JPH02129433A - 傘歯車セット及び該セットを用いた産業用ロボットの手首機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は傘歯車に対する予圧調整が好適に実施出来るよ
うにした傘歯車セットに関するものであり、同心上に傘
歯車を多段に配設する機構に利用可能であり、特に産業
用ロボットの手首構造に好適に利用出来るものである。

［従来の技術］ 現在用いられている産業用ロボットの手首には傘歯車が
二段に配置されているものがある。第４Ａ図乃至第４Ｃ
図は従来の産業用ロボット手首機構の要部を示すもので
あり、図に示す如く、αドライブ用のシャフトＡ１の先
端には傘歯車１ビが装着され、βドライブ用の外側シャ
フトＡｔの先端には傘歯車２１′が装着されている。

そして、内側の傘歯車１１’の歯車肩面にボールベアリ
ングＢ１が当接し、ベアリングナツト１５に・はボール
ベアリングＢ２が当接し、ベアリングＢ１と８２との間
には外側傘歯車２１′の内周突出部Ｐ０が介入しており
、シム１９を挟んでベアリングナツト１５によって締め
付けられている。

また、外側の傘歯車２１′は、その歯車肩面２７にボー
ルベアリングＥ３ｇ＋が当接し、ボールベアリング１３
ｚｚがベアリングナツト２５に当接し、ベアリングＢ２
１とＢｔｔとの間にはハウジングＨの突出部Ｐが介入し
ており、ベアリングナツト２５がネジ部２６上で締め付
けられている。

そして、ロボット手首機構の組立にあっては、各ベアリ
ングナツトを締め付けて各傘歯車のベアリングの予圧調
整を行うと共に、シムを介在して各傘歯車の歯当たり、
バックラッシュ調整を行うのであり、歯当たり、バック
ラッシュ調整は、歯の摩耗によっても必要となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第４Ａ乃至第４Ｃ図に示す如く、従来のロボット手首の
傘歯車装置にあっては、外側の傘歯車の歯当たり調整は
、第４Ｂ図に示す如く、ボルトネジＳｔを外して外側傘
歯車セットを矢印Ｆ１の如く外し、シム２９を取り換え
た後、再度傘歯車セットを嵌着してボルトネジＳ２を締
着すれば良いが、内側の傘歯車の歯当たり調整は、第４
Ｃ図に示す如く、外側傘歯車セットをボルトネジＳｔを
外して取り出した後、更にベアリングナツト１５を外し
て内側傘歯車１１′を矢印Ｆ！の如く抜き出して新たな
シム１９を傘歯車１１’のシャフト側から嵌入し、ベア
リングＢ、に当接した後、傘歯車１１’を再度外側の傘
歯車２１’内に嵌入してシム１９をベアリングＢ、と突
出部Ｐ０とで挟み、ベアリングナツト１５を締着する必
要があり、この場合には既に予圧調整されている場合で
もベアリングナツト１５を外すために、ベアリングＢ。

及びＢ、に対して再度予圧調整せねばならず、結局、従
来の傘歯車ユニットにあっては、組付は時、又はシム取
り換え時のベアリングの予圧調整及び歯当たり調整の作
業は非常に手間がかかり、且つ困難であった。

本発明は、多段傘歯車セットを新規な構造とし、前述の
問題点を解消するものである。

〔課題を解決するための手段］ 例えば第１Ａ図に示す如く、傘歯車１１の軸上であって
、歯車肩面１７に当接するベアリングＢ１とベアリング
ナツト１５に当接するベアリングＢ２．Ｂ３との間に、
内輪間座１２と外輪間座１３とを重合配設すると共に、
内輪間座１２の幅２１を外輪間座１３の幅りより予圧調
整寸法δだけ短くして傘歯車セットとするものであり、
外輪間座１３後面ｆ＋にネジ孔ＬＩを設け、外側傘歯車
２１のボルト孔（ｈυを有する内周突出部Ｐ２をシム１
９を介在して外輪間座の後面ｆ、に当接し、ボルトネジ
Ｓ１で外側傘歯車２１を内側傘歯車ｌｌ上に装着して二
段傘歯車セットとするものである。

