JP2023114132A - 環状体、波動減速機、およびロボット - Google Patents

Abstract

【課題】２つの端子部に同時に負荷がかかる確率を低減できる技術を提供する。【解決手段】環状体は、ベース部、第１抵抗線部Ｗ１、第２抵抗線部Ｗ２、第１端子部４３および第２端子部４４を有する。ベース部は中心軸９を囲み中心軸と交差する方向に広がる。第１端子部は第１抵抗線部の端部と電気的に接続され、第２端子部は第２抵抗線部の端部と電気的に接続される。第１端子部は周方向の第１位置Ｐ１に配置され、第２端子部は周方向の第２位置Ｐ２に配置される。軸方向に見た場合に、第１位置と中心軸と第２位置とが成す中心角θは９０°以上である。【選択図】図５

Description

本発明は、環状体、波動減速機、およびロボットに関する。

近年、ロボットの関節などに搭載される波動減速機の需要が高まっている。従来の波動減速機は、ひずみゲージを有する。ひずみゲージは、減速後の回転速度で回転する外歯歯車に、貼り付けられている。これにより、外歯歯車にかかるトルクの検出が可能となっている（特許文献１）。
特開２０００－１３１１６０号公報

トルク検出の信頼性を高めるために、外歯歯車に、ひずみゲージを含む抵抗線部を、２組配置することが考えられる。しかしながら、一方の抵抗線部の端子部と、他方の抵抗線部の端子部とを、周方向の同じ位置に配置すると、２つの端子部に同様の応力がかかる。すなわち、２つの端子部に、同時に負荷がかかる可能性が高くなる。

本発明の目的は、２つの端子部に同時に負荷がかかる確率を低減できる技術を提供することを目的とする。

第１発明は、環状体であって、中心軸を囲み、前記中心軸と交差する方向に広がるベース部と、前記ベース部のひずみに応じて抵抗値が変化する第１抵抗線部と、前記ベース部の前記ひずみに応じて抵抗値が変化する第２抵抗線部と、前記第１抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第１位置に配置される第１端子部と、前記第２抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第２位置に配置される第２端子部と、を有し、軸方向に見た場合に、前記第１位置と前記中心軸と前記第２位置とが成す中心角は、９０°以上である。

第２発明は、環状体と、波動発生器と、内歯歯車と、前記環状体に対して相対的に静止したハウジングと、を有する波動減速機であって、前記環状体は、中心軸を囲み、前記中心軸と交差する方向に広がるベース部と、前記ベース部のひずみに応じて抵抗値が変化する第１抵抗線部と、前記ベース部の前記ひずみに応じて抵抗値が変化する第２抵抗線部と、前記第１抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第１位置に配置される第１端子部と、前記第２抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第２位置に配置される第２端子部と、前記ベース部の径方向端部から軸方向の成分を含む方向に延びる筒状の胴部と、前記胴部の径方向外側面から径方向外方に突出する複数の外歯と、を有し、前記波動発生器は、前記外歯の径方向内側に配置され、前記内歯歯車は、前記外歯の径方向外側に配置され、前記内歯歯車は、径方向内側面から径方向内方へ突出する複数の内歯を有し、前記複数の外歯の一部と、前記複数の内歯の一部とが噛み合い、前記ハウジングは、溝または孔で構成される第１端子挿入部と、前記第１端子挿入部と周方向の異なる位置において、溝または孔で構成される第２端子挿入部と、を有し、前記第１端子部は、前記第１端子挿入部に挿入され、前記第２端子部は、前記第２端子挿入部に挿入される。

第１発明および第２発明によれば、第１端子部と第２端子部とが、周方向の異なる位置に配置される。これにより、第１端子部と第２端子部とが、周方向の同じ位置に配置される場合と比べて、第１端子部と第２端子部との両方に、同時に負荷がかかる確率を低減できる。

図１は、ロボットの概要図である。 図２は、減速機の縦断面図である。 図３は、減速機の横断面図である。 図４は、環状体の部分縦断面図である。 図５は、第１基板の平面図である。 図６は、第１基板の部分平面図である。 図７は、第１ブリッジ回路の回路図である。 図８は、第２ブリッジ回路の回路図である。 図９は、第３ブリッジ回路の回路図である。 図１０は、第４ブリッジ回路の回路図である。 図１１は、第３ブリッジ回路の第３電圧計の計測値ｖ３と、第４ブリッジ回路の第４電圧計の計測値との、時間変化を示したグラフである。 図１２は、第１実施例に係るハウジングの平面図である。 図１３は、第１実施例に係るハウジングの斜視図である。 図１４は、第２実施例に係るハウジングの斜視図である。 図１５は、第８変形例に係る第１基板の平面図である。

以下、本願の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

＜１．ロボットについて＞
図１は、一実施形態に係る波動減速機１を搭載したロボット１００の概要図である。ロボット１００は、例えば、工業製品の製造ラインにおいて、部品の搬送、加工、組立等の作業を行う、いわゆる産業用ロボットである。図１に示すように、ロボット１００は、ベースフレーム１０１、アーム１０２、モータ１０３、および波動減速機１を備える。

アーム１０２は、ベースフレーム１０１に対して、回動可能に支持されている。モータ１０３および波動減速機１は、ベースフレーム１０１とアーム１０２との間の関節部に、組み込まれている。モータ１０３に駆動電流が供給されると、モータ１０３から回転運動が出力される。また、モータ１０３から出力される回転運動は、波動減速機１により減速されて、アーム１０２へ伝達される。これにより、ベースフレーム１０１に対してアーム１０２が、減速後の速さで回動する。

上記の通り、ロボット１００は、波動減速機１を有する。後述の通り、波動減速機１の第１端子部４３と第２端子部４４は、周方向の異なる位置に配置されるので、同時に負荷がかかる確率が低い。よって、例えば、第１端子部４３と第２端子部４４のうちの一方が機能しなくなっても、他方の端子部が機能する確率が高い。これにより、信頼性の高いロボット１００を実現できる。

＜２．波動減速機の構成＞
続いて、波動減速機１の詳細な構造について、説明する。

なお、以下では、波動減速機１の中心軸９と平行な方向を「軸方向」、波動減速機１の中心軸９に直交する方向を「径方向」、波動減速機１の中心軸９を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。ただし、上記の「平行な方向」は、略平行な方向も含む。また、上記の「直交する方向」は、略直交する方向も含む。

図２は、一実施形態に係る波動減速機１の縦断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ位置から見た波動減速機１の横断面図である。図の煩雑化を避けるため、図３においては、断面を示すハッチングが省略されている。波動減速機１は、モータ１０３から得られる第１回転速度の回転運動を、第１回転速度よりも遅い第２回転速度に減速する装置である。波動減速機１は、内歯歯車１０、環状体２０、および波動発生器３０を有する。

後述の通り、波動減速機１では、第１端子部４３と第２端子部４４が、周方向の異なる位置に配置される。このため、第１端子部４３と第２端子部４４に、同時に負荷がかかる確率が低い。よって、例えば、第１端子部４３と第２端子部４４のうちの一方が機能しなくなっても、他方の端子部が機能する確率が高い。これにより、信頼性の高い波動減速機１を実現できる。

内歯歯車１０は、中心軸９を中心とする円環状の歯車である。内歯歯車１０は、アーム１０２に対して固定される。内歯歯車１０は、環状体２０と噛み合う。内歯歯車１０は、後述する外歯２２の径方向外側に配置される。内歯歯車１０の剛性は、環状体２０の後述する胴部２１の剛性よりも、十分に高い。このため、内歯歯車１０は、実質的に剛体とみなすことができる。内歯歯車１０は、複数の内歯１１を有する。複数の内歯１１は、内歯歯車１０の径方向内側面から、径方向内方へ突出する。複数の内歯１１は、内歯歯車１０の内周面において、周方向に一定のピッチで配列されている。

環状体２０は、撓み変形可能な環状の歯車である。環状体２０は、ベースフレーム１０１に対して固定される。環状体２０は、中心軸９を中心として回転可能に支持される。図２および図３に示すように、環状体２０は、ベース部２３を有する。また、本実施形態の環状体２０は、胴部２１、複数の外歯２２、および肉厚部２４をさらに有する。

胴部２１は、後述するベース部２３の径方向端部から軸方向の成分を含む方向に延びる、筒状の部分である。本実施形態では、胴部２１の軸方向一方端が、ベース部２３に接続される。胴部２１は、ベース部２３の径方向内端部から、軸方向他方側へ向けて延びる。胴部２１の軸方向他方側の端部は、波動発生器３０の径方向外側、かつ、内歯歯車１０の径方向内側に位置する。胴部２１は、可撓性を有するため、径方向に変形可能である。特に、胴部２１の軸方向他方端は、他の部分よりも大きく径方向に変位可能である。

