JP2010014241A - Eccentric reduction gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケース内において、ピン内歯に噛み合う外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される偏心型減速機に関する。 The present invention provides an eccentric type in which an external gear meshing with a pin internal tooth rotates eccentrically with the rotation of the crankshaft and the position of the external gear with respect to a carrier that rotatably holds the crankshaft is regulated in the case. Related to reducer.
各種産業用機械等においては、大きい減速比を実現可能な減速機として偏心型減速機が用いられている。このような偏心型減速機として、特許文献1では、ケース内において、ピン内歯に噛み合う外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される偏心型減速機が開示されている。この偏心型減速機においては、第1フランジ体及び第2フランジ体として形成されたキャリアには、その全周に亘って、キャリアに対する外歯歯車の軸方向の位置を規制する規制部が設けられている。一方、特許文献2においては、キャリアに対する外歯歯車の位置が規制される偏心型減速機でなく、外歯歯車同士の位置が規制される偏心型減速機が開示されている。特許文献2の偏心型減速機では、複数の外歯歯車における対向する面にそれぞれ凸部が設けられ、外歯歯車同士の位置が規制される。そして、この凸部には切欠部が設けられている。尚、特許文献2の偏心型減速機では、軸方向において一番外側に位置する外歯歯車の外側面においては、切欠部が設けられていない外側凸部が設けられている。そして、外歯歯車の全周に亘って形成された外側凸部は、第1支持フランジ及び第2支持フランジとして形成されたキャリアをケースに対して回転自在に保持する軸受に当接し、これにより、外歯歯車の前記軸受に対する位置が規制されている。
In various industrial machines and the like, an eccentric type reduction gear is used as a reduction gear capable of realizing a large reduction ratio. As such an eccentric type speed reducer, in
特許文献1に開示の偏心型減速機では、外歯歯車の位置を規制する規制部がキャリアの全周に亘って形成されている。このため、ケース内の潤滑油の流動が、キャリアと外歯歯車との間では阻止されることになる。一方、特許文献2に開示の偏心型減速機では、外歯歯車間では潤滑油が流動するものの、外歯歯車とその外側凸部が当接する軸受との間では潤滑油の流動が阻止されるため、キャリアと外歯歯車との間での潤滑油の流動が阻まれることになる。また、特許文献2の偏心型減速機では、外歯歯車同士の位置を規制する凸部が、互いに揺動する外歯歯車に設けられているため、揺動しても当接するために十分な大きさが確保された大きな寸法の凸部が必要となる。尚、特許文献2の図7に開示されたような小型の凸部の場合、外歯歯車の揺動に伴って凸部同士が摺動すると、凸部における角部分で相手側の凸部を削ってしまうような損傷を生ずる虞がある。
In the eccentric type reduction gear disclosed in
本発明は、上記実情に鑑みることにより、キャリアに対する外歯歯車の位置を規制する規制部が設けられた偏心型減速機において、規制部に損傷が生じることを抑制するとともに規制部の小型化を図ることができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる、偏心型減速機を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention suppresses the occurrence of damage to the restricting portion and reduces the size of the restricting portion in the eccentric reduction gear provided with the restricting portion that restricts the position of the external gear with respect to the carrier. An object of the present invention is to provide an eccentric type speed reducer that can improve the fluidity of the lubricating oil between the carrier and the external gear.
上記目的を達成するための第1発明に係る偏心型減速機は、ケースと、前記ケースの内周に配置され、ピン状の部材として形成された複数のピン内歯と、前記ケースに収納されるとともに、前記ピン内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車と、前記外歯歯車に形成されたクランク用孔を貫通し、回転することで前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸と、前記クランク軸に形成され、前記クランク用孔に配置されるとともに当該クランク軸の回転中心線に対して偏心するよう設けられた偏心部と、前記偏心部を前記クランク用孔において前記外歯歯車に対して回転自在に保持する外歯用軸受と、前記クランク軸の一端側及び他端側をクランク軸軸受を介して回転自在に保持するキャリアと、前記キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、前記キャリアに形成され、前記外歯歯車に当接して前記外歯歯車の当該キャリアに対する軸方向の位置を規制する規制部と、を備えている。そして、第1発明に係る偏心型減速機は、前記規制部は、前記外歯歯車に向かって突出するとともに前記外歯歯車に対して当接する複数の突起として形成され、前記複数の突起は、前記キャリアの周方向に沿って分散して配置されるように設けられ、前記外歯歯車において前記複数の突起が当接する部分が、平面に形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an eccentric speed reducer according to a first aspect of the present invention includes a case, a plurality of pin internal teeth formed as pin-shaped members disposed on the inner periphery of the case, and housed in the case. In addition, the external gear that has external teeth meshing with the pin internal teeth and the crank hole formed in the external gear pass through and rotate to eccentrically rotate the external gear. A crankshaft to be formed, an eccentric portion formed in the crankshaft, disposed in the crank hole and provided eccentric to a rotation center line of the crankshaft, and the eccentric portion in the crank hole An external gear bearing rotatably held with respect to the external gear, a carrier that rotatably holds one end side and the other end side of the crankshaft via a crankshaft bearing, and a pinio fixed to the carrier Includes an output shaft is mounted, it is formed on the carrier, and a regulating portion for regulating the position in the axial direction with respect to the carrier of the external gear abuts with the external gear. In the eccentric type reduction gear according to the first aspect of the invention, the restriction portion is formed as a plurality of protrusions that protrude toward the external gear and abut against the external gear, and the plurality of protrusions are It is provided so that it may disperse | distribute and arrange | position along the circumferential direction of the said carrier, The part which these protrusions contact | abut in the said external gear is formed in the plane, It is characterized by the above-mentioned.