〔作　用〕

第１Ｂ図に示す如く、ベアリングナツト１５をメータで
計測しながら締着し、適切な力Ｋを各ボールベアリング
Ｂ＋　　、Ｂｔ　　、Ｂ３の内輪に付与して所定予圧に
設定しておけば、シム１９の取り換え作業はボルトネジ
ＳＩを外すだけで達成出来、シム１９の取り換え作業と
、ボールベアリングに対する予圧調整作業とは関係なく
別々に実施出来る。

〔実施例〕

本発明を産業用ロボットの手首構造に適用した。

第３Ａ図は該手首に於ける二段傘歯車構造を示し、第３
Ｂ図及び第３Ｃ図はその作用説明図であり、第１Ａ、第
１Ｂ及び第２図は内側の傘歯車セット説明図である。

図に示す如く、内側の傘歯車１１がその軸線Ｘ−Ｘと直
交する軸線Ｙ−Ｙ上に配置された手首の傘歯車１０と噛
合し、外側の傘歯車２１が同じく手首の傘歯車２０と噛
合している。

内側の傘歯車セットは、第１Ａ、１８図に示す如く、歯
車肩面１７に半径ｒ１のボールベアリングＢ、を当接し
、幅！、の内輪間座１２と、半径ｒｌで幅１２の外輪間
座１３との重ね間座軸を介して、半径ｒ、のボールベア
リングＢｔ、及びＢ３を配し、後方から半径ｒ２のベア
リングナツト１５をネジ部１６で締着する構造とした。

また、外輪間座１３の後面ｆ、からネジ孔１．を歯車軸
線Ｘ−Ｘに平行に、且つネジ孔ｔｌから軸心ＸＸまでの
最小径をｒｔで穿設し、外輪間座の幅ｌ！を内輪間座の
幅ｌ、より予圧用の寸法δだけ大とした（第２図参照）
。なお各部材の半径寸法は、図示の如（ｒｌ＞ｒｔ＞ｒ
ｚ≧ｒ２とした。

外輪の傘歯車２１は、第３Ａ乃至３０図に示す如く、先
端に歯面２８を有する円筒体であり、該円筒体の外周に
は、歯面２８の近傍の外周突設環Ｐ、の後面ｆ２にボー
ルベアリングＢ！ｌを当接し、予圧調節用の幅寸法差を
有する内輪間座２２及び外輪間座２３の重ね間座軸を介
してボールベアリングＢ、□を配し、ベアリングＢ、の
内輪に当接するカラー２４を介して後方からベアリング
ナツト２５をネジ部２６上で締着する構造とし、円筒体
内周にはボルト孔り、を有し、内周半径がｒｌ（ｒｔ　
≧ｒｚ）の突出片Ｐ、を形成した。また、ベアリングＢ
２□とベアリングナツト２５との間にはボルト孔ｈ２を
有する取付環Ｒを遊嵌し、手首ケースＣの内周肩面ｆ、
にはネジ孔ｔ２を穿設した。

手首の駆動機構の外側の傘歯車２１は、シム２９によっ
て歯当たり調節し、ベアリングナツト２５の締め付けに
よってカラー２４を介してベアリングＢ！ｚの内輪を押
圧し、内輪間座２２によっベアリングＢ２□とＢ□とに
予圧調整を行い、取付環Ｒを介してボルトネジＳ２を手
首カラー〇のネジ孔む２に螺入して固定し、内側傘歯車
１１は、外側傘歯車２１の内周突出片Ｐ２の前面と外輪
間座１３の後面ｆ＋　との間にシム１９を介在してボル
トネジＳ１をボルト孔ｈｌに挿通してネジ孔Ｌ１に螺入
して固定すると共に、ベアリングナツト１５の締め付け
によって第１Ｂ図に示す如く、ベアリングＢ３及びＢ、
の内輪に締付力Ｋを及ぼし、且つベアリングＢ、には歯
車の肩面１７からの反力Ｋを及ぼして各ベアリングＢ、
、Ｂ、、Ｂ、の内輪を歪ませて予圧を付与して取り付け
ている。

