JP2904622B2 - 密閉形動力伝達装置 - Google Patents
密閉形動力伝達装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットの手首
関節部やその他ワーク搬送装置のワーク把持機構部等に
組み込んで用いることが可能な密閉形動力伝達装置に関
し、特に、潤滑材を充填、封入可能に密閉された歯車ケ
ーシングを備え、かつ、可及的に少数の歯車対を内蔵し
て複数の回転駆動入力に従って複数の回転駆動出力を例
えば、ロボット手首に装着されるエンドエフェクタ等の
被駆動体に伝達することが可能なコンパクトな密閉形動
力伝達装置に関する。
関節部やその他ワーク搬送装置のワーク把持機構部等に
組み込んで用いることが可能な密閉形動力伝達装置に関
し、特に、潤滑材を充填、封入可能に密閉された歯車ケ
ーシングを備え、かつ、可及的に少数の歯車対を内蔵し
て複数の回転駆動入力に従って複数の回転駆動出力を例
えば、ロボット手首に装着されるエンドエフェクタ等の
被駆動体に伝達することが可能なコンパクトな密閉形動
力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の歯車対を内蔵して多数の回転駆動
入力を、これらの歯車対で方向変換や増、減速を行って
所望の回転駆動出力として出力端へ伝達する動力装置は
既に周知である。また、このような動力伝達装置におい
て、外部からの水、塵埃等の異物進入を防止すべく、密
閉構造を採用した動力伝達装置も既に提供されている。
これらの従来の動力伝達装置を図示に基づいて以下に説
明する。図３は、同軸配置の軸線を有した３つの入力軸
から入力される３つの回転駆動入力を歯車対によって変
換して出力端に装着される被駆動体に空間内における３
つの回転動作出力を伝達する動力伝達装置の例で、特
に、ロボット手首関節に応用した場合を示している。
入力を、これらの歯車対で方向変換や増、減速を行って
所望の回転駆動出力として出力端へ伝達する動力装置は
既に周知である。また、このような動力伝達装置におい
て、外部からの水、塵埃等の異物進入を防止すべく、密
閉構造を採用した動力伝達装置も既に提供されている。
これらの従来の動力伝達装置を図示に基づいて以下に説
明する。図３は、同軸配置の軸線を有した３つの入力軸
から入力される３つの回転駆動入力を歯車対によって変
換して出力端に装着される被駆動体に空間内における３
つの回転動作出力を伝達する動力伝達装置の例で、特
に、ロボット手首関節に応用した場合を示している。
【０００３】図３において、動力伝達装置１は１つの入
力軸線を有した第１の入力軸２から入力される回転駆動
入力を、同入力軸２に直結した歯車３に噛合した歯車４
に伝達すると共に方向変換し、更に、歯車４と噛合した
歯車５を介して入力軸線と同軸の出力軸線を有した出力
軸６から同軸の減速機７を経て手首出力端８へ回転出力
を伝達する。なお、このとき、上記の歯車４は中間軸４
ａを有するが、この中間軸４ａの軸線は入力軸線及び上
記出力軸線に直交している。つまり、３つの軸線は互い
に１点で交差した構成にある。また、同動力伝達装置１
において、上記の入力軸線と同一の入力軸線を有した第
２の入力軸９から入力される回転駆動入力は、同入力軸
９に直結した歯車１０と噛合した歯車１１に伝達、かつ
方向変換され、この歯車１１と直結した軸、即ち、前記
の中間軸４ａと同軸の軸線を有した中間軸１２を介して
同軸形減速機１３へ伝達される。従って、この同軸形減
速機１３の回転出力により、この動力伝達装置１の機枠
を形成する歯車ケーシング１４ａと共に手首出力端８
が、上記の中間軸４ａ、１２の軸線の回りに第２の回転
駆動出力を得る。
力軸線を有した第１の入力軸２から入力される回転駆動
入力を、同入力軸２に直結した歯車３に噛合した歯車４
に伝達すると共に方向変換し、更に、歯車４と噛合した
歯車５を介して入力軸線と同軸の出力軸線を有した出力
軸６から同軸の減速機７を経て手首出力端８へ回転出力
を伝達する。なお、このとき、上記の歯車４は中間軸４
ａを有するが、この中間軸４ａの軸線は入力軸線及び上
記出力軸線に直交している。つまり、３つの軸線は互い
に１点で交差した構成にある。また、同動力伝達装置１
において、上記の入力軸線と同一の入力軸線を有した第
２の入力軸９から入力される回転駆動入力は、同入力軸
９に直結した歯車１０と噛合した歯車１１に伝達、かつ
方向変換され、この歯車１１と直結した軸、即ち、前記
の中間軸４ａと同軸の軸線を有した中間軸１２を介して
同軸形減速機１３へ伝達される。従って、この同軸形減
速機１３の回転出力により、この動力伝達装置１の機枠
を形成する歯車ケーシング１４ａと共に手首出力端８
が、上記の中間軸４ａ、１２の軸線の回りに第２の回転
駆動出力を得る。
【０００４】また、この動力伝達装置１は、上述した第
１、第２の入力軸２、９と同軸の第３の入力軸１５を備
え、この入力軸１５は、上記の歯車ケーシング１４ａと
共に機枠を形成する歯車ケーシング１４ｂに直結されて
いるので、同入力軸１５から入力される第３の回転駆動
入力は、歯車ケーシング１４ｂを介して歯車ケーシング
１４ａを直接、同入力軸線と同軸の出力軸線回りに回転
駆動し、故に、手首出力軸端８に第３の回転駆動出力を
得る構成になっている。然しながら、この動力伝達装置