複数の外歯２２は、胴部２１の径方向外側面から、径方向外方に突出する。複数の外歯２２は、胴部２１の軸方向他方端の径方向外側面に配置される。複数の外歯２２は、周方向に一定のピッチで配列されている。複数の外歯２２の一部と、上述した複数の内歯１１の一部とは、互いに噛み合う。内歯歯車１０が有する内歯１１の数と、環状体２０が有する外歯２２の数とは、僅かに相違する。

ベース部２３は、中心軸９を囲み、中心軸９と交差する方向に広がる。ベース部２３は、好ましくは、中心軸９に対して直交する面に沿って広がる。ベース部２３は、胴部２１の軸方向一方側の端部から、径方向外側へ向けて広がる。また、ベース部２３は、中心軸９を囲む環状である。ベース部２３は、薄肉状であるため、僅かに撓み変形可能である。

肉厚部２４は、ベース部２３の径方向外側に位置する、円環状の部分である。肉厚部２４は、ベース部２３の径方向外側の端部から、さらに径方向外方へ広がる。肉厚部２４の軸方向の厚みは、ベース部２３の軸方向の厚みよりも厚い。肉厚部２４は、ベースフレーム１０１に、例えばボルトで固定される。

波動発生器３０は、環状体２０に撓み変形を発生させる機構である。波動発生器３０は、外歯２２の径方向内側に配置される。本実施形態の波動発生器３０は、カム３１と可撓性軸受３２とを有する。カム３１は、中心軸９を中心として回転可能に支持される。カム３１の径方向外側面は、軸方向に視たときに楕円形である。可撓性軸受３２は、撓み変形可能な軸受である。可撓性軸受３２は、カム３１の径方向外側面と、環状体２０の胴部２１の径方向内側面との間に配置される。したがって、カム３１と胴部２１とは、異なる回転速度で回転できる。

可撓性軸受３２の内輪は、カム３１の径方向外側面に接触する。可撓性軸受３２の外輪は、胴部２１の径方向内側面に接触する。このため、胴部２１は、カム３１の径方向外側面に沿った楕円形状に変形する。その結果、当該楕円の長軸の両端に相当する２箇所において、環状体２０の外歯２２と、内歯歯車１０の内歯１１とが噛み合う。周方向の他の位置においては、外歯２２と内歯１１とが噛み合わない。

カム３１は、モータ１０３の出力シャフト（図示省略）に接続される。モータ１０３を駆動させると、カム３１は、中心軸９を中心として第１回転速度で回転する。これにより、環状体２０の上述した楕円の長軸も、第１回転速度で回転する。そうすると、外歯２２と内歯１１との噛み合い位置も、周方向に第１回転速度で変化する。また、上述の通り、内歯歯車１０の内歯１１の数と、環状体２０の外歯２２の数とは、僅かに相違する。この歯数の差によって、カム３１の１回転ごとに、外歯２２と内歯１１との噛み合い位置が、周方向に僅かに変化する。その結果、内歯歯車１０に対して環状体２０が、中心軸９を中心として、第１回転速度よりも遅い第２回転速度で回転する。

＜３．トルクセンサについて＞
環状体２０は、トルクセンサ４０を有する。トルクセンサ４０は、ベース部２３にかかるトルクを検出するためのセンサである。図２に示すように、トルクセンサ４０は、第１基板４１を有する。すなわち、環状体２０は、第１基板４１を有する。第１基板４１は、ベース部２３に固定される。ベース部２３は、中心軸９に対して交差し、かつ、中心軸９を中心として円環状に広がる表面２３１を有する。表面２３１は、ベース部２３の軸方向一方側の面である。第１基板４１は、ベース部２３の当該表面２３１に固定される。

図４は、第１基板４１の付近における環状体２０の部分縦断面図である。図５は、第１基板４１の平面図である。図４および図５に示すように、第１基板４１は、絶縁層４１１および抵抗線４１２を有する。

絶縁層４１１は、柔軟に変形可能である。絶縁層４１１は、中心軸９に対して交差する方向に広がる。また、絶縁層４１１は、中心軸９を中心とする円環状である。絶縁層４１１は、絶縁体である樹脂または無機絶縁材料からなる。絶縁層４１１は、ベース部２３の表面２３１に配置される。

抵抗線４１２は、絶縁層４１１の表面に形成される。すなわち、抵抗線４１２は、ベース部２３に配置される。抵抗線４１２の材料には、導体である金属が使用される。抵抗線４１２の材料には、例えば、銅合金、クロム合金、または銅が使用される。抵抗線４１２は、第１抵抗線部Ｗ１と、第２抵抗線部Ｗ２とを有する。すなわち、環状体２０は、第１抵抗線部Ｗ１と、第２抵抗線部Ｗ２とを有する。第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の抵抗値は、ベース部２３のひずみに応じて変化する。

第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２は、ベース部２３の軸方向一方側の面に配置される。本実施形態では、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２は、第１基板４１の軸方向一方側の面に配置される。第２抵抗線部Ｗ２は、第１抵抗線部Ｗ１よりも、径方向外側に配置される。このように、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２を、ベース部２３の片面に配置することで、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の配線が容易となる。

第１抵抗線部Ｗ１は、内側第１抵抗線部Ｗ１１と、外側第１抵抗線部Ｗ１２とを有する。外側第１抵抗線部Ｗ１２は、内側第１抵抗線部Ｗ１１よりも、径方向外側に配置される。

内側第１抵抗線部Ｗ１１は、複数の第１領域Ｒａ，Ｒｂを有する。複数の第１領域Ｒａ，Ｒｂは、周方向に間隔をあけて配置されている。本実施形態では、内側第１抵抗線部Ｗ１１は、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂを有する。２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂは、それぞれ、中心軸９を中心とする約１８０°の範囲に、半円弧状に設けられている。２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂは、同心かつ線対称に配置される。また、中心軸９から第１領域Ｒａまでの径方向の距離と、中心軸９から第１領域Ｒｂまでの径方向の距離と、は略同一である。

図６は、第１基板４１の部分平面図である。図６に示すように、複数の第１領域Ｒａ，Ｒｂは、それぞれ、径方向および周方向の両方の成分を有する方向に延びる第１の部位ｒ１が、周方向に繰り返し配置された領域を含む。具体的には、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂは、それぞれ、１本の導線がジグザグに曲折しながら周方向に延びる。複数の第１の部位ｒ１は、互いに略平行な姿勢で、周方向に配列される。２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂのうち、一方の第１領域Ｒａの第１の部位ｒ１は、径方向に対して、周方向一方側に傾斜する。他方の第１領域Ｒｂの第１の部位ｒ１は、径方向に対して、周方向他方側に傾斜する。径方向に対する第１の部位ｒ１の傾斜角度は、例えば４５°である。周方向に隣り合う第１の部位ｒ１の端部同士は、径方向内側または径方向外側で交互に接続される。これにより、複数の第１の部位ｒ１が、全体として直列に接続される。

外側第１抵抗線部Ｗ１２は、複数の第１領域Ｒｃ，Ｒｄを有する。複数の第１領域Ｒｃ，Ｒｄは、周方向に間隔をあけて配置されている。本実施形態では、外側第１抵抗線部Ｗ１２は、２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄを有する。２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄは、それぞれ、中心軸９を中心とする約１８０°の範囲に、半円弧状に設けられている。２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄは、同心かつ線対称に配置される。また、中心軸９から第１領域Ｒｃまでの径方向の距離と、中心軸９から第１領域Ｒｄまでの径方向の距離と、は略同一である。

図６に示すように、複数の第１領域Ｒｃ，Ｒｄは、それぞれ、径方向および周方向の両方の成分を有する方向に延びる第１の部位ｒ１が、周方向に繰り返し配置される領域を含む。具体的には、２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄは、それぞれ、１本の導線がジグザグに曲折しながら周方向に延びる。複数の第１の部位ｒ１は、互いに略平行な姿勢で、周方向に配列される。２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄのうち、一方の第１領域Ｒｃの第１の部位ｒ１は、径方向に対して、周方向他方側に傾斜する。他方の第１領域Ｒｄの第１の部位ｒ１は、径方向に対して、周方向一方側に傾斜する。径方向に対する第１の部位ｒ１の傾斜角度は、例えば４５°である。周方向に隣り合う第１の部位ｒ１の端部同士は、径方向内側または径方向外側で交互に接続される。これにより、複数の第１の部位ｒ１が、全体として直列に接続される。

