JPH11277479A - バネバランサ装置 - Google Patents
バネバランサ装置Info
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- JPH11277479A JPH11277479A JP10179198A JP10179198A JPH11277479A JP H11277479 A JPH11277479 A JP H11277479A JP 10179198 A JP10179198 A JP 10179198A JP 10179198 A JP10179198 A JP 10179198A JP H11277479 A JPH11277479 A JP H11277479A
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- spring
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
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- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 4
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0008—Balancing devices
- B25J19/0016—Balancing devices using springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で大出力のバネバランサ装置を提供する
こと。 【解決手段】 ロッド５を中心として巻き径の異なるス
プリング７ａ，７ｂを内外に重合配備することにより、
スプリングの線径を太くせずにスプリング全体の弾性係
数を大きくする。スプリングの線径を太くするとその伸
縮ストロークを確保するためにスプリングの全長を長く
する必要があるが、スプリング７ａ．７ｂを重合配備す
ればスプリングの線径を太くせずに全体の弾性係数を大
きくすることができるので、伸縮ストローク確保のため
にスプリングの全長を長くする必要がなく、同じ出力の
バネバランサ装置をより小型化して提供することができ
る。
こと。 【解決手段】 ロッド５を中心として巻き径の異なるス
プリング７ａ，７ｂを内外に重合配備することにより、
スプリングの線径を太くせずにスプリング全体の弾性係
数を大きくする。スプリングの線径を太くするとその伸
縮ストロークを確保するためにスプリングの全長を長く
する必要があるが、スプリング７ａ．７ｂを重合配備す
ればスプリングの線径を太くせずに全体の弾性係数を大
きくすることができるので、伸縮ストローク確保のため
にスプリングの全長を長くする必要がなく、同じ出力の
バネバランサ装置をより小型化して提供することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バネバランサ装置
の改良に関する。
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボット等を始めとする機械の揺動可動
部の姿勢変化によって生じる重力負荷の変動を相殺する
バネバランサ装置が公知である。
部の姿勢変化によって生じる重力負荷の変動を相殺する
バネバランサ装置が公知である。
【０００３】ロボットのベースとアームとの間にバネバ
ランサ装置を配備した場合の一例を図２に示す。
ランサ装置を配備した場合の一例を図２に示す。
【０００４】図２は、ロボットアーム１の主要部とバネ
バランサ装置２の外観を示す側面図であり、ロボットア
ーム１はベース３上に揺動可能に取り付けられてサーボ
モータ等を駆動源として垂直面内で揺動駆動されるよう
になっている。姿勢１ａに示すようにロボットアーム１
が直立した状態ではロボットアーム１の中心軸に沿って
作用する荷重がロボットアーム１とベース３の枢着点Ｑ
の半径方向に作用するだけでＱ点の周りに何らの回転モ
ーメントも作用しないが、姿勢１ｂに示すようにロボッ
トアーム１が反時計方向に揺動するとＱ点の周りに左回
りの回転モーメントが、また、姿勢１ｃに示すようにロ
ボットアーム１が時計方向に揺動するとＱ点の周りに右
回りの回転モーメントが作用し、これらのモーメントに
抗してロボットアーム１の静止状態を保つためにサーボ
モータ等に大きな負荷が作用して電力の無駄につなが
る。
バランサ装置２の外観を示す側面図であり、ロボットア
ーム１はベース３上に揺動可能に取り付けられてサーボ
モータ等を駆動源として垂直面内で揺動駆動されるよう
になっている。姿勢１ａに示すようにロボットアーム１
が直立した状態ではロボットアーム１の中心軸に沿って
作用する荷重がロボットアーム１とベース３の枢着点Ｑ
の半径方向に作用するだけでＱ点の周りに何らの回転モ
ーメントも作用しないが、姿勢１ｂに示すようにロボッ
トアーム１が反時計方向に揺動するとＱ点の周りに左回
りの回転モーメントが、また、姿勢１ｃに示すようにロ
ボットアーム１が時計方向に揺動するとＱ点の周りに右
回りの回転モーメントが作用し、これらのモーメントに
抗してロボットアーム１の静止状態を保つためにサーボ
モータ等に大きな負荷が作用して電力の無駄につなが
る。
【０００５】バネバランサ装置２は、このような姿勢変
化で生じる重力負荷の変動を相殺または軽減するために
設けられたものであり、図３に示す通り、従来のバネバ
ランサ装置２は、概略において、パイプ４，壁板８，ロ
ッド５，押さえ板６，スプリング７，もう一方の側板１
０によって構成される。
化で生じる重力負荷の変動を相殺または軽減するために
設けられたものであり、図３に示す通り、従来のバネバ
ランサ装置２は、概略において、パイプ４，壁板８，ロ
ッド５，押さえ板６，スプリング７，もう一方の側板１
０によって構成される。
【０００６】パイプ４の先端には、中央部に貫通孔を備
