(57)【要約】【課題】駆動側・従動側歯付プーリ相互間距離の大小にかかわらず、出力部の位置誤差を低く抑えることができる動力伝達部材を提供することを課題とする。【解決手段】原動側プーリ１と従動側プーリ２相互間に張設される動力伝達部材であって、両プーリ１，２が正逆回転したときに両プーリ１，２と干渉しない部分は高剛性部材３で、その他の部分はベルト４で、それぞれ構成し、前記高剛性部材３はベルト４よりも高い剛性を有するものとしてある。ベルト４と高剛性部材３とは連結されている。高剛性部材３は、鋼材、合成樹脂で構成されている。ベルト４と高剛性部材３との連結は、クランプ方式で行われている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動側プーリと従動側プーリ相互間に張設される動力伝達部材であって、両プーリが正逆回転したときに両プーリと干渉しない部分は高剛性部材で、その他の部分はベルトで、それぞれ構成し、前記高剛性部材はベルトよりも高い剛性を有するものとしてあることを特徴とする動力伝達部材。
【請求項２】
ベルトと高剛性部材とは連結されていることを特徴とする請求項１記載の動力伝達部材。
【請求項３】
高剛性部材は、鋼材、合成樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の動力伝達部材。
【請求項４】
ベルトと高剛性部材との連結は、クランプ方式で行われていることを特徴とする請求項２記載の動力伝達部材。
【請求項５】
ベルトは、歯付ベルトであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の動力伝達部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロボット及びその他の装置に使用される動力伝達部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロボットでは、駆動源であるモータの回転力を、駆動側の歯付プーリから従動側の歯付プーリに伝達する動力伝達部材として、歯付ベルトを使用している（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
ここで、駆動側の歯付プーリはパルスモータの使用により所望の角度だけ回転させることができるものの、従動側の歯付プーリは歯付ベルトの伸びによりこれと一致する角度分だけ回転せず、出力部（作業部）が所望の位置に移動しない現象を生ずる。このため、従来は、歯付ベルトについて伸びを抑えるべく、▲１▼ベルト幅を広げる、▲２▼伸びにくい心線を使用する、▲３▼単位インチベルト幅当たりの心線本数の増加、▲４▼その他の方法等を行っていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１０２８７号公報
【特許文献２】
特開平４−３０５４７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、歯付プーリが張設される、駆動側・従動側歯付プーリ相互の間距離が長くなると、ベルト伸び量が大きくなり、それに伴って出力部の位置精度が悪くなってしまうという問題があった。
【０００６】
このような問題はロボットに使用される動力伝達部材のみではなく、駆動側の歯付プーリを正逆に回転させて成る装置においては同様に問題になる場合がある。
【０００７】
そこでこの発明では、駆動側・従動側歯付プーリ相互間距離の大小にかかわらず、出力部の位置誤差を低く抑えることができる動力伝達部材を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（請求項１記載の発明）
この発明は、原動側プーリと従動側プーリ相互間に張設される動力伝達部材であって、両プーリが正逆回転したときに両プーリと干渉しない部分は高剛性部材で、その他の部分はベルトで、それぞれ構成し、前記高剛性部材はベルトよりも高い剛性を有するものとしてある。
（請求項２記載の発明）
この発明の動力伝達部材は、上記請求項１記載の発明に関し、ベルトと高剛性部材とは連結されている。
（請求項３記載の発明）
