JP2009228783A - Rolling element retainer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転動体保持器に関し、特に、転動体を凸歯として用いる歯車に装着して用いる歯車用の転動体保持器に関する。 The present invention relates to a rolling element cage, and more particularly, to a rolling element cage for a gear that is used by being mounted on a gear that uses the rolling element as convex teeth.
小型で高い減速比が得られ、かつ伝導効率が高い変速機として揺動型歯車装置を用いた減速器が従来用いられている(例えば、特許文献1)。図7〜図10を用いて1例を説明する。 A speed reducer using a rocking gear device has been conventionally used as a transmission that is small in size and has a high reduction ratio and high transmission efficiency (for example, Patent Document 1). An example will be described with reference to FIGS.
略円柱形の第1の入力軸101は軸受111および軸受121を介して略円筒形のハウジング104に回転可能に支承されている。また、第1入力軸101には傘歯車である第1歯車g101(軸歯車)が歯面を軸方向において出力側(以下、単に、「出力側」という。)出力軸方向に向けて固定されている。また、第1歯車g101の出力側には回転部材であるベアリングギア105が配設されているとともに、ベアリングギア105の内輪151の軸方向において入力側(以下、単に、「入力側」という。)にはフェースギアである第2歯車g102(回転部材歯車)が形成されている。この第2歯車g102が第1歯車g101と噛合しているため、第1入力軸101の回転状態においては、第1入力軸101の回転力はベアリングギア105に伝達される。なお、内輪151の円周部分を、径方向において外方(以下、単に、「外方」という。)から取り囲むように、外輪152が設けられ、かつ、この内輪151と外輪152との間に転動体153が介接されることにより、ベアリング一体型の歯車であるベアリングギア105が形成されている。
The substantially cylindrical
また、ベアリングギア105の内輪151の軸方向において出力側(以下、単に、「出力側」という。)にはフェースギアである第3歯車g103(回転部材歯車)が形成されている。この第3歯車g103の更に、出力側には、出力軸3が、軸受22および軸受23を介してハウジング104に回転可能に、支承されている。また、出力軸3には傘歯車である第4歯車g104が歯面を軸方向において入力側に向けて固定されている。この第4歯車g104には上述の第3歯車g103が噛合しているため、ベアリングギア105に伝達された回転力は、出力軸3に伝達される。なお、上記第1入力軸101および出力軸3は同一の回転軸6を有している。
A third gear g103 (rotating member gear) that is a face gear is formed on the output side (hereinafter simply referred to as “output side”) in the axial direction of the
第1歯車g101には半円柱状の凹溝g111が形成されているとともに、この凹溝g111には円柱状の転動体g112が転動可能に支持されている。なお、半円柱状の凹溝g111に円柱状の転動体g112が支持されているため、転動体g112の外周面の略半分が第2歯車g102側に突出しており、この突出部分が第1歯車g101の凸歯として機能する。一方、第1歯車g101に形成された凹溝g111と同様の凹溝が、第2歯車g102に形成されている。この凹溝が第2歯車g102の凹歯として機能する。 The first gear g101 is formed with a semi-cylindrical concave groove g111, and a cylindrical rolling element g112 is supported in the concave groove g111 so as to allow rolling. Since the cylindrical rolling element g112 is supported by the semi-cylindrical concave groove g111, approximately half of the outer peripheral surface of the rolling element g112 protrudes toward the second gear g102, and this protruding portion is the first gear. It functions as a convex tooth of g101. On the other hand, a concave groove similar to the concave groove g111 formed in the first gear g101 is formed in the second gear g102. This concave groove functions as a concave tooth of the second gear g102.
