JPH08152050A - タイミングベルト減速機構 - Google Patents
タイミングベルト減速機構Info
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- JPH08152050A JPH08152050A JP29528594A JP29528594A JPH08152050A JP H08152050 A JPH08152050 A JP H08152050A JP 29528594 A JP29528594 A JP 29528594A JP 29528594 A JP29528594 A JP 29528594A JP H08152050 A JPH08152050 A JP H08152050A
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- pulley
- toothed pulley
- toothed
- pulleys
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高い減速比を実現することが可能でありなが
ら、構造が単純なタイミングベルト減速機構を提供す
る。 【構成】ピッチが１〜３mmであり、歯数が１０〜１５歯
である第１の歯付きプーリ８２と、ピッチが第１の歯付
きプーリ８２と同一で、歯数が第１の歯付きプーリ８２
の１０倍〜２５倍の第２の歯付きプーリ８３と、第１の
歯付きプーリ８２と第２の歯付きプーリ８３に巻きかけ
られたタイミングベルト８４と、タイミングベルト８４
を、第１の歯付きプーリ８２への巻き付け角度が１８０
°以上、第２の歯付きプーリ８３への巻き付け角度が２
７０°以上となるように、第１及び第２の歯付きプーリ
８２,８３に巻き付ける方向に押し付ける一対のアイド
ラプーリ８８とを具備する。
ら、構造が単純なタイミングベルト減速機構を提供す
る。 【構成】ピッチが１〜３mmであり、歯数が１０〜１５歯
である第１の歯付きプーリ８２と、ピッチが第１の歯付
きプーリ８２と同一で、歯数が第１の歯付きプーリ８２
の１０倍〜２５倍の第２の歯付きプーリ８３と、第１の
歯付きプーリ８２と第２の歯付きプーリ８３に巻きかけ
られたタイミングベルト８４と、タイミングベルト８４
を、第１の歯付きプーリ８２への巻き付け角度が１８０
°以上、第２の歯付きプーリ８３への巻き付け角度が２
７０°以上となるように、第１及び第２の歯付きプーリ
８２,８３に巻き付ける方向に押し付ける一対のアイド
ラプーリ８８とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタイミングベルトによる
減速機構に関し、詳しくは産業用ロボットの作業軸の減
速機構に関するものである。
減速機構に関し、詳しくは産業用ロボットの作業軸の減
速機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロボットのアーム部の先端に備え
られた作業軸の回転駆動方式としては特開平１−２４０
２８９号公報や特開平４−１９３４８９号公報に開示さ
れているように作業軸の駆動用モータの回転出力をタイ
ミングベルトによって減速し作業軸を回転させるものが
一般的であった。
られた作業軸の回転駆動方式としては特開平１−２４０
２８９号公報や特開平４−１９３４８９号公報に開示さ
れているように作業軸の駆動用モータの回転出力をタイ
ミングベルトによって減速し作業軸を回転させるものが
一般的であった。
【０００３】また、作業軸に直結されたフィンガー装置
を動作させるための配線や配管を作業軸の回転中心を通
す方法としては、特開平４−４１１９１号に開示されて
いるようにスプライン軸を中空軸として通す方法が知ら
れている。
を動作させるための配線や配管を作業軸の回転中心を通
す方法としては、特開平４−４１１９１号に開示されて
いるようにスプライン軸を中空軸として通す方法が知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タイミ
ングベルトによる減速機構では、一段当たりの減速比は
１／５程度が限界であり、これより高減速比を得ようと
すると、出力段のプーリ径が大きくなり過ぎるという問
題がある。また、１／５程度の減速比で一般的なフィン
ガー装置を回転させるためには、出力の大きな作業軸駆
動用モータを用いなければならないため、不経済であ
る。さらに、タイミングベルトのピッチを小さくし、入
力段のプーリ径を小さくすることもできるが、駆動用モ
ータシャフト径と同等径になり固定用部材を追加する必
要があった。
ングベルトによる減速機構では、一段当たりの減速比は
１／５程度が限界であり、これより高減速比を得ようと
すると、出力段のプーリ径が大きくなり過ぎるという問
題がある。また、１／５程度の減速比で一般的なフィン
ガー装置を回転させるためには、出力の大きな作業軸駆
動用モータを用いなければならないため、不経済であ
る。さらに、タイミングベルトのピッチを小さくし、入