この発明の動力伝達部材は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、高剛性部材は、鋼材、合成樹脂で構成されている。
（請求項４記載の発明）
この発明の動力伝達部材は、上記請求項２記載の発明に関し、ベルトと高剛性部材との連結は、クランプ方式で行われている。
（請求項５記載の発明）
この発明の動力伝達部材は、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の発明に関し、ベルトは、歯付ベルトである。
【０００９】
この発明の動力伝達部材における作用・効果については、発明の実施の形態の欄で明らかにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態における動力伝達部材を図面に従って説明する。
〔実施形態１〕
図１はこの発明の実施形態１における動力伝達部材Ｋを使用した取り出し作業用ロボットＲの概念図、図２は前記動力伝達部材Ｋの一部断面図、図３は図２のＸ−Ｘの断面図である。
（取り出し作業用ロボットＲの構成について）
取り出し作業用ロボットＲは、図１に示すように、パルスモータＭにより回転駆動される原動側の歯付プーリ１と従動側の歯付プーリ２相互間に動力伝達部材Ｋを張設して成り、歯付プーリ２が取り付けられている軸２０に商品を取り出すためのハンドＨ（出力部）を取り付けてある。
【００１１】
動力伝達部材Ｋは、図２に示すように、両歯付プーリ１，２が正逆回転したときに両歯付プーリ１，２と干渉しない部分については高剛性部材３で、その他の部分は歯付ベルト４で、それぞれ構成し、前記高剛性部材３と歯付ベルト４を連結すると共に前記高剛性部材３を歯付ベルト４よりも剛性の高いものとしてある。つまり、二本の歯付ベルト４と二つの高剛性部材３がループ状に連結されているのである。
【００１２】
高剛性部材３は、図４に示すように、金属製（例えば、鋼製）の板材５，５により構成されている。
【００１３】
歯付ベルト４は、従来の技術の欄に記載した▲１▼ベルト幅を広げる、▲２▼伸びにくい心線を使用する、▲３▼単位インチベルト幅当たりの心線本数の増加等を施したものとしてあり、ベルト自体の伸びを低く抑えてある。
【００１４】
ここで、上記高剛性部材３と歯付ベルト４との連結は、図２や図３に示すように、当該高剛性部材３と、歯付ベルト４の歯部と対応する凹凸を有する高剛性の金属製（例えば、鋼製）の当て板５，５とにより歯付ベルト４を挟み込み、ボルトＢでクランプ止めするようにしてある。なお、図４に示すように、歯付ベルト４をエンドレスとし、高剛性部材３とこれと同じ長さの当て板５により歯付ベルト４を挟み込んでクランプ止めするようにしてもよい。
（取り出し作業用ロボットＲの機能について）
この取り出し作業用ロボットＲでは、原動側の歯付プーリ１はパルスモータＭにより回転駆動されているから、当該歯付プーリ１の正逆回転の回転角度はかなり正確なものとなる。
【００１５】
また、動力伝達部材Ｋにおいて伸びる部分は短く設定された歯付ベルト４のみであり、エンドレスの歯付ベルトの場合と比較すると伸び量はかなり減少するものとなっている。
【００１６】
したがって、従動側の歯付プーリ２は、パルスモータＭにより正確な回転角度で正逆回転された歯付プーリ１とほぼ同じ角度だけ正逆回転せしめられることになる。このため商品を取り出すためのハンドＨはいつも同じ範囲を揺動することになり、よってハンドＨによる商品の取り出しは確実且つ円滑なものとなる。
（ベルト片に張力をかけたときの伸び率についての実験データについて）
図５にベルト片に張力をかけたときの伸び率についての実験データをグラフ化したものを示す。
○印は、高剛性部材３及び当て板５でクランプ止めしない２ｍのベルト片
×印は、高剛性部材３及び当て板５でクランプ止めしない１．４ｍのベルト片
□印は、高剛性部材３及び当て板５，５でクランプ止めした２ｍのベルト片（図２）
△印は、高剛性部材３及び当て板５でクランプ止めした２ｍのベルト片（図４）
図５からも明らかなように、本願発明の実施形態（図２、図４のタイプ）のものは、従来のクランプ止めしないものと比較して伸び率がかなり小さくなっている。
【００１７】
なお、△印における各高剛性部材３の長さ及び各当て板５の長さは３０４ｍｍ，□印における各高剛性部材３の長さは３０４ｍｍ、各当て板５の長さは４８ｍｍである。
