JP2009204156A

JP2009204156A - 減速装置

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Publication number: JP2009204156A
Application number: JP2008135714A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamamoto; 章山本; Hikarikaku Tamura; 光拡田村; Keigo Shizu; 慶剛志津
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-05-23
Also published as: JP5006838B2

Abstract

【課題】摺動抵抗の低減という基本的性能を確保しながら、そのために必要となった外ピンや、内ローラ等の付加部材を、低コストで且つ高い精度で組みつける。
【解決手段】外ピン６０Ａの軸方向端面６０Ａａ、内ローラ７０の軸方向端面７０Ａａ、及び第１外歯歯車５８Ａの軸方向端端面５８Ａａがほぼ同一の平面Ｐ１上に配置され、且つ、該平面Ｐ１上に位置する第１面７３Ａを有する位置決めプレート７３が、出力フランジ（出力部材）４４に対して着脱自在に配置されることにより、外ピン６０Ａ、内ローラ７０、及び第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの軸方向位置がこの第１面７３Ａによって同時に規制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、減速装置、特に、外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車とを備え、このうちの一方の歯車の自転を規制することにより、他方の歯車から該一方の歯車に対する相対回転成分を出力部材を介して取り出す減速装置に関する。

特許文献１において、図１０に示されるような偏心揺動型の減速装置Ｇ１が開示されている。

入力軸１の回転は偏心体３及び偏心体軸受４を介して外歯歯車５に伝達され、該外歯歯車５を揺動回転させる。外歯歯車５は、内歯歯車１０に内接噛合しているため、揺動しながらゆっくりと自転する。外歯歯車５には貫通孔６が形成されている。この貫通孔６をキャリヤ体１７と一体化された内ピン７（及び内ローラ８）が貫通している。

このため、外歯歯車５が揺動しながら自転すると、内ピン７（及び内ローラ８）を介して外歯歯車５の自転成分がキャリヤ体１７に伝達され、該キャリヤ体１７と一体の出力軸２が回転する。外歯歯車５の揺動成分は、内ローラ８と貫通孔６との遊嵌によって吸収される。

このような、偏心揺動型の減速装置においては、外歯歯車５と内歯歯車１０の噛合部、及び内ピン７と外歯歯車５の貫通孔６との当接部に過酷な「摺動」が発生する。そのため、上記例では、内歯歯車１０の内歯を回転可能な外ピン１１によって構成することにより、内歯歯車１０と外歯歯車５とが噛合する際の摺動抵抗を低減するようにしている。また、内ピン７の外周に該内ピン７と摺動可能な（回転可能な）内ローラ８を嵌め込むことにより、内ピン７と外歯歯車５の貫通孔６との間の摺動抵抗をより低減するようにしている。

特開平１１−１９０４０３号公報

しかしながら、このように、内歯歯車１０の内歯を、（内歯歯車本体とは）別部材である外ピン１１によって構成した場合には、該外ピン１１の位置規制（軸方向の移動規制）を別途行わなければならない。同様に、内ピン７の外周に該内ピン７とは別部材の内ローラ８を嵌め込んだ場合には、該内ローラ８の位置規制を別途行わなければならない。

従来は、上記例で言うならば、ケーシング１６に設けた段差部１６Ａによって外ピン１１の位置規制を行ったり、あるいは、キャリヤ体１７の端面１７Ａによって内ローラ８の位置規制を行ったりしていた。即ち、内ローラ８や外ピン１１が、重量部材であるケーシング１６や（キャリヤ体１７を含む）出力軸２によって、それぞれ個別に位置規制されていたことになる。

このため、ケーシング１６や出力軸２の加工誤差や組み付け誤差が累積された場合には、各部材の当たりにばらつきが生じ易いという問題があった。しかし、一方で、重量部材であるケーシング１６や出力軸２を高精度に加工し、且つ個々の部材を高い寸法精度で組付けるのは、高コストになり易いという問題もあった。

また、こうした重量部材であるケーシング１２や出力軸２は、素材の性質上耐摩耗性の確保が困難なことが多く、前記段差部１６Ａや端面１７Ａ等が長年の運転によって摩耗した際には、重量部材であるケーシング１２或いは出力軸２自体を交換しなければならないという問題もあった。