がロボット手首の手首関節に適用された場合には、装置
の機枠を形成する上記の第１、第２の歯車ケーシング１
４ａ、１４ｂ間に分離構造が発生して完全な密閉構造を
形成できないためにグリース、潤滑油等の潤滑材を完全
封入して歯車対の円滑回転、水や塵埃の防止上等の点で
難点がある。
１、第２の入力軸２、９と同軸の第３の入力軸１５を備
え、この入力軸１５は、上記の歯車ケーシング１４ａと
共に機枠を形成する歯車ケーシング１４ｂに直結されて
いるので、同入力軸１５から入力される第３の回転駆動
入力は、歯車ケーシング１４ｂを介して歯車ケーシング
１４ａを直接、同入力軸線と同軸の出力軸線回りに回転
駆動し、故に、手首出力軸端８に第３の回転駆動出力を
得る構成になっている。然しながら、この動力伝達装置
がロボット手首の手首関節に適用された場合には、装置
の機枠を形成する上記の第１、第２の歯車ケーシング１
４ａ、１４ｂ間に分離構造が発生して完全な密閉構造を
形成できないためにグリース、潤滑油等の潤滑材を完全
封入して歯車対の円滑回転、水や塵埃の防止上等の点で
難点がある。
【０００５】他方、図４は他の従来技術によるロボット
手首の関節用動力伝達装置の例を示している。この動力
伝達装置２０は、相互に分離、密閉された歯車ケーシン
グを備えた構成を有し、歯車ケーシング２１ａ、２１ｂ
とによって機枠が形成されている。歯車ケーシング２１
ｂには上述の実施例の場合と同様に３つの同軸配置に依
る第１、第２、第３の入力軸２２、２３、２４を有し、
第１の入力軸２２から導入された回転駆動入力は、同入
力軸２２に直結した歯車２５に噛合した歯車２６を入力
軸線に直交した軸線の回りに回転駆動し、その軸線上に
設けられた中間軸２７が歯車ケーシング２１ｂから歯車
ケーシング２１ａ側へシール手段２８で封止された封止
端を介して貫通、延設されていることから、中間軸２７
における歯車ケーシング２１ａ内の端部に結合された平
歯車２９を回転駆動する。故に、その平歯車２９と噛合
した他の平歯車３０、他の中間軸３１を介してベベル歯
車３２を回転駆動し、同ベベル歯車３２に噛合した出力
用ベベル歯車３３を回転駆動する。その結果、減速機３
４から減速された回転駆動出力が、入力軸線と同軸の軸
線を有した手首出力端３５に伝達される構成を有してい
る。
手首の関節用動力伝達装置の例を示している。この動力
伝達装置２０は、相互に分離、密閉された歯車ケーシン
グを備えた構成を有し、歯車ケーシング２１ａ、２１ｂ
とによって機枠が形成されている。歯車ケーシング２１
ｂには上述の実施例の場合と同様に３つの同軸配置に依
る第１、第２、第３の入力軸２２、２３、２４を有し、
第１の入力軸２２から導入された回転駆動入力は、同入
力軸２２に直結した歯車２５に噛合した歯車２６を入力
軸線に直交した軸線の回りに回転駆動し、その軸線上に
設けられた中間軸２７が歯車ケーシング２１ｂから歯車
ケーシング２１ａ側へシール手段２８で封止された封止
端を介して貫通、延設されていることから、中間軸２７
における歯車ケーシング２１ａ内の端部に結合された平
歯車２９を回転駆動する。故に、その平歯車２９と噛合
した他の平歯車３０、他の中間軸３１を介してベベル歯
車３２を回転駆動し、同ベベル歯車３２に噛合した出力
用ベベル歯車３３を回転駆動する。その結果、減速機３
４から減速された回転駆動出力が、入力軸線と同軸の軸
線を有した手首出力端３５に伝達される構成を有してい
る。
【０００６】他方、第２の入力軸２３から入力される回
転駆動入力は、歯車ケーシング２１ｂ内でベベル歯車３
６、３７から成る歯車対を有した上記の中間軸２７と同
軸の中間軸３８を介して歯車ケーシング２１ａ、２１ｂ
間に装着された減速機３９に伝達され、歯車ケーシング
２１ａを中間軸３８の軸線回りに回転駆動する。従っ
て、手首出力端３５も同じ回転駆動力を得る。更に、第
３の入力軸２４から導入される第３の回転駆動入力は、
歯車ケーシング２１ｂを介して歯車ケーシング２１ａを
直接駆動し、従って、手首出力端３５には、入力軸線と
同軸の軸線回りに回転駆動出力が伝達される。この図４
に示した動力伝達装置２０は、密閉された２つの歯車ケ
ーシング２１ａ、２１ｂを有するために、内部に潤滑材
を封入できる利点はあるが、密閉構造を得る構造を採用
したことから、内蔵した歯車対が増加し、故に、歯車の
各噛合部に発生する伝達効率の損失が累積されて無視し
得なくなる不利があり、更に、部品点数も増加して、作
用信頼性の低下とコスト高をもたらし、また嵩高構造に
なるので、手首関節構造のコンパクト化を困難にする難
点がある。
転駆動入力は、歯車ケーシング２１ｂ内でベベル歯車３
６、３７から成る歯車対を有した上記の中間軸２７と同
軸の中間軸３８を介して歯車ケーシング２１ａ、２１ｂ
間に装着された減速機３９に伝達され、歯車ケーシング
２１ａを中間軸３８の軸線回りに回転駆動する。従っ
て、手首出力端３５も同じ回転駆動力を得る。更に、第
３の入力軸２４から導入される第３の回転駆動入力は、
歯車ケーシング２１ｂを介して歯車ケーシング２１ａを
直接駆動し、従って、手首出力端３５には、入力軸線と
同軸の軸線回りに回転駆動出力が伝達される。この図４
に示した動力伝達装置２０は、密閉された２つの歯車ケ
ーシング２１ａ、２１ｂを有するために、内部に潤滑材
を封入できる利点はあるが、密閉構造を得る構造を採用
