特開 2023-175294 駆動アクチュエータ及びロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023175294

(43)【公開日】2023-12-12

(54)【発明の名称】駆動アクチュエータ及びロボット

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/24 20160101AFI20231205BHJP

   H02K 11/22 20160101ALI20231205BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20231205BHJP

   H02K 7/102 20060101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

H02K11/24

H02K11/22

H02K7/116

H02K7/102

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022087668

(22)【出願日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(72)【発明者】

【氏名】棚田 瑞樹

【テーマコード（参考）】

5H607

5H611

【Ｆターム（参考）】

5H607AA00

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB14

5H607CC01

5H607DD03

5H607DD08

5H607DD19

5H607EE07

5H607EE10

5H607EE35

5H607FF01

5H607GG01

5H607GG08

5H607HH01

5H607HH02

5H607JJ05

5H607JJ06

5H611AA01

5H611BB01

5H611BB06

5H611QQ03

5H611QQ08

5H611RR00

5H611RR04

(57)【要約】

【課題】小型化を図りながら、減速機に取り付けられたセンサに対する磁気の影響を低減させることができる駆動アクチュエータ及びロボットを提供する。
【解決手段】駆動アクチュエータ２０は、ロータ３２及びステータ３３を有し、ロータ３２及びステータ３３が発生する磁界により回転軸３１を回転させるモータ２１と、回転軸３１の回転を減速させる減速機２３と、回転軸３１の回転を停止させるブレーキ装置２２と、回転軸３１の回転位置を検出するエンコーダ２４と、を備える。また、減速機２３には、歪みセンサ６８が取り付けられている。モータ２１のロータ３２及びステータ３３と、減速機２３と、ブレーキ装置２２と、エンコーダ２４とは、回転軸３１の軸方向に並んでいるとともに、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にブレーキ装置２２が位置するように配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータ及びステータを有し、前記ロータ及び前記ステータが発生する磁界により回転軸を回転させるモータと、
前記回転軸の回転を減速させる減速機と、
前記回転軸の回転を停止させるブレーキ装置と、
前記回転軸の回転位置を検出するエンコーダと、を備え、
前記減速機にはセンサが取り付けられている駆動アクチュエータであって、
前記ロータ及び前記ステータと、前記減速機と、前記ブレーキ装置と、前記エンコーダとは、前記回転軸の軸方向に並んでいるとともに、前記ロータ及び前記ステータと前記減速機との間に前記ブレーキ装置及び前記エンコーダの少なくともいずれかが位置するように配置されている、駆動アクチュエータ。

【請求項2】

前記ブレーキ装置は電磁式であり、磁性材料により形成されブレーキコイルが内部に収容されたハウジングを有しており、
前記ロータ及び前記ステータと前記減速機との間には、前記ブレーキ装置が配置されている、請求項１に記載の駆動アクチュエータ。

【請求項3】

前記減速機は、前記回転軸を中心とする円環状に形成され、
前記ハウジングは、前記回転軸を囲む円環状に形成され、前記軸方向から見て前記センサと重複している、請求項２に記載の駆動アクチュエータ。

【請求項4】

関節部を回転駆動する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の駆動アクチュエータを備える、ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動アクチュエータ及びロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

多関節型のロボットには、各関節ごとに、関節を回転駆動する駆動アクチュエータが設けられている。駆動アクチュエータは、回転軸を回転させるモータを備える。モータは、回転軸の外周側に固定されたロータと、ロータの外周側に設けられたステータとを有している。ロータは、例えば永久磁石を含んで構成され、ステータは、例えば電磁石を含んで構成されている。ステータに通電が行われると回転磁界が発生し、その回転磁界によりロータが回転し、ひいては回転軸が回転する。

【0003】

駆動アクチュエータは、モータに加えて、回転軸の回転速度を減速させる減速機と、回転軸の回転を停止させるブレーキ装置と、回転軸の回転位置を検出するエンコーダとをさらに備えている。特許文献１の駆動アクチュエータでは、モータのロータ及びステータと、減速機と、ブレーキ装置と、エンコーダとが回転軸の軸方向に並んで配置されている。詳しくは、回転軸の軸方向に沿って出力側から反出力側に向けて、減速機、ロータ及びステータ、ブレーキ装置、エンコーダの順に並んでいる。