より具体的には、図10(a)および図10(b)に示すように、凹溝g111に挿入された転動体g112を内径側保持器g113および外径側保持器g114によって転動可能に保持する構造を、第1歯車g101は有している。かかる第1歯車g101は以下のように製造される。即ち、図8(a)および図8(b)に示すように、まず、凹溝g111ができるだけ水平になるように、転動体g112装着前の第1歯車g101本体を配置する。次に、図9(a)および図9(b)に示すように、凹溝g111に1個ずつ転動体g112を配列する。最後に、図10(a)および図10(b)に示すように、径方向において内方(以下、単に、「内方」という。)の第1歯車g101本体の端部g116に内径側保持器g113を、第1歯車g101本体の外方の端部g117に外径側保持器g114を装着するとともに、転動体g112を転動可能に凹溝g111に保持する。
かかる第1歯車g101の製造工程において、まず、凹溝g111ができるだけ水平になるよう第1歯車g101本体を配置するのであるが、第1歯車g101は傘歯車であるため、完全に水平にすることは不可能であり、凹溝g111は傘歯車の傘の傾斜角だけ、外方に傾斜している。この傾斜した凹溝g111に微細な構造物である転動体g112を配列する作業は、煩雑な作業である。また、配列する作業中において、転動体g112は傾斜している凹溝g111に摩擦のみで支持されているため、軽微な振動等を原因として、容易に滑落する。この滑落によって配列作業は一層煩雑な作業となる。また、転動体g112滑落は、内径側保持器g113および外径側保持器g114を第1歯車g101本体のそれぞれの端部g116,g117に装着する際にも生じうる。例えば、内径側保持器g113を先に装着しようとすると、 転動体g112が、内径側保持器g113により保持されていない外方に滑落することがある。内径側保持器g113と外径側保持器g114との間を部材で連絡することにより一体化すれば、内径側保持器g113および外径側保持器g114を第1歯車g101本体に同時に装着することが可能となる。従って、内径側保持器g113および外径側保持器g114のいずれか一方を先に装着することにより、 転動体g112が保持されていない外方または内方に滑落することは防止できる。しかし、連絡部分は第1歯車g101の歯面上に設けざるをえず、第1歯車g101と第2歯車g102との噛合面に連結部分が挟まることとなり、歯車装置としての機能が害される。更に、振動により転動体g112が容易に滑落するため、第1歯車g101の製造工程を機械化することも困難である。 In the manufacturing process of the first gear g101, first, the main body of the first gear g101 is arranged so that the concave groove g111 is as horizontal as possible. However, since the first gear g101 is a bevel gear, it should be completely horizontal. The concave groove g111 is inclined outward by the inclination angle of the umbrella of the bevel gear. The operation of arranging the rolling elements g112, which are fine structures, in the inclined concave groove g111 is a complicated operation. Moreover, since the rolling elements g112 are supported only by friction in the inclined grooves g111 during the arrangement work, they easily slide down due to slight vibrations or the like. This sliding operation makes the arrangement work more complicated. Further, the rolling element g112 may slide down when the inner diameter side retainer g113 and the outer diameter side retainer g114 are mounted on the respective end portions g116 and g117 of the first gear g101 main body. For example, if the inner diameter side retainer g113 is to be mounted first, the rolling element g112 may slide outwardly not held by the inner diameter side retainer g113. If the inner diameter side retainer g113 and the outer diameter side retainer g114 are integrated by connecting them with a member, the inner diameter side retainer g113 and the outer diameter side retainer g114 can be simultaneously mounted on the main body of the first gear g101. Is possible. Therefore, by attaching either one of the inner diameter side cage g113 and the outer diameter side cage g114 first, it is possible to prevent the rolling element g112 from sliding outward or inward without being held. However, the connecting portion must be provided on the tooth surface of the first gear g101, and the connecting portion is sandwiched between the meshing surfaces of the first gear g101 and the second gear g102, which impairs the function of the gear device. Furthermore, since the rolling element g112 easily slides down due to vibration, it is difficult to mechanize the manufacturing process of the first gear g101.
なお、図示および詳細な説明は省略するが、第4歯車g104の製造工程においても同様の理由で、 転動体g112が容易に滑落するため、 転動体g112の配列作業は煩雑な作業となる。また、 転動体g112の滑落は、内径側保持器g113および外径側保持器g114を第4歯車g104本体のそれぞれの端部に装着する際にも生じうる。例えば、内径側保持器を先に装着しようとすると、 転動体g112が外方に滑落することがある。内径側保持器と外径側保持器との間を部材で連絡することにより一体化すれば、内径側保持器および外径側保持器を第4歯車g104本体に同時に装着することが可能となる。従って、内径側保持器および外径側保持器のいずれか一方を先に装着することにより、転動体が保持されていない外方または内方に滑落することは防止できる。しかし、連絡部分は第4歯車g104の歯面上に設けざるをえず、第4歯車g104と第3歯車g103との噛合面に連結部分が挟まることとなり、歯車装置としての機能が害される。更に、振動により 転動体g112が容易に滑落するため、第4歯車g104の製造工程を機械化することも困難である。 Although illustration and detailed description are omitted, in the manufacturing process of the fourth gear g104, for the same reason, the rolling elements g112 easily slide down, so that the arrangement work of the rolling elements g112 is complicated. Moreover, the rolling-down of the rolling element g112 can also occur when the inner diameter side cage g113 and the outer diameter side cage g114 are attached to the respective ends of the fourth gear g104 main body. For example, when trying to attach the inner diameter side cage first, the rolling element g112 may slide outward. If the inner diameter side cage and the outer diameter side cage are integrated by communicating with each other by a member, the inner diameter side cage and the outer diameter side cage can be simultaneously mounted on the fourth gear g104 main body. . Therefore, it is possible to prevent the rolling elements from slipping outward or inward by attaching one of the inner diameter side retainer and the outer diameter side retainer first. However, the connecting portion must be provided on the tooth surface of the fourth gear g104, and the connecting portion is sandwiched between the meshing surfaces of the fourth gear g104 and the third gear g103, which impairs the function of the gear device. Furthermore, since the rolling element g112 easily slides down due to vibration, it is difficult to mechanize the manufacturing process of the fourth gear g104.
