(57)【要約】【課題】回転数制御の精度の低下を抑制できる駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置は、中空部を有する第１軸部と第２軸部とがユニバーサルジョイントで互いに接続された第１軸部材と、中空部に挿入され、第１軸部材と動力伝達部を介して連結された第２軸部材と、第１軸部材を回転させる駆動部と、第１軸部材と第２軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、を備える。【選択図】図１
2012231605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有する第１軸部と第２軸部とがユニバーサルジョイントで互いに接続された第１軸部材と、
前記中空部に挿入され、前記第１軸部材と動力伝達部を介して連結された第２軸部材と、
前記第１軸部材を回転させる駆動部と、
前記第１軸部材と前記第２軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、前記一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、
を備える駆動装置。
【請求項２】
前記第２軸部の少なくとも一部は、前記第１軸部の軸方向と異なる方向に配置されている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第２軸部は、前記第１軸部に対して相対的に傾斜している、請求項１又は請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第２軸部材は、第２のユニバーサルジョイントで互いに接続された第３軸部及び第４軸部を有し、前記第４軸部が前記第３軸部に対して相対的に傾斜している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第４軸部は、前記第２軸部と平行である、請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第１軸部を保持する駆動部本体と、
前記第２軸部を保持する検出部本体と、
前記駆動部本体と前記検出部本体との相対的な姿勢を調整する姿勢調整部と、
を備える、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記検出部本体に保持されて前記スケールを介した光を受光する受光部を有する、請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記中空部に流体を封止する封止部を備える、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項９】
中空部を有する第１軸部材と、
前記中空部に挿入され、前記第１軸部材と動力伝達部を介して連結された第２軸部材と、
前記第１軸部材を回転させる駆動部と、
前記第１軸部材の前記中空部に流体を封止する封止部と、
前記第１軸部材と前記第２軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、前記一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、
を備える駆動装置。
【請求項１０】
前記封止部は、ラビリンスシールを含む、請求項８又は９に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記流体の蒸気圧は、水の蒸気圧以下である、請求項８から１０のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記検出部は、前記スケールを介した光を受光する受光部を有する、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項１３】
中空部を有する第１軸部と第２軸部とが不連続部で互いに接続された第１軸部材と、
前記中空部に挿入され、前記第１軸部材と動力伝達部を介して連結された第２軸部材と、
前記第１軸部材を回転させる駆動部と、
前記第１軸部材に配置された第１のスケールと前記第２軸部材に配置された第２のスケールとを有し、前記第１軸部材と前記第２軸部材との少なくとも一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、
を備える駆動装置。
【請求項１４】
前記第２軸部材は、第３軸部と第４軸部とを有し、
前記第３軸部と前記第４軸部とは、第２の不連続部で互いに接続されている、
請求項１３に記載の駆動装置。
【請求項１５】