えた壁板８が固設され、その貫通孔に挿通したロッド５
の一端に取り付けられた押さえ板６と壁板８との間に予
圧したスプリング７が介装されて、ロッド５が常にパイ
プ４に突入する方向に付勢されている。なお、ブッシュ
ハウジング９はロッド５の直動性を保持するための補助
部材であり、壁板８側にボルト等で固着されてロッド５
の直動をガイドするようになっている。
えた壁板８が固設され、その貫通孔に挿通したロッド５
の一端に取り付けられた押さえ板６と壁板８との間に予
圧したスプリング７が介装されて、ロッド５が常にパイ
プ４に突入する方向に付勢されている。なお、ブッシュ
ハウジング９はロッド５の直動性を保持するための補助
部材であり、壁板８側にボルト等で固着されてロッド５
の直動をガイドするようになっている。
【０００７】パイプ４の外周部両側には、ベース３上に
一体に立設されたステープル１１のピン１２と嵌合する
スリーブ１３が一体的に設けられ、図３に示すように、
スリーブ１３およびピン１２を介し、パイプ４がステー
プル１１に対して揺動自在に枢着されている。また、ロ
ッド５の先端には、ロボットアーム１の下端部に固着さ
れたピン１４と嵌合する貫通孔を備えたクレビス１５が
一体的に設けられ、図２に示すように、ピン１４を介し
てロッド５の先端がロボットアーム１の下端部に揺動自
在に枢着されている。
一体に立設されたステープル１１のピン１２と嵌合する
スリーブ１３が一体的に設けられ、図３に示すように、
スリーブ１３およびピン１２を介し、パイプ４がステー
プル１１に対して揺動自在に枢着されている。また、ロ
ッド５の先端には、ロボットアーム１の下端部に固着さ
れたピン１４と嵌合する貫通孔を備えたクレビス１５が
一体的に設けられ、図２に示すように、ピン１４を介し
てロッド５の先端がロボットアーム１の下端部に揺動自
在に枢着されている。
【０００８】要するに、図２の姿勢１ｂに示すようにロ
ボットアーム１が反時計方向に揺動すると、バネバラン
サ装置２の姿勢が２ｂの状態に変化してスプリング７が
圧縮され、クレビス１５がピン１４を引いてロボットア
ーム１に時計方向の回転モーメントを与えることにより
ロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷による反
時計方向の回転モーメントを打ち消し、また、姿勢１ｃ
に示すようにロボットアーム１が時計方向に揺動する
と、バネバランサ装置２の姿勢が２ｃの状態に変化して
スプリング７が圧縮され、クレビス１５がピン１４を引
いてロボットアーム１に反時計方向の回転モーメントを
与えてロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷に
よる時計方向の回転モーメントを打ち消す構造である
が、当然、ロボットアーム１の重量が嵩めば、それに応
じて弾性係数の大きなスプリング７を採用する必要があ
る。
ボットアーム１が反時計方向に揺動すると、バネバラン
サ装置２の姿勢が２ｂの状態に変化してスプリング７が
圧縮され、クレビス１５がピン１４を引いてロボットア
ーム１に時計方向の回転モーメントを与えることにより
ロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷による反
時計方向の回転モーメントを打ち消し、また、姿勢１ｃ
に示すようにロボットアーム１が時計方向に揺動する
と、バネバランサ装置２の姿勢が２ｃの状態に変化して
スプリング７が圧縮され、クレビス１５がピン１４を引
いてロボットアーム１に反時計方向の回転モーメントを
与えてロボットアーム１の姿勢変化で生じた重力負荷に
よる時計方向の回転モーメントを打ち消す構造である
が、当然、ロボットアーム１の重量が嵩めば、それに応
じて弾性係数の大きなスプリング７を採用する必要があ
る。
【０００９】従来、スプリング７の線径を太くすること
によって弾性係数の増大が達成されていたが、スプリン
グ７の線径を太くすると、隣接する螺旋間の離間距離が
減少し、結果的に、スプリング７の全長を長くしないと
十分な伸縮ストロークが得られなくなり、バネバランサ
装置２自体の構造が大型化してしまう問題があった。
によって弾性係数の増大が達成されていたが、スプリン
グ７の線径を太くすると、隣接する螺旋間の離間距離が
減少し、結果的に、スプリング７の全長を長くしないと
十分な伸縮ストロークが得られなくなり、バネバランサ
装置２自体の構造が大型化してしまう問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、前記従来技術の欠点を解消し、小型で大出力のバネ
バランサ装置を提供することにある。
は、前記従来技術の欠点を解消し、小型で大出力のバネ
バランサ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロッドの他端
に取り付けられた押さえ板と該押さえ板と反対側のハウ
ジングの壁板の間に、前記ロッドを中心として、巻き径
の異なる２以上のスプリングを重合配備したことを特徴
とする構成により前記課題を達成した。ロッドを中心と
して巻き径の異なる２以上のスプリングを重合配備して
いるので、スプリングの線径を太くしなくても必要とさ
れる弾性係数を得ることができ、単体のスプリングによ
って弾性係数を増大させる場合に比べ、バネバランサ装
置全体の構成が小型化される。
に取り付けられた押さえ板と該押さえ板と反対側のハウ
ジングの壁板の間に、前記ロッドを中心として、巻き径
の異なる２以上のスプリングを重合配備したことを特徴
とする構成により前記課題を達成した。ロッドを中心と
して巻き径の異なる２以上のスプリングを重合配備して
いるので、スプリングの線径を太くしなくても必要とさ
れる弾性係数を得ることができ、単体のスプリングによ
って弾性係数を増大させる場合に比べ、バネバランサ装
置全体の構成が小型化される。
【００１２】また、各々のスプリングの端部に内接また
