WO2024033965A1 - トルクセンサのシール構造およびロボット - Google Patents

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WO2024033965A1
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adapter
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ring
torque
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チンチェン タン
泰伸 畑田
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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping

Definitions

  • the present disclosure relates to a support structure for a torque sensor and a robot.
  • a torque detection device in which a sealing member is arranged between a housing surrounding a torque sensor (see, for example, Patent Document 1).
  • an annular seal member is compressed by one casing that houses the reducer and another casing that fixes the torque sensor between the output shaft of the reducer.
  • One aspect of the present disclosure is a reduction gear fixed between the fixed part and a first member, which includes a fixed part and a movable part rotatably supported around a predetermined axis with respect to the fixed part.
  • a seal structure for a torque sensor wherein the torque sensor includes an annular seal member that detects torque around the axis and surrounds an outer periphery of the torque sensor, and the seal member includes a seal member that connects the fixing portion and the first member. This is the seal structure of the torque sensor compressed in the axial direction.
  • FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view showing a robot according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a partially enlarged vertical cross-sectional view illustrating the seal structure of the torque sensor in the robot of FIG. 1;
  • FIG. 2 is an exploded longitudinal cross-sectional view of a reduction gear, a torque sensor, and an O-ring in the robot of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 4 is an exploded longitudinal cross-sectional view showing the assembly and first member of the reducer, torque sensor, and O-ring of FIG. 3;
  • FIG. 3 is a partially enlarged vertical cross-sectional view illustrating the assembly of the reducer, the torque sensor, and the first member in the seal structure of the torque sensor shown in FIG. 2;
  • FIG. 6 is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing a state in which the torque sensor starts to be fitted to the spigot part of the first member in FIG. 5;
  • FIG. 6 is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing a state in which the fitting between the spigot part and the torque sensor of FIG. 5 is completed;
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which the assembly of FIG. 4 and the first member are assembled.
  • FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view showing a robot according to a second embodiment of the present disclosure.
  • 10 is a partially enlarged vertical sectional view illustrating the seal structure of the torque sensor in the robot of FIG. 9.
  • FIG. 9 is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing a state in which the torque sensor starts to be fitted to the spigot part of the first member in FIG. 5;
  • FIG. 6 is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing a state in which the fitting between the spigot part and the torque sensor of
  • FIG. 10 is an exploded longitudinal cross-sectional view showing the reducer, torque sensor, and O-ring assembly, adapter, O-ring, and base of the robot of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a partially enlarged vertical sectional view illustrating the assembly of the torque sensor and the adapter in the seal structure of the torque sensor of FIG. 10.
  • FIG. 13 is a partially enlarged vertical cross-sectional view showing a state in which the torque sensor starts to be fitted into the spigot part of the adapter shown in FIG. 12;
  • FIG. 13 is a partially enlarged vertical sectional view showing a state in which the fitting between the spigot part of the adapter shown in FIG. 12 and the torque sensor is completed;
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the assembled state of the assembly, adapter, O-ring, and base of FIG. 11;
  • the robot 1 is, for example, a vertically articulated robot. As shown in FIG. 1, the robot 1 includes a first member 2 and a second member 3 rotatably supported around a first axis (axis) A with respect to the first member 2 at any joint. Be prepared.
  • the first member 2 has a cylindrical shape with openings 2a and 2b opening on both sides in the first axis A direction.
  • the first member 2 has a partition wall 2c that partitions the internal space in a direction along the first axis A.
  • a speed reducer 4 is arranged between the first member 2 and the second member 3 to drive the second member 3 to rotate around the first axis A with respect to the first member 2 .
  • Torque sensor 5 detects torque around the first axis A.
  • the speed reducer 4 is formed in a cylindrical shape and includes a case (fixed part) 8 and an output part (movable part) 7 that is rotatably supported about the first axis A with respect to the case 8.
  • the torque sensor 5 is fixed between the case 8 of the reducer 4 and the partition wall 2c of the first member 2.
  • the torque sensor 5 is formed into a disk shape with an outer diameter smaller than that of the reducer 4.
  • the torque sensor 5 includes a ring-shaped first portion 9 disposed radially inward and a ring-shaped second portion 10 disposed radially outward. Further, the torque sensor 5 includes a third portion 11 that connects the first portion 9 and the second portion 10.
  • a sensor such as a strain gauge (not shown) is arranged in the third portion 11 to detect torque based on strain.
  • the sensor may be placed close to either the first portion 9 or the second portion 10, or may be placed equidistant therefrom.
  • the first portion 9 of the torque sensor 5 is provided with a plurality of through holes 9a that penetrate in the plate thickness direction and are spaced apart in the circumferential direction around the first axis A.
  • the torque sensor 5 also includes a circular recess 5c centered on the first axis A on one end surface 5d of the first portion 9.
  • the case 8 of the reducer 4 includes a convex portion 8b that fits into the concave portion 5c of the torque sensor 5, and an end surface 8c that brings the end surface 5d of the torque sensor 5 into close contact.
  • the convex portion 8b of the case 8 and the concave portion 5c of the torque sensor 5 fit together with a very short fitting length, for example, 1 to 2 mm.
  • the bolt 12 passed through the through hole 9a is fastened to the screw hole 8a with the protrusion 8b fitted into the recess 5c and the end surface 8c in close contact with the end surface 5d.
  • the torque sensor 5 is fixed to the reduction gear 4.
  • a plurality of screw holes 10a penetrating in the plate thickness direction are provided at intervals in the circumferential direction around the first axis A.
  • the first member 2 includes a fitting portion 16 consisting of a circular recess into which the outer peripheral surface 5a of the torque sensor 5 is fitted.
  • the fitting portion (recess) 16 includes an inner circumferential surface 16a that is disposed radially outward with a gap from the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5.
  • the fitting portion 16 includes a bottom surface 16b against which the end surface 5b of the second portion 10 of the torque sensor 5 in the thickness direction abuts.
  • the fitting part 16 includes a spigot part 16c that fits only one end of the outer circumferential surface 5a when the end surface 5b of the torque sensor 5 abuts against the bottom surface 16b.
  • the fitting length of the pilot part 16c is set to be slightly larger than the appropriate crushing margin (compression amount) of the O-ring 17, which will be described later, but it is preferably as short as possible.
  • the fitting length of the spigot part 16c is preferably greater than 0.7 mm and 2 mm or less.
  • the first member 2 includes a plurality of through holes 2e that open in the bottom surface 16b of the fitting portion 16 and are spaced apart in the circumferential direction around the first axis A.
  • the through hole 2e is provided at a position that matches the screw hole 10a when the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5 is fitted into the fitting portion 16.
  • the bolt 13 passed through the through hole 2e of the first member 2 is fastened to the screw hole 10a of the torque sensor 5. Thereby, the torque sensor 5 can be fixed to the first member 2 with the bolt 13.
