(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体と、
固定体に、第１の回転軸線まわりに回転可能に支持される第１の歯車と、
第１の歯車と噛合可能な第２の歯車と、
第１の回転軸線に近接および離反する近接離反方向へ変位自在に固定体に設けられ、第２の歯車を第２の回転軸線まわりに回転自在に支持する支持体と、
前記近接離反方向へ変位可能に設けられ、支持体に当接される当接片と、
固定体に対して、前記近接離反方向へ螺進および螺退可能に設けられ、固定体に対して螺進または螺退することによって、当接片を近接離反方向へ変位駆動し、第１の回転軸線とは反対側から間接的に支持体を支持して、支持体が第１の回転軸線から離反する離反方向へ変位することを阻止する駆動部材と、
当接片を固定体に装着するための当接片締結体であって、弛緩状態では当接体の固定体に対する前記近接離反方向の変位を許容し、緊結状態では摩擦抵抗力を利用して当接片の固定体に対する変位を阻止する当接片締結体とを含むことを特徴とする歯車支持構造。
【請求項２】
支持体を固定体に装着するための支持体締結体であって、弛緩状態では支持体の固定体に対する前記近接離反方向の変位を許容し、緊結状態では摩擦抵抗力を利用して支持体の固定体に対する変位を阻止する支持体締結体をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の歯車支持構造。
【請求項３】
当接片および支持体は、いずれか一方がいずれか他方に嵌まり込んだ状態で相互に当接していることを特徴とする請求項１または２記載の歯車支持構造。
【請求項４】
駆動部材は、第２の回転軸線を含みかつ前記近接離反方向に平行な仮想平面の両側に２つ以上配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の歯車支持構造。
【請求項５】
当接片は、複数設けられ、各当接片が支持体にそれぞれ当接されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の歯車支持構造。
【請求項６】
当接片は、当接片締結体が弛緩状態となると、当接片締結体の軸線まわりに角変位可能に設けられ、
駆動体は、固定体に対して螺進することによって当接片を当接片締結体の軸線まわりに角変位駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の歯車支持構造。
【請求項７】
固定体と、
固定体に、回転可能に支持される入力歯車と、
固定体に、回転可能に支持される出力歯車と、
入力歯車および出力歯車の回転軸線に近接および離反する近接離反方向へ変位自在に固定体に設けられ、複数のボックス歯車を回転可能に支持するとともに、各ボックス歯車を噛合状態に保ち、複数のボックス歯車のうちで、入力側ボックス歯車から出力側ボックス歯車に動力を伝達し、入力歯車および出力歯車の回転軸線に向かって近接移動することで、入力側ボックス歯車が入力歯車と噛合するとともに出力側ボックス歯車が出力歯車と噛合するギアボックスと、
固定体に対して、前記近接離反方向へ螺進および螺退可能に設けられ、入力歯車および出力歯車の回転軸線とは反対側から直接的または間接的にギアボックスを支持して、ギアボックスが入力歯車および出力歯車の回転軸線から離反する離反方向へ変位することを阻止し、近接離反方向に直交する幅方向に複数並んで配置される駆動部材とを含み、
ギアボックスには、前記幅方向の変位を阻止する嵌合部分が形成されることを特徴とする歯車支持構造。
【請求項８】
ロボットアームと、
請求項１〜７のいずれかに記載の歯車支持構造に設けられる歯車を備える動力伝達機構によって、駆動源からの動力をロボットアームに伝達して、ロボットアームを変位駆動する駆動手段とを含むことを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車間の中心距離を変更可能な歯車支持構造に関する。たとえば本発明は、ロボットの歯車動力伝達機構に含まれる歯車支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットのうち、歯車動力伝達機構、いわゆるギアトレインによって駆動源からの動力をロボットアームに伝達するロボットがある（たとえば特許文献１および２参照）。この場合、歯車動力伝達機構は、歯車支持構造を含む。歯車支持構造は、歯車と歯車を回転可能に支持する支持体とを有する。
【０００３】
図１８は、従来技術の歯車支持構造２の一部を示し、噛合する３つの歯車３ａ，３ｂ，３ｃを簡略化して示す平面図である。図１９は、図１８のＳ１−Ｓ１断面から見た歯車支持構造２を示す断面図である。歯車支持構造２は、２つの定位置歯車３ａ，３ｂと、アイドラ歯車３ｃとを含む。２つの定位置歯車３ａ，３ｂは、互いに間隔を開けて、固定体７に回転可能にそれぞれ支持される。またアイドラ歯車３ｃは、支持体６に回転可能に支持され、２つの定位置歯車３ａ，３ｂに近接および離反する近接離反方向１０ａ，１０ｂに変位可能に設けられる。
【０００４】
支持体６は、ボルト８によって固定体７に締結される。ボルト８は、固定体７に螺合する。ボルト８は、固定体７に向かって螺進することによって緊結状態となり、支持体６を軸線方向９へ固定体７に押圧する。またボルト８は、固定体７と反対に向かって螺退することによって弛緩状態となり、支持体６の押圧を解除する。緊結状態では、摩擦抵抗力によって支持体６が、近接離反方向１０ａ，１０ｂに変位することが阻止される。また弛緩状態では、支持体６が、近接離反方向１０ａ，１０ｂに変位することが許容される。
【０００５】
作業者は、ボルト８を弛緩状態にして、支持体６を近接離反方向１０に移動させ、アイドラ歯車３ｃと各定位置歯車３ａ，３ｂとの位置を調整する。次に作業者は、ボルト８を緊結状態にして、支持体６を固定体７に押圧する。これによってアイドラ歯車３ｃと各定位置歯車３ａ，３ｂとは、調整された位置に保たれる。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−４７８７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ボルト８が緊結状態となると、支持体６は、摩擦抵抗力によって近接離反方向１０ａ，１０ｂに変位することが防止される。しかしながら摩擦抵抗力を超える力が支持体６に与えられると、支持体６が近接離反方向１０ａ，１０ｂに変位してしまい、アイドラ歯車３ｃは、調整された位置からずれてしまう。
【０００８】
仮に、支持体６の摩擦抵抗力を大きくしたとしても、その支持体６に与えられる衝撃力は、摩擦抵抗力を超える場合が多い。たとえばロボットアームが障害物に衝突すると、その衝撃力によって一方の定位置歯車３ｂが瞬間的に角変位すする。このとき支持体６は、アイドラ歯車３ｃを介して瞬間的に摩擦抵抗力を超える力を受けて離反方向１０ｂに変位してしまう。このように支持体６が離反方向１０ｂに移動して、アイドラ歯車３ｃが調整された位置からずれると、ロボットアームの位置を精度よく制御することができなくなる。
【０００９】
またこのような問題は、ギアトレインを有するロボット以外でも生じる。すなわち従来技術の歯車支持構造では、摩擦抵抗力によって支持体の変位を阻止するので、摩擦抵抗力を超える力が支持体に与えられると、歯車間の中心距離が変化し、歯車間の中心距離を所望の値に保つことができないという問題がある。
【００１０】
したがって本発明の目的は、歯車間の中心距離を変更可能であるとともに、衝撃力が与えられても、歯車間の中心距離を保つことができる歯車支持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、固定体と、
