特許 5861672 ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5861672

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】ロボット

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/18 20060101AFI20160202BHJP

   B25J 18/00 20060101ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   F16H55/18

   B25J18/00

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-122092(P2013-122092)

(22)【出願日】2013年6月10日

(65)【公開番号】特開2014-238158(P2014-238158A)

(43)【公開日】2014年12月18日

【審査請求日】2015年1月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】高橋 真義

(72)【発明者】

【氏名】岡田 卓也

(72)【発明者】

【氏名】白木 知行

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０６−０３２８１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１０−０７６０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０７４１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００９５１０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−０２６３０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １８／００

Ｆ１６Ｈ ５５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のリンクと、
前記第１のリンクに回転可能に連結される第２のリンクと、
前記第２のリンクを回転駆動するアクチュエータと、
メインギヤおよびサブギヤを有し、前記アクチュエータから入力された駆動力を前記第２のリンクへ出力するシザーズギヤと、
前記第１のリンクに取り付けられ、前記シザーズギヤを回転可能に支持する支持部と
を備え、
前記シザーズギヤは、
前記シザーズギヤの回転軸方向において前記支持部に隣接して配置され、前記メインギヤおよび前記サブギヤに対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与するスプリング
を備え、
前記メインギヤは、
第１のシャフトの一端側に形成され、
前記第１のシャフトは、
他端側に前記第２のリンクが接続されるとともに、前記メインギヤが形成される部位よりも他端側において前記支持部で支持され、
前記スプリングは、
前記第１のシャフトに接続されるとともに、前記支持部に対して前記第２のリンク側に隣接して配置されること
を特徴とするロボット。

【請求項2】

前記サブギヤは、
第２のシャフトの一端側に形成され、
前記スプリングは、
前記第１のシャフトの他端側と前記第２のシャフトの他端側とに接続されて、前記メインギヤおよび前記サブギヤに対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与すること
を特徴とする請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記アクチュエータに接続される外歯歯車
を備え、
前記メインギヤおよび前記サブギヤはともに、
前記外歯歯車と噛合する内歯歯車であること
を特徴とする請求項１または２に記載のロボット。

【請求項4】

前記メインギヤの前記内歯歯車は、
円筒状の第１のシャフトに形成され、
前記支持部は、
前記第１のシャフトの内側に配置されること
を特徴とする請求項３に記載のロボット。

【請求項5】

前記アクチュエータに接続される第１の外歯歯車
を備え、
前記メインギヤおよび前記サブギヤはともに、
前記第１の外歯歯車と噛合する第２の外歯歯車であること
を特徴とする請求項１または２に記載のロボット。

【請求項6】

前記メインギヤの前記第２の外歯歯車は、
円筒状の第１のシャフトに形成され、
前記支持部は、
前記第１のシャフトの外側に配置されること
を特徴とする請求項５に記載のロボット。

【請求項7】

前記スプリングは、
一端部が前記サブギヤに接続され、前記一端部から前記シザーズギヤの円周に沿って所定回数巻かれた後、他端部が前記メインギヤに接続されるように形成されること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のロボット。

【請求項8】

複数のリンクを有する手首部、
を備え、
前記第２のリンクは、前記手首部の先端のリンクであること
を特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、互いに回転可能に連結される複数のリンクを備え、リンクをアクチュエータで回転駆動させつつ、先端に取り付けられたエンドエフェクタ（例えばアーク溶接用のトーチ等）で所定の作業を行う産業用のロボットが提案されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

上記したロボットにおいて、アクチュエータとリンクとは、例えばギヤなどを含む動力伝達機構を介して接続され、アクチュエータの駆動力が動力伝達機構を介してリンクへ伝達される。また、特許文献１記載の技術では、ギヤとしてシザーズギヤが用いられており、それによってバックラッシを低減するようにしている。なお、シザーズギヤは、通常は１枚のギヤを、例えば、重ね合せた２枚のギヤと、これらのギヤを互いに異なる回転方向に付勢力を付与するスプリングとを備えて構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４５２９４５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１記載の技術にあっては、シザーズギヤが大型化して動力伝達機構の占有スペースが大きくなるおそれがあった。具体的に特許文献１におけるシザーズギヤは、互いに重合する２枚のギヤの重合面にそれぞれ収容溝が形成され、形成された収容溝にスプリングが収容されている。

【0006】

すなわち、シザーズギヤにおいてスプリングや収容溝が、２枚のギヤの重合面である歯底と各ギヤの回転軸との間、換言すれば２枚のギヤの歯底から各ギヤの回転軸方向に対して垂直な方向（径方向）に所定距離離間した位置に配置される。したがって、特許文献１記載のシザーズギヤにおいては、スプリングや収容溝の分だけ径方向に大型化してしまい、動力伝達機構の占有スペースが大きくなるおそれがあった。

【0007】

ところで、動力伝達機構の占有スペースが大きくなると、ロボット全体も大型化し、結果として例えばロボットが所定の作業を行っているときに、作業対象物（ワーク）などと干渉する可能性が生じる。そのため、シザーズギヤを小型化して、シザーズギヤを含む動力伝達機構の占有スペースを小さくすることが望まれていた。

【0008】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、シザーズギヤを小型化でき、よってシザーズギヤを含む動力伝達機構の占有スペースを小さくすることができるロボット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】

【0009】

実施形態の一態様に係るロボットは、第１のリンクと、第２のリンクと、アクチュエータと、シザーズギヤと、支持部とを備える。第２のリンクは、前記第１のリンクに回転可能に連結される。アクチュエータは、前記第２のリンクを回転駆動する。シザーズギヤは、メインギヤおよびサブギヤを有し、前記アクチュエータから入力された駆動力を前記第２のリンクへ出力する。支持部は、前記第１のリンクに取り付けられ、前記シザーズギヤを回転可能に支持する。また、前記シザーズギヤは、前記シザーズギヤの回転軸方向において前記支持部に隣接して配置され、前記メインギヤおよび前記サブギヤに対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与するスプリングを備える。また、前記メインギヤは、第１のシャフトの一端側に形成される。また、前記第１のシャフトは、他端側に前記第２のリンクが接続されるとともに、前記メインギヤが形成される部位よりも他端側において前記支持部で支持される。また、前記スプリングは、前記第１のシャフトに接続されるとともに、前記支持部に対して前記第２のリンク側に隣接して配置される。

【発明の効果】

【0010】

実施形態の一態様によれば、ロボットにおいて、シザーズギヤを小型化でき、よってシザーズギヤを含む動力伝達機構の占有スペースを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るロボットを示す側面図である。

