特許 7181703 回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-22

(45)【発行日】2022-12-01

(54)【発明の名称】回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボット

(51)【国際特許分類】

   F16D 63/00 20060101AFI20221124BHJP

   B25J 17/00 20060101ALI20221124BHJP

   F16D 7/02 20060101ALI20221124BHJP

   F16D 43/21 20060101ALI20221124BHJP

   B60T 1/06 20060101ALI20221124BHJP

【ＦＩ】

F16D63/00 H

B25J17/00 E

F16D63/00 Z

F16D7/02 A

F16D43/21

B60T1/06 G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018081818

(22)【出願日】2018-04-20

(65)【公開番号】P2019190520

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-04-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】瀧上 孝太

(72)【発明者】

【氏名】松田 浩一

【審査官】羽鳥 公一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１８９０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１９２７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２２１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５２００７３７（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開昭６０－０２２４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５８５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０２０５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１９３０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｂ６０Ｔ １／００－７／１０

Ｆ１６Ｄ １／００－９／１０

Ｆ１６Ｄ ４１／００－４７／０６

Ｆ１６Ｄ ４９／００－７１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動側の回転軸に取り付けられ該回転軸と一体に回転する規制部材と、
前記規制部材と係合することで前記回転軸の回転を停止させる係合部と、
前記回転軸および前記規制部材の間の保持力を調整可能に前記回転軸に対して前記規制部材を保持する保持部と
を備え、
前記規制部材は、円板状であり、外周部に前記係合部と係合する規制部を備え、
前記規制部は、前記外周部から前記規制部材の径方向の外側に向けて突設され前記規制部材の周方向に所定間隔をあけて配置された２つの凸部の間に形成される凹部を備え、
前記凹部は、前記規制部材の前記径方向の中心線上に形成され、
前記凸部は、前記規制部材の前記径方向の中心線に対して接線方向にずれている、
回転規制機構。

【請求項2】

前記保持部は、弾性部材を備え、前記弾性部材の弾性力の調整により前記保持力が調整される、請求項１に記載の回転規制機構。

【請求項3】

前記弾性部材は、板バネである、請求項２に記載の回転規制機構。

【請求項4】

前記保持部は、前記規制部材の径方向と交わる方向から前記弾性部材により前記規制部材を挟み込む、請求項２または３に記載の回転規制機構。

【請求項5】

前記規制部材は、円板状であり、外周部に前記係合部と係合する規制部を備え、
前記規制部は、前記外周部から前記規制部材の径方向と交わる方向に向けて突設され前記規制部材の周方向に所定間隔をあけて配置された２つの凸部の間に形成される凹部を備え、
前記凸部は、前記規制部材の前記径方向の中心線に対して接線方向にずれている、請求項１～４のいずれか１つに記載の回転規制機構。

【請求項6】

前記規制部は、前記規制部材の前記周方向に等間隔で複数配置される、請求項４又は５に記載の回転規制機構。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１つに記載の回転規制機構と、
前記回転軸を出力軸とする駆動源と
を備える、回転アクチュエータ。

【請求項8】

請求項７に記載の回転アクチュエータと、
前記回転アクチュエータが搭載される関節部と
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、回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、多関節ロボットの関節部において停止しているロータの回転を規制する回転規制機構には、たとえば、ロータに固定される略円環状の回転側規制部材と、回転側規制部材と係合してロータの周方向における回転側規制部材の移動を規制する固定側規制部材と、固定側規制部材をロータの軸方向に移動させる駆動機構とを備えるものがある（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１８９０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記したような回転規制機構では、固定側規制部材が回転側規制部材と係合する場合に回転側規制部材に対して所定以上のトルクがかかると、回転側規制部材からロータに所定以上のトルクが伝達され、ロータから駆動側にまで所定以上のトルクが伝達されてしまい、駆動側が破損するおそれがあった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動側の破損を抑えることができる回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る回転規制機構は、規制部材と、係合部と、保持部とを備える。前記規制部材は、駆動側の回転軸に取り付けられ該回転軸と一体に回転する。前記係合部は、前記規制部材と係合することで前記回転軸の回転を停止させる。前記保持部は、前記回転軸および前記規制部材の間の保持力を調整可能に前記回転軸に対して前記規制部材を保持する。前記規制部材は、円板状であり、外周部に前記係合部と係合する規制部を備える。前記規制部は、前記外周部から前記規制部材の径方向の外側に向けて突設され前記規制部材の周方向に所定間隔をあけて配置された２つの凸部の間に形成される凹部を備える。前記凹部は、前記規制部材の前記径方向の中心線上に形成される。前記凸部は、前記規制部材の前記径方向の中心線に対して接線方向にずれている。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、駆動側の破損を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係るロボットの説明図である。