は外接して前記各々のスプリングの中心位置を固定する
周状溝または突起を、前記押さえ板および前記壁板の少
なくとも一方に形成することにより、内外に隣接するス
プリング間に位置ずれが発生してスプリング同士が干渉
するのを防止した。内外に隣接するスプリングを接近さ
せて配備することができるので、構造全体の小型化に役
立つ。
は外接して前記各々のスプリングの中心位置を固定する
周状溝または突起を、前記押さえ板および前記壁板の少
なくとも一方に形成することにより、内外に隣接するス
プリング間に位置ずれが発生してスプリング同士が干渉
するのを防止した。内外に隣接するスプリングを接近さ
せて配備することができるので、構造全体の小型化に役
立つ。
【００１３】更に、内外に隣接する各々のスプリングの
巻回方向を相互に反転させると共に、圧縮時に発生する
バックリングの方向性を径方向に合致させて各々のスプ
リングを重合配備することにより、内外に隣接するスプ
リングの絡みや相互干渉を防止し、隣接するスプリング
を密接して配備できるようにして、構造全体の一層の小
型化を図った。
巻回方向を相互に反転させると共に、圧縮時に発生する
バックリングの方向性を径方向に合致させて各々のスプ
リングを重合配備することにより、内外に隣接するスプ
リングの絡みや相互干渉を防止し、隣接するスプリング
を密接して配備できるようにして、構造全体の一層の小
型化を図った。
【００１４】また、ハウジングをパイプとその両端に設
けられる壁板で構成し、前記両壁板をタイロッドで締結
して組み立て可能に一体化する構成、および、押さえ板
とロッドとを分解可能に接続した構成、ロッドをガイド
するブッシュのハウジングを押さえ板と反対側のハウジ
ングの貫通孔に着脱可能に取り付けた構成により、消耗
部品の交換やスプリングの交換作業を容易に実施できる
ようにした。
けられる壁板で構成し、前記両壁板をタイロッドで締結
して組み立て可能に一体化する構成、および、押さえ板
とロッドとを分解可能に接続した構成、ロッドをガイド
するブッシュのハウジングを押さえ板と反対側のハウジ
ングの貫通孔に着脱可能に取り付けた構成により、消耗
部品の交換やスプリングの交換作業を容易に実施できる
ようにした。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明を適用した一実施形態
のバネバランサ装置１６について示す断面図であり、１
３５°の角度を成してロッド５の中心軸で交差する２つ
の平面によってバネバランサ１６を割った状態を示して
いる。
施形態を説明する。図１は本発明を適用した一実施形態
のバネバランサ装置１６について示す断面図であり、１
３５°の角度を成してロッド５の中心軸で交差する２つ
の平面によってバネバランサ１６を割った状態を示して
いる。
【００１６】つまり、図３に示した従来例と同様、ベー
ス３上のステープル１１のピン１２と嵌合するスリーブ
１３はパイプ４の周方向に１８０°のピッチを成して２
つのものが対向して設けられ、また、図１に示される締
結用突起１７は、１つのスリーブ１３の配設位置を基準
としてパイプ４の周方向に４５°，１３５°，２２５
°，３１５°のピッチを成して９０°の間隔で４個配備
されている。
ス３上のステープル１１のピン１２と嵌合するスリーブ
１３はパイプ４の周方向に１８０°のピッチを成して２
つのものが対向して設けられ、また、図１に示される締
結用突起１７は、１つのスリーブ１３の配設位置を基準
としてパイプ４の周方向に４５°，１３５°，２２５
°，３１５°のピッチを成して９０°の間隔で４個配備
されている。
【００１７】バネバランサ装置１６は、図１に示す通
り、パイプ４と、押さえ板６の反対側に位置する壁板
８、および、もう一方の壁板１０とからなる本体１８
と、その中に内装されたロッド５および押さえ板６と巻
き径の異なるスプリング７ａ，７ｂ、および、ブッシュ
ハウジング９とその中に内装されたブッシュ４１，４２
によって構成される。
り、パイプ４と、押さえ板６の反対側に位置する壁板
８、および、もう一方の壁板１０とからなる本体１８
と、その中に内装されたロッド５および押さえ板６と巻
き径の異なるスプリング７ａ，７ｂ、および、ブッシュ
ハウジング９とその中に内装されたブッシュ４１，４２
によって構成される。
【００１８】壁板８の中央部には、内側に向けて突出す
る周壁２０が一体に形成され、周壁２０の先端に設けら
れた縮径部１９によって構成される貫通孔に挿通された
ブッシュハウジング９が、そのフランジ部９ａをボルト
２１で固定されて壁板８に取り付けられている。
る周壁２０が一体に形成され、周壁２０の先端に設けら
れた縮径部１９によって構成される貫通孔に挿通された
ブッシュハウジング９が、そのフランジ部９ａをボルト
２１で固定されて壁板８に取り付けられている。
【００１９】そして、周壁２０の基部に形成された肉厚
部２２の外周面は、押さえ板６と壁板８との間に介装さ
れた小径のスプリング７ａに内接してスプリング７ａの
位置ずれを防止する周状突起２３となり、また、壁板８
の外周部から内側に向けて突出するように形成された周
壁２４の内周面は、大径のスプリング７ｂに外接してス
プリング７ｂの位置ずれを防止する周状溝２５となる。
部２２の外周面は、押さえ板６と壁板８との間に介装さ
れた小径のスプリング７ａに内接してスプリング７ａの
位置ずれを防止する周状突起２３となり、また、壁板８
の外周部から内側に向けて突出するように形成された周
壁２４の内周面は、大径のスプリング７ｂに外接してス
プリング７ｂの位置ずれを防止する周状溝２５となる。
【００２０】一方、スプリング７ａ，７ｂの他端を押さ
える押さえ板の中央部にはロッド５の先端を通すための
孔２６が穿設され、孔２６に差し込まれたロッド５の先
端が、その縮径された先端部に刻設された雄ネジ部２７
と螺合するナット２８によって押さえ板６に固定されて
いる。
える押さえ板の中央部にはロッド５の先端を通すための
