JPH0225955Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、任意の物体を往復回転させるための
駆動装置であつて、特にその物体に過負荷が加わ
つた場合であつてもその過負荷が駆動源には伝わ
らないようにした装置に関する。

例えば、駆動源としてのモータの動力を歯車を
介して伝達することによつて適当な物体を回転さ
せる場合、その物体の回転が何等かの障害物によ
つて阻害されると、モータに過負荷が加わり、故
障の虞れがある。これを防止するためモータと物
体とをクラツチを介して連結し、その物体に過負
荷が加わつた場合にはクラツチが切れてモータに
はその過負荷が加わらないようにした装置は知ら
れている。

しかしながらこの装置では、過負荷が加わつて
クラツチが切れた後は、モータによつて物体を回
転させることができなくなり、よつて物体の回転
によつて行なおうとしていた所期の動作の継続が
不可能となる。又その時には、互いに噛み合う歯
車間のバツクラツシユに起因してガタつきが発生
する。

本考案は上記の点に鑑み、上述したクラツチを
用いた駆動装置において、クラツチが切れた後で
も所期の動作を継続できるようにし、その場合で
もバツクラツシユによるガタつきを防止でき、更
に装置全体を小型にすることを目的とする。

上記の目的を達成する本考案は、任意の物体を
往復回転させるための駆動装置において、クラツ
チを介して上記の物体に駆動連結される歯車と、
その歯車を回転させる駆動歯車と、上記のクラツ
チの回転軸線のまわりに配設され上記の物体を一
定方向に回転付勢するうず巻状のバネとを有する
ことを特徴とする駆動装置である。

以下、本考案をその実施例を示す図面を用いて
説明する。

第１図は本考案に係る駆動装置をロボツトのア
ームの把持装置として用いた実施例を示してい
る。図において、ロボツトアーム１の先端に設け
られた把持装置２は、二つの把持部材３ａ，３ｂ
を備えている。これらの把持部材３ａ，３ｂはそ
れぞれAA′又はBB′の方向に回転可能であり、そ
れぞれがA′及びB′方向に回転した状態すなわち
開放状態において適当な品物をそれら把持部材間
に差し込み、次いでそれらの把持部材をそれぞれ
Ａ及びＢ方向に復動回転させることによつてその
品物を把持することを動作の目的とする。そして
本考案に係る駆動装置は把持部材３ａ，３ｂをそ
のように回転させるために用いられる。

第２図に示すように、駆動装置４は駆動歯車
５、その駆動歯車５に噛み合う従動歯車６、そし
てその従動歯車６を保持する回転軸７を有してお
り、その回転軸７に固定された回転リンク８ｂに
よつて一方の把持部材３ｂが支持されている。従
動歯車６は、第４図に示すように回転軸７の軸上
に回転自在に設けられた駆動側クラツチ片９の上
端に設けられている。ここで、符号１０はアーム
１（第１図）に固定され回転軸７を回転自在に支
持するブラケツトである。

駆動側クラツチ片９は第５図に示すようにその
下面において、回転軸７に固定された従動側クラ
ツチ片１１の上面に接触し、且つ凹部１２内に納
められた圧縮バネ１３によつてその従動側クラツ
チ片１１に押し付けられている。このように両ク
ラツチ片９，１１はバネ１３による押圧力の下に
互いに接触して、いわゆるクラツチを形成してい
るので回転軸７に加わる負荷が所定値（以下、リ
ミツトトルクという）以下である場合には、駆動
歯車５によつて回転される歯車６従つて駆動側ク
ラツチ片９の回転は、従動側クラツチ片１１を介
して軸７へ伝えられ、その結果、軸７が回転す
る。駆動歯車５は図示しない駆動源、例えばモー
タによつて駆動されるのであるが、その回転方向
は正・反いずれの方向をも選択できるようになつ
ている。尚、駆動側クラツチ片９と従動側クラツ
チ片１１との接触面は、一旦回転軸７にリミテツ
トトルク以上のトルクがかかつた後は、駆動側ク
ラツチ片９が空回りして従動側クラツチ片１１に
回転が伝わらないようになつている。

