特開 2024-151301 関節モジュール及び関節ロボット

(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】P2024151301

(43)【公開日】2024-10-24

(54)【発明の名称】関節モジュール及び関節ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/00 20060101AFI20241017BHJP

【ＦＩ】

B25J17/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024010532

(22)【出願日】2024-01-26

(31)【優先権主張番号】202310379866.7

(32)【優先日】2023-04-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】524036907

【氏名又は名称】深▲セン▼市大族机器人有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｈａｎ’ｓ Ｒｏｂｏｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ

【住所又は居所原語表記】６ｔｈ Ｆｌｏｏｒ， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ３， Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｂａｓｅ， Ｎｏ．１２， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｒｏａｄ， Ｈｅｐｉｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ， Ｆｕｈａｉ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｂａｏａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】肖智勇

(72)【発明者】

【氏名】邵茂峰

(72)【発明者】

【氏名】張国平

(72)【発明者】

【氏名】王光能

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS09

3C707CX01

3C707CX03

3C707HS27

3C707KV01

3C707KW07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】取り付け効率の高いエンコーダユニットを提供する。
【解決手段】関節モジュールは、中空軸１００、減速機ユニット２００、モータユニット３００、及びエンコーダユニット４００を含み、中空軸は、第１端及び第２端を有し、減速機ユニットは中空軸に外嵌され、モータユニットは中空軸に外嵌され、モータユニットの動力出力端は減速機ユニットを介して第１端に接続され、エンコーダユニットは、エンコーダ取付ベース、外輪、中輪、内輪、入力エンコーダディスク、出力エンコーダディスク、及びエンコーダリードヘッドを含み、内輪は、第２端に外嵌されて接続され、中輪は、内輪に外嵌されて回転可能に嵌合され、外輪は、中輪に外嵌されて回転可能に嵌合され、外輪は、モータユニットに接続され、出力エンコーダディスクは内輪に設けられ、入力エンコーダディスクは中輪に設けられ、エンコーダリードヘッドはエンコーダ取付ベースに取り付けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

関節モジュールであって、
自体の軸方向に沿って対向配置されている第１端及び第２端を有する中空軸（１００）と、
前記中空軸（１００）に外嵌される減速機ユニット（２００）と、
前記中空軸（１００）に外嵌され、動力出力端が前記減速機ユニット（２００）を介して前記第１端に接続されるモータユニット（３００）と、
エンコーダ取付ベース（４１０）、外輪（４２０）、中輪（４３０）、内輪（４４０）、入力エンコーダディスク（４５０）、出力エンコーダディスク（４６０）、及びエンコーダリードヘッド（４７０）を含み、前記内輪（４４０）は、前記第２端に外嵌されて接続され、前記動力出力端に接続される前記中輪（４３０）は、前記内輪（４４０）に外嵌されて回転可能に嵌合され、前記外輪（４２０）は、前記中輪（４３０）に外嵌されて回転可能に嵌合され、前記外輪（４２０）は、前記エンコーダ取付ベース（４１０）を介して前記モータユニット（３００）に接続され、前記出力エンコーダディスク（４６０）は、前記内輪（４４０）に設けられ、前記入力エンコーダディスク（４５０）は、前記中輪（４３０）に設けられ、前記エンコーダリードヘッド（４７０）は、前記エンコーダ取付ベース（４１０）に取り付けられるエンコーダユニット（４００）と、を含む、ことを特徴とする関節モジュール。

【請求項2】

前記エンコーダユニット（４００）は、前記内輪（４４０）と前記中輪（４３０）との間に設けられる第１転動体（４８０）をさらに含み、前記内輪（４４０）は、前記第１転動体（４８０）を介して前記中輪（４３０）に回転可能に嵌合される、ことを特徴とする請求項１に記載の関節モジュール。

【請求項3】

前記内輪（４４０）には、前記第１転動体（４８０）を収納するための第１転動路（４４３）が設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載の関節モジュール。

