(57)【要約】【課題】簡単な構成で、振動振幅の低減を図るようにする。【解決手段】ハーモニック減速機９は、主要構成品としてフレーム３ｂと、サーキュラスプライン１０と、フレクスプライン１１と、ウェーブジェネレータ１２とを有して構成されている。前記フレーム３ｂのサーキュラスプライン取付座面３ｄにおける前記雌ねじ１３の開口周縁部に、この雌ねじ１３の径寸法より大きさな径寸法の凹部１４を設けている。【選択図】図１
2010266008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットのハウジングに形成されたフレームと、このフレームに固定され、且つ環状をなし内周に内歯を有するサーキュラスプラインと、このサーキュラスプラインに内挿され、前記内歯と歯合する外歯を有し且つ出力軸を連結した円筒状のフレクスプラインと、このフレクスプラインに内装され入力軸を連結した楕円状のウェーブジェネレータとを備えたロボット用ハーモニック減速機であって、
前記フレームは、貫通孔を有し、この貫通孔の一方の開口の周縁部に、前記ハーモニック減速機の前記出力軸の中心線の延長となる仮想中心軸線と直交する方向に平面をなすサーキュラスプライン取付座面を有し、
さらに、このフレームには、前記サーキュラスプライン取付座面からフレーム内部にかけて前記仮想中心軸線と平行にねじ切り形成された雌ねじを備えると共に、該サーキュラスプライン取付座面における前記雌ねじの開口周縁部に、この雌ねじの径寸法より大きさな径寸法に形成された凹部を備え、
前記サーキュラスプラインには、前記雌ねじと対向する位置に一端面から他端面にかけて前記仮想中心軸線と平行に形成されたねじ挿通孔を備え、
サーキュラスプライン取付用ねじを前記サーキュラスプラインの前記ねじ挿通孔及び前記凹部を通して前記ねじ挿通孔に螺合することにより前記サーキュラスプラインを前記フレームに固定したことを特徴とするロボット用ハーモニック減速機。
【請求項２】
ロボットのハウジングに形成されたフレームと、このフレームに固定され、且つ環状をなし内周に内歯を有するサーキュラスプラインと、このサーキュラスプラインに内挿され、前記内歯と歯合する外歯を有し且つ出力軸を連結した円筒状のフレクスプラインと、このフレクスプラインに内装され入力軸を連結した楕円状のウェーブジェネレータとを備えたロボット用ハーモニック減速機であって、
前記フレームは、貫通孔を有し、この貫通孔の一方の開口の周縁部に、前記ハーモニック減速機の前記出力軸の中心線の延長となる仮想中心軸線と直交する方向に平面をなすサーキュラスプライン取付座面を有し、
さらに、このフレームには、前記サーキュラスプライン取付座面からフレーム内部にかけて前記仮想中心軸線と平行にねじ切り形成された雌ねじを備え、
前記サーキュラスプラインには、前記雌ねじと対向する位置に一端面から他端面にかけて前記仮想中心軸線と平行に形成されたねじ挿通孔を備ると共に、該ねじ挿通孔における前記雌ねじ側の開口周縁部に、前記雌ねじの径寸法より大きさな径寸法に形成された凹部を備え
サーキュラスプライン取付用ねじを前記サーキュラスプラインの前記ねじ挿通孔及び前記凹部を通して前記ねじ挿通孔に螺合することにより前記サーキュラスプラインを前記フレームに固定したことを特徴とするロボット用ハーモニック減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの関節などに使用されるロボット用ハーモニック減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば多関節型ロボットにおいては、各関節をモータにより回転駆動する際にハーモニック減速機を用いる構成が知られている。このハーモニック減速機は、減速比が大きい利点があり、ロボット用の減速機として使用価値も高い。
【０００３】
図１４には、ロボットにおけるハーモニック減速機の構成の一例を示している。ハーモニック減速機８１は、主要構成品として、ロボットアームのハウジング８２に形成された中空状のフレーム８３と、このフレーム８３に固定され、かつ、環状をなし内周に内歯を有するサーキュラスプライン８４と、このサーキュラスプライン８４の内歯と歯合する外歯を有する円筒状のフレクスプライン８５と、このフレクスプライン８５の内周に装着された楕円状のウェーブジェネレータ８６とを備えている。
