JP2018189151A - 継手、歯車機構、駆動装置、ロボット、及び継手の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】継手において、二軸間の軸心のずれを吸収しながらも、耐久性を向上させる。【解決手段】継手１は、締結部材１１と、締結部材１１と間隔をあけて配置された中間部材１４と、締結部材１１が中間部材１４に対して揺動可能に締結部材１１と中間部材１４とを連結する板状の可撓性部材１３Ａと、を備えている。可撓性部材１３Ａは、締結部材１１に接合された接合面１３１Ａ１を有する端部部位１３１Ａと、中間部材１４に接合された接合面１３２Ａ２を有する端部部位１３２Ａと、端部部位１３１Ａと端部部位１３２Ａとの間に配置された中間部位１３３Ａと、を有する。端部部位１３１Ａ，１３２Ａは、矢印Ｘ方向において中間部位１３３Ａよりも厚い。【選択図】図５

Description

本発明は、部材を揺動可能に支持する継手、継手を有する歯車機構、歯車機構を有する駆動装置、駆動装置を有するロボット、及び継手の製造方法に関する。

特許文献１には、揺動型の減速機が提案されている。特許文献１に記載の減速機は、揺動運動を行う揺動歯車と、揺動歯車と噛み合わされる固定歯車とを有しており、モータ等の駆動源に接続された入力軸の回転を減速して出力軸から出力する。

入力軸と出力軸との二軸間に軸心のずれがあると、回転ムラやトルクの伝達誤差が生じ、入力軸から出力軸への動力の伝達効率が低下する。これに対し、特許文献２には、入力軸から出力軸へ動力を効率的に伝達する機構として、２つの軸締結体と、２つの軸締結体の間に配置された可撓性部材とを有する継手が提案されている。この特許文献２の実施の形態５には、軸締結体と可撓性部材とを溶接により接合することが記載されている。

特開２０１４−６６２８０号公報 特開２００４−３０８８２号公報

二軸間の軸心のずれを吸収するためには、軸方向の可撓性部材の剛性を低くする必要があり、可撓性部材の厚さを薄くする必要がある。しかし、薄型の可撓性部材は、取扱いが難しく、軸締結体との接合時に熱により溶融し、耐久性が低下するなどの問題があった。

そこで、本発明は、継手において、二軸間の軸心のずれを吸収しながらも、耐久性を向上させることを目的とする。

本発明の継手は、第１部材と、前記第１部材と間隔をあけて配置された第２部材と、前記第１部材が前記第２部材に対して揺動可能に前記第１部材と前記第２部材とを連結する板状の第３部材と、を備え、前記第３部材は、前記第１部材に接合された第１接合面を有する第１部位と、前記第２部材に接合された第２接合面を有する第２部位と、前記第１部位と前記第２部位との間に配置された第３部位と、を有し、前記第１部位及び前記第２部位は、前記第３部材の厚さ方向において前記第３部位よりも厚いことを特徴とする。

本発明によれば、第１部材と第３部材との接合強度、及び第２部材と第３部材との接合強度が確保され、耐久性が向上し、安定して二軸間の軸心のずれを吸収することができる。

第１実施形態に係るロボット装置の構成を示す説明図である。 第１実施形態に係る駆動装置の説明図である。 第１実施形態に係る減速機の分解斜視図である。 （ａ）は第１実施形態に係る継手の斜視図である。（ｂ）は第１実施形態に係る継手の分解斜視図である。 第１実施形態に係る継手の一部の断面図である。 第１実施形態に係る継手１の製造方法を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は第１実施形態に係る継手の製造方法の加工工程を説明するための図である。 （ａ）は締結部材と可撓性部材とを接合した状態を示す図である。（ｂ）は図７（ｃ）に示す基材の部分斜視図である。 変形例の継手の一部の断面図である。 第２実施形態に係る継手の一部の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るロボット装置５００の構成を示す説明図である。図１に示すロボット装置５００は、ワークＷの組み付け等の作業を行う産業用のロボット１００と、ロボット１００を制御する制御装置２００と、ロボット１００の教示を行うティーチングペンダント３００と、を備えている。ティーチングペンダント３００は、制御装置２００に接続され、制御装置２００は、ロボット１００に接続されている。ロボット１００は、ロボット本体であるロボットアーム１０１と、ロボットアーム１０１に取り付けられたエンドエフェクタの一例であるロボットハンド１０２とを有する。

