JP2013174271A - Deceleration device, industrial machine, and method of incorporating deceleration device in industrial machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減速装置、産業機械および減速装置の産業機械への組込方法に関する。 The present invention relates to a reduction gear, an industrial machine, and a method for incorporating the reduction gear into an industrial machine.
特許文献1に、例えば産業用ロボットの関節駆動に使用するのに好適な偏心揺動型の減速装置が開示されている。この減速装置は、キャリヤに支持された外歯歯車(遊星歯車)が、揺動しながら内歯歯車と噛合し、該噛合の際に生じる両歯車の相対回転を、取り出す構成としたものである。内歯歯車と外歯歯車の相対回転は、ケーシングとキャリヤとの相対回転として取り出される。このため、ケーシングとキャリヤは、「主軸受」と称される径の大きな軸受を介して相対回転可能とされている。
ここで、減速装置が組込まれる産業機械(被駆動装置)によって、あるいは当該産業機械の用途によっては、産業機械側から減速装置の主軸受に逆入力されてくるモーメントが、ときに非常に大きくなることがあるため、このようなモーメントを「産業機械側」に設けた軸受機構で受け持つようにする構成が提案されている。この構成によれば、後に詳述するように、結果として、減速装置側では主軸受を排除することができる。 Here, depending on the industrial machine (driven device) in which the speed reducer is incorporated or depending on the application of the industrial machine, the moment that is reversely input from the industrial machine side to the main bearing of the speed reducer sometimes becomes very large. Therefore, a configuration has been proposed in which such a moment is received by a bearing mechanism provided on the “industrial machine side”. According to this configuration, as will be described in detail later, as a result, the main bearing can be eliminated on the reduction gear side.
しかし、その一面で、このような主軸受を有しない減速装置の場合、搬送時や組み付け時に不用意に取り扱うと、減速装置内の各部材の位置がずれてしまったり、重要な部分が損傷してしまったりするという不具合が発生し易くなってしまう。 However, on the other hand, in the case of a speed reducer that does not have such a main bearing, if it is handled inadvertently during transportation or assembly, the position of each member in the speed reducer may be displaced, or important parts may be damaged. It becomes easy for trouble to occur.
本発明は、このような状況を想定してなされたものであって、いわゆる主軸受を有さない減速装置について、当該減速装置の搬送時、組み付け時、あるいは分解時等において減速装置自体を、簡単な構成で有効に保護することをその課題としている。 The present invention has been made assuming such a situation, and for a reduction gear that does not have a so-called main bearing, the reduction device itself during transport, assembly, or disassembly of the reduction gear, The challenge is to effectively protect with a simple configuration.
本発明は、第1部材と、該第1部材と相対回転する第2部材とを有する減速装置であって、前記第1部材と第2部材との間に軸受が配置されておらず、かつ、前記第1部材と第2部材との間の、少なくとも軸方向一方側への相対移動を規制する規制部材を備えた構成とすることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention is a speed reducer having a first member and a second member that rotates relative to the first member, wherein no bearing is disposed between the first member and the second member, and The above-described problems are solved by providing a restricting member that restricts relative movement between the first member and the second member in at least one axial direction.
本発明では、第1部材と第2部材との間の、少なくとも軸方向一方側への相対移動を規制する規制部材を備えるようにしている。そのため、簡単な構成で、こうしたいわゆる主軸受を有さない減速装置の、産業機械に組み付けられていない状態のときに発生する虞のある多くの不具合を未然に防止することができる。 In the present invention, there is provided a regulating member that regulates relative movement between the first member and the second member at least in one axial direction. Therefore, with a simple configuration, it is possible to prevent many problems that may occur when the speed reducer without the so-called main bearing is not assembled in an industrial machine.
