JP2626623B2 - 回転機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転機構に関し、特に
多関節ロボットの先端アーム駆動用の回転機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多関節ロボットの回転機構に
ついては、種々知られており、図３はその一例を示すも
ので、この例は２自由度回転機構に関するものである。
すなわち、回転機構は、ベース３１と、ベース３１に取
り付けられた第１モータ３４と、第１モータ３４で回転
駆動される第１回転部３２と、第１回転部３２に取り付
けられた第２モータ３５と、第２モータ３５で回転駆動
される第２回転部３３と、第２モータ３５に接続されモ
ータ３４の外周に巻き付けられた配線ケーブル３６とを
有している。第１回転部３２は第１モータ３４の回転軸
を中心に回転し、その回転と共に配線ケーブル３６も回
転し、そのため、配線ケーブル３６は第１モータ３４の
外周で捻られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の回転機構
は、１自由度アクチュエータを重ね合わせ、２自由度の
アームを構成しているため、配線ケーブルの処理が外観
を損ない、また信頼性の面からも、問題であった。

【０００４】特に、多関節ロボットの先端アームは、配
線ケーブル収納スペースも狭く、配線ケーブルにストレ
スをかけないように引き回すと、配線ケーブルが周辺機
器と干渉したり、外に大きくループし外観を損なう問題
があった。

【０００５】また、配線ケーブルを回転機構の内部に収
納しようとすると、配線ケーブルにストレスがかかり、
回転部の位置決め精度や整定特性が低下したり、電気的
に断線する等の問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、図
１，２に示すように、ベース１は、軸部（図１，２では
円筒部）１８を有し、軸部１８は、内部に中空部１８ａ
を備え、また中空部１８ａと連絡する切欠き部１８ｂを
備えている。軸部１８の外周には第１ステータ２を設け
る。軸部１８の外周には回転軸受け７を介して第１回転
部４を取り付ける。第１回転部４は、一端が閉じ他端が
開いた凹部１７と、両端が開き突起部２１が形成された
中空部２１とを有する。第１回転部４の中空部１６内面
には第１ロータ６が取り付けられ、第１回転部４の凹部
１７内面に第２ステータ５が取り付けられる。凹部１７
内には回転軸受８を介して第２回転部９が取り付けら
れ、第２回転部９の円筒１９外周には第２ロータ１０が
取り付けられている。第２ステータ５とベース１との配
線は、突起部２１および軸部の中空部１８ａを介して行
われる。

【０００７】

【作用】第１回転部４は、軸部１８を中心に回転し、第
２回転部９は第１回転部の１７部１７内で回転する。第
２回転部９を駆動するための配線は突起部１３、中空部
を１８ａを介して行なわれる。これにより、配線ケーブ
ル１２を機構部内に収納できるので周辺機器と干渉せ
ず、外観もすっきりでき、電気的信頼性も向上する。

【０００８】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の２自由度回転機構の断面
図、図２は分解斜視図である。ベース１は一端が閉じ他
端が開いた凹部１５を有する。ベース１には、軸部とし
ての円筒部１８が取り付けられ、円筒部１８には中空部
１８ａと、中空部１８ａと連通する切欠き１８ｂが形成
されている。円筒部１８の外周には、第１ステータ２
（例えばコイル）が取り付けられている。

【０００９】円筒部１８の外周には、第１回転軸受７を
介して、第１回転部４が取り付けられている。第１回転
部４は、一端が閉じ他端が開いた凹部１７と、両端が開
いた中空部１６を備え、中空部１６内に円筒部１８が挿
入されている。凹部１７の閉じた方の壁から中空部１６
側に突起部２１が突出して形成され、突起部２１の先端
は切欠き１８ｂを通って円筒部１８の中空部１８ａ内に
位置するようになっている。第１回転部４の中空部１６
の内面には第１ロータ６（例えば磁石）が取り付けら
れ、第１ステータ２に対向する。