第２抵抗線部Ｗ２は、内側第２抵抗線部Ｗ２１と、外側第２抵抗線部Ｗ２２とを有する。外側第２抵抗線部Ｗ２２は、内側第２抵抗線部Ｗ２１よりも、径方向外側に配置される。

内側第２抵抗線部Ｗ２１は、複数の第２領域Ｒｅ，Ｒｆを有する。複数の第２領域Ｒｅ，Ｒｆは、周方向に間隔をあけて配置されている。本実施形態では、内側第２抵抗線部Ｗ２１は、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆを有する。２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆは、それぞれ、中心軸９を中心とする約１８０°の範囲に、半円弧状に設けられている。２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆは、同心かつ線対称に配置される。また、中心軸９から第２領域Ｒｅまでの径方向の距離と、中心軸９から第２領域Ｒｆまでの径方向の距離と、は略同一である。

図６に示すように、複数の第２領域Ｒｅ，Ｒｆは、それぞれ、径方向および周方向の両方の成分を有する方向に延びる第２の部位ｒ２が、周方向に繰り返し配置される領域を含む。具体的には、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆは、それぞれ、１本の導線がジグザグに曲折しながら周方向に延びる。複数の第２の部位ｒ２は、互いに略平行な姿勢で、周方向に配列される。２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆのうち、一方の第２領域Ｒｅの第２の部位ｒ２は、径方向に対して、周方向一方側に傾斜する。他方の第２領域Ｒｆの第２の部位ｒ２は、径方向に対して、周方向他方側に傾斜する。径方向に対する第２の部位ｒ２の傾斜角度は、例えば４５°である。周方向に隣り合う第２の部位ｒ２の端部同士は、径方向内側または径方向外側で交互に接続される。これにより、複数の第２の部位ｒ２が、全体として直列に接続される。

外側第２抵抗線部Ｗ２２は、複数の第２領域Ｒｇ，Ｒｈを有する。複数の第２領域Ｒｇ，Ｒｈは、周方向に間隔をあけて配置されている。本実施形態では、外側第２抵抗線部Ｗ２２は、２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈを有する。２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈは、それぞれ、中心軸９を中心とする約１８０°の範囲に、半円弧状に設けられている。２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈは、同心かつ線対称に配置される。また、中心軸９から第２領域Ｒｇまでの径方向の距離と、中心軸９から第２領域Ｒｈまでの径方向の距離と、は略同一である。

図６に示すように、複数の第２領域Ｒｇ，Ｒｈは、それぞれ、径方向および周方向の両方の成分を有する方向に延びる第２の部位ｒ２が、周方向に繰り返し配置される領域を含む。具体的には、２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈは、それぞれ、１本の導線がジグザグに曲折しながら周方向に延びる。複数の第２の部位ｒ２は、互いに略平行な姿勢で、周方向に配列される。２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈのうち、一方の第２領域Ｒｇの第２の部位ｒ２は、径方向に対して、周方向他方側に傾斜する。他方の第２領域Ｒｈの第２の部位ｒ２は、径方向に対して、周方向一方側に傾斜する。径方向に対する第２の部位ｒ２の傾斜角度は、例えば４５°である。周方向に隣り合う第２の部位ｒ２の端部同士は、径方向内側または径方向外側で交互に接続される。これにより、複数の第２の部位ｒ２が、全体として直列に接続される。

図７は、第１抵抗線部Ｗ１の４つの第１領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄを含む第１ブリッジ回路Ｃ１の回路図である。図６および図７に示すように、第１抵抗線部Ｗ１は、４つの第１領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄに接続される第１接続領域Ｗ１３を有する。４つの第１領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄは、第１接続領域Ｗ１３を介して接続される。これにより、第１ブリッジ回路Ｃ１が形成される。

第１領域Ｒａと第１領域Ｒｂとは、この順に直列に接続される。第１領域Ｒｃと第１領域Ｒｄとは、この順に直列に接続される。そして、電源電圧の＋極と－極との間において、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂの列と、２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄの列とが、並列に接続される。また、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂの中間点Ｍ１１と、２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄの中間点Ｍ１２とが、第１電圧計Ｖ１に接続される。

各第１の部位ｒ１の抵抗値は、抵抗線４１２が配置される領域にかかるトルクに応じて変化する。つまり、本実施形態では、４つの第１領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄの各第１の部位ｒ１の抵抗値が、ベース部２３にかかるトルクに応じて変化する。例えば、ベース部２３に、中心軸９を中心として、周方向の一方側へ向かうトルクがかかると、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｄの各第１の部位ｒ１の抵抗値が低下し、他の２つの第１領域Ｒｂ，Ｒｃの各第１の部位ｒ１の抵抗値が増加する。一方、ベース部２３に、中心軸９を中心として、周方向の他方側へ向かうトルクがかかると、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｄの各第１の部位ｒ１の抵抗値が増加し、他の２つの第１領域Ｒｂ，Ｒｃの各第１の部位ｒ１の抵抗値が低下する。このように、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｄと、他の２つの第１領域Ｒｂ，Ｒｃとは、トルクに対して互いに逆向きの抵抗値変化を示す。

そして、４つの第１領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄの各抵抗値が変化すると、２つの第１領域Ｒａ，Ｒｂの中間点Ｍ１１と、２つの第１領域Ｒｃ，Ｒｄの中間点Ｍ１２との間の電位差が変化するので、第１電圧計Ｖ１の計測値も変化する。したがって、この第１電圧計Ｖ１の計測値に基づいて、ベース部２３にかかるトルクの向きおよび大きさを検出することができる。

図８は、第２抵抗線部Ｗ２の４つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｈを含む第２ブリッジ回路Ｃ２の回路図である。図６および図８に示すように、第２抵抗線部Ｗ２は、４つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｈに接続される第２接続領域Ｗ２３を有する。本実施形態では、４つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｈは、第２接続領域Ｗ２３を介して接続される。これにより、第２ブリッジ回路Ｃ２が形成される。

第２領域Ｒｅと第２領域Ｒｆとは、この順に直列に接続される。第２領域Ｒｇと第２領域Ｒｈとは、この順に直列に接続される。そして、電源電圧の＋極と－極との間において、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆの列と、２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈの列とが、並列に接続される。また、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆの中間点Ｍ２１と、２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈの中間点Ｍ２２とが、第２電圧計Ｖ２に接続される。

各第２の部位ｒ２の抵抗値は、抵抗線４１２が配置される領域にかかるトルクに応じて変化する。本実施形態では、４つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｈの各第２の部位ｒ２の抵抗値が、ベース部２３にかかるトルクに応じて変化する。例えば、ベース部２３に、中心軸９を中心として、周方向の一方側へ向かうトルクがかかると、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｈの各第２の部位ｒ２の抵抗値が低下し、他の２つの第２領域Ｒｆ，Ｒｇの各第２の部位ｒ２の抵抗値が増加する。一方、ベース部２３に、中心軸９を中心として、周方向の他方側へ向かうトルクがかかると、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｈの各第２の部位ｒ２の抵抗値が増加し、他の２つの第２領域Ｒｆ，Ｒｇの各第２の部位ｒ２の抵抗値が低下する。このように、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｈと、他の２つの第２領域Ｒｆ，Ｒｇとは、トルクに対して互いに逆向きの抵抗値変化を示す。

そして、４つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｈの各抵抗値が変化すると、２つの第２領域Ｒｅ，Ｒｆの中間点Ｍ２１と、２つの第２領域Ｒｇ，Ｒｈの中間点Ｍ２２との間の電位差が変化するので、第２電圧計Ｖ２の計測値も変化する。したがって、この第２電圧計Ｖ２の計測値に基づいて、ベース部２３にかかるトルクの向きおよび大きさを検出することができる。

このように、本実施形態のトルクセンサ４０は、第１ブリッジ回路Ｃ１および第２ブリッジ回路Ｃ２の２つのブリッジ回路を有する。このため、いずれか一方のブリッジ回路に異常が発生した場合でも、他方のブリッジ回路によってトルクを検出できる。まだ、いずれか一方のブリッジ回路に異常が発生した場合に、当該異常を検出できる。