ロボットアーム１０１は、例えば垂直多関節のロボットアームであり、各関節Ｊ１〜Ｊ５で互いに回転又は旋回可能に連結された複数のリンク１２０〜１２５を有している。即ち、リンク１２１はリンク１２０に対して可動し、リンク１２２はリンク１２１に対して可動し、リンク１２３はリンク１２２に対して可動し、リンク１２４はリンク１２３に対して可動し、リンク１２５はリンク１２４に対して可動する。本実施形態では、各関節Ｊ１〜Ｊ５に対して相対的に基端側の各リンク１２０〜１２４が第１リンクであり、各関節Ｊ１〜Ｊ５に対して相対的に先端側の各リンク１２１〜１２５が第２リンクである。ロボットアーム１０１は、各関節Ｊ１〜Ｊ５に配置された駆動装置１１０を有する。各関節Ｊ１〜Ｊ５に配置された駆動装置１１０は、各リンク１２０〜１２４に対して各リンク１２１〜１２５を回転又は旋回駆動する。

ロボットハンド１０２は、第１リンクであるハンド本体１９１と、ハンド本体１９１に対して可動する第２リンクである複数のフィンガー１９２と、フィンガー１９２を駆動する駆動装置１１０と、を有する。本実施形態では、ロボットハンド１０２は、２つのフィンガー１９２を有し、２つのフィンガー１９２を開閉駆動することにより、ワークＷを把持又は把持解放することができる。また、ロボットハンド１０２は、フィンガー１９２に作用する力を検出可能な不図示の力覚センサを有する。なお、ロボット１００の各駆動装置１１０は、互いに出力トルクなどの能力が異なるが、基本構成は同じである。

ティーチングペンダント３００は、ロボット１００を駆動制御する際の指令を制御装置２００に入力可能に構成されている。制御装置２００は、ティーチングペンダント３００から入力された指令に基づいて、不図示の記憶装置に記憶された各種プログラム等に従ってロボット１００を駆動制御する。例えば、制御装置２００は、入力された指令に従って、ロボットアーム１０１の各関節Ｊ１〜Ｊ５の駆動装置１１０を制御して各駆動装置１１０に各リンク１２１〜１２５を駆動させることで、ロボットハンド１０２を任意の３次元位置に移動させる。そして、制御装置２００は、入力された指令に従って、フィンガー１９２に作用する力を不図示の力覚センサで検出しながらフィンガー１９２にワークＷを把持させて、ワークＷの組み付け等の作業を行わせる。

次に、各駆動装置１１０の構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る駆動装置１１０の説明図である。駆動装置１１０は、駆動源の一例であるモータ１１１と、モータ１１１に接続された歯車機構の一例である減速機１１２と、を有する。図３は、第１実施形態に係る減速機１１２の分解斜視図である。なお、図２において、減速機１１２については断面を図示している。減速機１１２は、いわゆる揺動型の減速機であり、モータ１１１のロータの回転速度を減速してトルクを増大させて、出力側に動力を伝達する。モータ１１１のステータを保持するハウジングは、第１リンクに固定される。減速機１１２は、第１リンクに接続されるハウジング３０と、モータ１１１のロータに接続される入力軸２と、第２リンクに接続される出力軸５０と、を備えている。

ハウジング３０は、２つのケース３１，３２を有する。ケース３１は開口部を有し、ケース３２はケース３１の開口部を塞ぐ蓋である。ケース３１，３２同士を接続することで、ハウジング３０が構成されている。

入力軸２は、軸受４１，４２を介して回転可能にケース３１に支持されている。出力軸５０は、入力軸２と同軸になるように、軸受５１，５２を介してケース３２に支持されている。入力軸２には、入力軸２に対して傾斜する傾斜軸２６が接続されている。即ち、入力軸２の中心線である軸線Ｃ１に対して、傾斜軸２６の中心線である軸線Ｃ３が傾斜している。

また、減速機１１２は、歯数がＺで歯面が円環状に形成された出力歯車（第１歯車）３と、歯数が（Ｚ＋１）で歯面が円環状に形成された揺動歯車（第２歯車）４と、を備えている。出力歯車３は、出力軸５０に固定されている。揺動歯車４は、傾斜軸２６、即ち軸線Ｃ３のまわりに回転可能となるように傾斜軸２６に軸受６１，６２を介して支持されている。揺動歯車４は、出力歯車３に対して所定角度傾斜して出力歯車３に噛合している。

