JP6489067B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、トルクセンサを有するアクチュエータに関する。

一般に、回転駆動系を制御するアクチュエータには、トルクセンサが適用される。トルクセンサは、軸受に支持された回転体に取り付けられ、ねじりモーメントによって歪みを生じる起歪部を有する。この起歪部の歪みを計測することで回転体のトルクが検出される。高精度な制御を実現するためには、トルクの正確な測定が求められており、様々な技術が開発されている。

特許文献１には、異なる直径を有する一対の同心円状の環状体で形成された、第１の回転体（内輪）と第２の回転体（外輪）との分割構造を有し、起歪体を介して内輪から外輪へトルクを伝達するトルクセンサが開示されている。起歪体は、内輪と一体的に形成された、内輪の外周部から外輪の内周に向かって突出する軸部（梁）である。

起歪体は、外輪に対して、アキシャル方向、ラジアル方向及び回転方向へそれぞれ相対的に移動可能であり、かつ、回転方向に係合可能な係合部を有している。このトルクセンサでは、上記の３方向へ所定の自由度を有することで、回転体に生じる振動の影響を低減し、高精度なトルク検出が可能となる。

特許文献２には、一次側締結部材（入力側）から二次側締結部材（出力側）へと伝達されるトルクを計測するトルクセンサが開示されている。このトルクセンサは、一次側締結部材に結合される第１構造体と、二次側締結部材に結合される第２構造体と、第１構造体と第２構造体を連結する起歪部と、起歪部の変形量を検出可能な歪みセンサとを備えている。第１構造体は、一次側締結部材に対して、ボルト接合によって結合されている。第１構造体と一次側締結部材とは、突出部と突出部を収容する溝部との組み合わせにより、トルクが作用する方向としてのトルク作用方向（円周方向）におけるボルト接合の遊びよりも小さな遊びで嵌合し合っている。

特許文献３には、荷重を受ける荷重メンバーと、トルクを受けるトルクメンバーとが独立して構成されたトルクセンサが開示されている。トルクメンバーの断面２次モーメントが回動方向で最大（軸芯方向で最小）になるようにすると共に、荷重メンバーの断面２次モーメントが軸心方向で最大（回動方向で最小）になるようにすることで、荷重メンバーで受けた荷重がトルクメンバーに影響を与えることを防止しながら、高精度なトルク検出が可能となる。

特開２０１１−２０９０９９号公報 特開２０１３−０６１３０５号公報 特開２００７−０４０７７４号公報

特許文献１では、アクチュエータに内蔵されたトルクセンサにおいて、４つの起歪体の係合部は、それぞれ外輪の係合凹部に対して所定の間隙を介して分離されている。これにより、検出したい軸回りのトルク以外の方向の力・トルクの伝達を遮断し、検出精度を高めている。しかしながら、外輪の係合凹部の加工精度、起歪体の係合部の幅の加工精度、それぞれ係合する係合凹部と係合部との間隙の加工精度には限界がある。

各間隙の幅が均等でない場合、４つの係合部が均等にそれぞれの係合凹部に当ってトルクを伝達しているのではなく、トルクの大きさによって１か所のみが当たったり、３か所が当ったりといった状態になることが考えられる。この場合、４つの起歪体の変形状態がすべて異なることになり、トルクを検出する検出素子の抵抗のブリッジバランスが崩れ、トルクの検出精度を高めることが非常に難しくなる。

また、起歪体は、回転伝達部材及び減速機を介して第１及び第２のベアリングによって筐体に支持されており、外輪は異なるベアリングを介して筐体に支持されている。このように、起歪体と外輪とは異なるベアリングによって筐体に支持されており、ベアリングの軸芯がずれている場合も発生しうる。トルクセンサの入力側（減速機と内輪）と出力側（外輪と出力軸）の回転軸がずれている場合、係合部と係合凹部との間の各間隙の幅を均等にすることは困難であり、４つの係合部の一部のみが対応する係合凹部に当る、片当りが生じるおそれがある。このため、起歪体に対して均一な回転トルクが付与されず（起歪体に均一な歪みが生じず）、トルクの検出精度が悪くなる。

