(57)【要約】【課題】アーム等の保持の確実性を高めること。【解決手段】実施形態に係るブレーキ装置は、ブレーキディスクと、複数のアーマチュアと、移動機構と、複数の被係止部と、複数の係止部とを備える。ブレーキディスクは、回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転する。複数のアーマチュアは、ブレーキディスクと対向配置される。移動機構は、複数のアーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる。複数の被係止部は、ブレーキディスクのアーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部は、複数のアーマチュアのブレーキディスク側の板面に対して被係止部と係合可能なピッチで設けられる。そして、複数のアーマチュアのうち少なくとも１つに形成される係止部の位相が他のアーマチュアに形成される係止部の位相と異なる。【選択図】図７Ａ
2014020515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクと対向配置される複数のアーマチュアと、
前記複数のアーマチュアを前記ブレーキディスクに対して相対的に移動させる移動機構と、
前記ブレーキディスクの前記アーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる複数の被係止部と、
前記複数のアーマチュアの前記ブレーキディスク側の板面に対して前記被係止部と係合可能なピッチで設けられる複数の係止部と
を備え、
前記複数のアーマチュアのうち少なくとも１つに形成される前記係止部の位相を他の前記アーマチュアに形成される前記係止部の位相と異ならせたこと
を特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記ブレーキディスクの板面に設けられる摩擦部材と、
前記ブレーキディスクと対向配置される第２アーマチュアと、
前記第２アーマチュアを前記ブレーキディスクに対して相対的に移動させる第２移動機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記移動機構は、
前記複数のアーマチュアを前記ブレーキディスクに近接する方向に付勢する付勢部材と、
通電時において前記複数のアーマチュアを前記付勢部材の付勢力に抗して電磁吸引する電磁コイルと
を備え、
前記第２移動機構は、
前記第２アーマチュアを前記ブレーキディスクに近接する方向に付勢することによって前記第２アーマチュアを前記摩擦部材に当接させる第２付勢部材と、
通電時において前記第２アーマチュアを前記第２付勢部材の付勢力に抗して電磁吸引する第２電磁コイルと
を備えることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記電磁コイルの通電遮断タイミングを前記第２電磁コイルよりも遅らせること
を特徴とする請求項３に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記電磁コイルへの電源供給ラインに設けられる遅延回路
をさらに備え、
前記遅延回路を用いて前記電磁コイルの通電遮断タイミングを前記第２電磁コイルよりも遅らせること
を特徴とする請求項４に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記複数のアーマチュアは、
前記ブレーキディスク側の板面の前記摩擦部材と対向する位置に切欠部を備えること
を特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記複数のアーマチュアが配置される側とは反対側において前記ブレーキディスクと対向配置されるサイドプレートと、
前記ブレーキディスクの前記サイドプレート側の板面に対して所定のピッチで設けられる複数の第２被係止部と、
前記サイドプレートの前記ブレーキディスク側の板面に対して前記第２被係止部と係合可能なピッチで設けられる複数の第２係止部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のブレーキ装置。
【請求項８】
前記サイドプレートは、
前記ブレーキディスク側の板面の前記第２被係止部と対向する位置に切欠部を備え、
前記複数の第２係止部は、前記切欠部に形成されること
を特徴とする請求項７に記載のブレーキ装置。
【請求項９】
回転電機と、
前記回転電機のシャフトの回転を規制するブレーキ装置と
を備え、
前記ブレーキ装置は、
回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクと対向配置される複数のアーマチュアと、
前記複数のアーマチュアを前記ブレーキディスクに対して相対的に移動させる移動機構と、
前記ブレーキディスクの前記アーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる複数の被係止部と、
前記複数のアーマチュアの前記ブレーキディスク側の板面に対して前記被係止部と係合可能なピッチで設けられる複数の係止部と
を備え、
前記複数のアーマチュアのうち少なくとも１つに形成される前記係止部の位相を他の前記アーマチュアに形成される前記係止部の位相と異ならせたこと
を特徴とする駆動システム。
【請求項１０】
前記回転電機は、
該回転電機に内蔵されて前記シャフトの回転を規制する内部ブレーキ装置
をさらに備え、
前記ブレーキ装置は、
前記回転電機と別体に設けられること
を特徴とする請求項９に記載の駆動システム。
【請求項１１】
前記シャフトの回転を減じて出力する減速機
をさらに備え、
前記ブレーキ装置は、
前記減速機の入力軸の回転を規制することによって前記シャフトの回転を規制すること
を特徴とする請求項８または９に記載の駆動システム。
【請求項１２】
請求項９、１０または１１に記載の駆動システムを備え、該駆動システムを用いて姿勢を変更または保持することを特徴とするロボット。
【請求項１３】
前記ロボットは、
エンドエフェクタおよび該エンドエフェクタを移動させるアーム部を備えるアームユニットと、
前記駆動システムを用いて前記アームユニットを昇降させる昇降機構と
を備えたロボットであること
を特徴とする請求項１２に記載のロボット。
【請求項１４】
前記駆動システムを用いて前記昇降機構を旋回させる旋回機構
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ブレーキ装置、駆動システムおよびロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータを備えたロボットが、生産現場等において多用されている。ロボットのアーム等の可動部を駆動するモータには、摩擦力を利用してモータの回転を停止させるブレーキ装置が設けられる場合があり、かかるブレーキ装置によってアーム等の可動部の位置を保持することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０７６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したブレーキ装置は、たとえばブレーキシューの摩耗等による経年劣化あるいは油脂の混入等によって制動力が低下し、アーム等の可動部を保持することが困難となる場合がある。
【０００５】
このため、現在では、たとえばブレーキ装置のメンテナンスを定期的に実施し、制動力が低下する前に必要に応じて交換作業等を行うこととしているが、アーム等の可動部の保持はより確実に行われることが望ましい。
【０００６】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、アーム等の保持の確実性を高めることができるブレーキ装置、駆動システムおよびロボット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】
