JP4847744B2

JP4847744B2 - モータ付直交軸減速機、直交軸減速機、及び、ロボットの関節構造

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Publication number: JP4847744B2
Application number: JP2005345693A
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Inventors: 浩彦矢野
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Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2025-11-30
Also published as: JP2007151361A

Description

本発明は、モータ付直交軸減速機及び直交軸減速機に関し、特に、設置スペースを小さくすることができるモータ付直交軸減速機並びに直交軸減速機、及び、小型化を図ることができるロボットの関節構造に関するものである。

従来、モータから入力された回転速度を減速すると共に入力される回転軸の方向を９０°変換して出力するための装置としてモータ付直交軸減速機が知られている（例えば、特許文献１）。

このモータ付直交軸減速機は、回転駆動力を発生するモータと、そのモータの取着面として構成されるモータ取付け面部を有する筺体と、その筺体に格納される歯車装置とを備え、モータから入力された回転駆動力が歯車装置を介して伝達されることにより、入力された回転速度を減速すると共に入力される回転軸の方向を９０°変換して出力することができる。

なお、上述したモータ付直交軸減速機の筺体は、筺体を相手部材に支持させる支持面として構成される筺体支持面部を備えており、この筺体支持面部によりモータ付直交軸減速機が相手部材に支持されることで、モータから入力された回転駆動力に伴って発生する振動により設置した場所から移動してしまうことを防止したり、出力される回転駆動力の回転方向に回転されようとする力（回転モーメント）に対抗することができる。

また、従来、ロボットの関節部分としては、バックラッシを小さく抑えなければならないという理由から、撓み噛み合い式歯車機構や遊星減速機構などの減速機、即ち、入力軸線と出力軸線とが平行に位置する平行軸減速機が用いられてきた。ここで、図５を参照して、従来のロボットの関節構造について説明する。

図５は、平行軸減速機１００に連結された第１アーム１１０と、平行軸減速機１００の出力軸１００ａに連結された第２アーム１２０とを平行に相対回転させる従来のロボットの関節構造の断面図である。なお、図５では、第１アーム１１０及び第２アーム１２０の長手方向（図５左右方向）を省略して図示している。

従来のロボットの関節構造は、図５に示すように、第１アーム１１０と第２アーム１２０とを平行に相対回転させるために、出力軸１００ａの軸線（出力軸線）を第１アーム１１０に直交させなければならなかった。このため、モータ１０１が第１アーム１１０の幅方向（図５上方向）に突出してしまい、その突出したモータ１０１が周囲の設備や設備配線と干渉してしまうという問題点があった。また、モータ１０１が露出されているので、モータ１０１の防水性能を十分に確保しなければならないという問題点があった。

これら問題点に対しては、モータ１０１を第１アーム１１０の内部に包含させることにより対処可能であるが、この場合には、第１アーム１１０の幅が不必要に大きくなり、その結果、ロボットの関節構造が大型化してしまうという問題点があった。

一方、ロボットの関節部分として、入力軸線と出力軸線とが直交して位置する直交軸減速機を用いる場合には、出力軸１００ａの軸線（出力軸線）を第１アーム１１０に直交させる必要がない。即ち、モータ１０１を第１アーム１１０の長手方向（図５左右方向）に沿って配設できるので、平行軸減速機１００を用いる場合と比較して、モータ１０１が第１アーム１１０の幅方向（図５上方向）に突出する突出量を抑制することができる。これにより、モータ１０１を第１アーム１１０の内部に包含させる場合においても、第１アーム１１０の幅が不必要に大きくなることがないので、ロボットの関節構造の小型化を図ることができる。

このため、近年では、直交軸減速機の歯車装置や筐体等の加工精度を上げることでバックラッシを小さく抑えたモータ付直交軸減速機をロボットの関節部分として用いる種々の試みが行われている。
特開平１１−１７８２７５号公報

しかしながら、従来のモータ付直交軸減速機は、筺体支持面部がモータ取付け面部を有する面とは異なる面側に備えられていた。即ち、筺体支持面部がモータ取付け面部を有する面と直交する面側、或いは、モータ取付け面部を有する面と対向する面側に備えられていた。

