(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造のアーム（１４）と、
前記アーム（１４）を挟んで互いに対向する一対の支持部（Ａ、Ｂ）を形成し、前記一対の支持部（Ａ、Ｂ）により前記アーム（１４）を揺動軸（Ｘ）回りに揺動自在に支持するＵ字形状のハウジング（１０）と、
前記アーム（１４）の内部空間に収容されたモータ（１５）であって、前記一対の支持部（Ａ、Ｂ）のうちの一方の支持部（Ａ）に隣接した前記アーム（１４）の一方の壁部（１４ａ）に固定され、前記一方の支持部（Ａ）に対して前記アーム（１４）を前記揺動軸（Ｘ）回りに揺動させるモータ（１５）と、
前記一対の支持部（Ａ、Ｂ）のうちの他方の支持部（Ｂ）に隣接した前記アーム（１４）の他方の壁部（１４ｂ）に形成された第一開口部（１４ｃ）内に挿入された中空軸受（１６）であり、該中空軸受の中心軸が前記揺動軸（Ｘ）と一致している中空軸受（１６）と、
前記第一開口部（１４ｃ）内に挿入された前記中空軸受（１６）の内輪を支持している中空シャフト部（２１ａ）と、を備え、
前記中空シャフト部（２１ａ）は、前記アーム（１４）の前記他方の壁部（１４ｂ）に隣接した、前記他方の支持部（Ｂ）を形成する前記ハウジング（１０）の壁部（１０ｃ）に対して着脱可能に固定されており、当該壁部（１０ｃ）には、前記中空軸受（１６）と前記モータ（１５）とが通過可能な第二開口部（１０ｄ）が形成されており、
前記第一開口部（１４ｃ）は、前記モータ（１５）が通過可能に形成されており、
前記中空シャフト部（２１ａ）の中空部は前記モータ（１５）よりも小さく形成されている、ロボットの関節構造。
【請求項２】
第三開口部（２４ａ）が形成された軸受アダプタ（２４）をさらに備え、
前記軸受アダプタ（２４）は前記第一開口部（１４ｃ）内に挿入されるとともに、前記アーム（１４）の前記他方の壁部（１４ｂ）に対して着脱可能に固定されており、
前記第三開口部（２４ａ）内に前記中空軸受（１６）が挿入されており、
前記第二開口部（１０ｄ）は、前記中空軸受（１６）と前記モータ（１５）と前記軸受アダプタ（２４）とが通過可能に形成されている、請求項１に記載のロボットの関節構造。
【請求項３】
前記モータ（１５）の回転速度を減速する減速機（１７）であって、前記ハウジング（１４）の内部空間に収容され、前記アーム（１４）の前記一方の壁部（１４ａ）に固定された減速機（１７）をさらに備え、
前記モータ（１５）および前記減速機（１７）の各回転軸が前記揺動軸（Ｘ）と同じ軸線上に配置されている、請求項１または２に記載のロボットの関節構造。
【請求項４】
前記ハウジング（１０）は一部品から作られている、請求項１から３のいずれか一項に記載のロボットの関節構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空構造のアームと、アームを揺動自在に支持する支持部を形成するハウジングと、アームを揺動させるモータと、を備えたロボットの関節構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットの関節構造において、互いに対向する一対の支持部によりアームを挟んで揺動自在に支持する構造、いわゆる両持ち支持型の関節構造が知られている。
そのような関節構造は、特許文献１に示されるように、中空構造のアームと、アームの一端部を挟んで互いに対向する一対の支持部を形成し、一対の支持部によりアームを揺動自在に支持するＵ字形状のハウジングと、を備えている。
【０００３】
図３は従来技術におけるロボットの関節構造の断面図である。図３に示されるように、Ｕ字形状のハウジング１０は、アーム１４を挟んで互いに対向する一対の支持部Ａ、Ｂを形成していて、一対の支持部Ａ、Ｂによりアーム１４を揺動軸Ｘ回りに揺動自在に支持している。ハウジング１０およびアーム１４の各内部空間には、アーム１４を揺動させる回転装置が収容されている。回転装置としては、図３に示されるようなモータ１５および減速機１７などが使用されている。図３に示されるように、モータ１５および減速機１７の各回転軸はアーム１４の揺動軸Ｘと同じ軸線上に配置されている。