本発明によれば、いわゆる主軸受を有さない減速装置について、当該減速装置の搬送時、組み付け時、あるいは分解時等において減速装置自体を、簡単な構成で有効に保護することができる。 According to the present invention, a reduction gear that does not have a so-called main bearing can be effectively protected with a simple configuration when the reduction gear is conveyed, assembled, or disassembled.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例に係る減速装置および該減速装置が組み込まれた(産業機械の一例である)産業用ロボットについて詳細に説明する。 Hereinafter, a reduction gear according to an example of an embodiment of the present invention and an industrial robot in which the reduction gear is incorporated (an example of an industrial machine) will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例に係る減速装置12の全体断面図である。
FIG. 1 is an overall cross-sectional view of a
この減速装置12は、いわゆる偏心揺動型と称される遊星歯車機構13を有する減速装置である。
The
この減速装置12は、図示せぬモータのモータ軸と連結される継軸16が入力軸を構成している。継軸16は、減速装置12の径方向中央に配置され、モータ軸が嵌入される中空部16Aを有している。継軸16とモータ軸は、キー溝16Bに嵌め込まれる図示せぬキーを介して連結される。
In this speed reducer 12, a
継軸16の先端にはピニオン18が直切り形成されている。ピニオン18は、円周方向3ヶ所に配置された3個の振り分けギヤ20(1個のみ図示)と同時に噛合している。振り分けギヤ20は、3本の偏心体軸22(1本のみ図示)にそれぞれスプライン24を介して固定されている。
A
各偏心体軸22にはそれぞれ2つの偏心体26、28が一体的に形成されている。偏心体26、28は、偏心体軸22の軸心O1に対し180度の位相でそれぞれδeだけ偏心している。各偏心体26、28には、ニードル軸受30、32を介して外歯歯車(遊星歯車機構13の遊星歯車)34、36が嵌合している。
Two
外歯歯車34、36は内歯歯車40に内接噛合している。内歯歯車40は、ケーシング(後述する第1部材)42と一体化された内歯歯車本体40Aと、該内歯歯車本体40Aに回転自在に支持され、当該内歯歯車40の内歯を構成する外ピン40Bとで構成されている。外ピン40Bは、止めブロック40C、40Dおよび位置決め部材40E、40Fによって位置決めされている。内歯歯車40の内歯の数(外ピン40Bの本数)は、外歯歯車34、36の外歯の歯数よりも僅かだけ(この例では1だけ)多い。
The
外歯歯車34、36の軸方向側部には、メインキャリヤ(後述する第2部材)44が配置されている。この実施形態では、外歯歯車34、36の軸方向反対側の側部にも該メインキャリヤ44と一体的に回転するサブキャリヤ46が配置されている。サブキャリヤ46は、メインキャリヤ44に圧入されたキャリヤピン44Aおよびボルト48を介してメインキャリヤ44と一体化され、メインキャリヤ44と共に遊星歯車機構13のキャリヤ50を構成している。
A main carrier (second member to be described later) 44 is disposed on the axial side portions of the
前記偏心体軸22は、メインキャリヤ44および(該メインキャリヤ44と一体化された)サブキャリヤ46にそれぞれ形成された3個の偏心体軸孔52、53(図1では1個ずつのみ図示)に、一対の円錐ころ軸受54、56を介して回転自在に支持されている。なお、一対の円錐ころ軸受54、56は、例えばアンギュラころ軸受によって構成してもよい。
The
メインキャリヤ44側に配置された円錐ころ軸受54は、外輪54A、ころ(転動体)54B、および内輪54Cを備える。外輪54Aは、メインキャリヤ44に嵌め込まれた止め輪58とシム59を介して当接しており、内輪54Cは偏心体軸22に形成された段部22Aに当接している。サブキャリヤ46側に配置された円錐ころ軸受56は、外輪56A、ころ(転動体)56B、および内輪56Cを備える。外輪56Aはサブキャリヤ46に嵌め込まれた止め輪60と当接しており、内輪56Cは、偏心体軸22に形成された段部22Bに案内輪62を介して当接している。シム59の厚さ(軸方向寸法)を変更・選択しながら、止め輪58、60の間に一対の円錐ころ軸受54、56を組み込むことにより、該円錐ころ軸受54、56のメインキャリヤ44およびサブキャリヤ46に対する位置決めおよび与圧の調整が行われる。