このため、筺体を相手部材に支持させる際に、相手部材に支持させる面とは異なるいずれかの面側にモータが突出してしまうという問題点があった。その結果、モータ付直交軸減速機が大型化してしまい、その分、大きな設置スペースが必要になるという問題点があった。

また、従来のモータ付直交軸減速機（例えば、筐体支持面部が出力軸と同一面側に備えられているモータ付直交軸減速機）をロボットの関節として用いる場合には、モータ付直交軸減速機全体、即ち、モータや筐体などのモータ付直交軸減速機を構成する全ての構成要素をアームの内部に包含させなければならないので、ロボットの関節構造が大型化してしまうという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、設置スペースを小さくすることができるモータ付直交軸減速機並びに直交軸減速機、及び、小型化を図ることができるロボットの関節構造を提供することを目的としている。

この目的を解決するために請求項１記載のロボットの関節構造は、回転駆動力を発生するモータと、前記モータから入力された回転速度を減速しつつ前記モータから入力される回転軸の方向を９０°変換して出力する直交軸減速機とを備えるモータ付直交軸減速機と、断面形状が長手方向に沿って同一に形成される金属管又は中空の金属柱により構成される第１アームと、その第１アームを前記モータ付直交軸減速機に螺設するボルトとを備え、前記直交軸減速機は、ハイポイド歯車を少なくとも含む歯車装置と、前記歯車装置を格納する筺体とを備え、前記筺体は、前記モータの取着面として構成されるモータ取付け面部と、そのモータ取付け面部が形成される側の端部から外方へ向けてフランジ状に張り出して形成されるフランジ部と、そのフランジ部における前記モータ取付け面部と同一面側に設けられ前記筺体を前記第１アームに支持させる支持面として構成される筺体支持面部と、前記フランジ部に貫通形成されると共に前記ボルトが挿通される貫通孔である貫通部と、前記フランジ部の前記筐体取付面部が形成される面側に立設されると共に前記第１アームの内形に対応した筒状の嵌合部とを備え、前記第１アームは、前記第１アームの端面における前記筐体の前記貫通部と対応した位置に形成されると共に前記ボルトが螺着されるネジ溝であるネジ部を備え、前記第１アームの内周面と前記嵌合部の外周面との間に配設されゴム状弾性体から環状に形成されるシール材を介して前記モータ付直交軸減速機に連結されている。

この請求項１記載のロボットの関節構造によれば、モータ取付け面部と筺体支持面部とが筺体の同一面側に設けられているので、筺体を第１アームに支持させる場合に、第１アームに支持させる面とは異なるいずれかの面側にモータが突出してしまうことを防止することができる。その結果、モータ付直交軸減速機を小型化できるので、その分、設置スペースを小さくすることができる。

また、歯車装置がハイポイド歯車により構成されているので、ウォーム歯車やベベル歯車で構成する場合に比べ、同一のモータ容量でも出力する回転トルクの増大を図ることができる。
また、既製部材を使用することで、第１アームの長さに対する設計の自由度を向上させることができる。
ところで、近年のロボット、例えば、産業用ロボットや娯楽用としてのロボットにおいては、製造コストや組立コストによるコスト削減が要請されており、上述したモータ付直交軸減速機又は直交軸減速機をロボットの関節部分として用いればコスト削減に対して有効となる。
具体的には、従来のロボットは、使用用途や使用場所に合わせて鋳物成型されたアームの内部に歯車装置を組み込むことで関節部分が構成されているので、予め歯車装置が組み込まれたモータ付直交軸減速機又は直交軸減速機を関節部分として用いれば歯車装置の組立コストを不要とすることができる。
そこで、本発明におけるモータ付直交軸減速機又は直交軸減速をロボットの関節部分として用いる場合には、上述したように、モータ付直交軸減速機又は直交軸減速機を露出させることができるので、モータ付直交軸減速機全体、即ち、モータや筐体などのモータ付直交軸減速機を構成する全ての構成要素を第１アームの内部に包含させる必要がなく、ロボットの関節構造の小型化を図ることができる。
また、上述したように、モータ取付け面部と筺体支持面部とが筺体の同一面側に設けられているので、筺体支持面部が出力軸と同一面側に設けられることを回避して、筺体支持面部と第２アームとの干渉を防止することができる。これにより、第２アームの揺動及び回動範囲が規制されなくなるので、その分、ロボットの関節構造の小型化を図ることができる。
また、第１アームが断面形状が長手方向に沿って同一に形成される金属管又は中空の金属柱により構成されるので、安価で汎用性のある既製部材、例えば、金属パイプ、アルミの引き抜き材、又は、アルミの押し出し材を第１アームとして使用することができる。これにより、第１アームを使用用途や使用場所に合わせて個別に鋳造成形する必要がないので、鋳造コストが不要となり、ロボットの関節構造の低コスト化を図ることができる。
また、モータ付直交軸減速機と第１アームとが第１アームの内周面と嵌合部の外周面との間に配設されゴム状弾性体から環状に形成されるシール材を介して連結されているので、モータに対する防水性能の向上を図ることができる。

