(57)【要約】【課題】過大なトルクを受けても、出力ギアに損傷を及ぼすことなく外部構成要素を円滑に駆動するサーボ、及び、該サーボを有するロボットを提供する。  【解決手段】  サーボは、モータと、外部構成要素を駆動するために使用され且つ外部側面を有する出力軸と、モータと出力軸との間に配置され且つモータからの動力を出力軸に伝達するために使用されるギアセットとを含む。ギアセットは、出力軸の周りに配置された出力ギアを含む。出力ギアは、出力軸を通過させる貫通孔を規定する。貫通孔は、外部側面に対向する内部側面を有する。サーボは、外部側面と内部側面との間で、出力軸の周りに配置された接続リングを更に含む。接続リングは、出力軸にかかる負荷がプリセット値未満である場合、出力ギアを出力軸に接続し、負荷がプリセット値を超えた場合、出力ギアと出力軸の接続を断つために使用される。【選択図】図２
2019095063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
外部構成要素を駆動するように構成され、外部側面を含む出力軸と、
前記モータと前記出力軸との間に配置され且つ前記モータからの動力を前記出力軸に伝達するように構成され、前記出力軸の周りに配置された出力ギアを含むギアセットであって、前記出力ギアは、前記出力軸を通過させる貫通孔を規定し、前記貫通孔は前記外部側面に対向する内部側面を含むギアセットと、
前記外部側面と前記内部側面との間の出力軸の周りに配置され、前記外部側面及び前記内部側面にそれぞれ当接する内側面及び側面を含む接続リングであって、前記出力軸にかかる負荷がプリセット値未満である場合、前記出力軸からの動力を前記出力ギアに伝達するように前記出力ギアを前記出力軸に接続し、前記出力軸にかかる負荷が前記プリセット値を超えた場合、前記出力ギアと前記出力軸の接続を断つように構成された接続リングと、
を含むサーボ。
【請求項２】
前記接続リングが前記出力軸の軸方向に沿って移動するのを防止するように構成された制限機構を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載のサーボ。
【請求項３】
前記制限機構は、前記出力ギアの前記貫通孔の前記内部側面上に配置され、前記内部側面から突出する第１突出リングを含み、前記接続リングは、前記第１突出リングの一方の側に位置する、ことを特徴とする請求項２に記載のサーボ。
【請求項４】
前記制限機構は、前記内部側面から突出し且つ前記第１突出リングから離間された第２突出リングを更に含み、前記接続リングは、前記第１突出リングと前記第２突出リングとの間に位置する、ことを特徴とする請求項３に記載のサーボ。
【請求項５】
前記制限機構は、前記出力軸の前記外部側面上に配置され、前記外部側面から突出する第３突出リングを含み、前記接続リングは、前記第３突出リングの一方の側に位置する、ことを特徴とする請求項２に記載のサーボ。
【請求項６】
前記制限機構は、前記外部側面から突出し且つ前記第３突出リングから離間された第４突出リングを更に含み、前記接続リングは、前記第３突出リングと前記第４突出リングとの間に位置する、ことを特徴とする請求項５に記載のサーボ。
【請求項７】
前記接続リングは、円筒状の中空リングであり、一端から他端に軸方向に延びるスリットと、前記接続リングの外側面から突出し前記貫通孔の前記内部側面に当接する複数の突起とを有する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項８】
前記出力軸の一端に配置された磁石と、前記磁石に対向する磁気エンコーダとを更に含み、前記磁気エンコーダは、前記磁石の回転を感知するように構成される、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項９】
前記貫通孔の一端には、前記接続リングを前記貫通孔に挿入するのを容易にするフィレット又は面取り部が設けられる、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１０】
前記出力軸は、前記出力ギアの強度より高い前記接続リングの強度より高い強度を有する、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１１】