固定体に、第１の回転軸線まわりに回転可能に支持される第１の歯車と、
第１の歯車と噛合可能な第２の歯車と、
第１の回転軸線に近接および離反する近接離反方向へ変位自在に固定体に設けられ、第２の歯車を第２の回転軸線まわりに回転自在に支持する支持体と、
前記近接離反方向へ変位可能に設けられ、支持体に当接される当接片と、
固定体に対して、前記近接離反方向へ螺進および螺退可能に設けられ、固定体に対して螺進または螺退することによって、当接片を近接離反方向へ変位駆動し、第１の回転軸線とは反対側から間接的に支持体を支持して、支持体が第１の回転軸線から離反する離反方向へ変位することを阻止する駆動部材と、
当接片を固定体に装着するための当接片締結体であって、弛緩状態では当接体の固定体に対する前記近接離反方向の変位を許容し、緊結状態では摩擦抵抗力を利用して当接片の固定体に対する変位を阻止する当接片締結体とを含むことを特徴とする歯車支持構造である。
【００１２】
本発明に従えば、駆動部材を離反方向に螺退することで、駆動部材による支持体の支持状態を解除して、支持体を近接離反方向へ位置調整可能な状態にすることができる。第１および第２の歯車の間を所望の中心距離に調整する場合、２つの歯車間の中心距離が所望の距離となるように支持体を近接離反方向に位置調整する。次に駆動部材を近接方向に螺進させて、駆動部材によって位置調整された支持体を支持させる。
【００１３】
駆動部材は、第１の回転軸線とは反対側から支持体を支持する。このとき駆動部材のねじ凸部が固定体のねじ凹所に嵌合している。これによって支持体に、離反方向に衝撃力が与えられても、固定体に対して変位することがない。したがって第１の歯車から第２の歯車を介して支持体に衝撃力が与えられても、支持体は駆動部材に支えられ、離反方向への変位が確実に阻止される。
【００１４】
また支持体に与えられる衝撃力のほとんどは、支持体を離反方向へ移動させる方向に働く。したがって駆動部材によって、支持体に与えられる衝撃力のうちのほとんどを支えることができ、支持体の不所望な変位を十分に阻止することができる。
また本発明に従えば、駆動部材は、当接片を介して支持体を支持する。これによって駆動部材が直接支持体に接触することを防ぐことができる。また駆動部材が支持体に摺動することがなく、支持体が所望の位置からずれることを防止することができる。また支持体が磨耗することを防止することができる。また当接片は、駆動部材と別体に設けることができるので、駆動部材よりも、支持体に当接させやすい形状にすることができる。
また本発明に従えば、当接片締結体を弛緩状態にして当接片を位置あわせし、位置あわせ後に当接片締結体を緊結状態にすることで、固定体に当接片を仮止めすることができる。仮止めした当接片に駆動部材を当接させることによって利便性を向上することができる。たとえば当接片が固定体から離脱することを防止することができる。また当接片を支持体に当接させた後に当接片を締結することによって、当接片が固定体に対してずれることを防止することができ、さらに確実に支持体が所望の位置からずれることを防止することができる。
【００１５】
また本発明は、支持体を固定体に装着するための支持体締結体であって、弛緩状態では支持体の固定体に対する前記近接離反方向の変位を許容し、緊結状態では摩擦抵抗力を利用して支持体の固定体に対する変位を阻止する支持体締結体をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、支持体締結体を弛緩状態にして支持体を位置あわせし、位置あわせ後に支持体締結体を緊結状態にすることで、支持体を固定体に仮止めすることができる。仮止めした支持体を駆動部材によって支持させることによって、支持体が所望の位置からずれることを防止することができる。
【００１７】
また支持体に与えられる力のうち離反方向以外の力は小さく、離反方向以外の力は、支持体締結体によって十分に変位阻止可能である。したがって駆動部材によって支持体を支持させるとともに、支持体締結体で支持体を締結することで、２つの歯車間の中心距離をより確実に所望の距離に保つことができる。
【００１８】
また本発明は、当接片および支持体は、いずれか一方がいずれか他方に嵌まり込んだ状態で相互に当接していることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、当接片が支持体に当接した状態では、当接片および支持体のいずれか一方がいずれか他方に嵌まり込んだ状態となる。これによって衝撃力が与えられても、支持体と当接片とがずれることをより確実に防止することができる。
【００２０】
また本発明は、駆動部材は、第２の回転軸線を含みかつ前記近接離反方向に平行な仮想平面の両側に２つ以上配置されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、仮想平面の両側に設けられる２つ以上の駆動部材が、支持体に与えられる力を受ける。第１の歯車から第２の歯車を介して支持体に与えられる衝撃力は、前記仮想平面に沿って与えられる。このような衝撃力が与えられたとしても、２つの駆動部材が力を受けることで、当接片が角変位することを防ぐことができ、安定して支持体を支持することができる。
【００２２】
また本発明は、当接片は、複数設けられ、各当接片が支持体に当接されることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、複数の当接片が支持体に当接することで、歯車間の中心距離をより確実に所望の距離に保つことができる。たとえばバックラッシがゼロ以上の予め定められる値に設定される場合でも、第１歯車が回転したときの衝撃が支持体に与えられても、中心距離を所定の距離に保つことができる。
【００２４】
また本発明は、当接片は、当接片締結体が弛緩状態となると、当接片締結体の軸線まわりに角変位可能に設けられ、
駆動体は、固定体に対して螺進することによって当接片を当接片締結体の軸線まわりに角変位駆動することを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、当接片締結体を弛緩状態として、当接片を角変位させて、支持体に当接させる。この状態で、駆動体を螺進させて、駆動体と当接片とを当接させる。これによって当接片を介して、支持体を駆動部材に間接的に当接させることができる。したがって歯車に衝撃力が与えられても、歯車間の中心距離を保つことができる。
また本発明は、固定体と、
固定体に、回転可能に支持される入力歯車と、
固定体に、回転可能に支持される出力歯車と、
入力歯車および出力歯車の回転軸線に近接および離反する近接離反方向へ変位自在に固定体に設けられ、複数のボックス歯車を回転可能に支持するとともに、各ボックス歯車を噛合状態に保ち、複数のボックス歯車のうちで、入力側ボックス歯車から出力側ボックス歯車に動力を伝達し、入力歯車および出力歯車の回転軸線に向かって近接移動することで、入力側ボックス歯車が入力歯車と噛合するとともに出力側ボックス歯車が出力歯車と噛合するギアボックスと、
固定体に対して、前記近接離反方向へ螺進および螺退可能に設けられ、入力歯車および出力歯車の回転軸線とは反対側から直接的または間接的にギアボックスを支持して、ギアボックスが入力歯車および出力歯車の回転軸線から離反する離反方向へ変位することを阻止し、近接離反方向に直交する幅方向に複数並んで配置される駆動部材とを含み、
ギアボックスには、前記幅方向の変位を阻止する嵌合部分が形成されることを特徴とする歯車支持構造である。
本発明に従えば、ギアボックスが入力歯車および出力歯車の回転軸線に近接することによって、入力歯車と入力側ボックス歯車とが噛合し、出力歯車と出力側ボックス歯車が噛合する。これによって入力側歯車の動力を、ギアボックス内の複数のボックス歯車を介して、出力歯車に伝達することができる。