この発明によると、キャリアに形成されて外歯歯車のキャリアに対する軸方向(外歯歯車の軸方向)の位置を規制する規制部が、キャリアの周方向に沿って分散配置されて外歯歯車に当接する複数の突起として形成されている。このため、ケース内の潤滑油が突起間を流動することになり、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。そして、流動性が向上することで、ケース内の潤滑油がクランク軸軸受及び外歯用軸受に効率良く循環供給され、クランク軸軸受及び外歯用軸受の潤滑性も向上させることができる。また、複数の突起がキャリアに形成されるため、外歯歯車同士に規制部を設ける場合に比べて、キャリア側の突起と外歯歯車との相対的な揺動範囲が小さくなり、突起を小さく形成して規制部の小型化を図ることができる。また、外歯歯車において突起が当接する部分が平面に形成されているため、外歯歯車の揺動に伴って突起同士が摺動することがそもそも無く、突起における角部分で相手側の突起を削ってしまうような損傷を生ずることも防止できる。このため、更に突起を小さく形成することができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を高めることができる。 According to the present invention, the restriction portions that are formed on the carrier and restrict the position of the external gear in the axial direction (the axial direction of the external gear) with respect to the carrier are distributed and arranged along the circumferential direction of the carrier. It is formed as a plurality of protrusions that come into contact. For this reason, the lubricating oil in the case flows between the protrusions, and the fluidity of the lubricating oil between the carrier and the external gear can be improved. By improving the fluidity, the lubricating oil in the case is efficiently circulated and supplied to the crankshaft bearing and the external tooth bearing, and the lubricity of the crankshaft bearing and the external tooth bearing can also be improved. In addition, since a plurality of protrusions are formed on the carrier, the relative swinging range between the carrier-side protrusion and the external gear becomes smaller and the protrusion can be made smaller than when a restricting portion is provided between the external gears. It can be formed to reduce the size of the restricting portion. In addition, since the portion where the protrusion abuts on the external gear is formed into a flat surface, the protrusions do not slide with each other as the external gear swings. It is also possible to prevent damage such as scraping. For this reason, a protrusion can be further made small and the fluidity | liquidity of the lubricating oil between a carrier and an external gear can be improved.
従って、本発明によると、キャリアに対する外歯歯車の位置を規制する規制部が設けられた偏心型減速機において、規制部に損傷が生じることを抑制するとともに規制部の小型化を図ることができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。 Therefore, according to the present invention, in the eccentric type reduction gear provided with the restriction portion for restricting the position of the external gear with respect to the carrier, it is possible to suppress the restriction portion from being damaged and to reduce the size of the restriction portion. The fluidity of the lubricating oil between the carrier and the external gear can be improved.
第2発明に係る偏心型減速機は、第1発明の偏心型減速機において、前記キャリアとして、前記クランク軸の一端側を前記クランク軸軸受を介して回転自在に保持する基部キャリアと、前記クランク軸の他端側を前記クランク軸軸受を介して回転自在に保持する端部キャリアと、が設けられ、前記基部キャリアと前記端部キャリアとは、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置された支柱を介して連結され、前記外歯歯車として、第1外歯歯車と第2外歯歯車とが設けられ、前記複数の突起として、前記基部キャリアに形成されて前記第1外歯歯車に当接する複数の基部側突起と、前記端部キャリアに形成されて前記第2外歯歯車に当接する複数の端部側突起と、が設けられ、前記第1外歯歯車において前記複数の基部側突起が当接する部分と、前記第2外歯歯車において前記複数の端部側突起が当接する部分とが、平面に形成されていることを特徴とする。 An eccentric speed reducer according to a second aspect of the invention is the eccentric speed reducer according to the first aspect, wherein the carrier is a base carrier that rotatably holds one end side of the crankshaft via the crankshaft bearing, and the crank. An end carrier that rotatably supports the other end side of the shaft via the crankshaft bearing, and the base carrier and the end carrier are between the base carrier and the end carrier. A first external gear and a second external gear are provided as the external gears, and the first external teeth are formed on the base carrier as the plurality of protrusions. A plurality of base-side protrusions that contact the gear, and a plurality of end-side protrusions that are formed on the end carrier and contact the second external gear. The base side protrusion is A portion for the plurality of end-side protrusion in the second external gear abutting portion, characterized in that it is formed in a plane.
この発明によると、基部キャリアには第1外歯歯車に当接する複数の基部側突起が、端部キャリアには第2外歯歯車に当接する複数の端部側突起が、それぞれ形成されている。このため、複数の基部側突起及び複数の端部側突起に損傷が生じることを抑制するとともにこれらの突起の小型化を図ることができ、基部キャリアと第1外歯歯車との間の潤滑油の流動性、及び端部キャリアと第2外歯歯車との間の潤滑油の流動性のいずれも向上させることができる。 According to the present invention, the base carrier is formed with a plurality of base side protrusions that contact the first external gear, and the end carrier is formed with a plurality of end side protrusions that contact the second external gear. . For this reason, it is possible to suppress the occurrence of damage to the plurality of base-side protrusions and the plurality of end-side protrusions, and to reduce the size of these protrusions. The lubricating oil between the base carrier and the first external gear And the fluidity of the lubricating oil between the end carrier and the second external gear can be improved.
第3発明に係る偏心型減速機は、第2発明の偏心型減速機において、前記複数の基部側突起及び前記複数の端部側突起は、前記支柱よりも前記キャリアにおける半径方向の外側に配置されていることを特徴とする。 An eccentric speed reducer according to a third aspect of the invention is the eccentric speed reducer according to the second aspect of the invention, wherein the plurality of base side projections and the plurality of end side projections are arranged on the outer side of the carrier in the radial direction than the support column. It is characterized by being.
