JPS6128705Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は傘歯車を備える２つの入力軸により駆
動されるマニプレータのハンドに係り、握力の増
強と物品の掴み易さを図つたものである。

一般に、マニプレータの手や手首部は、作業性
の良い形状でしかも強い握力が得られるものであ
ることが要求される。また取扱い物品によつては
最適なものに交換する必要がある。

第１〜４図に従来の交換用標準ハンドを示す。
このハンドはいわゆるパラレルジヨーであり、２
つの指がリンク機構によつてともに動き、その開
閉方向はマニプレータの腕の長手方向に対して直
角である。そのため、マニプレータ操作の際、握
力や動作速度、動作方向が制限され使い難い面が
ある。以下、この標準ハンドの構成を説明して問
題点を明らかにする。

第１図は標準ハンドの一部破断した正面図、第
２図は平面図である。第１，２図において、１は
マニプレータ手首部の本体であり、この本体１内
に小形のモータ２，３とその減速機構４，５が並
設されており、各減速機構からの動力伝達軸６，
７が相互に逆方向に同期回転する。８はハンドの
胴部であり、Ａ部を境として本体１と離脱でき
る。胴部８はコ字形状の切欠９を有し、本体１と
胴部８の装着状態で動力伝達軸６，７先端の傘歯
車１０，１１が切欠９内に突出して臨むようにな
つている。１２と１３は回転自在の水平軸であ
り、その前後位置にそれぞれ平歯車１４，１５及
び傘歯車１６，１７が固着されている。これらの
うち平歯車１４と１５が互いに噛合されるが、左
右に略45゜だけ回転するように外側半分が切除さ
れている（第３図参照）。また、傘歯車１６，１
７の上下部も軽量化のため切除されている（第４
図参照）。これらの傘歯車１６，１７は胴部８の
装着によつて動力伝達軸６，７先端の傘歯車１
０，１１に噛合され、モータ２，３の回転が傘歯
車１６，１７及び平歯車１４，１５に伝達され
る。

平歯車１４，１５の裏面には第３図の如く板状
の駆動リンク１８，１９が、また傘歯車１６，１
７の裏面にも第４図の如く板状の駆動リンク２
０，２１が夫々固着されている。２２と２３は切
欠９内上下に植立された支軸であり、これらには
従動リンク２４，２５の一端が回転自在に枢支さ
れている。２６と２７は指であり、これらの一端
には夫々の前後に３個づつの切欠２８，２９，３
０が設けられ、各切欠を貫通して夫々２本づつの
支軸３１，３２，３３，３４が水平方向に架設さ
れている。そして２本の支軸３１，３２には夫々
上記の駆動リンク１８，２０及び１９，２１の他
端が回転自在に枢支され、他の２本の支軸３３，
３４には上記の従動リンク２４，２５の他端が回
転自在に枢支されている。

したがつて本体１に胴部８を装着して両モータ
２，３が同期回転すると、動力伝達軸６，７先端
の傘歯車１０，１１が等速で互いに逆回転し、よ
つて傘歯車１６と１７及び平歯車１４と１５が互
いに逆回転する。その結果、駆動リンク１８，２
０及び１９，２１はそれぞれ平歯車１４，１５及
び傘歯車１６，１７の回転方向に回動し、各指２
６，２７を対向方向あるいはその反対方向に相対
運動させる。なお、従動リンク２４，２５は指の
動作を安定化させる。

以上の説明から判かるように、従来のハンドは
リンク機構により指が動作し、握力を増倍する格
別の機構はなく、強大な力がでない。また、握力
強化にはリンク機構を小さくし、動作速度を早め
るにはリンク機構を大きくするか傘歯車を替える
必要があるが、これらの変更は大変であり且つハ
ンドの大きさも変つてしまうため、仕様変更を行
い難い。更に、リンク機構のため開閉時に指先端
の位置が開閉方向と直角な方向にずれてくるた
め、薄い物品は掴み難い。また、両方の指が可動
であるため、動かさずに掴まねばならない物品を
掴むには、物品が指間中央に位置するようにマニ
プレータを操作せねばならず操作し難い。

