JP7399645B2 - Rotating holding device and robot - Google Patents
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Description
本発明は、回転保持装置及びロボットに関する。 The present invention relates to a rotation holding device and a robot.
減速機を有するロボット等の回転保持装置は、アームから減速機に作用するトルクを軽減するためにカウンターバランスを備えることがある。 A rotation holding device such as a robot having a reduction gear may be provided with a counterbalance in order to reduce the torque acting on the reduction gear from the arm.
特許文献１には、ガススプリングカウンターバランスを備える関節式アームが開示されている。 Patent Document 1 discloses an articulated arm with a gas spring counterbalance.
ガススプリングカウンターバランスは、ガススプリングを有するため大型化してしまういう問題がある。 The gas spring counterbalance has a problem in that it becomes large because it includes a gas spring.
本発明の目的の一つは、コンパクトな構造により回転部材に生じるトルクを軽減することができる回転保持装置及びロボットを提供することである。本発明の他の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかになる。 One of the objects of the present invention is to provide a rotation holding device and a robot that have a compact structure and can reduce the torque generated in a rotating member. Other objects of the invention will become apparent upon reference to the entire specification.
本発明の一実施形態による回転保持装置は、ケースと、前記ケースに対して回転可能に保持されアームに回転を出力する出力部と、一端が前記ケースに他端が前記アームに接続され前記アームに対して前記出力部による回転とは反対方向の力を作用させる押圧部材と、を備える。 A rotation holding device according to an embodiment of the present invention includes a case, an output part that is rotatably held with respect to the case and outputs rotation to an arm, and one end of which is connected to the case and the other end of which is connected to the arm. a pressing member that applies a force in a direction opposite to the rotation by the output unit.
本発明の一実施形態による回転保持装置は、第１の部材と、前記第１部材に回転可能に保持された第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に設けられ前記第２部材に対して前記第２部材の回転とは反対方向の力を作用させる押圧部材と、を備える。 A rotation holding device according to an embodiment of the present invention includes a first member, a second member rotatably held by the first member, and a rotation holding device provided between the first member and the second member. A pressing member that applies a force to the second member in a direction opposite to the rotation of the second member.
本発明の一実施形態において、前記第１部材はケースを含み、前記第２部材はロボットのアームを含み、前記押圧部材が前記ケースと前記アームとの間に設けられる。 In one embodiment of the present invention, the first member includes a case, the second member includes a robot arm, and the pressing member is provided between the case and the arm.
本発明の一実施形態によるロボットは、基部と、前記基部に回転可能に保持されたアームと、前記基部と前記アームとの間に設けられ前記アームに対して前記アームの回転とは反対方向の力を作用させる押圧部材と、を備える。 A robot according to an embodiment of the present invention includes a base, an arm rotatably held by the base, and a robot provided between the base and the arm and configured to rotate in a direction opposite to the rotation of the arm with respect to the arm. A pressing member that applies force.
本発明の一実施形態による回転保持装置は、減速機を含む。 A rotation holding device according to an embodiment of the present invention includes a speed reducer.
本発明の一実施形態において、前記押圧部材は板ばねである。本発明の一実施形態において、前記押圧部材はトーションバーである。発明の一実施形態において、前記押圧部材はぜんまいばねである。発明の一実施形態において、前記押圧部材はコイルばねである。発明の一実施形態において、前記押圧部材は圧縮コイルばねである。 In one embodiment of the invention, the pressing member is a leaf spring. In one embodiment of the invention, the pressing member is a torsion bar. In one embodiment of the invention, the pressing member is a clockwork spring. In one embodiment of the invention, the pressing member is a coil spring. In one embodiment of the invention, the pressing member is a compression coil spring.
本発明の一実施形態において、前記ケースは、前記第２部材の回転軸の周りの周方向に沿って延びる収容凹部を有し、前記圧縮コイルばねは、前記収容凹部に配置される。 In one embodiment of the present invention, the case has a housing recess that extends along a circumferential direction around the rotation axis of the second member, and the compression coil spring is disposed in the housing recess.
本発明の一実施形態において、前記第２部材は、前記第１部材の外面と対向する支持部を有し、前記押圧部材は、前記第１部材と前記支持部との間に設けられる。 In one embodiment of the present invention, the second member has a support portion facing the outer surface of the first member, and the pressing member is provided between the first member and the support portion.
