JP2007010047A - ハイポサイクロイド歯車減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車の噛み合いのみで効率よく回転力を伝達でき、かつ、簡単な構成で安価なハイポサイクロイド歯車減速装置を提供することである。
【解決手段】入力軸２の偏心部２ａと、入力軸２と同軸上の出力軸５とに内外に噛み合う内歯車１と外歯車４を設け、内歯車１の側面と、この側面が対向するハウジング６のフランジ部６ａの側面とに取り付けたリング状のプレート９ａ、９ｂに対向させて設けた複数の円環状の軌道溝１１ａ、１１ｂ間にボール１０を介在させて、これらの軌道溝１１ａ、１１ｂとボール１０との転動係合によって、出力軸５側の外歯車４に振れ回りする入力軸２側の内歯車１の自転運動を止め、その公転運動を出力軸５側の外歯車４の自転運動として伝達することにより、歯車の噛み合いのみで効率よく回転力を伝達でき、かつ、簡単な構成で安価なものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイポサイクロイド歯車減速装置に関する。

ハイポサイクロイド歯車減速装置は、わずかに異なる歯数の内歯車と外歯車とを、一方が他方に振れ回りするように内外に噛み合わせて、大きな減速比が得られるようにしたものであり、種々の構成のものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１に記載されたものでは、入力軸の偏心部に第１外歯車と第２外歯車を設け、第１外歯車を同軸上に固定した第１内歯車に振れ回りするように噛み合わせ、入力軸と同軸上に配設した出力軸に設けた第２内歯車に第２外歯車を振れ回りするように噛み合わせて、第１および第２外歯車の公転運動を第２内歯車の自転運動として伝達し、この第２内歯車の自転運動を出力軸に取り出すようにしている。

また、特許文献２に記載されたものでは、入力軸の偏心部に設けた外歯車を同軸上に固定した内歯車に振れ回りするように噛み合わせ、この入力軸側の外歯車の端面部と出力軸の端面部とに複数の円形の凹部を設け、これらの凹部間に鋼球を配置して、内歯車の自転運動を出力軸に伝達するようにしている。なお、内歯車の振れ回りを許容するために、一方の円形の凹部は鋼球が移動できるように大径に形成され、他方の凹部は鋼球が固定されるように鋼球とほぼ等径に形成されている。

特開平５−１０４０１号公報（第１−７図） 特開平６−３３９９５号公報（第４−６図）

特許文献１に記載されたハイポサイクロイド歯車減速装置は、摺動部分を有するオルダム継手等を用いずに、歯車の噛み合いのみで入力軸の回転力を出力軸に効率よく伝達できるが、入力軸の偏心部に２つの外歯車を設け、これらの外歯車と噛み合う２つの内歯車を固定部と出力軸に設ける必要があるので、構成が複雑で高価なものとなる問題がある。

また、特許文献２に記載されたハイポサイクロイド歯車減速装置は、互いに噛み合う内歯車と外歯車が１つずつで構成は比較的簡単であるが、鋼球を凹部に係止する継手を用い、鋼球とほぼ等径の一方の凹部で固定される鋼球が摺動するので、回転力の伝達効率が低下する問題がある。

そこで、本発明の課題は、歯車の噛み合いのみで効率よく回転力を伝達でき、かつ、簡単な構成で安価なハイポサイクロイド歯車減速装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明のハイポサイクロイド歯車減速装置は、入力軸の偏心部と、この入力軸と同軸上に配設した出力軸とに、互いに異なる歯数で内外に噛み合う歯車を設けて、前記入力軸の偏心部に設けた入力軸側の歯車を前記出力軸に設けた出力軸側の歯車に振れ回りさせ、この振れ回りする入力軸側の歯車の自転運動を固定部との係合によって止める手段を設けて、その公転運動を前記出力軸側の歯車の自転運動として伝達し、この出力軸側の歯車の自転運動を出力軸に取り出す構成を採用した。

すなわち、入力軸の偏心部と、入力軸と同軸上の出力軸とに内外に噛み合う歯車を設けて、出力軸側の歯車に振れ回りする入力軸側の歯車の自転運動を固定部との係合で止め、その公転運動を出力軸側の歯車の自転運動として伝達することにより、歯車の噛み合いのみで効率よく回転力を伝達でき、かつ、簡単な構成で安価なものとした。

前記入力軸側の歯車の自転運動を固定部との係合によって止める手段が、この入力軸側の歯車の側面と、その側面と対向する固定部の側面とにリング状のプレートを設け、これら２枚のプレートの対向面に複数の円環状の軌道溝を、円環の中心が互いに偏心するように対向させて設け、これらの対向させた円環状の各軌道溝間に転動体を介在させて、前記入力軸側の歯車が振れ回りするときにこれらの転動体を前記対向する円環状の軌道溝に沿って転動させ、これらの円環状の軌道溝と転動体との転動係合によって、前記入力軸側の歯車の自転運動を止めるものとすることにより、転動体が各軌道溝と摺動しないように、簡単な構成で入力軸側の歯車の自転運動を止めることができる。

本発明のハイポサイクロイド歯車減速装置は、入力軸の偏心部と、入力軸と同軸上の出力軸とに内外に噛み合う歯車を設けて、出力軸側の歯車に振れ回りする入力軸側の歯車の自転運動を固定部との係合で止め、その公転運動を出力軸側の歯車の自転運動として伝達するようにしたので、歯車の噛み合いのみで効率よく回転力を伝達でき、かつ、簡単な構成で安価なものとすることができる。