【０００４】
ウェーブジェネレータ８６は入力軸であるサーボモータ８７の回転軸に連結され、フレクスプライン８５は出力軸であるクロスローラベアリング８８の内輪８８ａに連結されており、この出力軸８８はアームなどに連結されている。
【０００５】
サーキュラスプライン８４は、前記フレーム８３のサーキュラスプライン取付座面８３ａに、サーキュラスプライン押さえ８９及びねじ９０により取り付けられている。この場合、サーキュラスプライン取付座面８３ａには、雌ねじ９１が形成され、サーキュラスプライン８４にはねじ挿通孔９２が形成されており、サーキュラスプライン押さえ８９にもねじ挿通孔９３が形成されている。そして、前記ねじ９０をサーキュラスプライン押さえ８９のねじ挿通孔９３及びサーキュラスプライン８４のねじ挿通孔９２に通して前記雌ねじ９１に螺合することによりサーキュラスプライン８４が前記サーキュラスプライン取付座面８３ａに取り付けられている。
【０００６】
又、前記サーキュラスプライン取付座面８３ａ及び雌ねじ９１を形成する手順を図１５に示している。この図１５に示すように、ロボットハウジングを構成する鋳物粗材にサーキュラスプライン取付座面を機械加工により形成し（ステップａ１）、次に雌ねじ用の下穴をドリル加工により形成し（ステップａ２）、次に、この下穴をタップ加工することにより雌ねじを形成する（ステップａ３）。
【０００７】
ところで最近では、ロボットの繰り返し精度（同じ軌跡をどれだけ繰り返し描けるか）について高精度化が要求されてきている。この繰り返し精度は、振動の強弱がランダムなことで悪影響を受けるものである。そしてロボットにおいてハーモニック減速機の振動がロボット振動の原因となる。このことから前記繰り返し精度を高精度化を図るためには、前述のハーモニック減速機の振動の抑制が必要となってきている。
【０００８】
ロボットに用いられるハーモニック減速機の振動抑制を図る方法として特許文献１に記載された方法がある。この特許文献１では、ロボットの固体単位で振動による誤差を計測し、そこから得られる誤差値を補正値として制御に組み込むことで、結果として振動により受ける制御誤差を解消し、上述の繰り返し精度を高めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２６４４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来の技術では、量産する場合に逐一各ロボットで振動計測し、振動による誤差値を求め、それを補正値として準備する作業が必要になる。これでは、確かに繰り返し精度は高められるが、生産効率が極端に低下してしまう。このため、量産には向かない。又、特定のロボットの誤差値を全てのロボットに適用するといった考え方も、振動による誤差は各ロボットの個体差に依存するので、繰り返し精度の向上にはならない。
【００１１】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、繰り返し精度を高めることができ、且つ量産への適用もできるロボット用ハーモニック減速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、ロボットに組み込まれるロボット用ハーモニック減速機の振動の低減を図るために、構造的な面から改善が図れないかを調査した。まず、ハーモニック減速機の構成部品であるサーキュラスプライン、フレクスプライン、ウェーブジェネレータの各取付誤差が振動振幅に与える影響について考察した。この場合、前記特許文献１を参考にした。この特許文献１では、取付誤差パターンとして、図１１（ａ）に示すようにサーキュラスプラインの幾何軸Ｓｃが基本軸Ｓｋに対して偏心した場合（偏心量を符号δで示す）と、図１１（ｂ）サーキュラスプラインが基本軸Ｓｋに対して傾いている場合と、図１１（ｃ）サーキュラスプラインが軸方向に変形した場合と、図１１（ｄ）サーキュラスプラインが径方向に変形した場合とを例示しており、図１１（ｃ）、（ｄ）の場合が、振動振幅が大きいといったことが記載されている。この図１１（ｃ）、（ｄ）の取付誤差のいずれかを低減すれば、全体の振動低減に繋がることが予測される。前記図１１（ｄ）のサーキュラスプラインの径方向の取付誤差は、極めて微小であり、構造的な面からの改善は現状では難しい。本発明者は、前記図１１（ｃ）の場合には改善の余地があるとみて、どのような取付誤差がサーキュラスプラインを軸方向へ変形させるかを調査した。