請求項２記載のロボットの関節構造は、請求項１記載のロボットの関節構造において、前記直交軸減速機の出力軸に第２アームを連結するように構成されている。

この請求項２記載のロボットの関節構造によれば、モータが第１アームの内部に包含されると共に、第１アーム及び第２アームがモータ付直交軸減速機又は直交軸減速機に外接される。これにより、ロボットの関節部分においてモータ付直交軸減速機又は直交軸減速機を露出させることができる。

請求項３記載のモータ付直交軸減速機は、請求項１又は２に記載のロボットの関節構造に使用されるものである。

この請求項３記載のモータ付直交軸減速機によれば、請求項１又は２に記載のロボットの関節構造に使用されるモータ付直交軸減速機と同様の効果を奏することができる。

請求項４記載の直交軸減速機は、請求項３記載のモータ付直交軸減速機に使用されるものである。

この請求項４記載の直交軸減速機によれば、請求項３記載のモータ付直交軸減速機に使用される直交軸減速機と同様の効果を奏することができる。

本発明におけるロボットの関節構造、モータ付直交軸減速機又は直交軸減速機によれば、モータ取付け面部と筺体支持面部とが筺体の同一面側に設けられているので、モータ付直交軸減速機又は直交軸減速機の設置スペースを小さくすることができるという効果がある。また、筺体支持面部が出力軸と同一面側に設けられることを回避したので、筺体支持面部と出力軸との干渉範囲を小さくして、モータ付直交軸減速機又は直交軸減速機の小型化を図ることができるという効果がある。

また、本発明におけるモータ付直交軸減速機又は直交軸減速機を用いたロボットの関節構造によれば、アームの形状を簡略化することができるので、その分、小型化を図ることができるという効果がある。

また、安価で汎用性のある既製部材を使用することができるので、低コスト化を図ることができると共に、アームの長さに対する設計の自由度を向上させることができるという効果がある。

更に、簡単な構成（シール材）により、防水性能を向上を図ることができるという効果がある。
さらに、筺体は、モータ取付け面部が形成される側の端部から外方へ向けてフランジ状に張り出して形成されるフランジ部と、フランジ部に貫通形成されると共にボルトが挿通される貫通孔である貫通部とを備え、第１アームは、第１アームの端面における筐体の貫通部と対応した位置に形成されると共にボルトが螺着されるネジ溝であるネジ部を備えているので、筐体をフランジ部における筐体支持面部の裏面側から第１アームにボルトを螺着することができる。よって、筐体に対して第１アームをボルトにより着脱自在に螺設することができるという効果がある。
また、フランジ部の筐体取付面部が形成される面側に立設されると共に第１アームの内形に対応した筒状の嵌合部を備えているので、筐体に対して第１アームを螺設する作業を効率よく行うことができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるモータ付直交軸減速機１の斜視図である。また、図２（ａ）は、直交軸減速機３の正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における直交軸減速機３の断面図である。なお、図２（ｂ）では、ピニオン６の一部が図示されていると共に、ピニオン６及び第１歯車１４が模式的に図示されている。また、図２（ｂ）では、歯先円を実線で、ピッチ円を２点鎖線で、歯底円を細線で示し、歯形の図示を省略している。

