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    公开号:WO1990005249A1
    申请号:PCT/JP1989/001132
    申请日:1989-11-02
    公开日:1990-05-17
    发明作者:Nobutoshi Torii；Hitoshi Mizuno；Kyozi Iwasaki
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:B25J9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 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 技術分野
    [0002] 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。 背景技術
    [0003] 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 4 A図乃至第 4 C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 、 " ドラ イブ用のシャ フ ト A ， の先端には傘歯車 1 が装着され、 5 ドライブ用の外側シャフ ト A 2 の先端には傘 歯車 2 が装着されている。
    [0004] そして、 内側の傘歯車 1 の歯車肩面にボールベア リ ング B , が当接し、 ベアリ ングナッ ト 15にはボールベアリ ング B 2 が当接し、 ベアリ ング と B 2 との間には外側傘歯車 2 の内周突出部 Ρ。 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。
    [0005] また、 外側の傘歯車 2 は、 その歯車肩面 27にボールベア リ ング B 2 ,が当接し、 ボールベアリ ング B 2 2がべアリ ングナ ッ ト 25に当接し、 ベアリ ング B 2 1と B 2 2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 ングナッ ト 25がネジ 部 26上で締め付けられている。
    [0006] そして、 口ボッ ト手首機構の組立にあっては、 各ベアリ ン グナッ 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。
    [0007] 第 4 A乃至第 4 C図に示す如く、 従来の ϋ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 4 Β図に示す如く、 ボル トネジ S 2 を外して外側傘歯車セ ッ トを矢印 F , 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 S 2 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 S 2 を外して取り出した後、 更にべ ァリ ングナツ ト 15を外して内側傘歯車 1Γ を矢印 F 2 の如く 抜き出して新たなシム 19を傘歯車 1Γ 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 1Γ を再度外側の 傘歯車 2 内に嵌入してシ厶 19をベア リ ング B , と突出部 P 0 とで挟み、 ベアリ ングナッ 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 ングナッ ト 15を外すために、 ベアリ ング 及び B 2 に対して再度予圧 調整せねばならず、 結局、 従来の傘歯車ュニッ トにあっては、 組付け時、 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、 且つ困難であつ o
    [0008] 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。 発明の開示
    [0009] 例えば第 1 A図乃至第 3 C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 B , とべアリ ン グナツ 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 £ , を外輪間座 13の幅 £ 2 より予圧調整寸法 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 t , を設け、 外側傘歯車 21のボルト孔 （ h , )を有する内 周突出変 P 2 をシム 19を介在して外輪間座の後面 f , に当接 し、 ボル トネジ S , で外側傘歯車 21を内側傘歯車 11上に装着 して二段傘歯車セッ トとするものである。
    [0010] 従って、 第 1 B図に示す如く、 ベアリ ングナッ ト 15をメ ― 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 , , B 2 , B 3 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 S t 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。
    [0011] 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 変更することなく実施出来、 組み付け工数が簡略化出来、 且 つ信頼性の低下が防止出来る。 部品メ 一力一に於いてセ 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
    [0012] 第 1 A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ッ トの断面図である。
    [0013] 第 2図は、 本発明に用いる間座の拡大断面図である。
    [0014] 第 3 A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 3 B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 3 C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。
    [0015] 第 4 A図は従来の σボッ トの手首部の部分断面図であり、 第 4 Β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 4 C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。 発明を実施するための最良の形態
    [0016] 本発明を産業用ロボッ トの手首構造に適用した。
    [0017] 第 3 Α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 3 C図はその作用説明図であり、 第 1 A , 第 1 B及び 第 2図は内側の傘歯車セッ ト説明図である。
    [0018] 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と嚙合し、 外側 の傘歯車 21が同じく手首の傘歯車 20と嚙合している。
    [0019] 内側の傘歯車セッ トは、 第 1 A , 1 B図に示す如く、 歯車 肩面 17に半径 r , のボールベアリ ング B , を当接し、 幅 £ , の内輪間座 12と、 半径 r , で幅 ^ 2 の外輪間座 13との重ね間 座輪を介して、 半径 3 のボールベア リ ング B 2 、 及び B 3 を配し、 後方から半径 r 2 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 t , を歯車軸線 X— Xに平行に、 且つネジ孔 t , から軸 心 X— Xまでの最小径を r tで穿設し、 外輪間座の幅 ^ 2 を 内輪間座の幅 より予圧用の寸法 だけ大とした （第 2図 参照） 。 なお各部材の半径寸法は、 図示の如く r , > r t > r a ≥ r 2 とした。