本発明は、上記のような問題点を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、起歪体の片当りを抑制し、検出精度を向上させることが可能な技術を提供することである。

実施の形態に係るアクチュエータは、入力軸の回りに回転可能な、第１方向に延在する第１係合部を有する第１回転体と、出力軸の回りに回転可能な、前記第１方向に略直交する第２方向に延在する第２係合部を有する第２回転体と、筐体に対して前記第１回転体を支持する第１軸受と、前記筐体に対して前記第２回転体を支持する第２軸受と、前記第１係合部と前記入力軸に垂直な方向の間隙を介して係合可能な第１係合受部と、前記第２係合部と前記出力軸に垂直な方向の間隙を介して係合可能な第２係合受部とを有し、前記入力軸の回転トルクを前記出力軸に伝達する起歪体と、前記起歪体に取り付けられ、前記回転トルクによる前記起歪体の歪みを計測する検出素子とを備えるものである。

上述のアクチュエータにおいて、
前記入力軸回りで向かい合う前記第１係合部の側面と前記第１係合受部の側面との少なくとも一部は、面接触し、
前記出力軸回りで向かい合う前記第２係合部の側面と前記第２係合受部の側面との少なくとも一部は、面接触してもよい。

本発明によれば、起歪体の片当りを抑制し、検出精度を向上させることができるアクチュエータを提供することが可能となる。

実施の形態１に係るアクチュエータの構成を示す断面図である。 実施の形態１に係るトルクセンサの構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係る起歪体の構成を示す図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図３のＶ−Ｖ断面図である。 実施の形態１における第１回転体の第１溝部と起歪体の第１突出部との係合関係を示す断面図である。 比較例のトルクセンサについて説明する図である。 比較例のトルクセンサについて説明する図である。 比較例のトルクセンサについて説明する図である。 比較例のトルクセンサについて説明する図である。 実施の形態２に係るトルクセンサの構成を示す斜視図である。 実施の形態２における第１回転体の第１溝部と起歪体の第１突出部との係合関係を示す断面図である。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して、実施の形態１について説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する構成要素には同じ符号を付している。なお、各図における寸法関係は実際の寸法関係を反映するものではない。また、説明のため、各図において、適宜相互に直交する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を示している。

本実施の形態は、多関節ロボットの手、足、首等の関節部に組み込まれ、当該ロボットを駆動する、トルクセンサを内蔵するアクチュエータに関する。なお、ロボットの構成は、所定作業を行うことができれば任意の構成が適用可能である。

図１は、本実施の形態に係るアクチュエータの構成を示す断面図である。図１に示すように、アクチュエータ１は、筐体２、エンコーダ３、ロータ４、ステータ５、減速機６、第１軸受７、第２軸受８、トルクセンサ１０を備えている。エンコーダ３、ロータ４、ステータ５、減速機６、第１軸受７、第２軸受８、トルクセンサ１０は、筐体２内に収容されている。

ロータ４、ステータ５は、電動モータを構成する。ロータ４、ステータ５を有するモータとしては、一般的な三相ＡＣ同期モータ（ＤＣブラシレスモータ）を用いることができる。モータは、図示しない制御部から供給される制御信号に応じて制御される。ロータ４は、筐体２内でｘ軸方向に延びるモータシャフト（駆動軸）に固定され、一体回転する。ステータ５は、ロータ４と対向配置されるコア、コイル等を有しており、筐体２内部に取り付けられている。ステータ５は、回転磁界を発生させ、ロータ４を回転駆動する。

エンコーダ３は、モータのモータシャフトに接続されている。エンコーダ３は、モータの回転角度を検出し、そのエンコーダ情報を図示しない制御部に供給する。

トルクセンサ１０は、回転駆動力を出力軸に伝達する際に発生する回転トルクを検出し、その検出情報を図示しない制御部に供給する。モータは、エンコーダ情報及びトルクセンサ１０の検出情報を用いて制御される。トルクセンサ１０については、後に詳述する。

