JPH0620938U - 回転伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 産業用ロボット等に使用される回転伝達機構
のバックラッシ調整に要する時間と労力を低減させる。 【構成】 傘歯車３２は伝達軸３１に軸線Ｇに沿って移
動可能に挿入されており、伝達軸３１には傘歯車３２の
先端側からナット４７が螺合されている。一方、伝達軸
３１の傘歯車３２基端側にはバネ部材４５が環装され、
傘歯車３２は、このバネ部材４５の作用により伝達軸３
１の先端方向に押圧されている。同様に、軸部材３４の
先端には傘歯車３３が軸線Ｄに沿って移動可能に挿入さ
れるとともにナット４８が螺合され、傘歯車３３は、バ
ネ部材４６の作用により軸部材３４の先端方向に押圧さ
れている。傘歯車３２，３３間のバックラッシは、傘歯
車３２，３３相互が適正な位置となるまでナット４７，
４８を回すことにより調整される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、傘歯車を用いた回転伝達機構に係り、特に、前記傘歯車間のバック ラッシの調整が容易な回転伝達機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

産業用ロボットの手首等には、従来より傘歯車を用いた回転伝達機構が多用さ れているが、組立誤差等による歯車の摩滅を防止し、かつ前記傘歯車同士の噛合 を円滑なものとするため、これらの傘歯車間には、適正な隙間（バックラッシ） が必要である。

【０００３】 この場合、比較的高速の回転を伝達する際には、噛み合った前記傘歯車間に生 じる反力（相手の歯車から離れようとする力）が比較的小さいため、バネ等を用 いて前記傘歯車を互いに相手の歯車に押圧接触させるだけで前記傘歯車同士が円 滑に噛み合っていた。従って、バックラッシの調整も不要であった。

【０００４】 一方、減速機等を介した回転、あるいはダイレクトドライブモータを用いた回 転等、低速の回転を伝達する（以下、低速伝達と呼称する。）際には、前記反力 が比較的大きいため、前記傘歯車に前記反力以上の押圧力を付加して前記傘歯車 同士を噛み合わせる必要がある。ところが、バネ等を用いて前記押圧力を付加し た場合にはバックラッシの調整が困難で、しかも、前記押圧力が大きすぎると、 歯車間の抵抗が必要以上に増加してモータや歯車に過大な負荷がかかることがあ った。従って、低速伝達にてバックラッシを調整する場合には、機械加工を利用 した方法が従来より一般に用いられている。

【０００５】 これは、前記回転伝達機構を組み立てた際のバックラッシを測定し、バックラ ッシが過大な（遊びが大きい）場合には前記傘歯車の基端側にワッシャを挟み込 む等して前記傘歯車を先端方向に突出させ、他方、バックラッシが過小な場合に は前記傘歯車に研磨を施すことによりバックラッシを調節するものである。そし て、上記操作を行いつつ前記回転伝達機構の分解、組立を繰り返すことにより、 バックラッシを所定の値に接近させる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来のバックラッシ調整法においては、回転伝達機構の組 立−バックラッシの測定−回転伝達機構の分解−ワッシャの設置もしくは歯車の 研摩−回転伝達機構の組立−バックラッシの測定、という操作をバックラッシ調 整が完了するまで繰り返す必要があった。しかも、前記傘歯車の数だけ調整箇所 があるため、バックラッシの調整には、多大な時間と労力を費やしていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、互いに噛み合って回転する少な くとも一対の傘歯車と、前記一対の傘歯車のうち少なくとも一方に設けられ、前 記傘歯車をその先端方向に押圧するバネ等の押圧手段とを具備する回転伝達機構 において、前記押圧手段に、その押圧力を調整する調整手段を設けたものである 。

【０００８】

【作用】

本考案の回転伝達機構においては、押圧手段に、その押圧力を調整する調整手 段を設けたため、前記回転伝達機構を組み立てた状態で、バックラッシの調整を 行うことが可能である。

【０００９】

【実施例】

以下、図面に基づき、本考案の実施例について更に詳しく説明する。 図１は、本考案の回転伝達機構を適用した産業用ロボットの全体図である。基台 １は床面に固定され、その上部には旋回ベース２が矢印Ａ方向に回転自在に支持 されている。旋回ベース２には第一アーム３の一端が矢印Ｂ方向に揺動自在に支 持され、第一アーム３の他端には第二アーム４が矢印Ｃ方向に揺動自在に支持さ れている。また、第二アーム４と旋回ベース２の間はリンク部材６で連結されて いる。

