JP2009150416A - Cycloid reduction gear - Google Patents
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Description
本発明は,入力軸の回転に伴ない入力軸の軸線周りに公転しつゝ減速自転を余儀なくされる減速駆動部材と,入力軸と軸線を一にして配置される出力軸に一体的に連結される従動部材と,減速駆動部材及び従動部材間に設けられ,減速駆動部材の自転を従動部材に伝達するジョイントとを備えてなり,ジョイントは,減速駆動部材の軸線を中心とする第1ピッチ円上に等間隔に配列するよう減速駆動部材に設けられる複数の第1伝動部と,出力軸の軸線を中心とする第2ピッチ円上に等間隔に配列するよう従動部材に設けられる複数の第2伝動部とで構成され,これら第1及び第2伝動部の一方は伝動孔とし,他方は,前記伝動孔に遊嵌する伝動ピンとしたサイクロイド減速機の改良に関する。 The present invention is integrally connected to a speed reduction drive member that revolves around the axis of the input shaft along with the rotation of the input shaft and is forced to decelerate and rotate, and an output shaft that is arranged with the input shaft aligned with the axis. And a joint provided between the speed reduction drive member and the driven member and transmitting the rotation of the speed reduction drive member to the driven member, the joint having a first pitch centered on the axis of the speed reduction drive member A plurality of first transmission portions provided on the speed reduction drive member so as to be arranged at equal intervals on the circle, and a plurality of provided on the driven member so as to be arranged at equal intervals on a second pitch circle centered on the axis of the output shaft. The present invention relates to an improvement of a cycloid reduction gear that includes a second transmission portion, and one of the first and second transmission portions is a transmission hole, and the other is a transmission pin that is loosely fitted into the transmission hole.
かゝるサイクロイド減速機は,下記特許文献1に開示されるように,既に知られている。
かゝるサイクロイド減速機では,入力軸の回転に伴ない,減速駆動部材が入力軸の軸線周りに公転しつゝ減速自転を余儀なくされ,その自転のみをジョイント部材を介して従動部材に伝達するので,伝動孔を伝動ピンより大径に形成して,減速駆動部材の公転を許容する間隙を確保している。即ち,伝動孔が小さ過ぎると,伝動ピンが伝動孔の内面の一部に作動ロックを起こして,減速駆動部材の公転を阻害する。したがって,従来のものでは,製作誤差を見込んで,伝動孔を伝動ピンより充分大径に形成している。 In such a cycloid reducer, as the input shaft rotates, the speed reduction drive member revolves around the axis of the input shaft and is forced to decelerate, and only that rotation is transmitted to the driven member via the joint member. Therefore, the transmission hole is formed to have a diameter larger than that of the transmission pin, and a clearance that allows the revolution of the speed reduction drive member is secured. That is, when the transmission hole is too small, the transmission pin causes an operation lock on a part of the inner surface of the transmission hole, thereby inhibiting the revolution of the speed reduction drive member. Therefore, in the prior art, the transmission hole is formed with a sufficiently larger diameter than the transmission pin in consideration of manufacturing errors.
しかしながら,そうしたものでは,伝動ピン及び伝動孔間のバックラッシュが必要以上に大きくなるため,減速駆動部材の回転が逆転したときは,バックラッシュに伴なう作動騒音や出力軸の逆転応答性の低下を招くことになる。 However, in such a case, the backlash between the transmission pin and the transmission hole becomes larger than necessary. Therefore, when the rotation of the deceleration drive member is reversed, the operating noise accompanying the backlash and the reverse response of the output shaft It will cause a decline.
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,伝動ピン及び伝動孔間のバックラッシュを必要最小限に抑えながら,作動ロックを回避し得るようにしたサイクロイド減速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is intended to provide a cycloid reducer that can avoid operation lock while minimizing backlash between the transmission pin and the transmission hole. Objective.