  • the first member 2 has an end face (flat surface) 2f extending in a direction perpendicular to the first axis A, radially outward from the torque sensor 5. Further, the end surface (plane) 8c of the case 8 faces the end surface 2f of the first member 2 with a gap in the first axis A direction.
  • An O-ring (sealing member) 17 is arranged between the end surface 2f of the first member 2 and the end surface 8c of the case 8.
  • the gap between the end surface 2f of the first member 2 and the end surface 8c of the case 8 has a dimension that allows the O-ring 17 to be crushed with an appropriate crushing margin.
  • the crushing allowance is the difference in wire diameter in the first axis A direction of the O-ring 17 when it is not crushed and when it is crushed.
  • the O-ring 17 is crushed with an appropriate crushing amount to seal the gap so that liquid and gas cannot pass through.
  • the O-ring 17 is formed in an annular shape surrounding the torque sensor 5, and has an inner diameter larger than the outer diameter of the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5 when it is not crushed, as shown in FIG. 4, for example. As shown in FIG. 2, the O-ring 17 has an inner diameter that does not contact or lightly contacts the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5 in the collapsed state. Thereby, the O-ring 17 is arranged at the edge around the fitting portion 16 (opening edge). The O-ring 17 seals the gap between the end surfaces 2f and 8c that contact the O-ring 17 from both sides in the first axis A direction.
  • the first member 2, the torque sensor 5, and the reducer 4 are provided with a hollow hole 19 that communicates from the first member 2 to the inside of the rotating body 3 in a space that includes the first axis A.
  • a filament (not shown) introduced from one side of the partition wall 2c of the first member 2 can be wired to the second member 3 side via the hollow hole 19.
  • the seal structure of the torque sensor 5 and the operation of the robot 1 according to the present embodiment configured as described above will be described below.
  • the robot 1 according to this embodiment is assembled as follows.
  • the reducer 4 is arranged with the case 8 facing up and the first axis A being in the vertical direction. Then, the torque sensor 5 is brought close to the reducer 4 from above.
  • the convex portion 8b of the case 8 is fitted into the concave portion 5c of the torque sensor 5, and the end surface 5d of the torque sensor 5 is brought into close contact with the end surface 8c of the case 8.
  • the phase of the through hole 9a of the first portion 9 of the torque sensor 5 is adjusted to the phase of the screw hole 8a of the case 8. Then, as shown in FIG. 4, the bolt 12 passed through the through hole 9a of the first portion 9 of the torque sensor 5 is fastened to the screw hole 8a of the case 8. Thereby, the torque sensor 5 is fixed to the case 8 of the reduction gear 4 in a mutually positioned state in the first axis A direction and the direction perpendicular to the first axis A.
  • an O-ring 17 is placed around the outer periphery of the torque sensor 5 fixed on the reduction gear 4, and placed on the end surface 8c of the case 8 radially outward of the outer circumferential surface 5a.
  • the first member 2 is lowered from above the torque sensor 5.
  • the torque sensor 5 is inserted into the fitting portion 16 of the first member 2. Then, as shown in FIG. 6, the outer peripheral surface 5a of the torque sensor 5 is fitted into the spigot part 16c near the bottom surface 16b of the fitting part 16.
  • the fitting length of the torque sensor 5 to the spigot part 16c is set to be slightly larger than the appropriate crushing allowance of the O-ring 17. Therefore, as shown in FIG. 6, fitting of the torque sensor 5 to the spigot part 16c starts before the first member 2 contacts the O-ring 17.
  • the outer peripheral surface 5a of the torque sensor 5 is fitted into the spigot part 16c.
  • the O-ring 17 is crushed with an appropriate crushing margin.
  • the torque sensor 5 is fixed to the first member 2. Then, the torque sensor 5 and the first member 2 are fixed in a mutually positioned state in the first axis A direction and in the direction orthogonal to the first axis A.
  • the gap between the case 8 and the first member 2 becomes equal to the size of the O-ring 17 crushed with an appropriate crushing allowance.
  • the gap between the case 8 and the first member 2 is sealed over the entire circumference by the O-ring 17 outside the torque sensor 5 in the radial direction.
  • the fitting between the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5 and the first member 2 is achieved by the spigot part 16c having a sufficiently short fitting length.
  • the gap between the case 8 of the reducer 4 and the first member 2 was sealed with an O-ring 17 on the radially outer side of the torque sensor 5. Thereby, liquid that has entered from the outside via the gap between the first member 2 and the second member 3 can be prevented from entering the torque sensor 5 side.
  • the operator may not be able to recognize the start of fitting by touch. If the bolts 13 are fastened without being properly fitted, the fitting surfaces may be damaged or the parts may be assembled at an angle.
  • the O-ring 17 is crushed between the end faces 2f and 8c perpendicular to the first axis A. Thereby, the sliding resistance of the O-ring 17 does not act during the operation of fitting the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5 into the recess 14 of the first member 2. Therefore, the operator can easily recognize the start of fitting by touch, and can properly assemble the parts.
  • the O-ring 17 between the case 8 and the first member 2 is crushed on the radially outer side of the torque sensor 5.
  • the crushed O-ring 17 does not come into contact with the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5, or only contacts it lightly.
  • the force or moment that passes through the O-ring 17 does not have to act on the torque sensor 5. This can prevent the torque sensor 5 from detecting the force or moment acting on the torque sensor 5 via the O-ring 17 as torque.
  • the robot 1 is a vertically articulated robot.
  • the present invention may be applied to any other form of robot 1.
  • the seal structure of the torque sensor 5 provided between the first member 2 and the second member 3 is illustrated.
  • first member 2 for example, a rotating trunk can be applied
  • second member 3 for example, a first arm can be applied
  • a similar structure may be employed as a seal structure for a torque sensor disposed between the reducer and the first member of another joint shaft.
  • the O-ring 17 is used as the sealing member, any other sealing member such as a ring-shaped gasket may be used instead.
  • the radial position of the O-ring 17 is roughly guided by the outer peripheral surface 5a of the torque sensor 5.
  • an O-ring groove may be formed in the case 8 or the first member 2 to define the radial position of the O-ring 17.
  • the torque sensor 5 can accurately detect the torque acting on the first member 2 from the speed reducer 4. Further, according to the robot 1 according to the present disclosure, force control can be performed accurately due to the seal structure of the torque sensor 5 that can accurately detect torque.
  • the case where the torque sensor 5 is directly fixed to the first member 2 has been described as an example. Instead, in this embodiment, as shown in FIG. 9, a case will be described in which the torque sensor 5 is fixed to the first member 2 with an adapter 6 interposed therebetween.
  • the first member 2 is a base and the second member 3 is a rotating trunk. Hereinafter, it will also be referred to as the base 2 and the rotating body 3.
  • the adapter 6 is made of a material that is more rigid than the material that makes up the base 2, and is formed into a disk shape that is larger radially outward than the torque sensor 5.
  • the adapter 6 is preferably made of, for example, iron.
  • the adapter 6 is provided with a plurality of through holes 6a that penetrate in the thickness direction and are spaced apart in the circumferential direction.