複数の駆動部材は、入力歯車および出力歯車の回転軸線とは反対側からギアボックスを支持する。このとき各駆動部材のねじ凸部が固定体のねじ凹所に嵌合している。これによってギアボックスに、入力歯車などから離反方向に衝撃力が与えられても、ギアボックスは各駆動部材に支えられ、離反方向への変位が阻止される。またギアボックスは、嵌合部分によって固定体に対して近接方向に直交する幅方向に移動することが阻止されることで、固定体に対するギアボックスの位置ずれをさらに確実に防ぐことができる。たとえばギアボックスの嵌合部分は、近接離反方向に延びる長孔によって実現され、固定体に形成されるピンが前記長孔に嵌合する。これによって固定体に対してギアボックスが幅方向に移動することが阻止される。またギアボックスに凸部が形成され、その凸部が嵌合する凹所が固定体に形成されてもよい。
【００２６】
また本発明は、ロボットアームと、
前記歯車支持構造に設けられる歯車を備える動力伝達機構によって、駆動源からの動力をロボットアームに伝達して、ロボットアームを変位駆動する駆動手段とを含むことを特徴とするロボットである。
【００２７】
本発明に従えば、歯車によって駆動源からの動力をロボットアームに伝達してロボットアームを駆動する。ロボットは、作業者の操作ミスによってロボットアームが障害物に衝突する場合がある。この場合、第１の歯車から第２の歯車を介して支持体に衝撃力が伝えられる。ロボットは、前述する歯車支持構造を備えることによって、歯車間の中心距離が所望の距離よりも大きくなることを防ぐことができる。これによってロボットアームが障害物に衝突するたびに、各歯車のバックラッシ量を再調整する必要がなく、ロボットの移動精度を保つことができる。また歯車がずれることに起因するメンテナンス作業を省略することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように請求項１記載の本発明によれば、支持体は、近接離反方向に位置調整可能に設けられるとともに、駆動部材によって離反方向への不所望な変位が阻止される。すなわち２つの歯車間の中心距離を所望の距離に変更可能であるとともに、所望の距離に調整された中心距離が広がることを確実に阻止することができる。衝撃力が与えられても支持体がずれずに、中心距離を保つことができるので、支持体のずれに起因して中心距離の調整を再び行う必要がない。これによってメンテナンスに費やす時間を省略することができる。
【００２９】
また所望の中心距離に保つことができるので、利便性を向上することができる。たとえば２つの歯車のバックラッシ量がゼロとなるように中心距離を調整した場合には、衝撃を受けてもバックラッシ量をゼロに保つことができ、噛合する２つの歯車の回転精度を保つことができる。
また本発明によれば、駆動部材と支持体とが直接接触することなく、当接片を支持体に当接させることができ、支持体が所望の位置からずれることをより確実に防止することができる。また当接片は、駆動部材と別体に設けることができるので、駆動部材よりも、支持体に当接させやすい形状にすることができ、安定して支持体を支えることができる。
また本発明によれば、当接片締結体によって、仮止めした当接片に駆動部材を当接させることによって、利便性を向上することができ、たとえば当接片が固定体から離脱することを防ぐことができる。また当接片を締結することによって、当接片が固定体に対してずれることを防止することができる。
【００３０】
また請求項２記載の本発明によれば、支持体締結体によって、仮止めされる支持体を駆動部材によって支持することによって、支持体が正確な位置からずれることを防止することができる。また駆動部材とともに支持体締結体を用いることによって、離反方向はもちろんのこと、離反方向以外の方向に支持体が変位することを阻止することができ、２つの歯車間の中心距離をより確実に所望の距離に保つことができる。
【００３１】
また請求項３記載の本発明によれば、当接片が支持体に当接した状態では、当接片および支持体のいずれか一方がいずれか他方に嵌まり込んだ状態となる。これによって衝撃力が与えられても、支持体がずれることをより確実に防止することができる。
【００３２】
また請求項４記載の本発明によれば、第１の歯車から第２の歯車を介して支持体に衝撃力が与えられても、当接片が角変位することを防止することができる。これによってさらに確実に支持体を所望の位置に保つことができる。
【００３３】
また請求項５記載の本発明によれば、複数の当接片が支持体に当接することで、歯車間の中心距離をより確実に所望の距離に保つことができる。たとえば支持体を挟んで、近接離反方向の両側に当接片がそれぞれ配置される。これによってバックラッシがゼロ以上の予め定められる値に設定される場合でも、第１歯車が正転したときの衝撃と、第１歯車が逆転したときの衝撃とが、支持体２６に与えられても、中心距離を所定の距離に保つことができる。
【００３４】
また請求項６記載の本発明によれば、当接片締結体を弛緩状態として、当接片を角変位させて、支持体に当接させる。この状態で、駆動体を螺進させて、駆動体と当接片とを当接させる。これによって当接片を介して、支持体を駆動部材に間接的に当接させることができ、第２の歯車に衝撃力が与えられても、歯車間の中心距離を保つことができる。
また請求項７記載の本発明によれば、各駆動部材は、入力歯車および出力歯車の回転軸線とは反対側からギアボックスを支持する。このとき各駆動部材のねじ凸部が固定体のねじ凹所に嵌合している。これによってギアボックスは、入力歯車などから離反方向に衝撃力が与えられても、固定体に対して変位することが阻止される。またギアボックスは、嵌合部分によって固定体に対して近接方向に直交する幅方向に移動することが阻止されることで、固定体に対するギアボックスの位置ずれをさらに確実に防ぐことができる。
【００３５】
また請求項８記載の本発明によれば、ロボットアームが障害物に衝突したとしても、各歯車のバックラッシ量を調整する必要がなく、ロボットの移動精度を保つことができる。これによってロボットによる作業を精度よく行うことができ、作業効率を向上することができる。たとえばロボットによって製造される製造物の歩留まりを向上することができる。また歯車がずれることに起因するメンテナンス作業を省略することができ、生産効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は、本発明の実施の一形態である歯車支持構造２０の一部を示し、噛合する３つの歯車２１，２２，２３を簡略化して示す平面図である。また図２は、図１１のＳ２−Ｓ２断面から見た歯車支持構造２を示す断面図である。歯車支持構造２０は、２つ以上の歯車２１，２２，２３と、各歯車２１，２２，２３をそれぞれ回転可能に支持する軸受２４，２５および支持体２６とを含む。
【００３７】
各歯車２１〜２３は、固定体２７に直接または間接的に支持されて、予め定める配列方向Ａに並べられる。各歯車は隣接する歯車にそれぞれ噛合し、配列方向Ａ一方側の歯車から配列方向Ａ他方側の歯車に駆動力が伝達される。本実施の形態では、３つの平歯車２１〜２３が設けられ、配列方向Ａ一方側の歯車２１が回転すると、配列方向Ａ中間の歯車２３を介して、配列方向Ａ他方側の歯車２２が回転する。なお本発明において、回転とは、一回転以上回転する場合はもちろんのこと一回転未満角変位する場合も含む。
【００３８】
歯車支持構造２０は、歯車間の中心距離ａ１，ａ２を調整可能であり、調整された中心距離ａ１，ａ２を保持可能な構造に形成される。中心距離ａ１，ａ２は、噛合する２つの歯車２１，２３；２２，２３の回転軸線の間の距離である。
【００３９】
