JP2008006552A - 動力伝達シャフト、駆動装置、および産業用ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 信頼性が高く、低コストで、組立作業性の良い産業用ロボットを提供する。
【解決手段】 関節部の駆動シャフトに、表面に設けられた螺旋状の切り欠き部と、回転軸方向に設けられるとともに端部から前記切欠き部へと通じる貫通穴と、を備え、機内配線ケーブルを前記貫通穴から前記螺旋状の切欠き部へと配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達シャフト、駆動装置に関し、特にアーム内のケーブル処理に係る産業用ロボットに関する。

従来の産業用ロボットは、関節部にケーブルを挿通させるために、中空減速機を使用している（例えば、特許文献１参照）。
図３において、胴体を駆動する胴体駆動用モータ１４と減速機１５は、Ｒ軸に対してオフセットして上部アーム４に設置され、胴体駆動用モータ１４と連結された胴体駆動用ギヤ１３が中空状に構成されるとともに、上部アーム４の内部にＲ軸と同心に配置されている。
上記構成の下、ケーブルは胴体駆動用ギヤ１３の中空部に通して反対側に引き出されていた。
特開２００４−３５８６４９号公報（第５−６頁、図３）

従来の産業用ロボットは、ケーブルを通すための関節部の部品点数が多く、信頼性が低下する上、コストが高い、という問題があった。さらに組立時の作業性も良くなかった。
また、筐体によるケーブルの押さえつけによる軸の回転動作領域の制限があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、信頼性が高く、低コストで、組立作業性の良い産業用ロボットを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、モータと、前記モータによって駆動されるシャフトと、を含む関節部を備えた産業用ロボットにおいて、前記シャフトは、前記シャフトの長手方向に沿って側面に設けられた螺旋状の切り欠き部と、前記シャフトの回転軸方向に設けられるとともに前記シャフトの端部から前記切欠き部へと通じる貫通穴と、を備え、機内配線ケーブルが前記貫通穴から前記螺旋状の切欠き部へと配設されることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、モータと、前記モータによって駆動されるシャフトと、を備えた駆動装置において、前記シャフトは、前記シャフトの長手方向に沿って側面に設けられた螺旋状の切り欠き部と、前記シャフトの回転軸方向に設けられるとともに前記シャフトの端部から前記切欠き部へと通じる貫通穴と、を備え、機内配線ケーブルが前記貫通穴から前記螺旋状の切欠き部へと配設されることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、駆動手段によって回転駆動される動力伝達シャフトにおいて、長手方向に沿って側面に設けられた螺旋状の切り欠き部と、回転軸方向に設けられるとともに端部から前記切欠き部へと通じる貫通穴と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明によると、ケーブルを挿通する関節部分の部品点数が少なくて済むため、信頼性の向上、コストダウン及び作業性の向上につながる。
また、ケーブルにねじり以外の力が生じにくいため、ケーブルの耐久性が向上し、動作角度の拡大も容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は本発明の第１実施例を示す関節部の断面図及び側面図である。図において、１はモータ、２はモータ１に直結された減速機である。３は減速機２に直結されたシャフトであり、一端に貫通穴４、シャフト側面部に貫通穴４に通じる螺旋状の斜めの切り欠き５を有する。動力は、モータ１、減速機２、シャフト３を介して伝達される。６は機内配線ケーブルであり、保護バネ７の中を通っている。機内配線ケーブル６は、貫通穴４よりシャフト３の中に入り、切り欠き５よりシャフト３の外に出る。
なお、機内配線ケーブル６と保護バネ７の両端は固定部品８、９により共に固定されている。

図２は、シャフト回転時のケーブル挙動を示す説明図である。図２において、モータ１が回転すると減速機２を介してシャフト３が回転する。そうすると、機内配線ケーブル６とこれを覆う保護バネ７は、シャフト３の螺旋状の切り欠き５に沿って移動する。
従って、機内配線ケーブル６にはねじりの力だけが主に発生し、その他の力はほとんど受けない。
また、機内配線ケーブル６は保護バネ７により保護されているため、移動の際にシャフト３との磨耗が生じない。

このように、従来と比べてケーブルを挿通する関節部分の部品点数が少なくて済むため、信頼性の向上、コストダウン及び組立作業性の向上につながる。
また、ケーブルにねじり以外の力が生じにくいため、ケーブルの耐久性が向上し、動作角度の拡大も容易に行うことができる。

なお、上記実施例においては、産業用ロボットについて説明したが、一般的なモータ等の駆動手段とシャフトからなる駆動装置についても適用は容易である。
また、一般に産業用ロボットは複数の関節部を有するが、任意の関節部において適用可能である。

本発明の第１実施例を示す関節部の断面図及び側面図 シャフト回転時のケーブル挙動を示す説明図 従来の産業用ロボットの関節部を示す説明図

符号の説明

１ モータ
２ 減速機
３ シャフト
４ 貫通穴
５ 切り欠き
６ 機内配線ケーブル
７ 保護バネ
８、９ 固定部品

Claims (3)

1. モータと、前記モータによって駆動されるシャフトと、を含む関節部を備えた産業用ロボットにおいて、
   前記シャフトは、前記シャフトの長手方向に沿って側面に設けられた螺旋状の切り欠き部と、
   前記シャフトの回転軸方向に設けられるとともに前記シャフトの端部から前記切欠き部へと通じる貫通穴と、を備え、
   機内配線ケーブルが前記貫通穴から前記螺旋状の切欠き部へと配設されることを特徴とする産業用ロボット。
2. モータと、前記モータによって駆動されるシャフトと、を備えた駆動装置において、
   前記シャフトは、前記シャフトの長手方向に沿って側面に設けられた螺旋状の切り欠き部と、
   前記シャフトの回転軸方向に設けられるとともに前記シャフトの端部から前記切欠き部へと通じる貫通穴と、を備え、
   機内配線ケーブルが前記貫通穴から前記螺旋状の切欠き部へと配設されることを特徴とする駆動装置。
3. 駆動手段によって回転駆動される動力伝達シャフトにおいて、
   長手方向に沿って側面に設けられた螺旋状の切り欠き部と、
   回転軸方向に設けられるとともに端部から前記切欠き部へと通じる貫通穴と、を備えたことを特徴とする動力伝達シャフト。

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