【図2】図２は、図１に示す上部アーム、第１〜第３の手首部付近のみを示す部分断面上面図である。

【図3】図３は、図２に示す第２、第３の手首部付近を拡大して示す拡大部分断面上面図である。

【図4】図４は、図２に示す第１〜第３の手首部の側面図である。

【図5】図５は、図３のＶ−Ｖ線端面図である。

【図6】図６は、図３などに示すシザーズギヤを取り出して示す拡大斜視図である。

【図7】図７は、図６に示すシザーズギヤの拡大分解斜視図である。

【図8】図８は、図３に示すシザーズギヤ付近を示すVIII−VIII線端面図である。

【図9】図９は、第１の実施形態に係るロボットの変形例を示し、上部アーム、第１〜第３の手首部付近のみを示す部分断面上面図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係るロボットの第２、第３の手首部付近を拡大して示す拡大部分断面上面図である。

【図11】図１１は、図１０に示すシザーズギヤを取り出して示す拡大斜視図である。

【図12】図１２は、図１１に示すシザーズギヤの拡大分解斜視図である。

【図13】図１３は、図１０に示すシザーズギヤ付近を示すXIII−XIII線端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0013】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るロボットを示す側面図である。なお、説明を分かり易くするために、図１には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするＺ軸、紙面における左右方向をＹ軸、紙面奥から手前方向をＸ軸とした３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。

【0014】

また、以下においては、ロボットの構成について「Ｘ軸方向」「Ｙ軸方向」「Ｚ軸方向」などと表現して説明するが、これらはロボットが図示された姿勢にあるときのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向を意味するものであって、表現した方向に限定されるものではない。

【0015】

図１に示すように、ロボット１は、先端にエンドエフェクタとして例えばアーク溶接用のトーチ２が取り付けられたアーク溶接用の産業ロボットである。また、ロボット１は、複数のリンクと、各リンクを連結する複数の回転軸（関節軸）Ｊａ〜Ｊｆとを有する多関節型ロボットである。かかるロボット１は、リンクとして、ベース１０と、旋回部１１と、下部アーム１２と、上部アーム１３と、第１から第３の手首部１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有する手首部１４とを備え、これらは互いに回転可能に連結される。

【0016】

具体的には、旋回部１１は、ベース１０に対して回転軸Ｊａ回りに回転可能に連結され、下部アーム１２は、旋回部１１に対し、回転軸Ｊａと垂直な回転軸Ｊｂ回りに回転可能に連結される。また、上部アーム１３は、下部アーム１２に対して回転軸Ｊｂと平行な回転軸Ｊｃ回りに回転可能に連結され、第１の手首部１４ａは、上部アーム１３に対し、回転軸Ｊｃと垂直な回転軸Ｊｄ回りに回転可能に連結される。

【0017】

第２の手首部（第１のリンク）１４ｂは、第１の手首部１４ａに対し、回転軸Ｊｄと垂直な回転軸Ｊｅ回りに回転可能に連結され、第３の手首部（第２のリンク）１４ｃは、第２の手首部１４ｂに対し、回転軸Ｊｅと垂直な回転軸Ｊｆ回りに回転可能に連結される。

【0018】

なお、上記した「垂直」「平行」、あるいは後述する「水平」などの語句は、必ずしも数学的に厳密な精度を必要とするものではなく実質的な公差や誤差などについては許容されるものである。また、この明細書において「垂直」なる語句は、２つの直線（回転軸）が同一平面上で直角に交わることのみを意味するものではなく、２つの直線（回転軸）の関係がねじれの位置である場合も含めるものとする。

【0019】

ロボット１は、上記した旋回部１１、下部アーム１２、上部アーム１３、第１〜第３の手首部１４ａ，１４ｂ，１４ｃを回転駆動するアクチュエータＭａ〜Ｍｆを備える。各アクチュエータＭａ〜Ｍｆは、具体的には例えばサーボモータである。

【0020】

なお、上記でアクチュエータＭａ〜Ｍｆをサーボモータとしたが、それに限られるものではなく、例えば油圧モータなど他の種類のモータであってもよい。また、以下においては、アクチュエータを「モータ」と表現する。

【0021】

各モータＭａ〜Ｍｆについて説明すると、ベース１０に取り付けられたモータＭａは、旋回部１１に接続されて旋回部１１を回転駆動する。旋回部１１に取り付けられたモータＭｂは、下部アーム１２に接続されて下部アーム１２を回転駆動し、また下部アーム１２に取り付けられたモータＭｃは、上部アーム１３に接続されて上部アーム１３を回転駆動する。また、上部アーム１３に取り付けられたモータＭｄは、手首部１４、正確には第１の手首部１４ａに接続され、手首部１４のうちの第１の手首部１４ａを回転駆動する。

【0022】

モータＭｅおよびモータＭｆはともに、第１の手首部１４ａに取り付けられる。モータＭｅは、モータＭｅの駆動力を第２の手首部１４ｂへ伝達するプーリやギヤなどを含む動力伝達機構（図示せず）を介して第２の手首部１４ｂに接続され、第２の手首部１４ｂを回転駆動する。

【0023】

モータＭｆは、モータＭｆの駆動力を第３の手首部１４ｃへ伝達するプーリやギヤなどを含む動力伝達機構（図１で図示せず）を介して第３の手首部１４ｃに接続され、第３の手首部１４ｃを回転駆動する。なお、ロボット１では、モータＭｆの駆動力を第３の手首部１４ｃへ伝達するギヤとして、例えばシザーズギヤなどが用いられるが、そのシザーズギヤを含む動力伝達機構の構成については、後に詳しく説明する。

【0024】

第３の手首部１４ｃは手首フランジ１４ｃ１を備え、手首フランジ１４ｃ１には、前述したトーチ２が取り付けられる。

【0025】

上記したモータＭａ〜Ｍｆには、図示しない制御装置から動作指令を示す信号が入力され、その信号に基づいて動作が制御される。そして、ロボット１は、モータＭａ〜Ｍｆの動作が制御されることで、エンドエフェクタで所定の作業を行う、具体的に例えばトーチ２の位置や角度などを適宜に変更しつつ、溶接対象物へトーチ２を接近させ、トーチ２からアークを発生させてアーク溶接を行う。

【0026】

ロボット１はさらに、送給装置２０を備える。送給装置２０は、アーク溶接の溶加材となるトーチワイヤ（図示せず）をトーチ２へ送り出す。送給装置２０は、例えば上部アーム１３の後方側（Ｙ軸方向の負側）であって、かつ下部アーム１２の鉛直方向において上側（Ｚ軸方向の正側）に配置される。

【0027】

ところで、上記したアーク溶接等の作業を行うロボットにおいては、以前より、モータとリンク（例えば第３の手首部）とを接続する動力伝達機構の占有スペースを小さくすることが望まれていた。

