特表 2024-545897 回転関節用伝動機構、ロボット関節及びロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-13

(54)【発明の名称】回転関節用伝動機構、ロボット関節及びロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/00 20060101AFI20241206BHJP

   F16H 57/021 20120101ALI20241206BHJP

   F16H 57/023 20120101ALN20241206BHJP

【ＦＩ】

B25J17/00

F16H57/021

F16H57/023

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024538072

(86)(22)【出願日】2022-12-21

(85)【翻訳文提出日】2024-06-21

(86)【国際出願番号】 CN2022140704

(87)【国際公開番号】W WO2023116766

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】202111588138.4

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522453131

【氏名又は名称】シャンハイ・フレクシブ・ロボティクス・テクノロジー・カンパニー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100165803

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100179648

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 咲江

(74)【代理人】

【識別番号】100222885

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 康

(74)【代理人】

【識別番号】100140338

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100227695

【弁理士】

【氏名又は名称】有川 智章

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100219313

【弁理士】

【氏名又は名称】米口 麻子

(74)【代理人】

【識別番号】100161610

【弁理士】

【氏名又は名称】藤野 香子

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】宋庭科

(72)【発明者】

【氏名】王軒

(72)【発明者】

【氏名】安然

【テーマコード（参考）】

3C707

3J063

【Ｆターム（参考）】

3C707CX01

3C707CX03

3C707CY36

3C707HS27

3C707KV01

3J063AA27

3J063AB01

3J063AC01

3J063BB41

3J063CA01

3J063CB41

3J063CD02

3J063CD42

(57)【要約】

本願は、回転関節用伝動機構（１０）、ロボット関節（１）及びロボットに関する。該回転関節用伝動機構（１０）は、駆動部材（１００）と、伝動部材（２００）と、出力軸（３００）と、入力軸（４００）と、ハウジング（５００）とを含む。駆動部材（１００）は、駆動端（１１０ａ）を有する。伝動部材（２００）は、出力端（２１０）及び入力端（２２０）を有する。出力軸（３００）は、出力端（２１０）に駆動接続される。入力軸（４００）は、駆動端（１１０ａ）及び入力端（２２０）のいずれにも駆動接続され、かつ出力軸（３００）に外嵌される。ハウジング（５００）は、入力軸（４００）に外嵌される。ハウジング（５００）、入力軸（４００）、及び出力軸（３００）は、３層の嵌合構造を形成する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動端を有する駆動部材と、
出力端及び入力端を有する伝動部材と、
前記出力端に駆動接続された出力軸と、
前記駆動端及び前記入力端のいずれにも駆動接続され、かつ前記出力軸に外嵌された入力軸と、
前記入力軸に外嵌されたハウジングと、を含む、ことを特徴とする回転関節用伝動機構。

【請求項2】

対向する第１側と第２側を有し、前記駆動部材及び前記伝動部材は、いずれも前記第１側に設けられ、前記出力軸及び前記入力軸は、前記第１側から前記第２側まで延伸する、ことを特徴とする請求項１に記載の回転関節用伝動機構。

【請求項3】

前記出力軸、前記入力軸及び前記ハウジングの前記第２側の端部は、順に階段状に設けられ、前記出力軸の端部は、前記入力軸の端部及び前記ハウジングの端部より突出する、ことを特徴とする請求項２に記載の回転関節用伝動機構。

【請求項4】

前記出力軸は、第１伝動軸と第１取付軸とを含み、前記第１伝動軸の前記第１側に近接する部分は、前記伝動部材の前記出力端に駆動接続され、前記第１伝動軸の前記第２側に近接する部分は、前記第１取付軸に固定接続され、前記入力軸は、第２伝動軸と第２取付軸とを含み、前記第２伝動軸の前記第１側に近接する部分は、前記伝動部材の前記入力端に駆動接続され、前記第２伝動軸の前記第１側から離れる部分は、前記第２取付軸に固定接続され、前記第２伝動軸は、前記駆動部材の前記駆動端に駆動接続される、ことを特徴とする請求項２に記載の回転関節用伝動機構。