減速機６は、モータのモータシャフトに接続される。減速機６は、モータシャフトから入力された回転速度を所定の減速比で減速し、所定の回転トルクを有する回転駆動力を生成する。減速機６としては、種々の形式の減速機が適用可能であるが、例えば、波動歯車減速機が用いられる。

図２は、図１のトルクセンサ１０の構成を示す斜視図である。図２に示すように、トルクセンサ１０は、第１回転体１１、第２回転体１２、起歪体１３、検出素子１４（図３）、入力軸１５、出力軸１６を備えている。なお、図２においては、起歪体１３の構成を簡略化して図示している。図２では、起歪体１３の第１突出部２２、第２溝部３２のみが示されている。図３は、起歪体１３の構成を詳細に示す図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ断面図であり、図５は図３のＶ−Ｖ断面図である。図６は、第１回転体の第１溝部と起歪体の第１突出部との係合関係を示す断面図である。なお、図２、４、５では、説明のため、起歪体１３と、第１回転体１１、第２回転体１２とが係合していない状態を示している。

トルクセンサ１０の入力軸１５は、減速機出力軸９と同軸上に形成されており、図示しないネジ等により締結されることで、第１回転体１１が減速機出力軸９に固定される。第１回転体１１は、減速機出力軸９を入力軸１５として、入力軸１５と共に回転する。出力軸１６は、入力軸１５と同軸上に形成されている。入力軸１５、出力軸１６をトルクセンサ１０の回転軸とする。

第１回転体１１は、円板状の部材である。第１回転体１１の上面及び下面は、ｘ軸に垂直な方向、すなわち、ｙｚ平面と平行な方向に配置されている。第１回転体１１の一方の面には、入力軸１５が接続されている。第１回転体１１の他方の面には、「第１係合部」となる第１溝部２１が設けられている。第１溝部２１は、トルクセンサの回転軸に対して直交する方向に沿って形成されている。第１溝部２１の長手方向に対して直交する断面の形状は略矩形状である。図５に示すように、第１溝部２１は、第１回転体１１の中央部において、入力軸１５を挟んで一対で形成されている。第１回転体１１は、第１軸受７によって、筐体２に対して入力軸１５と共に回転する。

第２回転体１２は、第１回転体１１と同様な円板状の部材である。第２回転体１２の上面及び下面は、ｘ軸に垂直な方向、すなわち、ｙｚ平面と平行な方向に配置されている。第２回転体１２の一方の面には、出力軸１６が接続されている。第２回転体１２の他方の面には、「第２係合部」となる第２突出部３１が設けられている。第２突出部３１は、トルクセンサの回転軸に対して直交する方向に沿って形成されている。第２突出部３１の長手方向に対して直交する断面の形状は略矩形状である。図４に示すように、第２突出部３１は、第２回転体１２の外周部において、出力軸１６を挟んで一対で形成されている。第２回転体１２は、第２軸受８によって、筐体２に対して出力軸１６と共に回転する。

第１回転体１１と第２回転体１２との間には、起歪体１３が配置されている。起歪体１３もまた、第１回転体１１、第２回転体１２と同様な円板状の部材である。第１回転体１１、第２回転体１２、起歪体１３の材料は特に限定されず、鉄鋼材料や非鉄金属材料の各種構造用材料を用いることができる。

起歪体１３としては、例えば、減速機６によって発生した回転トルクを受けることで弾性変形する材料が用いられる。第１回転体１１、第２回転体１２としては、起歪体１３と相対して接する面の滑りが良いものが好適に用いられる。例えば、第１回転体１１、第２回転体１２としてカニフロン（登録商標）等のメッキを施したものを用いることができる。なお、第１回転体１１、第２回転体１２は変形しない方が望ましい。

ここで、図３を参照して起歪体１３について詳細に説明する。図３に示すように、起歪体１３は、第１構造体１７、第２構造体１８、起歪部１９、第１突出部２２、第２溝部３２を有している。図２、図５を参照すると、起歪体１３の第１回転体１１と対向する面には、第１溝部２１と入力軸１５に垂直な方向の間隙を介して係合可能な第１突出部２２が設けられている。第１突出部２２が、「第１係合受部」となる。また、図２、図４を参照すると、起歪体１３の第２回転体１２と対向する面には、第２突出部３１と出力軸１６に垂直な方向の間隙を介して係合可能な第２溝部３２が設けられている。第２溝部３２が「第２係合受部」となる。

