(57)【要約】【課題】大型のモータの開発をすることなく、２つのモータにそれぞれ１つずつ減速機を組み合わせながら、軸方向にコンパクトで、高速回転が可能な回転駆動機構を提供する。【解決手段】第１開口部１０４が形成された支持体１０２と、第１入力軸１１０と該第１入力軸１１０に直交する第１出力軸１１２とを有し、前記第１開口部１０４側に該第１出力軸１１２が配置されるように前記支持体１０２に取付けられる第１減速機１０６と、前記第１入力軸１１０に連結される第１モータ１１４と、第２入力軸１３０と第２出力軸１３４とを有し、該第２出力軸１３４と前記第１出力軸１１２とが同軸Ｏに配置され、且つ前記第１開口部１０４の内側で前記第１出力軸１１２に取付けられる第２減速機１２８と、前記第２入力軸１３０に連結される第２モータ１１８と、を備える。【選択図】図１
2010043661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口部が形成された支持体と、
第１入力軸と該第１入力軸の減速された回転を出力する共に該第１入力軸に直交する第１出力軸とを有し、前記第１開口部側に該第１出力軸が配置されるように前記支持体に取付けられる第１減速機と、
前記第１入力軸に連結される第１モータと、
第２入力軸と該第２入力軸の減速された回転を出力する第２出力軸とを有し、該第２出力軸と前記第１出力軸とが同軸に配置され、且つ少なくとも一部が前記第１開口部の内側で前記第１出力軸に取付けられる第２減速機と、
前記第２入力軸に連結される第２モータと、
を備えることを特徴とする回転駆動機構。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１出力軸は、その回転軸方向に前記第２モータ又は前記第２減速機の外径よりも大きな直径の第２開口部を備え、該第２モータ又は前記第２減速機の少なくとも一部が該第２開口部内に配置され、且つ、
前記第２減速機の前記第２入力軸が、前記第２出力軸と同軸である
ことを特徴とする回転駆動機構。
【請求項３】
請求項１又は２において、
更に、前記第１出力軸に取付けられる部材を備え、
該部材には、前記第２モータと前記第２減速機とが固定されると共に、該部材は軸受を介して前記支持体を前記第１減速機と共に挟持する
ことを特徴とする回転駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機を備えて、高速回転を実現可能な１軸の回転運動を行う回転駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送用ロボット等に用いられている１軸の回転運動をする基台部分のトルクを必要とする回転駆動機構は、コスト面などから１つのモータと１つの減速機で構成されている。今後、更なる高速化の要求により、より大きなモータとそれにあった減速機が必要と考えられる。
【０００３】
上述の要求に対しては、現状、最適な提案はなされてはいない。強いて挙げるならば、特許文献１、２に、２つのモータを直列につなげる技術内容が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３９４７号公報
【特許文献２】特開平１１−２０７６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の如く、特許文献１、２のいずれもが、１軸回転のための回転駆動機構ではない。そして、軸方向に直列に接続する構成のため、軸方向には長いモータとなっている。更に、本来、本発明において課題の前提としている減速機の「モータ単体より大きなトルクを出力する」という機能を、満たすものではないと考えられる。
【０００６】