歯車支持構造２０は、固定体２７と、定位置歯車２１，２２と、アイドラ歯車２３と、支持体２６と、変位阻止体２８と、第１ボルト２９とを含んで構成される。定位置歯車２１，２２は、第１の歯車であり、たとえば２つ設けられる。各定位置歯車２１，２２は、互いに間隔を開けて配置される。
【００４０】
各定位置歯車２１，２２は、直接または間接的に固定体２７にそれぞれ連結される。各定位置歯車２１，２２は、固定体２７に対してスライド変位が阻止された状態で回転可能に支持される。本実施の形態では、各定位置歯車２１，２２は、固定体２７に固定される各軸受２４，２５に回転可能に支持される。
【００４１】
アイドラ歯車２３は、第２の歯車であり、支持体２６に直接的または間接的に回転自在に支持される。支持体２６は、各定位置歯車２１，２２の回転軸線Ｌ２，Ｌ３に近接および離反する方向である近接離反方向Ｙへ変位自在に設けられる。したがってアイドラ歯車２３は、固定体２７に対してスライド変位可能な状態で、支持体２６に回転可能に支持される。なお、離反方向Ｙ１は、各定位置歯車２１，２２の回転軸線Ｌ２，Ｌ３から離反する方向である。また近接方向Ｙ２は、各定位置歯車２１，２２の回転軸線Ｌ２，Ｌ３から近接する方向である。離反方向Ｙ１と近接方向Ｙ２とは互いに向きが反対となる方向である。
【００４２】
図２に示すように、支持体２６は、固定部３０と、回転部３１とを有する。固定部３０は、略円筒状に形成される。固定部３０の軸線方向一端部３０ａには、つば部分３５が形成される。つば部分３５は、固定部３０の残余の部分に比べて半径方向外方に突出し、軸線Ｌ４まわりに全周にわたって形成される。このようにして固定部３０はいわゆるフランジ管状に形成され、固定部３０の軸線方向一端部３０ａが固定体２７に当接する。
【００４３】
回転部３１は、円筒状に形成される。回転部３１は、固定部３０のうちつば部分３５を除く外周部分に嵌合する。したがってつば部分３５の外周面が支持体２６の外方空間に臨む。回転部３１は、その外周部分が、固定部３０に対して回転可能に設けられる。回転部３１は、たとえばベアリングによって実現される。
【００４４】
アイドラ歯車２３は、リング状に形成されており、その内周部分が、回転部３１の外周部分に固定される。これによってアイドラ歯車２３は、支持体２６の固定部２３に対して回転可能となる。なお、アイドラ歯車２３、回転部３１および固定部３０は、同軸に形成される。したがってアイドラ歯車２３と支持体２６との軸線を同じ参照符号Ｌ４で示す。
【００４５】
変位阻止体２８は、駆動部材３２と、当接片３３とを含む。駆動部材３２は、固定体２７に螺合して、近接離反方向Ｙへ螺進および螺退可能に設けられる。駆動部材３２は、近接方向Ｙ２に螺進することによって、近接方向Ｙ２から直接的または間接的に支持体２６に当接して、支持体２６が離反方向Ｙ１へ変位することを阻止する。本実施の形態では、駆動部材３２は、当接片３３を介して支持体２６を支持する。当接片３３は、支持体２６に当接する。
【００４６】
また第１ボルト２９は、支持体２６を締結する支持体締結体である。第１ボルトは、支持体２６を固定体２７に着脱可能に装着する。第１ボルト２９は、固定体２７に没入する方向に螺進して緊結状態となり、支持体２６を軸線方向Ｚに沿って固定体２７に押付ける。また第１ボルト２９は、固定体２７から離脱する方向に螺退して弛緩状態となり、支持体２６の押付けを解除する。なお軸線方向Ｚは、アイドラ歯車２３の回転軸線Ｌ４に沿って延びる方向である。
【００４７】
第１ボルト２９は、挿通部４１と、頭部４２とを含んで構成される。挿通部４１は、円柱状に形成され、少なくとも軸線方向一方側の外周部に外ねじが形成される。頭部４２は、挿通部４１の軸線方向他方側端部に連なり、挿通部４１の外周径よりも大きく形成される。たとえば第１ボルト２９は、六角穴付きボルトによって実現される。
【００４８】
支持体２６の固定部３０には、その軸線Ｌ４に沿って貫通する貫通孔４０が形成される。貫通孔４０は、第１ボルト２９の挿通部４１よりも大きい外周径に形成され、第１ボルト２９の頭部４２よりも小さい外周径に形成される。したがって挿通部４１が固定部３０の軸線Ｌ４に沿って挿通孔４１を挿通した状態では、第１ボルト２９と固定部３０の内周部分とには、固定部３０の軸線Ｌ４まわりを一周する隙間が形成される。言い換えると、挿通部４１と固定部３０の内周部分とには、近接離反方向Ｙおよび幅方向Ｘに隙間が形成される。なお、本発明では、幅方向Ｘは、軸線方向Ｚと近接離反方向Ｙとに互いに直交する方向とする。
【００４９】
固定体２７には、第１ボルト２９の挿通部４１が螺合する第１螺合部４４が形成される。すなわち第１螺合部４４は、軸線方向Ｚに没入する第１ねじ孔が形成される。第１螺合部４４は、アイドラ歯車２３が予め想定される想定配置位置に配置されたときに、そのアイドラ歯車２３の回転軸線Ｌ４と同軸となる位置に設けられる。
【００５０】
第１ボルト２９は、貫通孔４０を挿通した状態で、第１螺合部４４に螺合する。固定体２７に没入する方向に第１ボルト２９が螺進すると、頭部４２が固定部３０の端面に当接する。第１ボルト２９は、さらに螺進すると、頭部４２と固定体２７との軸線方向Ｚの距離が短くなり、支持体２６を固定体２７に押付ける。このように第１ボルト２９が、支持体２６を軸線方向Ｚに押付ける状態を緊結状態とする。緊結状態では、支持体２６と固定体２７とは、摩擦抵抗力が生じ、支持体２６の変位が阻止される。
【００５１】
また第１ボルト２９が固定体２７から脱離する方向に螺退すると、頭部４２が支持体２６の固定部３０から離反する。このように第１ボルト２９の頭部４２が、固定部３０から離反する状態を弛緩状態とする。弛緩状態では、支持体２６と固定体２７とは、ほとんど摩擦抵抗力が生じず、支持体２６の近接離反方向Ｙの変位が許容される。
【００５２】
変位阻止体２８の当接片３３は、前述したように支持体２６に当接して、支持体２６が離反方向Ｙ１へ変位することを阻止する。駆動部材３２は、固定体２７に螺合する。また当接片３３は、近接方向側部分となる第１当接部３４が支持体２６のつば部分３５の外周面に当接する。言い換えると、第１当接部３４は、定位置歯車２１，２２の回転軸線Ｌ２，Ｌ３と反対側から支持体２６に当接する。また当接片３３は、離反方向側部分となる第２当接部３７が駆動部材３２の近接方向側端部３８に当接する。
【００５３】
当接片３３は、固定体２７に形成される収容空間３９に嵌まり込む。収容空間３９は、当接片３３よりも大きく形成され、当接片３３が近接離反方向Ｙに移動可能に形成される。本実施の形態では、当接片３３と固定体２７とは、近接離反方向Ｙに隙間を開けて形成され、幅方向Ｘにほとんど隙間なく形成される。これによって当接片３３が幅方向Ｘに変位することを防いで、当接片３３を近接離反方向Ｙに案内することができる。
【００５４】
駆動部材３２は、外周部に外ねじが形成される。たとえば駆動部材３２は、止めねじによって実現される。駆動部材３２は、その軸線Ｌ５が近接離反方向Ｙに略平行に延びて、固定体２７に螺合する。固定体２７には、駆動部材３２が螺合する第２螺合部４６が形成される。第２螺合部４６は、近接離反方向Ｙに平行に没入する第２ねじ孔が形成される。第２ねじ孔は、収容空間３９と固定体２７の外方の空間３６とを連通する。
【００５５】
駆動部材３２は、その軸線Ｌ５まわりに回転駆動されることによって、近接離反方向Ｙに螺進および螺退する。駆動部材３２が近接方向Ｙ２に螺進することによって、第２ねじ孔から収容空間３９に侵入し、収容空間３９を近接方向Ｙ２に向かって移動する。これによって駆動部材３２は、収容空間３９に収容される当接片３３に近接方向Ｙ２から当接する。さらに駆動部材３２が近接方向Ｙ２に螺進することによって、当接片３３が近接方向Ｙ２へ変位し、当接片３３が支持体２６に当接する。本実施の形態では、駆動部材３２は、２つ設けられる。２つの駆動部材３２は、アイドラ歯車２６の回転軸線Ｌ４を含みかつ近接離反方向Ｙに平行な仮想平面４３に関して、幅方向Ｘ両側に配置される。たとえば２つの駆動部材は、仮想平面４３に対して幅方向Ｘに対称に配置される。