軸部材と、
前記軸部材を駆動する請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の駆動装置と、
を備えるロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置及びロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業ロボット等の駆動部分には、ギヤ付きモータ等の駆動装置が用いられることがあるギヤ付きモータは、例えば、中空のモータ軸を有するモータと、モータ軸に連結された減速機と、モータ軸の中空部に挿入されて減速機の出力側に連結された出力軸とを備える。（例えば、特許文献１参照）。減速機は、例えば、１つ以上のギヤを含んで構成される。
【０００３】
ギヤ付きモータには、モータの回転軸と減速機の出力軸の少なくとも一方の軸に、回転数等の回転情報を検出するエンコーダが設けられることがある。エンコーダは、例えば、回転数を検出する対象の軸に設けられたスケールの変位を光学的に検出する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−７０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ギヤ付きモータは、減速機のギヤにグリス等の潤滑剤や防錆剤等の液体が用いられることがあり、この液体がモータの回転軸と減速機の出力軸とを介してエンコーダまで流れる可能性がある。エンコーダは、例えばスケールが上記の液体で覆われると、検出精度が低下する可能性がある。結果として、このギヤ付きモータが搭載された機械の動作の精度が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑み成されたものであって、回転情報の制御の精度低下を抑制できる駆動装置及びロボット装置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】
本発明の第１の態様に従えば、中空部を有する第１軸部と第２軸部とがユニバーサルジョイントで互いに接続された第１軸部材と、中空部に挿入され、第１軸部材と動力伝達部を介して連結された第２軸部材と、第１軸部材を回転させる駆動部と、第１軸部材と第２軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、を備える駆動装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、中空部を有する第１軸部材と、中空部に挿入され、第１軸部材と動力伝達部を介して連結された第２軸部材と、第１軸部材を回転させる駆動部と、第１軸部材の中空部に流体を封止する封止部と、第１軸部材と第２軸部材とのうちの一方の軸部材に設けられたスケールを有し、一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、を備える駆動装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様に従えば、中空部を有する第１軸部と第２軸部とが不連続部で互いに接続された第１軸部材と、中空部に挿入され、第１軸部材と動力伝達部を介して連結された第２軸部材と、第１軸部材を回転させる駆動部と、第１軸部材に配置された第１のスケールと第２軸部材に配置された第２のスケールとを有し、第１軸部材と第２軸部材との少なくとも一方の軸部材の回転に関する情報を検出する検出部と、を備える駆動装置が提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様に従えば、軸部材と、軸部材を駆動する第１ないし第３の態様の駆動装置と、を備えるロボット装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転情報の制御の精度低下を抑制できる駆動装置及びロボット装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の駆動装置を示す図である。
【図２】第１実施形態の駆動装置の第１スケール及び第２スケールを示す図である。
【図３】第１実施形態の駆動装置の検出部を示す図である。
【図４】第２実施形態の駆動装置を示す図である。
【図５】第３実施形態のロボット装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の駆動装置の概略構成を示す図である。図１に示す駆動装置１Ａは、モータ（駆動部）２と、モータ２を保持する駆動部本体４と、モータ２によって回転するモータ軸（第１軸部材）４と、出力軸（第２軸部材）５と、モータ軸４の回転を出力軸５へ伝える減速機（動力伝達部）６と、モータ軸４と出力軸５の少なくとも一方の回転に関する情報を検出する検出部７と、検出部７の少なくとも一部を保持する検出部本体８と、駆動装置１Ａの各部を制御する制御部９とを備える。