【０００４】
図３に示されるように、モータ１５は、アーム１４の内部空間において、アーム１４の両側壁のうちの一方の壁部１４ａに組付けられている。また、アーム１４の他方の壁部１４ｂに開口部１４ｃが形成され、開口部１４ｃ内に中空軸受１６が配置されている。中空軸受１６内には筒形の中空シャフト部１０ａが挿入されている。中空シャフト部１０ａはハウジング１０に形成され、かつ、中空シャフト部１０ａの中心軸はアーム１４の揺動軸Ｘと一致している。そして、モータ１５を中空シャフト部１０ａ内に通せるように中空シャフト部１０ａの内径をモータ１５の外径よりも大きくすることにより、モータ１５の組付けや交換が可能となっている。したがって、モータ１５の外径が大きくなると、中空シャフト部１０ａの中空部の内径Ｄを大きくして、中空軸受１６の寸法も大きくする必要がある。
【０００５】
一般的に、中空軸受のコストは軸受寸法の拡大に応じて高額になる。特許文献１に示されるようなロボットの手首関節の場合、関節軸を駆動するモータの外径は比較的小さくなるため、中空軸受の寸法は比較的小さくて済む。
【０００６】
しかし、手首関節よりも大きな負荷が掛かる関節、例えば、ひじ関節や肩関節においては、手首関節におけるモータよりも大きいモータを使用する必要がある。この結果、中空軸受の寸法が大きくなり、中空軸受のコストも上昇してしまう。このような問題が、特許文献１に開示される関節構造をロボットの手首関節以外の関節に適用した場合に発生する。
【０００７】
図４は垂直多関節型ロボットを示す斜視図である。図４に示されるように、垂直多関節型ロボットのアームの先端部にはワークＷを把持するハンド４１が取付けられている。そして、アームの関節として、手首関節４２、ひじ関節４３、および肩関節４４などが在る。ひじ関節４３や肩関節４４などの関節軸を駆動するモータは、手首関節４２の関節軸を駆動するモータと比較して大きくなることが多い。
【０００８】
前述したコストの問題を回避するため、Ｕ字形状のハウジング１０を分割可能に２つの部品から作製した関節構造が提案されている。図５はそのような分割可能なＵ字形状のハウジング１０を備えた関節構造の断面図を示している。なお、図５においては、図３に示した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してある。
【０００９】
図５を参照すると、Ｕ字形状のハウジング１０は、Ｌ字形状の第１部品１１とＩ形状の第２部品１２とをボルト１３により締結することにより形成されている。そして、第１部品１１と第２部品１２とがアーム１４を挟んで互いに対向していて、アーム１４を揺動軸Ｘ回りに揺動自在に支持している。特に、第２部品１２に筒形の中空シャフト部１２ａが形成されている。中空シャフト部１２ａは、アーム１４の他方の壁部１４ｂの開口部１４ｃ内に在る中空軸受１６に挿入されている。そして、中空シャフト部１２ａの中心軸はアーム１４の揺動軸Ｘと一致している。
【００１０】
このような構造の場合、ボルト１３を緩めることにより、第２部品１２を第１部品１１から取外すことができる。第２部品１２を取外すと、アーム１４の開口部１４ｃから中空軸受１６も取外すことができる。そのため、開口部１４ｃの内径をモータ１５の外径よりも大きくするだけで、開口部１４ｃからモータ１５の組付けや交換が可能となる。
つまり、図５に示される従来の関節構造においては、中空軸受１６や中空シャフト部１２ａの内径をモータ１５の外径よりも大きくする必要が無い。したがって、モータ１５の外径に依らずに中空軸受１６の寸法を選定することができる。
【００１１】
しかし、ロボットの外殻は一般的に鋳物により作られる。このため、鋳物により作られた第１部品１１および第２部品１２をボルト１３により結合することによりハウジング１０が形成されることになる。このような構造の場合、ハウジング１０全体を一つの鋳物品により形成した構造と比べて、ハウジング１０の剛性は低下する。