本発明の実施形態によって、コンパクトな構造により回転部材に生じるトルクを軽減することができる回転保持装置及びロボットを提供することができる。 According to embodiments of the present invention, it is possible to provide a rotation holding device and a robot that have a compact structure and can reduce the torque generated in the rotating member.
以下、図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、各図面において共通する構成要素に対しては同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same reference numerals are given to common components in each drawing. It should be noted that the drawings are not necessarily drawn to scale for illustrative purposes.
図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態による回転保持装置について説明する。図１及び図２に示されている回転保持装置１は、基部８と、基部８に対して回転可能なアーム３と、を有するロボットである。 A rotation holding device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The rotation holding device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a robot having a base 8 and an arm 3 rotatable with respect to the base 8.
図示のように、回転保持装置１は、不図示の駆動源から入力された回転を減速して出力する減速機２と、減速機２から入力された回転により回転軸Ｘの周りで回転するアーム３と、減速機２とアーム３とに接続された一又は複数の押圧部材４と、を備える。図示の実施形態において、押圧部材４は板ばねである。 As shown in the figure, the rotation holding device 1 includes a reducer 2 that decelerates and outputs rotation input from a drive source (not shown), and an arm that rotates around a rotation axis X by the rotation input from the reducer 2. 3, and one or more pressing members 4 connected to the reducer 2 and the arm 3. In the illustrated embodiment, the pressing member 4 is a leaf spring.
図１においては、減速機２として、偏心揺動型の減速機が示されている。本発明の原理と矛盾しない限り、減速機２として、偏心揺動型の減速機以外に、遊星歯車装置、波動歯車装置、及びこれら以外の任意の減速機を用いることができる。減速機２は、ケース２ａと、ケース２ａに対して回転可能に当該ケース２ａに保持された減速機構２ｂと、を備える。ケース２ａには、駆動源が取り付けられてもよい。駆動源は、例えば、電気モータである。減速機構２ｂは、駆動源から入力された回転を減速してアーム３に出力する。 In FIG. 1, an eccentric rocking type speed reducer is shown as the speed reducer 2. As long as it does not contradict the principles of the present invention, as the reduction gear 2, in addition to the eccentric oscillation type reduction gear, a planetary gear device, a wave gear device, and any other reduction gear can be used. The speed reducer 2 includes a case 2a and a speed reduction mechanism 2b rotatably held by the case 2a with respect to the case 2a. A driving source may be attached to the case 2a. The drive source is, for example, an electric motor. The deceleration mechanism 2b decelerates the rotation input from the drive source and outputs it to the arm 3.
アーム３は、減速機構２ｂから受け取る回転によって回転軸Ｘの周りで回転することができる。アーム３は、例えば産業用ロボットのアームである。図示の実施形態において、アーム３は、減速機構２ｂに連結されている本体３ａと、本体３ａから突出する支持部３ｂと、を有する。支持部３ｂは、回転軸Ｘを中心とする径方向においてケース２ａに接続されている基部８の外周面よりも外側において本体３ａから突出してもよい。支持部３ｂは、図示のように回転軸Ｘと平行な方向に延びていてもよい。 The arm 3 can rotate around the rotation axis X by the rotation received from the speed reduction mechanism 2b. The arm 3 is, for example, an arm of an industrial robot. In the illustrated embodiment, the arm 3 has a main body 3a connected to the deceleration mechanism 2b, and a support portion 3b protruding from the main body 3a. The support portion 3b may protrude from the main body 3a on the outside of the outer peripheral surface of the base portion 8 connected to the case 2a in the radial direction centering on the rotation axis X. The support portion 3b may extend in a direction parallel to the rotation axis X as shown in the figure.
