特許 7379727 波動歯車装置およびアクチュエータ

(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】2023-11-06

(45)【発行日】2023-11-14

(54)【発明の名称】波動歯車装置およびアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20231107BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022562919

(86)(22)【出願日】2021-08-27

(86)【国際出願番号】 JP2021031593

(87)【国際公開番号】W WO2023026488

(87)【国際公開日】2023-03-02

【審査請求日】2022-10-15

(73)【特許権者】

【識別番号】390040051

【氏名又は名称】株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100090170

【弁理士】

【氏名又は名称】横沢 志郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 優

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－４２８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３２１５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

剛性の内歯歯車と、
前記内歯歯車の内側に同軸に配置された可撓性の外歯歯車と、
前記外歯歯車の内側に同軸に配置され、前記外歯歯車を非円形に撓めて前記内歯歯車に部分的にかみ合わせている波動発生器と、
前記波動発生器と前記外歯歯車との間に発生するスラスト力を検出する検出機構と、
を有しており、
前記検出機構は、
装置軸線の方向における定まった位置に配置した荷重計と、
前記スラスト力を前記荷重計に伝達する伝達機構と、
を備えており、
前記波動発生器は、前記装置軸線の方向に相対移動可能な状態で一体回転するように、外部の回転軸に連結される回転軸部を備えており、
前記伝達機構は、相対回転可能な状態で前記装置軸線の方向には相対移動しないように、前記波動発生器の回転軸部に連結されている波動歯車装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記波動発生器は、
非円形外周面を備えた剛性のウエーブプラグと、
前記ウエーブプラグの前記非円形外周面と前記外歯歯車との間に装着され、前記ウエーブプラグおよび前記外歯歯車を相対回転可能な状態にしているウエーブベアリングと、
前記ウエーブプラグに一体形成され、あるいは固定した前記回転軸部と、
前記回転軸部を、前記装置軸線の方向に相対移動可能で、かつ、一体回転するように、外部の回転軸に連結する連結機構と、
を備えている波動歯車装置。

【請求項3】

請求項２において、
前記連結機構は、スプライン式のスライドガイド機構、または、前記装置軸線の方向に平行に延びる軸方向軌道溝に転動体が挿入された構成のスライドガイド機構である波動歯車装置。

【請求項4】

請求項１において、
前記外歯歯車は、カップ形状またはシルクハット形状をしており、半径方向に撓み可能な円筒状胴部と、この円筒状胴部の一端から半径方向に延びるダイヤフラムと、このダイヤフラムの内周縁あるいは外周縁に形成した円盤形状あるいは円環形状をした剛性のボスと、前記円筒状胴部の外周面に形成した外歯とを備えており、
前記荷重計は、前記外歯歯車の前記ボス、または、当該ボスに取り付けたボス取付け部材に、取り付けられて、前記装置軸線の方向から前記波動発生器に対峙しており、
前記伝達機構は、前記荷重計と前記回転軸部との間に配置されている波動歯車装置。

【請求項5】

請求項１において、
前記内歯歯車に対して、前記装置軸線の方向に並べて同軸に配置した剛性の駆動側内歯歯車を備えており、
前記波動発生器によって非円形に撓められた前記外歯歯車は前記駆動側内歯歯車に部分的にかみ合っており、
前記外歯歯車は、半径方向に撓み可能な円筒状胴部と、この円筒状胴部の外周面に形成した外歯とを備えており、
前記内歯歯車は前記外歯歯車とは歯数が相違し、
前記駆動側内歯歯車は、前記外歯歯車と一体回転するように、前記外歯歯車とは歯数が同一であり、
前記荷重計は、前記駆動側内歯歯車、または、当該駆動側内歯歯車に取り付けた取付け部材に、取り付けられて、前記装置軸線の方向から前記波動発生器に対峙しており、
前記伝達機構は、前記荷重計と前記回転軸部との間に配置されている波動歯車装置。

【請求項6】

請求項１において、更に、
前記検出機構による検出結果に基づき、前記スラスト力の発生の有無、前記スラスト力の方向、前記スラスト力の大きさ、および、前記スラスト力の時間的変化のうちの少なくとも一つに基づき、前記波動歯車装置の運転状態を判別する運転状態判別部を備えている波動歯車装置。

【請求項7】

請求項６において、更に、
前記検出機構による検出結果、または、前記運転状態判別部による判別結果に基づき、前記波動歯車装置の運転制御を行う運転制御部を備えている波動歯車装置。