本発明は、前記新たな要求に応えるべくなされたもので、大型のモータの開発をすることなく、２つのモータにそれぞれ１つずつ減速機を組み合わせながら、軸方向にコンパクトで、高速回転が可能な回転駆動機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１開口部が形成された支持体と、第１入力軸と該第１入力軸の減速された回転を出力する共に該第１入力軸に直交する第１出力軸とを有し、前記第１開口部側に該第１出力軸が配置されるように前記支持体に取付けられる第１減速機と、前記第１入力軸に連結される第１モータと、第２入力軸と該第２入力軸の減速された回転を出力する第２出力軸とを有し、該第２出力軸と前記第１出力軸とが同軸に配置され、且つ少なくとも一部が前記第１開口部の内側で前記第１出力軸に取付けられる第２減速機と、前記第２入力軸に連結される第２モータと、を備えることにより、前記課題を解決したものである。
【０００８】
本発明によれば、第１、第２モータの出力は、それぞれ第１、第２減速機を介して出力されている。このため、第１モータと第２モータを直列に接続したよりも大きなトルクを出力することができる。
【０００９】
又、第１減速機の第１入力軸と第１出力軸とは直交している。このため、第１入力軸に取付けられる第１モータの長さが回転駆動機構の軸方向の長さに影響を与えない。更に、第２減速機の少なくとも一部が第１開口部の内側で第１出力軸に取付けられる。そのため、第１減速機に第２減速機が取付けられていても、軸方向の長さが長くなるのを防止することができる。
【００１０】
又、第１開口部側に第１出力軸が配置されている。このため、第１出力軸の外径で占められる大きな面積を用いて、第２減速機を取付けることができる。加えて、支持体は第１開口部を有するだけの簡易な構成でありながら、言わば、第１減速機の第２減速機側に取付けてある。そして、第２減速機は支持体に一部収納されている態様である。つまり、軸方向において、支持体から第２出力軸までの距離を短くすることができる。このため、第２出力軸へ直交する力が加わっても、第２出力軸の軸ぶれを少なくすることができる。
【００１１】
又、第２出力軸と第１出力軸とが、同軸に配置されるように、第２減速機が第１出力軸に取付けられる。このため、第１モータによる第１減速機の出力と第２モータによる第２減速機の出力とが軸方向で１つの出力を構成するため、第１減速機と第２減速機のそれぞれの最高回転速度の合計した回転速度に高速化することができる。
【００１２】
又、第１減速機と第２減速機とで回転移動量を分担することで、１つの減速機で回転移動するよりも、第１、第２減速機における回転移動量を少なくすることができる。このため、所望の回転移動量に対して第１、第２減速機が、１つのモータと１つの減速機で構成される回転駆動機構（従来型と称する）と同じ回転速度で回転移動する場合には、速く位置を静定することができる。同時に、第１、第２モータへのトルク指令に対する負荷応答性も速くすることができる。
【００１３】
又、従来型と回転速度を同じとするならば、第１、第２減速機における回転速度を遅くすることができる。即ち、回転駆動機構は、従来型に比べてより高いトルクを出力することができる。
【００１４】
更に、第１、第２モータを制御することにより回転移動を実現するので、そのトルク指令の組み合わせにより、回転の挙動を精密に制御できるので、例えば、回転動作をより滑らかにしたり、複雑にしたりすることが容易である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１モータの長さは回転駆動機構の軸方向の長さに影響を与えない。
【００１６】
即ち、軸方向にコンパクトでありながら、必要なトルクを確保し、所望の位置への位置決めを迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１は本発明の本実施形態に係る回転駆動機構の分解斜視図、図２は同じく組み立て断面図、図３は同じく回転駆動機構に使用可能な減速機の一例を示す断面図、図４は同じく回転駆動機構と第１、第２減速機による回転角度を表したグラフの一例を示す図、図５は図４の結果をまとめたグラフを示す図、図６は同じく回転駆動機構による静定時間を表すグラフを示す図、図７は同じく回転駆動機構によるモータへのトルク指令とモータトルクの追従性を示すグラフを示す図、である。
【００１８】
