JPH06235443A - バックラッシュレス機構 - Google Patents
バックラッシュレス機構Info
- Publication number
- JPH06235443A JPH06235443A JP1916893A JP1916893A JPH06235443A JP H06235443 A JPH06235443 A JP H06235443A JP 1916893 A JP1916893 A JP 1916893A JP 1916893 A JP1916893 A JP 1916893A JP H06235443 A JPH06235443 A JP H06235443A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bevel gears
- bevel gear
- bevel
- driven shaft
- driving force
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- Pending
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- Gears, Cams (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 かさ歯車のバックラッシュを除去しつつ押し
付け力を調節できる機構とすることで信頼性が高い駆動
力伝達機構を提供する。 【構成】 従来のかさ歯車を用いて駆動力を伝達する機
構でのバックラッシュを防止する方法ではかさ歯車８・
９間に定格値以上の押し付け力が発生して駆動力伝達機
構の寿命が低下したり、隙間ばめをするために、潤滑を
必要としたりかさ歯車１２と接続されている被駆動軸１
４の回転精度が悪化したりしていた。この様な欠点を除
去するために隙間ばめではなくボール３３・３９やスプ
ライン４９で軸方向には自由に前後移動が可能にして皿
ばね４２・４３でかさ歯車３４・３５へ適正な押し付け
力を与える。
付け力を調節できる機構とすることで信頼性が高い駆動
力伝達機構を提供する。 【構成】 従来のかさ歯車を用いて駆動力を伝達する機
構でのバックラッシュを防止する方法ではかさ歯車８・
９間に定格値以上の押し付け力が発生して駆動力伝達機
構の寿命が低下したり、隙間ばめをするために、潤滑を
必要としたりかさ歯車１２と接続されている被駆動軸１
４の回転精度が悪化したりしていた。この様な欠点を除
去するために隙間ばめではなくボール３３・３９やスプ
ライン４９で軸方向には自由に前後移動が可能にして皿
ばね４２・４３でかさ歯車３４・３５へ適正な押し付け
力を与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はロボットの動力伝達機構
における改善に関し、ロボットの動作時に動力伝達機構
であるかさ歯車で生じるバックラッシュを除去する機構
に関する。
における改善に関し、ロボットの動作時に動力伝達機構
であるかさ歯車で生じるバックラッシュを除去する機構
に関する。
【０００２】
【従来の技術】工業用ロボットはそのアーム先端に手首
機構を介してロボットハンドを有し、アーム、手首機
構、ロボットハンド等の各可動部分の動作を制御するこ
とによって、前記ロボットハンドに把持した対象物を所
望の位置間で搬送したり、或いは対象物と対象物の組み
立て作業を行ったりするために用いられている。このよ
うなロボットにおいては、可動部分の動作は駆動源とな
るモーターからの動力伝達機構を介して駆動される構成
が取られており、従って各可動部分の動作精度、ひいて
は最先端に設けられたロボットハンドの位置決め精度が
各動力伝達機構の精度に大きく依存する。そしてこれら
の動力伝達機構において歯車が利用される場合には噛合
した歯車同志間のバックラッシュを歯車自身の精度に合
った最適量に調節することが上述の可動部分の動作精度
に寄与すると共に円滑な動作を保証し、位置決め精度の
向上につながる。
機構を介してロボットハンドを有し、アーム、手首機
構、ロボットハンド等の各可動部分の動作を制御するこ
とによって、前記ロボットハンドに把持した対象物を所
望の位置間で搬送したり、或いは対象物と対象物の組み
立て作業を行ったりするために用いられている。このよ
うなロボットにおいては、可動部分の動作は駆動源とな
るモーターからの動力伝達機構を介して駆動される構成
が取られており、従って各可動部分の動作精度、ひいて
は最先端に設けられたロボットハンドの位置決め精度が
各動力伝達機構の精度に大きく依存する。そしてこれら
の動力伝達機構において歯車が利用される場合には噛合
した歯車同志間のバックラッシュを歯車自身の精度に合
った最適量に調節することが上述の可動部分の動作精度
