JPS6263239A - 減速クラツチ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、動力を伝達するときの減速とクラッチ機能を
併せもつ機構に関し、特に減速機とクラッチとを合理的
に合体させて小型、軽醗化を図った減速クラッチ機構に
関する。

「従来技術」 従来、クラッチを用いた動力伝達の断続機構としては、
例えば電動式塗装ロボットに関する特開昭６０−５４７
５９号公報に示されるようなものがあった。

これは、モータ、減速機、クラッチがこの順に連結され
、クラッチの出力軸に負荷が連結されるものである。ま
たクラッチは空気圧で作動されるもので圧縮空気を導入
するとクラッチが接続され、排気するとクラッチが遮断
されるものである。

［発明が解決しようとする問題点」 上記例示の従来の減速機構においては、以下に述べるよ
うな種々の問題点を有していた。

第１の問題点としては、上記のような減速機とクラッチ
とを単に並べて配置した減速クラッチ機構では減速機と
クラッチとのそれぞれのスペースが必要で、全体として
大型化、ｆｉｔ化せざるを得ないという点が挙げられる
。

また、従来の減速クラッチ機構において、防爆を要する
場合には上記例示の如く、クラッチの接続は空気圧によ
って行い、クラッチの遮断はバネによって行われていた
。そして」−記の従来装置では駆動源に連結された機器
はクラッチが接続された状態、すなわち空気圧がクラッ
チに加えられた状態で作動しているので、空気圧を大に
する必要があるという第２の問題点があった。

又、駆動されている機器の作動中に空気圧が不時に低下
してクラッチが遮断されると、ロボットアーム等の作動
機器が慣性の作用によって暴走状態となるので極めて危
険であるという第３の問題点があった。

更に、第４の問題点としてクラッチの接続が空圧ピスト
ンの摺動によって行われるので、ピストンの摺動のため
のスペースが必要であり、かつピストンのがたつきや辷
りを生じるおそれがあるという点が指摘される。

「発明の目的」 本発明は、かかる従来の欠点を解消するためになされた
もので、その第１の目的とするところは、小型、軽費に
して大きな減速比を得ることのできる減速クラッチ装置
を提供することである。

又、防爆の見地から空気圧によるクラッチの接続・遮断
を可能とし、且つ空気圧が不時に低下してもロボット等
の負荷が暴走することなく、更に常時の空気使用量を減
らすことのできる減速クラッチ機構を提供する点を第２
の目的とする。

更に、上記第２の目的に加えて、大きなスペースをとら
ずに大きなバネ力を発揮できると共に、クラッチ遮断時
の摺動抵抗が小さい減速クラッチ機構を提供することを
第３の目的とする。

「問題点を解決するための手段」 上記第１の目的を達成するために、本発明が採用する主
たる手段は、太陽歯車に内接して回転する遊星歯車に放
射状に軸芯方向のピン挿入孔を複数穿設し、このピン挿
入孔に遊嵌した内ピンの一端をクラッチの摺動板に固定
し、上記遊星歯車の回転を内ピン、摺動板を介してクラ
ッチの出力軸に伝達する如くなした点を要旨とする減速
クラッチ機構である。

又、上記第２の目的を達成するために、本発明が採用す
る主たる手段は太陽歯車に内接して回転する遊星歯車に
放射状に軸芯方向のピン挿入孔を複数穿設し、このピン
挿入孔に遊嵌した内ピンの一端をクラッチの摺動板に固
定し、上記遊星歯車の回転を内ピン、摺動板を介してク
ラッチの出力軸に伝達する如くなし、かつ上記摺動板を
バネ部材によってクラッチの出力軸の方向へ常時弾性付
勢すると共に、タラフチオフ時には空気圧によって上記
バネ部材の押圧力に反して摺動板を出力軸から切り離す
如くなした点を要旨とする減速クラッチ機構である。