上記目的を達成するために,本発明は,入力軸の回転に伴ない入力軸の軸線周りに公転しつゝ減速自転を余儀なくされる減速駆動部材と,入力軸と軸線を一にして配置される出力軸に一体的に連結される従動部材と,減速駆動部材及び従動部材間に設けられ,減速駆動部材の自転を従動部材に伝達するジョイントとを備えてなり,ジョイントは,減速駆動部材の軸線を中心とする第1ピッチ円上に等間隔に配列するよう減速駆動部材に設けられる複数の第1伝動部と,出力軸の軸線を中心とする第2ピッチ円上に等間隔に配列するよう従動部材に設けられる第2伝動部とで構成され,これら第1及び第2伝動部の一方は伝動孔とし,他方は,前記伝動孔に遊嵌する伝動ピンとしたサイクロイド減速機において,伝動ピンを,その横断面形状が円形になるように形成する一方,伝動孔の内面には,伝動孔の中心を通る,伝動孔群のピッチ円の半径線上で対向する両部分に,伝動ピンとの干渉を防ぐ切欠き状の逃がし部を設けたことを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is arranged such that a speed reduction driving member that revolves around the axis of the input shaft along with the rotation of the input shaft is forced to decelerate and rotate, and the input shaft and the axis are aligned. A driven member integrally connected to the output shaft, and a joint provided between the speed reduction driving member and the driven member, and transmitting the rotation of the speed reduction driving member to the driven member. A plurality of first transmission parts provided in the speed reduction drive member so as to be arranged at equal intervals on a first pitch circle centered on the axis, and arranged at equal intervals on a second pitch circle centered on the axis of the output shaft In the cycloid reducer, the transmission pin is constituted by a second transmission portion provided on the driven member, and one of the first and second transmission portions is a transmission hole, and the other is a transmission pin loosely fitted in the transmission hole. The cross-sectional shape is On the inner surface of the transmission hole, a notch-shaped relief that prevents interference with the transmission pin is formed on the inner surface of the transmission hole that passes through the center of the transmission hole and is opposed to the radial line of the pitch circle of the transmission hole group. The first feature is that the portion is provided.
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記伝動孔を,伝動孔群のピッチ円上で対向する同一中心の一対の円弧状の伝動面と,この両伝動面間に設けられる一対の前記逃がし部とで画成したことを第2の特徴とする。 According to the present invention, in addition to the first feature, the transmission hole includes a pair of arcuate transmission surfaces having the same center opposed to each other on a pitch circle of the transmission hole group, and a pair of transmission surfaces provided between the transmission surfaces. A second feature is that the area is defined by the relief portion.
さらに本発明は,第2の特徴に加えて,前記一対の逃がし部の各一方の,前記伝動孔の中心周りの角度βを,次式
0.5(180°−360°/P)≦β≦180°−360°/P
但し,P:前記伝動ピンの本数
が成立するように設定したことを第3の特徴とする。
In addition to the second feature of the present invention, the angle β around the center of the transmission hole of each of the pair of relief portions is expressed by the following formula 0.5 (180 ° -360 ° / P) ≦ β ≦ 180 ° -360 ° / P
However, the third feature is that P is set so that the number of the transmission pins is established.
尚,前記減速駆動部材は,後述する本発明の実施例中のインナギヤ7に対応する。
The deceleration drive member corresponds to the
本発明の第1の特徴によれば,各伝動孔の内面には,伝動ピンの作動ロックを生じ易い部分に切欠き状の逃がし部を設けたことで,製作誤差を特別考慮することなく,各伝動孔を必要最小径に形成しても,伝動ピンの作動ロックを回避することができ,したがって,伝動孔及び伝動ピン間のバックラッシュの増加を抑えることができるから,入力軸を逆転させたときでも,騒音の発生や出力軸の逆転応答性の低下を防ぐことができる。 According to the first feature of the present invention, the inner surface of each transmission hole is provided with a notch-shaped relief portion at a portion where the operation lock of the transmission pin is likely to occur, so that a manufacturing error is not particularly considered. Even if each transmission hole is formed to the required minimum diameter, the operation lock of the transmission pin can be avoided, and therefore, an increase in backlash between the transmission hole and the transmission pin can be suppressed. Even in such a case, it is possible to prevent the generation of noise and the decrease in the reverse response of the output shaft.
しかも,各伝動ピンは,従来通り横断面円形のまゝでよいから,その外周にローラを装着して,伝動ピン及び伝動孔内面との摩擦抵抗を減少させ,伝動効率の向上を図ることもできる。 In addition, since each transmission pin can be a circular cross-section as in the past, a roller can be attached to the outer periphery of the transmission pin to reduce the frictional resistance between the transmission pin and the inner surface of the transmission hole, thereby improving the transmission efficiency. it can.
本発明の第2の特徴によれば,高精度の伝動面をドリル加工等により容易に仕上げ加工することができる。 According to the second feature of the present invention, a highly accurate transmission surface can be easily finished by drilling or the like.