に寄与すると共に円滑な動作を保証し、位置決め精度の
向上につながる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来のロボットの動力伝達機構では、以下に述べるよう
な問題点が発生してくる。図６および図７は従来のバッ
クラッシュ調節機構を示すものである。これらを用いて
従来のロボットの動力伝達機構の問題点を述べる。
従来のロボットの動力伝達機構では、以下に述べるよう
な問題点が発生してくる。図６および図７は従来のバッ
クラッシュ調節機構を示すものである。これらを用いて
従来のロボットの動力伝達機構の問題点を述べる。
【０００４】まず図６では、被駆動軸１の雄ねじ２にカ
ラー３を挿入すると共に雄ねじ２にナット４・５が装着
されている。このナット５を締め付けることでカラー３
を介し、ベアリング６を基準にして、被駆動軸１を矢印
７方向に引く。被駆動軸１が引かれることでかさ歯車８
がかさ歯車９に押し付けられ、バックラッシュを調節で
きる。
ラー３を挿入すると共に雄ねじ２にナット４・５が装着
されている。このナット５を締め付けることでカラー３
を介し、ベアリング６を基準にして、被駆動軸１を矢印
７方向に引く。被駆動軸１が引かれることでかさ歯車８
がかさ歯車９に押し付けられ、バックラッシュを調節で
きる。
【０００５】この例では、バックラッシュの調節は可能
であるが、かさ歯車８・９の押し付け力を調節すること
ができない。このためナット５を強く締め付けると、か
さ歯車８とかさ歯車９に定格値以上の押し付け力が発生
する。このためかさ歯車８・９自身の破損を引き起こ
し、駆動力伝達機構そのものの寿命の低下を招くことに
なる。
であるが、かさ歯車８・９の押し付け力を調節すること
ができない。このためナット５を強く締め付けると、か
さ歯車８とかさ歯車９に定格値以上の押し付け力が発生
する。このためかさ歯車８・９自身の破損を引き起こ
し、駆動力伝達機構そのものの寿命の低下を招くことに
なる。
【０００６】また、この例ではかさ歯車８・９の製造時
からの偏心により発生する押し付け力の変動を吸収する
ことができないのでこの理由からもかさ歯車８・９自身
の破損を引き起こし、駆動力伝達機構そのものの寿命の
低下を招くことになる。
からの偏心により発生する押し付け力の変動を吸収する
ことができないのでこの理由からもかさ歯車８・９自身
の破損を引き起こし、駆動力伝達機構そのものの寿命の
低下を招くことになる。
【０００７】また、図７では、皿ばね１０により、ベア
リング１１ごとベアリング１２をかさ歯車１３に押し付
ける。さらにかさ歯車１２と接続されている被駆動軸１
４の端に雄ねじ１５をきり、そこにナット１６を装着す
る。そうしてからベアリング１７を基準にして皿バネ１
８と力の平行をとりながら、バックラッシュの調節を行
う。
リング１１ごとベアリング１２をかさ歯車１３に押し付
ける。さらにかさ歯車１２と接続されている被駆動軸１
４の端に雄ねじ１５をきり、そこにナット１６を装着す
る。そうしてからベアリング１７を基準にして皿バネ１
８と力の平行をとりながら、バックラッシュの調節を行
う。
【０００８】この例ではかさ歯車１２とかさ歯車１３の
押し付け力は調節できるが、ベアリング１１の外軸部と
ハウジング１９の内側が相対移動となる。本来この部分
は固定される部分であるため、相対移動を行うために隙
間ばめとなり、潤滑を行うことが必要である。隙間ばめ
のため、かさ歯車１２と接続されている被駆動軸１４の
回転精度は悪化し信頼性も低下する。
押し付け力は調節できるが、ベアリング１１の外軸部と
ハウジング１９の内側が相対移動となる。本来この部分
は固定される部分であるため、相対移動を行うために隙
間ばめとなり、潤滑を行うことが必要である。隙間ばめ
のため、かさ歯車１２と接続されている被駆動軸１４の
回転精度は悪化し信頼性も低下する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記したよう
な技術的課題を解決するためになされたものであり、一
対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具備する駆動力を
伝達する機構でのバックラッシュレス機構において、前
記一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具備する駆動
力を伝達する機構における少なくとも一方の前記かさ歯
車を自身が挿入されている軸方向のみに自由に前後移動
をさせる移動手段を設けて他方の前記かさ歯車との間の
バックラッシュを調節する調節部、および少なくとも一
方の前記かさ歯車から他方の前記かさ歯車への所定の押
し付け力を与える押圧部を有することを特徴とするバッ
