KR20200015403A - 회전 액추에이터 및 로봇 - Google Patents

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KR20200015403A
KR20200015403A KR1020190093096A KR20190093096A KR20200015403A KR 20200015403 A KR20200015403 A KR 20200015403A KR 1020190093096 A KR1020190093096 A KR 1020190093096A KR 20190093096 A KR20190093096 A KR 20190093096A KR 20200015403 A KR20200015403 A KR 20200015403A
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유우 아유자와
다케시 오쿠다
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니혼덴산가부시키가이샤
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Abstract

규제 부재가 규제 위치에 있는 경우, 그 규제 부재의 규제 해제를 케이스체의 외부로부터 조작 가능하게 함과 함께, 예기치 않은 규제 해제를 방지할 수 있는 회전 액추에이터 및 로봇을 제공한다.
관절부(2)의 구동 기구(40)는, 규제 핀(32)을 규제 위치를 향하여 밀어붙이는 압축 코일 스프링(42)과, 규제 핀(32)을 규제 해제 위치를 향하여 이동시키는 솔레노이드(41)를 갖는다. 케이스체(80)에는, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부(규제 핀(32)에 맞닿는 측의 일단부와 반대측의 타단부)에 대향하는 부분에 관통 구멍(82a)이 형성되어 있고, 플런저(41a)의 상단부는, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에서 케이스체(80)의 내부에 위치하고 있다.

Description

회전 액추에이터 및 로봇 {ROTARY ACTUATOR AND ROBOT}
본 발명은 모터와, 정지되어 있는 모터의 회전을 규제하는 회전 규제 기구를 구비하며 로봇 등의 산업용 기계에 탑재 가능한 회전 액추에이터와 그것을 구비하는 로봇에 관한 것이다.
종래의 산업용 로봇으로서, 지지 부재로서의 베이스와, 관절부를 통하여 베이스에 연결되는 제1 암과, 관절부를 통하여 제1 암의 선단측에 연결되는 제2 암과, 관절부를 통하여 제2 암의 선단측에 연결되는 손목부를 구비하는 것이 있다. 또한, 이러한 종류의 산업용 로봇에서는, 관절부는, 로터 및 스테이터를 갖는 모터와, 모터에 연결되는 감속기와, 로터의 정지 상태를 유지하기 위한 안전 브레이크를 구비하며 관절부 자체가 회전 액추에이터로서 구성되어 있다.
그리고, 이러한 산업용 로봇에 탑재되는 회전 액추에이터로서, 모터와, 정지되어 있는 모터의 회전을 규제하는 회전 규제 기구를 구비하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이 특허문헌 1의 회전 액추에이터에서는, 회전 규제 기구는, 모터의 로터에 고정되는 원반형의 회전측 규제 부재와, 회전측 규제 부재와 걸림 결합하여 그 회전 이동을 규제하는 핀형의 규제 부재와, 규제 부재를 로터의 축 방향으로 이동시키는 구동 기구를 구비하고 있다. 또한, 이 회전측 규제 부재의 주연에는, 로터의 직경 방향 외측으로 돌출되는 복수의 돌기부가 마련된다. 그리고, 규제 부재의 선단에는, 둘레 방향으로 인접하는 돌기부간에 들어가 회전측 규제 부재의 회전 이동을 규제하는 원환형의 규제부가 마련된다.
또한, 이 구동 기구는, 둘레 방향에 있어서의 돌기부의 사이에 규제 부재가 배치되는 규제 위치와, 둘레 방향에 있어서의 돌기부의 사이로부터 규제 부재가 벗어나는 규제 해제 위치의 사이에서, 규제 부재를 이동시킨다. 그 때문에, 구동 기구는, 규제 부재를 로터의 축 방향 일방측(예를 들어 상측)으로 밀어붙이는 밀어붙임 부재와, 규제 부재를 로터의 축 방향 타방측(예를 들어 하측)으로 이동시키는 솔레노이드를 갖고 있다. 솔레노이드는, 규제 부재를 압박하는 플런저를 갖고 있으며, 솔레노이드가 비통전 상태로 되었을 때, 즉 규제 부재가 규제 위치에 있는 경우, 솔레노이드의 플런저가 솔레노이드의 본체부의 상측으로 이동하여 보유 지지된다.
일본 특허 공개 제2017-189081호 공보
상기 특허문헌 1의 회전 액추에이터에서는, 규제 부재가 규제 위치에 있는 경우, 솔레노이드의 플런저의 상단부는 케이스체에 형성되는 관통 구멍으로부터 돌출되는 구조로 되어 있다. 그 때문에, 돌출된 플런저의 상단부에 의해 케이스체의 외부로부터 회전 규제 기구의 규제가 용이하게 해제될 가능성이 있고, 그 결과, 예기치 않은 모터의 구동을 초래해 버릴 가능성이 있어, 개선의 여지가 있었다.
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 규제 부재가 규제 위치에 있는 경우, 그 규제 부재의 규제 해제를 케이스체의 외부로부터 조작 가능하게 함과 함께, 예기치 않은 규제 해제를 방지할 수 있는 회전 액추에이터 및 그것을 구비하는 로봇을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
(1) 로터 및 스테이터를 갖는 모터와,
정지되어 있는 상기 로터의 회전을 규제하기 위한 회전 규제 기구와,
상기 모터 및 상기 회전 규제 기구가 수용되는 케이스체를 구비하고,
상기 회전 규제 기구는, 상기 로터에 고정된 원환형의 회전측 규제 부재와, 상기 회전측 규제 부재의 외주면에 둘레 방향을 따라 형성된 복수의 돌기부의 사이에 삽입되어 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 회전측 규제 부재의 이동을 규제하는 규제 부재와, 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이에 상기 규제 부재가 배치되는 규제 위치 및 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이로부터 상기 규제 부재가 벗어나는 규제 해제 위치의 사이에서, 상기 규제 부재를 상기 로터의 축 방향으로 이동시키기 위한 구동 기구를 갖고,
상기 구동 기구는, 상기 규제 부재를 상기 규제 위치를 향하여 밀어붙이는 밀어붙임 부재와, 상기 규제 부재를 상기 규제 해제 위치를 향하여 이동시키는 솔레노이드를 갖고,
상기 케이스체에는, 상기 솔레노이드의 플런저의 상기 규제 부재에 맞닿는 측의 일단부와 반대측의 타단부에 대향하는 부분에 관통 구멍이 형성되어 있고,
상기 플런저의 상기 타단부는, 상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서 상기 케이스체의 내부에 위치하고 있는 회전 액추에이터.
(1)의 회전 액추에이터에서는, 솔레노이드의 플런저의 타단부가, 규제 부재가 규제 위치와 규제 해제 위치의 어느 곳에 있는 경우에도 케이스체의 내측에 배치되어 있고, 이 플런저의 타단부의 대향하는 케이스체의 부분에, 플런저의 타단부를 케이스체의 외부로부터 압박 가능한 관통 구멍이 형성되어 있다. 그 때문에, 규제 부재가 규제 위치에 있는 경우, 케이스체의 관통 구멍을 통하여 솔레노이드의 플런저의 타단부를 압박함으로써, 그 규제 부재의 규제 해제를 케이스체의 외부로부터 행할 수 있다. 또한, 솔레노이드의 플런저가 케이스체로부터 외부로 노출되지 않으므로, 부주의한 접촉을 피하여, 예기치 않은 규제 해제를 방지할 수 있다.
(2) (1) 기재의 회전 액추에이터이며,
상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서, 상기 플런저의 상기 타단부는 상기 관통 구멍의 내부에 위치하는 회전 액추에이터.
(2)와 같이 구성하면, 규제 부재가 규제 위치에 있을 때, 솔레노이드의 플런저의 타단부가 케이스체의 관통 구멍을 통하여 시인되기 쉬워지므로, 케이스체의 외부로부터 플런저의 타단부를 보다 용이하게 압박할 수 있다. 또한 이때, 플런저의 타단부가 압입된 경우, 플런저의 타단부가 관통 구멍으로부터 시인되기 어려워지므로, 규제 부재의 규제 해제가 이루어졌음을 보다 용이하게 파악할 수 있다.
(3) (1) 또는 (2) 기재의 회전 액추에이터이며,
상기 케이스체의 내면에 있어서의 상기 관통 구멍의 주위에 마련된 벽부를 구비하는 회전 액추에이터.
(3)과 같이 구성하면, 벽부가 보강부로서 기능하여, 케이스체에 관통 구멍이 형성되어도 관통 구멍의 주연부의 강성을 높일 수 있다.
(4) (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 회전 액추에이터이며,
상기 규제 부재는, 상기 축 방향에 수직인 단면의 형상이 같은 기둥형의 부재인 회전 액추에이터.
특허문헌 1에 기재된 규제 부재는, 규제 부재의 일단부에 플랜지부를 갖고, 이 플랜지부에서 회전측 규제 부재에 걸림 결합되어 있었다. 이 때문에, 종래의 규제 부재에서는, 회전측 규제 부재의 걸림 결합 시, 플랜지부에서 면압을 받고, 이 면압이, 규제 부재를 슬라이드 이동 가능하게 지지하는 규제 부재의, 플랜지부 이외의 소직경 부분을 통하여 고정 부재에 전달되므로, 고정 부재에 전달되는 힘이 커져 있었다.
