JP5849456B2 - 減速機、ロボットハンド、ロボット、及び、電子機器 - Google Patents
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Description
本適用例にかかる減速機であって、中空部を有し、前記中空部の内周に複数のギア歯が形成されたリングギアと、複数のギア歯が形成され、前記リングギアの前記内周のギア歯と噛合する公転ギアと、前記公転ギアの中心位置に、前記公転ギアに対して回動可能に設けられた円形カムと、前記円形カムに設けられ、前記リングギアの中心軸上に位置し、前記中心軸周りに前記円形カムを回動させて前記公転ギアを前記中心軸周りに公転させる第1回転軸と、前記公転ギアに形成された貫通孔に挿入される貫通ピンと、前記中心軸上に設けられて前記貫通ピンと連結され、前記公転ギアの自転による回動を出力する第2回転軸と、前記貫通孔と前記貫通ピンとの間に位置し前記貫通孔と前記貫通ピンとに接し、弾性を有する弾性部と、を備え、前記弾性部が前記貫通ピンと接する場所の面積の総和は前記弾性部が前記貫通孔と接する場所の面積の総和より大きいことを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記弾性部の形状は円筒形であり、前記弾性部の前記貫通孔と接する面には円周方向に延在する溝部を有することを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記溝部は断面形状が三角形であることを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記三角形の頂角が円弧状となっていることを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記弾性部の前記貫通ピンと接する面の数は1面であり、前記貫通孔と接する面の数は2面であることを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記弾性部は前記貫通ピンの軸方向を向く側面を有し、前記弾性部の前記貫通孔と接する面と前記側面とが交差する場所には前記貫通孔と接する前記面と斜めに交差する斜面が形成されていることを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記弾性部の材質はステンレス鋼であることを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記弾性部の前記貫通ピンと接する面にはDLCコーティング膜が形成されていることを特徴とする。
上記適用例にかかる減速機において、前記弾性部の前記貫通孔と接する面にはDLCコーティング膜が形成されていることを特徴とする。
本適用例にかかる減速機であって、中空部を有し、前記中空部の内周に複数のギア歯が形成されたリングギアと、複数のギア歯が形成され、前記リングギアの前記内周のギア歯と噛合する公転ギアと、前記公転ギアの中心位置に、前記公転ギアに対して回動可能に設けられた円形カムと、前記円形カムに設けられ、前記リングギアの中心軸上に位置し、前記中心軸周りに前記円形カムを回動させて前記公転ギアを前記中心軸周りに公転させる第1回転軸と、前記公転ギアに形成された貫通孔に挿入される貫通ピンと、前記中心軸上に設けられて前記貫通ピンと連結され、前記公転ギアの自転による回動を出力する第2回転軸と、前記貫通孔と前記貫通ピンとの間に位置し前記貫通ピンと接し、前記貫通孔に固定して設置され、弾性を有する弾性部と、を備え、前記弾性部は、前記貫通孔側に円周方向に延在する溝部を有することを特徴とする。
本適用例にかかるロボットハンドであって、モーターと、前記モーターの出力を減速する減速機と、前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、前記減速機が上記のいずれか一項に記載の減速機であることを特徴とする。
本適用例にかかるロボットであって、モーターと、前記モーターの出力を減速する減速機と、前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、前記減速機が上記のいずれか一項に記載の減速機であることを特徴とする。
本適用例にかかる電子機器であって、モーターと、前記モーターの出力を減速する減速機と、前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、前記減速機が上記のいずれか一項に記載の減速機であることを特徴とする。