前記出力軸を回転可能に支持するための２つの軸受を更に含む、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のサーボを含むロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１７年１１月２３日に出願された中国特許出願第２０１７１１１８２３３３．０号の優先権を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、一般に、サーボに関し、特に、過負荷保護機能を有するサーボ、及び、該サーボを有するロボットに関する。
【０００３】
サーボは、多くの人型ロボット（例えば、サービスロボット）においてそれらの関節を駆動するために広く使用されている。サーボは、一般に、動力を供給するためのモータと、外部機構に接続される出力軸と、モータの動力を出力軸に伝達するためのギアセットと、を含む。ギアセットは、出力軸に固定接続された出力ギアを含む。ロボットの動作中に、ロボットが固定された物体（例えば、壁）にぶつかったり、地面に落ちたりすることがある。これらの状況では、一部のサーボの出力軸は、大きな瞬時トルクに耐える。サーボ内の出力ギアは出力軸に固定されているため、瞬時トルクが出力ギアに伝達され、過大な負荷によって出力ギアを損傷する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の主な目的は、過大なトルクを受けても、出力ギアに損傷を及ぼすことなく外部構成要素を円滑に駆動するサーボ、及び、該サーボを有するロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第1の側面によれば、モータと、外部側面を含み、外部構成要素を駆動するように構成される出力軸と、前記モータと前記出力軸との間に配置され且つ前記モータからの動力を前記出力軸に伝達するように構成されるギアセットと、前記外部側面と前記内部側面との間の出力軸の周りに配置され、前記外部側面及び前記内部側面にそれぞれ当接する内側面及び側面を含む接続リングとを含むサーボが提供される。前記ギアセットは、前記出力軸の周りに配置された出力ギアを含み、前記出力ギアは、前記外部側面に対向する内部側面を含んで前記出力軸の通過を許容する貫通孔を規定する。前記接続リングは、前記出力軸にかかる負荷がプリセット値未満である場合、前記出力軸からの動力を前記出力ギアに伝達するように前記出力ギアを前記出力軸に接続し、前記出力軸にかかる負荷が前記プリセット値を超えた場合、前記出力ギアと前記出力軸の接続を断つように構成される。
【０００６】
また、本発明の第２の側面によれば、上述した本発明の第1の側面によるサーボを含むロボットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態の多くの態様は、以下の図面を参照することにより、よりよく理解することができる。図面の構成要素は必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、その代わりに本発明の実施形態の原理を明瞭に説明することに重点が置かれている。さらに、図面において、全ての図は概略的であり、同様の参照符号は、いくつかの図を通して対応する部分を示す。
【図１】一実施形態によるサーボの平面視断面図の一例である。
【図２】図１のサーボの出力軸、接続リング及び出力ギアを示す分解図の一例である。
【図３】図１の出力軸及び出力ギアの平面視断面図の一例である。
【図４】第１実施形態による制限機構を示す平面視断面図の一例である。
【図５】第１実施形態の制限機構を示す別の平面視断面図の一例である。
【図６】第２実施形態による制限機構を示す平面視断面図の一例である。
【図７】第２実施形態の制限機構を示す別の平面視断面図の一例である。
【図８】別の実施形態によるサーボの平面視断面図の一例である。
【図９】図８の二重ギアの平面視分解断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示は、添付図面の図に限定されるものではなく一例として示されており、同様の参照符号は同様の要素を示す。本開示における「１つの（ａｎ）」又は「１つの（ｏｎｅ）」実施形態への参照は必ずしも同じ実施形態に限定されず、そのような参照は「少なくとも１つの」実施形態を意味することができることに留意されたい。
【０００９】