【請求項5】

前記第１取付軸の少なくとも一部は、前記第１伝動軸の前記第２側に近接する部分に挿設され、前記第２取付軸の少なくとも一部は、前記第２伝動軸の前記第２側に近接する部分に挿設される、ことを特徴とする請求項４に記載の回転関節用伝動機構。

【請求項6】

前記第１伝動軸の外径は、前記第１取付軸の外径よりも大きく、前記第２伝動軸の内径は、前記第２取付軸の内径よりも小さい、ことを特徴とする請求項４に記載の回転関節用伝動機構。

【請求項7】

前記第１取付軸と前記第２取付軸との間には、第１軸受が嵌設され、前記第１取付軸の外壁には、前記第１軸受の前記第１側に近づく方向への移動を制限するように構成された第１肩部が設けられる、ことを特徴とする請求項４に記載の回転関節用伝動機構。

【請求項8】

前記第２取付軸と前記ハウジングとの間には、第２軸受が嵌設され、前記ハウジングの内壁には、前記第２軸受の前記第１側に近づく方向への移動を制限するように構成された第２肩部が設けられる、ことを特徴とする請求項４に記載の回転関節用伝動機構。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に記載の回転関節用伝動機構を含む、ことを特徴とするロボット関節。

【請求項10】

請求項９に記載のロボット関節を含む、ことを特徴とするロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、自動化機械の技術分野に関し、特に、回転関節用伝動機構、ロボット関節及びロボットに関する。
＜関連出願の相互参照＞

【0002】

本願は、２０２１年１２月２３日に中国国家知識産権局に提出された、出願番号が２０２１１１５８８１３８４で、発明の名称が「回転関節用伝動構造」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は参照により本願に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

回転関節は、ロボット、ロボットアーム、多段回転体回転システムなどの自動化機械における一般的な部品である。回転関節の伝動機構の主な部品は、一般的に関節の軸方向に沿って順に配置される。例えば、入力端エンコーダ、入力回転軸、モータ／減速機システム、出力回転軸及び出力端エンコーダは、関節の軸方向に順に設けられてもよい。しかし、このような取付構造は、多くの軸方向の空間を占有し、径方向の空間の利用率が低いなどの明らかな弊害がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

これに基づいて、軸方向の空間を節約し、径方向の空間を十分に利用することができる回転関節用伝動機構、ロボット関節及びロボットを提供する必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の様々な実施例によれば、
駆動端を有する駆動部材と、
出力端及び入力端を有する伝動部材と、
前記出力端に駆動接続された出力軸と、
前記駆動端及び前記入力端のいずれにも駆動接続され、かつ前記出力軸に外嵌された入力軸と、
前記入力軸に外嵌されたハウジングと、を含む、回転関節用伝動機構を提供する。

【0006】

一実施例において、前記伝動機構は、対向する第１側と第２側を有し、前記駆動部材及び前記伝動部材は、いずれも前記第１側に設けられ、前記出力軸及び前記入力軸は、前記第１側から前記第２側まで延伸する。

【0007】

一実施例において、前記出力軸、前記入力軸及び前記ハウジングの前記第２側の端部は、順に階段状に設けられ、前記出力軸の端部は、前記入力軸の端部及び前記ハウジングの端部より突出する。

【0008】

一実施例において、前記出力軸は、第１伝動軸と第１取付軸とを含み、前記第１伝動軸の前記第１側に近接する部分は、前記伝動部材の前記出力端に駆動接続され、前記第１伝動軸の前記第２側に近接する部分は、前記第１取付軸に固定接続され、前記入力軸は、第２伝動軸と第２取付軸とを含み、前記第２伝動軸の前記第１側に近接する部分は、前記伝動部材の前記入力端に駆動接続され、前記第２伝動軸の前記第１側から離れる部分は、前記第２取付軸に固定接続され、前記第２伝動軸は、前記駆動部材の前記駆動端に駆動接続される。

【0009】

一実施例において、前記第１取付軸の少なくとも一部は、前記第１伝動軸の前記第２側に近接する部分に挿設され、前記第２取付軸の少なくとも一部は、前記第２伝動軸の前記第２側に近接する部分に挿設される。

