CN101091074A - 滚珠形减速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的滚珠形减速装置中，排列在输入轴(7)上的四个以上的从动珠(5)中，输入轴(7)的一端侧(A)的从动珠(5)和另一端侧(B)的从动珠(5)沿互相靠拢的方向与凸轮突条部(10)的一侧的啮合面(10a)或(10b)始终无间隙地保持抵接。因此，可阻止从动珠(5)与凸轮突条部(10)间的相对移动以消除齿隙。随着齿隙的消除，在凸轮突条部(10)与从动珠(5)啮合时，可抑制啮合噪音的产生以实现低噪音运转。通过点接触可减少凸轮突条部(10)与从动珠(5)的摩擦，从而提高传递至从动轮(4)的传递力，以高精度实现圆滑的旋转动作。

Description

滚珠形减速装置
技术领域
本发明涉及一种输入轴与输出轴正交配设、随着输出轴的旋转驱动输出侧的从动轮通过从动珠进行旋转传递的滚珠形减速装置。
背景技术
减速装置应用于在例如DVD等的生产工程中搬运各种部件等的机器人技术。该减速装置中，通过对设有关节用的悬臂的输入轴以规定转速进行旋转驱动，使输出轴减速到规定转速以进行动力传递。
此类减速装置中，一种在蜗杆与轮子间配置有滚珠的传动机构作为蜗轮装置已为公众所知(例如参照专利文献1)。
该蜗轮装置中，在蜗杆上形成具有螺旋状齿线的滚珠槽，且在轮子上设有凹坑，滚珠可自由旋转地配置在该凹坑内。随着蜗杆的旋转，其旋转通过滚珠传递至轮子，因此可减少蜗杆与轮子间的摩擦，且消除了齿隙从而实现高传递效率的减速装置。
专利文献1：日本专利特开平6-109081号公报
发明公开
发明所要解决的技术问题
专利文献1的蜗轮装置中，蜗杆的滚珠槽形成为螺旋状的槽凸轮。滚珠的大致半球部以面接触状态始终与滚珠槽保持嵌合。因此，在滚珠槽与滚珠啮合并将蜗杆的旋转力传递至轮子时，滚珠槽的凹曲面部与滚珠的球面部边滑动边产生啮合力。
使滚珠槽与滚珠以面接触状态滑动这对于两者间产生摩擦这点不利，为避免面接触而实现点接触，必须在输入轴上设置具有凸轮突状部的肋凸轮来代替螺旋状的槽凸轮。然而，若采用在输入轴上设置肋凸轮的肋凸轮方式，随着输入轴的旋转会使肋凸轮与滚珠抵接而传递推力，因此从结构学上的观点看来，在肋凸轮的啮合面与滚珠间会产生齿隙。
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在采用使凸轮突条部与从动珠以点接触啮合的肋凸轮方式时可消除齿隙、从而抑制在凸轮突条部与从动珠啮合时的啮合噪音的产生以实现低噪音运转、可提高传递至从动轮的传递力且以高精度实现圆滑的旋转动作的滚珠形减速装置。
用于解决技术问题的技术方案
(关于权利要求1)
本发明的滚珠形减速装置中，包括：安装在输出轴上的从动轮，该输出轴可旋转地设置在外壳内；以等角间距可滑动地设置于从动轮的外周部的多个从动珠；以及输入轴，该输入轴配置为与输出轴正交的状态，具有在两侧形成有与从动珠啮合的啮合面的凸轮突条部，排列在输入轴上的四个以上的从动珠中，输入轴的一端侧的从动珠和另一端侧的从动珠沿互相靠拢的方向与凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接。
此时，在采用使凸轮突条部与从动珠以点接触啮合的肋凸轮方式时，排列在输入轴上的四个以上的从动珠中，输入轴的一端侧的从动珠和另一端侧的从动珠沿互相靠拢的方向与凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接，因此可阻止从动珠与凸轮突条部间的相对移动以消除齿隙。随着齿隙的消除，在凸轮突条部与从动珠啮合时，可抑制啮合噪音的产生以实现低噪音运转。
另外，通过点接触可减少凸轮突条部与从动珠的摩擦，从而提高传递至从动轮的传递力，以高精度实现圆滑的旋转动作。而且，无需附加其它新部件，只需使四个以上的从动珠无间隙地与凸轮突条部的一侧的啮合面抵接即可，结构简单故有利于节约成本。
(关于权利要求2)
本发明的滚珠形减速装置中，包括：安装在输出轴上的从动轮，该输出轴可旋转地设置在外壳内；以等角间距可滑动地设置于从动轮的外周部的多个从动珠；以及输入轴，该输入轴配置为与输出轴正交的状态，具有在两侧形成有与从动珠啮合的啮合面的凸轮突条部，排列在输入轴上的四个以上的从动珠中，配置在凸轮突条部间的中间的从动珠相对于啮合面以非抵接状态配置。输入轴的一端侧的从动珠和另一端侧的从动珠沿向中间的从动珠靠拢的方向与凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接。