【0028】

具体的に説明すると、動力伝達機構はギヤなどから構成され、そのギヤとして例えばバックラッシを低減可能なシザーズギヤが用いられることがある。シザーズギヤは、メインギヤと、サブギヤと、メインギヤおよびサブギヤに対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与するスプリングとを備えるが、スプリングを備えることで、シザーズギヤが大型化するおそれがあった。

【0029】

詳しくは、例えばスプリングやスプリングを収容する収容溝が、メインギヤおよびサブギヤにおいて互いに重合する重合面に配置される場合、シザーズギヤはスプリングや収容溝の分だけ径方向に大型化し、動力伝達機構の占有スペースも大きくなるおそれがあった。なお、上記したシザーズギヤの大型化は、メインギヤおよびサブギヤが外歯歯車、内歯歯車のいずれであっても同様に生じ得る。

【0030】

また、動力伝達機構の占有スペースが大きくなると、ロボット全体も大型化し、結果として例えばロボットが所定の作業を行っているときに、作業対象物などと干渉する可能性が生じる。そのため、シザーズギヤを小型化して、シザーズギヤを含む動力伝達機構の占有スペースを可能な限り小さくすることが望まれていた。

【0031】

そこで、本実施形態に係るロボット１にあっては、モータとリンク、具体的には例えば、モータＭｆと第３の手首部１４ｃとを接続する動力伝達機構の占有スペースを小さくできるような構成とした。以下、その動力伝達機構の構成について詳しく説明する。

【0032】

図２は、図１に示す上部アーム１３、第１〜第３の手首部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ付近のみを示す部分断面上面図であり、図３は、図２に示す第２、第３の手首部１４ｂ，１４ｃ付近を拡大して示す拡大部分断面上面図である。また、図４は、図２に示す第１〜第３の手首部１４ａ，１４ｂ，１４ｃをＹ軸方向の正側から見たときの側面図である。

【0033】

なお、図２以降にあっては、図示の簡略化のため、下部アーム１２、トーチ２などの図示を省略した。また、図２以降においては、第２の手首部１４ｂを回転軸Ｊｅ回りに９０度回転させて水平にした状態、換言すれば、回転軸Ｊｄと回転軸Ｊｆとが同軸となるような姿勢を示した。

【0034】

図２，３に示すように、ロボット１において、第２の手首部１４ｂは、手首本体部３０と、側面カバー３１とを備える。

【0035】

図３によく示すように、手首本体部３０は、Ｚ軸方向から見た上面視において略Ｌ字状に形成される。具体的に手首本体部３０は、上面視における長手方向がＹ軸方向に対して平行な一端部３０ａと、一端部３０ａから連続して形成されるとともに、上面視における長手方向がＸ軸方向に対して平行な他端部３０ｂとを備える。

【0036】

手首本体部３０は、一端部３０ａの一面側において、第１の手首部１４ａと回転軸Ｊｅ回りに回転可能に連結される。すなわち、第１の手首部１４ａと第２の手首部１４ｂとは、一端部３０ａの１ヶ所で連結される、いわゆる片持ち構造とされる。

【0037】

他端部３０ｂは、中空部３２を備える。中空部３２は、Ｙ軸方向に対して平行な軸を中心軸とする略円筒状に形成される。中空部３２には、送給装置２０からトーチ２へ延び、トーチワイヤなどを内包するコンジットケーブル３３が挿通される。したがって、中空部３２の中空径ｄ１は、コンジットケーブル３３が挿通可能な値に設定される。

【0038】

また、上記した一端部３０ａは、中空部３２とＸ軸方向において重ならないように配置される。これにより、中空部３２においてコンジットケーブル３３が挿通される空間が、一端部３０ａによって塞がれることがなくなり、よってコンジットケーブル３３の挿通を容易に行うことができる。

【0039】

また、手首本体部３０を構成する一端部３０ａおよび他端部３０ｂはともに、内部に空間を有するように形成される。そして、他端部３０ｂは、Ｙ軸方向の正側の側面が開口され、開口部分には側面カバー３１が取り付けられる。側面カバー３１は、図４によく示すように、第３の手首部１４ｃが挿通される開口３１ａが形成される。

【0040】

ロボット１は、上記したように、モータＭｆの駆動力を第３の手首部１４ｃへ伝達する動力伝達機構４０を備える。動力伝達機構４０は、その一部分が手首本体部３０の内部空間に配置される。

【0041】

具体的に説明すると、動力伝達機構４０は、プーリと、ベルトと（ともに図示せず）、駆動側シャフト４１と、外歯歯車４２と、シザーズギヤ４３とを備える。プーリおよびベルトは、図示は省略するが、第１の手首部１４ａの適宜位置に配置されて、モータＭｆと駆動側シャフト４１とを接続する。

【0042】

駆動側シャフト４１は、長手方向である回転軸（軸線）４１ａが第２の手首部１４ｂの回転軸Ｊｅに対して垂直で、かつ第３の手首部１４ｃの回転軸Ｊｆと平行な向きに配置され、手首本体部３０の一端部３０ａに回転可能に支持される。

【0043】

駆動側シャフト４１は、上記したように、プーリやベルトなどを介してモータＭｆに接続される。したがって、駆動側シャフト４１は、モータＭｆの駆動力が伝達されて回転軸４１ａ回りに回転する。

【0044】

図５は、図３のＶ−Ｖ線端面図である。外歯歯車４２は、図３，５に示すように、外周面に歯が形成されており、駆動側シャフト４１においてＹ軸方向の正側の端部に設けられる。外歯歯車４２は、駆動側シャフト４１の回転に伴って回転軸４２ａ回りに回転する。このように、外歯歯車４２は、駆動側シャフト４１、プーリやベルトなどを介してモータＭｆに接続され、モータＭｆの駆動力によって回転する。

【0045】

また、外歯歯車４２の回転軸４２ａは、駆動側シャフト４１の回転軸４１ａと同軸であり、回転軸Ｊｆに対して平行な向きとされる。なお、外歯歯車４２は、例えば平歯車とされるが、これに限られるものではなく、例えばはすば歯車など他の種類の歯車であってもよい。

【0046】

図６は、図３などに示すシザーズギヤ４３を取り出して示す拡大斜視図であり、図７は、図６に示すシザーズギヤ４３の拡大分解斜視図である。

【0047】

図６，７に示すように、シザーズギヤ４３は、メインギヤ４４と、サブギヤ４５と、スプリング４６とを備える。

【0048】

メインギヤ４４は、図７に示すように、円筒状の第１のシャフト５０の一端５０ａ側に形成される。なお、第１のシャフト５０は、ロボット１に組み込まれた状態において、中心軸５０ｃが回転軸Ｊｆと同軸となるように配置され、また一端５０ａ側は、Ｙ軸方向の負側に位置される（図３参照）。

