关节单元的制作方法

本说明书涉及用来搭载于机器人等的关节单元。

背景技术：

如(日本)特开2000-237985号公报所例示，在许多机器人中，为了活动工作臂而利用了电动马达。工作臂有时构成为在多个方向进行动作。例如，在模拟人或动物的机器人中，工作臂能够相对于躯干，在前后方向上进行动作，或者相对于躯干，在左右方向上活动。为了能够这样向两个方向活动工作臂，有时构成为在工作臂的关节设有两个轴，使工作臂以各轴为中心能够旋转。

技术实现要素：

于是，具有一种促动器，其通过使两个电动马达协同工作，能够进行以第一轴为中心的动作、以及以与第一轴正交的第二轴为中心的动作。上述促动器的一个例子具有：相互独立并可旋转的两个齿轮、以及分别旋转驱动两个齿轮的电动马达。而且，通过在相同的方向上驱动两个电动马达，实现以第一轴为中心的动作，并且通过在相互相反的方向上驱动两个电动马达，实现以第二轴为中心的动作。通过上述促动器，在以第一轴为中心的动作、以及以第二轴为中心的动作的各个动作中，能够利用两个电动马达。因此，即使不使用最大扭矩的较大电动马达，也能够得到较大的动作力。

当在能够于两个方向(例如前后方向与左右方向)进行动作的机器人等的工作臂中应用上述促动器时，能够增大工作臂的动作力。然而，由于两个电动马达的配置，难以在机器人等中搭载该促动器。例如，当两个电动马达的位置相互分离时，整体的尺寸增大，有时难以将促动器搭载在机器人上。

本说明书所公开的一个实施方式的关节单元具有：工作臂、以及设置于所述工作臂的关节机构。所述关节机构容许以第一轴线为中心的所述工作臂的动作、以及以与所述第一轴线交叉的第二轴线为中心的工作臂的动作。所述关节机构具有相互独立并可旋转的第一齿轮与第二齿轮，将所述第一齿轮的旋转与所述第二齿轮的旋转进行合成，实现以所述第一轴线为中心的所述工作臂的动作、以及以所述第二轴线为中心的所述工作臂的动作。另外，所述关节单元具有：第一驱动机构，其具有第一电动马达，输出使所述第一齿轮旋转的旋转力；第二驱动机构，其具有第二电动马达，输出使所述第二齿轮旋转的旋转力。所述第一驱动机构与所述第二驱动机构双方相对于所述关节机构，位于第一方向上。

根据该关节单元，因为第一驱动机构与第二驱动机构双方相对于关节机构，位于相同的方向上，所以能够将关节单元容易地搭载在机器人等装置中。因为在以第一轴线为中心的工作臂的动作、以及以第二轴线为中心的工作臂的动作的各个动作中能够利用第一电动马达与第二电动马达的旋转力，所以能够增大工作臂的动作力。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式的关节单元的立体图。

图2是图1所示的关节单元的立体图。在该图中拆卸了关节机构的外壳。

图3是由以图2的iii-iii线所示的切割面得到的剖视图。

图4是由以图1所示的iv-iv线所示的切割面得到的剖视图。

图5是在图1的箭头v所示的方向观察关节单元100时得到的图。在该图中拆卸了驱动装置的外壳。

图6是表示将两个关节单元搭载在机器人等装置中的情况下的设计的图。

图7是图1的放大图。

具体实施方式

下面，针对本实用新型的一个实施方式进行说明。图1是本实用新型的实施方式的一个例子即关节单元100的立体图。图2是关节单元100的立体图，在该图中拆卸了关节机构mj的外壳8(参照图1)。图3是以图2的iii-iii线得到的剖视图。图4是以图1所示的iv-iv线得到的剖视图。图5是在以图1的箭头v所示的方向观察关节单元100时得到的图。在图5中拆卸了收纳驱动机构m1、m2的外壳7(参照图1)。