【００１４】
駆動装置１Ａは、モータ２で発生するトルクによってモータ軸４を回転させ、モータ軸４の回転を減速機６により減速させた回転速度で、出力軸５を回転させることができる。モータ軸４及び出力軸５は、それぞれ、回転軸１０まわりに回転可能に設けられている。本実施形態の検出部７は、モータ軸４の回転に関する情報を検出する第１エンコーダ１１と、出力軸５の回転に関する情報を検出する第２エンコーダ１２とを有する。制御部９は、検出部７の検出結果に基づいてモータ２を制御してモータ軸４の回転情報（例えば、回転速度等）を制御し、結果として出力軸５の回転情報（例えば、回転速度等）を制御することができる。なお、制御部９は、駆動装置１Ａの外部の装置、例えば駆動装置１Ａが実装されたロボット装置を制御する制御装置であってもよい。
【００１５】
本実施形態のモータ軸４は、第１軸部１３と第２軸部１４とが第１のユニバーサルジョイント１５で接続された構造である。第２軸部１４は、第１のユニバーサルジョイント１５で回転支持されている。第２軸部１４は、第１軸部１３の軸方向を含む面内で第１のユニバーサルジョイント１５を支点として回転させて、第１軸部１３に対して相対的に傾斜させることができる。
【００１６】
本実施形態において、第２軸部１４の軸方向は、第１軸部１３の軸方向とほぼ平行である。第１のユニバーサルジョイント１５は、第２軸部１４の軸方向が第１軸部１３の軸方向に対して平行な状態と傾斜した状態とのいずれの状態でも、第１軸部１３の回転を第２軸部１４へ伝えることができる。
【００１７】
以下、各図に示すＸＹＺ直交座標系を参照しつつ、各部材の位置関係について説明する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｚ軸は第１軸部１３の軸方向に平行であり、Ｘ軸及びＹ軸は、それぞれＺ軸に直交し、かつ互いに直交する。
【００１８】
第１軸部１３と第２軸部１４は、それぞれ、中空の略円筒形状である。第１軸部１３は、第１中空部１６を有し、第２軸部１４は、第２中空部１７を有する。
【００１９】
本実施形態の第１軸部１３は、軸方向の一端側（−Ｚ側、モータ軸４の減速機６側）と他端側（＋Ｚ側、モータ軸４の検出部７側）とのそれぞれで第１軸受１８を介して駆動部本体３に回転自在に支持（保持）されている。本実施形態の第１軸部１３は、−Ｚ側の端部が減速機６に接続されており、＋Ｚ側の端部が第１のユニバーサルジョイント１５を介して第２軸部１４の−Ｚ側の端部と接続されている。本実施形態の第２軸部１４は、第１のユニバーサルジョイント１５に対して第１軸部１３とは反対側で、第２軸受１９を介して検出部本体８に回転自在に支持（保持）されている。
【００２０】
本実施形態において、第１軸部１３の内周面２０の少なくとも一部は、第２軸部１４の内周面２１と第１のユニバーサルジョイント１５とで不連続になっている。本実施形態において、第１軸部１３の第１中空部１６と第２軸部１４の第２中空部１７は、それぞれ、第１のユニバーサルジョイントに部分で、各軸部の外部へ通じている。このように、第１のユニバーサルジョイント１５は、第１軸部１３の少なくとも一部が第２軸部１４と不連続になる第１の不連続部を構成している。
【００２１】
本実施形態のモータ２は、第１軸部１３の外周面２２に取り付けられた磁石２３と、磁石２３を囲むように配置されたコイル２４とを有する。モータ２は、モータ２の外部からコイル２４へ供給される電力により発生する磁界から磁石２３が受ける力によって、磁石２３と第１軸部１３とを一体として回転させることができる。第１軸部１３が回転すると、第２軸部１４は、第１軸部１３から第１のユニバーサルジョイント１５を介して伝わるトルクによって回転する。
【００２２】
なお、第１軸部１３と第２軸部１４とのうちの少なくとも一方は、モータ２の一部であってもよく、この場合に駆動部は、磁石２３及びコイル２４を含んで構成される。モータ２は、モータ軸４を回転させる動力を発生するものであれば、その構成を適宜変更することができる。例えば、磁石２３は、永久磁石でもよいし、電磁石でもよい。
【００２３】
減速機６は、モータ軸４の第１軸部１３の一端側（−Ｚ側）にて駆動部本体３に保持されている。減速機６は、例えば波動歯車減速機等であり、１つ又は２つ以上のギヤやギヤを支持する軸受等を含んで構成される。本実施形態の減速機６は、モータ軸４の回転を１つ以上のギヤを介して出力軸５へ伝えることによって、出力軸５をモータ軸４とは異なる回転速度で回転させることができる。