【００１０】 第二アーム４はアーム基部７、アーム胴部８、アーム前部９からなり、このア ーム前部９には手首１０が取り付けられている。この手首１０は、アーム前部９ の第１軸１１回りを矢印Ｄ方向に揺動する第一ケース部材１２と、この第一ケー ス部材１２の第２軸１３回りを矢印Ｅ方向に回転する第二ケース部材１４および 第二ケース部材１４の第３軸１５回りを矢印Ｆ方向に回転する出力軸１６から構 成されている。

【００１１】 ここで、第１軸１１はアーム軸線Ｇに直交し、第２軸１３はアーム軸線Ｇを含 む平面上に位置し、また、第３軸１５は第２軸１３に直交し、かつ第１軸１１を 含む平面上に位置している。

【００１２】 第一ケース部材１２のＸ−Ｘ線に沿った断面図を図２に、第二ケース部材１４ のＹ−Ｙ線に沿った断面図を図３にそれぞれ示す。図１のアーム基部７に設置さ れた図示しない手首駆動用モータからの動力は、円筒状の伝達軸（駆動軸）１７ から傘歯車１８，１９に伝達されるが、傘歯車１９は第一ケース部材１２に固定 されているため、第一ケース部材１２全体が前記の通り第１軸１１回りを矢印Ｄ 方向に揺動する。

【００１３】 また、上記伝達軸１７内に挿通された円筒状の伝達軸２０から傘歯車２１，２ ２に伝達された動力は、軸部材２３から平歯車２４，２５，２６，２７、および 軸部材２８を経て傘歯車２９と噛み合う傘歯車３０へと伝達されるが、傘歯車３ ０は第二ケース部材１４に固定されているため、第二ケース部材１４全体が前記 の通り第２軸１３回りを矢印Ｅ方向に揺動する。同様に、上記伝達軸２０内に挿 通された伝達軸３１から傘歯車３２，３３に伝達された動力は、軸部材３４から 平歯車３５，３６，３７，３８、軸部材３９、傘歯車４０へと伝達され、更に、 傘歯車４０と噛み合う傘歯車４１から軸部材４２を経て傘歯車４３，４４へと伝 達され、その結果、出力軸１６が、第３軸１５を中心に矢印Ｆ方向に回転する。

【００１４】 次に、傘歯車３２，３３からなる回転伝達機構を例にとり、そのバックラッシ 調整機構（調整手段）について説明する。伝達軸３１には傘歯車３２が軸線Ｇに 沿って移動可能に挿入されているとともに、傘歯車３２の先端側には抜け止め用 のナット（係止部材）４７が螺合されている。一方、伝達軸３１の傘歯車３２基 端側にはバネ部材（押圧手段）４５が環装され、傘歯車３２は、このバネ部材４ ５の作用により伝達軸３１の先端方向に押圧され、前記基端側からナット４７に 押し付けられている。同様に、軸部材３４の先端には傘歯車３３が軸線Ｄに沿っ て移動可能に挿入されるとともにナット４８が螺合され、傘歯車３３は、バネ部 材４６の作用によりナット４８に押し付けられている。なお、符号５１，５２は 、それぞれ伝達軸３１および軸部材３４に対する傘歯車３２，３３の周方向の位 置を位置決めするためのキー部材である。

【００１５】 ここで、これらバネ部材４５，４６の発生する押圧力は、いずれも伝達軸３１ の回転に伴い傘歯車３２，３３間に生じる反力よりも大きく設定されている。ま た、傘歯車３２，３３間のバックラッシは、傘歯車３２，３３相互が適正な位置 となるまでナット４７，４８を回すことにより調整される。

【００１６】 傘歯車３２，３３間のバックラッシ調整が済んだら、軸３１，３４の先端側か らそれぞれナット４９，５０を締め込み、ナット４７，４８を固定する。この場 合、ナット４７，４９および４８，５０は、いずれもダブルナット構造となって いるため、ナット４７，４８の緩みが防止される。このダブルナットの代わりに 、緩み止めナット等を用いて同様の機能を持たせることも可能である。

【００１７】 本実施例の場合、他の傘歯車１８，２２，２９，４０，４１，４３，４４にお いても、全て上記と同様の調整方法によりバックラッシの調整が行なわれる。従 って、手首１０内にて回転伝達機構を構成する全ての傘歯車のバックラッシ調整 を、手首１０を分解することなく容易に行うことができる。更に、傘歯車に万一 大きな外力が加わった場合でも、バネ部材の収縮により前記外力が吸収され、そ の結果、回転伝達機構の破損が防止されるという効果もある。