本考案は上述した従来のハンドの問題点に鑑
み、握力が強大で掴み易いハンドを提供すること
を目的とする。この目的を達成する本考案のマニ
プレータ用ハンドは、平行にハンド内に配置され
た２つの駆動源と、これら２つの駆動源により
別々に回転駆動され且つそれぞれ傘歯車を備えた
２つの平行な入力軸と、これら２つの入力軸のう
ち一方の入力軸の傘歯車に噛合される第１の傘歯
車と、第１の傘歯車に噛合された第２の傘歯車を
備える駆動ネジ軸と、この駆動ネジ軸に螺合し軸
方向移動だけを可能とされた可動指ブロツクと、
この可動指ブロツクに対向した固定指ブロツク
と、第１の傘歯車と一体に回転する平歯車と、他
方の入力軸の傘歯車に噛合される第３の傘歯車
と、第３の傘歯車と一体に回転し且つ前記平歯車
に噛合された他の平歯車とを有する。以下、第
５，６図に基づいて本考案を説明する。

第５図は本考案のハンドの一実施例を示す一部
破断した正面図、第６図は同じく平面図である。
この実施例のハンドは第１〜４図に示した標準ハ
ンドと互換性をもたせたハンドであり、第１，２
図の本体１から突出している２本の動力伝達軸
６，７が入力軸である。モータ２と減速機構４か
らなる駆動源が入力軸６を回転駆動し、モータ３
と減速機構５からなる駆動源が入力軸７を回転駆
動する。各駆動源の回転駆動はそれぞれ入力軸
６，７に伝わり、従つてそれぞれ傘歯車１０，１
１に伝わり、更にこれらに噛合する傘歯車４１，
４２に伝わるようにしてある。したがつてハウジ
ング３５には本体１との着脱用のシヤフト３６を
備える。３６ａは係合用の環状溝である。ハウジ
ング３５には入力軸６，７とその傘歯車１０，１
１が貫入する孔を有する。３７と３８は回転自在
にハウジング３５内に張架した水平軸であり、各
水平軸の前後位置にそれぞれ平歯車３９，４０及
び傘歯車４１，４２がキーで固定されている。こ
の傘歯車４１，４２はハウジング３５を本体１に
係着すると入力軸６，７の傘歯車１０，１１と噛
合されるようになつている。４２の傘歯車が第１
の傘歯車であり、４１の傘歯車が第３の傘歯車で
ある。傘歯車４１，４２及び平歯車３９，４０は
完全な円形であり、平歯車３９と４０は互いに噛
合つている。これにより、２つの駆動源が１つに
まとまり且つ入力軸６，７の同期がとれる。

４３は駆動ネジ軸であり、ベアリング４４を介
して基端がハウジング３５側で回転自在に軸支さ
れると共に、その先端は、ハウジング３５にネジ
４５で固定されて駆動ネジ軸４３両側に位置する
側板４６，４７先端においてベアリング４８を介
して回転自在に軸支されている。この駆動ネジ軸
４３の基端には第２の傘歯車４９が止め板５０と
ネジ５１で固定され、この第２の傘歯車４９は傘
歯車４１，４２のうち一方の傘歯車４２即ち第１
の傘歯車４２と噛合されている。これにより入力
軸６，７の回転が駆動ネジ軸４３に伝達される。

５２は可動指ブロツクであり、これにネジ止め
された雌ネジ５３が駆動ネジ軸４３に螺合されて
いる。可動指ブロツク５２は側板４６，４７間に
挾まれて回転を規制され、駆動ネジ軸４３の回転
により軸方向に移動するようになつている。５４
は固定指ブロツクであり、可動指ブロツク５２に
対向する如く、駆動ネジ軸４３先端でベアリング
４８及び側板４６，４７と固定されている。な
お、側板４６，４７は駆動ネジ軸４３の保護、ベ
アリング４８の支持、可動指ブロツク５２の案内
及び固定指ブロツク５４の支持・強化を行う。