如图1及图2所示，关节单元100具有：第一工作臂10、以及在第一工作臂10的基部设置的关节机构mj(参照图2)。关节机构mj构成为容许以图1所示的第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的动作(旋转)、以及以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作(旋转)。在关节单元100的例子中，在第一工作臂10的端部连结有第二工作臂20。第二工作臂20例如能够以图1所示的第三轴线ax3为中心进行动作。也可以在第一工作臂10配置有用来活动第二工作臂20的电动马达(未图示)。如图1所示，第三轴线ax3例如是与第一轴线ax1平行的轴线，但不必限定于此。

如图3及图4所示，关节机构mj具有相互面对配置的第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b。第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b相互独立并可旋转。因此，第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b例如能够在相同的方向上旋转，或者在相反的方向上旋转。第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b例如也能够在相同的方向上旋转，并且只以相互不同的位移(角度)进行旋转。另外，也能够在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b之中的一方停止的状态下，只使另一方旋转。关节机构mj通过合成第一对置齿轮1a的旋转与第二齿轮1b的旋转，实现以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的动作、以及以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作。在此的“合成”，是指对第一工作臂10产生与第一对置齿轮1a的旋转位移和第二齿轮1b的旋转位移之和对应的位移，并在第一对置齿轮1a的旋转位移与第二齿轮1b的旋转位移存在差别的情况下，对第一工作臂10产生与该差别对应的位移。例如，在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b相互在相反的方向上旋转的情况下(旋转位移存在差别的情况)，关节机构mj以第二轴线ax2为中心，活动第一工作臂10。在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b在相同的方向上旋转的情况下，关节机构mj以第一轴线ax1为中心，活动第一工作臂10。利用该关节机构mj，在以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的动作、以及以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作的各个动作中，因为能够利用后面叙述的第一电动马达3a(参照图1)的旋转力与第二电动马达3b(参照图1)的旋转力，所以，能够增大第一工作臂10的动作力。

针对关节机构mj的具体结构，在下面进行详细的说明。如图3及图4所示，在关节单元100的例子中，第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b配置在第一轴线ax1上(具体而言，配置在后面叙述的传递轴7a上)，能够以第一轴线ax1为中心旋转。在关节单元100的例子中，第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b是在第一轴线ax1的方向上相互面对的锥齿轮。关节机构mj具有配置在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b之间的输出齿轮31。输出齿轮31也是锥齿轮，与第一对置齿轮1a和第二对置齿轮1b卡合。此外，关节机构mj具有能够以第一轴线ax1为中心旋转的支承体32。支承体32支承输出齿轮31，由此输出齿轮31能够在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b之间旋转。输出齿轮31的旋转中心线为第二轴线ax2。换言之，输出齿轮31能够围绕第二轴线ax2进行旋转。输出齿轮31与两个对置齿轮1a、1b双方卡合，输出齿轮31与支承体32以第一轴线ax1为中心，能够与对置齿轮1a、1b一体地旋转。因此，第二轴线ax2的方向随着以第一轴线ax1为中心的输出齿轮31与支承体32的旋转而发生变化。第一工作臂10在其基部具有连结部11(参照图2及图4)。连结部11与输出齿轮31连结以与输出齿轮31联动。即，在输出齿轮31以第一轴线ax1为中心旋转时，连结部11也以第一轴线ax1为中心旋转，并在输出齿轮31以第二轴线ax2为中心旋转时，连结部11也以第二轴线ax2为中心旋转。需要说明的是，作为对置齿轮1a、1b、输出齿轮31，也可以利用面齿轮来代替锥齿轮。

在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b以第一轴线ax1为中心、在相同的方向只以相同的角度旋转时(例如在以图2的箭头r1所示的方向上旋转时)，第一对置齿轮1a、第二对置齿轮1b、输出齿轮31、以及支承体32以第一轴线ax1为中心，一体地旋转。此时，不会产生以第二轴线ax2为中心的输出齿轮31的旋转。因此，第一工作臂10在以箭头r1所示的方向上，以第一轴线ax1为中心旋转。也就是说，关节机构mj将第一对置齿轮1a的旋转与第二齿轮1b的旋转进行合成，以第一轴线ax1为中心，活动第一工作臂10。第一工作臂10只以与第一对置齿轮1a的位移和第二对置齿轮1b的位移之和对应的角度(具体而言为位移之和的二分之一)，以第一轴线ax1为中心旋转。