実施形態の一態様に係るブレーキ装置は、ブレーキディスクと、複数のアーマチュアと、移動機構と、複数の被係止部と、複数の係止部とを備える。ブレーキディスクは、回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転する。複数のアーマチュアは、ブレーキディスクと対向配置される。移動機構は、複数のアーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる。複数の被係止部は、ブレーキディスクのアーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部は、複数のアーマチュアのブレーキディスク側の板面に対して被係止部と係合可能なピッチで設けられる。そして、複数のアーマチュアのうち少なくとも１つに形成される係止部の位相が他のアーマチュアに形成される係止部の位相と異なる。
【０００８】
また、実施形態の一態様に係る駆動システムは、回転電機と、回転電機のシャフトの回転を規制するブレーキ装置とを備える。ブレーキ装置は、ブレーキディスクと、複数のアーマチュアと、移動機構と、複数の被係止部と、複数の係止部とを備える。ブレーキディスクは、回転電機が有するシャフトの回転に伴って回転する。複数のアーマチュアは、ブレーキディスクと対向配置される。移動機構は、複数のアーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる。複数の被係止部は、ブレーキディスクのアーマチュア側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部は、複数のアーマチュアのブレーキディスク側の板面に対して被係止部と係合可能なピッチで設けられる。そして、複数のアーマチュアのうち少なくとも１つに形成される係止部の位相が他のアーマチュアに形成される係止部の位相と異なる。
【０００９】
また、実施形態の一態様に係るロボットは、実施形態の一態様に係る駆動システムを備え、該駆動システムを用いて姿勢を変更または保持する。
【発明の効果】
【００１０】
実施形態の一態様によれば、アーム等の保持の確実性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るロボットの模式斜視図である。
【図２】図２は、ロボットの模式側面図である。
【図３】図３は、モータ、減速機および外部ブレーキの構成を示す模式断面図である。
【図４】図４は、ブレーキディスクの構成を示す模式正面図である。
【図５】図５は、第１アーマチュアおよび第２アーマチュアの構成を示す模式正面図である。
【図６】図６は、係止部の位相ずれを説明するための図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第１噛合部と第２噛合部との係合動作の説明図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第１噛合部と第２噛合部との係合動作の説明図である。
【図８】図８は、第１アーマチュアおよび第２アーマチュアの動作タイミングを示す図である。
【図９】図９は、第１コイルへの電源供給ラインの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る外部ブレーキの構成を示す模式断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第１アーマチュアおよび第２アーマチュアの他の配置例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第１アーマチュアおよび第２アーマチュアの他の配置例を示す図である。
【図１２】図１２は、第４の実施形態に係る外部ブレーキが備える第１アーマチュアの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、第５の実施形態に係るロボットの模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するブレーキ装置、駆動システムおよびロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るロボットの構成について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係るロボットの模式斜視図である。以下では、説明の便宜上、ロボット１の旋回位置が図１に示す状態であるとしてロボット１における各部位の位置関係を説明する。また、以下では、Ｚ軸方向を鉛直方向とする。
【００１４】
また、ここでは、ロボット１が、２つのハンド部を備えた搬送ロボットである場合の例について説明するが、ハンド部の数はこれに限られない。たとえば、ハンド部が１つの搬送ロボットにも適用することができる。また、ここでは、ハンド部が搬送する被搬送物として、液晶用のガラス基板や太陽光発電用の基板等の薄板状のワークを例に挙げて説明するが、被搬送物はこれに限られない。
【００１５】
図１に示すように、ロボット１は、旋回機構１０と、昇降機構２０と、水平アームユニット３０とを備える。
【００１６】
旋回機構１０は、基台１１と、旋回台１２とを備える。基台１１は、たとえば床面等に設置される。基台１１の上部には、旋回台１２が旋回軸Ｏを中心に旋回可能に取り付けられる。旋回台１２は、鉛直軸である旋回軸Ｏを中心として旋回する。かかる旋回台１２が旋回することにより、昇降機構２０および水平アームユニット３０は、旋回軸Ｏを中心として旋回する。
【００１７】
昇降機構２０は、支柱２１と、脚部ユニット２２とを備える。支柱２１は、旋回台１２の先端部から鉛直方向に立設される部材である。脚部ユニット２２は、基端部が支柱２１の先端部に支持され、先端部において水平アームユニット３０を支持する部材である。昇降機構２０は、脚部ユニット２２の姿勢を変化させることで、水平アームユニット３０を旋回軸Ｏと平行な軸に沿って上下方向に昇降させる。
【００１８】
脚部ユニット２２は、第１昇降用アーム２４と、第２昇降用アーム２６とを備える。第１昇降用アーム２４は、基端部が支柱２１の先端部と第１関節部２３を介して連結される。これにより、第１昇降用アーム２４は、水平軸である第１関節部２３の関節軸を中心として、支柱２１の先端部に回転可能に支持される。
【００１９】
第２昇降用アーム２６は、基端部が第１昇降用アーム２４の先端部と第２関節部２５を介して連結される。これにより、第２昇降用アーム２６は、水平軸である第２関節部２５の関節軸を中心として、第１昇降用アーム２４の先端部に回転可能に支持される。
【００２０】
水平アームユニット３０は、第２昇降用アーム２６の先端部と第３関節部２７を介して連結される。これにより、水平アームユニット３０は、水平軸である第３関節部２７の関節軸を中心として、第２昇降用アーム２６の先端部に回転可能に支持される。
【００２１】
このように、第１の実施形態に係るロボット１は、１つの脚部ユニット２２を用いて水平アームユニット３０を支持する。このため、２以上の昇降アームユニットで水平アームユニット３０を支持する場合に比べて、構成を簡素化することができる。
【００２２】
水平アームユニット３０は、下側アームユニット３１ａと、上側アームユニット３１ｂとを備える。下側アームユニット３１ａは、ハンド部３３ａと、アーム部３２ａと、下側支持部材３４ａとを備える。ハンド部３３ａは、被搬送対象物である薄板状のワークＷを載置する。アーム部３２ａは、基端部が下側支持部材３４ａに支持され、先端部においてハンド部３３ａを支持する。下側支持部材３４ａは、第２昇降用アーム２６の先端部に、第３関節部２７の関節軸を中心として回転可能に支持される。下側支持部材３４ａには、上側支持部材３４ｂの基端部が固定され、アーム部３２ａの基端部が回転可能に支持される。
【００２３】
上側アームユニット３１ｂは、ハンド部３３ｂと、アーム部３２ｂと、上側支持部材３４ｂとを備える。ハンド部３３ｂは、被搬送対象物である薄板状のワークＷ（図示せず）を載置する。アーム部３２ｂは、基端部が上側支持部材３４ｂに回転可能に支持され、先端部においてハンド部３３ｂを支持する。上側支持部材３４ｂは、その基端部が下側支持部材３４ａの基端部に連結され、第３関節部２７の関節軸を中心として回転可能に支持される。