力段のプーリ径を小さくすることもできるが、駆動用モ
ータシャフト径と同等径になり固定用部材を追加する必
要があった。
【０００５】そのため従来ではタイミングベルトを２段
以上用いて減速し１／１０〜１／２５程度の減速比を得
ていた。この場合、部品点数の増加によるコストアップ
やメカ機構が複雑になるため、回転精度の悪化やロスト
モーションの増加が問題となっていた。
以上用いて減速し１／１０〜１／２５程度の減速比を得
ていた。この場合、部品点数の増加によるコストアップ
やメカ機構が複雑になるため、回転精度の悪化やロスト
モーションの増加が問題となっていた。
【０００６】一方、従来のスプライン軸を中空軸として
配線等を通す場合、中空径はあまり大きくはなく、多く
の配線配管を通すことは不可能であった。このため作業
軸への配線配管を作業軸の外部に干渉しないように処理
する必要があり、難しい問題であった。
配線等を通す場合、中空径はあまり大きくはなく、多く
の配線配管を通すことは不可能であった。このため作業
軸への配線配管を作業軸の外部に干渉しないように処理
する必要があり、難しい問題であった。
【０００７】したがって、本発明は上述した課題に鑑み
てなされたものであり、その主たる目的は、高い減速比
を実現することが可能でありながら、構造が単純なタイ
ミングベルト減速機構を提供することである。
てなされたものであり、その主たる目的は、高い減速比
を実現することが可能でありながら、構造が単純なタイ
ミングベルト減速機構を提供することである。
【０００８】また、本発明の他の目的は、作業軸への配
線や配管の処理を容易に行うことができるタイミングベ
ルト減速機構を提供することである。
線や配管の処理を容易に行うことができるタイミングベ
ルト減速機構を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明のタイミングベルト減速
機構は、ピッチが１〜３mmであり、歯数が１０〜１５歯
である第１の歯付きプーリと、ピッチが前記第１の歯付
きプーリと同一で、歯数が前記第１の歯付きプーリの１
０倍〜２５倍の第２の歯付きプーリと、前記第１の歯付
きプーリと前記第２の歯付きプーリに巻きかけられたタ
イミングベルトと、前記タイミングベルトを、前記第１
の歯付きプーリへの巻き付け角度が１８０°以上、前記
第２の歯付きプーリへの巻き付け角度が２７０°以上と
なるように、前記第１及び第２の歯付きプーリに巻き付
ける方向に押し付ける一対のアイドラプーリとを具備す
ることを特徴としている。
目的を達成するために、本発明のタイミングベルト減速
機構は、ピッチが１〜３mmであり、歯数が１０〜１５歯
である第１の歯付きプーリと、ピッチが前記第１の歯付
きプーリと同一で、歯数が前記第１の歯付きプーリの１
０倍〜２５倍の第２の歯付きプーリと、前記第１の歯付
きプーリと前記第２の歯付きプーリに巻きかけられたタ
イミングベルトと、前記タイミングベルトを、前記第１
の歯付きプーリへの巻き付け角度が１８０°以上、前記
第２の歯付きプーリへの巻き付け角度が２７０°以上と
なるように、前記第１及び第２の歯付きプーリに巻き付
ける方向に押し付ける一対のアイドラプーリとを具備す
ることを特徴としている。
【００１０】また、この発明に係わるタイミングベルト
減速機構において、前記一対のアイドラプーリは前記タ
イミングベルトに張力を与えることを特徴としている。
減速機構において、前記一対のアイドラプーリは前記タ
イミングベルトに張力を与えることを特徴としている。
【００１１】また、この発明に係わるタイミングベルト
減速機構において、前記一対のアイドラプーリを、固定
位置で構造部材により回転自在に支持し、前記第１の歯
付きプーリを支持するハウジングを移動させることによ
り前記タイミングベルトの張力を調整することを特徴と
している。
減速機構において、前記一対のアイドラプーリを、固定
位置で構造部材により回転自在に支持し、前記第１の歯
付きプーリを支持するハウジングを移動させることによ
り前記タイミングベルトの張力を調整することを特徴と
している。
【００１２】また、この発明に係わるタイミングベルト
減速機構において、前記第２の歯付きプーリが中空とな
っていることを特徴としている。
減速機構において、前記第２の歯付きプーリが中空とな
っていることを特徴としている。
【００１３】また、この発明に係わるタイミングベルト
減速機構において、前記第２の歯付きプーリは、水平多
関節形ロボットの作業軸に同軸に固定されていることを
特徴としている。
減速機構において、前記第２の歯付きプーリは、水平多
関節形ロボットの作業軸に同軸に固定されていることを
特徴としている。
【００１４】
【作用】以上のようにこの発明に係わるタイミングベル
ト減速機構は構成されているので、第１の歯付きプーリ
をピッチが１〜３mmで歯数が１０〜１５と極めて小径と
することにより第２の歯付きプーリとの減速比を大きく
とっても第２の歯付きプーリが大きくなりすぎないよう
にし、かつ、一対のアイドラプーリによりタイミングベ