【００１２】
また、第１部品１１および第２部品１２を互いに結合してハウジング１０を形成するため、ロボットの外殻面に分割線が増えてしまい、ロボットの見映えが低下する問題も発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１４１９６８号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上のように、特許文献１に開示されたロボットの関節構造においては、モータの外径の拡大に応じて中空軸受のコストが非常に高額になってしまう問題がある。この問題を回避するため、図５に示されるようにアームを両持ち支持するＵ字形のハウジングを２つの部品から作製して分割可能とする構造がある。しかし、この構造においては、ハウジングの剛性とロボットの見映えとが低下してしまう問題がある。
そこで本発明は、上述した問題に鑑み、アームを揺動自在に支持するハウジングの剛性とロボットの見映えとを低下させず、またモータの外径が拡大してもコストアップを招かないロボットの関節構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第一態様は、中空構造のアームと、アームを挟んで互いに対向する一対の支持部を形成し、一対の支持部によりアームを揺動軸回りに揺動自在に支持するＵ字形状のハウジングと、を備えたロボットの関節構造に係る。さらに、第一態様の関節構造は、アームを揺動軸回りに揺動させるモータと、中空軸受と、中空シャフト部とをさらに備える。
【００１６】
第一態様によれば、モータはアームの内部空間に収容されていて、一対の支持部のうちの一方の支持部に隣接したアームの一方の壁部に固定されている。中空軸受は、一対の支持部のうちの他方の支持部に隣接したアームの他方の壁部に形成された第一開口部内に挿入されており、該中空軸受の中心軸はアームの揺動軸と一致している。さらに、中空シャフト部は、第一開口部内に挿入された中空軸受の内輪を支持している。
【００１７】
さらに、第一態様によれば、第一開口部は、モータが通過可能に形成されており、中空シャフト部の中空部はモータよりも小さく形成されている。そして、中空シャフト部は、アームの他方の壁部に隣接した、他方の支持部を形成するハウジングの壁部に対して着脱可能に固定されており、当該壁部には、中空軸受とモータとが通過可能な第二開口部が形成されている。以上のような第一態様により上述の課題が解決される。しかし、本発明は、第一態様に限られず、以下の第二態様ないし第四態様のいずれかを提供することもできる。
【００１８】
本発明の第二態様によれば、第一態様のロボットの関節構造において、第三開口部が形成された軸受アダプタをさらに備え、その軸受アダプタは第一開口部内に挿入されるとともにアームに着脱可能に固定されており、第三開口部内には中空軸受が挿入されており、第二開口部は、中空軸受とモータと軸受アダプタとが通過可能に形成されている、ロボットの関節構造が提供される。
【００１９】
本発明の第三態様によれば、第一態様または第二態様のロボットの関節構造において、モータの回転速度を減速する減速機であって、ハウジングの内部空間に収容され、アームの一方の壁部に固定された減速機をさらに備え、モータおよび減速機の各回転軸が揺動軸と同じ軸線上に配置されている、ロボットの関節構造が提供される。
【００２０】
本発明の第四態様によれば、第一態様から第三態様のいずれかであって、ハウジングは一部品から作られている、ロボットの関節構造が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第一態様によれば、モータを収容したアームを挟んで互いに対向する一対の支持部がＵ字形状のハウジングによって形成され、一対の支持部によりアームが揺動自在に支持されている。そのような一対の支持部のうちの他方の支持部に隣接したアームの他方の壁部に第一開口部が形成され、該第一開口部に中空軸受が挿入されている。そして、中空軸受の内輪は、中空シャフト部により支持されており、中空シャフト部は、アームの他方の壁部に隣接した、他方の支持部を形成するハウジングの壁部に対して着脱可能に固定されている。