  • the adapter 6 is fixed to the torque sensor 5 by fastening the bolt 13 passed through the through hole 6a to the screw hole 10a of the second portion 10.
  • the adapter 6 has an outer diameter that is sufficiently larger than the outer diameter of the torque sensor 5. That is, the adapter 6 extends further radially outward beyond the outer peripheral surface 5a of the torque sensor 5. In the example shown in FIG. 9, the outer diameter of the adapter 6 is equivalent to the outer diameter of the reducer 4.
  • the adapter 6 has a size that covers the entire area of the torque sensor 5 in the radial direction. That is, the adapter 6 has a size that extends inward in the radial direction of the second portion 10 of the torque sensor 5 necessary for fixation. Further, the adapter 6 has a thickness that is sufficiently larger than the thickness of the torque sensor 5. Thereby, the adapter 6 has sufficient rigidity to suppress deformation of the first member 2.
  • the adapter 6 includes a first fitting portion 15 that is a circular convex portion that fits into a circular concave portion 14 provided in the first member 2 with the first axis A as the center.
  • a fitting part hereinafter referred to as a second fitting part 16 is provided in the adapter 6.
  • the outer diameter of the convex portion that constitutes the first fitting portion 15 and the inner diameter of the recessed portion that constitutes the second fitting portion 16 are set to be approximately equal.
  • the through hole 6a is provided at a position that matches the screw hole 10a when the outer circumferential surface 5a of the torque sensor 5 is fitted into the second fitting portion 16. Furthermore, the through hole 2e of the base 2 is provided at a position that coincides with the through hole 6a when the first fitting portion 15 of the adapter 6 is fitted into the recess 14.
  • the bolt 13 passed through the through hole 2e of the base 2 and the through hole 6a of the adapter 6 is fastened to the screw hole 10a of the torque sensor 5.
  • the torque sensor 5 and the adapter 6 can be fixed to the base 2 by tightening the bolts 13 together.
  • the outer portion of the adapter 6 that is radially outward than the torque sensor 5 has parallel end surfaces (planes) 6b and 6c perpendicular to the thickness direction on both sides in the thickness direction.
  • the end surface 2f of the base 2 faces the end surface 6b of the adapter 6 with a gap in the first axis A direction.
  • the end surface 8c of the case 8 of the reducer 4 faces the end surface 6c of the adapter 6 with a gap in the first axis A direction.
  • the O-ring (second sealing member) 18 is formed in an annular shape surrounding the first fitting portion 15 and is disposed between the end surface 2f of the base 2 and the end surface 6b of the adapter 6. Further, an O-ring 17 is arranged between the end surface 8c of the case 8 of the reducer 4 and the end surface 6c of the adapter 6.
  • the gap between the end surface 2f of the base 2 and the end surface 6b of the adapter 6 has a dimension that allows the O-ring 18 to be crushed with an appropriate crushing margin. Further, the gap between the flat surface 8c of the case 8 and the flat surface 6c of the adapter 6 has a dimension that allows the O-ring 17 to be crushed with an appropriate crushing margin.
  • the O-rings 17 and 18 are crushed with an appropriate crushing amount to seal the gap to prevent liquid and gas from passing through.
  • the O-ring 17 seals the gap between the flat surfaces 6c and 8c that contact the O-ring 17 from both sides in the first axis A direction.
  • the O-ring 18 is compressed in the direction of the axis A between end surfaces 2f and 6b that contact the O-ring 18 from both sides in the direction of the first axis A, thereby sealing the gap.
  • the adapter 6 also includes a hollow hole 19 that communicates with the space including the first axis A from the base 2 to the inside of the rotating body 3.
  • the seal structure of the torque sensor 5 and the operation of the robot 1 according to the present embodiment configured as described above will be described below.
  • the robot 1 according to this embodiment is assembled as follows. First, the assembly of the reducer 4, torque sensor 5, and O-ring 17 is the same as in the first embodiment.
  • the fitting length of the torque sensor 5 into the spigot part 16c is set to be slightly larger than the appropriate crushing allowance of the O-ring 17. Therefore, as shown in FIG. 13, fitting of the torque sensor 5 to the spigot part 16c starts before the adapter 6 contacts the O-ring 17. By bringing the adapter 6 into contact with the O-ring 17 after the start of fitting, the operator can more reliably recognize the start of fitting, and the workability of the assembly work is improved.
  • the outer peripheral surface 5a of the torque sensor 5 is fitted into the spigot part 16c.
  • the O-ring 17 is crushed with an appropriate crushing margin. In this state, the phases of the through hole 6a of the adapter 6 and the screw hole 10a of the torque sensor 5 are aligned.
  • the O-ring 18 is placed on the radially outer end surface 6b of the first fitting portion 15 of the adapter 6. Then, as shown in FIG. 11, the base 2 is brought close to the adapter 6 from above, and the first fitting part 15 of the adapter 6 is fitted into the recess 14 of the base 2.
  • the torque sensor 5 and the adapter 6 are fixed to the base 2 by tightening them together. Then, the torque sensor 5, the adapter 6, and the base 2 are fixed in a mutually positioned state in the first axis A direction and the direction orthogonal to the first axis A.
  • the torque sensor 5 and the adapter 6 and the adapter 6 and the base 2 can be fixed at the same distance in the radial direction. Compared to the case where the fixed distances differ in the radial direction, the torque sensor 5 can be made less susceptible to the influence of moments generated around an axis perpendicular to the first axis A.
  • the gaps between the case 8 and the adapter 6 and between the base 2 and the adapter 6 become equal to the dimensions obtained by crushing the O-rings 17 and 18 with an appropriate crushing allowance.
  • the gap between the case 8 of the reducer 4 and the adapter 6 is sealed over the entire circumference by the O-ring 17 radially outward of the torque sensor 5.
  • the gap between the base 2 and the adapter 6 is also sealed over the entire circumference by an O-ring 18 radially outward of the first fitting portion 15 of the adapter 6.
  • the torque sensor 5 is fixed to the base 2 with the adapter 6 interposed.
  • the adapter 6 is made of a material that is more rigid than the base 2. Furthermore, the adapter 6 is thick and has a shape that extends not only to the second portion 10 of the torque sensor 5 to which it is fixed, but also to the outside and outside in the radial direction.
  • the adapter 6 has sufficiently high rigidity, and deformation of the base 2 at the bottom surface of the recess 14 to which the adapter 6 is fixed can be sufficiently suppressed. That is, deformation of the base 2 due to force or torque applied to the torque sensor 5 from the speed reducer 4 side can be suppressed, and detection accuracy by the torque sensor 5 can be improved.
  • the fitting between the outer peripheral surface 5a of the torque sensor 5 and the adapter 6 is achieved by the spigot part 16c having a sufficiently small fitting length.
  • the gap between the case 8 of the reducer 4 and the adapter 6 was sealed with an O-ring 17 on the radially outer side of the torque sensor 5. Thereby, liquid that has entered from the outside via the gap between the base 2 and the rotating body 3 can be prevented from entering the torque sensor 5 side.