이에 비해, (4)의 회전 액추에이터에서는, 규제 부재는, 축 방향에 수직인 단면의 형상이 같은 기둥형의 부재이다. 이와 같이 구성하면, 고정 부재와의 접촉 면적을 크게 마련할 수 있으므로, 회전측 규제 부재의 돌기부와 규제 부재의 걸림 결합 시, 그 걸림 결합에 수반하는 면압을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 종래의 규제 부재와 비교하여, 고정 부재의 부하를 경감하여 고정 부재에 대한 마모나 응력 영향을 억제할 수 있다. 또한, 종래의 규제 부재와 비교하여, 구조를 간소화할 수 있으므로, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 회전축 규제 부재와 규제 부재의 걸림 결합 위치가 축 방향으로 벗어난 경우에도 규제를 확실하게 행할 수 있어, 규제 부재의 위치 결정 정밀도에 여유를 갖게 할 수 있다.
(5) (4) 기재의 회전 액추에이터이며,
상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서, 상기 규제 부재에 있어서의 상기 플런저의 상기 일단부와 맞닿는 측의 면은, 상기 축 방향에 있어서, 상기 규제 부재를 사이에 두는 상기 돌기부의 사이보다 외측에 위치하는 회전 액추에이터.
(5)와 같이 구성하면, 회전측 규제 부재와 규제 부재의 걸림 결합을 보다 확실하게 행하게 할 수 있다.
(6) 로터 및 스테이터를 갖는 모터와,
정지되어 있는 상기 로터의 회전을 규제하기 위한 회전 규제 기구와,
상기 모터 및 상기 회전 규제 기구가 수용되는 케이스체를 구비하고,
상기 회전 규제 기구는, 상기 로터에 고정된 원환형의 회전측 규제 부재와, 상기 회전측 규제 부재의 외주면에 둘레 방향을 따라 형성된 복수의 돌기부의 사이에 삽입되어 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 회전측 규제 부재의 이동을 규제하는 규제 부재와, 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이에 상기 규제 부재가 배치되는 규제 위치 및 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이로부터 상기 규제 부재가 벗어나는 규제 해제 위치의 사이에서, 상기 규제 부재를 상기 로터의 축 방향으로 이동시키기 위한 구동 기구를 갖고,
상기 구동 기구는, 상기 규제 부재를 상기 규제 위치를 향하여 밀어붙이는 밀어붙임 부재와, 상기 규제 부재를 상기 규제 해제 위치를 향하여 이동시키는 솔레노이드를 갖고,
상기 솔레노이드의 플런저의 상기 규제 부재에 맞닿는 측의 일단부와 반대측의 타단부는, 상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서 상기 케이스체의 내부에 위치하고, 또한 상기 케이스체에 의해 덮여 비노출로 되어 있고,
상기 케이스체에 있어서의 상기 플런저의 상기 타단부에 대향하는 부분은, 상기 타단부측과 반대측으로부터의 외력을 받아 상기 타단부측으로 변형되어 상기 타단부에 맞닿음 가능한 탄성을 갖는 부재에 의해 구성되어 있는 회전 액추에이터.
(6)과 같이 구성하면, 플런저의 타단부가 케이스체로부터 비노출로 된다. 이 때문에, 부주의한 규제 해제를 방지할 수 있음과 함께, 케이스체 내부에 이물이 혼입되는 것을 방지할 수 있다.
(7) (6) 기재의 회전 액추에이터이며,
상기 부분에 있어서의 상기 타단부측의 면에는, 상기 타단부를 향하여 돌출되는 볼록부가 형성되어 있는 회전 액추에이터.
(7)과 같이 구성하면, 볼록부에 의해 플런저의 타단부를 향하여 외력을 집중시킬 수 있어, 규제 해제 조작을 용이하게 할 수 있다. 또한 볼록부의 높이를 적절하게 설정함으로써, 케이스체의 상기 부분을 필요 이상으로 탄성 변형시킬 필요가 없어, 케이스체의 설계 자유도를 높일 수 있다.
(8) (6) 또는 (7) 기재의 회전 액추에이터이며,
상기 케이스체에 있어서의 상기 부분이 형성된 영역의 외표면은, 상기 회전측 규제 부재의 축 방향에 수직이고,
상기 부분에 대하여 상기 회전측 규제 부재의 직경 방향 외측에는, 상기 축 방향에 평행인 상기 케이스체의 측면이 형성되어 있고,
상기 케이스체에는, 상기 영역의 상기 외표면과 상기 측면을 연결하며, 또한 당해 외표면에 대하여 경사진 경사면이 형성되어 있는 회전 액추에이터.
(8)과 같이 구성하면, 예를 들어 케이스체 전체를 유연성이 있는 재료로 형성한 경우에, 상기 부분이 탄성 변형될 때에 있어서의 케이스체의 지지점을, 상기 부분보다 회전측 규제 부재의 직경 방향 내측으로 이격시킬 수 있어, 상기 부분을 휘기 쉽게 할 수 있다. 또한, 케이스체에 있어서의 상기 부분보다 회전측 규제 부재의 직경 방향의 외측에 있어서는, 경사면과 측면을 연결하는 부분이 지지점으로 되므로, 이 경사면에 의해 상기 부분이 휘기 쉬워진다. 이 결과, 규제 해제 조작을 용이, 신속, 또한 확실하게 행하는 것이 가능하게 된다.
(9) (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 회전 액추에이터에 의해 구성되는 관절부를 구비하는 로봇.
(9)의 로봇에서는, 관절부에 있어서 규제 부재가 규제 위치에 있는 경우, 그 규제 부재의 규제 해제를 케이스체의 외부로부터 조작 가능하게 함과 함께, 예기치 않은 규제 해제를 방지하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 따르면, 규제 부재가 규제 위치에 있는 경우, 그 규제 부재의 규제 해제를 케이스체의 외부로부터 조작 가능하게 함과 함께, 예기치 않은 규제 해제를 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 정면도이다.
도 2에 있어서, (A)는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 사시도이고, (B)는 (A)에 도시하는 산업용 로봇이 동작하고 있는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 3은, 도 1에 도시하는 관절부의 종단면도이다.
도 4는, 도 3에 도시하는 G부의 구성을 설명하기 위한 확대도이며, (A)는 규제 핀이 규제 해제 위치에 있는 상태를 도시하는 확대도이고, (B)는 규제 핀이 규제 위치에 있는 상태를 도시하는 확대도이다.
도 5는, 도 3에 도시하는 회전측 규제 부재 및 규제 핀의 평면도이다.
도 6은, 도 3에 도시하는 H부의 구성을 설명하기 위한 확대도이며, (A)는, 도 3에 도시하는 규제 핀이 규제 위치에 있을 때의 플런저의 상단부의 상태를 설명하기 위한 확대도이고, (B)는, 도 3에 도시하는 규제 핀이 규제 해제 위치에 있을 때의 플런저의 상단부의 상태를 설명하기 위한 확대도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태에 관한 플런저의 변형예를 설명하기 위한 확대도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태에 관한 규제 핀의 변형예를 설명하기 위한 확대도이다.
도 9는, 도 3에 도시하는 H부의 구성의 변형예를 설명하기 위한 확대도이며, (A)는, 규제 핀이 규제 위치에 있을 때의 상태를 설명하기 위한 확대도이고, (B)는, 규제 핀이 규제 해제 위치에 있을 때의 상태를 설명하기 위한 확대도이다.
도 10은, 케이스체의 형상의 변형예를 설명하기 위한 모식도이며, 도 3에 도시하는 H부의 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 관한 실시 형태를 설명한다.
(산업용 로봇의 개략 구성)
우선 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 구성에 대하여 그 개략을 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 산업용 로봇의 정면도이다. 도 2의 (A)는 도 1에 도시하는 산업용 로봇의 사시도이고, 도 2의 (B)는 도 2의 (A)에 도시하는 산업용 로봇이 동작하고 있는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 산업용 로봇(이하 「로봇」이라고도 함)(1)은, 소정의 제품의 조립이나 제조 등에 사용되는 다관절 로봇이며, 조립 라인이나 제조 라인에 설치되어 사용된다. 로봇(1)은, 복수의 관절부(2)와, 복수의 암(3)을 구비하고 있다. 본 형태에서는, 로봇(1)은, 6개의 관절부(2)와, 2개의 암(3)을 구비하고 있다.
또한, 이하의 설명에서는, 6개의 관절부(2)의 각각을 구별하여 나타내는 경우, 6개의 관절부(2)의 각각을 「제1 관절부(2A)」, 「제2 관절부(2B)」, 「제3 관절부(2C)」, 「제4 관절부(2D)」, 「제5 관절부(2E)」 및 「제6 관절부(2F)」라고 한다. 또한, 이하의 설명에서는, 2개의 암(3)의 각각을 구별하여 나타내는 경우, 2개의 암(3)의 각각을 「제1 암(3A)」 및 「제2 암(3B)」이라고 한다.
또한, 로봇(1)은, 제1 관절부(2A)에 상대 회동 가능하게 연결되는 지지 부재(4)를 더 구비하고 있다. 지지 부재(4)는, 플랜지부(4a)를 갖고 플랜지 구비 원통형으로 형성되어 있다. 지지 부재(4)의 내주측에는, 지지 부재(4)의 축 방향으로 관통되는 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 플랜지부(4a)는, 원환형으로 형성되어 있고, 로봇(1)의 베이스로서 저면 부분을 구성하고 있다. 또한, 암(3)은, 가늘고 긴 원통형으로 형성되어 있다.