したことから、内蔵した歯車対が増加し、故に、歯車の
各噛合部に発生する伝達効率の損失が累積されて無視し
得なくなる不利があり、更に、部品点数も増加して、作
用信頼性の低下とコスト高をもたらし、また嵩高構造に
なるので、手首関節構造のコンパクト化を困難にする難
点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
動力伝達装置は、前者では、密閉構造による潤滑材の封
入によって水、塵埃等の外部からの異物侵入を阻止する
点で難点があり、又潤滑による歯車の耐用性の点でも問
題が有る。また、後者の密閉形構造では、歯車ケーシン
グ内の歯車対の増加によって伝達効率の低下が大きくな
り、しかも作用信頼性が低減したり、コスト高に成る等
の不利を回避できない等の問題を避けることが困難であ
る。依って、本発明の目的は、かかる従来の動力伝達装
置に発生した問題点を解消することが可能な密閉構造を
有した動力伝達装置を提供することにある。
動力伝達装置は、前者では、密閉構造による潤滑材の封
入によって水、塵埃等の外部からの異物侵入を阻止する
点で難点があり、又潤滑による歯車の耐用性の点でも問
題が有る。また、後者の密閉形構造では、歯車ケーシン
グ内の歯車対の増加によって伝達効率の低下が大きくな
り、しかも作用信頼性が低減したり、コスト高に成る等
の不利を回避できない等の問題を避けることが困難であ
る。依って、本発明の目的は、かかる従来の動力伝達装
置に発生した問題点を解消することが可能な密閉構造を
有した動力伝達装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的に
鑑み、密閉構造を有した２つの歯車ケーシングを結合し
て成る装置機枠内のおける伝達歯車系の配列構造を改善
して、直交噛合形の複数対の歯車対のみを設け、伝動効
率の改善と構造のコンパクト化、潤滑材の封入による歯
車耐用性の向上と異物侵入の阻止等を一気に解決した構
成としたものである。
鑑み、密閉構造を有した２つの歯車ケーシングを結合し
て成る装置機枠内のおける伝達歯車系の配列構造を改善
して、直交噛合形の複数対の歯車対のみを設け、伝動効
率の改善と構造のコンパクト化、潤滑材の封入による歯
車耐用性の向上と異物侵入の阻止等を一気に解決した構
成としたものである。
【０００９】すなわち、本発明によれば、２つの歯車ケ
ーシングの結合体によって形成され、入力端から導入さ
れる複数の回転駆動入力に従って出力端に結合された被
駆動体へ空間内における複数の回転出力を伝達する動力
伝達装置において、前記２つの歯車ケーシングにおける
第１の歯車ケーシングに前記入力端を設けると共に他の
第２の歯車ケーシングに前記出力端を設け、かつ、該２
つの歯車ケーシングを所定の一軸線の回りに互いに相対
回転可能に結合し、入力軸線を有した１つの入力軸から
導入される前記複数の回転駆動入力における１つの回転
駆動入力を前記第１の歯車ケーシング内に設けた１対の
歯車対によって前記入力軸線と直交し、前記所定の一軸
線と一致した中間軸線を有する１つの中間軸の回転駆動
力に変換し、前記中間軸を前記第２の歯車ケーシング内
へ貫通、延設して、該延設された中間軸の回転駆動力を
該第２の歯車ケーシング内に設けた１対の歯車対のみに
よって前記入力軸線とほぼ同軸で、かつ、前記中間軸線
と直交した姿勢を取り得る出力軸線を有した出力軸へ伝
達し、前記出力軸の回転駆動力を直接または減速機を介
して前記出力端の回転出力として取出し、かつ、前記第
１、第２の歯車ケーシングにおける前記中間軸の貫通部
に夫々、密封用シール手段を設けた構成にしたことを特
徴とした密閉形動力伝達装置が提供される。
ーシングの結合体によって形成され、入力端から導入さ
れる複数の回転駆動入力に従って出力端に結合された被
駆動体へ空間内における複数の回転出力を伝達する動力
伝達装置において、前記２つの歯車ケーシングにおける
第１の歯車ケーシングに前記入力端を設けると共に他の
第２の歯車ケーシングに前記出力端を設け、かつ、該２
つの歯車ケーシングを所定の一軸線の回りに互いに相対
回転可能に結合し、入力軸線を有した１つの入力軸から
導入される前記複数の回転駆動入力における１つの回転
駆動入力を前記第１の歯車ケーシング内に設けた１対の
歯車対によって前記入力軸線と直交し、前記所定の一軸
線と一致した中間軸線を有する１つの中間軸の回転駆動
力に変換し、前記中間軸を前記第２の歯車ケーシング内
へ貫通、延設して、該延設された中間軸の回転駆動力を
該第２の歯車ケーシング内に設けた１対の歯車対のみに
よって前記入力軸線とほぼ同軸で、かつ、前記中間軸線
と直交した姿勢を取り得る出力軸線を有した出力軸へ伝
達し、前記出力軸の回転駆動力を直接または減速機を介
して前記出力端の回転出力として取出し、かつ、前記第
１、第２の歯車ケーシングにおける前記中間軸の貫通部
に夫々、密封用シール手段を設けた構成にしたことを特
徴とした密閉形動力伝達装置が提供される。
【００１０】
【作用】上述した本発明に依る密閉形動力伝達装置は、
ロボットの手首関節のみならずワーク搬送装置のワーク
掴持機構部等にも適用して複数の同軸回転駆動入力から
空間内における複数の別種の回転駆動出力を得ることが
できるのである。以下、本発明を添付図面に示す実施例
に基づいて、更に詳細に説明する。