【請求項8】

請求項７に記載の波動歯車装置と、
前記波動発生器の前記回転軸部にモータ軸が連結されたモータと、
を備えており、
前記運転制御部は、前記モータから前記波動歯車装置への入力回転を制御することで、前記波動歯車装置の前記運転制御を行うアクチュエータ。

【請求項9】

請求項８において、更に、
前記波動歯車装置への入力回転を制御するブレーキ機構を備えており、
前記運転制御部は、前記ブレーキ機構を制御することで、前記波動歯車装置の前記運転制御を行うアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スラスト力の検出機構を備えた波動歯車装置およびアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

波動歯車装置では、減速時に、波動発生器に減速回転出力側に向かう方向のスラスト力が作用し、増速時には、波動発生器に反対方向のスラスト力が作用する。

【0003】

この点に着目して、本発明者は、特許文献１において、カップ型あるいはシルクハット型の波動歯車装置における入力側回転部材である波動発生器が負荷側トルクによって回転することの無いように保持するために必要な入力側保持トルクを大幅に低減可能な方法を提案している。この方法では、カップ形状あるいはシルクハット形状をした可撓性の外歯歯車を備えた波動歯車装置において、減速時および増速時において波動発生器に作用するスラスト力の方向の違いを利用して、入力側保持トルクを低減している。

【0004】

一方、波動歯車装置として、パンケーキ型あるいはフラット型と呼ばれる波動歯車装置が知られている。この形式の波動歯車装置は、２枚の内歯歯車と、これらの内側に同軸に配置した円筒形状をした可撓性の外歯歯車と、この内側に同軸に装着した波動発生器とを備えている。一方の内歯歯車は、外歯歯車と歯数が異なる固定側（静止側）歯車であり、他方の内歯歯車は、外歯歯車と歯数が同一で一体回転する出力側（駆動側）歯車である。減速運転においては、モータ等から波動発生器に高速回転が入力されると、波動発生器の回転が固定側の内歯歯車と外歯歯車の歯数差に応じて大幅に減速されて、外歯歯車が減速回転する。減速回転は、外歯歯車と一体回転する出力側の内歯歯車から負荷側に出力される。逆に、増速運転においては、出力側の内歯歯車からの入力回転が、外歯歯車と固定側の内歯歯車との間で大幅に増速されて、波動発生器から高速回転が出力される。

【0005】

パンケーキ型あるいはフラット型の波動歯車装置の外歯歯車は、減速運転、増速運転において発生するスラスト力によって、外歯歯車が軸線の方向（スラスト方向）に移動するウォーキングと呼ばれる現象が起きる。外歯歯車の軸線の方向の移動を、許容される可動範囲に制限するために、外歯歯車の移動を規制する規制部材が配置される。例えば、特許文献２に記載の撓みかみ合い式歯車装置（波動歯車装置）では、外歯歯車の両側に規制部材が配置され、外歯歯車の軸線の方向の移動を制限している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００７－２３１９９６号公報

【文献】特開２０１９－１０５３１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このように、波動歯車装置においては、減速運転時と増速運転時に発生するスラスト力が発生するが、スラスト力を検出する小型で内蔵可能な検出器が無い。小型で内蔵可能な検知器があれば、運転中のスラスト力に関する情報を利用して、検出したスラスト力に応じた運転制御が可能となる。

【0008】

本発明の目的は、この点に鑑みて、小型で内蔵可能なスラスト力の検出機構を備えた波動歯車装置、および当該波動歯車装置を備えたアクチュエータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の波動歯車装置は、
剛性の内歯歯車と、
前記内歯歯車の内側に同軸に配置された可撓性の外歯歯車と、
前記外歯歯車の内側に同軸に配置され、前記外歯歯車を非円形に撓めて前記内歯歯車に部分的にかみ合わせている波動発生器と、
前記波動発生器と前記外歯歯車との間に発生するスラスト力を検出する検出機構と、
を有しており、
前記検出機構は、
軸線の方向における定まった位置に配置した荷重計と、
前記スラスト力を前記荷重計に伝達する伝達機構と、
を備えており、
前記波動発生器は、前記軸線の方向に相対移動可能な状態で一体回転するように、モータ軸等の外部の回転軸に連結される回転軸部を備えており、
前記伝達機構は、相対回転可能な状態で前記軸線の方向には相対移動しないように、前記波動発生器の前記回転軸部に連結されている。