押圧部材４は、図２に示されているようにその一端４ａにおいてケース２ａに接続され、その他端４ｂにおいてアーム３に接続される。押圧部材４の一端４ａは、例えば、ケース２ａの外周部５にねじ６により固定される。外周部５は、ケース２ａの外周面の一部を構成する平坦な面である。ケース２ａの外周面は、外周部５以外は平面視で円形であってもよい。押圧部材４は、ねじ６以外の部材によりケース２ａに固定されてもよい。押圧部材４の他端４ｂは、アーム３の支持部３ｂに固定される。図示の実施形態では、押圧部材の他端４ｂに回転軸Ｘ方向に延びる貫通孔４ｃが設けられている。貫通孔４ｃには支持部３ｂが嵌め込まれ得る。貫通孔４ｃに支持部３ｂを嵌め込むことにより、押圧部材４をアーム３に接続することができる。押圧部材４とケース２ａとの固定方法、及び、押圧部材４とアーム３との固定方法は、本明細書において明示的に説明される態様には限定されない。 As shown in FIG. 2, the pressing member 4 is connected to the case 2a at one end 4a, and to the arm 3 at the other end 4b. One end 4a of the pressing member 4 is fixed to the outer peripheral portion 5 of the case 2a with a screw 6, for example. The outer peripheral portion 5 is a flat surface that constitutes a part of the outer peripheral surface of the case 2a. The outer circumferential surface of the case 2a may be circular in plan view except for the outer circumferential portion 5. The pressing member 4 may be fixed to the case 2a by a member other than the screw 6. The other end 4b of the pressing member 4 is fixed to the support portion 3b of the arm 3. In the illustrated embodiment, a through hole 4c extending in the direction of the rotation axis X is provided at the other end 4b of the pressing member. The support portion 3b can be fitted into the through hole 4c. The pressing member 4 can be connected to the arm 3 by fitting the support portion 3b into the through hole 4c. The method of fixing the pressing member 4 and the case 2a and the method of fixing the pressing member 4 and the arm 3 are not limited to the modes explicitly described in this specification.
押圧部材４は、上記のとおりその一端４ａにおいてケース２ａに接続されその他端４ｂにおいてアーム３に接続されているので、アーム３に対して、アーム３の回転方向とは反対向きの力を作用させることができる。例えば、アーム３が回転軸Ｘの周りで時計回りに回転する場合にはアームに対して反時計回りに向く力を作用させることができる。同様に、アーム３が回転軸Ｘの周りで版時計回りに回転する場合にはアームに対して時計回りに向く力を作用させることができる。 As described above, the pressing member 4 is connected to the case 2a at one end 4a and to the arm 3 at the other end 4b, so that a force is applied to the arm 3 in the opposite direction to the direction of rotation of the arm 3. be able to. For example, when the arm 3 rotates clockwise around the rotation axis X, a counterclockwise force can be applied to the arm. Similarly, when the arm 3 rotates clockwise around the rotation axis X, a clockwise force can be applied to the arm.
上記の回転保持装置１によれば、押圧部材４によりアーム３に対してアーム３の回転方向とは逆方向に力（「反力」という。）を作用させることができる。これにより、減速機２に作用するトルクを軽減することができる。押圧部材４は板ばねでありその一端がアーム３に接続されていることから、アーム３の回転によって弾性変形する。この弾性変形した板ばねの復元力が、アーム３に対してアーム３の回転方向とは逆向きに作用する。このように、押圧部材４は、自身の復元力を利用してカウンターバランスとして機能する。このため、押圧部材４は、ガススプリング等の圧縮流体を密閉する機構を用いずにアーム３へ回転方向とは逆向きの力を作用させることができる。したがって、回転保持装置１のコンパクト化が可能となる。 According to the rotation holding device 1 described above, a force (referred to as "reaction force") can be applied to the arm 3 by the pressing member 4 in a direction opposite to the direction of rotation of the arm 3. Thereby, the torque acting on the reduction gear 2 can be reduced. Since the pressing member 4 is a leaf spring and one end thereof is connected to the arm 3, it is elastically deformed by the rotation of the arm 3. The restoring force of this elastically deformed leaf spring acts on the arm 3 in a direction opposite to the direction of rotation of the arm 3. In this way, the pressing member 4 functions as a counterbalance by using its own restoring force. Therefore, the pressing member 4 can apply a force in the opposite direction to the rotational direction to the arm 3 without using a mechanism such as a gas spring that seals compressed fluid. Therefore, the rotation holding device 1 can be made more compact.