【００１３】
まず、サーキュラスプラインが軸方向へ変形する原因として、上記サーキュラスプライン取付座面表面に微小な凹凸に問題があるのではないかという仮説をたててみた。
この凹凸の精度はサーキュラスプライン取付座面の加工に依存するところであり、従来におけるサーキュラスプライン取付座面の平面加工は機械加工仕上げだけであった。そこで、さらに平面精度をあげるためにきさげ加工により平面度を高めることを試みた。この場合の製作ステップは、図１２に示すように、前記ステップｂ１、ステップｂ２、ステップｂ３の後にきさげ加工（ステップｂ４）を行うものである。
【００１４】
上述のきさげ加工は、手作業により、基準面となる定盤に光明丹を薄くつけ被加工面に摺り合わせを行うと、被加工面の高いところだけにこの光明丹の色（赤色）がつき（赤当たり）、この赤当たりの部分を、きさげ工具を使い削っていき、さらに精度の高い面に仕上げるという、極めて高い熟練度を要する加工である。このきさげ加工により前記サーキュラスプライン取付座面を仕上げると、前記サーキュラスプラインの取付状態での軸方向変形を抑えることができて振動の発生も抑えることができた。
しかしながら、このきさげ加工は上述したように極めて高い熟練度が必要で、しかも図１５と図１２との比較から分かるように作業工数が増加し、量産には向かない問題がある。
【００１５】
本発明者においては、上述したきさげ加工の途中段階で、前記サーキュラスプライン取付座面における複数の雌ねじの開口周縁のうち上述の光明丹の赤当たりが出ているところもあるが、出ていないところがあることが判明した。さらにこれ以外の部位では赤当たりが出ていないことも判明した。つまり、複数の雌ねじの開口周縁部に盛り上がりが高い開口周縁部と盛り上がりが低い開口周縁部とがあることが分かった。
【００１６】
前記盛り上がりは、雌ねじをタップ加工した際に副次的に形成されたいわゆるタップ盛り上がり（図１６に符号Ｍで示す）であり、これが前記サーキュラスプラインの取付状態での軸方向変形の原因であると予測できる。さらに本発明者がこのタップ盛り上がりについて調査した結果、このタップ盛り上がりの高さにばらつきがある場合と、ない場合とでは、前者の場合に前記サーキュラスプラインの取付状態での軸方向変形が発生し、後者の場合では前記軸方向変形が少ないことが分かった。しかし、サーキュラスプラインを取り付けるにあたってその都度、タップ盛り上がり高さのばらつきを検査し、ばらつきがあった場合に上述のきさげ加工を行うことは生産性の低下を招き、量産には向かない。
【００１７】
上述の調査及び考察に基づき、きさげ加工をせずにサーキュラスプライン取付座のすべての雌ねじの前記タップ盛り上がりを一義的になくすために、雌ねじの開口周縁部に、この雌ねじの径寸法より大きさな径寸法の凹部を形成してみた。そして、サーキュラスプラインを取り付け、振動を検査したところ、振動が、きさげ加工をした場合とほぼ同様に低減した。この結果、サーキュラスプラインを、きさげ加工をせずに軸方向変形を来たさないように取り付け得たことになった。
【００１８】
このような調査に基づいて本発明はなされたものであり、請求項１の発明のロボット用ハーモニック減速機は、ロボットのハウジングに形成されたフレームと、このフレームに固定され、且つ環状をなし内周に内歯を有するサーキュラスプラインと、このサーキュラスプラインに内挿され、前記内歯と歯合する外歯を有し且つ出力軸を連結した円筒状のフレクスプラインと、このフレクスプラインに内装され入力軸を連結した楕円状のウェーブジェネレータとを備えたロボット用ハーモニック減速機であって、前記フレームは、貫通孔を有し、この貫通孔の一方の開口の周縁部に、前記ハーモニック減速機の前記出力軸の中心線の延長となる仮想中心軸線と直交する方向に平面をなすサーキュラスプライン取付座面を有し、さらに、このフレームには、前記サーキュラスプライン取付座面からフレーム内部にかけて前記仮想中心軸線と平行にねじ切り形成された雌ねじを備えると共に、該サーキュラスプライン取付座面における前記雌ねじの開口周縁部に、この雌ねじの径寸法より大きさな径寸法に形成された凹部を備え、前記サーキュラスプラインには、前記雌ねじと対向する位置に一端面から他端面にかけて前記仮想中心軸線と平行に形成されたねじ挿通孔を備え、サーキュラスプライン取付用ねじを前記サーキュラスプラインの前記ねじ挿通孔及び前記凹部を通して前記ねじ挿通孔に螺合することにより前記サーキュラスプラインを前記フレームに固定したところに特徴を有する。