另一方面，在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b在相互相反的方向上只以相同的角度旋转时，例如第一对置齿轮1a在以图2的箭头r1所示的方向上旋转、第二对置齿轮1b在以图2的箭头r2所示的方向上旋转时，输出齿轮31以第二轴线ax2为中心旋转。此时，不会产生以第一轴线ax1为中心的支承体32的旋转。其结果为，第一工作臂10以第二轴线ax2为中心旋转。也就是说，关节机构mj将第一对置齿轮1a的旋转位移与第二齿轮1b的旋转位移之差变换为以第二轴线ax2为中心的输出齿轮31的旋转，利用该变换，以第二轴线ax2为中心活动第一工作臂10。第一工作臂10只以与第一对置齿轮1a的位移和第二对置齿轮1b的位移之差对应的角度(具体而言为位移之差的二分之一)，以第二轴线ax2为中心旋转。

如在后面所详细说明的那样，向第一对置齿轮1a输入有第一电动马达3a(参照图3)的旋转力(扭矩)，向第二对置齿轮1b输入有第二电动马达3b(参照图3)的旋转力(扭矩)。因此，当利用关节机构mj时，利用第一电动马达3a与第二电动马达3b双方的旋转力，实现以各轴线ax1、ax2为中心的第一工作臂10的动作。

如图4所示，在关节单元100的例子中，支承体32配置在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b之间。由此，例如与在对置齿轮1a、1b与输出齿轮31的外侧配置有支承输出齿轮31的支承体的结构相比，能够实现关节机构mj的小型化。另外，在关节单元100的例子中，支承体32相对于输出齿轮31，位于第一轴线ax1附近。支承体32在与第一轴线ax1正交的方向(第二轴线ax2的方向)上具有向输出齿轮31突出的轴部32a。输出齿轮31由轴部32a可旋转地进行支承。代替关节单元100的例子，输出齿轮31也可以具有向支承体32突出且嵌入支承体32的轴部。在第一工作臂10的连结部11的后面叙述的第二部分11b与输出齿轮31之间配置有支承体32。

第一对置齿轮1a、第二对置齿轮1b、以及支承体32配置在后面叙述的传递轴7a上。支承体32与传递轴7a独立并能够旋转。例如支承体32在图2的箭头r1的方向上旋转时，传递轴7a能够在图2的箭头r2的方向上旋转。如图4所示，在传递轴7a设有可旋转地支承支承体32的轴承29a、29b。

第一对置齿轮1a、第二对置齿轮1b、支承体32、以及输出齿轮31配置在外壳8(参照图1)的内侧。外壳8固定于支承体32，能够与支承体32一起以第一轴线ax1为中心(即以传递轴7a为中心)旋转。

关节机构mj不限于关节单元100所具有的例子。例如支承体32也可以不必配置在第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b之间。例如支承体32也可以是包围第一对置齿轮1a、第二对置齿轮1b、以及输出齿轮31的外壳状。

如图2及图4所示，第一工作臂10的连结部11具有在第二轴线ax2的方向上对置的第一部分11a与第二部分11b。在第一部分11a与第二部分11b之间配置有支承体32与输出齿轮31。如图4所示，第一部分11a利用螺钉等固定件33，固定在输出齿轮31。由此，第一工作臂10配合以第一轴线ax1为中心的输出齿轮31的旋转，以第一轴线ax1为中心进行动作。同样地，第一工作臂10配合以第二轴线ax2为中心的输出齿轮31的旋转，以第二轴线ax2为中心进行动作。

如图4所示，关节机构mj也可以具有将第一部分11a向第一轴线ax1施力的弹性体34(例如橡胶或弹簧)。由此，输出齿轮31被第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b按压，能够减小齿轮的游隙。在关节单元100的例子中，弹性体34配置在支承体32与第二部分11b之间，在与支承体32分离的方向上推压第二部分11b。由此，第一部分11a被向第一轴线ax1施力。

如图2所示，结合后面叙述的角度传感器9a的可检测范围，在第一对置齿轮1a上切割以第一轴线ax1为中心的周向的一部分。关节机构mj在该被切割的部分上安装有用来将第一对置齿轮1a固定于传递轴7a的固定部件13。第一对置齿轮1a的形状不限于关节单元100的例子。第一对置齿轮1a也可以遍及整个周而形成。