ロボットの手首関節のみならずワーク搬送装置のワーク
掴持機構部等にも適用して複数の同軸回転駆動入力から
空間内における複数の別種の回転駆動出力を得ることが
できるのである。以下、本発明を添付図面に示す実施例
に基づいて、更に詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に密閉形動力伝達装置の実施例
を示す略示断面図、図２は図１の装置の変形例を示す同
様の断面図、図３は非密閉形の従来の動力伝達装置を示
す略示断面図、図４は従来の密閉形動力伝達の例を示す
略示断面図である。さて、図１を参照すると、本発明に
係る密閉形動力伝達装置５０は、２つの歯車ケーシング
５１、５２を備え、これらの両歯車ケーシングは後述の
ように、密閉構造を有し、前者の歯車ケーシング５１に
は同軸配置の入力軸線を有した３つの入力軸、つまり、
第１の内部入力軸５３、第２の中間入力軸５４、第３の
外部入力軸５５と結合、又は一体化されている。第１の
入力軸５３は、歯車ケーシング５１の内部でベベル歯車
５６に直結されており、このベベル歯車５６と直交噛合
した他のベベル歯車５７に回転駆動入力を伝達してい
る。このベベル歯車５７は中間軸５８に直結され、従っ
て、ベベル歯車５７に伝達された回転駆動入力は、この
中間軸５８を回転駆動する。このとき、この中間軸５８
の軸線は、第１の入力軸５３の入力軸線と直交し、か
つ、同中間軸５８は、歯車ケーシング５１を貫通して歯
車ケーシング５２内に延長、突出しており、その軸端に
ベベル歯車６０を有している。なお、この中間軸５８が
貫通する歯車ケーシング５１、５２の貫通域にはシール
手段５９が夫々、配設されることにより、ケーシング内
部を外部空間に対して密閉した構造に形成していると共
に同シール手段の配設部から潤滑材を充填することが可
能に成っている。
を示す略示断面図、図２は図１の装置の変形例を示す同
様の断面図、図３は非密閉形の従来の動力伝達装置を示
す略示断面図、図４は従来の密閉形動力伝達の例を示す
略示断面図である。さて、図１を参照すると、本発明に
係る密閉形動力伝達装置５０は、２つの歯車ケーシング
５１、５２を備え、これらの両歯車ケーシングは後述の
ように、密閉構造を有し、前者の歯車ケーシング５１に
は同軸配置の入力軸線を有した３つの入力軸、つまり、
第１の内部入力軸５３、第２の中間入力軸５４、第３の
外部入力軸５５と結合、又は一体化されている。第１の
入力軸５３は、歯車ケーシング５１の内部でベベル歯車
５６に直結されており、このベベル歯車５６と直交噛合
した他のベベル歯車５７に回転駆動入力を伝達してい
る。このベベル歯車５７は中間軸５８に直結され、従っ
て、ベベル歯車５７に伝達された回転駆動入力は、この
中間軸５８を回転駆動する。このとき、この中間軸５８
の軸線は、第１の入力軸５３の入力軸線と直交し、か
つ、同中間軸５８は、歯車ケーシング５１を貫通して歯
車ケーシング５２内に延長、突出しており、その軸端に
ベベル歯車６０を有している。なお、この中間軸５８が
貫通する歯車ケーシング５１、５２の貫通域にはシール
手段５９が夫々、配設されることにより、ケーシング内
部を外部空間に対して密閉した構造に形成していると共
に同シール手段の配設部から潤滑材を充填することが可
能に成っている。
【００１２】上記の中間軸５８の軸端のベベル歯車６０
に伝達された回転駆動入力は、同ベベル歯車６０と直交
噛合した他のベベル歯車６１、つまり、出力歯車に伝達
されており、この出力用ベベル歯車６１に直結された出
力軸６２に回転駆動入力が伝達される。従って、この出
力軸６２は、同軸形の減速機６３（内部にシール構造を
有する市販入手可能な減速装置である。）を介して出力
端６４に回転駆動出力を得ることができる。
に伝達された回転駆動入力は、同ベベル歯車６０と直交
噛合した他のベベル歯車６１、つまり、出力歯車に伝達
されており、この出力用ベベル歯車６１に直結された出
力軸６２に回転駆動入力が伝達される。従って、この出
力軸６２は、同軸形の減速機６３（内部にシール構造を
有する市販入手可能な減速装置である。）を介して出力
端６４に回転駆動出力を得ることができる。
【００１３】また、第２の中間入力軸５４の入力軸線回
りに導入される回転駆動入力は、歯車ケーシング５１内
部に設けられた他の歯車対、つまり、ベベル歯車６５、
６６によって後者のベベル歯車６６に直結された中間軸
６７に回転駆動入力を伝達する。この中間軸６７は、上
記の第２の中間入力軸５４の入力軸線に直交した軸線を
有し、かつ、歯車ケーシング５１、５２間に装着された
密閉、同軸形の減速機６８に回転駆動入力を伝達する。
故に、同減速機６８の回転出力は、歯車ケーシング５２
を中間軸６７の軸線回りに回転駆動する。この結果、歯
車ケーシング５２に保持された出力端６４にも、中間軸
６７及び減速機６８の軸線と同軸線回りの回転駆動出力
が得られるのである。このとき、減速機６８は内部に密
閉用シール手段（図示に現れない）を有することから、
歯車ケーシング５２の密閉構造は維持されるのである。
りに導入される回転駆動入力は、歯車ケーシング５１内
部に設けられた他の歯車対、つまり、ベベル歯車６５、
６６によって後者のベベル歯車６６に直結された中間軸
６７に回転駆動入力を伝達する。この中間軸６７は、上
記の第２の中間入力軸５４の入力軸線に直交した軸線を