第５図において、従動側クラツチ片１１の小径
部１１ａにはうず巻バネ１４の一端が固定されて
いる。このうず巻バネ１４の他端は第４図に示す
ように、ブラケツト１０に設けられたピン１５に
固定されている。このうず巻バネ１４の作用によ
り軸７は矢印Ｃの方向に回転するように付勢され
ている。このＣ方向の回転により、第２図におい
て回転リンク８ｂ従つて把持部材３ｂをＢ方向、
すなわち、閉じる方向へ回動させる。回転リンク
８ｂは回転軸７への付け根部分に、一部が切欠か
れた形状の歯車１６を有しており、この歯車１６
には、アーム１に固定されている軸１７に回転自
在に取り付けられ回転リンク８ａの一部として構
成される歯車１８が噛み合つている。この回転リ
ンク８ａは、上述の把持部材３ｂと対を成す片方
の把持部材３ａを支持している。尚、うず巻バネ
１４によつて回転軸７に付与されるトルクは、ク
ラツチのリミツトトルクよりも小さく設定され
る。

アーム１と把持部材３ａ，３ｂとの間には回転
リンク８ａ，８ｂ以外に、それらのリンクの間に
配置されるそれぞれ一つづつの補助リンク１９
ａ，１９ｂが設けられる。これらのリンクは、回
転リンク８ａ，８ｂと協同して平行リンクを構成
するものであつて、これらのリンクの働きにより
把持部材３ａ，３ｂは第２図に示す閉鎖状態から
第３図に示す開放状態に至る間、常に平行移動す
る。

本実施例に係る駆動装置及びそれを用いた把持
装置は以上の構成から成つているので、第４図又
は第５図における駆動歯車５を停止させている場
合には、うず巻バネ１４から回転軸７へとトルク
が付与されても、それはクラツチ片９，１１の連
結を解くまでには至らず、よつて回転軸７は静止
している。

今、第２図に示す把持部材の閉鎖状態で回転軸
７が静止しているものとする。この状態において
第４図で駆動歯車５がＤ方向に回転すると従動歯
車６はD′方向に回転する。従動歯車６のこの回
転に伴つて駆動側クラツチ片９も同一方向に回転
するが、前述の通り駆動側クラツチ片９と従動側
クラツチ片１１との間のリミツトトルクはうず巻
バネ１４のバネトルクよりも大きく設定してある
ので、駆動側クラツチ片９の回転はバネトルクに
抗して従動側クラツチ片１１、従つて回転軸７へ
伝わり、これにより回転軸７がD′方向へ回転す
る。このD′方向の回転はうず巻バネ１４による
回転付勢方向Ｃと逆方向であり、よつて回転リン
ク８ｂ（第２図）、従つて把持部材３ｂはB′方向
へ回転する。把持部材３ｂのB′方向への回転は
歯車１６及び１８を介して他方の把持部材３ａへ
も伝えられ、これによりその把持部材３ａが
A′方向へ回転し、もつて把持部材３ａ，３ｂの
開放動作が行なわれる。

把持部材３ａ，３ｂが第３図に示す所定の開放
位置に達すると駆動歯車５が停止して、それらの
把持部材がその位置で停止する。この状態で、把
持すべき適当な品物（図示せず）を両把持部材間
に差し入れた後、駆動歯車５（第４図）を先の回
転方向Ｄとは逆方向のC′方向へ駆動させる。この
場合、従動歯車６は予めうず巻バネ１４によつて
Ｃ方向へ回転付勢されているので、この従動歯車
６は駆動歯車５によつて駆動されるのではないが
バネ１４の付勢力の下その駆動歯車５に追従して
Ｃ方向に回転し、それと同時に回転軸７もＣ方向
に回転し、その結果把持部材３ａ，３ｂ（第３図）
がそれぞれＡ方向、Ｂ方向へ移動して品物（図示
せず）をつかむ。その時、把持部材３ａ，３ｂに
はその品物からの反力がかかる。この反力がうず
巻バネのバネ力よりも大きくなると、それまで専
らうず巻バネ１４からのバネ力によつて回転して
いた従動歯車６は、それ以降、駆動歯車５から力
を受けて回転する。この反力がクラツチ片９，１
１のリミツトトルク以下であれば、従動歯車６従
つて駆動側クラツチ片９の回転は従動側クラツチ
片１１へ伝わり、回転軸７の回転が継続する。

