JPS61197842A - 差動歯車機構 - 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、差動歯車機構の改良に関するものであり、さ
らに詳しくは、がたをなくした差動歯車機構に関するも
のである。

［従来の技術］ 多関節腕における関節駆動機構として、第３図に示すよ
うに、三つの傘歯車によって構成される差動歯車機構を
用い、それらの傘歯車のうちの二つをワイヤで駆動する
ように構成すると、例えば、関節を軽量化すると共に、
関節部を駆動するためのアクチュエータを腕の基部側に
設は得るなどの点で有効である。

上記多関節腕における各関節　１〜３の駆動機構につい
て簡単に説明すると、各関節１〜３は先端側の腕部材を
基端側の腕部材に対して回転及び屈曲可能に連結するも
のであり、その回転及び屈曲を可能とするために各関節
１〜３に採用した差動歯車機構は、基端側の腕部材４に
関節カバー５を固定し、そのカバー５の内側に一対の駆
動傘歯車６．７を対向状態に、且つ基端側の腕部材４内
を通じて導入されたワイヤ９．ｌＯを巻掛けることによ
って回転駆動可能に支持させ、ざらにそれらの雨傘歯車
６．７に従動傘歯車８を噛合させ、その従動傘歯車８を
先端側の腕部材１１に固定している。

従って、ワイヤ９．１０によって傘歯車６．７を同方向
に回転させれば、先端側の腕部材１１を基端側の腕部材
４に対して屈曲させることができ、また傘歯車８．７を
反対方向に回転させれば、先端側の腕部材１１を回転さ
せることができる。

このような構成の差動歯車機構によって関節駆動を行う
場合の問題点は、駆動傘歯車６，７と従動傘歯車８が１
−合しているため、それらの間のバックラッシュにより
、従動傘歯車８、即ち先端側の腕部材１１の回転及び屈
曲を精度良く制御することができないという点にある。

なお、上述の差動歯車機構は、関節駆動に限らず、各種
駆動機構に利用されるものであり、それらの場合におい
ても／＜ツクラッシュを避ける必要があり、あるいは避
けるのが望ましい場合が多い。

し発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、このような三つの傘歯車によって構成される
差動―車機構において、一対の駆動傘歯車とそれに噛合
する従動傘歯車間に、パックラツンユが存在しないよう
にすることを、技術的課題とするものである。

［問題点を解決するための手段］ Ｅ記課題を解決するため、本発明の差動歯車機構は、対
向状態に且つ回転可能に支持させた一対の駆動傘歯車を
、それぞれ互いに回転駆動可能とした内外側の二つの傘
歯車を入れ子状に組合わせることにより構成し、キ記一
対の駆動傘歯車における各傘歯車を、一つの従動傘歯車
と噛合させ、一対の駆動傘歯車における内外側の傘歯車
を、それらの傘歯車の歯面と上記従動傘歯車の歯面とを
常に当接させるバックラッシュ除去用の回転力で互いに
逆向きに付勢するという技術的手段を採用している。

［作用、効果」 Ｌ記構成の差動歯車機構においては、再駆動傘歯車を構
成する内外二つの傘歯車を、／＜−／クラッシュ除去用
の回転力により互いに逆回転する方向に付勢しているの
で、その内外二つの傘歯車の歯面が従動傘歯車の対向す
る歯面と常に当接し、従って、いずれかの駆動傘歯車を
回転させるに際し、その駆動傘歯車を構成する二つの傘
歯車のうち、回転方向側の歯面が従動傘歯車の歯面に当
接している傘歯車を回転させることにより、従動傘歯車
はバックラッシュがない状態で駆動傘歯車の動きに正確
に追随し、高精度に駆動される。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は、本発明に係る差動歯車機構を第３図の多関節
腕に適用した場合の一例を示し、２１は基端側の腕部材
、２２はそれに固定した関節力／クー、２３は先端側の
腕部材であって、この関節は先端側の腕部材２３を基端
側の腕部材２１に対して回転及び屈曲可能に連結してい
る。

上記関節カバー２２の内側には、差動歯車機構を構成す
る一対の駆動傘歯車２４．２５が対向状態に、且つ回転
駆動可能に支持されている。上記再駆動傘歯車２４．２
５は、内側傘歯車２８．２８を外側傘歯車２７．２９に
互いに回転可能な入れ子状に挿嵌したものであり、それ
らの傘歯車２６〜２９の軸部にプーリ２８ａ〜２９ａを
設け、それらのプーリ　２８ａ〜２９ａに動力伝達用の
ワイヤ３０〜３３を巻掛けている。駆動傘歯車２４にお
けるプーリ２８ａ、２７ａに巻掛けたワイヤ３０と３１
、及び駆動傘歯車２５におけるプーリ２８ａ。

