JP2011094809A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、ピニオンの偏心運動を減速して取出す偏心揺動型減速機に関する。
例えば、ロボットのアームを駆動する駆動装置は、サーボモータと、サーボモータの回転を減速する減速機を備えているが、このようなロボットのアームは、確実に停止しなければならないため、ブレーキ手段が組み込まれている。
従来、このようなブレーキ手段3は、図4に示すように、サーボモータ1と偏心揺動型減速機2との間でサーボモータ1の出力軸1aに連結されて配置されている。
しかしながら、このような偏心揺動型減速装置にあっては、少なくともサーボモータ1およびブレーキ手段3が軸方向に積重ねられているため、全体としての軸方向長さが長くなるという問題がある。
特許文献1(実公平2−45554号公報)には、この問題を解決するものとして、内周に歯が形成されたケースと、ケース内に収納され前記歯に全歯で噛み合うとともに該歯より若干歯数が少なく偏心運動するピニオンと、ピニオンの半径方向外端部に挿入された一対のクランクピンと、前記クランクピンの回転可能に支持するキャリアと、を備えた偏心運動型減速装置において、一方のクランクピンに制動力を与えるブレーキ手段を連結するとともに、他方のクランクピンに回転に関する情報を検出する検出手段を連結したことを特徴とする偏心運動型減速装置が提案されている。
特許文献1に開示された減速機では、一つのクランク軸のみにブレーキを設けているので、出力トルクの大きな偏心揺動型減速機にとって、所定のブレーキ力を確保しようとすれば、クランク軸の軸方向に多くの摩擦板を設けるが必要であり、クランク軸やブレーキが軸方向に長くなる。その結果、軸方向に長い偏心揺動型減速機となってしまう。
本発明は、軸方向に短い偏心揺動型減速機を提供することを目的とする。
本発明においては上記の目的を、内歯を有する内歯歯車体と、該内歯歯車体の内歯に噛み合う外歯を有し偏心揺動する外歯歯車と、該外歯歯車に係合する複数のクランク機構部材と、該複数のクランク機構部材を回転自在に支持する支持体とを備え、前記内歯歯車体または前記支持体から回転が出力される偏心揺動型減速機において、ブレーキ手段が前記複数のクランク機構部材の少なくとも二個に設けられ、前記クランク機構部材の下端部には、モータの出力軸に取着されまたは一体的に形成された小歯車と螺合する大平歯車が取着され、前記クランク機構部材のクランク軸における前記大平歯車より下端部に前記ブレーキ手段が設けられていることを特徴とする偏心揺動型減速機により達成する。
本発明においては、軸方向に短い偏心揺動型減速機を提供される。
本発明はクランク軸が外歯歯車中央に来るセンタクランク式の偏心揺動型減速機でもよいし、クランク機構部材が回転中心の回りに等配的に配置された偏心揺動型減速機の何れにも適用することができる。
本発明においては、軸方向に短い偏心揺動型減速機を提供される。
以下、センタクランク方式でない偏心揺動型減速機、すなわち、中心軸の回りにクランク機構部材を等配的に配置した偏心揺動型減速機の本発明の実施例を図示した添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
この実施例においては、図1に示すように、モータ10および偏心揺動型減速機20が垂直方向に上下に設けられており、モータ10の出力軸10a側のフランジ部11に中空円筒状の中空部材50を介して偏心揺動型減速機20が止着されている。すなわち、中空部材50は上下に結合されたリング状の第1部材51および第2部材52を有しており、第2部材52とモータ10のフランジ部11とをボルト12で締着しており、第1部材51にボルト13により偏心揺動型減速機20の内歯歯車体21を止着している。
内歯歯車体21はその内面に内歯21aを具備している。この実施例においては、内歯歯車体21の内面に等間隔に内歯ピン21aを取付けて内歯歯車を構成している。
偏心揺動型減速機20の外歯歯車23は内歯歯車体21の内歯21aの歯数より僅かに少ない歯数の外歯を有し、内歯歯車体21の内歯と噛み合うようにして上下2列に設けられている。
内歯歯車体21の内部に中空部が形成され、中空部に上下のメインベアリング24a、24bによって支持本体25が回転可能に支持されている。支持本体25には3個の柱部25aが垂直軸線の周りに等配的に形成されている。柱部25aに位置決めピン29およびボルト30により円板状部31が固定されており、支持本体25および円板状部31は本発明の支持体を構成している。
この実施例においては、下側のメインベアリング24bは通常のアンギュラ玉軸受であり、上側のメインベアリング24aは円すいころ軸受としている。
