(57)【要約】【課題】  遊星歯車列を利用して、簡易な構造で異形の対象物や多少位置のずれた対象物を確実に把持する。【解決手段】遊星歯車組４Ａの、遊星歯車列５のサンギヤ５１に入力軸１１を連結するとともに、リングギア５３に第１出力軸９６を連結し、遊星歯車列６のサンギア６１と、遊星歯車組４Ｂの、遊星歯車列７のサンギア７１とを互いに一体に結合し、遊星歯車列７のリングギア７３に第２出力軸９７を連結するとともに、遊星歯車列８のサンギア８１に第３出力軸９８を連結し、かつ、遊星歯車列６，８のリングギヤ６３，８３の回転を規制して、第１出力軸９６、第２出力軸９７、および第３出力軸９８によってそれぞれ３つの把持手段を作動させる。【選択図】        図４
2010036256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンギヤ、サンギヤに噛合した複数のピニオン、ピニオンに噛合したリングギヤ、およびピニオンを回転自在に軸支するキャリヤを有する遊星歯車列を二列備え、両列のキャリアを一体化したものを遊星歯車組としてこれを二組設け、一方の遊星歯車組の、一方の遊星歯車列のサンギヤに入力軸を連結するとともに、一方の遊星歯車組の、一方の遊星歯車列のリングギアに第１出力軸を連結し、一方の遊星歯車組の、他方の遊星歯車列のサンギアと、他方の遊星歯車組の、一方の遊星歯車列のサンギアとを互いに一体に結合し、他方の遊星歯車組の、一方の遊星歯車列のリングギアに第２出力軸を連結するとともに、他方の遊星歯車組の、他方の遊星歯車列のサンギアに第３出力軸を連結し、かつ、両遊星歯車組の、各他方の遊星歯車列のリングギヤの回転を規制して、第１出力軸、第２出力軸、および第３出力軸によってそれぞれ３つの把持手段を作動させることを特徴とする把持装置。
【請求項２】
サンギヤ、サンギヤに噛合した複数のピニオン、ピニオンに噛合したリングギヤ、およびピニオンを回転自在に軸支するキャリヤを有する遊星歯車列を二列備え、両列のキャリアを一体化し、一方の遊星歯車列のサンギヤに入力軸を連結するとともに、一方の遊星歯車列のリングギヤに第１出力軸を連結し、他方の遊星歯車列のリングギアおよびサンギアにそれぞれ第２出力軸および第３出力軸を連結して、第１出力軸、第２出力軸、および第３出力軸によってそれぞれ３つの把持手段を作動させることを特徴とする把持装置。
【請求項３】
サンギヤ、サンギヤに噛合した複数のピニオン、ピニオンに噛合したリングギヤ、およびピニオンを軸支するキャリヤを有する遊星歯車列を備え、サンギヤ、キャリヤ、およびリングギヤのうちの一つに入力軸を連結し、他の二つにそれぞれ第１出力軸および第２出力軸を連結して、これら出力軸によって一対の把持手段を作動させることを特徴とする把持装置。
【請求項４】
サンギヤ、サンギヤに噛合した複数のピニオン、ピニオンに噛合したリングギヤ、およびピニオンを回転自在に軸支するキャリヤを有する遊星歯車列を二列備え、両列のキャリアを一体化し、一方の遊星歯車列のサンギヤを入力軸に連結するとともに、一方の遊星歯車列のリングギヤに第１出力軸を連結し、他方の遊星歯車列のリングギアの回転を規制するとともに、他方の遊星歯車列のサンギアに第２出力軸を連結して、第１出力軸および第２出力軸によって一対の把持手段を作動させることを特徴とする把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は把持装置に関し、特に遊星歯車列を利用した把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の把持装置として例えば特許文献１には、モータの出力軸を遊星歯車列のサンギヤに固定するとともに、サンギヤを取り囲むように配置されてこれに噛合するピニオンの回転軸に、それぞれフィンガー（把持手段）を固定したものが示されている。