本発明の第3の特徴によれば,伝動面の伝動ピンに対する高伝動効率と,逃がし部の伝動ピンに対する逃がし機能の両方を満足させることができる。 According to the third feature of the present invention, it is possible to satisfy both the high transmission efficiency of the transmission surface for the transmission pin and the escape function for the transmission pin of the escape portion.
本発明の実施の形態を,添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below on the basis of preferred embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1は本発明の実施例に係るサイクロイド減速機の縦断側面図,図2は図1の2−2線断面図,図3は図2の3部拡大図,図4はサイクロイド減速機の作用説明図である。
1 is a longitudinal side view of a cycloid reduction gear according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a
先ず,図1及び図2において,ケーシング1の左側壁1aには,入力軸2が左右一対のボールベアリング4を介して回転自在に支承され,また右側壁1bに,入力軸2と軸線A1を一にして並ぶ出力軸3が一対のボールベアリング5を介して回転自在に支承される。これら入力軸2及び出力軸3は,ケーシング1内の伝動室1cにおいてサイクロイド減速機Rにより連結される。
1 and 2, the
サイクロイド減速機Rは,入力軸2に一体に形成され,それの軸線A1に対して微小距離e偏心した軸線A2を持つ偏心軸2aと,この偏心軸2aに回転自在に嵌合される,それと同心の偏心輪6と,この偏心輪6の外周に回転自在に支承される,それと同心のインナギヤ7と,ケーシング1に入力軸2と同心状に固設され,インナギヤ7に内接噛合されるアウタギヤ8と,インナギヤ7と側面同士を対向させて出力軸3に固着される従動部材9と,インナギヤ7及び従動部材9間を連結するジョイント10とで構成される。
The cycloid reduction gear R is formed integrally with the
アウタギヤ8は,入力軸2の軸線A1を中心とするピッチ円C1上に等間隔に配列されてケーシング1の左側壁に取り付けられる多数の固定ピン8aにより構成され,これら固定ピン8aの外周にはローラ8bがそれぞれ装着される。これら固定ピン8aの外周部,即ちローラ8bにインナギヤ7が内接するよう噛合される。したがって,ローラ8b付き固定ピン8aがアウタギヤ8の歯に相当するもので,アウタギヤ8の歯数は,インナギヤ7の歯数より僅かに多くなっている。図示例の場合,インナギヤ7の歯数は22個,アウタギヤ8の歯数は23個としてある。
The
ジョイント10は,インナギヤ7に形成される多数且つ奇数の伝動孔11と,従動部材9に取り付けられ,上記伝動孔11にそれぞれ遊嵌される,伝動孔11と同数の伝動ピン12とで構成される。多数の伝動孔11は,インナギヤ7の軸線(=偏心輪6の軸線A2)を中心とするピッチ円C2上に等間隔に配列されるものであり,また多数の伝動ピン12は,出力軸3の軸線(=入力軸2の軸線A1)を中心とするピッチ円C3上に等間隔に配列されるものである。伝動ピン12は,その横断面形状が円形になるように形成され,その外周にはローラ13が装着される。
The
図3に明示するように,各伝動孔11は,円形孔を基本形とするものであるが,その伝動孔11の内面においては,伝動孔11の中心cを通る,伝動孔11群のピッチ円C2の半径線r上で相対向する両部分に,伝動ピン12との干渉を防ぐ切欠き状の逃がし部11bが設けられる。したがって,各伝動孔11は,前記ピッチ円C2上で相対向する一対の同一中心の円弧状の伝動面11aと,この両伝動面11a間に設けられる切欠き状の一対の前記逃がし部11bとで画成されることになる。
As clearly shown in FIG. 3, each
次に,この実施例の作用を,図3及び図4を参照しながら説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
図4は,サイクロイド減速機Rの作用を示すもので,理解をし易くするために,伝動孔11は,インナギヤ7の軸線A2を挟んで対向する2個として,また伝動ピン12は,従動部材9の軸線(=入力軸2の軸線)を挟んで対向する2本として表される。
FIG. 4 shows the operation of the cycloid reduction gear R. In order to facilitate understanding, the
いま,入力軸2を矢印D方向に回転すると,偏心輪6は,入力軸2の軸線A1周りを公転するので,この偏心輪6の外周に回転自在に支承されるインナギヤ7は,偏心輪6から入力軸2の軸線A1周りの公転運動が与えられ,入力軸2が1回転すると,インナギヤ7は,アウタギヤ8との噛み合い位置を変えながら1回公転して原位置に戻る。この間,インナギヤ7の歯数と,アウタギヤ8の歯数即ち固定ピン8aの本数との差に対応した角度だけ,インナギヤ7は入力軸2の回転方向Dとは反対の方向に減速自転することを余儀なくされる。図示例のように,アウタギヤ8の歯数を23個,インナギヤ7の歯数22個とした場合には,その減速比は1/22となる。このインナギヤ7の自転は,ジョイント10を介して従動部材9へ,そして出力軸3への伝達される。
Now, when the
この間のジョイント10の作用について説明すると,インナギヤ7の公転は,各伝動孔11の各伝動ピン12に対する偏心運動により吸収され,インナギヤ7の自転は,図4の(B),(D)に示すように,一部の伝動孔11の伝動面11aが伝動ピン12の外周面を押圧することにより,従動部材9に伝達される。
The operation of the joint 10 during this period will be described. The revolution of the