【0049】

また、メインギヤ４４は、第１のシャフト５０の内周面に歯が形成された内歯歯車であり、上記した外歯歯車４２と噛合する。メインギヤ４４は、第１のシャフト５０の内周面のうち、一端５０ａ側に形成される一方、他端５０ｂ側には形成されない。

【0050】

すなわち、第１のシャフト５０の内周面は、中心軸５０ｃ方向において、メインギヤ４４の歯が形成される部位５１（以下、「形成部位５１」という）と、メインギヤ４４の歯が形成されない部位５２（以下、「非形成部位５２」という）との２種類の部位を備える。

【0051】

また、第１のシャフト５０の他端５０ｂには、挿通溝５３と、掛止溝５４とが形成され、これら挿通溝５３および掛止溝５４にはスプリング４６が挿通または掛止される。図８は、図３に示すシザーズギヤ４３付近を示すVIII−VIII線端面図である。

【0052】

図８に示すように、挿通溝５３には、スプリング４６の一端部４６ａが挿通される。すなわち、スプリング４６の一端部４６ａは、挿通溝５３を通るのみであって、挿通溝５３には固定されない。したがって、第１のシャフト５０の周方向における挿通溝５３の溝幅ａ１は、スプリング４６を挿通可能な値、具体的に例えばスプリング４６の一端部４６ａの径よりも大きい値とされる。

【0053】

掛止溝５４は、挿通溝５３に対して第１のシャフト５０の中心軸５０ｃを挟んだ反対側の部位（図８において上端の部位）から、第１のシャフト５０の周方向に所定角度αずれた位置に形成される。所定角度αは任意の値とされるが、ここでは０度＜α＜２０度に設定される。なお、上記では所定角度αについて具体的な数値を挙げたが、これは例示あって限定されるものではない。

【0054】

掛止溝５４には、スプリング４６の他端部４６ｂが掛止されて固定され、これによってスプリング４６と第１のシャフト５０の他端５０ｂ側とが接続される。したがって、第１のシャフト５０の周方向における掛止溝５４の溝幅ａ２は、スプリング４６を掛止可能な値、具体的に例えばスプリング４６の他端部４６ｂの径以下の値とされる。

【0055】

また、図７によく示すように、挿通溝５３および掛止溝５４は、中心軸５０ｃ方向における深さが互いに相違するように形成される。具体的には例えば、掛止溝５４の中心軸５０ｃ方向における深さは、挿通溝５３のそれに比して長くなるように設定される。

【0056】

サブギヤ４５は、円筒状の第２のシャフト６０の一端６０ａ側に形成される。なお、第２のシャフト６０は、ロボット１に組み込まれた状態において、中心軸６０ｃが回転軸Ｊｆと同軸となるように配置され、また一端６０ａ側は、Ｙ軸方向の負側に位置される（図３参照）。

【0057】

また、サブギヤ４５は、第２のシャフト６０の内周面に歯が形成された内歯歯車であり、メインギヤ４４と同様、外歯歯車４２と噛合する。なお、メインギヤ４４およびサブギヤ４５はともに、例えば平歯車とされるが、これに限られるものではなく、例えばはすば歯車など他の種類の歯車であってもよい。

【0058】

サブギヤ４５は、第２のシャフト６０の内周面のうち、一端６０ａ側に形成される一方、他端６０ｂ側には形成されない。すなわち、第２のシャフト６０の内周面は、中心軸６０ｃ方向において、サブギヤ４５の歯が形成される部位６１（以下、「形成部位６１」という）と、サブギヤ４５の歯が形成されない部位６２（以下、「非形成部位６２」という）との２種類の部位を備える。

【0059】

第２のシャフト６０の非形成部位６２の内径は、第１のシャフト５０の外径よりも大きくなるように設定される。これにより、図６に示す如く、第１のシャフト５０を、第２のシャフト６０の内側に相対回転可能に嵌合させることができる。

【0060】

なお、第１、第２のシャフト５０，６０を嵌合させた状態において、各中心軸５０ｃ，６０ｃは同軸とされる。また、第１、第２のシャフト５０，６０の中心軸５０ｃ，６０ｃは、メインギヤ４４またはサブギヤ４５の回転軸に相当することから、シザーズギヤ４３の回転軸４３ｃは第１、第２のシャフト５０，６０の中心軸５０ｃ，６０ｃと同軸とされる。

【0061】

また、上記したように、メインギヤ４４は第１のシャフト５０の一端５０ａ側に、サブギヤ４５は第２のシャフト６０の一端６０ａ側に形成される。これにより、メインギヤ４４とサブギヤ４５とは、第１、第２のシャフト５０，６０を嵌合させた状態において、中心軸５０ｃ，６０ｃ方向に隣接して配置されることとなる。

【0062】

第２のシャフト６０の説明を続けると、他端６０ｂには、掛止溝６４が形成される。図６，８に示すように、掛止溝６４は、第１、第２のシャフト５０，６０が嵌合され、かつメインギヤ４４およびサブギヤ４５の歯すじが揃った状態において、第１のシャフト５０の挿通溝５３に隣接する位置に形成される。

【0063】

したがって、上記した第１のシャフト５０の掛止溝５４は、第２のシャフト６０の掛止溝６４に対して中心軸５０ｃ，６０ｃを挟んだ反対側の部位（図８において上端の部位）から、第１のシャフト５０の周方向に所定角度αずれた位置に形成されることとなる。

【0064】

掛止溝６４には、スプリング４６の一端部４６ａが掛止されて固定され、これによってスプリング４６と第２のシャフト６０の他端６０ｂ側とが接続される。したがって、第２のシャフト６０の周方向における掛止溝６４の溝幅ｂ１は、スプリング４６を掛止可能な値、具体的に例えばスプリング４６の一端部４６ａの径以下の値とされる。

【0065】

また、図６，７に示すように、掛止溝６４の中心軸６０ｃ方向における深さは、挿通溝５３の深さと同程度とされる。したがって、上記した第１のシャフト５０の掛止溝５４の深さは、第２のシャフト６０の掛止溝６４のそれに比して長くなるように設定される。

【0066】

これにより、スプリング４６の一端部４６ａと他端部４６ｂとを、第１のシャフト５０の掛止溝５４と第２のシャフト６０の掛止溝６４とに確実に掛止することができる。すなわち、スプリング４６は、後述するようにコイル状に形成されて一端部４６ａと他端部４６ｂとが中心軸５０ｃ，６０ｃ方向においてずれるように構成される。スプリング４６がそのような形状であっても、掛止溝５４，６４の深さを相違させるようにしたので、スプリング４６の一端部４６ａと他端部４６ｂとを掛止溝５４，６４に確実に掛止することができる。