【００５６】
歯車支持構造２０は、第２ボルト５０をさらに含む。第２ボルト５０は、当接片３３を締結する当接片締結体である。第２ボルト５０は、当接片３３を固定体２７に着脱可能に装着する。当接片３３は、第２ボルト５０によって固定体２７から脱落することが防止される。
【００５７】
第２ボルト５０は、挿通部５１と頭部５２とを含んで構成される。挿通部５１は、円柱状に形成される。挿通部５１は、少なくとも軸線方向一方側の外周部に外ねじが形成される。頭部５２は、挿通部５１の軸線方向他方の端部に連なり、挿通部５１の外周径よりも大きく形成される。たとえば第２ボルト５０は、六角ボルトによって実現される。
【００５８】
固定体２７は、第２ボルト５０を収容する段付孔５３が形成される。段付き孔５３は、軸線方向Ｚに沿って固定体２７を貫通する。段付孔５３は、第１領域５４と第２領域５５とが形成される。第１領域５４は、第２ボルト５０の挿通部５１よりも大きい外周径に形成され、第２ボルト５０の頭部５２よりも小さい外周径に形成される。第２領域５５は、第２ボルト５０の頭部５２よりも大きい外周径に形成される。第１領域５４および第２領域５５は、連なって軸線方向Ｚに延び、当接片３３寄りに第１領域５４が形成される。
【００５９】
第２ボルト５０は、第１領域５４を挿通部５１が挿通し、第２領域５５に頭部５２が収容される。第１領域５４と挿通部５１とには、近接離反方向Ｙに隙間が形成される。また第２領域５５と頭部５２とには、近接離反方向Ｙに隙間が形成される。このように第２ボルト５０と固定体２７との間に隙間を形成することによって、第２ボルト５０は、当接片３３とともに近接離反方向Ｙに移動する。
【００６０】
第２ボルト５０は、挿通部５１が第１領域５４を挿通した状態で、当接片３３に螺合する。当接片３３に没入する方向に第２ボルト５０が螺進すると、頭部５２が固定体２７に当接する。頭部５２は、固定体２７のうち、当接片３３側から第２領域５５に臨む部分５６に当接する。第２ボルト５０は、さらに螺進すると、頭部４２と固定体２７との軸線方向Ｚの距離が短くなり、当接片３３を固定体２７に押付ける。このように第２ボルト５０が、当接片３３を軸線方向Ｚに押付ける状態を緊結状態とする。締結状態では、当接片３３と固定体２７とは、摩擦抵抗力が生じ、当接片３３の変位が阻止される。
【００６１】
また第２ボルトが当接片３３から脱離する方向に螺退すると、頭部５２が固定体２７から離反する。このように第２ボルト５０の頭部５２が、固定体２７から離反する状態を弛緩状態とする。弛緩状態では、当接片３３と固定体２７とは、ほとんど摩擦抵抗力が生じず、当接片３３の近接離反方向Ｙの変位が許容される。
【００６２】
図３は、歯車支持構造２０の一部を切断して示す平面図である。当接片３３の第１当接部３４は、固定部３０のつば部分３５の外周形状に倣って湾曲する凹所が形成される。本実施の形態では、つば部分３５は、固定部３０の軸線Ｌ４に垂直な円形断面に形成されている。当接片３３の第１当接部３４は、前記仮想平面４３に幅方向Ｘ両側から近づくにつれて、離反方向Ｙ１に向かって傾斜する第１当接面６０を有する。本実施の形態では、第１当接面６０は、仮想平面４３に向かうにつれて離反方向Ｙ１に傾斜する曲率を有する。この曲率は、つば部分３５の前記円形断面の曲率よりもやや大きく形成される。また当接片３３の第２当接部３７は、前記仮想平面４３に垂直な第２当接面６１を有する。第２当接面６１は、各駆動部材２８の軸線Ｌ５に対して垂直となる。なお、本発明は、第１当接面６０の曲率がつば部分３５の曲率と同じもしくは、やや小さい場合も、当然含む。
【００６３】
図４は、歯車間の中心距離設定手順を示すフローチャートである。また図５は、中心距離設定手順を示す図である。歯車支持構造２０は、定位置歯車２１，２２とアイドラ歯車２３との中心距離を変更可能であるとともに、設定した状態で保持することができる。まず、ステップｓ０でアイドラ歯車２３と定位置歯車２１，２２との中心距離を変更する必要が生じると、ステップｓ１に進み、中心距離設定動作を開始する。
【００６４】
ステップｓ１では、図５（１）に示すように第１ボルト２９を弛緩状態にして、支持体２６を変位可能な状態にする。この状態で、アイドラ歯車２３と定位置歯車２１，２２とが所望の中心距離となるように、支持体２６の位置を調整する。たとえばアイドラ歯車２３と定位置歯車２１，２２とのバックラッシがゼロまたはほとんどゼロとなるように、支持体２６を変位させる。このように所望の中心距離となるように、支持体２６を位置調整すると、ステップｓ２に進む。
【００６５】
ステップｓ２では、第１ボルト２９を緊結状態にする。すなわち第１ボルト２９を固定体２７に向けて螺進して、支持体２６の固定部分３０を固定体２７に押付け、支持体２６を締結する。支持体２６を締結するとステップｓ３に進む。
【００６６】
ステップｓ３では、当接治具１００によって当接片３３を支持体２６に当接させる。当接治具１００は、基部１０１と、基部１０１から突出する２つの突出部１０２とが形成される。２つの突出部１０２は、互いに平行に延び、基部１０１から同方向へ同じ長さだけ突出する。２つの突出部１０２は、各第２ねじ孔をそれぞれ挿通可能に形成される。
【００６７】
当接治具１００の各突出部１０２を各第２ねじ孔にそれぞれ挿入し、突出部１０２を当接片３３に当接させる。この状態で、当接治具１００を近接方向Ｙ２に移動させる。これによって当接治具１００に当接している当接片３３を近接方向Ｙ２に移動させて、図５（２）に示すように、当接片３３の近接方向側部分３４を支持体２６のつば部分３５に当接させる。当接片３３を支持体２６のつば部分３５に当接させると、ステップｓ４に進む。
【００６８】
ステップｓ４では、第２ボルト５０を緊結状態にする。すなわち第２ボルト５０を当接片３３に螺進して、当接片３３を固定体２７に押付け、当接片３３を締結する。このように当接片３３を締結するとステップｓ５に進む。
【００６９】
ステップｓ５では、当接治具１００を固定体２７から取り出す。次に固定体２７の外方の空間３６から各駆動部材３２を各第２螺合部４６に螺着させる。次に螺着させた各駆動部材３２を近接方向Ｙ２に螺進させ、駆動部材３２の近接方向側端部３８を、当接片３３の第２当接部３７に当接させる。このように当接片３３を介して、固定体２７に螺着した状態の駆動部材３２と、支持体２６とを近接離反方向に当接させると、ステップｓ６に進み、ステップｓ６で中心距離設定動作を終了する。
【００７０】
以上のように本実施の形態の歯車支持構造２０によれば、第１ボルト２９、第２ボルト５０、駆動部材３２を螺退することによって、第１歯車である定位置歯車２１，２２と第２の歯車であるアイドル歯車２３との間を所望の中心距離に調整可能である。また第１ボルト２９、第２ボルト５０、駆動部材３２を螺進することによって、調整した中心距離に保つことができる。
【００７１】
中心距離が保たれた状態では、駆動部材３２は、駆動部材３２のねじ凸部が固定体２７のねじ凹所に嵌合している。これによって駆動部材３２は、離反方向Ｙ１に衝撃力が与えられても、固定体２７に対して変位することがない。したがって当接片３３を介して駆動部材３２に支持される支持体２６は、定位置歯車２１，２２からアイドラ歯車２３を介して衝撃力が与えられても、駆動部材３２に支えられ、離反方向Ｙ１への変位が確実に阻止される。
【００７２】
また支持体２６に与えられる衝撃力のほとんどは、支持体２６を離反方向Ｙ１へ移動させる方向に働く。したがって駆動部材３２によって、支持体２６に与えられる衝撃力のうちのほとんどを支えることができ、支持体２６の不所望な変位を十分に阻止することができる。