【0004】

また、駆動アクチュエータの減速機には、歪みセンサ等のセンサが取り付けられる場合がある（例えば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－０３５３７２号公報

【特許文献2】特開２００４－１９８４００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、ロボットの省スペース化等のために、駆動アクチュエータを小型化することが求められている。ここで、上記特許文献１の駆動アクチュエータでは、モータのロータ及びステータと減速機とが隣接配置されているため、駆動アクチュエータを小型化しようとすると、ロータ及びステータと減速機とが近接して配置されることになる。しかしながら、それらが近接配置されると、減速機にセンサが取り付けられている場合、センサがロータ及びステータから発生する磁気の影響を受けてしまうおそれがある。例えば、磁気の影響により電磁誘導が生じて、センサの出力値にノイズが発生したりするおそれがある。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図りながら、減速機に取り付けられたセンサに対する磁気の影響を低減させることができる駆動アクチュエータ及び、その駆動アクチュエータを備えるロボットを提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決すべく、第１の発明の駆動アクチュエータは、ロータ及びステータを有し、前記ロータ及び前記ステータが発生する磁界により回転軸を回転させるモータと、前記回転軸の回転を減速させる減速機と、前記回転軸の回転を停止させるブレーキ装置と、前記回転軸の回転位置を検出するエンコーダと、を備え、前記減速機にはセンサが取り付けられている駆動アクチュエータであって、前記ロータ及び前記ステータと、前記減速機と、前記ブレーキ装置と、前記エンコーダとは、前記回転軸の軸方向に並んでいるとともに、前記ロータ及び前記ステータと前記減速機との間に前記ブレーキ装置及び前記エンコーダの少なくともいずれかが位置するように配置されている。

【0009】

第１の発明によれば、モータのロータ及びステータと、減速機との間にブレーキ装置及びエンコーダの少なくともいずれかが配置されている。この場合、磁気の発生源であるロータ及びステータと減速機とを遠ざけることができるため、減速機に取り付けられたセンサに対する磁気の影響を低減させることができる。

【0010】

また、ロータ及びステータと、減速機と、ブレーキ装置と、エンコーダとについて、互いに隣り合うもの同士を近接させても、ロータ及びステータと減速機とについては互いに遠ざけることができる。そのため、駆動アクチュエータの小型化を図りながら、センサに対する磁気の影響を低減させることができる。

【0011】

第２の発明の駆動アクチュエータは、前記ブレーキ装置は電磁式であり、磁性材料により形成されブレーキコイルが内部に収容されたハウジングを有しており、前記ロータ及び前記ステータと前記減速機との間には、前記ブレーキ装置が配置されている。

【0012】

電磁式のブレーキ装置では、ブレーキコイルへの通電時に発生する磁束がブレーキ装置の外部に漏れるのを防止するため、ブレーキコイルを収容するハウジングが鉄、鋼等の磁性材料により形成されている。そこで、第２の発明では、かかる点に着目し、ロータ及びステータと減速機との間に電磁式のブレーキ装置を配置している。この場合、ロータ及びステータから発生する磁気をブレーキ装置のハウジングにより遮断する効果（つまり、磁気シールド効果）を得ることができる。そのため、減速機に取り付けられたセンサに対する磁気の影響をより低減させることができる。

【0013】

ところで、ロータ及びステータと減速機との間に磁気シールド部材を別途配置しても、上記の効果を得ることは可能である。ただし、その場合、磁気シールド部材を追加することにより、コストの増大を招いたり、駆動アクチュエータの小型化が妨げられたりするおそれがある。その点、上述の構成によれば、こうした不都合を招くことなく、上記の効果を得ることが可能となる。

【0014】

第３の発明の駆動アクチュエータは、前記減速機は、前記回転軸を中心とする円環状に形成され、前記ハウジングは、前記回転軸を囲む円環状に形成され、前記センサと前記軸方向から見て重複している。