前記入力軸側の歯車の自転運動を固定部との係合によって止める手段が、この入力軸側の歯車の側面と、その側面と対向する固定部の側面とにリング状のプレートを設け、これら２枚のプレートの対向面に複数の円環状の軌道溝を、円環の中心が互いに偏心するように対向させて設け、これらの対向させた円環状の各軌道溝間に転動体を介在させて、入力軸側の歯車が振れ回りするときにこれらの転動体を前記対向する円環状の軌道溝に沿って転動させ、これらの円環状の軌道溝と転動体との転動係合によって、入力軸側の歯車の自転運動を止めるものとすることにより、転動体が各軌道溝と摺動しないように、簡単な構成で入力軸側の歯車の自転運動を止めることができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このハイポサイクロイド歯車減速装置は、図１および図２に示すように、内歯車１が入力軸２の偏心部２ａに針状ころ軸受３で回転自在に支持され、この内歯車１と噛み合う内歯車１よりも歯数の少ない外歯車４が入力軸２と同軸上に配設された出力軸５に設けられており、入力軸２側の内歯車１が出力軸５側の外歯車４に振れ回りするようになっている。なお、入力軸２と出力軸５は、それぞれ分割されたハウジング６、７に玉軸受８ａ、８ｂで支持されている。

前記内歯車１は外歯車４側に開口するコ字断面に形成されており、コ字の側面と、この側面が対向するハウジング６のフランジ部６ａの側面とに、リング状のプレート９ａ、９ｂが取り付けられ、これらの対向するプレート９ａ、９ｂの間に転動体としてのボール１０が介在している。各プレート９ａ、９ｂの互いの対向面には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれ同一円周上に複数の円環状の軌道溝１１ａ、１１ｂが設けられ、各軌道溝１１ａ、１１ｂ間に１つずつのボール１０が介在するようになっている。

図４および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、前記各プレート９ａ、９ｂの円環状の軌道溝１１ａ、１１ｂは、円環の中心が互いに偏心するように対向し、軌道溝１１ａ、１１ｂ間に介在する各ボール１０は、内歯車１と一緒に振れ回るプレート９ａの偏心運動に伴って、偏心して対向する軌道溝１１ａ、１１ｂの互いに位相が１８０°ずれた位置を転動する。したがって、これらの円環状の軌道溝１１ａ、１１ｂとボール１０との転動係合によって、振れ回りする内歯車１の自転運動が止められ、その公転運動が出力軸５側の外歯車４の自転運動となるように伝達される。

上述した実施形態では、内歯車を入力軸の偏心部に設け、外歯車を出力軸に設けたが、内歯車を出力軸に設け、外歯車を入力軸の偏心部に設けて、振れ回りする入力軸側の外歯車の自転運動を、実施形態と同様の手段等で止めるようにすることもできる。

また、上述した実施形態では、対向する複数の円環状の軌道溝とボールとの転動係合で振れ回りする入力軸側の歯車の自転運動を止めるようにしたが、入力軸側の歯車の自転運動を止める手段は、実施形態のものに限定されることはなく、例えば、対向する円環状の軌道溝の一方を、ボールが回転自在に保持される球面底の穴とすることもできる。

さらに、上述した実施形態では、各プレートの複数の円環状の軌道溝を同一円周上に設け、各軌道溝間に１つずつの転動体としてのボールを介在させたが、これらの軌道溝は必ずしも同一円周上に設ける必要はなく、各軌道溝間に複数のボールを介在させてもよい。なお、転動体もボールに限定されることはない。

ハイポサイクロイド歯車減速装置の実施形態を示す切欠き縦断面図 図１のII−II線に沿った断面図 ａは図１のリング状のプレートを示す正面図、ｂはａのIIIb−IIIb線に沿った断面図 図１の要部を拡大して示す縦断面図 ａ、ｂは、それぞれ図４のVa−Va線とVb−Vb線に沿った方向の矢視図

符号の説明

１ 内歯車
２ 入力軸
２ａ 偏心部
３ 針状ころ軸受
４ 外歯車
５ 出力軸
６、７ ハウジング
６ａ フランジ部
８ａ、８ｂ 玉軸受
９ａ、９ｂ プレート
１０ ボール
１１ａ、１１ｂ 軌道溝

Claims (2)

1. 入力軸の偏心部と、この入力軸と同軸上に配設した出力軸とに、互いに異なる歯数で内外に噛み合う歯車を設けて、前記入力軸の偏心部に設けた入力軸側の歯車を前記出力軸に設けた出力軸側の歯車に振れ回りさせ、この振れ回りする入力軸側の歯車の自転運動を固定部との係合によって止める手段を設けて、その公転運動を前記出力軸側の歯車の自転運動として伝達し、この出力軸側の歯車の自転運動を出力軸に取り出すようにしたハイポサイクロイド歯車減速装置。
2. 前記入力軸側の歯車の自転運動を固定部との係合によって止める手段が、この入力軸側の歯車の側面と、その側面と対向する固定部の側面とにリング状のプレートを設け、これら２枚のプレートの対向面に複数の円環状の軌道溝を、円環の中心が互いに偏心するように対向させて設け、これらの対向させた円環状の各軌道溝間に転動体を介在させて、前記入力軸側の歯車が振れ回りするときにこれらの転動体を前記対向する円環状の軌道溝に沿って転動させ、これらの円環状の軌道溝と転動体との転動係合によって、前記入力軸側の歯車の自転運動を止めるものである請求項１に記載のハイポサイクロイド歯車減速装置。

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