図1は、減速機の外観を示す概略斜視図である。図1に示すように、減速機1は円柱状の本体部2を備えている。本体部2の軸方向の一方には第1回転軸3が設けられており、本体部2の軸方向の他方には第2回転軸4が設けられている。第1回転軸3及び第2回転軸4は同じ中心軸5を中心として回動する。そして、本体部2の軸も中心軸5と同一線上に配置されている。本体部2を固定した状態で第1回転軸3を回動させると、その回動が本体部2内の機構によって減速されて第2回転軸4から出力される。つまり、第1回転軸3が高速回転する入力軸であり、第2回転軸4が低速回転する出力軸となっている。
図6は、比較例にかかる弾性部を示す要部模式断面図である。図6に示すように、貫通ピン13と第1公転ギア7との間には第3弾性部24が設置されている。各第1貫通孔7cの内周壁には形状が略円筒形であって、弾性を有する弾性部としての第3弾性部24が嵌め込まれ、第3弾性部24の内周壁が貫通ピン13に接触するように設置されている。従って、第1公転ギア7が回動するとき第1貫通孔7cは第3弾性部24を介して貫通ピン13を押圧する。
(1)本実施形態によれば、第1貫通孔7cと貫通ピン13との間には第1弾性部14が設置され、第1弾性部14は第1貫通孔7c及び貫通ピン13に接する。そして、第1弾性部14は貫通ピン13と第1貫通孔7cとを加勢する。従って、第1公転ギア7が回動するときには第1弾性部14が変形して第1公転ギア7のトルクが貫通ピン13に伝達される。第1公転ギア7の回転方向が切り替わるとき第1公転ギア7のトルクの変化に応じて第1弾性部14の変形量が変わる。このため、第1公転ギア7の回転方向が切り替わるときにも第1弾性部14と第1貫通孔7cが接する状態が保たれる為、貫通ピン13と第1貫通孔7cとの間におけるバックラッシュの発生を抑制もしくは回避することができる。尚、この内容は第2弾性部15においても同様の効果を有する。
次に、減速機の一実施形態について図5(a)を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、第1弾性部14が第1公転ギア7に固定されている点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(1)本実施形態によれば、第1弾性部14を介して貫通ピン13と第1貫通孔7cとが接する状態が保たれるので、貫通ピン13と第1貫通孔7cとの間にバックラッシュの発生を抑制もしくは回避することができる。
次に、減速機の一実施形態について図7の弾性部を示す要部模式断面図を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、第1弾性部14及び第2弾性部15の断面形状が異なる点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、減速機を配置したロボットハンドとロボットの一実施形態について図8を用いて説明する。尚、第1の実施形態〜第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(1)本実施形態によれば、関節部36及び関節部43に減速機1が組み込まれている。減速機1では貫通ピン13と第1貫通孔7c及び第2貫通孔8cとの間でバックラッシュの発生が抑制もしくは回避されている。このため、関節部36及び関節部43の出力の遅れやガタつきが防止されて、関節の動きを滑らかにすることができる。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、第1公転ギア7及び第2公転ギア8の2つの公転ギアを配置した。公転ギアの個数は2つに限らず1つでも良く3つ以上でも良い。公転ギアが1つでも安定して減速できるときには公転ギアは1つでも良い。このとき、第2回転軸4とリングギア6との間に軸受けを配置するのが好ましい。公転ギアの数を減らせるので、生産性良く製造できる。公転ギアを3つ以上にするとき、公転ギアとリングギア6とが接触する場所が増える為、第2回転軸4の振動を減らせることができる。
前記第1の実施形態では、第1弾性部14及び第2弾性部15の外径を第1貫通孔7c及び第2貫通孔8cの直径と略同じにした。さらに、第1弾性部14及び第2弾性部15の内径を貫通ピン13の外径より大きくした。そして、第1弾性部14及び第2弾性部15の内径に接するように貫通ピン13を移動させた。この配置を変更しても良い。第1弾性部14及び第2弾性部15の内径を貫通ピン13の外径と略同じ直径にする。そして、第1弾性部14及び第2弾性部15の外径を第1貫通孔7c及び第2貫通孔8cの直径より小さくする。そして、第1貫通孔7c及び第2貫通孔8cに接するように第1弾性部14及び第2弾性部15を移動させても良い。この場合にも同様の効果を得ることができる。