【００２４】
なお、動力伝達部は、モータ軸４の回転を出力軸５へ伝えるものであれば、その構成を適宜変更することができる。例えば、動力伝達部は、出力軸５をモータ軸４と同じ回転速度で回転させてもよいし、出力軸５をモータ軸４よりも速い回転速度で回転させてもよい。すなわち、動力伝達部の変速比は、１未満でもよいし、１以上でもよい。また、動力伝達部の変速比は、固定値であってもよいし、可変値であってもよい。
【００２５】
本実施形態の出力軸５は、第３軸部２５と第４軸部２６とが第２のユニバーサルジョイント２７で接続された構造である。出力軸５は、第４軸部２６をモータ軸４の第２軸部１４と干渉しないように第３軸部２５に対して相対的に回転させることができる。本実施形態において、第４軸部２６の軸方向は、第３軸部２５の軸方向とほぼ平行である。第２のユニバーサルジョイント２７は、第４軸部２６の軸方向が第３軸部２５の軸方向に対して平行な状態と傾斜した状態とのいずれの状態でも、第３軸部２５の回転を第４軸部２６へ伝えることができる。
【００２６】
本実施形態の第３軸部２５と第４軸部２６は、それぞれ、略円柱形状である。本実施形態において、第３軸部２５は、第１軸部１３の第１中空部１６に同軸で挿通されており、第３軸部２５の軸方向は、第１軸部１３の軸方向とほぼ平行である。第３軸部２５は、−Ｚ側の端部が減速機６に接続されている。第３軸部２５は、モータ軸４の第１軸部１３から減速機６を介して伝わるトルクによって、回転する。
【００２７】
本実施形態において、第４軸部２６は、第２軸部１４の第２中空部１７に同軸で挿通されており、第４軸部２６の軸方向は、第２軸部１４の軸方向とほぼ平行である。第４軸部２６は、−Ｚ側の端部が第２のユニバーサルジョイント２７を介して第３軸部２５の＋Ｚ側の端部に接続されている。第４軸部２６は、第２のユニバーサルジョイント２７に対して第３軸部２５とは反対側（＋Ｚ側）で第３軸受２８を介して検出部本体８に回転自在に支持（保持）されている。第４軸部２６は、第３軸部２５から第２のユニバーサルジョイント２７を介して伝わるトルクによって回転する。
【００２８】
なお、第３軸部２５は、第３軸部２５が回転している状態で第１軸部１３と干渉しない範囲で、第１軸部１３に対して相対的に偏心していてもよいし、第３軸部２５の軸方向は、第１軸部１３の軸方向に対して相対的に傾斜していてもよい。また、第４軸部２６は、第２軸部１４が回転している状態で第２軸部１４と干渉しない範囲で、第２軸部１４に対して相対的に偏心していてもよいし、第４軸部２６の軸方向は、第２軸部１４の軸方向に対して相対的に傾斜していてもよい。
【００２９】
本実施形態において、第３軸部２５の外周面２９の少なくとも一部は、第４軸部２６の外周面３０と第２のユニバーサルジョイント２７とで不連続になっている。すなわち、第２のユニバーサルジョイント２７は、第３軸部２５の少なくとも一部が第４軸部２６と不連続になる第２の不連続部を構成している。
【００３０】
本実施形態の駆動装置１Ａは、モータ軸４の第１軸部１３の第１中空部１６に流体Ｌを封止する封止部３１を備える。本実施形態の封止部３１は、１対のラビリンスシールを含み、第１中空部１６を第１軸部１３の軸方向に流体Ｌが流れることを抑制（又は低減）することができる。各ラビリンスシールは、第１軸部１３の放射方向に第１軸部１３から第３軸部２５へ向って延びて第３軸部２５とは非接触の第１円環部と、回転軸１０の放射方向に第３軸部２５から第１軸部１３へ延びて第１軸部１３とは非接触の第２円環部とを有する。上記の第１円環部と第２円環部は、第１軸部１３の軸方向に互いに非接触に接近して、交互に繰り返し配置されている。
【００３１】
本実施形態の駆動装置１Ａは、１対のラビリンスシールの間に流体Ｌが封入された状態で、使用される。本実施形態において、駆動装置１Ａの環境温度（例えば常温）での流体Ｌの飽和蒸気圧は、水の飽和蒸気圧以下である。流体Ｌは、例えば、水あるいは水よりも飽和蒸気圧が低い液体の１種類又は２種類以上を含む。また、流体Ｌは、ガス及び液体を含んでいてもよく、ガスのみでもよい。
【００３２】
本実施形態の駆動装置１Ａは、検出部７の少なくとも一部を保持する検出部本体８を備える。検出部本体８は、第１のユニバーサルジョイント１５に対して減速機６とは反対側に配置されている。本実施形態の検出部本体８は、姿勢調整部３２を介して駆動部本体３に取り付けられている。
【００３３】