로봇(1)에서는, 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제2 관절부(2B)와 제1 암(3A)의 기단부가 고정되어 있다. 또한, 제1 암(3A)의 선단과 제3 관절부(2C)가 고정되고, 제3 관절부(2C)와 제4 관절부(2D)가 상대 회동 가능하게 연결된다. 또한, 제4 관절부(2D)와 제2 암(3B)의 기단부가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제2 암(3B)의 선단과 제5 관절부(2E)가 고정되고, 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)가 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 제6 관절부(2F)에는, 핸드나 공구 등이 상대 회동 가능하게 설치 가능하게 되어 있다.
이하, 관절부(2)의 구체적인 구성을 설명한다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 형태에서는, 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)와 제3 관절부(2C)가 동일한 크기로 형성되고, 제4 관절부(2D)와 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)가 동일한 크기로 형성되어 있다. 또한, 제1 관절부(2A), 제2 관절부(2B) 및 제3 관절부(2C)의 크기는, 제4 관절부(2D), 제5 관절부(2E) 및 제6 관절부(2F)의 크기보다 크게 마련되어 있다. 단, 제1 관절부(2A), 제2 관절부(2B) 및 제3 관절부(2C)와, 제4 관절부(2D), 제5 관절부(2E) 및 제6 관절부(2F)는, 크기가 서로 다른 점을 제외하면 마찬가지로 구성되어 있다.
(관절부의 구성)
이어서, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 관절부(2)의 구성에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 3은, 도 1에 도시하는 관절부(2)의 종단면도이다. 도 4는, 도 3에 도시하는 G부의 구성을 설명하기 위한 확대도이며, 도 4의 (A)는 규제 핀(규제 부재)(32)이 규제 해제 위치에 있는 상태를 도시하는 확대도이고, 도 4의 (B)는 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태를 도시하는 확대도이다. 도 5는, 도 3에 도시하는 회전측 규제 부재(31) 및 규제 핀(32)의 평면도이다. 도 6은, 도 3에 도시하는 H부의 구성을 설명하기 위한 확대도이며, 도 6의 (A)는, 도 3에 도시하는 규제 핀(32)이 규제 위치에 있을 때의 플런저(41a)의 상단부의 상태를 설명하기 위한 확대도이고, 도 6의 (B)는, 도 3에 도시하는 규제 핀(32)이 규제 해제 위치에 있을 때의 플런저(41a)의 상단부의 상태를 설명하기 위한 확대도이다.
또한, 이하의 설명에서는, 설명의 편의상, 도 3의 Z1 방향측을 「상」측이라고 하고, 그 반대측인 Z2 방향측을 「하」측이라고 한다. 또한, 도 3의 X1 방향측을 「좌」측이라고 하고, 그 반대측인 X2의 방향측을 「우」측이라고 한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 관절부(2)는, 모터(10)와, 모터(10)에 연결되는 감속기(20)와, 모터(10)의 회전 위치를 검출하기 위한 위치 검출 기구(60)와, 모터(10) 및 위치 검출 기구(60)가 전기적으로 접속되는 회로 기판(B)과, 모터(10)와 감속기(20)와 위치 검출 기구(60)와 회로 기판(B)을 수납하는 케이스체(80)를 포함하여 구성되어 있고, 관절부(2) 자체가 회전 액추에이터로서 구성되어 있다.
모터(10)는, 직경 방향의 중심에 관통 구멍이 형성된 중공 모터이며, 중공형의 회전축(12)을 구비하고 있다. 또한, 모터(10)는, 로터(11)와 스테이터(14)를 구비하고 있다. 또한, 감속기(20)는, 직경 방향의 중심에 관통 구멍이 형성된 중공 감속기이다. 모터(10)와 감속기(20)는 상하 방향으로 겹쳐 배치되어 있다. 구체적으로는, 모터(10)가 상측에 배치되고, 감속기(20)가 하측에 배치되어 있다. 또한, 모터(10)와 감속기(20)는 동축 상에 배치되어 있다.
본 형태의 감속기(20)는, 중공 파동 기어 장치이며, 강성 내치 기어(21)와, 가요성 외치 기어(22)와, 파동 발생부(23)와, 크로스 롤러 베어링(26)을 구비하고 있다. 파동 발생부(23)는, 모터(10)의 회전축(12)에 연결되는 중공형의 입력축(24)과, 입력축(24)의 외주측에 설치되는 웨이브 베어링(25)을 구비하고 있다. 본 형태에서는, 강성 내치 기어(21)가 감속기(20)의 출력축으로 되어 있다.
또한, 관절부(2)는, 정지되어 있는 로터(11)의 회전을 규제하는 회전 규제 기구(30)와, 모터(10)의 회전축(12) 및 감속기(20)의 입력축(24)의 내주측에 삽입 관통되는 통형의 관형 부재(17)와, 강성 내치 기어(21)에 고정되는 출력측 부재(18)를 더 구비하고 있다. 회전 규제 기구(30)와 관형 부재(17)도 마찬가지로, 케이스체(80)에 수납되어 있다.
모터(10)는, 전술한 바와 같이, 로터(11)와 스테이터(14)를 구비하고 있다. 로터(11)는, 회전축(12)과, 회전축(12)에 고정되는 구동용 자석(13)을 구비하고 있다. 회전축(12)은, 상하 방향으로 가늘고 긴 대략 원통형으로 형성되어 있고, 회전축(12)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 즉, 상하 방향은, 회전축(12)의 축 방향임과 함께 로터(11)의 축 방향이다. 그리고, 구동용 자석(13)은, 원통형으로 형성되어 있다. 구동용 자석(13)의 길이(상하 방향의 길이)는, 회전축(12)보다 짧게 설정되어 있고, 구동용 자석(13)은 회전축(12)의 하단측 부분의 외주면에 고정되어 있다.
스테이터(14)는, 전체로서 대략 원통형으로 형성되어 있고, 구동용 자석(13)의 외주면을 덮도록 구동용 자석(13)의 외주측(직경 방향 외측)에 배치되어 있다. 회전축(12)의 상단측 부분은, 스테이터(14)의 상단면보다 상측으로 돌출되어 있다. 이 스테이터(14)는, 구동용 코일(도시하지 않음)과, 인슐레이터를 통하여 구동용 코일이 권회되는 복수의 돌극(突極)을 갖는 스테이터 코어(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 스테이터 코어의 돌극은, 내주측을 향하여 돌출되도록 형성되어 있고, 돌극의 선단면은, 구동용 자석(13)의 외주면에 대향하고 있다. 모터(10)는, 케이스체(80)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 스테이터(14)의 외주면이 케이스체(80)에 고정되어 있다.
감속기(20)는, 전술한 바와 같이, 강성 내치 기어(21)와, 가요성 외치 기어(22)와, 파동 발생부(23)와, 크로스 롤러 베어링(26)을 구비하고 있다. 강성 내치 기어(21)는, 편평한 대략 원통형으로 형성되어 있고, 강성 내치 기어(21)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 즉, 상하 방향은, 감속기(20)의 출력축인 강성 내치 기어(21)의 축 방향으로 되어 있다. 그리고, 강성 내치 기어(21)는, 크로스 롤러 베어링(26)의 내륜(26a)에 고정되어 있다. 크로스 롤러 베어링(26)의 외륜(26b)은, 케이스체(80)의 하단측 부분에 고정되어 있고, 강성 내치 기어(21)는, 크로스 롤러 베어링(26)을 통하여 케이스체(80)의 하단측 부분에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다.
가요성 외치 기어(22)는, 상단에 플랜지부(22a)를 갖고 플랜지 구비 대략 통형으로 형성되어 있다. 플랜지부(22a)는, 대략 원환형으로 형성되어 있고, 플랜지부(22a)의 외주측 부분은, 케이스체(80)에 고정되어 있다. 즉, 감속기(20)는, 케이스체(80)에 고정되어 있다. 또한, 강성 내치 기어(21)는, 감속기(20)의 하단측 부분을 구성하고 있다. 가요성 외치 기어(22)의 플랜지부(22a)는, 감속기(20)의 상단측 부분을 구성하고 있다. 강성 내치 기어(21)의 내주면에는, 내치가 형성되어 있다. 가요성 외치 기어(22)의 하단측의 외주면에는, 강성 내치 기어(21)의 내치와 맞물리는 외치가 형성되어 있다.
파동 발생부(23)는, 전술한 바와 같이, 입력축(24)과 웨이브 베어링(25)을 구비하고 있다. 입력축(24)은, 전체로서 상하 방향으로 가늘고 긴 통형으로 형성되어 있고, 입력축(24)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 입력축(24)의, 하단측 부분 이외의 부분은, 가늘고 긴 대략 원통형으로 형성되어 있다. 입력축(24)의 하단측 부분은, 입력축(24)의 축 방향으로 보았을 때의 내주면의 형상이 원 형상으로 형성되어 있고, 입력축(24)의 축 방향으로 보았을 때의 외주면의 형상이 타원 형상으로 되는 타원부(24a)로 되어 있다.
파동 발생부(23)의 입력축(24)의 상단측 부분은, 모터(10)의 회전축(12)의 하단측 부분의 내주측에 삽입되어 고정되어 있다. 구체적으로는, 입력축(24)의 상단측 부분은, 회전축(12)의, 구동용 자석(13)이 고정된 부분의 내주측에 삽입되어 고정되어 있다. 회전축(12)과 입력축(24)은 동축 상에 배치되어 있다. 또한, 입력축(24)의 상단측 부분은, 접착에 의해 회전축(12)에 고정되어 있다.