【００１０】第２回転部９は、円筒部１９とハンド取付
部２０とから成り、円筒部１９は、第１回転部４の凹部
１７内に第２回転軸受け８を介して取り付けられてい
る。凹部１７の内面には第２ステータ５（例えばコイ
ル）が取り付けられ、第２回転部９の円筒部１９の外周
には第２ロータ１０（例えば磁石）が取り付けられ、第
２ステータ５に対向する。

【００１１】ベース１と円筒部１８とが接続される箇所
の、ベース１の端面には第１クランプ３が取り付けられ
ている。また、第１回転部４の突起部２１の先端には第
２クランプ１３が取り付けられている。第１配線ケーブ
ル１１はベース１に取り付けられた第１ステータ２に接
続される。第２配線ケーブル１２はベース１を通り、第
１クランプ３および第２クランプ１３で固定されかつ第
１回転部４を通り第２ステータ５に接続される。

【００１２】次に、動作について説明する。第１配線ケ
ーブル１１を介して第１ステータ２に電流を供給し、第
１ロータ６を回転駆動する。第１回転部４は第１回転軸
受け７で支持され、ベース１の円筒部１８を中心に回転
する。第１回転部４の突起部２１は円筒部１８の回りを
回転し、第２クランプ１３は円筒部１８の中心軸の回り
を回転する。第２配線ケーブル１２は第１クランプ３と
第２クランプ１３に支持され、第１回転部４の回転軸の
回りに捻られ第１回転部４とベース１の相対動作を吸収
する。第２配線ケーブル１２を介し第２ステータ５に電
流を供給し、第２ロータ１０を回転駆動する。第２回転
部９は第２回転軸受け８で支持され第１回転部４の凹部
１７の内部で回転する。第２回転部９と第１回転部４の
回転動作を合成することにより２自由度回転動作を得る
ことが可能である。

【００１３】上記実施例においては、第１，２ステータ
２，５をコイル、第１，２ロータ６，１０を磁石として
説明したが、その逆であってもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、可動配線
ケーブルを回転軸を中心に捻られるようにしたので、高
密度に実装でき小型・軽量設計が可能で、配線ケーブル
を機構部内に収納できるので周辺機器と干渉せず、外観
もすっきりでき、電気的信頼性も向上する。また、第２
回転部は第１回転部に両端支持され、機構面でも組立剛
性が上がるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転機構の一実施例の断面図

【図２】図１の回転機構の分解斜視図

【図３】従来例を説明する断面図

【符号の説明】

１ ベース ２ 第１ステータ ３ 第１クランプ ４ 第１回転部 ５ 第２ステータ ６ 第１ロータ ７ 第１回転軸受 ８ 第２回転軸受 ９ 第２回転部 １０ 第２ロータ １１ 第１配線ケーブル １２ 第２配線ケーブル １３ 第２クランプ １４ コネクタ １５，１７ 凹部 １６ 中空部 １８，１９ 円筒部 ２０ ハンド取付面 ２１ 突起部 ３１ ベース ３２ 第１回転部 ３３ 第２回転部 ３４ 第１モータ ３５ 第２モータ ３６ 第１配線ケーブル ３７ 第２配線ケーブル ３８ クランプ ３９ コネクタ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースに固定され、内部に中空部と、該
   中空部と連絡する切欠き部とを有する軸部と、 前記軸部外周に取り付けられた第１ステータと、 前記軸部外周に回転軸受けを介して取り付けられ、一端
   が閉じ他端が開いた凹部と、両端が開き突起部が形成さ
   れた中空部とを有する第１回転部と、 第１回転部の中空部内面に取り付けられた第１ロータ
   と、 第１回転部の凹部内面に取り付けられた第２ステータ
   と、 第１回転部の凹部内に回転軸受けを介して取り付けられ
   た第２回転部と、 第２回転部の円筒面外周に取り付けられた第２ロータと
   を備え、 第２ステータと前記ベースとの配線を前記突起部および
   前記軸部の中空部を介して行うことを特徴とする回転機
   構。
2. 【請求項２】 前記軸部が円筒形状である請求項１に記
   載の回転機構。
3. 【請求項３】 前記突起部および前記軸部の中空部に配
   線を固定するクランプを設けた請求項１または２に記載
   の回転機構。