(57)【要約】【課題】遊星歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車との間のバックラッシュを簡便且つ安価に除去、低減することができるとともに、この可動内歯歯車の出力軸の回転方向の位置精度を向上させることができる回転駆動装置と、この回転駆動装置を用いたロボットの関節構造及びこのロボットの関節構造を備えたロボットアームを提供することにある。【解決手段】太陽歯車１１と、前記太陽歯車１１の中心軸Ｏを中心として公転する遊星歯車１４と、前記遊星歯車１４に噛み合う固定内歯歯車１５と、前記固定内歯歯車１５と異なる歯数とされ、前記太陽歯車１１と同軸上に回転可能に配置されるとともに前記遊星歯車１４に噛み合う可動内歯歯車１６と、前記太陽歯車１１を前記中心軸Ｏ周りに回転させる駆動モータ２と、前記遊星歯車１４を前記可動内歯歯車１６に向け付勢するための付勢手段１７と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2009074611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽歯車と、
前記太陽歯車に噛み合うとともに前記太陽歯車の中心軸を中心として公転する遊星歯車と、
前記太陽歯車と同軸上に固定配置されるとともに前記遊星歯車に噛み合う固定内歯歯車と、
前記固定内歯歯車と異なる歯数とされ、前記太陽歯車と同軸上に回転可能に配置されるとともに前記遊星歯車に噛み合う可動内歯歯車と、
前記太陽歯車を前記中心軸周りに回転させる駆動モータと、
前記遊星歯車を前記可動内歯歯車に向け付勢するための付勢手段と、を備えることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転駆動装置であって、
前記遊星歯車は複数設けられており、
前記付勢手段は、前記遊星歯車の軸線を貫通するとともに該遊星歯車を回転可能に軸支する付勢軸と、
前記付勢軸を支持する複数の支持部材と、
隣接する前記支持部材同士を互いに離間させるようにして反力を付与するとともに、これら支持部材を前記可動内歯歯車に向け付勢させるための第一弾性部材と、を備えることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転駆動装置であって、
前記遊星歯車は複数設けられており、
前記付勢手段は、前記遊星歯車の軸線を貫通するとともに該遊星歯車を回転可能に軸支する付勢軸と、
前記付勢軸を前記可動内歯歯車に向け付勢し支持する複数の第二弾性部材と、
前記第二弾性部材を支持する支持部材と、を備えることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転駆動装置であって、
前記遊星歯車は、前記太陽歯車の外周側に周方向均等に配設されるとともに、
その数量が３つ以上とされていることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転駆動装置を２つ備え、これら２つの回転駆動装置が、一の回転駆動装置の前記駆動モータと他の回転駆動装置の前記駆動モータとを互いに交差するように、且つ、一の回転駆動装置の前記中心軸と他の回転駆動装置の前記中心軸とを互いに交差するように組み付けられ、２軸方向に回転可能に構成されることを特徴とするロボットの関節構造。
【請求項６】
請求項５に記載のロボットの関節構造を備えることを特徴とするロボットアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モータとこの駆動モータの回転を減速させる減速機とを備えた回転駆動装置、この回転駆動装置によって構成されるロボットの関節構造及びロボットアームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転駆動装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、所謂不思議遊星歯車を利用した減速機と太陽歯車を回転駆動させる駆動モータとを備えて構成されたものが提案されている。
不思議遊星歯車は、太陽歯車と、前記太陽歯車と噛み合うとともにこの太陽歯車の中心軸を中心として公転する遊星歯車と、この遊星歯車の外方に噛み合うとともに前記太陽歯車と同軸上に固定配置された固定内歯歯車と、この固定内歯歯車と歯数が異なり前記遊星歯車に噛み合うとともに前記太陽歯車と同軸上に回転可能に配置された可動内歯歯車とを有しており、この可動内歯歯車には、前記中心軸の同軸上に回転駆動される出力軸が設けられている。