孔２６が穿設され、孔２６に差し込まれたロッド５の先
端が、その縮径された先端部に刻設された雄ネジ部２７
と螺合するナット２８によって押さえ板６に固定されて
いる。
【００２１】押さえ板６の外周部には、旋盤等を用いた
削り込み加工によって大径部２９と中径部３０および小
径部３１が形成され、小径のスプリング７ａの一端が中
径部３０の内側端面で支えられると共に、大径のスプリ
ング７ｂの一端は、大径部２９の内側端面によって支え
られている。
削り込み加工によって大径部２９と中径部３０および小
径部３１が形成され、小径のスプリング７ａの一端が中
径部３０の内側端面で支えられると共に、大径のスプリ
ング７ｂの一端は、大径部２９の内側端面によって支え
られている。
【００２２】小径部３１によって構成される周状突起の
直径は前述した周状突起２３の直径と同一、また、中径
部３０によって構成される周状突起の直径は大径のスプ
リング７ｂの内径と略同一である。つまり、小径部３１
は小径のスプリング７ａに内接してスプリング７ａの位
置ずれを防止するための手段、また、中径部３０は、大
径のスプリング７ｂに内接してスプリング７ｂの位置ず
れを防止するための手段となる。
直径は前述した周状突起２３の直径と同一、また、中径
部３０によって構成される周状突起の直径は大径のスプ
リング７ｂの内径と略同一である。つまり、小径部３１
は小径のスプリング７ａに内接してスプリング７ａの位
置ずれを防止するための手段、また、中径部３０は、大
径のスプリング７ｂに内接してスプリング７ｂの位置ず
れを防止するための手段となる。
【００２３】スプリング７ａとスプリング７ｂの巻き方
向は逆になるように構成し、例えば、スプリング７ａが
右螺旋ならスプリング７ｂは左螺旋、また、スプリング
７ａが左螺旋ならスプリング７ｂは右螺旋とする。
向は逆になるように構成し、例えば、スプリング７ａが
右螺旋ならスプリング７ｂは左螺旋、また、スプリング
７ａが左螺旋ならスプリング７ｂは右螺旋とする。
【００２４】また、スプリング７ａとスプリング７ｂを
取り付ける際には、これらのスプリングを圧縮したとき
に生じるバックリングの方向性を予め測定しておき、ス
プリング７ａ，スプリング７ｂが縮んだときに発生する
反りの方向が径方向に一致するようにして取り付け、ス
プリング７ａ，スプリング７ｂが圧縮によるバックリン
グで接触しないようにしておく。
取り付ける際には、これらのスプリングを圧縮したとき
に生じるバックリングの方向性を予め測定しておき、ス
プリング７ａ，スプリング７ｂが縮んだときに発生する
反りの方向が径方向に一致するようにして取り付け、ス
プリング７ａ，スプリング７ｂが圧縮によるバックリン
グで接触しないようにしておく。
【００２５】なお、押さえ板６の背面に設けられた盲穴
３２は、ナット２８を埋設するための座ぐり穴である。
３２は、ナット２８を埋設するための座ぐり穴である。
【００２６】パイプ４の一端は壁板８の周壁２４に形成
された嵌合溝３３に突入して位置決めされ、また、パイ
プ４の他端は、壁板１０の円筒部の端面に形成された嵌
合溝３４に突入して位置決めされ、壁板８の周壁２４を
貫通して通された４本のタイロッド３５の先端に刻設さ
れた雄ネジ３６を締結用突起１７の雌ネジ３７に螺合さ
せることにより、壁板８，パイプ４，壁板１０の三者が
一体化して締結される。
された嵌合溝３３に突入して位置決めされ、また、パイ
プ４の他端は、壁板１０の円筒部の端面に形成された嵌
合溝３４に突入して位置決めされ、壁板８の周壁２４を
貫通して通された４本のタイロッド３５の先端に刻設さ
れた雄ネジ３６を締結用突起１７の雌ネジ３７に螺合さ
せることにより、壁板８，パイプ４，壁板１０の三者が
一体化して締結される。
【００２７】なお、壁板１０の中央部に設けられた孔３
８はロッド５に対するナット２８の螺合状態を調整して
押さえ板６と壁板１０との間の間隙を調整するためのも
ので、ナット２８用のボックスレンチ等を挿入できる程
度の大きさに形成されており、更に、壁板１０の背面に
は孔３８を塞ぐためのカバー部材３９がボルト４０で固
定されている。
８はロッド５に対するナット２８の螺合状態を調整して
押さえ板６と壁板１０との間の間隙を調整するためのも
ので、ナット２８用のボックスレンチ等を挿入できる程
度の大きさに形成されており、更に、壁板１０の背面に
は孔３８を塞ぐためのカバー部材３９がボルト４０で固
定されている。
【００２８】この実施形態では巻き径の異なる２本のス
プリング７ａ，７ｂを内外に重合配備することによって
スプリング全体の弾性係数を大きくするようにしている
ので、単一のスプリングを用いる場合のようにスプリン
グ自体の線径を太くする必要がない。つまり、大出力が
必要とされるバネバランサ装置１６の場合であってもス
プリングの線径の増大に合わせてスプリングの全長を長
くして伸縮ストロークを稼ぐ必要がないので、単一のス
プリングを用いていた従来のバネバランサ装置２に比べ
てバネバランサ装置１６の全長を短くすることができ
る。
プリング７ａ，７ｂを内外に重合配備することによって
スプリング全体の弾性係数を大きくするようにしている
ので、単一のスプリングを用いる場合のようにスプリン
グ自体の線径を太くする必要がない。つまり、大出力が
必要とされるバネバランサ装置１６の場合であってもス
プリングの線径の増大に合わせてスプリングの全長を長
くして伸縮ストロークを稼ぐ必要がないので、単一のス
プリングを用いていた従来のバネバランサ装置２に比べ
てバネバランサ装置１６の全長を短くすることができ
る。
【００２９】スプリングの線径を太くしたりスプリング
の全長を長くする代わりに２本またはそれ以上のスプリ
ング７ａ，７ｂを内外に重合する必要が生じるが、壁板
８の周状突起２３と押さえ板６の小径部３１、および、
壁板８の周状溝２５と押さえ板６の中径部３０とにより
スプリング７ａ，７ｂのセンタ位置のずれを防止するよ
うにしているので、スプリング７ａ，７ｂを頻繁に伸縮