姿勢調整部３２は、駆動部本体３と検出部本体８との相対的な姿勢を調整することができる。本実施形態の姿勢調整部３２は、モータ軸４の第２軸部１４の軸方向に直交する面内の複数の位置に設けられたネジ３３を含む。ネジ３３のネジ軸は、検出部本体８に設けられた貫通孔及びバネ３４を通して、駆動部本体３のネジ穴にねじ込まれている。ネジ３３のネジ頭は、検出部本体８の貫通孔の外側に張り出して、検出部本体８の位置を規制している。検出部本体８は、ネジ頭に向ってバネ３４により付勢されている。
【００３４】
姿勢調整部３２は、ネジ３３を駆動部本体３に対して進退させることによって、ネジ３３の設置位置おける駆動部本体３と検出部本体８との間隔を調整することができる。すなわち、姿勢調整部３２は、ネジ３３のねじ込み量を調整することによって、駆動部本体３に対する検出部本体８の相対的な姿勢を調整可能である。
【００３５】
姿勢調整部３２は、モータ軸４の第１軸部１３が駆動部本体３に保持されており、モータ軸４の第２軸部１４が駆動部本体３に保持されているので、検出部本体８の姿勢を調整することによって、モータ軸４の第１軸部１３と第２軸部１４との相対的な姿勢（傾き）を調整することができる。
【００３６】
検出部７の第１エンコーダ１１は、第１スケール３５と、第１スケール３５へ光を照射する第１照明部３６と、第１スケール３５を介した光を受光する第１受光部３７とを有する。第１スケール３５は、モータ軸４の第２軸部１４に、第２軸部１４の軸方向と直交するように取り付けられている。本実施形態の第１スケール３５は、第２のユニバーサルジョイント２７とは反対側の第２軸部１４の端部に取り付けられている。第１照明部３６及び第１受光部３７は、検出部本体８に取り付けられている。
【００３７】
検出部７の第２エンコーダ１２は、第２スケール３８と、第２スケール３８へ光を照射する第２照明部３９と、第２スケール３８を介した光を受光する第２受光部４０とを有する。第２スケール３８は、出力軸５の第４軸部２６に、第４軸部２６の軸方向と直交するように取り付けられている。第２照明部３９及び第２受光部４０は、検出部本体８に取り付けられている。
【００３８】
第１照明部３６及び第２照明部３９は、それぞれ、例えばＬＥＤ等の発光素子を含んで構成される。第１照明部３６は、第１スケール３５と対向して配置されている。第２照明部３９は、第２スケール３８と対向して配置されている。第１受光部３７及び第２受光部４０は、それぞれ、例えばフォトダイオード等の光電変換素子を含んで構成される。第１受光部３７は、第１照明部３６から射出されて第１スケール３５で反射した光が入射する位置に、配置されている。第２受光部４０は、第２照明部３９から射出されて第２スケール３８で反射した光が入射する位置に、配置されている。
【００３９】
図２は、第１実施形態の駆動装置の第１スケール及び第２スケールを示す平面図である。図３は、第１実施形態の駆動装置の検出部の機能構成を示すブロック図である。
【００４０】
図２に示す第１スケール３５は、第１のＩＮＣパターン（インクリメンタルパターン）４１と、第１軸部１３の放射方向（径方向）で第１のＩＮＣパターン４１よりも内側に配置された第１のＡＢＳパターン（アブソリュートパターン）４２とを有する。第１受光部３７は、第１のＩＮＣパターン４１で反射した光と、第１のＡＢＳパターン４２で反射した光をそれぞれ検出することができる。
【００４１】
第２スケール３８は、第２のＩＮＣパターン（インクリメンタルパターン）４３と、第１軸部１３の放射方向で第２のＩＮＣパターン４３よりも内側に配置された第２のＡＢＳ（アブソリュートパターン）パターン４４とを有する。第２受光部４０は、第２のＩＮＣパターン４３で反射した光と、第２のＡＢＳパターン４４で反射した光をそれぞれ検出することができる。
【００４２】
本実施形態において、検出部７の第２エンコーダ１２は、第１エンコーダ１１と同様の構成である。ここでは、第１エンコーダ１１の構成について代表的に説明する。第１スケール３５の第１のＡＢＳパターン４２は、回転方向の絶対位置情報を表すものであり、例えば所定数のＭ系列符合で構成される。第１のＩＮＣパターン４１は、回転方向の相対位置情報を表すものであり、例えばパルスのパターンで構成される。また、例えば、第１のＩＮＣパターン４１は、上記絶対位置情報の内挿用に用いられたり、回転方向の算出に用いられる。
【００４３】
上記のＡＢＳパターンとＩＮＣパターンは、それぞれ、符合が１（Ｈ）となる光の反射部と、符合が０（Ｌ）となる光の吸収部とを有する。光の反射部は、例えば、金、アルミニウム、クロム、銅等の反射率が高い部材で形成される。光の吸収部は、例えば、黒色塗料が塗布された層、黒色アルマイト層、めっき層（例えば、ニッケルめっき層）、酸化クロム層等の光を吸収する層で形成される。
【００４４】
