(57)【要約】【課題】  片持ち状態の回転軸のラジアル荷重による負荷の変動、軸の偏芯等による騒音等の原因を解消するとともに、加工、組立て過程の複雑さによるコストアップの原因となっていたベアリングの支持方法を改善し、その支持方法を使用したロボット装置を提供ことにある。【解決手段】  外輪が固定され、ラジアル荷重を受ける回転軸を回転可能に支承するベアリングの支持方法において、この外輪を硬質ゴム等の可撓部材に取付けることを特徴とするベアリング支持方法とした。【選択図】        図１
2007239783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪が固定され、ラジアル荷重を受ける回転軸を回転可能に支承するベアリングの支持方法において、この外輪を可撓部材に取付けることを特徴とするベアリング支持方法。
【請求項２】
前記可撓部材は、ゴムまたは硬質ゴムのいずれかとすることを特徴とする請求項１記載のベアリング支持方法。
【請求項３】
前記可撓部材を金属等の部材に取付けることを特徴とする請求項１または請求項２記載のベアリング支持方法。
【請求項４】
モータによりタイミングプーリまたはタイミングベルト等の動力伝達手段を駆動させ、動作させるロボット装置において、前記請求項１ないし請求項４の内のいずれか一項に記載のベアリング支持方法を使用したことを特徴とするロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングを支持するための方法、およびこの方法を使用したロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から特開２００４‐５９２８６号公報の図１０に見られるように、ラジアル荷重を受けるモータからの出力軸にベルト用プーリを取付けることは良く知られている。この場合、モータによる片持ち状態になり、軸に加わる負荷の変動、または軸の偏芯等によって微小の振動が発生した。
このような片持ち状態を解消するため、反モータ側の軸端を外輪が固定されたラジアルベアリングにより回転軸を回転可能に支持するベアリング支持方法も周知である。
【特許文献１】特開２００４‐５９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前者における微小の振動においては、長期間の使用において、従動側のプーリまたは回転軸等に影響し、それらを支承するベアリング外輪および外輪を支承している部材が磨耗し、いわゆるガタが発生し、騒音等の原因になった。
また後者の場合には、ベアリング外輪を支承する部材の加工も高い精度が必要であり、加工ばかりでなく、組立ても面倒であり、コストアップの原因となるという欠点があった。
【０００４】
本発明の目的は、前述のように従来の片持ち状態の出力軸のラジアル荷重による負荷の変動、または軸の偏芯等による騒音等の原因を解消するとともに、加工ばかりでなく、組立てにも工数を必要とし、さらにコストアップの原因となっていたベアリングの支持方法を改善するとともに、その支持方法を使用したロボット装置を提供することにある。
【０００５】
その様な目的を達成するため、モータの出力軸に動力伝達用のプーリを取付けた場合のように、ラジアル荷重を受ける回転軸の片持ち状態を取り止めるとともに、可撓範囲以内に保つ柔らかい部材でベアリング外輪を支承することにより、振動の吸収や、磨耗等による騒音の低減が可能にできる、さらに、ベアリング外輪を支承する部材の加工精度をあまり高めることなく、これによりコストダウンが可能になる、等の結論に達し、本願発明者は、本発明を成すに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の目的を達成するため本発明は、外輪が固定され、ラジアル荷重を受ける回転軸を回転可能に支承するベアリングの支持方法において、この外輪を可撓部材に取付けることを特徴とするベアリング支持方法とした。
【０００７】
またこの可撓部材は、ゴムまたは硬質ゴムのいずれかとすることにより好適なベアリング支持方法となる。
【０００８】
またこの可撓部材を金属等の変形の少ない部材に取付けることにより好適なベアリング支持方法となる。
【０００９】