品物からの反力がリミツトトルク以上になる
と、従動側クラツチ片１１と駆動側クラツチ９と
のつながりが解け、それ以降トルク伝達が行なわ
れないようになり、これにより駆動歯車５、従つ
てモータ等の駆動源に過負荷がかかるのが防止さ
れて故障が回避される。従来であれば、過負荷防
止のための手段はこれだけであつたので、クラツ
チのつながりが解けた後はトルク伝達がなくなつ
て把持部材３ａ，３ｂの把持力が無くなつてしま
う。従つて、従来のようなクラツチのみを用いた
駆動装置では、本実施例のような把持装置は実質
的に作ることができなかつた。

ところが本実施例では、クラツチのつながりが
解けて駆動側クラツチ片９と従動側クラツチ片１
１とが空回りしている間でも、回転軸７はうず巻
バネ１４によつて第４図のＣ方向に回転付勢され
るので、把持部材３ａ，３ｂの把持力は消失せ
ず、品物を把持し続けることができる。

又、本実施例では軸７を回転付勢するための手
段として、その軸７を中心としてその回りに配置
されるうず巻バネ１４を用いているので、装置全
体を小型に作ることができる。

又、うず巻バネ１４は回転軸７を一定方向に回
転付勢すると同時に従動歯車６をも同一方向に付
勢するので、駆動歯車５との間のバツクラツシに
よるがたつきが防止され、円滑な駆動力伝達が達
成される。

上記の実施例は本考案を把持装置に用いた場合
の例であるが、本考案はこれに限られない。例え
ば、第１図におけるロボツトアーム１の関節部２
１にも利用できる。但し、この場合には過負荷防
止のためにクラツチが切れた後に敢えてアーム１
を回転付勢する必要がない場合もあるので、その
場合にはうず巻バネ１４（第４図）のバネトルク
は、歯車のバツクラツシユを補償できる程度の強
さであれば良い。

以上のように本考案によれば、任意の物体（把
持部材３ａ，３ｂ）を軸７及びクラツチ９，１１
を介して回転駆動し、しかもそれとは別にうず巻
バネ１４によつてその軸を一定方向に回転付勢す
るようにしているので、駆動源に過負荷がかかる
のが防止されると共に、その場合であつても上記
の物体にうず巻バネによる一定の回転力が付与さ
れるので、歯車間のバツクラツシユによるガタつ
きが防止されて円滑な動作が得られる。又、うず
巻バネを用いしかもそれを軸を中心として取り付
けているので、すなわちクラツチの回転軸線のま
わりに配設してあるので装置全体の形状が小型に
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る駆動装置を用いたロボツ
トアームの斜視図、第２図はそのロボツトアーム
の把持装置の閉鎖状態を示す平面図、第３図はそ
の把持装置の開放状態を示す平面図、第４図は本
考案の一実施例である駆動装置の斜視図、第５図
はその実施例の断面図である。 ３ａ，３ｂ……把持部材（物体）、７……軸、
９……駆動側クラツチ片、１１……従動側クラツ
チ片、６……従動歯車、５……駆動歯車、１４…
…うず巻バネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 任意の物体を往復回転させるための駆動装置に
   おいて、クラツチを介して上記の物体に駆動連結
   される歯車と、その歯車を回転させる駆動歯車
   と、上記のクラツチの回転軸線のまわりに配設さ
   れ上記の物体を一定方向に回転付勢するうず巻状
   のバネとを有することを特徴とする往復回転運動
   における駆動装置。