【特許文献１】特開２００６−８２１４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の把持装置は、遊星歯車列を利用することによって単一のモータで複数のフィンガーを同時作動させることができ、装置構造が簡素化されるという利点がある。しかし、フィンガーの一つが対象物に当接して動作を停止すると他のフィンガーの動作も停止させられてしまうため、把持対象物が異形の場合や把持装置に対して正確に位置決めされていない場合等には、把持が確実になされないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、遊星歯車列を利用して、簡易な構造で異形の対象物や多少位置のずれた対象物を確実に把持することができる把持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本第１発明では、サンギヤ（５１，６１），（７１，８１）、サンギヤに噛合した複数のピニオン（５２，６２），（７２，８２）、ピニオンに噛合したリングギヤ（５３，６３），（７３，８３）、およびピニオンを回転自在に軸支するキャリヤ（４１，４３）を有する遊星歯車列を二列（５，６）（７，８）備え、両列のキャリアを一体化したものを遊星歯車組としてこれを二組（４Ａ，４Ｂ）設け、一方の遊星歯車組（４Ａ）の、一方の遊星歯車列（５）のサンギヤ（５１）に入力軸（１１）を連結するとともに、一方の遊星歯車組（４Ａ）の、一方の遊星歯車列（５）のリングギア（５３）に第１出力軸（９６）を連結し、一方の遊星歯車組（４Ａ）の、他方の遊星歯車列（６）のサンギア（６１）と、他方の遊星歯車組（４Ｂ）の、一方の遊星歯車列（７）のサンギア（７１）とを互いに一体に結合し、他方の遊星歯車組（４Ｂ）の、一方の遊星歯車列（７）のリングギア（７３）に第２出力軸（９７）を連結するとともに、他方の遊星歯車組（４Ｂ）の、他方の遊星歯車列（８）のサンギア（８１）に第３出力軸（９８）を連結し、かつ、両遊星歯車組（４Ａ，４Ｂ）の、各他方の遊星歯車列（６，８）のリングギヤ（６３，８３）の回転を規制して、第１出力軸（９６）、第２出力軸（９７）、および第３出力軸（９８）によってそれぞれ３つの把持手段（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）を作動させることを特徴とする。なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【０００６】
本第１発明において、回転力が入力軸を経て入力すると、第１遊星歯車組と第２遊星歯車組によって回転力が第１出力軸〜第３出力軸に分配され、各出力軸にによって第１〜第３把持手段が作動させられて対象物が把持される。このように単一の入力軸の回転によって第１出力軸〜第３出力軸を回転させることができるから、簡易な構造とできる。この際に、把持手段の一つが他の把持手段よりも早く対象物に至ってその作動が停止すると、当該把持手段を作動させる出力軸は回転が停止しこれが直接連結されるサンギヤ、ピニオン、リングギヤのいずれかは回転が停止するが、他のサンギヤ、ピニオン、リングギヤは回転を続行する。これにより、他の把持手段の把持動作は続行され、それぞれ対象物の外周に至るまで作動を続ける。このようにして、異形の対象物や多少位置のずれた対象物を３つの把持手段で確実に把持することができる。
【０００７】
本第２発明では、サンギヤ（５１，６１）、サンギヤに噛合した複数のピニオン（５２，６２）、ピニオンに噛合したリングギヤ（５３，６３）、およびピニオンを回転自在に軸支するキャリヤ（４１）を有する遊星歯車列を二列（５，６）備え、両列のキャリアを一体化し、一方の遊星歯車列（５）のサンギヤに入力軸（１１）を連結するとともに、一方の遊星歯車列（５）のリングギヤ（５３）に第１出力軸（９６）を連結し、他方の遊星歯車列（６）のリングギア（６３）およびサンギア（６１）にそれぞれ第２出力軸（９７）および第３出力軸（９８）を連結して、第１出力軸（９６）、第２出力軸（９７）、および第３出力軸（９８）によってそれぞれ３つの把持手段（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）を作動させることを特徴とする。本第２発明においても、本第１発明と同様の作用効果を得ることができる。