【請求項4】

前記内輪（４４０）は、前記中空軸（１００）の軸方向に沿って並んでいる第１接続部（４４１）及び第２接続部（４４２）を含み、前記第１接続部（４４１）は、前記第２接続部（４４２）よりも前記モータユニット（３００）に近い側に位置し、前記第１接続部（４４１）及び前記第２接続部（４４２）は環状であり、前記第１接続部（４４１）の径方向寸法は、前記第２接続部（４４２）の径方向寸法よりも大きく、前記第１接続部（４４１）の外周面には前記第１転動路（４４３）が設けられ、前記第１接続部（４４１）は、前記第２接続部（４４２）に接続される第１端面（４４７）を有し、
前記第１端面（４４７）には、前記軸方向に延びる第１取付フランジ（４４４）が設けられており、前記出力エンコーダディスク（４６０）は、前記第１取付フランジ（４４４）に外嵌され、かつ、前記出力エンコーダディスク（４６０）の側壁が前記第１端面（４４７）に密着する、ことを特徴とする請求項３に記載の関節モジュール。

【請求項5】

前記中輪（４３０）は、環状であり、前記モータユニット（３００）側とは反対側の第２端面（４３５）を有し、前記第２端面（４３５）には、前記軸方向に沿って前記モータユニット（３００）に近い側へ延びる収納キャビティ（４３１）が設けられ、前記第１接続部（４４１）は前記収納キャビティ（４３１）内に設けられ、前記収納キャビティ（４３１）の内壁には、前記第１転動体（４８０）を収納するための第２転動路（４３２）が設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載の関節モジュール。

【請求項6】

前記エンコーダユニット（４００）のうち前記モータユニット（３００）側とは反対側に位置するリアカバー（５００）をさらに含み、前記リアカバー（５００）は、前記第２接続部（４４２）に外嵌され、かつ、前記エンコーダ取付ベース（４１０）に接続され、
前記リアカバー（５００）と前記第２接続部（４４２）との間には接続部材（５１０）が設けられ、前記リアカバー（５００）は、前記接続部材（５１０）を介して前記第２接続部（４４２）に回転可能に嵌合される、ことを特徴とする請求項４に記載の関節モジュール。

【請求項7】

前記エンコーダユニット（４００）は、前記中輪（４３０）と前記外輪（４２０）との間に設けられる第２転動体（４９０）をさらに含み、前記中輪（４３０）は、前記第２転動体（４９０）を介して前記外輪（４２０）に回転可能に嵌合される、ことを特徴とする請求項１に記載の関節モジュール。

【請求項8】

前記中輪（４３０）には、その周方向に延びる、前記第２転動体（４９０）を収納するための第３転動路（４３４）が設けられており、及び／又は、
前記外輪（４２０）には、その周方向に延びる、前記第２転動体（４９０）を収納するための第４転動路（４２１）が設けられている、ことを特徴とする請求項７に記載の関節モジュール。

【請求項9】

前記中輪（４３０）は、環状であり、前記モータユニット（３００）側とは反対側の第２端面（４３５）を有し、前記第２端面（４３５）には、前記軸方向に延びる第２取付フランジ（４３６）が設けられ、前記入力エンコーダディスク（４５０）は、前記第２取付フランジ（４３６）に外嵌され、かつ、前記入力エンコーダディスク（４５０）の側壁が前記第２端面（４３５）に密着する、ことを特徴とする請求項１に記載の関節モジュール。

【請求項10】

ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられる、請求項１～９のいずれか１項に記載の関節モジュールと、を含む、ことを特徴とする関節ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、ロボットの技術分野に関し、特に、関節モジュール及び関節ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

産業用オートメーション技術の急速な発展に伴い、関節ロボットは、重要な産業用オートメーション設備としてますます重要視され、ますます広く応用されている。関節ロボットでは、各自由度の動作がいずれも各関節での関節モジュールにより実現され、ここで、関節モジュールは、モータユニット、エンコーダユニット、減速機ユニットなどのコア部品を一体化した一体化構造である。関連技術では、エンコーダユニットの部品点数が多く、取り付けの際には、複数の部品を順次取り付けていく必要があり、取り付け手順が煩雑であった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

以上に鑑みて、エンコーダユニットの部品点数が多く、取り付け手順が煩雑であるという課題に対して、関節モジュールを提供することが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