ルトの第１及び第２の歯付きプーリへの巻き付け角度を
十分に大きく取れるようにタイミングベルトを付勢する
ことにより、１段のタイミングベルトで大きな減速比を
実現することが可能となる。
ト減速機構は構成されているので、第１の歯付きプーリ
をピッチが１〜３mmで歯数が１０〜１５と極めて小径と
することにより第２の歯付きプーリとの減速比を大きく
とっても第２の歯付きプーリが大きくなりすぎないよう
にし、かつ、一対のアイドラプーリによりタイミングベ
ルトの第１及び第２の歯付きプーリへの巻き付け角度を
十分に大きく取れるようにタイミングベルトを付勢する
ことにより、１段のタイミングベルトで大きな減速比を
実現することが可能となる。
【００１５】また、大きな減速比を得るために必然的に
大径となる第２の歯付きプーリを中空とし、その内部に
配線配管等を通すことができるので、多数の配線配管等
を無理なく作業軸内に配置することが可能となる。
大径となる第２の歯付きプーリを中空とし、その内部に
配線配管等を通すことができるので、多数の配線配管等
を無理なく作業軸内に配置することが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１乃至図４は、本発明の第１の実施例の
ロボットの構成を示す図である。
ロボットの構成を示す図である。
【００１８】まず、この第１の実施例の水平多関節ロボ
ットは図１から図４に示されるように図示していない土
台上に固定された基台部１と、この基台部１上に垂直軸
回りに回転自在に取り付けられ後述する第１の水平アー
ム１２を上下動させる上下動機構１１と、この上下動機
構１１により上下動され、かつ、水平に延出する第１の
水平アーム１２と、この第１の水平アーム１２の先端部
に垂直軸回りに回転自在に取り付けられた第２の水平ア
ーム１３とを備えている。
ットは図１から図４に示されるように図示していない土
台上に固定された基台部１と、この基台部１上に垂直軸
回りに回転自在に取り付けられ後述する第１の水平アー
ム１２を上下動させる上下動機構１１と、この上下動機
構１１により上下動され、かつ、水平に延出する第１の
水平アーム１２と、この第１の水平アーム１２の先端部
に垂直軸回りに回転自在に取り付けられた第２の水平ア
ーム１３とを備えている。
【００１９】更に、第２の水平アーム１３の先端部には
作業軸１４が垂直軸まわりに回転自在に取り付けられて
いる。この作業軸１４の下端には、フィンガ装置１５が
取着されている。上述した基台部１はその外郭部材とし
て略円筒状の基台部本体１０を備えており、この基台部
本体１０内には、基台部１に対して上下動機構１１及び
この上下動機構１１に支持された第１の水平アーム１２
を回転駆動するための第１の駆動モータ５１が収納され
ている。
作業軸１４が垂直軸まわりに回転自在に取り付けられて
いる。この作業軸１４の下端には、フィンガ装置１５が
取着されている。上述した基台部１はその外郭部材とし
て略円筒状の基台部本体１０を備えており、この基台部
本体１０内には、基台部１に対して上下動機構１１及び
この上下動機構１１に支持された第１の水平アーム１２
を回転駆動するための第１の駆動モータ５１が収納され
ている。
【００２０】第１の駆動モータ５１の出力シャフト（図
示せず）の一端（図中下方端）には、第１のロータリー
エンコーダ５２が取付けられ、他の一端（図中上方端）
には第１の減速装置６１を介して、上下動機構１１が固
定されている。
示せず）の一端（図中下方端）には、第１のロータリー
エンコーダ５２が取付けられ、他の一端（図中上方端）
には第１の減速装置６１を介して、上下動機構１１が固
定されている。
【００２１】同様に第１の水平アーム１２には、第１の
水平アーム１２に対して第２の水平アーム１３を回転駆
動するための第２の駆動モータ５５が配置されており、
第２の駆動モータ５５の出力シャフト（図示せず）の一
端（図中上方端）には第２のロータリエンコーダ５６が
取付けられている。また他の一端（図中下方端）には第
２の減速装置８０を介して第２の水平アーム１３が固定
されている。
水平アーム１２に対して第２の水平アーム１３を回転駆
動するための第２の駆動モータ５５が配置されており、
第２の駆動モータ５５の出力シャフト（図示せず）の一
端（図中上方端）には第２のロータリエンコーダ５６が
取付けられている。また他の一端（図中下方端）には第
２の減速装置８０を介して第２の水平アーム１３が固定
されている。
【００２２】さらに、第２の水平アーム１３には、作業
軸１４を回転駆動するための第４の駆動モータ５７が配
置されている。第４の駆動モータ５７の出力シャフト
（図示せず）の一端（図中上方端）には、第４のロータ
リーエンコーダ５８が取付けられ、他の一端には第４の
減速装置８１（図８参照）を介して作業軸１４が連結さ
れている。
軸１４を回転駆動するための第４の駆動モータ５７が配
置されている。第４の駆動モータ５７の出力シャフト
（図示せず）の一端（図中上方端）には、第４のロータ
リーエンコーダ５８が取付けられ、他の一端には第４の