図３に示す第１エンコーダ１１は、第１受光部３７を制御するとともに第１受光部３７からの信号を処理する第１信号処理部４５を有する。本実施形態の第１信号処理部４５は、増幅部や二値化部、フィルタ部、Ａ／Ｄ変換部、演算処理部等を含む。第１信号処理部４５は、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体装置（演算回路）により構成される。第１信号処理部４５は、各種処理を実行させるプログラムが実装されたコンピュータシステムにより構成されていてもよい。
【００４５】
第１信号処理部４５は、第１受光部３７を制御して、第１受光部３７に所定のタイミングで入射した光の光量等のに基づく情報（例えば、検出信号）を第１受光部３７から受信することができる。第１信号処理部４５は、第１のＡＢＳパターン４２で反射した光に関する第１受光部３７の検出結果と、第１のＡＢＳパターン４２の符合とを照合することによって、第１のＡＢＳパターン４２の回転位置、すなわちモータ軸４の回転位置を検出することができる。
【００４６】
また、第１信号処理部４５は、第１のＩＮＣパターン４１で反射した光に関して所定の時間間隔で検出した第１受光部３７の検出結果を比較することによって、所定の時間間隔における第１のＩＮＣパターン４１の回転位置の変化量、すなわちモータ軸４の回転方向を加味した回転速度を検出することができる。
【００４７】
第１信号処理部４５は、モータ軸の回転に関する情報、例えばモータ軸４の回転位置を示す情報と回転速度を示す情報の少なくとも一方を第１上位システム４６へ送信する。本実施形態の第１上位システム４６は、制御部９の一部である。制御部９は、第１上位システム４６が第１信号処理部４５から受信した情報に基づいてモータ２を制御し、結果としてモータ軸４の回転情報（例えば、回転位置、回転数、回転速度等）を制御することができる。
【００４８】
また、第２エンコーダ１２は、第１信号処理部４５と同様の第２信号処理部４７を有し、出力軸５の回転に関する情報を第２上位システム４８へ送信することができる。本実施形態の第２上位システム４８は制御部９の一部であり、制御部９は、第２上位システム４８が第２信号処理部４７から受信した情報に基づいてモータ２を制御し、結果として出力軸４の回転情報（例えば、回転位置、回転数、回転速度等）を制御することができる。
【００４９】
なお、制御部９は、出力軸５の回転速度とモータ軸４の回転速度とのうちのの一方の回転速度、及び減速機６の変速比（減速比）を用いて、出力軸５の回転速度とモータ軸４の回転速度の他方の回転速度の推定値を算出することもできる。制御部９は、回転速度の推定値と計測値とを比較すること等で、第１エンコーダ１１の検出結果と第２エンコーダ１２の検出結果の整合性を調べること等もできる。このように、出力軸５の回転速度とモータ軸４の回転速度とのうちの一方の回転速度を用いて他方の回転速度を求めることもできるので、第１エンコーダ１１又は第２エンコーダ１２は、設けられていなくてもよい。また、駆動装置１Ａは、第１信号処理部４５が制御部９の一部であって、第１エンコーダ１１が第１信号処理部４５を含んでいなくてもよい。
【００５０】
ところで、減速機６は、ギヤあるいは軸受を潤滑するグリス等の潤滑剤や防錆剤等の液体とともに使用されることがある。この液体は、モータ軸４あるいは出力軸５を伝って、減速機６から検出部７へ向って流れる可能性がある。この液体が第１スケール３５又は第２スケール３８を覆うと、検出部７の検出精度が低下する可能性がある。また、この液体が検出部７のスケール以外の構成要素に付着した場合にも、例えば照明部からスケールへの光やスケールから受光部への光が付着物に遮られること等によって、検出部７の検出精度が低下する可能性がある。
【００５１】
また、図１に示すよに、本実施形態の駆動装置１Ａは、モータ軸４の第１軸部１３の第１中空部１６に流体Ｌが封止部３１により封止されているので、減速機６からの液体や気体が第１中空部１６を第１軸部１３の軸方向に流れにくくなる。したがって、駆動装置１Ａは、減速機６からの液体や気体が検出部７へ到達しにくくなり、この液体や気体による検出部７の検出精度の低下を抑制可能である。なお、例えば、減速機６等からの液体や気体は、グリスやオイルミストなどが挙げられる。
【００５２】
また、駆動装置１Ａは、流体Ｌの飽和蒸気圧が水の飽和蒸気圧以下であるので、流体Ｌが第１軸部１３よりも第２軸部１４側へ漏れた場合でも、流体Ｌの蒸発により流体Ｌの検出部７への残留を抑制可能である。したがって、駆動装置１Ａは、流体Ｌによる検出部７の検出精度の低下も抑制可能である。
【００５３】