ところで,図4の(A),(C)及び(E)に示すように,伝動ピン12が,伝動孔11の中心cを通る伝動孔11のピッチ円C2の半径線r上,もしくはその近傍にきたときには,伝動ピン12は,伝動孔11の内面の,前記半径線rと交差する部分に接近する。このとき,伝動ピン12が伝動孔11の内面に当接すると,作動ロックを生じてインナギヤ7の公転を不能にするので,従来では,その作動ロックを回避すべく,製作誤差を充分に見込んで,伝動孔11を鎖線11′で示すように充分大径に形成していたのであるが,この場合,その伝動孔11の径の増加分,伝動孔11及び伝動ピン12間のバックラッシュが増加することになり,入力軸2を逆転させたとき,騒音の発生や,出力軸3の逆転応答性の低下を招くことになる。
By the way, as shown in FIGS. 4A, 4C and 4E, the
そこで,本発明では,各伝動孔11の内面において,相対向する一対の伝動面11a間の,伝動ピン12の作動ロックを生じ易い部分に切欠き状の逃がし部11bを設けたので,製作誤差を特別考慮することなく,各伝動孔11を必要最小径に形成しても,伝動ピン12の作動ロックを回避することができる。したがって,伝動孔11及び伝動ピン12間のバックラッシュの増大を抑えることができるから,入力軸2を逆転させたとき,騒音の発生や,出力軸3の逆転応答性の低下を防ぐことができる。
Therefore, in the present invention, the notch-shaped
また同一中心の円弧状の一対の伝動面11a及び,これら伝動面11a間に設けられる切欠き状の一対の逃がし部11bの形成に当たっては,例えば仕上げ代を付けた円弧状の一対の伝動面11aと,それらに連なる一対の逃がし部11bとをプレスや鍛造,射出成形等により形成した後,円弧状の一対の伝動面11aにドリル等により仕上げ加工を施すことにより,高精度の伝動面11aを持った伝動孔11を容易に得ることができ,その際,逃がし部11bの存在により,加工誤差を特別考慮する必要がないから,生産性の向上をもたすことができる。
In forming a pair of arcuate transmission surfaces 11a having the same center and a pair of notch-shaped
しかも,各伝動ピン12は,従来通り横断面円形のまゝでよいから,その外周にローラ13を装着して,伝動ピン12及び伝動孔11内面との摩擦抵抗を減少させ,伝動効率の向上を図ることができる。
In addition, since each
こゝで,インナギヤ7が自転するとき,各伝動孔11内面の,伝動ピン12に当接する片側の伝動面11aの角度範囲αは,伝動ピン12の本数をPとすると,
α=360°/P
で表すことができる。したがって,両伝動面11a間の片側の逃がし部11bの角度範囲βの最大値βmax は,
βmax ={360°−(360°/P)×2}/2
となり,βが小さ過ぎると,逃がし部11bが本来の伝動ピン12に対する逃がし機能を発揮しなくなるから,βの最小値βmin は,βmax の50%とすることが望ましい。
Here, when the
α = 360 ° / P
Can be expressed as Therefore, the maximum value βmax of the angle range β of the
βmax = {360 ° − (360 ° / P) × 2} / 2
Thus, if β is too small, the
したがって,片側の逃がし部11bの角度範囲βは,下記(1)式が成立するように設定することが望ましい。
Therefore, it is desirable to set the angle range β of the
0.5(180°−360°/P)≦β≦180°−360°/P・・・・(1)
かくして,伝動面11aの伝動ピン12に対する高伝動効率と,逃がし部11bの伝動ピン12に対する逃がし機能の両方を満足させることができる。
0.5 (180 ° -360 ° / P) ≦ β ≦ 180 ° -360 ° / P (1)
Thus, it is possible to satisfy both the high transmission efficiency of the
本発明は上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば,伝動孔11及び伝動ピン12を相互に置き換えることができる。具体的には,上記実施例とは反対に,インナギヤ7に伝動ピン12を取り付け,従動部材9に伝動孔11を設けてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, the
A1・・・・入,出力軸の軸線
A2・・・・減速駆動部材(インナギヤ)の軸線
C2・・・・伝動孔群のピッチ円
c・・・・・伝動孔の中心
r・・・・・伝動孔群のピッチ円の半径線
R・・・・・サイクロイド減速機
2・・・・・入力軸
3・・・・・出力軸
7・・・・・減速駆動部材(インナギヤ)
9・・・・・従動部材
10・・・・ジョイント
11・・・・伝動孔
11a・・・伝動面
11b・・・逃がし部
12・・・・伝動ピン
A1... Input and output shaft axis A2 ... Deceleration drive member (inner gear) axis C2 ... Pitch circle c of transmission hole group ... Center of transmission hole r ...・ Radial line R of pitch circle of transmission hole group ……
9 ... driven
Claims (3)