【0010】

本発明の波動歯車装置において、その波動発生器の回転軸部には、外部から回転力のみが伝達され、軸方向力は伝達されない。波動発生器の回転軸部には、軸方向力として、外歯歯車との間に発生するスラスト力が作用する。回転軸部に連結された伝達機構を介して荷重計にスラスト力が加わり、荷重計によってスラスト力が検出される。荷重計としては、歪ゲージ式、圧電式のものを用いることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、荷重計および伝達機構によって、外歯歯車の内側に組み込み可能な小型でコンパクトな検出機構が得られる。この検出機構が組み込まれた波動歯車装置、および、当該波動歯車とモータを備えたアクチュエータにおいては、運転中のスラスト力情報を利用して、検知したスラスト力に応じた運転制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1A】本発明を適用したカップ型の波動歯車装置の一例を示す概略構成図である。

【図1B】波動歯車装置の内歯歯車に対する外歯歯車のかみ合い状態を示す説明図である。

【図2A】連結機構の一例を示す説明図である。

【図2B】連結機構の別の例を示す説明図である。

【図2C】スプライン式の連結機構の一例を示す説明図である。

【図2D】スプライン式の連結機構の一例を示す説明図である。

【図2E】スプライン式の連結機構の一例を示す説明図である。

【図3】図１Ａの波動歯車装置の検出機構の改変例を示す半縦断面図である。

【図4】アクチュエータの一例を示す説明図である。

【図5】本発明を適用したシルクハット型の波動歯車装置の例を示す説明図である。

【図6】本発明を適用したパンケーキ型の波動歯車装置の例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、図面を参照して本発明を適用した波動歯車装置の実施の形態を説明する。以下に述べる実施の形態は本発明の一例であり、本発明を実施の形態に限定することを意図したものではない。

【0014】

（全体構成）
図１Ａおよび図１Ｂを参照して説明すると、本発明を適用したカップ型の波動歯車装置１は、剛性の内歯歯車２と、この内側に同軸に配置したカップ形状をした可撓性の外歯歯車３と、この内側に同軸に装着した波動発生器４と、外歯歯車３の内側に組み込まれた検出機構５とを備えている。検出機構５は、外歯歯車３と波動発生器４との間に発生するスラスト力を検出するための機構である。検出機構５の検出結果は、有線あるいは無線により、駆動制御装置２０に供給される。駆動制御装置２０は、コンピュータを中心に構成され、検出結果に基づき波動歯車装置１の運転状態を判別する運転状態判別部２０ａ、波動歯車装置１の運転状態を制御する運転制御部２０ｂ等が備わっている。

【0015】

本例では、内歯歯車２は固定側部材であり、波動発生器４はモータ軸６に同軸に連結され、高速回転が入力される入力側の部材である。外歯歯車３は円盤状の出力軸７が同軸に連結され、減速回転が出力される出力側の部材である。

【0016】

内歯歯車２は、円筒状の装置ハウジング８に一体形成されている。装置ハウジング８における軸線１ａの方向の一方の側（入力側）の端面には、円盤状のエンドプレート９が同軸に取り付けられている。エンドプレート９の中心開口部を通ってモータ軸６が延びている。モータ軸６は軸受を介してエンドプレート９によって回転自在に支持され、波動発生器４に同軸に連結されている。装置ハウジング８の軸線１ａの方向の反対側（出力側）の端面には、クロスローラベアリング１０を介して、外歯歯車３に連結した出力軸７が回転自在の状態で支持されている。

【0017】

外歯歯車３は、半径方向に撓み可能な円筒状胴部３１と、この円筒状胴部３１の開口端の側の外周面部分に形成した外歯３２と、円筒状胴部３１の開口端とは反対側の端から半径方向の内方に延びているダイヤフラム３３と、ダイヤフラム３３の内周縁に繋がっている円環形状をした剛性のボス３４とを備えている。外歯歯車３は内歯歯車２の内側に同軸に装着されて、外歯３２が内歯歯車２の内歯２１に半径方向の内側から対峙している。ボス３４は、円環形状の押さえ部材１１と出力軸７の間に挟まれており、これら三部材が複数本の締結ボルトによって締結固定されている。