【００１９】
この請求項１のロボット用ハーモニック減速機によれば、前記フレームのサーキュラスプライン取付座面における前記雌ねじの開口周縁部に、この雌ねじの径寸法より大きさな径寸法の凹部を設けたから、雌ねじの開口周縁部におけるいわゆるタップ盛り上がりをなくし得、サーキュラスプライン取付用ねじを、前記サーキュラスプラインの前記ねじ挿通孔及び前記凹部を通して前記ねじ挿通孔に螺合することで、前記サーキュラスプラインを前記フレームに固定したときに、該サーキュラスプラインを径方向に変形を来たすことなく取り付けることができ、凹部を形成する程度の簡単な構成で、振動の低減を図ることができ、ロボットの繰り返し精度を高め得ると共に、量産にも適用できる。
【００２０】
請求項２の発明のロボット用ハーモニック減速機は、凹部をサーキュラスプライン取付座面でなく、前記サーキュラスプラインのねじ挿通孔における前記雌ねじ側の開口周縁部に、形成したところに特徴がある。この請求項２のロボット用ハーモニック減速機によれば、前記フレームの雌ねじ開口周縁部にタップ盛り上がりがあっても、前記サーキュラスプラインを前記フレームに固定したときに、該タップ盛り上がりが該サーキュラスプラインの凹部内に入り込むから、結果として、この請求項２においても、該サーキュラスプラインを径方向に変形を来たすことなく取り付けることができ、凹部を形成する程度の簡単な構成で、振動の低減を図ることができ、ロボットの繰り返し精度を高め得ると共に、量産にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、図２のＺ−Ｚ線断面図
【図２】ロボット全体の側面図
【図３】ハーモニック減速機の主要構成品の分解斜視図
【図４】雌ねじ及び凹部部分の断面図
【図５】凹部及び雌ねじ加工手順を示すタイムチャート
【図６】タップ径と凹部径寸法との関係を示す図
【図７】軸Ｊ２部分におけるタップ盛り上がり量と振動振幅との関係を示す図
【図８】軸Ｊ３部分におけるタップ盛り上がり量と振動振幅との関係を示す図
【図９】きさげ加工後、従来、凹部加工後の夫々におけるサーキュラスプライン取付座面の凹凸差を示す図
【図１０】きさげ加工後、従来、凹部加工後の夫々における振動振幅を示す図
【図１１】参考例を示し、（ａ）〜（ｄ）は夫々サーキュラスプラインの取付誤差の異なる形態を示す図
【図１２】雌ねじ及びきさげ加工手順を示すタイムチャート
【図１３】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図１４】従来例を示す図１相当図
【図１５】雌ねじ形成手順を示すタイムチャート
【図１６】タップ盛り上がりを説明するための雌ねじ部分の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図１０を参照して説明する。図２はロボット用ハーモニック減速機としての多関節型ロボットの外観構成を示している。この図２において、ロボット１は、組立用の６軸の小型垂直多関節ロボットとして構成されている。すなわち、ベース２上には、ショルダー３が垂直方向の軸Ｊ１を中心として水平方向に回動可能に連結されている。ショルダー３には、下アーム４の基端部が軸Ｊ２を中心として垂直方向に回動可能に連結されている。下アーム４の先端部には上アーム５が軸Ｊ３を中心として垂直方向に回動可能に連結されている。
【００２３】
上アーム５の先端部には、リスト６の基端部が軸Ｊ４を中心として回動可能に連結されている。リスト６の先端部には、ハンド取付体７が軸Ｊ５を中心として回動可能に連結されている。このハンド取付体７には、円板状のフランジ８が軸Ｊ６を中として回動可能に連結されている。このフランジ８には、図示しないボルト穴が形成されており、ハンドや各種ツールが着脱可能に取り付け可能となっている。
【００２４】