如图3所示，关节单元100具有：第一驱动机构m1，其具有第一电动马达3a，输出用来使第一对置齿轮1a旋转的旋转力(扭矩)；第二驱动机构m2，其具有第二电动马达3b，输出用来使第二对置齿轮1b旋转的旋转力(扭矩)。

在关节单元100的例子中，第一驱动机构m1具有第一传递齿轮5a。第一传递齿轮5a与在第一电动马达3a的输出轴3a(参照图2)形成的齿轮卡合，从第一电动马达3a接受旋转力来进行旋转。另外，第一传递齿轮5a通过传递轴7a与第一对置齿轮1a连结，第一传递齿轮5a与第一对置齿轮1a一体地旋转。第二驱动机构m2具有第二传递齿轮5b。第二传递齿轮5b与在第二电动马达3b的输出轴3b(参照图2)形成的齿轮卡合，从第二电动马达3b接受旋转力来进行旋转。另外，第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b连结，第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b一体地旋转。

在关节单元100的例子中，传递齿轮5a、b各自的直径(齿数)大于在电动马达3a、3b的输出轴3a、3b设置的齿轮的直径(齿数)。由此，电动马达3a、3b的输出轴3a、3b的旋转被减速，并向传递齿轮5a、5b输入。另外，第一电动马达3a与第二电动马达3b能够使该输出轴3a、3b在顺时针方向与逆时针方向上旋转。由此，能够使第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b在同一方向上旋转，或者在相互相反的方向上旋转。第一电动马达3a与第二电动马达3b优选为内置有减速机的减速马达，但不必限定于此。

如图3所示，第一驱动机构m1与第二驱动机构m2双方相对于关节机构mj，位于相同的方向上。即，驱动机构m1、m2在一个方向观察关节机构mj时，相对于关节机构mj，位于相同的方向上。在关节单元100的例子中，第一驱动机构m1与第二驱动机构m2双方相对于关节机构mj，位于沿着第一轴线ax1的方向上。即，在与第一轴线ax1垂直的方向上观察关节机构mj时，驱动机构m1、m2位于沿着第一轴线ax1的方向上。换言之，第一驱动机构m1与第二驱动机构m2隔着第二对置齿轮1b而位于与第一对置齿轮1a相反的一侧。在与第一轴线ax1垂直的方向上观察关节机构mj时，驱动机构m1、m2隔着第二对置齿轮1b而位于与第一对置齿轮1a相反的一侧。

通过驱动机构m1、m2的该配置，因为两个驱动机构m1、m2的位置接近，换言之，因为两个电动马达3a、3b的位置接近，所以，能够使关节单元100容易地搭载在机器人等装置中。例如，易于在机器人的躯干部设置两个驱动机构m1、m2。另外，在隔着关节机构mj而与驱动机构m1、m2相反的一侧形成有未配置任何部件的空间。因此，能够向该空间大幅度地活动第一工作臂10。即，能够向图3所示的箭头r3的方向扩大第一工作臂10的可动范围。例如，在第二驱动机构m2隔着关节机构mj而位于与第一驱动机构m1相反一侧的结构中，由第二驱动机构m2限制第一工作臂10向箭头r3的方向的可动范围。

驱动机构m1、m2相对于关节机构mj，位于沿着第一轴线ax1的方向上。因此，在将驱动机构m1、m2设置在模拟了人或动物的机器人的躯干部、并将第一轴线ax1配置在躯干部的左右方向的情况下，以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的动作为机器人的前后方向的动作。以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作为机器人的左右方向的动作。由此，利用第一工作臂10能够实现人或动物的四肢的动作。例如，能够向前侧抬高第一工作臂10，之后，向右方或左方活动第一工作臂10。

第一传递齿轮5a与第二传递齿轮5b配置在共同的轴线上。在关节单元100的例子中，如上所述，第一传递齿轮5a与第二传递齿轮5b配置在第一轴线ax上，能够以第一轴线ax为中心旋转。由此，例如与两个齿轮5a、5b在相互不同的两条轴线上被分别配置的结构相比，能够减小配置两个齿轮5a、5b所需要的空间。