なお、第１ブリッジ回路Ｃ１および第２ブリッジ回路Ｃ２は、共通の電源電圧に並列に接続されていてもよいし、異なる電源電圧に接続されてもよい。つまり、ブリッジ回路ごとに、異なる電源電圧を使用してもよい。ブリッジ回路ごとに異なる電源電圧を使用する場合、一部の電源電圧が正常に機能しなくなった場合でも、他の電源電圧から、少なくとも１つのブリッジ回路に正常な電圧が供給される。このため、当該ブリッジ回路によって、トルクを検出できる。

図５に示すように、トルクセンサ４０は、第１端子部４３および第２端子部４４を有する。すなわち、環状体２０は、第１端子部４３および第２端子部４４を有する。第１端子部４３および第２端子部４４は、ベース部２３に配置される。本実施形態では、第１端子部４３および第２端子部４４は、ベース部２３の表面２３１に配置される。第１端子部４３および第２端子部４４は、導体である金属により形成される。

第１端子部４３は、第１抵抗線部Ｗ１の端部と、電気的に接続される。第１抵抗線部Ｗ１は、第１端子部４３を介して、後述する信号処理回路と、電気的に接続される。第２端子部４４は、第２抵抗線部Ｗ２の端部と、電気的に接続される。第２抵抗線部Ｗ２は、第２端子部４４を介して、後述する信号処理回路と、電気的に接続される。

第１端子部４３は、周方向の第１位置Ｐ１に配置される。第２端子部４４は、周方向の第２位置Ｐ２に配置される。第１位置Ｐ１と、第２位置Ｐ２とは、周方向に離れている。具体的には、軸方向に見た場合に、第１位置Ｐ１と中心軸９と第２位置Ｐ２とが成す中心角θは、９０°以上である。このように、第１端子部４３と、第２端子部４４とを、周方向の異なる位置に配置すれば、第１端子部４３および第２端子部４４を、周方向の同じ位置に配置する場合と比べて、第１端子部４３および第２端子部４４に、同時に負荷がかかる確率を低減できる。よって、例えば、第１端子部４３と第２端子部４４のうちの一方が機能しなくなっても、他方の端子部が機能する確率を高めることができる。したがって、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の少なくともいずれか一方により、ベース部２３にかかるトルクを検出できる。

なお、第１端子部４３および第２端子部４４の少なくとも一方の周方向の幅が広い場合は、第１端子部４３の周方向の中央を第１位置Ｐ１とし、第２端子部４４の周方向の中央を第２位置Ｐ２とすればよい。つまり、第１位置Ｐ１と中心軸９と第２位置Ｐ２とが成す中心角θを、第１端子部４３の周方向の中央と、中心軸９と、第２端子部の周方向の中央と、が成す中心角と定義すればよい。図５においては、第１端子部４３の周方向の中央と中心軸９とを結ぶ仮想線の一部、及び、第２端子部４４と中心軸９とを結ぶ仮想線の一部が、それぞれ破線によって示されている。よって、当該破線と中心軸９とが成す中心角は、上記中心角θと等しい。

また、図５に示すように、本実施形態では、第１端子部４３は、第１抵抗線部Ｗ１の端部から、中心軸９から離れる方向へ向けて、延びる。また、第２端子部４４は、第２抵抗線部Ｗ２の端部から、中心軸９から離れる方向へ向けて、延びる。このようにすれば、第１端子部４３と第２端子部４４とを、より離れた位置に配置できる。これにより、第１端子部４３と第２端子部４４とに、同時に負荷がかかる確率を、より低減できる。よって、例えば、第１端子部４３と第２端子部４４のうちの一方が機能しなくなっても、他方の端子部が機能する確率を、より高めることができる。

軸方向に見た場合に、第１位置Ｐ１と中心軸９と第２位置Ｐ２とが成す中心角θは、１７５°以上かつ１８５°以下であることが、より望ましい。これにより、第１端子部４３と第２端子部４４とを、より離れた位置に配置できる。したがって、第１端子部４３と第２端子部４４とが、同時に断線する確率を、より低減できる。軸方向に見た場合に、第１位置Ｐ１と中心軸９と第２位置Ｐ２とが成す中心角θは、例えば、１８０°とすればよい。

第１抵抗線部Ｗ１と第１端子部４３とは、別部材である。すなわち、第１抵抗線部Ｗ１と第１端子部４３とは、別々に製造された後、電気的に接続される。これにより、トルクセンサ４０の製造効率を向上させることができる。

具体的には、トルクセンサ４０は、第１異方導電性フィルム４３１を有する。すなわち、環状体２０は、第１異方導電性フィルム４３１を有する。第１異方導電性フィルム４３１は、第１抵抗線部Ｗ１と第１端子部４３との間に配置される。具体的には、第１抵抗線部Ｗ１の端部と、第１端子部４３の端部とが、第１異方導電性フィルム４３１を介して、圧着される。これにより、第１抵抗線部Ｗ１の端部と、第１端子部４３の端部とが、固定されるとともに、電気的に接続される。このように、第１異方導電性フィルム４３１を使用すれば、第１抵抗線部Ｗ１と第１端子部４３の固定および電気的接続を、同時に行うことができる。これにより、トルクセンサ４０の製造効率を、より向上させることができる。

第２抵抗線部Ｗ２と第２端子部４４とは、別部材である。すなわち、第２抵抗線部Ｗ２と第２端子部４４とは、別々に製造された後、電気的に接続される。これにより、トルクセンサ４０の製造効率を向上させることができる。

具体的には、トルクセンサ４０は、第２異方導電性フィルム４４１を有する。すなわち、環状体２０は、第２異方導電性フィルム４４１を有する。第２異方導電性フィルム４４１は、第２抵抗線部Ｗ２と第２端子部４４との間に配置される。具体的には、第２抵抗線部Ｗ２の端部と、第２端子部４４の端部とが、第２異方導電性フィルム４４１を介して、圧着される。これにより、第２抵抗線部Ｗ２の端部と、第２端子部４４の端部とが、固定されるとともに、電気的に接続される。このように、第２異方導電性フィルム４４１を使用すれば、第２抵抗線部Ｗ２と第２端子部４４の固定および電気的接続を、同時に行うことができる。これにより、トルクセンサ４０の製造効率を、より向上させることができる。

＜４．リップル補正について＞
上述の通り、波動減速機１の駆動時には、環状体２０に、周期的な撓み変形が生じる。このため、第１抵抗線部Ｗ１の出力信号および第２抵抗線部Ｗ２の出力信号には、本来計測したいトルクを反映した成分と、環状体２０の周期的な撓み変形に起因する誤差成分（リップル誤差）とが含まれる。当該リップル誤差は、環状体２０に入力される回転運動の回転角度に応じて変化する。

そこで、本実施形態のトルクセンサ４０は、上記のリップル誤差をキャンセルするための補正処理（リップル補正）を行う。以下では、このリップル補正について、説明する。

図５に示すように、本実施形態の抵抗線４１２は、第３抵抗線部Ｗ３をさらに有する。第３抵抗線部Ｗ３は、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出するための抵抗線部である。

第３抵抗線部Ｗ３は、複数の第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐを有する。本実施形態では、第３抵抗線部Ｗ３は、８つの第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐを有する。複数の第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐは、周方向に間隔をあけて配置される。本実施形態では、８つの第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐが、周方向に等間隔に配置される。複数の第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐは、それぞれ、１本の導線により形成される。各第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐは、周方向に沿って円弧状に広がる。

各第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐは、第３の部位ｒ３を含む。第３の部位ｒ３は、周方向に延びる。ただし、周方向に延びる第３の部位ｒ３が、径方向に繰り返し配置されていてもよい。また、第３の部位ｒ３は、径方向に延びていてもよい。また、径方向に延びる第３の部位ｒ３が、周方向に繰り返し配置されていてもよい。

８つの第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐのうち、互いに隣接しない４つの第３領域Ｒｉ，Ｒｋ，Ｒｍ，Ｒｏは、互いに接続されて、第３ブリッジ回路Ｃ３を形成する。図９は、第３ブリッジ回路Ｃ３の回路図である。図９に示すように、第３領域Ｒｉと第３領域Ｒｋとは、この順に直列に接続される。第３領域Ｒｏと第３領域Ｒｍとは、この順に直列に接続される。そして、電源電圧の＋極と－極との間において、２つの第３領域Ｒｉ，Ｒｋの列と、２つの第３領域Ｒｏ，Ｒｍの列とが、並列に接続される。また、２つの第３領域Ｒｉ，Ｒｋの中間点Ｍ３１と、２つの第３領域Ｒｏ，Ｒｍの中間点Ｍ３２とが、第３電圧計Ｖ３に接続される。