【０００３】
太陽歯車が回転すると、遊星歯車は自転しつつこの太陽歯車の中心軸周りに公転する。ここで、遊星歯車と夫々噛み合う固定内歯歯車と可動内歯歯車とは歯数が異なるように構成されているので、遊星歯車の自転及び公転によって固定内歯歯車と可動内歯歯車との回転方向の相対位置がずらされていき、可動内歯歯車が前記中心軸周りに回転するようになっている。そして、このように構成される不思議遊星歯車を用いた減速機を駆動モータで駆動させ、可動内歯歯車の出力軸若しくは該出力軸に連結される部材を回転駆動させる。
【０００４】
このような不思議遊星歯車を用いた回転駆動装置では、遊星歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車との間には予めバックラッシュが設定されており、このバックラッシュにより各歯車同士が円滑に駆動するようになっている。
【特許文献１】特開２０００−２７４４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遊星歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車とを互いに精度よく位置決めすることは難しく、歯車の噛み合い不良による装置の停止・破損を防止するため、前述のバックラッシュは予め若干大きめに設定されるようになっている。しかしながら、例えばこの回転駆動装置をロボットアームの関節構造に用いた場合には、前記減速機には駆動モータからの駆動力が常時伝達されているわけではない。すなわち、作業に合わせ駆動モータが停止されることがあるが、このように駆動モータからの駆動力が付与されていない状態では、前記各歯車間に大きめに設定されるバックラッシュに起因して出力軸若しくは出力軸側に連結される部材の先端部分が前記中心軸の回転方向にふら付いて、作業精度を低下させる虞があった。
【０００６】
このような出力軸の回転方向のふら付きを防止するために、遊星歯車、可動内歯歯車、固定内歯歯車の各歯車の噛み合い部分の歯形の加工精度を向上しバックラッシュを低減する方法が考えられるが、そのための精密加工に要する費用は非常に高価となり、また加工に時間がかかる。よって生産性が悪く、大幅なコストアップとなる。
【０００７】
本発明は、前述のような事情を鑑みてなされたもので、遊星歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車との間のバックラッシュを簡便且つ安価に除去、低減することができるとともに、この可動内歯歯車の出力軸の回転方向の位置精度を向上させることができる回転駆動装置と、この回転駆動装置を用いたロボットの関節構造及びこのロボットの関節構造を備えたロボットアーム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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。すなわち本発明は、太陽歯車と、前記太陽歯車に噛み合うとともに前記太陽歯車の中心軸を中心として公転する遊星歯車と、前記太陽歯車と同軸上に固定配置されるとともに前記遊星歯車に噛み合う固定内歯歯車と、前記固定内歯歯車と異なる歯数とされ、前記太陽歯車と同軸上に回転可能に配置されるとともに前記遊星歯車に噛み合う可動内歯歯車と、前記太陽歯車を前記中心軸周りに回転させる駆動モータと、前記遊星歯車を前記可動内歯歯車に向け付勢するための付勢手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る回転駆動装置によれば、遊星歯車には、該遊星歯車をその外方に噛み合わされる可動内歯歯車に向け付勢するための付勢手段が設けられており、この遊星歯車が可動内歯歯車に常時押接された状態とされているので、これら遊星歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車との間に設けられるバックラッシュが適切に除去、低減されて、駆動モータからの駆動力が伝達されていない状態であっても可動内歯歯車の出力軸が前記中心軸の回転方向にふら付くことなく安定した状態とされて、その位置精度が向上する。
【００１０】