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、摺動抵抗の低減という基本的性能を確保しながら、低コストで高い精度での組みつけが可能であり、且つ長年の運転によって摺動部あるいは摺動面が摩耗したとしても、低コストで対応できる減速装置を提供することをその課題としている。

本発明は、外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車とを備え、このうちの一方の歯車の自転を規制することにより、他方の歯車から該一方の歯車に対する相対回転成分を出力部材を介して取り出す減速装置において、前記内歯歯車の内歯を構成する円筒または円柱状の外ピンと、前記外歯歯車を軸方向に貫通し、該外歯歯車の自転を規制、又は取り出す内ピンと、該内ピンの外周に回転可能に嵌め込まれた内ローラと、を備え、前記外ピンの軸方向端面、前記内ローラの軸方向端面、及び前記外歯歯車の軸方向端面の一方側が同一の平面上に配置され、且つ該平面上に位置する第１面を有する位置決めプレートが、前記外ピンの軸方向端面、前記内ローラの軸方向端面、及び前記外歯歯車の軸方向端面に当接可能に配置されることにより、前記外ピン、内ローラ、及び外歯歯車の軸方向位置が前記第１面によって同時に規制されていることにより、上記課題を解決したものである。

本発明によれば、減速装置の各部の摺動抵抗を低減するために設けられた外ピン及び内ローラの端面が、外歯歯車の軸方向端面と同一の平面上に配置される。また、これらの端面は該平面上に位置する第１面を有する位置決めプレートと当接している。そのため、外ピン、内ローラ、および外歯歯車は、いずれも、同一の位置決めプレートに対する位置決め誤差のみを有することになり、誤差が累積されることによって各部材の当たりのばらつきが大きくなるのを防止することができる。また、位置決めプレートは、これのみを高硬度の部材で高精度に製造することができ、各部材の位置決めの精度高く維持することができる。更には、運転によって摩耗等が発生した場合であっても、この位置決めプレートのみを交換するだけで済むようになる。

本発明によれば、摺動抵抗の低減という基本的性能を確保しながら、そのために必要となった外ピンや、内ローラ等の付加部材を、低コストで且つ高い精度で組みつけることができる。また、長年の運転によって該位置決めプレートが摩耗したとしても、当該位置決めプレートのみを交換するだけで済むため、低コストでの補修が可能である。

以下図面に基づいて、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

先ず、図７を参照して、全体の概略構成から説明する。図７は、本発明の実施形態の一例に係る減速機（減速装置）をロボットの腕の関節駆動に適用している様子を示す概略平面図及び側面図である。

このロボット関節駆動装置３０は、減速機（減速装置）３８及び扁平モータ４０を備え、ロボット（全体は図示略）の腕３２の第１部材３４と、第２部材３６とを相対的に回転駆動させる。第１部材３４は減速機３８の出力フランジ（ガイドフランジ：出力部材）４４に固定されている。減速機ケーシング４２はモータケーシング４３を介して第２部材３６に固定されている。減速機３８の出力フランジ４４は、減速機ケーシング４２に対して回転軸Ｒ１の周りで相対回転可能である。したがって、結局、減速機３８の出力フランジ４４に固定された第１部材３４は、減速機ケーシング４２が固定された第２部材３６に対して回転軸Ｒ１の周りで相対回転可能である。なお、このロボット関節駆動装置３０は、当該ロボット関節駆動装置３０と全く同様の構成に係るロボット関節駆動装置４６を、先の第２部材３６を第１部材４８、符号５０に係る部材を第２部材と捉えた位置に配置することにより、第１部材４８、第２部材５０を回転軸Ｒ２の周りで相対的に回転駆動させるためのロボット関節駆動装置として適用することができる。

図１は、ロボット関節駆動装置３０の減速機（減速装置）３８及び扁平モータ４０付近の全体断面図、図２は、図１の主要部を示す拡大断面図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う（縮小）断面図である。

減速機３８の減速機ケーシング４２は、第１、第２減速機ケーシング体４２Ａ、４２Ｂからなる。この実施形態に係る減速機３８は、入力軸５２、第１、第２偏心体５４Ａ、５４Ｂ及び内歯歯車６０を備えた偏心揺動型の減速機である。以下詳述する。