  • the gap between the adapter 6 and the base 2 was also sealed with an O-ring 18. Thereby, liquid that has entered from the outside via the gap between the base 2 and the rotating body 3 can be prevented from entering further inward in the radial direction than the adapter 6.
  • Another method of preventing liquid from entering through the gap between the base 2 and the rotating body 3 is to seal the cylindrical gap between the speed reducer 4 and the base 2. According to this, one O-ring is sufficient.
  • the O-ring 17 is crushed between the planes 6c and 8c perpendicular to the first axis A. Thereby, during the operation of fitting the first fitting part 15 of the adapter 6 into the recess 14 of the base 2, the sliding resistance of the O-ring 17 does not act. Therefore, the operator can easily recognize the start of fitting by touch, and can properly assemble the parts.
  • the O-ring 17 is crushed by being compressed in the direction of the axis A between the case 8 and the adapter 6 on the radially outer side of the torque sensor 5. This can prevent the torque sensor 5 from detecting the force or moment acting on the torque sensor 5 via the O-ring 17 as torque.
  • the base 2, adapter 6, and torque sensor 5 are fixed at the same distance around the first axis A by tightening them together.
  • the base 2 and the adapter 6 and the adapter 6 and the torque sensor 5 may be fixed separately at the same distance around the first axis A.
  • the adapter 6 and the torque sensor 5 can be fixed in advance. Thereby, the torque sensor 5 and the adapter 6 can be managed as a unit.
  • the base 2 and the adapter 6 may be fixed radially outward of the torque sensor 5.
  • the size of the bolts 13 can be increased and the number of bolts 13 can be reduced.
  • O-rings 17 and 18 are used as sealing members, any other sealing member such as a ring-shaped gasket may be used instead. Further, in the present embodiment, the radial positions of the O-rings 17 and 18 are roughly guided by the inner outer circumferential surface 5a or the first fitting portion 15. Alternatively, O-ring grooves may be formed in the adapter 6, the case 8, or the base 2 to define the radial positions of the O-rings 17 and 18.
  • the adapter 6 one that has sufficiently higher rigidity than the base 2 and can suppress deformation of the base 2 is exemplified.
  • the base 2 has high rigidity
  • an adapter 6 with low rigidity may be used.

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Abstract

固定部と固定部に対して所定の軸線回りに回転可能に支持された可動部とを備える減速機の固定部と、第１部材との間に固定されたトルクセンサのシール構造であって、トルクセンサが、軸線回りのトルクを検出し、トルクセンサの外周を取り囲む環状のシール部材を備え、シール部材が、固定部と第１部材とにより、軸線方向に圧縮されているトルクセンサのシール構造。

Description

トルクセンサのシール構造およびロボット
　本開示は、トルクセンサの支持構造およびロボットに関するものである。
　従来、トルクセンサを取り囲む筐体間にシール部材を配置したトルク検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、減速機を収納する一の筐体と、減速機の出力軸との間にトルクセンサを固定する他の筐体とにより環状のシール部材が圧縮されている。
特開２０２２－５２７８９号公報
　しかしながら、一の筐体と他の筐体とは、減速機の軸線回りに相対回転させられる。このため、２つの筐体間において発生したシール抵抗がトルクセンサに作用して、トルクセンサの検出精度が低下するという不都合がある。したがって、検出精度を低下させずに、トルクセンサを密封することが望まれている。
　本開示の一態様は、固定部と該固定部に対して所定の軸線回りに回転可能に支持された可動部とを備える減速機の前記固定部と、第１部材との間に固定されたトルクセンサのシール構造であって、前記トルクセンサが、前記軸線回りのトルクを検出し、前記トルクセンサの外周を取り囲む環状のシール部材を備え、該シール部材が、前記固定部と前記第１部材とにより、前記軸線方向に圧縮されているトルクセンサのシール構造である。