この発明によると、複数の基部側突起及び複数の端部側突起が支柱よりもキャリアの半径方向における外側に配置されているため、旋盤を用いて容易に突起の加工を行うことができる。尚、支柱よりも半径方向の内側に突起が形成されている場合、エンドミルのような高価な設備が必要となり製造設備コストの増大を招いてしまうことになる。また、複数の基部側突起及び複数の端部側突起がキャリアの外周側の部分に設けられることになるため、外歯歯車における外周側の部分に突起が当接することになる。これにより、外歯歯車をキャリアに対してより安定して支持することができ、外歯歯車の軸方向の隙間における傾きを低減してより外歯歯車の姿勢を保持し易い支持構造を実現することができる。 According to the present invention, since the plurality of base side protrusions and the plurality of end side protrusions are arranged outside the support in the radial direction of the carrier, the protrusions can be easily processed using a lathe. In addition, when the protrusion is formed on the inner side in the radial direction from the support column, an expensive facility such as an end mill is required, resulting in an increase in manufacturing facility cost. In addition, since the plurality of base side protrusions and the plurality of end side protrusions are provided on the outer peripheral side portion of the carrier, the protrusions come into contact with the outer peripheral side portion of the external gear. As a result, the external gear can be supported more stably with respect to the carrier, and a support structure that can easily maintain the posture of the external gear by reducing the inclination of the external gear in the axial gap is realized. be able to.
また、上記の第3発明においては、更に、複数の基部側突起及び複数の端部側突起が、キャリアの周方向における支柱間に配置されるとともに支柱よりもキャリアの半径方向の外側に配置されていることが望ましい。支柱のキャリアに連結する根元部分における隅部には、応力集中緩和のために隅R部分(隅部の肉盛り部分としての曲面に形成された部分)が必要となる。しかしながら、複数の基部側突起及び複数の端部側突起が支柱間の外周に配置されることで、上記隅R部分との干渉を防止してスペース効率よく複数の突起を配置することができる。 In the third aspect of the invention, the plurality of base side protrusions and the plurality of end side protrusions are further disposed between the support pillars in the circumferential direction of the carrier, and are arranged outside the support in the radial direction of the carrier. It is desirable that A corner R portion (a portion formed on a curved surface as a built-up portion of the corner portion) is required at the corner portion at the base portion connected to the carrier of the support column in order to reduce stress concentration. However, the plurality of base-side protrusions and the plurality of end-side protrusions are arranged on the outer periphery between the columns, so that interference with the corner R portion can be prevented and the plurality of protrusions can be arranged in a space efficient manner.
第4発明に係る偏心型減速機は、第1発明乃至第3発明のいずれかの偏心型減速機において、前記複数の突起は、前記キャリアに形成されて前記クランク軸を回転自在に保持するクランク保持部の周囲において配置されていることを特徴とする。 An eccentric speed reducer according to a fourth aspect of the present invention is the eccentric speed reducer according to any one of the first to third aspects, wherein the plurality of protrusions are formed on the carrier and rotatably hold the crankshaft. It arrange | positions around the holding | maintenance part, It is characterized by the above-mentioned.
この発明によると、複数の突起がクランク保持部の周囲に配置されるため、外歯歯車におけるクランク軸から外力が作用する位置に近いクランク軸近傍の位置で、複数の突起により外歯歯車を支持することができ、外歯歯車の軸方向の隙間における傾きを低減し、クランク軸軸受におけるころ部材の偏当たりの発生を抑制できる。 According to the present invention, since the plurality of protrusions are arranged around the crank holding portion, the external gear is supported by the plurality of protrusions at a position in the vicinity of the crankshaft near the position where the external force acts from the crankshaft in the external gear. The inclination of the external gear in the axial gap can be reduced, and the occurrence of uneven contact of the roller member in the crankshaft bearing can be suppressed.
本発明によると、キャリアに対する外歯歯車の位置を規制する規制部が設けられた偏心型減速機において、規制部に損傷が生じることを抑制すると共に規制部の小型化を図ることができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。 According to the present invention, in the eccentric type reduction gear provided with the restriction portion for restricting the position of the external gear with respect to the carrier, the restriction portion can be prevented from being damaged and the restriction portion can be reduced in size. The fluidity of the lubricating oil between the gear and the external gear can be improved.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る偏心型減速機は、産業用ロボットや種々の工作機械等の各種産業用機械や建設機械等において広く適用することができる。尚、例えば、風車においては、近年、ブレード(羽根)の直径が大きくなる傾向にあることから、風向きに合わせて風車のナセルを旋回させるための首振り用の駆動装置であるヨー(Yaw)駆動装置として、寸法の大型化を抑制しつつ且つ高出力仕様の(負荷容量の大きな)減速機が要求される状況にある。このため、本実施形態に係る偏心型減速機は、風車用ヨー駆動装置として用いられると好適である。また、この例に限らず、ケース内において、ピン内歯に噛み合う外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される偏心型減速機に関して、広く適用することができるものである。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The eccentric speed reducer according to the embodiment of the present invention can be widely applied to various industrial machines such as industrial robots and various machine tools, construction machines, and the like. For example, in a windmill, since the diameter of a blade (blade) tends to increase in recent years, yaw driving that is a driving device for swinging to turn the nacelle of the windmill in accordance with the wind direction. As a device, a reduction gear with a high output specification (large load capacity) is required while suppressing an increase in size. For this reason, the eccentric type reduction gear according to the present embodiment is preferably used as a yaw drive device for a windmill. In addition to this example, the external gear meshing with the pin internal teeth rotates eccentrically with the rotation of the crankshaft in the case, and the position of the external gear relative to the carrier that rotatably holds the crankshaft is restricted. As for the eccentric type reduction gear to be used, it can be widely applied.
