JPH041397Y2 - - Google Patents

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JPH041397Y2
JPH041397Y2 JP1985024071U JP2407185U JPH041397Y2 JP H041397 Y2 JPH041397 Y2 JP H041397Y2 JP 1985024071 U JP1985024071 U JP 1985024071U JP 2407185 U JP2407185 U JP 2407185U JP H041397 Y2 JPH041397 Y2 JP H041397Y2
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arm
drive type
harmonic drive
gear
fixed
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はロボツト等の関節機構に関し、歯車減
速機の歯車の噛み合い〓間によるバツクラツシユ
発生を効果的に防止し、アームの駆動精度を向上
させるとともに、小形でかつ簡素な関節機構を実
現するものである。
[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] The present invention relates to joint mechanisms of robots, etc., and effectively prevents the occurrence of backlash due to the meshing of the gears of a gear reducer and improves the drive accuracy of the arm. At the same time, it realizes a small and simple joint mechanism.

〔従来技術と考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

ロボツトの関節機構においては、比較的回転角
速度は小さいが大きいトルクを必要とするため、
従来から多段の歯車による減速機が用いられてい
る。
In robot joint mechanisms, the rotational angular velocity is relatively small but large torque is required.
Conventionally, reduction gears using multi-stage gears have been used.

しかし歯車減速機を用いた場合、バツクラツシ
ユの発生が避けられず、アームの駆動精度低下の
原因となつている。また、多関節型ロボツトの場
合には、先端の関節部の駆動にチエーン、リンク
等の伝動機構が多用されているが、機構が複雑
で、効率も悪い等の難点がある。
However, when a gear reducer is used, the occurrence of backlash is unavoidable, which causes a decrease in the driving accuracy of the arm. Furthermore, in the case of multi-jointed robots, transmission mechanisms such as chains and links are often used to drive the joints at the tip, but these mechanisms have drawbacks such as being complex and inefficient.

これに対し、特開昭51−94062号公報や特開昭
50−89756号公報等に記載されている調和型の減
速機は、内歯歯車の歯数と、これに噛み合う外歯
歯車の歯数の差を利用して、比較的大きな減速比
が得られるので、関節機構に適している。
On the other hand, JP-A-51-94062 and JP-A-Sho
The harmonic type reducer described in Publication No. 50-89756 etc. uses the difference between the number of teeth of the internal gear and the number of teeth of the external gear that meshes with it to obtain a relatively large reduction ratio. Therefore, it is suitable for joint mechanisms.

しかしながら、調和型減速機は、第1図に示す
ような回転角−トルク特性を有している。a−b
部は歯車の噛み合い〓間に起因するバツクラツシ
ユで、最小の場合でも3分程度は生じる。これを
全長1mのアームに想定すると、先端で0.9mmにも
相当する。b−c部、a−e部は、調和駆動型減
速機固有のもので、歯の噛み合いが不均一なこと
等に起因する剛性の低い部分におけるバツクラツ
シユであり、駆動側歯車が0→cまで、または0
→eまで回転して始めて、c−d部、e−f部の
均一な剛性が得られる。
However, the harmonic reducer has rotation angle-torque characteristics as shown in FIG. a-b
This is due to the backlash caused by the meshing of the gears, which takes about 3 minutes at the minimum. Assuming this for an arm with a total length of 1m, the tip would be equivalent to 0.9mm. Parts b-c and a-e are unique to harmonic drive type reducers, and are bumps in areas with low rigidity due to uneven tooth meshing, and the drive side gear changes from 0 to c. , or 0
→ Uniform rigidity of parts c-d and parts e-f can be obtained only after rotation to e.

本考案の技術的課題は、調和駆動型減速機を利
用した大減速比の関節機構におけるこのような問
題を解決して、歯車の噛み合い〓間に起因するバ
ツクラツシユはもちろん、調和駆動型減速機固有
の剛性の低い部分におけるバツクラツシユをも除
去することで、減速比の大きな調和駆動型減速機
を関節機構に実用化可能とし、かつ関節機構を小
形化することにある。
The technical problem of this invention is to solve such problems in a joint mechanism with a large reduction ratio using a harmonic drive type reducer, and to solve not only the problems caused by the meshing of gears but also the problems inherent in a harmonic drive type reducer. The purpose of this invention is to make it possible to put a harmonic drive type reducer with a large reduction ratio into practical use as a joint mechanism, and to downsize the joint mechanism by also eliminating bumps in the low-rigidity parts of the joint mechanism.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第4図に示すように、第一のアーム21と第二
のアーム22との間の関節動作部において、駆動
軸4′の両端が第一のアーム21に回転可能に支
持されている。
As shown in FIG. 4, both ends of the drive shaft 4' are rotatably supported by the first arm 21 at the joint between the first arm 21 and the second arm 22. As shown in FIG.