関節モジュールであって、
自体の軸方向に沿って対向配置されている第１端及び第２端を有する中空軸と、
前記中空軸に外嵌される減速機ユニットと、
前記中空軸に外嵌され、動力出力端が前記減速機ユニットを介して前記第１端に接続されるモータユニットと、
エンコーダ取付ベース、外輪、中輪、内輪、入力エンコーダディスク、出力エンコーダディスク、及びエンコーダリードヘッドを含み、前記内輪は、前記第２端に外嵌されて接続され、前記動力出力端に接続される前記中輪は、前記内輪に外嵌されて回転可能に嵌合され、前記外輪は、前記中輪に外嵌されて回転可能に嵌合され、前記外輪は、前記エンコーダ取付ベースを介して前記モータユニットに接続され、前記出力エンコーダディスクは、前記内輪に設けられ、前記入力エンコーダディスクは、前記中輪に設けられ、前記エンコーダリードヘッドは、前記エンコーダ取付ベースに取り付けられるエンコーダユニットと、を含む。

【0005】

一実施例では、前記エンコーダユニットは、前記内輪と前記中輪との間に設けられる第１転動体をさらに含み、前記内輪は、前記第１転動体を介して前記中輪に回転可能に嵌合される。

【0006】

一実施例では、前記内輪には、前記第１転動体を収納するための第１転動路が設けられている。

【0007】

一実施例では、前記内輪は、前記中空軸の軸方向に沿って並んでいる第１接続部及び第２接続部を含み、前記第１接続部は、前記第２接続部よりも前記モータユニットに近い側に位置し、前記第１接続部及び前記第２接続部は環状であり、前記第１接続部の径方向寸法は、前記第２接続部の径方向寸法よりも大きく、前記第１接続部の外周面には前記第１転動路が設けられ、前記第１接続部は、前記第２接続部に接続されている第１端面を有し、
前記第１端面には、前記軸方向に延びる第１取付フランジが設けられ、前記出力エンコーダディスクは、前記第１取付フランジに外嵌され、かつ、前記出力エンコーダディスクの側壁が前記第１端面に密着する。

【0008】

一実施例では、前記中輪は、環状であり、前記モータユニット側とは反対側の第２端面を有し、前記第２端面には、前記軸方向に沿って前記モータユニットに近い側へ延びる収納キャビティが設けられており、前記第１接続部は前記収納キャビティ内に設けられ、前記収納キャビティの内壁には、前記第１転動体を収納するための第２転動路が設けられている。

【0009】

一実施例では、前記エンコーダユニットのうち前記モータユニット側とは反対側に位置するリアカバーをさらに含み、前記リアカバーは、前記第２接続部に外嵌され、かつ、前記エンコーダ取付ベースに接続され、
前記リアカバーと前記第２接続部との間に接続部材が設けられ、前記リアカバーは、前記接続部材を介して前記第２接続部に回転可能に嵌合される。

【0010】

一実施例では、前記エンコーダユニットは、前記中輪と前記外輪との間に設けられている第２転動体をさらに含み、前記中輪は、前記第２転動体を介して前記外輪に回転可能に嵌合される。

【0011】

一実施例では、前記中輪には、その周方向に延びる、前記第２転動体を収納するための第３転動路が設けられており、及び／又は、
前記外輪には、その周方向に延びる、前記第２転動体を収納するための第４転動路が設けられている。

【0012】

一実施例では、前記中輪は、環状であり、前記モータユニット側とは反対側の第２端面を有し、前記第２端面には、前記軸方向に延びる第２取付フランジが設けられており、前記入力エンコーダディスクは、前記第２取付フランジに外嵌され、かつ、前記入力エンコーダディスクの側壁が前記第２端面に密着する。