また、本実施形態の駆動装置１Ａは、第１軸部１３と第２軸部１４との間に隙間（第１のユニバーサルジョイント１５）を有している。したがって、例えば、第１軸部１３の第１中空部１６から第１のユニバーサルジョイント１５へ到達した液体（以下、漏れた液体という）の少なくとも一部は、第１のユニバーサルジョイント１５で第１軸部１３の放射方向の外側へ排出される。また、上記の漏れた液体は、モータ２が回転している状態で遠心力を受けて、第１軸部１３の放射方向へ排出されやすくなる。
【００５４】
また、本実施形態の駆動装置１Ａは、第３軸部２５と第４軸部２６との間に隙間（第２のユニバーサルジョイント２７）を有している。したがって、漏れた液体が第３軸部２５から第４軸部２６へ伝わることが抑制される。
【００５５】
このように、駆動装置１Ａは、例えば、漏れた液体が第１のユニバーサルジョイント１５で第１軸部１３の外部へ排出されるので、漏れた液体が検出部７へ到達しにくくなる。よって、駆動装置１Ａは、漏れた液体等による検出部７の検出精度の低下を抑制可能であり、出力軸５の回転情報（例えば、回転位置、回転速度等）を高精度に制御可能である。
【００５６】
上記の漏れた液体は、減速機６からの液体と封止部３１により封止されている流体Ｌとのうちの一方のみを含む場合もあるし、双方を含む場合もある。すなわち、駆動装置１Ａは、第１中空部１６から第１のユニバーサルジョイント１５側へ漏れた流体Ｌを第１のユニバーサルジョイント１５で排出することもできる。
【００５７】
なお、出力軸５は、第２のユニバーサルジョイント２７を含まない構造でもよい。出力軸５は、減速機６と第３軸受２８との間で直線的に延びる円柱状の部材でもよい。この場合に、第２軸部１４の軸方向は、第１軸部１３の軸方向とほぼ平行でもよいし、第２軸部１４が第４軸部２６と干渉しない範囲で、第１軸部１３の軸方向に対して傾斜していてもよい。駆動装置は、封止部３１と第１のユニバーサルジョイント１５の少なくとも一方を含んでいればよく、封止部３１を含み第１のユニバーサルジョイント１５を含んでいなくてもよいし、第１のユニバーサルジョイント１５を含み封止部３１を含んでいなくてもよい。
【００５８】
また、駆動装置は、第１の不連続部と第２の不連続部の少なくとも一方がユニバーサルジョイントを含まない構成でもよい。例えば、駆動装置は、第２軸部１４が軸方向にて第１軸部１３から離れており、軸方向に延びる棒状部材によって第２軸部が第１軸部と固定されている構成でもよい。この場合に、第１の不連続部は、上記の棒状部材を含んで構成される。
【００５９】
また、駆動装置は、モータ２が第２軸部１４に取り付けられており、モータ２による第２軸部１４の回転が第１のユニバーサルジョイント１５及び第１軸部１３を介して減速機６へ伝わる構成でもよい。
【００６０】
また、封止部３１は、第１中空部１６と第２中空部１７との少なくとも一方に流体を封止可能であればよい。例えば、封止部３１は、第２中空部１７に設けられているとともに第１中空部１６に設けられていなくてもよいし、第１中空部１６及び第２中空部１７の双方に設けられていてもよい。また、駆動装置は、封止部３１が中空部に流体を封止可能であって、液体が中空部に封入されていなくてもよい。この場合には、減速機６からの液体が回転軸１０の軸方向に流れることを封止部３１自体により抑制することができる。
【００６１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態において第１実施形態と同様の構成要素については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略することがある。
【００６２】
図４は、第２実施形態の駆動装置を示す図である。図４に示す駆動装置１Ｂにおいて、モータ軸４の第２軸部１４の少なくとも一部は、第１軸部１３の軸方向と異なる方向に配置されている。本実施形態において、第２軸部１４の軸方向は、第１軸部１３の軸方向に対して相対的に傾斜している。本実施形態において、第２軸部１４は、第１のユニバーサルジョイント１５に対して第１軸部１３と反対側に向うにつれて鉛直方向の上方へ向かうように、傾斜している。
【００６３】
本実施形態において、出力軸５は、第４軸部２６がモータ軸４の第２軸部１４と干渉しないように、第３軸部２５に対して相対的に傾斜している。本実施形態において、出力軸５の第４軸部２６は、モータ軸４の第２軸部１４とほぼ平行である。
【００６４】
本実施形態の駆動装置１Ｂは、姿勢調整部３２によって駆動部本体３と検出部本体８との相対的な姿勢を調整することにより、第２軸部１４の軸方向を第１軸部１３の軸方向に対して相対的に傾斜させ、かつ第４軸部２６の軸方向を第３軸部２５の軸方向に対して相対的に傾斜させることができる。また、本実施形態の駆動装置１Ｂは、第２軸部１４の軸方向が第１軸部１３の軸方向に対してなす角度を姿勢調整部３２によって可変に（又は選択的に）調整することができる。