減速装置８１（図８参照）を介して作業軸１４が連結さ
れている。
【００２３】上下動機構１１は、第１の減速装置６１に
固定された基準プレート２と、この基準プレート２と平
行に配置された中間プレート３と、上部プレート４と、
ガイドシャフト６ａ，６ｂと、基準プレート２及び中間
プレート３を箱形に固定する垂直プレート５ａ，５ｂと
から概略構成されている。第１アーム１２の基端部は、
ガイドシャフト６a,６bに勘合した状態で上下動する。
固定された基準プレート２と、この基準プレート２と平
行に配置された中間プレート３と、上部プレート４と、
ガイドシャフト６ａ，６ｂと、基準プレート２及び中間
プレート３を箱形に固定する垂直プレート５ａ，５ｂと
から概略構成されている。第１アーム１２の基端部は、
ガイドシャフト６a,６bに勘合した状態で上下動する。
【００２４】基準プレート２には、第１及び第２のガイ
ドシャフト６ａ,６ｂが嵌合され、締結部材７によって
固定されている。締結部材７はＣ形リング形状をしてお
り、スリ割り部を締めつけることにより第１及び第２の
ガイドシャフト６ａ,６ｂを固定する。さらに締結部材
７の厚さ方向に設けられた穴にボルトを通し、基準プレ
ート２にねじ込むことにより締結部材７が基準プレート
２に固定される。同様に、第１及び第２のガイドシャフ
ト６ａ,６ｂは、中間プレート３にも嵌合され、締結部
材７によって固定される。上部プレート４とは、とくに
勘合により位置決めされることはなく単に締結部材７に
よって固定されるのみである。
ドシャフト６ａ,６ｂが嵌合され、締結部材７によって
固定されている。締結部材７はＣ形リング形状をしてお
り、スリ割り部を締めつけることにより第１及び第２の
ガイドシャフト６ａ,６ｂを固定する。さらに締結部材
７の厚さ方向に設けられた穴にボルトを通し、基準プレ
ート２にねじ込むことにより締結部材７が基準プレート
２に固定される。同様に、第１及び第２のガイドシャフ
ト６ａ,６ｂは、中間プレート３にも嵌合され、締結部
材７によって固定される。上部プレート４とは、とくに
勘合により位置決めされることはなく単に締結部材７に
よって固定されるのみである。
【００２５】第１アーム１２と第１及び第２のガイドシ
ャフト６ａ,６ｂとは、図３に示すようにリニアブッシ
ュ８を介して、上下方向にスライド可能にセットされて
いる。
ャフト６ａ,６ｂとは、図３に示すようにリニアブッシ
ュ８を介して、上下方向にスライド可能にセットされて
いる。
【００２６】次に、図３に示すように基準プレート２と
中間プレート３を箱形に固定する垂直プレート５ａには
前記第１アーム１２を上下方向に動かすための第３の駆
動モータ５３が配置されている。第３の駆動モータ５３
の出力シャフトの一端には第３のロータリーエンコーダ
５４が取り付けられている。また他の一端は第３の減速
装置６３’を介して、第１アーム１２に接続されてい
る。
中間プレート３を箱形に固定する垂直プレート５ａには
前記第１アーム１２を上下方向に動かすための第３の駆
動モータ５３が配置されている。第３の駆動モータ５３
の出力シャフトの一端には第３のロータリーエンコーダ
５４が取り付けられている。また他の一端は第３の減速
装置６３’を介して、第１アーム１２に接続されてい
る。
【００２７】次に減速機構について説明する。本発明の
第１の実施例では第１及び第２の減速機構６１,８０は
公知のハーモニックドライブであり、第３及び第４の減
速機構６３’,８１は公知のタイミングベルトである。
もちろん図５，６に示す本発明の第２の実施例のように
第３の減速機構がボールネジであってもよい。
第１の実施例では第１及び第２の減速機構６１,８０は
公知のハーモニックドライブであり、第３及び第４の減
速機構６３’,８１は公知のタイミングベルトである。
もちろん図５，６に示す本発明の第２の実施例のように
第３の減速機構がボールネジであってもよい。
【００２８】さらに第１の実施例における第３の減速機
構について説明する。
構について説明する。
【００２９】第３の駆動モータ５３の出力軸に直結され
た第１のプーリ６２の出力は、第１のタイミングベルト
６３を介して、第３の駆動モータ５３の回転中心とはオ
フセットした位置で回転自在に垂直プレート５ａ,５ｂ
に支持されたシャフト６５の一端に固定された第２のプ
ーリ６４に伝えられる。さらに、シャフト６５の他端に
固定された第３のプーリ６６に伝わり、その出力は第２
のタイミングベルト６７を介して第１アーム１２に動滑
車の原理で伝えられる。さらに上部プレート４には、第
２のタイミングベルト６７を回転支持する第４のプーリ
６８が設けられており、この第４のプーリ６８の一端に
はロボットの電源がＯＦＦした時等に第１アーム１２を
保持するためのブレーキ６９が取り付けられている。ま
た、第２のタイミングベルト６７の両端の上部プレート
４及び中間プレート３には、ベルト締結部（図示せず）
が設けられており、特に上部プレート４側にはベルトの
張力調整部（図示せず）が設けられている。さらに、第