【0015】

第３の発明によれば、ブレーキ装置のハウジングが回転軸を囲む円環状に形成されている。また、ハウジングは、回転軸の軸方向から見て、円環状の減速機に取り付けられたセンサと重複している。この場合、ハウジングによる磁気シールド効果を好適に得ることができる。

【0016】

また、減速機が回転軸の周方向に回転すると、センサも同方向に回転移動することになる。その点、上記の構成では、センサが回転方向のいずれの位置にある場合にも、センサとハウジングとが回転軸の軸方向に重複することになる。そのため、ハウジングによる磁気シールド効果を安定して得ることができる。

【0017】

第４の発明のロボットは、関節部を回転駆動する第１乃至第３のいずれかの発明の駆動アクチュエータを備える。

【0018】

第４の発明によれば、ロボットの関節部を回転駆動する駆動アクチュエータにおいて、上記第１の発明の効果を得ることができる。また、駆動アクチュエータの小型化を図ることで、ロボットの省スペース化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】ロボットの概要を示す側面図。

【図2】駆動アクチュエータの内部構造を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【0021】

図１に示すように、ロボット１０は、６つの関節Ｋ１～Ｋ６を有する６軸の垂直多関節型ロボットである。ロボット１０は、所定の設置面（床面等）に設置されるベース１１と、ベース１１により支持される複数（６つ）のアーム１２～１７とを備える。複数のアーム１２～１７には、ショルダ部１２、下アーム１３、第１上アーム１４、第２上アーム１５、手首部１６、及びフランジ１７が含まれている。

【0022】

ショルダ部１２は、ベース１１により水平方向に回転可能に支持されている（Ｊ１軸）。下アーム１３は、ショルダ部１２により上下方向に回転可能に支持されている（Ｊ２軸）。第１上アーム１４は、下アーム１３により上下方向に回転可能に支持されている（Ｊ３軸）。第２上アーム１５は、第１上アーム１４により捻り回転可能に支持されている（Ｊ４軸）。手首部１６は、第２上アーム１５により上下方向に回転可能に支持されている（Ｊ５軸）。フランジ１７は、手首部１６により捻り回転可能に支持されている（Ｊ６軸）。図示は省略するが、フランジ１７には、エンドエフェクタが取り付けられる。

【0023】

ロボット１０の各関節Ｋ１～Ｋ６には、関節Ｋ１～Ｋ６を回転駆動する駆動アクチュエータ２０が設けられている。この駆動アクチュエータ２０により関節Ｋ１～Ｋ６が回転駆動されることにより、アーム１２～１７が回転動作するようになっている。

【0024】

続いて、駆動アクチュエータ２０の構成について図２に基づき説明する。なお、各関節Ｋ１～Ｋ６の駆動アクチュエータ２０は基本的に同じ構造を有している。

【0025】

図２に示すように、駆動アクチュエータ２０は、モータ２１と、ブレーキ装置２２と、減速機２３と、エンコーダ２４とを備えている。モータ２１は、回転軸３１と、ロータ３２及びステータ３３とを有している。なお、回転軸３１の軸方向における一方側は、回転軸３１の回転が出力される出力側となっており、図２では、その出力側が上側となっている。

【0026】

ロータ３２は、永久磁石により円環状に形成され、回転軸３１の外周側に固定されている。詳しくは、回転軸３１は、他の部分よりも外径が大きい大径部分３１ａを有し、その大径部分３１ａにロータ３２が固定されている。ステータ３３は、コイル及びコア等により構成される電磁石を含み、円環状に形成されている。ステータ３３は、ロータ３２の外周側においてロータ３２を囲んだ状態で配置されている。この場合、ロータ３２とステータ３３とは、回転軸３１と同軸に配置されている。

