[发明专利]具备马达和减速器的机器人的关节构造

说明书

技术领域

本发明涉及机器人的关节构造，尤其涉及具备马达和减速器的机器人的关节构造。

背景技术

作为工业用机器人公知有多关节机械手。该机器人具备肩关节、肘关节等多个关节部，在各关节部中，第一部件和第二部件经由旋转驱动机构相互连结。作为旋转驱动机构，使用马达、减速器、齿轮等。

图4是示意地表示以往技术中的机器人的关节构造的剖视图。参照图4时，在第一部件1经由减速器2连结有第二部件3。作为减速器2，使用行星齿轮减速器、波动齿轮装置等。这样的减速器2由输出部、输入部以及固定部构成，但在图4中省略了减速器2的输出部、输入部、以及固定部的各方式。

如图4所示，通过螺栓6而在第一部件1的壁部1b的一个面结合有减速器2，并在该一个面的相反侧的空间1a配置有马达4。在马达4的传动轴安装有第一齿轮5。并且，在减速器2的输出部结合有第二部件3。在减速器2的输入部的传动轴安装有第二齿轮7。

另外，在第一部件1的壁部1b形成有容纳减速器2的第二齿轮7的凹部8。凹部8通过使壁部1b凹陷而形成。凹部8的开口8a形成为能够使第二齿轮7通过。并且，在第一部件1的凹部8的底部形成有使凹部8内与空间1a连通的连通孔9。而且，马达4的传动轴穿通连通孔9，马达4以封闭连通孔9的方式支承以及固定于连通孔9的周缘部。

如图4所示，若将减速器2结合于第一部件1的壁部1b，则第二齿轮7配置于第一部件1的凹部8内，而与第一齿轮5啮合。而且，马达4的旋转驱动力由第一齿轮5以及第二齿轮7放大而向减速器2输入，并且被输入了的旋转驱动力在减速器2的内部进一步被放大，由此，第二部件3成为绕预定的旋转轴摆动。

另外，在上述的构造中，当以将第二齿轮7配置于第一部件1的凹部8内的方式将减速器2结合于第一部件1的壁部1b时，减速器2对凹部8的开口8a进行封闭。因此，在将减速器2结合于第一部件1前，需要预先将第二齿轮7安装于减速器2的输入部。因此，若为了使减速比更大而将第二齿轮7变更为更大直径的齿轮，则当将减速器2结合于第一部件1时，产生安装于减速器2的第二齿轮7与第一部件1的壁部1b干涉这一问题。并且，若为了避免该问题，而将第一部件1的凹部8的开口8a设为比使减速器2结合于第一部件1的部位(以下，称为结合部。)2a的直径D大，则无法将减速器2结合于第一部件1。由此，在变更减速比的情况下，无法将第二齿轮7的外径设为比减速器2的结合部2a的直径D大。

根据以上情况，在图4所示的构造中，为了使用于驱动第二部件3的转矩增加，通过扩大减速器2的输入部的齿轮径来设定较大的减速比存在极限。

与此相对，日本特开平8-155881号公报中公开了如下构造：在容纳有马达的臂部结合减速器的构造中，能够将臂部的结合减速器的壁部分割，以便能够使用比减速器的主体大的直径的齿轮。该构造的示意性剖视图是图5。该图5中，对与图4所示的构成要素相同的构成要素标注相同符号。

在图5所示的构造中，在第一部件1与减速器2之间，配置有将第一部件1和减速器2相互结合的结合板10。结合板10通过螺栓6能够拆装地固定于第一部件1的壁部1b。另外，通过螺栓11而在固定于第一部件1的壁部1b的结合板10能够拆装地固定有减速器2。

另外，在图5所示的构造中，以第一部件1为起点而使第二部件3动作的驱动力在图5中以虚线的箭头示出的动力传递路径12通过。也就是说，从马达4以及齿轮5、7产生的驱动力从第一部件1依次经由螺栓6、结合板10、螺栓11以及减速器2而向第二部件3传递。因此，在图5所示的构造的情况下，螺栓6、11使用能够承受动力传递的螺栓。

根据图5所示的构造，由于经由结合板10将第一部件1和减速器2相互结合，所以能够使第一部件1的凹部8的开口8a比减速器2的结合部2a的直径D大。由此，能够使第二齿轮7的外径比减速器2的结合部2a的直径D大。

然而，在图5所示的构造中，将第一部件1和减速器2相互结合的结合板10成为将第一部件1与减速器2之间的动力传递路径12断开的构造。因此，除螺栓6、11之外，结合板10也需要具有能够承受动力传递的强度。其结果，产生部件成本、作业工时增加这一问题。

并且，如图5所示，若不使第二齿轮7的直径比第一部件1的供结合板10结合的部位、即凹部8的开口8a的周缘部小，则无法在该周缘部结合板10。因此，在图5所示的构造的情况下，能够使第二齿轮7的直径比减速器2的结合部2a的直径D大，但产生齿轮径的扩大因第一部件1的凹部8的开口8a的尺寸而受到限制这一新的问题。