そこで、本発明はかかる実情を鑑みてなされたもので、転動体を凸歯として用いる歯車の製造を上記従来に比して容易にすることができる転動体保持器を供給することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rolling element cage capable of facilitating the manufacture of a gear using the rolling elements as convex teeth as compared with the conventional one. .
本発明にかかる転動体保持器は、揺動型歯車装置に用いられ、回転方向において等間隔に形成された半円柱状の凹溝と、凹溝に転動可能に支承された略円柱状の転動体とを備えるとともに、該転動体を凸歯として用いる歯車に装着して用いられる、前記転動体を保持するための転動体保持器である。また、前記歯車の径方向において内方から前記転動体を保持する内径側保持枠と、前記歯車の径方向において外方から前記転動体を保持する外径側保持枠と、前記内径側保持枠と前記外径側保持枠とを連結する連結部材を備える。更に、前記内径側保持枠および前記外径側保持枠は、前記凹溝と対応する位置に前記転動体を配設するための配設構造を有し、前記歯車に装着した状態において、前記連結部材は、前記内径側保持枠および前記外径側保持枠から取り外せる取外し構造を有する。 A rolling element cage according to the present invention is used in an oscillating gear device, and has a semi-cylindrical concave groove formed at equal intervals in the rotation direction, and a substantially cylindrical shape supported so as to be able to roll in the concave groove. A rolling element holder for holding the rolling element, the rolling element being mounted on a gear using the rolling element as a convex tooth. An inner diameter side holding frame that holds the rolling element from the inside in the radial direction of the gear; an outer diameter side holding frame that holds the rolling element from the outer side in the radial direction of the gear; and the inner diameter side holding frame And a connecting member that connects the outer diameter side holding frame. Further, the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame have an arrangement structure for arranging the rolling elements at a position corresponding to the concave groove, and in the state where the rolling element is mounted, The member has a detachable structure that can be detached from the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame.
上記構成によると、内径側保持枠および外径側保持枠は、凹溝と対応する位置に転動体を配設するための配設構造を有するため、転動体保持器を歯車に装着する前に、転動体を転動体保持器に配設することができる。また、転動体は凹溝と対応する位置に配設されるため、転動体を配設した転動体保持器を歯車に装着することにより、転動体を凹溝に転動可能に支承させることが可能となる。従って、歯車に形成された半円柱形状の凹溝に転動体を並べる必要がなく、転動体を凸歯として用いる歯車を上記従来に比して容易に製造することができる。 According to the above configuration, since the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame have an arrangement structure for arranging the rolling elements at positions corresponding to the concave grooves, before attaching the rolling element holder to the gear, The rolling element can be disposed in the rolling element holder. In addition, since the rolling element is disposed at a position corresponding to the concave groove, the rolling element can be supported in the concave groove so as to be able to roll by attaching the rolling element retainer provided with the rolling element to the gear. It becomes possible. Therefore, it is not necessary to arrange rolling elements in a semi-cylindrical concave groove formed in the gear, and a gear using the rolling elements as convex teeth can be easily manufactured as compared with the conventional one.
また、上記構成によると、連結部材は、歯車に装着した状態において、連結部材が取り外せる取外し構造を有するため、歯車の噛合面に連結部材が位置することにより、他の歯車と噛合する際に連結部材が挟まることが防止される。 In addition, according to the above configuration, since the connecting member has a detachable structure in which the connecting member can be removed in the state where the connecting member is mounted on the gear, the connecting member is positioned on the meshing surface of the gear so that the connecting member is connected when meshing with another gear. The member is prevented from being caught.
本発明にかかる転動体保持器は、前記取外し構造が、前記連結部材の少なくとも一部を、前記内径側保持枠および前記外径側保持枠に比してせん断強度を小さくすることによって形成されることが好ましい。 In the rolling element cage according to the present invention, the detaching structure is formed by reducing the shear strength of at least a part of the connecting member as compared with the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame. It is preferable.
上記構成によると、取り外し構造は、連結部材の少なくとも一部を、内径側保持枠および外径側保持枠に比してせん断強度を小さくすることによって形成される。せん断強度を小さくすることは、例えば内径側保持枠および外径側保持枠に比して当該部分の断面積を小さくすることにより容易に可能となる。従って、汎用かつ安価に取り外し構造を構成することができる。 According to the above configuration, the detaching structure is formed by reducing the shear strength of at least a part of the connecting member as compared with the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame. It is possible to easily reduce the shear strength by reducing the cross-sectional area of the portion as compared with, for example, the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame. Therefore, the detachable structure can be configured at a general purpose and inexpensively.