【０００８】
本第３発明では、サンギヤ、サンギヤに噛合した複数のピニオン、ピニオンに噛合したリングギヤ、およびピニオンを軸支するキャリヤを有する遊星歯車列を備え、サンギヤ、キャリヤ、およびリングギヤのうちの一つに入力軸を連結し、他の二つにそれぞれ第１出力軸および第２出力軸を連結して、これら出力軸によって一対の把持手段を作動させることを特徴とする。本第３発明は、対象物を一対の把持手段で把持すれば良い場合にさらに構造を簡素化して、本第１発明と同様の効果を得ることができる。
【０００９】
本第４発明では、サンギヤ、サンギヤに噛合した複数のピニオン、ピニオンに噛合したリングギヤ、およびピニオンを回転自在に軸支するキャリヤを有する遊星歯車列を二列備え、両列のキャリアを一体化し、一方の遊星歯車列のサンギヤを入力軸に連結するとともに、一方の遊星歯車列のリングギヤに第１出力軸を連結し、他方の遊星歯車列のリングギアの回転を規制するとともに、他方の遊星歯車列のサンギアに第２出力軸を連結して、第１出力軸および第２出力軸によって一対の把持手段を作動させることを特徴とする。本第４発明においては、対象物を一対の把持手段で把持すれば良い場合にさらに構造を簡素化して、本第１発明と同様の効果を得ることができる。  
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の把持装置によれば、遊星歯車列を利用して簡易な構造で、異形の対象物や多少位置のずれた対象物を確実に把持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
図１には本発明の把持装置の全体側面図を、図２にはその正面図を示す。把持装置は一台のモータ１と、詳細を後述する遊星歯車列を備えた駆動力分配部２と、駆動力分配部２の円盤状ケーシング２１の前面で、周方向の三箇所に配設されて対象物Ｍを把持する第１〜第３の把持手段３Ａ，３Ｂ，３Ｃとから構成されている。なお、図１では把持手段１Ａの図示を省略してある。
【００１２】
図３には把持装置の詳細断面図を示す。図において、把持装置を構成する駆動力分配部２のケーシング２１内には中心部の前後（図３の左右）位置に、第１遊星歯車組４Ａと第２遊星歯車組４Ｂが配置されている。さらに、第１遊星歯車組４Ａは、前後に位置する第１遊星歯車列５と第２遊星歯車列６を備えており、また第２遊星歯車列４Ｂは、前後に位置する第３遊星歯車列７と第４遊星歯車列８を備えている。そして、各遊星歯車列５〜８  は、中心のサンギヤ５１，６１，７１，８１、その周囲に複数（本実施形態では３個、図４参照）設けられてサンギア５１〜８１と噛合するピニオン５２，６２，７２，８２、複数のピニオン５２〜８２の外方に位置してこれらに噛合するリングギア５３，６３，７３，８３を備えている。
【００１３】
第１遊星歯車組４Ａを構成する第１遊星歯車列５と第２遊星歯車列６はこれらの間に、ピニオン５２，６２を回転自在に軸支する一体化されたキャリア４１を共通の部材として有しており、かつ第１遊星歯車列５と第２遊星歯車列６のサンギア５１，６１、ピニオン５２，６２およびリングギア５３，６３は位置決め部材４２によってこれらの位置関係が保たれている。第２遊星歯車組４Ｂを構成する第３遊星歯車列６と第４遊星歯車列７もこれらの間に、ピニオン７２，８２を回転自在に軸支する一体化されたキャリア４３を共通の部材として有しており、かつ第３遊星歯車列７と第４遊星歯車列８のサンギア７１，８１、ピニオン７２，８２およびリングギア７３，８３は位置決め部材４４によってこれらの位置関係が保たれている。
【００１４】
