JP2018020422A - 回転軸モジュールおよび多関節ロボット - Google Patents
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Abstract
Description
2番目の発明によれば、1番目の発明において、前記少なくとも二つの二段歯車のそれぞれは支持用軸受および支持用部材に支持されており、前記支持用部材は前記駆動モータが取付けられる取付フランジに固定される。
3番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、前記出力軸には、線条体が挿入されるべき中空穴が形成されている。
4番目の発明によれば、1番目から3番目のいずれかの発明において、前記平行軸歯車は内歯車である。
5番目の発明によれば、1番目から4番目のいずれかの発明において、さらに、内輪側が前記出力軸フランジに結合される軸受を具備し、該軸受はアンギュラ背面組合せ軸受である。
6番目の発明によれば、2番目から5番目のいずれかの発明において、前記二段歯車の前記支持用部材の少なくとも一つは、小歯車側と大歯車側の両方で支持されるようにした。
7番目の発明によれば、2番目から6番目のいずれかの発明において、前記少なくとも二つの二段歯車のそれぞれの支持用部材は補強部材により互いに連結されている。
8番目の発明によれば、2番目から7番目のいずれかの発明において、前記少なくとも二つの二段歯車の少なくとも一方の支持用軸受は針状ころ軸受を含む。
9番目の発明によれば、2番目から8番目のいずれかの発明において、前記少なくとも二つの二段歯車の少なくとも一方の支持用軸受は玉軸受を含む。
10番目の発明によれば、1番目から9番目のいずれかの発明において、前記平行軸歯車と前記一方の二段歯車の小歯車との間の減速比は、前記一方の二段歯車の大歯車と前記他方の二段歯車の小歯車との間の減速比よりも大きいようにした。
11番目の発明によれば、1番目から10番目のいずれかの発明において、前記少なくとも二つの二段歯車は、大歯車の端面から延びるシャフト部分を含んでおり、前記二段歯車を片持ちで支持するように、該シャフト部分が支持される。
12番目の発明によれば、1番目から11番目のいずれかの発明において、前記回転軸モジュールにおいて使用されるオイルシールの少なくとも一つのリップは、シール機能を損なわない範囲で、必要最小限の緊迫力を有する。
13番目の発明によれば、1番目から12番目のいずれかの発明において、前記駆動モータの回転軸線が前記出力軸フランジの取付面に対し平行になるように、前記駆動モータが前記取付面に取付けられる。
14番目の発明によれば、1番目から13番目のいずれかに記載の少なくとも一つの回転軸モジュールを含む多関節ロボットが提供される。
2番目の発明においては、二段歯車を安定して取付フランジ固定することができる。
3番目の発明においては、線条体、例えば駆動用ケーブル類やエアチューブを中空穴に挿入できる。このため、回転軸モジュールがロボットアームに搭載される場合には、線条体をロボットアーム内に収納し易くなり、線条体が露出するのを防ぐことができる。
4番目の発明においては、平行軸歯車が内歯車である場合には、平行軸歯車が外歯車である場合に比べ、減速比を大きくできる。
5番目の発明においては、軸受をアンギュラ背面組合せ軸受にした場合には、出力軸に作用するモーメントと平行軸平歯車に作用するラジアル荷重を同時に受けることが可能となる。
6番目の発明においては、二段歯車を両持ち支持しているので、大きな倒れモーメントが作用したとしても、支持用部材により二段歯車を安定して支持できる。このため、二段歯車の減速比を大きくすることもできる。
7番目の発明においては、隣接する二段歯車の支持用部材を補強部材、例えば梁部材で連結して補強しているので、更に倒れに強い構造にできる。
8番目の発明においては、二段歯車の小歯車の支持用軸受を針状ころ軸受とすることで、小歯車の径を小さくすることが可能となる。従って、二段歯車の減速比を大きくすることができる。
9番目の発明においては、玉軸受、例えば深溝玉軸受を使用した場合には、小さなスラスト荷重、例えば二段歯車に作用する自重によるスラスト荷重を支持することができる。
10番目の発明においては、全体の総減速比が同じであると仮定した場合は、一方の二段歯車の大歯車の直径を比較的小さくし、それにより、結果として、減速機外周ケースを小型にできる。
11番目の発明においては、二段歯車の端面から延びるシャフト部分を軸受で片持ち支持することにより、二段歯車の小歯車を更に小さくできる。その結果、噛み合い箇所一つあたりの減速比を更に大きくすることができる。
オイルシールの回転摩擦が出力軸側から入力軸側への外部からの力の伝達効率を低下させうる。12番目の発明においては、シール機能を損なわない範囲で必要最小限の緊迫力を有するリップを用いているので、最小の回転摩擦、従って、最小の摩擦損失にできる。このため、更に伝達効率を高めることができる。
13番目の発明においては、駆動モータの回転軸線が出力軸フランジの取付面に対し平行になるように駆動モータを配置することで、回転軸モジュールの出力軸方向の長さを短くできる。
14番目の発明においては、回転軸モジュールとリンク部材とを組み合わせて、様々な形態の多関節ロボットを容易に形成できる。