また本発明の回転駆動装置において、前記遊星歯車は複数設けられており、前記付勢手段は、前記遊星歯車の軸線を貫通するとともに該遊星歯車を回転可能に軸支する付勢軸と、前記付勢軸を支持する複数の支持部材と、隣接する前記支持部材同士を互いに離間させるようにして反力を付与するとともに、これら支持部材を前記可動内歯歯車に向け付勢させるための第一弾性部材と、を備えることとしてもよい。
また、前記遊星歯車は複数設けられており、前記付勢手段は、前記遊星歯車の軸線を貫通するとともに該遊星歯車を回転可能に軸支する付勢軸と、前記付勢軸を前記可動内歯歯車に向け付勢し支持する複数の第二弾性部材と、前記第二弾性部材を支持する支持部材と、を備えることとしてもよい。
【００１１】
この発明に係る回転駆動装置によれば、複数の遊星歯車はその軸線が付勢軸によって夫々回転可能に貫通されており、これら付勢軸は少なくとも複数の支持部材または複数の弾性部材のいずれか一方に支持されるとともに他方の支持部材または弾性部材を用いて前記可動内歯歯車に向け夫々付勢されるようになっている。従って、これら遊星歯車がその外方の可動内歯歯車に向け常時押接された状態とされているので、これら遊星歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車との間に設けられるバックラッシュがより安定して除去、低減されて、可動内歯歯車の出力軸が前記中心軸の回転方向にふら付くことなく安定した状態とされ位置精度が向上する。
【００１２】
また、複数の遊星歯車は夫々に設けられる支持部材または弾性部材により各々付勢されるようになっているので、各遊星歯車に付勢される反力がバランスして、高精度な作動状況が得られる。
【００１３】
また本発明の回転駆動装置において、前記遊星歯車は、前記太陽歯車の外周側に周方向均等に配設されるとともに、その数量が３つ以上とされていることとしてもよい。これによれば、これら遊星歯車は、該遊星歯車の内方に噛み合う太陽歯車と外方に噛み合う可動内歯歯車及び固定内歯歯車とに夫々周方向に３点以上支持されるので、これら太陽歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車との反力がより安定して夫々の回転方向のふら付きが良好に防止される。
【００１４】
また、本発明のロボットの関節構造は、前述の回転駆動装置を２つ備え、これら２つの回転駆動装置が、一の回転駆動装置の前記駆動モータと他の回転駆動装置の前記駆動モータとを互いに交差するように、且つ、一の回転駆動装置の前記中心軸と他の回転駆動装置の前記中心軸とを互いに交差するように組み付けられ、２軸方向に回転可能に構成されることを特徴としている。
【００１５】
この発明に係るロボットの関節構造によれば、２つの回転駆動装置によって２軸の関節構造が構成されているので、複雑な動作を行うことができるとともに、この関節構造の先端に取り付けられる例えば把持機構からなる作業部等の精度が向上する。また、２つの回転駆動装置の駆動モータを互いに交差するように近接して配置することができ、従って両回転駆動装置を近接して構成できるので、関節構造の小型化を図ることができる。
【００１６】
また、本発明のロボットアームは、前述のロボットの関節構造を備えることを特徴としている。この場合、回転駆動装置が減速比の大きな不思議遊星歯車機構を備えているので、小型の駆動モータであっても比較的大きなトルクを出力することができ、小型、且つ高出力のロボットアームを構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る回転駆動装置、ロボットの関節構造及びロボットアームによれば、遊星歯車と可動内歯歯車及び固定内歯歯車との間のバックラッシュを簡便且つ安価に除去、低減することができるとともに、この可動内歯歯車の出力軸の回転方向の位置精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る回転駆動装置を示す分解斜視図、図２は回転駆動装置の概略構成を示す正断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る回転駆動装置１０は、取付プレート１と、駆動モータ２と、所謂不思議遊星歯車機構からなる減速機３と、を備えている。取付プレート１は略矩形平板状をなしており、図２に示すように４つのコーナ部に取付用のボルト孔１ａが穿設されるとともに、その中央部に比較的大径の貫通孔１ｂが設けられている。またこの取付プレート１の一方側（図１及び図３において左側）には減速機３が配置され、他方側（図１及び図３において右側）には駆動モータ２が配置されている。
【００２０】