２９ａに巻掛けたワイヤ３２と３３は、それぞれ互いに
巻掛は方向が反対である。

上記一対の駆動傘歯車２４．２５におけるそれぞれの内
側及び外側傘歯車には、一つの従動傘歯車３５を噛合さ
せ、これにより差動歯車機構を構成させ、上記従動傘歯
車３５には、先端側の腕部材２３を固定している。

さらに、丘記各ワイヤ３０〜３３の他端側は、モータ等
の駆動装置〔図示せず〕に連繋させているが、この駆動
装置は、ワイヤ３０〜３３を常時一定の張力で引張って
ワイヤの弛みを取っておき、駆動時には内側あるいは外
側傘歯車が従動傘歯車と共に回転するだけの張力をワイ
ヤに伝達するものとして構成される。

即ち、上記駆動装置は、一方の駆動傘歯車２４における
内側及び外側傘歯車２８　、２７に巻掛けたワイヤ３０
．３１を、それらの傘歯車２Ｂ、２？を常に互いに逆方
向に回転させる向きに引張って、内側及び外側傘歯車２
８．２７のそれぞれに、バックラッシュ除去用の逆向き
の回転力を付与し、それにより、第２図に示すように、
内側及び外側傘歯車２８．２７の歯面２８ｂ　、２７ｂ
を、従動傘歯車３５における互いに逆方向に向く歯面３
５ａ、３５ｂに常に当接させて、それ　　　゛らの歯面
の間に所定の予圧を付与し、各ワイヤ３０．３１を引張
って内側めるいは外側傘歯車２８．２７を従動傘歯車３
５と共に回転させた場合には、予圧力が作用した状態を
保ったままその方向に回転するように構成している。

また、Ｅ記と同様の駆動装置により、他方の駆動動歯束
２５における内側及び外側傘歯車２８．２９も、上記と
同様に動作するように構成している。

このような構成を有する関節において、先端側の腕部材
２３（従動傘歯車３５）を基端側の腕部材２１に対して
回転させるには、一対の駆動傘歯車２４゜２５に逆方向
の回転を与えればよく、また先端側の腕部材２３を基端
側の腕部材２１に対して屈曲させるには、一対の駆動傘
歯車２４．２５を同一方向に同一速度で回転させればよ
い。

而して、上記駆動傘歯車２４．２５を回転させるには、
それらの内側または外側傘歯車２６〜２θのプーリに巻
掛けたワイヤ３０〜３３により、それらの傘歯車に前記
予圧を加えたままで回転駆動力を伝えればよく、この回
転力によって従動傘歯車３５が回転するが、上記予圧に
より従動傘歯車３５と内外側傘歯車２８〜２８の歯面と
を互いに隙間なく当接させているため、従動傘歯車３５
はバックラッシュがない状態で高精度に駆動される。ま
た、このようにして従動傘歯車３５が回転すると、その
従動傘歯車３５により駆動傘歯車２４．２５における内
外側傘歯車２Ｂ〜２８のうちの回転駆動しない傘歯車が
、従動傘歯車３５により押圧回転せしめられ、常に前記
予圧により内外側傘歯車２６〜２９と従動傘歯車３５の
歯面とが一定の力で当接したままの状態に維持される。

なお、上記傘歯車機構を上記のような関節以外の力を伝
達する部分にも使用できるのは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部を示す部分断面図、第２
図はその駆動傘歯車と従動傘歯車の噛合状態を示す部分
説明図、第３図は多関節腕の全体構成を示す正面図であ
る。 ２４．２５　・・駆動傘歯車、 ２８．２８　・・内側傘歯車、 ２７．２９　・赤外側傘歯車、３５・・従動傘歯車。 指定代理人 工業技術院製品科学研究所長 高僑敬司

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、対向状態に且つ回転可能に支持させた一対の駆動傘
   歯車を、それぞれ互いに回転駆動可能とした内外側の二
   つの傘歯車を入れ子状に組合わせることにより構成し、
   上記一対の駆動傘歯車における各傘歯車を、一つの従動
   傘歯車と噛合させ、一対の駆動傘歯車における内外側の
   傘歯車を、それらの傘歯車の歯面と上記従動傘歯車の歯
   面とを常に当接させるバックラッシュ除去用の回転力で
   互いに逆向きに付勢したことを特徴とする差動歯車機構
   。