図1Aは本発明の回転軸モジュールの側面図である。さらに、図1Bは図1Aの線A−Aに沿ってみた断面図であり、図1Cは図1Aに示される回転軸モジュールの端面図である。
10、10’ 回転軸モジュール
11 入力軸
12 出力軸
12a 中空穴
13 減速機外周ケース
15 出力軸フランジ
16 取付フランジ
17、17’ 外歯車、平行軸歯車
18a、18b 大軸受
19 内歯車、平行軸歯車
21〜24 二段歯車
21a〜24a 小歯車
21b〜24b 大歯車
30a、30b 遊星歯車減速機構
31a、31b 太陽ギア
32a、32b 遊星ギア
33a、33b 内歯車
34 キャリア
40 支持台
41 凹部
45 軸受
51〜54 歯車支持部
51a ベース
51b 支持用部材
51c アーム部材
55 玉軸受(支持用軸受)
56 針状ころ軸受(支持用軸受)
61a 補強部材
71 オイルシール
72 メインリップ
90 駆動モータ
91 伝達歯車
91a 第一傘歯車
91b 第二傘歯車
Claims (14)
- 駆動モータ(90)が連結される入力軸(11)と、
出力軸(12)と、
該出力軸に連結される出力軸フランジ(15)と、
該出力軸フランジに結合された平行軸歯車(17、19)と、
前記出力軸フランジに回転可能に支持される減速機外周ケース(13)と、
該減速機外周ケース内に配置された少なくとも二つの二段歯車(21〜24)を含む二段歯車列と、
前記駆動モータの動力を前記二段歯車列に伝達する伝達歯車(91)と、を具備し、
前記平行軸歯車と前記少なくとも二つの二段歯車のうちの一つの二段歯車の小歯車とが係合すると共に、前記少なくとも二つの二段歯車のうちの他の二段歯車の大歯車と前記伝達歯車とが係合しており、
前記少なくとも二つの二段歯車および前記伝達歯車は、前記出力軸を取囲むように前記減速機外周ケースの内面と前記出力軸との間の空間に配置されている、回転軸モジュール。 - 前記少なくとも二つの二段歯車のそれぞれは支持用軸受(55、56)および支持用部材(51b)に支持されており、前記支持用部材は前記駆動モータが取付けられる取付フランジ(16)に固定される、請求項1に記載の回転軸モジュール。
- 前記出力軸には、線条体が挿入されるべき中空穴(12a)が形成されている、請求項1または2に記載の回転軸モジュール。
- 前記平行軸歯車は内歯車である、請求項1から3のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- さらに、内輪側が前記出力軸フランジに結合される軸受(18a、18b)を具備し、 該軸受はアンギュラ背面組合せ軸受である、請求項1から4のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 前記二段歯車の前記支持用部材の少なくとも一つは、小歯車側と大歯車側の両方で支持されるようにした、請求項2から5のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 前記少なくとも二つの二段歯車のそれぞれの支持用部材は補強部材(61a)により互いに連結されている、請求項2から6のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 前記少なくとも二つの二段歯車の少なくとも一方の支持用軸受は針状ころ軸受を含む、請求項2から7のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 前記少なくとも二つの二段歯車の少なくとも一方の支持用軸受は玉軸受を含む、請求項2から8のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 前記平行軸歯車と前記一方の二段歯車の小歯車との間の減速比は、前記一方の二段歯車の大歯車と前記他方の二段歯車の小歯車との間の減速比よりも大きいようにした、請求項1から9のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 前記少なくとも二つの二段歯車は、大歯車の端面から延びるシャフト部分(25)を含んでおり、
前記二段歯車を片持ちで支持するように、該シャフト部分が支持される請求項1から10のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。 - 前記回転軸モジュールにおいて使用されるオイルシール(71)の少なくとも一つのリップ(72)は、シール機能を損なわない範囲で、必要最小限の緊迫力を有する請求項1から11のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 前記駆動モータの回転軸線が前記出力軸フランジの取付面に対し平行になるように、前記駆動モータが前記取付面に取付けられる、請求項1から12のいずれか一項に記載の回転軸モジュール。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載の少なくとも一つの回転軸モジュールを含む多関節ロボット。
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