상하 방향에 있어서의 입력축(24)의 중심 부분은, 베어링(16)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링(16)은 볼 베어링이다. 이 베어링(16)은 베어링 보유 지지 부재(15)에 설치되고, 베어링 보유 지지 부재(15)는 케이스체(80)에 고정되어 있다. 즉, 입력축(24)은, 베어링 보유 지지 부재(15)를 통하여 케이스체(80)에 설치되는 베어링(16)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 베어링 보유 지지 부재(15)는, 원환형이며 또한 평판형으로 형성되어 있고, 가요성 외치 기어(22)의 플랜지부(22a)와 상하 방향으로 겹치도록 케이스체(80)에 고정되어 있다.
웨이브 베어링(25)은, 가요성의 내륜(도시하지 않음) 및 외륜(도시하지 않음)을 구비한 볼 베어링이다. 이 웨이브 베어링(25)는, 타원부(24a)의 외주면을 따라 배치되어 있고, 타원형으로 휘어 있다. 가요성 외치 기어(22)의, 외치가 형성되는 하단측 부분은, 웨이브 베어링(25)을 둘러싸도록 웨이브 베어링(25)의 외주측에 배치되어 있고, 이 부분은 타원형으로 휘어 있다. 가요성 외치 기어(22)의 외치는, 타원형으로 휘는 가요성 외치 기어(22)의 하단측 부분의 장축 방향의 2개소에서, 강성 내치 기어(21)의 내치와 맞물려 있다.
출력측 부재(18)는, 플랜지부(18a)와 통부(18b)를 갖고 플랜지 구비 대략 원통형으로 형성되어 있다. 이 출력측 부재(18)는, 출력측 부재(18)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있고, 출력측 부재(18)의 내주측에는, 상하 방향으로 관통되는 관통 구멍(18c)이 형성되어 있다. 플랜지부(18a)는, 평판형이며 또한 원환형으로 형성되어 있고, 통부(18b)의 하단에 이어져 있다. 플랜지부(18a)는, 플랜지부(18a)의 상면이 강성 내치 기어(21)의 하면에 접촉하도록 강성 내치 기어(21)에 고정되어 있다. 또한, 플랜지부(18a)는, 케이스체(80)의 하단보다 하측에 배치되어 있고, 케이스체(80)의 외측에 배치되어 있다.
통부(18b)의 상단측에는, 통부(18b)의 하단측 부분보다 외경이 작은 소직경부(18d)가 형성되어 있고, 통부(18b)의 상단측 부분의 외주측에는, 상하 방향에 직교하는 원환형의 단차면(18e)이 형성되어 있다. 소직경부(18d)는, 관형 부재(17)의 하단측 부분의 내주측에 삽입되어 있고, 관형 부재(17)의 하단면은, 단차면(18e)에 대향하고 있다. 또한, 관통 구멍(18c)은, 관형 부재(17)의 내주측에 통해 있다. 통부(18b)의 상단측 부분은, 감속기(20)의 입력축(24)의 하단측 부분의 내주측에 배치되어 있다. 통부(18b)의 외주면과 입력축(24)의 하단측 부분의 내주면의 사이에는, 베어링(19)이 배치되어 있다. 베어링(19)은 볼 베어링이다.
관형 부재(17)는, 상하 방향으로 가늘고 긴 원통형으로 형성되어 있고, 관형 부재(17)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 전술한 바와 같이, 관형 부재(17)는, 회전축(12) 및 입력축(24)의 내주측에 삽입 관통되어 있다. 관형 부재(17)의 상단면은, 회전축(12)의 상단면보다 상측에 배치되고, 관형 부재(17)의 하단면은, 입력축(24)의 하단면보다 상측에 배치되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 관형 부재(17)의 하단측 부분의 내주측에 출력측 부재(18)의 소직경부(18d)가 삽입됨과 함께 관형 부재(17)의 하단면이 단차면(18e)에 대향하고 있고, 관형 부재(17)의 하단측은, 출력측 부재(18)에 보유 지지되어 있다.
관형 부재(17)의 상단측은, 보유 지지 부재(50)에 보유 지지되어 있다. 보유 지지 부재(50)는, 지주(51)에 고정되고, 지주(51)는, 케이스체(80)에 고정되어 있다. 즉, 보유 지지 부재(50)는, 지주(51)를 통하여 케이스체(80)에 고정되어 있다. 보유 지지 부재(50)는, 관형 부재(17)의 상단측을 보유 지지하는 원통형의 보유 지지부(50a)를 구비하고 있다. 보유 지지부(50a)는, 보유 지지부(50a)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있고, 보유 지지부(50a)의 내주측에는, 상하 방향으로 관통되는 관통 구멍(50b)이 형성되어 있다.
보유 지지부(50a)의 하단측에는, 보유 지지부(50a)의 상단측보다 내경이 큰 대직경부(50c)가 형성되어 있고, 보유 지지부(50a)의 하단측 부분의 내주측에는, 상하 방향에 직교하는 원환형의 단차면(50d)이 형성되어 있다. 관형 부재(17)의 상단측은 대직경부(50c)의 내주측에 삽입되어 있고, 관형 부재(17)의 상단면은 단차면(50d)에 대향하고 있다. 또한, 관통 구멍(50b)은, 관형 부재(17)의 내주측에 통해 있다.
위치 검출 기구(60)는, 모터(10)의 스테이터(14)의 상측에 배치되어 있다. 이 위치 검출 기구(60)는, 회전축(12)의 상단측에 고정되는 슬릿판(61)과, 센서(62)를 구비하고 있다. 센서(62)는, 서로 대향하도록 배치되는 발광 소자와 수광 소자를 구비하는 투과형의 광학식 센서이다. 센서(62)는, 인코더 홀더로서의 고정 부재(35)에 고정되어 있다.
고정 부재(35)는, 케이스체(80)에 고정되어 있다. 즉, 센서(62)는, 고정 부재(35)를 통하여 케이스체(80)에 고정되어 있다. 위치 검출 기구(60)의 슬릿판(61)은, 얇은 평판형으로 형성됨과 함께 원환형으로 형성되어 있다. 슬릿판(61)에는, 슬릿판(61)의 둘레 방향으로 일정한 간격으로 복수의 슬릿 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 슬릿판(61)은, 슬릿판(61)의 둘레 방향의 일부분이 센서(62)의 발광 소자와 수광 소자의 사이에 배치되도록 모터(10)의 회전축(12)에 고정되어 있다.
케이스체(80)는, 상하의 양단이 개구되는 케이스 본체(81)와, 케이스 본체(81)의 상단측의 개구를 막는 커버(82)를 구비하고 있다. 케이스 본체(81)의 하단측의 개구는, 감속기(20)에 의해 막혀 있다. 케이스 본체(81)의 측면에는, 상하 방향에 직교하는 방향으로 개구되는 개구부(81a)가 형성되어 있다. 즉, 케이스체(80)에는, 상하 방향에 직교하는 방향으로 개구되는 개구부(81a)가 형성되어 있다. 개구부(81a)는, 케이스 본체(81)의 측면 부분을 관통하도록 형성되어 있다.
또한, 커버(82)의 상면 부분에는, 후술하는 구동 기구(40)를 구성하는 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부에 면하는 관통 구멍(82a)이 형성되어 있다. 즉, 케이스체(80)에는, 관통 구멍(82a)이 형성되어 있다. 관통 구멍(82a)은, 상하 방향으로 커버(82)의 상면 부분을 관통하도록 형성되어 있고, 관통 구멍(82a)을 통하여 케이스체(80)의 내부와 외부가 연통되어 있다. 또한, 관통 구멍(82a)은 대략 둥근 구멍형으로 형성되어 있고, 케이스체(80)(커버(82))의 내면에 있어서의 관통 구멍(82a)의 주위에는, 대략 통형의 벽부(82b)가 하측으로 돌출되어 일체로 마련되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 회전 규제 기구(30)는, 정지되어 있는 로터(11)를 그 정지 위치에서 보유 지지하기 위해 마련되어 있고, 케이스체(80)에 수용되어 있다. 이 회전 규제 기구(30)는, 평판형이며 또한 대략 원환형의 회전측 규제 부재(제1 규제 부재)(31)와, 회전측 규제 부재(31)와 걸림 결합하여, 회전측 규제 부재(31)의 둘레 방향에 있어서의 회전측 규제 부재(31)의 이동을 규제하는 규제 핀(제2 규제 부재)(32)과, 규제 핀(32)을 로터(11)의 축 방향을 따라 상하 방향으로 이동시키는 구동 기구(40)를 갖고 구성된다.
도 3 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 구동 기구(40)는, 규제 핀(32)을 상측으로 밀어붙이는 밀어붙임 부재로서의 압축 코일 스프링(42)과, 플런저(41a)를 통하여 규제 핀(32)을 하측으로 이동시키는 솔레노이드(41)를 갖고 있다. 솔레노이드(41)는, 솔레노이드(41)가 통전 상태로 되었을 때 솔레노이드(41)의 플런저(41a)가 하측으로 돌출되도록 케이스체(80)에 고정되어 있다. 플런저(41a)의 상단부(타단부)는, 솔레노이드(41)의 본체부(41b)보다 상측으로 돌출되어 있다.
솔레노이드(41)의 플런저(41a)는, 플런저(41a)의 하단부(일단부)에서 규제 핀(32)에 맞닿아 압박됨으로써, 후술하는 규제 해제 위치에 규제 핀(32)을 로터(11)의 축 방향을 따라 이동시킨다. 또한, 플런저(41a)의 상단부는, 솔레노이드(41)가 비통전 상태로 되었을 때, 환언하면, 플런저(41a)가 상측으로 이동하여 후술하는 규제 위치에 규제 핀(32)이 있는 경우에도, 케이스체(80)의 내부에 위치하도록 마련된다.