本開示の第１の実施形態に係るロボットを示す部分的な縦断面図である。 図１のロボットにおけるトルクセンサのシール構造を説明する部分的な拡大縦断面図である。 図１のロボットにおける減速機、トルクセンサおよびＯリングの分解縦断面図である。 図３の減速機、トルクセンサおよびＯリングの組立体および第１部材を示す分解縦断面図である。 図２のトルクセンサのシール構造において、減速機、トルクセンサおよび第１部材との組み付けを説明する部分的な拡大縦断面図である。 図５の第１部材のインロー部へのトルクセンサの嵌合開始状態を示す部分的な拡大縦断面図である。 図５のインロー部とトルクセンサとの嵌合が完了した状態を示す部分的な拡大縦断面図である。 図４の組立体と第１部材とを組み付けた状態を示す縦断面図である。 本開示の第２の実施形態に係るロボットを示す部分的な縦断面図である。 図９のロボットにおけるトルクセンサのシール構造を説明する部分的な拡大縦断面図である。 図９のロボットの減速機、トルクセンサおよびＯリングの組立体、アダプタ、Ｏリングおよびベースを示す分解縦断面図である。 図１０のトルクセンサのシール構造において、トルクセンサとアダプタとの組み付けを説明する部分的な拡大縦断面図である。 図１２のアダプタのインロー部へのトルクセンサの嵌合開始状態を示す部分的な拡大縦断面図である。 図１２のアダプタのインロー部とトルクセンサとの嵌合が完了した状態を示す部分的な拡大縦断面図である。 図１１の組立体、アダプタ、Ｏリングおよびベースを組み付けた状態を示す縦断面図である。
　以下に、本開示の第１の実施形態に係るトルクセンサ５のシール構造およびロボット１について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係るロボット１は、例えば、垂直多関節型ロボットである。ロボット１は、図１に示すように、任意の関節に、第１部材２と、第１部材２に対して第１軸線（軸線）Ａ回りに回転可能に支持される第２部材３とを備える。
　第１部材２は、第１軸線Ａ方向の両側に開口する開口部２ａ，２ｂを有する筒状の形態を有する。第１部材２は、内部空間を第１軸線Ａに沿う方向に区画する隔壁２ｃを有する。第１部材２と第２部材３との間には、第１部材２に対して第２部材３を第１軸線Ａ回りに回転駆動する減速機４が配置されている。
　また、減速機４と第１部材２との間にはトルクセンサ５が固定されている。トルクセンサ５は、第１軸線Ａ回りのトルクを検出する。
　減速機４は、円柱状に形成され、ケース（固定部）８と、ケース８に対して第１軸線Ａ回りに回転可能に支持された出力部（可動部）７とを備える。トルクセンサ５は、減速機４のケース８と、第１部材２の隔壁２ｃとの間に固定されている。
　トルクセンサ５は、減速機４よりも外径寸法の小さい円板状に形成されている。トルクセンサ５は、径方向内方に配置されるリング状の第１部分９と径方向外方に配置されるリング状の第２部分１０とを備える。また、トルクセンサ５は、第１部分９と第２部分１０とを連結する第３部分１１を備える。
　第３部分１１には歪によりトルクを検出するための図示しない歪ゲージ等のセンサが配置されている。センサは第１部分９または第２部分１０のいずれかに近い位置に配置されていてもよいし、等距離に配置されていてもよい。
　トルクセンサ５の第１部分９には、板厚方向に貫通する複数の貫通孔９ａが、第１軸線Ａ回りの周方向に間隔をあけて設けられている。また、トルクセンサ５は、第１部分９の一端面５ｄに、第１軸線Ａを中心とする円形の凹部５ｃを備える。
　一方、減速機４のケース８は、トルクセンサ５の凹部５ｃに嵌合する凸部８ｂと、トルクセンサ５の端面５ｄを密着させる端面８ｃとを備える。ケース８の凸部８ｂとトルクセンサ５の凹部５ｃとは、きわめて短い、例えば、１～２ｍｍの嵌合長さで嵌合する。
　凸部８ｂを凹部５ｃに嵌合させ、端面８ｃを端面５ｄに密着させた状態で、貫通孔９ａを通したボルト１２をネジ孔８ａに締結する。これにより、トルクセンサ５が減速機４に固定される。また、トルクセンサ５の第２部分１０には、板厚方向に貫通する複数のネジ孔１０ａが第１軸線Ａ回りの周方向に間隔をあけて設けられている。
　第１部材２は、トルクセンサ５の外周面５ａを嵌合させる円形の凹部からなる嵌合部１６を備える。嵌合部（凹部）１６は、図２に示すように、トルクセンサ５の外周面５ａに対し径方向外方に隙間を空けて配置される内周面１６ａを備える。また、嵌合部１６は、トルクセンサ５の第２部分１０の厚さ方向の端面５ｂを突き当てる底面１６ｂを備える。
　嵌合部１６は、トルクセンサ５の端面５ｂを底面１６ｂに突き当てたときに、外周面５ａの一端部のみを嵌合させるインロー部１６ｃを備える。インロー部１６ｃの嵌合長さは、後述するＯリング１７の適正な潰し代（圧縮量）よりも若干大きく設定されているが、可能な限り短い方が好ましい。例えば、Ｏリング１７の適正な潰し代が０．７ｍｍである場合、インロー部１６ｃの嵌合長さは、０．７ｍｍよりも大きく２ｍｍ以下が好ましい。
　また、第１部材２は、嵌合部１６の底面１６ｂに開口する貫通孔２ｅを第１軸線Ａ回りの周方向に間隔をあけて複数備えている。貫通孔２ｅは、嵌合部１６にトルクセンサ５の外周面５ａを嵌合させたときに、ネジ孔１０ａに一致する位置に設けられている。
　第１部材２の貫通孔２ｅを貫通させたボルト１３をトルクセンサ５のネジ孔１０ａに締結する。これにより、トルクセンサ５をボルト１３によって第１部材２に固定することができる。
　第１部材２は、図２に示すように、トルクセンサ５よりも径方向外方に、第１軸線Ａに直交する方向に延びる端面（平面）２ｆを有する。また、ケース８の端面（平面）８ｃは、第１部材２の端面２ｆに、第１軸線Ａ方向に隙間を空けて対向している。
　第１部材２の端面２ｆとケース８の端面８ｃとの間には、Ｏリング（シール部材）１７が配置されている。第１部材２の端面２ｆとケース８の端面８ｃとの隙間は、Ｏリング１７を適正な潰し代で潰すことができる寸法を有する。
　潰し代は、潰されていないときと潰されたときのＯリング１７の第１軸線Ａ方向の線径の差分である。Ｏリング１７は、適正な潰し代で潰されることにより、液体および気体を通過させないように隙間を密封する。
　Ｏリング１７は、トルクセンサ５を取り囲む環状に形成され、例えば、図４に示すように、潰れていない状態で、トルクセンサ５の外周面５ａの外径寸法以上の内径寸法を有する。Ｏリング１７は、図２に示すように、潰れた状態で、トルクセンサ５の外周面５ａに接触しないか軽く接触する内径寸法になる。
　これにより、Ｏリング１７は、嵌合部１６の周囲の縁部（開口縁部）に配置される。そして、Ｏリング１７は、Ｏリング１７に第１軸線Ａ方向の両側から接触する端面２ｆ，８ｃとの間において隙間を密封する。
　第１部材２、トルクセンサ５および減速機４は、第１軸線Ａを含む空間に第１部材２から旋回胴３の内部まで連通する中空孔１９を備える。中空孔１９を経由して、第１部材２の隔壁２ｃの一側から導入した線条体（図示略）を第２部材３側に配線することができる。
　このように構成された本実施形態に係るトルクセンサ５のシール構造およびロボット１の作用について、以下に説明する。
　本実施形態に係るロボット１は、以下の通りに組み立てられる。
　まず、図３に示すように、ケース８を上にして、第１軸線Ａが鉛直方向となるように減速機４を配置する。そして、減速機４の上方からトルクセンサ５を近接させる。トルクセンサ５の凹部５ｃにケース８の凸部８ｂを嵌合させ、トルクセンサ５の端面５ｄをケース８の端面８ｃに密着させる。