図1は、本発明の一実施の形態に係る偏心型減速機1を示す断面図である。偏心型減速機1は、例えば、風車のナセルを旋回させる風車用ヨー駆動装置として用いられ、上側に配置されるモータ100から入力された回転を減速して伝達して出力する。そして、偏心型減速機1は、ケース11、ピン内歯22、前段減速部12、後段減速部13、出力軸14等を備えて構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an
図1に示すように、偏心型減速機1は、下側に配置された一端側においてケース11から突出するように位置する出力軸14にピニオン101が取り付けられ、上側に配置された他端側においてケース11に対してモータ100が取り付けられる。そして、偏心型減速機1においては、上側に配置されたモータ100から入力された回転力をケース11内に配置された前段減速部12及び後段減速部13を介して減速して伝達して出力軸14に取り付けられたピニオン101に出力する。偏心型減速機1が風車用ヨー駆動装置として用いられる場合には、偏心型減速機1は、ピニオン101が風車のタワーの上部に固定された歯車と噛み合うように配置される。そして、モータ100からの駆動力に伴って偏心型減速機1が作動してピニオン101が回転することで、風車のナセルが旋回する。尚、図1及び後述する図2においては、偏心型減速機1の回転中心線Pを一点鎖線で示しており、回転中心線Pに対して左側に表した断面と右側に表した断面とで周方向(回転中心線Pを中心とした周方向)における異なる角度の断面を図示している。また、以下の説明においては、偏心型減速機1にて、出力軸14が配置される下側である出力側を一端側として、モータ100が配置される上側である入力側を他端側として説明する。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、偏心型減速機1のケース11は、筒状の第1ケース部11aと第1ケース部11aの他端側に配置される第2ケース部11bとで構成され、これらの縁部同士がボルトで連結されている。ケース11の内部には、前段減速部12、後段減速部13等が収納され、前段減速部12、後段減速部13、及び出力軸14は、偏心型減速機1の回転中心線P(図1において一点鎖線で図示)の方向である軸方向に沿って直列に配置されている。ケース11は、一端側(第1ケース部11aの端部側)が開口形成され、他端側(第2ケース部11bの端部側)には前述のようにモータ100が固定されている。尚、ケース11における所定の箇所には、ケース11内に潤滑油を供給するための給油口と、ケース11内に封入された潤滑油を排出するための排油口とが設けられ、ケース11内への潤滑油の供給や入れ替えを行うことができるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
図2は、図1における後段減速部13及びその近傍を拡大して示す断面図である。図1及び図2に示すように、ピン内歯22は、複数設けられており、第1ケース部11aの内周に形成されたピン溝52に嵌め込まれて取り付けられることで、ケース11の内周に配置されている。ピン内歯22(図1及び図2では断面でなく外形を図示)は、ピン状の部材(丸棒状の部材)として形成され、その長手方向が回転中心線Pと平行に位置するように配置されるとともに、ケース11の内周において周方向に沿って等間隔で配列され、後述する外歯歯車28の外歯31と噛み合うように構成されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the rear-
図1に示すように、前段減速部12は、モータ100からの回転駆動力が伝達される1段の遊星歯車機構と、入力ギア15とを備えて構成され、遊星歯車機構は、遊星キャリア16、プラネタリギア17、リングギア18を備えて構成されている。プラネタリギア17は、ケース11の内部に向かって突出するように配置されたモータ100の回転軸100aの周囲に複数個配置されて回転軸100aの一端側に形成された歯車と噛み合い、回転軸100aに対して偏心型減速機1の径方向(回転中心線Pに対して垂直な方向)に位置している。遊星キャリア16は、回転軸100aを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数のプラネタリギア17を回転自在に保持するとともに公転動作を行う遊星枠として形成されている。リングギア18は、内周に歯が形成されてプラネタリギア17が噛み合うリング状の歯車として設けられ、第2ケース部11bにおいて複数個所から内側に張り出すように形成された部分に対して固定されている。
As shown in FIG. 1, the front
入力ギア15は、図1及び図2に示すように、軸状の歯車部材として設けられ、回転中心線P上に配置されている。入力ギア15には、その一端側には後述するスパーギア49に噛み合う歯車部分15aが形成され、その他端側には遊星キャリア16の内周部分に対して連結されるスプラインが形成されている。これにより、入力ギア15は、プラネタリギア17、リングギア18、及び遊星キャリア16を介して減速して伝達された回転軸100aからの回転駆動力をスパーギア49に入力するように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1及び図2に示すように、後段減速部13は、スパーギア49、クランク軸23、基部キャリア25、端部キャリア26、支柱27、外歯歯車28、クランク軸軸受(34、35)、外歯用軸受(53、54)、規制部(55、56)等を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the rear
図1及び図2に示すスパーギア49は、入力ギア15の歯車部分15aと噛み合うように入力ギア15の周囲に複数個(本実施形態では4個)配置されており、入力ギア15に対して偏心型減速機1の径方向に位置している。スパーギア49は、中央部分に貫通孔が形成され、この貫通孔においてクランク軸23の他端側に対してスプライン結合により固定されている。
A plurality of spur gears 49 shown in FIGS. 1 and 2 (four in this embodiment) are arranged around the
図1及び図2に示すクランク軸23は、回転中心線Pを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数(本実施形態では4つ)配置されており、その軸方向(回転中心線Qの方向)が回転中心線Pと平行になるように配置されている。各クランク軸23(図1及び図2では、断面でなく外形を図示)は、外歯歯車28に形成されたクランク用孔30をそれぞれ貫通するように配置されており、回転することで外歯歯車28を偏心させて回転させる軸部材として設けられている。そして、クランク軸23は、自らの回転(自転)に伴う外歯歯車の回転とともに、公転動作を行うことになる。
A plurality of
また、クランク軸23には、第1偏心部23a、第2偏心部23b、第1軸部23c、及び第2軸部23dが形成され、一端側から、第1軸部23c、第1偏心部23a、第2偏心部23b、第2軸部23dの順番で直列に設けられている。第1偏心部23a及び第2偏心部23bが、本実施形態の偏心部を構成している。第1偏心部23a及び第2偏心部23bは、軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成され、それぞれの中心位置がクランク軸23の回転中心線Qに対して偏心するように設けられている。また、第1偏心部23a及び第2偏心部23bは外歯歯車28のクランク用孔30に配置されている。