１アーム１２には、第２のベルト６７が滑らかに動作で
きるように第１のアイドラ７０が配置されている。
た第１のプーリ６２の出力は、第１のタイミングベルト
６３を介して、第３の駆動モータ５３の回転中心とはオ
フセットした位置で回転自在に垂直プレート５ａ,５ｂ
に支持されたシャフト６５の一端に固定された第２のプ
ーリ６４に伝えられる。さらに、シャフト６５の他端に
固定された第３のプーリ６６に伝わり、その出力は第２
のタイミングベルト６７を介して第１アーム１２に動滑
車の原理で伝えられる。さらに上部プレート４には、第
２のタイミングベルト６７を回転支持する第４のプーリ
６８が設けられており、この第４のプーリ６８の一端に
はロボットの電源がＯＦＦした時等に第１アーム１２を
保持するためのブレーキ６９が取り付けられている。ま
た、第２のタイミングベルト６７の両端の上部プレート
４及び中間プレート３には、ベルト締結部（図示せず）
が設けられており、特に上部プレート４側にはベルトの
張力調整部（図示せず）が設けられている。さらに、第
１アーム１２には、第２のベルト６７が滑らかに動作で
きるように第１のアイドラ７０が配置されている。
【００３０】次に本願の特徴的な部分である第４の減速
機構８１について説明する。図７，８に示すように、第
４の駆動モータ５７の出力軸に固定された第５のプーリ
８２の出力は第３のタイミングベルト８４によって作業
軸１４に直結された第６のプーリ８３に伝えられる。第
５及び第６のプーリ８２,８３の外周面にはタイミング
ベルト８４の歯と噛み合う歯が形成されており、第５及
び第６のプーリ８２,８３の歯形状とタイミングベルト
８４の歯形状は異なっている。具体的には、タイミング
ベルト８４の歯形は第５及び第６のプーリ８２,８３の
歯形よりも大きく設定されている。これによりプーリと
タイミングベルトとのロストモーションが低減される。
機構８１について説明する。図７，８に示すように、第
４の駆動モータ５７の出力軸に固定された第５のプーリ
８２の出力は第３のタイミングベルト８４によって作業
軸１４に直結された第６のプーリ８３に伝えられる。第
５及び第６のプーリ８２,８３の外周面にはタイミング
ベルト８４の歯と噛み合う歯が形成されており、第５及
び第６のプーリ８２,８３の歯形状とタイミングベルト
８４の歯形状は異なっている。具体的には、タイミング
ベルト８４の歯形は第５及び第６のプーリ８２,８３の
歯形よりも大きく設定されている。これによりプーリと
タイミングベルトとのロストモーションが低減される。
【００３１】第３のタイミングベルト８４の張力調整は
径の小さい第５のプーリ８２の巻き付け角度を大きくす
るために第３のタイミングベルト８４の両側から一対の
第２のアイドラ８５を押し付けることにより行なう。こ
の第２のアイドラ８５は、第３のタイミングベルト８４
の幅より大きい幅になるような多数のベアリング８８を
組み合わせて構成されており、このベアリング８８をハ
ウジングで挟んでユニット化し、セットボルト８７によ
って張力を加えるものである。
径の小さい第５のプーリ８２の巻き付け角度を大きくす
るために第３のタイミングベルト８４の両側から一対の
第２のアイドラ８５を押し付けることにより行なう。こ
の第２のアイドラ８５は、第３のタイミングベルト８４
の幅より大きい幅になるような多数のベアリング８８を
組み合わせて構成されており、このベアリング８８をハ
ウジングで挟んでユニット化し、セットボルト８７によ
って張力を加えるものである。
【００３２】また、張力調整は、図９,１０に示したよ
うにあらかじめアイドラユニットを箱形構造として固定
しておき第４のモータ５７が固定された第４モータハウ
ジング５９をロボットの第２アーム１３の回転中心方向
に引っ張ることによって張力を加える方法で行ってもよ
い。
うにあらかじめアイドラユニットを箱形構造として固定
しておき第４のモータ５７が固定された第４モータハウ
ジング５９をロボットの第２アーム１３の回転中心方向
に引っ張ることによって張力を加える方法で行ってもよ
い。
【００３３】第５のプーリ８２の形状は、歯ピッチが
１．５mm、歯数が１２歯とすると、ピッチ外径がφ５．
７となり、第４のモータ５７のシャフトとほぼ同一径と
なるため、直径が途中で変化する構造となっている。つ
まり第５のプーリ８２の上部は、モータシャフトが嵌合
挿入され、セットビス等で固定できるように大径になっ
ており、また、第５のプーリ８２の下部は、ベアリング
８６で支持できるように大径になっている。第５のプー
リ８２の小径から大径に移る部分は応力集中が発生しな
いようになめらかな曲面となっている。さらにベアリン
グ８６は、図９のように第５のプーリ８２の上下に配置
した方がより強度が増すことになる。
１．５mm、歯数が１２歯とすると、ピッチ外径がφ５．
７となり、第４のモータ５７のシャフトとほぼ同一径と
なるため、直径が途中で変化する構造となっている。つ
まり第５のプーリ８２の上部は、モータシャフトが嵌合
挿入され、セットビス等で固定できるように大径になっ
