JPS6372969A - 歯車式減速機 - Google Patents
歯車式減速機Info
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- JPS6372969A JPS6372969A JP21631686A JP21631686A JPS6372969A JP S6372969 A JPS6372969 A JP S6372969A JP 21631686 A JP21631686 A JP 21631686A JP 21631686 A JP21631686 A JP 21631686A JP S6372969 A JPS6372969 A JP S6372969A
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- gear
- spur gear
- flange
- speed reducer
- shaft
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- Pending
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- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title claims description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
- F16H55/18—Special devices for taking up backlash
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明はロボット用減速機において、ハソクラッシを小
さくできるようにし、歯車の誤差をばねで吸収する構成
とすることにより、小さい摩捺、高い伝達効率、ガタが
なく滑らかという特性を容易に実現できるようにした歯
車式減速機を提供するものである。
さくできるようにし、歯車の誤差をばねで吸収する構成
とすることにより、小さい摩捺、高い伝達効率、ガタが
なく滑らかという特性を容易に実現できるようにした歯
車式減速機を提供するものである。
本発明は、ロボット用の歯車式減速機に係り、特に歯車
のバソクラッシを除去する装置に関する。
のバソクラッシを除去する装置に関する。
電動モータ（以下単にモータと呼称する）は制御特性が
良いためにロボット用のアクチュエータとして広く使用
されている。しかしモータはトルク／重量比が小さいた
め、一般にモータの出力は減速機で拡大されて用いられ
る。また、減速機を用いることにより制御が容易になる
という利点もある。
良いためにロボット用のアクチュエータとして広く使用
されている。しかしモータはトルク／重量比が小さいた
め、一般にモータの出力は減速機で拡大されて用いられ
る。また、減速機を用いることにより制御が容易になる
という利点もある。
ところで、従来のロボットの制御は主に各関節の角度を
制御する位置制御で行われている。したがって、比較的
簡単な作業（例えばピンク・アンド・ブレイス作業）に
使用されている。
制御する位置制御で行われている。したがって、比較的
簡単な作業（例えばピンク・アンド・ブレイス作業）に
使用されている。
しかし、ロボットの普及と共に、複雑な作業をこなす高
度なロボットが要求されるようになってきた。ロボット
に高度な機能を賦与するためには、ロボットの各関節の
位置を制御するだけでなく、各関節の出す力を制御する
必要がある。この場合用いられる減速機はバソクラッシ
が小さくＦ！ｌ擦が少ないことが要求される。
度なロボットが要求されるようになってきた。ロボット
に高度な機能を賦与するためには、ロボットの各関節の
位置を制御するだけでなく、各関節の出す力を制御する
必要がある。この場合用いられる減速機はバソクラッシ
が小さくＦ！ｌ擦が少ないことが要求される。
ロボット用の減速機としては、剛性が大きいことから歯
車式のものが多く用いられる。一般に歯車の場合はバン
クラソシを適度に与えることによりＦｊ擦が小さく伝達
効率が高いことが知られている。精度の高い平歯車では
伝達効率は９９％以上になる場合もある。しかし、ロボ
ット用の減速機としてはバックラッシはできるだけ小さ
くする必要がある。したがって、小さい摩擦で高い伝達
効率を保ちバックラッシ量の小さい歯車式減速機の開発
が要望されている。
車式のものが多く用いられる。一般に歯車の場合はバン
クラソシを適度に与えることによりＦｊ擦が小さく伝達
効率が高いことが知られている。精度の高い平歯車では
伝達効率は９９％以上になる場合もある。しかし、ロボ
ット用の減速機としてはバックラッシはできるだけ小さ
くする必要がある。したがって、小さい摩擦で高い伝達
効率を保ちバックラッシ量の小さい歯車式減速機の開発
が要望されている。
第６図は従来の減速機の要部断面図を示す。図において
、歯車箱ｌにベアリング２８〜２ｄを介して軸３，４が
保持されている。軸３には第１の平歯車５が固定されて
いる。軸４には第２の平歯車６が固定されている。第３
の平歯車７は軸４に対して回動可能で、かつ第２の平歯
車６に対して第７図に示すＣリング８を介して結合され
、第３の平歯車７と共に第１の平歯車５と噛み合い、動
力を伝達する構成になっている。
、歯車箱ｌにベアリング２８〜２ｄを介して軸３，４が