【0067】

スプリング４６は、例えば周方向に弾性変形可能なねじりばね（ねじりコイルばね）である。なお、ここではスプリング４６をねじりばねとしたが、これは例示であって限定されるものではない。すなわち、スプリング４６は、周方向に弾性変形するものであれば、例えば板ばねや渦巻きばねなど他の種類のものであってもよい。

【0068】

また、図８においては、第１、第２のシャフト５０，６０に取り付けられる前の状態のスプリング４６を想像線で示した。図８に想像線で示す如く、スプリング４６は、円柱状の線材をコイル状に所定回数（例えば１．５回。換言すれば、中心軸５０ｃ，６０ｃ回りに例えば５４０度）巻いた形状とされる。なお、上記では、スプリング４６の巻き数である所定回数等を具体的な数値で示したが、これに限定されるものではなく、シザーズギヤ４３の仕様に応じて適宜に変更してもよい。

【0069】

スプリング４６は、一端部４６ａおよび他端部４６ｂが径方向において外側に向けて突出するように形成される。また、スプリング４６の外径は、第１のシャフト５０の内径よりも小さい値に設定される。

【0070】

上記の如く構成されたスプリング４６は、周方向に弾性変形させられつつ第１、第２のシャフト５０，６０の内側に取り付けられる。このように、スプリング４６は、一端部４６ａがサブギヤ４５を有する第２のシャフト６０に接続され、一端部４６ａからシザーズギヤ４３の円周に沿って所定回数巻かれた後、他端部４６ｂがメインギヤ４４を有する第１のシャフト５０に接続されるように形成される。

【0071】

これにより、シザーズギヤ４３は、簡易な構成でありながら、スプリング４６によって、メインギヤ４４およびサブギヤ４５に対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与することができる。

【0072】

具体的には、第１、第２のシャフト５０，６０が嵌合され、挿通溝５３と掛止溝６４とが径方向において揃った状態で、スプリング４６は、一端部４６ａが第１のシャフト５０の挿通溝５３に挿通されつつ、第２のシャフト６０の掛止溝６４に掛止される。一方、スプリング４６の他端部４６ｂは、第１のシャフト５０の掛止溝５４に掛止される。

【0073】

上記したように、掛止溝５４は掛止溝６４に対して中心軸５０ｃ，６０ｃを挟んだ反対側の部位から、周方向に所定角度αずれた位置に形成されるため、スプリング４６は、所定角度αの分だけ弾性変形させられた状態で第１、第２のシャフト５０，６０に掛止される。

【0074】

これにより、弾性変形したスプリング４６は、メインギヤ４４およびサブギヤ４５に対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与することとなる。具体的にスプリング４６は、第１のシャフト５０のメインギヤ４４に対して図８において時計回り方向に、第２のシャフト６０のサブギヤ４５に対して図８において反時計回り方向に付勢力を付与することとなる。

【0075】

また、スプリング４６を、第１のシャフト５０の他端５０ｂ側と第２のシャフト６０の他端６０ｂ側とに接続するようにした。これにより、スプリング４６を第１、第２のシャフト５０，６０に容易に取り付けることができ、シザーズギヤ４３の組み立て性を向上させることができる。

【0076】

また、スプリング４６をコイル状に所定回数巻いた形状としたことから、メインギヤ４４およびサブギヤ４５に対し、相対的な回転変位をもたせつつ安定した付勢力を付与することができる。

【0077】

シザーズギヤ４３は、上記のように構成されることで、相手側のギヤ、具体的には外歯歯車４２をメインギヤ４４とサブギヤ４５とで挟み込むように噛合することとなり、よってバックラッシを低減することができる。

【0078】

なお、シザーズギヤ４３において、第１のシャフト５０と第２のシャフト６０とは、相対回転可能な状態を維持しつつ、ボルト７０（図２，３にのみ示す）で係合され、よって嵌合した第１、第２のシャフト５０，６０が外れるのを防止するようにしている。

【0079】

詳しくは、ボルト７０は、例えば軸線が中心軸５０ｃ，６０ｃに対して垂直となる向きに配置され、第１、第２のシャフト５０，６０にそれぞれ穿設されたボルト孔５５，６５に挿入される。

【0080】

第２のシャフト６０のボルト孔６５の径は、ボルト７０の軸径やボルト頭の対角距離よりも大きく設定される、すなわち、ボルト７０とボルト孔６５との間に遊びを有するように設定される。また、第１のシャフト５０のボルト孔５５には、ボルト７０に対応する雌ねじが形成される。

【0081】

これにより、ボルト７０がボルト孔５５，６５に挿入されて、第１、第２のシャフト５０，６０が係合された状態であっても、第２のシャフト６０は第１のシャフト５０に対して相対的に回転することができる。また、第１、第２のシャフト５０，６０は、ボルト７０によって係合されることから、嵌合した第１、第２のシャフト５０，６０が外れることもない。

【0082】

なお、上記では、第１、第２のシャフト５０，６０をボルト７０で係合して、シザーズギヤ４３を組み立てるようにしたが、組み立て手法はそれに限定されるものではない。すなわち、例えば先ず第１、第２のシャフト５０，６０を仮止めボルトで仮止めし、その状態でスプリング４６を取り付け、その後第１、第２のシャフト５０，６０をボルト７０で係合し、最後に仮止めボルトを取り外して、シザーズギヤ４３を組み立ててもよい。このように、シザーズギヤ４３の組み立て手法については、適宜に変更することができる。

【0083】

図３の説明を続けると、シザーズギヤ４３は、メインギヤ４４およびサブギヤ４５が外歯歯車４２に噛合されるとともに、ベアリング（支持部）７２によって回転軸４３ｃ回りに回転可能に支持される。

【0084】

ロボット１に組み込まれたシザーズギヤ４３の回転軸４３ｃは、外歯歯車４２の回転軸４２ａに対して平行な向きとされ、また回転軸Ｊｆと同軸とされる。なお、ベアリング７２は、具体的に例えば転がり軸受けであるが、これに限定されるものではなく、例えば滑り軸受けなど他の種類のものであってもよい。

【0085】

上記したベアリング７２は、第２の手首部１４ｂに取り付けられる。具体的にベアリング７２は、手首本体部３０の他端部３０ｂの内部空間に配置され、また第１のシャフト５０の内側、正確には非形成部位５２と当接するように配置される。

【0086】

そして、シザーズギヤ４３は、メインギヤ４４を有する第１のシャフト５０の他端５０ｂ側において、第３の手首部１４ｃとボルト７５によって締結固定される。したがって、シザーズギヤ４３は、モータＭｆから駆動側シャフト４１、外歯歯車４２を介して入力された駆動力を第３の手首部１４ｃへ伝達し、第３の手首部１４ｃを回転駆動させる。