モータ付直交軸減速機１は、モータ２から入力された回転速度を減速すると共に入力される回転軸Ｏ（図２（ｂ）参照）の方向を９０°変換して出力するための装置であり、図１に示すように、モータ２と直交軸減速機３とを主に備えている。

モータ２は、回転駆動力を発生する同期型のＡＣサーボモータであり、回転軸Ｏ回りに回転する駆動軸と、その駆動軸に固着される永久磁石と、その永久磁石の外周部に離間して巻回するコイルとを主に備えている（いずれも図示せず）。このモータ２によれば、コイルに電流が付与され励磁されることで起磁力が発生し、その発生した起磁力と対抗して永久磁石が回転軸Ｏ回りに回転されるので、駆動軸が回転して回転駆動力を発生することができる。

直交軸減速機３は、モータ２から入力された回転速度を減速すると共に入力される回転軸Ｏの方向を９０°変換して出力するための装置であり、筺体４と歯車装置５（図２（ｂ）参照）とを主に備えている。なお、モータ２の回転駆動力は、モータ２の駆動軸に形成されたピニオン６（図２（ｂ）参照）を介して直交軸減速機３に入力される。

筺体４は、直交軸減速機３の外形をなす部材であり、開口面を有して内部空間を形成する容器状の枠体７と、その枠体７の開口面を閉封する蓋８とを備え、蓋８が枠体７にボルト９により螺設されることで枠体７の内部空間内に歯車装置５が格納されるように構成されている。

枠体７は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、凸状部７ａとフランジ部７ｂと嵌合部７ｃとを主に備えている。凸状部７ａは、モータ２を取着する部分であり、モータ２の取着面となるモータ取付け面部７ａ１と４のネジ部１０と貫通部１１とを備えている。

ネジ部１０は、ボルト１２（図１参照）が螺着されるネジ溝（雌ネジ）であり、モータ２がボルト１２によりモータ取付け面部７ａ１に螺設されるので、モータ２を枠体７に取着することができる。また、貫通部１１は、モータ２の駆動軸を挿通させるために枠体７の外部と内部空間とを貫通する貫通孔であり、モータ２の駆動軸が枠体７の内部空間内に挿通されるので、モータ２の回転駆動力を歯車装置５に入力することができる。

フランジ部７ｂは、枠体７、即ち、筐体４を相手部材（例えば、図４に示す鋼管３０などの部材）に支持させるための部分であり、筺体４を相手部材に支持させる支持面となる筐体支持面部７ｂ１と４の貫通部１３を備えている。

筐体支持面部７ｂ１は、後述する鋼管３０が固着されるように凸状部７ａを取り囲む円盤状の平面として形成されており、この筐体支持面部７ｂ１と上述したモータ取付け面部７ａ１とが筺体４の同一面側に設けられている。

貫通部１３は、枠体７、即ち、筐体４を相手部材に支持させるための固定部材（例えば、図４に示すボルト３１などの固定部材）が挿通される貫通孔であり、枠体７が筺体支持面部７ｂ１の裏面側から挿通された固定部材により相手部材に固着されるので、筺体４を相手部材に支持させることができる。

このように、枠体７、即ち、筐体４が筺体支持面部７ｂ１の裏面側から固定部材を挿通可能なフランジ部７ｂを備えているので、相手部材側から筐体４を支持させることが不可能な場合、例えば、工具を使用するための作業スペースがない場合でも、確実に筐体４を相手部材に支持させることができる。

また、本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、凸状部７ａのネジ部１０がモータ２の輪郭形状よりも内側に位置している、即ち、モータ取付け面部７ａ１にボルト１２の座面を余分に設ける必要がないので、その分、モータ取付け面部７ａ１を小さくすることができる。これにより、円盤状の筺体支持面部７ｂ１の内径を小さくすることができるので、例えば、鋼管３０を相手部材として支持させる場合には、筺体支持面部７ｂ１の内径を小さくすることができる分だけ、直径の小さい鋼管３０が使用可能となる。その結果、モータ付直交軸減速機１の設置スペースを小さくすることができる。

嵌合部７ｃは、上述したように筺体４を相手部材に支持させる際、或いは、支持させた後に筺体４と相手部材との位置ずれを防止するための印籠であり、フランジ部７ｂに立設し凸状部７ａを取り囲む円筒状に形成されている。