除了传递齿轮5a、5b以外，第一对置齿轮1a及第二对置齿轮1b也配置在第一轴线ax上。因此，在关节单元100的例子中，第一对置齿轮1a、第二对置齿轮1b、第一传递齿轮5a、以及第二传递齿轮5b全部都配置在第一轴线ax1上，能够以第一轴线ax为中心旋转。由此，能够减小用来从第一传递齿轮5a向第一对置齿轮1a传递旋转的结构、以及用来从第二传递齿轮5b向第二对置齿轮5a传递旋转的结构所需要的空间。在关节单元100的例子中，利用配置于第一轴线ax1的传递轴7a，从第一传递齿轮5a向第一对置齿轮1a传递旋转。另一方面，第二传递齿轮5b与第二对置齿轮5a相互相邻而配置并直接连结。

如图4所示，关节单元100具有传递轴7a，其连结第一驱动机构m1与第一对置齿轮1a，并且能够将第一驱动机构m1的旋转力向第一对置齿轮1a传递。在关节单元100的例子中，传递轴7a配置在第一轴线ax1，连结第一传递齿轮5a与第一对置齿轮1a。第一传递齿轮5a、第一对置齿轮1a、传递轴7a相互被固定以使它们以第一轴线ax1为中心一体地旋转。

如上所述，第一驱动机构m1(详细地说为第一传递齿轮5a)隔着第二对置齿轮1b而在与第一对置齿轮1a相反的一侧进行配置。因此，传递轴7a在第一轴线ax1的方向上贯通第二对置齿轮1b。第二对置齿轮1b与传递轴7a独立并能够旋转。例如，第二对置齿轮1b与传递轴7a能够在相互相反的方向上旋转，或者在相同的方向上旋转。在关节单元100的例子中，如图4所示，在第二对置齿轮1b的内侧配置有轴承21。第二对置齿轮1b经由轴承21，由传递轴7a可旋转地进行支承。

如图4所示，在关节单元100的例子中，第二对置齿轮1b与第二传递齿轮5b配置在第一对置齿轮1a与第一传递齿轮5a之间。即，在关节单元100的例子中，第一对置齿轮1a、第二对置齿轮1b、第二传递齿轮5b、以及第一传递齿轮5a按照在此说明的顺序排列在第一轴线a1的方向上。因此，传递轴7a贯通第二对置齿轮1b与第二传递齿轮5b。而且，第二传递齿轮5b与传递轴7a独立并能够旋转。例如，第二传递齿轮5b与传递轴7a能够在相互相反的方向上旋转，或者在相同的方向上旋转。在关节单元100的例子中，在第二传递齿轮5b的内侧配置有轴承22、23。第二传递齿轮5b经由轴承22、23，由传递轴7a可旋转地进行支承。

另外，如图4所示，在关节单元100的例子中，第一传递齿轮5a、第二传递齿轮5b、以及电动马达3a、3b的输出轴3a、3b收纳在外壳7中。外壳7面向关节机构mj开口。在该开口的边缘安装有轴承24。第二传递齿轮5b具有位于轴承24的内侧的部分，由轴承24可旋转地进行支承。

如图4所示，在关节单元100的例子中，在该轴承24的内侧可旋转地支承有第二传递齿轮5b，在第二传递齿轮5b的内侧配置有上述轴承22、23。而且，在该轴承22、23的内侧配置有传递轴7a。因此，第一轴线ax1的方向上的传递轴7a的中央部通过第二传递齿轮5b以及轴承22、23，由轴承24进行支承。在传递轴7a的端部也安装有轴承25。该轴承25固定于外壳7。也就是说，传递轴7a由其中央部与端部进行支承。即，传递轴7a由其中央部与一个端部进行支承，在另一端部没有设置可旋转地支承传递轴7a的部件(轴承)。传递轴7a的支承位置可以适当进行变更。