第１溝部２１と第１突出部２２とが第１トルク伝達機構２０を構成し、第２突出部３１と第２溝部３２とが第２トルク伝達機構３０を構成する。トルクセンサ１０は、第１回転体１１、第１トルク伝達機構２０、起歪体１３、第２トルク伝達機構３０、第２回転体１２を介して、減速機６から入力軸１５に入力される回転トルクを出力軸１６へ伝達する。

第１突出部２２は、トルクセンサの回転軸に対して直交する第１方向に沿って形成されている。第１突出部２２は、第１溝部２１に対応した位置に形成されており、起歪体１３の中央部において、入力軸１５を挟んで一対で形成されている。第１突出部２２の長手方向に対して直交する断面の形状は、略矩形状である。第１突出部２２は、第１溝部２１の形状に対応して形成されている。第１溝部２１内に第１突出部２２が収容されることにより、第１構造体１７が第１回転体１１に対して結合される。

第２溝部３２は、トルクセンサの回転軸に対して直交する第２方向に沿って形成されている。第２溝部３２は、第２突出部３１に対応した位置に形成されており、起歪体１３の外周部において、出力軸１６を挟んで一対で形成されている。第２溝部３２の長手方向に対して直交する断面の形状は、略矩形状である。第２溝部３２は、第２突出部３１の形状に対応して形成されている。第２方向は、第１方向に直交する。すなわち、第１突出部２２が延びる方向と第２溝部３２が延びる方向との成す角度は、略９０度である。第２溝部３２内に第２突出部３１が収容されることにより、第２構造体１８は第２回転体１２に対して結合される。

第１突出部２２は、第１溝部２１内に収容される。第１溝部２１の内面と第１突出部２２の外面との間には、所定の間隙が形成される。すなわち、第１突出部２２の側面と第１溝部２１の側面との間には、ｘ軸に垂直な方向に間隙が形成される。また、図６に示すように、第１突出部２２の側面と第１溝部２１の側面との間には、ｘ軸回りの方向（回転方向）に間隙Ｇが形成される。

第２突出部３１は、第２溝部３２内に収容される。第２溝部３２の内面と第２突出部３１の外面との間には所定の間隙が形成される。すなわち、第２突出部３１の側面と第２溝部３２の側面との間には、ｘ軸に垂直な方向に間隙が形成される。また、第２突出部３１側面と第２溝部３２の側面との間には、ｘ軸回りの方向（回転方向）に間隙が形成される。

図３に示すように、起歪部１９は、第１構造体１７と第２構造体１８とを連結する。図３に示す例では、４つの起歪部１９が等間隔で設けられている。起歪体１３には、検出素子１４が取り付けられている。検出素子１４は、起歪部１９の変形量を検出可能な薄膜の歪みセンサである。検出素子１４は、スパッタリングによって起歪部１９上に複数パターニングされている。複数の検出素子１４の出力値に基づいて、第１構造体１７と第２構造体１８の間に作用するトルクが算出される。

ここで、本実施の形態に係るアクチュエータ１の効果について説明する前に、図７〜１０を参照して比較例のトルクセンサについて説明する。図７〜１０に示す比較例は、特許文献１のように、トルクセンサが、内輪１０１と外輪１０２とに２分割された構造を有するトルクセンサである。４つの起歪体１０３は、外輪１０２に形成された４つの係合凹部１０４にそれぞれ間隙Ｇ１〜Ｇ４を介して収容されている。

図８に示すように、内輪１０１と外輪１０２の軸が完全に一致しており、かつ、間隙Ｇ１〜Ｇ４が全く同一の場合のみ、４つの起歪体１０３が同時に係合凹部１０４の側面に当り、トルクを検出する検出素子の抵抗のブリッジバランスが保たれる。