【００２４】
水平アームユニット３０は、アーム部３２ａ，３２ｂを伸縮させることによって、ハンド部３３ａ，３３ｂを所定の方向へ移動させる。たとえば、ロボット１が図１に示す旋回位置にある場合、アーム部３２ａ，３２ｂはＸ方向の正方向または負方向にハンド部３３ａ，３３ｂを直線的に移動させる。
【００２５】
第１の実施形態に係るロボット１は、たとえば、次のように図示しないストッカに保管されたワークＷをストッカから取り出し、図示しない搬送位置へ搬送する。なお、ここでは、ハンド部３３ａでワークＷをすくい上げて搬送する場合について説明するが、ハンド部３３ｂによる搬送も同様である。
【００２６】
まず、ロボット１は、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇又は下降させることによって、ストッカ内に保管されて取り出し対象となるワークＷの高さよりも少し低い高さにハンド部３３ａを位置させる。なお、ストッカ内には、たとえば、ロボット１が設置される工場の天井近くの高さから床面近くの高さまでの間に、ワークＷが一定の間隔を持って積み重ねられ保管される。
【００２７】
つづいて、ロボット１は、アーム部３２ａを駆動してハンド部３３ａを水平方向に直線的に移動させて、ワークＷを保管するストッカ内にハンド部３３ａを進入させ、その後、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を上昇させる。これにより、ハンド部３３ａ上にワークＷが載置される。
【００２８】
つづいて、ロボット１は、アーム部３２ａを縮ませることによってワークＷを載置したハンド部３３ａをストッカ内から水平方向に直線的に退出させる。その後、ロボット１は、ハンド部３３ａの先端部がワークＷの搬送位置の方向へ向くように水平アームユニット３０および昇降機構２０を旋回機構１０によって旋回させる。
【００２９】
つづいて、ロボット１は、アーム部３２ａを再び伸ばすことによって、ハンド部３３ａを水平方向に直線的に移動させ、ハンド部３３ａを搬送位置の上方に進入させる。そして、ロボット１は、昇降機構２０によって水平アームユニット３０を下降させる。これにより、ハンド部３３ａの位置が下降し、ワークＷが搬送位置に載置される。
【００３０】
このように、ロボット１は、アーム部３２ａ，３２ｂの伸縮によるハンド部３３ａ，３３ｂの移動、昇降機構２０による水平アームユニット３０の昇降および旋回機構１０による水平アームユニット３０の旋回によってワークＷの搬送を行う。
【００３１】
こうしたロボット１の動作は、通信ネットワークを介してロボット１と接続された制御装置５からの指示によって行われる。
【００３２】
制御装置５は、ロボット１の駆動制御を行う制御装置である。具体的には、ロボット１の各関節部２３，２５，２７には、モータが設けられており、制御装置５は、これらモータの駆動を指示する。ロボット１は、制御装置５からの指示に従って各モータを個別に任意の角度だけ回転させることで、旋回機構１０、昇降機構２０および水平アームユニット３０を駆動させる。ロボット１と制御装置５とを接続する通信ネットワークとしては、たとえば有線ＬＡＮ（Local  Area  Network）や無線ＬＡＮといった一般的なネットワークを用いることができる。なお、ここでは図示を省略するが、旋回台１２およびアーム部３２ａ，３２ｂにも同様のモータが設けられており、制御装置５は、これらモータの駆動指示も行う。
【００３３】
ここで、モータには、たとえば駆動電源遮断時においてモータの回転を規制するためのブレーキ装置（以下、「内部ブレーキ」と記載する）が内蔵される。また、モータの外部にも、モータの回転を規制するためのブレーキ装置（以下、「外部ブレーキ」と記載する）が設けられる。
【００３４】
第１の実施形態では、内部ブレーキおよび外部ブレーキとして無励磁作動式電磁ブレーキが用いられる。無励磁作動式電磁ブレーキは、電源供給時には電磁力によって制動力が解除され、電源遮断時にはバネ等の機械的作用で制動力が作用する仕組みを持ったブレーキ装置である。これらのブレーキ装置により、ロボット１の姿勢が保持され、昇降機構２０や水平アームユニット３０の位置ずれが防止される。
【００３５】
ブレーキ装置は、摩擦力を利用してモータの回転を停止させるのが一般的である。このため、たとえばブレーキシューの摩耗等による経年劣化あるいは油脂の混入等によって制動力が低下する場合がある。従来では、たとえばメンテナンスを定期的に行い、必要に応じて交換作業を行うことでブレーキの制動力低下による昇降機構２０等の位置ずれを未然に防ぐこととしている。しかし、昇降機構２０等の位置ずれは、より確実に防止することが望ましい。
【００３６】
特に、第１の実施形態に係るロボット１は、図１に示すように、１つの脚部ユニット２２で水平アームユニット３０を支持するタイプのロボットである。このため、２つ以上の脚部ユニットで水平アームユニットを支持するタイプのロボットと比べて、構成を簡素化することができるものの、ブレーキの制動力が低下した場合に昇降機構等の位置ずれが発生し易い。また、第１の実施形態に係るロボット１のように、液晶用ガラス基板や太陽光発電用基板を搬送するロボットは、基板が大型化していっていることに伴い、アームも大型化していっている。従って、重量化したアームは、より位置ずれが発生しやすくなってきている。
【００３７】
そこで、第１の実施形態に係るロボット１は、摩擦力だけでなく、せん断力も用いてモータを停止させるブレーキ装置を外部ブレーキに採用することで、昇降機構２０等の保持の確実性を高めることとした。
【００３８】
以下では、第１の実施形態に係るロボット１が備える内部ブレーキの構成および動作を具体的に説明する。なお、以下では、内部ブレーキおよび外部ブレーキが、無励磁作動式電磁ブレーキである場合の例について説明するが、内部ブレーキおよび外部ブレーキは無励磁作動式電磁ブレーキに限定されない。
【００３９】
図２は、ロボット１の模式側面図である。図２に示すように、ロボット１は、第１関節部２３と、第２関節部２５と、第３関節部２７とを備える。第１関節部２３は、第１昇降用アーム２４の基端部と支柱２１の先端部とを連結する関節部である。第２関節部２５は、第２昇降用アーム２６の基端部と第１昇降用アーム２４の先端部とを連結する関節部である。第３関節部２７は、水平アームユニット３０と第２昇降用アーム２６の先端部とを連結する関節部である。
【００４０】
第１関節部２３には、モータ４１ａ、減速機４２ａおよび外部ブレーキ４４ａが設けられる。第２関節部２５には、モータ４１ｂ、減速機４２ｂおよび外部ブレーキ４４ｂが設けられる。第３関節部２７には、モータ４１ｃ、減速機４２ｃおよび外部ブレーキ４４ｃが設けられる。そして、各モータ４１ａ〜４１ｃは、内部ブレーキ４３ａ〜４３ｃを内蔵する。
【００４１】
これらモータ４１ａ〜４１ｃと、外部ブレーキ４４ａ〜４４ｃと、内部ブレーキ４３ａ〜４３ｃと、減速機４２ａ〜４２ｃとを含んで駆動システムが構成される。なお、駆動システムは、少なくともモータ４１ａ〜４１ｃの何れか１つと、それに対応する１つの外部ブレーキ４４ａ〜４４ｃとを含んでいればよい。また、モータ４１ａ〜４１ｃは、回転電機の一例である。
【００４２】
第１関節部２３では、モータ４１ａの回転が減速機４２ａによって減速されて出力されることで、第１昇降用アーム２４が回転し、支柱２１に対する第１昇降用アーム２４の姿勢が変化する。また、第１関節部２３では、電源供給遮断時には、内部ブレーキ４３ａおよび外部ブレーキ４４ａが作動することによって、支柱２１に対する第１昇降用アーム２４の姿勢が保持される。
【００４３】
第２関節部２５では、モータ４１ｂの回転が減速機４２ｂによって減速されて出力されることで、第２昇降用アーム２６が回転し、第１昇降用アーム２４に対する第２昇降用アーム２６の姿勢が変化する。また、第２関節部２５では、電源供給遮断時には、内部ブレーキ４３ｂおよび外部ブレーキ４４ｂが作動することによって、第１昇降用アーム２４に対する第２昇降用アーム２６の姿勢が保持される。
【００４４】