ており、また、第５のプーリ８２の下部は、ベアリング
８６で支持できるように大径になっている。第５のプー
リ８２の小径から大径に移る部分は応力集中が発生しな
いようになめらかな曲面となっている。さらにベアリン
グ８６は、図９のように第５のプーリ８２の上下に配置
した方がより強度が増すことになる。
【００３４】次に第５のプーリ８２と、第６のプーリ８
３と、第３のタイミングベルト８４と、一対の第２のア
イドラ８５との位置関係について述べる。
３と、第３のタイミングベルト８４と、一対の第２のア
イドラ８５との位置関係について述べる。
【００３５】図１０,１１のように第５のプーリ８２の
歯とび防止及び減速機全体のロストモーション低下のた
め、第５のプーリ８２とタイミングベルト８４の巻き付
け角θ1が１８０°以上になるように構成する。また第
６のプーリ８３の巻き付け角θ2 も大きくなるように２
７０°以上となるように構成する。以上を満足するよう
に一対のアイドラ８５の位置を決めることになる。
歯とび防止及び減速機全体のロストモーション低下のた
め、第５のプーリ８２とタイミングベルト８４の巻き付
け角θ1が１８０°以上になるように構成する。また第
６のプーリ８３の巻き付け角θ2 も大きくなるように２
７０°以上となるように構成する。以上を満足するよう
に一対のアイドラ８５の位置を決めることになる。
【００３６】減速比は、例えば図１２に示すように自由
に選択できるが、ベルトピッチが１．５mmとして第５の
プーリ８２が１０歯より少なくなると曲げ応力により破
壊し、また、第６のプーリ８３が２５０歯より多くなる
と直径が１２０mmを越えてしまいスペース的に問題があ
るため実用上好ましくない。従って、図１２に示したよ
うな組み合わせが実用上妥当である。
に選択できるが、ベルトピッチが１．５mmとして第５の
プーリ８２が１０歯より少なくなると曲げ応力により破
壊し、また、第６のプーリ８３が２５０歯より多くなる
と直径が１２０mmを越えてしまいスペース的に問題があ
るため実用上好ましくない。従って、図１２に示したよ
うな組み合わせが実用上妥当である。
【００３７】なお、アイドラ８５を一対ではなく片側だ
けに配置する構成でも上記の巻き付け角の条件を満足す
ることは可能であるが、本実施例では減速機構の剛性を
左右回転で均一とするため、アイドラ８５を一対（２
個）使いとしてタイミングベルト８４の両側から押すよ
うにしている。
けに配置する構成でも上記の巻き付け角の条件を満足す
ることは可能であるが、本実施例では減速機構の剛性を
左右回転で均一とするため、アイドラ８５を一対（２
個）使いとしてタイミングベルト８４の両側から押すよ
うにしている。
【００３８】また、第６のプーリ８３の中心部には作業
軸に取り付けたフィンガー装置で使用する配線配管を通
すことができるように中空穴が形成されている。
軸に取り付けたフィンガー装置で使用する配線配管を通
すことができるように中空穴が形成されている。
【００３９】以上説明したように、上記の実施例によれ
ば、１／１０〜１／２５という高い減速比をタイミング
ベルトと、大小一対のプーリと、一対のアイドラとによ
り１段のタイミングベルトのみで構成できるので、機構
が単純になり、コストダウンを図ることができる。
ば、１／１０〜１／２５という高い減速比をタイミング
ベルトと、大小一対のプーリと、一対のアイドラとによ
り１段のタイミングベルトのみで構成できるので、機構
が単純になり、コストダウンを図ることができる。
【００４０】また、一対のアイドラによってベルトの巻
き付け角度を大きく取ることができるので小プーリの歯
とび防止、減速機のロストモーション低下などを図るこ
とができる。。
き付け角度を大きく取ることができるので小プーリの歯
とび防止、減速機のロストモーション低下などを図るこ
とができる。。
【００４１】さらに、大プーリを中空としたためロボッ
トのフィンガーへの配線、配管を作業軸の回転中心に通
すことができ、また中空径を大径とできるので多数の配
線配管を通すことができる。
トのフィンガーへの配線、配管を作業軸の回転中心に通
すことができ、また中空径を大径とできるので多数の配
線配管を通すことができる。
【００４２】なお、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲
で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能で
ある。
で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能で
ある。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
タイミングベルト減速機構によれば、第１の歯付きプー
リをピッチが１〜３mmで歯数が１０〜１５と極めて小径
とすることにより第２の歯付きプーリとの減速比を大き
くとっても第２の歯付きプーリが大きくなりすぎないよ
うにし、かつ、一対のアイドラプーリによりタイミング
ベルトの第１及び第２の歯付きプーリへの巻き付け角度