しても両者間に位置ずれが生じて干渉することはなく、
スプリング７ａ，７ｂを密接して配備することができる
ので、複数のスプリングを内外に重合配備してもバネバ
ランサ装置１６の直径が大きくなることはない。
の全長を長くする代わりに２本またはそれ以上のスプリ
ング７ａ，７ｂを内外に重合する必要が生じるが、壁板
８の周状突起２３と押さえ板６の小径部３１、および、
壁板８の周状溝２５と押さえ板６の中径部３０とにより
スプリング７ａ，７ｂのセンタ位置のずれを防止するよ
うにしているので、スプリング７ａ，７ｂを頻繁に伸縮
しても両者間に位置ずれが生じて干渉することはなく、
スプリング７ａ，７ｂを密接して配備することができる
ので、複数のスプリングを内外に重合配備してもバネバ
ランサ装置１６の直径が大きくなることはない。
【００３０】更に、スプリング７ａとスプリング７ｂを
取り付ける際にバックリングの方向性を一致させるよう
にしているので、スプリング７ａ，７ｂを圧縮して反り
が生じても両者間に干渉が生じる可能性は低く、また、
例え干渉が生じたとしても、スプリング７ａ，７ｂの巻
き方向が逆向きになっているので、スプリング７ａ，７
ｂが絡み合って圧縮動作が妨げられることはない。
取り付ける際にバックリングの方向性を一致させるよう
にしているので、スプリング７ａ，７ｂを圧縮して反り
が生じても両者間に干渉が生じる可能性は低く、また、
例え干渉が生じたとしても、スプリング７ａ，７ｂの巻
き方向が逆向きになっているので、スプリング７ａ，７
ｂが絡み合って圧縮動作が妨げられることはない。
【００３１】また、ブッシュハウジング９は壁板８に対
してボルト２１で取り付けられており、また、ロッド５
も押さえ板６にナット２８で取り付けられているので、
ブッシュ４１，４２の内周面やロッド５の外周面に磨耗
が生じたときには、これらの部材を容易に交換すること
ができ、更に、壁板８，パイプ４，壁板１０もタイロッ
ド３５を外すだけで容易に分解することができるので、
疲労したスプリング７ａ，７ｂの交換作業も簡単であ
る。
してボルト２１で取り付けられており、また、ロッド５
も押さえ板６にナット２８で取り付けられているので、
ブッシュ４１，４２の内周面やロッド５の外周面に磨耗
が生じたときには、これらの部材を容易に交換すること
ができ、更に、壁板８，パイプ４，壁板１０もタイロッ
ド３５を外すだけで容易に分解することができるので、
疲労したスプリング７ａ，７ｂの交換作業も簡単であ
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明のバネバランサ装置は、巻き径の
異なる２本以上のスプリングを内外に重合配備すること
によってスプリング全体の弾性係数を大きくするように
しているので、単一のスプリングを用いる場合のように
スプリング自体の線径を太くしたり、スプリングの全長
を長くしたりする必要がなく、小型で大出力のバネバラ
ンサ装置を提供することができる。
異なる２本以上のスプリングを内外に重合配備すること
によってスプリング全体の弾性係数を大きくするように
しているので、単一のスプリングを用いる場合のように
スプリング自体の線径を太くしたり、スプリングの全長
を長くしたりする必要がなく、小型で大出力のバネバラ
ンサ装置を提供することができる。
【００３３】また、スプリングの中心位置を固定する周
状溝や突起を設けたり、内外に隣接するスプリングのバ
ックリングの発生方向を一致させて組み立てを行うよう
にしているので、スプリングとスプリングとの間に無駄
な空間を設ける必要がなく、バネバランサの径を小型化
することができる。しかも、隣接するスプリングの巻回
方向を相互に反転させるようにしているので、例えスプ
リング同士が接触した場合であっても、スプリングが絡
み合って圧縮が妨げられるような問題は発生しない。
状溝や突起を設けたり、内外に隣接するスプリングのバ
ックリングの発生方向を一致させて組み立てを行うよう
にしているので、スプリングとスプリングとの間に無駄
な空間を設ける必要がなく、バネバランサの径を小型化
することができる。しかも、隣接するスプリングの巻回
方向を相互に反転させるようにしているので、例えスプ
リング同士が接触した場合であっても、スプリングが絡
み合って圧縮が妨げられるような問題は発生しない。
【００３４】更に、本体を構成する２つの壁板とパイプ
を個別に形成し、押さえ板やロッドおよびブッシュハウ
ジングも容易に分解できるので、消耗部品の交換作業を
簡単に行うことができる。
を個別に形成し、押さえ板やロッドおよびブッシュハウ
ジングも容易に分解できるので、消耗部品の交換作業を
簡単に行うことができる。
【図１】本発明を適用した一実施形態のバネバランサ装
置について示す断面図である。
置について示す断面図である。
【図２】実施形態と従来例に共通するロボットアームの
主要部とバネバランサ装置の外観を示す側面図である。
主要部とバネバランサ装置の外観を示す側面図である。
【図３】従来のバネバランサ装置を示す断面図である。
１ ロボットアーム ２ バネバランサ装置（従来例） ３ ベース ４ パイプ ５ ロッド ６ 押さえ板 ７ スプリング ７ａ スプリング ７ｂ スプリング ８ 壁板 ９ ブッシュハウジング ９ａ フランジ部 １０ 壁板 １１ ステープル １２ ピン １３ スリーブ １４ ピン １５ クレビス １６ バネバランサ装置 １７ 締結用突起 １８ 本体 １９ 縮径部 ２０ 周壁 ２１ ボルト ２２ 肉厚部 ２３ 周状突起 ２４ 周壁 ２５ 周状溝 ２６ 孔 ２７ 雄ネジ部 ２８ ナット ２９ 大径部 ３０ 中径部 ３１ 小径部 ３２ 盲穴 ３３ 嵌合溝 ３４ 嵌合溝 ３５ タイロッド ３６ 雄ネジ ３７ 雌ネジ ３８ 孔 ３９ カバー部材 ４０ ボルト ４１ ブッシュ ４２ ブッシュ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年３月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】 本発明は、ロッドの他