第３関節部２７では、モータ４１ｃの回転が減速機４２ｃによって減速されて出力されることで、水平アームユニット３０が回転し、第２昇降用アーム２６に対する水平アームユニット３０の姿勢が変化する。また、第３関節部２７では、電源供給遮断時には、内部ブレーキ４３ｃおよび外部ブレーキ４４ｃが作動することによって、第２昇降用アーム２６に対する水平アームユニット３０の姿勢が保持される。
【００４５】
なお、ここでは図示を省略するが、基台１１と旋回台１２とを連結する関節部にも、第１関節部２３〜第３関節部２７と同様の駆動システムが設けられる。かかる駆動システムによって旋回台１２が旋回軸Ｏを中心として旋回し、旋回台１２が旋回することにより、昇降機構２０および水平アームユニット３０が旋回軸Ｏを中心として旋回する。このように、基台１１および旋回台１２は、駆動システムを用いて昇降機構２０を旋回させる旋回機構の一例である。
【００４６】
次に、モータ４１ａ〜４１ｃ、減速機４２ａ〜４２ｃおよび外部ブレーキ４４ａ〜４４ｃの具体的な構成について説明する。ここでは、一例として第１関節部２３に設けられたモータ４１ａ、減速機４２ａおよび外部ブレーキ４４ａの構成について図３を用いて説明する。図３は、モータ４１ａ、減速機４２ａおよび外部ブレーキ４４ａの構成を示す模式断面図である。
【００４７】
図３に示すように、第１関節部２３では、モータ４１ａが支柱２１に固定され、減速機４２ａが第１昇降用アーム２４に固定される。また、外部ブレーキ４４ａは、減速機４２ａを介してモータ４１ａと対向配置され、減速機４２ａの減速機本体部４２１に固定される。
【００４８】
モータ４１ａは、シャフト５１と、ハウジング５２と、固定子５３と、回転子５４と、内部ブレーキ４３ａとを備える。シャフト５１は、軸受５６を介してハウジング５２に回転自在に支持される。
【００４９】
ハウジング５２の内周には、固定子５３が固着される。固定子５３は、固定子コア５３ａと、固定子巻線５３ｂとを備える。また、固定子５３の内周側には、空隙を介して回転子５４が対向配置される。回転子５４は、シャフト５１の外周面に設けられる円筒状の回転子コア５４ａと、回転子コア５４ａの外周側に配置された複数の永久磁石５４ｂとを備え、シャフト５１と同軸に回転する。
【００５０】
このように構成されたモータ４１ａでは、固定子５３の固定子巻線５３ｂに電流が流れることにより、固定子５３の内側に回転磁界が発生する。そして、この回転磁界と回転子５４の永久磁石５４ｂが発生する磁界との相互作用によって回転子５４が回転し、この回転子５４の回転に伴ってシャフト５１が回転する。
【００５１】
内部ブレーキ４３ａは、シャフト５１の反負荷側に設けられる。かかる内部ブレーキ４３ａは、一般的な無励磁作動式電磁ブレーキであり、ブレーキディスク６１と、ブレーキシュー６２（摩擦部材に相当）と、アーマチュア６３と、サイドプレート６４と、バネ６５と、コイル６６とを備える。
【００５２】
かかる内部ブレーキ４３ａは、コイル６６に電圧が印加されると、バネ６５に反してアーマチュア６３が磁気吸引され、アーマチュア６３およびブレーキシュー６２間の間隔が開く。これにより、シャフト５１は、制動力が解除されて回転自在となる。一方、電源が遮断されて無励磁状態となると、アーマチュア６３がバネ６５の力によってブレーキシュー６２側に移動し、ブレーキシュー６２がアーマチュア６３とサイドプレート６４とによって押圧されて制動力が発生する。これにより、シャフト５１は、回転が規制された状態となる。
【００５３】
減速機４２ａは、シャフト５１の負荷側に接続される。かかる減速機４２ａは、たとえば遊星歯車型の減速機であり、入力軸４２２と、太陽歯車４２３と、遊星歯車４２４と、出力軸４２５とが減速機本体部４２１内に配設される。入力軸４２２は、シャフト５１に接続され、シャフト５１と一体かつ同軸に回転する。太陽歯車４２３は、入力軸４２２に固定され、かつその中心軸をシャフト５１の中心軸と同一としている。遊星歯車４２４は、減速機本体部４２１の内周面と太陽歯車４２３の外周面との間に回転自在に配置される。出力軸４２５は、基端部が遊星歯車４２４の回転中心位置に接続され、先端部が支柱２１に固定される。
【００５４】
このように構成された減速機４２ａでは、入力軸４２２がシャフト５１と一体に回転すると、かかる入力軸４２２の回転に伴って太陽歯車４２３が回転し、太陽歯車４２３の回転に伴って遊星歯車４２４が自転しつつ太陽歯車４２３を中心として公転する。そして、かかる遊星歯車４２４の公転に伴って出力軸４２５が回転することによって、支柱２１に対する第１昇降用アーム２４の姿勢が変化することとなる。
【００５５】
なお、減速機４２ａは、シャフト５１の回転を減じて出力することができるものであればよく、その構成は、図３に示したものに限定されない。
【００５６】
次に、外部ブレーキ４４ａの構成について説明する。外部ブレーキ４４ａは、減速機４２ａを介してモータ４１ａと対向する位置に配置され、減速機４２ａの入力軸４２２の回転を規制することによってシャフト５１の回転を規制するブレーキ装置である。上述したように、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａは、摩擦力だけでなく、せん断力も利用してモータの回転を規制する。
【００５７】
外部ブレーキ４４ａは、ブレーキディスク７１と、サイドプレート７２と、２つの第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂと、２つの第１バネ７４Ａ，７４Ｂ（付勢部材に相当）と、第１コイル７５（電磁コイルに相当）と、第１ガイド７６とを備える。また、外部ブレーキ４４ａは、第２アーマチュア７７と、第２バネ７８（第２付勢部材に相当）と、第２コイル７９（第２電磁コイルに相当）と、第２ガイド８０とを備える。
【００５８】
ブレーキディスク７１は、内周面が内歯車状に形成された環状の部材である。かかるブレーキディスク７１は、内周面が減速機４２ａの入力軸４２２に形成されたスプライン部４２２ａと噛み合うことで、入力軸４２２と一体的に回転するとともに、入力軸４２２の延在方向に沿って移動可能である。
【００５９】
また、ブレーキディスク７１の板面には、ブレーキシュー１３１および第１噛合部１３２が設けられる。これらの構成について図４を用いて説明する。図４は、ブレーキディスク７１の構成を示す模式正面図である。
【００６０】
ブレーキシュー１３１は、たとえばゴム等の摩擦抵抗の高い材料で形成された部材であり、図４に示すように、ブレーキディスク７１の外周部近傍に周方向に沿って環状に設けられる。かかるブレーキシュー１３１は、ブレーキディスク７１の両面に設けられており（図３参照）、制動時においてサイドプレート７２および第２アーマチュア７７と当接することによって摩擦力を生じさせる。
【００６１】
第１噛合部１３２は、ブレーキディスク７１の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７が配置される側の板面に設けられる部材であり、ブレーキシュー１３１よりも内周側に設けられる。
【００６２】
第１噛合部１３２は、複数の被係止部１３２ａを有する。被係止部１３２ａは、ブレーキディスク７１の板面に対して略垂直（ここでは、Ｘ軸負方向）に突出する部位であり、ブレーキディスク７１の径方向に沿って延在する。また、被係止部１３２ａは、ブレーキディスク７１の回転方向に沿って放射状に所定のピッチで設けられる。ここでは、被係止部１３２ａの形状が台形であるものとするが、被係止部１３２ａの形状は、たとえばインボリュート形状等であってもよい。
【００６３】
図３に戻り、サイドプレート７２について説明する。サイドプレート７２は、ブレーキディスク７１と対向配置される部材であり、たとえば減速機４２ａの減速機本体部４２１に固定される。
【００６４】
第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７は、サイドプレート７２が配置される側とは反対側においてブレーキディスク７１と対向配置される部材である。第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂは、ブレーキディスク７１の下側半分（Ｚ軸負方向側）と対向する位置に配置され、第２アーマチュア７７は、ブレーキディスク７１の上側半分（Ｚ軸正方向側）と対向する位置に配置される。