入力軸（高速軸）５２は、大径の中空部５２Ｈを有するホローシャフトとされ、減速機ケーシング４２内において、一対の第１、第２玉軸受５６Ａ、５６Ｂによって支持されている。入力軸５２は、片持ち状態で減速機ケーシング４２（具体的にはその第２減速機ケーシング体４２Ｂ）から突出された片持ち突出部５２Ａを有し、この片持ち突出部５２Ａに前記扁平モータ４０のロータ８０が固定されている。

入力軸５２の外周には、前記第１、第２偏心体５４Ａ、５４Ｂが一体的に形成されている。第１、第２偏心体５４Ａ、５４Ｂの半径方向外側には、第１、第２ころ５５Ａ、５５Ｂを介して第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂが揺動回転自在に組み込まれている。第１、第２ころ軸受５５Ａ、５５Ｂの第１、第２ころ５５Ａ１〜５５Ｂ１は、それぞれ第１、第２リテーナ５５Ａ２、５５Ｂ２によってそれぞれの軸方向および円周方向の位置規制が行われている。この実施形態では、第１、第２ころ軸受５５Ａ、５５Ｂ自体の軸方向の位置規制は、第１ころ５５Ａ１の端部を第１ガイドリング５７Ａで押さえ、第２ころ５５Ｂ１の端部を第２ガイドリング５７Ｂで押さえることによって行っている。第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂはそれぞれ内歯歯車６０に内接噛合している。

内歯歯車６０の内歯は円柱状の外ピン６０Ａで構成されている。なお、用途によっては円柱状のピンに円筒状のピンを被せることによって外ピンを構成することもあり、また、円筒状のピンのみによって外ピンを構成することもある。本発明は、いずれの構成の外ピンでも構わない。図３（Ａ）では略示表記されているが、図３（Ｂ）で部分拡大図示されているように、内歯歯車６０の本体６０Ｂ側には外ピン溝６０Ｃが形成されており、外ピン６０Ａは、この外ピン溝６０Ｃに１個おきに組み込まれている。第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの外歯５８Ａ１、５８Ｂ１（図２では第１外歯歯車５８Ａの外歯５８Ａ１のみが図示されている）の歯数は、外ピン溝６０Ｃの数（実質的な内歯の数に相当）に対して僅かだけ（図示の例では１だけ）少ない。外ピン６０Ａは、全ての外ピン溝６０Ｃに組み込むのが好ましいが、この例では、コストと組付け工数の低減を意図して、半数のみ組み込むようにしている。

外ピン６０Ａの軸方向の位置規制については、後に詳述する。

第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂは、第１、第２偏心体５４Ａ、５４Ｂにより、偏心方向が互いに円周方向に１８０°ずらされている。これにより、入力軸５２の回転に伴って第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂはそれぞれ１８０°の位相差を保ちながら偏心揺動可能である。

この減速機３８においては、第１減速機ケーシング体４２Ａと内歯歯車６０との間に、オイルシール６４とクロスローラ６６が配置されている。また、第１減速機ケーシング体４２Ａと隣接して配置されている第２減速機ケーシング体４２Ｂには、内ピン６８が一体的に突出形成されている。内ピン６８は、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの第１、第２内ピン孔５８Ａ２、５８Ｂ２を軸方向に貫通し、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの自転を拘束している。内ピン６８の外周には、内ローラ７０が回転可能に装着されている。内ローラ７０は、該内ピン６８と第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの内ピン孔５８Ａ２、５８Ｂ２との間の摺動抵抗を軽減する。この内ローラ７０の軸方向の位置規制についても、後に詳述する。

内歯歯車６０の反扁平モータ側には、前記出力フランジ（出力部材）４４が配置されている。出力フランジ４４は、ボルト６２によって内歯歯車６０と一体化されると共に、更に、ボルト孔６５に螺合されるボルト（図示略）によって、前記ロボットの第１部材３４と共に該内歯歯車６０と一体化されている。即ち、第１部材３４は出力フランジ４４と一体化されており、該出力フランジ４４と共に回転可能である。