구체적으로는, 전술한 바와 같이, 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)은 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 규제 핀(32)에 맞닿는 측의 일단부와 반대측의 타단부에 대향하는 부분에 형성되어 있다. 그리고, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부는, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에서, 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)으로부터 로터(11)의 축 방향으로 오프셋된 상태에서, 관통 구멍(82a)의 하측에 위치한다. 단, 이때, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부는, 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)을 통하여 시인 용이하게 배치되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 회전측 규제 부재(31)는, 회전측 규제 부재(31)의 두께 방향과 상하 방향이 일치하도록 로터(11)의 회전축(12)의 상단면에 고정되어 있고, 위치 검출 기구(60)보다 상측에 배치되어 있다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 회전측 규제 부재(31)의 외주면에는, 회전측 규제 부재(31)의 직경 방향의 외측으로 돌출되는 복수의 돌기부(31a)가, 회전측 규제 부재(31)의 둘레 방향을 따라 일정한 간격으로 형성되어 있다. 본 형태에서는, 12개의 돌기부(31a)가, 회전측 규제 부재(31)의 중심에 대하여 30°피치로 형성되어 있다. 또한, 돌기부(31a)는, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 대략 등변사다리꼴 형상으로 되도록 형성되어 있다. 또한, 회전측 규제 부재(31)에 형성되는 돌기부(31a)의 수는 특별히 한정되지 않으며, 11개 이하여도 되고, 13개 이상이어도 된다.
도 3, 도 4 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 규제 핀(32)은, 로터(11)의 축 방향(상하 방향)에 수직인 단면의 형상이 같은 원기둥형의 부재이며, 규제 핀(32)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 규제 핀(32)은, 규제 핀(32)의 상측에 배치되는 플런저(41a)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 규제 핀(32)은, 플런저(41a)의 하단부에 맞닿아진 상태로 고정되어 있다.
도 4 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 규제 핀(32)의 하단면에는, 상측을 향하여 움푹 패인 오목부(32a)가 형성되어 있고, 오목부(32a) 내에는, 구동 기구(40)의 압축 코일 스프링(42)의 상단측 부분이 배치되어 있다.
또한, 본 형태에서는, 규제 핀(32)을 원기둥형으로 형성하지만, 이것에 한정되지 않는다. 상하 방향에 수직인 단면의 형상이 같은 기둥형의 부재라면, 다각기둥이어도 되며, 예를 들어 삼각기둥, 사각기둥 또는 육각기둥 등도 적절하게 채용할 수 있다.
또한, 규제 핀(32)은, 상하 방향으로 보았을 때, 회전측 규제 부재(31)의 외주측에 배치되어 있다. 구체적으로는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 상하 방향으로 보았을 때, 회전측 규제 부재(31)의 복수의 돌기부(31a)의 선단면을 연결하는 가상원(VC)보다 규제 핀(32)의 일부가, 회전측 규제 부재(31)의 직경 방향의 내측에 배치되도록, 규제 핀(32)이 배치되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 리니어 부시(33)도 마찬가지로, 상하 방향에 수직인 단면의 형상이 같은 기둥형으로 형성되어 있고, 리니어 부시(33)의 축 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다.
리니어 부시(33)는, 고정 부재(35)의 상면에 형성되는 오목부(35a)(도 4 참조)에 전체적으로 삽입 끼움되어 배치되어 있다. 리니어 부시(33)의 하단면은, 오목부(35a)의 저면에 맞닿아 있다. 또한, 오목부(35a)의 저면에는, 구동 기구(40)의 압축 코일 스프링(42)의 하단측 부분이 배치되는 패임부(35b)가 하측을 향하여 패이도록 형성되어 있다. 리니어 부시(33)의 내주측에는, 규제 핀(32)이 전체적으로 삽입 끼움되어 배치되어 있다.
또한, 본 형태에서는, 구동 기구(40)의 솔레노이드(41)는, 모터(10)의 정지 시에 비통전 상태로 되어 있고, 모터(10)의 구동 시에 통전 상태로 된다. 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 솔레노이드(41)가 통전 상태가 아닐 때, 구동 기구(40)의 압축 코일 스프링(42)의 밀어붙임 힘에 의해, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)의 사이에 규제 핀(32)이 배치되도록 규제 핀(32)이 상승되어 있다. 그 때문에, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)와 규제 핀(32)의 걸림 결합에 의해, 정지되어 있는 로터(11)의 회전이 규제된다. 한편, 솔레노이드(41)가 통전 상태로 되면, 도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이, 플런저(41a)가 하측으로 돌출되어, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)의 사이로부터 규제 핀(32)이 빗나갈 때까지, 규제 핀(32)이 하강한다. 그 때문에, 로터(11)가 회전 가능하게 된다.
이와 같이, 구동 기구(40)는, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)의 사이에 규제 핀(32)이 배치되는 규제 위치(도 4의 (B)에 도시하는 위치)와, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)의 사이로부터 규제 핀(32)이 벗어나는 규제 해제 위치(도 4의 (A)에 도시하는 위치)의 사이에서 규제 핀(32)을 이동시킨다. 또한, 구동 기구(40)의 압축 코일 스프링(42)은, 규제 위치를 향하여 규제 핀(32)을 밀어붙인다. 솔레노이드(41)는, 규제 위치에 있는 규제 핀(32)을 규제 해제 위치를 향하여 이동시킨다.
그리고, 도 6의 (A)에 도시하는 바와 같이, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있을 때에는, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부는, 케이스체(80)의 벽부(82b)의 내부에 위치하고, 또한 케이스체(80)의 내부에 수납되어 있어, 케이스체(80)의 외부로 노출되는 일은 없다. 그리고, 예를 들어 막대형 부재 등을 사용하여, 이 관통 구멍(82a)을 통하여 플런저(41a)의 상단부가, 내부를 향하여 압박되면(즉, 하측을 향하여 압박되면), 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 규제 위치에 있는 규제 핀(32)은, 규제 해제 위치로 이동한다. 이때, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부는, 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)을 통하여 시인 곤란하게 배치되어 있다.
또한, 도 6의 (A)에 도시하는 바와 같이, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에서, 규제 핀(32)의 상단면(규제 핀(32)에 있어서의 플런저(41a)의 일단부와 맞닿는 측의 면)은, 규제 핀(32)이 규제 해제 위치에 있는 상태(도 6의 (B) 참조)에서의 회전측 규제 부재(31)에 있어서의 규제 핀(32)측과 반대측의 면, 즉 회전측 규제 부재(31)의 상단면보다 상측에 위치하도록 마련된다. 환언하면, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에 있어서의 규제 핀(32)의 상단면은, 로터(11)의 축 방향(규제 핀(32)의 가동 방향)에 있어서, 규제 핀(32)을 사이에 끼우는 돌기부(31a)의 사이보다 외측에 위치한다. 또한, 환언하면, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에 있어서의 규제 핀(32)의 상단면은, 규제 핀(32)을 사이에 끼우는 돌기부(31a)의 사이로부터 로터(11)의 축 방향으로 돌출되어 있다.
이와 같이 구성됨으로써, 본 형태의 규제 핀(32)은, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)의 사이에 들어가 회전측 규제 부재(31)의 이동을 규제하는 규제부로 되어 있다. 또한, 규제 핀(32)이 규제 해제 위치에 있을 때에는, 회전측 규제 부재(31)의 외주측에 배치되는 구동 기구(40)의 플런저(41a)는, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)에 접촉하지 않는 위치에 배치되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 회로 기판(B)은, 유리 에폭시 기판 등의 강성 기판이며, 평판형으로 형성되어 있다. 이 회로 기판(B)은, 회로 기판(B)의 두께 방향과 상하 방향이 일치하도록 케이스체(80)에 고정되어 있다. 또한, 회로 기판(B)은, 케이스체(80)의 상단측에 고정되어 있고, 회전측 규제 부재(31)보다 상측에 배치되어 있다. 관형 부재(17)의 상단은, 회로 기판(B)의 상면보다 상측에 배치되어 있다.
회로 기판(B)에는, 모터(10)를 구동하기 위한 모터 구동 회로나, 회로 기판(B)에 입력되는 신호를 회로 기판(B)의 외부로 출력하기 위한 신호 전달 회로가 실장되어 있다. 또한, 회로 기판(B)에는, 적어도 2개의 커넥터가 실장되어 있다. 2개의 커넥터 중 한쪽의 커넥터에 접속되는 배선은, 관형 부재(17)의 내주측을 통과하도록 배치된 후, 출력측 부재(18)의 관통 구멍(18c)으로부터 인출되어 있다. 다른 쪽의 커넥터에 접속되는 배선은, 케이스체(80)의 개구부(81a)로부터 인출되어 있다.
(관절부, 암의 연결 구조)
다시 도 2를 참조하여, 본 형태에 관한 로봇(1)의 관절부(2) 및 암(3)의 연결 구조에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 지지 부재(4)와 제1 관절부(2A)가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)가 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 제2 관절부(2B)와 제1 암(3A)의 기단부가 고정되고, 제1 암(3A)의 선단과 제3 관절부(2C)가 고정되고, 제3 관절부(2C)와 제4 관절부(2D)가 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 제4 관절부(2D)와 제2 암(3B)의 기단부가 상대 회동 가능하게 연결되고, 제2 암(3B)의 선단과 제5 관절부(2E)가 고정되고, 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)가 상대 회동 가능하게 연결되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 도 2의 (B)에 도시하는 동작을 로봇(1)이 행하는 것이 가능하게 되도록, 이하와 같이, 각 관절부(2) 및 암(3)이 연결되어 있다.
