JP5694524B2 - 同心多軸アクチュエータ - Google Patents
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Description
多段クロスローラベアリングと、前記多段クロスローラベアリングの後側に同軸状態に配置した前段アクチュエータと、前記前段アクチュエータの後側に同軸状態に配置した後段アクチュエータとを有し、
前記前段アクチュエータはその中心を軸線方向に貫通して延びている前段中空部を備え、
前記後段アクチュエータは、前記前段中空部を貫通して前方に延びている後段回転出力軸を備え、
前記多段クロスローラベアリングは、外輪と、この内側に同心状態に配置されている中間輪と、この内側に同心状態に配置されている内輪と、前記外輪および前記中間輪の間に形成した矩形断面をした円環状の外側軌道と、この外側軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個の外側ローラと、前記中間輪および前記内輪の間に形成した矩形断面をした円環状の内側軌道と、この内側軌道内に転動自在の状態で挿入されている複数個の内側ローラとを備え、
前記中間輪は前記前段アクチュエータによって回転駆動される前段回転出力部材であり、
前記内輪は前記後段回転出力軸に連結固定された後段回転出力部材であることを特徴としている。
前記内側ローラのローラサイズが前記外側ローラのローラサイズよりも小さく、
前記内側ローラのローラ中心が、前記外側ローラのローラ中心に対して、前記軸線に沿った方向にオフセットした位置にあることを特徴としている。
w(16)/2<Δ<{w(16)+w(14)}/2
上記の例は本発明を同心2軸アクチュエータに適用したものであるが、本発明は、アクチュエータを3段以上にタンデムに連結して、同一側から各段の回転を出力する同心多軸アクチュエータにも同様に適用できる。例えば、図3に示すように、同心3軸アクチュエータの場合には、3段クロスローラベアリングを前端に配置し、この後側に、前段アクチェエータ、中段アクチュエータおよび後段アクチュエータを同軸状態に連結すればよい。
Claims (7)
- 多段クロスローラベアリング(2)と、前記多段クロスローラベアリング(2)の後側に同軸状態に配置した前段アクチュエータ(3)と、前記前段アクチュエータ(3)の後側に同軸状態に配置した後段アクチュエータ(4)とを有し、
前記前段アクチュエータ(3)はその中心を軸線(1a)の方向に貫通して延びている前段中空部(5)を備え、
前記後段アクチュエータ(4)は、前記前段中空部(5)を貫通して前方に延びている後段回転出力軸(6)を備え、
前記多段クロスローラベアリング(2)は、外輪(11)と、この内側に同心状態に配置されている中間輪(12)と、この内側に同心状態に配置されている内輪(13)と、前記外輪(11)および前記中間輪(12)の間に形成した矩形断面をした円環状の外側軌道(14)と、この外側軌道(14)内に転動自在の状態で挿入されている複数個の外側ローラ(15)と、前記中間輪(12)および前記内輪(13)の間に形成した矩形断面をした円環状の内側軌道(16)と、この内側軌道(16)内に転動自在の状態で挿入されている複数個の内側ローラ(17)とを備え、
前記中間輪(12)は前記前段アクチュエータ(3)によって回転駆動される前段回転出力部材であり、
前記内輪(13)は前記後段回転出力軸(6)に連結固定された後段回転出力部材であり、
前記前段アクチュエータ(3)は前段モータ(31)と前段波動歯車減速機(32)を備え、
前記前段波動歯車減速機(32)は、前段減速機ハウジング(34)と、この内側に同軸状態に固定した前段剛性内歯歯車(35)と、この内側に同軸状態に配置されているシルクハット形状の前段可撓性外歯歯車(36)と、この内側に嵌め込まれている前段波動発生器(37)とを備え、当該前段波動発生器(37)には中心貫通孔(37a)が形成されており、
前記前段減速機ハウジング(34)には前記外輪(11)が固定され、前記前段可撓性外歯歯車(36)は前記中間輪(12)に固定され、前記前段波動発生器(37)は当該前段波動発生器の前記中心貫通孔(37a)を貫通して延びている前記前段モータ(31)の中空モータ軸(31a)に固定されており、
前記後段アクチュエータ(4)は、後段モータ(41)と後段波動歯車減速機(42)を備え、
前記後段波動歯車減速機(42)は、後段減速機ハウジング(44)と、この内側に同軸状態に固定した後段剛性内歯歯車(45)と、この内側に同軸状態に配置されているシルクハット形状の後段可撓性外歯歯車(46)と、この内側に嵌め込まれている後段波動発生器(47)とを備え、当該後段波動発生器(47)には中心貫通孔(47a)が形成されており、
前記後段減速機ハウジング(44)は前記前段モータ(31)のモータハウジング(43)に固定され、前記後段可撓性外歯歯車(46)は前記後段回転出力軸(6)の後端に固定され、前記後段波動発生器(47)は当該後段波動発生器の前記中心貫通孔(47a)を貫通して延びている前記後段モータ(41)のモータ軸(41a)に固定されていることを特徴とする同心多軸アクチュエータ(1)。 - 請求項3において、
前記内側ローラ(17)のローラサイズは、前記外側ローラ(15)のローラサイズよりも小さく、
前記内側ローラ(17)のローラ中心(L2)は、前記外側ローラ(15)のローラ中心(L1)に対して、前記軸線(1a)に沿った方向にオフセットした位置にあることを特徴とする同心多軸アクチュエータ(1)。 - 請求項4において、
前記内側ローラ(17)のローラ中心(L2)の前記外側ローラ(15)のローラ中心(L1)に対するオフセット量(Δ)は、前記内側軌道(16)の軌道幅の1/2から、当該軌道幅と前記外側軌道(14)の軌道幅との加算値の1/2までの範囲内の値であることを特徴とする同心多軸アクチュエータ(1)。 - 請求項5において、
前記オフセット量(Δ)は、前記外側軌道(14)の軌道幅の1/2であることを特徴とする同心多軸アクチュエータ(1)。 - 請求項4において、
前記中間輪(12)における円形内周面から円形外周面までの間の半径方向の厚さは、少なくとも、前記外輪(11)の円形内周面から円形外周面までの間の半径方向の厚さの2倍であることを特徴とする同心多軸アクチュエータ(1)。 - 請求項4ないし7のうちのいずれかの項において、
前記外側軌道(14)および前記内側軌道(16)は、前記外輪(11)、前記中間輪(12)および前記内輪(13)において、それらの一方の端面に近い位置に形成されており、
前記中間輪(12)および前記内輪(13)における前記端面には、それぞれ、ローラ挿入用の挿入孔(12f、13f)が形成され、これらの挿入孔が栓(18、19)によって封鎖されていることを特徴とする同心多軸アクチュエータ(1)。 - 請求項3ないし8のうちのいずれかの項において、
前記後段アクチュエータ(4)はその中心を軸線方向に貫通して延びている後段中空部(7)を備えており、前記後段回転出力軸(6)は中空軸であり、前記内輪(13)には中心貫通孔が形成されており、
前記後段中空部(7)、前記後段回転出力軸(6)の中空部および前記内輪(13)の中心貫通孔によって、軸線(1a)の方向に貫通して延びる中空部が形成されていることを特徴とする同心多軸アクチュエータ(1)。
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