【0013】

本願はまた、ハウジングと、前記ハウジングに取り付けられる前記関節モジュールと、を含む、関節ロボットを提供する。

【発明の効果】

【0014】

上記の関節モジュールにおいては、減速機ユニット及びモータユニットはいずれも中空軸に外嵌され、また、モータユニットは、減速機ユニットに接続されて、その動力出力端が減速機ユニットを介して中空軸の第１端に接続され、すなわち、モータユニットの動力出力端から出力された動力が減速機ユニットで減速されてから、中空軸を回転駆動する。エンコーダユニットの内輪は、中空軸の第２端に外嵌され、すなわち、モータユニットの動力出力端から出力された動力が減速機ユニットで減速されてから、中空軸及び内輪を回転駆動し、かつ、内輪に取り付けられた出力エンコーダディスクを回転駆動し、それにより、出力エンコーダディスクによって、中空軸の回転角度が検出され、中空軸の回転数が記録される。中輪は、内輪に外嵌され、外輪は、中輪に外嵌され、エンコーダ取付ベースを介してモータユニットに接続され、中輪は、動力出力端に接続され、このように、動力出力端で中輪を回転駆動し、中輪に取り付けられた入力エンコーダディスクも回転駆動させ、それにより、入力エンコーダディスクによって、モータユニットの動力出力端の回転角度が検出され、動力出力端の回転数が記録される。また、動力出力端で中輪を回転駆動する動力は減速機で減速されておらず、つまり、中輪の回転速度は、必ず内輪の回転速度よりも速い。エンコーダリードヘッドによって出力エンコーダディスクのデータを読み取ると、中空軸の回転角度及び回転数が読み取られ、エンコーダリードヘッドによって入力エンコーダディスクのデータを読み取ると、動力出力端の回転角度及び回転数が読み取られる。本願に係る関節モジュールでは、エンコーダユニットにおける内輪、中輪、外輪、入力エンコーダディスク、出力エンコーダディスク、及びエンコーダリードヘッドの取り付けについて、関連部品の出荷時に一括で組み立ててもよく、エンコーダユニット及び関節モジュールの他の部材を組み立てる際には、内輪を中空軸の第２端に外嵌して接続し、エンコーダ取付ベースをモータユニットに接続し、さらに、中輪をモータユニットの動力出力端に接続すればよく、それにより、エンコーダユニットの取り付け手順を削減し、取り付け効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本願の実施例による関節モジュールの断面図である。

【図2】本願の実施例によるエンコーダユニットの断面図である。

【図3】本願の実施例によるエンコーダユニットの内輪、中輪、及び外輪の断面図である。

【図4】本願の実施例による内輪の構造概略図である。

【図5】本願の実施例による中輪の構造概略図である。

【図6】本願の実施例による外輪の構造概略図である。

【図7】本願の実施例によるリアカバーの構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本願の上記目的、特徴、及び利点をより明確でわかりやすくするために、以下、本願の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本願の十分な理解を容易にするために、以下の説明では、多くの具体的な詳細が説明される。しかしながら、本願は、本明細書に記載されたものとは異なる多くの他の形態で実施することができ、当業者は、本願の趣旨に反しない限り、同様の改良を行うことができ、したがって、本願は、以下に開示される具体的な実施例に限定されない。

【0017】

なお、本願の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等の用語が記載される場合、これらの用語で示される向きや位置関係は、図面に示される向きや位置関係に基づくものであり、本願の説明の便宜上及び説明の簡略化のためのものに過ぎず、言及される装置又は要素が特定の方位を持ったり、特定の方位に構築され、動作したりしなければならないことを指示又は示唆するわけではなく、したがって、本願を限定するものとして理解すべきではない。

【0018】

また、「第１」、「第２」などの用語が記載される場合、これらの用語は説明のためにのみ使用され、相対的重要性を指示又は示唆するか、又はかかる技術的特徴の数を暗示すると理解してはいけない。したがって、「第１」、「第２」と限定された特徴は、明示的又は暗黙的に少なくとも１つの当該特徴を含むことを示すことができる。本願の説明において、「複数」という用語が記載される場合、「複数」は、特に明示的かつ具体的な限定がない限り、少なくとも２つ、例えば、２つ、３つなどを意味する。

【0019】

本願では、「取付」、「連結」、「接続」、「固定」等の用語が記載される場合、特に明示的な規定及び限定がない限り、これらの用語は広義に理解されるべきである。特に明示的に限定されない限り、例えば、固定接続や取り外し可能な接続、一体接続であってもよいし、機械的接続、電気的接続であってもよいし、直接連結、又は中間媒体を介した間接的連結、２つの要素の内部の連通、又は２つの要素の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、本願における上記用語の具体的な意味は、状況に応じて理解することができる。

【0020】

本願では、特に明示的な規定及び限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあるような記載がある場合、この記載は、第１及び第２特徴が直接接触しているか、又は第１及び第２特徴が中間媒体を介して間接的に接触していることを意味する。さらに、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」、及び「よりも上」にあるとは、第１特徴が第２特徴の真上又は斜め上にあるか、又は単に第１特徴の高さが第２特徴よりも高いことを示す。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」及び「よりも下」にあるとは、第１特徴が第２特徴の直下又は斜め下にあるか、又は単に第１特徴の高さが第２特徴よりも低いことを示す。