入力軸２と出力軸５０との間の軸心ずれ（位置ずれや角度ずれ）、即ち入力軸２の中心線である軸線Ｃ１と、出力軸５０の中心線である軸線Ｃ２との間の軸心ずれを吸収するために、揺動歯車４とハウジング３０のケース３１との間に継手１が配置されている。継手１は、ハウジング３０のケース３１に固定され、揺動歯車４をハウジング３０に対して揺動可能かつ回転不能に支持する。

モータ１１１のロータが回転すると、入力軸２と共に傾斜軸２６が軸線Ｃ１を中心に回転する。揺動歯車４は、軸受６１，６２を介して傾斜軸２６に支持され、継手１でハウジング３０に連結されているので、揺動歯車４には傾斜軸２６の回転が伝達されない。したがって、揺動歯車４は、ハウジング３０に対しては回転しない。一方、揺動歯車４には、傾斜軸２６の傾斜が伝達されて、ハウジング３０及び出力歯車３に対して揺動する。

揺動歯車４の揺動運動により、揺動歯車４と出力歯車３の歯数差の角度だけ出力歯車３が回転する。即ち、入力軸２が（Ｚ＋１）回転すると、出力歯車３が１回転する。よって、入力軸２の回転に対して出力軸５０が１／（Ｚ＋１）に減速されて回転することになる。例えば、Ｚ＝４９の場合、減速比１／５０が得られる。

図４（ａ）は第１実施形態に係る継手１の斜視図、図４（ｂ）は第１実施形態に係る継手１の分解斜視図である。減速機１１２において継手１は、図２に示す入力軸２の中心を通る中心線である軸線Ｃ１と、図４（ａ）に示す継手１の中心を通る中心線である軸線Ｃ０とが一致するように高精度にハウジング３０のケース３１に組み付けられている。継手１は、一対の締結部材１１，１２と、一対の締結部材１１，１２の間に配置された中間部材１４とを有する。

締結部材１１及び締結部材１２は、軸線Ｃ０を中心とする円環状に形成されており、軸線Ｃ０の延びる矢印Ｘ方向に間隔をあけて互いに対向して配置されている。中間部材１４は、軸線Ｃ０を中心とする円筒状に形成されている。締結部材１１と中間部材１４とは、矢印Ｘ方向に互いに間隔をあけて配置されている。また、締結部材１２と中間部材１４とは、矢印Ｘ方向に互いに間隔をあけて配置されている。

更に、継手１は、締結部材１１と中間部材１４との間に配置された可撓性部材１３Ａと、締結部材１２と中間部材１４との間に配置された可撓性部材１３Ｂと、を有する。可撓性部材１３Ａ，１３Ｂは、締結部材１１，１２よりも薄い板状の部材であり、軸線Ｃ０を中心とする円環状に形成されている。可撓性部材１３Ａは、締結部材１１と中間部材１４とを連結し、可撓性部材１３Ｂは、締結部材１２と中間部材１４とを連結する。締結部材１１と中間部材１４とを可撓性部材１３Ａで連結したことにより、可撓性部材１３Ａが撓み変形することで、締結部材１１が中間部材１４に対して揺動可能である。換言すると、中間部材１４が締結部材１１に対して揺動可能である。また、締結部材１２と中間部材１４とを可撓性部材１３Ｂで連結したことにより、可撓性部材１３Ｂが撓み変形することで、締結部材１２が中間部材１４に対して揺動可能である。換言すると、中間部材１４が締結部材１２に対して揺動可能となる。そして、これら連結構造により、可撓性部材１３Ａ，１３Ｂが撓み変形することで、締結部材１１が締結部材１２に対して揺動可能である。換言すると、締結部材１２が締結部材１１に対して揺動可能である。

締結部材１２は、不図示のボルトによりケース３１に締結され、締結部材１１は、不図示のボルトにより揺動歯車４に締結される。よって、揺動歯車４は、継手１によりハウジング３０に連結されることにより、ハウジング３０に対して回転不能であり、継手１の可撓性部材１３Ａ，１３Ｂにより傾斜軸２６に追従して柔軟に揺動可能である。