The tapered roller bearing 54 disposed on the
なお、符号64はサブキャリヤ46の偏心体軸孔53の保護キャップである。また、符号66は、内歯歯車本体40A(ケーシング42)とメインキャリヤ44との間を封止するオイルシール、符号68は、内歯歯車本体40A(ケーシング42)とサブキャリヤ46との間を封止するオイルシールである。
この減速装置12は、このような構成とされ、後述する作用により、モータからの駆動力を径方向中央から入力し、遊星歯車機構13の内歯歯車40(ケーシング42:第1部材)とメインキャリヤ44(第2部材)との間に発生する相対回転を、出力として取り出す構成とされている。換言するならば、ケーシング42とメインキャリヤ44が、この減速装置12において、最も遅い相対回転速度(最も減速された大きなトルク)で相対回転する部材同士、すなわち第1部材と第2部材に相当している。ここでは、便宜上ケーシング42を第1部材、メインキャリヤ44を第2部材と称することにする。
The
なお、第1部材であるケーシング42は、軸方向一端、具体的にはメインキャリヤ44側の端部外周が全周に渡って切除されて段部42Aが形成されており、この段部42Aにリング体(中間部材)70がボルト72を介して連結されている。リング体70は、段部42Aに連結されることによってケーシング42の一部を構成している。
The
図1から明らかなように、この減速装置12には、当該ケーシング42とメインキャリヤ44との間に(減速装置ならば通常設けられる)主軸受が配置されていない。主軸受が設けられていないのは、本減速装置12が特定の産業用ロボット76に組み込まれることを想定して設計されているためである。
As is clear from FIG. 1, the
図6に、(主軸受が配置されていない)上記減速装置12が組み込まれた産業用ロボット76の構成例を示す(産業用ロボットの実施形態の一例に相当)。
FIG. 6 shows a configuration example of the
この産業用ロボット76は、第1アーム78と第2アーム80を備え、減速装置12は、該第1アーム78(第1被駆動部材)と第2アーム80(第2被駆動部材)とを相対的に回転駆動させるために使用される。減速装置12のケーシング42(=内歯歯車40の内歯歯車本体40A:第1部材)は、ボルト82を介して第1アーム78と連結される。減速装置12のメインキャリヤ44(第2部材)は、ボルト84を介して第2アーム80と連結される。また、メインキャリヤ44には、リングブロック86が該ボルト84によって共締めされている。第1アーム78と第2アーム80は、(リングブロック86を介して)クロスローラ軸受90によって相対回転自在に連結されている。クロスローラ軸受90は、外輪90Aと内輪90Bとの間にころ90Cを交互に90度の角度で組み込んだもので、1個でラジアル荷重およびスラスト荷重の双方を受け持つことができる軸受である。
The
すなわち、この産業用ロボット76は、第1アーム78と第2アーム80とを相対回転可能に連結するクロスローラ軸受90を、減速装置12のケーシング42とメインキャリヤ44との間「以外」の部位(具体的には減速装置12の外部であって、ケーシング42の径方向外側)に備えていることになる。
That is, this
なお、符号92、94は、それぞれクロスローラ軸受90の位置決め部材である。位置決め部材92、94は、ボルト96、98を介して第2アーム80およびリングブロック86に固定され、クロスローラ軸受90を位置決めしている。
なお、この減速装置12には、当該ケーシング42とメインキャリヤ44との間に(減速装置ならば通常設けられる)主軸受が配置されていないが、この実施形態では、当該減速装置12を、通常の主軸受を有した減速装置と部品を共用できるように、主軸受の収容スペースP1、P2が確保されている。主軸受を収容する場合には、外ピン40Bの止めブロック40C、40Dおよび位置決め部材40Eを取り除いた上で収容スペースP1、P2に主軸受を配置する。この場合、外ピン40Bは、主軸受の外輪によって位置決め部材40Fを介して位置決めする。また、主軸受を有する減速装置の場合には、ケーシング42に段部42Aが設けられない。すなわち、主軸受のない減速装置12を製造する場合には、主軸受を有する減速装置のケーシングの一端部外周を切除して段部42Aを形成し、リング体70を固定するようにしている。これにより、主軸受のない減速装置12と主軸受を有する減速装置との間で、ケーシングを共用化することができる。例えば、主軸受を有する減速装置のケーシングが、軸方向端部にボルトを固定するのに十分な平坦面を有さない形状であっても、当該ケーシング(とリング体70)を使用して主軸受を有しない減速装置のケーシングを構成することができる。