【図2A】図２Ａは、実施形態に係る回転アクチュエータの説明図（その１）である。

【図2B】図２Ｂは、実施形態に係る回転アクチュエータの説明図（その２）である。

【図3A】図３Ａは、実施形態に係る回転規制機構の非規制状態を示す斜視図である。

【図3B】図３Ｂは、実施形態に係る回転規制機構の規制状態を示す斜視図である。

【図4A】図４Ａは、実施形態に係る規制部材および保持部を示す斜視図（その１）である。

【図4B】図４Ｂは、実施形態に係る規制部材および保持部を示す斜視図（その２）である。

【図5】図５は、実施形態に係る規制部材を示す側面図である。

【図6A】図６Ａは、実施形態に係る規制部材に対する係合部の係合状態の説明図（その１）である。

【図6B】図６Ｂは、実施形態に係る規制部材に対する係合部の係合状態の説明図（その２）である。

【図7】図７は、変形例に係る回転規制機構を示す斜視図である。

【図8】図８は、変形例に係る規制部材を示す斜視図である。

【図9】図９は、変形例に係る規制部材を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、実施形態に係る回転規制機構、回転アクチュエータおよびロボットについて図面を参照して説明する。なお、以下で説明する実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0010】

＜ロボットの概要＞
まず、図１を参照して実施形態に係るロボット１０の概要について説明する。図１は、実施形態に係るロボット１０の説明図であり、ロボット１０を示す正面図である。ロボット１０は、後述する関節部（ロボットモジュールともいう）１２を複数備えるいわゆる多関節ロボットであり、たとえば、製品の組立ラインや製造ラインに設置される。

【0011】

なお、図１には、説明の便宜上、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、他の図においても示している場合がある。

【0012】

図１に示すように、ロボット１０は、ベース部１１と、複数の関節部１２と、複数のアーム部１３と、ハンド部１４とを備える。なお、図１には、ロボット１０が、６つの関節部１２と、２つのアーム部１３とを備える例を示している。

【0013】

６つの関節部１２は、ロボット１０における動力伝達の上流側となるベース部１１から下流側となるハンド部１４までの間に、第１関節部１２Ａ、第２関節部１２Ｂ、第３関節部１２Ｃ、第４関節部１２Ｄ、第５関節部１２Ｅ、第６関節部１２Ｆの順に配置される。また、２つのアーム部１３は、ロボット１０における動力伝達の上流側に第１アーム部１３Ａが配置され、下流側に第２アーム部１３Ｂが配置される。

【0014】

ベース部１１は、第１関節部１２Ａを支持することで、ロボット１０を全体的に支持する。６つの関節部１２のうち、第１関節部１２Ａは、ベース部１１に対して仮想軸である軸ＡＸ１の軸まわりに回転する。第１関節部１２Ａは、Ｘ－Ｙ平面において回転（旋回ともいう）する。第２関節部１２Ｂは、第１関節部１２Ａに連結され、第１関節部１２Ａに対して軸ＡＸ２の軸まわりに回転する。

【0015】

また、第２関節部１２Ｂは、第１アーム部１３Ａの一端部と連結される。第３関節部１２Ｃは、第１アーム部１３Ａの他端部と連結される。第４関節部１２Ｄは、第３関節部１２Ｃに連結され、第３関節部１２Ｃに対して仮想軸である軸ＡＸ３の軸まわりに回転する。また、第４関節部１２Ｄは、第２アーム部１３Ｂの一端部と連結される。