また、可撓性部材１３Ａ，１３Ｂが締結部材１１，１２よりも薄肉の板状であるため、軸線Ｃ０の延びる方向である矢印Ｘ方向の変形に対しては面外方向への変形であり、十分に剛性が低い。一方、軸線Ｃ０まわりのねじり変形に対しては面内方向への変形であり、十分に剛性が高い。よって、入力軸２と出力軸５０との間の軸心のずれを継手１により効果的に吸収することができ、また、継手１によりモータ１１１の動力を高精度且つ高効率に伝達することができる。

また、ケース３２はケース３１に不図示のボルトにより締結されている。不図示のボルトの締付力を調整することにより、出力歯車３と揺動歯車４との間に与圧を与えた状態で、出力歯車３と揺動歯車４とを噛み合わせることが可能となり、バックラッシを防止しながら出力軸５０に動力が伝達される。

締結部材１１と可撓性部材１３Ａとはレーザ溶接により接合されている。また、中間部材１４と可撓性部材１３Ａとは、レーザ溶接により接合されている。また、締結部材１２と可撓性部材１３Ｂとはレーザ溶接により接合されている。また、中間部材１４と可撓性部材１３Ｂとは、レーザ溶接により接合されている。

ところで、連続的にシーム溶接を行うことが可能なレーザは、接合継目を極力少なくすることが可能であり、回転ムラやトルク変動を低減する接合方法として有効的である。しかし、発熱を伴うレーザ溶接は、その熱により被溶接部を大きく溶融させることがあり、溶接条件設定を行うことが非常に困難である。特に熱容量の小さい小物や薄物の部材の接合では、素材そのものが熱により消失してしまうこともある。

図５は、第１実施形態に係る継手１の一部の断面図である。可撓性部材１３Ａは、締結部材１１に接合された接合面１３１Ａ１を有する端部部位１３１Ａを備える。また、可撓性部材１３Ａは、中間部材１４に接合された接合面１３２Ａ２を有する端部部位１３２Ａを備える。更に、可撓性部材１３Ａは、端部部位１３１Ａと端部部位１３２Ａとの間に配置された中間部位１３３Ａを備える。同様に、可撓性部材１３Ｂは、締結部材１２に接合された接合面１３１Ｂ１を有する端部部位１３１Ｂを備える。また、可撓性部材１３Ｂは、中間部材１４に接合された接合面１３２Ｂ２を有する端部部位１３２Ｂを備える。更に、可撓性部材１３Ｂは、端部部位１３１Ｂと端部部位１３２Ｂとの間に配置された中間部位１３３Ｂを備える。

ここで、可撓性部材１３Ａに対しては、接合対象である締結部材１１及び中間部材１４のうち、一方が第１部材であり他方が第２部材である。例えば締結部材１１を第１部材としたときには中間部材１４が第２部材ということになる。この場合、第３部材である可撓性部材１３Ａのうち、端部部位１３１Ａは第１部位、端部部位１３２Ａは第２部位ということになる。また、接合面１３１Ａ１は第１接合面、接合面１３２Ａ２は第２接合面ということになる。中間部位１３３Ａは第３部位である。

また、可撓性部材１３Ｂに対しては、接合対象である締結部材１２及び中間部材１４のうち、一方が第１部材であり他方が第２部材である。例えば締結部材１２を第１部材としたときには中間部材１４が第２部材ということになる。この場合、第３部材である可撓性部材１３Ｂのうち、端部部位１３１Ｂは第１部位、端部部位１３２Ｂは第２部位ということになる。また、接合面１３１Ｂ１は第１接合面、接合面１３２Ｂ２は第２接合面ということになる。中間部位１３３Ｂは第３部位である。可撓性部材１３Ａと可撓性部材１３Ｂとはほぼ同様の構成であるため、以下、可撓性部材１３Ａについて詳細に説明し、可撓性部材１３Ｂについては説明を省略する。

可撓性部材１３Ａにおいて、各部位１３１Ａ，１３２Ａ，１３３Ａは、軸線Ｃ０を中心とする円環状に形成されている。端部部位１３１Ａは、中間部位１３３Ａに対して軸線Ｃ０を中心とする半径方向Ｒの内側及び外側のうち一方、第１実施形態では外側に配置されている。また、端部部位１３２Ａは、中間部位１３３Ａに対して軸線Ｃ０を中心とする半径方向Ｒの内側及び外側のうち他方、第１実施形態では内側に配置されている。即ち、端部部位１３１Ａ，１３２Ａは、可撓性部材１３Ａの半径方向Ｒの端部を構成している部位である。中間部位１３３Ａは、厚さ方向である矢印Ｘ方向の一対の面１３３Ａ１，１３３Ａ２を有する板状の部位である。