ここで、この実施形態においては、図２に示されるように、内歯歯車６０の外ピン６０Ａの軸方向における反扁平モータ側端面６０Ａａ、第１外歯歯車５８Ａの反扁平モータ側端面５８Ａａ、及び内ローラ７０の反扁平モータ側端面７０ａが同一の平面Ｐ１上に配置されている。なお、この「同一の平面Ｐ１上に配置」という構成は、設計寸法上の厳密な完全一致を要求するものではなく、本発明の所期の目的である「外ピン、内ローラ、および外歯歯車の軸方向端面の位置規制」が支障なく実現できるものであれば足りる。すなわち、「外ピン、内ローラ、および外歯歯車の軸方向端面の位置規制」という目的が果たし得る寸法である限り、上記実施形態における図２において誇張して示されているように、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの位置規制に比べて、例えば、外ピン６０Ａあるいは内ローラ７０の位置規制については、軸方向の移動が多少できる程度の寸法差δ１、δ２を敢えて持たせてもよい。

一方、これら３つの端面６０Ａａ、５８Ａａ、７０ａの存在する平面Ｐ１上に位置する第１面７３Ａを有する位置決めプレート７３が、該端面６０Ａａ、５８Ａａ、７０ａと出力フランジ４４との間に配置されている。位置決めプレート７３は、高硬度な鉄系素材によって形成され、特に第１面７３Ａ、及び該第１面７３Ａと軸方向反対側の第２面７３Ｂは鏡面仕上げされている。この第１面７３Ａによって、外ピン６０Ａ、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂ、及び内ローラ７０の軸方向の反扁平モータ側への移動を同時に規制している。なお、この目的から、厚さｄが僅かに異なる位置決めプレート７３を複数用意し、組み込み時に適宜の厚さｄの位置決めプレート７３を選択するようにすれば、該位置決めプレート７３自体に広義の「シム」としての機能を持たせることもできる。

なお、外ピン６０Ａ、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂ、及び内ローラ７０の軸方向扁平モータ側への移動は、第２減速機ケーシング体４２Ｂによって規制されるように構成されている。

出力フランジ４４は、位置決めプレート７３の第２面７３Ｂと対向・当接する対向面４４Ａを有するガイドフランジとしての機能を有し、該対向面４４Ａを介して位置決めプレート７３の軸方向の位置を規制している。位置決めプレート７３の第２面７３Ｂと出力フランジ４４の対向面４４Ａは、互いに摺動することができ、位置決めプレート７３は、出力フランジ４４に対し相対回転可能である。

図４〜図６に出力フランジ４４の詳細を示す。図４は出力フランジ４４を反扁平モータ側から見た背面図、図５は図４の矢示Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、図６は出力フランジ４４を扁平モータ側から見た正面図である。出力フランジ４４には、該出力フランジ４４を軸方向に貫通する給脂孔４４Ｂが（図示の例では２箇所）形成されている。また、該給脂孔４４Ｂと連続して半径方向に沿って給脂溝４４Ｃが（図示の例では２箇所）凹設され、該出力フランジ４４と位置決めプレート７３との間に、前記給脂孔４４Ｂと連続するグリース等の潤滑剤の「給脂路」を形成している。即ち、位置決めプレート７３は、給脂孔４４Ｂの位置決めプレート側の開口付近において、給脂孔４４Ｂから注入されてきたグリースの進路を直角に変更し、該グリースを給脂溝４４Ｃを介して減速機３８の半径方向中央側に導く「案内プレート」としての機能を兼ねる。

減速機３８と扁平モータ４０は、減速機ケーシング４２及びモータケーシング４３が前記ロボットの腕３２の第２部材３６ごとボルト７２（図１）によって連結されることによって連結されている。この構成により、結局、減速機ケーシング４２は、第２部材３６に固定されることになり、出力フランジ４４側に固定されている第１部材３４が第２部材３６に対して回転軸Ｒ１周りで相対回転が可能となる。

扁平モータ４０は、モータケーシング４３内に収容されている。モータケーシング４３は第１、第２モータケーシング体４３Ａ、４３Ｂからなる。この扁平モータ４０は、入力軸５２に固定された前記ロータ８０及び磁石８１のほか、第１モータケーシング体４３Ａに固定されたステータ８２及びコイルエンド８４を備える。減速機ケーシング４２を構成する第１、第２減速機ケーシング体４２Ａ、４２Ｂ、モータケーシング４３を構成する第１、第２モータケーシング体４３Ａ、４３Ｂ及びロボットの腕３２の第２部材３６は、ボルト７２により一体化されている。