また図２に示すように、駆動モータ２は、その駆動軸２ｃの回転中心が後述する太陽歯車１１の中心軸Ｏに対して偏倚して配置されている。また駆動軸２ｃの先端には、太陽歯車１１に噛み合うピニオン２ｄが設けられている。
【００２１】
また、減速機３は、中心軸Ｏを中心として回転可能に配置された太陽歯車１１を備えている。この太陽歯車１１は環状をなしておりその外周面に歯形が形成されている。また太陽歯車１１は、その内周側に配設された環状のボールベアリング１２により支持されている。このボールベアリング１２のさらに内周側には、中心軸Ｏを中心として太陽歯車１１と回転自在に配設される略円筒状の出力軸１３が設けられている。
【００２２】
そして、図１に示すように、この出力軸１３の一方側（図１において左側）の端面には突出した突出部１３ｃが形成されており、また出力軸１３の内周面は中心軸Ｏ方向に貫通する貫通孔１３ｄとされている。またこの貫通孔１３ｄの内径は前述の取付プレート１の貫通孔１ｂの内径よりも小径とされている。
【００２３】
また図２に示すように、太陽歯車１１の外周側には、この太陽歯車１１に噛み合う歯形を備える３つの遊星歯車１４が配設されている。本実施形態においては、これら３つの遊星歯車１４が周方向に等間隔（１２０°間隔）に配置されている。
【００２４】
また図１に示すように、これら遊星歯車１４の外方には、内周面に遊星歯車１４に噛み合う歯形を夫々備えた固定内歯歯車１５及び可動内歯歯車１６が、中心軸Ｏ方向に重なるようにして配置され、夫々が遊星歯車１４に中心軸Ｏ方向に略半分ずつ噛み合わされるようにして配置されている。
固定内歯歯車１５は、太陽歯車１１の中心軸Ｏがその中心にくるように同軸とされて取付プレート１に接合されて固定されており、また遊星歯車１４の他方側（図１において右側）部分と噛み合わされている。
【００２５】
また可動内歯歯車１６は、同じく中心軸Ｏがその中心にくるように同軸に、且つ中心軸Ｏ周りに回転可能に配設されており、遊星歯車１４の一方側（図１において左側）部分と噛み合わされている。この可動内歯歯車１６の歯数と前述の固定内歯歯車１５の歯数とは異なるように設定されており、本実施形態ではその歯数差は３とされている。またこの可動内歯歯車１６の一方側の端面は中心軸Ｏに直交する円板面１６ａとされており、またその中央部には孔部１６ｂが設けられている。
【００２６】
孔部１６ｂには、出力軸１３の一方側の端面に設けられる突出部１３ｃが挿入されて、嵌め合わされるようになっている。そして、可動内歯歯車１６と出力軸１３とが螺合等により連結されて、可動内歯歯車１６の回転駆動が出力軸１３へと伝達されるようになっている。
【００２７】
また図１、図２に示すように、この回転駆動装置１０には、遊星歯車１４をその外方の可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に向け付勢するための付勢手段１７が備えられている。この付勢手段１７は、遊星歯車１４の軸線を貫通するとともにこの遊星歯車１４を回転自在に支える付勢軸１７ａと、この付勢軸１７ａを軸支する湾曲した略円弧平板状若しくは略扇状の支持部材１７ｂと、隣接する支持部材１７ｂ同士を互いに離間させるようにして反力を付与する第一弾性部材１７ｃとを備えている。
【００２８】
支持部材１７ｂは、平板状の円環を周方向均等に１２０°ずつ３分割したようにして、計３つ配置されている。また各支持部材１７ｂの平板部分の中央近傍には付勢軸１７ａを軸支するための軸支孔１７ｄが設けられている。また、これら支持部材１７ｂの両端部分には、取付プレート１の側に向けその平板部分の厚みを増大させるようにして形成される肉厚の端部１７ｅが設けられており、この端部１７ｅの端面に開口されて有底円柱穴状の弾性部材取付穴１７ｆが形成されている。
【００２９】
これら弾性部材取付穴１７ｆは、図２のように３つの支持部材１７ｂが円環状に配置された状態で互いに隣り合う支持部材１７ｂの弾性部材取付穴１７ｆと対向配置されており、その内部に、例えば圧縮コイルばねからなる第一弾性部材１７ｃが付勢された状態で挿入されている。そしてこの第一弾性部材１７ｃは、互いに隣り合う支持部材１７ｂ同士を離間させるようにして反力を付与するようになっている。
【００３０】
次に、この回転駆動装置１０の動作について説明する。
まず、駆動モータ２の駆動軸２ｃの回転に伴ってピニオン２ｄがその噛み合う太陽歯車１１を中心軸Ｏ周りに回転させる。そして太陽歯車１１の回転にともなって、遊星歯車１４が自転を始める。ここで、遊星歯車１４と噛み合う固定内歯歯車１５は取付プレート１に固定されているので、遊星歯車１４は中心軸Ｏを中心に公転する。