【0010】

一実施例において、前記第１伝動軸の外径は、前記第１取付軸の外径よりも大きく、前記第２伝動軸の内径は、前記第２取付軸の内径よりも小さい。

【0011】

一実施例において、前記第１取付軸と前記第２取付軸との間には、第１軸受が嵌設され、前記第１取付軸の外壁には、前記第１軸受の前記第１側に近づく方向への移動を制限するように構成された第１肩部が設けられる。

【0012】

一実施例において、前記第２取付軸と前記ハウジングとの間には、第２軸受が嵌設され、前記ハウジングの内壁には、前記第２軸受の前記第１側に近づく方向への移動を制限するように構成された第２肩部が設けられる。

【0013】

本願の別の態様は、上記いずれかの実施例に記載の回転関節用伝動機構を含むロボット関節を提供する。

【0014】

本願の別の態様は、上記実施例に記載のロボット関節を含むロボットを提供する。

【0015】

本願の１つ又は複数の実施例の詳細は、以下の図面及び説明で述べられる。本願の他の特徴、目的及び利点は、明細書、図面及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

本明細書に開示される実施例及び／又は例をよりよく記載かつ説明するために、１つ又は複数の図面を参照することができる。図面を説明するために使用される付加の詳細或いは例は、開示された出願、現在記載されている実施例及び／又は例、及び現在理解されている最良の形態のいずれかの範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0017】

【図1】本願の一実施例に係る伝動機構の構造概略図である。

【図2】図１の伝動機構のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図3】図２の伝動機構の領域Ｂの部分拡大図である。

【図4】図２の伝動機構の右側部分の部分斜視図である。

【図5】図２に示す伝動機構におけるモータ／減速機システムの内部接続構造の概略図である。

【図6】本願の一実施例に係るロボットの構造概略図である。

【図7】従来技術における伝動機構の断面図を概略的に示す図である。

【符号の説明】

【0018】

１ ロボット関節、１０ 伝動機構、１０１ 動力システム、１００ 駆動部材、１１０ ロータ、１２０ ステータ、１１０ａ 駆動端、２００ 伝動部材、２１０ 出力端、２２０ 入力端、３００ 出力軸、３１０ 第１伝動軸、３２０ 第１取付軸、３２１ 第１端、３２２ 第２端、３３０ 第１肩部、３４０ 第１環状ボス、４００ 入力軸、４１０ 第２伝動軸、４２０ 第２取付軸、４２１ 第３端、４２２ 第４端、４３０ 第２環状ボス、４４０ 第３環状ボス、５００ ハウジング、５１０ 環状溝、５２０ 第５端、５３０ 第６端、５４０ 収容溝、５５０ 第２肩部、６００ 第１軸受、７００ 第２軸受、１０１ａ 動力システム、３００ａ 出力軸、４００ａ 入力軸、８００ａ 入力端エンコーダ、９００ａ 出力端エンコーダ。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本願の目的、技術的手段及び利点をより明確にするために、以下、図面及び具体的な実施形態を参照しながら、本願をさらに詳細に説明する。なお、ここで説明された具体的な実施形態は、本願を解釈するためのものに過ぎず、本願の保護範囲を限定するものではない。

【0020】

なお、素子が他の素子に「固定される」と称される場合、当該素子は他の素子上に直接位置してもよいが、それらの間に介在する素子が存在してもよい。素子が他の素子に「接続される」と考えられる場合、当該素子は他の素子に直接接続されてもよいが、それらの間に介在する素子が同時に存在してもよい。本明細書で用いられる用語「垂直」、「水平」、「左」、「右」及び同様の表現は、説明のみを目的としており、唯一の実施形態を表すものではない。

【0021】

別段の定義がない限り、本明細書で用いられる全ての技術用語及び科学用語は、本願が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本願の説明において本明細書で用いられる用語は、具体的な実施形態を説明することのみを目的としており、本願を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される用語「及び／又は」は、１つ又は複数の関連する項目の任意の及び全ての組み合わせを含む。