保持されている。軸３には第１の平歯車５が固定されて
いる。軸４には第２の平歯車６が固定されている。第３
の平歯車７は軸４に対して回動可能で、かつ第２の平歯
車６に対して第７図に示すＣリング８を介して結合され
、第３の平歯車７と共に第１の平歯車５と噛み合い、動
力を伝達する構成になっている。
第７図は従来の歯車結合方法を示す平面図である。図に
おいて、第２の歯車６と第３の歯車７とを少し角度を変
えて重ね合わせた状態において同径の孔６ａ、 ７ａを
あけ、その孔の中にＣリング８を挿入する。このように
すると、第２の歯車６と第３の歯車７とを完全に歯を重
ね合わそうとした場合に、元の少しずれた位置に戻るよ
うにＣリング８のばねの反発力が作用する。この反発力
を利用して第７図の歯車は、バックラッシを取り除く構
成になっている。
おいて、第２の歯車６と第３の歯車７とを少し角度を変
えて重ね合わせた状態において同径の孔６ａ、 ７ａを
あけ、その孔の中にＣリング８を挿入する。このように
すると、第２の歯車６と第３の歯車７とを完全に歯を重
ね合わそうとした場合に、元の少しずれた位置に戻るよ
うにＣリング８のばねの反発力が作用する。この反発力
を利用して第７図の歯車は、バックラッシを取り除く構
成になっている。
平歯車を正転、逆転しても常に噛み合っているようにす
るため、一般に予圧は最大駆動力よりも太き（なるよう
に与える。したがって、駆動力を伝達しない場合（すな
わち、モータ出力が零の場合）でも歯車の噛み合い面に
は大きい歯面荷重が作用している。一方、歯面で発生す
る摩擦は歯面荷重に比例する。したがって、減速機の部
分に摩擦があるために、モータの出力が小さいときには
減速機の出力側まで力が伝達されないという問題がある
。
るため、一般に予圧は最大駆動力よりも太き（なるよう
に与える。したがって、駆動力を伝達しない場合（すな
わち、モータ出力が零の場合）でも歯車の噛み合い面に
は大きい歯面荷重が作用している。一方、歯面で発生す
る摩擦は歯面荷重に比例する。したがって、減速機の部
分に摩擦があるために、モータの出力が小さいときには
減速機の出力側まで力が伝達されないという問題がある
。
また、ばねは小型で剛性の高いものを用いるため、ばね
を歯車の孔に挿入することが容易でなく、挿入後予圧を
調整できないという欠点があった。
を歯車の孔に挿入することが容易でなく、挿入後予圧を
調整できないという欠点があった。
すなわち、組み立て調整が困難であった。
本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、少な
い摩擦と高い伝達効率を保ちながらバックラッシの低減
を可能にする歯車式減速機の提供を目ｎ勺とする。
い摩擦と高い伝達効率を保ちながらバックラッシの低減
を可能にする歯車式減速機の提供を目ｎ勺とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明の歯車式減速機は第１図に示すように、第２の平
歯車６をセットする軸４に、回動可能な第３の平歯車７
を付設し、前記第２と第３の平１′ｈ車で共に第１の平
歯車５を駆動する機構において、前記第３の平歯車７の
回動範囲をばねを介して限定するフランジ部１０を設け
ると共に、該フランジ部１０を前記軸４に回動位置調節
可能に設けた構成である。
歯車６をセットする軸４に、回動可能な第３の平歯車７
を付設し、前記第２と第３の平１′ｈ車で共に第１の平
歯車５を駆動する機構において、前記第３の平歯車７の
回動範囲をばねを介して限定するフランジ部１０を設け
ると共に、該フランジ部１０を前記軸４に回動位置調節
可能に設けた構成である。
第２図は第１図のＡ−Ａ”断面の模式展開原理図を示す
。図において、フランジ部１０は第３の平歯車７をばね
１１によりその回動範囲を限定して保持すると共に、軸
４に対して回動位置調節可能に設けられているため、第
１の平歯車５の右側面と第２の平歯車６の左側面が当接
している状態においてフランジ部１０を軸４に対して微
小回動せしめ、第１の平歯車５の左側面と第３の平歯車
７の右側面が当接し、かつ第３の平歯車７の左側面とフ
ランジ部１０とのなすギャップＷが小さくなるように調
節のうえ軸４に固定する。
。図において、フランジ部１０は第３の平歯車７をばね
１１によりその回動範囲を限定して保持すると共に、軸
４に対して回動位置調節可能に設けられているため、第
１の平歯車５の右側面と第２の平歯車６の左側面が当接
している状態においてフランジ部１０を軸４に対して微
小回動せしめ、第１の平歯車５の左側面と第３の平歯車
７の右側面が当接し、かつ第３の平歯車７の左側面とフ
ランジ部１０とのなすギャップＷが小さくなるように調
節のうえ軸４に固定する。
ところで、歯車は加工精度等により歯形に誤差が生じる
。また、長時間使用していると由が摩耗する。ばね１１
はこれらの原因によるガタを吸収するためのものである
。したがって、剛性はある程度大きくする必要はあるけ
れども、大きい力（予圧）を与える必要はない。よって
、適切にフランジ部１０の位置を調節することにより、
大きい摩擦を発生することなく滑らかに駆動することが
できる。
。また、長時間使用していると由が摩耗する。ばね１１
はこれらの原因によるガタを吸収するためのものである
。したがって、剛性はある程度大きくする必要はあるけ
れども、大きい力（予圧）を与える必要はない。よって
、適切にフランジ部１０の位置を調節することにより、