Further, the
クランク軸23の一端側に設けられた第1軸部23cはころ軸受として構成された第1クランク軸軸受34を介して基部キャリア25に対して回転自在に保持されている。クランク軸23の他端側に設けられた第2軸部23dはころ軸受として構成された第2クランク軸軸受35を介して端部キャリア26に対して回転自在に保持されている。尚、第1クランク軸軸受34及び第2クランク軸軸受35が、本実施形態のクランク軸軸受を構成している。また、第2軸部23dには、第2クランク軸軸受35から他端側に突出するように位置するその端部において、前述したように、スパーギア49が固定されている。
A
外歯歯車28は、図1及び図2に示すように、ケース11内に収納されており、この外歯歯車28としては、ケース11内で平行に配置される第1外歯歯車28aと第2外歯歯車28bとが設けられている。第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28bにはそれぞれ、クランク軸23が貫通するクランク用孔30、及び、支柱27が貫通する支柱貫通孔48が形成されている。第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28bは、回転中心線Pと平行な方向において、クランク用孔30及び支柱貫通孔48の位置がそれぞれ対応するように配置されている。第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28bのクランク用孔30は、円形孔として形成され、クランク軸23に対応して第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28bの周方向に沿って均等角度の位置に複数(本実施形態では4つ)配置されている。尚、第1外歯歯車28aのクランク用孔30に第1偏心部23aが配置され、第2外歯歯車28bのクランク用孔30に第2偏心部23bが配置される。支柱貫通孔48は、支柱27の断面形状に対応した孔として形成され、支柱27に対応して外歯歯車28の周方向に沿った均等角度の位置に複数(本実施形態では4つ)配置されている。また、支柱貫通孔48は、第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28bの周方向において、クランク用孔30と交互に形成されている。尚、支柱貫通孔48には、支柱27が遊嵌状態で貫通している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28bのそれぞれの外周には、ピン内歯22に噛み合う外歯31が設けられている。本実施形態では、第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28bの外歯31の歯数は、ピン内歯22の歯数よりも1個少なくなるように設けられている。このため、クランク軸23が回転するごとに、噛み合う外歯31とピン内歯22との噛み合いがずれ、外歯歯車28(28a、28b)が偏心して揺動回転するように構成されている。尚、外歯31とピン内歯22との歯数差は、複数個であってもよい。
In addition,
図2によく示すように、第1外歯用軸受53は、クランク軸23の第1偏心部23aを第1外歯歯車28aのクランク用孔30においてこの第1外歯歯車28aに対して回転自在に保持する軸受として設けられている。第1外歯用軸受53は、ニードルころ部材又は円筒ころ部材として構成される複数のころ部材53aを備えて構成されている。また、第2外歯用軸受54は、クランク軸23の第2偏心部23bを第2外歯歯車28bのクランク用孔30においてこの第2外歯歯車28bに対して回転自在に保持する軸受として設けられている。第2外歯用軸受54は、第1外歯用軸受53と同様に、ニードルころ部材又は円筒ころ部材として構成される複数のころ部材54aを備えて構成されている。第1外歯用軸受53及び第2外歯用軸受54が、本実施形態の外歯用軸受を構成している。
As shown in FIG. 2, the first external gear bearing 53 rotates the first
図1及び図2に示すように、クランク軸23の一端側及び他端側をクランク軸軸受(34、35)を介して回転自在に保持するとともに出力軸14が固定されるキャリアとして、基部キャリア25及び端部キャリア26が設けられている。基部キャリア25は、その一端側において出力軸14が一体に形成されてケース11内に配置されている(出力軸14は一体に形成されることで基部キャリア25に固定されている)。基部キャリア25は、その他端側にクランク保持穴50が形成され、このクランク保持穴50によって各クランク軸23の一端側をその第1軸部23cにて第1クランク軸軸受34を介して回転自在に保持している。クランク保持穴50は、回転中心線Pを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に形成されている。また、基部キャリア25は、その外周側において、ころ軸受36を介して第1ケース部11aの内周側に対して回転自在に保持されている。基部キャリア25に対しては、その外周に沿って配置されるリング状の部材として設けられた位置決め部材44が固定されている。そして、ころ軸受36は、その一端側が位置決め部材44に係合して位置決めされ、その他端側が第1ケース部11aの一端側に係合した状態で配置される。尚、基部キャリア25の外周とケース11の内周との間には、複数のシール59が配置され、ケース11内の潤滑油が外部へ漏洩しないように封止されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, one end side and the other end side of the
端部キャリア26は、図1及び図2に示すように、支柱27を介して基部キャリア25と連結され、円板状の部材として設けられている。端部キャリア26は、その外周側において玉軸受37を介してケース11の内周側に対して回転自在に保持されている。尚、玉軸受37は、その一端側がケース11の第1ケース部11aの他端側に係合し、その他端側が端部キャリア26の他端側においてフランジ状に張り出した縁部26aに係合した状態で配置されている。また、端部キャリア26には、回転中心線Pを中心とした周方向に沿った均等角度の位置にクランク軸23の他端側の第2軸部23dが配置される貫通孔としてクランク貫通孔43が形成されている。このクランク貫通孔43において、クランク軸23の他端側がその第2軸部23dにて第2クランク軸軸受35を介して回転自在に保持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