The
なお、ケーシングを共用化する態様については、これに限定されず、段部42Aが設けられたケーシング42を共用するようにしてもよい。この場合、段部42Aを有するケーシングを用意しておき、主軸受を有する減速装置の場合には、そのケーシングをそのまま使用し、主軸受を有しない減速装置の場合には、リング体70を段部42Aに取り付けて使用する。この場合には、主軸受を有する減速装置12の重量を、より軽減することができ、コストも低減できる。
In addition, about the aspect which shares a casing, it is not limited to this, You may make it share the
また、本実施形態においては、ケーシング42(第1部材)に規制部材を取り付けるための規制部材取り付け手段(段部42Aおよびリング体70)を設けているが、これに限定されず、キャリヤ(第2部材)に規制部材取り付け手段を設けてもよいし、両方に設けてもよい。この規制部材取り付け手段については、実施形態の段部42Aおよびリング体70に限定されるものではなく、規制部材を取り付け可能な構成であればよく、例えば、ケーシング42の周方向に間欠的に段部を設け、各段部に嵌合させられるような部材を配置してもよい。
In the present embodiment, the restricting member attaching means (the
以上のように、本発明はシリーズの発明として捉えることもできる。つまり、第1部材と、第1部材と相対回転する第2部材とを有し、主軸受を有しない第1減速装置と、第1部材と、第1部材と相対回転する第2部材とを有し、主軸受を有する第2減速装置と、を備え、第1減速装置の第1部材(または第2部材)は、第2減速装置の第1部材(または第2部材)に規制部材取り付け手段を取り付けることにより構成される減速装置のシリーズとして捉えられる。この場合、第1減速装置の第1部材(または第2部材)は、第2減速装置の第1部材(または第2部材)の一部を切除して、切除した部分に規制部材取り付け手段を取り付けるようにしてもよい。 As described above, the present invention can also be regarded as a series invention. In other words, the first member, the second member that rotates relative to the first member, the first reduction gear that does not include the main bearing, the first member, and the second member that rotates relative to the first member. And a second reduction device having a main bearing, wherein the first member (or the second member) of the first reduction device is attached to the first member (or the second member) of the second reduction device. It can be understood as a series of reduction gears constructed by attaching means. In this case, the first member (or the second member) of the first reduction gear device cuts off a part of the first member (or the second member) of the second reduction gear device, and the regulating member mounting means is provided on the cut portion. You may make it attach.
減速装置12の説明に戻る。
Returning to the description of the
図1から明らかなように、この減速装置12は、産業用ロボット76に組み込まれていないとき、すなわち、搬送時、組み付け時、あるいはメンテナンスによって分解したとき等においては、主軸受がないため、ケーシング42とメインキャリヤ44は、(外歯歯車34、36と内歯歯車40の噛合による若干の拘束力はあるものの)基本的に互いの動きが規制されていない状況にある。
As is apparent from FIG. 1, the
したがって、さまざまな態様で、不具合が発生する虞があった。 Therefore, there is a possibility that a defect occurs in various modes.