そして、前記の両側の支持部の間において、モ
ータMのインナー側を該駆動軸4′に固定され、
アウター側が第二のアーム22に固定されてい
る。しかも、内歯歯車と可撓性外歯歯車との歯数
の差を利用した調和駆動型減速機A,Bの2組
を、それぞれ前記モータMを挟んだ両側のほぼ対
称位置に配置して、調和駆動型減速機A,Bの可
撓性外歯歯車10a,10bを駆動軸4′に取り
付けた構成になつている。
The inner side of the motor M is fixed to the drive shaft 4' between the supporting parts on both sides,
The outer side is fixed to the second arm 22. Moreover, two sets of harmonic drive type reducers A and B, which utilize the difference in the number of teeth between an internal gear and a flexible external gear, are arranged at approximately symmetrical positions on both sides of the motor M, respectively. , flexible external gears 10a and 10b of harmonic drive type reducers A and B are attached to a drive shaft 4'.

調和駆動型減速機A,Bは、それぞれ1つの可
撓性外歯歯車10a,10bに対して、固定内歯
歯車11a,11bと出力内歯歯車12a,12
bの2つの内歯歯車が噛み合つている。そして、
両調和駆動型減速機A,Bの固定内歯歯車11
a,11bはそれぞれ第一のアーム21に取り付
けられ、出力内歯歯車12a,12bはそれぞれ
第二のアーム22に取り付けられている。
The harmonic drive type reducers A and B have fixed internal gears 11a and 11b and output internal gears 12a and 12 for one flexible external gear 10a and 10b, respectively.
The two internal gears b are meshed. and,
Fixed internal gear 11 of both harmonic drive type reducers A and B
a, 11b are each attached to the first arm 21, and output internal gears 12a, 12b are each attached to the second arm 22.

このとき、片方の調和駆動型減速機Aの可撓性
外歯歯車10aと他方の調和駆動型減速機Bの可
撓性外歯歯車10bとでは、内歯歯車との接触面
の方向が逆になるように、調和駆動型減速機Aの
出力内歯歯車12a〔または固定内歯歯車11a〕
と調和駆動型減速機Bの出力内歯歯車12b〔ま
たは固定内歯歯車11b〕を回転方向にずらして
偏角を与えた状態で固定されている。
At this time, the flexible external gear 10a of one harmonic drive type reducer A and the flexible external gear 10b of the other harmonic drive type reducer B have their contact surfaces with the internal gears in opposite directions. Output internal gear 12a [or fixed internal gear 11a] of harmonic drive type reducer A so that
The output internal gear 12b (or fixed internal gear 11b) of the harmonic drive type reducer B is shifted in the rotational direction and fixed at an angle of deviation.

〔実施例〕〔Example〕

次に本考案による関節機構の実施例を図に基づ
いて説明する。第3図は多関節アーム型ロボツト
の側面図で、第4図は第3図の−′拡大断面
図である。図において、1は基台、21〜25は
アームである。アーム21〜25は、関節3,
3′で屈曲または回転可能に連結されている。
Next, an embodiment of the joint mechanism according to the present invention will be described based on the drawings. FIG. 3 is a side view of the multi-joint arm type robot, and FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line -' of FIG. In the figure, 1 is a base, and 21 to 25 are arms. The arms 21 to 25 have joints 3,
3' is connected in a bendable or rotatable manner.

第4図は、第1番目の屈曲関節3の拡大断面図
であり、回転軸4の両端が、第1アーム21に対
し回転可能に支持されており、この支持部の間に
おいて、回転軸4の中間部にモータMのロータ5
が固定され、このロータ5を挟んで一対の調和駆
動型減速機A,Bが配設されている。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of the first bending joint 3, in which both ends of the rotating shaft 4 are rotatably supported by the first arm 21, and between these support parts, the rotating shaft 4 is The rotor 5 of motor M is in the middle part of
is fixed, and a pair of harmonic drive type reducers A and B are arranged with the rotor 5 in between.