本発明にかかる転動体保持器は、前記配設構造が、前記転動体を嵌入するための溝であることが好ましい。 In the rolling element cage according to the present invention, it is preferable that the arrangement structure is a groove for inserting the rolling element.
配設構造が、転動体を嵌入するための溝であるため、簡単な構成で配設構造を実現できる。 Since the arrangement structure is a groove for inserting the rolling elements, the arrangement structure can be realized with a simple configuration.
本発明にかかる転動体保持器は、前記転動体を溝に誘導するための傾斜構造が前記内径側保持枠および前記外径側保持枠に形成されていることが好ましい。 In the rolling element retainer according to the present invention, it is preferable that an inclined structure for guiding the rolling element into the groove is formed in the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame.
転動体を溝に誘導するための傾斜構造が内径側保持枠および外径側保持枠に形成されているため、転動体を転動体保持器に配設することが容易に可能となる。 Since the inclined structure for guiding the rolling element to the groove is formed in the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame, the rolling element can be easily disposed in the rolling element holder.
本発明によれば、転動体を凸歯として用いる歯車を、上記従来に比して容易に製造することができるように改良された転動体保持器を供給することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to supply the rolling element holder improved so that the gear which uses a rolling element as a convex tooth can be manufactured easily compared with the said conventional.
本形態にかかる揺動型歯車装置の構造を、図面を用いて、以下に説明する。 The structure of the oscillating gear device according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態にかかる揺動型歯車装置は、略円筒形状ハウジング4と、ハウジングに挿入された略円柱状の第1の入力軸1、略円筒状の第2の入力軸2、略円柱状の出力軸3、および、第1から第4の歯車を含み、それぞれ軸受を介して支承されている。すなわち、2つの入力軸と、1つの出力軸を有する揺動型歯車装置である。
As shown in FIG. 1, the oscillating gear device according to the present embodiment includes a substantially cylindrical housing 4, a substantially columnar first input shaft 1 inserted into the housing, and a substantially cylindrical second input. The
略円柱形の第1の入力軸1は軸受11および軸受12を介して略円筒形のハウジング4に回転可能に支承されている。また、第1の入力軸1には、傘歯車である第1歯車g1(軸歯車)が歯面を軸方向において出力側(以下、単に、「出力側」という。)出力軸方向に向けて固定されている。また、第1歯車g1の出力側には回転部材であるベアリングギア5が配設されているとともに、ベアリングギア5の内輪51の軸方向において入力側(以下、単に、「入力側」という。)にはフェースギアである第2歯車g2(回転部材歯車)が形成されている。この第2歯車g2が第1歯車g1と噛合しているため、第1の入力軸1の回転状態においては、第1の入力軸1の回転力はベアリングギア5に伝達される。なお、内輪51の円周部分を、径方向において外方(以下、単に、「外方」という。)から取り囲むように、外輪52が設けられ、かつ、この内輪51と外輪52との間に転動体53が介接されることにより、ベアリング一体型の歯車であるベアリングギア5が形成されている。
The substantially cylindrical first input shaft 1 is rotatably supported by a substantially cylindrical housing 4 via a bearing 11 and a
また、ベアリングギア5の内輪51の出力側にはフェースギアである第3歯車g3(回転部材歯車)が形成されている。この第3歯車g3の更に出力側には、出力軸3が、軸受22および軸受23を介して、ハウジング4に回転可能に支承されている。また、出力軸3には傘歯車である第4歯車g4(軸歯車)が歯面を軸方向において入力側に向けて固定されている。この第4歯車g4には上述の第3歯車g3が噛合しているため、ベアリングギア5に伝達された回転力は、出力軸3に伝達される。なお、上記第1の入力軸1および出力軸3は同一の回転軸6を有している。
A third gear g3 (rotating member gear) that is a face gear is formed on the output side of the
上記第1歯車g1〜第4歯車g4を外方から取り囲むように、略円筒形の第2の入力軸2が、軸受22および軸受23を介して、ハウジング4に支承されている。この第2の入力軸2の内周面21は、回転軸6に対して偏芯した円筒形をなしている。更に、この内周面21に上述のベアリングギア5の外輪52が内嵌されている。その結果、外輪52ひいてはベアリングギア5は回転軸6に対して偏芯した状態で備えられている。
A substantially cylindrical
まず、第1の入力軸1および第2の入力軸2からの入力と出力軸3との関係について説明する。