クラッシュレス機構である。
な技術的課題を解決するためになされたものであり、一
対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具備する駆動力を
伝達する機構でのバックラッシュレス機構において、前
記一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具備する駆動
力を伝達する機構における少なくとも一方の前記かさ歯
車を自身が挿入されている軸方向のみに自由に前後移動
をさせる移動手段を設けて他方の前記かさ歯車との間の
バックラッシュを調節する調節部、および少なくとも一
方の前記かさ歯車から他方の前記かさ歯車への所定の押
し付け力を与える押圧部を有することを特徴とするバッ
クラッシュレス機構である。
【００１０】
【作用】本発明のバックラッシュ調節機構は上記したよ
うな構成により、一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸と
を具備する駆動力を伝達する機構に発生するバックラッ
シュを除去すると共にかさ歯車間の押し付け力を調節で
きる機構とすることで信頼性が高い駆動力伝達機構を提
供するものである。
うな構成により、一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸と
を具備する駆動力を伝達する機構に発生するバックラッ
シュを除去すると共にかさ歯車間の押し付け力を調節で
きる機構とすることで信頼性が高い駆動力伝達機構を提
供するものである。
【００１１】
【実施例】本発明の第一の実施例を図１に示す。駆動軸
３０はベアリング３１・３２により支持されている。こ
の駆動軸３０が回転すると、駆動軸３０からかさ歯車３
４へは、ボール３３を介して回転力が伝わる。これによ
り、かさ歯車３５が回転する。
３０はベアリング３１・３２により支持されている。こ
の駆動軸３０が回転すると、駆動軸３０からかさ歯車３
４へは、ボール３３を介して回転力が伝わる。これによ
り、かさ歯車３５が回転する。
【００１２】ベアリング３６・３７に支持された被駆動
軸３８はボール３９を介して回転力をかさ歯車３５より
伝えられる。被駆動軸３８と固定されたアーム４０はこ
の回転力により回転する。
軸３８はボール３９を介して回転力をかさ歯車３５より
伝えられる。被駆動軸３８と固定されたアーム４０はこ
の回転力により回転する。
【００１３】また図２の様にボール３３・３９は、駆動
軸３０および被駆動軸３８の通るかさ歯車３４・３５の
穴の内側面のそれぞれの軸方向へ伸びる溝と駆動軸３０
および被駆動軸３８の表面のそれぞれの軸方向へ伸びる
溝の間に予圧を与えられて入っている。
軸３０および被駆動軸３８の通るかさ歯車３４・３５の
穴の内側面のそれぞれの軸方向へ伸びる溝と駆動軸３０
および被駆動軸３８の表面のそれぞれの軸方向へ伸びる
溝の間に予圧を与えられて入っている。
【００１４】このような機構で回転力は伝えられるが駆
動軸３０および被駆動軸３８のそれぞれの軸方向、即ち
矢印４１・４１´の方向にはかさ歯車３４・３５は動く
ことができる。また押し付け力はかさ歯車３４・３５後
方の皿ばね４２・４３によって与えられる。そして、ナ
ット４４・４５によりベアリング３６・３７の位置を調
節する。
動軸３０および被駆動軸３８のそれぞれの軸方向、即ち
矢印４１・４１´の方向にはかさ歯車３４・３５は動く
ことができる。また押し付け力はかさ歯車３４・３５後
方の皿ばね４２・４３によって与えられる。そして、ナ
ット４４・４５によりベアリング３６・３７の位置を調
節する。
【００１５】かさ歯車３４・３５への製造時からの偏心
による押し付け力の変動は、かさ歯車３４・３５と駆動
軸３０および被駆動軸３８を具備した駆動力伝達機構が
上記のような機構をとることで皿ばね４２・４３に吸収
される。また、ナット４４・４５によりベアリング３６
・３７の位置を調節することで、かさ歯車３４・３５の
押し付け力を調整できる。
による押し付け力の変動は、かさ歯車３４・３５と駆動
軸３０および被駆動軸３８を具備した駆動力伝達機構が
上記のような機構をとることで皿ばね４２・４３に吸収
される。また、ナット４４・４５によりベアリング３６
・３７の位置を調節することで、かさ歯車３４・３５の
押し付け力を調整できる。
【００１６】第二の実施例を図３に示す。ここでは、図
１・図２の第一の実施例においてのボール３３・３９の
代わりに、図４のようなスプライン軸４６を用いたスプ
ライン機構としたものである。この機構により、構成が
簡単となり組み立てが容易になる。
１・図２の第一の実施例においてのボール３３・３９の
代わりに、図４のようなスプライン軸４６を用いたスプ
ライン機構としたものである。この機構により、構成が