内側傘歯車セットにあってシム１９の取り換えの必要が
生じた場合、ボルトネジＳ１を外して第３Ｃ図の如く内
側傘歯車セットを外側傘歯車セットからＦ２方向に抜脱
した後、シム１９を取り換えた後に、再度両歯車をボル
トネジＳＩによって組み付ける。この場合、ベアリング
ナラ１−１５を何ら操作する必要はないので、内側傘歯
車セットに於けるベアリングＢ＋　　、Ｂｚ　　、Ｂ３
で既に設定されている予圧状態は何ら変化を受けること
がない。即ち、内側傘歯車セットは、第１Ｂ図に示す予
圧設定状態のま〜でシム１９の取り換えが可能である。

なお、本実施例では内側傘歯車セットで同径のボールベ
アリングＢ２．Ｂ３の２個を用いたが、間座とベアリン
グナツトとの間のベアリングは１個でも良く、要は内側
間座１２が両側のボールベアリングの内輪に当接し、外
輪間座１３が両側のボールベアリングの外輪に当接する
構造であれば、ボールベアリングの予圧設定が出来る。

また、本実施例は産業用ロボットの手首に適用したが、
傘歯車を数段重ねで用いる場所であれば、本発明の適用
が可能であり、本発明は、傘歯車が同心的にボールベア
リングを介して重合する多段傘歯車装置であれば有効に
適用可能である。

〔発明の効果］ 内側傘歯車セットに関しては、ボールベアリングの予圧
を一度設定しておけば、シムによる歯当たり調節は設定
予圧を変更することな〈実施出来、組み付は工数が簡略
化出来、且つ信顛性の低下が防止出来る。

部品メーカーに於いてセットとして取り扱うことが出来
て、製造の合理化が達成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の傘歯車セットの断面図であり、第１
Ｂ図は予圧調整した状態の傘歯車セ・ントの断面図であ
る。 第２図は、本発明に用いる間座の拡大断面間である。 第３Ａ図は本発明を適用したロボットの手首部の部分断
面図であり、第３Ｂ図はその手首部から二段傘歯車セッ
トを外した状態の説明図であり、第３Ｃ図は内側傘歯車
セットを外側傘歯車から外した状態の説明図である。 第４Ａ図は従来のロボットの手首部の部分断面図であり
、第４Ｂ図はその手首部から二段傘歯車セットを外した
状態の説明図であり、第４Ｃ図はその内側傘歯車セット
を外側傘歯車から外した状態の説明図である。 １０　、１１　、２０　、２１・・・傘歯車、１２　、
２２・・・内輪間座、　　１３．２３・・・外輪間座、
１５　、２５・・・ベアリングナツト、１６　、２６・
・・ネジ部、　　　　１７・・・歯車馬面、１８　、２
８・・・歯面、 １９　、２９・・・シム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、傘歯車（１１）の軸上で、歯車肩面（１７）に当接
   するベアリング（Ｂ＿１）と、ベアリングナット（１５
   ）に当接するベアリング（Ｂ＿２、Ｂ＿３）との間に、
   内輪間座（１２）と外輪間座（１３）とを重合配設する
   と共に、内輪間座（１２）の幅（ｌ＿１、）を外輪間座
   （１３）の幅（ｌ＿２）より予圧調整寸法（δ）だけ短
   くし、且つ外輪間座（１３）後面（ｆ＿１）にネジ孔（
   ｔ＿１、）を設けた傘歯車セット。 ２、請求項１記載の傘歯車セットの外輪間座（１３）の
   後面（ｆ＿１）に、外輪傘歯車（２１）の円筒部内周の
   ボルト孔（ｈ＿１）を有する内周突出片（Ｐ＿０）をシ
   ム（１９）を介在して当接してボルトネジ（Ｓ＿１）を
   ボルト孔（ｈ＿１）を介してネジ孔（ｔ＿１）に螺入し
   、外側傘歯車（２１）を傘歯車（１１）セット外周に着
   脱自在に装着した多段傘歯車セット。 ３、ボルトネジ（Ｓ＿１）を外すことにより外側傘歯車
   （２１）が傘歯車（１１）セットから後方へ摺動抜脱出
   来る請求項２記載の多段傘歯車セット。 ４、請求項３記載の多段傘歯車セットを手首ケース（Ｃ
   ）内に装着した産業用ロボットの手首機構。