【００３１】
付勢手段１７の隣り合う支持部材１７ｂ同士は、互いに離間されるようにして第一弾性部材１７ｃから反力を付与されており、これによって、夫々の支持部材１７ｂは中心軸Ｏの外方へと付勢された状態とされている。そして、これら支持部材１７ｂの付勢軸１７ａに貫通されて支持される遊星歯車１４は、この付勢力によって外方へと付勢されて可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に常時押接させられた状態とされている。
【００３２】
遊星歯車１４に噛み合う固定内歯歯車１５と可動内歯歯車１６とは、その夫々の内周面に形成される歯形の数が異なっているため、遊星歯車１４が中心軸Ｏ周りに１回公転した際に、可動内歯歯車１６は固定内歯歯車１５に対しこの歯数分だけ回転させられるようになっている。そして可動内歯歯車１６が回転すると、この可動内歯歯車１６に連結される出力軸１３にも回転力が伝達されて、出力軸１３が回転するようになっている。また、このように構成される不思議遊星歯車機構では、駆動モータ２と出力軸１３との減速比が非常に大きく設定されている。
【００３３】
また、駆動モータ２を停止すると可動内歯歯車１６の回転も停止するが、このような駆動モータ２の駆動・停止に関わらず、遊星歯車１４は前記付勢力によって常時外方へと付勢されており、可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に押接させられた状態とされている。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係る回転駆動装置１０によれば、該回転駆動装置１０には付勢手段１７が設けられており、３つの遊星歯車１４は付勢軸１７ａによって夫々回転可能に貫通されるとともに、これら付勢軸１７ａを軸支する支持部材１７ｂが第一弾性部材１７ｃの反力により外方の可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に向け付勢されるので、これら遊星歯車１４は可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に向け常時押接させられるようになっている。
【００３５】
ここで、可動内歯歯車１６は遊星歯車１４に押接されており、また遊星歯車１４は固定内歯歯車１５を押接している状態である。この固定内歯歯車１５は、取付プレート１に固定されているので、これに押接される遊星歯車１４と該遊星歯車１４に押接される可動内歯歯車１６とがこれに伴って共に固定された状態とされている。
【００３６】
従って、これら遊星歯車１４と可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５との間に予め大きめに設けられるバックラッシュが適切に除去、低減されるので、駆動モータ２を停止し可動内歯歯車１６に駆動力が伝達されなくなった状態でも、該可動内歯歯車１６に連結される出力軸１３はその中心軸Ｏ周りの回転方向にふら付くことなく安定した状態とされて、その位置精度が向上する。
【００３７】
また、３つの遊星歯車１４は、太陽歯車１１の外周側に周方向等間隔になるように配設されているので、該遊星歯車１４の内方に噛み合う太陽歯車１１と外方に噛み合う可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５とを夫々周方向に３点支持することができ、これら太陽歯車１１と可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５とが安定されるので、より回転方向のふら付きを防止する効果が得られる。
【００３８】
次に、第２の実施形態の回転駆動装置について説明する。図３は本発明の第２の実施形態に係る回転駆動装置を示す分解斜視図である。尚、前述の第１の実施形態の回転駆動装置と同一部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
この回転駆動装置２０における付勢手段２７は、３つの遊星歯車１４の軸線を夫々貫通するとともにこの遊星歯車１４を回転自在に支持する付勢軸２７ａと、これら付勢軸２７ａを夫々その先端で軸支する３つの湾曲した略円弧平板状の第二弾性部材２７ｃと、これら第二弾性部材２７ｃの基端を支持する略円環平板状の支持部材２７ｂとを備えている。
【００３９】
