JP2007051667A - ハイポサイクロイド歯車減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でコンパクトに設計でき、かつ、高速回転まで安定して効率よく減速できる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溝１２ａ、１２ｂ間にボール１０を介在させて、これらの各ボール１０を保持器１１に保持し、各円環状溝１２ａ、１２ｂ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に伝達することにより、簡単な構成でコンパクトに設計でき、かつ、高速回転まで安定して効率よく減速できるものとした。
【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が、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、入力軸の偏心部に設けた入力軸側の歯車を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止めて、その公転運動を出力軸側の歯車に伝達するようにしたものが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたものは、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出力軸に設けた第２内歯車に伝達するようにしている。

特開平５−１０４０１号公報（第１−７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減速して伝達できるが、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、構成が複雑でコンパクトな設計ができない問題がある。

そこで、本発明の課題は、簡単な構成でコンパクトに設計でき、かつ、高速回転まで安定して効率よく減速できる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止めて、その公転運動を前記出力軸側の歯車に伝達するハイポサイクロイド歯車減速装置において、前記入力軸側の歯車の側面と、こ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て、これら２枚のプレートの対向面に複数の円環状溝を対向させて設け、これらの対向させた各円環状溝間に転動体を介在させて、これらの転動体を保持器のポケットに保持し、前記入力軸側の歯車が振れ回りするときに、前記保持器に保持された転動体を前記対向する円環状溝に沿って転動させ、これらの円環状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構成を採用した。

すなわち、入力軸側の歯車の側面と、こ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て、これら２枚のプレートの対向面に複数の円環状溝を対向させて設け、これらの対向させた各円環状溝間に転動体を介在させて、これらの転動体を保持器のポケットに保持し、入力軸側の歯車が振れ回りするときに、保持器に保持された転動体を対向する円環状溝に沿って転動させ、これらの円環状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ことにより、簡単な構成でコンパクトに設計でき、かつ、高速回転まで安定して効率よく減速できるものとした。

前記転動体を保持する保持器を軸方向に２分割することにより、保持器を安価に製造することができる。

前記各プレートの複数の円環状溝を円周方向に等配して設けることにより、保持器のポケットも円周方向に等配して、より安価に製造することができる。

本発明のハイポサイクロイド歯車減速装置は、入力軸側の歯車の側面と、こ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て、これら２枚のプレートの対向面に複数の円環状溝を対向させて設け、これらの対向させた各円環状溝間に転動体を介在させて、これらの転動体を保持器のポケットに保持し、入力軸側の歯車が振れ回りするときに、保持器に保持された転動体を対向する円環状溝に沿って転動させ、これらの円環状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ようにしたので、簡単な構成でコンパクトに設計でき、かつ、高速回転まで安定して効率よく減速することができる。

前記転動体を保持する保持器を軸方向に２分割することにより、保持器を安価に製造することができる。

前記各プレートの複数の円環状溝を円周方向に等配して設けることにより、保持器のポケットも円周方向に等配して、より安価に製造することができる。

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が保持器１１に保持されている。

図３および図４に示すように、前記各プレート９ａ、９ｂの対向面には、それぞれ複数の円環状溝１２ａ、１２ｂが円周方向に等配して設けられ、円環の中心が互いに偏心するように対向する円環状溝１２ａ、１２ｂ間に１つずつのボール１０が介在している。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、前記各プレート９ａ、９ｂの円環状溝１２ａ、１２ｂ間に介在する各ボール１０は、円周方向に等配された保持器１１のポケット１１ａに保持され、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、偏心して対向する円環状溝１２ａ、１２ｂの互いに位相が１８０°ずれた位置を安定して転動する。したがって、これらの円環状溝１２ａ、１２ｂ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て公転運動が出力軸５側の外歯車４に伝達され、高速回転まで安定して効率よく減速される。

図６（ａ）に示すように、前記保持器１１はリング状の鋼材に切削加工でポケット１１ａを形成したものであり、熱処理と表面処理が施されている。熱処理としては焼入れ焼戻し、浸炭、窒化等を採用でき、表面処理としては無電解ニッケルめっき、銀めっき、二硫化モリブデン系のコーティング等を採用できる。また、保持器１１は樹脂で形成することもできる。

図６（ｂ）は、前記保持器１１の変形例を示す。この変形例は、２枚のリング状の薄鋼板をスポット溶接で軸方向に結合したものであり、各ポケット１１ａは各薄鋼板を打ち抜き加工した孔をフランジ曲げすることにより形成されている。２枚の薄鋼板はリベット等で結合してもよく、熱処理や表面処理を施してもよい。

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、各プレートの複数の円環状溝を円周方向に等配し、各円環状溝間に転動体としてボールを介在させたが、これらの円環状溝は必ずしも円周方向に等配する必要はなく、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 図１のリング状プレートとボールの係合部を示す縦断面図 図３のリング状プレートを示す正面図 ａ、ｂは、それぞれ図３のVa−Va線とVb−Vb線に沿った方向の矢視図 ａは図３の保持器の拡大断面図、ｂはａの変形例を示す断面図

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
１１ 保持器
１１ａ ポケット
１２ａ、１２ｂ 円環状溝

Claims (3)

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止めて、その公転運動を前記出力軸側の歯車に伝達するハイポサイクロイド歯車減速装置において、前記入力軸側の歯車の側面と、こ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て、これら２枚のプレートの対向面に複数の円環状溝を対向させて設け、これらの対向させた各円環状溝間に転動体を介在させて、これらの転動体を保持器のポケットに保持し、前記入力軸側の歯車が振れ回りするときに、前記保持器に保持された転動体を前記対向する円環状溝に沿って転動させ、これらの円環状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ようにしたことを特徴とするハイポサイクロイド歯車減速装置。
2. 前記転動体を保持する保持器を軸方向に２分割した請求項１に記載のハイポサイクロイド歯車減速装置。
3. 前記各プレートの複数の円環状溝を円周方向に等配して設けた請求項１または２に記載のハイポサイクロイド歯車減速装置。

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