上記ショルダー３、下アーム４、上アーム５、リスト６、ハンド取付体７、フランジ８は関節装置により互いに連結されていると共に、各関節装置に対応してサーボモータ及び減速機が設けられており、サーボモータの駆動に応じて各関節装置が駆動することにより上記各軸Ｊ１〜Ｊ６を中心としてショルダー３、下アーム４、上アーム５、リスト６、ハンド取付体７、フランジ８が回動するようになっている。この場合、ロボット１には図示しないロボットコントローラが接続されており、ロボットコントローラで制御されることにより各種の動作が実行されるようになっている。
【００２５】
図１は、ショルダー３と下アーム４とを連結する関節装置の構造を示す断面図である。この図１において、ショルダー３のハウジング３ａには、ロボット用ハーモニック減速機（以下ハーモニック減速機と称する）９の一部を構成するフレーム３ｂが形成されている。
【００２６】
前記ハーモニック減速機９は、主要構成品として前記フレーム３ｂと、図３にも示すサーキュラスプライン１０と、フレクスプライン１１と、ウェーブジェネレータ１２とを有して構成されている。
【００２７】
前記フレーム３ｂは、両端部が開口する貫通孔３ｃを有し、この貫通孔３ｃの一方の開口の周縁部には、ハーモニック減速機９の仮想中心軸線ＣＬ（これは前記軸Ｊ２と同じ軸である）と直交する方向に平面をなすサーキュラスプライン取付座面３ｄを有している。上記仮想中心軸線ＣＬは、後述する出力軸であるクロスローラベアリング１９の内輪１９ａの中心線の延長となる。
【００２８】
このサーキュラスプライン取付座面３ｄは、機械加工により平面に形成されている。
このサーキュラスプライン取付座面３ｄには、図４にも示す複数の雌ねじ１３が、このサーキュラスプライン取付座面３ｄからフレーム３ｂ内部にかけて前記仮想中心軸線ＣＬと平行にねじ切り形成されている。さらに、この図４に示すように、このサーキュラスプライン取付座面３ｄにおいて前記雌ねじ１３の開口周縁部には、この雌ねじ１３の径寸法より大きさな径寸法の凹部１４が形成されている。上述の場合の加工手順を図５に示している。この図５から分かるように、ショルダー３のハウジング３ａを構成する鋳物粗材にサーキュラスプライン取付座面３ｄを形成し（ステップｃ１）、次に雌ねじ用の下穴及び凹部１４を前記段付ドリルを用いて形成し（ステップｃ２）、次に、この下穴をタップ加工する（ステップｃ３）。従って、前記凹部１４は、前記下穴を形成するときにドリルとして、凹部１４の径寸法と同等の座ぐり径の段付ドリルを用いることにより、該下穴と同時にしかも既存の工具を利用して形成されている。
【００２９】
前記凹部１４の径寸法（直径）は、タップ径（呼び径）の大きさに応じて、決定されるものであり、図６に示すように、タップ径が３［ｍｍ］（呼び径Ｍ３）のときには、前記凹部１４は６［ｍｍ］が良く、又、タップ径が５［ｍｍ］（呼び径Ｍ５）のときには、前記凹部１４は８［ｍｍ］が良く、タップ径が６［ｍｍ］（呼び径Ｍ６）のときには、前記凹部１４は１０［ｍｍ］が良いことが判った。このことから、タップ径が大きくなるにつて凹部１４の大きさも大きくし、又、タップ径と凹部１４の径寸法との差も、タップ径の大きさが大きくなるにつれ、大きくしたほうが良いことが判った。
【００３０】
前記フレーム３ｂの貫通孔３ｃのサーキュラスプライン取付座面３ｄ側の内側縁部にはサーキュラスプライン位置合わせ面３ｅが若干径大に形成されている。
又、この凹部１４の深さは、タップの盛り上がり量が１／１００［ｍｍ］のオーダーであるので、０．１［ｍｍ］もあれば十分である。
【００３１】
図３に示すように、前記サーキュラスプライン１０は、環状をなし内周に内歯１０ａを有する。このサーキュラスプライン１０には、前記雌ねじ１３と対向する位置に一端面から他端面にかけて前記仮想中心軸線ＣＬと平行に複数のねじ挿通孔１０ｂが形成されている。さらにこのサーキュラスプライン１０においてサーキュラスプライン取付座面３ｄと接触する側の端面（図１において右側の端面）における内周縁部には、前記仮想中心軸線ＣＬと平行に突出する環状凸部１０ｃが形成されている。
【００３２】
図３に示すように、前記フレクスプライン１１は、薄肉カップ状の弾性を有する有底円筒状の金属からなり、その開口部外周に所定数の外歯１１ａが形成されている。この外歯１１ａは前記サーキュラスプライン１０の内歯１０ａより二つ少ない。
【００３３】