端部部位１３１Ａ，１３２Ａは、締結部材１１及び中間部材１４にそれぞれ接合されているため、中間部位１３３Ａよりも可撓性が低い。逆に、中間部位１３３Ａは、端部部位１３１Ａと端部部位１３２Ａとを連結しており、可撓性が高く、主に中間部位１３３Ａが撓み変形する。

端部部位１３１Ａ，１３２Ａは、可撓性部材１３Ａの厚さ方向である矢印Ｘ方向において、中間部位１３３Ａよりも厚く形成されている。これにより、溶接する際に可撓性部材１３Ａにおける端部部位１３１Ａ，１３２Ａの消失を防いでいる。また、溶可材を加える必要が無く、溶接品質を上げることができ、また部分的に厚みがあることにより剛性が高くなり、変形に強く破損しにくくなる。これにより、可撓性部材１３Ａの耐久性、ひいては継手１の耐久性を向上させることができる。また、可撓性部材１３Ａの耐久性が向上するので、安定して二軸間（入力軸２と出力軸５０との間）の軸心のずれを吸収することができる。

第１実施形態では、端部部位１３１Ａ，１３２Ａを中間部位１３３Ａよりも厚くするために、円環状の基材（板材）の半径方向Ｒの端部を曲げ加工している。これにより、部品点数を増やすことなく、厚みを増した端部部位１３１Ａ，１３２Ａを形成している。また、部品点数が減ることによりコストダウンする。更には組立時の部品同軸度合わせの工数低減によるコストダウンにも繋がる。

また、第１実施形態では、端部部位１３１Ａ，１３２Ａを中間部位１３３Ａよりも厚くするために、基材を接合面１３１Ａ１，１３２Ａ２の反対側に折り曲げて、端部部位１３１Ａ，１３２Ａを形成している。これにより、接合面１３１Ａ１は、中間部位１３３Ａの一対の面１３３Ａ１，１３３Ａ２のうち一方の面１３３Ａ１と同一面にあり、接合面１３２Ａ２は、中間部位１３３Ａの一対の面１３３Ａ１，１３３Ａ２のうち他方の面１３３Ａ２と同一面にある。よって、端部部位１３１Ａは、接合面１３１Ａ１とは反対方向（図５中、矢印Ｘ１方向）に中間部位１３３Ａよりも突出している。端部部位１３２Ａは、接合面１３２Ａ２とは反対方向（図５中、矢印Ｘ２方向）に中間部位１３３Ａよりも突出している。このため、継手１において矢印Ｘ方向の厚みを薄くすることができ、継手１を小型化することができる。

次に、第１実施形態に係る継手１の製造方法、即ち継手１の組立方法について説明する。図６は、第１実施形態に係る継手１の製造方法を示すフローチャートである。板状の基材を加工して可撓性部材１３Ａ，１３Ｂを形成する（Ｓ１：加工工程）。このステップＳ１の加工工程では、矢印Ｘ方向（厚さ方向）において端部部位１３１Ａ，１３２Ａが中間部位１３３Ａよりも厚くなるように、基材を加工する。可撓性部材１３Ａ，１３Ｂは、析出硬化型ステンレス（ＳＵＳ６３１、ＴＯＫＫＩＮ ＡＭ３５０など）で形成するのが好ましい。この材料は、容態化処理により加工性の良い硬度になるよう調質し、塑性加工や切削加工等を行った後、析出硬化処理を行うことにより耐力を向上することができるため、可撓性部材１３Ａ，１３Ｂの材料に適している。

次に、可撓性部材１３Ａの接合面１３１Ａ１を締結部材１１に接合し、可撓性部材１３Ａの接合面１３２Ａ２を中間部材１４に接合する。また、可撓性部材１３Ｂの接合面１３１Ｂ１を締結部材１２に接合し、可撓性部材１３Ｂの接合面１３２Ｂ２を中間部材１４に接合する（Ｓ２：接合工程）。ステップＳ２の接合工程では、レーザ溶接を行う。締結部材１１，１２の材料は、オーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３１６Ｌを用いるのが好ましい。この材料は、炭素含有量が低い材料であるため、溶接性が良く、少ない熱量で接合を行うことができ、各部材への熱影響を低減することが可能である。その他のオーステナイト系ステンレスをはじめとする様々な材料が適用可能である。