【００６５】
第２実施形態の駆動装置１Ｂは、第１軸部１３の軸方向に対して第２軸部１４の軸方向が傾斜しているので、第１軸部１３の第１中空部１６を流れた液体や気体が第２軸部１４の第２中空部１７へ流入しにくくなる。また、駆動装置１Ｂは、第４軸部２６の軸方向が第３軸部２５の軸方向に対して相対的に傾斜しているので、第４軸部２６を第２軸部１４と同軸で回転させることができる。
【００６６】
なお、検出部本体８は、第２軸部１４が第１軸部１３に対して相対的に傾斜する姿勢で保持されるように、駆動部本体３に対する相対的な姿勢が変化不能に固定されていてもよい。また、第２軸部１４は、第１のユニバーサルジョイント１５に対して第１軸部１３と反対側に向うにつれて鉛直方向の下方へ向かうように傾斜していてもよい。また、第２軸部１４が水平方向に延びており、第１軸部１３は、第２軸部１４に向うにつれて上方又は下方に向うように、傾斜していてもよい。また、第１軸部１３の軸方向と第２軸部１４の軸方向が、それぞれ、鉛直方向に傾斜していてもよい。また、第１軸部１３の軸方向と第２軸部１４の軸方向は、それぞれ、水平方向にほぼ平行であって、水平面内で交差していてもよい。
【００６７】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図５は、第３実施形態のロボット装置の概略構成（指部分の先端）を示す図である。図５に示すロボット装置１００は、末節部１０１と、中節部１０２と、末節部１０１と中節部１０２とを接続する関節部１０３とを備える。ロボット装置１００は、中節部１０２で発生した動力で末節部１０１を動かすことによって、各種処理を実行することができる。なお、上記実施形態で説明した駆動装置は、ロボット装置１００のアーム部を駆動する駆動部として用いてもよい。
【００６８】
中節部１０２は、上記の実施形態で説明した駆動装置１０４（例えば、駆動装置１Ａ）と、駆動装置１０４を収容する筐体１０５と、駆動装置１０４の出力軸と接続された回転軸部材１０６と、回転軸部材１０６に固定された第１歯車１０７とを有する。回転軸部材１０６は、駆動装置１０４の出力軸の一部でもよい。第１歯車１０７は、例えばベベルギヤである。関節部１０３は、筐体１０５に基端が固定されて筐体１０５から突出する支持部１０８と、支持部１０８に固定されて支持された軸部１０９と、軸部１０９に回転可能に取り付けられた第２歯車１１０を有する。軸部１０９は、末節部１０１の一部である接続部１１１を貫通しており、末節部１０１を軸部１０９のまわりで回転可能なように、末節部１０１を支持している。第２歯車１１０は、末節部１０１の接続部１１１に固定されている。第２歯車１１０は、例えばベベルギヤであり、第１歯車１０７と噛み合わされている。
【００６９】
本実施形態のロボット装置１００は、駆動装置１０４の駆動によって回転軸部材１０６が回転し、回転軸部材１０６と一体的に第１歯車１０７が回転する。第１歯車１０７が回転すると、第１歯車１０７の回転が第２歯車１１０に伝達され、第２歯車１１０が回転する。第２歯車１１０が回転すると、接続部１１１が回転することによって、末節部１０１が軸部１０９を中心に回転する。本実施形態のロボット装置１００は、駆動装置１０４の回転数制御の低下が抑制されているので、末節部１０１の動作を高精度に制御することができる。
【００７０】
本発明の適用範囲は、上記の実施形態に限定されない。上記の実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記の実施形態で説明した要件の１以上を用いない場合もある。
【符号の説明】
【００７１】
１Ａ、１Ｂ・・・駆動装置、２・・・モータ（動力部）、３・・・駆動部本体、４・・・モータ軸（第１軸部材）、５・・・出力軸（第２軸部材）、６・・・減速機（動力伝達部）、７・・・検出部、８・・・検出部本体、１３・・・第１軸部、１４・・・第２軸部、１５・・・第１のユニバーサルジョイント（不連続部）、１６・・・第１中空部、１７・・・第２中空部、２５・・・第３軸部、２６・・・第４軸部、２７・・・第２のユニバーサルジョイント（第２の不連続部）、３１・・・封止部、３２・・・姿勢調整部、３５・・・第１スケール、３７・・・第１受光部、３８・・・第２スケール、４０・・・第２受光部、１００・・・ロボット装置
【図１】
2012231605.tif 000003
【図２】
2012231605.tif 000004
【図３】
2012231605.tif 000005
【図４】
2012231605.tif 000006
【図５】
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