First, the relationship between the input from the first input shaft 1 and the
まず、図1の状態において、第2の入力軸2を固定し、第1の入力軸1が回転状態にある場合について説明する。第2の入力軸2が固定されているため、内嵌されたベアリングギア5の外輪52も固定されている。従って、ベアリングギア5はその回転軸が固定された状態に保たれる。この状態において第1の入力軸1の回転力は、第1歯車g1および第2歯車g2を介して、ベアリングギア5に伝達されるとともに、ベアリングギア5に伝達された回転力は、第3歯車g3および第4歯車g4を介して、出力軸3に伝達されるため、第1の入力軸1の回転力は、第1歯車g1〜第4歯車g4のギア比に応じて減速され出力軸3に伝達される。
First, the case where the
次に、図1の状態において第1の入力軸1を固定し、第2の入力軸2が回転状態にある場合について説明する。第2の入力軸2が回転しているため、内嵌されたベアリングギア5の外輪52も回転する。ここで、第2の入力軸2の内周面21は、回転軸6に対して偏芯した円筒形をなしているため、外輪52を介してベアリングギア5全体が偏芯軸を変化させながら回転する揺動運動を行うことになる。ここで第1の入力軸1は固定されているため、第2の入力軸2の回転力は外輪52を介して、ベアリングギア5に伝達されるとともに、ベアリングギア5に伝達された回転力は、第3歯車g3および第4歯車g4を介して、出力軸3に伝達されるため、入力軸2の回転力は、第1歯車g1〜第4歯車g4のギア比に応じて減速され出力軸3に伝達される。このように第1の入力軸1または第2の入力軸2のいずれかが固定されている場合においては固定されていない入力軸からの回転力が第1歯車g1〜第4歯車g4のギア比に応じて減速され出力軸3に伝達される。
Next, the case where the first input shaft 1 is fixed and the
更に、図1の状態において第1の入力軸1および第2の入力軸2が回転状態にある場合について説明する。この場合にはベアリングギア5全体が揺動運動することによって第2の入力軸2の回転力が出力軸3に伝達されるとともに、第1の入力軸1の回転力も出力軸3に伝達される。従って、第1の入力軸1の回転力と第2の入力軸2の回転力との合力を出力軸3に伝達することができる。このように第1の入力軸1または第2の入力軸2のいずれもが固定されていない場合においては第1の入力軸1および第2の入力軸2からの回転力が、第1歯車g1〜第4歯車g4のギア比に応じて減速され出力軸3に伝達される。即ち、第1の入力軸1の回転力および第2の入力軸2の回転力をそれぞれ制御することにより、出力軸3の回転力を自在に変化させることが可能である。
Furthermore, the case where the 1st input shaft 1 and the
次に減速比について、場合を分けて説明する。まず、第2の入力軸2を固定し、第1の入力軸1が回転状態にある場合について説明する。第1歯車g1の歯数n1と第2歯車g2の歯数n2の比、つまりn1/n2に対応して、第1の入力軸1の回転がベアリングギア5に伝達される。例えば、第1歯車g1の歯数n1が100であり、第2歯車g2の歯数n2が102であれば、第1の入力軸1が1回転することにより第1歯車g1が1回転すると第2歯車g2が100/102回転し、第1の入力軸1の回転がベアリングギア5に伝達される。即ち、この場合100/102の第1段の減速が行われることとなる。
Next, the reduction ratio will be described separately for each case. First, the case where the
同様に、第3歯車g3の歯数n3と第4歯車g4の歯数n4の比、つまりn3/n4に対応して、第2の入力軸2の回転がベアリングギア5に伝達される。例えば、第3歯車g3の歯数n3が110であり、第4歯車g4の歯数n4が112であれば、ベアリングギア5の内輪51が1回転することにより第3歯車g3が1回転すると第4歯車g4が110/112回転し、第1の入力軸1の回転がベアリングギア5に伝達される。即ち、この場合110/112の第2段の減速が行われることとなる。従って、第1段および第2段の減速により、第1の入力軸1の回転は、n3/n4×n1/n2=(n1・n3)/(n2・n4)の減速比で減速されることとなる。上記例であれば110/112×100/102=(100・110)/(102・112)≒0.963、即ち約96.3%の減速比が得られる。
Similarly, the rotation of the
次に、第1の入力軸1を固定し、第2の入力軸2が回転状態にある場合について説明する。第1歯車g1の歯数n1と第2歯車g2の歯数n2の差、つまりn2−n1に対応して、第2の入力軸2の回転がベアリングギア5に伝達される。例えば、第1歯車g1の歯数n1が100であり、第2歯車g2の歯数n2が102であれば、第2の入力軸2が1回転することによりベアリングギア5が1回転すると第2歯車g2が102−100即ち2歯分の回転として、第2の入力軸2の回転がベアリングギア5に伝達される。従って減速比は(n2−n1)/n2となる。即ち、この場合(102−100)/102の第1段の減速が行われることとなる。
Next, a case where the first input shaft 1 is fixed and the
第2の入力軸2が回転状態にある場合、一方において、第4歯車g4の歯数n4と第3歯車g3の歯数n3の差、つまりn4−n3に対応して、第2の入力軸2の回転がベアリングギア5を介して出力軸3に伝達される。例えば、第3歯車g3の歯数n3が110であり、第4歯車g4の歯数n4が112であれば、ベアリングギア5の内輪51が1回転することにより第3歯車g3が1回転すると第4歯車g4が、112−110即ち2歯分の回転として、第2の入力軸2の回転が出力軸3に伝達される。従って減速比は(n4−n3)/n4となる。ここで、第1段の減速によって第1歯車g1の歯数n1と第2歯車g2との比だけ第3歯車g3の回転数が減ぜられるため、(n4−n3)/n4×n1/n2、即ち、この場合(112−110)/112×100/102の第2段の減速が行われることとなる。従って、第1段の減速と第2段の減速をあわせて、
(n2−n1)/n2+(n4−n3)/n4×n1/n2
即ち、(102−100)/102+(112−110)/112×100/102
≒0.0196+0.0175
=0.0371
即ち約3.71%の減速比が得られる。
When the
(N2-n1) / n2 + (n4-n3) / n4 × n1 / n2
That is, (102-100) / 102 + (112-110) / 112 × 100/102
≒ 0.0196 + 0.0175
= 0.0371
That is, a reduction ratio of about 3.71% is obtained.