支持本体25内にモータ10および偏心揺動型減速機20の垂直な回転軸線の周りに複数の(この実施例においては3個の)クランク機構部材27が上下の円錐軸受28により垂直軸線の周りに回転可能に支持されている。クランク機構部材27は上述の垂直な回転軸線の周りに柱部25aと交互に位置している。各クランク機構部材27はニードル軸受26を介して外歯歯車23に係合しており、外歯歯車23を揺動させる。
クランク機構部材27を回転可能に支承している円錐軸受28のうち下側の円錐軸受28は円板状部31に設けられている。
内歯歯車体21の上部端面にはフランジ部21aが形成されており、フランジ部21aには他の取付部材(図示せず)に取付けるための取付穴21bが形成されている。
支持本体25の上端面にはピニオンギア35がスプライン結合されており、このピニオンギア35が支持本体25に対し抜けないように押え板36および押えボルト33によって支持本体25に止着されている。
支持本体25の上側メインベアリング24aの上方には、円筒状をしたシール補助リング38が支持本体25に形成されたネジと螺合している。シール補助リング38の外側に設けられたシール収納体39がボルト40によりフランジ部21aに固定され、シール収納体39には上下2段にオイルシール41が収納されている。
前述したモータ10の出力軸10aの上端部には小歯車43が取着されまたは一体的に形成されており、また前述したクランク機構部材27の下端部には、この小歯車43と螺合する大平歯車42が取着されている。
以上の構成は通常のモータ付偏心揺動型減速機の構成であり、モータ10の出力軸の回転は小歯車43を介してクランク機構部材27の大平歯車42に伝達され、これによりクランク機構部材27を回転し、クランク機構部材27の回転により支持本体25と内歯歯車体21とが相対回転するようにして減速するようにしている。
この場合に、内歯歯車体21を取付部材(図示せず)に固定することによって支持本体25が回転し、ピニオンギア35から出力を取出すことができる。また、逆に支持本体25のピニオンギア35を固定することによって、内歯歯車体21のフランジ部21aが回転し、このフランジ部21aから出力を取出すことができる。
本発明においては、上記構成のクランク機構部材27の下端部にブレーキ手段70が設けられている。このブレーキ手段70は複数あるクランク機構部材27の少なくとも2つに設けられているものである。
図1〜図3を参照して本発明のブレーキ手段70について説明する。クランク機構部材27のクランク軸27aの下端部に上下方向に等間隔に複数の第1の摩擦板53がクランク軸27aに沿って上下に移動可能にスプライン結合しており、第1の摩擦板53はクランク軸27aに対して相対回転はせず一体的に回転するようになっている。各第1の摩擦板53の上下両側にはライニング部材54が貼付られブレーキシュー57を構成している。
一方、図1に示すように、上側に天井を有し、図2に示すように3つのブレーキ手段70を収納する三角形形状の凹部55bを有する内歯体55が図1に示すように円板状部31の底部にボルト56により取着されている。この内歯体55は、三角形形状の凹部55bの内周面に図2に示すような内歯55aが形成されており、この内歯55aと係合する外歯58aを有する第2の摩擦板58が内歯体55に対して上下方向に移動可能に設けられている。なお、第1の摩擦板53の外周は内歯体55の内周に達せず、また、第2の摩擦板58の内周はクランク軸27aの外周に達しない。第2の摩擦板58の外歯58aは内歯体55の内歯55aと歯形同士が噛み合っているために第2の摩擦板58は内歯体55に対し相対回転はせず軸方向へのみ摺動可能である。
上述した中空部材50の下端部は内向きに突出して肩部50aが形成されており、この肩部50aと係合する形状の段60a付きのピストン60が中空部材50の下端部に摺動可能に嵌合されており、中空部材50とピストン60との間にはO−リングからなるシール部材61、62が装着されており、これによりピストン60は中空部材50内を上下方向に摺動可能に密封嵌合された状態となっている。中空部材50の肩部50aとピストン60の段部60aとの間に液圧室63が形成されており、この液圧室63には中空部材50に形成した導入孔64から油が導入されるようになっており、油が導入されることによってピストン60は下側に移動するようになっている。一方、ピストン60の下部には圧縮バネ65などの押圧部材が設けられており、ピストン60を常時上向きに押圧付勢している。