此时，在采用使凸轮突条部与从动珠以点接触啮合的肋凸轮方式时，排列在输入轴上的四个以上的从动珠中，配置在凸轮突条部间的中间的从动珠相对于啮合面以非抵接状态配置，且输入轴的一端侧的从动珠和另一端侧的从动珠在向中间的从动珠侧靠拢，与凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接，因此可阻止从动珠与凸轮突条部间的相对移动以消除齿隙。因此，可得到与权利要求1相同的效果。
发明效果
通过阻止从动珠与凸轮突条部间的相对移动以消除齿隙。因此，可在凸轮突条部与从动珠啮合时抑制啮合噪音的产生以实现低噪音运转。
附图说明
图1是滚珠形减速装置的立体图(实施例1)。
图2是表示从动珠与凸轮突条部的啮合状态的放大纵向剖视图(实施例1)。
图3是表示从动珠与凸轮突条部的啮合状态的放大纵向剖视图(实施例2)。
图4是说明超过中间的凸轮突条部时、与从动珠抵接的啮合面变化的样子的展开示意图(实施例2)。
(符号说明)
1  滚珠形减速装置    3   输出轴
4  从动轮            5   从动珠
7  输入轴            10  凸轮突条部
10a、10b 啮合面              A 输入轴的一端侧
B        输入轴的另一端侧    M 中间
具体实施方式
本发明的滚珠形减速装置中，在采用使凸轮突条部与从动珠以点接触啮合的肋凸轮方式时，排列在输入轴上的四个以上的从动珠中，输入轴的一端侧的从动珠和另一端侧的从动珠沿互相靠拢的方向与凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接，因此可消除从动珠与凸轮突条部间的齿隙。通过点接触可减少凸轮突条部与从动珠的摩擦，从而提高传递至从动轮的传递力，以高精度实现圆滑的旋转动作。
实施例1
参照图1及图2对本发明的实施例1进行说明。
本发明的滚珠形减速装置1应用于在例如DVD等的生产工程中搬运各种部件的机器人技术，因此如图1所示，在外壳2内可旋转地设有阶梯状的输出轴3。输出轴3上成一体旋转地以同心状嵌入有圆盘状的从动轮4。从动轮4的外周部的下面的尖拱形的滑动部6上以等角间距设有作为钢珠的多个从动珠5。该滑动部6也可以是大致半球状、截面呈大致V字状或截面呈大致马蹄形的滑动沟。
受到来自驱动源(未图示)的驱动力的输入轴7配置为与输出轴3正交的状态，并可旋转地被轴承8、9支撑。输入轴7采用具有多条凸轮突条部10的肋凸轮方式，在该凸轮突条部10的两侧形成有与从动珠5啮合的啮合面10a、10b。
此时，排列在输入轴7上的六个从动珠5中，排列在输入轴7的一端侧A的二个从动珠5如图2所示地始终与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a无间隙地以点接触状态保持抵接。排列在输入轴7的另一端侧B的二个从动珠5始终与凸轮突条部10的一侧的啮合面10b无间隙地以点接触状态保持抵接。
因此，输入轴7的一端侧A的从动珠5和另一端侧B的从动珠5沿互相靠拢的方向始终与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a(10b)无间隙地保持点接触。这些从动珠5相对于与其自身所抵接的啮合面10a(10b)相对向的啮合面10b(10a)隔着极小的间隙P。
另外，也可以与上述相反地，使排列在输入轴7的一端侧A的二个从动珠5与凸轮突条部10的一侧的啮合面10b始终无间隙地以点接触状态保持抵接，排列在输入轴7的另一端侧B的二个从动珠5与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a始终无间隙地以点接触状态保持抵接。
输入轴7受到来自驱动源的驱动力而旋转后，如图2中点划线表示的接触线N所示，从动珠5边沿啮合面10a(10b)滑动边向从动轮4传递推力。因此，从动轮4与输出轴3成一体地被旋转驱动，进行减速旋转运动，输入轴7每旋转一圈会使输出轴3旋转与凸轮突条部10的一条间距相对应的量。
上述结构中，在采用使凸轮突条部10与从动珠5以点接触啮合的肋凸轮方式时，四个以上的从动珠5与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a(10b)始终无间隙地保持抵接，因此可阻止从动珠5与凸轮突条部10间的相对移动以消除齿隙。随着齿隙的消除，在凸轮突条部10与从动珠5啮合时，可抑制啮合噪音的产生以实现低噪音运转。