ロータ5の外側のステータ6は、第2アーム2
2に固定されていて、駆動源であるモータMを構
成し、回転軸4は駆動軸4′となつている。そし
て駆動軸4′に、調和駆動型減速機A,Bの入力
軸8a,8bが固定されている。
The stator 6 outside the rotor 5 is connected to the second arm 2
The rotating shaft 4 serves as a driving shaft 4'. Input shafts 8a and 8b of harmonic drive type reducers A and B are fixed to the drive shaft 4'.

第5図は、調和駆動型減速機Aの左側面図であ
り、内側から順に、楕円形の入力軸8a,ベアリ
ング9a…、可撓性材料から成る外歯歯車10
a、外歯歯車10aの円周上の2点でそれぞれ噛
み合つており、かつ外歯歯車10aより歯数の少
ない固定内歯歯車11a,および固定内歯歯車1
1aの裏側に配設された出力内歯歯車12aとか
らなつている。もう一方の調和駆動型減速機B
も、同様に入力軸8b、ベアリング9b、外歯歯
車10b、固定内歯歯車11b、および出力内歯
歯車12bで構成されている。
FIG. 5 is a left side view of the harmonic drive type reducer A, and in order from the inside, an elliptical input shaft 8a, a bearing 9a, . . . , an external gear 10 made of a flexible material.
a, a fixed internal gear 11a that meshes with the external gear 10a at two points on its circumference and has fewer teeth than the external gear 10a, and a fixed internal gear 1
1a and an output internal gear 12a disposed on the back side. The other harmonic drive type reducer B
Similarly, it is composed of an input shaft 8b, a bearing 9b, an external gear 10b, a fixed internal gear 11b, and an output internal gear 12b.

各調和駆動型減速機A,Bの固定内歯歯車11
a,11bは、一次側部材となる第1アーム21
に固定されており、出力内歯歯車12a,12b
は、二次側部材となる第2アーム22に固定され
ている。固定内歯歯車11a,11bと出力内歯
歯車12a,12bの少なくとも一方の内歯歯
車、例えば出力内歯歯車12aと12bは、第6
図のように互いに異なる回転方向へずらすことに
より偏各αを与えた状態で、第2アーム22に固
定されている。
Fixed internal gear 11 of each harmonic drive type reducer A, B
a, 11b are first arms 21 serving as primary side members;
is fixed to the output internal gears 12a, 12b.
is fixed to the second arm 22, which serves as a secondary side member. At least one of the fixed internal gears 11a and 11b and the output internal gears 12a and 12b, for example, the output internal gears 12a and 12b is the sixth internal gear.
As shown in the figure, they are fixed to the second arm 22 in a state where the biases α are applied by shifting them in different rotational directions.

次に、この構成における関節機構の動作を説明
する。第5図において、駆動軸4′がロータ5で
駆動されて反時計方向に回転すると、楕円形の入
力軸8a,8bが同じ方向に回転する。入力軸8
a,8bが反時計方向に回転すると、外歯歯車1
0a,10bは、可撓性材料から成るため、入力
軸8a,8bの回転に従つて変形し、固定内歯歯
車11a,11bと噛み合いながら、入力軸8
a,8bが1回転する毎に歯数の差だけ時計方向
に回転し、出力内歯歯車12a,12bを歯数の
差だけ時計方向へ回転させ、第2アーム22を屈
曲させる。
Next, the operation of the joint mechanism in this configuration will be explained. In FIG. 5, when the drive shaft 4' is driven by the rotor 5 and rotates counterclockwise, the oval input shafts 8a and 8b rotate in the same direction. Input shaft 8
When a and 8b rotate counterclockwise, external gear 1
Since 0a and 10b are made of flexible material, they deform as the input shafts 8a and 8b rotate, and while meshing with the fixed internal gears 11a and 11b, the input shafts 8
Each time a and 8b rotate once, they rotate clockwise by the difference in the number of teeth, rotate the output internal gears 12a and 12b clockwise by the difference in the number of teeth, and bend the second arm 22.