有し、かつ、歯車ケーシング５１、５２間に装着された
密閉、同軸形の減速機６８に回転駆動入力を伝達する。
故に、同減速機６８の回転出力は、歯車ケーシング５２
を中間軸６７の軸線回りに回転駆動する。この結果、歯
車ケーシング５２に保持された出力端６４にも、中間軸
６７及び減速機６８の軸線と同軸線回りの回転駆動出力
が得られるのである。このとき、減速機６８は内部に密
閉用シール手段（図示に現れない）を有することから、
歯車ケーシング５２の密閉構造は維持されるのである。
【００１４】更に、第３の外部入力軸５５から入力され
る回転駆動入力は、歯車ケーシング５１を同入力軸５５
の軸線回りに直接、回転駆動し、故に、この歯車ケーシ
ング５１と結合された歯車ケーシング５２も同軸線回り
に回転駆動する。従って、歯車ケーシング５２に保持さ
れた出力端６４も、この第３の外部入力軸５５の軸線と
同軸の軸線回りに回転駆動出力を得るのである。
る回転駆動入力は、歯車ケーシング５１を同入力軸５５
の軸線回りに直接、回転駆動し、故に、この歯車ケーシ
ング５１と結合された歯車ケーシング５２も同軸線回り
に回転駆動する。従って、歯車ケーシング５２に保持さ
れた出力端６４も、この第３の外部入力軸５５の軸線と
同軸の軸線回りに回転駆動出力を得るのである。
【００１５】上述した構成から成る密閉形動力伝達装置
５０は、３つの回転駆動入力から出力軸端６４に結合さ
れる被駆動体、例えば、本装置５０がロボット手首の関
節部である場合には、手首端に結合されるエンドエフェ
クタ（図示略）へ空間内で３つの回転駆動出力を伝達す
ることが可能であり、かつ、これを従来より少ない３対
の歯車対の配置に依って実現しているのである。この結
果、歯車ケーシング５１、５２の密閉構造により、これ
らの歯車対をグリースまたは潤滑油等の適宜の潤滑材の
常時、潤滑状態に維持することが可能であり、噛合部を
潤滑して、歯車の回転を円滑化し、かつ、動力伝達効率
の損失を可及的に低減させることができるのである。し
かも、外部からの異物侵入を阻止できることは言うまで
もない。また、上述のように、歯車ケーシング５１、５
２内における歯車対の配置を簡単化したことにより、動
力伝達装置５０自体のコンパクト化を実現され、かつ、
部品点数の削減、歯車列の配置改善に伴う組立の簡単化
により、低コスト化も果たし得るのである。
５０は、３つの回転駆動入力から出力軸端６４に結合さ
れる被駆動体、例えば、本装置５０がロボット手首の関
節部である場合には、手首端に結合されるエンドエフェ
クタ（図示略）へ空間内で３つの回転駆動出力を伝達す
ることが可能であり、かつ、これを従来より少ない３対
の歯車対の配置に依って実現しているのである。この結
果、歯車ケーシング５１、５２の密閉構造により、これ
らの歯車対をグリースまたは潤滑油等の適宜の潤滑材の
常時、潤滑状態に維持することが可能であり、噛合部を
潤滑して、歯車の回転を円滑化し、かつ、動力伝達効率
の損失を可及的に低減させることができるのである。し
かも、外部からの異物侵入を阻止できることは言うまで
もない。また、上述のように、歯車ケーシング５１、５
２内における歯車対の配置を簡単化したことにより、動
力伝達装置５０自体のコンパクト化を実現され、かつ、
部品点数の削減、歯車列の配置改善に伴う組立の簡単化
により、低コスト化も果たし得るのである。
【００１６】図２は、上述した密閉形動力伝達装置５０
の変形例を示しており、この密閉形動力伝達装置５０Ａ
では、歯車ケーシング５２の内部に配設された歯車対、
つまり、中間軸５８の軸端に設けたベベル歯車６０に対
する出力側のベベル歯車６１の噛合位置を周方向に１８
０°移行させた構成をする点でのみ相違している。従っ
て、この変形実施例による密閉形動力伝達装置５０Ａの
作用は、上述した密閉形動力伝達装置５０と全く同一で
あることが理解できよう。従って、上記の種々の利点も
同様に享受可能であることは言うまでもない。なお、こ
れら両実施例に係る密閉形動力伝達装置５０、５０Ａは
代表的には、産業用ロボットの手首関節部に適用して、
ロボット腕からの回転入力を手首の出力端に結合される
ロボットハンド等のエンドエフェクタに対して空間内で
複数の動作自由度を得る回転出力として伝達することが
できる。然しながら、ロボット手首の関節部に限定され
ることなく、その他のワーク搬送装置のワーク掴持部等
にも回転動力の伝達用として適用可能であることは理解
すべきである。
の変形例を示しており、この密閉形動力伝達装置５０Ａ
では、歯車ケーシング５２の内部に配設された歯車対、
つまり、中間軸５８の軸端に設けたベベル歯車６０に対
する出力側のベベル歯車６１の噛合位置を周方向に１８
０°移行させた構成をする点でのみ相違している。従っ
て、この変形実施例による密閉形動力伝達装置５０Ａの
作用は、上述した密閉形動力伝達装置５０と全く同一で
あることが理解できよう。従って、上記の種々の利点も
同様に享受可能であることは言うまでもない。なお、こ
れら両実施例に係る密閉形動力伝達装置５０、５０Ａは
代表的には、産業用ロボットの手首関節部に適用して、
ロボット腕からの回転入力を手首の出力端に結合される
ロボットハンド等のエンドエフェクタに対して空間内で
複数の動作自由度を得る回転出力として伝達することが
できる。然しながら、ロボット手首の関節部に限定され