【００６５】
第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂのブレーキディスク７１側の板面には、挿通孔１１１、切欠部１１２および第２噛合部１１３，１１４が設けられる。また、第２アーマチュア７７のブレーキディスク７１側の板面には、挿通孔１２１が設けられる。
【００６６】
ここで、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７の構成について図５を用いて具体的に説明する。図５は、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７の構成を示す模式正面図である。
【００６７】
図５に示すように、第２アーマチュア７７は、円環を半分に分割した形状を有する。かかる第２アーマチュア７７の外周部近傍には、複数（ここでは、３つ）の挿通孔１２１が周方向に沿って形成される。各挿通孔１２１には、Ｘ軸方向に沿って延在する第２ガイド８０（図３参照）がそれぞれ挿通される。第２アーマチュア７７は、かかる第２ガイド８０によって第２コイル７９およびサイドプレート７２間を移動可能に支持される。
【００６８】
なお、第２アーマチュア７７は、ブレーキディスク７１の第１噛合部１３２と当接しないように、内周側が第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂよりも大きく開口している。
【００６９】
一方、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂは、それぞれ円環を１／４に分割した形状を有する。第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの外周部近傍には、複数（ここでは、２つ）の挿通孔１１１がそれぞれ周方向に沿って形成される。各挿通孔１１１には、Ｘ軸方向に沿って延在する第１ガイド７６（図３参照）がそれぞれ挿通される。第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂは、かかる第１ガイド７６によって第１コイル７５およびサイドプレート７２間を移動可能に支持される。
【００７０】
また、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂには、挿通孔１１１よりも内周側に切欠部１１２が形成される。具体的には、切欠部１１２は、ブレーキディスク７１側の板面のブレーキシュー１３１と対向する位置に形成される。かかる切欠部１１２を設けることにより、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂがブレーキシュー１３１と当接して、後述する第１噛合部１３２と第２噛合部１１３，１１４との係合動作が阻害されることを防止することができる。
【００７１】
切欠部１１２よりもさらに内周側には、第２噛合部１１３，１１４がそれぞれ設けられている。これら第２噛合部１１３，１１４は、ブレーキディスク７１側の板面の第１噛合部１３２と対向する位置に形成される。
【００７２】
第２噛合部１１３，１１４は、それぞれ複数の係止部１１３ａ，１１４ａを有する。係止部１１３ａ，１１４ａは、ブレーキディスク７１の第１噛合部１３２が有する被係止部１３２ａと同一形状であり、被係止部１３２ａと係合可能なピッチ、たとえば、同一ピッチあるいは整数倍または整数分の一倍のピッチで設けられる。各係止部１１３ａ，１１４ａは、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂ（ブレーキディスク７１）の径方向に沿って延在し、かつ、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの板面に対してブレーキディスク７１の回転方向に沿って放射状に配置される。
【００７３】
そして、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａでは、一方の第１アーマチュア７３Ａに対して所定のピッチで設けられる係止部１１３ａの位相と、他方の第１アーマチュア７３Ｂに対して所定のピッチで設けられる係止部１１４ａの位相とを異ならせることとしている。かかる点について、図６を用いて説明する。図６は、係止部１１３ａ，１１４ａの位相ずれを説明するための図である。
【００７４】
なお、図６においては、理解を容易にするために、周方向Ｌ（図５参照）に並べて配置される係止部１１３ａ，１１４ａを直線上に展開した場合の図を示している。
【００７５】
図６に示すように、第２噛合部１１３が有する複数の係止部１１３ａおよび第２噛合部１１４が有する複数の係止部１１４ａは、ピッチは同一であるが、位相が互いに異なっている。なお、図６では、複数の係止部１１４ａの位相を、複数の係止部１１３ａの位相に対して半周期ずらして設けた場合の例を示している。
【００７６】
図３に戻り、外部ブレーキ４４ａの他の構成について説明する。第１バネ７４Ａ，７４Ｂは、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂをブレーキディスク７１に近接する方向にそれぞれ付勢する付勢部材である。また、第１コイル７５は、通電時において第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂを第１バネ７４Ａ，７４Ｂの付勢力に抗して電磁吸引する電磁コイルである。
【００７７】
また、第２バネ７８は、第２アーマチュア７７をブレーキディスク７１に近接する方向にそれぞれ付勢する付勢部材である。また、第２コイル７９は、通電時において第２アーマチュア７７を第２バネ７８の付勢力に抗して電磁吸引する電磁コイルである。
【００７８】
第１コイル７５および第２コイル７９に通電すると、外部ブレーキ４４ａは励磁状態となる。そして、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７がそれぞれ第１バネ７４Ａ，７４Ｂおよび第２バネ７８の付勢力に抗して第１コイル７５および第２コイル７９に磁気吸引される。これにより、ブレーキディスク７１に対する押し付け力が開放され、シャフト５１が回転可能となる。
【００７９】
一方、駆動電源が遮断されて無励磁状態となると、外部ブレーキ４４ａでは、第２バネ７８の付勢力によって第２アーマチュア７７がブレーキディスク７１へ押し付けられる。これにより、ブレーキディスク７１が第２アーマチュア７７とともにサイドプレート７２側へ移動し、ブレーキシュー１３１の摩擦力によってブレーキディスク７１の回転が規制される。この結果、シャフト５１の回転が規制される。
【００８０】
このように、外部ブレーキ４４ａは、第２アーマチュア７７を用いてブレーキディスク７１をサイドプレート７２へ押し付けることにより、ブレーキシュー１３１の摩擦力を利用してシャフト５１の回転を規制することができる。
【００８１】
さらに、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａでは、駆動電源が遮断されて無励磁状態となると、第１バネ７４Ａ，７４Ｂの付勢力によって第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂがサイドプレート７２側へ押し付けられる。これにより、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの第２噛合部１１３，１１４がブレーキディスク７１の第１噛合部１３２と係合し、これによって生じるせん断力により、ブレーキディスク７１の回転が規制されてシャフト５１の回転が規制される。
【００８２】
上述したように、第２噛合部１１３が有する複数の係止部１１３ａと、第２噛合部１１４が有する複数の係止部１１４ａとは、位相がずれている。これにより、一方の第２噛合部１１３，１１４が第１噛合部１３２と噛み合うことができなくても、他方の第２噛合部１１３，１１４が第１噛合部１３２と噛み合うことができるようにしている。かかる点について図７Ａおよび図７Ｂを用いて説明する。図７Ａおよび図７Ｂは、第１噛合部１３２と第２噛合部１１３，１１４との係合動作の説明図である。