以上の構成により油導入孔64から液圧室63に油が導入されると圧縮バネ65の押圧力に抗してピストン60が下側に移動され、これによりクランク軸27aの第1の摩擦板53と内歯体55の第2の摩擦板58との接触が解除され、クランク軸27aは自由に回転する。一方、上記液圧室63への油の導入を止めることによって、ピストン60は圧縮バネ65により上向きに押圧され、これによりクランク軸27aに設けた第1の摩擦板53と内歯体55に設けた第2の摩擦板58とが摩擦係合をしてクランク機構部材27にブレーキが作用するようになっている。
上記実施例においては、クランク機構部材27がモータ10の出力軸10aの回りに120°の間隔を開けて等配的に設けられており、ブレーキ手段70がそのうちの少なくとも2つに設けられている。好ましくはブレーキ手段70は3つのクランク機構部材27の全てに設けられていることがブレーキ力が強くなり、ブレーキ自体の長さ方向の大きさを小さくし装置全体をコンパクトにでき好ましい。
また、ブレーキ手段70は前述した実施例のように、クランク機構部材27の外側端部に設けられていることが好ましく、このようにすることによりブレーキ手段70の取付調整などが極めて容易に行える。
また、実施例に示すようにモータ取付用中空部材50をブレーキ手段70の周囲に位置して、内歯歯車体21の端部に取付けることによりモータ取付用中空部材50がブレーキ手段70を外部から保護するとともにモータ10と偏心揺動型減速機20の取付けが簡単に行えるという利点が生じる。
また、実施例に示すように、中空部材50にピストン60を装着し、このピストン60を作動させる液圧室63を中空部材50とピストン60の間に形成することによって、コンパクトな構成でブレーキを作動させることができる。
上述した実施例においては、クランク機構部材27が中心軸の回りに等配的に設けられたタイプについて説明したが、本発明は、外歯歯車を偏心揺動させるためのクランク軸が内歯21aの中心線上にある所謂センタクランク方式の偏心揺動型減速機にも適用することができる。
なお、上述した実施例のように、センタ揺動式でない場合には、モータ10の出力軸の回りにクランク機構部材27を等配的に設けるとともに、モータ10の出力軸から複数のクランク機構部材27の少なくとも1つに回転力を入力することによって、他の2つのクランク機構部材27にブレーキを設けてもよい。
21 内歯歯車体
23 外歯歯車
27 クランク機構部材
25 支持本体
31 円板状部
70 ブレーキ手段
23 外歯歯車
27 クランク機構部材
25 支持本体
31 円板状部
70 ブレーキ手段
Claims (1)
- 内歯を有する内歯歯車体と、該内歯歯車体の内歯に噛み合う外歯を有し偏心揺動する外歯歯車と、該外歯歯車に係合する複数のクランク機構部材と、該複数のクランク機構部材を回転自在に支持する支持体とを備え、前記内歯歯車体または前記支持体から回転が出力される偏心揺動型減速機において、
ブレーキ手段が前記複数のクランク機構部材の少なくとも二個に設けられ、
前記クランク機構部材の下端部には、モータの出力軸に取着されまたは一体的に形成された小歯車と螺合する大平歯車が取着され、
前記クランク機構部材のクランク軸における前記大平歯車より下端部に前記ブレーキ手段が設けられていることを特徴とする偏心揺動型減速機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011024143A JP4959009B2 (ja) | 2011-02-07 | 2011-02-07 | 偏心揺動型減速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011024143A JP4959009B2 (ja) | 2011-02-07 | 2011-02-07 | 偏心揺動型減速機 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4959009B2 JP4959009B2 (ja) | 2012-06-20 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2805870B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1998-09-30 | ソニー株式会社 | 周波数発電機 |
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2011
- 2011-02-07 JP JP2011024143A patent/JP4959009B2/ja active Active
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