【００２２】
上記の他方の支持部を形成するハウジングの壁部には、中空軸受とモータとが通過可能な第二開口部が形成され、かつ、上記第一開口部はモータが通過可能に形成されている。本願において、中空シャフト部の中空部はモータよりも小さく形成されているため、ハウジング内のモータを中空シャフト部の中空部に通して取外すことはできないが、中空シャフト部はハウジングの壁部に対して着脱可能となっている。そのため、中空シャフト部をハウジングの壁部から取外すことにより、第一開口部内の中空軸受を第二開口部に通して取外し、さらにアーム内のモータも第一開口部および第二開口部に通してアーム内から取出すことができる。
【００２３】
このように中空シャフト部を着脱可能に構成したので、中空軸受の外径は、モータが通過するのに必要最小限の内径の第一開口部内に中空軸受を嵌合できる寸法であればよい。つまり、中空軸受の内輪や中空シャフト部の中空部の内径はモータの外径よりも小さくてよい。
【００２４】
したがって、第一態様によれば、モータの取付けや交換時に中空シャフトの中空部にモータを通過させる必要が有る関節構造（図３参照）と比べると、より小さい寸法の中空軸受を選定することができる。その結果、ロボットの関節構造に必要な軸受のコスト、ならびにロボットのコストを削減することができる。
【００２５】
さらに、第一態様によると、図５に示された従来の関節構造のようにＵ字形状のハウジングを分割可能に２つの鋳造品から作製する必要が無くなる。つまり、Ｕ字形状のハウジングを一部品の鋳物から作ることができる。このため、図５に示された従来の関節構造に対して、ハウジングの剛性とロボットの見映えとを低下させることなく、ロボットのコストを削減することができる。
【００２６】
また、本発明の第二態様によれば、第一態様のロボットの関節構造において、第三開口部が形成された軸受アダプタがさらに備えられている。その軸受アダプタは第一開口部内に挿入されるとともに、アームの他方の壁部に対して着脱可能に固定されている。さらに、第三開口部内には中空軸受が挿入されており、第二開口部は、中空軸受とモータと軸受アダプタとが通過可能に形成されている。このように軸受アダプタを第一開口部と中空軸受との間に設けたので、中空軸受の外径は、モータが通過するのに必要最小限の内径の第一開口部内に挿入された軸受アダプタの第三開口部内に中空軸受を嵌合できる寸法であればよい。
したがって、第二態様によれば、第二態様と比べて、より小さい寸法の中空軸受を選定することができるようになり、ロボットのコストをより削減することができる。
【００２７】
また、本発明の第三態様によれば、モータをアーム内に収容および固定し、該モータの回転速度を減速する減速機をハウジング内に収容および固定するロボットの関節構造において、モータおよび減速機の各回転軸をアームの揺動軸と同じ軸線上に配置している。このようにモータおよび減速機を配置することにより、モータの動力をアームに伝達する動力伝達機構の部品点数を最少にすることができる。
【００２８】
また、本発明の第四態様によれば、アームを揺動自在に支持するＵ字形状のハウジングを一部品から作るようにしている。これにより、複数の鋳造部品を結合してＵ字形形状のハウジングを形成する場合と比べて、ハウジングの剛性の低下ならびにロボットの見映えの低下を防ぐことができる。
【００２９】
添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態のロボットの関節構造を示す断面図である。
【図２】第２実施形態のロボットの関節構造を示す断面図である。
【図３】従来技術におけるロボットの関節構造を示す断面図である。
【図４】一般的な垂直多関節型ロボットの斜視図である。
【図５】従来技術におけるロボットの関節構造の別の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図５に示した従来の関節構造と同じ構成要素には同一の符号を付して説明することとする。