【0087】

ここで、シザーズギヤ４３とベアリング７２との位置関係について詳しく説明する。シザーズギヤ４３のスプリング４６は、シザーズギヤ４３の回転軸４３ｃ方向においてベアリング７２に隣接して配置される。換言すれば、スプリング４６は、ベアリング７２と略同径とされるとともに、回転軸４３ｃ方向から見た場合に、少なくとも一部分がベアリング７２と重なるような位置に配置される。

【0088】

これにより、動力伝達機構４０のギヤとして、スプリング４６を有するシザーズギヤ４３を用いた場合であっても、シザーズギヤ４３の径方向における幅（図３において符号Ｗで示す）を小さくすることができ、シザーズギヤ４３を小型化できる。

【0089】

すなわち、仮にスプリング４６をシザーズギヤ４３の径方向（Ｘ軸方向）においてベアリング７２に隣接して配置した場合、シザーズギヤ４３の幅Ｗがスプリング４６の分だけ大きくなるおそれがある。

【0090】

しかしながら、本実施形態では、スプリング４６を回転軸４３ｃ方向においてベアリング７２に隣接して配置することで、シザーズギヤ４３の幅Ｗを小さくすることができ、シザーズギヤ４３を小型化することができる。また、シザーズギヤ４３を小型化することで、動力伝達機構４０の占有スペースも小さくすることができる。

【0091】

また、第１のシャフト５０は、他端５０ｂ側に第３の手首部１４ｃが接続されるとともに、メインギヤ４４が形成される形成部位５１よりも他端５０ｂ側においてベアリング７２で支持される。そして、スプリング４６は、ベアリング７２に対して、シザーズギヤ４３の出力側である第３の手首部１４ｃ側に隣接して配置される。

【0092】

これにより、シザーズギヤ４３を確実に小型化することができる。すなわち、第１のシャフト５０の一端５０ａ側には、駆動側シャフト４１や外歯歯車４２などモータＭｆの駆動力を入力する側の構成要素が接続される。そのため、仮にスプリング４６を、ベアリング７２に対して入力側に隣接して配置すると、シザーズギヤ４３は、スプリング４６の分だけ回転軸４３ｃ方向に大きくなるおそれがある。

【0093】

そこで、本実施形態にあっては、スプリング４６を、ベアリング７２に対して出力側である第３の手首部１４ｃ側に隣接して配置することで、シザーズギヤ４３が回転軸４３ｃ方向に大きくなることはなく、よってシザーズギヤ４３を確実に小型化することができる。

【0094】

また、複数のリンクを有する手首部１４のうち、先端のリンクである第３の手首部１４ｃにシザーズギヤ４３が接続されるようにしたので、ロボット１においてエンドエフェクタに近い部分を小型化することができる。これにより、例えば第３の手首部１４ｃやエンドエフェクタであるトーチ２を、比較的狭いところにある作業対象物まで移動させることが可能となり、ロボット１のアクセス性能を向上させることができる。

【0095】

また、シザーズギヤ４３のメインギヤ４４およびサブギヤ４５を内歯歯車としたことから、シザーズギヤ４３と外歯歯車４２とを含む歯車全体の径方向（Ｘ軸方向）における幅を小さくすることができる。すなわち、例えば仮にメインギヤ４４およびサブギヤ４５が外歯歯車であり、外歯歯車４２と噛合するようにした場合、シザーズギヤ４３と外歯歯車４２とを含む歯車全体の径方向における幅は、２つの外歯歯車の外径を足した値にほぼなり、大きくなってしまう。

【0096】

そこで、本実施形態に係るロボット１にあっては、メインギヤ４４およびサブギヤ４５を内歯歯車とし、シザーズギヤ４３の内側で外歯歯車４２と接続するようにした。これにより、歯車全体の幅はシザーズギヤ４３の幅Ｗに相当する分のみとなり、歯車全体の幅、ひいては動力伝達機構４０全体を小さくすることができる。

【0097】

また、上記したように、シザーズギヤ４３の内側（正確には第１のシャフト５０の内側）にベアリング７２を配置して、シザーズギヤ４３を支持するようにした。これにより、動力伝達機構４０が大型化するのを防止することができる。

【0098】

すなわち、例えば仮にベアリング７２を、シザーズギヤ４３の外側（正確には第２のシャフト６０の外側）に配置すると、動力伝達機構４０は、ベアリング７２の分だけ径方向に大きくなる。しかしながら、本実施形態では、ベアリング７２をシザーズギヤ４３の内側に配置することから、動力伝達機構４０が大型化するのを防止することができる。

【0099】

また、ベアリング７２は、第１のシャフト５０の非形成部位５２の内周面に当接するように配置される。これにより、径方向における非形成部位５２の肉厚を、形成部位５１のそれに比して薄くでき、さらにはベアリング７２から作用する荷重を許容できる値まで薄くすることができ、よって第１のシャフト５０を小型化および軽量化することができる。

【0100】

また、非形成部位５２の径方向の肉厚を薄くしたことから、シザーズギヤ４３の内周側の中空部分を大きくすることができる。シザーズギヤ４３の中空部分には、図示のように、コンジットケーブル３３が挿通されるが、上記のように中空部分を大きくすることで、例えばサーボトーチやタンデムトーチに用いられるような、比較的太いコンジットケーブルも挿通可能となる。これにより、ロボット１を様々な種類の溶接に適応させることができる。

【0101】

また、第２の手首部１４ｂにおいて、手首本体部３０と第３の手首部１４ｃとの間には第１のオイルシール７６ａが、側面カバー３１と第３の手首部１４ｃとの間には第２のオイルシール７６ｂが介挿される。これにより、シザーズギヤ４３などを潤滑するオイルが外部へ漏洩するのを防止することができる。

【0102】

また、上記したシザーズギヤ４３のスプリング４６は、第１のオイルシール７６ａ付近に配置される、詳しくは第１のオイルシール７６ａに対してシザーズギヤ４３の径方向に隣接するように配置される。これにより、第１のオイルシール７６ａ近傍におけるスペースを有効に利用でき、またシザーズギヤ４３と第３の手首部１４ｃとの接続部分付近をコンパクトにすることができる。

【0103】

また、図５に示すように、外歯歯車４２のピッチ円直径は、シザーズギヤ４３のピッチ円直径に比して小さく設定され、例えばシザーズギヤ４３のピッチ円直径の約３分の１以下とされる。これにより、モータＭｆの駆動力を、外歯歯車４２とシザーズギヤ４３との間で大きく変速、具体的には減速させることができるとともに、上記したシザーズギヤ４３の内周側の中空部分も確実に確保することができる。なお、上記した各歯車のピッチ円直径は例示であって限定されるものではなく、例えば外歯歯車４２のピッチ円直径が、シザーズギヤ４３のピッチ円直径の３分の１より大きい値であってもよい。