簡単となり組み立てが容易になる。
【００１７】第三の実施例を図５に示す。ここでは、過
大なトルクがかさ歯車３４・３５にかかると、かさ歯車
の特性から、駆動軸３０および被駆動軸３８のそれぞれ
の軸方向、即ち矢印４１・４１´の方向にかさ歯車３４
・３５は押されるがこのときのかさ歯車３４・３５の動
きをギャップセンサ４７により、監視することで過大な
トルクがかかったか否かの判定が行うことができる。こ
のような仕組みとすることで、かさ歯車３４・３５への
過大なトルクがかかることを第一、第二の実施例に比べ
て確実に防止でき、かさ歯車３４・３５の寿命を長くで
きる。
大なトルクがかさ歯車３４・３５にかかると、かさ歯車
の特性から、駆動軸３０および被駆動軸３８のそれぞれ
の軸方向、即ち矢印４１・４１´の方向にかさ歯車３４
・３５は押されるがこのときのかさ歯車３４・３５の動
きをギャップセンサ４７により、監視することで過大な
トルクがかかったか否かの判定が行うことができる。こ
のような仕組みとすることで、かさ歯車３４・３５への
過大なトルクがかかることを第一、第二の実施例に比べ
て確実に防止でき、かさ歯車３４・３５の寿命を長くで
きる。
【００１８】図１の第一の実施例の駆動軸３０および被
駆動軸３８のそれぞれの軸方向に動く機構を片方のかさ
歯車にのみ採用した例も第四の実施例として挙げること
ができる。
駆動軸３８のそれぞれの軸方向に動く機構を片方のかさ
歯車にのみ採用した例も第四の実施例として挙げること
ができる。
【００１９】同じく図３の第二の実施例の駆動軸３０お
よび被駆動軸３８のそれぞれの軸方向に動く機構を片方
のかさ歯車にのみ採用した例も第五の実施例として挙げ
ることができる。
よび被駆動軸３８のそれぞれの軸方向に動く機構を片方
のかさ歯車にのみ採用した例も第五の実施例として挙げ
ることができる。
【００２０】
【発明の効果】上記のような構成としたことで、図６に
示した従来例に対しては、かさ歯車３４・３５で発生す
るバックラッシュが除去されるのに加えて、かさ歯車３
４・３５への押し付け力がかさ歯車３３・３４の後方に
皿ばね４２・４３を入れた機構により適切な値に調節さ
れるので、かさ歯車３４・３５に対する定格値以上の押
し付け力の発生が防ぐことができ、かさ歯車３４・３５
の損傷を与えることはない。また、かさ歯車３４・３５
の製造時からの偏心による押し付け力の変動を吸収する
ための調整が容易になる。
示した従来例に対しては、かさ歯車３４・３５で発生す
るバックラッシュが除去されるのに加えて、かさ歯車３
４・３５への押し付け力がかさ歯車３３・３４の後方に
皿ばね４２・４３を入れた機構により適切な値に調節さ
れるので、かさ歯車３４・３５に対する定格値以上の押
し付け力の発生が防ぐことができ、かさ歯車３４・３５
の損傷を与えることはない。また、かさ歯車３４・３５
の製造時からの偏心による押し付け力の変動を吸収する
ための調整が容易になる。
【００２１】図７に示した従来例に対しては、かさ歯車
３３・３４と駆動軸３０および被駆動軸３８の間にボー
ル３３・３９を入れることで、リニアガイドを設けたこ
とと効果は同じになる。その上転がり接触となり、磨耗
が少なくなる。このため駆動軸３０および被駆動軸３８
の回転精度の悪化は防がれ、本来固定されるべきベアリ
ング１１の外軸部とハウジング１９の内側が相対移動と
なるのと比較しても精度が向上する。
３３・３４と駆動軸３０および被駆動軸３８の間にボー
ル３３・３９を入れることで、リニアガイドを設けたこ
とと効果は同じになる。その上転がり接触となり、磨耗
が少なくなる。このため駆動軸３０および被駆動軸３８
の回転精度の悪化は防がれ、本来固定されるべきベアリ
ング１１の外軸部とハウジング１９の内側が相対移動と
なるのと比較しても精度が向上する。
【図１】本発明の第一の実施例を示した図。
【図２】図１のＡ−Ａ´線における断面図。
【図３】本発明の第二の実施例を示した図。
【図４】図３のＢ−Ｂ´線における断面図。
【図５】本発明の第三の実施例を示した図。
【図６】従来のバックラッシュレス機構を示した図。
【図７】従来のバックラッシュレス機構を示した図。
１…被駆動軸 ２…雄ねじ ３…カラー ４・５…ナット ６…ベアリング ７…矢印 ８・９…かさ歯車 １０…皿ばね １１…ベアリング １２・１３…かさ歯車 １４…被駆動軸 １５…雄ねじ １６…ナット １７…ベアリング １８…皿ばね １９…ハウジング ３０…駆動軸 ３１・３２…ベアリング ３３…ボール ３４・３５…かさ歯車 ３６・３７…ベアリング ３８…被駆動軸 ３９…ボール ４０…アーム ４１・４１´…矢印 ４２・４３…皿ばね ４４・４５…ナット ４６…スプライン軸 ４７…ギャップセンサ
Claims (4)
