JP2007056986A - 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、モータを含めた軸方向寸法を短く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】入力軸側となる電動モータのロータ３に、左右の動力伝達部材５を介して２つの内歯車７ａ、７ｂを偏心させて取り付け、ロータ３の内周側でケーシング１に軸受１１で両端支持された出力軸８に、各内歯車７ａ、７ｂと噛み合う２つの外歯車９ａ、９ｂを並べて取り付け、各内歯車７ａ、７ｂの自転運動を、それぞれの反対の側端側とケーシング１の左右両側部とに対向させて取り付けたプレート１２、１３に設けた複数の円環状溝１２ａ、１３ａ間に介在させたボール１４の転動係合によって止め、その公転運動を出力軸８に取り付けた各外歯車９ａ、９ｂ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、モータを含めた軸方向寸法を短くできるようにした。
【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、入力軸側に偏心させて設けた歯車を、同軸上の出力軸側に設けた歯車と内外に噛み合わせて振れ回りさせ、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、モータの回転駆動力が入力される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。また、モータが減速機の軸方向に設けられているので、モータを含めた軸方向寸法が長くなる問題もある。

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、モータを含めた軸方向寸法を短く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、モータの回転駆動力が入力される入力軸側に偏心させて設けた歯車を、同軸上の出力軸側に設けた歯車と内外に噛み合わせて振れ回りさせ、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、前記モータをケーシングに固定したステータの内周側でロータを回転させる電動モータとして、このロータの内周側で前記出力軸を前記ケーシングに軸受で両端支持し、前記入力軸側の歯車を軸方向に２つ並べて、これらの２つの歯車の互いに反対の側端側と、これらの側端側と対向する固定部の側部とにリング状のプレートを取り付けて、これら各２枚一対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、前記入力軸側の各歯車が振れ回りするときに、前記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、前記入力軸側の各歯車の自転運動を止める構成を採用した。

すなわち、モータをケーシングに固定したステータの内周側でロータを回転させる電動モータとして、このロータの内周側で出力軸をケーシングに軸受で両端支持し、入力軸側の歯車を軸方向に２つ並べて、これらの２つの歯車の互いに反対の側端側と、これらの側端側と対向する固定部の側部とにリング状のプレートを取り付けて、これら各２枚一対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、入力軸側の各歯車が振れ回りするときに、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、入力軸側の各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、モータを含めた軸方向寸法を短くできるものとした。

前記入力軸側の２つの歯車を内歯車とし、前記出力軸側の歯車を外歯車とすることにより、出力軸側の設計を容易にすることができる。

本発明のハイポサイクロイド歯車減速装置は、モータをケーシングに固定したステータの内周側でロータを回転させる電動モータとして、このロータの内周側で出力軸をケーシングに軸受で両端支持し、入力軸側の歯車を軸方向に２つ並べて、これらの２つの歯車の互いに反対の側端側と、これらの側端側と対向する固定部の側部とにリング状のプレートを取り付けて、これら各２枚一対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、入力軸側の各歯車が振れ回りするときに、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、入力軸側の各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、モータを含めた軸方向寸法を短くすることができる。

前記入力軸側の２つの歯車を内歯車とし、出力軸側の歯車を外歯車とすることにより、出力軸側の設計を容易にすることができる。

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に示すように、ケーシング１に電動モータのステータ２が固定され、その内周側で回転する入力軸側のロータ３に、左右一対の回転支持部材４と、内径が偏心した動力伝達部材５が取り付けられ、各動力伝達部材５の偏心した内径面に、軸受６を介して左右１つずつの内歯車７ａ、７ｂが回転自在に支持され、これらの内歯車７ａ、７ｂが、出力軸８にスプライン結合で取り付けられた左右の外歯車９ａ、９ｂとそれぞれ内外に噛み合って、振れ回りするようになっている。ロータ３は左右の回転支持部材４を介して軸受１０でケーシング１に支持され、出力軸８は軸受１１でケーシング１に両端支持されている。

前記左右の内歯車７ａ、７ｂの軸受６による支持部には、それぞれ反対を向く軸方向の外側にリング状のプレート１２がスプライン結合され、これらのプレート１２と対向するケーシング１の左右両側部にもリング状のプレート１３が取り付けられて、これらのプレート１２、１３の間に転動体としてのボール１４が介在している。したがって、左右の内歯車７ａ、７ｂに発生するスラスト力が、ボール１４を介してケーシング１の左右両側部に取り付けられたプレート１３に支持される。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記左右の内歯車７ａ、７ｂは偏心の位相が互いに１８０°ずらされて、左右の外歯車９ａ、９ｂに振れ回りするようになっている。したがって、２つの内歯車７ａ、７ｂの振れ回り運動に伴う遠心力の変動が互いに相殺され、各内歯車７ａ、７ｂの振れ回り運動による振動が抑制される。

図３および図４に示すように、前記各プレート１２、１３の対向面には、それぞれ複数の円環状溝１２ａ、１３ａ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、１３ａ間に１つずつのボール１４が介在している。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、前記各プレート１２、１３の円環状溝１２ａ、１３ａ間に介在する各ボール１４は、各内歯車７ａ、７ｂと一緒に振れ回るプレート１２の偏心運動に伴って、偏心して対向する円環状溝１２ａ、１３ａの互いに位相が１８０°ずれた位置を転動する。したがって、これらの円環状溝１２ａ、１３ａとボール１４との転動係合によって、振れ回りする各内歯車７ａ、７ｂの自転運動が止められ、その公転運動が出力軸８に取り付けられた各外歯車９ａ、９ｂに伝達される。

上述した実施形態では、２つの内歯車を入力軸側に偏心させて設け、２つの外歯車を出力軸側に設けたが、２つの外歯車を入力軸側に偏心させて設け、内歯車を出力軸側に設けて、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。なお、出力軸側に設ける歯車は、必ずしも２つ設ける必要はなく、１体のものとしてもよい。

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縦断面図 ａは図１のIIa−IIa線に沿った断面図、ｂは図１のIIb−IIb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

符号の説明

１ ケーシング
２ ステータ
３ ロータ
４ 回転支持部材
５ 動力伝達部材
６ 軸受
７ａ、７ｂ 内歯車
８ 出力軸
９ａ、９ｂ 外歯車
１０、１１ 軸受
１２、１３ プレート
１２ａ、１３ａ 円環状溝
１４ ボール

Claims (2)

1. モータの回転駆動力が入力される入力軸側に偏心させて設けた歯車を、同軸上の出力軸側に設けた歯車と内外に噛み合わせて振れ回りさせ、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、前記モータをケーシングに固定したステータの内周側でロータを回転させる電動モータとして、このロータの内周側で前記出力軸を前記ケーシングに軸受で両端支持し、前記入力軸側の歯車を軸方向に２つ並べて、これらの２つの歯車の互いに反対の側端側と、これらの側端側と対向する固定部の側部とにリング状のプレートを取り付けて、これら各２枚一対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、前記入力軸側の各歯車が振れ回りするときに、前記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、前記入力軸側の各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. 前記入力軸側の２つの歯車を内歯車とし、前記出力軸側の歯車を外歯車とした請求項１に記載のハイポサイクロイド歯車減速装置。

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