端に取り付けられた押さえ板と該押さえ板と反対側のハ
ウジングの壁を形成する部材の間に、前記ロッドを中心
として、巻き径の異なる２以上のスプリングを重合配備
したことを特徴とする構成により前記課題を達成した。
ロッドを中心として巻き径の異なる２以上のスプリング
を重合配備しているので、スプリングの線径を太くしな
くても必要とされる弾性係数を得ることができ、単体の
スプリングによって弾性係数を増大させる場合に比べ、
バネバランサ装置全体の構成が小型化される。
端に取り付けられた押さえ板と該押さえ板と反対側のハ
ウジングの壁を形成する部材の間に、前記ロッドを中心
として、巻き径の異なる２以上のスプリングを重合配備
したことを特徴とする構成により前記課題を達成した。
ロッドを中心として巻き径の異なる２以上のスプリング
を重合配備しているので、スプリングの線径を太くしな
くても必要とされる弾性係数を得ることができ、単体の
スプリングによって弾性係数を増大させる場合に比べ、
バネバランサ装置全体の構成が小型化される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 また、各々のスプリングの端部に係合し
て前記各々のスプリングの中心位置を略設定する周状溝
または突起を、前記押さえ板および前記壁を形成する部
材の少なくとも一方に形成することにより、内外に隣接
するスプリング間に位置ずれが発生してスプリング同士
が干渉するのを防止した。内外に隣接するスプリングを
接近させて配備することができるので、構造全体の小型
化に役立つ。
て前記各々のスプリングの中心位置を略設定する周状溝
または突起を、前記押さえ板および前記壁を形成する部
材の少なくとも一方に形成することにより、内外に隣接
するスプリング間に位置ずれが発生してスプリング同士
が干渉するのを防止した。内外に隣接するスプリングを
接近させて配備することができるので、構造全体の小型
化に役立つ。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 また、ハウジングをパイプとその両端に
設けられる壁を形成する部材で構成し、前記両壁を形成
する部材をタイロッドあるいはボルトなどで締結して組
み立て可能に一体化する構成、および、押さえ板とロッ
ドとを分解可能に接続した構成、ロッドをガイドするブ
ッシュのハウジングを押さえ板と反対側のハウジングの
貫通孔に着脱可能に取り付けた構成により、消耗部品の
交換やスプリングの交換作業を容易に実施できるように
した。
設けられる壁を形成する部材で構成し、前記両壁を形成
する部材をタイロッドあるいはボルトなどで締結して組
み立て可能に一体化する構成、および、押さえ板とロッ
ドとを分解可能に接続した構成、ロッドをガイドするブ
ッシュのハウジングを押さえ板と反対側のハウジングの
貫通孔に着脱可能に取り付けた構成により、消耗部品の
交換やスプリングの交換作業を容易に実施できるように
した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】 つまり、図３に示した従来例と同様、ベ
ース（基台）３上のステープル１１のピン１２と嵌合す
るスリーブ１３はパイプ４の周方向に１８０°のピッチ
を成して２つのものが対向して設けられ、また、図１に
示される締結用突起１７は、１つのスリーブ１３の配設
位置を基準としてパイプ４の周方向に４５°，１３５
°，２２５°，３１５°のピッチを成して９０°の間隔
で４個配備されている。
ース（基台）３上のステープル１１のピン１２と嵌合す
るスリーブ１３はパイプ４の周方向に１８０°のピッチ
を成して２つのものが対向して設けられ、また、図１に
示される締結用突起１７は、１つのスリーブ１３の配設
位置を基準としてパイプ４の周方向に４５°，１３５
°，２２５°，３１５°のピッチを成して９０°の間隔
で４個配備されている。
Claims (7)
- 【請求項１】 機械のベースと機械の揺動可動部または
機械の揺動可動部間に設置されるバネバランサ装置にお
いて、一端が前記機械のベースまたは揺動可動部に枢着
されたロッドの他端に取り付けられた押さえ板と該押さ
え板と反対側のハウジングの壁板の間に、前記ロッドを
中心として、巻き径の異なる２以上のスプリングを重合
配備したことを特徴とするバネバランサ装置。 - 【請求項２】 前記各々のスプリングの端部に内接また
は外接して前記各々のスプリングの中心位置を固定する
周状溝または突起を、前記押さえ板および前記壁板の少
なくとも一方に形成してあることを特徴とする請求項１
記載のバネバランサ装置。 - 【請求項３】 内外に隣接する前記各々のスプリングの
巻回方向を相互に反転させてあることを特徴とする請求
項１または請求項２項記載のバネバランサ装置。 - 【請求項４】 圧縮時に発生するバックリングの方向性
を径方向に合致させて前記各々のスプリングを重合配備
してあることを特徴とする請求項１ないし請求項３のい
ずれか１項記載のバネバランサ装置。 - 【請求項５】 前記ハウジングをパイプと該パイプの両
端に設けられる壁板で構成し、前記両壁板をタイロッド
で締結して組み立て可能に一体化してあることを特徴と
する請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載のバネ
バランサ装置。 - 【請求項６】 前記押さえ板とロッドとを分解可能に接
続してあることを特徴とする請求項１ないし請求項５の
いずれか１項記載のバネバランサ装置。 - 【請求項７】 前記ロッドをガイドするブッシュのハウ
ジングを前記押さえ板と反対側のハウジングの貫通孔に
着脱可能に取り付けてあることを特徴とする請求項１な