ることなく、その他のワーク搬送装置のワーク掴持部等
にも回転動力の伝達用として適用可能であることは理解
すべきである。
【００１７】
【発明の効果】上述の実施例の説明を介して理解できる
ように、本発明によれば、密閉構造の歯車ケーシングを
結合してなる装置機枠内に設けた歯車列の配置を改善し
た構成としたことにより、種々の効果が得られる。つま
り、第１に密閉構造を維持して潤滑材の封入が可能であ
り、かつ歯車対の低減により歯車噛合部における動力伝
達効率の損失を低減させることが可能になり、故に、装
置の出力端への動力伝達効率を向上させることができ
る。第２に、動力伝達に必須の歯車対の個数低減を実現
した構造から、必須要素だけを有した構成になり、従っ
て、作用信頼性を向上させることが可能となった。第３
に、部品点数の削減は無駄の切下げによってコスト低減
も実現可能となった。第４に、歯車の噛合部の数が低減
されるので、総バックラッシュ量を極力、削減でき、故
に、入力対出力の伝達精度の向上を図ることが可能にな
る。第５に、入力軸側から出力端までの距離を短縮する
ことが可能であり、従来と同一の負荷を扱う場合には、
この動力伝達装置に担持するモーメント負荷を低減させ
ることが可能になる。また、第６には、２つの歯車ケー
シングを貫通、延設された中間軸の貫通部にシール手段
を設けたシール構造を実現しているから、これら２つの
歯車ケーシングは、そのシール構造部で分離でき、その
シール構造部から夫々、潤滑材を充填、封止することに
より、両歯車ケーシング内の歯車対を充分な潤滑材で潤
滑することが可能であり、故に、歯車噛合部における摩
耗低減を果たし、延いては装置の耐久性を向上させるこ
とが可能となる。
ように、本発明によれば、密閉構造の歯車ケーシングを
結合してなる装置機枠内に設けた歯車列の配置を改善し
た構成としたことにより、種々の効果が得られる。つま
り、第１に密閉構造を維持して潤滑材の封入が可能であ
り、かつ歯車対の低減により歯車噛合部における動力伝
達効率の損失を低減させることが可能になり、故に、装
置の出力端への動力伝達効率を向上させることができ
る。第２に、動力伝達に必須の歯車対の個数低減を実現
した構造から、必須要素だけを有した構成になり、従っ
て、作用信頼性を向上させることが可能となった。第３
に、部品点数の削減は無駄の切下げによってコスト低減
も実現可能となった。第４に、歯車の噛合部の数が低減
されるので、総バックラッシュ量を極力、削減でき、故
に、入力対出力の伝達精度の向上を図ることが可能にな
る。第５に、入力軸側から出力端までの距離を短縮する
ことが可能であり、従来と同一の負荷を扱う場合には、
この動力伝達装置に担持するモーメント負荷を低減させ
ることが可能になる。また、第６には、２つの歯車ケー
シングを貫通、延設された中間軸の貫通部にシール手段
を設けたシール構造を実現しているから、これら２つの
歯車ケーシングは、そのシール構造部で分離でき、その
シール構造部から夫々、潤滑材を充填、封止することに
より、両歯車ケーシング内の歯車対を充分な潤滑材で潤
滑することが可能であり、故に、歯車噛合部における摩
耗低減を果たし、延いては装置の耐久性を向上させるこ
とが可能となる。
【図１】本発明に密閉形動力伝達装置の実施例を示す略
示断面図である。
示断面図である。
【図２】図１の装置の変形例を示す同様の断面図であ
る。
る。
【図３】非密閉形の従来の動力伝達装置を示す略示断面
図である。
図である。
【図４】従来の密閉形動力伝達の例を示す略示断面図で
ある。
ある。
【符号の説明】 ５０、５０Ａ…密閉形動力伝達装置 ５１、５２…歯車ケーシング ５３…第１の内部入力軸 ５４…第２の中間入力軸 ５５…第３の外部入力軸 ５６…ベベル歯車 ５７…ベベル歯車 ５８…中間軸 ５９…シール手段 ６０…ベベル歯車 ６１…ベベル歯車 ６２…出力軸 ６３…同軸形減速機 ６４…出力端
フロントページの続き (72)発明者 大塚 和久 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (72)発明者 海老原 康弘 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 特開 平２−116492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−28145（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−126662（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−43548（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−118345（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16H 57/00 - 57/04 B25J 17/02 F16H 1/22
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つの歯車ケーシングの結合体によって
形成され、入力端から導入される複数の回転駆動入力に
従って出力端に結合された被駆動体へ空間内における複