- 【請求項１】一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具
備する駆動力を伝達する機構でのバックラッシュレス機
構において、前記一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸と
を具備する駆動力を伝達する機構における双方の前記か
さ歯車をそれぞれに挿入されている軸方向にのみ自由に
前後移動をさせる移動手段を設けて双方の前記かさ歯車
の相互間のバックラッシュを調節する調節部、およびそ
れぞれ双方の前記かさ歯車から他方のかさ歯車への所定
の押し付け力を与える押圧部を有することを特徴とする
バックラッシュレス機構。 - 【請求項２】一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具
備する駆動力を伝達する機構でのバックラッシュレス機
構において、前記一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸と
を具備する駆動力を伝達する機構における一方の前記か
さ歯車を挿入されている軸方向にのみ自由に前後移動を
させる移動手段を設けて他方の前記かさ歯車とのバック
ラッシュを調節する調節部、および一方の前記かさ歯車
から他方の前記かさ歯車への所定の押し付け力を与える
押圧部を有することを特徴とするバックラッシュレス機
構。 - 【請求項３】一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具
備する駆動力を伝達する機構でのバックラッシュレス機
構において、前記一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸と
を具備する駆動力を伝達する機構における双方の前記か
さ歯車をそれぞれに挿入されている軸方向にのみ自由に
前後移動をさせる移動手段を設けて双方の前記かさ歯車
の相互間のバックラッシュを調節する調節部、および前
記かさ歯車の軸方向への移動量を検出する検出部、さら
にそれぞれ双方の前記かさ歯車から他方のかさ歯車への
所定の押し付け力を与える押圧部を有することを特徴と
するバックラッシュレス機構。 - 【請求項４】一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸とを具
備する駆動力を伝達する機構でのバックラッシュレス機
構において、前記一対のかさ歯車と駆動軸と被駆動軸と
を具備する駆動力を伝達する機構における一方の前記か
さ歯車を挿入されている軸方向にのみ自由に前後移動を
させる移動手段を設けて他方の前記かさ歯車とのバック
ラッシュを調節する調節部、および前記かさ歯車の軸方
向への移動量を検出する検出部、さらに一方の前記かさ
歯車から他方の前記かさ歯車への所定の押し付け力を与
える押圧部を有することを特徴とするバックラッシュレ
ス機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1916893A JPH06235443A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | バックラッシュレス機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1916893A JPH06235443A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | バックラッシュレス機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235443A true JPH06235443A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=11991838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1916893A Pending JPH06235443A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | バックラッシュレス機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235443A (ja) |
Cited By (13)
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-
1993
- 1993-02-08 JP JP1916893A patent/JPH06235443A/ja active Pending
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