【００３２】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態のロボットの関節構造を示す断面図である。
第１実施形態のロボットの関節構造は、図１に示すように、中空構造のアーム１４と、アーム１４の一端部を挟んで互いに対向する一対の支持部Ａ、Ｂを形成するＵ字形状のハウジング１０と、を備える。ハウジング１０は、そのような一対の支持部Ａ、Ｂによりアーム１４を揺動自在に支持している。
【００３３】
ハウジング１０およびアーム１４の内部空間には、アーム１４を揺動させる回転装置が収容されている。その回転装置としては、図１に示したようなモータ１５および減速機１７などが設けられている。
【００３４】
図１に示されるように、モータ１５はアーム１４の内部空間に収容されていて、アーム１４の両側壁のうちの一方の壁部１４ａに組付けられている。より具体的には、アーム１４の内部空間に対面する壁部１４ａの一面に環状のアダプタ１８がボルトにより固定され、アダプタ１８上にモータ１５がボルトにより固定されている。なお、アーム１４の壁部１４ａは、Ｕ字形状のハウジング１０の一対の支持部Ａ、Ｂのうちの一方の支持部Ａに隣接する壁部である。
【００３５】
一方、壁部１４ａの他面には減速機１７が固定されている。減速機１７としては、遊星歯車減速機、サイクロ（登録商標）減速機、または波動歯車装置などを使用することができる。そのような減速機１７は出力部１７ａと入力部１７ｂと固定部１７ｃとから構成されている。図１においては、減速機１７の出力部１７ａ、入力部１７ｂ、および固定部１７ｃの各形態を簡略的に図示してある。
【００３６】
減速機１７の出力部１７ａは壁部１４ａの他面にボルトにより固定されている。減速機１７の入力部１７ｂにはモータ１５の出力が入力されており、それによりモータ１５の回転数が減速機１７に伝達されるようになる。減速機１７の固定部１７ｃはハウジング１０の内壁面にボルトにより固定されている。
【００３７】
上述した構成において、モータ１５を回転させると、モータ１５の回転速度が減速機１７により減速されてアーム１４に伝達される。そして、当該アーム１４は、ハウジング１０に対して揺動軸Ｘ回りに揺動することとなる。
【００３８】
なお、モータ１５をアダプタ１８上に固定した理由は、モータ１５と、減速機１７の出力部１７ａをアーム１４の壁部１４ａに固定しているボルト１９とを相互に干渉させないためである。このため、アダプタ１８の厚みはボルト１９のヘッドの厚みよりも大きい。また、モータ１５をボルト１９と干渉させない目的を達成するならば、アダプタ１８の形状は環状に限られず、如何なる形状であってもよい。
【００３９】
さらに、モータ１５および減速機１７の各回転軸はアーム１４の揺動軸Ｘと同じ軸線上に配置されている。この配置によると、モータ１５の動力をアーム１４に伝達する動力伝達機構の部品点数を最少にすることができる。
【００４０】
ハウジング１０の一方の支持部Ａには減速機１７を通過させられる開口部１０ｂが形成されていて、開口部１０ｂは第１カバー２０により閉塞されている。
【００４１】
また、他方の支持部Ｂに隣接したアーム１４の他方の壁部１４ｂ（すなわち、モータ１５および減速機１７が固定された壁部１４ａとは反対の壁部１４ｂ）に、開口部１４ｃが形成されている。開口部１４ｃ内には中空軸受１６が軸受取付部材２１によって取付けられている。
【００４２】
軸受取付部材２１は、中空軸受１６の内輪を支持する筒形の中空シャフト部２１ａと、軸受取付部材２１をハウジング１０に着脱可能に固定するためのフランジ部２１ｂと、を備える。
軸受取付部材２１はハウジング１０の内部空間に配置されている。フランジ部２１ｂは、アーム１４の他方の壁部１４ｂに隣接した、他方の支持部Ｂを形成するハウジング１０の壁部１０ｃに着脱可能に固定される。特に、中空軸受１６および中空シャフト部２１ａの各中心軸がアーム１４の揺動軸Ｘと一致するように、フランジ部２１ｂはハウジング１０の内壁面にボルトにより固定されている。