最初に、本実施形態の構成について主に図１、図２を用いて概略的に説明する。
【００１９】
回転駆動機構１００は、支持体１０２と第１減速機１０６と第１モータ１１４と第２モータ１１８と第２減速機１２８とを備える。支持体１０２には、第１開口部１０４が形成されている。第１減速機１０６は、第１入力軸１１０と第１入力軸１１０の減速された回転を出力すると共に第１入力軸１１０に直交する第１出力軸１１２とを有している。又、第１減速機１０６は、第１開口部１０４側に第１出力軸１１２が配置されるように支持体１０２に取付けられている。第１モータ１１４は、第１入力軸１１０に連結されている。第２モータ１１８は、第２入力軸１３０に連結されている。第２減速機１２８は、第２入力軸１３０と第２入力軸１３０の減速された回転を出力する第２出力軸１３４とを有している。又、第２減速機１２８は、第２出力軸１３４と第１出力軸１１２とが同軸に配置され、且つ第２減速機１２８の一部が第１開口部１０４の内側に配置されて第１出力軸１１２に取付けられている。
【００２０】
以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００２１】
支持体１０２は、図１、図２に示す如く、板状の部材である。そして、支持体１０２の中央には、直径Ｄ４の第１開口部１０４が形成されている。
【００２２】
第１減速機１０６は、図１、図２に示す如く、第１減速機本体１０８に第１入力軸１１０と第１入力軸１１０の減速された回転を出力する第１出力軸１１２とを有している。なお、第１入力軸１１０の軸Ｑは、第１出力軸１１２の軸Ｏと直交している。第１減速機１０６の減速構造は、減速比の大きいウォームギヤを用いているが、傘歯車を組み合わせたギヤ（例えばベベルギヤ）等を用いてもよい。第１出力軸１１２は、外径ｄ４の筒形状を有して、その回転軸方向である軸Ｏに沿って直径Ｄ２の第２開口部１１２Ａを備えている。ここで、第１出力軸１１２の外径ｄ４は、第１開口部１０４の直径Ｄ４よりも小さい（ｄ４＜Ｄ４）。支持体１０２と第１減速機１０６とは、支持体１０２に設けられた第１開口部１０４と第１減速機１０６の第１出力軸１１２とが面するように取付けられる（第１開口部１０４側に第１出力軸１１２が配置される）。その際に、第１開口部１０４の中心と第１減速機１０６の第１出力軸１１２の軸Ｏとが一致するように配置される。即ち、軸Ｏを中心として第１開口部１０４の半径方向の内側に第１出力軸１１２が配置されていることとなる。このため、第１出力軸１１２の外径ｄ４で占められる大きな面積を用いて、回転フランジ１２４を介して第２モータ１１８と第２減速機１２８とが第１出力軸１１２に取付けられる（同時に、回転フランジ１２４を介して第２モータ１１８は第２減速機１２８に取付けられる）。このため、軸Ｏ方向に垂直に力が加わっても、第２モータ１１８及び第２減速機１２８が傾くことを防止できる。即ち、軸ぶれを低減することができる。なお、位置Ｐ１は支持体１０２と第１減速機１０６とのボルト（図示略）等による固定位置を示している。
【００２３】
第１モータ１１４は、第１モータ本体１１５と第１モータ本体１１５を取付けるための取付部１１５Ａと第１モータ本体１１５から延びる出力軸１１６とを有する。第１モータ１１４は、高トルクで高回転を得るために軸Ｑ方向に長さＬ１を有するチューブタイプのモータである。第１モータ１１４の出力軸１１６は第１減速機１０６の入力軸１１０に連結される。
【００２４】
第２モータ１１８は、第１モータ１１４と同様の構成である。即ち、第２モータ１１８は、第２モータ本体１１９と第２モータ本体１１９を取付けるための取付部１１９Ａと第２モータ本体１１９から延びる出力軸１２０とを有する。そして、第２モータ１１８は、長さＬ２を有する。ここで、第２モータ１１８の外径は、取付部１１９Ａの外径ｄ２で定まる。このときの外径ｄ２は、図２に示す如く第２開口部１１２Ａの直径Ｄ２よりも小さい（ｄ２＜Ｄ２）。このため、図２に示す如く、第２モータ１１８の大部分は、第２開口部１１２Ａ内に配置される。そして、第２モータ１１８は、回転フランジ１２４を介して第１出力軸１１２に取付けられる。従って、軸Ｏ方向への長さについては、第１モータ１１４の長さＬ１と第１減速機１０６の軸Ｏ方向の厚みの影響を排除でき、回転駆動機構１００の軸Ｏ方向への長さをコンパクトにすることができる。なお、位置Ｐ４は第２モータ１１８と回転フランジ１２４とのボルト（図示略）等による固定位置を示すものである。
