JP2003301931A

JP2003301931A - 減速機構

Info

Publication number: JP2003301931A
Application number: JP2002110288A
Authority: JP
Inventors: Isao Enomoto; 勇生榎本; Kazuo Uzuka; 和夫宇塚
Original assignee: TOK Bearing Co Ltd
Current assignee: TOK Bearing Co Ltd
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】全体を小型化できる減速機構を提供すること
である。【解決手段】ケース本体７に、固定かさ歯車１５と回
転かさ歯車１２とを対向して組み込んでそれらをかみ合
わせるとともに、これら回転かさ歯車の歯数と固定かさ
歯車の歯数とを相違させる。そして、上記回転かさ歯車
を円周全方向に揺動させる入力軸１１を設け、この入力
軸に対して回転かさ歯車の回転を減速させるとともに、
この回転かさ歯車の回転を出力軸１８に伝達する。ま
た、リング２２を備えるとともにこのリングに直交する
直径線上に第１軸部２３および第２軸部２４を設け、第
１軸部が回転かさ歯車に回転自在に連結され、第２軸部
が出力軸に回転自在に連結される。かつ、上記入力軸を
回転かさ歯車に設けた回転軸部１３に回転自在に挿入す
るとともに、この回転軸部をリングに挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、固定かさ歯車と
回転かさ歯車とを対向させるとともに、回転かさ歯車を
円周全方向に揺動させて減速する減速機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の減速機構として、特公昭５０−
２５９８４号公報に記載された発明が従来から知られて
いる。この従来の減速機構を示したのが図５であるが、
その構成は次のとおりである。すなわち、モータ軸１に
接続具２を連結するとともに、この接続具２に入力軸３
を連結し、これらモータ軸１および接続具２が一体回転
するとともに、その一体回転に連動して入力軸３がその
先端を回動させる構成にしている。なお、上記入力軸３
は、その軸中心線をモータ軸１の軸中心線に対して傾斜
させている。

【０００３】上記のようにした入力軸３に回転かさ歯車
４を設けているが、この回転かさ歯車４には固定かさ歯
車５を対向させるとともに、それらを互いにかみ合わせ
ている。そして、これら両かさ歯車４、５は、それらの
歯数を相違させている。今、モータＭを駆動して軸中心
を傾斜させた入力軸３の先端を回動すると、回転かさ歯
車４が円周全方向に揺動する。このように回転かさ歯車
４が円周全方向に揺動すると、固定かさ歯車５との歯数
の相違から、回転かさ歯車４は一定の減速比の基で回転
するとともに、その回転力が自在継ぎ手Ａを介して出力
軸６に伝達される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の減速機構では、入力軸３、回転かさ歯車４、自在継ぎ
手Ａ、出力軸６の接続構造の関係から、当該減速機機構
の軸方向長さが長くなり、結果的に当該減速機構が大型
化するという問題があった。しかも、自在継ぎ手Ａは、
図面からも明らかなように偏心玉軸受けの構造を採用し
ているので、その構造も複雑になるという問題を含んで
いる。この発明の目的は、全体を小型化でき、しかも、
自在継ぎ手の構造も簡単にできる減速機構を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、ケース本体
に、固定かさ歯車と回転かさ歯車とを対向して組み込ん
でそれらをかみ合わせるとともに、これら回転かさ歯車
の歯数と固定かさ歯車の歯数とを相違させ、かつ、上記
回転かさ歯車を円周全方向に揺動させる入力軸を設け、
この入力軸に対して回転かさ歯車の回転を減速させると
ともに、この回転かさ歯車の回転を出力軸に伝達する減
速機構を前提にする。