図１〜図３を参照すると、一実施形態では、サーボは、モータ４０と、外部構成要素を駆動するための出力軸１０と、モータ４０及び出力軸１０に接続され、且つモータ４０の動力を出力軸１０に伝達するためのギアセット５０と、を含む。出力軸１０は、出力軸１０の軸方向移動をも防止する２つの軸受１７及び１８によって回転可能に支持されている。ギアセット５０は、出力軸１０の周りに配置された出力ギア２０を含む。出力ギア２０は、出力軸１０の通過を許容する貫通孔２１（図４参照）を規定する。貫通孔２１は、出力軸１０に対向する内部側面２２（図４参照）を有する。出力軸１０は、内部側面２２に対向する外部側面１１（図４参照）を含む。サーボは、外部側面１１と内部側面２２との間で、出力軸１０の周りに配置された接続リング３０を更に含む。接続リング３０は、外部側面１１及び内部側面２２にそれぞれ当接する内側面及び外側面を有する。接続リング３０は、出力軸１０及び貫通孔２１と締まり嵌め状態となる。この実施形態では、接続リング３０を貫通孔２１に挿入するのを容易にするために、貫通孔２１の一端又は両端にフィレット又は面取り部２１０を設けることができる。フィレット２１０の場合、出力軸の軸に平行な仮想円（フィレット２１０がその一部である）の接線と出力軸の軸との間の距離は、接続リング３０と出力軸１０の軸との間の最大距離より短い。接続リング３０は、出力軸１０にかかる負荷がプリセット値未満である場合、出力軸１０からの動力を出力ギア２０に伝達するように出力ギア２０を出力軸１０に接続し、出力軸１０にかかる負荷がプリセット値を超えた場合、出力ギアと出力軸の接続を断つために使用される。出力軸１０に最大負荷がかかると、プリセット値に到達することに注意すべきである。負荷がプリセット値未満である場合、出力ギア２０は出力軸１０に対して静止したままであり、且つ出力軸１０と同期して回転する。負荷がプリセット値を超えると、出力軸が出力ギア２０に対して回転するため、出力ギア２０にかかる負荷が低減され、それにより、過大な負荷による出力ギア２０の損傷が防止される。この実施形態では、負荷がプリセット値を超えた場合、接続リング３０は出力ギア２０に付着したままであり、それらは、出力軸１０に対して全体として回転する。この実施形態では、出力軸１０の一端に磁石１４が配置され、磁石の回転を検出するために磁石１４に対向して磁気エンコーダ１５が配置される。磁気エンコーダ１５は、サーボの支持要素（符号なし）に固定された回路基板１６上に配置される。  磁気エンコーダ１５から出力される情報に基づいて、出力軸１０の回転角度を検出することができる。磁気エンコーダ１５の動作原理は公知であり、詳細には説明しない。なお、代替の実施形態では、磁気エンコーダを電位差計と置き換えることができる。
【００１０】
一実施形態では、出力ギア２０は、出力軸１０と隙間嵌め状態となり、接続リング３０は、出力ギア２０と出力軸１０との間に配置される。出力軸１０に係る負荷がプリセット値未満である場合、出力軸１０と接続リング３０との間、及び出力ギア２０と接続リング３０との間の摩擦力が克服されないため、出力ギア２０は出力軸１０と同期して回転することができる。出力軸１０に係る負荷がプリセット値を超えると、接続リング３０は、出力軸１０及び／又は出力ギア２０に対して回転し得る。即ち、出力軸１０に過大な負荷がかかった場合、接続リング３０は、以下の方式のいずれかで出力ギア２０と出力軸１０の接続を断つ。１）．接続リング３０は、出力軸１０に対して静止したままであり、出力ギア２０に対して回転する。２）．接続リング３０は、出力ギア２０に対して静止したままであり、出力軸１０に対して回転する。３）．接続リング３０は、出力軸１０及び出力ギア２０に対して回転する。要するに、出力ギア２０を出力軸１０に対して回転させることにより、出力ギア２０の負荷が効果的に低減され、出力ギア２０の損傷が防止される。
【００１１】
図２及び６〜７を参照すると、一実施形態では、接続リング３０は、円筒状の中空リングであり、一端から他端に軸方向に延びるスリット３０１を有する。スリット３０１は、接続リング３０が一定の弾性を有するようにする。これにより、接続リング３０は、貫通孔２１に挿入されるときに径方向に微量変形し、貫通孔２１が接続リング３０を受け入れた後に貫通孔２１の内部側面及び出力軸１０の外部側面に密接して当接することができる。それにより、出力軸１０からのトルクを出力ギア２０に伝達するために、接続リング３０と出力ギア２０及び出力軸１０との間に必要な摩擦が生じる。この実施形態では、多数の突起３０２が接続リング３０の外側面から外方に突出し、貫通孔２１の内部側面に当接する。接続リング３０の内部側面は、出力軸１０の外部側面に密接して当接する。突起３０２はそれぞれ、接続リング３０の軸方向にそって延びる。接続リング３０にかかる力の均一な分布のために、接続リング３０上には均一に分布された奇数個の突起３０２を配置することが好ましい。スリット３０１は、２つの隣接する突起３０２の間に配置することができ、又は突起３０２の１つが対称である仮想線に沿って延在することができる。この実施形態では、接続リング３０は、低コストであるが摩耗しやすい真鍮、又は高コストであるが高い硬度及び長い寿命を有するスチールで作ることができる。出力軸１０の強度は、接続リング３０の強度よりも高く、接続リング３０の強度は出力ギア２０の強度より高い。