【0018】

波動発生器４は、軸孔４１を備えた中空の回転軸部４２と、この回転軸部４２の円形外周面に一体形成した楕円状外周面を備えた一定幅の剛性のウエーブプラグ４３と、楕円状外周面に装着したウエーブベアリング４４とを備えている。ウエーブベアリング４４は、ウエーブプラグ４３の楕円状外周面と外歯歯車３の円筒状胴部３１の内周面との間に装着され、ウエーブプラグ４３および外歯歯車３を相対回転可能な状態に保持している。また、ウエーブプラグ４３に装着されて楕円状に撓められたウエーブベアリング４４によって、外歯歯車３における外歯３２が形成されている円筒状胴部３１の部分が楕円形状に撓められている。楕円形状の長軸Ｌｍａｘの両端部分に位置する外歯３２が内歯歯車２の内歯２１にかみ合っている。

【0019】

（スラスト力検出のための機構）
ここで、波動発生器４の回転軸部４２の軸孔４１には、軸線１ａの方向に沿って入力側からモータ軸６の先端軸部６ａが同軸に挿入されている。回転軸部４２の軸孔内周面と、モータ軸６の先端軸部６ａの外周面との間には連結機構１２が組み込まれている。波動発生器４の回転軸部４２は、連結機構１２を介して、モータ軸６の先端軸部６ａに対して、軸線１ａの方向には相対的にスライド可能で、かつ、一体回転するように、取り付けられている。

【0020】

図２Ａは連結機構１２を示す説明図である。連結機構１２は、軸線１ａの方向に平行に延びる転動体軌道溝１２ｃにボール１２ｄ（転動体）が挿入された構成のスライドガイド機構である。連結機構１２は、モータ軸６の外周面に装着した内側円筒１２ａ、波動発生器４の回転軸部４２の軸孔４１の内周面に装着した外側円筒１２ｂを備えている。内側円筒１２ａおよび外側円筒１２ｂには、それぞれ、軸線１ａに平行に延びるスプライン溝（Ｖ溝）が円周方向に等角度間隔で形成されている。内側のスプライン溝と、これに対峙する外側のスプライン溝との間に、軸線１ａに平行に延びる矩形断面の転動体軌道溝１２ｃが形成されている。本例では６列の転動体軌道溝１２ｃが形成されている。転動体軌道溝１２ｃのそれぞれに、１個あるいは複数個のボール１２ｄ（転動体）が挿入されている。転動体軌道溝１２ｃは、円周方向に３列以上とすることが望ましい。

【0021】

転動体としてボール１２ｄの代わりにローラを用いることもできる。図２Ｂには、転動体としてローラ１２ｅを用いた場合の連結機構の例を示してある。また、連結機構１２は、スプライン式のスライドガイド機構であってもよい。図２Ｃ、２Ｄ、２Ｅには、スプライン式の連結機構の例を示してある。

【0022】

なお、連結機構１２は、波動発生器４の回転軸部４２が、モータ軸６に対して軸線１ａの方向に相対的にスライド可能であり、かつ、モータ軸６と一体回転するように、モータ軸６に連結される機構であればよく、上記の各例に限定されるものではない。

【0023】

次に、検出機構５は、図１Ａに示すように、外歯歯車３の円筒状胴部３１の内側空間において、ダイヤフラム３３およびボス３４と、波動発生器４との間に組み込まれている。検出機構５は、軸線１ａの方向における定まった位置、本例では、外歯歯車３のボス３４に取り付けた扁平な円盤状の荷重計５０（ロードセル）と、外歯歯車３と波動発生器４との間に発生するスラスト力を荷重計５０に伝達する伝達機構６０とを備えている。

【0024】

荷重計５０は、公知のように、力や荷重の物理量を電気信号に変換する。検出素子として、歪ゲージあるいは圧電素子が使用される。荷重計としては、圧縮型、引張型、引張・圧縮両用型が知られている。本例では、荷重に対しての変形が小さく、波動発生器４の軸方向位置を保持できるという観点から、荷重計５０として、ひずみゲージ式または圧電式の引張り圧縮型を用いている。荷重計５０における波動発生器４の側の端面５１の中心からは、連結用のねじ軸５２が軸線１ａの方向に突出している。