このうち第２減速機ケーシング体４２Ｂは、減速機フロントカバーとモータエンドカバーの機能を兼ねる。扁平モータ４０のコイルエンド８４は軸方向にスペースを多く占有するため、この第２減速機ケーシング体４２Ｂの扁平モータ４０が接続される側の側面には、扁平モータ４０が接続されたときに該コイルエンド８４を収容可能な凹部４２Ｂ１が形成されている。

なお、図１の符号６３は、減速機を単体で構成するときに使用するボルト、符号８８Ａ、８８Ｂは、減速機３８の内部に収容された潤滑剤の漏れを防止するオイルシール、符号９０は、ボルト７２を挿通するための貫通孔、符号９２は、扁平モータ４０の回転を検出するためのエンコーダである。

次に、減速機３８の作用を中心に、該ロボットの関節駆動装置３０の作用を説明する。

扁平モータ４０の通電によってロータ８０が回転すると、（モータ軸でもある）減速機３８の入力軸５２が回転する。入力軸５２が回転すると該入力軸５２と一体的に形成されている第１、第２偏心体５４Ａ、５４Ｂがそれぞれ１８０度の位相差を持って回転する。第１、第２偏心体５４Ａ、５４Ｂが回転すると、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂが円周方向に当該１８０度の位相差を維持しながら偏心回転する。

この位相差の存在のために入力軸５２に掛かるラジアル方向のトルクが相殺され、トルクの作用点の軸方向位置のずれによって発生するモーメントのみが第１、第２玉軸受５６Ａ、５６Ｂに掛かることになる。

第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの第１、第２内ピン孔５８Ａ１、５８Ｂ１には、内ピン６８が貫通されており、且つこの内ピン６８は、第２減速機ケーシング体４２Ｂと一体である。そのため、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂは、該内ピン６８によってその自転が拘束されるため、（回転することなく）揺動のみを行う。この揺動によって内歯歯車６０と第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂとの噛合位置が順次ずれる現象が起こる。内歯歯車６０の歯数（外ピン溝４０Ｃの数に相当）と第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの歯数は「１」だけ異なっているため、内歯歯車６０と第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの噛合位置が順次ずれて１周するごとに（入力軸５２が１回転するごとに）内歯歯車６０は第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂとの歯数差に相当する角度だけ自転することになる。この結果、結局、入力軸５２の１回転に対して、内歯歯車６０は１／（内歯歯車６０の歯数）だけ回転する。

内歯歯車６０は、クロスローラ６６を介して減速機ケーシング４２によって回転自在に支持されている。このため、内歯歯車６０の回転は、該内歯歯車６０とボルト６２等を介して一体化されている出力フランジ４４に伝達され、該出力フランジ４４に固定されているロボットの腕３２の第１部材３４の回転として出力される。

この実施形態では、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂは、位置決めプレート７３の第１面７３Ａによって軸方向反扁平モータ側の位置規制が行われ、第２減速機ケーシング体４２Ｂによって軸方向扁平モータ側の位置規制が行われる。

位置決めプレート７３の第１面７３Ａは精度の高い鏡面仕上げがなされており、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂは軸方向の位置がぶれることなく極めて円滑に回転することができる。外ピン６０Ａの反扁平モータ側の位置規制及び内ローラ７０の反扁平モータ側の位置規制も、この鏡面仕上げされた第１面７３Ａによって良好に実現される。

また、位置決めプレート７３の第２面も鏡面仕上げされると共に、該位置決めプレート７３自体が出力フランジ４４に対して回転できるため、外ピン６０Ａの反扁平モータ側端面６０Ａａ、第１外歯歯車５８Ａの反扁平モータ側端面５８Ａａ、及び内ローラ７０の反扁平モータ側端面７０ａと、出力フランジ４４とのそれぞれの相対回転による「擦れ」をより緩和することができる。

このような状況において、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂと内歯歯車６０との噛合は、該内歯歯車６０の内歯が内歯歯車６０の本体６０Ｂに対して回転可能な外ピン６０Ａを介して行われるため、摺動抵抗の大半が転動抵抗に変換され、極めて円滑に行われる。