【0104】

また、第３の手首部１４ｃの手首フランジ１４ｃ１は、図３，４に示すように、中空状に形成された中空部８０を備える。中空部８０の中空径ｄ２は、中空部３２の中空径ｄ１と略同一の値、すなわち、コンジットケーブル３３が挿通可能な値に設定される。これにより、コンジットケーブル３３を、中空部３２、シザーズギヤ４３の内周側の中空部分、中空部８０に容易に通すことができる。

【0105】

また、図２，３および図５に示すように、中空部８０と外歯歯車４２とは、外歯歯車４２の回転軸４２ａ方向から見た場合に重ならない位置に配置される。換言すれば、外歯歯車４２は、回転軸４２ａと垂直な方向において、中空部８０から所定の距離だけ離間するように配置される。これにより、中空部８０の中空径ｄ２を大きくすることができ、よってコンジットケーブル３３を中空部８０により一層容易に通すことができる。

【0106】

上述してきたように、第１の実施形態では、ロボット１において、シザーズギヤ４３は、シザーズギヤ４３の回転軸４３ｃ方向においてベアリング７２に隣接して配置され、メインギヤ４４およびサブギヤ４５に対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与するスプリング４６を備えるようにした。これにより、ロボット１において、シザーズギヤ４３を小型化でき、よってシザーズギヤ４３を含む動力伝達機構４０の占有スペースを小さくすることができる。

【0107】

なお、上記では、ロボット１において、第１の手首部１４ａと第２の手首部１４ｂとの連結部分を「片持ち構造」としたが、それに限定されるものではなく、例えば第１、第２の手首部１４ａ，１４ｂを図９に示すようにして連結してもよい。すなわち、図９に示すように、第１の手首部１４ａにおいて、第２の手首部１４ｂが連結される側を二股に形成し、二股に形成された部位で第２の手首部１４ｂを両側から軸支する、いわゆる両持ち構造としてもよい。

【0108】

（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態に係るロボット１の第２、第３の手首部１４ｂ，１４ｃ付近を拡大して示す、図３と同様な拡大部分断面上面図である。なお、以下においては、第１の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0109】

第１の実施形態との相違点に焦点をおいて説明すると、第２の実施形態に係るロボット１においては、シザーズギヤ１４３のメインギヤ１４４およびサブギヤ１４５がともに、外歯歯車となるように構成した。

【0110】

なお、以下においては、理解の便宜のため、駆動側シャフト４１に設けられる外歯歯車４２を「第１の外歯歯車４２」という。また、メインギヤ１４４およびサブギヤ１４５たる外歯歯車を「第２の外歯歯車」ということもある。

【0111】

図１０に示すように、第１の外歯歯車４２には、シザーズギヤ１４３が噛合される。図１１は、図１０に示すシザーズギヤ１４３を取り出して示す拡大斜視図であり、図１２は、図１１に示すシザーズギヤ１４３の拡大分解斜視図である。また、図１３は、図１０に示すシザーズギヤ１４３付近を示すXIII−XIII線端面図である。

【0112】

図１１から図１３に示すように、シザーズギヤ１４３は、メインギヤ１４４と、サブギヤ１４５と、スプリング１４６とを備える。

【0113】

メインギヤ１４４は、図１２に示すように、円筒状の第１のシャフト１５０の一端１５０ａ側に形成される。また、メインギヤ１４４は、第１のシャフト１５０の外周面に歯が形成された外歯歯車（第２の外歯歯車）であり、第１の外歯歯車４２と噛合する。

【0114】

メインギヤ１４４は、第１のシャフト１５０の外周面のうち、一端１５０ａ側に形成される一方、他端１５０ｂ側には形成されない。すなわち、第１のシャフト１５０の外周面は、中心軸１５０ｃ方向において、メインギヤ１４４の歯が形成される形成部位１５１と、メインギヤ４４の歯が形成されない非形成部位１５２との２種類の部位を備える。

【0115】

また、第１のシャフト１５０の他端１５０ｂには、挿通溝１５３と、掛止溝１５４とが形成され、これら挿通溝１５３および掛止溝１５４にスプリング１４６が挿通または掛止される。挿通溝１５３および掛止溝１５４の構成は、第１の実施形態における挿通溝５３および掛止溝５４と略同一であるため、これ以上の説明は省略する。

【0116】

サブギヤ１４５は、円筒状の第２のシャフト１６０の一端１６０ａ側に形成される。また、サブギヤ１４５は、第２のシャフト１６０の外周面に歯が形成された外歯歯車（第２の外歯歯車）であり、メインギヤ１４４と同様、第１の外歯歯車４２と噛合する。

【0117】

サブギヤ１４５は、第２のシャフト１６０の外周面のうち、一端１６０ａ側に形成される一方、他端１６０ｂ側には形成されない。すなわち、第２のシャフト１６０の外周面は、中心軸１６０ｃ方向において、サブギヤ１４５の歯が形成される形成部位１６１と、サブギヤ１４５の歯が形成されない非形成部位１６２との２種類の部位を備える。

【0118】

第２のシャフト１６０の非形成部位１６２の外径は、第１のシャフト１５０の内径よりも小さくなるように設定される。これにより、図１１に示す如く、第１のシャフト１５０を、第２のシャフト１６０の外側に相対回転可能に嵌合させることができる。

【0119】

また、上記のように、メインギヤ１４４は第１のシャフト１５０の一端１５０ａ側に、サブギヤ１４５は第２のシャフト１６０の一端１６０ａ側に形成される。これにより、メインギヤ１４４とサブギヤ１４５とは、第１、第２のシャフト１５０，１６０を嵌合させた状態において、中心軸１５０ｃ，１６０ｃ方向に隣接して配置されることとなる。

【0120】

第２のシャフト１６０の他端１６０ｂには、掛止溝１６４が形成される。掛止溝１６４の構成は、第１の実施形態における掛止溝６４と略同一であるため、詳しい説明は省略する。

【0121】

スプリング１４６は、第１の実施形態におけるスプリング４６と同様、例えば周方向に弾性変形可能なねじりばね（ねじりコイルばね）である。

【0122】

スプリング１４６は、一端部１４６ａおよび他端部１４６ｂが径方向において内側に向けて突出するように形成される。また、スプリング１４６の内径は、第１のシャフト１５０の非形成部位１５２の外径よりも大きい値に設定される。なお、スプリング１４６の巻き数などその他の構成は、第１の実施形態におけるスプリング４６と略同一である。

【0123】

上記の如く構成されたスプリング１４６は、周方向に弾性変形させられつつ第１、第２のシャフト１５０，１６０の外側に取り付けられる。これにより、シザーズギヤ１４３は、簡易な構成でありながら、スプリング１４６によって、メインギヤ１４４およびサブギヤ１４５に対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与することができる。