数の回転出力を伝達する動力伝達装置において、 前記２つの歯車ケーシングにおける第１の歯車ケーシン
グに前記入力端を設けると共に他の第２の歯車ケーシン
グに前記出力端を設け、かつ、該２つの歯車ケーシング
を所定の一軸線の回りに互いに相対回転可能に結合し、 入力軸線を有した１つの入力軸から導入される前記複数
の回転駆動入力における１つの回転駆動入力を前記第１
の歯車ケーシング内に設けた１対の歯車対によって前記
入力軸線と直交し、前記所定の一軸線と一致した中間軸
線を有する１つの中間軸の回転駆動力に変換し、 前記中間軸を前記第２の歯車ケーシング内へ貫通、延設
して、該延設された中間軸の回転駆動力を該第２の歯車
ケーシング内に設けた１対の歯車対のみによって前記入
力軸線とほぼ同軸で、かつ、前記中間軸線と直交した姿
勢を取り得る出力軸線を有した出力軸へ伝達し、 前記出力軸の回転駆動力を直接または減速機を介して前
記出力端の回転出力として取出し、かつ、 前記第１、第２の歯車ケーシングにおける前記中間軸の
貫通部に夫々、密封用シール手段を設けた構成にしたこ
とを特徴とした密閉形動力伝達装置。 - 【請求項２】 前記入力軸線と同軸の他の入力軸線を有
した他の１つの入力軸から導入される前記複数の回転駆
動入力における他の１つの回転駆動力を前記第１の歯車
ケーシング内に設けた他の１対の歯車対によって前記中
間軸線と同軸の他の中間軸線を有し、かつ前記中間軸と
分離された他の中間軸の回転駆動力に変換し、 前記他の中間軸の回転駆動力によって前記第２の歯車ケ
ーシング共々該第２の歯車ケーシングが備えた前記出力
端を該他の中間軸線の回りに回転駆動し、以て前記出力
軸端へ前記他の中間軸線回りの回転出力を伝達するよう
に構成した請求項１に記載の密閉形動力伝達装置。 - 【請求項３】 前記入力軸線と同軸の更に他の入力軸線
を有した更に他の１つの入力軸から導入される前記複数
の回転駆動入力における更に他の１つの回転駆動力によ
って前記第１、第２の歯車ケーシングを該更に他の入力
軸線の回りに一体で回転駆動するようにし、以て前記第
２の歯車ケーシングが備えた前記出力軸端へ前記更に他
の入力軸線の回りの回転出力を伝達するように構成した
請求項１または請求項２に記載の密閉形動力伝達装置。 - 【請求項４】 前記第１、第２の歯車ケーシングの結合
体は、ロボットの手首関節であり、該第２の歯車ケーシ
ングが備えた出力端がエンドエフェクタの取付端である
請求項１項から３項の何れか１項に記載の密閉形動力伝
達装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218797A JP2904622B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 密閉形動力伝達装置 |
| PCT/JP1992/001099 WO1993005316A1 (en) | 1991-08-29 | 1992-08-28 | Hermetically closed power transmission apparatus |
| EP19920918523 EP0553363A4 (en) | 1991-08-29 | 1992-08-28 | Hermetically closed power transmission apparatus |
| KR1019930701232A KR930702632A (ko) | 1991-08-29 | 1992-08-28 | 밀폐형 동력 전달 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218797A JP2904622B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 密閉形動力伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560181A JPH0560181A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2904622B2 true JP2904622B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=16725519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3218797A Expired - Lifetime JP2904622B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 密閉形動力伝達装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0553363A4 (ja) |
| JP (1) | JP2904622B2 (ja) |
| KR (1) | KR930702632A (ja) |
| WO (1) | WO1993005316A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106625642A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-10 | 山东科技大学 | 一种用于护栏板浸渍工艺的上下料机械手 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4964483B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2012-06-27 | 株式会社山一精工 | デファレンシャル機構 |