【００１２】
図４及び５を参照すると、代替の実施形態では、接続リング３０を接続リング３０ａに置き換えることができる。接続リング３０ａは、接続リング３０と類似の構造を有する。相違点は、多数の突起３０２ａが中空円筒状リング３０ａの内部側面から内方に突出することである。突起３０２ａは、出力軸１０の外部側面に密接して当接し、接続リング３０ａの外部側面は、貫通孔２１の内部側面に密接して当接する。
【００１３】
一実施形態では、サーボは、接続リング３０が出力軸１０の軸方向に沿って移動ずるのを防止するための制限機構６０を更に含む。出力軸１０の負荷が正常範囲内にある場合、出力ギア２０は、接続リング３０と内部側面２２及び外部側面１１との間の摩擦によって出力軸１０に接続される。これにより、モータ４０は出力ギア２０の回転を駆動することができる。出力軸１０の負荷が過大である場合、接続リング３０は、内部側面２２及び／又は外部側面１１に対して回転し、出力ギア２０を出力軸１０に対して回転させる。制限機構６０は、接続リング３０をブロックすることができ、接続リング３０が、出力軸１０を出力ギア２０に接続する位置から離れて軸方向に移動した後にトルクを伝達できないという問題を回避することができる。
【００１４】
図４を参照すると、制限機構６０は、出力ギア２０の貫通孔の内部側面２２に配置され、内部側面から突出する第１突出リング２３を含む。接続リング３０ａは、第１突出リング２３の一側に位置する。一実施形態では、接続リング３０ａの一側は、第１突出リング２３に当接する。このような構成により、第１突出リング２３は、内部側面２２と外部側面１１との間で接続リング３０ａを保持し、接続リング３０ａが出力軸１０の軸方向に摺動するのを防止することができ、それにより、接続リング３０ａが出力軸１０からのトルクを出力ギアに効果的に伝達する。
【００１５】
図５を参照すると、一実施形態では、制限機構６０は、内部側面２２から突出し、第１突出リング２３から離間した第２突出リング２４を更に含む。接続リング３０ａは、第１突出リング２３と第２突出リング２４との間に位置する。一実施形態では、接続リング３０ａの両側が第１突出リング２３及び第２突出リング２４にそれぞれ当接する。このような構成により、出力軸１０の軸方向の接続リング３０の摺動が回避されるので、接続リング３０ａは、トルク伝達のために常に内部側面２２と外部側面１１との間で保持される。なお、第１突出リング２３及び第２突出リング２４は、射出成型によって出力ギア２０と一体的に形成されてもよいし、スクリューなどの締結具によって出力ギア２０に固定的に接続されてもよい。
【００１６】
図６を参照すると、代替の実施形態では、制限機構６０は、出力軸１０の外部側面１１に配置され、外部側面１１から突出する第３突出リング１２を含む。接続リング３０は、第３突出リング１２の一側に位置する。この実施形態では、接続リング３０の一側は、第３突出リング１２に当接する。このような構成により、第３突出リング１２は、内部側面２２と外部側面１１との間で接続リング３０を保持し、接続リング３０が出力軸１０の軸方向に摺動するのを防止することができ、それにより、接続リング３０が出力軸１０からのトルクを出力ギアに効果的に伝達する。
【００１７】
図７を参照すると、一実施形態では、制限機構６０は、外部側面１１から突出し、第３突出リング１２から離間した第４突出リング１３を更に含む。接続リング３０は、第３突出リング１２と第４突出リング１３との間に位置する。この実施形態では、接続リング３０の両側が第３突出リング１２及び第４突出リング１３にそれぞれ当接する。このような構成により、出力軸１０の軸方向の接続リング３０の摺動が回避されるので、接続リング３０は、トルク伝達のために常に内部側面２２と外部側面１１との間で保持される。なお、第３突出リング１２及び第４突出リング１３は、射出成型によって出力軸１０と一体的に形成されてもよいし、スクリューなどの締結具によって出力軸１０に固定的に接続されてもよい。