伝動ピン(12)を,その横断面形状が円形になるように形成する一方,伝動孔(11)の内面には,伝動孔(11)の中心(c)を通る,伝動孔(11)群のピッチ円(C2)の半径線(r)上で対向する両部分に,伝動ピン(12)との干渉を防ぐ切欠き状の逃がし部(11b)を設けたことを特徴とするサイクロイド減速機。 A deceleration drive member (7) that is forced to decelerate and rotate while revolving around the axis (A1) of the input shaft (2) as the input shaft (2) rotates, and the input shaft (2) and the axis (A1) Are provided between a driven member (9) integrally connected to an output shaft (3) arranged with the same, and a reduction drive member (7) and a driven member (9), and the reduction drive member (7) And a joint (10) for transmitting rotation to the driven member (9). The joint (10) is equidistant on a pitch circle (C2) centered on the axis (A2) of the deceleration drive member (7). The driven members are arranged at equal intervals on a plurality of first transmission parts provided on the deceleration drive member (7) so as to be arranged on the pitch circle (C3) centering on the axis (A1) of the output shaft (3). It is comprised with the some 2nd transmission part provided in (9), and one of these 1st and 2nd transmission parts is And Doana (11), the other is in the transmission pin (12) and the cycloid reduction gear loosely fitting to said transmission hole (11),
A transmission pin (12) is formed so that the cross-sectional shape thereof is circular, and the inner surface of the transmission hole (11) passes through the center (c) of the transmission hole (11). A cycloid reducer characterized in that a notch-shaped relief portion (11b) for preventing interference with the transmission pin (12) is provided at both portions facing each other on the radial line (r) of the pitch circle (C2) .
前記伝動孔(11)を,伝動孔(11)群のピッチ円(C2)上で対向する同一中心の一対の円弧状の伝動面(11a)と,この両伝動面(11a)間に設けられる一対の前記逃がし部(11b)とで画成したことを特徴とするサイクロイド減速機。 The cycloid reducer according to claim 1,
The transmission hole (11) is provided between a pair of arcuate transmission surfaces (11a) having the same center opposite to each other on the pitch circle (C2) of the transmission hole (11) group, and the two transmission surfaces (11a). A cycloid speed reducer defined by a pair of the relief portions (11b).
前記一対の逃がし部(11b)の各一方の,前記伝動孔(11)の中心(c)周りの角度βを,次式
0.5(180°−360°/P)≦β≦180°−360°/P
但し,P:前記伝動ピン(12)の本数
が成立するように設定したことを特徴とするサイクロイド減速機。 The cycloid reducer according to claim 2,
The angle β around the center (c) of the transmission hole (11) of each one of the pair of relief portions (11b) is expressed by the following formula 0.5 (180 ° -360 ° / P) ≦ β ≦ 180 ° − 360 ° / P
However, P: The cycloid reduction gear characterized by setting so that the number of the said transmission pins (12) may be materialized.
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Cited By (2)
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CN103527721A (en) * | 2012-07-05 | 2014-01-22 | 北京精密机电控制设备研究所 | Cycloidal pin wheel speed reducer |
CN107606066A (en) * | 2016-07-12 | 2018-01-19 | 纳博特斯克有限公司 | Geared system |
-
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- 2007-12-18 JP JP2007326375A patent/JP2009150416A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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