【0022】

図１、図２及び図５に示すように、本願の一実施例は、回転関節用伝動機構１０を提供し、該伝動機構１０は、ロボット、ロボットアーム、多段回転体回転システムなどの関連分野及び場面に適用することができる。該回転関節用伝動機構１０は、駆動部材１００と、伝動部材２００と、出力軸３００と、入力軸４００と、ハウジング５００と、第１軸受６００と、第２軸受７００とを含む。該回転関節用伝動機構１０は、良好な組立同軸度を満たすとともに、径方向の空間を十分に利用し、軸方向の空間を節約することができる。伝動機構１０は、対向する第１側（例えば、図２における左側）と第２側（例えば、図２における右側）を有し、駆動部材１００及び伝動部材２００は、いずれも第１側に設けられ、出力軸３００及び入力軸４００は、いずれも第１側から第２側まで延伸する。駆動部材１００及び伝動部材２００は、いずれも第１側に設けられ、入力軸４００及び出力軸３００は、第１側から第２側まで延伸することにより、関節の他の部材（例えば、エンコーダなど）を設けるために第２側に十分な空間を確保することができる一方、入力軸４００及び出力軸３００は、大型で構造が複雑な駆動部材１００（例えば、モータなど）及び伝動部材２００（例えば、減速機など）と干渉しない。

【0023】

具体的には、図５に示すように、駆動部材１００は、駆動端１１０ａを有する。本実施例において、駆動部材１００は、モータであり、モータは、ステータ１２０及びロータ１１０を有し、ロータ１１０は、駆動端１１０ａである。もちろん、他の実施例において、駆動部材１００は、エアシリンダ、油圧シリンダなどの他の駆動機構であってもよい。

【0024】

具体的には、図２及び図５に示すように、伝動部材２００は、出力端２１０及び入力端２２０を有する。本実施例において、伝動部材２００は、減速機である。もちろん、他の実施例において、伝動部材２００は、他の形態の伝動機構１０であってもよい。本実施例において、駆動部材１００及び伝動部材２００は、動力システム１０１として組み立てられてもよい。

【0025】

さらに、図２及び図４に示すように、出力軸３００及び入力軸４００は、いずれも細長い中空軸であり、かつ入力軸４００と出力軸３００との間の径方向隙間が小さくなるように構成されてもよい。本実施例において、入力軸４００は、出力軸３００に外嵌される。図５に示すように、出力軸３００は、出力端２１０に駆動接続される。入力軸４００は、駆動端１１０ａ、入力端２２０のいずれにも駆動接続される。本実施例において、入力軸４００の外周面は、歯車の噛合により駆動端１１０ａと噛合し、当然ながら、他の実施例において、入力軸４００と駆動端１１０ａとの間は、端面接続（例えば、フランジ接続）であってもよい。

【0026】

具体的には、図２及び図５に示すように、出力軸３００は、第１伝動軸３１０及び第１取付軸３２０を含む。第１伝動軸３１０の一端は、出力端２１０に駆動接続される。第１取付軸３２０は、第１端３２１と第２端３２２を有し、第１端３２１は、相対的に第１側に近接して設けられ、第２端３２２は、相対的に第２側に近接して設けられる。第１端３２１は、第１伝動軸３１０の出力端２１０から離れる一端に接続され、このように、出力軸３００を介して伝動部材２００である減速機によって減速された低回転速度高トルクの動力を出力することができる。図３に示すように、第１取付軸３２０の外壁に第１肩部３３０が設けられる。本実施例において、第１肩部３３０は、具体的には、第１取付軸３２０の外壁に設けられた環状突起である。図２及び図３に示すように、第１取付軸３２０の外壁に第１環状ボス３４０が設けられ、第１取付軸３２０の第１端３２１を有する部分は、第１伝動軸３１０内に挿設され、かつ第１伝動軸３１０の出力端２１０から離れる一端は、第１環状ボス３４０に当接する。第１環状ボス３４０は、第１肩部３３０よりも動力システム１０１（又は伝動部材２００）に近く、即ち、図２において、第１環状ボス３４０は、第１肩部３３０の左側に位置する。