또한, 이하의 설명에서는, 제1 관절부(2A)의 강성 내치 기어(21)의 축 방향을 「제1 관절부(2A)의 축 방향」이라고 하고, 제2 관절부(2B)의 강성 내치 기어(21)의 축 방향을 「제2 관절부(2B)의 축 방향」이라고 한다. 또한, 제3 관절부(2C)의 강성 내치 기어(21)의 축 방향을 「제3 관절부(2C)의 축 방향」이라고 하고, 제4 관절부(2D)의 강성 내치 기어(21)의 축 방향을 「제4 관절부(2D)의 축 방향」이라고 한다. 또한, 제5 관절부(2E)의 강성 내치 기어(21)의 축 방향을 「제5 관절부(2E)의 축 방향」이라고 하고, 제6 관절부(2F)의 강성 내치 기어(21)의 축 방향을 「제6 관절부(2F)의 축 방향」이라고 한다.
우선, 지지 부재(4)와 제1 관절부(2A)는, 제1 관절부(2A)의 플랜지부(18a)에, 지지 부재(4)의, 플랜지부(4a)가 형성되어 있지 않은 측의 단부면이 고정됨으로써 연결되어 있다. 즉, 제1 관절부(2A)의 축 방향과 지지 부재(4)의 축 방향이 일치하도록 지지 부재(4)와 제1 관절부(2A)가 연결되어 있다. 제1 관절부(2A)와 제2 관절부(2B)는, 제1 관절부(2A)의 축 방향과 제2 관절부(2B)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제2 관절부(2B)의 플랜지부(18a)에, 제1 관절부(2A)의 케이스 본체(81)의, 개구부(81a)가 형성된 측면이 고정되어 있다.
제2 관절부(2B)와 제1 암(3A)은, 제2 관절부(2B)의 축 방향과 제1 암(3A)의 긴 변 방향(축 방향)이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제2 관절부(2B)의 케이스 본체(81)의, 개구부(81a)가 형성된 측면에 제1 암(3A)의 기단부가 고정되어 있다. 제1 암(3A)과 제3 관절부(2C)는, 제1 암(3A)의 긴 변 방향과 제3 관절부(2C)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제3 관절부(2C)의 케이스 본체(81)의, 개구부(81a)가 형성된 측면에 제1 암(3A)의 선단이 고정되어 있다.
제3 관절부(2C)와 제4 관절부(2D)는, 제3 관절부(2C)의 축 방향과 제4 관절부(2D)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(18a)에, 제4 관절부(2D)의 케이스 본체(81)의, 개구부(81a)가 형성된 측면이 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 제4 관절부(2D)의 케이스 본체(81)의 개구부(81a)가 형성된 측면에 고정되는 연결 부재(5)를 통하여, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(18a)에, 제4 관절부(2D)의 케이스 본체(81)의 개구부(81a)가 형성된 측면이 고정되어 있다. 연결 부재(5)는, 제3 관절부(2C)의 플랜지부(18a)에 고정되는 플랜지부(5a)를 구비하여 플랜지 구비 원통형으로 형성되어 있다.
제4 관절부(2D)와 제2 암(3B)은, 제4 관절부(2D)의 축 방향과 제2 암(3B)의 긴 변 방향이 일치하도록 연결되어 있다. 또한, 제4 관절부(2D)의 플랜지부(18a)에 제2 암(3B)의 기단부가 고정되어 있다. 또한, 제2 암(3B)의 기단부에는, 제4 관절부(2D)의 플랜지부(18a)에 제2 암(3B)의 기단부를 고정하기 위한 플랜지부(3a)가 형성되어 있고, 제4 관절부(2D)의 플랜지부(18a)와 플랜지부(3a)가 서로 고정되어 있다.
제2 암(3B)과 제5 관절부(2E)는, 제2 암(3B)의 긴 변 방향과 제5 관절부(2E)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제5 관절부(2E)의 케이스 본체(81)의, 개구부(81a)가 형성된 측면에 제2 암(3B)의 선단이 고정되어 있다. 제5 관절부(2E)와 제6 관절부(2F)는, 제5 관절부(2E)의 축 방향과 제6 관절부(2F)의 축 방향이 직교하도록 연결되어 있다. 또한, 제5 관절부(2E)의 플랜지부(18a)에, 제6 관절부(2F)의 케이스 본체(81)의, 개구부(81a)가 형성된 측면이 고정되어 있다.
(본 형태의 주된 효과)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 관절부(2)는, 로터(11) 및 스테이터(14)를 갖는 모터(10)와, 정지되어 있는 로터(11)의 회전을 규제하기 위한 회전 규제 기구(30)와, 모터(10) 및 회전 규제 기구(30)가 수용되는 케이스체(80)를 구비하고, 회전 규제 기구(30)는, 로터(11)에 고정된 원환형의 회전측 규제 부재(31)와, 회전측 규제 부재(31)의 외주면에 둘레 방향을 따라 형성된 복수의 돌기부(31a)의 사이에 삽입되어 해당 둘레 방향에 있어서의 회전측 규제 부재(31)의 이동을 규제하는 규제 핀(32)과, 해당 둘레 방향에 있어서의 돌기부(31a)의 사이에 규제 핀(32)이 배치되는 규제 위치 및 해당 둘레 방향에 있어서의 돌기부(31a)의 사이로부터 규제 핀(32)이 벗어나는 규제 해제 위치의 사이에서, 규제 핀(32)을 로터(11)의 축 방향으로 이동시키기 위한 구동 기구(40)를 갖는다. 구동 기구(40)는, 규제 핀(32)을 규제 위치를 향하여 밀어붙이는 압축 코일 스프링(42)과, 규제 핀(32)을 규제 해제 위치를 향하여 이동시키는 솔레노이드(41)를 갖는다. 케이스체(80)에는, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부에 대향하는 부분에 관통 구멍(82a)이 형성되어 있고, 플런저(41a)의 상단부는, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에서 케이스체(80)의 내부에 위치하고 있다.
이러한 구성의 관절부(2)에서는, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부가, 규제 핀(32)이 규제 위치와 규제 해제 위치의 어느 곳에 있는 경우에도 케이스체(80)의 내측에 배치되어 있고, 또한 이 플런저(41a)의 상단부에 대향하는 케이스체(80)의 부분에, 플런저(41a)의 상단부를 케이스체(80)의 외부에서 압박 가능한 관통 구멍(82a)이 형성되어 있다. 그 때문에, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 경우, 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)을 통하여 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부를 압박함으로써, 그 규제 핀(32)의 규제 해제를 케이스체(80)의 외부로부터 행할 수 있다. 또한, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)가 케이스체(80)로부터 외부로 노출되지 않으므로, 부주의한 접촉을 피하여, 예기치 않은 규제 해제를 방지할 수 있다.
또한, 본 형태에서는, 케이스체(80)의 내면에 있어서의 관통 구멍(82a)의 주위에 마련된 벽부(82b)를 구비한다. 그 때문에, 벽부(82b)가 보강부로서 기능하여, 케이스체(80)에 관통 구멍(82a)이 형성되어도 관통 구멍(82a)의 주연부의 강성을 높일 수 있다.
또한, 본 형태에서는, 규제 핀(32)은, 축 방향에 수직인 단면의 형상이 같은 기둥형의 부재이다. 그 때문에, 규제 핀(32)을 슬라이드 이동 가능하게 지지하는 고정 부재(35)와의 접촉 면적을 크게 마련할 수 있으므로, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)와 규제 핀(32)의 걸림 결합 시, 그 걸림 결합에 수반하는 면압을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 종래의 규제 부재와 비교하여, 고정 부재(35)의 부하를 경감하여, 고정 부재(35)에 대한 마모나 응력 영향을 억제할 수 있다. 또한, 종래의 규제 부재와 비교하여, 구조를 간소화할 수 있으므로, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 회전측 규제 부재(31)와 규제 핀(32)의 걸림 결합 위치가 상하 방향(축 방향)으로 벗어난 경우에도 규제를 확실하게 행할 수 있어, 규제 핀(32)의 위치 결정 정밀도에 여유를 갖게 할 수 있다.
또한, 본 형태에서는, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에서, 규제 핀(32)의 상단면은, 규제 핀(32)이 규제 해제 위치에 있는 상태에서의 회전측 규제 부재(31)의 상단면보다 플런저(41a)측에 위치한다. 바꾸어 말하면, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에 있어서의 규제 핀(32)의 상단면은, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)의 사이보다 외측에 위치한다. 그 때문에, 회전측 규제 부재(31)와 규제 핀(32)의 걸림 결합을 보다 확실하게 행하게 할 수 있다.
(다른 실시 형태)
상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이것에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변형 실시가 가능하다.
상술한 형태에서는, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에서, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부(타단부)가, 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)으로부터 로터(11)의 축 방향으로 오프셋된 상태에서, 관통 구멍(82a)의 하측에 위치하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
상술한 형태의 변형예로서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 솔레노이드(41)의 본체부(41b)보다, 상측으로 돌출되는 플런저(41a)의 상단부의 길이가 길게 마련되어 있고, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있는 상태에서, 플런저(41a)의 상단부는, 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)의 내부에 위치하도록 마련되어도 된다. 또한, 이때에도 상술한 형태와 마찬가지로, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부는, 케이스체(80)의 외부로 노출되는 일은 없다.