なお、上記各キャリア４１，４３は、ケーシング２１の軸線Ｌに沿って配設されたガイドシャフト４５に中心部が嵌装されて、ガイドシャフト４５を中心に回転可能である。入力軸たるモータ１の回転軸１１にはブラケット１２が装着されて、当該ブラケット１２がボルト１２１によって第１遊星歯車列５のサンギヤ５１に一体に結合されている。第１遊星歯車列５と第２遊星歯車列６の各ピニオン５１，６１は、キャリア４１に設けた共通の軸部材４１１の各半部にそれぞれ回転自在に装着されている。そして、第１遊星歯車列５のリングギア５３の外周に第１出力ギヤ９１が噛合し、第２遊星歯車列６のリングギア６３はハウジング２１に固定されてその回転が規制されている。
【００１５】
第２遊星歯車列６のサンギヤ６１は、第２遊星歯車組４Ｂを構成する第３遊星歯車列７のサンギヤ７１とボルト４１２で一体に結合されており、第３遊星歯車列７と第４遊星歯車列８の各ピニオン７１，８１は、キャリア４３に設けた共通の軸部材４３１の各半部にそれぞれ回転自在に装着されている。第３遊星歯車列７のリングギア７３の外周に第２出力ギヤ９２が噛合し、第４遊星歯車列８のリングギア８３はハウジング２１に固定されてその回転が規制されている。そして、第４遊星歯車列８のサンギヤ８１に補助ギヤ９４がボルト９４１で一体に結合されている。補助ギヤ９４には補助ギヤ９５を介して第３出力ギヤ９３が噛合している。以上の構造を概念的に図４に示す。なお、図４ではキャリヤ４１，４３の図示が省略されている。
【００１６】
図３において第１〜第３出力ギア９１〜９３の中心にはそれぞれ第１〜第３出力軸９６，９７，９８の一端が結合されている。そして、各出力軸９６〜９８の他端がそれぞれ、以下に詳細を説明する第１〜第３把持手段３Ａ〜３Ｃに連結されている。なお、各把持手段３Ａ〜３Ｃは同一構造で、図３では第１把持手段３Ａの図示が省略されている。
【００１７】
各把持手段３Ａ〜３Ｃは、対象物Ｍを把持するための長尺板状の把持部材３１を備えている。各把持部材３１の基端は、駆動力分配部２のケーシング２１前面に設けたブラケット２１１にピン部材３１１によって回動自在に結合されて、図２の矢印で示すように、上記ケーシング２の軸線Ｌに向けて内外方向へ旋回可能である。把持部材３１の上記軸線Ｌに近い側の側面には、把持用斜面３１３を形成した把持突起３１２が形成されている。把持部材３１の先端部には当該先端部と同形の把持片３２が内設されており、把持片３２はピン体３１４を中心に把持部材３１からさらに軸線Ｌ方向へ進出回動可能である（図３の鎖線）。把持部材３１内にはさらに操作片３３が配設されている。操作片３３は長板状で、その中央がピン体３３１によって支持されて揺動可能であるとともに、その一端が上記把持片３２の基端に長孔３３２とピン３３１で連結されている。
【００１８】
操作片３３には中央部側面に把持部材３１の外方へ進出する凸部３３２が形成されて、ここに操作アーム３４の一端が回動可能に軸着されている。操作アーム３４の中間部と操作片３３の他端との間にはバネ部材３４１が張設されて、操作片３３が把持部材３１内に位置するように付勢している。操作アーム３４の他端は旋回アーム３５の中間部に回動可能に軸着されている。旋回アーム３５の基端はケーシング２１前面に支持された大径の傘歯車３６の回転軸３６１に固定されている。旋回アーム３５の先端にはケーシング２１の前面に向けてストッパボルト３５１が設けられて、その先端がケーシング２１前面に当接することによって、把持部材３１を非把持方向へ旋回させた際の傘歯車３６の回転が規制されるようになっている。傘歯車３６には小径の傘歯車３７が噛合している。以上の把持部材３１、操作アーム３４，旋回アーム３５および傘歯車３６，３７等によって把持手段３Ａ，３Ｂ，３Ｃが構成されている。把持手段３Ａ〜３Ｃの傘歯車３７はそれぞれ第１〜第３の各出力軸９６〜９８の他端に固定されており、このようにして各出力軸９６〜９８が把持手段３Ａ〜３Ｃに連結されている。
【００１９】