【0025】

スラスト力を荷重計５０に伝達するための伝達機構６０は、波動発生器４の回転軸部４２の軸孔４１に同軸に組み込まれている。伝達機構６０は、回転軸部４２に対して、相対回転自在の状態で、かつ、軸線１ａの方向には相対移動しないように、取り付けられている。本例の伝達機構６０は、伝達用円盤６１と、この伝達用円盤６１の外周面に装着した軸受６２と、伝達用円盤６１の中心を軸線１ａの方向に貫通している連結用のねじ孔６３とを備えている。軸受６２は、伝達用円盤６１の外周面と、回転軸部４２の軸孔４１の内周面との間に装着されている。伝達用円盤６１の連結用のねじ孔６３には、荷重計５０の連結用のねじ軸５２がねじ込み固定されて、伝達用円盤６１と荷重計５０とが連結されている。簡易な構造で、伝達機構６０の伝達用円盤６１と荷重計５０との軸線１ａの方向の位置決め、組付けを容易に行うことができる。

【0026】

図３は波動歯車装置１の半縦断面図であり、検出機構５の別の例を示してある。波動歯車装置１の外歯歯車３の内側に組み込まれている検出機構５Ａの基本構成は上記の検出機構５と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。検出機構５Ａでは、荷重計５０の側に連結用のねじ孔５２Ａが形成されており、伝達機構６０の伝達用円盤６１の側に連結用のねじ軸６３Ａが形成されている。

【0027】

（動作の説明）
この構成の波動歯車装置１において、モータ軸６によって波動発生器４が高速回転すると、外歯歯車３の内歯歯車２に対するかみ合い位置が、内歯歯車２の円周方向に移動する。外歯歯車３は内歯歯車２よりも歯数が２ｎ枚少ない（ｎ：正の整数）。本例では内歯歯車２が固定されているので、波動発生器４の回転に伴って外歯歯車３が減速回転する。外歯歯車３の減速回転が、そのボス３４に連結されている出力軸７から不図示の負荷側に出力される。

【0028】

モータ軸６と波動発生器４の回転軸部４２との間は、連結機構１２を介して連結されており、軸線１ａの方向に相対移動可能な状態で一体回転する。換言すると、外部のモータ軸６から波動発生器４には、回転力のみが伝達され、軸方向力は伝達されない。よって、波動発生器４のプラグ一体型の回転軸部４２には、外歯歯車３と波動発生器４との間に発生するスラスト力が作用する。波動発生器４の回転軸部４２と荷重計５０との間は、伝達機構６０を介して連結されており、相対回転は可能であるが、軸線１ａの方向には相対移動しない。換言すると、軸方向力であるスラスト力のみが伝達され、回転力は伝達されない。よって、伝達機構６０を介して、波動発生器４に作用するスラスト力が荷重計５０に伝達され、荷重計５０によってスラスト力が検出される。

【0029】

検出機構５の検出結果は、有線あるいは無線により、駆動制御装置２０に供給される。駆動制御装置２０の運転状態判別部２０ａは、検出機構５の検出結果に基づき、スラスト力の発生の有無、スラスト力の方向、スラスト力の大きさ、スラスト力の時間的変化等を判別あるいは算出する。運転制御部２０ｂは、検出機構５による検出結果、または、運転状態判別部２０ａによる判別結果に基づき、波動歯車装置１の運転制御を行う。

【0030】

（アクチュエータ）
図４は、本例の波動歯車装置１を用いたアクチュエータ（回転アクチュエータ）の一例を示す説明図である。この図に示すように、アクチュエータ１００は、モータ１１０と、モータ出力回転を減速して出力する波動歯車装置１と、モータ１１０に組み込まれた回転検出機構１２０およびブレーキ機構１３０と、制御装置１４０とから構成される。制御装置１４０は、先に述べた運転状態判別部２０ａおよび運転制御部２０ｂの機能を備えている。

【0031】

制御装置１４０は、検出されるスラスト力に基づき、モータ１１０およびブレーキ機構１３０の駆動を制御して、波動歯車装置１（波動発生器４）への入力回転を制御することで、波動歯車装置１の運転制御を行うことができる。

