特許ウォッチ

公開番号2024119074
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-03
出願番号2023025678
出願日2023-02-22
発明の名称減速装置
出願人アズビル株式会社
代理人弁理士法人山王内外特許事務所
主分類F16H 1/32 20060101AFI20240827BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】トルクセンサを波動歯車減速機にねじ留めした場合でも、波動歯車減速機の弾性変形に起因したトルクセンサの曲げ変形を抑制することができる減速装置を提供する。
【解決手段】減速装置100は、波動歯車減速機10の出力軸と共に回転する出力側部材16と、波動歯車減速機10の出力トルクを検出するトルクセンサ30に設けられ、出力トルクの大きさに応じて歪む起歪体31と、トルクセンサ30に設けられ、起歪体31の歪み量を検出するセンシング部32と、出力側部材16と起歪体31とを固定する第1ねじ41と、出力軸と出力側部材16とを固定する第2ねじ42とを備え、第1ねじ41は、第2ねじ42よりも径方向内側に配置され、センシング部32は、第1ねじ41よりも径方向外側に配置され、出力側部材16と起歪体31とは、第2ねじ42のピッチ円直径の径方向外側領域において非接触である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
波動歯車減速機の出力軸と共に回転する出力側部材と、
前記波動歯車減速機の出力トルクを検出するトルクセンサに設けられ、出力トルクの大きさに応じて歪む起歪体と、
前記トルクセンサに設けられ、前記起歪体の歪みを検出するセンシング部と、
前記出力側部材と前記起歪体とを固定する第１ねじと、
前記出力軸と前記出力側部材とを固定する第２ねじとを備え、
前記第１ねじは、前記第２ねじよりも径方向内側に配置され、
前記センシング部は、前記第１ねじよりも径方向外側に配置され、
前記出力側部材と前記起歪体とは、前記第２ねじのピッチ円直径の径方向外側領域において非接触である
ことを特徴とする減速装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記センシング部は、前記第２ねじよりも径方向外側に配置される
ことを特徴とする請求項１記載の減速装置。
【請求項３】
前記出力側部材は、
前記起歪体側に向けて突出し、前記出力側部材と前記起歪体との間に隙間を形成する突出部を有し、
前記第１ねじは、前記突出部と前記起歪体とを固定する
ことを特徴とする請求項１記載の減速装置。
【請求項４】
前記起歪体は、
前記出力側部材側に向けて突出し、前記出力側部材と前記起歪体との間に隙間を形成する突出部を有し、
前記第１ねじは、前記出力側部材と前記突出部とを固定する
ことを特徴とする請求項１記載の減速装置。
【請求項５】
波動歯車減速機の出力軸と共に回転する出力側部材と、
前記波動歯車減速機の出力トルクを検出するトルクセンサに設けられ、出力トルクの大きさに応じて歪む起歪体と、
前記トルクセンサに設けられ、前記起歪体の歪みを検出するセンシング部と、
前記出力側部材と前記起歪体との間に設けられるスペーサと、
前記起歪体と前記スペーサとを固定する第１ねじと、
前記出力軸と前記出力側部材とを固定する第２ねじと、
前記出力側部材と前記スペーサとを固定する第３ねじとを備え、
前記第１ねじは、前記第２ねじ及び前記第３ねじよりも径方向内側に配置され、
前記センシング部は、前記第１ねじよりも径方向外側に配置され、
前記起歪体と前記スペーサとは、前記第３ねじのピッチ円直径の径方向外側領域において非接触である
ことを特徴とする減速装置。
【請求項６】
前記第３ねじは、前記第２ねじよりも径方向内側に配置される
ことを特徴とする請求項５記載の減速装置。
【請求項７】
前記センシング部は、前記第２ねじ及び前記第３ねじよりも径方向外側に配置される
ことを特徴とする請求項５記載の減速装置。
【請求項８】
前記起歪体は、
前記スペーサから遠ざかるように凹み、前記起歪体と前記スペーサとの間に隙間を形成する環状凹部を有する
ことを特徴とする請求項５記載の減速装置。
【請求項９】
前記出力軸は、前記波動歯車減速機のサーキュラスプラインである
ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の減速装置。
【請求項１０】
前記出力軸は、前記波動歯車減速機のフレックススプラインである
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の減速装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、トルクセンサを波動歯車減速機にねじ留めした減速装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボットアームには、複数のアームを関節部を介して接続したものがある。また、それらの関節部には、トルクセンサがそれぞれ設けられている。ロボットアームは、トルクセンサによって検出されたトルク、又は、その検出したトルクから推定した力を、制御することで、所定の動作を可能としている。このような、従来のロボットアームは、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたロボットアームの関節部には、トルクセンサと共に波動歯車減速機が設けられている。このため、特許文献１に開示されたロボットアームは、入力軸の回転数を波動歯車減速機によって減速させて出力し、その出力トルクをトルクセンサによって検出するようにしている。このとき、トルクセンサは、波動歯車減速機にねじ留めされることが多くある。このような、トルクセンサを波動歯車減速機にねじ留めするようにした減速装置は、例えば、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－９５５号公報
特開２０１７－２０３６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、トルクセンサを波動歯車減速機にねじ留めする場合、トルクセンサによって検出されたトルクには、波動歯車減速機の機械的変形がトルク外乱として含まれることがある。そのトルク外乱は、主に、波動歯車減速機における歯車機構の弾性変形に起因するものである。例えば、波動歯車減速機の歯車機構が、径方向に向けて弾性変形すると、その変形は、トルクセンサを取り付けるためのねじ等を介して、当該トルクセンサに伝達される。この結果、トルクセンサには、曲げ変形が発生してしまい、その検出精度が、低下するおそれがある。
【０００６】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、トルクセンサを波動歯車減速機にねじ留めした場合でも、波動歯車減速機の弾性変形に起因したトルクセンサの曲げ変形を抑制することができる減速装置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】
【０００７】
本開示に係る減速装置は、波動歯車減速機の出力軸と共に回転する出力側部材と、波動歯車減速機の出力トルクを検出するトルクセンサに設けられ、出力トルクの大きさに応じて歪む起歪体と、トルクセンサに設けられ、起歪体の歪み量を検出するセンシング部と、出力側部材と起歪体とを固定する第１ねじと、出力軸と出力側部材とを固定する第２ねじとを備え、第１ねじは、第２ねじよりも径方向内側に配置され、センシング部は、第１ねじよりも径方向外側に配置され、出力側部材と起歪体とは、第２ねじのピッチ円直径の径方向外側領域において非接触としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、トルクセンサを波動歯車減速機にねじ留めした場合でも、波動歯車減速機の弾性変形に起因したトルクセンサの曲げ変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る減速装置の断面図である。
フレックススプラインの弾性変形を示す図である。
実施の形態１に係るトルクセンサの曲げ変形を示す概略断面図である。
実施の形態２に係る減速装置の断面図である。
実施の形態３に係る減速装置の断面図である。
実施の形態３に係るトルクセンサの曲げ変形を示す概略断面図である。
従来の減速装置におけるトルクセンサの曲げ変形を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許