次に、図３及び図４を参照して、本発明の他の実施形態に係る回転保持装置１１について説明する。回転保持装置１１は、一又は複数の押圧部材４に代えて一又は複数の押圧部材１４を備える点で回転保持装置１と異なっている。回転保持装置１１の構成要素のうち回転保持装置１の構成要素と共通するものについてはその説明を省略する。 Next, a rotation holding device 11 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The rotation holding device 11 differs from the rotation holding device 1 in that it includes one or more pressing members 14 instead of one or more pressing members 4. Descriptions of components of the rotation holding device 11 that are common to those of the rotation holding device 1 will be omitted.
押圧部材１４は、トーションバーである。図示のように、押圧部材１４の一端１４ａはケース２ａの支持部７に固定され、他端１４ｂはアーム３の支持部３ｂに固定される。押圧部材１４の数、材料、寸法、構造は、特定の態様に限定されない。支持部７は、ケース２ａの一部分であり、押圧部材１４の一端１４ａを固定できるように構成される。 The pressing member 14 is a torsion bar. As illustrated, one end 14a of the pressing member 14 is fixed to the support part 7 of the case 2a, and the other end 14b is fixed to the support part 3b of the arm 3. The number, material, dimensions, and structure of the pressing members 14 are not limited to any particular embodiment. The support part 7 is a part of the case 2a, and is configured to be able to fix one end 14a of the pressing member 14.
このようにして、減速機に設けられた押圧部材（板ばね、トーションバー）が回転部材であるシャフトの回転時に発生するトルクを低減するカウンターバランスとしての役割（板ばねの反力、トーションバーによるねじり反力）を果たすため、小型化した減速機（回転保持装置）を提供することが可能となる。 In this way, the pressing members (plate springs, torsion bars) provided in the reducer play a role as a counterbalance (reaction force of the plate springs, torsional reaction force), it becomes possible to provide a downsized reduction gear (rotation holding device).
上記の回転保持装置１１によれば、押圧部材１４によりアーム３に対してアーム３の回転方向とは逆方向に力を作用させることができる。押圧部材１４はトーションバーでありその他端１４ｂがアーム３に接続されていることから、アーム３の回転によって弾性変形する。この弾性変形したトーションバーの復元力が、アーム３に対してアーム３の回転方向とは逆向きに作用する。このように、押圧部材１４は、自身の復元力を利用してカウンターバランスとして機能する。このため、押圧部材１４は、ガススプリング等の圧縮流体を密閉する機構を用いずにアーム３へ回転方向とは逆向きの力を作用させることができる。したがって、回転保持装置１１のコンパクト化が可能となる。 According to the rotation holding device 11 described above, force can be applied to the arm 3 by the pressing member 14 in a direction opposite to the direction of rotation of the arm 3. Since the pressing member 14 is a torsion bar and the other end 14b is connected to the arm 3, it is elastically deformed by the rotation of the arm 3. The restoring force of this elastically deformed torsion bar acts on the arm 3 in a direction opposite to the rotational direction of the arm 3. In this way, the pressing member 14 functions as a counterbalance by using its own restoring force. Therefore, the pressing member 14 can apply a force in the opposite direction to the rotational direction to the arm 3 without using a mechanism such as a gas spring that seals compressed fluid. Therefore, the rotation holding device 11 can be made more compact.
次に、図５及び図６を参照して、本発明の他の実施形態に係る回転保持装置２１について説明する。回転保持装置２１は、一又は複数の押圧部材４に代えて押圧部材２４を備える点で回転保持装置１と異なっている。回転保持装置２１の構成要素のうち回転保持装置１の構成要素と共通するものについてはその説明を省略する。 Next, a rotation holding device 21 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The rotation holding device 21 differs from the rotation holding device 1 in that it includes a pressing member 24 instead of one or more pressing members 4. Descriptions of components of the rotation holding device 21 that are common to those of the rotation holding device 1 will be omitted.
押圧部材２４は、ぜんまいばねである。ぜんまいばねは、渦巻きばねとも呼ばれる。図示のように、押圧部材２４の一端２４ａはケース２ａの外周面９に固定され、他端２４ｂはアーム３の支持部３ｂに固定される。支持部３ｂは、ケース２ａの外周面９と対向する対向面３ｂ１を有しており、押圧部材２４の他端２４ｂは、この対向面２ｂ１に固定されてもよい。押圧部材２４の数、材料、寸法、構造は、特定の態様に限定されない。このように、押圧部材２４は、ケース２ａと、ケース２ａに対向する支持部３ｂとの間に設けられる。 The pressing member 24 is a mainspring spring. A mainspring is also called a spiral spring. As illustrated, one end 24a of the pressing member 24 is fixed to the outer peripheral surface 9 of the case 2a, and the other end 24b is fixed to the support portion 3b of the arm 3. The support portion 3b has a facing surface 3b1 facing the outer peripheral surface 9 of the case 2a, and the other end 24b of the pressing member 24 may be fixed to this facing surface 2b1. The number, material, dimensions, and structure of the pressing members 24 are not limited to any particular embodiment. In this way, the pressing member 24 is provided between the case 2a and the support portion 3b facing the case 2a.