【０００６】そして、第１の発明は、リングを備えると
ともにこのリングに直交する直径線上に第１支持部およ
び第２支持部を設け、第１支持部が回転かさ歯車に回転
自在に連結され、第２支持部が出力軸に回転自在に連結
され、かつ、上記入力軸を回転かさ歯車に設けた回転軸
部に回転自在に挿入するとともに、この回転軸部をリン
グに挿入した点に特徴を有する。第２の発明は、入力軸
と一体回転する駆動軸を設け、出力軸には軸部材挿入孔
を形成し、この軸部材挿入孔に上記駆動軸あるいは入力
軸のいずれか一方または両方を挿入した点に特徴を有す
る。第３の発明は、軸部材挿入孔に駆動軸または入力軸
を挿入して出力軸を支持する構成にした点に特徴を有す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１、２に示した第１の実施態様
は、モータＭにケース本体７を固定するとともに、モー
タＭとは反対側におけるケース本体７の開口部をカバー
８でふさいでいる。このようにしたモータＭのボス部９
をケース本体７内に臨ませるとともに、このボス部９か
ら突出させたモータ軸である駆動軸１０をケース本体７
内に臨ませている。

【０００８】上記のようにした駆動軸１０には入力軸１
１を固定し、これら両軸１０、１１が一体回転するよう
にしている。ただし、上記入力軸１１は、図２に示すよ
うに、その軸中心線を駆動軸１０の軸中心線に対して傾
斜させた傾斜部１１ａとする一方、この傾斜部１１ａか
ら外れた先端部１１ｂは駆動軸１０の軸線と一致させて
いる。したがって、駆動軸１０とともに入力軸１１が回
転すると、傾斜部１１ａの両端部分は回転とともに円運
動するが、先端部１１ｂは回転だけすることになる。

【０００９】上記入力軸１１に連係する回転かさ歯車１
２は、その断面形状を凹型にするとともに、その中心部
に筒状の回転軸部１３を設けている。そして、上記入力
軸１１は、この回転軸部１３を貫通させているが、回転
軸部１３と入力軸１１との間には軸受け１４を設け、入
力軸１１に対して回転かさ歯車１２を回転自在にしてい
る。ただし、この回転かさ歯車１２は、その軸中心線を
入力軸１１の傾斜部１１ａと同様に傾斜させているの
で、傾斜部１１ａの両端の円運動に対しては回転かさ歯
車１２が追従することになる。

【００１０】一方、上記したカバー８には、それと一体
化した固定かさ歯車１５を設けているが、この固定かさ
歯車１５は回転かさ歯車１２と対向させるととも、それ
ら両かさ歯車１２２５をかみ合わせている。ただし、固
定かさ歯車１５の軸中心線は前記駆動軸１０の軸中心線
と一致させている。したがって、両かさ歯車１２、２５
はそれらの一部の歯がかみ合うことになる。しかも、回
転かさ歯車１２の歯数を固定かさ歯車１５の歯数よりも
多くしている。ただし、この歯数の多少は減速比に直接
影響するので、求める減速比に応じて両者の歯数が決め
られることになる。この実施態様では、固定かさ歯車１
５の歯数ｎに対して、回転かさ歯車１２の歯数をｎ＋１
にしている。

【００１１】そして、上記したように入力軸１１の傾斜
部１１ａ両端の円運動に対しては回転かさ歯車１２が追
従するので、入力軸１１が回転すると、それにともなっ
て回転かさ歯車１２が円周全方向に揺動する。この揺動
の過程で、回転かさ歯車１２と固定かさ歯車１５との歯
数の差に応じて回転かさ歯車１２が回転することにな
る。

【００１２】また、前記カバー８の中心部分に筒部１６
を設け、この筒部１６にベアリング１７を設けるととも
に、このベアリング１７で出力軸１８を回転自在に支持
している。この出力軸１８は、その先端をケース本体７
の外方に突出させるとともに、その反対端には円形部１
９を設けている。なお、上記ベアリング１７は、ラジア
ル方向の力を受けるラジアル軸受け部１７ａと、上記円
形部１９に接触してスラスト方向の力を受けるスラスト
軸受け部１７ｂとからなる。上記のようにした出力軸１
８の内端には軸部材挿入孔２０を設けるとともに、この
軸部材挿入孔２０の端部に軸受け２１を設け、この軸受
け２１に前記入力軸１１の先端部１１ａを挿入して、出
力軸１８を安定的に支持している。