以下、ステップＳ１の加工工程について詳細に説明する。なお、ステップＳ１の加工工程において、可撓性部材１３Ａと可撓性部材１３Ｂとは同じ作業工程で製造されるため、可撓性部材１３Ａについて説明する。

図７（ａ）〜図７（ｄ）は、第１実施形態に係る継手１の製造方法の加工工程を説明するための図である。第１実施形態の加工工程では、プレス加工により可撓性部材１３Ａを形成する。なお、図７（ａ）〜図７（ｄ）において、順送時のキャリア、ブリッジなどの図示は省略している。

まず、プレーン状の基材から、図７（ａ）に示すように、軸線Ｃ０を中心とする円環状の基材１３０１を形成する。基材１３０１は、平板状の部材である。軸線Ｃ０を中心とする半径方向をＲ、軸線Ｃ０を中心とする円周方向をＣ１１とする。

次に、基材１３０１の半径方向Ｒの一端部１４１及び他端部１４２に、図７（ｂ）に示すように、円周方向Ｃ１１に互いに間隔をあけて、複数の切欠Ｎを形成することで、切欠加工された基材１３０２が得られる。切欠Ｎの形状は、三角形である。これにより、基材１３０２の半径方向Ｒの一端部１４１及び他端部１４２が、円周方向Ｃ１１に複数の切片Ｓが並んだ形状に形成される。なお、プレーン状の基材から図７（ａ）に示す基材１３０１を経ずに図７（ｂ）に示す基材１３０２を形成してもよい。

図７（ｂ）に示すように切欠Ｎを設けることにより、折り曲げ時の力を低減することが可能になり、容量の小さいプレス機でも成型可能となる。また、プレス加工を行うことによる可撓性部材１３Ａの薄肉部である中間部位１３３Ａへの応力影響も少なくなり、均一な剛性となり、高精度なトルク伝達を実現することができる。

次に、基材１３０２の一端部１４１及び他端部１４２が互いに反対方向にＬ字状に曲げ加工することにより、図７（ｃ）に示す基材１３０３が得られる。次に、基材１３０３の一端部１４１及び他端部１４２をヘミング曲げ加工することにより、図７（ｄ）に示す可撓性部材１３Ａが得られる。即ち、基材１３０２の一端部１４１を折り返すように折り曲げるとともに、基材１３０１の他端部１４２を一端部１４１とは反対側に折り返すように折り曲げる。最後に可撓性部材１３Ａをキャリアから切り離す。以上の工程により、可撓性部材１３Ａが製造される。

図８（ａ）は、締結部材１１と可撓性部材１３Ａとを接合した状態を示す図である。以上の曲げ加工で、半径方向Ｒの折り曲げ長さＬ１を、接合面１３１Ａ１の半径方向Ｒの長さＬ２と略一致させることにより、それぞれの溶接部体積が略一致し、溶接品質を上げることが可能となる。接合面１３２Ａ２についても同様である。可撓性部材１３Ｂについても同様である。

図８（ｂ）は、図７（ｃ）に示す基材１３０３の部分斜視図である。図８（ｂ）に示すように、端部１４１において、切欠Ｎよりも内径側を折り曲げ（立ち上げ）ている。精度良く均一に溶接を行うためには、被溶接部の面積及び体積を調整することが必要であるが、更に、レーザ出射部から被溶接部までの照射距離を均一にすることも必要である。特にＹＡＧ溶接（イットリウム・アルミニウム・ガーネットを冷却媒体とする発光管を用いたレーザ）では、レーザ発生装置にて発生したレーザ光を、ファイバーを介してレンズを搭載した出射ユニットに送り込み、レンズで照射径を絞り所望の位置に照射する。このため、照射距離にバラツキがあるとレーザ光の照射径にもバラツキが生じ不均一な溶融状態となる。そこで第１実施形態では、切欠Ｎよりも内側から折り曲げ（立ち上げ）を行っているため、レーザ光が照射される部位が滑らかな形状になり照射距離が一定と成ることから均一な溶接を行うことが可能となる。

なお、第１実施形態では、三角形状の切欠Ｎとしたが、これに限定するものではなく、様々な形状の切欠が適用可能である。例えば切欠Ｎの形状が半円状、長穴状、矩形状などであってもよい。