【0021】

なお、ある要素が別の要素に「固定されている」又は「設定されている」と記載される場合、当該要素は直接別の要素に配置されていてもよいし、中間要素を介して配置されてもよい。ある要素が別の要素に「接続」されているとみなされる場合、当該要素は別の要素に直接接続されてもよいし、中間要素を介して接続されてもよい。本願で使用される「垂直」、「水平」、「上」、「下」、「左」、「右」などの用語、及び類似した表現は、説明のためにのみ使用されるものであり、これが唯一の実施形態であることを意味するものではない。

【0022】

産業用オートメーション技術の急速な発展に伴い、関節ロボットは、重要な産業用オートメーション設備としてますます重要視され、ますます広く応用されている。関節ロボットでは、各自由度の動作がいずれも各関節での関節モジュールにより実現され、ここで、関節モジュールは、モータユニット、エンコーダユニット、減速機ユニットなどのコア部品を一体化した一体化構造である。関連技術では、エンコーダユニットは、エンコーダ取付ベース、内輪、中輪、入力エンコーダディスク、出力エンコーダディスク、エンコーダリードヘッド、支持材などを含み、部品点数が多く、取り付けの際には、上記の複数の部品を順次取り付けていく必要があり、取り付け手順が煩雑であった。

【0023】

関節モジュールは、ハウジング内に取り付けられ、関節ロボットを駆動して動作させる。エンコーダユニットの部品点数が多く、取り付け手順が煩雑であるという問題を解決するために、本願は、図１～図３に示すように、自身の軸方向に沿って対向配置された第１端及び第２端を有する中空軸１００と、中空軸１００に外嵌されている減速機ユニット２００と、中空軸１００に外嵌され、動力出力端が減速機ユニット２００を介して第１端に接続されるモータユニット３００と、エンコーダ取付ベース４１０、外輪４２０、中輪４３０、内輪４４０、入力エンコーダディスク４５０、出力エンコーダディスク４６０、及びエンコーダリードヘッド４７０を含むエンコーダユニット４００と、を含み、内輪４４０は、第２端に外嵌されて接続され、動力出力端に接続されている中輪４３０は、内輪４４０に外嵌されて回転可能に嵌合され、外輪４２０は、中輪４３０に外嵌されて回転可能に嵌合され、外輪４２０は、エンコーダ取付ベース４１０を介してモータユニット３００に接続され、出力エンコーダディスク４６０は、内輪４４０に設けられ、入力エンコーダディスク４５０は、中輪４３０に設けられ、エンコーダリードヘッド４７０は、エンコーダ取付ベース４１０に取り付けられる、関節モジュールを提供する。

【0024】

上記の関節モジュールにおいては、減速機ユニット２００及びモータユニット３００はいずれも中空軸１００に外嵌され、かつ、モータユニット３００は、減速機ユニット２００に接続されて、その動力出力端が減速機ユニット２００を介して中空軸１００の第１端に接続され、すなわち、モータユニット３００の動力出力端から出力された動力が減速機ユニット２００で減速されてから、中空軸１００を回転駆動する。エンコーダユニット４００の内輪４４０は、中空軸１００の第２端に外嵌され、すなわち、モータユニット３００の動力出力端から出力された動力が減速機ユニット２００で減速されてから、中空軸１００及び内輪４４０を回転駆動し、内輪４４０に取り付けられた出力エンコーダディスク４６０も回転駆動させ、それにより、出力エンコーダディスク４６０によって、中空軸１００の回転角度が検出され表示され、中空軸１００の回転数が記録される。中輪４３０は、内輪４４０に外嵌され、外輪４２０は、中輪４３０に外嵌され、エンコーダ取付ベースを介してモータユニット３００に接続され、中輪４３０は、動力出力端に接続され、このように、動力出力端で中輪４３０を回転駆動し、中輪４３０に取り付けられた入力エンコーダディスク４５０も回転駆動させ、それにより、入力エンコーダディスク４５０によって、モータユニット３００の動力出力端の回転角度が検出され表示され、動力出力端の回転数が記録される。また、動力出力端で中輪４３０を回転駆動する動力は減速機で減速されておらず、つまり、中輪４３０の回転速度は、必ず内輪４４０の回転速度よりも速い。エンコーダリードヘッド４７０によって出力エンコーダディスク４６０の回転角度データを読み取ると、中空軸１００の回転角度及び回転数が読み取られ、エンコーダリードヘッド４７０によって入力エンコーダディスク４５０の回転角度データを読み取ると、動力出力端の回転角度及び回転数が読み取られる。本願に係る関節モジュールでは、エンコーダユニット４００における内輪４４０、中輪４３０、外輪４２０、入力エンコーダディスク４５０、出力エンコーダディスク４６０、及びエンコーダリードヘッド４７０の取り付けについて、関連部品の出荷時に一括で組み立ててもよく、エンコーダユニット４００及び関節モジュールの他の部材を組み立てる際には、内輪４４０を中空軸１００の第２端に外嵌して接続し、エンコーダ取付ベースをモータユニット３００に接続し、さらに、中輪４３０をモータユニット３００の動力出力端に接続すればよく、それにより、エンコーダユニット４００の取り付け手順を削減し、取り付け効率を高めることができる。