【００７３】
また第１ボルト２９を弛緩状態にして支持体２６を位置あわせし、位置あわせした後に第１ボルト２９を緊結状態にすることで、支持体２６を固定体２７に仮止めすることができる。仮止めした支持体２６に当接片３３を当接させることによって、当接片３３を支持体２６に当接させたときに支持体２６が所望の位置からずれることを防止することができる。
【００７４】
また支持体２６に与えられる力のうち離反方向Ｙ１以外の力は小さく、離反方向Ｙ１以外の力は、第１ボルト２９によって十分に変位阻止可能である。したがって当接片３３を介して駆動部材３２を支持体２６に当接させるとともに、第１ボルトで支持体２６を締結することで、２つの歯車間の中心距離をより確実に所望の距離に保つことができる。
【００７５】
また駆動部材３２は、当接片３３を介して支持体２６を支持する。これによって駆動部材３２と支持体２６とが直接接触することなく、当接片３３を支持体２６に当接させることができ、支持体２６が所望の位置からずれることを防止することができる。また当接片３３は、駆動部材３２と別体に設けることができるので、駆動部材３２よりも、支持体２６に当接させやすい形状にすることができる。
【００７６】
また当接片３３が支持体２６に当接した状態では、支持体２６のつば部２５が当接片３３の第１当接部３４に嵌まり込んだ状態となる。これによって衝撃力が与えられても、支持体２６と当接片３３とがずれることをより確実に防止することができる。
【００７７】
また仮想平面４３の両側に設けられる２つの駆動部材３２が、支持体２６に与えられる力を受ける。定位置歯車２１，２２からアイドル歯車２３を介して支持体２６に与えられる衝撃力は、前記仮想平面４３に沿って与えられる。このような衝撃力が与えられたとしても、２つの駆動部材３２が力を受けることで、当接片３３が角変位することを防ぐことができ、安定して支持体３３を支持することができる。
【００７８】
また第２ボルト５０を弛緩状態にして当接片３３を位置あわせし、位置あわせした後に第２ボルト５０を緊結状態にすることで、固定体２７に当接片３３を仮止めすることができる。仮止めした当接片３３に駆動部材３２を当接させることによって利便性を向上することができる。たとえば当接片３３が固定体２６から離脱することを防止することができる。また当接片３３を支持体２６に当接させた後に当接片３３を締結することによって、当接片３３が固定体２６に対してずれることを防止することができ、さらに確実に支持体２６が所望の位置からずれることを防止することができる。
【００７９】
また本実施の形態では、第１ボルト２９と固定部３０の内周部分とには、固定部３０の軸線Ｌ４まわりを一周する隙間が形成されるので、支持体２６を第１ボルト１９のまわりを、近接離反方向Ｙおよび幅方向Ｘに変位移動することができる。これによって法線バックラッシおよび円周バックラッシを調整することができる。また第１ボルト２９を固定体２７から離脱することによって、支持体２６およびアイドル歯車２３を固定体２７から取外すことができ、利便性を向上することができる。また支持体２６の固定部３０のつば部分３５に当接片３３を当接させることで、回転部３１に当接片３３が接触することを防止することができる。これによってアイドル歯車２３の回転を当接片３３が妨げることを防止することができる。また第１当接面６０は、つば部分３５の断面形状の曲率よりもやや大きく形成される。これによって可及的に前記仮想平面４３に近い部分で、当接片３３と支持体２６とを当接させることができ、当接片３３が支持体２６に与えられた衝撃力を支えることができる。また支持体２６が軸線Ｌ４まわりに回転しても、つば部分３５と当接片３３とを確実に当接させることができる。このことは、各曲率が同じもしくは、やや小さくても同じことが言える。
【００８０】
また本実施の形態では、当接片３３が収容される収容空間３９は、支持体２６が固定体２７に当接する面よりも固定体２７に没入して形成される。これによって支持体２６が固定体２７に当接する面よりも、当接片３３が固定体２７に当接する面がアイドラ歯車２３から軸線方向Ｚに離反した位置に形成される。これによって当接片３３がアイドラ歯車２３に当接することを防止したうえで、その軸線方向Ｚ寸法を大きくすることができ、第２ボルト５０を当接片３３に螺合させることができる。
【００８１】
図６は、本発明の歯車支持構造２０を備えるロボット２００を簡略化して示す断面図である。また図７は、図６のＳ３−Ｓ３切断面線から見た断面図であり、図８は、図６のＳ４−Ｓ４切断面線から見た断面図である。本発明の実施の一形態であるロボット２００は、歯車動力伝達機構、いわゆるギアトレインを用いて、駆動源からの動力を各ロボットアームに伝達する。このようなロボットは、たとえば半導体ウェハなどの基板を搬送するために用いられる。
【００８２】
ロボット２００は、第１〜第３アーム２０４，２０５，２０６と、第２駆動源２２１と、減速器２２３と、第１および第２歯車動力伝達機構２０１ａ，２０１ｂとを含む。第１アーム２０４は、長手方向一端部２０４ａが基台に連結される。
【００８３】
第２アーム２０５は、その長手方向一端部２０５ａが第１アーム２０４の長手方向他端部２０４ｂに連結されて、第２アーム２０５の長手方向一端部２０５ａまわりに回転自在に形成される。第３アーム２０６は、その長手方向一端部２０６ａが第２アームの長手方向他端部２０５ｂに連結されて、第３アーム２０６の長手方向一端部２０６ａまわりに回転自在に形成される。
【００８４】
駆動源２２１は、第２アーム２０５および第３アーム２０６を連動して回転駆動する。駆動源２２１は、第２アーム２０５および第３アーム２０６に動力を与え、第２アーム２０５を長手方向一端部２０５ａまわりに回転駆動するとともに、第３アーム２０６を長手方向一端部２０６ａまわりに回転駆動する。
【００８５】
駆動源２２１は、ロボット２００の基台に設けられる。駆動源２２１は、第１歯車動力伝達機構２０１ａを介して動力を伝えて、第１アーム２０４に対して第２アーム２０５を回転させる。第１歯車動力伝達機構２０１ａは、前述した歯車支持構造２０に設けられる定位置歯車およびアイドラ歯車を備える。
【００８６】
第１歯車動力伝達機構２０１ａは、図７に示すように、定位置歯車２１０，２１２，２１４とアイドラ歯車２１１，２１３とが交互に配列方向Ａに並んで、第１アーム２０４に設けられる。隣接する歯車は、互いに噛合する。これによって配列方向Ａ一方の定位置歯車２１０から各歯車を順に介して、配列方向Ａ他方の定位置歯車２１４に動力が伝達される。
【００８７】
配列方向Ａ他方の定位置歯車２１４は、第１アーム２０４の長手方向他端部２０４ｂに回転可能に連結されるとともに、第２アーム２０５が固定される。したがって配列方向Ａ他方の定位置歯車２１４を回転させることで、第２アーム２０５を第１アーム２０４に対して回転させることができる。第１歯車動力伝達機構２０１ａは、アイドラ歯車２１１，２１３ごとに、前述した歯車支持構造２０を含む。これによって各アイドラ歯車２１１，２１３と隣接する定位置歯車２１０，２１２，２１４との中心距離を変更可能であるとともに、変更した状態で保持することができる。これによってバックラッシをゼロまたはほぼゼロの状態にして、配列方向Ａ一方の定位置歯車２１０から配列方向Ａ他方の定位置歯車２１４に駆動力を伝達することができる。
【００８８】
また同様に駆動源２２１は、第２歯車動力伝達機構２０１ｂを介して動力を伝えて、第２アーム２０５に対して第３アーム２０６を回転させる。第２歯車動力伝達機構２０２ｂは、前述した歯車支持構造２０に設けられる定位置歯車およびアイドラ歯車を備える。
【００８９】