８つの第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐのうち、残りの４つの第３領域Ｒｊ，Ｒｌ，Ｒｎ，Ｒｐは、互いに接続されて、第４ブリッジ回路Ｃ４を形成する。図１０は、第４ブリッジ回路Ｃ４の回路図である。図１０に示すように、第３領域Ｒｐと第３領域Ｒｎとは、この順に直列に接続される。第３領域Ｒｊと第３領域Ｒｌとは、この順に直列に接続される。そして、電源電圧の＋極と－極との間において、２つの第３領域Ｒｐ，Ｒｎの列と、２つの第３領域Ｒｊ，Ｒｌの列とが、並列に接続される。また、２つの第３領域Ｒｐ，Ｒｎの中間点Ｍ４１と、２つの第３領域Ｒｊ，Ｒｌの中間点Ｍ４２とが、第４電圧計Ｖ４に接続される。

波動減速機１の駆動時には、環状体２０のベース部２３に、周方向に伸長する部分（以下「伸長部」と称する）と、周方向に収縮する部分（以下「収縮部」と称する）とが、発生する。具体的には、２つの伸長部と２つの収縮部とが、周方向に交互に発生する。すなわち、伸長部と収縮部とは、中心軸９を中心として、周方向に９０°の間隔で交互に発生する。そして、これらの伸長部および収縮部の発生する箇所が、上述した第１回転速度で回転する。

８つの第３領域Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｋ，Ｒｌ，Ｒｍ，Ｒｎ，Ｒｏ，Ｒｐの各抵抗値は、ベース部２３の周方向の伸縮に応じて変化する。例えば、上述した伸長部が、ある第３領域と重なるときには、その第３領域の抵抗値が増加する。また、上述した収縮部が、ある第３領域と重なるときには、その第３領域の抵抗値が低下する。

図５の例では、収縮部が第３領域Ｒｉ，Ｒｍと重なるときには、伸長部が第３領域Ｒｋ，Ｒｏと重なる。また、伸長部が第３領域Ｒｉ，Ｒｍと重なるときには、収縮部が第３領域Ｒｋ，Ｒｏと重なる。したがって、第３ブリッジ回路Ｃ３では、第３領域Ｒｉ，Ｒｍと、第３領域Ｒｋ，Ｒｏとが、逆向きの抵抗値変化を示す。

また、図５の例では、収縮部が第３領域Ｒｐ，Ｒｌと重なるときには、伸長部が第３領域Ｒｎ，Ｒｊと重なる。また、伸長部が第３領域Ｒｐ，Ｒｌと重なるときには、収縮部が第３領域Ｒｎ，Ｒｊと重なる。したがって、第４ブリッジ回路Ｃ４では、第３領域Ｒｐ，Ｒｌと、第３領域Ｒｎ，Ｒｊとが、逆向きの抵抗値変化を示す。

図１１は、第３ブリッジ回路Ｃ３の第３電圧計Ｖ３の計測値ｖ３と、第４ブリッジ回路Ｃ４の第４電圧計Ｖ４の計測値ｖ４との、時間変化を示したグラフである。図１１のグラフの横軸は、時刻を示す。図１１のグラフの縦軸は、電圧値を示す。波動減速機１の駆動時には、図１１のように、第３電圧計Ｖ３および第４電圧計Ｖ４から、それぞれ、周期的に変化する正弦波状の計測値ｖ３，ｖ４が出力される。この計測値ｖ３，ｖ４の周期Ｔは、上述した第１回転速度の周期の１／２倍に相当する。また、第３電圧計Ｖ３の計測値ｖ３の位相に対して、第４電圧計Ｖ４の計測値ｖ４の位相が、第１回転速度の１／８周期分（計測値ｖ３，ｖ４の１／４周期分）進んでいるか、それとも第１回転速度の１／８周期分（計測値ｖ３，ｖ４の１／４周期分）遅れているかにより、入力される回転運動の向きを判断できる。

後述する信号処理回路は、これらの第３電圧計Ｖ３の計測値ｖ３および第４電圧計Ｖ４の計測値ｖ４に基づいて、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出できる。具体的には、例えば、信号処理回路は、第３電圧計Ｖ３の計測値ｖ３および第４電圧計Ｖ４の計測値ｖ４の組み合わせと、回転角度とを対応づけた関数テーブルを記憶した記憶部を有する。信号処理回路は、当該関数テーブルに、計測値ｖ３，ｖ４を入力することにより、回転角度を出力する。

また、環状体２０の回転角度に対して、リップル誤差は、正弦波状に変化する。信号処理回路は、出力された回転角度に応じて、上述したリップル誤差を算出する。その後、第１抵抗線部Ｗ１の出力信号および第２抵抗線部Ｗ２の出力信号を、算出されたリップル誤差を用いて補正する。その結果、信号処理回路は、環状体２０にかかるトルクを、より精度よく出力できる。

以上のように、本実施形態の抵抗線４１２は、第３抵抗線部Ｗ３を有する。このため、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出できる。したがって、回転角度に応じて、第１抵抗線部Ｗ１の出力信号と、第２抵抗線部Ｗ２の出力信号とを、補正できる。

なお、信号処理回路は、上述した回転角度を演算することなく、第３電圧計Ｖ３および第４電圧計Ｖ４の各計測値ｖ３，ｖ４に所定の係数をかけて、第１抵抗線部Ｗ１の出力信号および第２抵抗線部Ｗ２の出力信号に、合成してもよい。このようにすれば、回転角度の演算にかかる処理負担が削減される。したがって、信号処理回路の演算速度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、第３抵抗線部Ｗ３は、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２よりも、径方向外側に配置されている。しかしながら、第３抵抗線部Ｗ３は、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２よりも、径方向内側に配置されていてもよい。また、第３抵抗線部Ｗ３は、第１抵抗線部Ｗ１の径方向外側かつ第２抵抗線部Ｗ２の径方向内側に、配置されていてもよい。

＜５．ハウジングについて＞
波動減速機１は、ハウジング５０および第２基板６０を、さらに有する。図２に示すように、ハウジング５０は、環状体２０の軸方向一方側に位置する。ハウジング５０は、環状体２０を、軸方向一方側から覆う。ハウジング５０は、環状体２０に対して、相対的に静止している。

第２基板６０は、ハウジング５０に固定される。このため、第２基板６０は、ハウジング５０とともに、中心軸９を中心として、第２回転速度で回転する。したがって、第２基板６０は、第１端子部４３および第２端子部４４に対して、相対的に静止している。

第２基板６０は、信号処理回路を有する。第１端子部４３および第２端子部４４は、信号処理回路と、電気的に接続される。したがって、信号処理回路は、第１端子部４３を介して第１抵抗線部Ｗ１と電気的に接続され、第２端子部４４を介して第２抵抗線部Ｗ２と電気的に接続される。また、信号処理回路は、第３抵抗線部Ｗ３とも電気的に接続される。

信号処理回路は、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２からの出力信号に基づき、ベース部２３にかかるトルクを検出する。より具体的には、信号処理回路は、第１電圧計Ｖ１および第２電圧計Ｖ２の出力信号に基づき、ベース部２３にかかるトルクを検出する。また、信号処理回路は、第３抵抗線部Ｗ３からの出力信号に基づき、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出する。より具体的には、信号処理回路は、第３電圧計Ｖ３および第４電圧計Ｖ４の出力信号に基づき、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出する。

このように、本実施形態の波動減速機１には、信号処理回路を有する第２基板６０が、搭載されている。これにより、波動減速機１と第２基板６０とを、ユニット化できる。

＜５－１．ハウジングの第１実施例＞
以下では、ハウジング５０の第１実施例について、説明する。

図１２は、第１実施例に係るハウジング５０の平面図である。図１３は、第１実施例に係るハウジング５０の斜視図である。図１２および図１３に示すように、ハウジング５０は、壁部５１を有する。また、本実施例のハウジング５０は、ハウジングベース部５２をさらに有する。ハウジングベース部５２は、中心軸９と交差する方向に広がる。壁部５１は、ハウジングベース部５２の縁部から、軸方向に突出する。壁部５１は、周方向に延びる。第２基板６０は、壁部５１の径方向内側に配置される。このようにすれば、第２基板６０と、波動減速機１の外側との部位とが干渉することを、抑制できる。また、第２基板６０と壁部５１とを相対的に固定することによって、第２基板６０の位置ずれが抑制される。また、波動減速機１の製造時に、ハウジング５０に対して第２基板６０を、容易に位置決めできる。