第二弾性部材２７ｃは、３つの遊星歯車１４が周方向等間隔に１２０°毎に配置されるのにともなって３つ配設されている。また第二弾性部材２７ｃの先端で付勢軸２７ａを軸支する軸支孔２７ｄは、その孔の穿設される位置が予め遊星歯車１４の軸線の位置よりも若干中心軸Ｏを中心とする径方向外方にくるように設定されている。そして、第二弾性部材２７ｃはその先端の軸支孔２７ｄを中心軸Ｏに向け内方に撓ませるようにして、外方に反力を付与されながら付勢軸２７ａを介して遊星歯車１４と連結されている。これによって、遊星歯車１４は、常時その外方の可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に向け付勢力を付与された状態とされている。
【００４０】
この回転駆動装置２０によれば、３つの遊星歯車１４は付勢軸２７ａによって夫々回転可能に貫通されるとともに、これら付勢軸２７ａを軸支する第二弾性部材２７ｃは外方に向け反力を付与された状態とされているので、これら遊星歯車１４は付勢手段２７により付勢力を付与されて、可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に向け常時押接させられるようになっている。
【００４１】
ここで、可動内歯歯車１６は遊星歯車１４に押接されており、また遊星歯車１４は固定内歯歯車１５を押接している状態である。この固定内歯歯車１５は、取付プレート１に固定されているので、これに押接される遊星歯車１４と該遊星歯車１４に押接される可動内歯歯車１６とがこれに伴って共に固定された状態とされている。
【００４２】
従って、これら遊星歯車１４と可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５との間に設けられるバックラッシュが適切に除去、低減されるので、駆動モータ２を停止し可動内歯歯車１６に駆動力が伝達されなくなった状態でも、該可動内歯歯車１６に連結される出力軸１３はその中心軸Ｏ周りの回転方向にふら付くことなく安定した状態とされて、その位置精度が向上する。
【００４３】
また、前述の第１、第２の実施形態の減速機３は、不思議遊星歯車機構とされているので、遊星歯車１４が前述のように付勢されその外方の可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に押接された状態においても、遊星歯車１４と太陽歯車１１との間、及び遊星歯車１４とピニオン２ｄとの間には夫々充分なバックラッシュが確保されている。すなわち、減速機３の高速回転・低トルク部分を構成する各歯車間においては、互いに押接されることがなく、回転損失を生じさせることがないように構成されている。
【００４４】
次に、本発明の実施形態に係るロボットの関節構造３０と、これを備えたロボットアーム４０とについて説明する。
図４は本発明の実施形態に係るロボットの関節構造を示す斜視図、図５は本発明の実施形態に係るロボットアームを示す説明図である。
【００４５】
図４に示すように、このロボットの関節構造３０は、前述の実施形態に係る回転駆動装置１０（２０）を２つ組み合わせることで構成されている。このロボットの関節構造３０は、一の回転駆動装置１０ａ（図４において右側）に備える駆動モータ２ａと他の回転駆動装置１０ｂ（図４において左側）に備える駆動モータ２ｂとが夫々の中心軸Ｏａ、Ｏｂに対して偏倚するように配置されており、互いの駆動モータ２ａ、２ｂ同士が交差するようにして近接して配置されている。そして、一の回転駆動装置１０ａの中心軸Ｏａは、他の回転駆動装置の１０ｂの中心軸Ｏｂに対し直交するように配置され、直交２軸方向に夫々の出力軸１３ａ，１３ｂを回転可能な関節構造とされている。
【００４６】
また、図５に示すように、ロボットアーム４０は、第１構成部材４１と第２構成部材４２とを接続する第１関節部３１と、第２構成部材４２と第３構成部材４３とを接続する第２関節部３２と、第３構成部材４３の先端に配設された第３関節部３３と、を有している。またこのロボットアーム４０は、第１関節部３１が肩関節、第２関節部３２が肘関節、第３関節部３３が手首関節に相当するものとされており、これら各関節部が前述のロボットの関節構造３０によって構成されている。
【００４７】
第１関節部３１においては、第１構成部材４１の端部から上方に向け突出された取付軸４４が一の回転駆動装置１０ａの略円筒状をなす出力軸１３ａに接続され、第２構成部材４２の基端側から突出された取付軸４５が他の回転駆動装置１０ｂの略円筒状をなす出力軸１３ｂに接続されている。
【００４８】