【００１８】 次に、本考案に係る回転伝達機構の他の実施例について、傘歯車４０を例に挙 げ、図４に基づき説明する。図４において、軸部材５３は、前記図２における軸 部材３９を中空軸としたもので、その中心には、軸５４の一端が傘歯車４０の先 端側から装通されている。ここで、軸５４の他端はフランジ部５５とされ、この フランジ部５５により、傘歯車４０の前記先端方向への移動が規制されている。 一方、軸５４の一端部にはネジが形成され、このネジは、平歯車３８の中心に形 成されたネジと螺合され、更に、平歯車３８を貫通してナット５８と螺合されて いる。また、軸５４の前記一端側の端面にはドライバーと係合する切欠き５６が 形成されている。

【００１９】 また、符号５７は傘歯車４０の基端側に環装され、傘歯車４０を先端方向に押 圧するバネ部材、符号５９は軸部材５３に対し傘歯車４０をその回転方向に沿っ て位置決めするためのキー部材である。

【００２０】 そして、切欠き５６にドライバーを係合させて軸５４を回転させることにより 、軸５４がその軸線に沿って移動する。傘歯車４０はバネ部材５７により先端方 向に押圧されているため、軸５４の移動とともに傘歯車４０も移動し、バックラ ッシ調整が行われる。バックラッシ調整後、ナット５８を締め込むと、平歯車３ ８のネジ部とナット５８がダブルナットとして作用し、平歯車３８およびナット ５８に対する軸５４の緩みが防止される。

【００２１】 本実施例の回転伝達機構においても、上記実施例と同様の効果が得られる他、 バックラッシを、切欠き５６を介して手首１０の外側から調整することが可能で あるため、調整が更に容易になるという利点がある。

【００２２】

【考案の効果】 本考案によれば、回転伝達機構を構成する傘歯車のバックラッシを、前記回転 伝達機構を分解することなく調整することが可能で、かつ前記傘歯車に不要な機 械加工を施さずに済むため、バックラッシの調整に要する時間と労力が低減され る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用する産業用ロボットの全体側面図
である。

【図２】本考案の第一実施例を適用した産業用ロボット
の第二アームおよび手首のＸ−Ｘ線に沿った断面図であ
る。

【図３】本考案の第一実施例を適用した産業用ロボット
の手首のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。

【図４】本考案の第二実施例を示す回転伝達機構の一部
の断面図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２ 旋回ベース ３ 第一アーム ４ 第二アーム ６ リンク部材 ７ アーム基部 ８ アーム胴部 ９ アーム前部 １０ 手首 １１ 第１軸 １２ 第一ケース部材 １３ 第２軸 １４ 第二ケース部材 １５ 第３軸 １６ 出力軸 １７，２０，３１ 伝達軸 １８，１９，２１，２２，２９，３０，３２，３３，４
０，４１，４３，４４傘歯車 ２４，２５，２６，２７，３５，３６，３７，３８ 平
歯車 ２３，２８，３４，３９，４２，５３ 軸部材 ４５，４６，５７ バネ部材 ４７，４８，４９，５０，５８ ナット ５１，５２，５９ キー部材 ５４ 軸 ５５ フランジ部 ５６ 切欠き Ａ 旋回ベースの回転方向 Ｂ 第一アームの揺動方向 Ｃ 第二アームの揺胴方向 Ｄ 第一ケース部材の揺動方向 Ｅ 第二ケース部材の回転方向 Ｆ 出力軸の回転方向 Ｇ アーム軸線

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに噛み合って回転する少なくとも一
   対の傘歯車と、前記一対の傘歯車のうち少なくとも一方
   に設けられ、前記傘歯車をその先端方向に押圧する押圧
   手段とを具備する回転伝達機構において、 前記押圧手段に、その押圧力を調整する調整手段が設け
   られていることを特徴とする回転伝達機構。
2. 【請求項２】 前記調整手段は、前記傘歯車に挿通され
   前記傘歯車をその軸線に沿って移動可能に支持する軸部
   材と、前記軸部材の前記傘歯車先端側に前記軸線に沿っ
   て移動可能に設けられ前記傘歯車の前記先端側への移動
   を規制する係止部材とを具備し、かつ前記傘歯車は、そ
   の基端側に設けられた前記押圧手段により前記係止部材
   に押圧されていることを特徴とする請求項１記載の回転
   伝達機構。