【0027】

ステータ３３は、ロータ３２とともにケーシング２５の内部に収容されている。ケーシング２５は、円筒状をなすケーシング本体２６と、ケーシング本体２６の両端の開口をそれぞれ塞ぐように設けられた略円板状の一対のカバー２７，２８とを有する。ケーシング本体２６（筒状部に相当）は、回転軸３１と同軸に配置され、そのケーシング本体２６に各カバー２７，２８が固定されている。また、各カバー２７，２８の中央部には、回転軸３１が貫通している。なお、各カバー２７，２８のうち、カバー２７が回転軸３１の軸方向における出力側に配置され、カバー２８が出力側とは反対側である反出力側（図２では下側）に配置されている。

【0028】

ステータ３３は、ケーシング本体２６の内側に圧入されており、その圧入によりケーシング本体２６に固定されている。ステータ３３のコイルに対して通電が行われると回転磁界が発生し、その回転磁界によりロータ３２が回転し、ひいては回転軸３１が回転する。つまり、回転軸３１は、ロータ３２及びステータ３３が発生する磁界により回転する。

【0029】

回転軸３１は、その軸方向に離間して配置された複数のベアリング３６，３７により回転可能に支持されている。各ベアリング３６，３７のうち、上記軸方向の出力側に配置されたベアリング３６はケーシング２５のカバー２７により支持されている。また、上記軸方向の反出力側に配置されたベアリング３７はケーシング２５のカバー２８により支持されている。

【0030】

ブレーキ装置２２は、回転軸３１の回転を停止させるものであり、電磁式のブレーキ装置からなる。ブレーキ装置２２は、全体として円環状に形成され、その内側に回転軸３１を挿通した状態で設けられている。また、ブレーキ装置２２は、回転軸３１の軸方向においてモータ２１のロータ３２及びステータ３３よりも出力側に配置されている。

【0031】

ブレーキ装置２２は、ロータ３２及びステータ３３とともにケーシング２５内に収容されている。ブレーキ装置２２は、例えばケーシング２５のカバー２７にボルトにより固定されている。

【0032】

ブレーキ装置２２は、ブレーキコイル５１と、ブレーキコイル５１を収容するハウジング５２と、可動板５３と、摩擦板５４と、固定板５５とを有している。ハウジング５２は、円環状に形成され、その内側に回転軸３１が挿通されている。この場合、ハウジング５２は、回転軸３１と同軸に配置されている。また、ハウジング５２は、鉄、鋼等の磁性材料により形成され、例えば低炭素鋼により形成されている。ブレーキコイル５１は、ハウジング５２の周方向に巻回され、その全体がハウジング５２により覆われた状態となっている。これにより、ブレーキコイル５１への通電時に発生する磁束の通り道をハウジング５２が形成するとともに、磁束がハウジング５２の外部へ漏れることが防止されている。

【0033】

可動板５３と摩擦板５４と固定板５５とは、円板状に形成され、ハウジング５２に対して反出力側（つまり、ロータ３２及びステータ３３の側）に配置されている。可動板５３と摩擦板５４と固定板５５とは、その板厚方向を回転軸３１の軸線方向に向けて、上記の順でハウジング５２側（出力側）から反出力側に向けて回転軸３１の軸方向に並んでいる。また、これら各板５３～５５の中央部には回転軸３１が貫通している。

【0034】

可動板５３は、回転軸３１の軸方向に変位可能に設けられている。可動板５３は、摩擦板５４に向けてばね材（図示略）により常時付勢されている。また、可動板５３は、鉄、鋼等の磁性材料により形成されている。摩擦板５４は、その内周部において回転軸３１に固定されている。また、固定板５５は、その外周部においてハウジング５２にスペーサ（図示略）を介して固定されている。

【0035】

上記構成のブレーキ装置２２では、ブレーキコイル５１に通電が行われると、磁界が発生し、それにより可動板５３がばね材の付勢力に抗してハウジング５２側に引き寄せられる。この場合、可動板５３と摩擦板５４とは互いに離間する状態となる。これにより、摩擦板５４が回転可能となり、ひいては回転軸３１が回転可能となる。したがって、この状態がブレーキオフの状態（図２の状態）である。