【0025】

好ましくは、図１に示すように、関節モジュールは、ブレーキ６００をさらに含み、モータユニット３００の動力出力端は、ブレーキ６００を介してエンコーダユニット４００の中輪４３０に接続され、ブレーキ６００は、動力出力端を制動するために用いられる。

【0026】

好ましくは、図１に示すように、中空軸１００には、電源に接続されたワイヤハーネス７００が貫通する。

【0027】

いくつかの実施例では、図２及び図３に示すように、エンコーダユニット４００は、内輪４４０と中輪４３０との間に設けられた第１転動体４８０をさらに含み、内輪４４０は、第１転動体４８０を介して中輪４３０に回転可能に嵌合される。内輪４４０と中輪４３０との間に第１転動体４８０が設けられることによって、内輪４４０が中輪４３０に対して回転可能に嵌合することが可能になる。具体的には、第１転動体４８０は、ボール、針状ころ又はローラであってもよい。

【0028】

好ましくは、第１転動体４８０における中空軸１００の軸方向に沿う両側には、サイドカバーが設けられており、サイドカバー内には、第１転動体４８０の転動に必要なグリースや潤滑油が収容され得る。

【0029】

いくつかの実施例では、図３及び図４に示すように、内輪４４０には、第１転動体４８０を収納するための第１転動路４４３が設けられている。内輪４４０に第１転動路４４３が設けられることにより、第１転動体４８０の収納が容易になる。

【0030】

具体的には、図１、図３及び図４に示すように、内輪４４０は、中空軸１００の軸方向に沿って並んでいる第１接続部４４１及び第２接続部４４２を含み、第１接続部４４１は、第２接続部４４２よりもモータユニット３００に近い側に位置し、第１接続部４４１及び第２接続部４４２は環状であり、第１接続部４４１の径方向寸法は第２接続部４４２の径方向寸法よりも大きい。第１接続部４４１の外周面には、第１転動路４４３が設けられており、第１接続部４４１は、第２接続部４４２に接続された第１端面４４７を有し、第１端面４４７には、軸方向に延びる第１取付フランジ４４４が設けられており、出力エンコーダディスク４６０は、その側壁が第１端面４４７に密着するように第１取付フランジ４４４に外嵌されて装着される。第１接続部４４１の外周面に第１転動路４４３が設けられることによって、第１転動体４８０の収納が容易になる。第１接続部４４１の第２接続部４４２に接続された第１端面４４７に第１取付フランジ４４４が設けられ、出力エンコーダディスク４６０が第１取付フランジ４４４に外嵌されて装着され、かつ、出力エンコーダディスク４６０の側壁が第１端面４４７に密着することにより、出力エンコーダディスク４６０の取り付けが容易になる。

【0031】

より具体的には、図１、図３及び図４に示すように、第１取付フランジ４４４は、環状であり、第１取付フランジ４４４の径方向寸法は第１接続部４４１の径方向寸法よりも小さく、かつ、第２接続部４４２の径方向寸法よりも大きい。

【0032】

具体的には、図２～図４に示すように、内輪４４０の第１接続部４４１には、第１軸方向貫通孔４４５が設けられており、内輪４４０の第２接続部４４２には、第１軸方向貫通孔４４５に連通する第２軸方向貫通孔４４６が設けられており、かつ、第１軸方向貫通孔４４５の径方向寸法は、第２軸方向貫通孔４４６の径方向寸法よりも大きい。第１軸方向貫通孔４４５及び第２軸方向貫通孔４４６が設けられることによって、第１軸方向貫通孔４４５及び第２軸方向貫通孔４４６に中空軸１００が挿通される。