【0027】

具体的には、図２及び図５に示すように、入力軸４００は、第２伝動軸４１０及び第２取付軸４２０を含む。第２伝動軸４１０の一端は、入力端２２０に駆動接続され、第２伝動軸４１０の一側は、モータのロータ１１０に接続される。具体的には、図２及び図５に示すように、第２取付軸４２０は、第３端４２１及び第４端４２２を有し、第３端４２１は、相対的に第１側に近接して設けられ、第４端４２２は、相対的に第２側に近接して設けられる。第３端４２１は、第２伝動軸４１０の入力端２２０から離れる一端に接続され、このように、入力軸４００は、モータの高回転速度低トルクの動力を減速機に入力することができる。図２及び図３に示すように、第２取付軸４２０の内壁には、第２環状ボス４３０が設けられ、第２環状ボス４３０は、第１肩部３３０よりも動力システム１０１に近く、即ち、図２において、第２環状ボス４３０は、第１肩部３３０の左側に位置する。第２伝動軸４１０の動力システム１０１から離れる部分は、第２取付軸４２０に挿設され、第２伝動軸４１０の入力端２２０から離れる一端は、第２環状ボス４３０に当接する。このように、第２伝動軸４１０と第２取付軸４２０との締め具合を高める一方、第２伝動軸４１０の第２取付軸４２０内に挿設される部分の長さを制限することができる。もちろん、第２取付軸４２０と第２伝動軸４１０との組立方式は、これに限定されず、第２取付軸４２０と第２伝動軸４１０とは、他の方式で組み立てられてもよい。

【0028】

さらに、第１伝動軸３１０の外径は、第１取付軸３２０の外径より大きく、第２伝動軸４１０の内径は、第２取付軸４２０の内径より小さい。このように、伝動機構の第２側に十分な軸受取付空間を提供できる一方、第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間の隙間をできるだけ小さくし、伝動機構の全体構造をよりコンパクトにすることができる。

【0029】

さらに、図２及び図３に示すように、ハウジング５００は、中空筒状構造である。本実施例において、ハウジング５００は、入力軸４００に外嵌され、具体的には、第２取付軸４２０に外嵌される。具体的には、ハウジング５００の内壁に第３環状ボス４４０に合わせる環状溝５１０が設けられ、ハウジング５００が第２取付軸４２０に外嵌される場合、第３環状ボス４４０は、環状溝５１０内に挿設される。これにより、入力軸４００とハウジング５００との締め具合を高めることができる。

【0030】

ハウジング５００は、第５端５２０と、第６端５３０とを有する。第５端５２０は、相対的に第１側に近接して設けられ、第６端５３０は、相対的に第２側に近接して設けられる。第１端３２１、第３端４２１及び第５端５２０は、動力システム１０１に近接する側に位置し、第２端３２２、第４端４２２及び第６端５３０は、動力システム１０１から離れる側に位置する。ハウジング５００は、固定され、かつステータ１２０に接続される。図３に示すように、ハウジング５００の内壁に第２肩部５５０が設けられ、本実施例において、第２肩部５５０は、具体的には、ハウジング５００の内壁に設けられた環状突起である。具体的には、第３環状ボス４４０は、第２肩部５５０よりも動力システム１０１（又は伝動部材２００）に近く、即ち、図２において、第３環状ボス４４０は、第２肩部５５０の左側に位置する。

【0031】

従来技術において、図７に示すように、回転関節用伝動機構１０は、一般的に、入力軸４００ａ、動力システム１０１ａ及び出力軸３００ａが軸方向に沿って順次設けられてなり、入力軸４００ａ及び出力軸３００ａの端部には、それぞれ入力端エンコーダ８００ａ及び出力端エンコーダ９００ａが接続される。このように設けることで、多くの軸方向の空間を占有し、径方向の空間の利用率が低い。本願において、ハウジング５００、入力軸４００及び出力軸３００は、３層の嵌合構造を形成し、従来の右から左へ軸方向に沿って線形に分布する配置方式に比べて、良好な組立同軸度を満たすとともに、関節の全長を短くし、軸方向の空間を節約し、径方向の空間を十分に利用することができる。

【0032】

以下、本願に係る回転関節用伝動機構１０の動力伝達過程を具体的に説明する。

【0033】

モータは、ロータ１１０が回転し、高回転速度低トルクの動力を、入力軸４００を介して減速機に伝達し、減速機は、モータが発生した高回転速度低トルクの動力を低回転速度高トルクの動力に変換し、出力軸３００を介して他の機器に伝達する。これにより、伝動機構１０の動力伝達が完了する。