【００１３】上記のようにした出力軸１８は、自在継ぎ
手Ｆを介して回転かさ歯車１２に連係している。この自
在継ぎ手Ｆは、図２に示すようにリング２２に周囲に一
対の第１軸部２３、２３と同じく一対の第２軸部２４、
２４とを設けている。そして、これら第１軸部２３、２
３および第２軸部２４、２４のそれぞれは、リング２２
において互いに直交する直径線上に設けている。また、
リング２２の内径は、回転かさ歯車１２の回転軸部１３
の外径よりもわずかに大きくしている。そして、回転か
さ歯車１２を上記のようにケース本体７内に組み込んだ
とき、上記回転軸部１３がこのリング２２内に挿入され
るようにしている。

【００１４】上記のようにしたリング２２は、その第１
軸部２３、２３を、回転かさ歯車１２に設けた凹部２
５、２５に回転自在にはめるとともに、第２軸部２４、
２４を出力軸１８の円形部１９に設けた凹部２６、２６
に回転自在にはめている。したがって、回転かさ歯車１
２は円周全方向に揺動自在に保たれるとともに、その回
転かさ歯車１２の回転力は、この自在継ぎ手Ｆを介して
出力軸１８に伝達されることになる。なお、上記第１、
２軸部２３、２４がこの発明の第１、２支持部を構成す
る。ただし、この発明の支持部としては、それが軸部で
あってもよいし、軸を受ける凹部などであってもよい。
言い換えると、両かさ歯車１２、１５側に軸部を設け、
リング側にその軸部を挿入する凹部や孔を形成してもよ
い。また、軸部を挿入する孔に軸受けを設け、軸の回転
をスムーズにしてもよい。

【００１５】今、モータＭを駆動して駆動軸１０を回転
すると、駆動軸１０とともに入力軸１１が回転するが、
このとき入力軸１１はその先端を円運動させる。すなわ
ち、入力軸１１は揺動運動することになる。このように
先端を円運動させながら入力軸１１が回転すると、回転
かさ歯車１２が円周全方向に揺動するとともに、固定か
さ歯車１５との歯数の差に応じて回転する。この回転か
さ歯車１２の回転力は、自在継ぎ手Ｆを介して出力軸１
８に伝達される。

【００１６】そして、この第１の実施態様では、駆動軸
１０と一体回転する入力軸１１を回転かさ歯車１２の回
転軸部１３に挿入するとともに、この回転軸部１３をリ
ング２２に挿入するようにしたので、リング２２の中心
部分に入力軸等を集約できる。このようにリング２２の
中心部分に入力軸等を集約できるので、減速機構全体の
軸方向長さを短くできる。言い換えると、当該減速機構
を小型化できる。

【００１７】しかも、その自在継ぎ手Ｆも、リング２２
の外周に第１、２軸部２３、２４を設けただけであり、
その構成が非常に簡素化されたものになる。また、上記
入力軸１１の先端部１１ｂは、リング２２を貫通して出
力軸１８の軸受け２１に組み込まれるので、出力軸１８
を安定的に支持することができる。なお、出力軸１８に
軸受け部材挿入孔２０を形成しているので、例えば駆動
軸１０が長くても、それを軸部材挿入孔２０で吸収でき
る。つまり、モータＭの駆動軸１０は、その長さが必ず
しも一定していない。しかし、この第１の実施態様のよ
うに駆動軸１０を出力軸１８の軸部材挿入孔２０に形成
しておけば、たとえ駆動軸１０が長くても、それを軸部
材挿入孔２０で吸収できる。