【0036】

それに対して、ブレーキコイル５１への通電が行われていない場合には、磁界が発生しないため、可動板５３がばね材の付勢力により摩擦板５４に押し付けられ、摩擦板５４が可動板５３と固定板５５との間に挟まれた状態となる。この場合、摩擦板５４に対する摩擦力が発生し、その摩擦力により摩擦板５４に制動力が付与される。これにより、摩擦板５４の回転が禁止され、ひいては回転軸３１の回転が禁止される。したがって、この状態がブレーキオンの状態である。

【0037】

減速機２３は、回転軸３１の回転を所定の減速比で減速し出力するものである。減速機２３は、円環状（円筒状）に形成され、回転軸３１と同軸に配置されている。減速機２３は、回転軸３１の軸方向においてブレーキ装置２２よりも出力側に配置され、ケーシング２５のカバー２７を挟んでブレーキ装置２２と隣接している。

【0038】

減速機２３は、波動歯車減速機であり、例えばハーモニックドライブ（登録商標）構造を有している。具体的には、減速機２３は、ウェーブジェネレータ６１と、フレクスプライン６２と、サーキュラスプライン６３とを有している。ウェーブジェネレータ６１は、楕円状のカムの外周にボールベアリングが組み付けられることにより構成されている。また、ウェーブジェネレータ６１は、回転軸３１の出力側の端部に固定されている。

【0039】

フレクスプライン６２は、弾性体により薄肉に形成されている。フレクスプライン６２は、円筒状をなす胴部６２ａと、胴部６２ａの軸線方向の一端部から胴部６２ａの外方に延びる円環状のフランジ部６２ｂとを有する。胴部６２ａはウェーブジェネレータ６１の外周側に配置され、その配置状態においてフランジ部６２ｂが胴部６２ａに対して反出力側（換言するとブレーキ装置２２側）に位置している。また、胴部６２ａは、ウェーブジェネレータ６１により楕円状に撓められている。

【0040】

サーキュラスプライン６３は、剛体により円環状に形成され、フレクスプライン６２の胴部６２ａの外周側に配置されている。胴部６２ａの外周部には多数の外歯（図示略）が形成され、サーキュラスプライン６３の内周部には多数の内歯（図示略）が形成されている。内歯は外歯よりも所定数（例えば２つ）だけ数が多くなっている。サーキュラスプライン６３の内歯と胴部６２ａの外歯とは、胴部６２ａが楕円状に撓められていることにより、楕円の長軸の部分でのみ噛み合うようになっている。

【0041】

サーキュラスプライン６３の外周側には、軸受６５が設けられている。軸受６５は、クロスローラベアリングからなり、ケーシング２５のカバー２７に固定されている。

【0042】

上記構成の減速機２３では、回転軸３１が回転すると、回転軸３１と一体でウェーブジェネレータ６１が回転する。そして、その回転がフレクスプライン６２を介してサーキュラスプライン６３に伝達される。これにより、回転軸３１の回転に対してサーキュラスプライン６３が所定の減速比で減速されて回転する。そして、その減速された回転が出力先に出力される。

【0043】

減速機２３のフレクスプライン６２には、歪みセンサ６８（歪みゲージ）が取り付けられている。フレクスプライン６２には、ウェーブジェネレータ６１からサーキュラスプライン６３に伝達される伝達トルクによりねじり変形が生じる。歪みセンサ６８（センサに相当）は、そのねじり変形によりフレクスプライン６２に生じる歪みを検出するものとなっている。

【0044】

歪みセンサ６８は、フレクスプライン６２のフランジ部６２ｂに取り付けられている。この場合、歪みセンサ６８は、減速機２３の外周部であって、かつ減速機２３のブレーキ装置２２側の端部となる位置に取り付けられている。歪みセンサ６８は、フランジ部６２ｂの周方向に所定の間隔（例えば等間隔）で複数配置されている。各歪みセンサ６８は、ロボット１０に内蔵された制御装置（図示略）と接続されている。歪みセンサ６８による検出結果は制御装置に出力され、制御装置では、その出力された検出結果（歪み量）に基づき、上記伝達トルクひいては出力トルクが検出されるようになっている。