【0016】

第５関節部１２Ｅは、第２アーム部１３Ｂの他端部と連結される。第６関節部１２Ｆは、第５関節部１２Ｅに連結され、第５関節部１２Ｅに対して仮想軸である軸ＡＸ４の軸まわりに回転する。第６関節部１２Ｆには、ハンド部１４が連結される。ハンド部１４は、軸ＡＸ５の軸まわりに回転する。

【0017】

ハンド部１４は、ロボット１０の先端部（エンドエフェクタ）であり、たとえば、部品を把持する把持装置である。ハンド部１４は、ロボット１０の用途に応じて付け替え可能である。ハンド部１４としては、把持装置の他、塗布装置や溶接装置などがある。なお、６つの関節部１２によるロボット１０の回転構成は上記に限定されない。ロボット１０は、たとえば、第２関節部１２Ｂと第１アーム部１３Ａとの間や、第４関節部１２Ｄと第２アーム部１３Ｂとの間が回転可能に構成されてもよい。

【0018】

また、６つの関節部１２は、回転アクチュエータ２０（図２Ａ参照）をそれぞれ備える。言い換えると、回転アクチュエータ２０は、関節部１２に搭載される。ロボット１０は、回転アクチュエータ２０によって多軸動作を行うことができる。

【0019】

＜回転アクチュエータ＞
次に、図２Ａおよび図２Ｂを参照して回転アクチュエータ２０について説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、実施形態に係る回転アクチュエータ２０の説明図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂには、６つの関節部１２のうち、たとえば、第４関節部１２ＤにおけるＸ－Ｚ面の断面を示している。また、図２Ｂにおいては、固定部２４と回転部２５とが明確になるように、両者で異なる種類の斜線を付している。このため、図２Ｂにおいて斜線は必ずしも断面を示すものではない。

【0020】

図２Ａに示すように、回転アクチュエータ２０は、モータ２１と、減速機３０と、回転規制機構４０とを備える。モータ２１は、回転アクチュエータ２０の駆動源であり、Ｘ方向に延びた出力軸２２を備える。出力軸２２は、減速機３０に動力を伝達する回転軸２３に対して同軸で連結される。

【0021】

減速機３０は、たとえば、径方向の中心に貫通孔が形成された中空減速機である。減速機３０は、たとえば、波動歯車装置であり、波動発生部３１と、可撓性外歯歯車３２と、固定内歯歯車３３とを備える。波動発生部３１は、モータ２１の出力軸２２となる回転軸２３の外周に設けられる。

【0022】

波動発生部３１は、楕円状カムの外周にボールベアリング３１１が組み込まれた部品である。波動発生部３１は、モータ２１の出力軸２２（回転軸２３）の外周に取り付けられる。波動発生部３１は、ボールベアリング３１１の内輪が楕円状カムに固定される。

【0023】

可撓性外歯歯車３２は、入力側が波動発生部３１に取り付けられ、出力側が軸受３５に取り付けられる。可撓性外歯歯車３２は、開口端部の外周に歯を有する、たとえばカップ状の可撓性部品である。固定内歯歯車３３は、減速機３０のケーシング３４に固定される。固定内歯歯車３３は、内周に歯を有する、たとえばリング状の剛性部品である。

【0024】

減速機３０においては、モータ２１の出力軸２２（回転軸２３）から入力された回転動力が、波動発生部３１、弾性外歯歯車３２、固定内歯歯車３３の順に減速されながら伝達され、軸受３５から出力部３６に向けて出力される。図２Ｂに示すように、回転アクチュエータ２０においては、固定部２４に対して回転部２５が回転軸２３の軸まわりに回転する。

【0025】

なお、減速機３０は、上記した波動歯車装置に限定されない。減速機３０は、波動歯車装置以外の装置（たとえば、遊星歯車装置）でもよい。

【0026】

＜回転規制機構＞
次に、図２Ａ～図６Ｂを参照して回転規制機構４０について説明する。回転規制機構４０は、たとえば、ロボット１０（図１参照）が動作を停止する場合に、回転アクチュエータ２０を回転規制するために設けられる。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、回転規制機構４０は、規制部材４１と、係合部４２と、保持部４３とを備える。

【0027】

規制部材４１は、回転アクチュエータ２０の駆動側、すなわち、駆動源であるモータ２１の出力軸２２となる回転軸２３に取り付けられ、回転軸２３と一体に回転する。係合部４２は、規制部材４１と係合することで、回転軸２３の回転を停止させる。係合部４２は、たとえば、ソレノイドアクチュエータであり、Ｚ方向に進退可能な突部４２１を備える。