上述したように、本実施の形態におけるモータ付直交軸減速機１は、モータ取付け面部７ａ１と筺体支持面部７ｂ１とが筺体４の同一面側に設けられているので、筺体４を相手部材に支持させる場合に、相手部材に支持させる面とは異なるいずれかの面側にモータ２が突出してしまうことを防止することができる。その結果、モータ付直交軸減速機を小型化できるので、その分、設置スペースを小さくすることができる。

歯車装置５は、モータ２が発生する回転駆動力を伝達するための伝達装置であり、図２（ｂ）に示すように、第１歯車１４と第２歯車１５と第３歯車１６とを主に備えている。

第１歯車１４は、モータ２の回転駆動力が入力されるハイポイド歯車であり、第１ピニオン軸１７を介して筺体４に回転可能に軸支されている。なお、図２（ｂ）では、紙面裏側からモータ２の回転駆動力が入力されているので、歯形の図示を省略している。第１ピニオン軸１７は、モータ２から第１歯車１４に入力された回転駆動力を第２歯車１５へ伝達するためのピニオンであり、第１歯車１４とキー嵌合（図示せず）されつつ圧着されていると共に第２歯車１５に噛合されている。なお、第１ピニオン軸１７の摩擦抵抗による回転負荷を軽減するため、第１ピニオン軸１７はボールベアリング（図示せず）を介して筺体４に軸支されている。

この第１歯車１４により、モータ２から入力された回転速度を減速すると共に入力される回転軸Ｏの方向を回転軸Ａの方向へ９０°変換することができる。なお、本実施の形態のように第１歯車１４をハイポイド歯車により構成することで、ウォーム歯車やベベル歯車により構成する場合に比べ、同一のモータ容量でも出力する回転トルクの増大を図ることができる。

また、第１歯車１４をハイポイド歯車により構成することで、第２歯車１５や第３歯車１６をハイポイド歯車で構成する場合に比べ、ハイポイド歯車に付与される回転トルクを小さく抑えることができるので、強度を確保しようとして不必要にハイポイド歯車が大型化し、モータ付直交軸減速機１が大型化してしまうことを防止することができる。

第２歯車１５は、第１歯車１４の回転駆動力が入力される平歯車であり、第２ピニオン軸１８を介して筺体４に回転可能に軸支されている。第２ピニオン軸１８は、第１歯車１４から第２歯車１５に入力された回転駆動力を第３歯車１６へ伝達するためのピニオンであり、第２歯車１５とキー嵌合（図示せず）されつつ圧着されていると共に第３歯車１６に噛合されている。なお、第２ピニオン軸１８の摩擦抵抗による回転負荷を軽減するため、第２ピニオン軸１８はボールベアリング（図示せず）を介して筺体４に軸支されている。この第２歯車１５により、第１歯車１４から伝達されたモータ２の回転速度を更に減速することができる。

第３歯車１６は、第２歯車１５の回転駆動力が入力される平歯車であり、出力軸１９を介して筺体４に回転可能に軸支されている。出力軸１９は、第２歯車１５から第３歯車１６に入力された回転駆動力を筺体４の外部へ出力するための部材であり、第３歯車１６とキー嵌合（図示せず）されつつ圧着されている。

また、出力軸１９は、図１に示すように、中空の出力軸として構成されており、６のネジ部２０を備えている。ネジ部２０は、ボルト（図示せず）が螺着されるネジ溝（雌ネジ）であり、出力された回転駆動力を伝達する伝達部材（図示せず）が出力軸１９の中空部分に嵌合され位置決めされると共にボルトにより螺設されるので、伝達部材を出力軸１９に取着することができる。

なお、出力軸１９の回転軸Ｂはモータ２の回転軸Ｏの軸上に位置するように配設されている。また、出力軸１９の摩擦抵抗による回転負荷を軽減するため、出力軸１９はボールベアリング（図示せず）を介して筺体４に軸支されている。

この第３歯車１６により、第２歯車１５から伝達されたモータ２の回転速度を更に減速することができる。なお、本実施の形態では、第１歯車、第２歯車及び第３歯車によりモータ２から入力された回転速度を１／２００の回転速度に減速することができる。