このように第1歯車g1〜第4歯車g4の歯数n1〜n4を変えることにより減速比を自在に変えることが可能であり、特に第2の入力軸2からの入力に対しては、大きな減速比を容易に得ることが可能である。
As described above, the reduction gear ratio can be freely changed by changing the number of teeth n1 to n4 of the first gear g1 to the fourth gear g4, and is particularly large for the input from the
ここで、本実施形態における揺動型歯車装置においては、軸歯車に用いられている転動体を保持するための転動体保持器の形状を改善した点に特徴がある。以下に説明する。第1歯車g1と第2歯車g2との噛合部分を模式図的に表現した図2(a)、および第1歯車g1と第2歯車g2の噛合部分を拡大表示した図2(b)に示すように、第1歯車g1には半円柱状の凹溝g11が形成されているとともに、この凹溝g11には円柱状の転動体g12が転動可能に支持されている。なお、半円柱状の凹溝g11に円柱状の転動体g12が支持されているため、転動体g12の外周面の略半分が第2歯車g2側に突出しており、この突出部分が第1歯車g1の凸歯として機能する。一方、第1歯車g1に形成された凹溝g11と同様の凹溝g21が、第2歯車g2に形成されている。この凹溝g21が第2歯車g2の凹歯として機能する。即ち、転動体g12の第2歯車g2側に突出した部分が第2歯車g2の凹溝g21と噛合する。従って、転動体g12と凹溝g21の噛合時に生ずる摺動は、図2(b)に矢印で示した、転動体g12の転動によって吸収される。よって、バックラッシュを設ける必要がないため、かみ合わせ調整を精密に行うことが可能となり、振動や騒音を低減することができる。また、各歯車間に予圧を与えることができるため、かみ合わせ調整を一層精密に行うことが可能となり、振動や騒音を低減することができる。また、回転力の損失も少なくなる。 Here, the oscillating gear device according to the present embodiment is characterized in that the shape of the rolling element holder for holding the rolling elements used in the shaft gear is improved. This will be described below. FIG. 2A schematically shows the meshing portion between the first gear g1 and the second gear g2, and FIG. 2B shows the meshing portion between the first gear g1 and the second gear g2 in an enlarged manner. As described above, the first gear g1 is formed with a semi-cylindrical concave groove g11, and a cylindrical rolling element g12 is supported by the concave groove g11 so as to be able to roll. Since the cylindrical rolling element g12 is supported by the semi-cylindrical concave groove g11, approximately half of the outer peripheral surface of the rolling element g12 protrudes toward the second gear g2, and this protruding portion is the first gear. It functions as a convex tooth of g1. On the other hand, a concave groove g21 similar to the concave groove g11 formed in the first gear g1 is formed in the second gear g2. The concave groove g21 functions as a concave tooth of the second gear g2. That is, the portion of the rolling element g12 that protrudes toward the second gear g2 meshes with the concave groove g21 of the second gear g2. Therefore, the sliding that occurs when the rolling element g12 and the concave groove g21 are engaged is absorbed by the rolling of the rolling element g12 indicated by an arrow in FIG. Therefore, since it is not necessary to provide a backlash, it is possible to precisely adjust the meshing and reduce vibration and noise. In addition, since a preload can be applied between the gears, the meshing adjustment can be performed more precisely, and vibration and noise can be reduced. Further, the loss of rotational force is reduced.