大きい摩擦を発生することなく滑らかに駆動することが
できる。
また、大きい力を伝達するときには、ばね１１が撓むけ
れども前記ギャップＷを小さく調整しているので撓み量
は僅かであり実用上問題はない。
れども前記ギャップＷを小さく調整しているので撓み量
は僅かであり実用上問題はない。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
なお、構成、動作の説明を理解し易（するために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
第３図は第１図を矢視Ｂ方向からみたフランジ部の側面
図である。
図である。
また、第４図は第３図を矢視方向Ｃ−Ｃ”からみた断面
図を示す。
図を示す。
第３図と第４図において、フランジ部１０はフランジ１
０ａとフランジ１０ｂとからなり、第３の平歯車７を挟
んだ後ねじ１２２〜１２ｄにより締結される。
０ａとフランジ１０ｂとからなり、第３の平歯車７を挟
んだ後ねじ１２２〜１２ｄにより締結される。
段付ピン１３ａ〜１３ｄはフランジ１０ａとフランジ１
０ｂとに締りばめされている。段付ピン１３ａ〜１３ｄ
と第３の平歯車７との間には第２図に示した僅かのギャ
ップＷ、、 Ｗ２があり、このギャップＷ、、 Ｗ２の
範囲内で第３の平歯車７はフランジ部ｌＯに対してその
円周方向に可動となっている。
０ｂとに締りばめされている。段付ピン１３ａ〜１３ｄ
と第３の平歯車７との間には第２図に示した僅かのギャ
ップＷ、、 Ｗ２があり、このギャップＷ、、 Ｗ２の
範囲内で第３の平歯車７はフランジ部ｌＯに対してその
円周方向に可動となっている。
８８〜８ｄはＣリングであり、フランジ部１０および第
３図の平歯車７の同心、同径の孔に挿入されている（な
お、図では各Ｃリングと孔との間にギャップがあるかの
如（描かれているが、実際はＣリングは孔に密着してい
るものとする）。
３図の平歯車７の同心、同径の孔に挿入されている（な
お、図では各Ｃリングと孔との間にギャップがあるかの
如（描かれているが、実際はＣリングは孔に密着してい
るものとする）。
Ｃリング８ａ〜８ｄは第３図の平歯車７がフランジ部１
０に対し円周方向に移動したときに、これを元の位置に
戻そうとする力を発生させるばねの作用をなす。
０に対し円周方向に移動したときに、これを元の位置に
戻そうとする力を発生させるばねの作用をなす。
フランジ１０ａにあけたばか孔１４ａ〜１４ｂとフラン
ジ１０ｂにあけたねじ穴１５ａ〜１５ｄはフランジ部１
０を軸４に対して位置決め後にねじ止めするためのもの
である。板１６は各Ｃリングの脱落防止の押さえ板であ
り、フランジ１０ｂと一体構成でもよい。
ジ１０ｂにあけたねじ穴１５ａ〜１５ｄはフランジ部１
０を軸４に対して位置決め後にねじ止めするためのもの
である。板１６は各Ｃリングの脱落防止の押さえ板であ
り、フランジ１０ｂと一体構成でもよい。
第５図は第４図の矢視方向Ｄ−Ｄ’から見た断面図で、
軸４に対してフランジ部１０のフランジ１０ｂを円周方
向に微小回転させて位置調整を行う機構を表したもので
ある。軸４にピン１７をねじ止めする。
軸４に対してフランジ部１０のフランジ１０ｂを円周方
向に微小回転させて位置調整を行う機構を表したもので
ある。軸４にピン１７をねじ止めする。
ピン１７はフランジ１０ｂにあけられた孔１８の中で円
周方向に微小移動が可能である。
周方向に微小移動が可能である。
孔１８に対して垂直方向にあけられたフランジ１０ｂの
ねし孔１９ａ〜１９ｂに位置決めねじ２０ａ〜２０ｂを
とりつける。位置決めねじ２０ａ〜２０ｂを回してピン
１７を所要方向に押すことにより軸４に対してフランジ
部１０を円周方向に位置決めすることができる。
ねし孔１９ａ〜１９ｂに位置決めねじ２０ａ〜２０ｂを
とりつける。位置決めねじ２０ａ〜２０ｂを回してピン
１７を所要方向に押すことにより軸４に対してフランジ
部１０を円周方向に位置決めすることができる。
以上述べた減速機は効率が良いためモータの消費エネル
ギーが少なくて良く、より小型のモータを使用可能であ
る。なお、一段減速機の機構を例に説明したが、多段減
速機にも適用可能であって、この場合は従来の方法に比
較して効果がより顕著となる。
ギーが少なくて良く、より小型のモータを使用可能であ
る。なお、一段減速機の機構を例に説明したが、多段減
速機にも適用可能であって、この場合は従来の方法に比
較して効果がより顕著となる。
以上詳細に説明したように本発明の減速機によれば、バ
ンクラソシをできるだけ小さくするように調整可能で最
終的に取り除けない誤差をばねで吸収する構造であるた
め、多大な予圧を与えることなくガタをとりのぞけるの
で、摩擦が小さく効率がよく、滑らかに回転するロボッ
ト用減速機を提供することができる。
ンクラソシをできるだけ小さくするように調整可能で最
終的に取り除けない誤差をばねで吸収する構造であるた
め、多大な予圧を与えることなくガタをとりのぞけるの
で、摩擦が小さく効率がよく、滑らかに回転するロボッ
ト用減速機を提供することができる。
第１図は本発明の原理構成図、
第２図は第１図を矢視方向Ａ−Ａ’から見た断面の模式
展開原理図、 第３図は第１図の矢視方向Ｂから見たフランジ部の側面
図、 第４図は第３図を矢視方向ｃ−ｃ’から見た断面図、第
５図は第４図を矢視方向Ｄ−Ｄ’から見た断面図、第６