更に、上記第３の目的を達成するために、本発明が採用
する主たる手段は太陽歯車に内接して回転する遊星歯車
に放射状に軸芯方向のピン挿入孔を複数穿設し、このピ
ン挿入孔に遊嵌した内ピンの一端をクラッチの摺動板に
固定し、上記遊星歯車の回転を内ピン、摺動板を介して
クラッチの出力軸に伝達する如（なし、かつ上記摺動板
をバネ部材によってクラッチの出力軸の方向へ常時弾性
付勢すると共に、タラフチオフ時には空気圧によって上
記バネ部材の押圧力に反して摺動板を出力軸から切り離
す如くなし、更に上記ハネ部材を上記摺動板に回転自在
に軸支されクラッチの出力軸に同軸に設けられた軸体と
、−Ｆ記出力軸との間に介在させた点を要旨とする減速
クラッチ機構である。

「発明の作用」 上記のように構成したので、本発明によれば、摺動板に
固定された内ピンは遊星歯車に穿設されたピン挿入孔に
遊嵌されているので、摺動板と共に内ピンが軸方向に移
動することができ、減速機の一部をなす内ピンが摺動板
のガイド部材を兼ねることになり、減速機とクラッチと
が合体した構造となる。

又、クラッチの摺動板をバネ部材によってクラッチの出
力軸の方向へ弾性付勢するようにした場合には常時は上
記バネ部材によってクラッチは接続され、クラッチをオ
フさせるときは、クラッチの摺動板が空気圧によってク
ラッチの入力軸の方向へ移動されるので、クラッチが遮
断される。

又、クラッチの接続のためのバネ部材を摺動板されても
動力がバネ部材を介して伝達されることがない。史に、
バネが軸芯に取り付けられているので、バ不力を有ｔｉ
＋に用いることができる。したがってクラッチの小型化
を達成できる。

「実施例」 以下、本発明の実施例を第１図乃至第５図にしたがって
説明し、本発明の理解に供する。尚以下の実施例は、本
発明の具体的−例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定
する性格のものではない。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係る減速機の側断
面図、第２図は本発明の一実施例に係る減速クラッチ機
構をロボットアームの駆動部に設けた場合の例を示す側
断面図、第３図はこの減速クラッチ機構のクラッチの摺
動部の一例を示す斜視図、第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ
線に沿った断面図、第５図は摺動部の他側を示す斜視図
である。

第１図示の如く、減速機１は、サイクロ減速機（住友重
機械工業株式会社登録商標）であって、太陽歯車板２に
植設されたピン状の太陽歯車３に内接して遊星歯車４□
、４Ｌが回転可能に設けられている。遊星歯車４ａ、４
ｂの歯車は太陽歯車３の歯数よりも少なく、複数のピン
挿入孔５が遊星歯車４Ｂ、４ｂに放射状に、かつ軸芯方
向に穿設されている。このピン挿入孔５に遊嵌された内
ピン６の端部がクラッチの摺動板３０に固定されている
。

したがって、減速機ｌの入力軸２９が回転すると、上記
人力軸２９に軸受３１を介して偏心して取り付けられた
遊星歯車４ａ、４ｈが公転する。

しかし遊星歯車ａａ、ａｂの歯数は、遊星歯車４８．４
トが内接して回転する太陽歯車３の歯数よりも少ないの
で、歯数の差の分の回転数で自転する。

この自転による回転がピン挿入孔５に遊嵌された内ピン
６によって取り出されるので、内ピン６が固定されてい
る摺動板３０が減速回転する。

次に第２図を用いて本発明に係る減速クラッチをロボッ
トアームの駆動部が適用した実施例について説明する。

第２図において、電動モータ８の出力軸９に傘歯車１０
．が取り付けられ、これと噛み合う傘歯車１０しがサイ
クロ減速機Ｉの入力軸１１に固設されている。

サイクロ減速機１の内ピン６が取り付けられたクラッチ
２８の摺動板７と被駆動部材１２（出力軸）との噛合部
１３は、第３図および第４図に示すように形成されて相
互に係合可能に構成されている。