本実施例の壁部５１は、第１壁部５１１と、第２壁部５１２とを有する。第１壁部５１１は、周方向の一端部５１１ａおよび他端部５１１ｂを有する。第２壁部５１２は、第１壁部５１１と周方向に隣り合う。第２壁部５１２は、周方向の一端部５１２ａおよび他端部５１２ｂを有する。第１壁部５１１の周方向の一端部５１１ａと、第２壁部５１２の周方向の他端部５１２ｂとの間には、第１隙間５１３が存在する。第１壁部５１１の周方向の他端部５１１ｂと、第２壁部５１２の周方向の一端部５１２ａとの間には、第２隙間５１４が存在する。第１端子部４３は、第１隙間５１３に配置される。第２端子部４４は、第２隙間５１４に配置される。より具体的には、第１端子部４３の端部が、第１隙間５１３に配置され、第２端子部４４の端部が、第２隙間５１４に配置される。

このように、第１端子部４３を、壁部５１ではなく、第１隙間５１３に配置することにより、第１端子部４３が、壁部５１から軸方向に突出することを、抑制できる。また、第２端子部４４を、壁部５１ではなく、第２隙間５１４に配置することにより、第２端子部４４が、壁部５１から軸方向に突出することを、抑制できる。

また、図１２に示すように、ハウジング５０は、第１コネクタ５３および第２コネクタ５４を有する。第１コネクタ５３は、第１隙間５１３の径方向内方に配置される。第２コネクタ５４は、第２隙間５１４の径方向内方に配置される。第１コネクタ５３および第２コネクタ５４は、信号処理回路と電気的に接続されている。

第１端子部４３は、第１コネクタ５３に接続される。具体的には、第１コネクタ５３に、第１端子部４３が差し込まれる。これにより、第１端子部４３が、第１コネクタ５３を介して、信号処理回路と電気的に接続される。第２端子部４４は、第２コネクタ５４に接続される。具体的には、第２コネクタ５４に、第２端子部４４が差し込まれる。これにより、第２端子部４４が、第２コネクタ５４を介して、信号処理回路と電気的に接続される。

このように、本実施例では、第１コネクタ５３に第１端子部４３を差し込み、第２コネクタ５４に第２端子部４４を差し込む。これにより、第２基板６０上の信号処理回路に、第１端子部４３および第２端子部４４を、容易に接続できる。

本実施例では、第１壁部５１１の周方向の長さと、第２壁部５１２の周方向の長さとは、同一である。また、第１隙間５１３の周方向の長さと、第２隙間５１４の周方向の長さとは、同一である。すなわち、第１壁部５１１の周方向の一端部５１１ａと第２壁部５１２の周方向の他端部５１２ｂとの間の周方向の間隔と、第１壁部５１１の周方向の他端部５１１ｂと第２壁部５１２の周方向の一端部５１２ａとの間の周方向の間隔は、同一である。このように、第１壁部５１１と第２壁部５１２とを、周方向に均等に配置することで、ハウジング５０の重量の周方向におけるばらつきを、抑制できる。

また、図１２に示すように、第１壁部５１１および第２壁部５１２は、径方向内側へ向けて突出する複数の突出部５１５を有する。複数の突出部５１５は、それぞれ、凹部または孔５１６を有する。ハウジング５０は、環状体２０の肉厚部２４に、ボルトにより固定される。その際、突出部５１５の凹部または孔５１６に、ボルトが挿入される。

図１２に示すように、複数の突出部５１５は、第１隙間５１３の周方向の中央と、第２隙間５１４の周方向の中央とを結ぶ線Ｌに対して、線対称に配置される。すなわち、複数の突出部５１５は、第１壁部５１１の周方向の一端部５１１ａと第２壁部５１２の周方向の他端部５１２ｂとの周方向の中央と、第１壁部５１１の周方向の他端部５１１ｂと第２壁部５１２の周方向の一端部５１２ａとの周方向の中央と、を結ぶ線Ｌに対して、線対称に配置される。このように、複数の突出部５１５を線対称に配置することで、ハウジング５０の重量の周方向におけるばらつきを、より抑制できる。

また、図１２に示すように、本実施例では、複数の突出部５１５が、周方向に等間隔に配置される。これにより、ハウジング５０の重量の周方向におけるばらつきを、さらに抑制できる。

また、図１２に示すように、複数の突出部５１５は、第１壁部５１１の周方向の一端部５１１ａに配置される突出部５１５と、第１壁部５１１の周方向の他端部５１１ｂに配置される突出部５１５と、第２壁部５１２の周方向の一端部５１２ａに配置される突出部５１５と、第２壁部５１２の周方向の他端部５１２ｂに配置される突出部５１５と、を含む。このように、第１壁部５１１および第２壁部５１２の周方向の端部に、突出部５１５を配置することで、第１壁部５１１および第２壁部５１２の剛性を向上させることができる。

＜５－２．ハウジングの第２実施例＞
続いて、ハウジング５０の第２実施例について、説明する。なお、以下では、第１実施例との相違点を中心に説明する。第１実施例と同等の部分については、重複説明を省略する。

図１４は、第２実施例に係るハウジング５０の斜視図である。図１４に示すように、ハウジング５０は、ハウジングベース部５２を有する。ハウジングベース部５２は、中心軸９と交差する方向に広がる。第２基板６０は、ハウジングベース部５２の表面に配置される。より具体的には、第２基板６０は、ハウジングベース部５２の軸方向一方側の表面に配置される。これにより、第２基板６０が安定して支持される。

また、図１４に示すように、ハウジング５０は、複数の突出部５１７を有する。複数の突出部５１７は、ハウジングベース部５２の表面の縁部から、軸方向に突出する。より具体的には、複数の突出部５１７は、ハウジングベース部５２の軸方向一方側の表面の縁部から、軸方向一方側へ向けて突出する。複数の突出部５１７は、それぞれ、凹部または孔５１８を有する。ハウジング５０は、環状体２０の肉厚部２４に、ボルトにより固定される。その際、突出部５１７の凹部または孔５１８に、ボルトが挿入される。

複数の突出部５１７のうちの２つの突出部５１７の間には、第１隙間５１９が存在する。また、複数の突出部５１７のうちの他の２つの突出部５１７の間には、第２隙間５２０が存在する。第１隙間５１９と第２隙間５２０とは、周方向の異なる位置に配置される。第１端子部４３は、第１隙間５１９に配置される。第２端子部４４は、第２隙間５２０に配置される。より具体的には、第１端子部４３の端部が、第１隙間５１９に配置され、第２端子部４４の端部が、第２隙間５２０に配置される。

このように、第１端子部４３を、突出部５１７ではなく、第１隙間５１９に配置することにより、第１端子部４３が、突出部５１７から軸方向に突出することを、抑制できる。また、第２端子部４４を、突出部５１７ではなく、第２隙間５２０に配置することにより、第２端子部４４が、突出部５１７から軸方向に突出することを、抑制できる。

また、図１４に示すように、本実施例では、複数の突出部５１７が、周方向に等間隔に配置される。これにより、ハウジング５０の重量の周方向におけるばらつきを、抑制できる。

＜６．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態には限定されない。

＜６－１．第１変形例＞
上記の実施形態では、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２が、いずれも、第１基板４１の軸方向一方側の面に配置されていた。しかしながら、第１抵抗線部Ｗ１が、第１基板４１の軸方向一方側の面に配置され、第２抵抗線部Ｗ２が、第１基板４１の軸方向他方側の面に配置されていてもよい。この場合、第１端子部４３を、第１基板４１の軸方向一方側の面に配置し、第２端子部４４を、第１基板４１の軸方向他方側の面に配置すればよい。このようにすれば、第１基板４１の両面を利用するため、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２が配置される領域を、広くとることができる。また、第１端子部４３と第２端子部４４とが、より離れた位置に配置される。したがって、第１端子部４３と第２端子部４４とに、同時に負荷がかかる確率を、より低減できる。

＜６－２．第２変形例＞
上記の実施形態では、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２が、いずれも、ベース部２３の軸方向一方側の面に配置されていた。しかしながら、第１抵抗線部Ｗ１が、ベース部２３の軸方向一方側の面に配置され、第２抵抗線部Ｗ２が、ベース部２３の軸方向他方側の面に配置されていてもよい。この場合、第１端子部４３を、ベース部２３の軸方向一方側の面に配置し、第２端子部４４を、ベース部２３の軸方向他方側の面に配置すればよい。このようにすれば、ベース部２３の両面を利用するため、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２が配置される領域を、広くとることができる。また、第１端子部４３と第２端子部４４とが、より離れた位置に配置される。したがって、第１端子部４３と第２端子部４４とに、同時に負荷がかかる確率を、より低減できる。