　この状態で、トルクセンサ５の第１部分９の貫通孔９ａの位相をケース８のネジ孔８ａの位相に合わせる。そして、図４に示すように、トルクセンサ５の第１部分９の貫通孔９ａを通したボルト１２をケース８のネジ孔８ａに締結する。これにより、トルクセンサ５が、減速機４のケース８に、第１軸線Ａ方向および第１軸線Ａに直交する方向に相互に位置決め状態に固定される。
　次に、減速機４の上に固定されたトルクセンサ５の外周にＯリング１７を回し掛け、外周面５ａの径方向外方のケース８の端面８ｃ上に配置する。この状態で、図４に示すように、トルクセンサ５の上方から第１部材２を下降させる。
　図５に示すように、第１部材２の嵌合部１６内にトルクセンサ５を挿入していく。そして、図６に示すように、トルクセンサ５の外周面５ａを嵌合部１６の底面１６ｂ近傍のインロー部１６ｃに嵌合させる。
　この場合に、本実施形態によれば、トルクセンサ５のインロー部１６ｃへの嵌合長さがＯリング１７の適正な潰し代よりも若干大きく設定されている。したがって、図６に示すように、トルクセンサ５のインロー部１６ｃへの嵌合は、第１部材２がＯリング１７に接触する前から開始する。
　第１部材２がＯリング１７に接触してから嵌合が開始する場合には、作業者が触感によって嵌合の開始を認識できず、組立作業の作業性が低下する。これに対して、嵌合の開始後に第１部材２をＯリング１７に接触させることにより、作業者が嵌合の開始をより確実に認識できる。したがって、組立作業の作業性が向上する。
　そして、図７に示すように、トルクセンサ５の外周面５ａをインロー部１６ｃに嵌合させる。第１部材２の嵌合部１６の底面１６ｂをトルクセンサ５の端面５ｂに密着させることにより、Ｏリング１７が適正な潰し代で潰れる。
　この状態で、第１部材２の貫通孔６ａとトルクセンサ５のネジ孔１０ａとの位相を合わせる。そして、図８に示すように、第１部材２の貫通孔２ｅを通したボルト１３をトルクセンサ５のネジ孔１０ａに締結する。
　ボルト１３の締結により、トルクセンサ５が、第１部材２に固定される。そして、トルクセンサ５および第１部材２が、第１軸線Ａ方向および第１軸線Ａに直交する方向に相互に位置決め状態に固定される。
　ボルト１３が締結されると、ケース８と第１部材２との隙間は、Ｏリング１７を適正な潰し代で潰した寸法に等しくなる。その結果、ケース８と第１部材２との間の隙間が、トルクセンサ５の径方向外方において、Ｏリング１７により全周にわたって密封される。
　本実施形態によれば、トルクセンサ５の外周面５ａと第１部材２との嵌合が、十分に短い嵌合長さのインロー部１６ｃによって達成される。トルクセンサ５の外周面５ａをインロー部１６ｃに嵌合させることにより、トルクセンサ５の中心と第１部材２の中心とを精度よく位置合わせできる。
　また、インロー部１６ｃの嵌合長さの低減により、トルクセンサ５の外周面５ａへの第１部材２側からの力あるいはモーメントの作用を防止できる。すなわち、トルクセンサ５の外周面５ａに作用する力あるいはモーメントが、トルクセンサ５によりトルクとして検出されてしまうことを防止できる。これにより、トルクセンサ５によるトルクの検出精度の低下を防止することができる。
　さらに、トルクセンサ５よりも径方向外方において、減速機４のケース８と第１部材２との間の隙間をＯリング１７により密封した。これにより、第１部材２と第２部材３との隙間を経由して外部から侵入した液体が、トルクセンサ５側に進入することを防止できる。
　第１部材２と第２部材３との隙間を経由した液体の進入を防ぐ方法として、減速機４と第１部材２との間の円筒状の隙間を密封する方法もある。しかし、この場合、トルクセンサ５を第１部材２に嵌合させる作業中に、減速機４とベース２との間で潰れたＯリングの摺動抵抗が作用する。
　このため、作業者が触感によって嵌合の開始を認識できない場合がある。そして、適正に嵌合されないまま、ボルト１３を締結することにより、嵌合面が損傷したり、傾いたまま組み立てられたりする不都合がある。
　本実施形態によれば、第１軸線Ａに直交する端面２ｆ，８ｃ間においてＯリング１７を潰す。これにより、トルクセンサ５の外周面５ａを第１部材２の凹部１４に嵌合させる作業中に、Ｏリング１７の摺動抵抗が作用しない。したがって、作業者が触感によって嵌合の開始を容易に認識でき、適正に組み立てることができる。
　また、本実施形態においては、トルクセンサ５の径方向外方において、ケース８と第１部材２との間のＯリング１７を潰している。そして、潰れたＯリング１７はトルクセンサ５の外周面５ａに接触せず、あるいは軽く接触するだけである。
　したがって、Ｏリング１７を経由した力あるいはモーメントを、トルクセンサ５に作用させずに済む。これにより、Ｏリング１７を経由してトルクセンサ５に作用する力あるいはモーメントを、トルクセンサ５がトルクとして検出することを防止できる。
　なお、本実施形態においては、ロボット１として垂直多関節型ロボットを例示した。これに代えて、他の任意の形態のロボット１に適用してもよい。
　また、本実施形態においては、第１部材２と第２部材３との間に設けられたトルクセンサ５のシール構造を例示した。
　第１部材２としては、例えば、旋回胴、第２部材３としては、例えば、第１アームを適用できる。これに代えて、他の関節軸の減速機と第１部材との間に配置されるトルクセンサのシール構造としても同様の構造を採用してもよい。
　また、シール部材としてＯリング１７を採用したが、これに代えて、リング状のガスケット等の他の任意のシール部材を採用してもよい。
　また、本実施形態においては、Ｏリング１７の径方向位置を、トルクセンサ５の外周面５ａによって大まかに案内した。これに代えて、ケース８あるいは第１部材２に、Ｏリング溝を形成し、Ｏリング１７の径方向位置を規定してもよい。
　本開示によれば、トルクセンサ５により、減速機４から第１部材２に作用するトルクを精度よく検出できるという利点がある。また、本開示に係るロボット１によれば、トルクを精度よく検出できるトルクセンサ５のシール構造により、力制御を精度よく行うことができる。
　次に、本開示の第２の実施形態に係るトルクセンサ５のシール構造およびロボット１について、図面を参照して、以下に説明する。
　本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
　第１の実施形態においては、トルクセンサ５を第１部材２に直接固定する場合を例示して説明した。これに代えて、本実施形態においては、図９に示すように、トルクセンサ５を、アダプタ６を介在させて第１部材２に固定する場合について説明する。本実施形態において、第１部材２はベースであり、第２部材３は旋回胴である。以下、ベース２および旋回胴３とも言う。
　アダプタ６は、ベース２を構成する材質よりも剛性の高い材質によりトルクセンサ５よりも径方向外方に大きな円板状に構成されていることが好ましい。ベース２が、例えば、アルミニウム合金により構成されている場合には、アダプタ６は、例えば、鉄等により構成されていることが好ましい。
　また、アダプタ６には、板厚方向に貫通する複数の貫通孔６ａが周方向に間隔をあけて設けられている。アダプタ６は、貫通孔６ａを貫通させたボルト１３を第２部分１０のネジ孔１０ａに締結することによりトルクセンサ５に固定される。