を十分に大きく取れるようにタイミングベルトを付勢す
ることにより、１段のタイミングベルトで大きな減速比
を実現することが可能となる。
タイミングベルト減速機構によれば、第１の歯付きプー
リをピッチが１〜３mmで歯数が１０〜１５と極めて小径
とすることにより第２の歯付きプーリとの減速比を大き
くとっても第２の歯付きプーリが大きくなりすぎないよ
うにし、かつ、一対のアイドラプーリによりタイミング
ベルトの第１及び第２の歯付きプーリへの巻き付け角度
を十分に大きく取れるようにタイミングベルトを付勢す
ることにより、１段のタイミングベルトで大きな減速比
を実現することが可能となる。
【００４４】また、大きな減速比を得るために必然的に
大径となる第２の歯付きプーリを中空とし、その内部に
配線配管等を通すことができるので、多数の配線配管等
を無理なく作業軸内に配置することが可能となる。
大径となる第２の歯付きプーリを中空とし、その内部に
配線配管等を通すことができるので、多数の配線配管等
を無理なく作業軸内に配置することが可能となる。
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施例に係わるロボットの正面
図である。
図である。
【図２】図１に示したロボットの主要部を概略的に示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図１をＸ方向から見た図（側面図）である。
【図４】図１を上面から見た図（平面図）である。
【図５】本発明の第２の実施例に係わるロボットの正面
図である。
図である。
【図６】図５を上面から見た図（平面図）である。
【図７】作業軸の側面図である。
【図８】図７を上方から見た図である。
【図９】作業軸の側面図である。
【図１０】図９を上方から見た図である。
【図１１】タイミングベルトの巻き付け角度を模式的に
示した図である。
示した図である。
【図１２】減速比を示した図である。
１ 基台部 ２ 基準プレート ３ 中間プレート ４ 上部プレート ５ａ 垂直プレート ５ｂ 垂直プレート ６ａ 第１のガイドシャフト（基準側） ６ｂ 第２のガイドシャフト ７ 締結部材 ８ リニアブッシュ １０ 基台 １１ 上下動機構 １２ 第１アーム １３ 第２アーム １４ 作業軸 １５ フィンガー ５１ 第１の駆動モータ ５３ 第３の駆動モータ ５５ 第２の駆動モータ ５７ 第４の駆動モータ ５２ 第１のロータリーエンコーダ ５４ 第３のロータリーエンコーダ ５６ 第２のロータリーエンコーダ ５８ 第４のロータリーエンコーダ ５９ ハウジング ６０ 第１の減速装置 ８０ 第２の減速装置 ６２ 第１のプーリ ６４ 第２のプーリ ６６ 第３のプーリ ６８ 第４のプーリ ８２ 第５のプーリ ８３ 第６のプーリ ６３ 第１のタイミングベルト ６７ 第２のタイミングベルト ８４ 第３のタイミングベルト ７０ 第１のアイドラー ８５ 第２のアイドラー ６９ ブレーキ ９０ ボールネジ
Claims (5)
- 【請求項１】 ピッチが１〜３mmであり、歯数が１０〜
１５歯である第１の歯付きプーリと、 ピッチが前記第１の歯付きプーリと同一で、歯数が前記
第１の歯付きプーリの１０倍〜２５倍の第２の歯付きプ
ーリと、 前記第１の歯付きプーリと前記第２の歯付きプーリに巻
きかけられたタイミングベルトと、 前記タイミングベルトを、前記第１の歯付きプーリへの
巻き付け角度が１８０°以上、前記第２の歯付きプーリ
への巻き付け角度が２７０°以上となるように、前記第
１及び第２の歯付きプーリに巻き付ける方向に押し付け
る一対のアイドラプーリとを具備することを特徴とする
タイミングベルト減速機構。 - 【請求項２】 前記一対のアイドラプーリは前記タイミ
ングベルトに張力を与えることを特徴とする請求項１に
記載のタイミングベルト減速機構。 - 【請求項３】 前記一対のアイドラプーリを、固定位置
で構造部材により回転自在に支持し、前記第１の歯付き
プーリを支持するハウジングを移動させることにより前
記タイミングベルトの張力を調整することを特徴とする
請求項１に記載のタイミングベルト減速機構。 - 【請求項４】 前記第２の歯付きプーリが中空となって
いることを特徴とする請求項１に記載のタイミングベル
ト減速機構。 - 【請求項５】 前記第２の歯付きプーリは、水平多関節
形ロボットの作業軸に同軸に固定されていることを特徴