ウェーブジェネレータ１２は楕円状カム１５の外周に弾性変形可能に構成されたボールベアリング１６を装着してなる。このボールベアリング１６の内輪は楕円状カム１５に固定され、外輪は楕円状カム１５の回転に応じて弾性変形する。前記ウェーブジェネレータ１２の楕円状カム１５はその中心部に軸ボス１５ａが形成されている。さらにこの楕円状カム１５には、ボールベアリングカバー１６ａが図１に示すようにねじ固定されている。
【００３４】
サーキュラスプライン押さえ１７は複数のねじ挿通孔１７ａを有する。さらにサーキュラスプライン押さえ１７は、図１の右方向へ突出する位置決めのための環状凸部１７ｂを有すると共に、外周における左端面側に外周に張り出すねじ座１７ｃを有する。
【００３５】
前記サーキュラスプライン１０は、前記環状凸部１０ｃを前記フレーム３ｂのサーキュラスプライン取付座面３ｄのサーキュラスプライン位置合わせ面３ｅに嵌合することにより同心状態に位置決めされ、且つサーキュラスプライン押さえ１７によりサーキュラスプライン１０の左端面を押さえた状態で、サーキュラスプライン取付用ねじ１８を前記サーキュラスプライン押さえ１７のねじ挿通孔１７ａ及びサーキュラスプライン１０のねじ挿通孔１０ｂさらに前記凹部１４に通して、フレーム３ｂの雌ねじ１３に螺合することにより、該フレーム３ｂのサーキュラスプライン取付座面３ｄに取り付けられている。
【００３６】
前記フレクスプライン１１はその外歯１１ａが前記サーキュラスプライン１０の内歯１０ａに噛合するように該サーキュラスプライン１０内に配置（内挿）されており、このフレクスプライン１１の底部はクロスローラベアリング１９の内輪（出力軸に相当）１９ａにねじ１９ｂにより連結されている。このクロスローラベアリング１９の外輪１９ｃは前記フレーム３ｂの他端面にねじ１９ｅにより連結されている。さらにこのクロスローラベアリング１９の外輪１９ｃには前記下アーム４の基端部が連結されている。
【００３７】
前記ウェーブジェネレータ１２はフレクスプライン１１の外歯１１ａ内面部分に装着（内挿）されており、楕円状カム１５の軸ボス１５ａは、入力軸であるサーボモータ２０の回転軸２０ａにキー２０ｂにより一体回転可能に連結され、端押さえ２１及びねじ２２により抜け止めされている。このサーボモータ２０は、前記サーキュラスプライン押さえ１７のねじ座１７ｃにねじ２０ｃにより取り付けられている。
【００３８】
このような構成のハーモニック減速機９は、フレクスプライン１１とサーキュラスプライン１０とが１８０度対象の２か所のみで噛み合っており、ウェーブジェネレータ１２が回転すると、フレクスプライン１１とサーキュラスプライン１０との噛み合い位置が回転して移動する。この場合、フレクスプライン１１の歯数はサーキュラスプライン１０の歯数よりも二つ少なく形成されているので、フレクスプライン１１はウェーブジェネレータ１２の回転方向と反対方向に歯数差の２つ分だけ回転し、その回転が出力となり、下アーム４に伝達される。
【００３９】
ここで、発明者が行った調査結果について述べる。図７には、ロボットのショルダーと下アームとの関節（軸Ｊ２部分）に用いたハーモニック減速機において、サーキュラスプライン取付座面にタップ盛り上がりがある場合（従来構成の場合）におけるタップ盛り上がり量Ｑ（図１６参照）と振動振幅（ロボットのハンド取付体における振動振幅）との関係の調査結果を示している。又、図８には、ロボットの下アームと上アームとの関節（軸Ｊ３部分）に用いたハーモニック減速機において、サーキュラスプライン取付座面にタップ盛り上がりがある場合（従来構成の場合）におけるタップ盛り上がり量Ｑと振動振幅（ロボットのハンド取付体における振動振幅）との関係の調査結果を示している。これらの調査結果から軸Ｊ２、Ｊ３に関係なくタップ盛り上がり量が大きいほど振動振幅が大きくなることが判明した。
【００４０】
図９には、サーキュラスプライン取付座面の平面度（凹凸差［ｍｍ］）について調査した結果を示している。図９の※１及び※２欄には、きさげ加工及び凹部形成の無い従来のサーキュラスプライン取付座面についての平面度（凹凸差［ｍｍ］）を調べた結果を示している。この場合、上段の※１欄は、ショルダーと下アームとの関節（軸Ｊ２部分）に用いたハーモニック減速機でのサーキュラスプライン取付座面についての平面度であり、下段の※２欄は、下アームと上アームとの関節（軸Ｊ３部分）に用いたハーモニック減速機でのサーキュラスプライン取付座面についての平面度である。