［変形例］
以上の説明では、締結部材１１，１２の間に、２つの可撓性部材１３Ａ，１３Ｂが配置される場合について説明したが、これに限定するものではない。図９は、変形例の継手の一部の断面図である。図９に示すように、締結部材１１，１２の間に、１つの可撓性部材１３Ａが配置される場合であってもよい。この場合、中間部材は存在しないので、締結部材１１，１２のうち一方が第１部材、他方が第２部材ということになる。また、図示は省略するが、継手が、３つ以上の可撓性部材を有する場合であってもよく、その場合、中間部材は２つ以上配置する必要がある。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る継手及び継手の製造方法について説明する。図１０は、第２実施形態に係る継手２０１の一部の断面図である。以下、第２実施形態の継手２０１において、第１実施形態と異なる構成について説明し、同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。継手２０１は、第１実施形態の可撓性部材１３Ａ，１３Ｂとは異なる構成の第３部材である可撓性部材２１３Ａ，２１３Ｂを有する。

第１実施形態では、図６のステップＳ１の加工工程では、板状の基材を曲げ加工して可撓性部材１３Ａ，１３Ｂを形成する場合について説明したが、第２実施形態では、板状の基材をエッチング加工して可撓性部材２１３Ａ，２１３Ｂを形成する。第２実施形態においても、可撓性部材２１３Ａと可撓性部材２１３Ｂとは同じ構成であり、以下、可撓性部材２１３Ａについて説明し、可撓性部材２１３Ｂについては説明を省略する。

第２実施形態では、円環状の基材（板材）を、エッチングにて部分的に減肉することによって、各接合面２３１Ａ１，２３２Ａ２を有する厚肉の各端部部位２３１Ａ，２３２Ａと、薄肉の中間部位２３３Ａとを形成する。これにより、可撓性部材２１３Ａを形成している。そして、第１実施形態と同様、中間部位２３３Ａの矢印Ｘ方向の一対の面２３３Ａ１，２３３Ａ２のうち、面２３３Ａ１と接合面２３１Ａ１とが同一面にあり、面２３３Ａ２と接合面２３２Ａ２とが同一面にある。つまり、端部部位２３１Ａは、接合面２３１Ａ１とは反対方向に中間部位２３３Ａよりも突出し、端部部位２３２Ａは、接合面２３２Ａ２とは反対方向に中間部位２３３Ａよりも突出している。

化学的なエッチング処理を行うことにより、素材そのものの機械的性質を変えることなく、また不要な応力を加えず所望の形状に精度良く形成することができる。よって、剛性差を小さくでき、動力の伝達誤差の低減が可能となる。

可撓性部材２１３Ａ，２１３Ｂは、析出硬化型ステンレス（ＳＵＳ６３１、ＴＯＫＫＩＮ ＡＭ３５０など）で形成するのが好ましい。この材料は、容態化処理により加工性の良い硬度になるよう調質し、塑性加工や切削加工等を行った後、析出硬化処理を行うことにより耐力を向上することができるため、可撓性部材２１３Ａ，２１３Ｂの材料に適している。この材料の場合、加工性が良い状態で加工を行うことができ、その後、耐力向上処理を行うことができるため、エッチング加工の代わりに、切削加工を行って可撓性部材２１３Ａ，２１３Ｂを形成してもよい。

第２実施形態では、エッチング加工または切削加工を行うことにより、可撓性部材２１３Ａ，２１３Ｂの接合面の反対側の面が切欠を有する形状ではなくなり、溶接時の熱伝達に不均一が生じにくく、高品質の溶接が可能である。またプレス加工においても、厚肉部形成に絞り加工を用いることにより、切れ目のない接合面を形成することができ、高品質の溶接が可能である。

締結部材１１，１２の材料は、オーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３１６Ｌを用いるのが好ましい。この材料は、炭素含有量が低い材料であるため、溶接性が良く、少ない熱量で接合を行うことができ、各部材への熱影響を低減することが可能である。その他のオーステナイト系ステンレスをはじめとする様々な材料が適用可能である。

なお、締結部材１１，１２の間に、２つの可撓性部材２１３Ａ，２１３Ｂが配置される場合について説明したが、これに限定するものではない。上述の変形例と同様に、締結部材１１，１２の間に、１つの可撓性部材２１３Ａが配置される場合であってもよい。この場合、中間部材は存在しないので、締結部材１１，１２のうち一方が第１部材、他方が第２部材ということになる。また、継手が、３つ以上の可撓性部材を有する場合であってもよく、その場合、中間部材は２つ以上配置する必要がある。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