この不具合は、従来、必ずしも明確に認識されていた不具合ではないため、少し丁寧に説明すると、例えば、メインキャリヤ44の軸方向側面44Sを下側に向けて減速装置12を図示せぬ作業台上に置こうとした場合には、減速装置12のケーシング42自体が重量物であることから、その自重でケーシング42とメインキャリヤ44との間の軸方向の隙間S1が小さくなってしまい、オイルシール66等が損傷する虞がある。逆に、サブキャリヤ46の軸方向側面46Sを下側に向けて減速装置12を作業台上に置こうとした場合には、今度は段差S2が小さくなってオイルシール68が損傷してしまう虞がある。さらには、これを嫌って減速装置12を立てた状態(軸を水平にした状態)で作業台上に置こうとすると、この減速装置12は、ケーシング42の外径d1よりもメインキャリヤ44のフランジ部44Fの外径d2の方が大きいため、減速装置12の全体をやや傾けて置かざるを得ない。そうすると、キャリヤ50および該キャリヤ50に支持された遊星歯車機構13の全体を、ケーシング42の軸心O2に対して斜めにしようとするモーメント荷重が発生し、例えば、外歯歯車34、36と内歯歯車40の歯面が損傷する虞があるなど、この場合には減速装置12内の多くの部材に無理な荷重が掛かってしまう。
This defect is not always a problem that has been clearly recognized in the past, and will be described in a little more detail. For example, the
そこで、本実施形態においては、これらの不具合発生に対処するために、ケーシング42(より具体的にはケーシング42の一部を構成しているリング体70)とメインキャリヤ44とを軸方向に対向させ、規制部材A、Bによって、該ケーシング42とメインキャリヤ44との軸方向の相対移動を「軸方向から」規制するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, in order to deal with these problems, the casing 42 (more specifically, the
本実施形態においては、ケーシング42とメインキャリヤ44の軸方向A側(互いに近づく側)への規制のほかに軸方向B側(互いに離反する側)への規制も合わせて行っており、かつ、軸方向A側への規制とB側への規制とで、種類の異なる規制部材A、Bを備えるようにしている。
In the present embodiment, in addition to the restriction on the
より具体的に説明すると、規制部材Aは、図2に示されるように、この実施形態では頭部付きの対峙ボルト112で構成されている。そして、ケーシング42およびメインキャリヤ44のうち該対峙ボルト112の頭部112Aが配置される側の部材であるメインキャリヤ44に雌ねじ114(および係止穴116)が形成されており、(対峙ボルト112が該雌ねじ114にねじ込まれたときに)該対峙ボルト112の先端112Bが他方側の部材であるケーシング42(具体的にはケーシング42の一部を構成しているリング体70)に「対峙」するような構成としてある。ここで、「対峙」とは、対峙ボルト112の先端112Bがリング体70に、僅かな隙間を有して対向する状態もしくは接触する状態を言う。より具体的には、後述するショルダボルト120の頭部120Aとメインキャリヤ44の座面120A1との間に隙間があれば、対峙ボルト112の先端112Bとリング体70とが隙間を有して対峙し、頭部120Aとの座面120A1との間に隙間がなければ、対峙ボルト112の先端112Bとリング体70とが接触して対峙することになる。なお、係止穴116は、なくてもよい。この場合は、対峙ボルト(112)の座面がメインキャリヤ44の軸方向側面44Sに直接当接すると共に、係止穴116の底部116Aまでの軸方向深さL1の分、対峙ボルト112の「呼び長さ」を長くすればよい(頭部のみがメインキャリヤ44の軸方向側面44Sから突出する形となる)。なお、対峙ボルト112の頭部112Aには、図示せぬ六角レンチを嵌め込むための六角穴(ヘックスソケット)112Cが形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 2, the restricting member A is composed of a counter-bolt 112 with a head in this embodiment. An internal thread 114 (and a locking hole 116) is formed in the
この実施形態においては、結局、前記雌ねじ114および係止穴116が、「ケーシング42(リング体70)に対するメインキャリヤ44の軸方向A側への相対移動を規制する対峙ボルト(規制部材A)112を取り付けるための、第1の規制部材取り付け手段A1」を構成していることになる。換言するならば、この減速装置12のメインキャリヤ44には、「規制部材取り付け手段A1」としての雌ねじ114および係止穴116が形成されているが故に、対峙ボルト112を六角レンチによって締め込むだけで、ケーシング42(リング体70)とメインキャリヤ44の軸方向A側への相対移動を規制する規制機構を簡単に構築することができる構成とされている。
In this embodiment, eventually, the