ところで、近年のロボット、例えば、産業用ロボットや娯楽用としてのロボットにおいては、製造コストや組立コストによるコスト削減が要請されており、上述したモータ付直交軸減速機１がロボットの関節部分に利用されればコスト削減に対して有効となる。

ここで、図３及び図４を参照して、本実施の形態におけるモータ付直交軸減速機１をロボットの関節部分として用いたロボットの関節構造について説明する。図３はモータ付直交軸減速機１を用いたロボットの関節構造の斜視図である。また、図４（ａ）は第１アーム３０をモータ付直交軸減速機１に連結したロボットの関節構造の斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の一部分を拡大したロボットの関節構造の部分拡大断面図である。なお、図４（ａ）では、第１アーム３０の一部が断面視されていると共に、第１アーム３０の長手方向（図４（ａ）右方向）を省略して図示している。

具体的には、従来のロボットは、使用用途や使用場所に合わせて鋳物成型されたアームの内部に歯車装置を組み込むことで関節部分が構成されているので、図３に示すように、予め歯車装置５が組み込まれたモータ付直交軸減速機１を関節部分として用いれば歯車装置の組立コストを不要とすることができる。

第１アーム３０は、モータ付直交軸減速機１に連結される金属パイプであり、図４に示すように、内周面に窪み部３５（図４（ｂ）参照）と、端面にネジ部３２とを備えている。窪み部３５は、ゴム状弾性体から断面円形状かつ環状に形成されるシール材３４を配設するための部位であり、嵌合部７ｃと当接する部分に凹設されている。

ネジ部３２は、筐体４を支持する固定部材としてのボルト３１が螺着されるネジ溝（雌ネジ）であり、モータ付直交軸減速機１の筐体４がボルト３１により第１アーム３０に螺設されるので、窪み部３５に配設されたシール材３４を介して、第１アーム３０をモータ付直交軸減速機１に連結させることができる。

これにより、モータ２が第１アーム３０に包含されると共に、第１アームがモータ付直交軸減速機１に外接されるので、ロボットの関節部分においてモータ付直交軸減速機１を露出させることができる（図３参照）。よって、モータ付直交軸減速機１全体、即ち、モータ２や筐体４などのモータ付直交軸減速機１を構成する全ての構成要素を第１アーム３０の内部に包含させる必要がなくアームの形状を簡略化することができるので、その分、ロボットの関節構造の小型化を図ることができる。

また、上述したように、モータ取付け面部７ａ１と筺体支持面部７ｂ１とが筺体４の同一面側に設けられているので、筺体支持面部７ｂ１が出力軸１９と同一面側に設けられることを回避して、筺体支持面部７ｂ１と第２アーム３３（図３参照）との干渉を防止することができる。その結果、第２アーム３３の揺動及び回動範囲が規制されることなく、その分、ロボットの関節構造の小型化を図ることができる。

更に、安価で汎用性のある既製部材、例えば、金属パイプ、アルミの引き抜き材、又は、アルミの押し出し材を第１アーム３０として使用することができる。これにより、第１アーム３０を使用用途や使用場所に合わせて個別に鋳造成形する必要がないので、鋳造コストが不要となり、ロボットの関節構造の低コスト化を図ることができる。

また、既製部材を使用することで、第１アーム３０の長さに対する設計の自由度を向上させることができる。

また、シール材３４により、モータ２に対する防水性能の向上を図ることができる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定される物ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施の形態では、モータ２が同期型のＡＣサーボモータとして構成されていたが、誘導型のＡＣサーボモータやＤＣサーボモータにより構成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、筺体支持面部７ｂ１が凸状部７ａを取り囲む円盤状の平面として形成されていたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、既製の部材、例えば、中空の金属柱が連結可能なように凸状部７ａを取り囲む矩形状の平面として形成してもよい。つまり、筺体支持面部７ｂ１の形状に限定される趣旨ではなく、モータ取付け面部７ａ１と筺体支持面部７ｂ１とが筺体４の同一面側に設けられるように構成されている趣旨である。この場合にも、中空の金属柱の内部にモータ２を包含することができるので、モータ２が突出してしまうことを防止することができる。