【００４３】
さらに、上記のようにフランジ部２１ｂをハウジング１０の内壁面に固定した状態において、中空シャフト部２１ａに支持された中空軸受１６が開口部１４ｃ内に収まるように、中空シャフト部２１ａは所定の軸方向長さを有している。また、フランジ部２１ｂが固定されたハウジング１０の壁部１０ｃには、中空シャフト部２１ａに支持された中空軸受１６を通過させられる開口部１０ｄが形成されている。以上の構成により、アーム１４は、ハウジング１０に対して中空軸受１６を介して揺動軸Ｘ回りに揺動自在となる。
なお、図１に示される中空軸受１６は転がり軸受の形態として描かれているが、本発明においては、中空軸受１６にすべり軸受を使用してもよい。
【００４４】
さらに、中空軸受１６の外輪と、アーム１４の開口部１４ｃの内周面とは隙間嵌めによって緩く結合されている。一方、中空軸受１６の内輪と、軸受取付部材２１の中空シャフト部２１ａとは締まり嵌めによって固く結合されている。そのため、軸受取付部材２１をハウジング１０の壁部１０ｃから取外すと、軸受取付部材２１と一緒に中空軸受１６もアーム１４の開口部１４ｃから外れるようになる。また、本願において、アーム１４の開口部１４ｃはモータ１５が通過可能に形成されており、ハウジング１０の開口部１０ｄはモータ１５と中空軸受１６とが通過可能に形成されている。これにより、中空軸受１６の外径は、モータ１５が通過するのに必要最小限の内径の開口部１４ｃ内に中空軸受１６を嵌合できる寸法であればよい。つまり、本願においては、中空軸受１６の内径をモータ１５の外径よりも小さく設定できるので、中空シャフト部２１ａの中空部はモータ１５よりも小さく形成されている。
【００４５】
したがって、以上に説明した第１実施形態によれば、モータ１５の取付けや交換時に中空シャフト部２１ａの中空部にモータ１５を通過させる必要が有る関節構造（図３参照）と比べると、より小さい寸法の中空軸受１６を選定することができる。その結果、ロボットの関節構造に必要な軸受のコスト、ならびにロボットのコストを削減することができる。
【００４６】
また、モータ１４の取付けや交換時に中空シャフト部２１ａの中空部にモータ１５を通過させる必要が無いため、中空シャフト部２１の中空部の容積を小さくして関節軸の剛性を高めることもできる。なお、第１実施形態においては、軸受取付部材２１の中空シャフト部２１ａの中空部に、モータ１５を駆動するためのケーブル２２（図中に点線で図示）を通している。
【００４７】
さらに、ハウジング１０の他方の支持部Ｂには、モータ１５と中空軸受１６と軸受取付部材２１とを通過させられる開口部１０ｅが形成されていて、開口部１０ｅは第２カバー２３により閉塞されている。これにより、モータ１５と中空軸受１６と軸受取付部材２１とをハウジング１０に通過させてアーム１４に取付けることが可能となる。
【００４８】
また、第１実施形態によると、図５に示された従来の関節構造のようにＵ字形状のハウジング１０を分割可能に２つの鋳造品から作製する必要も無い。つまり、第１実施形態によるＵ字形状のハウジング１０は一部品の鋳物から作られる。このため、従来の関節構造（図５）と比べて、ハウジング１０の剛性を高めることができ、またロボットの見映えは低下しなくなる。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の変形例を説明する。ここでは、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を図面に付し、第１実施形態に対して異なる点を主に説明することとする。
図２は、第２実施形態のロボットの関節構造を示す断面図である。
第２実施形態においては、図２に示すように、中空軸受１６とアーム１４との間に環状の軸受アダプタ２４が設置されている。軸受アダプタ２４には、中空軸受１６と嵌合する開口部２４ａが形成されている。さらに、軸受アダプタ２４には、ボルトにより軸受アダプタ２４をアーム１４の開口部１４ｃの周縁部に固定するためのフランジ部２４ｂが形成されている。