支柱27は、図1及び図2に示すように、基部キャリア25と端部キャリア26との間に配置され、基部キャリア25と端部キャリア26とを連結する柱状部分として設けられている。支柱27は、回転中心線Pを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数(本実施形態では4つ)配置され、その軸方向が回転中心線Pと平行となるように配置されている。尚、支柱27とクランク軸23とは、回転中心線Pを中心とした周方向に沿って交互に配置されている。各支柱27は、基部キャリア25に一体に形成され、基部キャリア25の他端側において突出するように設けられている。そして、各支柱27には、端部キャリア26の他端側に開口して支柱27へと延び、丸棒状(円柱状)の支柱ピン40が圧入される支柱ピン穴51が複数形成されている。支柱ピン40が支柱ピン穴51に圧入されることで、基部キャリア25及び端部キャリア26の周方向の位置が合わされる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、各支柱27には、端部キャリア26の他端側に開口して基部キャリア25まで延び、図1及び図2にて破線で示す支柱ボルト29が挿入される支柱ボルト穴47が1つ形成されている。支柱ボルト穴47の奥側には、雌ネジ部分が形成されている。支柱ボルト29は、雄ネジ部分として形成されたネジ部が一端側に設けられ、締め付け用の六角穴が設けられた頭部が他端側に設けられている。支柱ボルト29は、そのネジ部が支柱ボルト穴47の雌ネジ部分と螺合することで、端部キャリア26と基部キャリア25とを支柱27を介して結合するように構成されている。支柱ボルト29での結合によって基部キャリア25と端部キャリア26とが連結されると、その際に生じる締め付け力により、基部キャリア25に固定された位置決め部材44と端部キャリア26とがころ軸受36及び玉軸受37を介してケース11を挟持する(挟むように保持する)。この挟持により、基部キャリア25及び端部キャリア26がケース11に対して回転自在に保持されることになる。
Each
図3は、基部キャリア25を他端側である上側から見た平面図である。また、図4は、図3のA線矢視方向から見た基部キャリア25の一部を切欠き状態で示す拡大図(図4(a))と、図3のB線矢視断面を一部切欠き状態で示す拡大断面図(図4(b))とを示したものである。図1乃至図4に示すように、規制部(55、56)は、キャリア(25、26)に形成されており、外歯歯車28に向かって突出するとともに外歯歯車28に対して当接する複数の突起(55a、56a)として形成されている。この規制部(55、56)は、外歯歯車28に当接することで外歯歯車28のキャリア(25、26)に対する軸方向(外歯歯車28の軸方向)の位置を規制するように構成されている。また、複数の突起(55a、56a)としては、複数の基部側突起55aと複数の端部側突起56aとが設けられている。複数の基部側突起55aは、基部キャリア25に形成されて第1外歯歯車28aの一端側に当接するように設けられている。複数の端部側突起56aは、端部キャリア26に形成されて第2外歯歯車28bの他端側に当接するように設けられている。尚、複数の基部側突起55aの基部キャリア25に連続する側面部分には曲面部57が形成されており、また、複数の端部側突起56aの端部キャリア26に連続する側面部分にも曲面部57と同様の構成の曲面部が形成されている。
FIG. 3 is a plan view of the
また、図1乃至図4に示す複数の突起(55a、56a)は、キャリア(25、26)の周方向に沿って分散して配置されている。図3では、基部キャリア25において分散配置された複数の基部側突起55aを図示しているが、複数の基部側突起55a及び複数の端側突起56aは、キャリア(25、26)の周方向における均等角度の位置にそれぞれ配置されており、支柱27よりもキャリア(25、26)における半径方向の外側にそれぞれ配置されている。さらに、複数の基部側突起55a及び複数の端部側突起56aは、キャリア(25、26)の周方向における支柱27間に配置されるとともに支柱27よりもキャリア(25、26)の半径方向の外側に配置されている。また、複数の基部側突起55aは、基部キャリア25に形成されてクランク軸23の一端側を保持するクランク保持部であるクランク保持穴50の周囲において配置されている。そして、複数の端部側突起56aは、端部キャリア26に形成されてクランク軸23の他端側を保持するクランク保持部であるクランク貫通孔43の周囲において配置されている。
Also, the plurality of protrusions (55a, 56a) shown in FIGS. 1 to 4 are distributed and arranged along the circumferential direction of the carrier (25, 26). In FIG. 3, the plurality of
また、図2によく示すように、外歯歯車28において複数の突起(55a、56a)が当接する部分は、平面に形成されている。即ち、第1外歯歯車28aにおいて複数の基部側突起55aが当接する一端側の部分である当接面58aは平面に形成されており、第2外歯歯車28bにおいて複数の端部側突起56aが当接する他端側の部分である当接面58bも平面に形成されている。尚、対向する第1外歯歯車28a及び第2外歯歯車28b同士も互いに当接して互いに対する位置が規制されている。
Further, as well shown in FIG. 2, a portion of the
次に、上述した偏心型減速機1の作動について説明する。偏心型減速機1は、モータ100の運転が行われることにより作動する。モータ100の運転が開始されると、回転軸100aに連結されたプラネタリギア17がリングギア18と噛み合いながら回転して公転し、これにより、遊星キャリア16が回転し、遊星キャリア16に連結された入力ギア15が回転する。入力ギア15が回転すると、入力ギア15に噛み合う各スパーギア49が回転し、各スパーギア49が固定された各クランク軸23とともに第1偏心部23a及び第2偏心部23bが回転する。この回転に伴って、第1及び第2偏心部(23a、23b)から外歯歯車28(28a、28b)に対して荷重が作用し、外歯歯車28(28a、82b)がピン内歯22と噛み合いをずらしながら揺動するように偏心して回転する。そして、外歯歯車28(28a、28b)の偏心回転に伴って、第1外歯用軸受53で第1外歯歯車28aに対して、第2外歯用軸受54で第2外歯歯車28bに対して、それぞれ回転保持されたクランク軸23が回転中心線Pを中心として公転動作を行う。このクランク軸23の公転動作により、支柱27で連結され、クランク軸23を回転自在に保持する基部キャリア25及び端部キャリア26とともに、出力軸14が回転し、大きなトルクがピニオン101から出力されることになる。
Next, the operation of the above-described
また、上述した作動の際においては、クランク軸23、基部キャリア25、端部キャリア26、外歯歯車28等の動作に伴い、ケース11内において潤滑油が流動する。そして、基部キャリア25と第1外歯歯車28aとの間においては、潤滑油が複数の基部側突起55aの間を通過して流動することになる。一方、端部キャリア26と第2外歯歯車28bとの間においても、潤滑油が複数の端部側突起56aの間を通過して流動することになる。これにより、第1クランク軸軸受34、第2クランク軸軸受35、第1外歯用軸受53、第2外歯用軸受54に対して十分な潤滑油が循環供給されることになる。
Further, during the operation described above, the lubricating oil flows in the
尚、偏心型減速機1がヨー駆動装置として用いられる場合には、鉛直方向に延びて外歯歯車28に当接する複数の突起(55a、56b)により、鉛直方向に作用する荷重が効率良く支持されることになる。また、外歯歯車28の軸方向の位置を規制する規制部(55、56)がキャリア(25、26)に形成されていることで、外歯歯車28の回転動作が安定し、外歯歯車28の耐久性の向上も図られることになる。
When the