【００１８】図３に示した第２の実施態様は、入力軸１
１を第１の実施態様における傾斜部１１ａだけとして先
端部１１ｂを省略している。ただし、出力軸１８に設け
た軸部材挿入孔２０に、駆動軸１０を挿入しているが、
これらの点が第１の実施態様と相違する。その他の点
は、前記第１の実施態様と同様である。このように第２
の実施態様においては、駆動軸１０と出力軸１８とを直
接連結できるので、その間に余分な部品などを必要とせ
ず、その分、精度も出しやすくなるという利点がある。
さらにまた、モータＭの駆動軸１０は、その長さが必ず
しも一定していない。しかし、この第２の実施態様のよ
うに駆動軸１０を出力軸１８の軸部材挿入孔２０に挿入
するようにすれば、この孔２０で駆動軸１０の長さの違
いを吸収できることになる。

【００１９】図４に示した第３の実施態様は、２台の減
速機構を直列に連結したものである。すなわち、第１の
減速機構ｘの出力軸１８と第２の減速機構ｙの入力軸１
１とを、連結ロッド２７を介して連結したものである。
このように第１の減速機構ｘと第２の連結機構ｙとを連
結する上において、両者のケース本体７、７を、タイロ
ッド２８を用いて接続している。そして、第１の減速機
構ｘと第２の減速機構ｙの構成は、前記第１の実施態様
と同様である。ただし、この第３の実施態様の考え方を
利用すれば、何台もの減速機構を直列に連結することが
できる。このように複数の減速機構を直列に連結するこ
とによって、その減速比を無限に大きくすることができ
る。また、この第３の実施態様においても、リング２２
の中心部分に入力軸等を集約できるので、減速機構全体
の軸方向長さを短くできる。

【００２０】

【発明の効果】第１の発明の減速機構によれば、入力軸
を回転かさ歯車に設けた回転軸部に回転自在に挿入する
とともに、この回転軸部をリングに挿入したリングに挿
入したので、リングの中心部分に種々の部品を集約化で
きる。このようにリングの中心部分に種々の部品を集約
化できるので、減速機構全体を小型化できる。

【００２１】第２の発明の減速機構によれば、駆動軸あ
るいは入力軸が長いものであっても、その長さを出力軸
に形成した軸部材挿入孔内に収納できるので、駆動軸の
長さに関係なく減速機構を小型にできる。第３の発明の
減速機構によれば、出力軸を安定的に支持できるととも
に、駆動軸の長さの違いを吸収できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施態様の断面図である。

【図２】第１の実施態様の分解斜視図である。

【図３】第２の実施態様の断面図である。

【図４】第３の実施態様の断面図である。

【図５】従来の減速機構の断面図である。

【符号の説明】

７ケース本体１０駆動軸１１入力軸１２回転かさ歯車１３回転軸部１５固定かさ歯車１８出力軸２０軸部材挿入孔２２リング２３第１支持部を構成する第１軸部２４第２支持部を構成する第２軸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J027 FA36 FB34 GA02 GB03 GC10 GC22 GD08 GD12 GE05 3J063 AB13 AC01 BB41 CA01 CB58

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケース本体に、固定かさ歯車と回転かさ
歯車とを対向して組み込んでそれらをかみ合わせるとと
もに、これら回転かさ歯車の歯数と固定かさ歯車の歯数
とを相違させ、かつ、上記回転かさ歯車を円周全方向に
揺動させる入力軸を設け、この入力軸に対して回転かさ
歯車の回転を減速させるとともに、この回転かさ歯車の
回転を出力軸に伝達する減速機構において、リングを備
えるとともにこのリングに直交する直径線上に第１支持
部および第２支持部を設け、第１支持部が回転かさ歯車
に回転自在に連結され、第２支持部が出力軸に回転自在
に連結され、かつ、上記入力軸を回転かさ歯車に設けた
回転軸部に回転自在に挿入するとともに、この回転軸部
をリングに挿入した減速機構。
【請求項２】入力軸と一体回転する駆動軸を設け、出
力軸には軸部材挿入孔を形成し、この軸部材挿入孔に上
記駆動軸あるいは入力軸のいずれか一方または両方を挿
入した請求項１記載の減速機構。
【請求項３】軸部材挿入孔に駆動軸または入力軸を挿
入して出力軸を支持する構成にした請求項２記載の減速
機構。