【００５０】
さらに、中空軸受１６の外輪と、軸受アダプタ２４の開口部２４ａの内周面とは隙間嵌めによって緩く結合されている。一方、中空軸受１６の内輪と、軸受取付部材２１の中空シャフト部２１ａとは締まり嵌めによって固く結合されている。したがって、軸受取付部材２１をハウジング１０の壁部１０ｃから取外すと、軸受取付部材２１と一緒に中空軸受１６も軸受アダプタ２４の開口部２４ａから外れるようになる。また、本願においては、アーム１４の開口部１４ｃはモータ１５が通過可能に形成されており、ハウジング１０の開口部１０ｄはモータ１５と中空軸受１６と軸受アダプタ２４とが通過可能に形成されている。
【００５１】
前述した第１実施形態（図１）においては、中空軸受１６の外輪と、モータ１５が通過可能に形成された開口部１４ｃとが嵌合する必要がある。これに対し、図２に示される第２実施形態においては、中空軸受１６の外輪と軸受アダプタ２４とが嵌合すればよい。つまり、中空軸受１６の外径は、モータ１５が通過するのに必要最小限の内径の開口部１４ｃ内に挿入された軸受アダプタ２４の開口部２４ｃ内に中空軸受１６を嵌合できる寸法であればよい。
【００５２】
したがって、第２実施形態によると、第１実施形態の関節構造（図１）と比べて、より小さい寸法の中空軸受１６を選定することができる。その結果、ロボットの関節構造に必要な軸受のコスト、ならびにロボットのコストを削減することができる。
さらに、図５に示された従来の関節構造のようにＵ字形状のハウジング１０を分割可能に２つの鋳造品から作製する必要が無い。一つの鋳造品によってＵ字形状のハウジング１０を形成することができるので、ハウジング１０の剛性とロボットの見映えとが低下するという問題は発生しなくなる。
【００５３】
以上では典型的な実施形態を示したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲で上述の実施形態を様々な形、構造や材料などに変更可能である。したがって、本発明は、ロボットの関節軸に対して適用されるだけでなく、モータを収容する筐体と、軸受を支持するシャフト部とを備える如何なる構造体に対しても適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０    ハウジング
１０ｂ、１０ｄ、１０ｅ    開口部
１０ｃ    ハウジングの壁部
１４    アーム
１４ａ    アームの一方の壁部
１４ｂ    アームの他方の壁部
１４ｃ    開口部
１５    モータ
１６    中空軸受
１７    減速機
１７ａ    出力部
１７ｂ    入力部
１７ｃ    固定部
１８    アダプタ
１９    ボルト
２０、２３    カバー
２１    軸受取付部材
２１ａ    中空シャフト部
２１ｂ    フランジ部
２２    ケーブル
２４    軸受アダプタ
２４ａ    開口部
２４ｂ    フランジ部
【要約】
【課題】アームを揺動自在に支持するハウジングの剛性とロボットの見映えとを低下させず、またモータの外径が拡大してもコストアップを招かないロボットの関節構造を提供する。
【解決手段】モータ１５は、アーム１４の内部空間において、アーム１４の一方の壁部１４ａに固定される。中空軸受１６は、アーム１４の他方の壁部１４ｂに形成された第一開口部１４ｃ内に挿入される。中空シャフト部２１ａはハウジング１０に着脱可能に固定されていて、中空軸受１６の内輪を支持する。中空シャフト部２１ａの中空部はモータ１５よりも小さく形成される。第一開口部１４ｃは、モータ１５が通過可能に形成される。支持部Ｂを形成するハウジング１０の壁部１０ｃには、中空軸受１６とモータ１５とが通過可能な第二開口部１０ｄが形成されている。
【選択図】図１【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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