【００１８】
図８及び９は、図１のサーボと類似の別の実施形態によるサーボを示す。相違は、この実施形態の接続リングが出力ギアに配置されていないことである。具体的には、サーボは、モータ４０と、外部構成要素を駆動するための出力軸７０と、モータ４０と出力軸７０との間に配置され、且つモータ４０の動力を出力軸７０に伝達するためのギアセット５０ａと、を含む。ギアセット５０は、少なくとも１つの二重ギア１００を含む。好ましくは、ギアセット５０は３つの二重ギア１００を含む。明確にするために、二重ギアはそれぞれ参照符号５１、５２及び５３で示される。第１段ギア５１は、モータ４０の出力ギア及び第２段ギア５２に噛合する。第３段ギア５３は、第２段ギア５２及び出力軸７０に噛合する。ギア５１、５２及び５３の各々は、第１ギア８０と、第１ギア８０と同軸に接続された接続軸１０ａと、接続軸１０ａの周りに同軸に配置された第２ギア２０ａとを含む。第２ギア２０ａは、内部側面２２ａを有する貫通孔２１ａを規定する。接続軸１０ａは、内部側面２２ａに対向する外部側面１１ａを有する。サーボは、３つの二重ギアのいずれか１つの内部側面２２ａと外部側面１１ａとの間の接続軸１０ａの周りに配置された接続リング３０を更に含む。  接続リング３０は、外部側面１１ａ及び内部側面２２ａにそれぞれ当接する内側面及び外側面を有する。接続リング３０は、接続軸１０ａにかかる負荷がプリセット値未満である場合、第２ギア２０ａを接続軸１０ａに接続し、接続軸１０ａにかかる負荷がプリセット値を超えた場合、第２ギア２０ａと接続軸１０ａの接続を断つために使用される。
【００１９】
上記の構造は、２ｋｇ又は３ｋｇの定格負荷を有する小型サーボにも適用可能であり、１２ｋｇ、２０ｋｇ又は２５ｋｇの定格負荷を有する中型サーボにも適用可能である。
【００２０】
本開示の一実施形態によるロボットは、上述のようなサーボを含む。
【００２１】
本開示のサーボは、弾性構成要素によって２つのクラッチ要素が所定の位置に保持されたクラッチ手段を有する従来のサーボと比較して、出力ギアと出力軸との間の摩擦力によって出力ギアを出力軸に接続する接続リングを含み、それにより、弾性構成要素の使用による従来のサーボの不要な「軸方向の遊び」を無くして、騒音の低減を容易にする。
【００２２】
本開示の特徴及び要素は、特定の組み合わせにおいて実施形態として記載されているが、各特徴又は要素は、単独で、又は添付の特許請求の範囲が表現される用語の広範な一般的な意味によって示される全範囲まで、本開示の原理内における他の様々な組み合わせで使用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０…出力軸
１２…第３突出リング
１３…第４突出リング
１４…磁石
１５…磁気エンコーダ
１７，１８…軸受
２０…出力ギア
２１…貫通孔
２３…第１突出リング
２４…第２突出リング
３０…接続リング
４０…モータ
５０…ギアセット
６０…制限機構
２１０…フィレット又は面取り部
３０１…スリット
３０２，３０２ａ…突起
【図１】
2019095063.tif 000003
【図２】
2019095063.tif 000004
【図３】
2019095063.tif 000005
【図４】
2019095063.tif 000006
【図５】
2019095063.tif 000007
【図６】
2019095063.tif 000008
【図７】
2019095063.tif 000009
【図８】
2019095063.tif 000010
【図９】
2019095063.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月18日(2019.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
外部構成要素を駆動するように構成され、外部側面を含む出力軸と、
前記モータと前記出力軸との間に配置され且つ前記モータからの動力を前記出力軸に伝達するように構成され、前記出力軸の周りに配置された出力ギアと前記出力ギア及び前記モータ間に介在する複数段ギアとを含むギアセットであって、前記出力ギアは、前記出力軸を通過させる貫通孔を規定し、前記貫通孔は前記外部側面に対向する内部側面を含むギアセットと、