しかしながら、実際には、加工精度のばらつきにより、起歪体１０３の一部が係合凹部１０４に当たる片当りが生じる。内輪１０１と外輪１０２の軸は一致しているものの、間隙Ｇ１〜Ｇ４がそれぞれ異なる場合、最も小さい間隙の箇所のみで起歪体１０３と係合凹部１０４とが当ることとなる。例えば、図９に示すように、上側の起歪体１０３のみが係合凹部１０４と当接し、他の３つの起歪体１０３は係合凹部１０４に当接しない状態となる。また、図１０に示すように、内輪１０１と外輪１０２の軸がずれている場合も、最も小さい間隙の箇所のみで起歪体１０３と係合凹部１０４とが当ることとなる。

このように、４つの起歪体１０３の一部のみが対応する係合凹部１０４に当る、片当りが生じると、４つの起歪体の変形状態が異なり、トルクの検出精度を高めることが非常に難しくなる。

次に、図２〜６を参照して、本実施の形態に係るトルクセンサ１０の効果について説明する。上述したように、トルクセンサの入力軸と出力軸は、部品加工精度や組み立て精度によりずれることが考えられる。この回転軸（入力軸と出力軸）のずれにより、トルクセンサの検出素子には、トルク以外の方向の力（他軸力）が加わり、検出したいトルクの精度が落ちる。また、一般的に、減速機はアキシャル方向（ｘ軸方向）、ラジアル方向（ｘ軸に垂直な方向）に振動成分を有することが多く、トルクセンサの入力軸には減速機からのアキシャル方向、ラジアル方向の力が加わる。さらに、トルクセンサの入力軸には、出力軸に結合された負荷リンクからの他軸力が加わる。このため、トルク検出精度が同様に低下する。

また、入力側（第１回転体１１）及び出力側（第２回転体１２）を支持する軸受（第１軸受７及び第２軸受８）の剛性を上げると摩擦力が増加するため、トルクセンサに他軸力を全く伝えない程度まで軸受の剛性を上げることが現実的ではない。

そこで、本実施の形態では、トルクセンサ１０は、第１回転体１１、第２回転体１２、起歪体１３の分割構造を有する。第１突出部２２は第１溝部２１に対しラジアル方向及び回転方向に間隙を介して分離されている。また、第２突出部３１は第２溝部３２に対しラジアル方向及び回転方向に間隙を介して分離されている。なお、第１突出部２２と第１溝部２１との間の間隙、及び、第２突出部３１と第２溝部３２との間の間隙の大きさは特に限定されず、適宜設定可能である。

さらに、起歪体１３に形成された第１突出部２２（第１係合受部）の延在方向と、第２溝部３２の延在方向（第２係合受部）とは略直交する。第１突出部２２が延びる方向と第２溝部３２が延びる方向との成す角度は、略９０度である。このため、第１突出部２２を収容する第１回転体１１の第１溝部２１（第１係合部）の延在方向と、第２溝部３２内に収容される第２回転体１２の第２突出部３１（第２係合部）の延在方向とは略直交する。

トルクセンサが第１回転体１１、第２回転体１２、起歪体１３の分割構造を有することにより、上述の間隙が形成される方向に対する起歪体１３の自由度が高まる。このため、トルクセンサ１０に対し、減速機６からのトルク以外の方向の他軸力、出力軸１６からの他軸力が加わるのを抑制することができ、トルク検出精度を上げることが可能となる。

すなわち、第１突出部２２は第１溝部２１に対し間隙を介して分離されているため、第１回転体１１と、起歪体１３の回転軸がずれていても、起歪体１３が上下、左右にずれることで、第１溝部２１への第１突出部２２のぞれぞれの当り方が均一になる。また、第２突出部３１は第２溝部３２に対し間隙を介して分離されているため、起歪体１３と第２回転体１２の回転軸がずれていても、起歪体１３が上下、左右にずれることで、第２溝部３２への第２突出部３１のぞれぞれの当り方が均一になる。