【0033】

いくつかの実施例では、図１、図２及び図４に示すように、関節モジュールは、エンコーダユニット４００のうちモータユニット３００側とは反対側に位置するリアカバー５００をさらに含み、リアカバー５００は、第２接続部４４２に外嵌され、かつ、エンコーダ取付ベース４１０に接続され、リアカバー５００と第２接続部４４２との間には接続部材５１０が設けられており、リアカバー５００は、接続部材５１０を介して第２接続部４４２に回転可能に嵌合される。リアカバー５００を第２接続部４４２に外嵌するとともにエンコーダ取付ベース４１０に接続することにより、リアカバー５００とエンコーダユニット４００のモータユニット３００側とは反対側との間に密閉空間が形成されるようにリアカバー５００でエンコーダユニット４００のモータユニット３００側とは反対側が密閉される。つまり、入力エンコーダディスク４５０、出力エンコーダディスク４６０、及びエンコーダリードヘッド４７０はいずれも当該密閉空間内にあり、入力エンコーダディスク４５０、出力エンコーダディスク４６０、及びエンコーダリードヘッド４７０がリアカバー５００によって密閉され、これにより、外部の埃が入力エンコーダディスク４５０、出力エンコーダディスク４６０、及びエンコーダリードヘッド４７０内へ侵入して入力エンコーダディスク４５０、出力エンコーダディスク４６０、及びエンコーダリードヘッド４７０の測定精度に影響することを回避できる。接続部材５１０は、リアカバー５００と第２接続部４４２との間に設けられ、接続部材５１０によってリアカバー５００が第２接続部４４２に対して回転可能に嵌合される。具体的には、接続部材５１０は、滑り軸受や転がり軸受であってもよい。

【0034】

好ましくは、図１、図３及び図４に示すように、内輪４４０の第２接続部４４２には、接続部材５１０を軸方向に制限するための肩が設けられている。

【0035】

いくつかの実施例では、図１、図３及び図５に示すように、中輪４３０は、環状であり、モータユニット３００側とは反対側の第２端面４３５を有し、第２端面４３５には、軸方向に沿ってモータユニット３００に近い側へ延びる収納キャビティ４３１が設けられ、第１接続部４４１は収納キャビティ４３１内に設けられ、収納キャビティ４３１の内壁には、第１転動体４８０を収納するための第２転動路４３２が設けられている。収納キャビティ４３１の内壁に第２転動路４３２を設け、内輪４４０の第１接続部４４１を中輪４３０の収納キャビティ４３１内に挿入することにより、第１転動路４４３内に設けられた第１転動体４８０の一部は第２転動路４３２内に位置し、これにより、中輪４３０は第１転動体４８０によって内輪４４０に回転可能に嵌合される。

【0036】

具体的には、内輪４４０の第１接続部４４１が中輪４３０の収納キャビティ４３１内に挿入されたときに、第１転動路４４３及び第２転動路４３２は、軸方向に垂直な方向に間隔を空けて設けられる。

【0037】

好ましくは、図２、図３及び図５に示すように、内輪４４０には、第１軸方向貫通孔４４５に連通する第３軸方向貫通孔４３３が設けられ、かつ、第３軸方向貫通孔４３３の径方向寸法は、第１軸方向貫通孔４４５の寸法よりも大きく、第３軸方向貫通孔４３３には中空軸１００が挿通される。

【0038】

具体的には、図２、図３及び図５に示すように、第３軸方向貫通孔４３３は、孔径が中空軸１００の軸方向においてリアカバー５００に近づくにしたがって小さくなる段差孔である。

【0039】

いくつかの実施例では、図２及び図３に示すように、エンコーダユニット４００は、中輪４３０と外輪４２０との間に設けられた第２転動体４９０をさらに含み、中輪４３０は、第２転動体４９０を介して外輪４２０に回転可能に嵌合される。中輪４３０と外輪４２０との間に第２転動体４９０が設けられることによって、中輪４３０が外輪４２０に回転可能に嵌合されることが可能になる。具体的には、第２転動体４９０は、ボール、針状ころ又はローラであってもよい。

【0040】

好ましくは、第２転動体４９０における中空軸１００の軸方向に沿う両側には、サイドカバーが設けられており、サイドカバー内には、第２転動体４９０の転動に必要なグリースや潤滑油が収容され得る。