１…継手、３…出力歯車（第１歯車）、４…揺動歯車（第２歯車）、１１…締結部材（第１部材）、１３Ａ…可撓性部材（第３部材）、１４…中間部材（第２部材）、１００…ロボット、１１０…駆動装置、１１１…モータ（駆動源）、１１２…減速機（歯車機構）、１３１Ａ…端部部位（第１部位）、１３１Ａ１…接合面（第１接合面）、１３２Ａ…端部部位（第２部位）、１３２Ａ２…接合面（第２接合面）、１３３Ａ…中間部位（第３部位）、Ｃ０…軸線

Claims (13)

1. 第１部材と、
   前記第１部材と間隔をあけて配置された第２部材と、
   前記第１部材が前記第２部材に対して揺動可能に前記第１部材と前記第２部材とを連結する板状の第３部材と、を備え、
   前記第３部材は、
   前記第１部材に接合された第１接合面を有する第１部位と、
   前記第２部材に接合された第２接合面を有する第２部位と、
   前記第１部位と前記第２部位との間に配置された第３部位と、を有し、
   前記第１部位及び前記第２部位は、前記第３部材の厚さ方向において前記第３部位よりも厚いことを特徴とする継手。
2. 前記第３部位は、軸線を中心とする円環状の部位であり、
   前記第１部位は、前記第３部位に対して前記軸線を中心とする半径方向の内側及び外側のうち一方に配置され、
   前記第２部位は、前記第３部位に対して前記半径方向の内側及び外側のうち他方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の継手。
3. 前記第３部位は、一対の面を有し、
   前記第１接合面は、前記一対の面のうち一方と同一面にあり、
   前記第２接合面は、前記一対の面のうち他方と同一面にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の継手。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の継手と、
   第１歯車と、
   前記継手に揺動可能に支持され、前記第１歯車に対して傾斜して噛合する第２歯車と、を備えた歯車機構。
5. 駆動源と、
   前記駆動源の動力を伝達する請求項４に記載の歯車機構と、を備えた駆動装置。
6. 第１リンクと、
   前記第１リンクに対して可動する第２リンクと、
   前記第２リンクを駆動する、請求項５に記載の駆動装置と、を備えたロボット。
7. 第１部材と、
   前記第１部材と間隔をあけて配置された第２部材と、
   前記第１部材が前記第２部材に対して揺動可能に前記第１部材と前記第２部材とを連結する板状の第３部材と、を備え、
   前記第３部材は、
   前記第１部材に接合された第１接合面を有する第１部位と、
   前記第２部材に接合された第２接合面を有する第２部位と、
   前記第１部位と前記第２部位との間に配置された第３部位と、を有する継手の製造方法であって、
   基材を加工して前記第３部材を形成する加工工程と、
   前記第１接合面を前記第１部材に接合し、前記第２接合面を前記第２部材に接合する接合工程と、を有し、
   前記加工工程では、前記第３部材の厚さ方向において前記第１部位及び前記第２部位が前記第３部位よりも厚くなるように、前記基材を加工することを特徴とする継手の製造方法。
8. 前記基材が平板状の部材であり、
   前記加工工程では、前記基材の一端部を折り曲げ加工し重ね合わせて前記第１部位を形成し、前記基材の他端部を折り曲げ加工し重ね合わせて前記第２部位を形成することを特徴とする請求項７に記載の継手の製造方法。
9. 前記基材が、軸線を中心とする円環状であり、
   前記基材の前記軸線を中心とする半径方向の前記一端部が、前記軸線を中心とする円周方向に複数の切片が並んだ形状であることを特徴とする請求項８に記載の継手の製造方法。
10. 前記基材の前記半径方向の前記他端部が、前記円周方向に複数の切片が並んだ形状であることを特徴とする請求項９に記載の継手の製造方法。
11. 前記加工工程では、前記基材の前記他端部を前記一端部とは反対側に折り曲げることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の継手の製造方法。
12. 前記基材は、板状の部材であり、
    前記加工工程では、前記基材をエッチング加工又は切削加工することにより前記第３部材を形成することを特徴とする請求項７に記載の継手の製造方法。
13. 前記接合工程では、レーザ溶接を行うことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の継手の製造方法。

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