【0124】

具体的には、第１、第２のシャフト１５０，１６０が嵌合され、挿通溝１５３と掛止溝１６４とが径方向において揃った状態で、スプリング１４６は、一端部１４６ａが第１のシャフト１５０の挿通溝１５３に挿通されつつ、第２のシャフト１６０の掛止溝１６４に掛止される。一方、スプリング１４６の他端部１４６ｂは、第１のシャフト１５０の掛止溝１５４に掛止される。

【0125】

このとき、スプリング１４６は、所定角度αの分だけ弾性変形させられた状態で第１、第２のシャフト１５０，１６０に掛止される。これにより、弾性変形したスプリング１４６は、メインギヤ１４４およびサブギヤ１４５に対して互いに異なる回転方向に付勢力を付与することとなる。

【0126】

具体的にスプリング１４６は、第１のシャフト１５０のメインギヤ１４４に対して図１３において時計回り方向に、第２のシャフト１６０のサブギヤ１４５に対して図１０において反時計回り方向に付勢力を付与することとなる。

【0127】

シザーズギヤ１４３は、上記のように構成されることで、第１の外歯歯車４２をメインギヤ１４４とサブギヤ１４５とで挟み込むように噛合することとなり、よってバックラッシを低減することができる。

【0128】

なお、図示は省略するが、シザーズギヤ１４３において、第１のシャフト１５０と第２のシャフト１６０とは、相対回転可能な状態を維持しつつ、ボルトで係合される構成は、第１の実施形態と同じである。

【0129】

図１０の説明に戻ると、上記の如く構成されたシザーズギヤ１４３は、メインギヤ１４４およびサブギヤ１４５が第１の外歯歯車４２に噛合されるとともに、ベアリング７２によって回転軸１４３ｃ回りに回転可能に支持される。

【0130】

上記したベアリング７２は、第１のシャフト１５０の外側、正確には非形成部位１５２と当接するように配置される。そして、シザーズギヤ１４３は、メインギヤ１４４を有する第１のシャフト１５０の他端１５０ｂ側において、第３の手首部１４ｃとボルト７５によって締結固定される。したがって、シザーズギヤ１４３は、モータＭｆから駆動側シャフト４１、第１の外歯歯車４２を介して入力された駆動力を第３の手首部１４ｃへ伝達し、第３の手首部１４ｃを回転駆動させる。

【0131】

ここで、シザーズギヤ１４３とベアリング７２との位置関係について詳説する。シザーズギヤ１４３のスプリング１４６は、第１の実施形態と同様、シザーズギヤ１４３の回転軸１４３ｃ方向においてベアリング７２に隣接して配置される。換言すれば、スプリング１４６は、ベアリング７２と略同径とされるとともに、回転軸１４３ｃ方向から見た場合に、少なくとも一部分がベアリング７２と重なるような位置に配置される。

【0132】

第２の実施形態では、上記のように構成することで、動力伝達機構４０のギヤとして、スプリング１４６を有するシザーズギヤ１４３を用いた場合であっても、シザーズギヤ１４３の径方向における幅Ｗを小さくすることができ、シザーズギヤ１４３を小型化できる。

【0133】

すなわち、仮にスプリング１４６をシザーズギヤ１４３の径方向（Ｘ軸方向）においてベアリング７２に隣接して配置した場合、シザーズギヤ１４３の幅Ｗがスプリング１４６の分だけ大きくなるおそれがある。

【0134】

しかしながら、第２の実施形態では、スプリング１４６を回転軸１４３ｃ方向においてベアリング７２に隣接して配置することで、シザーズギヤ１４３の幅Ｗを小さくすることができ、シザーズギヤ１４３を小型化することができる。また、シザーズギヤ１４３を小型化することで、動力伝達機構４０の占有スペースも小さくすることができる。

【0135】

また、第２の実施形態では、シザーズギヤ１４３において、メインギヤ１４４とサブギヤ１４５とがともに、第１の外歯歯車４２に噛合する第２の外歯歯車であるように構成したが、上記の如く、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。

【0136】

また、ベアリング７２は、第１のシャフト１５０の非形成部位１５２の外周面に当接するように配置される。これにより、径方向における非形成部位１５２の肉厚を、形成部位１５１のそれに比して薄くでき、さらにはベアリング７２から作用する荷重を許容できる値まで薄くすることができ、よって第１のシャフト１５０を小型化および軽量化することができる。なお、残余の構成および効果は、第１の実施形態と同一であるので、説明を省略する。

【0137】

なお、上述した実施形態では、モータＭｆと第３の手首部１４ｃとを接続する動力伝達機構４０が、シザーズギヤ４３，１４３を備えるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えばモータＭａと旋回部１１、モータＭｂと下部アーム１２、モータＭｃと上部アーム１３、モータＭｄと第１の手首部１４ａ、モータＭｅと第２の手首部１４ｂとを接続する動力伝達機構に、上記したようなシザーズギヤ４３，１４３を用いるようにしてもよい。

【0138】

また、ロボット１をアーク溶接用のロボットとしたが、かかる構成に限定されるものではなく、その他のロボットであってもよい。すなわち、上記では、エンドエフェクタとしてトーチ２を備えるようにしたが、例えばワークを把持するハンドや、ワークを吸着・保持する吸着部をエンドエフェクタとして備え、ハンドなどを介してワークの搬送などの作業を行うロボットであってもよい。

【0139】

また、ロボット１を６軸構成のロボットで説明したが、かかる構成に限定されるものではなく、６軸構成以外のロボット、例えば７軸や８軸構成のロボットを用いることも可能である。

【0140】

また、第２の実施形態におけるロボット１において、第１の手首部１４ａと第２の手首部１４ｂとの連結部分を「片持ち構造」としたが、第１の実施形態と同様、「両持ち構造」としてもよい。

【0141】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0142】

１ ロボット
２ トーチ
１０ ベース
１１ 旋回部
１２ 下部アーム
１３ 上部アーム
１４ 手首部
１４ａ 第１の手首部
１４ｂ 第２の手首部（第１のリンク）
１４ｃ 第３の手首部（第２のリンク）
４０ 動力伝達機構
４１ 駆動側シャフト
４２ 外歯歯車（第１の外歯歯車）
４３，１４３ シザーズギヤ
４４，１４４ メインギヤ
４５，１４５ サブギヤ
４６，１４６ スプリング
５０，１５０ 第１のシャフト
６０，１６０ 第２のシャフト
７２ ベアリング（支持部）
Ｊａ〜Ｊｆ 回転軸（関節軸）
Ｍａ〜Ｍｆ モータ（アクチュエータ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】