上記の回転保持装置２１によれば、押圧部材２４によりアーム３に対してアーム３の回転方向とは逆方向に力を作用させることができる。押圧部材２４はぜんまいばねでありその他端２４ｂがアーム３に接続されていることから、アーム３の回転によって弾性変形する。この弾性変形したぜんまいばねの復元力が、アーム３に対してアーム３の回転方向とは逆向きに作用する。このように、押圧部材２４は、自身の復元力を利用してカウンターバランスとして機能する。このため、押圧部材３４は、ガススプリング等の圧縮流体を密閉する機構を用いずにアーム３へ回転方向とは逆向きの力を作用させることができる。したがって、回転保持装置２１のコンパクト化が可能となる。 According to the rotation holding device 21 described above, force can be applied to the arm 3 by the pressing member 24 in a direction opposite to the direction of rotation of the arm 3. Since the pressing member 24 is a spiral spring and the other end 24b is connected to the arm 3, it is elastically deformed by the rotation of the arm 3. The restoring force of this elastically deformed mainspring spring acts on the arm 3 in a direction opposite to the direction of rotation of the arm 3. In this way, the pressing member 24 functions as a counterbalance by using its own restoring force. Therefore, the pressing member 34 can apply a force in the opposite direction to the rotational direction to the arm 3 without using a mechanism such as a gas spring that seals compressed fluid. Therefore, the rotation holding device 21 can be made more compact.
次に、図７を参照して、本発の他の実施形態に係る回転保持装置３１について説明する。回転保持装置３１は、一又は複数の押圧部材４に代えて押圧部材３４を備える点で回転保持装置１と異なっている。回転保持装置３１の構成要素のうち回転保持装置１の構成要素と共通するものについてはその説明を省略する。 Next, referring to FIG. 7, a rotation holding device 31 according to another embodiment of the present invention will be described. The rotation holding device 31 differs from the rotation holding device 1 in that it includes a pressing member 34 instead of one or more pressing members 4. Descriptions of components of the rotation holding device 31 that are common to those of the rotation holding device 1 will be omitted.
押圧部材３４は、コイルばねである。図示の実施形態では、押圧部材３４は、ねじりコイルばねである。図示のように、押圧部材３４の一端３４ａはケース２ａに固定され、他端３４ｂはアーム３の支持部１３ｂに固定される。図示の実施形態において、支持部１３ｂには貫通孔３ｃが設けられている。押圧部材３４の他端３４ｂは、貫通孔３ｃ内においてアーム３に対して固定される。押圧部材３４の数、材料、寸法、構造は、特定の態様に限定されない。 The pressing member 34 is a coil spring. In the illustrated embodiment, the pressing member 34 is a torsion coil spring. As illustrated, one end 34a of the pressing member 34 is fixed to the case 2a, and the other end 34b is fixed to the support portion 13b of the arm 3. In the illustrated embodiment, the support portion 13b is provided with a through hole 3c. The other end 34b of the pressing member 34 is fixed to the arm 3 within the through hole 3c. The number, material, dimensions, and structure of the pressing members 34 are not limited to any particular embodiment.