【0028】

係合部４２は、規制部材４１に対して規制部材４１の径方向の外側に配置される。また、係合部４２は、規制部材４１の規制状態において、規制部材４１に向けて突部４２１を進出させる。

【0029】

保持部４３は、回転軸２３に対して規制部材４１を保持する。保持部４３は、回転軸２３および規制部材４１の間の保持力を調整可能に規制部材４１を保持する。なお、規制部材４１および保持部４３の構成については、図４Ａおよび図４Ｂを用いて後述する。

【0030】

図３Ａは、実施形態に係る回転規制機構４０の非規制状態を示す斜視図である。図３Ｂは、実施形態に係る回転規制機構４０の規制状態を示す斜視図である。図３Ａに示すように、回転規制機構４０は、規制部材４１の非規制状態では係合部４２の突部４２１が規制部材４１とは反対方向（Ｚ負方向）に後退している。この場合、規制部材４１は、回転軸２３と一体に回転可能である。

【0031】

図３Ｂに示すように、回転規制機構４０は、規制部材４１の規制状態では係合部４２の突部４２１が規制部材４１の方向（Ｚ正方向）に進出し、突部４２１が規制部材４１の後述する規制部４１２と係合する。この場合、規制部材４１は、回転規制されるとともに、回転軸２３を回転規制する。

【0032】

図４Ａおよび図４Ｂは、実施形態に係る規制部材４１および保持部４３を示す斜視図である。なお、図４Ｂは、Ｘ－Ｚ面の断面を示している。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、規制部材４１は、円板状であり、貫通孔４１１と、規制部４１２とを備える。貫通孔４１１は、規制部材４１の中央部に形成される。また、貫通孔４１１は、回転軸２３（図２Ａ参照）が挿通可能な径に形成される。

【0033】

規制部４１２は、規制部材４１の外周部に設けられる。規制部４１２は、係合部４２の突部４２１（図３Ｂ参照）と係合する。規制部４１２は、２つの凸部４１３と、凹部４１４とを備える。２つの凸部４１３は、規制部材４１の外周部から規制部材４１の径方向の外側に向けて突設される。２つの凸部４１３は、規制部材４１の周方向に所定間隔、すなわち、係合部４２の突部４２１が進入可能な間隔をあけて配置される。

【0034】

凹部４１４は、２つの凸部４１３の間に形成される。凹部４１４は、係合部４２の突部４２１が入り込むことで、突部４２１と係合する。これにより、規制部材４１の周方向の回転を規制することができる。また、規制部４１２は、規制部材４１の周方向に等間隔で複数配置される。図示の例では、規制部４１２は、規制部材４１の外周部に９０度の間隔（位相差）をあけて４つ配置される。なお、規制部４１２の詳細については、図５～図６Ｂを用いて後述する。

【0035】

図４Ｂに示すように、保持部４３は、規制部材４１を、規制部材４１の径方向と交わる方向（回転軸２３の軸方向）から挟み込み、回転軸２３（図２Ａ参照）に保持する。保持部４３は、止め輪４３１と、弾性部材４３２と、シム板４３３とを備える。止め輪４３１は、保持部４３におけるＸ方向の最も外側に配置される。

【0036】

止め輪４３１は、回転軸２３が挿通され、回転軸２３の外周に形成された溝２３１に嵌ることで、回転軸２３に固定される。かかる止め輪４３１が規制部材４１を径方向と交わる方向から挟み込むことで、止め輪４３１を含む保持部４３によって規制部材４１を回転軸２３に固定（保持）する。

【0037】

弾性部材４３２は、たとえば、円板状であり、厚さ方向（Ｘ方向）に弾性力を有する。弾性部材４３２は、板バネであることが好ましい。また、弾性部材４３２は、中央部に回転軸２３が挿通可能な貫通孔を有する。シム板４３３は、保持部４３におけるＸ方向の最も内側に配置される。シム板４３３は、たとえば、円板状であり、たとえば、金属製である。また、シム板４３３は、中央部に回転軸２３が挿通可能な貫通孔を有する。