第２関節部３２においては、一の回転駆動装置１０ａの出力軸１３ａの内周側にヒンジ軸４６が挿通されて接続されている。また第２構成部材４２の先端にはコの字状をなす接続部材４７が設けられており、この接続部材４７によってヒンジ軸４６の両端が軸支されている。また、他の回転駆動装置１０ｂの出力軸１３ｂには、第３構成部材４３の基端部が接続されている。
【００４９】
第３関節部３３においては、一の回転駆動装置１０ａの出力軸１３ａの内周側にヒンジ軸４８が挿通されて接続されている。また第３構成部材４３の先端にはコの字状をなす接続部材４９が設けられており、この接続部材４９によってヒンジ軸４８の両端が軸支されている。
【００５０】
このような構成とされたロボットアーム４０においては、２つの回転駆動装置１０ａ、１０ｂが、それぞれの中心軸Ｏａ，Ｏｂが互いに直交するようにして配置されているので、直交２軸の関節構造が構成され、複雑な動作を行うことができる。
また、これらの回転駆動装置１０ａ、１０ｂが減速比の大きな不思議遊星歯車機構を備えて構成されているので、小型の駆動モータ２ａ，２ｂであっても比較的大きなトルクを出力することができ、従って、小型且つ高出力のロボットアーム４０を構成することができる。
【００５１】
さらに、２つの回転駆動装置１０ａ、１０ｂの駆動モータ２ａ，２ｂが互いに交差するように近接して配置されているので、この関節構造のさらなる小型化を図ることができる。
また、回転駆動装置１０ａ、１０ｂの出力軸１３ａ，１３ｂの貫通孔を通じて電源ケーブルや信号ケーブルを配線することにより、複雑な動作をした場合でもこれらケーブル等が大きく移動せず、断線等のトラブルを防止できる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態である回転駆動装置、この回転駆動装置によって構成されるロボットの関節構造及びロボットアームについて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態においては、回転駆動装置１０（２０）は遊星歯車１４を周方向等間隔に３つ備えたものとして説明したが、遊星歯車の数や配置に制限はなく、１つの遊星歯車であってもよい。ただし、遊星歯車を周方向に等間隔に３つ以上配設することにより、太陽歯車や可動内歯歯車の回転を安定させることができるので好ましい。尚、太陽歯車１１の形状は、本実施形態で説明した環状に限られるものではない。
【００５３】
また、本実施形態の回転駆動装置１０（２０）では、駆動モータ２が１つ設けられるとして説明したが、複数の駆動モータを太陽歯車１１の周りに設けて駆動させてもよく、この場合、回転駆動装置１０（２０）の出力がより増大される。
【００５４】
また、本実施形態では遊星歯車１４を可動内歯歯車１６及び固定内歯歯車１５に向け付勢するための方法として付勢手段１７，２７を用いて説明したが、これらに限られるものではなく、それ以外の付勢手段を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転駆動装置を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る回転駆動装置の概略構成を示す正断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る回転駆動装置を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るロボットの関節構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るロボットアームを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
２（２ａ，２ｂ）  駆動モータ
１０  回転駆動装置（第１実施形態）
１１  太陽歯車
１４  遊星歯車
１５  固定内歯歯車
１６  可動内歯歯車
１７  付勢手段
１７ａ  付勢軸
１７ｂ  支持部材
１７ｃ  第一弾性部材（弾性部材）
２０  回転駆動装置（第２実施形態）
２７  付勢手段
２７ａ  付勢軸
２７ｂ  支持部材
２７ｃ  第二弾性部材（弾性部材）
３０  ロボットの関節構造
４０  ロボットアーム
Ｏ（Ｏａ，Ｏｂ）  太陽歯車の中心軸
【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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