【0045】

エンコーダ２４は、回転軸３１の回転位置を検出するものであり、例えば光学式のロータリエンコーダからなる。エンコーダ２４は、回転軸３１の軸方向においてロータ３２及びステータ３３よりも反出力側に配置されている。エンコーダ２４は、回転軸３１の反出力側の端部に取り付けられたエンコーダディスク７１と、エンコーダディスク７１を囲って設けられるカバー部７２とを有している。エンコーダディスク７１は、円盤状に形成され、回転軸３１と同軸に配置されている。

【0046】

上述した構成によれば、減速機２３と、ブレーキ装置２２と、モータ２１のロータ３２及びステータ３３と、エンコーダ２４とが、回転軸３１の軸方向に沿って出力側から反出力側に向けてこの順で並んでいる。この場合、減速機２３と、ロータ３２及びステータ３３との間にブレーキ装置２２が配置されている。そのため、減速機２３と、ロータ３２及びステータ３３とは、ブレーキ装置２２を挟んで互いに離間している。

【0047】

ブレーキ装置２２のハウジング５２は、ロータ３２及びステータ３３と、減速機２３（フレクスプライン６２）に取り付けられた各歪みセンサ６８との間に介在された状態となっている。ハウジング５２は、その外周面が各歪みセンサ６８よりも径方向の外側に位置し、その内周面が各歪みセンサ６８よりも径方向の内側に位置している。そのため、各歪みセンサ６８は、回転軸３１の軸方向から見てハウジング５２と重複している。

【0048】

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。

【0049】

モータ２１のロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にブレーキ装置２２が配置されている。この場合、磁気の発生源であるロータ３２及びステータ３３と減速機２３とを遠ざけることができる。そのため、減速機２３に取り付けられた歪みセンサ６８に対する磁気の影響を低減させることができる。

【0050】

また、ロータ３２及びステータ３３と、減速機２３と、ブレーキ装置２２と、エンコーダ２４とについて、互いに隣り合うもの同士を近接させても、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３とについては互いに遠ざけることができる。そのため、駆動アクチュエータ２０の小型化を図りながら、歪みセンサ６８に対する磁気の影響を低減させることができる。

【0051】

ところで、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にエンコーダ２４を配置することによっても、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３とを遠ざけることができるため、上記の効果を得ることは可能である。しかしながら、ロータ３２、ステータ３３及び減速機２３はいずれも熱を発生する発熱源であるため、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にエンコーダ２４を配置する構成では、エンコーダ２４が熱の影響を受け、誤検出を招く等の問題が発生するおそれがある。その点、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にブレーキ装置２２を配置した上記の構成では、こうした問題が発生するのを回避しながら、上記の効果を得ることが可能となる。

【0052】

また、駆動アクチュエータ２０の小型化を図ることにより、ロボット１０の省スペース化を図る等の利点を得ることもできる。

【0053】

電磁式のブレーキ装置２２では、ブレーキコイル５１への通電時に発生する磁束がブレーキ装置２２の外部に漏れるのを防止するため、ブレーキコイル５１を収容するハウジング５２が鉄、鋼等の磁性材料により形成されている。そこで、上記の実施形態では、このような点に着目し、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間に電磁式のブレーキ装置２２を配置している。この場合、ロータ３２及びステータ３３から発生する磁気をブレーキ装置２２のハウジング５２により遮断する効果（つまり、磁気シールド効果）を得ることができる。そのため、減速機２３に取り付けられた歪みセンサ６８に対する磁気の影響をより低減させることができる。また、磁気シールド部材を別途追加しなくても、かかる効果を得ることができるため、磁気シールド部材を別途追加する場合と比べ、コストの低減等を図ることができる利点もある。

【0054】

ブレーキ装置２２のハウジング５２は、回転軸３１を囲む円環状に形成されている。また、ハウジング５２は、回転軸３１の軸方向から見て、円環状の減速機２３に取り付けられた歪みセンサ６８と重複している。この場合、ハウジング５２による磁気シールド効果を好適に得ることができる。