前記第2の実施形態では、第1弾性部14が第1貫通孔7cに固定され、第2弾性部15が第2貫通孔8cに固定された。第1弾性部14は第1公転ギア7と一体となるように形成され、第2弾性部15は第2公転ギア8と一体となるように形成されても良い。例えば、図7(g)に示す溝部31cと同様な形状の溝を第1公転ギア7に形成しても良い。部品点数を減らせる為、生産性良く製造することができる。
前記第4の実施形態では、ロボットハンド33には2つの指部35が設置された。指部35の数は1つでも良く、3つ以上でも良い。1つの指部35には3つの関節部36が配置された。1つの指部35に配置される関節部36の数は1つまたは2つでも良く、4つ以上でも良い。ロボットハンド33が把持する物品に合わせて指部35の数や関節部36の数を設定して良い。物品に合わせることにより、品質良く物品を把持することができる。
前記第4の実施形態では、ロボット39には2つの腕部41が設置された。腕部41の数は1つでも良く、3つ以上でも良い。1つの腕部41には3つの関節部43が配置された。1つの腕部41に配置される関節部43の数は1つまたは2つでも良く、4つ以上でも良い。ロボット39が作業する内容や環境に合わせて腕部41の数や関節部43の数を設定して良い。作業内容や環境に合わせることにより、品質良く作業を行うことができる。
前記第4の実施形態では、ロボットハンド33及びロボット39に減速機1が活用された例をしめしたが、これに限らない。モーターの回転軸を減速機で減速し可動部を可動する電子機器の減速機に減速機1を用いることができる。電子機器としては、例えば、プリンター、工作機械、自動車、光磁気ディスクの読取装置で読取ヘッドを移動する機構、音響装置の摘みを遠隔制御する機構等の各種の用途に減速機1を用いることができる。
Claims (12)
- 入力軸として円形カムを有する第1回転軸と、
中空部の内周に複数のギア歯を有するリングギアと、
前記リングギアのギア歯と噛合する複数のギア歯を有する公転ギアと、
前記公転ギアが有する貫通孔に挿入される貫通ピンと、
前記貫通ピンと連結され、前記公転ギアの自転による回動を出力するための第2回転軸と、
前記貫通孔と前記貫通ピンとに接する位置に設けられて、弾性を有する弾性部と、を備
え、
前記弾性部は、前記貫通孔と接する面に円周方向に延在する溝部を有することを特徴とす
る減速機。 - 前記弾性部が前記貫通ピンと接する場所の面積の総和は前記弾性部が前記貫通孔と接する場所の面積の総和より大きいことを特徴とする請求項1に記載の減速機。
- 前記溝部は断面形状が三角形であることを特徴とする請求項2に記載の減速機。
- 前記三角形の頂角が円弧状となっていることを特徴とする請求項3に記載の減速機。
- 前記弾性部の前記貫通ピンと接する面の数は1面であり、前記貫通孔と接する面の数は
2面であることを特徴とする請求項4に記載の減速機。 - 前記弾性部は前記貫通ピンの軸方向を向く側面を有し、前記弾性部の前記貫通孔と接す
る面と前記側面とが交差する場所には前記貫通孔と接する前記面と斜めに交差する斜面が
配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の減速機。 - 前記弾性部の材質はステンレス鋼であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の減速機。
- 前記弾性部の前記貫通ピンと接する面にはDLCコーティング膜が配置されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の減速機。
- 前記弾性部の前記貫通孔と接する面にはDLCコーティング膜が配置されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の減速機。
- モーターと、前記モーターの出力を減速する減速機と、前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、前記減速機が請求項1ないし9のいずれか一項に記載の減速機であることを特徴とするロボットハンド。
- モーターと、前記モーターの出力を減速する減速機と、前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、前記減速機が請求項1ないし9のいずれか一項に記載の減速機であることを特徴とするロボット。
- モーターと、前記モーターの出力を減速する減速機と、前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、前記減速機が請求項1ないし9のいずれか一項に記載の減速機であることを特徴とする電子機器。
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