とする請求項４に記載のタイミングベルト減速機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29528594A JPH08152050A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | タイミングベルト減速機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29528594A JPH08152050A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | タイミングベルト減速機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08152050A true JPH08152050A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17818628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29528594A Pending JPH08152050A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | タイミングベルト減速機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08152050A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191866B2 (en) | 2002-01-29 | 2007-03-20 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
| GB2497561A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | Perkins Engines Co Ltd | Belt drive having subtractive belt tension force vectors |
| JP2016089976A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | キヤノン株式会社 | 駆動機構 |
| WO2018050909A1 (de) | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Witec Präzisionstechnik Gmbh | Riemengetriebe |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29528594A patent/JPH08152050A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191866B2 (en) | 2002-01-29 | 2007-03-20 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
| US7237647B2 (en) | 2002-01-29 | 2007-07-03 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
| US7360624B2 (en) | 2002-01-29 | 2008-04-22 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
| US7413052B2 (en) | 2002-01-29 | 2008-08-19 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
| US7490696B2 (en) | 2002-01-29 | 2009-02-17 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
| GB2497561A (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | Perkins Engines Co Ltd | Belt drive having subtractive belt tension force vectors |
| GB2497561B (en) * | 2011-12-14 | 2014-01-29 | Perkins Engines Co Ltd | Belt drives |
| JP2016089976A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | キヤノン株式会社 | 駆動機構 |
| WO2018050909A1 (de) | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Witec Präzisionstechnik Gmbh | Riemengetriebe |
| DE102016117606A1 (de) | 2016-09-19 | 2018-03-22 | Rolf Wissner | Riemengetriebe |
| DE212017000220U1 (de) | 2016-09-19 | 2019-04-24 | Witec Präzisionstechnik Gmbh | Riemengetriebe |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021101 |