【0055】

また、減速機２３が回転軸３１の周方向に回転すると、歪みセンサ６８も同方向に回転移動することになる。その点、上記の構成では、歪みセンサ６８が回転方向のいずれの位置にある場合にも、歪みセンサ６８とハウジング５２とが回転軸３１の軸方向に重複することになる。そのため、ハウジング５２による磁気シールド効果を安定して得ることができる。

【0056】

減速機２３において、ウェーブジェネレータ６１からサーキュラスプライン６３へのトルクの伝達を行うフレクスプライン６２は、その伝達する伝達トルクによりねじれ変形が生じる。そのため、フレクスプライン６２には、そのねじれに伴い生じた歪みを検出する歪みセンサ６８が取り付けられることが多い。具体的には、フレクスプライン６２は、回転軸３１と同軸となる円筒状をなす胴部６２ａと、胴部６２ａにおける（回転軸３１の軸方向の）ブレーキ装置２２側（換言するとロータ３２及びステータ３３の側）の端部から側方に延びるフランジ部６２ｂとを有し、そのフランジ部６２ｂに歪みセンサ６８が取り付けられることが多い。

【0057】

しかしながら、上記のような歪みセンサ６８の取付構成では、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３とが隣接配置される従来の構成（上述した特許文献１の構成）の場合、歪みセンサ６８がロータ３２及びステータ３３と極めて近接配置されることになる。そのため、歪みセンサ６８がロータ３２及びステータ３３から磁気の影響を大きく受けてしまうおそれがある。その点、上記の実施形態では、こうした歪みセンサ６８の取付構成において、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にブレーキ装置２２を配置し、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３とを遠ざけている。そのため、かかる歪みセンサ６８の取付構成においても、歪みセンサ６８に対する磁気の影響を好適に低減させることが可能となる。

【0058】

本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

【0059】

・上記実施形態では、モータ２１のロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にブレーキ装置２２を配置したが、これを変更して、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にエンコーダ２４を配置してもよい。この場合にも、磁気発生源であるロータ３２及びステータ３３と減速機２３とを遠ざけることができるため、減速機２３に取り付けられた歪みセンサ６８に対する磁気の影響を低減させることができる。

【0060】

また、この場合、エンコーダ２４のエンコーダディスク７１を鉄等の磁性材料により形成してもよい。その場合、エンコーダディスク７１による磁気シールド効果を得ることができるため、歪みセンサ６８に対する磁気の影響をより低減させることができる。

【0061】

・ロータ３２及びステータ３３と減速機２３との間にブレーキ装置２２とエンコーダ２４とをそれぞれ配置してもよい。その場合、ロータ３２及びステータ３３と減速機２３とをより遠ざけることができる。

【0062】

・減速機２３には、加速度センサ、温度センサ等、歪みセンサ６８以外のセンサが取り付けられる場合がある。そのような場合にも本発明を適用することにより、センサに対する磁気の影響を低減させることができる。なお、センサは、減速機２３において、ウェーブジェネレータ６１やサーキュラスプライン６３等、フレクスプライン６２以外の部材に取り付けられてもよい。

【0063】

・上記実施形態では、ロボット１０の関節Ｋ１～Ｋ６を回転駆動する駆動アクチュエータ２０に本発明を適用したが、例えば回転ステージを回転駆動する駆動アクチュエータ等、ロボット１０以外で用いられる駆動アクチュエータに本発明を適用してもよい。

【0064】

・上記実施形態では、６つの関節Ｋ１～Ｋ６を有する６軸ロボットに本発明を適用したが、５軸以下又は７軸以上の軸数のロボットに本発明を適用してもよい。また、関節を１つだけ有する１軸ロボットに本発明を適用してもよい。また、垂直多関節型のロボットに限らず、水平多関節型のロボットに本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0065】

１０…ロボット、２０…駆動アクチュエータ、２１…モータ、２２…ブレーキ装置、２３…減速機、２４…エンコーダ、３１…回転軸、３２…ロータ、３３…ステータ、５１…ブレーキコイル、５２…ハウジング、６８…歪みセンサ（センサ）、Ｋ１～Ｋ６…関節（関節部）。

【図1】

【図2】