＜６－３．第３変形例＞
上記の実施形態では、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の両方が、第１基板４１に配置されていた。しかしながら、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２のいずれか一方が、第１基板４１に配置され、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の他方が、ベース部２３の表面に、基板を介することなく配置されていてもよい。第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の少なくともいずれか一方を、第１基板４１に配置することで、抵抗線の信頼性および量産性を向上させることができる。ただし、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の両方が、ベース部２３の表面に、基板を介することなく配置されていてもよい。

＜６－４．第４変形例＞
上記の実施形態では、波動減速機１が、１枚の第２基板６０を有していた。しかしながら、波動減速機１は、２枚の第２基板６０を有していてもよい。そして、２枚の第２基板６０が、それぞれ、ハウジング５０に固定されていてもよい。この場合、２枚の第２基板６０が、それぞれ、信号処理回路を有する。第１端子部４３は、２枚の第２基板６０の一方に配置された信号処理回路に、接続される。第２端子部４４は、２枚の第２基板６０の他方に配置された信号処理回路に、接続される。２枚の第２基板６０は、ハウジング５０の表面に、積層して配置されていてもよい。これにより、信号処理回路が配置される領域を、より広くとることができる。

＜６－５．第５変形例＞
上記の実施形態では、ハウジング５０の第１隙間に第１端子部４３が配置され、ハウジング５０の第２隙間に第２端子部４４が配置されていた。しかしながら、ハウジング５０は、ハウジングベース部５２を軸方向に貫通する貫通孔を有していてもよい。そして、第１端子部４３および第２端子部４４の少なくともいずれか一方が、当該貫通孔に挿入されてもよい。これにより、第１端子部４３および第２端子部４４の配線経路を、短くすることができる。

＜６－６．第６変形例＞
ハウジング５０は、溝または孔で構成される第１端子挿入部と、溝または孔で構成される第２端子挿入部と、を有していてもよい。第１端子挿入部は、例えば、上述した第１隙間または貫通孔である。第２端子挿入部は、例えば、上述した第２隙間または貫通孔である。第１端子挿入部と第２端子挿入部とは、周方向の異なる位置に配置される。第１端子部４３は、第１端子挿入部に挿入される。第２端子部４４は、第２端子挿入部に挿入される。

このように、第１端子部４３と、第２端子部４４とを、周方向の異なる位置に配置すれば、第１端子部４３および第２端子部４４を、周方向の同じ位置に配置する場合と比べて、第１端子部４３および第２端子部４４に、同時に負荷がかかる確率を低減できる。よって、例えば、第１端子部４３と第２端子部４４のうちの一方が機能しなくなっても、他方の端子部が機能する確率を高めることができる。したがって、第１抵抗線部Ｗ１および第２抵抗線部Ｗ２の少なくともいずれか一方により、ベース部２３にかかるトルクを検出できる。

＜６－７．第７変形例＞
上記の実施形態では、第１端子部４３は、ベース部２３にかかるトルクを検出するための第１抵抗線部Ｗ１に接続されていた。しかしながら、第１端子部４３が接続される第１抵抗線部は、他の物理量を検出するための抵抗線部であってもよい。例えば、第１端子部４３が接続される第１抵抗線部は、上記実施形態の第３抵抗線部Ｗ３のように、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出するための抵抗線部であってもよい。

また、上記の実施形態では、第２端子部４４は、ベース部２３にかかるトルクを検出するための第２抵抗線部Ｗ２に接続されていた。しかしながら、第２端子部４４が接続される第２抵抗線部は、他の物理量を検出するための抵抗線部であってもよい。例えば、第２端子部４４が接続される第２抵抗線部は、上記実施形態の第３抵抗線部Ｗ３のように、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出するための抵抗線部であってもよい。

すなわち、第１端子部４３が接続される第１抵抗線部は、ベース部２３のひずみに応じて抵抗値が変化する抵抗線部であればよい。そして、第２端子部４４が接続される第２抵抗線部は、第１抵抗線部と同じ物理量を検出するために、ベース部２３のひずみに応じて抵抗値が変化する抵抗線部であればよい。

＜６－８．第８変形例＞
上記の実施形態では、抵抗線４１２が、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出するための第３抵抗線部Ｗ３を備えていた。これに加えて、抵抗線４１２は、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を検出するための第４抵抗線部Ｗ４を、さらに備えていてもよい。図１５は、当該変形例に係る第１基板４１の平面図である。

第３抵抗線部Ｗ３と同様に、第４抵抗線部Ｗ４は、複数の第４領域Ｒｑ，Ｒｒ，Ｒｓ，Ｒｔ，Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ，Ｒｘを有する。複数の第４領域Ｒｑ，Ｒｒ，Ｒｓ，Ｒｔ，Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ，Ｒｘは、周方向に間隔をあけて配置される。各第４領域Ｒｑ，Ｒｒ，Ｒｓ，Ｒｔ，Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ，Ｒｘは、周方向または径方向に延びる第４の部位を有する。４つの第４領域Ｒｑ，Ｒｓ，Ｒｕ，Ｒｗは、互いに接続されて、ブリッジ回路を形成する。４つの第４領域Ｒｒ，Ｒｔ，Ｒｖ，Ｒｘは、互いに接続されて、ブリッジ回路を形成する。

このようにすれば、第３抵抗線部Ｗ３だけではなく、第４抵抗線部Ｗ４においても、環状体２０に入力される回転運動の回転角度を、検出できる。図１５の例では、第４抵抗線部Ｗ４が、第１抵抗線部Ｗ１よりも径方向内側に配置されている。この場合、例えば、第３抵抗線部Ｗ３の検出信号により、第２抵抗線部Ｗ２の検出信号のリップル補正を行い、第４抵抗線部Ｗ４の検出信号により、第１抵抗線部Ｗ１の検出信号のリップル補正を行うとよい。

ただし、第４抵抗線部Ｗ４は、第１抵抗線部Ｗ１の径方向外側かつ第２抵抗線部Ｗ２の径方向内側に、配置されていてもよい。また、第４抵抗線部Ｗ４は、第２抵抗線部Ｗ２よりも径方向外側に配置されていてもよい。

＜６－９．他の変形例＞
上記の実施形態の環状体２０は、ベース部２３が、胴部２１から径方向外側へ向けて広がる、いわゆる「ハット型」の可撓性外歯歯車であった。ハット型の可撓性外歯歯車は、胴部２１の径方向内側のスペースを有効活用できる点で、優れている。ただし、環状体２０は、ベース部２３が、胴部２１から径方向内側へ向けて広がる、いわゆる「カップ型」の可撓性外歯歯車であってもよい。また、内歯歯車１０はベースフレーム１０１に固定され、環状体２０はアーム１０２に固定されてもよい。その場合、ハウジング５０が、ロボットアーム１０２の一部であってもよい。

また、上記の実施形態では、ロボット１００に搭載される波動減速機１について説明した。しかしながら、同様の構造の波動減速機１を、アシストスーツ、無人搬送台車などの他の装置に搭載してもよい。

その他、環状体、波動減速機、およびロボットの細部の構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変更してもよい。また、上記の実施形態および変形例に登場した要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、環状体、波動減速機、およびロボットに利用できる。

１ 波動減速機
９ 中心軸
１０ 内歯歯車
２０ 環状体
２１ 胴部
２２ 外歯
２３ ベース部
２４ 肉厚部
３０ 波動発生器
４０ トルクセンサ
４１ 第１基板
４３ 第１端子部
４４ 第２端子部
５０ ハウジング
５１ 壁部
５２ ハウジングベース部
５３ 第１コネクタ
５４ 第２コネクタ
６０ 第２基板
１００ ロボット
１０３ モータ
４１１ 絶縁層
４１２ 抵抗線
４３１ 第１異方導電性フィルム
４４１ 第２異方導電性フィルム
５１１ 第１壁部
５１２ 第２壁部
５１３ 第１隙間
５１４ 第２隙間
５１５ 突出部
５１７ 突出部
５１９ 第１隙間
５２０ 第２隙間
Ｃ１ 第１ブリッジ回路
Ｃ２ 第２ブリッジ回路
Ｃ３ 第３ブリッジ回路
Ｃ４ 第４ブリッジ回路
Ｗ１ 第１抵抗線部
Ｗ２ 第２抵抗線部
Ｗ３ 第３抵抗線部
Ｗ４ 第４抵抗線部
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
θ 中心角