このように、入力軸１５と出力軸１６に対して、起歪体１３が回転方向以外の方向に移動することが可能となり、結果として、起歪体１３には回転トルクのみが加わり、起歪体１３に取り付けられる検出素子のブリッジバランスは崩れない。これにより、起歪体の片当りを抑制し、他軸力を遮断して、回転トルクの検出精度を向上させることが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、トルクセンサ１０が、第１回転体１１、第２回転体１２、起歪体１３の分割構造を有しているため、検出対象の回転トルク以外の他軸力の影響を排除することができ、高精度なトルク検出を実現することができる。

また、本実施の形態によれば、起歪体１３は、第１回転体１１、第２回転体１２のそれぞれに対して間隙を持って係合しているため、回転軸ずれがあった場合でも、係合部の片当りを緩和することができ、トルクの検出精度を向上させることができる。

なお、図に示した例では、第１回転体１１に第１溝部２１が形成され、第２回転体１２に第２突出部３１が形成され、起歪体１３に第１突出部２２、第２溝部３２が形成されているが、これに限定されない。

例えば、第１回転体１１に突出部を形成し、第２回転体１２に溝部を形成してもよい。この場合、起歪体１３の第１回転体１１に対向する面に溝部を形成し、第２回転体１２に対向する面に突出部を形成することができる。また、第１回転体１１、第２回転体１２のいずれにも突出部を形成してもよい。この場合、起歪体１３の両面にはそれぞれ溝部が形成される。さらに、第１回転体１１、第２回転体１２のいずれにも溝部を形成してもよい。この場合、起歪体１３の両面にはそれぞれ突出部が形成される。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、第１突出部２２の長手方向に対して直交する断面の形状が略矩形状で、第１溝部２１は、第１突出部２２の形状に対応して形成されており、第１突出部２２の側面と第１溝部２１の側面との間には、ｘ軸回りの方向に間隙が形成されている。また、実施の形態１では、第２突出部３１の長手方向に対して直交する断面の形状は略矩形状で、第２溝部３２は、第２突出部３１の形状に対応して形成されており、第２突出部３１の側面と第２溝部３２の側面との間には、ｘ軸回りの方向に間隙が形成されている。

しかし、アクチュエータは、第１回転体１１、起歪体１３及び第２回転体１２が回転する際に、第１回転体１１、起歪体１３及び第２回転体１２のｘ軸回りのがたつきを抑制できる構成であってもよい。

そこで、本実施の形態の第１トルク伝達機構は、ｘ軸回りで向かい合う第１突出部の側面と第１溝部の側面との少なくとも一部が略面接触する構成とされている。また、本実施の形態の第２トルク伝達機構は、ｘ軸回りで向かい合う第２突出部の側面と第２溝部の側面との少なくとも一部が略面接触する構成とされている。なお、本実施の形態のアクチュエータは、実施の形態１のアクチュエータ１と略等しい構成とされているため、重複する説明は省略し、等しい構成要素には等しい符号を用いて説明する。

例えば、図１１に示すように、第１突出部２３の先端部における長手方向に対して直交する断面の形状を略台形状に形成している。一方、第１溝部２４の長手方向に対して直交する断面の形状を略台形状に形成している。そして、図１２に示すように、第１突出部２３の傾斜面２３ａと第１溝部２４の傾斜面２４ａとが略面接触している。つまり、第１突出部２３と第１溝部２４とは、ｘ軸回りに隙間無く係合されている。

また、図１１に示すように、第２突出部３３の先端部における長手方向に対して直交する断面の形状を略台形状に形成している。一方、第２溝部３４の長手方向に対して直交する断面の形状を略台形状に形成している。そして、第２突出部３３の傾斜面３３ａと第２溝部３４の傾斜面３４ａとが略面接触している。つまり、第２突出部３３と第２溝部３４とは、ｘ軸回りに隙間無く係合されている。

このような構成により、トルクセンサが回転する際に、第１回転体１１、起歪体１３及び第２回転体１２のｘ軸回りのがたつきを抑制できる。そのため、トルクセンサの検出精度を向上させることができる。