上記の回転保持装置３１によれば、押圧部材３４によりアーム３に対してアーム３の回転方向とは逆方向に力を作用させることができる。押圧部材３４はコイルばねでありその他端３４ｂがアーム３に接続されていることから、アーム３の回転によって弾性変形する。この弾性変形したコイルばねの復元力が、アーム３に対してアーム３の回転方向とは逆向きに作用する。このように、押圧部材３４は、自身の復元力を利用してカウンターバランスとして機能する。このため、押圧部材３４は、ガススプリング等の圧縮流体を密閉する機構を用いずにアーム３へ回転方向とは逆向きの力を作用させることができる。したがって、回転保持装置３１のコンパクト化が可能となる。上記の実施形態によれば、コイルばねの巻数や線径に応じて、アーム３に作用させる回転方向とは逆向きの力の大きさを調整できる。 According to the rotation holding device 31 described above, force can be applied to the arm 3 by the pressing member 34 in a direction opposite to the rotational direction of the arm 3. Since the pressing member 34 is a coil spring and the other end 34b is connected to the arm 3, it is elastically deformed by the rotation of the arm 3. The restoring force of this elastically deformed coil spring acts on the arm 3 in a direction opposite to the rotational direction of the arm 3. In this way, the pressing member 34 functions as a counterbalance by using its own restoring force. Therefore, the pressing member 34 can apply a force in the opposite direction to the rotational direction to the arm 3 without using a mechanism such as a gas spring that seals compressed fluid. Therefore, the rotation holding device 31 can be made more compact. According to the embodiment described above, the magnitude of the force acting on the arm 3 in the direction opposite to the rotational direction can be adjusted depending on the number of turns and wire diameter of the coil spring.
次に、図８及び図９を参照して、本発の他の実施形態に係る回転保持装置４１について説明する。回転保持装置４１は、一又は複数の押圧部材４に代えて押圧部材４４を備える点で回転保持装置１と異なっている。回転保持装置４１の構成要素のうち回転保持装置１の構成要素と共通するものについてはその説明を省略する。 Next, a rotation holding device 41 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The rotation holding device 41 differs from the rotation holding device 1 in that it includes a pressing member 44 instead of one or more pressing members 4. Descriptions of components of the rotation holding device 41 that are common to those of the rotation holding device 1 will be omitted.
押圧部材４４は、圧縮コイルばねである。図示の実施形態において、押圧部材４４は、第１圧縮コイルばね４４ａと、第２圧縮コイルばね４４ｂと、を有する。図示の実施形態において、ケース２ａは、収容部４２を有する。押圧部材４４は、収容部４２に収容される。収容部４２は、回転軸Ｘの径方向に延びる底壁４２ａと、この底壁４２ａの径方向外端に接続されており回転軸Ｘ周りの周方向に延びる周壁４２ｂと、を有する。周壁４２ｂは、底壁４２ａから回転軸Ｘに沿ってアーム３に向かって突出している。この底壁４２ａと周壁４２ｂとにより収容凹部４２ｃが画定される。よって、収容凹部４２ｃは、回転軸Ｘの周りの周方向に沿って延びる。図示のように、収容凹部４２ｃには、アーム３の支持部３ｂが挿入される。 The pressing member 44 is a compression coil spring. In the illustrated embodiment, the pressing member 44 includes a first compression coil spring 44a and a second compression coil spring 44b. In the illustrated embodiment, the case 2 a has a housing section 42 . The pressing member 44 is housed in the housing section 42 . The housing portion 42 has a bottom wall 42a extending in the radial direction of the rotation axis X, and a peripheral wall 42b connected to the radial outer end of the bottom wall 42a and extending in the circumferential direction around the rotation axis X. The peripheral wall 42b projects toward the arm 3 along the rotation axis X from the bottom wall 42a. A housing recess 42c is defined by the bottom wall 42a and the peripheral wall 42b. Therefore, the accommodation recess 42c extends along the circumferential direction around the rotation axis X. As illustrated, the support portion 3b of the arm 3 is inserted into the accommodation recess 42c.