第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b配置在第一对置齿轮1a与第一传递齿轮5a之间。而且，第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b相互被固定以使它们一体地旋转。如图4所示，在关节单元100的例子中，第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b配置在第一轴线ax1上，并相互连接。由此，能够减小在第一轴线ax1的方向的关节单元100的宽度。如图3所示，在关节单元100的例子中，第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b利用螺钉等固定件26相互固定。第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b的固定结构不限于关节单元100的例子。例如，也可以不使用固定件，而是使第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b相互牵拉，以便一体地旋转。此外，在其它的例子中，第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b也可以不直接连接。即，可以在第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b之间配置有其它的部件，通过该部件，将第二传递齿轮5b的旋转向第二对置齿轮1b传递。

如图5所示，第一电动马达3a位于与第一轴线ax1在第一传递齿轮5a的径向上分离的位置。而且，第一电动马达3a的输出轴3a(参照图2)与第一传递齿轮5a为了使它们一体地旋转而相互连结。在关节单元100的例子中，如上所述，在第一电动马达3a的输出轴3a形成的齿轮与第一传递齿轮5a直接卡合(参照图2)。同样地，第二电动马达3b位于与第一轴线ax1在第二传递齿轮5b的径向上分离的位置。而且，第二电动马达3b的输出轴3b(参照图2)与第二传递齿轮5b连结而一体地旋转。在关节单元100的例子中，在第二电动马达3b的输出轴3b形成的齿轮与第二传递齿轮5b直接卡合(参照图2)。传递齿轮5a、5b与电动马达3a、3b的输出轴3a、3b的齿轮也可以不必直接卡合。例如，也可以在其间配置有其它的齿轮。另外，也可以代替传递齿轮5a、5b，而在第一轴线ax上设置滑轮，电动马达3a、3b的输出轴3a、3b与滑轮利用皮带进行连结。第一电动马达3a与第二电动马达3b使它们的输出轴3a、3b平行地进行配置。即，两个电动马达3a、3b的输出轴3a、3b的轴向相同。

如上所述，第一对置齿轮1a与第二对置齿轮1b能够以第一轴线ax1为中心旋转。电动马达3a、3b使其输出轴3a、3b与第一轴线ax1平行地进行配置。即，电动马达3a、3b的输出轴3a、3b能够围绕与第一轴线ax1平行的轴线进行旋转。

如图5所示，第一电动马达3a与第二电动马达3b接近而配置。更详细地说，在第一电动马达3a与第二电动马达3b之间没有配置其它的部件。另外，在关节单元100的例子中，第一电动马达3a与第二电动马达3b之间的角度在以第一轴线ax1为中心的周向上小于90度。因此，在假设通过第一轴线ax1的铅垂面pv与通过第一轴线ax1的水平面ph时，第一电动马达3a与第二电动马达3b位于共同的象限(在图5的例中为第二象限)中。另外，在关节单元100的例子中，电动马达3a、3b不与铅垂面pv交叉。

根据电动马达3a、3b的上述设计，使多个关节单元100容易地搭载在机器人等装置中。图6是表示将两个关节单元100搭载在机器人等装置中的情况下的设计的图。在该图的例子中，两个关节单元100对称地配置。如上所述，电动马达3a、3b配置在共同的象限中，另外，与铅垂面pv不交叉。因此，如图6的例子所示，一个关节单元100的电动马达3a、3b与另一个关节单元100的电动马达3a、3b能够配置为使它们在正面观察下重合。

如图4所示，关节单元100具有：角度传感器9a，其检测以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的位移；角度传感器9b，其用来检测以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的位移。角度传感器9a、9b例如为电位计。角度传感器9a、9b也可以为旋转编码器等其它的角度/旋转传感器。

在关节单元100的例子中，角度传感器9a在从第一电动马达3a至第一对置齿轮1a的旋转力的传递通路上，为了检测比第一电动马达3a更靠近第一对置齿轮1a的部件的旋转而配置。在关节单元100的例子中，角度传感器9a的可动部(输入部)安装于传递轴7a，输出与传递轴7a的旋转对应的信号。根据该结构，例如与在电动马达3a的输出轴3a安装有角度传感器9a的情况相比，能够减小第一工作臂10的位移与角度传感器9a的输出之差。在关节单元100的例子中，角度传感器9的可动部(输入部)安装于传递轴7a的端部，角度传感器9a的固定部固定于外壳7。