【００８３】
図７Ａに示すように、ブレーキディスク７１の回転位置によっては、第１噛合部１３２が有する被係止部１３２ａと第２噛合部１１３が有する係止部１１３ａとが衝突する、すなわち、第１噛合部１３２および第２噛合部１１３の山同士が当接する可能性がある。このような場合、第２噛合部１１３は第１噛合部１３２と係合することができない。
【００８４】
しかし、第２噛合部１１４が有する複数の係止部１１４ａは、第２噛合部１１３が有する複数の係止部１１３ａとは位相が異なるため、上記のように第２噛合部１１３が第１噛合部１３２と噛み合わない場合であっても、第１噛合部１３２と係合することができる。
【００８５】
また、図７Ｂに示すように、第１噛合部１３２および第２噛合部１１４の山同士が当接し、第１噛合部１３２と第２噛合部１１４とが係合することができない場合もある。しかし、かかる場合には、第２噛合部１１３が第１噛合部１３２と係合することで、シャフト５１の回転を規制することができる。
【００８６】
このように、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａは、ブレーキディスク７１に第１噛合部１３２を設けるとともに、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂに第２噛合部１１３，１１４を設け、これらを係合させることとした。すなわち、ブレーキディスク７１の回転をせん断力によって規制することとしたため、摩擦力を利用してシャフト５１の回転を規制する場合と比較して、ブレーキシュー１３１の経年劣化等による制動力の低下が生じ難く、第１昇降用アーム２４等の可動部の保持をより確実に行うことができる。
【００８７】
しかも、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａは、２つの第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂを備え、一方の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂに設けられる係止部１１３ａ，１１４ａの位相を、他方の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂに設けられる係止部１１３ａ，１１４ａの位相と異ならせることとした。これにより、第１噛合部１３２と第２噛合部１１３，１１４とをより確実に係合させることができる。
【００８８】
次に、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７の動作タイミングについて図８を用いて説明する。図８は、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７の動作タイミングを示す図である。
【００８９】
図８に示すように、第１の実施形態に係るロボット１では、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングを第２アーマチュア７７よりも遅らせることとしている。具体的には、電源供給が遮断されると（図８の（１）参照）、まず、第２アーマチュア７７が作動し（図８の（２）参照）、ブレーキシュー１３１の摩擦力によってシャフト５１の回転が規制される。
【００９０】
そして、第２アーマチュア７７が作動してから所定時間ｔが経過した後、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂが作動する（図８の（３）参照）。かかる所定時間ｔは、第２アーマチュア７７が作動してからシャフト５１が停止するまでの時間よりも長い時間である。すなわち、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂは、シャフト５１が停止した状態で作動する。
【００９１】
このように、第１の実施形態に係るロボット１では、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングを第２アーマチュア７７よりも遅らせることとした。言い換えれば、第１コイル７５の通電遮断タイミングを第２コイル７９よりも遅らせることとした。
【００９２】
これにより、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７を同時に作動させた場合と比較して、モータ４１ａや減速機４２ａが受ける衝撃を低減することができる。また、シャフト５１が停止した状態で第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂを作動させることとしたため、第１噛合部１３２と第２噛合部１１３，１１４とを係合させ易く、被係止部１３２ａや係止部１１３ａ，１１４ａの破損も生じ難い。
【００９３】
また、第１の実施形態に係るロボット１では、第１コイル７５への電源供給ラインに対して遅延回路の一種であるフライホイールダイオードを設けることによって、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂを第２アーマチュア７７よりも遅く作動させることとしている。図９は、第１コイル７５への電源供給ラインの一例を示す図である。
【００９４】
図９に示すように、第１コイル７５への電源供給ラインには、フライホイールダイオード４５が第１コイル７５と逆並列に接続されている。このようにフライホイールダイオード４５を設けることで、たとえば、スイッチ４６がオフされた場合あるいはＤＣ（Direct  Current）電源４７からの電源供給が遮断された場合に、電流は、経路ｈを辿って流れる。これにより、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングが、第２アーマチュア７７よりも遅れることとなる。
【００９５】
このように、第１コイル７５への電源供給ラインに遅延回路の一種であるフライホイールダイオード４５を設け、かかるフライホイールダイオード４５を用いて第１コイル７５の通電遮断タイミングを第２コイル７９よりも遅らせることとした。すなわち、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングの遅延を、フライホイールダイオード４５のような遅延回路を用いて実現することで、制御装置５を用いて第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングを制御する場合とは異なり、停電等によってロボット１および制御装置５がダウンした場合であっても、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングをずらすことができる。
【００９６】
なお、ここでは、遅延回路の一つとしてフライホイールダイオード４５を用いて説明したが、これに限ったものではなく、たとえばコンデンサ等を遅延回路として用いてもよい。また、ここでは、遅延回路を用いて第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングをずらす場合の例を示したが、上記のように制御装置５が第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂおよび第２アーマチュア７７の作動タイミングを制御することによって、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂの作動タイミングをずらすこととしてもよい。
【００９７】
第１バネ７４Ａ，７４Ｂおよび第１コイル７５は、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂをブレーキディスク７１に対して相対的に移動させる移動機構の一例である。同様に、第２バネ７８および第２コイル７９は、第２アーマチュア７７をブレーキディスク７１に対して相対的に移動させる第２移動機構の一例である。ここでは、１つの第１コイル７５を備える場合の例を示したが、第１コイル７５は、第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂごとに設けてもよい。