次に停止後、駆動軸4′が反対方向へ回転する
と、可撓性外歯歯車10a,10bが逆回転して
第2アーム22を伸長させる。このとき、出力内
歯歯車12a,12b間に偏角αが与えられてい
るため、第7図のように外歯歯車10aと外歯歯
車10bとは、出力内歯歯車12a,12bとの
歯の接触面が逆になつている。すなわち、イ図の
ように外歯歯車10aの歯面13aと出力内歯歯
車12aの歯面14aは、反時計方向にその歯面
同士を接触させ、同図ロのように外歯歯車10b
の歯面13bと出力内歯歯車12bの歯面14b
は、時計方向にその歯面同士を接触させている。
このため駆動軸4′が回転すると、可撓性外歯歯
車の反時計方向回転には左の調和駆動型減速機A
でバツクラツシユが防止され、外歯歯車の時計方
向回転には右の調和駆動型減速機Bでバツクラツ
シユが防止されることになり、結局駆動軸4′が
どの方向に回転しても常にバツクラツシユは発生
しない。
Next, after stopping, when the drive shaft 4' rotates in the opposite direction, the flexible external gears 10a and 10b rotate in the opposite direction, causing the second arm 22 to extend. At this time, since an argument α is given between the output internal gears 12a and 12b, as shown in FIG. The contact surfaces are reversed. That is, the tooth surface 13a of the external gear 10a and the tooth surface 14a of the output internal gear 12a are brought into contact with each other in the counterclockwise direction as shown in FIG.
tooth surface 13b of the output internal gear 12b and tooth surface 14b of the output internal gear 12b.
has its tooth surfaces in contact with each other in a clockwise direction.
Therefore, when the drive shaft 4' rotates, the counterclockwise rotation of the flexible external gear requires the left harmonic drive type reducer A.
When the external gear rotates in the clockwise direction, the harmonic drive type reducer B on the right prevents the backlash from occurring.In the end, no matter which direction the drive shaft 4' rotates, backlash always occurs. do not.

従来のバツクラツシユ除去機構は、実公昭48−
30782号公報や実開昭55−120849号公報などに記
載されているように、特別にスプリングを設けて
二つの歯車をずらすとともに、共通の相手歯車に
接触圧を与えるようにしているため、駆動系の剛
性はスプリングの剛性に依存し、高い剛性が必要
なロボツトの関節機構には適しない。これに対し
本考案は、二つの独立した可撓性の外歯歯車10
a,10bに対し、例えば出力内歯歯車12a,
12bを逆方向にずらして噛合い接触させた状態
で、固定されている。そのため、可撓性外歯歯車
10a,10bの剛性がスプリングよりはるかに
大きく、また二組の調和駆動型減速機A,Bの軸
とモータ軸が一体化され、小形な構造となつてい
る。
The conventional backlash removal mechanism was developed in 1973.
As described in Publication No. 30782 and Japanese Utility Model Application Publication No. 55-120849, a special spring is provided to shift the two gears and apply contact pressure to the common mating gear, so the drive The rigidity of the system depends on the rigidity of the spring, so it is not suitable for robot joint mechanisms that require high rigidity. In contrast, the present invention has two independent flexible external gears 10.
a, 10b, for example, output internal gears 12a,
12b is shifted in the opposite direction and is fixed in meshing contact. Therefore, the rigidity of the flexible external gears 10a and 10b is much greater than that of the spring, and the shafts of the two sets of harmonic drive type reducers A and B are integrated with the motor shaft, resulting in a compact structure.

調和駆動型減速機は、第5図のように入力軸8
aと可撓性外歯歯車10aとの間にベアリング9
aが介在していることや、薄肉でしかも可撓性の
ある外歯歯車10a,10bを使用しているこ
と、歯の噛み合いが不均一なことなどにより、第
1図に示すように、剛性の低い部分0−a,0−
bが避けられず、調和駆動型減速機固有の問題と
されている。
The harmonic drive type reducer has an input shaft 8 as shown in Fig. 5.
A bearing 9 is provided between the flexible external gear 10a and the flexible external gear 10a.
As shown in Fig. 1, the rigidity The lower part of 0-a, 0-
b is unavoidable and is considered to be a problem unique to harmonic drive type reducers.