また、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの自転の拘束は、第１、第２外歯歯車５８Ａ、５８Ｂの第１、第２内ピン孔５８Ａ２、５８Ｂ２を軸方向に貫通している内ピン６８によって行われるが、内ピン６８の外周には、内ローラ７０が回転可能に嵌め込まれているため、（内ローラ７０を配置しなかったときに比べて）内ピン６８と第１、第２内ピン孔５８Ａ２、５８Ｂ２との間に発生する摺動抵抗を低減することができる。

更に、本実施形態においては、位置決めプレート７３の機能により、給脂孔４４Ｂから注入されたグリースが、その進路を直角に変更され、給脂溝４４Ｃを介して減速機３８の半径方向中央側（具体的には、特に第１、第２ころ５５Ａ、５５Ｂ）に導かれるようになっている。そのため通常グリースの行き届きにくい減速機３８の半径方向中央部に十分な量のグリースを供給でき、潤滑を効率よく行うことができる。なお、半径方向中央部分に届いたグリースは、減速機３８が運転されることによって少しずつ半径方向外側に移動していく。そのため、結局、この作用により、減速機３８の全体に円滑にグリースを行き届かせることができ、各部分の摺動抵抗を一層低減させることができる。

なお、この実施形態においては、ガイドフランジ側に給脂溝を形成することによって、給脂路を形成するようにしていたが、要は、ガイドフランジと位置決めプレートとの間に、給脂孔と連続して潤滑剤を減速装置の半径方向中央側に導く給脂路が形成されていれば良く、例えば、位置決めプレート側に給脂溝等を形成することによって、給脂路を形成するようにしても良い。

次に、図８を用いて本発明の他の実施形態一例について説明する。

図８に示された実施形態では、位置決めプレート１７３が、入力軸１５２の中空部１５２Ｈの中にまで延在されると共に、更に該中空部１５２Ｈの軸方向外歯歯車側（図８の右側）に向かって延在し減速機１３８を貫通している。

この実施形態においては、外歯歯車が３枚（第１〜第３外歯歯車１５８Ａ〜１５８Ｃ）組み込まれている。そのため、これに対応して３個のころ軸受（第１〜第３ころ軸受１５５Ａ〜１５５Ｃ）が該第１〜第３外歯歯車１５８Ａ〜１５８Ｃと第１〜第３偏心体１５４Ａ〜１５４Ｃとの間に組み込まれている。第１〜第３ころ軸受１５５Ａ〜１５５Ｃの第１〜第３ころ１５５Ａ１〜１５５Ｃ１は、それぞれ第１〜第３リテーナ１５５Ａ２〜１５５Ｃ２によってそれぞれの軸方向および円周方向の位置規制が行われている。

この実施形態においても、内歯歯車１６０の外ピン１６０Ａの軸方向における反扁平モータ側端面１６０Ａａ、第１外歯歯車１５８Ａの反扁平モータ側端面１５８Ａａ、及び内ローラ１７０の反扁平モータ側端面１７０ａが同一の平面Ｐ１０１上に配置されている。また、前記第１ころ軸受１５５Ａの第１リテーナ１５５Ａ２の第１端面１５５Ａ２ａもこの平面Ｐ１０１上に配置されている。

この実施形態における位置決めプレート１７３は、入力軸（高速軸）１５２の中空部に１５２Ｈの中にまで延在されていることを利用して、その第１面１７３Ａによって、外ピン１６０Ａ、内ローラ１７０、および第１外歯歯車１５８Ａの軸方向端面の位置規制を行うと共に、同じ平面Ｐ１０１上にその端面１５５Ａ２ａが配置された第１リテーナ１５５Ａ２をも同時に位置規制している。更に、この実施形態では、第３ころ１５５Ｃ１の図８の右端が、入力軸１５２の段部１５２Ｓによって行われている。第１〜第３ころ軸受１５５Ａ〜１５５Ｃは、結局、位置決めプレート１７３の第１面１７３Ａ、入力軸１５２の段部１５２Ｓに挟まれることによって、軸方向双方の位置規制が行われていることになる。