【００２５】
回転フランジ１２４は、図２に示す如く、その中心に直径Ｄ１の開口部１２４Ａを有する。そして、回転フランジ１２４は、中心に直径Ｄ３の凹部１２４Ｅを有する皿形状であって、第１出力軸１１２に取付けられる部材である。そして、回転フランジ１２４は、底面部１２４Ｂと、側面部１２４Ｃと、上面部１２４Ｄとから構成される。
【００２６】
回転フランジ１２４の開口部１２４Ａの直径Ｄ１は、第２モータ１１８の出力軸１２０の外径ｄ１よりも大きい（Ｄ１＞ｄ１）。このため、第２モータ１１８の回転は、回転フランジ１２４に阻害されることなく、第２減速機１２８の第２入力軸１３０に伝えることができる。
【００２７】
回転フランジ１２４の底面部１２４Ｂは、円板形状である。そして、底面部１２４Ｂは、第１出力軸１１２と、第１出力軸１１２の外径ｄ４で占められる面積で固定される。このため、回転フランジ１２４を介して、第１出力軸１１２と第２減速機１２８とが固定される。又、回転フランジ１２４を介して、第２モータ１１８と第２減速機１２８とが固定される。
【００２８】
回転フランジ１２４の側面部１２４Ｃは、軸Ｏに沿う外径ｄ５の円筒形状で、底面部１２４Ｂの外周に設けられている。外径ｄ５は、支持体１０２の第１開口部１０４の直径Ｄ４よりも小さい（ｄ５＜Ｄ４）。そのため、第１出力軸１１２は、第１開口部１０４に阻害されることなく回転する。
【００２９】
回転フランジ１２４の上面部１２４Ｄは、立ち上がった側面部１２４Ｃの外周に、支持体１０２の第１開口部１０４の縁を被うように円環状に形成されている。そして、回転フランジ１２４の上面部１２４Ｄと支持体１０２との間には、軸受１２６が配置されている。すなわち、回転フランジ１２４は、軸受１２６を介して支持体１０２を第１減速機１０６と共に挟持するように、第１出力軸１１２に取付けられている。なお、位置Ｐ２は、第１減速機１０６の第１出力軸１１２と回転フランジ１２４とのボルト（図示略）等による固定位置を示す。位置Ｐ３は、回転フランジ１２４と第２減速機１２８とのボルト（図示略）等による固定位置を示す。そして、前述の如く、位置Ｐ４は、回転フランジ１２４と第２モータ１１８とのボルト（図示略）等による固定位置を示す。
【００３０】
軸受１２６としては、例えばスラストベアリングを用いる。このため、軸受１２６は、軸Ｏ方向からかかる（図２においては紙面上側から）力を分散させて、第１減速機１０６にかかる力を低減することができる。このため、第１減速機１０６の寿命を長くすることができる。又、軸Ｏに垂直にかかる力に対しては、例えば、アンギュラ軸受を用いた場合には、その力を分散することができるので、より軸Ｏの軸ぶれを防止することができ、第１減速機１０６の回転精度を保つことができる。
【００３１】
第２減速機１２８は、図１、図２に示す如く、減速機本体１３２と第２入力軸１３０と第２入力軸１３０の減速された回転を出力する第２出力軸１３４とを有する。減速機本体１３２は、外径ｄ３の略円筒状である。ここで、減速機本体１３２の外径ｄ３は、回転フランジ１２４に設けられた凹部１２４Ｅの直径Ｄ３よりも小さい（ｄ３＜Ｄ３）。このため、第２減速機１２８を、回転フランジ１２４の底面部１２４Ｂに直接固定することができる。又、第２出力軸１３４と第１出力軸１１２とは同軸に配置されるため、第１出力軸１１２と第２出力軸１３４とは軸Ｏで一致する。そして、第２入力軸１３０と第２出力軸１３４とは軸Ｏで同軸である。このため、第２減速機１２８の第２出力軸１３４と第１減速機１０６の第１出力軸１１２とを同軸にして取付けるのが容易である。同時に、第２減速機１２８をその半径方向にコンパクトに保つことができる。
【００３２】