ところが、前記のように、調和駆動型減速機A
とBとの間で偏角αが与えられ、第7図のように
二つの可撓性外歯歯車10a,10bの接触面方
向が逆向きで、可撓性外歯歯車10a,10bの
可撓性による弾力で常に噛合い接触圧が維持され
るため、調和駆動型減速機固有の剛性の低い部分
も除去され、第2図のように剛性が高くかつ均一
な特性が得られる。しかも、第1アームと第2ア
ームの力の伝達系を、第一アーム→固定内歯歯車
11a→可撓性外歯歯車10a→出力内歯歯車1
2a→第二アーム→出力内歯歯車12b→可撓性
外歯歯車10b→固定内歯歯車11b→第一アー
ム、のルートのクローズドループとすることで、
調和駆動型減速機固有のバツクラツシユおよび低
剛性部の除去を、スプリングなどを付加すること
なく、簡単な構成で確実に実現できる。
However, as mentioned above, the harmonic drive type reducer A
A deflection angle α is given between Since the meshing contact pressure is always maintained due to the elasticity caused by the flexibility, the low rigidity parts inherent to the harmonic drive type reducer are also removed, and high rigidity and uniform characteristics as shown in FIG. 2 are obtained. Moreover, the force transmission system of the first arm and the second arm is changed from the first arm to the fixed internal gear 11a to the flexible external gear 10a to the output internal gear 1.
By creating a closed loop with the route 2a → second arm → output internal gear 12b → flexible external gear 10b → fixed internal gear 11b → first arm,
It is possible to reliably eliminate the backlash and low rigidity parts inherent in harmonic drive type reducers with a simple configuration without adding springs or the like.

また、第7図に示すように、出力内歯歯車12
a,12bを逆向きにずらして、独立した二つの
可撓性外歯歯車10a,10bの接触面を逆にす
ることで、出力側から見た関節機構自体の総合剛
性が2倍に向上する。すなわち、第7イの接触方
向におけるトルクは接触圧+回転力となるのに対
し、第7図ロの接触方向におけるトルクは接触圧
−回転力となる。これを回転角−トルク特性図で
示すと、第8図a,bのような曲線となる。した
がつて、出力側から見た場合は、第8図cに示す
ように、第8図a,b曲線の差の特性となり、剛
性が約2倍となる。このため、関節機構の固有振
動数が高くなり、高速な位置決めが可能となる。
Further, as shown in FIG. 7, the output internal gear 12
By shifting a and 12b in opposite directions and reversing the contact surfaces of the two independent flexible external gears 10a and 10b, the overall rigidity of the joint mechanism itself as seen from the output side is doubled. . That is, the torque in the contact direction shown in FIG. 7A becomes contact pressure plus rotational force, whereas the torque in the contact direction shown in FIG. 7B becomes contact pressure minus rotational force. If this is shown in a rotation angle-torque characteristic diagram, the curves will be as shown in FIG. 8a and b. Therefore, when viewed from the output side, as shown in FIG. 8c, the characteristic is the difference between the curves a and b in FIG. 8, and the rigidity is approximately doubled. Therefore, the natural frequency of the joint mechanism becomes high, and high-speed positioning becomes possible.

さらに、駆動モータMの両側に対称に調和駆動
型減速機A,Bを配置したことにより、モータM
から見た特性が、正転・逆転において均一とな
り、制御性が向上する。すなわち、バツクラツシ
ユを除去する手法として、複数の歯車に偏差を持
たせて配置することは周知の事項である。しかし
ながら、複数の歯車を偏差をもたせて回転軸に取
付けた場合に、滑らかな回転(動力伝達)を行な
わせようとすると、回転軸をねじれ易くする必要
があるが、動力伝達の点から考えると、応答周波
数が低くなつてしまう。したがつて、英国特許第
1270266号明細書の記載を応用して、モータの一
方側に2つの調和駆動型減速機を配置すると、モ
ータから遠い方の歯車の動力伝達が遅れるため、
正常動作する限界速度が低くなつてしまうが、本
考案の構成においては、左右両方向の加減速に対
する応答レスポンスが対称であり、両者の限界速
度を揃えることができ、ロボツトの関節部に用い
る場合に、制御が極めて容易になるという効果が
ある。また、調和駆動型減速機A,Bを駆動する
モータMを、両者のほぼ中間位置に配置している
ので、関節機構の正常動作の限界速度を高くする
ことができる。
Furthermore, by arranging the harmonic drive type reducers A and B symmetrically on both sides of the drive motor M, the motor M
The characteristics seen from the front are uniform in forward and reverse rotations, improving controllability. That is, as a method for eliminating backlash, it is a well-known matter to arrange a plurality of gears with deviations. However, when multiple gears are attached to a rotating shaft with some deviation, in order to achieve smooth rotation (power transmission), it is necessary to make the rotating shaft easy to twist, but from the point of view of power transmission. , the response frequency becomes low. Therefore, British patent no.
Applying the description in the specification of No. 1270266, if two harmonic drive type reducers are placed on one side of the motor, the power transmission of the gear farther from the motor will be delayed.
However, in the configuration of the present invention, the response to acceleration and deceleration in both left and right directions is symmetrical, and the critical speeds for both can be made the same, making it suitable for use in robot joints. This has the effect of making control extremely easy. In addition, since the motor M that drives the harmonic drive type reducers A and B is disposed at a substantially intermediate position between the two, the limit speed for normal operation of the joint mechanism can be increased.