第２把持手段３Ｂを例にとってこれの作動を説明すると、第２出力ギア９２が回転して第２出力軸９７に固定された傘歯車３７が図３の紙面に垂直な面内で同方向へ回転すると、傘歯車３６が紙面に平行な面内で回転させられる。傘歯車３６が図３で反時計方向へ回転させられると旋回アーム３５が同方向へ旋回し、操作アーム３４と操作片３３を介して把持部材３１がケーシング２の軸線Ｌに向けて旋回させられる。把持部材３１の把持突起３１２が対象物Ｍの側面に当接し、この状態でさらに旋回アーム３５が旋回すると、操作アーム３４により操作片３３が揺動させられて保持部材３１先端部内の把持片３２が図３の鎖線で示すように回動進出して、把持突起３１２の把持用斜面３１３が当接した側とは反対位置で対象物Ｍの側面に当接する。同様の作動が第１把持手段３Ａと第３把持手段３Ｃでもなされて、対象物Ｍが周方向の三箇所から把持部材３１によって把持される。なお、小径の対象物Ｍ１を把持する場合には、図３の鎖線で示すように、把持部材３１の先端部で行う。
【００２０】
以上のような把持手段３Ａ〜３Ｃを備える把持装置の作動を、図４を参照しつつ説明する。対象物Ｍを把持する場合には、モータ１を正転させると図４の時計方向へ回転する（黒矢印）モータ回転軸（入力軸）１１に連結された第１遊星歯車列５のサンギヤ５１が同方向へ回転し、これに噛合するピニオン５２が反時計方向へ自転しつつ（黒矢印）時計方向へ公転する（白矢印）。これにより、リングギヤ５３が反時計方向へ回転し（黒矢印）、これに噛合した第１出力ギヤ９１およびこれと一体の第１出力軸９６が時計方向へ回転する（黒矢印）。第１遊星歯車列５のピニオン５２の公転は第２遊星歯車列６のピニオン６２に伝達され、ピニオン６２が公転しつつ（白矢印）自転する（黒矢印）。これによって第２遊星歯車列６のサンギヤ６１が、ほぼ入力軸１１と同速度まで増速された状態で時計方向へ回転させられる（黒矢印）。
【００２１】
上記サンギヤ６１の回転はこれと一体に結合された第３遊星歯車列７のサンギヤ７１へ伝達される（黒矢印）。第３遊星歯車列７において、サンギヤ７１が時計方向へ回転させられると、これに噛合するピニオン７２が反時計方向へ自転するとともに（黒矢印）時計方向へ公転する（白矢印）。これにより、リングギヤ７３が反時計方向へ回転し（黒矢印）、これに噛合した第２出力ギヤ９２およびこれと一体の第２出力軸９７が時計方向へ回転する（黒矢印）。第３遊星歯車列７のピニオン７２の公転は第４遊星歯車列８のピニオン８２に伝達され、ピニオン８２が公転しつつ（白矢印）自転する（黒矢印）。これによって第４遊星歯車列８のサンギヤ８１が、ほぼ入力軸１１と同速度まで増速された状態で時計方向へ回転させられる（黒矢印）。サンギヤ８１に結合された補助ギヤ９４は同方向へ回転させられ（黒矢印）、補助ギヤ９５を介して第３出力ギヤ９３およびこれと一体の第３出力軸９８が時計方向へ回転させられる（黒矢印）。このようにして第１〜第３出力軸９１〜９３は、回転速度がほぼ同一になるようにして同方向へ回転させられる。
【００２２】
以上のように、単一のモータ１の回転力が入力軸１１を経て入力すると、第１遊星歯車組４Ａと第２遊星歯車組４Ｂで構成される駆動力分配部２によって、回転力が第１出力軸〜第３出力軸９１〜９３に分配され、各出力軸９１〜９３に連結された第１〜第３把持手段３Ａ〜３Ｃの把持部材３１が既述のように作動させられて対象物Ｍが把持される。
【００２３】
対象物Ｍを把持する際に、例えば第１把持手段３Ａの把持部材３１が他の把持手段３Ｂ，３Ｃの把持部材３１よりも早く対象物Ｍの外周に当接してその作動が停止すると、第１遊星歯車列５のリングギヤ５３はその回転が停止させられるが、当該遊星歯車列５のピニオン５２の自転と公転は持続するから、第２および第３把持手段３Ｂ，３Ｃの把持部材３１はそれぞれ対象物Ｍの外周に当接するまで作動を続ける。また、第２把持手段３Ｂの把持部材３１が他の把持手段３Ａ，３Ｃの把持部材３１よりも早く対象物Ｍの外周に当接してその作動が停止した場合にも、第３遊星歯車列７のリングギヤ７３はその回転が停止させられるが、当該遊星歯車列７のピニオン７２の自転と公転は持続するから、第１および第３把持手段３Ａ，３Ｃの把持部材３１はそれぞれ対象物Ｍの外周に当接するまで作動を続ける。