なお、入力軸１５２の内周１５２Ｂと、位置決めプレート１７３の中空部１５２Ｈ内における軸方向端部の外周１７３Ｂには、オイルシール１８０が配置され、減速機１３０内のオイル漏れを防止するとともに、位置決めプレート１７０の微振動を吸収している。

この実施形態においては、先の実施形態における出力フランジ（４４）に相当する部材は組み込まれておらず、（ロボットの）第１部材（図示略）は、ボルト孔１６５に螺合されるボルト（図示略）によって直接（出力部材である）内歯歯車６０と一体化されるように構成されている。

位置決めプレート１７３は、出力部材である内歯歯車１６０と一体化されているため、その回転速度は非常に遅い。従って、中空部１５２Ｈ内に、例えばロボットのハーネス１８２を通した場合に、高速に回転する入力軸１５２と直接接触する場合に比べ、ハーネス１８２が被るダメージを大幅に軽減することができる。

この実施形態では、第１リテーナ１５５Ａ２の軸方向の位置規制を位置決めプレート１７３によって実現しているため、先の実施形態における第１ガイドリング５７Ａ等が不要である。また、第３ころ１５５Ｃ３の位置規制を入力軸１５２の段部１５２Ｓによって実現しているため、先の実施形態における第２ガイドリング５７Ｂ等も不要である。

その他の構成は、基本的に先の実施形態と同様であるため、同一または同一の機能を有する部材に図８中で下２桁が同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

図９に、図８の一部を変形した実施形態を示す。

この変形例では、第１〜第３偏心体２５４Ａ〜２５４Ｃと第１〜第３外歯歯車２５８Ａ〜２５８Ｃとの間に第１〜第３ころ２５５Ａ１〜２５５Ｃ１が直接介在されており、位置決めプレート２７３の第１面２７３Ａが、第１ころ２５５Ａ１の端面２５５Ａ１ａを規制している。第１〜第３ころ軸受２５５Ａ〜２５５Ｃ間の軸方向の位置規制は、（リテーナを有していないため）第１、第２位置規制リング２８８、２９０によって行うようにしている。第３ころ２５５Ｃ１の図の右方向への位置規制は第２減速機ケーシング体２４２Ｂの突部２４２Ｂ２によって直接行っている。

なお、この実施形態では、位置決めプレート２７３によって（リテーナではなく）第１ころ２５５Ａ１の軸方向の位置規制を直接行っている。第１ころ２５５Ａ１は高速で回転しているため、特にその外周付近は周速が高く、摺動部の摩耗が懸念される。そのため、位置決めプレート２７３には、第１ころ２５５Ａ１の端面２５５Ａ１ａであって該第１ころ２５５Ａ１の中央を含み減速機２３８の回転軸（軸心）Ｒ２０１と同軸の円周上Ｒ２０２の付近のみに当接する突起部２７３Ｃが形成されている。端面２５５Ａ１ａの中央付近は、回転速度が零に近いため、この構成により摺動部の過度の摩耗が抑えられ、又、多少摩耗しても位置決めプレート２７３自体の弾性力により位置決めプレート２７３は端面２５５Ａ１ａとの接触を維持できるので、該位置決めプレート２７３の耐久性をより向上させることができる。

その他の構成は、図８の実施形態と基本的に同様であるため、同一または同一の機能を有する部材に図９中で下２桁が同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

このように位置決めプレートを、ころの端面又はリテーナの端面に当接可能としておくと、別途の係止手段を設けることなく、偏心体と外歯歯車との間のころの軸方向位置を規制することができる。

なお、上記実施形態においては、内ピン及び内ローラによって外歯歯車の自転が拘束され、内歯歯車が回転する減速装置の例が示されていたが、例えば、内歯歯車が固定され、外歯歯車の自転成分が内ピン及び内ローラを介して取り出される構成とされた減速装置であっても、本発明の構成を採用する限り、本発明所定の効果を同様に得ることができる。

本発明は、摺動抵抗を低減する要請のある偏心揺動型の減速装置に利用できる。

本発明の実施形態の一例に係る減速機（減速装置）が適用されたロボットの関節駆動装置の断面図図１の要部拡大図図１の矢示ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う（縮小）断面図出力フランジを反扁平モータ側から見た背面図図４の矢示Ｖ−Ｖ線に沿う断面図図６は出力フランジを扁平モータ側から見た正面図上記減速機がロボットの腕の駆動に適用されている様子を示す概略平面図本発明の他の実施形態の一例を示す断面図更に他の実施形態の一例を示す断面図従来の減速装置の例を示す断面図