이 변형예에 따르면, 솔레노이드(41)의 플런저(41a)의 상단부가 케이스체(80)의 관통 구멍(82a)을 통하여 보다 시인되기 쉬워진다. 이 때문에, 케이스체(80)의 외부로부터 플런저(41a)의 상단부를 보다 용이하게 압박할 수 있다. 또한, 플런저(41a)의 상단부가 압입된 경우에는, 플런저(41a)의 상단부가 관통 구멍(82a)으로부터 시인되기 어려워지므로, 규제 핀(32)의 규제 해제가 이루어졌음을 보다 용이하게 파악할 수 있다.
상술한 형태에서는, 규제 핀(32)은, 축 방향에 수직인 단면의 형상이 같은 기둥형의 부재에 의해 마련되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 상술한 형태의 다른 변형예로서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 규제 핀(32)의 상단측에는 규제 핀(32)의 하단측보다 내경이 작은 소직경부(32b)가 형성되어 있고, 규제 핀(32)의 소직경부(32b)의 하측 주연에 상하 방향에 직교하는 원환형의 단차면(32c)이 형성되어도 된다. 규제 핀(32)의 하단측은 고정 부재(35)의 오목부(35a)에 삽입 끼움되어 있고, 규제 핀(32)의 상단부는 회전측 규제 부재(31)와 걸림 결합하는 걸림 결합 부분으로 된다. 이 경우, 회전측 규제 부재(31)의 돌기부(31a)와 규제 핀(32)의 걸림 결합 시, 그 걸림 결합에 수반하는 면압을 보다 작게 할 수 있다.
상술한 형태에서는, 케이스체(80)의 커버(82)에 있어서의 플런저(41a)의 상단부에 대향하는 부분에 관통 구멍(82a)이 형성되어 있지만, 이 관통 구멍(82a)을 삭제하고, 플런저(41a)의 상단부가, 커버(82)에 의해 덮여, 케이스체(80)의 외부에 비노출의 구성으로 되어 있어도 된다.
도 9는, 도 3에 도시하는 H부의 구성의 변형예를 설명하기 위한 확대도이며, (A)는, 규제 핀(32)이 규제 위치에 있을 때의 상태를 설명하기 위한 확대도이고, (B)는, (A)의 상태로부터 플런저(41a)가 하방으로 눌려, 규제 핀(32)이 규제 해제 위치로 이동한 상태를 설명하기 위한 확대도이다.
도 9에 도시하는 변형예는, 커버(82)에 있어서의 플런저(41a)의 상단부에 대향하는 위치에 형성되어 있던 관통 구멍(82a)이 탄성 부재(83)에 의해 메워진 점과, 벽부(82b)가 삭제된 점을 제외하고는, 도 6과 동일한 구성이다.
탄성 부재(83)는, 도 9의 (B)에 도시하는 바와 같이, 커버(82)의 외측(플런저(41a)의 상단부측과 반대측)으로부터의 외력 F를 받아, 플런저(41a)의 상단부측으로 변형되어, 이 상단부에 맞닿음 가능한 탄성을 갖는 부재이다. 탄성 부재(83)로서는, 탄성을 갖는 것이라면 한정은 되지 않지만, 예를 들어 고무, 실리콘, 엘라스토머 등이 사용된다.
또한, 탄성 부재(83)는, 커버(82)의 내측(플런저(41a)의 상단부측)의 면에, 플런저(41a)의 상단부를 향하여 돌출되는 볼록부(83a)를 갖고 있다. 탄성 부재(83)는, 외력 F를 받았을 때, 이 볼록부(83a)가 플런저(41a)의 상단부에 맞닿아 플런저(41a)를 하방으로 밀어 내린다.
도 9의 (A)에 도시하는 바와 같이, 솔레노이드(41)에 통전이 이루어져 있지 않은 상태에서는, 압축 코일 스프링(42)의 밀어붙임 힘에 의해 플런저(41a)는 상방으로 밀어붙여져, 플런저(41a)와 탄성 부재(83)는 근접 또는 맞닿은 상태에 있다. 규제 해제를 행할 때에는, 조작자가, 손가락 등에 의해 탄성 부재(83)를 커버(82)의 외측으로부터 하방으로 압박한다. 이 압박에 의한 외력 F에 의해, 도 9의 (B)에 도시하는 바와 같이, 탄성 부재(83)는 하방으로 변위되어, 볼록부(83a)가 플런저(41a)의 상단부에 맞닿으면서 이 상단부를 밀어 내린다. 즉, 이 압박에 의한 외력 F는, 볼록부(83a)로부터 플런저(41a)의 상단부로 전달된다. 이에 의해, 플런저(41a)가 하방으로 이동하여, 규제 핀(32)이 규제 해제 위치로 이동하게 된다.
도 9에 도시하는 변형예에 따르면, 플런저(41a)가 케이스체(80)로부터 외부로 노출되지 않으므로, 플런저(41a)에 대한 부주의한 접촉을 피하여, 예기치 않은 규제 해제를 방지할 수 있다. 또한, 케이스체(80) 내부로의 이물의 혼입을 방지할 수 있다. 또한, 탄성 부재(83)에는 볼록부(83a)가 형성되어 있기 때문에, 외력 F가 볼록부(83a)에 집중하기 쉬워져, 규제 해제 조작을 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.
상술한 형태에서는, 탄성 부재(83)와 커버(82)가 별체이며, 탄성 부재(83)가 커버(82)의 일부에 매립되는 구성이다. 그러나, 커버(82) 전체가 예를 들어 수지 등으로 형성되고, 이 커버(82)에 있어서의 플런저(41a)의 상단부에 대향하는 부분을 얇게 형성함으로써, 이 부분에 탄성을 갖게 한 구성으로 해도 된다. 이 구성에 따르면, 커버(82)와 탄성 부재(83)를 일체적으로 형성할 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있다.
도 10은, 도 9에 도시하는 커버(82)의 형상의 변형예인 커버(82A)의 구성을 도시하는 모식도이며, 도 3의 H부의 구성을 도시하는 도면이다. 도 10에 도시하는 커버(82A)는, 상단의 외표면이, 회전측 규제 부재(31)의 축 방향에 수직인 면(820, 821)과, 면(820)과 면(821)을 연결하는, 회전측 규제 부재(31)의 축 방향에 평행인 면(822)에 의해 구성되어 있다. 면(821)은, 커버(82A)에 있어서의 탄성 부재(83)가 형성된 영역의 외표면을 구성하고 있다.
또한, 커버(82A)는, 탄성 부재(83)보다 회전측 규제 부재(31)의 직경 방향 외측에, 회전측 규제 부재(31)의 축 방향에 평행인 측면(824)을 외표면으로서 갖고 있다. 커버(82A)는, 또한 이 측면(824)과 면(821)을 연결하며, 또한 면(821)에 대하여 경사지는 경사면(823)을 외표면으로서 갖고 있다.
도 10에 도시하는 변형예에 따르면, 상술한 바와 같이 탄성 부재(83)와 커버(82)를 일체적으로 형성한 구성에 있어서, 탄성 부재(83)를 압박하였을 때의 커버(82)의 변형을 지지하는 지지점의 위치(도 3의 부호 F1로 나타내는 위치)가, 탄성 부재(83)가 형성되는 부분으로부터 먼 위치로 되기 때문에, 커버(82)가 휘기 쉬워지고, 결과적으로, 탄성 부재(83)의 부분이 휘기 쉬워진다. 또한, 탄성 부재(83)를 압박하였을 때의 커버(82)의 변형을 지지하는 지지점의 위치가, 탄성 부재(83)가 형성되는 부분보다 회전측 규제 부재(31)의 직경 방향 외측에 있어서는, 경사면(823)과 측면(824)을 연결하는 위치로 되어, 커버(82) 및 이 부분이 경사면(823)에 의해 휘기 쉬워진다. 이 결과, 규제 해제 작업을 행하기 쉬워져, 규제 해제를 신속 또한 확실하게 행하는 것이 가능하게 된다.
상술한 형태에서는, 구동 기구(40)의 압축 코일 스프링(42)이 규제 핀(32)을 상측으로 밀어붙이고, 솔레노이드(41)가 규제 핀(32)을 하측으로 이동시키고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 압축 코일 스프링(42)이 규제 핀(32)을 하측으로 밀어붙이고, 솔레노이드(41)가 규제 핀(32)을 상측으로 이동시켜도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 구동 기구(40)의 압축 코일 스프링(42)에 의해 규제 핀(32)이 밀어붙여지고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인장 코일 스프링 등의 다른 스프링 부재에 의해 규제 핀(32)이 밀어붙여져도 된다.
상술한 형태에서는, 강성 내치 기어(21)가 감속기(20)의 출력축으로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가요성 외치 기어(22)가 감속기(20)의 출력축으로 되어 있어도 된다. 이 경우, 강성 내치 기어(21)가 케이스체(80) 및 크로스 롤러 베어링(26)의 내륜(26a)에 고정되고, 가요성 외치 기어(22)가 크로스 롤러 베어링(26)의 외륜(26b) 및 출력측 부재(18)의 플랜지부(18a)에 고정된다. 또한, 상술한 형태에서는, 감속기(20)는 중공 파동 기어 장치이지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 감속기(20)는, 중공 파동 기어 장치 이외의 중공 감속기여도 된다. 또한, 감속기(20)는, 중공 감속기 이외의 감속기여도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 모터(10)는 중공 모터이지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 모터(10)는 중공 모터 이외의 모터여도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 모터(10)는 소위 이너 로터형 모터이지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 모터(10)는 아우터 로터형 모터여도 된다.