以上説明した偏心型減速機1によると、キャリア(25、26)に形成されて外歯歯車28のキャリア(25、26)に対する軸方向の位置を規制する規制部(55、56)が、キャリア(25、26)の周方向に沿って分散配置されて外歯歯車28に当接する複数の突起(55a、56a)として形成されている。このため、ケース11内の潤滑油が突起55a間及び突起56a間を流動することになり、キャリア(25、26)と外歯歯車28との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。そして、流動性が向上することで、ケース11内の潤滑油がクランク軸軸受(34、35)及び外歯用軸受(53、54)に効率良く循環供給され、クランク軸軸受(34、35)及び外歯用軸受(53、54)の潤滑性も向上させることができる。また、複数の突起(55a、56a)がキャリア(25、26)に形成されるため、外歯歯車(28a、28b)同士に規制部を設ける場合に比べて、キャリア側の突起(55a、56a)と外歯歯車28との相対的な揺動範囲が小さくなり、突起(55a、56a)を小さく形成して規制部(55、56)の小型化を図ることができる。また、外歯歯車28において突起(55a、56a)が当接する部分である当接面(58a、58b)が平面に形成されているため、外歯歯車28の揺動に伴って突起(55a、56a)同士が摺動することがそもそも無く、突起(55a、56a)における角部分で相手側の突起(55a、56a)を削ってしまうような損傷を生ずることも防止できる。このため、更に突起(55a、56a)を小さく形成することができ、キャリア(25、26)と外歯歯車28との間における潤滑油の流動性を高めることができる。
According to the eccentric
従って、本実施形態によると、キャリア(25、26)に対する外歯歯車28の位置を規制する規制部(55、56)が設けられた偏心型減速機1において、規制部(55、56)に損傷が生じることを抑制するとともに規制部(55、56)の小型化を図ることができ、キャリア(25、26)と外歯歯車28との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, in the
また、偏心型減速機1によると、基部キャリア25には第1外歯歯車28aに当接する複数の基部側突起55aが、端部キャリア26には第2外歯歯車28bに当接する複数の端部側突起56bが、それぞれ形成されている。このため、複数の基部側突起55a及び複数の端部側突起56aに損傷が生じることを抑制するとともにこれらの突起(55a、56a)の小型化を図ることができ、基部キャリア25と第1外歯歯車28aとの間の潤滑油の流動性、及び端部キャリア26と第2外歯歯車28bとの間の潤滑油の流動性のいずれも向上させることができる。
Further, according to the
また、偏心型減速機1によると、複数の基部側突起55a及び複数の端部側突起56aが支柱27よりもキャリア(25、26)の半径方向における外側に配置されている。このため、支柱27よりも半径方向の内側に突起が形成された場合のようにエンドミルのような高価な設備が必要となって製造設備コストの増大を招いてしまうことなく、旋盤を用いて容易に突起(55a、56a)の加工を行うことができる。また、複数の基部側突起55a及び複数の端部側突起56aがキャリア(25、26)の外周側の部分に設けられることになるため、外歯歯車28における外周側の部分に突起(55a、56a)が当接することになる。これにより、外歯歯車28をキャリア(25、26)に対してより安定して支持することができ、外歯歯車28の軸方向の隙間における傾きを低減してより外歯歯車28の姿勢を保持し易い支持構造を実現することができる。尚、支柱27のキャリア(25、26)に連結する根元部分における隅部には、応力集中緩和のために前述した隅R部分が必要となる。しかしながら、偏心型減速機1によると、複数の基部側突起55a及び複数の端部側突起56aが支柱27間の外周に配置されることで、上記隅R部分との干渉を防止してスペース効率よく複数の突起(55a、56a)を配置することができる。
Further, according to the
また、偏心型減速機1によると、複数の突起(55a、56a)がクランク保持部であるクランク保持穴50及びクランク貫通孔43のそれぞれの周囲に配置されるため、外歯歯車28におけるクランク軸23から外力が作用する位置に近いクランク軸23近傍の位置で、複数の突起(55a、56a)により外歯歯車28を支持することができる。これにより、外歯歯車28の軸方向の隙間における傾きを低減し、クランク軸軸受(34、35)におけるころ部材の偏当たりの発生を抑制できる。
Further, according to the eccentric
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、クランク軸が回転中心線上に配置されたセンタクランクタイプの偏心型減速機に本発明が適用されてもよい。また、出力軸については、キャリアと一体でなくキャリアとは別部材として設けられてもよい。また、基部キャリアと端部キャリアとを連結する支柱は、基部キャリアに一体に形成されていなくてもよく、キャリアとは別部材として形成されていてもよい。また、クランク軸及び支柱の数は、3つ以下又は5つ以上であってもよい。また、クランク軸の偏心部の個数や外歯歯車の枚数については、2つでなくてもよい。また、複数の突起として、基部側突起及び端部側突起の両方とも設けられていなくてもよく、いずれかのみでもよい。また、複数の突起については、本実施形態において例示したものに限らず、形状や個数、位置は、種々変更して実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, the present invention may be applied to a center crank type eccentric speed reducer in which a crankshaft is disposed on a rotation center line. Further, the output shaft may not be integrated with the carrier but may be provided as a separate member from the carrier. Moreover, the support | pillar which connects a base carrier and an edge part carrier does not need to be integrally formed in a base carrier, and may be formed as a member different from a carrier. Also, the number of crankshafts and struts may be three or less or five or more. Further, the number of eccentric parts of the crankshaft and the number of external gears need not be two. Further, both the base-side protrusion and the end-side protrusion may not be provided as the plurality of protrusions, and only one of them may be provided. The plurality of protrusions are not limited to those illustrated in the present embodiment, and the shape, number, and position can be variously changed.