第２歯車動力伝達機構２０１ｂは、図８に示すように、定位置歯車２１５，２１７，２１９とアイドラ歯車２１６，２１８とが交互に配列方向Ａに並んで、第２アーム２０５に設けられる。隣接する歯車は、互いに噛合する。これによって配列方向Ａ一方の定位置歯車２１５から各歯車を順に介して、配列方向Ａ他方の定位置歯車２１９に動力が伝達される。
【００９０】
配列方向Ａ他方の定位置歯車２１９は、第２アーム２０５の長手方向他端部２０５ｂに回転可能に連結されるとともに、第３アーム２０６が固定される。したがって配列方向Ａ他方の定位置歯車２１９を回転させることで、第３アーム２０６を第２アーム２０６に対して回転させることができる。第２歯車動力伝達機構２０１Ｂは、アイドラ歯車２１６，２１８ごとに、前述した歯車支持構造２０を含む。これによって各アイドラ歯車２１６，２１８と隣接する定位置歯車２１５，２１７，２１９との中心距離を変更可能であるとともに、変更した状態で保持することができる。これによってバックラッシをゼロの状態にして、配列方向Ａ一方の定位置歯車２１５から配列方向Ａ他方の定位置歯車２１９に駆動力を伝達することができる。
【００９１】
図９〜図１２は、ロボット２００の断面図である。図９は、図７のＳ５−Ｓ５切断面線から見たロボット２００の断面図である。図１０は、図７のＳ６−Ｓ６切断面線から見たロボット２００の断面図である。図１１は、図８のＳ７−Ｓ７切断面線から見たロボット２００の断面図である。図１２は、図９のＳ８−Ｓ８切断面線から見たロボット２００の断面図である。
【００９２】
アイドラ歯車２１１，２１３，２１６，２１８ごとに設けられる歯車支持構造２２０，２２１，２２２，２２３は、前述した歯車支持構造２０と同様の構成を示すので、同様の構成については前述した歯車支持構造２０の参照符号に３００を加算した参照符号を付し、説明を省略する。ロボット２００に設けられる歯車支持構造２２０〜２２３は、ロボットアーム２０４，２０５を構成するロボットアーム構成部材３２７が固定体となる。ロボットアーム構成部材３２７は、アイドラ歯車および定位置歯車を収容する配置空間を形成し、配置空間に各歯車を収容する。ロボットアーム構成体３２７は、各歯車支持構造の駆動部材３３３が相通する第２ねじ孔が同じ方向に形成され、各第２ねじ孔は、ロボットアーム構成体３２７の外方の一方側に向けて開放される。これによって作業者は、複数の歯車支持構造が設けられる場合であっても、各駆動部材３３３を各第２ねじ孔に容易に挿入することができ、利便性を向上することができる。
【００９３】
図９〜図１２に示すように、各歯車支持構造２２０〜２２３は、支持体３２６と、変位阻止体３２８と、第１ボルト３２９と、第２ボルト３５０とを含む。各アイドラ歯車２１１，２１３，２１６，２１８は、各支持体３２６によってそれぞれ支持される。各支持体３２６は、第１ボルト３２９によって軸線方向Ｚにロボットアーム構成体３２７に押圧される。また変位阻止片３２８が、ロボットアーム構成体３２７に螺合した状態で、近接方向Ｙ２から支持体３２６に当接する。歯車支持構造２２０〜２２３は、前述した歯車支持構造２０と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００９４】
以上のように、本発明のロボット２００は、歯車支持構造２２０，２２１，２２２，２２３が用いられて、定位置歯車とアイドラ歯車とが交互に並んでいる。これによって組立て時に歯車間の中心距離を調整することで、形状誤差による不具合を解消することができ、バックラッシがゼロまたはほぼゼロの状態で動力を第２アーム２０５および第３アーム２０６に伝達することができる。またバックラッシがゼロまたはほぼゼロの状態に設定されることによって、定位置歯車２１，２２が正転したときの衝撃と、定位置歯車２１，２２が逆転したときの衝撃とが支持体２６に与えられても、中心距離を所定の距離に保つことができる。
【００９５】
また作業者の操作ミスによってロボットアーム２０４，２０５が障害物に衝突する場合がある。この場合、各定位置歯車からそれぞれのアイドラ歯車を介して各支持体３２６に衝撃力が伝えられる。ロボット２００は、前述する歯車支持構造を備えることによって、歯車間の中心距離が所望の距離よりも大きくなることを防ぐことができる。これによってロボットアーム２０４，２０５が障害物に衝突するたびに、各歯車のバックラッシ量を再調整する必要がなく、ロボットの移動精度を保つことができる。また歯車がずれることに起因するメンテナンス作業を省略することができる。
【００９６】
また配列方向一方側の歯車がモータの出力歯車に噛合することによって、ロボットアームが障害物に衝突した時の衝撃が、モータに伝わりモータが空回りする。これによって衝撃力を円滑に受けることができ、歯車が破損することを防止することができる。
【００９７】
ロボット２００は、このように歯車伝達によって動力を伝達することによって、ベルトなどによって動力を伝達する場合に比べて、伝達系を高剛性にすることができ、ロボットアーム２０５，２０６の位置決め精度を高くすることができる。本発明では、さらにバックラッシをゼロまたはほぼゼロの状態に保ちつづけることができ、位置決め精度が高い状態を持続することができる。これによって半導体ウェハの搬送などの高精度位置決めが要求されるロボットに好適に用いることができる。また本実施の形態のロボットは、半導体ウェハを搬送するロボットに限定されず、他の用途に用いられてもよい。
【００９８】
図１３は、本発明の他の実施の形態である歯車支持構造４００の一部を切断して示す平面図である。他の実施の歯車支持構造４００は、変位阻止体４２８の構成が異なる以外は、前述した歯車支持構造２０と同様の構成を示す。したがって前述した歯車支持構造２０と異なる構成について説明し、同様の構成については同様の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９９】
変位阻止体４２８は、駆動部材４３２と当接片４３３とを含む。当接片４３３は、第２ボルト５０によって締結される。第２ボルト５０が弛緩状態となると、当接片４３３は、第２ボルト５０の軸線まわりに角変位可能に設けられる。第２ボルト５０は、アイドラ歯車２６の回転軸線Ｌ４を含みかつ近接離反方向Ｙに平行な仮想平面４３に関して幅方向Ｘ一方側に設けられる。また駆動部材４３２は、前記仮想平面４３に関して幅方向Ｘ他方側に設けられる。
【０１００】
当接片４３３を角変位させて、支持体２６のつば部分３５に当接させる。次に、固定体２７に螺着した駆動部材４３３を近接方向Ｙ２に螺進させて、当接片４３３に当接する。これによって当接片４３３を介して、調整支持体２６を駆動部材４３３に間接的に当接させることができ、前記歯車支持構造と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
図１４は、本発明のさらに他の実施の形態である歯車支持構造５００を示し、一部を簡略化して示す平面図である。さらに他の実施の歯車支持構造５００は、変位阻止体２８の数と配置位置が異なる以外は、前述した歯車支持構造２０と同様の構成を示す。したがって異なる構成について説明し、同様の構成については同様の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１０２】
歯車支持構造５００は、複数、たとえば２つの変位阻止体２８ａ，２８ｂを有する。各変位阻止体２８ａ，２８ｂは、駆動部材３２と当接片３３とをそれぞれ有し、各駆動部材３２に支持される当接片３３が支持体２６にそれぞれ当接する。これによって歯車間の中心距離をより確実に所望の距離に保つことができる。たとえばバックラッシがゼロ以上の予め定められる値に設定される場合でも、定位置歯車２１，２２が正転したときの衝撃と、定位置歯車２１，２２が逆転したときの衝撃とが支持体２６に与えられても、中心距離を所定の距離に保つことができる。
【０１０３】