角度传感器9b在从第二电动马达3b至第二对置齿轮1b的旋转力的传递通路上，检测比第二电动马达3b更靠近第二对置齿轮1b而配置的部件的旋转。在关节单元100的例子中，角度传感器9b安装于第二传递齿轮5b，输出与第二传递齿轮5b的旋转对应的信号。

角度传感器9b配置在传递轴7a上，位于第一传递齿轮5a与第二传递齿轮5b之间。在角度传感器9b的内侧配置有与第二传递齿轮5b卡合、且与第二传递齿轮5b一体旋转的传递部件28。角度传感器9b的可动部(输入部)安装于传递部件28，通过传递部件28，将第二传递齿轮5b的旋转传递给角度传感器9b。传递部件28配置在传递轴7a上，相对于传递轴7a独立并能够旋转。角度传感器9b的固定部固定于外壳7。

关节单元100也可以具有规定第一工作臂10的可动范围的结构。例如，关节单元100也可以具有限位器，其限制以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的可动范围。图7是图1的放大图。如图7所示，在外壳7的开口的边缘形成有限位器7a。如上所述，关节单元100具有外壳8，其收纳关节机构mj，并且能够与输出齿轮31及支承体32一起，以第一轴线ax1为中心旋转。外壳8在与限位器7a对应的位置具有限位器8a。当第一工作臂10以第一轴线ax1为中心，旋转至提前规定的角度时，限位器8a与限位器7a接触，由此而限制第一工作臂10的可动范围。

另外，关节单元100也可以具有限制以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的可动范围的限位器。第一工作臂10具有连结部11。该连结部11如上所述，与输出齿轮31连结，与输出齿轮31一起旋转。如图4所示，在连结部11的第一部分11a与第二部分11b之间配置有支承体32。可以在该支承体32形成有一个限位器，在连结部11的内表面(例如第二部分11b的内表面)形成有另一个限位器。而且，也可以当第一工作臂10以第二轴线ax2为中心、旋转至提前规定的角度时，连结部11的限位器与支承体32的限位器接触。由此，能够限制以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的可动范围。

如上所述，在关节单元100中，关节机构mj通过合成第一对置齿轮1a的旋转与第二齿轮1b的旋转，实现以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的动作、以及以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作。详细地说，将第一对置齿轮1a的旋转与第二对置齿轮1b的旋转之差变换为以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作。利用该关节机构mj，在以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的动作、以及以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作的各个动作中，因为能够利用第一电动马达3a的旋转力与第二电动马达3b的旋转力，所以能够增加第一工作臂10的动作力。另外，第一驱动机构m1与第二驱动机构m2双方相对于关节机构mj，位于相同的方向上。因此，根据驱动机构m1、m2的该配置，因为两个驱动机构m1、m2的位置接近，所以能够将关节单元100容易地搭载在机器人等装置中。

需要说明的是，本实用新型不限于以上说明的关节单元100的例子，能够进行各种变更。

例如，可以使驱动机构m1的减速比(例如利用第一传递齿轮5a与第一电动马达3a实现的减速比)与驱动机构m2的减速比(例如利用第二传递齿轮5b与第二电动马达3b实现的减速比)不同。

在其它的例子中，第一电动马达3a的输出轴3a也可以直接地与传递轴7a连结。例如，第一电动马达3a可以配置在第一轴线ax1上，将输出轴3a与传递轴7a直接地相互地连结。

在关节单元100的例子中，在第一传递齿轮5a与第一对置齿轮1a之间配置有第二传递齿轮5b与第二对置齿轮1b。然而，四个齿轮也可以在第一轴线ax1上，按照第二传递齿轮5b、第一传递齿轮5a、第二对置齿轮1b、第一对置齿轮1a的顺序进行排列。

另外，关节机构mj只要是将第一对置齿轮1a的旋转与第二对置齿轮1b的旋转进行合成来实现以第一轴线ax1为中心的第一工作臂10的动作、以及以第二轴线ax2为中心的第一工作臂10的动作的机构即可，不必限定于图3及图4所示的结构。