上記摺動板７及び被駆動部材１２の中央に同軸配置され
たボルト状の保合軸体１４（軸体）は、上記摺動板７に
スラスト軸受Ｉ５を介して軸支されており、このスラス
ト軸受Ｉ５は上記摺動板７と上記係合軸体１４の一端に
螺設された押え部材１６によって挟持されている。係合
軸体１４の他端頭部１４．とクラッチの被駆動部材Ｉ２
に設けられたバネ取付部材１７との間にはコイルバネ１
８　（バネ部材）が締着されている。

クラッチ２Ｂの被駆動部材１２は、作動機器の駆動軸２
５に取り付けられているので減速機１、クラッチ２８を
介してモータ８により作動機器が減速駆動される。第２
図の場合には、作動機器はロボットアーム２３であって
、これにピン接合されたアーム２４との間で回転が行わ
れる。

又、クラッチの被駆動部材１２をボール軸受２６を介し
て軸支する連結部材１９と、この連結部材１９に形成さ
れた溝部１９．に沿って摺動してクラッチ２８の摺動板
７を押圧、移動させる摺動部材２０との間に間隙２１が
設けられており連結部材１９に設けられた圧縮空気供給
口２７から上記間隙２１に圧縮空気の流入路２２が導設
されている。

上記の如く構成されているので、電動モータ８が駆動さ
れると、その駆動力は出力軸９からこれに取り付けられ
た傘歯車１０．およびこれに噛み合う傘歯車１０トを経
て減速機１の入力軸１１に伝達される。伝達された動力
はサイクロ減速機１で減速され、内ピン６を経てクラッ
チ２８の摺動板７に伝達される。

第２図に示す減速クラッチ機構は、クラッチ２８が接続
されている状態におけるものであって、このような状態
で機器が作動されているときには、摺動板７にスラスト
軸受１５を介して軸支され、一端に押え部材１６が螺設
された係合軸体１４の他端が、被駆動部材１２に固設さ
れたバネ取付部材１７との間に設けられたコイルバネ１
８によって、被駆動部材１２の方へ弾性付勢されている
ので、保合軸体１４にスラスト軸受１５を介して押され
た摺動板７は被駆動部材１２と噛合部１３において係合
されている。従っ°ζ摺動板７の回転は上記噛合部１３
を経て被駆動部材１２に伝達され、ロボットアーム２３
が回動される。

ここにおいて、圧縮空気が圧縮空気供給口２７から導入
されて、流入路２２を経て連結部材１９と摺動部材２０
との間の間隙２１に満たされると、摺動部材２０がサイ
クロ減速機１の方向へ押され、その押圧力によって摺動
板７がコイルバネ１８に反して同じ方向へ移動する。し
たがって、クラッチの摺動板７と被駆動部材１２とが離
隔するので、クラッチが遮断され、ロボットアーム２３
は単独で軽く回転できるようになり、マニュアル教示時
のアームの軽動化が達成される。

クラッチ２８を接続するときは、被駆動部材１２をクラ
ッチ２８の遮断時の回転位置まで回転させ、この位置で
圧縮空気の供給を停止する。すると摺動部材２０はコイ
ルバネ１８によってクラッチ２８の接続方向に弾性付勢
されているので、クラッチ２８が接続される。したがっ
て、電動モータ８の駆動力は、被駆動部材１２に伝達さ
れる。

上記実施例において、クラッチ２８の噛合部１３は第３
図および第４図に示すような平行な係合溝としているが
、この摺動部を第５図に示すように放射状の山部および
谷部を設けて摺動板７と被駆動部材１２とを係合させる
ようにしてもよい。

又溝や突起のない平面同志の接触によって伝達するもの
でもよい。

又、本実施例においては、クラッチ２８の接続のための
バネ部材はコイルバネ１８を用いているが、コイルバネ
に代えてバネ力が大きな皿バネを用いてもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明は、太陽歯車に内接して回
転する遊星歯車に放射状に軸芯方向のピン挿入孔を複数
穿設し、このピン挿入孔に遊嵌した内ピンの一端をクラ
ッチの摺動板に固定し、上記遊星歯車の回転を内ピン、
摺動板を介してクラッチの出力軸に伝達する如くなした
減速クラッチ機構であるから、減速機の内ピンがクラッ
チの摺動板に固定されている。したがって、内ピンが減
速機の遊星歯車とクラッチの摺動板とを連結した構造で
あるから、従来のように減速機とクラッチを単に並べて
配置した減速クラッチ機構と異なり、従来と同じ減速比
が保たれたままで小型化され、これに伴って軽量化され
る。