【0041】

いくつかの実施例では、図３及び図５に示すように、中輪４３０には、その周方向に延びる、第２転動体４９０を収納するための第３転動路４３４が設けられている。中輪４３０に第３転動路４３４が設けられることによって、第２転動体４９０が収納される。

【0042】

いくつかの実施例では、図３及び図６に示すように、外輪４２０には、その周方向に延びる、第２転動体４９０を収納するための第４転動路４２１が設けられている。外輪４２０に第４転動路４２１が設けられることによって、第２転動体４９０が収納される。

【0043】

いくつかの実施例では、図３、図５及び図６に示すように、中輪４３０には、その周方向に延びる、第２転動体４９０を収納するための第３転動路４３４が設けられており、かつ、外輪４２０には、その周方向に延びる、第２転動体４９０を収納するための第４転動路４２１が設けられている。第２転動体４９０は第３転動路４３４及び第４転動路４２１の両方により収納される。具体的には、外輪４２０が中輪４３０に外嵌された場合、第３転動路４３４及び第４転動路４２１は、軸方向に垂直な方向に間隔を空けて設けられる。

【0044】

いくつかの実施例では、図２及び図５に示すように、中輪４３０は、環状であり、モータユニット３００側とは反対側の第２端面４３５を有し、第２端面４３５には、軸方向に延びる第２取付フランジ４３６が設けられ、入力エンコーダディスク４５０は、その側壁が第２端面４３５に密着するように第２取付フランジ４３６に外嵌される。第２端面４３５に第２取付フランジ４３６が凸設され、入力エンコーダディスク４５０が第２取付フランジ４３６に外嵌されるとともに、入力エンコーダディスク４５０の側壁が第２端面４３５に密着することによって、入力エンコーダディスク４５０を取り付けることが容易になる。

【0045】

以上のように、図２、図３及び図５に示すように、中輪４３０は、環状であり、モータユニット３００側とは反対側の第２端面４３５を有し、第２端面４３５には、軸方向に沿ってモータユニット３００に近い側へ延びる収納キャビティ４３１が設けられており、第１接続部４４１が収納キャビティ４３１内に設けられ、収納キャビティ４３１の内壁には、第２転動路４３２が設けられており、中輪４３０の外周面には、その周方向に延びる第４転動路４２１が設けられており、また、第２端面４３５には、軸方向に延びる第２取付フランジ４３６が設けられている。

【0046】

また、本願は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられる上記関節モジュールとを含む関節ロボットをさらに提供する。関節モジュールは、ハウジング内に取り付けられ、関節ロボットを駆動して動作させる。

【0047】

上記の実施例の各構成要件は任意に組み合わせることができ、説明を簡潔にするために、上記の実施例における各構成要件の可能なすべての組み合わせについては記述していないが、これらの構成要件の組み合わせに矛盾がない限り、すべて本願に記載された範囲であるとみなすべきである。

【0048】

なお、上記の実施例は、本願のいくつかの実施形態を表現したものに過ぎず、その説明はより具体的かつ詳細であるが、それによって特許出願の範囲を限定するものと理解することはできない。当業者にとっては、本願の構想から逸脱することなく若干の変形及び改良を加えることができ、これらは、いずれも本願の保護範囲に属する。したがって、本願の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲に準ずるものとする。

【符号の説明】

【0049】

１００ 中空軸、
２００ 減速機ユニット、
３００ モータユニット、
４００ エンコーダユニット、
４１０ エンコーダ取付ベース、
４２０ 外輪、
４２１ 第４転動路、
４３０ 中輪、
４３１ 収納キャビティ、
４３２ 第２転動路、
４３３ 第３軸方向貫通孔、
４３４ 第３転動路、
４３５ 第２端面、
４３６ 第２取付フランジ、
４４０ 内輪、
４４１ 第１接続部、
４４２ 第２接続部、
４４３ 第１転動路、
４４４ 第１取付フランジ、
４４５ 第１軸方向貫通孔、
４４６ 第２軸方向貫通孔、
４４７ 第１端面、
４５０ 入力エンコーダディスク、
４６０ 出力エンコーダディスク、
４７０ エンコーダリードヘッド、
４８０ 第１転動体、
４９０ 第２転動体、
５００ リアカバー、
５１０ 接続部材、
６００ ブレーキ、
７００ ワイヤハーネス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】