【0038】

保持部４３は、弾性部材４３２の弾性力を調整することで、規制部材４１の保持力を調整可能である。ここで、係合部４２が規制部材４１と係合した場合、規制部材４１から回転軸２３に伝達されるトルクが保持部４３の保持力を上回ると、回転軸２３に対して規制部材４１が滑り、規制部材４１は回転しなくなる。保持部４３は、たとえば、シム板４３３の厚さを変更することで、弾性部材４３２を厚さ方向（Ｘ方向）に圧迫することで弾性部材４３２の弾性力を調整（強化）してもよいし、弾性係数の異なる複数の弾性部材４３２を用いることで弾性部材４３２の弾性力を調整してもよい。

【0039】

ここで、規制部材４１における規制部４１２の詳細について説明する。図５は、実施形態に係る規制部材４１を示す側面図である。図６Ａおよび図６Ｂは、実施形態に係る規制部材４１に対する係合部４２の係合動作の説明図である。なお、図６Ａおよび図６Ｂには、図５のＡ部における係合部４２の突部４２１の係合動作を示している。また、図５、図６Ａおよび図６Ｂにおいて規制部材４１は、矢線Ｒ１で示す方向に回転するものとする。

【0040】

図５に示すように、規制部材４１は、外周部に９０度の間隔（位相差）をあけて４つの規制部４１２を備える。

【0041】

規制部４１２は、規制部材４１の径方向の中心線（Ｙ方向の中心線Ｌ１およびＺ方向の中心線Ｌ２）に対して平行にオフセットされている。図５中の右方に配置された規制部４１２を例に説明すると、規制部４１２の２つの凸部４１３のうち、規制部材４１の回転方向Ｒ１において後行する一方の凸部４１３ａが中心線Ｌ１から接線Ｌｔ方向にずれている。また、２つの凸部４１３のうち、回転方向Ｒ１において先行する他方の凸部４１３ｂは、一方の凸部４１３ａとは中心線Ｌ１を挟んで対称となるように接線Ｌｔ方向にずれている。

【0042】

図６Ａに示すように、規制部４１２がオフセットされていることで、回転する規制部材４１に対して係合部４２の突部４２１が進出する場合、たとえば、突部４２１が凹部４１４から外れて回転方向前側の１つ目の凸部４１３の外側面に当接すると、規制部４１２がオフセットされていない場合に比べて凸部４１３の傾斜の度合いが大きい。

【0043】

この場合、図６Ａに示すように、突部４２１に作用する力Ｆは、図中水平方向の成分Ｆａに加えて図中下向きの成分Ｆｂが含まれる。また、係合部４２の突部４２１は、規制部材４１の回転規制のために突き出す場合、突き出す方向（進出方向）に常時力が働いている。突部４２１は、突き出す方向と反対方向（後退方向）に押されると後退側に移動するが、力が除かれると再び突き出す。このため、突部４２１は、回転する規制部材４１の凸部４１３によって押し下げられ、１つ目の凸部４１３（他方の凸部４１３ｂ）が通過した後に突き出して凹部４１４に入り込む。

【0044】

図６Ｂに示すように、突部４２１が凹部４１４に入り込むと、突部４２１は、２つ目の凸部４１３（一方の凸部４１３ａ）に対して面で当接する。この場合、突部４２１に作用する力Ｆは、図中水平方向の力である。なお、突部４２１に作用する力Ｆに図中下向きの成分が含まれるとしても微小である。

【0045】

このように、規制部４１の凸部４１３が規制部材４１の径方向の中心線Ｌ２から接線Ｌｔ方向にずれていることで、凹部４１４に入り込んだ係合部４２の突部４２１との当接面積が増大する。

【0046】

以上説明したように、実施形態に係る回転規制機構４０によれば、保持部４３が保持力を調整可能に規制部材４１を保持するため、回転軸２３と一体に回転する規制部材４１が係合部４２と係合して規制部材４１に所定以上のトルクがかかった場合に、保持部４３の保持力を上回り、回転軸２３に対して規制部材４１が滑るようになり、回転軸２３に所定以上のトルクが伝達されるのを防止することができる。