【0034】

さらに、図２及び図３に示すように、第２端３２２、第４端４２２及び第６端５３０は、階段状に設けられる。具体的には、第２端３２２と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離は、第４端４２２と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離よりも大きく、第４端４２２と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離は、第６端５３０と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離よりも大きく、即ち、第２端３２２は、第４端４２２が位置する平面から突出し、第４端４２２は、第６端５３０が位置する平面から突出し、このように設けることで、ハウジング５００、第１取付軸３２０及び第２取付軸４２０の取り付け及び取り外しを容易にする。もちろん、他の実施例において、逆に、第２端３２２と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離は、第４端４２２と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離よりも小さく、第４端４２２と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離は、第６端５３０と動力システム１０１（又は伝動部材２００）との距離よりも小さく、即ち、第４端４２２は、第２端３２２が位置する平面から突出し、第６端５３０は、第４端４２２が位置する平面から突出してもよい。他の実施例において、第１端３２１、第３端４２１及び第５端５２０は、階段状に設けられてもよい。

【0035】

さらに、図２及び図３に示すように、第１軸受６００は、第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間に設けられ、即ち、第１軸受６００は、第１取付軸３２０に外嵌され、第２取付軸４２０は、第１軸受６００に外嵌される。本実施例において、第１軸受６００は、第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間の、第４端４２２に近接する一端に位置し、第１肩部３３０は、第１軸受６００が第４端４２２から離れる方向へ移動することを制限するように構成される。本実施例において、第１軸受６００が第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間に取り付けられる場合、第１軸受６００の一端は、第１肩部３３０に当接し、第１軸受６００の他端は、第４端４２２が位置する平面と面一であり、第１軸受６００の外輪は、第２取付軸４２０の内壁に当接し、第１軸受６００の内輪は、第１取付軸３２０の外壁に当接する。このように、第１軸受６００は、第１取付軸３２０及び第２取付軸４２０の伝動部材２００から離れる側を支持する役割を果たすとともに、第１取付軸３２０及び第２取付軸４２０が互いに独立して回転することを保証することができる。本実施例において、第１軸受６００は、深溝玉軸受であり、深溝玉軸受は、転動体がボールの転がり軸受であり、各軌道輪がいずれも横断面がボールの周長の約３分の１である連続溝型軌道を有するラジアル玉軸受であり、摩擦抵抗が小さく、回転速度が高いという特徴を有し、ラジアル荷重又はラジアル方向とアキシャル方向に同時に作用する複合荷重を受ける機械部品に用いられてもよく、アキシャル荷重を受ける機械部品に用いられてもよい。もちろん、他の実施例において、第１軸受６００は、他のタイプの軸受であってもよい。

【0036】

好ましくは、図２及び図３に示すように、第１軸受６００と第１取付軸３２０の外壁との間、及び第１軸受６００と第２取付軸４２０の内壁との間は、接着剤によって固定されることにより、第１軸受６００が第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間に取り付けられる。具体的には、６０９接着剤を接着剤として用い、６０９接着剤は、高い接着強度を有し、第１軸受６００と第１取付軸３２０、第２取付軸４２０との係合強度を向上させることができる。もちろん、必要に応じて他のタイプの接着剤を選択してもよい。第１軸受６００と第１取付軸３２０の外壁との間、及び第１軸受６００と第２取付軸４２０の内壁との間は、第１軸受６００が第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間に取り付けられるように、締まり嵌めされてもよい。本実施例において、第１軸受６００と第１取付軸３２０の外壁との間、及び第１軸受６００と第２取付軸４２０の内壁との間は、締まり嵌めであり、同時に接着剤によって固定される。このように、第１軸受６００と第１取付軸３２０、第２取付軸４２０との係合強度を確保することができる。