なお実施例では屈曲関節3で説明したが、回転
関節3′にも本考案を実施できることは言うまで
もない。
Although the embodiment has been explained using the bending joint 3, it goes without saying that the present invention can also be applied to the rotary joint 3'.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上のように本考案によれば、逆向きにずらさ
れた内歯歯車が、それぞれ別対の可撓性外歯歯車
に噛み合うように、かつ第一アームと第二アーム
間をクローズドループの状態で固定することで、
調和駆動型減速機固有のバツクラツシユおよび低
剛性部の除去を、スプリングなどを付加すること
なく、簡単な構成で確実に実現できる。
As described above, according to the present invention, internal gears shifted in opposite directions mesh with separate pairs of flexible external gears, and a closed loop is established between the first arm and the second arm. By fixing it with
It is possible to reliably eliminate the backlash and low rigidity parts inherent in harmonic drive type reducers with a simple configuration without adding springs or the like.

また、偏角を与えるために出力側に噛合い接触
圧を付加したことにより、出力側から見た関節機
構自体の剛性を約2倍に高めることができる。
Furthermore, by applying meshing contact pressure to the output side to provide a deflection angle, the rigidity of the joint mechanism itself as viewed from the output side can be approximately doubled.

モータMの両側に調和駆動型減速機A,Bを対
称に配置することにより、モータMから見た特性
が、正転・逆転において均一となる。その結果、
左右両方向の加減速に対する応答レスポンスが対
称であり、両者の限界速度を揃えることができ、
制御が極めて容易になるとともに、関節機構の正
常動作の限界速度を高くすることができる。
By symmetrically arranging the harmonic drive type reducers A and B on both sides of the motor M, the characteristics seen from the motor M become uniform in normal rotation and reverse rotation. the result,
The response to acceleration and deceleration in both left and right directions is symmetrical, allowing the limit speeds of both to be the same.
Control becomes extremely easy, and the critical speed for normal operation of the joint mechanism can be increased.