収容部４２の底壁４２ａには、回転軸Ｘ方向に突出する凸部４２ｄが設けられる。言い換えると、収容部４２は、底壁４２ａから突出する凸部４２ｄを有する。図９に示されているように、第１圧縮コイルばね４４ａは収容凹部４２ｃに挿入されたアーム３の支持部３ｂと凸部４２ｄの周方向の一方の端面４２ｄ１との間に設けられ、第２圧縮コイルばね４４ｂは収容凹部４２ｃに挿入されたアーム３の支持部３ｂと凸部４２ｄの周方向の他方の端面４２ｄ２との間に設けられる。このように、押圧部材４４は、この収容凹部４２ｃ内に収容される。よって、押圧部材４４は、回転軸Ｘ周りの周方向に延伸する。このように、押圧部材４４は、アーム３の支持部３ｂとケース２ａの一部である凸部４２ｄとの間に設けられる。押圧部材３４の数、材料、寸法、構造は、特定の態様に限定されない。 The bottom wall 42a of the accommodating portion 42 is provided with a protrusion 42d that protrudes in the direction of the rotation axis X. In other words, the accommodating portion 42 has a convex portion 42d that protrudes from the bottom wall 42a. As shown in FIG. 9, the first compression coil spring 44a is provided between the support portion 3b of the arm 3 inserted into the accommodation recess 42c and one circumferential end surface 42d1 of the convex portion 42d. The two-compression coil spring 44b is provided between the support portion 3b of the arm 3 inserted into the accommodation recess 42c and the other circumferential end surface 42d2 of the convex portion 42d. In this way, the pressing member 44 is accommodated within this accommodation recess 42c. Therefore, the pressing member 44 extends in the circumferential direction around the rotation axis X. In this way, the pressing member 44 is provided between the support portion 3b of the arm 3 and the convex portion 42d that is a part of the case 2a. The number, material, dimensions, and structure of the pressing members 34 are not limited to any particular embodiment.
上記の回転保持装置４１によれば、押圧部材４４によりアーム３に対してアーム３の回転方向とは逆方向に力を作用させることができる。押圧部材４４は圧縮コイルばねでありその一端がアーム３に接続されていることから、アーム３の回転によって弾性変形する。この弾性変形した圧縮コイルばねの復元力が、アーム３に対してアーム３の回転方向とは逆向きに作用する。このように、押圧部材４４は、自身の復元力を利用してカウンターバランスとして機能する。このため、押圧部材４４は、ガススプリング等の圧縮流体を密閉する機構を用いずにアーム３へ回転方向とは逆向きの力を作用させることができる。したがって、回転保持装置４１のコンパクト化が可能となる。上記の実施形態によれば、圧縮コイルばねの巻数や線径に応じて、アーム３に作用させる回転方向とは逆向きの力の大きさを調整できる。アーム３が可動範囲の終端にあるときに、押圧部材４４からアーム３に作用する力が最も大きくなる。押圧部材４４によれば、そのばね定数に応じた力をアーム３に作用させることができる。 According to the rotation holding device 41 described above, force can be applied to the arm 3 by the pressing member 44 in a direction opposite to the direction of rotation of the arm 3. Since the pressing member 44 is a compression coil spring and one end thereof is connected to the arm 3, it is elastically deformed by the rotation of the arm 3. The restoring force of this elastically deformed compression coil spring acts on the arm 3 in a direction opposite to the direction of rotation of the arm 3. In this way, the pressing member 44 functions as a counterbalance by using its own restoring force. Therefore, the pressing member 44 can apply a force in the opposite direction to the rotational direction to the arm 3 without using a mechanism such as a gas spring that seals compressed fluid. Therefore, the rotation holding device 41 can be made more compact. According to the above embodiment, the magnitude of the force acting on the arm 3 in the opposite direction to the rotational direction can be adjusted depending on the number of turns and wire diameter of the compression coil spring. When the arm 3 is at the end of its movable range, the force acting on the arm 3 from the pressing member 44 is the largest. According to the pressing member 44, a force corresponding to its spring constant can be applied to the arm 3.
上記の実施形態によれば、押圧部材４４は、回転軸Ｘ周りの周方向に沿って配置されているので、回転保持装置４１の径方向寸法を小さくすることができる。上記の実施形態によれば、押圧部材４４が収容凹部４２ｃに収容されているので、減速機２とともに押圧部材４４を運搬することができる。 According to the embodiment described above, since the pressing member 44 is arranged along the circumferential direction around the rotation axis X, the radial dimension of the rotation holding device 41 can be reduced. According to the embodiment described above, since the pressing member 44 is accommodated in the housing recess 42c, the pressing member 44 can be transported together with the speed reducer 2.
本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。 The dimensions, materials, and arrangement of each component described herein are not limited to those explicitly described in the embodiments, and each component may be any number that may fall within the scope of the present invention. dimensions, materials, and arrangements. Further, components not explicitly described in this specification can be added to the described embodiments, or some of the components described in each embodiment can be omitted.