なお、図２に示す如く、支持体１０２の厚みよりも、回転フランジ１２４の底面部１２４Ｂの厚みは少ないため、第２減速機１２８の一部が第１開口部１０４の内側に配置されることとなる。即ち、第２減速機１２８はその一部が、支持体１０２に収納される形となる。
【００３３】
具体的な第２減速機１２８を図３に示し、詳細に説明する。
【００３４】
第２減速機本体１３２は、ボルト１４６で連結された継カバー１３８、第１ケーシング１４０、第２ケーシング１４２で構成されている。
【００３５】
第２入力軸１３０は、第２モータ１１８の入力軸１２０が挿嵌される凹部１３０Ａを有する。そして、該凹部１３０Ａの表面には、第２モータ１１８の入力軸１２０に設けられたキー形状部１２０Ａと嵌合するキー嵌合部１３０Ｂを有する。又、第２入力軸１３０には第１回転軸（次段回転軸）１５２が嵌入する軸嵌合部１３０Ｃも備えられ、第１回転軸１５２が圧入されている。なお、第２入力軸１３０は、軸受１４８を介して継カバー１３８に支持されている。
【００３６】
第２減速機本体１３２は、２段階に回転を減速する機構を内臓している。１段目は、いわゆる単純遊星歯車機構を構成しており、第１回転軸１５２と一体形成された第１太陽歯車１５４が第１遊星歯車１５８と噛合している。更に、第１遊星歯車１５８は第１ケーシング１４０に設けられた内歯１６０と内接噛合している。第１遊星歯車１５８には第１キャリアピン１５６が挿嵌されている。また、第１キャリアピン１５６は、第１フランジ体１６２とも係合している。そのため、第１遊星歯車１５８の公転成分が第１フランジ体１６２へと伝達される。第１フランジ体１６２は、第２回転軸１６６が嵌入可能な回転軸孔１６２Ａを有しており、第２回転軸１６６が圧入されている。
【００３７】
２段目の減速機構も、単純遊星歯車機構を構成している。第２回転軸１６６には第２太陽歯車１６４が一体形成されており、該第２太陽歯車１６４は、第２遊星歯車１７０と噛合している。該第２遊星歯車１７０は、同時に第２ケーシング１４２に設けられた内歯１７２に内接噛合している。第２遊星歯車１７０には第２キャリアピン１６８が挿嵌しており、該第２キャリアピン１６８の一端が補助部材１７８に、他端が第２フランジ体１７６に支持されることで、第２遊星歯車１７０の公転成分が第２フランジ体１７６及び補助部材１７８へ伝達される。更に、前記第２フランジ体１７６は、ボルト１７４により補助部材１７８と連結され、１対の軸受１８０、１８２を介して第２ケーシング１４２に回転可能に支持されている。第２フランジ体１７６は第２出力軸１３４として機能する。なお、符号１５０、１８４はオイルシールである。そして、第２減速機１２８は、ボルト孔１４４（位置Ｐ３）で、回転フランジ１２４とボルト（図示略）等で固定されている。第２出力軸１３４は、ボルト孔１８６（位置Ｐ５）で、アーム１９０とボルト（図示略）等で固定されている。
【００３８】
図２に戻り、アーム１９０には、その一部に第２減速機１２８の第２出力軸１３４を嵌合するための凹部１９０Ａが設けられている。そして、位置Ｐ５において、第２出力軸１３４とアーム１９０とがボルト（図示略）等により固定される。
【００３９】
次に、本実施形態に係る回転駆動機構１００の動作について、図１、図２、図３を用いて説明する。
【００４０】
第１モータ１１４の出力軸１１６が回転すると第１減速機１０６の第１入力軸１１０が回転する。その回転は、軸Ｑ中心から軸Ｏ中心の回転に変換される。その際に、第１モータ１１４の出力が減速されて、第１出力軸１１２からその出力がされる。第１出力軸１１２の回転に従い、回転フランジ１２４と一体となって第２モータ１１８と第２減速機１２８とが回転する。ここで、第２モータ１１８の出力軸１２０が回転する場合には、第２減速機１２８の第２入力軸１３０が回転する。
【００４１】
第２入力軸１３０の回転は第１回転軸１５２を経由して第１太陽歯車１５４へ伝達され、第１太陽歯車１５４が軸を中心に回転する。かかる回転は第１遊星歯車１５８へと伝わり、第１遊星歯車１５８は内歯１６０と第１太陽歯車１５４と噛合して自転しながらゆっくりと第１太陽歯車１５４の周りを第２入力軸１３０の回転と同方向に公転する。該公転成分は、第１キャリアピン１５６により取り出され、第１フランジ体１６２を回転させる。そして該第１フランジ体１６２の回転は第２回転軸１６６を経由して第２太陽歯車１６４へと伝達される。