另外，通过点接触可减少凸轮突条部10与从动珠5的摩擦，从而提高传递至从动轮4的传递力，以高精度实现圆滑的旋转动作。而且，无需附加其它新部件，只需使四个以上的从动珠5无间隙地与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a(10b)抵接即可，结构简单故有利于节约成本。
(实施例2)
图3及图4表示本发明的实施例2。
实施例2中，图3所示的五个从动珠5中，将中间M的从动珠5相对于凸轮突条部10的啮合面10a、10b双方以无动力传递的非抵接状态配置。排列在输入轴7的一端侧A的二个从动珠5与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a始终无间隙地保持抵接。排列在输入轴7的另一端侧B的二个从动珠5与凸轮突条部10的一侧的啮合面10b始终无间隙地保持抵接。因此，一端侧A的从动珠5与另一端侧B的从动珠5沿向中间M的从动珠5靠拢的方向与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a(10b)始终无间隙地保持抵接。
另外，也可以与上述相反地，使排列在输入轴7的一端侧A的二个从动珠5与凸轮突条部10的一侧的啮合面10b始终无间隙地保持抵接，排列在输入轴7的另一端侧B的二个从动珠5与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a始终无间隙地保持抵接。
此时，随着输入轴7的旋转，每当一端侧A的从动珠5超过中间M的凸轮突条部10向另一端侧B移动时，使从动珠5与凸轮突条部10抵接的啮合面10a、10b发生变化(参照图4)。因此，在一端侧A的从动珠5通过中间M的凸轮突条部10的过程中，从动珠5相对于中间M的凸轮突条部10的啮合面10a、10b双方处于无动力传递的非抵接状态，故不产生齿碰撞声。
本实施例2中也同样地，在采用使凸轮突条部10与从动珠5以点接触啮合的肋凸轮方式时，五个从动珠5沿向中间M的从动珠5靠拢的方向与凸轮突条部10的一侧的啮合面10a(10b)始终无间隙地保持抵接，因此可阻止从动珠5与凸轮突条部10间的相对移动以消除齿隙。因此，可得到与实施例1相同的效果。
另外，从动珠5的数量并不限定为六个或五个，只需使四个以上的从动珠5沿互相靠拢的方向与凸轮突条部10的啮合面10a(10b)抵接即可。
产业上的利用可能性
本发明的滚珠形减速装置中，在采用使凸轮突条部与从动珠以点接触啮合的肋凸轮方式时，四个以上的从动珠与凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接，因此可消除从动珠与凸轮突条部间的齿隙，提高传递至从动轮的传递力，可以高精度实现圆滑的旋转动作。因此，可唤起追求高性能而结构简单成本低廉化的需要，通过机械加工部件等的流通广泛适用于机械产业界。

Claims (2)

1、一种滚珠形减速装置，包括：安装在输出轴上的从动轮，该输出轴可旋转地设置在外壳内；
以等角间距可滑动地设置于所述从动轮的外周部的多个从动珠；以及
输入轴，该输入轴配置为与所述输出轴正交的状态，具有在两侧形成有与所述从动珠啮合的啮合面的凸轮突条部，其特征在于，
排列在所述输入轴上的四个以上的所述从动珠中，所述输入轴的一端侧的所述从动珠和另一端侧的所述从动珠沿互相靠拢的方向与所述凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接。
2、一种滚珠形减速装置，包括：安装在输出轴上的从动轮，该输出轴可旋转地设置在外壳内；
以等角间距可滑动地设置于所述从动轮的外周部的多个从动珠；以及
输入轴，该输入轴配置为与所述输出轴正交的状态，具有在两侧形成有与所述从动珠啮合的啮合面的凸轮突条部，其特征在于，
排列在所述输入轴上的四个以上的所述从动珠中，配置在所述凸轮突条部间的中间的所述从动珠相对于所述啮合面以非抵接状态配置，且所述输入轴的一端侧的所述从动珠和另一端侧的所述从动珠沿向所述中间的所述从动珠靠拢的方向与所述凸轮突条部的一侧的啮合面始终无间隙地保持抵接。
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