【0047】

これにより、回転軸２３から駆動側、すなわち、駆動源であるモータ２１に所定以上のトルクが伝達されるのを防止することができ、モータ２１の破損を抑えることができる。

【0048】

また、弾性部材４３２の弾性力を調整することで保持部４３の保持力が調整されるため、回転軸２３および規制部材４１の間の保持力を容易に調整することができる。また、弾性部材４３２が板バネであるため、保持部４３の弾性部材４３２を簡素な構成とすることができる。また、保持部４３が規制部材４１の径方向と交わる方向から弾性部材４３２により規制部材４１を挟み込むため、規制部材４１を確実に保持することができる。

【0049】

また、規制部４１２の凹部４１４に係合部４２の突部４２１が入り込むことで、回転軸２３の回転を停止させることができる。この場合、規制部４１２の凸部４１３が規制部材４１の径方向の中心線Ｌ２から接線Ｌｔ方向にずれているため、凹部４１４に入り込んだ係合部４２の突部４２１との当接面積を増大させることができ、制動力Ｆａを向上させることができ、また、応力の集中を緩和して突部４２１にかかる負荷を低減することができる。これにより、規制部材４１および係合部４２の破損を抑えることができる。

【0050】

また、係合部４２が規制部材４１の径方向から凹部４１４に入り込むため、たとえば、係合部４２が規制部材４１の径方向と直交する方向から入り込む場合に比べて全体の高さ（Ｘ方向）を抑えることができる。また、２つの凸部４１３で係合部４２の突部４２１を規制することで、規制部材４１の周方向における戻りを規制するとともに、規制部材４１が左右のいずれに回転する構成であっても対応可能となる。

【0051】

また、規制部４１２が規制部材４１の周方向に複数配置されることで回転している規制部材４１に対して規制部４１２の凹部４１４に係合部４２の突部４２１が入り込むまでの間隔が短いため、係合部４２が動作を開始してから回転軸２３の回転を停止させるまでのタイムラグを抑えることができる。

【0052】

また、上記した実施形態に係る回転アクチュエータ２０によれば、駆動側となるモータ２１に所定以上のトルクが伝達されるのを防止することができ、モータ２１の破損を抑えることができる。

【0053】

また、上記した実施形態に係るロボット１０によれば、回転アクチュエータ２０においてモータ２１の破損を抑えることができるため、耐久性を向上させることができる。

【0054】

なお、上記した実施形態では、保持部４３が弾性部材４３２を備える構成としているが、弾性部材４３２を省略した構成としてもよい。この場合、シム板４３３が規制部材４１との間のスペーサとなり、規制部材４１に所定以上のトルクがかかった場合に、規制部材４１と回転軸２３との動力伝達を遮断することができる。また、弾性部材４３２を残してシム板４３３を省略することも可能である。

【0055】

また、保持部４３によって規制部材４１を挟み込む場合に、弾性部材４３２をいずれか一方のみに備える構成としてもよい。このように構成しても、保持部４３が保持力を調整可能に規制部材４１を保持することができる。

【0056】

また、上記した実施形態では、ロボット１０が多関節ロボットである場合の関節部１２に回転規制機構４０を備える構成としているが、ロボット１０は、多関節ロボットに限定されない。たとえば、電動自動車などの車輪モジュールに回転規制機構４０を用いることも可能である。

【0057】

＜回転規制機構の変形例＞
次に、図７～図９を参照して回転規制機構の変形例（回転規制機構５０）について説明する。図７は、変形例に係る回転規制機構５０を示す斜視図である。図８は、変形例に係る規制部材５１を示す斜視図である。図９は、変形例に係る規制部材５１を示す側面図である。なお、図９において規制部材５１は、矢線Ｒ２で示す方向に回転するものとする。

【0058】

なお、変形例に係る回転規制機構５０においては、規制部材５１の構成が上記した回転規制機構４０と異なる。このため、以下では、規制部材５１について説明し、その他の箇所については同一または同等の箇所に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0059】

図７に示すように、変形例に係る回転規制機構５０は、規制部材５１と、係合部４２と、保持部４３とを備える。規制部材５１は、後述する規制部５１２がＸ正方向を向くように配置される。