【００４２】
第２太陽歯車１６４の回転は第２遊星歯車１７０へと伝わり、該第２遊星歯車１７０は内歯１７２と第２太陽歯車１６４と噛合して自転しながら第２太陽歯車１６４の周りを更にゆっくりと公転する。この公転成分は第２ャリアピン１６８を介して第２フランジ体１７６（第２減速機１２８の第２出力軸１３４）に伝達されて、第２出力軸１３４に接続されたアーム１９０を回転駆動する。
【００４３】
なお、第２モータ１１８を回転させない場合でも、第１減速機１０６の第１出力軸１１２の回転により第２減速機１２８の第２出力軸１３４は回転することとなる。そのため、第２出力軸１３４に取付けられたアーム１９０は、第１減速機１０６の第１出力軸１１２の回転に従い、回転することとなる。逆に、第１モータ１１４の出力軸１１６を回転させない場合でも、第２モータ１１８の出力軸１２０が回転することにより、第２減速機１２８の第２出力軸１３４が回転する。いずれにしても、第２出力軸１３４に取付けられたアーム１９０は回転することとなる。
【００４４】
このように、回転駆動機構１００の出力は、第１、第２減速機１０６、１２８のいずれか一方のみの回転によっても回転駆動を実現することができる。又、第１、第２減速機１０６、１２８のいずれもが回転する場合であっても、その回転方向は、同相に限らず逆相とすることができる。その際に、いずれの方向への回転も第１減速機１０６（第２減速機１２８）で行うことができる。
【００４５】
なお、第２モータ１１８は、第１減速機１０６の第１出力軸１１２の回転に従い回転してしまう。このため、第１減速機１０６の回転角度は、特定の回転角度内の往復運動に限定することが好ましい（例えば３６０°以内）。第２モータ１１８の動力線が第１減速機１０６の第１出力軸１１２の回転によって捩れしまうことを防ぐためである。但し、回転しても通電が可能な構成（例えばブラシ接触等）としたときには、この限りではない。
【００４６】
このように、第１モータ１１４、第２モータ１１８の出力は、それぞれ第１減速機１０６、第２減速機１２８を介して出力されている。このため、第１モータ１１４と第２モータ１１８を直列に接続したよりも大きなトルクを出力することができる。
【００４７】
又、第１減速機１０６の第１入力軸１１０と第１出力軸１１２とは直交している。このため、第１入力軸１１０に取付けられる第１モータ１１４の長さＬ１が回転駆動機構１００の軸Ｏ方向への長さには影響を与えない。又、第２減速機１２８の一部が、図２に示す如く、支持体１０２の第１開口部１０４の内側で第１出力軸１１２に取付けられている。そのため、第１減速機１０６に第２減速機１２８が取付けられても、軸Ｏ方向の長さが長くなるのを防止することができる。更に、第１出力軸１１２は、軸Ｏに沿って第２モータ１１８の外径ｄ２よりも大きな直径Ｄ２の第２開口部１１２Ａを備えて、第２モータ１１８の大部分を第２開口部１１２Ａに配置させている。このため、第１モータ１１４のみならず、第１減速機１０６の軸Ｏ方向の厚みも回転駆動機構１００の軸Ｏ方向の長さに影響を与えない。即ち、回転駆動機構１００の軸Ｏ方向の長さをよりコンパクトにすることができる。
【００４８】
又、第１出力軸１１２の外径ｄ４が第１開口部１０４の直径Ｄ４よりも小さく、第１開口部１０４の中心が第１出力軸１１２の軸Ｏ上に配置されている。このため、第１出力軸１１２の外径ｄ４で占められる大きな面積を用いて、第２減速機１２８を取付けることができる。加えて、支持体１０２は、第１開口部１０４を有するだけの簡易な構成でありながら、言わば、第１減速機１０６の第２減速機１２８側に取付けてある。そして、第２減速機１２８は支持体１０２に一部収納されている態様である。つまり、軸Ｏ方向において、支持体１０２から第２出力軸１３４までの距離を短くすることができる。このため、第２出力軸１３４へ直交する力が加わっても第２出力軸１３４の軸ぶれを少なくすることができる。
【００４９】