前記外部側面と前記内部側面との間の出力軸の周りに配置され、前記外部側面及び前記内部側面にそれぞれ当接する内側面及び側面を含む接続リングであって、前記出力軸にかかる負荷がプリセット値未満である場合、前記出力軸からの動力を前記出力ギアに伝達するように前記出力ギアを前記出力軸に接続し、前記出力軸にかかる負荷が前記プリセット値を超えた場合、前記出力ギアと前記出力軸の接続を断つように構成された接続リングと、
を含み、
前記複数段ギアにおける各段のギアは、前記出力軸と平行な軸周りに回転する歯車であることを特徴とするサーボ。
【請求項２】
モータと、
外部構成要素を駆動するように構成される出力軸と、
前記モータと前記出力軸との間に配置され且つ前記モータからの動力を前記出力軸に伝達するように構成され、前記出力軸の周りに配置された出力ギアと前記出力ギア及び前記モータ間に介在する複数段ギアとを含むギアセットであって、前記複数段ギアのうち少なくとも１つは、第１ギアの接続軸を第２ギアの貫通孔内に配置した二重ギアであるギアセットと、
前記接続軸の外部側面と前記貫通孔の内部側面との間の前記接続軸の周りに配置され、前記外部側面及び前記内部側面にそれぞれ当接する内側面及び側面を含む接続リングであって、前記接続軸にかかる負荷がプリセット値未満である場合、前記第２ギアを前記接続軸に接続し、前記接続軸にかかる負荷が前記プリセット値を超えた場合、前記第２ギアと前記接続軸の接続を断つように構成された接続リングと、
を含むサーボ。
【請求項３】
前記接続リングが前記出力軸の軸方向に沿って移動するのを防止するように構成された制限機構を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載のサーボ。
【請求項４】
前記制限機構は、前記出力ギアの前記貫通孔の前記内部側面上に配置され、前記内部側面から突出する第１突出リングを含み、前記接続リングは、前記第１突出リングの一方の側に位置する、ことを特徴とする３に記載のサーボ。
【請求項５】
前記制限機構は、前記内部側面から突出し且つ前記第１突出リングから離間された第２突出リングを更に含み、前記接続リングは、前記第１突出リングと前記第２突出リングとの間に位置する、ことを特徴とする４に記載のサーボ。
【請求項６】
前記制限機構は、前記出力軸の前記外部側面上に配置され、前記外部側面から突出する第３突出リングを含み、前記接続リングは、前記第３突出リングの一方の側に位置する、ことを特徴とする３に記載のサーボ。
【請求項７】
前記制限機構は、前記外部側面から突出し且つ前記第３突出リングから離間された第４突出リングを更に含み、前記接続リングは、前記第３突出リングと前記第４突出リングとの間に位置する、ことを特徴とする６に記載のサーボ。
【請求項８】
前記接続リングは、円筒状の中空リングであり、一端から他端に軸方向に延びるスリットと、前記接続リングの外側面から突出し前記貫通孔の前記内部側面に当接する複数の突起とを有する、ことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項９】
前記出力軸の一端に配置された磁石と、前記磁石に対向する磁気エンコーダとを更に含み、前記磁気エンコーダは、前記磁石の回転を感知するように構成される、ことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１０】
前記貫通孔の一端には、前記接続リングを前記貫通孔に挿入するのを容易にするフィレット又は面取り部が設けられる、ことを特徴とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１１】
前記出力軸は、前記出力ギアの強度より高い前記接続リングの強度より高い強度を有する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１２】
前記出力軸を回転可能に支持するための２つの軸受を更に含む、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のサーボを含むロボット。
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月3日(2019.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
外部構成要素を駆動するように構成され、外部側面を含む出力軸と、