本発明は、ケース内において、ピン内歯に噛み合う外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される偏心型減速機として、広く適用することができるものである。 The present invention provides an eccentric type in which an external gear meshing with a pin internal tooth rotates eccentrically with the rotation of the crankshaft and the position of the external gear with respect to a carrier that rotatably holds the crankshaft is regulated in the case. As a reduction gear, it can be widely applied.
1 偏心型減速機
11 ケース
14 出力軸
22 ピン内歯
23 クランク軸
25 基部キャリア
26 端部キャリア
28、28a、28b 外歯歯車
30 クランク用孔
31 外歯
34、35 クランク軸軸受
53、54 外歯用軸受
55、56 規制部
55a、56a 複数の突起
101 ピニオン
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ケースの内周に配置され、ピン状の部材として形成された複数のピン内歯と、
前記ケースに収納されるとともに、前記ピン内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車と、
前記外歯歯車に形成されたクランク用孔を貫通し、回転することで前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸と、
前記クランク軸に形成され、前記クランク用孔に配置されるとともに当該クランク軸の回転中心線に対して偏心するよう設けられた偏心部と、
前記偏心部を前記クランク用孔において前記外歯歯車に対して回転自在に保持する外歯用軸受と、
前記クランク軸の一端側及び他端側をクランク軸軸受を介して回転自在に保持するキャリアと、
前記キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、
前記キャリアに形成され、前記外歯歯車に当接して前記外歯歯車の当該キャリアに対する軸方向の位置を規制する規制部と、
を備えた偏心型減速機であって、
前記規制部は、前記外歯歯車に向かって突出するとともに前記外歯歯車に対して当接する複数の突起として形成され、
前記複数の突起は、前記キャリアの周方向に沿って分散して配置されるように設けられ、
前記外歯歯車において前記複数の突起が当接する部分が、平面に形成されていることを特徴とする、偏心型減速機。 Case and
A plurality of pin internal teeth disposed on the inner periphery of the case and formed as a pin-shaped member;
An external gear that is housed in the case and has external teeth that engage with the pin internal teeth on the outer periphery;
A crankshaft that passes through a hole for a crank formed in the external gear and rotates the external gear eccentrically by rotating;
An eccentric portion formed on the crankshaft, disposed in the hole for the crank and provided eccentric to the rotation center line of the crankshaft;
An external tooth bearing that rotatably holds the eccentric portion with respect to the external gear in the crank hole;
A carrier that rotatably holds one end side and the other end side of the crankshaft via a crankshaft bearing;
An output shaft fixed to the carrier and to which a pinion is attached;
A restricting portion that is formed on the carrier and abuts on the external gear to restrict the position of the external gear relative to the carrier in the axial direction;
An eccentric speed reducer with
The restricting portion is formed as a plurality of protrusions that protrude toward the external gear and abut against the external gear,
The plurality of protrusions are provided so as to be distributed along the circumferential direction of the carrier,
In the external gear, the portion where the plurality of protrusions abut is formed in a flat surface.
前記キャリアとして、前記クランク軸の一端側を前記クランク軸軸受を介して回転自在に保持する基部キャリアと、前記クランク軸の他端側を前記クランク軸軸受を介して回転自在に保持する端部キャリアと、が設けられ、前記基部キャリアと前記端部キャリアとは、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置された支柱を介して連結され、
前記外歯歯車として、第1外歯歯車と第2外歯歯車とが設けられ、
前記複数の突起として、前記基部キャリアに形成されて前記第1外歯歯車に当接する複数の基部側突起と、前記端部キャリアに形成されて前記第2外歯歯車に当接する複数の端部側突起と、が設けられ、
前記第1外歯歯車において前記複数の基部側突起が当接する部分と、前記第2外歯歯車において前記複数の端部側突起が当接する部分とが、平面に形成されていることを特徴とする、偏心型減速機。 The eccentric speed reducer according to claim 1,
As the carrier, a base carrier that rotatably holds one end side of the crankshaft via the crankshaft bearing, and an end carrier that rotatably holds the other end side of the crankshaft via the crankshaft bearing. And the base carrier and the end carrier are connected via a post disposed between the base carrier and the end carrier,
As the external gear, a first external gear and a second external gear are provided,
As the plurality of protrusions, a plurality of base-side protrusions formed on the base carrier and abutting on the first external gear, and a plurality of ends formed on the end carrier and abutting on the second external gear Side protrusions, and
A portion where the plurality of base side protrusions abut on the first external gear and a portion where the plurality of end side protrusions abut on the second external gear are formed in a plane. Eccentric reducer.
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