更に、上記実施の形態では、筐体４をボルト３１で第１アーム３０に連結するように構成されていたが、リベットやピンなどの固定部材により支持させたり、溶接などの接合により支持させるように構成してもよい。また、例えば、嵌合部７ｃの外周側面部に第１アーム３０が螺着されるネジ溝としてのネジ部を備え、第１アーム３０が嵌合部７ｃに螺設されることにより筐体４を第１アーム３０に連結するように構成してもよい。

更に、上記実施の形態では、歯車装置５が第１歯車１４と第２歯車１５と第３歯車１６とにより構成されていたが、必ずしも３の歯車で構成すべきであると限定されるものではなく、１、２又は４以上の歯車で構成してもよい。

また、上記実施の形態では、第１歯車１４がハイポイド歯車により構成されていたが、第１歯車をウォーム歯車やベベル歯車で構成してもよい。更に、ハイポイド歯車を出力軸１９に圧着される第３歯車として構成してもよい。

また、上記実施の形態では、出力軸１９の回転軸Ｂがモータ２の回転軸Ｏの軸上に位置して配設されるように構成されていたが、回転軸Ｂが回転軸Ｏの軸上からオフセットして配設されるように構成してもよい。

更に、上記実施の形態では、出力軸１９が中空の出力軸として構成されていたが、中実の出力軸として構成してもよい。

本発明の一実施の形態におけるモータ付直交軸減速機の斜視図である。（ａ）は直交軸減速機の正面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における直交軸減速機の断面図である。本実施の形態におけるモータ付直交軸減速機を用いたロボットの関節構造の斜視図である。（ａ）は第１アームをモータ付直交軸減速機に連結したロボットの関節構造の斜視図であり、（ｂ）は図４（ａ）の一部分を拡大したロボットの関節構造の部分拡大断面図である。従来のロボットの関節構造の断面図である。

１モータ付直交軸減速機
２モータ
３直交軸減速機
４筺体
５歯車装置
７枠体（筺体の一部）
７ａ１モータ取付け面部
７ｂフランジ部
７ｂ１筺体支持面部
７ｃ嵌合部
８蓋（筺体の一部）
１３貫通部
１４第１歯車（ハイポイド歯車、歯車装置の一部）
１５第２歯車（歯車装置の一部）
１６第３歯車（歯車装置の一部）
３０第１アーム
３１ボルト
３２ネジ部
３３第２アーム
３４シール材

Claims

回転駆動力を発生するモータと、前記モータから入力された回転速度を減速しつつ前記モータから入力される回転軸の方向を９０°変換して出力する直交軸減速機とを備えるモータ付直交軸減速機と、
断面形状が長手方向に沿って同一に形成される金属管又は中空の金属柱により構成される第１アームと、
その第１アームを前記モータ付直交軸減速機に螺設するボルトとを備え、
前記直交軸減速機は、ハイポイド歯車を少なくとも含む歯車装置と、前記歯車装置を格納する筺体とを備え、
前記筺体は、前記モータの取着面として構成されるモータ取付け面部と、そのモータ取付け面部が形成される側の端部から外方へ向けてフランジ状に張り出して形成されるフランジ部と、そのフランジ部における前記モータ取付け面部と同一面側に設けられ前記筺体を前記第１アームに支持させる支持面として構成される筺体支持面部と、前記フランジ部に貫通形成されると共に前記ボルトが挿通される貫通孔である貫通部と、前記フランジ部の前記筐体取付面部が形成される面側に立設されると共に前記第１アームの内形に対応した筒状の嵌合部とを備え、
前記第１アームは、前記第１アームの端面における前記筐体の前記貫通部と対応した位置に形成されると共に前記ボルトが螺着されるネジ溝であるネジ部を備え、前記第１アームの内周面と外周面との間に配設されゴム状弾性体から環状に形成されるシール材を介して前記モータ付直交軸減速機に連結されていることを特徴とするロボットの関節構造。
前記直交軸減速機の出力軸に第２アームを連結するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のロボットの関節構造。
請求項１又は２に記載のロボットの関節構造に使用されるものであることを特徴とするモータ付直交軸減速機。
請求項３記載のモータ付直交軸減速機に使用されるものであることを特徴とする直交軸減速機。