前記モータと前記出力軸との間に配置され且つ前記モータからの動力を前記出力軸に伝達するように構成され、前記出力軸の周りに配置された出力ギアと前記出力ギア及び前記モータ間に介在する複数段ギアとを含むギアセットであって、前記出力ギアは、前記出力軸を通過させる貫通孔を規定し、前記貫通孔は前記外部側面に対向する内部側面を含むギアセットと、
前記外部側面と前記内部側面との間の出力軸の周りに配置され、前記外部側面及び前記内部側面にそれぞれ当接する内側面及び外側面を含む接続リングであって、前記出力軸にかかる負荷がプリセット値未満である場合、前記出力軸からの動力を前記出力ギアに伝達するように前記出力ギアを前記出力軸に接続し、前記出力軸にかかる負荷が前記プリセット値を超えた場合、前記出力ギアと前記出力軸の接続を断つように構成された接続リングと、
を含み、
前記複数段ギアにおける各段のギアは、前記出力軸と平行な軸周りに回転する歯車であることを特徴とするサーボ。
【請求項２】
モータと、
外部構成要素を駆動するように構成される出力軸と、
前記モータと前記出力軸との間に配置され且つ前記モータからの動力を前記出力軸に伝達するように構成され、前記出力軸の周りに配置された出力ギアと前記出力ギア及び前記モータ間に介在する複数段ギアとを含むギアセットであって、前記複数段ギアのうち少なくとも１つは、第１ギアの接続軸を第２ギアの貫通孔内に配置した二重ギアであるギアセットと、
前記接続軸の外部側面と前記貫通孔の内部側面との間の前記接続軸の周りに配置され、前記外部側面及び前記内部側面にそれぞれ当接する内側面及び外側面を含む接続リングであって、前記接続軸にかかる負荷がプリセット値未満である場合、前記第２ギアを前記接続軸に接続し、前記接続軸にかかる負荷が前記プリセット値を超えた場合、前記第２ギアと前記接続軸の接続を断つように構成された接続リングと、
を含むサーボ。
【請求項３】
前記接続リングが前記出力軸の軸方向に沿って移動するのを防止するように構成された制限機構を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載のサーボ。
【請求項４】
前記制限機構は、前記出力ギアの前記貫通孔の前記内部側面上に配置され、前記内部側面から突出する第１突出リングを含み、前記接続リングは、前記第１突出リングの一方の側に位置する、ことを特徴とする請求項３に記載のサーボ。
【請求項５】
前記制限機構は、前記内部側面から突出し且つ前記第１突出リングから離間された第２突出リングを更に含み、前記接続リングは、前記第１突出リングと前記第２突出リングとの間に位置する、ことを特徴とする請求項４に記載のサーボ。
【請求項６】
前記制限機構は、前記出力軸の前記外部側面上に配置され、前記外部側面から突出する第３突出リングを含み、前記接続リングは、前記第３突出リングの一方の側に位置する、ことを特徴とする請求項３に記載のサーボ。
【請求項７】
前記制限機構は、前記外部側面から突出し且つ前記第３突出リングから離間された第４突出リングを更に含み、前記接続リングは、前記第３突出リングと前記第４突出リングとの間に位置する、ことを特徴とする請求項６に記載のサーボ。
【請求項８】
前記接続リングは、円筒状の中空リングであり、一端から他端に軸方向に延びるスリットと、前記接続リングの外側面から突出し前記貫通孔の前記内部側面に当接する複数の突起とを有する、ことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項９】
前記出力軸の一端に配置された磁石と、前記磁石に対向する磁気エンコーダとを更に含み、前記磁気エンコーダは、前記磁石の回転を感知するように構成される、ことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１０】
前記貫通孔の一端には、前記接続リングを前記貫通孔に挿入するのを容易にするフィレット又は面取り部が設けられる、ことを特徴とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１１】
前記出力軸は、前記出力ギアの強度より高い前記接続リングの強度より高い強度を有する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１２】
前記出力軸を回転可能に支持するための２つの軸受を更に含む、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のサーボ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のサーボを含むロボット。