しかも、上述のように、第１突出部２３の先端部を略台形状に形成し、第１溝部２４を第１突出部２３の形状に対応するように形成し、第２突出部３３の先端部を略台形状に形成し、第２溝部３４を第２突出部３３の形状に対応するように形成している。そのため、第２回転体１２によるｘ軸−方向への起歪体１３の押し込み量を調整すると、簡単に、第１突出部２３の傾斜面２３ａと第１溝部２４の傾斜面２４ａ、及び第２突出部３３の傾斜面３３ａと第２溝部３４の傾斜面３４ａとを略面接触させることができる。

ここで、例えば、図１を引用して説明すると、第２回転体１２は、当該第２回転体１２の外周面から外方に突出するフランジ部１２ａを備え、第２回転体１２のｘ軸方向の位置は、第２回転体１２のフランジ部１２ａと第１軸受７との間に配置される間座４１及びシム４２の厚さに依存する構成とされている場合、間座４１及びシム４２の厚さを調整することで、第２回転体１２によるｘ軸−方向への起歪体１３の押し込み量を調整すればよい。ちなみに、第２回転体１２は、当該第２回転体１２のフランジ部１２ａが第２軸受８と間座４１とで挟み込まれることで、ｘ軸方向の位置が固定される。これにより、間座４１及びシム４２の厚さを調整することで、簡単に第１突出部２３の傾斜面２３ａと第１溝部２４の傾斜面２４ａ、及び第２突出部３３の傾斜面３３ａと第２溝部３４の傾斜面３４ａとを略面接触させることができる。

なお、本実施の形態の第１突出部２３及び第２突出部３３は、先端部を略台形状に形成しているが、第１回転体１１、起歪体１３及び第２回転体１２の回転軸がｘ軸上に配置された状態で、ｘ軸方向から見て、ラジアル方向に延在する軸を中心に線対称に傾斜面が配置され、且つ第１突出部２３及び第２突出部３３における向かい合う傾斜面の間隔がアキシャル方向に狭くなる形状であればよい。また、第１溝部２４は、第１突出部２３の傾斜面と略面接触する傾斜面を有し、第２溝部３４は、第２突出部３３の傾斜面と略面接触する傾斜面を有していればよい。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。実施の形態において示した各構成部材の形状や組み合せ等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。

１ アクチュエータ
２ 筐体
３ エンコーダ
４ ロータ
５ ステータ
６ 減速機
７ 第１軸受
８ 第２軸受
９ 減速機出力軸
１０ トルクセンサ
１１ 第１回転体
１２ 第２回転体、１２ａ フランジ部
１３ 起歪体
１４ 検出素子
１５ 入力軸
１６ 出力軸
１７ 第１構造体
１８ 第２構造体
１９ 起歪部
２０ 第１トルク伝達機構
２１ 第１溝部
２２ 第１突出部
２３ 第１突出部、２３ａ 傾斜面
２４ 第１溝部、２４ａ 傾斜面
３０ 第２トルク伝達機構
３１ 第２突出部
３２ 第２溝部
３３ 第２突出部、３３ａ 傾斜面
３４ 第２溝部、３４ａ 傾斜面
４１ 間座
４２ シム

Claims (1)

1. 入力軸の回りに回転可能な、第１方向に延在する第１係合部を有する第１回転体と、
   出力軸の回りに回転可能な、前記第１方向に略直交する第２方向に延在する第２係合部を有する第２回転体と、
   筐体に対して前記第１回転体を支持する第１軸受と、
   前記筐体に対して前記第２回転体を支持する第２軸受と、
   前記第１係合部と前記入力軸に垂直な方向の間隙を介して係合可能な第１係合受部と、前記第２係合部と前記出力軸に垂直な方向の間隙を介して係合可能な第２係合受部とを有し、前記入力軸の回転トルクを前記出力軸に伝達する起歪体と、
   前記起歪体に取り付けられ、前記回転トルクによる前記起歪体の歪みを計測する検出素子と、
   を備え、
   前記第１回転体及び前記起歪体、並びに前記第２回転体及び前記起歪体との間の係合は、それぞれの間隙を介する係合のみである、アクチュエータ。

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