又、第２出力軸１３４と第１出力軸１１２とが、同軸Ｏに配置されるように第１出力軸１１２に取付けられている。このため、第１モータ１１４による第１減速機１０６の出力と第２モータ１１８による第２減速機１２８の出力とが軸Ｏ方向で１つの出力を構成する。ゆえに、回転駆動機構１００を第１減速機１０６と第２減速機１２８のそれぞれの最高回転速度の合計した回転速度に高速化することができる。
【００５０】
又、第１減速機１０６と第２減速機１２８とで回転移動量を分担することで、１つの減速機で回転移動するよりも、第１、第２減速機１０６、１２８における回転移動量を少なくすることができる。このため、所望の回転移動量に対して第１、第２減速機１０６、１２８が、従来型（１つのモータと１つの減速機で構成される回転駆動機構）と同じ回転速度で回転移動する場合には、速く位置を静定することができる。同時に、第１、第２モータ１１４、１１８へのトルク指令に対する負荷応答性も速くすることができる。
【００５１】
又、従来型と回転速度を同じとするならば、第１、第２減速機１０６、１２８における回転速度を遅くすることができる。即ち、回転駆動機構１００は、従来型に比べてより高いトルクを出力することができる。
【００５２】
上述した回転速度や負荷応答性等について、具体的に本実施形態に係る回転駆動機構１００と、従来型（１つのモータと１つの減速機で構成される回転駆動機構）との比較を行った結果を以下に示す。
【００５３】
図４（Ａ）に、従来型で１秒間に１０°の回転速度で２０°まで回転させた場合のその特性をグラフに示す。ここで、本実施形態に係る回転駆動機構１００においては、第１減速機１０６の回転特性と第２減速機１２８の回転特性とは同一とする。
【００５４】
回転駆動機構１００の回転速度が従来型の結果と同じとなるように（図４（Ｂ））した場合には、第１減速機１０６と第２減速機１２８との速度比は等分となるので、図４（Ｃ）に示すように、第１減速機１０６と第２減速機１２８は２秒間にそれぞれ１０°ずつ移動することとなる。即ち、第１減速機１０６と第２減速機１２８の回転速度はそれぞれ５°／ｓｅｃとなり、従来型の回転速度の１／２で済むこととなる。
【００５５】
又、従来型と同じ回転速度で第１減速機１０６と第２減速機１２８とを動作させた場合には、第１減速機１０６、第２減速機１２８それぞれの動作は図４（Ｅ）に示す結果となる。そして、回転駆動機構１００の動作結果は、図４（Ｄ）に示すようになる。即ち、回転動作にかかる時間は従来型の１／２の時間となる。
【００５６】
これらの結果をまとめたのが図５（Ａ）及び図５（Ｂ）である。回転駆動機構１００が従来型と同じ回転速度のときの場合には、図５（Ａ）に示す如く、第１、第２減速機１０６、１２８の回転角度が少なくて済むこととなる。又、第１、第２減速機１０６、１２８それぞれが従来型と同じ回転速度で回転した場合には、図５（Ｂ）に示す如く、その移動時間を半分にすることができる。
【００５７】
又、この動作実験の際に、回転駆動機構１００と従来型においてトルク指令に対してモータの応答及び負荷側の応答をプロットした結果を図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す。図６（Ａ）は本実施形態に係る回転駆動機構１００の測定結果であり、図６（Ｂ）の測定結果が従来型のものである。それぞれのグラフにおいて、トルク指令（Ｖｅｌ  Ｃｍｄ）に対するモータ応答性（Ｍｔｒ  Ｖｅｌ）と、負荷応答性（Ｌｏａｄ  Ｖｅｌ）を示している。図６（Ａ）、図６（Ｂ）を比較すると明らかなように、回転駆動機構１００の静定時間ＴＭ１は、従来型の静定時間ＴＭ２に比べて少なくとも時間ＤＴＭが短縮されているのが分かる。
【００５８】
ここで、図７にトルク指令（Ｔｒｑ  Ｃｍｄ）に対するモータトルク（Ｍｔｒ  Ｔｒｑ）の応答性を示す。図７（Ａ）が本実施形態に係る回転駆動機構１００の測定結果であり、図７（Ｂ）に係る測定結果が従来型のものである。ここで、丸で囲まれた部分においてその差が顕著であるが、第１、第２減速機１０６、１２８が同じ１０°ずつ回転移動した際には、トルク指令（Ｔｒｑ  Ｃｍｄ）に対するモータトルク（Ｍｔｒ  Ｔｒｑ）のずれ量が、従来型と比べて少なく、追従性が向上していることが明らかである。