| JP5415714B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2014-02-12 | 住友重機械工業株式会社 | 工具マガジン用ギヤドモータ |
| US20110130212A1 (en) * | 2008-07-28 | 2011-06-02 | Mordehai Sholev | Variable Axial-Angle Coupling |
| JP5484714B2 (ja) * | 2008-11-20 | 2014-05-07 | 株式会社マキタ | ギヤ室のシール構造 |
| JP5740354B2 (ja) * | 2012-06-07 | 2015-06-24 | 株式会社電業社機械製作所 | 回転機械及びポンプ |
| JP6978450B2 (ja) | 2019-01-29 | 2021-12-08 | ファナック株式会社 | ロボット |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2927485A1 (de) * | 1979-07-07 | 1981-01-22 | Daimler Benz Ag | Dreiachsgelenk fuer manipulatoren, roboter, handhabungseinrichtungen o.dgl. |
| JPS60186394A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-21 | 東芝機械株式会社 | 産業用ロボツトの手首機構 |
| JPS61182789A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-15 | フアナツク株式会社 | 産業用ロボツトの手首 |
| JPS62126662U (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-11 | ||
| FR2595288B1 (fr) * | 1986-03-04 | 1993-01-29 | Staubli Sa Ets | Dispositif de poignet pour robot industriel |
| JPS62292386A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-19 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの手首機構 |
| JPS63185595A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-01 | フアナツク株式会社 | 産業用ロボツトの手首 |
| JPH0265989A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの手首機構 |
| JPH02116492A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-05-01 | Fanuc Ltd | 産業用ロボットの手首構造 |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP3218797A patent/JP2904622B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-28 KR KR1019930701232A patent/KR930702632A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-08-28 EP EP19920918523 patent/EP0553363A4/en not_active Withdrawn
- 1992-08-28 WO PCT/JP1992/001099 patent/WO1993005316A1/ja not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106625642A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-10 | 山东科技大学 | 一种用于护栏板浸渍工艺的上下料机械手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0553363A1 (en) | 1993-08-04 |
| KR930702632A (ko) | 1993-09-09 |
| WO1993005316A1 (en) | 1993-03-18 |
| EP0553363A4 (en) | 1993-11-24 |
| JPH0560181A (ja) | 1993-03-09 |
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