より具体的には、図6に示すように、凹溝g11に挿入された転動体g12を内径側保持枠g13および外径側保持枠g14によって転動可能に保持する構造を、第1歯車g1は有している。ここで、図3に示すように、第1歯車g1本体に装着される前において、内径側保持枠g13および外径側保持枠g14は連結部材71によって連結され転動体保持器7を形成している。内径側保持枠g13および外径側保持枠g14にはそれぞれ転動体g12を配設するための配設構造である溝72,73が、第1歯車g1の回転方向Yにおいて等間隔に形成されている。更に、溝72,73と溝72,73との間には第1歯車g1本体に転動体保持器7を装着するための爪74,75が軸方向に延設されている。更に、転動体保持器7を第1歯車g1に装着した際に溝72,73の出力側となる部分には、内径側保持枠g13と外径側保持枠g14との間隔が出力側に向うにつれて漸増するように形成された傾斜構造76,77が設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 6, the first gear g1 has a structure in which the rolling elements g12 inserted in the concave grooves g11 are rotatably held by the inner diameter side holding frame g13 and the outer diameter side holding frame g14. Has. Here, as shown in FIG. 3, before the first gear g1 is mounted, the inner diameter side holding frame g13 and the outer diameter side holding frame g14 are connected by the connecting
かかる転動体保持器7を用いた第1歯車g1の製造工程は以下の通りである。まず、図4および図4におけるA−A断面図である図5(a)に示すように、転動体保持器7の溝72,73に、出力側から転動体g12をはめ込んでゆく。このとき、転動体g12は溝72,73によって支持されるため、容易に滑落や脱落が生ずることはない。また、溝72,73の出力側部分に設けられた傾斜構造76,77により、溝72,73に転動体g12を容易に導入することができる。転動体保持器7の溝72,73に必要個数の転動体g12がはめ込まれると、転動体保持器7と転動体g12が一体化される。
The manufacturing process of the 1st gear g1 using this rolling element holder |
次に一体化された転動体保持器7と転動体g12を第1歯車g1本体に装着する。また、図4におけるB−B断面図である図5(b)に示すように、転動体保持器7の爪74,75は互いに近づくように形成されているため、第1歯車g1本体に装着状態において、転動体保持器7を第1歯車に装着した状態におけるB−B断面図である図5(c)に示すように、第1歯車g1本体の凹部81に爪74,75を噛合させることができる。転動体保持器7を装着した後、連結部材71を取り外す。ここで、連結部材71と内径側保持枠g13との接続部分71a、および連結部材71と外径側保持枠g14との接続部分71bは、内径側保持枠g13および外径側保持枠g14に比して小さな断面を有しているため、せん断強度の小さい構造となっている。従って、接続部分71aおよび接続部分71bにせん断力を加えることにより、内径側保持枠g13および外径側保持枠g14に損傷を与えることなく、不要となった連結部材71を取り外すことができる。このように、連結部材71を取り外すことにより、第1歯車g1と第2歯車g2との噛合面に連結部材71が挟まり、歯車装置としての機能を損ねることを防止できる。
Next, the integrated rolling
なお、第4歯車g4の構造および製造方法については第1歯車g1と同様であるため、図示および詳細な説明を省略する。 Since the structure and manufacturing method of the fourth gear g4 are the same as those of the first gear g1, illustration and detailed description thereof will be omitted.
上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、以下のような効果を得ることができる。 According to the oscillating gear device of the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1)上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、内径側保持枠g13および外径側保持枠g14は、凹溝g11と対応する位置に転動体g12を配設するための配設構造を有するため、転動体保持器7を第1歯車g1に装着する前に、転動体g12を転動体保持器7に配設することができる。また、転動体g12は凹溝g11と対応する位置に配設されるため、転動体g12を配設した転動体保持器7を第1歯車g1に装着することにより、転動体g12を凹溝g11に転動可能に支承させることが可能となる。従って、第1歯車g1に形成された半円柱形状の凹溝g11に転動体g12を並べる必要がなく、転動体g12を凸歯として用いる第1歯車g1を上記従来に比して容易に製造することができる。
(1) According to the oscillating gear device of the above embodiment, the inner diameter side holding frame g13 and the outer diameter side holding frame g14 are arranged to arrange the rolling elements g12 at positions corresponding to the concave grooves g11. Therefore, the rolling element g12 can be disposed in the rolling
(2)上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、連結部材71は、第1歯車g1に装着した状態において、連結部材71が取り外せる取外し構造を有するため、第1歯車g1の噛合面に連結部材71が位置することにより、第2歯車g2と噛合する際に連結部材71が挟まることが防止される。
(2) According to the oscillating gear device of the above embodiment, the connecting
(3)上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、連結部材71の接続部分71a,71bは、内径側保持枠g13および外径側保持枠g14に比してせん断強度を小さくすることによって形成された取り外し構造になっている。接続部分71a,71bに設けられた取り外し構造は、内径側保持枠および外径側保持枠に比して当該部分の断面積を小さくすることにより実現しているため、容易に形成できる。従って、汎用かつ安価に取り外し構造を構成することができる。
(3) According to the oscillating gear device of the above-described embodiment, the
(4)上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、転動体g12を配設するための配設構造は、転動体g12を嵌入するための溝72,73であるため、簡単な構成で配設構造を実現できる。
(4) According to the oscillating gear device of the above embodiment, since the arrangement structure for arranging the rolling element g12 is the
(5)上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、転動体g12を溝72,73に誘導するための傾斜構造76、77が内径側保持枠g13および外径側保持枠g14に形成されているため、転動体g12を転動体保持器7に配設することが容易である。