상술한 형태에서는, 로봇(1)은 6개의 관절부(2)를 구비하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 로봇(1)이 구비하는 관절부(2)의 수는 5개 이하여도 되고, 7개 이상이어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)은 2개의 암(3)을 구비하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 로봇(1)이 구비하는 암(3)의 수는, 1개여도 되고, 3개 이상이어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)의 관절부(2)가 모터(10) 및 감속기(20) 등을 갖는 회전 액추에이터에 의해 구성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 회전 액추에이터는 로봇(1)의 관절부(2) 이외에 사용되어도 된다. 또한 그 외, 회전 액추에이터는 θ 스테이지(회전 스테이지)의 구동부 등에 사용되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(1)은 산업용 로봇이지만, 로봇(1)은 여러 가지 용도로 적용 가능하다. 예를 들어, 로봇(1)은 서비스용 로봇이어도 된다.
1: 산업용 로봇
2: 관절부
10: 모터
11: 로터
12: 회전축
14: 스테이터
30: 회전 규제 기구
31: 회전측 규제 부재
31a: 돌기부
32: 규제 핀(규제 부재)
35: 고정 부재
40: 구동 기구
41: 솔레노이드
41a: 플런저
41b: 본체부
42: 압축 코일 스프링
80: 케이스체
82: 커버
82a: 관통 구멍
82b: 벽부
83: 탄성 부재

Claims (9)

  1. 로터 및 스테이터를 갖는 모터와,
    정지되어 있는 상기 로터의 회전을 규제하기 위한 회전 규제 기구와,
    상기 모터 및 상기 회전 규제 기구가 수용되는 케이스체를 구비하고,
    상기 회전 규제 기구는, 상기 로터에 고정된 원환형의 회전측 규제 부재와, 상기 회전측 규제 부재의 외주면에 둘레 방향을 따라 형성된 복수의 돌기부의 사이에 삽입되어 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 회전측 규제 부재의 이동을 규제하는 규제 부재와, 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이에 상기 규제 부재가 배치되는 규제 위치 및 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이로부터 상기 규제 부재가 벗어나는 규제 해제 위치의 사이에서, 상기 규제 부재를 상기 로터의 축 방향으로 이동시키기 위한 구동 기구를 갖고,
    상기 구동 기구는, 상기 규제 부재를 상기 규제 위치를 향하여 밀어붙이는 밀어붙임 부재와, 상기 규제 부재를 상기 규제 해제 위치를 향하여 이동시키는 솔레노이드를 갖고,
    상기 케이스체에는, 상기 솔레노이드의 플런저의 상기 규제 부재에 맞닿는 측의 일단부와 반대측의 타단부에 대향하는 부분에 관통 구멍이 형성되어 있고,
    상기 플런저의 상기 타단부는, 상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서 상기 케이스체의 내부에 위치하고 있는, 회전 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서, 상기 플런저의 상기 타단부는 상기 관통 구멍의 내부에 위치하는, 회전 액추에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스체의 내면에 있어서의 상기 관통 구멍의 주위에 마련된 벽부를 구비하는, 회전 액추에이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 규제 부재는, 상기 축 방향에 수직인 단면의 형상이 같은 기둥형의 부재인, 회전 액추에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서, 상기 규제 부재에 있어서의 상기 플런저의 상기 일단부와 맞닿는 측의 면은, 상기 축 방향에 있어서, 상기 규제 부재를 사이에 두는 상기 돌기부의 사이보다 외측에 위치하는, 회전 액추에이터.
  6. 로터 및 스테이터를 갖는 모터와,
    정지되어 있는 상기 로터의 회전을 규제하기 위한 회전 규제 기구와,
    상기 모터 및 상기 회전 규제 기구가 수용되는 케이스체를 구비하고,
    상기 회전 규제 기구는, 상기 로터에 고정된 원환형의 회전측 규제 부재와, 상기 회전측 규제 부재의 외주면에 둘레 방향을 따라 형성된 복수의 돌기부의 사이에 삽입되어 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 회전측 규제 부재의 이동을 규제하는 규제 부재와, 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이에 상기 규제 부재가 배치되는 규제 위치 및 상기 둘레 방향에 있어서의 상기 돌기부의 사이로부터 상기 규제 부재가 벗어나는 규제 해제 위치의 사이에서, 상기 규제 부재를 상기 로터의 축 방향으로 이동시키기 위한 구동 기구를 갖고,
    상기 구동 기구는, 상기 규제 부재를 상기 규제 위치를 향하여 밀어붙이는 밀어붙임 부재와, 상기 규제 부재를 상기 규제 해제 위치를 향하여 이동시키는 솔레노이드를 갖고,
    상기 솔레노이드의 플런저의 상기 규제 부재에 맞닿는 측의 일단부와 반대측의 타단부는, 상기 규제 부재가 상기 규제 위치에 있는 상태에서 상기 케이스체의 내부에 위치하며, 또한 상기 케이스체에 의해 덮여 비노출로 되어 있고,
    상기 케이스체에 있어서의 상기 플런저의 상기 타단부에 대향하는 부분은, 상기 타단부측과 반대측으로부터의 외력을 받아 상기 타단부측으로 변형되어 상기 타단부에 맞닿음 가능한 탄성을 갖는 부재에 의해 구성되어 있는, 회전 액추에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 부분에 있어서의 상기 타단부측의 면에는, 상기 타단부를 향하여 돌출되는 볼록부가 형성되어 있는, 회전 액추에이터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 케이스체에 있어서의 상기 부분이 형성된 영역의 외표면은, 상기 회전측 규제 부재의 축 방향에 수직이고,
    상기 부분에 대하여 상기 회전측 규제 부재의 직경 방향 외측에는, 상기 축 방향에 평행인 상기 케이스체의 측면이 형성되어 있고,
    상기 케이스체에는, 상기 영역의 상기 외표면과 상기 측면을 연결하며, 또한 당해 외표면에 대하여 경사진 경사면이 형성되어 있는, 회전 액추에이터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 회전 액추에이터에 의해 구성되는 관절부를 구비하는, 로봇.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200015403A (ko) 2018-08-02 2020-02-12 니혼덴산가부시키가이샤 회전 액추에이터 및 로봇
CN111283729B (zh) * 2018-12-06 2021-07-30 台达电子工业股份有限公司 解刹车装置及其适用的机器手臂
CN110319162B (zh) * 2019-05-30 2020-09-01 北京理工大学 一种仿生机器人用可变速比高扭矩密度动力单元
GB2597538B (en) * 2020-07-28 2023-02-01 Imperial College Innovations Ltd A joint locking mechanism

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017189081A (ja) 2016-03-30 2017-10-12 日本電産サンキョー株式会社 回転アクチュエータおよびロボット

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2959695A (en) * 1958-12-31 1960-11-08 Lear Inc Magnetic motor pole piece radial brake
US3110830A (en) 1962-04-16 1963-11-12 Electro Counter & Motor Corp Rotor brake
JPH086347Y2 (ja) * 1991-11-05 1996-02-21 富士通テン株式会社 押しボタン構造
US5847522A (en) 1995-11-13 1998-12-08 Gec-Marconi Aerospace Inc. Locking devices and control circuitry for permanent magnet electric motors
JPH09288925A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Oki Electric Ind Co Ltd 電子機器のスイッチ構造
KR970075502A (ko) * 1996-05-15 1997-12-10 박병재 자동 변속기용 파킹장치
US6250433B1 (en) * 1999-05-24 2001-06-26 Case Corporation Positive-locking vehicular parking brake
US6435320B1 (en) * 2001-04-17 2002-08-20 Delphi Technologies, Inc. Solenoid based park brake method
FR2857935B1 (fr) * 2003-07-25 2007-05-25 Messier Bugatti Procede de freinage et frein electromecanique mettant en oeuvre ledit procede
JP2008147875A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Funai Electric Co Ltd リモートコントローラ
JP2011058578A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Yaskawa Electric Corp 保持ブレーキ装置とこれを用いたアクチュエータ及びロボット装置
JP2012200045A (ja) * 2011-03-18 2012-10-18 Seiko Epson Corp 電動モーター、ロボット及び制動装置
JP6335443B2 (ja) * 2013-06-13 2018-05-30 Ntn株式会社 電動式ブレーキ装置
KR101632370B1 (ko) * 2014-03-25 2016-06-21 주식회사 오토파워 로봇 관절 모듈용 브레이크 장치
US10260578B2 (en) * 2014-08-18 2019-04-16 Kyb Corporation Parking brake unit
CN108603549B (zh) * 2016-02-29 2019-09-13 Abb瑞士股份有限公司 用于工业机器人的多盘式制动器和包括多盘式制动器的工业机器人
JP6658208B2 (ja) 2016-03-30 2020-03-04 日本電産株式会社 モータシステム
US11161258B2 (en) * 2017-01-16 2021-11-02 Kollmorgen Corporation Robot arm joint
US10576644B2 (en) 2017-03-31 2020-03-03 Kinova Inc. Articulated mechanism with internal brake assembly
DE102018116337A1 (de) 2018-07-05 2020-01-09 Auma Riester Gmbh & Co. Kg Stellantrieb
KR20200015403A (ko) 2018-08-02 2020-02-12 니혼덴산가부시키가이샤 회전 액추에이터 및 로봇

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017189081A (ja) 2016-03-30 2017-10-12 日本電産サンキョー株式会社 回転アクチュエータおよびロボット

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Publication number Publication date
KR20210133905A (ko) 2021-11-08
US20220097242A1 (en) 2022-03-31
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KR102374946B1 (ko) 2022-03-16
US11806865B2 (en) 2023-11-07
US20200039094A1 (en) 2020-02-06

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