〔実施形態２〕
図６は動力伝達部材Ｋを使用した取り出し作業用ロボットＲの概念図である。
【００１８】
この実施形態２の取り出し作業用ロボットＲは、図１に示すように、パルスモータＭにより回転駆動される原動側の歯付プーリ１と従動側の歯付プーリ２相互間に動力伝達部材Ｋを張設して成り、歯付プーリ２の軸２０にカップラー７を介してボールネジ６（ネジ棒６０とキャリッジ６１より成る）を直結したものである。
【００１９】
この場合においても、従動側の歯付プーリ２は、パルスモータＭにより正確な回転角度で正逆回転された歯付プーリ１とほぼ同じ角度だけ正逆回転せしめられることになるから、キャリッジ６１はいつも同じ範囲を上下動することになる。よってキャリッジ６１にハンドＨ（出力部）を取り付ければ、商品の取り出しは確実且つ円滑なものとなる。
〔実施形態３〕
この実施形態３は、図７や図８に示すように、動力伝達部材Ｋを二連にして構成させた取り出し作業用ロボットＲであり、出力部であるハンドＨ（出力部）は図７の実線から二点鎖線までの範囲で直線的に移動するようにしたものである。
【００２０】
この場合においても、上記と同様の理由で、ハンドＨによる商品の取り出しは確実且つ円滑なものとなる。
〔その他の実施形態〕
▲１▼．上記実施形態では、動力伝達部材Ｋはロボットに使用しているが、その他、搬送装置、インデックス装置、位置決め精度の要求のある正逆用途（例えば、ボールネジ駆動、テーブル駆動等）にも使用できる。
▲２▼．上記実施形態では、高剛性部材３を鋼製としているが、これに限定されることなく、スチールバンド、合成樹脂（例えば、フェノール樹脂、ＡＢＣ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等）も使用できる。
▲３▼．動力伝達力が小さい場合には、上記実施形態における高剛性部材３と歯付ベルト４との連結にかえて、図９に示すような合成樹脂製の断面コ字状の高剛性部材３を使用した連結であってもよい。この場合、歯付ベルト４の端部を高剛性部材３の凹み部に強制嵌入するだけでよい。
▲４▼．上記実施形態では、動力伝達部材Ｋのベルト部を歯付ベルトとしているが、これに限定されることなく、その他の形態のベルト（例えば、平ベルト、Ｖリブドベルト、Ｖベルト）でもよい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は上記のような構成であるから次の効果を有する。
【００２２】
発明の実施の形態の欄に記載した内容から、駆動側・従動側歯付プーリ相互間距離の大小にかかわらず、出力部の位置誤差を低く抑えることができる動力伝達部材を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１における動力伝達部材を使用した取り出し作業用ロボットの概念図。
【図２】前記動力伝達部材の一部断面図。
【図３】図３は図２のＸ−Ｘの断面図。
【図４】前記動力伝達部材を構成する高剛性部材と歯付ベルトとを連結する他の実施形態を示す図。
【図５】ベルト片に張力をかけたときの伸び率についてのグラフ。
【図６】動力伝達部材を使用した他の形態の取り出し作業用ロボットの概念図。
【図７】動力伝達部材を二連にして構成させた取り出し作業用ロボットの平面図。
【図８】動力伝達部材を二連にして構成させた取り出し作業用ロボットの断面図。
【図９】前記動力伝達部材を構成する高剛性部材と歯付ベルトとを連結する他の実施形態を示す図。
【符号の説明】
Ｒ      取り出し作業用ロボット
Ｋ      動力伝達部材
１      プーリ
２      プーリ
３      高剛性部材
４      ベルト
【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】
2004162884.tif 000007
【図６】
2004162884.tif 000008
【図７】
2004162884.tif 000009
【図８】
2004162884.tif 000010
【図９】
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