　また、アダプタ６は、トルクセンサ５の外径よりも十分に大きな外径寸法を有する。すなわち、アダプタ６は、トルクセンサ５の外周面５ａを超えてさらに径方向外方に延びている。図９に示す例では、アダプタ６の外径は減速機４の外径と同等である。
　さらに、アダプタ６は、トルクセンサ５の径方向全域を覆う大きさを有する。
　すなわち、アダプタ６は、固定に必要なトルクセンサ５の第２部分１０の径方向内方にも広がる大きさを有する。また、アダプタ６は、トルクセンサ５の厚さよりも十分に大きな厚さ寸法を有する。これにより、アダプタ６は、第１部材２の変形を抑制するのに十分な剛性を確保している。
　アダプタ６は、第１軸線Ａを中心として第１部材２に設けられた円形の凹部１４に嵌合する円形の凸部からなる第１嵌合部１５を備える。本実施形態においては、嵌合部（以下、第２嵌合部という。）１６はアダプタ６に設けられている。第１嵌合部１５を構成する凸部の外径および第２嵌合部１６を構成する凹部の内径は、略同等に設定されている。
　また、貫通孔６ａは、第２嵌合部１６にトルクセンサ５の外周面５ａを嵌合させたときに、ネジ孔１０ａに一致する位置に設けられている。
　また、ベース２の貫通孔２ｅは、凹部１４にアダプタ６の第１嵌合部１５を嵌合させたときに、貫通孔６ａに一致する位置に設けられている。
　ベース２の貫通孔２ｅおよびアダプタ６の貫通孔６ａを貫通させたボルト１３をトルクセンサ５のネジ孔１０ａに締結する。これにより、ボルト１３による共締めによって、トルクセンサ５およびアダプタ６をベース２に固定することができる。
　トルクセンサ５よりも径方向外方のアダプタ６の外側部分は、厚さ方向の両側に、厚さ方向に直交する平行な端面（平面）６ｂ，６ｃを有する。図１０に示すように、ベース２の端面２ｆは、アダプタ６の端面６ｂに、第１軸線Ａ方向に隙間を空けて対向する。また、減速機４のケース８の端面８ｃは、アダプタ６の端面６ｃに、第１軸線Ａ方向に隙間を空けて対向する。
　Ｏリング（第２のシール部材）１８は、第１嵌合部１５を取り囲む環状に形成され、ベース２の端面２ｆとアダプタ６の端面６ｂとの間に配置されている。また、減速機４のケース８の端面８ｃと、アダプタ６の端面６ｃとの間には、Ｏリング１７が配置されている。
　ベース２の端面２ｆとアダプタ６の端面６ｂとの隙間は、Ｏリング１８を適正な潰し代で潰す寸法を有する。また、ケース８の平面８ｃとアダプタ６の平面６ｃとの隙間は、Ｏリング１７を適正な潰し代で潰す寸法を有する。
　Ｏリング１７，１８は、適正な潰し代で潰されることにより液体および気体を通過させないように隙間を密封する。
　Ｏリング１７は、Ｏリング１７に第１軸線Ａ方向の両側から接触する平面６ｃ，８ｃとの間において隙間を密封する。Ｏリング１８は、Ｏリング１８に第１軸線Ａ方向の両側から接触する端面２ｆ，６ｂとの間において軸線Ａ方向に圧縮されることによって隙間を密封する。
　アダプタ６も、第１軸線Ａを含む空間にベース２から旋回胴３の内部まで連通する中空孔１９を備える。
　このように構成された本実施形態に係るトルクセンサ５のシール構造およびロボット１の作用について、以下に説明する。
　本実施形態に係るロボット１は、以下の通りに組み立てられる。
　まず、減速機４、トルクセンサ５およびＯリング１７までの組立は、第１の実施形態と同様である。
　Ｏリング１７まで組み立てた状態で、図１１に示すように、トルクセンサ５の上方からアダプタ６を下降させる。図１２に示すように、アダプタ６の第２嵌合部１６内にトルクセンサ５を挿入していく。そして、図１３に示すように、トルクセンサ５の外周面５ａを第２嵌合部１６の底面１６ｂ近傍のインロー部１６ｃに嵌合させる。
　本実施形態においても、トルクセンサ５のインロー部１６ｃへの嵌合長さがＯリング１７の適正な潰し代よりも若干大きく設定されている。したがって、図１３に示すように、トルクセンサ５のインロー部１６ｃへの嵌合は、アダプタ６がＯリング１７に接触する前から開始する。
　嵌合の開始後にアダプタ６をＯリング１７に接触させることにより、作業者が嵌合の開始をより確実に認識でき、組立作業の作業性が向上する。
　そして、図１４に示すように、トルクセンサ５の外周面５ａをインロー部１６ｃに嵌合させる。アダプタ６の第２嵌合部１６の底面１６ｂをトルクセンサ５の端面５ｂに密着させることにより、Ｏリング１７が適正な潰し代で潰れる。この状態で、アダプタ６の貫通孔６ａとトルクセンサ５のネジ孔１０ａとの位相を合わせる。
　また、この状態で、図１４に示すように、アダプタ６の第１嵌合部１５の径方向外側の端面６ｂ上にＯリング１８を配置する。そして、図１１に示すように、アダプタ６の上方からベース２を近づけ、ベース２の凹部１４にアダプタ６の第１嵌合部１５を嵌合させる。
　ベース２の凹部１４の底面がアダプタ６の端面に密着した時点で、ベース２の貫通孔２ｅとアダプタ６の貫通孔６ａとの位相を合わせる。そして、図１５に示すように、ベース２およびアダプタ６の貫通孔２ｅ，６ａを通したボルト１３をトルクセンサ５のネジ孔１０ａに締結する。
　ボルト１３の締結により、トルクセンサ５およびアダプタ６が、ベース２に共締めにより固定される。そして、トルクセンサ５、アダプタ６およびベース２が、第１軸線Ａ方向および第１軸線Ａに直交する方向に相互に位置決め状態に固定される。
　ボルト１３の共締めにより固定することにより、トルクセンサ５とアダプタ６およびアダプタ６とベース２を径方向の同一距離において固定できる。固定距離が径方向に異なる場合と比較して、トルクセンサ５が、第１軸線Ａに直交する軸回りに生ずるモーメントの影響を受け難くすることができる。
　また、共締めとすることにより、アダプタ６をトルクセンサ５およびベース２に別々に固定する場合に必要となるアダプタ６の座グリが不要となる。これにより、アダプタ６の剛性の低下を防止でき、アダプタ６の必要以上の大型化を防止できる。
　共締めが完了すると、ケース８とアダプタ６およびベース２とアダプタ６の隙間は、Ｏリング１７，１８を適正な潰し代で潰した寸法に等しくなる。その結果、減速機４のケース８とアダプタ６との間の隙間が、トルクセンサ５の径方向外方において、Ｏリング１７により全周にわたって密封される。また、ベース２とアダプタ６との間の隙間も、アダプタ６の第１嵌合部１５の径方向外方において、Ｏリング１８により全周にわたって密封される。
　このように、本実施形態によれば、トルクセンサ５が、アダプタ６を介在させてベース２に固定される。そして、アダプタ６が、ベース２よりも剛性の高い材質により構成されている。さらに、アダプタ６は、厚く、かつ、固定されるトルクセンサ５の第２部分１０のみならず、その径方向内外にわたって広く延びた形態を有する。
　これにより、アダプタ６は、十分に高い剛性を有し、アダプタ６が固定される凹部１４の底面におけるベース２の変形を十分に抑制できる。すなわち、減速機４側からトルクセンサ５にかかる力またはトルクによるベース２の変形を抑制し、トルクセンサ５による検出精度を向上できる。
　また、本実施形態によれば、トルクセンサ５の外周面５ａとアダプタ６との嵌合が、十分に小さい嵌合長さのインロー部１６ｃによって達成される。トルクセンサ５の外周面５ａをインロー部１６ｃに嵌合させることにより、トルクセンサ５の中心とアダプタ６の中心とを精度よく位置合わせできる。
　また、インロー部１６ｃの嵌合長さの低減により、トルクセンサ５の外周面５ａへのアダプタ６側からの力あるいはモーメントの作用を防止できる。すなわち、トルクセンサ５の外周面５ａに作用する力あるいはモーメントが、トルクセンサ５によりトルクとして検出されてしまうことを防止できる。これにより、トルクセンサ５によるトルクの検出精度の低下を防止することができる。