符号の説明

３０、４６…ロボット関節駆動装置
３２…腕
３４…第１部材
３６…第２部材
３８…減速機（減速装置）
４０…扁平モータ
４２…減速機ケーシング
４２Ａ…第１減速機ケーシング体
４２Ｂ…第２減速機ケーシング体
４４…出力フランジ（出力部材）
４４Ａ…対向面
４４Ｂ…給脂孔
４４Ｃ…給脂路
４８…第１部材
５０…第２部材
Ｒ１、Ｒ２…回転軸
５２…入力軸
５２Ａ…片持ち突出部
５４Ａ、５４Ｂ…第１、第２偏心体
５６Ａ、５６Ｂ…第１、第２玉軸受
５８Ａ、５８Ｂ…第１、第２外歯歯車
６０…内歯歯車
６０Ａ…外ピン
６２…ボルト
６４…オイルシール
６６…クロスローラ
６８…内ピン
７０…内ローラ
７２…ボルト
７３…位置決めプレート
７３Ａ…第１面
７３Ｂ…第２面
Ｐ１…平面

Claims

外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車とを備え、このうちの一方の歯車の自転を規制することにより、他方の歯車から該一方の歯車に対する相対回転成分を出力部材を介して取り出す減速装置において、
前記内歯歯車の内歯を構成する円筒または円柱状の外ピンと、
前記外歯歯車を軸方向に貫通し、該外歯歯車の自転を規制、又は取り出す内ピンと、
該内ピンの外周に回転可能に嵌め込まれた内ローラと、を備え、
前記外ピンの軸方向端面、前記内ローラの軸方向端面、及び前記外歯歯車の軸方向端面の一方側が同一の平面上に配置され、且つ
該平面上に位置する第１面を有する位置決めプレートが、前記外ピンの軸方向端面、前記内ローラの軸方向端面、及び前記外歯歯車の軸方向端面に当接可能に配置されることにより、前記外ピン、内ローラ、及び外歯歯車の軸方向位置が前記第１面によって同時に規制されている
ことを特徴とする減速装置。
請求項１において、
前記位置決めプレートが、前記出力部材と、前記外ピンの軸方向端面、前記内ローラの軸方向端面、及び前記外歯歯車の軸方向端面との間に挟まれている
ことを特徴とする減速装置。
請求項２において、
前記出力部材が、前記位置決めプレートの、前記第１面と軸方向反対側の第２面と対向・当接する対向面を有するガイドフランジを有し、
前記位置決めプレートが、該ガイドフランジの対向面によってその軸方向の位置が規制されると共に、該ガイドフランジと外ピンの軸方向端面、前記内ローラの軸方向端面、及び前記外歯歯車の軸方向端面との間で、該前記外ピン、内ローラ、及び外歯歯車に対し相対回転可能に組み込まれている
ことを特徴とする減速装置。
請求項３において、
前記ガイドフランジに、該ガイドフランジを軸方向に貫通する給脂孔が形成され、且つ
該ガイドフランジと前記位置決めプレートとの間に、該給脂孔と連続して潤滑剤を減速装置の半径方向中央側に導く給脂路が形成されている
ことを特徴とする減速装置。
請求項１において、
前記減速装置の半径方向中央に中空部が形成されており、且つ、
前記位置決めプレートが、該中空部の中にまで延在されると共に、更に該中空部の軸方向外歯歯車側に向かって延在されている
ことを特徴とする減速装置。
請求項１又は５において、
前記偏心体と前記外歯歯車との間にころが直接介在されており、
前記位置決めプレートが、該ころの軸方向位置をも規制している
ことを特徴とする減速装置。
請求項６において、
前記位置決めプレートが、前記ころの端面の中央に向かう突起部を有している
ことを特徴とする減速装置。
請求項５において、
前記中空部が前記減速装置の入力軸に形成されており、該入力軸の内周と、前記位置決めプレートの前記中空部内における外周との間にオイルシールが配置されている
ことを特徴とする減速装置。