【００９８】
上述してきたように、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａは、ブレーキディスク７１と、複数の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂと、第１バネ７４Ａ，７４Ｂおよび第１コイル７５と、複数の被係止部１３２ａと、複数の係止部１１３ａ，１１４ａとを備える。
【００９９】
ブレーキディスク７１は、モータ４１ａが有するシャフト５１の回転に伴って回転する。複数の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂは、ブレーキディスク７１と対向配置される。第１バネ７４Ａ，７４Ｂおよび第１コイル７５は、複数の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂをブレーキディスク７１に対して相対的に移動させる。複数の被係止部１３２ａは、ブレーキディスク７１の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂ側の板面に対して所定のピッチで設けられる。複数の係止部１１３ａ，１１４ａは、複数の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂのブレーキディスク７１側の板面に対して被係止部１３２ａと係合可能なピッチで設けられる。そして、複数の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂのうち少なくとも１つに形成される係止部１１３ａ，１１４ａの位相が他の第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂに形成される係止部１１３ａ，１１４ａの位相と異なる。
【０１００】
したがって、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａによれば、アーム等の保持の確実性を高めることができる。
【０１０１】
また、第１の実施形態に係る駆動システムでは、モータ４１ａが、モータ４１ａに内蔵されてシャフト５１の回転を規制する内部ブレーキ４３ａをさらに備え、外部ブレーキ４４ａが、モータ４１ａと別体に設けられることとした。
【０１０２】
このように、１つのモータ４１ａに対して内部ブレーキ４３ａおよび外部ブレーキ４４ａの２つのブレーキ装置を備えることとしたため、モータ４１ａの回転を内部ブレーキ４３ａのみで規制する場合と比較して制動力を高めることができる。また、内部ブレーキ４３ａおよび外部ブレーキ４４ａのうちの一方の制動力が経年劣化等によって不十分となった場合であっても、他方のブレーキ装置によってモータ４１ａの回転を規制することができるため、アーム等の位置ずれをより確実に防ぐことができる。
【０１０３】
また、第１の実施形態に係る駆動システムは、シャフト５１の回転を減じて出力する減速機４２ａをさらに備え、外部ブレーキ４４ａが、減速機４２ａの入力軸４２２の回転を規制することによってシャフト５１の回転を規制することとした。
【０１０４】
これにより、被係止部１３２ａや係止部１１３ａ，１１４ａを比較的広めのピッチで形成した場合であっても、アーム等の位置ずれを好適に防止することができ、被係止部１３２ａや係止部１１３ａ，１１４ａの加工を容易化することができる。
【０１０５】
すなわち、被係止部１３２ａや係止部１１３ａ，１１４ａを広めの間隔で形成した場合、被係止部１３２ａと係止部１１３ａ，１１４ａとが噛み合うまでにブレーキディスク７１がずれる量が多くなる。しかし、ブレーキディスク７１のずれ量、すなわち、シャフト５１のずれ量は、減速機４２ａによって低減されて第１昇降用アーム２４へ伝達されるため、第１昇降用アーム２４のずれ量は、ブレーキディスク７１のずれ量と比較してわずかなものとなる。
【０１０６】
このように、ブレーキディスク７１が比較的大きくずれたとしても、第１昇降用アーム２４は僅かしかずれないため、被係止部１３２ａや係止部１１３ａ，１１４ａを比較的広めのピッチで形成した場合であっても、アーム等の位置ずれを好適に防止することができる。したがって、被係止部１３２ａや係止部１１３ａ，１１４ａの加工が容易になる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
外部ブレーキは、第１の実施形態において示した構成に限定されない。そこで、以下では、外部ブレーキの他の構成について図１０を用いて説明する。図１０は、第２の実施形態に係る外部ブレーキの構成を示す模式断面図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１０８】
図１０に示すように、第２の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａ＿１は、第１の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａが備えるブレーキディスク７１およびサイドプレート７２に代えて、ブレーキディスク７１＿１およびサイドプレート７２＿１を備える。
【０１０９】
ブレーキディスク７１＿１は、サイドプレート７２＿１側の板面に第３噛合部１３３を備える。第３噛合部１３３は、第１噛合部１３２と同様の部材であり、複数の被係止部（第２被係止部に相当）を有する。また、サイドプレート７２＿１は、ブレーキディスク７１＿１側の板面における第３噛合部１３３と対向する位置に第４噛合部１４２を備える。第４噛合部１４２は、第２噛合部１１３，１１４と同様の部材であり、複数の係止部（第２係止部に相当）を備える。
【０１１０】
駆動電源が遮断されて無励磁状態となると、外部ブレーキ４４ａ＿１では、第２バネ７８の付勢力によって第２アーマチュア７７がブレーキディスク７１＿１へ押し付けられ、ブレーキディスク７１＿１が第２アーマチュア７７とともにサイドプレート７２＿１側へ移動する。これにより、ブレーキディスク７１＿１の第３噛合部１３３がサイドプレート７２＿１の第４噛合部１４２と係合し、これによって生じるせん断力により、ブレーキディスク７１＿１の回転が規制されてシャフト５１の回転が規制される。
【０１１１】
なお、ブレーキシュー１３１による摩擦力を利用した回転規制が阻害されないように、サイドプレート７２＿１には、ブレーキディスク７１＿１側の板面の第３噛合部１３３と対向する位置に切欠部１４１が形成され、かかる切欠部１４１に対して第４噛合部１４２が形成される。
【０１１２】
このように、第２の実施形態に係る外部ブレーキ４４ａ＿１は、ブレーキディスク７１＿１と第１アーマチュア７３Ａ，７３Ｂとの間だけでなく、ブレーキディスク７１＿１とサイドプレート７２＿１との間においても、せん断力を利用した回転規制を行う。このため、第１昇降用アーム２４等の可動部の保持の確実性をより一層高めることができる。
【０１１３】
（第３の実施形態）
また、第１アーマチュアおよび第２アーマチュアの配置についても、上述した各実施形態に限定されるものではない。そこで、以下では、第１アーマチュアおよび第２アーマチュアの他の配置例について図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、第１アーマチュアおよび第２アーマチュアの他の配置例を示す図である。
【０１１４】
たとえば、図１１Ａに示すように、外部ブレーキは、円環状の第２アーマチュア７７＿１の内周側に、第１アーマチュア７３Ａ＿１，７３Ｂ＿１を備える構成であってもよい。かかる場合の第１アーマチュア７３Ａ＿１，７３Ｂ＿１は、円環を半分に分割した形状をそれぞれ有する。
【０１１５】
また、第１アーマチュア７３Ａ＿１，７３Ｂ＿１は、外周部近傍に複数の挿通孔１１１＿１を備え、かかる挿通孔１１１＿１よりも内周側に第２噛合部１１３＿１，１１４＿１を備える。第２噛合部１１３＿１，１１４＿１は、前述の第２噛合部１１３，１１４と同様、複数の係止部１１３ａ，１１４ａをそれぞれ備えており、これら係止部１１３ａ，１１４ａの位相はずれている。なお、第２アーマチュア７７＿１は、外周部近傍に複数の挿通孔１２１＿１を備える。