    [0020] 外輪の傘歯車 21は、 第 3 Α乃至 3 C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 f 2 にボールベア リ ング B 21 を当接し、 予圧調整用の幅寸法差を有する内輪間座 22及び外 輪間座 23の重ね間座輪を介してボールベアリ ング B 22を配し， ベアリ ング B 22の内輪に当接する力ラ一24を介して後方から ベアリ ングナッ 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 , を有し、 内周半径が r , ( r , ≥ τ 2) の突出片 Ρ 2 を形成した。 また、 ベア リ ング Β 22とべア リ ン グナツ ト 25との間にはボル ト孔 h 2 を有する取付環 Rを遊嵌 し、 手首ケース Cの内周肩面 f 3 にはネジ孔 t 2 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 ングナッ ト 25の締め付けによって力ラ一 24を介してベア リ ング B 22の内輪を押圧し、 内輪間座 22によ つてべァリ ング B 22と B 21とに予圧調整を行い、 取付環 Rを 介してボルトネジ S 2 を手首力ラー Cのネジ孔 t 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 P 2 の前面と外輪間座 13の後面 f 1 との間にシム 19を介在してポ ルトネジ S , をボル ト孔 h , に挿通してネジ孔 t , に螺入し て固定すると共に、 ベアリ ングナツ ト 15の締め付けによつて 第 1 B図に示す如く、 ベアリ ング B 3 及び B 2 の内輪に締付 力 Kを及ぼし、 且つベア リ ング B t には歯車 11の肩面 17から の反力 Kを及ぼして各ベア リ ング B 3 ， B 2 , の内輪を 外輪に対して歪ませて予圧を付与して取り付けている。
    [0021] 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 5 , を外して第 3 C図の如く内側傘歯車 セ ッ トを外側傘歯車セ ッ トから F 2 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 S 1 によって 組み付ける。 この場合、 ベアリ ングナツ ト 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 , ， B 2 ， B 3 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 1 B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。
    [0022] 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 B 2 ， B 3 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 側のボールべァリ ングの内輪に当接し、 外輪間座 13が両側の ボールべァリ ングの外輪に当接する構造であれば、 ボールべ ァリ ングの予圧設定が出来る。
    [0023] 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ペアリ 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 <
    权利要求:
    Claims

    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 了リ ング （B , )と、 ベアリ ングナッ ト （15) に当接するベア U ング （Β 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 I、 を外輪間座 （13) の幅 2)より予圧調整寸法 ( d ) だけ短 く し、 且つ外輪間座 （13) 後面 （ f , )にネジ孔 （ t 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 Jに、 外輪傘歯車 （21) の円筒部内周のボルト孔 （ h を有する内周突出片 （P。：)をシム ( 19) を介在して当接して ボルトネジ （ S をボルト孔 （ h を介してネジ孔 （ t , )に 螺入し、 外側傘歯車 （21) を傘歯車 （11) セッ トの外周に着 脱自在に装着した多段傘歯車セ ッ ト。
    3. ボル トネジ （S 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。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0396776A4|1993-03-31|
    DE68921067D1|1995-03-23|
    EP0396776A1|1990-11-14|
    US5127282A|1992-07-07|
    DE68921067T2|1995-09-28|
    JP2578491B2|1997-02-05|
    EP0396776B1|1995-02-08|
    JPH02129433A|1990-05-17|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1990-05-17| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1990-05-17| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1990-07-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989912136 Country of ref document: EP |
    1990-11-14| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989912136 Country of ref document: EP |
    1995-02-08| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1989912136 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP63/280507||1988-11-08||
    JP63280507A|JP2578491B2|1988-11-08|1988-11-08|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|EP89912136A| EP0396776B1|1988-11-08|1989-11-02|Bevel gear set and wrist mechanism of industrial robot using said bevel gear set|
    DE1989621067| DE68921067T2|1988-11-08|1989-11-02|Kegelradverzahnung und gelenkmechanismus eines industrieroboters mit einer derartigen kegelradverzahnung.|
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