この減速クラッチ機構に加えて摺動板をバネ部材によっ
てクラッチの出力軸の方向へ常時弾性付勢すると共に、
タラフチオフ時には空気圧によって上記バネ部材の押圧
力に反して摺動板を出力軸から切り離す如くなしたもの
とすると従来のように空気圧を加えた状態で負荷の運転
がなされることがない。したがって、運転中に空気圧の
不時の低下によってロボット等の負荷が暴走することが
ないので安全性が著しく向上する。又バネ部材によって
クラッチを接続する機構であるから、空気消費量の減少
によってコストが低減される。

更に、これに加えて上記バネ部材を上記摺動板に回転自
在に軸支されクラッチの出力軸に同軸に設けられた軸体
と、上記出力軸との間に介在させると、バネがクラッチ
の出力軸に同軸に取り付けられているので、バネ力が有
効に利用される。したがって大きなスペースをとらずに
大きなバネ力を発揮することができる。又、クラッチ遮
断時の摺動抵抗が小さいので、クラッチを遮断すると負
荷を手動で容易に操作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る減速機の側断面図、第
２図は本発明の一実施例に係る減速フランチ機構をロボ
ットアームの駆動部に設けた場合の例を示す側断面図、
第３図はこの減速クラッチ機構のクラッチの摺動部の一
例を示す斜視図、第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ線に沿っ
た断面図、第５図は摺動部の他側を示す斜視図である。 （符号の説明） １・・・減速機　　　　　　３・・・太陽歯車４、．４
．・・・遊星歯車 ５・・・ピン挿入孔　　　　６・・・内ピン７・・・摺
動板　　　　　　１２・・・被駆動部材１３・・・摺動
部　　　　　１４・・・係合軸体１８・・・コイルバネ
　　　２１・・・間隙２７・・・圧縮空気供給口　２８
・・・クラッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）太陽歯車に内接して回転する遊星歯車に放射状に
   軸芯方向のピン挿入孔を複数穿設し、このピン挿入孔に
   遊嵌した内ピンの一端をクラッチの摺動板に固定し、上
   記遊星歯車の回転を内ピン、摺動板を介してクラッチの
   出力軸に伝達する如くなした減速クラッチ機構。
2. （２）太陽歯車に内接して回転する遊星歯車に放射状に
   軸芯方向のピン挿入孔を複数穿設し、このピン挿入孔に
   遊嵌した内ピンの一端をクラッチの摺動板に固定し、上
   記遊星歯車の回転を内ピン、摺動板を介してクラッチの
   出力軸に伝達する如くなし、かつ上記摺動板をバネ部材
   によってクラッチの出力軸の方向へ常時弾性付勢すると
   共に、クラッチオフ時には空気圧によって上記バネ部材
   の押圧力に反して摺動板を出力軸から切り離す如くなし
   たことを特徴とする減速クラッチ機構。
3. （３）太陽歯車に内接して回転する遊星歯車に放射状に
   軸芯方向のピン挿入孔を複数穿設し、このピン挿入孔に
   遊嵌した内ピンの一端をクラッチの摺動板に固定し、上
   記遊星歯車の回転を内ピン、摺動板を介してクラッチの
   出力軸に伝達する如くなし、かつ上記摺動板をバネ部材
   によってクラッチの出力軸の方向へ常時弾性付勢すると
   共に、クラッチオフ時には空気圧によって上記バネ部材
   の押圧力に反して摺動板を出力軸から切り離す如くなし
   、更に上記バネ部材を上記摺動板に回転自在に軸支され
   クラッチの出力軸に同軸に設けられた軸体と、上記出力
   軸との間に介在させたことを特徴とする減速クラッチ機
   構。