【0032】

例えば、次のように運転状態が判別されて波動歯車装置１の運転制御が行われる。
（１）スラスト力の方向検出によって、波動歯車装置１が減速運転か増速運転状態にあるのかを判別する。増速運転時には、ブレーキ機構１３０などによる摩擦トルクで、効率を低下させ、モータ１１０の保持トルクを低減させることができる。
（２）スラスト力の発生の有無に基づき次の状態を判別できる。波動発生器４及びこれに連結されるモータ軸６が完全にロック状態であればスラスト力は発生しない。よって、動作停止時の対象軸のロック力の過不足を判別できる。
多軸ロボットなど他の軸が動作中の場合、対象軸の波動歯車装置１によるロックが不足の場合では、増速運転となり、スラスト力が発生する。よって、ブレーキ機構１３０等を利用して、動作停止時の対象軸のロック力を大きくすることで、ロック力の不足に対応できる。
（３）スラスト力の大きさ、変動には、負荷トルクと、外歯歯車３の内周面と波動発生器４の外輪外周面の間の潤滑状態が大きく影響する。スラスト力の大きさ、変動に基づき、外歯歯車３の内周面とウエーブベアリング４４の外輪外周面の間の潤滑状態の状態を知ることができる。
潤滑状態は、波動歯車装置１の運転姿勢、運転状態（一方向一定連続運転、高負荷低速運転、正逆時の短サイクルと大きな加速レ－ト、長期停止時間、潤滑剤の種類・状態）によって変動する。潤滑状態に基づき、寿命予知、診断を行うことができる。
潤滑状態が悪化していることが分かれば、潤滑状態を良好な状態に復帰させることができる。例えば、負荷トルクの低下、加速レ－トの低減、適正な回転数と運転時間の設定等を行うことができる。

【0033】

（その他の実施の形態）
上記の例は、本発明をカップ型の波動歯車装置に適用した場合のものである。本発明は、シルクハット型の波動歯車装置、パンケーキ型の波動歯車装置に対しても適用可能である。

【0034】

図５は、検出機構５が組み込まれたシルクハット型の波動歯車装置１Ａを示す説明図である。シルクハット型の波動歯車装置１Ａは、剛性の内歯歯車２Ａと、シルクハット形状の外歯歯車３Ａと、波動発生器４Ａとを備えている。シルクハット形状の外歯歯車３Ａは、円筒状胴部３１Ａと、この外周面に形成した外歯３２Ａと、円筒状胴部３１Ａの一端から半径方向の外方に広がるダイヤフラム３３Ａと、ダイヤフラム３３Ａの外周縁に形成した円環形状をした剛性のボス３４Ａとを備えている。

【0035】

ボス３４Ａには、同軸状態で、円盤状の出力軸７Ａが固定されている。外歯歯車３Ａの円筒状胴部３１Ａの内側には、軸線１ｂの方向において、出力軸７Ａと波動発生器４Ａとの間に、検出機構５が組み込まれている。検出機構５は、出力軸７Ａの端面における中心部分に取り付けた荷重計５０と、荷重計５０と波動発生器４Ａの回転軸部４２Ａとの間に組み込まれた伝達機構６０とを備えている。回転軸部４２Ａは、連結機構１２を介して、モータ軸６に連結されている。

【0036】

図６は、検出機構５が組み込まれたパンケーキ型の波動歯車装置１Ｂを示す説明図である。パンケーキ型の波動歯車装置１Ｂは、剛性の内歯歯車２Ｂと、内歯歯車２Ｂの内側に同軸に配置された可撓性の外歯歯車３Ｂと、外歯歯車３Ｂの内側に同軸に配置され、外歯歯車３Ｂを非円形に撓めて内歯歯車２Ｂに部分的にかみ合わせている波動発生器４Ｂと、波動発生器４Ｂと外歯歯車３Ｂとの間に発生するスラスト力を検出する検出機構５とを有している。

【0037】

また、波動歯車装置１Ｂは、内歯歯車２Ｂに対して、軸線１ｃの方向に並べて同軸に配置した剛性の駆動側内歯歯車２Ｃを備えている。駆動側内歯歯車２Ｃには、同軸に、円盤状の出力軸７Ｂが固定されている。波動発生器４Ｂによって非円形に撓められた外歯歯車３Ｂは駆動側内歯歯車２Ｃにも部分的にかみ合っている。外歯歯車３Ｂは、半径方向に撓み可能な円筒状胴部を備え、その外周面に外歯が形成されている。内歯歯車２Ｂは外歯歯車３Ｂとは歯数が相違し、駆動側内歯歯車２Ｃは、外歯歯車３Ｂと一体回転するように、外歯歯車３Ｂとは歯数が同一である。

【0038】

円筒形状の外歯歯車３Ｂの内側において、出力軸７Ｂと波動発生器４Ｂとの間に、検出機構５が組み込まれている。検出機構５は、出力軸７Ｂの端面における中心部分に取り付けた荷重計５０と、荷重計５０と波動発生器４Ｂの回転軸部４２Ｂとの間に組み込まれた伝達機構６０とを備えている。回転軸部４２Ｂは、連結機構１２を介して、モータ軸６に連結されている。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】