　さらに、トルクセンサ５よりも径方向外方において、減速機４のケース８とアダプタ６との間の隙間をＯリング１７により密封した。これにより、ベース２と旋回胴３との隙間を経由して外部から侵入した液体が、トルクセンサ５側に進入することを防止できる。
　また、アダプタ６とベース２との間の隙間もＯリング１８により密封した。これにより、ベース２と旋回胴３との隙間を経由して外部から侵入した液体が、アダプタ６よりも径方向内方に進入することを防止できる。
　ベース２と旋回胴３との隙間を経由した液体の進入を防ぐ方法として、減速機４とベース２との間の円筒状の隙間を密封する方法もある。これによれば、使用するＯリングは１つで足りる。
　しかし、この場合、アダプタ６をベース２に嵌合させる作業中に、減速機４とベース２との間で潰れたＯリングの摺動抵抗が作用する。このため、作業者が触感によって嵌合の開始を認識できない場合がある。そして、適正に嵌合されないまま、ボルト１３を締結することにより、嵌合面が損傷したり、傾いたまま組み立てられたりする不都合がある。
　本実施形態によれば、第１軸線Ａに直交する平面６ｃ，８ｃ間においてＯリング１７を潰す。これにより、アダプタ６の第１嵌合部１５をベース２の凹部１４に嵌合させる作業中に、Ｏリング１７の摺動抵抗が作用しない。したがって、作業者が触感によって嵌合の開始を容易に認識でき、適正に組み立てることができる。
　また、本実施形態においても、トルクセンサ５の径方向外方において、ケース８とアダプタ６との間において軸線Ａ方向に圧縮することによってＯリング１７を潰している。これにより、Ｏリング１７を経由してトルクセンサ５に作用する力あるいはモーメントを、トルクセンサ５がトルクとして検出することを防止できる。
　また、本実施形態においては、ベース２、アダプタ６およびトルクセンサ５を共締めすることにより、第１軸線Ａ回りの同一距離において固定した。これに代えて、ベース２とアダプタ６およびアダプタ６とトルクセンサ５を、第１軸線Ａ回りの同一距離において別々に固定してもよい。
　ベース２とアダプタ６との固定およびアダプタ６とトルクセンサ５との固定を分けることにより、アダプタ６とトルクセンサ５とを予め固定できる。これにより、トルクセンサ５とアダプタ６とをユニットとして管理することができる。
　また、ベース２とアダプタ６とをトルクセンサ５の径方向外方において固定してもよい。この場合には、ボルト１３のサイズを大きくすることができるとともに、ボルト１３の本数を減らすことができる。
　また、シール部材としてＯリング１７，１８を採用したが、これに代えて、リング状のガスケット等の他の任意のシール部材を採用してもよい。
　また、本実施形態においては、Ｏリング１７，１８の径方向位置を、内側の外周面５ａあるいは第１嵌合部１５によって大まかに案内した。これに代えて、アダプタ６、ケース８あるいはベース２に、Ｏリング溝を形成し、Ｏリング１７，１８の径方向位置を規定してもよい。
　また、アダプタ６として、ベース２よりも十分に剛性が高く、ベース２の変形を抑制可能なものを例示した。これに代えて、ベース２の剛性が高い場合には、アダプタ６として剛性の低いものを採用してもよい。
　本開示によれば、減速機４を固定する第１部材２の剛性が低くても減速機４から第１部材２に作用するトルクを精度よく検出できるという利点がある。
　本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上述した個々の実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、または、特許請求の範囲に記載された内容とその均等物から導き出される本発明の思想および趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、置き換え、変更、部分的削除等が可能である。例えば、上述した実施形態において、各動作の順序の変更、各処理の順序の変更、条件に応じた一部の動作の省略又は追加、条件に応じた一部の処理の省略又は追加は、上記の例に拘泥されることなく可能である。また、上記実施形態の説明に数値又は数式が用いられている場合も同様である。
　１　ロボット
　２　第１部材（ベース）
　３　第２部材（旋回胴）
　４　減速機
　５　トルクセンサ
　５ａ　外周面
　６　アダプタ
　７　出力部（可動部）
　８　ケース（固定部）
　１６　嵌合部（凹部）
　１６ａ　内周面
　１７　Ｏリング（シール部材）
　１８　Ｏリング（第２のシール部材）
　Ａ　第１軸線（軸線）

Claims (6)

  1. 　固定部と該固定部に対して所定の軸線回りに回転可能に支持された可動部とを備える減速機の前記固定部と、第１部材との間に固定されたトルクセンサのシール構造であって、
    　前記トルクセンサが、前記軸線回りのトルクを検出し、
    　前記トルクセンサの外周を取り囲む環状のシール部材を備え、
    　該シール部材が、前記固定部と前記第１部材とにより、前記軸線方向に圧縮されているトルクセンサのシール構造。
  2. 　前記トルクセンサが円板状に形成され、
    　前記固定部または前記第１部材の一方に、前記トルクセンサの外周面の径方向外方に隙間を空けて配置される内周面を有する凹部が設けられ、
    　前記シール部材が、前記凹部の開口縁部において圧縮されている請求項１に記載のトルクセンサのシール構造。
  3. 　固定部と該固定部に対して所定の軸線回りに回転可能に支持された可動部とを備える減速機の前記固定部と、第１部材との間に固定されたトルクセンサのシール構造であって、
    　前記トルクセンサが、アダプタを介在させて前記第１部材に固定されるとともに、前記軸線回りのトルクを検出し、
    　前記トルクセンサの外周を取り囲む環状のシール部材を備え、
    　該シール部材が、前記固定部と前記アダプタとにより、前記軸線方向に圧縮されているトルクセンサのシール構造。
  4. 　前記トルクセンサが円板状に形成され、
    　前記固定部または前記アダプタの一方に、前記トルクセンサの外周面の径方向外方に隙間を空けて配置される内周面を有する凹部が設けられ、
    　前記シール部材が、前記凹部の開口縁部において圧縮されている請求項３に記載のトルクセンサのシール構造。
  5. 　環状の第２のシール部材を備え、
    　該第２のシール部材が、前記第１部材と前記アダプタとにより、前記軸線方向に圧縮されている請求項３または請求項４に記載のトルクセンサのシール構造。
  6. 　第１部材と、
    　第２部材と、
    　前記第１部材に対して前記第２部材を所定の軸線回りに回転可能に支持する減速機と、
    　前記減速機と前記第１部材との間に固定され、前記軸線回りのトルクを検出するトルクセンサと、
    　該トルクセンサの外周を取り囲む環状のシール部材とを備え、
    　前記減速機が、前記トルクセンサを固定する固定部と該固定部に対して前記軸線回りに回転可能に支持された可動部とを備え、
    　該シール部材が、前記固定部と前記第１部材とにより、前記軸線方向に圧縮されているロボット。
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