【0060】

図８に示すように、規制部材５１は、円板状であり、貫通孔５１１と、規制部５１２とを備える。貫通孔５１１は、規制部材５１の中央部に形成される。また、貫通孔５１１は、回転軸２３（図２Ａ参照）が挿通可能な径に形成される。

【0061】

規制部５１２は、規制部材５１の外周部に設けられる。規制部５１２は、係合部４２の突部４２１（図３Ｂ参照）と係合する。規制部５１２は、２つの凸部５１３と、凹部５１４とを備える。２つの凸部５１３は、規制部材５１の外周部から規制部材４１の径方向と交わる方向に向けて突設される。２つの凸部５１３は、規制部材５１の周方向に所定間隔、すなわち、係合部４２の突部４２１が進入可能な間隔をあけて配置される。

【0062】

凹部５１４は、２つの凸部５１３の間に形成される。係合部４２の突部４２１が凹部５１４に入り込むことで、突部４２１と凸部５１３とが係合する。これにより、規制部材５１の周方向の回転を規制することができる。また、規制部５１２は、規制部材５１の周方向に等間隔で複数配置される。図示の例では、規制部５１２は、規制部材５１の外周部に４５度の間隔（位相差）をあけて８つ配置される。

【0063】

図９に示すように、規制部５１２は、規制部材５１の径方向の中心線に対して平行にオフセットされている。図９中の右方に配置された規制部５１２を例に説明すると、規制部５１２の２つの凸部５１３のうち、規制部材５１の回転方向Ｒ２において後行する一方の凸部５１３ａが中心線Ｌ１から接線方向にずれている。また、２つの凸部５１３のうち、回転方向Ｒ２において先行する他方の凸部５１３ｂは、一方の凸部５１３ａとは中心線Ｌ１を挟んで対称となるように接線方向にずれている。

【0064】

このように、変形例に係る回転規制機構５０においても、規制部材５１の規制部５１２がオフセットされていることで、凹部５１４に入り込んでいる突部４２１（図３Ｂ参照）は、凸部５１３に対して面で当接する。

【0065】

変形例に係る回転規制機構５０によれば、規制部５１２の凹部５１４に係合部４２の突部４２１（図３Ｂ参照）が入り込むことで、回転軸２３の回転を停止させることができる。

【0066】

この場合、規制部５１２の凸部５１３が規制部材５１の径方向の中心線Ｌ１から接線方向にずれているため、凹部５１４に入り込んだ係合部４２の突部４２１に対する当接面積を増大させることができ、制動力を向上させることができ、応力の集中を緩和して係合部にかかる負荷を低減することができる。これにより、規制部材５１および係合部４２の破損を抑えることができる。

【0067】

さらに、変形例に係る回転規制機構５０によれば、規制部５１２の凸部５１３が回転軸２３の軸方向における出力側（Ｘ正方向）に延出しているため、上記した実施形態に係る回転規制機構４０と比べて小径化、すなわち、Ｚ－Ｙ平面における小型化が可能となる。

【0068】

また、係合部４２が規制部材５１の径方向から凹部５１４に入り込むため、たとえば、係合部４２が規制部材５１の径方向と直交する方向から入り込む場合に比べて全体の高さ（Ｘ方向）を抑えることができる。また、２つの凸部５１３（５１３ａ，５１３ｂ）で係合部４２の突部４２１を規制することで、規制部材４１の周方向における戻りを規制するとともに、規制部材４１が左右のいずれに回転する構成であっても対応可能となる。

【0069】

また、規制部５１２が規制部材５１の周方向に複数配置されることで回転している規制部材５１に対して規制部５１２の凹部５１４に係合部４２の突部４２１が入り込むまでの間隔が短いため、係合部４２が動作を開始してから回転軸２３の回転を停止させるまでのタイムラグを抑えることができる。

【0070】

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0071】

１０ ロボット、１２ 関節部、２０ 回転アクチュエータ、２１ 駆動源、２２ 出力軸、２３ 回転軸、４０，５０ 回転規制機構、４１，５１ 規制部材、４１２，５１２ 規制部、４１３，５１３ 凸部、４１４，５１４ 凹部、４２ 係合部、４３ 保持部、４３２ 弾性部材、Ｌ１，Ｌ２ 中心線、Ｌｔ 接線

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】