さらに、第３把持手段３Ｃの把持部材３１が他の把持手段３Ａ，３Ｂの把持部材３１よりも早く対象物Ｍの外周に当接してその作動が停止すると、第４遊星歯車列８のピニオン８２は自転も公転も停止させられるが、第３歯車列７のピニオン７２の自転は持続するから、第１および第２把持手段３Ａ，３Ｂの把持部材３１はそれぞれ対象物Ｍの外周に当接するまで作動を続ける。これにより、対象物Ｍの形状が対称形状ではない異形のものである場合や、対象物Ｍの位置が把持装置に対して所期の位置から多少ずれていても、対象物Ｍを三方から確実に把持することができる。
【００２４】
対象物Ｍに各把持手段３Ａ〜３Ｃの把持部材３１が三方から当接して把持が完了すると、全ての把持部材３１のそれ以上の作動が規制されて入力軸１１がロックされ、モータ負荷が増大する。そこで、これを検出してモータ１への通電を停止する。対象物Ｍの把持を解消する場合にはモータ１を逆転させる。各把持手段３Ａ〜３Ｃの旋回アーム３５はストッパボルト３５１がハウジング２の前面に当接するとそれ以上の旋回が規制されるが、いずれかの把持手段３Ａ〜３Ｃの旋回アーム３１が旋回を規制されても、第１および第２遊星歯車組４Ａ，４Ｂを備えた駆動動力分配部２によって既述したように、残る把持手段の旋回アーム３５の旋回は、ストッパボルト３５１がハウジング２１の前面に当接するまで続行させられる。これにより、全ての把持手段３Ａ〜３Ｃの把持部材３１が非把持状態の原位置まで戻される。
【００２５】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、遊星歯車組４Ａ，４Ｂを二組設けたが、例えば図５に示すように、第１遊星歯車組４Ａのみを設けるとともに、その第２遊星歯車列６のリングギア６３を回転可能とし、当該リングギヤ６３に第２出力ギア９２を介して第２出力軸を、サンギヤ６１に補助ギア９４と第３出力ギアを介して第３出力軸９８を連結するようにしても良い。また、上記実施形態では把持手段３Ａ〜３Ｃを三つ設けて対象物Ｍを三方から把持するようにしたが、対象物を二方から把持すればよい場合には、遊星歯車組４Ａのみを設けて、遊星歯車列５のサンギヤ５１に入力軸１１を連結するとともに、リングギヤ５３に第１出力ギア９１を介して第１出力軸９６を連結し、遊星歯車列６のサンギア６１に第２出力軸を連結する構造としても良い。あるいは、第１遊星歯車列５のみを設けて、そのサンギヤ５１、キャリヤ４１、およびリングギヤ５３のうちの一つに入力軸を連結し、他の二つにそれぞれ第１および第２出力軸を連結して、これら出力軸で一対の把持手段を作動させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態における、把持装置の全体側面図である。
【図２】本発明の把持装置の正面図である。
【図３】本発明の把持装置の詳細断面図である。
【図４】把持装置を構成する駆動力分配部の概念図である。
【図５】本発明の他の実施形態における、把持装置を構成する駆動力分配部の概念図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…モータ、１１…入力軸、２…駆動力分配部、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…把持手段、４Ａ，４Ｂ…遊星歯車組、４１，４３…キャリヤ、５，６，７，８…遊星歯車列、５１，６１，７１，８１…サンギヤ、５２，６２，７２，８２…ピニオン、５３，６３，７３，８３…リングギヤ、９６，９７，９８…出力軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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