【0037】

さらに、図２及び図３に示すように、第２軸受７００は、第２取付軸４２０とハウジング５００との間に設けられ、即ち、第２軸受７００は、第２取付軸４２０に外嵌され、ハウジング５００は、第２軸受７００に外嵌される。本実施例において、第２軸受７００は、第２取付軸４２０とハウジング５００との間の、第６端５３０に近接する一端に位置し、第２肩部５５０は、第２軸受７００が第６端５３０から離れる方向へ移動することを制限するように構成される。具体的には、ハウジング５００の内壁に環状の収容溝５４０が設けられ、第２肩部５５０が収容溝５４０の底壁に設けられる。第２軸受７００が第２取付軸４２０とハウジング５００との間に取り付けられる場合、第２軸受７００は、収容溝５４０内に挿設され、第２軸受７００の一端は、第２肩部５５０に当接し、第２軸受７００の他端は、収容溝５４０の１つの側壁と面一であり、第２軸受７００の外輪は、収容溝５４０の底壁に当接し、第２軸受７００の内輪は、第２取付軸４２０の外壁に当接する。このように、第２軸受７００は、第２取付軸４２０及びハウジング５００の伝動部材２００から離れる側を支持する役割を果たすとともに、第２取付軸４２０がハウジング５００に対して回転できることを保証する。もちろん、第２軸受７００の組立方式は、これに限定されず、他の方式で第２軸受７００の組立を実現してもよい。

【0038】

本実施例において、第２軸受７００も深溝玉軸受である。もちろん、他の実施例において、第２軸受７００は、他のタイプの軸受であってもよい。本実施例において、ハウジング５００と第２取付軸４２０との間の径方向の間隔が第２取付軸４２０と第１取付軸３２０との間の径方向の間隔よりも大きい場合に適応するように、第２軸受７００は、第１軸受６００よりも寸法が大きい深溝玉軸受である。もちろん、他の実施例において、第１軸受６００と第２軸受７００は、必要に応じて、同じ寸法、型番の深溝玉軸受であってもよい。

【0039】

好ましくは、図２及び図３に示すように、第２軸受７００と第２取付軸４２０の外壁との間、及び第２軸受７００とハウジング５００の内壁との間は、接着剤によって固定されることにより、第２軸受７００が第２取付軸４２０とハウジング５００との間に取り付けられる。具体的には、６０９接着剤を接着剤として用い、６０９接着剤は、高い接着強度を有し、第２軸受７００と第２取付軸４２０、ハウジング５００との間の係合強度を向上させることができる。もちろん、必要に応じて他のタイプの接着剤を選択してもよい。第２軸受７００と第２取付軸４２０の外壁との間、及び第２軸受７００とハウジング５００の内壁との間は、第２軸受７００が第２取付軸４２０とハウジング５００との間に取り付けられるように、締まり嵌めされてもよい。本実施例において、第２軸受７００と第２取付軸４２０の外壁との間、及び第２軸受７００とハウジング５００の内壁との間は、締まり嵌めであり、同時に接着剤によって固定される。このように、第２軸受７００と第２取付軸４２０、ハウジング５００との係合強度を確保することができる。

【0040】

以下、本願に係る回転関節用伝動機構１０の取り付け及び取り外し過程を具体的に説明する。

【0041】

取り付けの際に、まず、第１取付軸３２０の第１端３２１を第１伝動軸３１０に取り付け、第２取付軸４２０の第３端４２１を第２伝動軸４１０に取り付ける。その後、図２における右側、即ち、３層の嵌合構造の動力システム１０１（又は伝動部材２００）から離れる側から、第１軸受６００を第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間に圧入し、第１軸受６００の一端を第１肩部３３０に当接させ、第１軸受６００の他端を第４端４２２が位置する平面と面一にする。第１軸受６００と第１取付軸３２０の外壁との間、及び第１軸受６００と第２取付軸４２０の内壁との間は、接着剤による接着及び締まり嵌めによって固定される。その後、第２軸受７００の一端が第２肩部５５０に当接し、第２軸受７００の他端が収容溝５４０の一側壁と面一になるように、第２軸受７００をハウジング５００の収容溝５４０に圧入する。第２軸受７００とハウジング５００の内壁との間は、接着剤により接着されて固定される。最後に、ハウジング５００を第２軸受７００とともに第２取付軸４２０に外嵌する。第２軸受７００と第２取付軸４２０の外壁との間は、接着剤により接着固定される。同時に、第２軸受７００と第２取付軸４２０の外壁との間、及び第２軸受７００とハウジング５００の内壁との間は、締まり嵌めにより固定される。このように、回転関節用伝動機構１０の取り付け過程が完了する。まず、第２軸受７００をハウジング５００に圧入してから、第２軸受７００とハウジング５００との組合体を第２取付軸４２０に取り付けるため、第２軸受７００と第２取付軸４２０の外壁との間の係合のみを考慮すればよく、取付隙間の誤差を減少させるとともに、取付の難しさを低減することができる。