【０１１６】
このように、第１アーマチュア７３Ａ＿１，７３Ｂ＿１は、円環状に形成された第２アーマチュア７７＿１の内周側に配置されてもよい。
【０１１７】
また、これとは逆に、第２アーマチュアの外周側に第１アーマチュアが配置されてもよい。すなわち、図１１Ｂに示すように、外部ブレーキは、円環状の第２アーマチュア７７＿２の外周側に、第１アーマチュア７３Ａ＿２，７３Ｂ＿２を備える構成であってもよい。かかる場合の第１アーマチュア７３Ａ＿２，７３Ｂ＿２も、円環を半分に分割した形状をそれぞれ有する。
【０１１８】
第１アーマチュア７３Ａ＿２，７３Ｂ＿２は、外周部近傍に複数の挿通孔１１１＿２を備え、かかる挿通孔１１１＿２よりも内周側に第２噛合部１１３＿２，１１４＿２を備える。第２噛合部１１３＿２，１１４＿２は、前述の第２噛合部１１３，１１４と同様、複数の係止部１１３ａ，１１４ａをそれぞれ備えており、これら係止部１１３ａ，１１４ａの位相はずれている。なお、第２アーマチュア７７＿２は、外周部近傍に複数の挿通孔１２１＿２を備える。
【０１１９】
（第４の実施形態）
ところで、上述してきた各実施形態では、外部ブレーキが第１アーマチュアと第２アーマチュアとを備える場合の例を示したが、外部ブレーキは、必ずしも第２アーマチュアを備えることを要しない。かかる点について図１２を用いて説明する。図１２は、第４の実施形態に係る外部ブレーキが備える第１アーマチュアの構成を示す図である。
【０１２０】
図１２に示すように、第４の実施形態に係る外部ブレーキは、第１アーマチュア７３＿３，７３Ｂ＿３のみを備え、第２アーマチュアを備えない。第１アーマチュア７３＿３，７３Ｂ＿３は、円環を半分に分割した形状をそれぞれ有する。また、第１アーマチュア７３Ａ＿３，７３Ｂ＿３は、外周部近傍に複数の挿通孔１１１＿３を備え、かかる挿通孔１１１＿３よりも内周側に第２噛合部１１３＿３，１１４＿３を備える。第２噛合部１１３＿３，１１４＿３は、前述の第２噛合部１１３，１１４と同様、複数の係止部１１３ａ，１１４ａをそれぞれ備えており、これら係止部１１３ａ，１１４ａの位相はずれている。
【０１２１】
このように、外部ブレーキは、せん断力を利用した回転規制のみを行う構成であってもよい。
【０１２２】
（第５の実施形態）
上述してきた各実施形態では、ロボットが、１つの脚部ユニットで水平アームユニットを支持するタイプのロボットである場合の例について説明したが、ロボットのタイプは、これに限ったものではない。
【０１２３】
たとえば、ロボットは、２つ以上の脚部ユニットで水平アームユニットを支持するタイプのロボットであってもよい。以下では、かかるロボットの例について図１３を用いて説明する。図１３は、第５の実施形態に係るロボットの模式斜視図である。
【０１２４】
図１３に示すように、第５の実施形態に係るロボット１ａは、基台３１０と、昇降機構３２０と、水平アームユニット３３０とを備える。また、昇降機構３２０は、基台３１０に対して回転可能に取り付けられた旋回部３２１と、旋回部３２１の両端にそれぞれ立設された支柱部３２２，３２３とを備える。また、昇降機構３２０は、水平アームユニット３３０を回転可能に支持する支持ベース部３２４と、基端部が支柱部３２２，３２３にそれぞれ支持され、先端部で支持ベース部３２４を支持する２つの脚部ユニット３２５，３２６とを備える。
【０１２５】
また、脚部ユニット３２５は、支柱部３２２に対して基端部が回転可能に支持された第１脚部３２５ａと、第１脚部３２５ａの先端部に回転可能に基端部が支持され、かつ支持ベース部３２４を先端部で支持する第２脚部３２５ｂとを備える。同様に、脚部ユニット３２６は、支柱部３２３に対して基端部が回転可能に支持された第１脚部３２６ａと、第１脚部３２６ａの先端部に回転可能に基端部が支持され、かつ支持ベース部３２４を先端部で支持する第２脚部３２６ｂとを備える。
【０１２６】
水平アームユニット３３０は、ワークを載置するためのハンド部３３１ａ，３３１ｂと、ハンド部３３１ａ，３３１ｂをそれぞれ先端で支持するアーム部３３２ａ，３３２ｂとを備える。水平アームユニット３３０は、第１の実施形態に係る水平アームユニット３０と同様、アーム部３３２ａ，３３２ｂの伸縮によってハンド部３３１ａ，３３１ｂを所定方向へ移動させる。
【０１２７】
かかる昇降機構３２０では、２つの脚部ユニット３２５，３２６の姿勢を変化させることによって水平アームユニット３３０を上下方向に移動させる。なお、昇降機構３２０は、２つの脚部ユニット３２５，３２６を用いて水平アームユニット３３０を支持するため、第１の実施形態に係る昇降機構２０と比較して水平アームユニット３３０をより確実に保持することができる。
【０１２８】
そして、昇降機構３２０の各関節部、すなわち、第１脚部３２５ａ，３２６ａの基端部が支柱部３２２，３２３の先端部において回転可能に連結される第１関節部および第２脚部３２５ｂ，３２６ｂの基端部が第１脚部３２５ａ，３２６ａの先端部において回転可能に連結される第２関節部には、内部ブレーキを内蔵したモータ、減速機および外部ブレーキがそれぞれ設けられる。これらモータ、減速機、内部ブレーキおよび外部ブレーキの構成は、上述してきた各実施形態に係るモータ、減速機、内部ブレーキおよび外部ブレーキと同様である。
【０１２９】
このように、ロボットは、２つの脚部ユニットによって水平アームユニットを支持するタイプのロボットであってもよい。なお、かかるロボットとしては、たとえば、特許第４４６６７８５号、特許第４８２２０８５号、特開２０１１−１２５９４７号公報等において開示されているロボットを適用することができる。図１３では、２つの脚部ユニットを備えるロボットを示したが、脚部ユニットの数は２つ以上であってもよい。
【０１３０】
また、ロボットは、たとえば直動型の搬送ロボットであってもよい。このようなロボットとしては、たとえば、特許第４２２１７３３号、特許第４９１１３７１号、特開２０１０−２７４４１３号公報等において開示されているロボットを適用することができる。
【０１３１】
また、ロボットは、走行軸を有するタイプのロボットであってもよい。このようなロボットとしては、たとえば、特許第４５０１１０３号、特開２０００−０８４８７７号公報等において開示されているロボットを適用することができる。なお、走行軸は、１軸であってもよいし、互いに直交する２軸であってもよい。
【０１３２】
なお、上述してきた各実施形態では、本願の開示するブレーキ装置を外部ブレーキに対して適用した場合の例について説明したが、本願の開示するブレーキ装置は、回転電機に内蔵される内部ブレーキに対しても適用可能である。
【０１３３】
また、上述してきた各実施形態では、外部ブレーキおよび内部ブレーキが、無励磁作動式電磁ブレーキである場合の例について説明したが、外部ブレーキおよび内部ブレーキは、無励磁作動式以外のブレーキ装置であってもよい。また、アーマチュアをブレーキディスクに対して相対的に移動させる移動機構は、各実施形態において説明した付勢部材および電磁コイルを備えるもの以外のものであってもよい。
【０１３４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３５】
１  ロボット
４１ａ  モータ
４２ａ  減速機
４３ａ  内部ブレーキ
４４ａ  外部ブレーキ
７１  ブレーキディスク
７２  サイドプレート
７３Ａ，７３Ｂ  第１アーマチュア
７４Ａ，７４Ｂ  第１バネ
７５  第１コイル
７６  第１ガイド
７７  第２アーマチュア
７８  第２バネ
７９  第２コイル
８０  第２ガイド
１１２  切欠部
１１３，１１４  第２噛合部
１１３ａ，１１４ａ  係止部
１３１  ブレーキシュー
１３２  第１噛合部
１３２ａ  被係止部
１３３  第３噛合部
１４１  切欠部
１４２  第４噛合部
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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