【００５９】
このようにして、回転駆動機構１００は、高速移動可能で負荷応答性が良いため、所望の位置への位置決めを迅速に且つ正確に行うことができる。
【００６０】
更に、第１、第２モータ１１４、１１８を制御することにより回転移動を実現するので、そのトルク指令の組み合わせにより、回転の挙動を精密に制御できるので、例えば、回転動作をより滑らかにしたり、複雑にすることが容易である。
【００６１】
即ち、本発明によれば、第１モータ１１４の長さＬ１は回転駆動機構１００の軸Ｏ方向の長さに影響を与えない。
【００６２】
つまり、回転駆動機構１００は、軸Ｏ方向にコンパクトでありながら、必要なトルクを確保し、所望の位置への位置決めを迅速に行うことができる。
【００６３】
本発明について本実施形態を挙げて説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。
【００６４】
例えば、本実施形態においては、図２に示す如く、第１出力軸１１２の第２開口部１１２Ａの直径Ｄ２は、第２モータ１１８の外径ｄ２よりも大きく、第２減速機１２８の外径ｄ３よりも小さいが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、直径Ｄ２が外径ｄ２と外径ｄ３の両方より大きくてもよい。その場合には、第２開口部１１２内に第２モータ１１８のみならず、第２減速機１２８を配置させることが可能となる。この際には、第２減速機１２８を配置させるために、回転フランジ１２４の形状を適宜変更することができる。
【００６５】
本発明では、第２減速機１２８は、単純遊星歯車減速機に制限されるものではない。例えば、入力軸の回転により、揺動回転する外歯歯車と該外歯歯車と内接噛合して外歯歯車の相対回転を出力する内接噛合遊星歯車減速機や、ウェーブ・ジェネレータとフレクスプラインとサーキュラ・スプラインとを有する撓み噛合い式歯車装置であっても、外形寸法等が適合すれば使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の本実施形態に係る回転駆動機構の分解斜視図
【図２】同じく組み立て断面図
【図３】同じく回転駆動機構に使用可能な減速機の一例を示す断面図
【図４】同じく回転駆動機構と第１、第２減速機による回転角度を表したグラフの一例を示す図
【図５】図４の結果をまとめたグラフを示す図
【図６】同じく回転駆動機構による静定時間を表すグラフを示す図
【図７】同じく回転駆動機構によるモータへのトルク指令とモータトルクの追従性を示すグラフを示す図
【符号の説明】
【００６７】
１００…回転駆動機構
１０２…支持体
１０４…第１開口部
１０６…第１減速機
１０８…第１減速機本体
１１０…第１入力軸
１１２…第１出力軸
１１２Ａ…第２開口部
１１４…第１モータ
１１５…第１モータ本体
１１５Ａ、１１９Ａ…取付部
１１６…第１モータの出力軸
１１８…第２モータ
１１９…第２モータ本体
１２０…第２モータの出力軸
１２４…回転フランジ
１２４Ａ…回転フランジの開口部
１２４Ｂ…回転フランジの底面部
１２４Ｃ…回転フランジの側面部
１２４Ｄ…回転フランジの上面部
１２４Ｅ…回転フランジの凹部
１２６…軸受
１２８…第２減速機
１３０…第２入力軸
１３２…第２減速機本体
１３４…第２出力軸
１９０…アーム
Ｄ１…回転フランジの開口部の直径
Ｄ２…第１減速機の第２開口部の直径
Ｄ３…回転フランジの凹部の直径
Ｄ４…支持体の第１開口部の直径
ｄ１…第２モータの出力軸の外径
ｄ２…第２モータの取付部の外径
ｄ３…第２減速機の外径
ｄ４…第１減速機の第１出力軸の外径
ｄ５…回転フランジの側面部の外径
Ｏ…回転軸
Ｑ…第１減速機の第１入力軸の回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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