図１５は、本発明のさらに他の実施の形態である歯車支持構造６００を示し、一部を簡略化して示す平面図である。さらに他の実施の歯車支持構造６００は、１つの定位置歯車２１と１つのアイドラ歯車２３とが噛合する。また他の構成については、前述した歯車支持構造２０と同様の構成を示す。このように１つの定位置歯車２１とアイドラ歯車２３とが噛合する場合であっても、駆動部材３２によって支持される当接片３３が支持体２６に当接することによって、歯車間の中心距離を所望の距離に保つことができる。このとき、図１５に示すように、変位阻止体２８が複数設けられることが好ましい。
【０１０４】
図１６は、本発明のさらに他の実施の形態である歯車支持構造７００の一部を切断して示す平面図である。図１７は、歯車支持構造７００を誇張して示す断面図である。前述した各歯車支持構造２０，４００，５００，６００は、支持体２６がアイドラ歯車２３を支持するとしたが、支持体２６は、間接的に複数の歯車を支持してもよい。たとえば支持体２６は、複数の歯車を回転可能に支持するギアボックスであってもよい。支持体２６以外の構成は、前述した歯車支持構造と同様である。
【０１０５】
歯車支持構造７００は、固定体２７と、ギアボックス７０１と、駆動部材３３と、第１ボルト２９とを含む。ギアボックス７０１は、複数のボックス歯車を有し、それらの各歯車を噛合状態で回転可能に支持する。ギアボックス７０１は、各ボックス歯車の入力側ボックス歯車７０３から、各ボックス歯車の出力側ボックス歯車７０６に動力を伝達する。
【０１０６】
入力側ボックス歯車７０３は、ギアボックス以外の入力歯車７０２と噛合する。また出力側ボックス歯車７０６は、ギアボックス以外の出力歯車７０７と噛合可能に形成される。たとえば各ギアボックス歯車によって、入力歯車７０２の動力が減速されて出力歯車７０７に伝えられる。
入力歯車７０２および出力歯車７０７は、固定体２７に対してスライド変位を阻止した状態で回転可能に支持される。
【０１０７】
ギアボックス７０１は、入力歯車７０２および出力歯車７０７の回転軸線に近接および離反する近接離反方向Ｙへ変位自在に固定体２７に設けられる。これによって、入力側ボックス歯車７０３は入力歯車７０２に近接および離反可能に設けられ、出力側ボックス歯車７０６は、出力歯車７０６に近接および離反可能に設けられる。
【０１０８】
ギアボックス７０１は、第１ボルト２９によって軸線方向Ｚに固定体２７に締結される。前述したように第１ボルト２９が弛緩状態では、ギアボックス７０１の近接離反方向Ｙへの変位が許容され、第１ボルト２９が緊結状態では、ギアボックス７０１の近接離反方向Ｙへの変位が防止される。
【０１０９】
また固定体２７に螺合した状態で、駆動部材３３が近接方向Ｙ２からギアボックス７０１に当接する。これによってギアボックス７０１が離反方向Ｙ１に移動することを確実に阻止することができる。さらにギアボックス７０１には、幅方向Ｘに変位することを防止する位置ずれ防止構造に形成される。具体的には、ギアボックス７０１には、近接離反方向Ｙに延びる長孔７１０が形成され、固定体２７に固定されて長孔に嵌合するピン７１１が形成される。ピン７１１は、長孔７１０の幅方向Ｘ寸法とほぼ同じ寸法を有し、長孔７１０の近接離反方向Ｙ寸法よりも小さく形成される。ギアボックス７０１が幅方向Ｘに変位すると、ギアボックス７０１とピンとが当接し、ギアボックス７０１がさらに幅方向Ｘに変位することを阻止することができる。このような位置ずれ防止機構は、ギアボックス７０１と固定体２７とに互いに嵌合して、ギアボックス７０１の幅方向Ｘの変位を阻止する嵌合部分が形成されればよい。したがってギアボックス７０１に凸部が形成され、ギアボックス７０１の凸部が嵌合する凹所が固定体２７に形成されてもよい。またギアボックス７０１に駆動部材３３が嵌合する凹所が形成されてもよい。
【０１１０】
以上のようなさらに他の実施の形態の歯車支持構造７００であっても、前述した歯車支持構造と同様の効果を得ることができる。またこのような歯車支持構造を前述したロボット２００が備えていてもよく、このような歯車支持構造７００前述した歯車支持構造２０とともに備えることによって、さらに高精度にアームを位置決めすることができる。
【０１１１】
以上のような本発明の実施の一形態は、本発明の例示に過ぎず、発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば噛合する歯車は、平歯車でなくてもよく、かさ歯車、ピニオンなどの他の形態の歯車であってもよい。第１ボルト２９および第２ボルト５０は、支持体２６の近接離反方向Ｙの変位を阻止できるものであれば、他の構成であってもよくたとえば第１ボルト２９に換えて支持体２６を近接離反方向Ｙに案内するレールであってもよい。また同様に第２ベルトに換えて、当接片３３を近接離反方向Ｙに案内するレールであってもよい。また当接片を介さずに、直接駆動部材を支持体に当接させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の一形態である歯車支持構造２０の一部を示し、噛合する３つの歯車２１，２２，２３を簡略化して示す平面図である。
【図２】図１１のＳ２−Ｓ２断面から見た歯車支持構造２を示す断面図である。
【図３】歯車支持構造２０の一部を切断して示す平面図である。
【図４】歯車間の中心距離設定手順を示すフローチャートである。また図５は、中心距離設定手順を示す図である。
【図５】中心距離設定手順を示す図である。
【図６】本発明の歯車支持構造を備えるロボット２００を簡略化して示す断面図である。
【図７】図６のＳ３−Ｓ３切断面線から見た断面図である。
【図８】図６のＳ４−Ｓ４切断面線から見た断面図である。
【図９】図７のＳ５−Ｓ５切断面線から見たロボット２００の断面図である。
【図１０】図７のＳ６−Ｓ６切断面線から見たロボット２００の断面図である。
【図１１】図８のＳ７−Ｓ７切断面線から見たロボット２００の断面図である。
【図１２】図９のＳ８−Ｓ８切断面線から見たロボット２００の断面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態である歯車支持構造４００の一部を切断して示す平面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態である歯車支持構造５００を示し、一部を簡略化して示す平面図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施の形態である歯車支持構造６００を示し、一部を簡略化して示す平面図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態である歯車支持構造７００の一部を切断して示す平面図である。
【図１７】歯車支持構造７００を誇張して示す断面図である。
【図１８】従来技術の歯車支持構造２の一部を示し、噛合する３つの歯車３ａ，３ｂ，３ｃを簡略化して示す平面図である。
【図１９】図１８のＳ１−Ｓ１断面から見た歯車支持構造２を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
２０  歯車支持構造
２１，２２  定位置歯車
２３  アイドラ歯車
２６  支持体
２７  固定体
２８  変位阻止体
２９  第１ボルト
３２  駆動部材
３３  当接片
【図１】
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【図２】
0003706118.tif 000003
【図３】
0003706118.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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