【0042】

取り外しの際に、まず、ハウジング５００と第２軸受７００との組合体を第２取付軸４２０から取り外し、次に、専用治具を用いて第２取付軸４２０を第２伝動軸４１０から取り外すとともに、第１軸受６００を第１取付軸３２０から取り外し、最後に、専用治具を用いて第１取付軸３２０を第１伝動軸３１０から取り外す。

【0043】

ハウジング５００、第２取付軸４２０及び第１取付軸３２０の動力システム１０１から離れる側（即ち、第２端３２２、第４端４２２及び第６端５３０）が階段状に設けられるため、ハウジング５００、第２取付軸４２０及び第１取付軸３２０の一層ずつの取り付けを容易にするとともに、ハウジング５００、第２取付軸４２０及び第１取付軸３２０の一層ずつの取り外しを容易にし、特に、取り外しを必要とする部品を専用治具で挟持しやすくする。また、全体の構造がコンパクトで、外観が小さく、他の構造に集積しやすい。

【0044】

また、第１軸受６００及び第２軸受７００を設けることにより、第２取付軸４２０及び第１取付軸３２０、又は出力軸３００及び入力軸４００の互いに独立した回転を実現するとともに、出力軸３００、入力軸４００及びハウジング５００の径方向に対する確実な剛性支持を実現する。

【0045】

同時に、第１軸受６００と第２軸受７００は、いずれも接着剤による接着と締まり嵌めとを組み合わせることによって第１取付軸３２０と第２取付軸４２０との間、及び第２取付軸４２０とハウジング５００との間に固定され、同時に第１肩部３３０、第２肩部５５０によって位置制限を行い、余分な固定や位置制限部材を必要とせず、３層の嵌合構造を大幅に簡略化し、製造の難しさとコストを低減する。

【0046】

図６に示すように、本願の一実施例は、上記いずれかの実施例に記載の伝動機構１０を有するロボット関節１をさらに提供する。

【0047】

図６に示すように、本願の一実施例は、少なくとも１つの上記ロボット関節１を有するロボットをさらに提供する。

【0048】

上記回転関節用伝動機構１０は、少なくとも以下の有益な効果を有する。

【0049】

該伝動機構１０において、図２及び図５に示すように、入力軸４００は、駆動端１１０ａ及び入力端２２０に駆動接続されて、駆動部材１００の駆動端１１０ａから出力された運動エネルギーを入力軸４００を介して伝動部材２００の入力端２２０に伝達し、出力軸３００は、出力端２１０に駆動接続されて、伝動部材２００の運動エネルギーを出力することで、駆動部材１００から伝動部材２００への運動エネルギーの伝達を実現する。ハウジング５００、入力軸４００及び出力軸３００は、３層の嵌合構造を形成し、右から左へ軸方向に沿って線形に分布する従来の配置方式に比べて、良好な組立同軸度を満たすとともに、関節の全長を短くすることができ、例えば、３層の嵌合構造の長さを２０ミリメートル以下に短くすることができる。軸方向に沿って線形に分布する従来の配置方式に比べて、約２６％の軸方向の空間を節約し、径方向の空間を十分に利用する。

【0050】

上述した実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせることができる簡潔に説明するために、上述した実施例における各技術的特徴の全ての可能な組み合わせを説明していないが、これらの組み合わせは矛盾がない限り本明細書に記載された範囲に属すると考えられるべきである。

【0051】

上述した実施例は本願のいくつかの実施形態に過ぎず、それらの説明は具体的で詳細であるが、本願の特許の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。なお、当業者にとって、本願の趣旨を離脱しない限り、本願に対して各種の変形及び改善を行ってもよく、これらの変形及び改善は、いずれも本願の保護範囲に属する。よって、本願の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲を基準とするべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】