又、この図９の※３欄、※４欄では、サーキュラスプライン取付座面にきさげ加工を行った場合の平面度を示し、又、この図９の※５欄、※６欄には、サーキュラスプライン取付座面にきさげ加工はしないで凹部を形成した場合の平面度を示している。従来の平面度を示す※１及び※２欄と、きさげ加工を行った場合の平面度を示す※３及び※４欄との比較から、きさげ加工を行った場合の平面度が高くなっていることが判る。さらに凹部を形成した場合の平面度を示す※５及び※６欄では、凹部によりタップ盛り上がりが切除されたことで、サーキュラスプライン取付座面全体の平面度がさらに高くなっていることが判明し、結果として、従来では雌ねじの周りに凹凸があったといえる。
【００４１】
図１０には、サーキュラスプライン取付座面にきさげ加工及び凹部形成の無い従来の場合の振動振幅と、サーキュラスプライン取付座面にきさげ加工を行った場合の振動振幅と、サーキュラスプライン取付座面にきさげ加工はしないで凹部を形成した場合の振動振幅とについて調査した結果を示している。この図１０において、従来の場合には、振動振幅は１．３４［ｍｍ］と大きい。きさげ加工後の場合には振動振幅は０．９８［ｍｍ］と小さくなっており、本実施形態における凹部１４加工後の場合には、振動振幅はさらに０．９６［ｍｍ］と小さくなっている。このことからも、やはり、雌ねじの周りに凹凸があったといえる。それゆえに、全体的に平面化促進処理をするきさげ加工をしなくても、雌ねじの周りに凹部を設ける加工をすれば、きさげ加工と同じレベルの振動抑制効果を得ることができる。
【００４２】
この図１０から、従来構成では振動振幅が大きく、きさげ加工の場合では振動振幅が低減され、凹部加工の場合には、きさげ加工といった製作コストのかかる加工をせずに、さらに振動振幅が低減されていることが判る。
【００４３】
このように本実施形態のロボット用ハーモニック減速機９によれば、前記フレーム３ｂのサーキュラスプライン取付座面３ｄにおける前記雌ねじ１３の開口周縁部に、この雌ねじ１３の径寸法より大きさな径寸法の凹部１４を設けたから、雌ねじ１３の開口周縁部におけるいわゆるタップ盛り上がりをなくし得、サーキュラスプライン取付用ねじ１８を前記サーキュラスプライン１０の前記ねじ挿通孔１０ｂ及び前記凹部１４を通して前記ねじ挿通孔１０ｂに螺合して前記サーキュラスプライン１０を前記フレーム３ｂに固定したときに、該サーキュラスプライン１０を径方向に変形を来たすことなく取り付けることができ、凹部１４を形成する程度の簡単な構成で、振動の低減を図ることができ、ロボットの繰り返し精度を高め得ると共に、量産にも適用できる。
【００４４】
図１３は本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態では、凹部５１を、サーキュラスプライン取付座面３ｄでなく、前記サーキュラスプライン１０のねじ挿通孔１０ｂにおける前記雌ねじ１３側の開口周縁部に、形成したところに特徴がある。この第２の実施形態によれば、前記フレーム３ｂの雌ねじ１３開口周縁部にタップ盛り上がりがあっても、前記サーキュラスプライン１０を前記フレーム３ｂに固定したときに、該タップ盛り上がりが該サーキュラスプライン１０の凹部５１内に入り込むから、結果として、第２の実施形態においても、該サーキュラスプライン１０を径方向に変形を来たすことなく取り付けることができ、凹部５１を形成する程度の簡単な構成で、振動の低減を図ることができ、ロボットの繰り返し精度を高め得ると共に、量産にも適用できる。
【００４５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、凹部の径寸法や深さについては、ロボットハウジングの材質や、ハーモニック減速機の大きさなどに応じて適宜変更することができるものである。
【符号の説明】
【００４６】
図面中、１はロボット、３はショルダー、３ｂはフレーム、３ｄはサーキュラスプライン取付座面、４は下アーム、５は上アーム、９はロボット用ハーモニック減速機、１０はサーキュラスプライン、１１はフレクスプライン、１２はウェーブジェネレータ、１３は雌ねじ、１４は凹部、５１は凹部を示す。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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