Claims (25)

1. 中心軸を囲み、前記中心軸と交差する方向に広がるベース部と、
   前記ベース部のひずみに応じて抵抗値が変化する第１抵抗線部と、
   前記ベース部の前記ひずみに応じて抵抗値が変化する第２抵抗線部と、
   前記第１抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第１位置に配置される第１端子部と、
   前記第２抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第２位置に配置される第２端子部と、
   を有し、
   軸方向に見た場合に、前記第１位置と前記中心軸と前記第２位置とが成す中心角は、９０°以上である、環状体。
2. 請求項１に記載の環状体であって、
   前記第１端子部は、前記第１抵抗線部の端部から、前記中心軸から離れる方向へ向けて延び、
   前記第２端子部は、前記第２抵抗線部の端部から、前記中心軸から離れる方向へ向けて延びる、環状体。
3. 請求項１または請求項２に記載の環状体であって、
   前記中心角は、１７５°以上かつ１８５°以下である、環状体。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の環状体であって、
   前記第１抵抗線部は、前記ベース部の軸方向一方側の面に配置され、
   前記第２抵抗線部は、前記ベース部の軸方向一方側の面に配置され、かつ、前記第１抵抗線部よりも径方向外側に配置される、環状体。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の環状体であって、
   前記第１抵抗線部は、前記ベース部の軸方向一方側の面に配置され、
   前記第２抵抗線部は、前記ベース部の軸方向他方側の面に配置される、環状体。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の環状体であって、
   前記ベース部に固定された第１基板
   をさらに有し、
   前記第１抵抗線部および前記第２抵抗線部の少なくともいずれか一方は、前記第１基板に配置される、環状体。
7. 請求項６に記載の環状体であって、
   前記第１抵抗線部は、前記第１基板の軸方向一方側の面に配置され、
   前記第２抵抗線部は、前記第１基板の軸方向他方側の面に配置される、環状体。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の環状体であって、
   前記第１端子部と、前記第１抵抗線部とが、別部材である、環状体。
9. 請求項８に記載の環状体であって、
   前記第１抵抗線部と前記第１端子部との間に配置された第１異方導電性フィルム
   をさらに有する、環状体。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の環状体であって、
    前記第２端子部と、前記第２抵抗線部とが、別部材である、環状体。
11. 請求項１０に記載の環状体であって、
    前記第２抵抗線部と前記第２端子部との間に配置された第２異方導電性フィルム
    をさらに有する、環状体。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の環状体と、
    波動発生器と、
    内歯歯車と、
    を有する波動減速機であって、
    前記環状体は、
    前記ベース部の径方向端部から軸方向の成分を含む方向に延びる筒状の胴部と、
    前記胴部の径方向外側面から径方向外方に突出する複数の外歯と、
    を有し、
    前記波動発生器は、前記外歯の径方向内側に配置され、
    前記内歯歯車は、前記外歯の径方向外側に配置され、
    前記内歯歯車は、径方向内側面から径方向内方へ突出する複数の内歯を有し、
    前記複数の外歯の一部と、前記複数の内歯の一部とが噛み合う、波動減速機。
13. 請求項１２に記載の波動減速機であって、
    前記環状体に対して相対的に静止したハウジングと、
    前記第１端子部および前記第２端子部と電気的に接続された信号処理回路を有する第２基板と、
    をさらに有し、
    前記ハウジングは、
    周方向に延びる壁部
    を有し、
    前記第２基板は、前記壁部の径方向内側に配置される、波動減速機。
14. 請求項１３に記載の波動減速機であって、
    前記壁部は、
    周方向の一端部および他端部を有する第１壁部と、
    前記第１壁部と周方向に隣り合い、周方向の一端部および他端部を有する第２壁部と、
    を有し、
    前記第１端子部は、前記第１壁部の周方向の一端部と前記第２壁部の周方向の他端部との間の第１隙間に配置され、
    前記第２端子部は、前記第１壁部の周方向の他端部と前記第２壁部の周方向の一端部との間の第２隙間に配置される、波動減速機。
15. 請求項１４に記載の波動減速機であって、
    前記第２基板は、
    前記第１隙間の径方向内方に配置される第１コネクタと、
    前記第２隙間の径方向内方に配置される第２コネクタと、
    を有し、
    前記第１端子部は、前記第１コネクタに接続され、
    前記第２端子部は、前記第２コネクタに接続される、波動減速機。
16. 請求項１４または請求項１５に記載の波動減速機であって、
    前記第１壁部の周方向の長さと、前記第２壁部の周方向の長さとが、同一であり、
    前記第１隙間の周方向の長さと、前記第２隙間の周方向の長さとが、同一である、波動減速機。
17. 請求項１６に記載の波動減速機であって、
    前記第１壁部および前記第２壁部は、径方向内側へ向けて突出する複数の突出部を有し、
    前記複数の突出部は、前記第１隙間の周方向の中央と前記第２隙間の周方向の中央とを結ぶ線に対して、線対称に配置され、
    前記複数の突出部は、それぞれ、凹部または孔を有する、波動減速機。
18. 請求項１７に記載の波動減速機であって、
    前記複数の突出部は、周方向に等間隔に配置される、波動減速機。
19. 請求項１７または請求項１８に記載の波動減速機であって、
    前記複数の突出部は、
    前記第１壁部の周方向の一端部に配置される突出部と、
    前記第１壁部の周方向の他端部に配置される突出部と、
    前記第２壁部の周方向の一端部に配置される突出部と、
    前記第２壁部の周方向の他端部に配置される突出部と、
    を含む、波動減速機。
20. 請求項１２に記載の波動減速機であって、
    前記環状体に対して相対的に静止したハウジングと、
    前記第１端子部および前記第２端子部と電気的に接続された信号処理回路を有する第２基板と、
    をさらに有し、
    前記ハウジングは、
    前記中心軸と交差する方向に広がるハウジングベース部
    を有し、
    前記第２基板は、前記ハウジングベース部の表面に配置される、波動減速機。
21. 請求項２０に記載の波動減速機であって、
    前記ハウジングは、
    前記ハウジングベース部の前記表面の縁部から、軸方向に突出する複数の突出部
    を有し、
    前記複数の突出部は、周方向に等間隔に配置され、
    前記複数の突出部は、それぞれ、凹部または孔を有する、波動減速機。
22. 請求項２０または請求項２１に記載の波動減速機であって、
    前記ハウジングは、
    前記ハウジングベース部を軸方向に貫通する貫通孔
    をさらに有し、
    前記第１端子部および前記第２端子部の少なくともいずれか一方が、前記貫通孔に挿入される、波動減速機。
23. 請求項１３から請求項２２までのいずれか１項に記載の波動減速機であって、
    ２枚の前記第２基板を有し、
    ２枚の前記第２基板の一方に配置された前記信号処理回路に、前記第１端子部が接続され、
    ２枚の前記第２基板の他方に配置された前記信号処理回路に、前記第２端子部が接続される、波動減速機。
24. 環状体と、
    波動発生器と、
    内歯歯車と、
    前記環状体に対して相対的に静止したハウジングと、
    を有する波動減速機であって、
    前記環状体は、
    中心軸を囲み、前記中心軸と交差する方向に広がるベース部と、
    前記ベース部のひずみに応じて抵抗値が変化する第１抵抗線部と、
    前記ベース部の前記ひずみに応じて抵抗値が変化する第２抵抗線部と、
    前記第１抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第１位置に配置される第１端子部と、
    前記第２抵抗線部の端部と電気的に接続され、周方向の第２位置に配置される第２端子部と、
    前記ベース部の径方向端部から軸方向の成分を含む方向に延びる筒状の胴部と、
    前記胴部の径方向外側面から径方向外方に突出する複数の外歯と、
    を有し、
    前記波動発生器は、前記外歯の径方向内側に配置され、
    前記内歯歯車は、前記外歯の径方向外側に配置され、
    前記内歯歯車は、径方向内側面から径方向内方へ突出する複数の内歯を有し、
    前記複数の外歯の一部と、前記複数の内歯の一部とが噛み合い、
    前記ハウジングは、
    溝または孔で構成される第１端子挿入部と、
    前記第１端子挿入部と周方向の異なる位置において、溝または孔で構成される第２端子挿入部と、
    を有し、
    前記第１端子部は、前記第１端子挿入部に挿入され、
    前記第２端子部は、前記第２端子挿入部に挿入される、波動減速機。
25. 請求項１２から請求項２４までのいずれか１項に記載の波動減速機を有する、ロボット。

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