更に、ハンドは全体に角を落してアール(R)を
大きくし、物品にさわつても傷を付けないように
配慮してある。

以上説明したハンドでは、入力軸６，７の回転
力が傘歯車を介して駆動ネジ軸４３に伝達され、
この回転力や雌ネジ５３を介して可動指ブロツク
５２を平行運動させる。そのため指はマニプレー
タの腕の長手方向に開閉する。この場合、雌ネジ
を介した力伝達のため握力は極めて増倍されるこ
とになる。また、握力の大きさ及び動作速度の変
更は単に駆動ネジ軸４３及び雌ネジ５３をネジピ
ツチの異なるものと交換するだけで行え、仕様変
更が簡単である。更に、可動指ブロツク５２はそ
の開閉において平行移動するだけであり開閉方向
と直角な方向には何ら移動しないから、薄い物品
でも容易に掴める。また一方の指が固定指ブロツ
ク５４であるから、絶対に動かしてはいけない物
品を掴む場合は、固定指ブロツク５４をその物品
に当接させておき、その状態で可動指ブロツク５
２をゆつくり接近させれば良く、このような目的
に極めて好適である。なお、指の開閉方向が駆動
ネジ軸４３の長手方向つまりマニプレータの腕の
長手方向と同じなので、物品をマニプレータの腕
と同一方向で掴む必要がある場合に特に都合が良
い。

以上説明したように、本考案のマニプレータ用
ハンドは駆動源を２つ有し、２つの駆動源の駆動
力が同期して１つにまとまるので、同一負荷を１
つの駆動源でまかなう場合に比較し、２つの駆動
源の負担が半分になつて個々の駆動源の体格が小
さくなる。従つて、１つの大きな駆動源を用いる
場合は収納部の寸法が縦・横とも大きくなるが、
小さな駆動源を２つ平行に配置する場合は偏平化
する。一般にマニプレータ用ハンドの指部分は開
閉の関係によつて偏平であるから、２つの駆動源
を平行に配置して用いることにより、指部分の形
状に見合つた偏平形状となり、ハンドのコンパク
ト化に寄与する。また本考案のマニプレータ用ハ
ンドは握力が強く、また握力や動力速度の変更が
簡単であると共に、物品を掴み易い。また２つの
入力軸の駆動力が互いに同期して１つにまとま
り、有効に利用される。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は従来技術に係り、第１図はハンド
の一部を破断した正面図、第２図はその平面図、
第３図及び第４図は平歯車及び傘歯車の要部を示
す正面図である。第５、６図は本考案のハンドの
一実施例に係り、第５図は一部を破断した正面
図、第６図は同じくその一部を破断した平面図で
ある。 図面中、１は本体、２と３はモータ、６と７は
入力軸、１０と１１はそれぞれ入力軸の傘歯車、
３５はハウジング、３６はシヤフト、３９と４０
は平歯車、４１は第３の傘歯車、４２は第１の傘
歯車、４３は駆動ネジ軸、４６と４７は側板、４
９は第２の傘歯車、５２は可動指ブロツク、５３
はその雌ネジ、５４は固定指ブロツクである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平行にハンド内に配置された２つの駆動源と、
   これら２つの駆動源により別々に回転駆動され且
   つそれぞれ傘歯車を備えた２つの平行な入力軸
   と、これら２つの入力軸のうち一方の入力軸の傘
   歯車に噛合される第１の傘歯車と、第１の傘歯車
   に噛合された第２の傘歯車を備える駆動ネジ軸
   と、この駆動ネジ軸に螺合し軸方向移動だけを可
   能とされた可動指ブロツクと、この可動指ブロツ
   クに対向した固定指ブロツクと、第１の傘歯車と
   一体に回転する平歯車と、他方の入力軸の傘歯車
   に噛合される第３の傘歯車と、第３の傘歯車と一
   体に回転し且つ前記平歯車に噛合された他の平歯
   車とを有するマニプレータ用ハンド。