更にモータによりタイミングプーリ、タイミングベルト等の動力伝達手段を駆動させ、動作させるロボット装置において、前述のベアリング支持方法を使用することにより、好適なロボット装置となる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ベアリングを可撓範囲以内に保つ柔らかい部材でベアリング外輪を支承したので、騒音やコストアップの原因となる欠点が無くなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の１実施形態をベルト駆動の場合を例に採り、図１により説明する。ベルト駆動部１は、モータ２によってその駆動軸３が駆動され、この駆動軸３に取付けられたタイミングプーリ４およびタイミングベルト５により、図示してない例えばロボットの軸用スライダ装置等にモータ２の出力を伝達するようにしてある。駆動軸３の反モータ側軸端部は、フレーム６に取付けられたリング受け７が取付けてあり、このリング受け７の内径面にはゴムリング８を介して、駆動軸３を回転自在に支承するベアリング９が嵌着されるとともに、駆動軸３の端部に取付けたロックナット１０により、前記ベアリング９を確実に固定している。
【００１２】
駆動軸３の回転精度は、余り高くはなく、更にタイミングベルト５により張力が掛かり、多少の振動が発生するが、ベアリング９の外輪がゴムリング８により、荷重の変化等による軸芯の振れを吸収することが可能となった。
また、ゴムリング８の変形によって、微小な偏芯は吸収され、部品加工時の精度や組付け時の調整において高度な作業を要求されることが無く、コストダウンにもつながる。
【００１３】
前述の説明は、ベアリングの外輪をゴムリングに接触させて荷重の変化等による軸芯の振れを吸収する方法であったが、ゴムリングを使用せず、図２に示すようにベアリングの許容可撓範囲以内に保つ硬質ゴムのような可撓部材のリング受け１1が、好適である。また、その他の可撓性のある部材ならばプラスチックやポリマーなど、天然や人造を問わず、さらに耐久性があれば一層好都合である。
【００１４】
次に本発明のベアリング支持方法を使用した直交ロボットの軸用スライダ装置について、図３により説明する。２０は、ロボットの軸用スライダ装置で、ボールネジ２１が両端部を図示してないフレーム等の固定部材に嵌着されたスラスト荷重用スラストベアリング２２ａ、２２ｂで支承されるとともに、軸方向の移動が無く、同一位置で回転するようにしてある。一方の軸端延長部２３には、タイミングプーリ２４が取付けてあり、片持ちとならないようにフレーム２５に固着された外輪は、リング受け２６に嵌着されたラジアルベアリング２７により支承されている。従って、ボールネジ２１は、タイミングプーリ２４およびタイミングベルト２８により、モータ２９の出力が伝達されるようにしてある。
【００１５】
このラジアルベアリング２７は、前述の説明のように、ラジアルベアリング２７の外輪がゴムリング３０により、荷重の変化等による軸芯の振れを吸収することが可能となっている。
【００１６】
ボールネジ２１には、ナット３１が螺合されており、ボールネジ２１が正逆回転すると、ナット３１が矢印Ａのように図中左右方向に移動するようになっているので、このナット３１にテーブル等を取付けることにより、ロボットの軸用スライダ装置とすることができる。
【００１７】
以上のように構成されているので、従来の片持ち状態の回転軸のラジアル荷重による負荷の変動、軸の偏芯等による騒音等の原因を解消するとともに、加工、組立て時の工数の増加、およびコストアップの原因となっていたベアリングの支持方法が改善され、その支持方法を使用したロボットの軸用スライダ装置となった。
【００１８】
前述の説明においては、この発明のベアリング支持方法を使用したスライダ装置は、直交ロボットの軸用スライダ装置として説明したが、勿論これに限るものではなく、モータによりタイミングプーリ、タイミングベルト等の動力伝達手段を駆動させて動作させるロボットならば何でも良く、例えば関節ロボット等、種々のシステムロボットにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明が適用されるベアリング支持方法を示す説明図である。
【図２】この発明が適用されるベアリング支持方法を示す他の実施形態の説明図である。
【図３】このベアリング支持方法を用いたロボットの軸用スライダ装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ベルト駆動部
２  モータ
３  駆動軸
４、２４  タイミングプーリ
５、２８  タイミングベルト
６  フレーム
７、２６  リング受け
８、３０  ゴムリング
９  ベアリング
１０  ロックナット
１１  硬質部材リング受け
２０  直交ロボットの軸用スライダ装置
２１  ボールネジ
２２  スラストベアリング
２３  軸延長部
２５  フレーム
２７  ラジアルベアリング
２９  モータ
３１  ナット
【図１】
2007239783.tif 000003
【図２】
2007239783.tif 000004
【図３】
2007239783.tif 000005