(5) According to the oscillating gear device of the above embodiment, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
・上記実施形態においては、溝72,73の出力側部分には傾斜構造76,77が設けられているが、他の構成であっても良い。例えば、転動体g12を導入するための他の構造を設けても良いし、転動体g12の導入に困難がなければ特段の構造を設けなくても良い。
In the above embodiment, the
・上記実施形態においては、転動体g12を配設するための配設構造として溝72および73を設けているが、凹溝g11と対応する転動体保持器上の位置に転動体g12を配設するための配設構造であれば、他の構成であっても良い。
In the above embodiment, the
・上記実施形態においては、2つの入力軸と、1つの出力軸を有する揺動型歯車装置に本発明を適用したが、1つの入力軸と、1つの出力軸を有する揺動型歯車装置に本発明を適用しても良い。例えば第1歯車g1がハウジングに固定されており、第2入力軸のみから入力される構成であっても良い。 In the above embodiment, the present invention is applied to an oscillating gear device having two input shafts and one output shaft. However, the present invention is applied to an oscillating gear device having one input shaft and one output shaft. The present invention may be applied. For example, the first gear g1 may be fixed to the housing and input from only the second input shaft.
本発明は、製造容易な転動体保持器に関するものであるため、小型で高減速比を要する機器に広く利用可能である。 Since the present invention relates to a rolling element holder that is easy to manufacture, the present invention can be widely used for small devices that require a high reduction ratio.
1…第1の入力軸、2…第2の入力軸、3…出力軸、4…ハウジング、5…ベアリングギア(回転部材)、6…回転軸、7…転動体保持器、11…軸受、12…軸受、21…内周面、22…軸受、23…軸受、51…内輪、52…外輪、53…転動体、71 連結部材、g1…第1歯車、g2…第2歯車、g3…第3歯車、g4…第4歯車、g11…凹溝、g12…転動体、g13…内径側保持枠、g14…外径側保持枠、g21…凹溝、71a…接続部分、71b…接続部分、72…溝、72,73…溝、74,75…爪、76,77…傾斜構造、81…凹部、101…第1の入力軸、104…ハウジング、105…ベアリングギア、111…軸受、121…軸受、151…内輪、152…外輪、153…転動体、g101…第1歯車、g102…第2歯車、g103…第3歯車、g104…第4歯車、g111…凹溝、g112…転動体、g113…内径側保持器、g114…外径側保持器、g116…端部、g117…端部、g122…壁面、g131…凹溝、g141…凹溝。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st input shaft, 2 ... 2nd input shaft, 3 ... Output shaft, 4 ... Housing, 5 ... Bearing gear (rotating member), 6 ... Rotating shaft, 7 ... Rolling body holder, 11 ... Bearing, DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記歯車の径方向において内方から前記転動体を保持する内径側保持枠と、
前記歯車の径方向において外方から前記転動体を保持する外径側保持枠と、
前記内径側保持枠と前記外径側保持枠とを連結する連結部材を備え、
前記内径側保持枠および前記外径側保持枠は、前記凹溝と対応する位置に前記転動体を配設するための配設構造を有し、
前記歯車に装着した状態において、前記連結部材は、前記内径側保持枠および前記外径側保持枠から取り外せる取外し構造を有することを特徴とする転動体保持器。 The oscillating gear device includes a semi-cylindrical concave groove formed at equal intervals in the rotation direction, and a substantially cylindrical rolling element supported so as to be able to roll in the concave groove. A rolling element holder for holding the rolling element, which is used by being mounted on a gear that uses the moving element as convex teeth,
An inner diameter side holding frame that holds the rolling elements from the inside in the radial direction of the gear;
An outer diameter side holding frame that holds the rolling elements from the outside in the radial direction of the gear;
A connecting member for connecting the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame;
The inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame have an arrangement structure for arranging the rolling elements at positions corresponding to the concave grooves,
The rolling element holder according to claim 1, wherein the connecting member has a detachable structure that can be detached from the inner diameter side holding frame and the outer diameter side holding frame in a state of being mounted on the gear.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008074710A JP2009228783A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Rolling element retainer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008074710A JP2009228783A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Rolling element retainer |
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JP2008074710A Pending JP2009228783A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Rolling element retainer |
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2008
- 2008-03-21 JP JP2008074710A patent/JP2009228783A/en active Pending
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