図は従来の減速機の要部断面図、 第７図は従来の平歯車結合方法を示す平面図である。 第１図と第２図において、４は軸、５は第１の平歯車、
６は第２の平歯車、７は第３の平歯車、ｌＯはフランジ
部、１１はばねをそれぞれ示す。 代理人 弁理士 井 桁 貞 −・ 申 ８４日１欠慰向Ｄ−Ｄ’から見たａｔ酌凪第 ５ 図 鉋粂のＡ韻ｎ妥部Ｙ斤面図 区 郁 ｑ 区 蚤 せ臭 団 Ｃつ 憾
展開原理図、 第３図は第１図の矢視方向Ｂから見たフランジ部の側面
図、 第４図は第３図を矢視方向ｃ−ｃ’から見た断面図、第
５図は第４図を矢視方向Ｄ−Ｄ’から見た断面図、第６
図は従来の減速機の要部断面図、 第７図は従来の平歯車結合方法を示す平面図である。 第１図と第２図において、４は軸、５は第１の平歯車、
６は第２の平歯車、７は第３の平歯車、ｌＯはフランジ
部、１１はばねをそれぞれ示す。 代理人 弁理士 井 桁 貞 −・ 申 ８４日１欠慰向Ｄ−Ｄ’から見たａｔ酌凪第 ５ 図 鉋粂のＡ韻ｎ妥部Ｙ斤面図 区 郁 ｑ 区 蚤 せ臭 団 Ｃつ 憾
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第２の平歯車（６）をセットする軸（４）に回動可能な
第３の平歯車（７）を付設し、前記第２と第３の平歯車
で共に第１の平歯車（５）と噛み合い、動力を伝達する
機構において、 前記第３の平歯車（７）の回動範囲をばね（１１）を介
して限定するフランジ部（１０）を設けると共に、該フ
ランジ部（１０）を前記軸（４）に対し、回動方向の取
付け位置を調整可能にする手段を設けたことを特徴とす
る歯車式減速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21631686A JPS6372969A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 歯車式減速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21631686A JPS6372969A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 歯車式減速機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372969A true JPS6372969A (ja) | 1988-04-02 |
Family
ID=16686615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21631686A Pending JPS6372969A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 歯車式減速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6372969A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005051613A1 (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-09 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 産業用ロボットの腕機構 |
| US7363109B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-04-22 | Fujitsu Limited | Backlash compensation control method, backlash compensation controller and backlash compensation control program |
| JP2020504027A (ja) * | 2017-01-10 | 2020-02-06 | インチュイション ロボティクス、リミテッド | 感情的ジェスチャを行ってユーザと交流するためのデバイス |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP21631686A patent/JPS6372969A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7363109B2 (en) | 2003-05-20 | 2008-04-22 | Fujitsu Limited | Backlash compensation control method, backlash compensation controller and backlash compensation control program |
| WO2005051613A1 (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-09 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 産業用ロボットの腕機構 |
| JP2020504027A (ja) * | 2017-01-10 | 2020-02-06 | インチュイション ロボティクス、リミテッド | 感情的ジェスチャを行ってユーザと交流するためのデバイス |
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