上記の各実施形態は、適宜組み合わされてもよい。複数の実施形態を組み合わせることで実現される態様も、本発明の一実施形態となり得る。 Each of the above embodiments may be combined as appropriate. An aspect realized by combining a plurality of embodiments can also be an embodiment of the present invention.
本発明は、ロボット以外の装置にも適用され得る。本発明が適用される装置は、第１部材と、前記第１部材に回転可能に保持された第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に設けられ前記第２部材に対して前記第２部材の回転とは反対方向の力を作用させる押圧部材と、を有する。上記のケース２ａが第１部材の例であり、アーム３が第２部材の例である。また、押圧部材４、１４、２４、３４、４４は、本発明に適用可能な押圧部材の例である。 The present invention can also be applied to devices other than robots. A device to which the present invention is applied includes a first member, a second member rotatably held by the first member, and a second member provided between the first member and the second member, and a second member rotatably held by the first member. a pressing member that applies a force in a direction opposite to the rotation of the second member. The case 2a described above is an example of the first member, and the arm 3 is an example of the second member. Further, the pressing members 4, 14, 24, 34, and 44 are examples of pressing members applicable to the present invention.
押圧部材４、１４、２４、３４、４４は、繊維強化樹脂から作製されてもよい。これにより、押圧部材４、１４、２４、３４、４４を軽量化することができる。 The pressing members 4, 14, 24, 34, 44 may be made of fiber reinforced resin. Thereby, the weight of the pressing members 4, 14, 24, 34, 44 can be reduced.
１、１１、２１、３１、４１ 回転保持装置
２ 減速機
２ａ ケース
２ｂ 減速機構
３ アーム
４、１４，２４，３４、４４ 押圧部材
1, 11, 21, 31, 41 Rotation holding device 2 Reduction gear 2a Case 2b Reduction mechanism 3 Arm 4, 14, 24, 34, 44 Pressing member
Claims (12)
一端が前記ケースに固定され、他端が前記アームに固定され、前記アームに対して前記減速機構による回転とは反対方向の力を作用させる押圧部材と、
を備える回転保持装置。 a reduction gear having a case including an outer circumferential surface at least partially formed in a circular shape ; and a reduction gear that is rotatably held relative to the case on the inner circumferential side of the case and outputs rotation to an arm;
a pressing member having one end fixed to the case and the other end fixed to the arm, and applying a force to the arm in a direction opposite to rotation by the speed reduction mechanism ;
A rotation holding device comprising:
請求項１に記載の回転保持装置。 the pressing member is a leaf spring;
The rotation holding device according to claim 1 .
請求項１に記載の回転保持装置。 the pressing member is a torsion bar;
The rotation holding device according to claim 1 .
請求項１に記載の回転保持装置。 the pressing member is a clockwork spring;
The rotation holding device according to claim 1 .
請求項１に記載の回転保持装置。 the pressing member is a coil spring;
The rotation holding device according to claim 1 .
請求項１に記載の回転保持装置。 the pressing member is a compression coil spring;
The rotation holding device according to claim 1 .
前記基部に回転可能に保持されたアームと、
少なくとも一部が円形に形成された外周面を含むケースと、前記ケースの内周側に前記ケースに対して回転可能に保持されアームに回転を出力する減速機構と、を有する減速機と、
一端が前記ケースに固定され、他端が前記アームに固定され、前記アームに対して前記アームの回転とは反対方向の力を作用させる押圧部材と、
を備えるロボット。 The base and
an arm rotatably held at the base;
a reduction gear having a case including an outer circumferential surface at least partially formed in a circular shape; and a reduction gear that is rotatably held relative to the case on the inner circumferential side of the case and outputs rotation to an arm;
a pressing member having one end fixed to the case and the other end fixed to the arm, and applying a force to the arm in a direction opposite to the rotation of the arm;
A robot equipped with
請求項７に記載のロボット。 the pressing member is a leaf spring;
The robot according to claim 7.
請求項７に記載のロボット。 the pressing member is a torsion bar;
The robot according to claim 7.
請求項７に記載のロボット。 the pressing member is a clockwork spring;
The robot according to claim 7.
請求項７に記載のロボット。 the pressing member is a coil spring;
The robot according to claim 7.
請求項７に記載のロボット。 the pressing member is a compression coil spring;
The robot according to claim 7.
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