いし請求項６のいずれか１項記載のバネバランサ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10179198A JPH11277479A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | バネバランサ装置 |
| DE69911095T DE69911095T2 (de) | 1998-03-31 | 1999-03-31 | Federausgleichsvorrichtung |
| EP19990302562 EP0947296B1 (en) | 1998-03-31 | 1999-03-31 | Spring balancer apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10179198A JPH11277479A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | バネバランサ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277479A true JPH11277479A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=14309998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10179198A Pending JPH11277479A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | バネバランサ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0947296B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11277479A (ja) |
| DE (1) | DE69911095T2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309049A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Hitachi Ltd | 可変容量形ポンプ |
| JP2009092051A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Hitachi Ltd | 可変容量形ポンプ |
| JP2011200989A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Yaskawa Electric Corp | 産業用ロボット |
| JP2012067761A (ja) * | 2012-01-10 | 2012-04-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 可変容量形ポンプ |
| JP2014195854A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | ファナック株式会社 | バランサ装置を備える産業用ロボット |
| DE102019130064A1 (de) | 2018-11-14 | 2020-05-14 | Fanuc Corporation | Federzugeinrichtung und Verfahren zu deren Demontage |
| JPWO2022045293A1 (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | ||
| WO2023053217A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | ファナック株式会社 | 機械の回転要素をバランスさせるバランサユニット、及び機械 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE516878C2 (sv) * | 1999-12-09 | 2002-03-19 | Abb Ab | Industrirobot med en skruvfjäderuppbyggd balanseringsanordning med en teleskopisk enhet, samt förfarande för och användning av roboten |
| DE10007251A1 (de) * | 2000-02-17 | 2001-08-23 | Kuka Roboter Gmbh | Vorrichtung zum Gewichtsausgleich eines Roboterarms |
| ITTO20020987A1 (it) * | 2002-11-14 | 2004-05-15 | Comau Spa | Robot industriale |
| US8219245B2 (en) | 2006-05-15 | 2012-07-10 | Kuka Roboter Gmbh | Articulated arm robot |
| DE102006022889A1 (de) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Kuka Roboter Gmbh | Gelenkroboter |
| DE102009053032B4 (de) | 2009-11-12 | 2019-07-18 | Kuka Deutschland Gmbh | Manipulator mit einer frei tragende Arme aufweisenden Gewichtsausgleichsvorrichtung |
| CN101863037B (zh) * | 2010-06-02 | 2012-10-03 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种焊接机器人的平衡器的构成方法 |