図示のように、駆動軸4′の両端を第一のアー
ムに支持し、この支持部の間に、駆動モータMお
よび二組の調和駆動型減速機A,Bを内蔵するこ
とで、前記のような本考案特有の効果を奏する機
構を、極めて小形にかつ簡素な構造で実現でき
る。
As shown in the figure, both ends of the drive shaft 4' are supported by the first arm, and a drive motor M and two sets of harmonic drive type reducers A and B are built in between the supports, thereby achieving the above-mentioned A mechanism that provides the effects unique to the present invention can be realized in an extremely small size and with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の調和駆動型減速機単体の回転角
−トルク特性図、第2図はバツクラツシユを除去
した回転角−トルク特性図、第3図〜第6図は本
考案の実施例を示し、第3図は多関節アーム型ロ
ボツトの側面図、第4図は第3図の−′拡大
断面図、第5図は調和駆動型減速機Aの左側面
図、第6図は内歯歯車の偏角を示す図、第7図は
二組の内歯歯車と外歯歯車の噛み合い状態を示す
部分側面図、第8図は本考案の関節機構の剛性向
上の作用を説明する回転角−トルク特性図、であ
る。 図において、21は第一アーム、22は第二ア
ーム、4は回転軸、4′は駆動軸、A,Bは調和
駆動型減速機、10a,10bは可撓性外歯歯
車、11a,11bは固定内歯歯車、12a,1
2bは出力内歯歯車、Mはモータである。
Fig. 1 is a rotation angle-torque characteristic diagram of a single conventional harmonic drive type reducer, Fig. 2 is a rotation angle-torque characteristic diagram with the backlash removed, and Figs. 3 to 6 show examples of the present invention. , Fig. 3 is a side view of the multi-joint arm type robot, Fig. 4 is an enlarged sectional view at -' of Fig. 3, Fig. 5 is a left side view of harmonic drive type reducer A, and Fig. 6 is an internal gear. FIG. 7 is a partial side view showing the meshing state of two sets of internal gears and external gears, and FIG. 8 is a rotation angle diagram illustrating the effect of improving the rigidity of the joint mechanism of the present invention. This is a torque characteristic diagram. In the figure, 21 is a first arm, 22 is a second arm, 4 is a rotating shaft, 4' is a drive shaft, A, B are harmonic drive type reducers, 10a, 10b are flexible external gears, 11a, 11b is a fixed internal gear, 12a, 1
2b is an output internal gear, and M is a motor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 第一のアーム21と第二のアーム22との間の
関節動作部において、 駆動軸4′の両端を第一のアーム21に回転可
能に支持し、 前記の両側の支持部の間において、モータMの
インナー側を該駆動軸4′に固定し、アウター側
を第二のアーム22に固定するとともに、内歯歯
車と可撓性外歯歯車との歯数の差を利用した調和
駆動型減速機A,Bの2組を、それぞれ前記モー
タMを挟んだ両側のほぼ対称位置に配置して、調
和駆動型減速機A,Bの可撓性外歯歯車10a,
10bを駆動軸4′に取り付けたこと、 調和駆動型減速機A,Bは、それぞれ1つの可
撓性外歯歯車に対して、固定内歯歯車と出力内歯
歯車の2つの内歯歯車が噛み合つていること、 両調和駆動型減速機A,Bの固定内歯歯車11
a,11bはそれぞれ第一のアーム21に取り付
けられ、出力内歯歯車12a,12bはそれぞれ
第二のアーム22に取り付けられていること、 片方の調和駆動型減速機Aの可撓性外歯歯車1
0aと他方の調和駆動型減速機Bの可撓性外歯歯
車10bとでは、内歯歯車との接触面の方向が逆
になるように、調和駆動型減速機Aの出力内歯歯
車12a〔または固定内歯歯車11a〕と調和駆
動型減速機Bの出力内歯歯車12b〔または固定
内歯歯車11b〕を回転方向にずらして偏角を与
えた状態で固定されていること、 を特徴とする関節機構。
[Claims for Utility Model Registration] In the joint movement section between the first arm 21 and the second arm 22, both ends of the drive shaft 4' are rotatably supported by the first arm 21, and both ends of the drive shaft 4' are rotatably supported by the first arm 21. The inner side of the motor M is fixed to the drive shaft 4' and the outer side is fixed to the second arm 22 between the supporting parts, and the number of teeth of the internal gear and the flexible external gear is Two sets of harmonic drive type reducers A and B that utilize the difference are arranged at substantially symmetrical positions on both sides of the motor M, respectively, and the flexible external gears 10a of the harmonic drive type reducers A and B are arranged. ,
10b is attached to the drive shaft 4', and each of the harmonic drive type reducers A and B has two internal gears, a fixed internal gear and an output internal gear, for one flexible external gear. The fixed internal gears 11 of both harmonic drive type reducers A and B must be meshed.
a, 11b are each attached to the first arm 21, output internal gears 12a, 12b are each attached to the second arm 22, and one flexible external gear of the harmonic drive type reducer A. 1
0a and the flexible external gear 10b of the other harmonic drive type reducer B, the output internal gear 12a of the harmonic drive type reducer A [ or the fixed internal gear 11a] and the output internal gear 12b of the harmonic drive type reducer B [or the fixed internal gear 11b] are fixed in a state where they are shifted in the rotational direction to give an yaw angle. joint mechanism.
JP2407185U 1985-02-21 1985-02-21 joint mechanism Granted JPS61545U (en)

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JP2407185U JPS61545U (en) 1985-02-21 1985-02-21 joint mechanism

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Publications (2)

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JPS61545U JPS61545U (en) 1986-01-06
JPH041397Y2 true JPH041397Y2 (en) 1992-01-17

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ID=30517885

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1270266A (en) * 1968-04-12 1972-04-12 Lorence Mfg Corp Speed reducing transmission
JPS4841492U (en) * 1971-09-17 1973-05-26

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1270266A (en) * 1968-04-12 1972-04-12 Lorence Mfg Corp Speed reducing transmission
JPS4841492U (en) * 1971-09-17 1973-05-26

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