| CN102161206B (zh) * | 2010-12-29 | 2013-03-06 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种机器人平衡器联接结构及其装配方法 |
| CN102990677A (zh) * | 2011-09-13 | 2013-03-27 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 平衡机构及应用该平衡机构的机器人 |
| ITTO20130392A1 (it) * | 2013-05-16 | 2014-11-17 | Vhit Spa | Pompa rotativa a cilindrata regolabile con ottimizzazione dei mezzi di contrasto della regolazione, e metodo per la regolazione della cilindrata di tale pompa |
| CN104816317A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-08-05 | 湖北骐通机电工程有限公司 | 平衡装置以及具备该平衡装置的机器人 |
| CN106346512A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-01-25 | 湖北骐通智能科技股份有限公司 | 用于工业机器人的平衡缸及工业机器人 |
| CN107901081A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-04-13 | 聊城大学 | 一种重载机器人平衡器及其使用方法 |
| JP6725580B2 (ja) * | 2018-04-24 | 2020-07-22 | ファナック株式会社 | ロボット用重力バランサおよびロボット |
| DE102019205560B4 (de) | 2019-04-17 | 2022-02-03 | Fanuc Corporation | Roboterschwerkraftausgleicher und Roboter |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4592697A (en) * | 1983-04-26 | 1986-06-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Gravity balancing device for rocking arm |
| JPH0716904B2 (ja) * | 1989-07-20 | 1995-03-01 | トキコ株式会社 | バランス機構 |
| JP2516091B2 (ja) * | 1990-07-20 | 1996-07-10 | トキコ株式会社 | バランスばね装置 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10179198A patent/JPH11277479A/ja active Pending
-
1999
- 1999-03-31 DE DE69911095T patent/DE69911095T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-31 EP EP19990302562 patent/EP0947296B1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309049A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Hitachi Ltd | 可変容量形ポンプ |
| JP2009092051A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Hitachi Ltd | 可変容量形ポンプ |
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| DE102019130064A1 (de) | 2018-11-14 | 2020-05-14 | Fanuc Corporation | Federzugeinrichtung und Verfahren zu deren Demontage |
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| DE102019130064B4 (de) * | 2018-11-14 | 2025-04-17 | Fanuc Corporation | Federzugeinrichtung und Verfahren zu deren Demontage |
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| US12070855B2 (en) | 2020-08-31 | 2024-08-27 | Fanuc Corporation | Robot |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69911095D1 (de) | 2003-10-16 |
| EP0947296A2 (en) | 1999-10-06 |
| EP0947296B1 (en) | 2003-09-10 |
| EP0947296A3 (en) | 2000-02-02 |
| DE69911095T2 (de) | 2004-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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