図4に示されるように、この実施形態では、対峙ボルト112は、円周方向の3ヶ所に配置されている。そして、対峙ボルト112が配置されている位置から円周方向に若干ずれた位置に、対峙ボルト112と同一ピッチ円上に、規制部材Bを構成するショルダボルト120が並んで配置されている。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the opposing
図3に示されるように、この実施形態では、規制部材Bは、頭部付きのショルダボルト120で構成されている。そして、ケーシング42およびメインキャリヤ44のうち当該ショルダボルト120の頭部120Aが配置される側の部材であるメインキャリヤ44に該頭部120Aを係止する係止穴122が形成され、ショルダボルト120の肩部120Bが当接する側の部材であるケーシング42(具体的にはリング体70)に雌ねじ124が形成されている。すなわち、このショルダボルト120は、名称の通り、肩部120Bを有しており、該肩部120Bの存在により、ショルダボルト120をリング体70の雌ねじ124にねじ込んで行ったときに、一定の非ねじ込み長さ(具体的にはリング体70の端面70Aからショルダボルト120の頭部120Aの座面120A1までの長さ)L2が隙間S1を考慮した特定の値に確定できるようになっている。なお、ショルダボルト120の頭部120Aにも、図示せぬ六角レンチを嵌め込むための六角穴120Cが形成されている。またメインキャリヤ44側の貫通孔123は、ショルダボルト120が貫通する単なる貫通孔であって雌ねじは切られていない。また、本実施形態においては、貫通孔123とショルダボルト120との間に隙間が設けられており、この隙間の分だけ、ケーシング42とメインキャリヤ44とは、径方向および周方向に相対移動可能である。この隙間をなくすように、貫通孔123の径を設定すれば、径方向および周方向の相対移動を完全に拘束することもできる。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the regulating member B is configured by a
結局、この実施形態においては、係止穴122、貫通孔123、および雌ねじ124が、「ケーシング42(リング体70)とメインキャリヤ44の軸方向B側への相対移動を規制するショルダボルト(規制部材B)120を取り付けるための、第2の規制部材取り付け手段B1」を構成していることになる。換言するならば、この減速装置12のメインキャリヤ44には、「規制部材取り付け手段B1」としての係止穴122、貫通孔123、および雌ねじ124が形成されているが故に、ショルダボルト120を六角レンチによって締め込むだけで、ケーシング42(リング体70)とメインキャリヤ44との軸方向B側への相対移動を規制する規制機構を簡単に構築することができる構成とされている。
After all, in this embodiment, the locking
次に、減速装置12の産業用ロボット76への組込方法について説明する。
Next, a method for incorporating the
まず、減速装置12に対峙ボルト112およびショルダボルト120を装着し、ケーシング42とキャリヤ(メインキャリヤ44、サブキャリヤ46)との相対移動を規制した状態で、減速装置12を所定の組込場所に運搬する。次に、減速装置12を産業用ロボット76の第1アーム78の内側に組込み、第1アーム78とケーシング42をボルト82によって固定する。次に、対峙ボルト112およびショルダボルト120を全て取り外し、その後リングブロック86、メインキャリヤ44および第2アーム80をボルト84によって固定する。
First, the
なお、ケーシング42およびメインキャリヤ44を第1アーム78および第2アーム80に連結する工程と、対峙ボルト112およびショルダボルト120を取り外す工程との順序は特に限定されない。例えば、対峙ボルト112およびショルダボルト120を取り外した後に、ケーシング42およびメインキャリヤ44を第1アーム78および第2アーム80に連結してもよいし、構造的に可能であるならば、ケーシング42およびメインキャリヤ44を第1アーム78および第2アーム80に連結した後に、対峙ボルト112およびショルダボルト120を取り外してもよい。また、例えば、第1アーム78とケーシング42を連結した後に、対峙ボルト112およびショルダボルト120の一方を取り外し、次にメインキャリヤ44および第2アーム80を連結し、その後対峙ボルト112およびショルダボルト120の他方を取り外してもよい。
The order of connecting the
次に、減速装置12、および該減速装置12が組み込まれた産業用ロボット76の作用を説明する。
Next, the operation of the
モータの回転によって継軸16が回転すると、3個の振り分けギヤ20が同時に回転し、3本の偏心体軸22が、同期して同方向に回転する。これにより、外歯歯車34、36が内歯歯車40に内接噛合しながら揺動し、外歯歯車34、36は、各偏心体軸22が1回回転する毎に、外歯歯車34、36と内歯歯車40の歯数差(この実施形態では「1」)に相当する分だけ内歯歯車40に対して相対回転する。この相対回転は、内歯歯車40の内歯歯車本体40Aと一体化されているケーシング42とメインキャリヤ44の相対回転として取り出される。この結果、ケーシング42と一体化されている第1アーム78、およびメインキャリヤ44と一体化されている第2アーム80を相対回転させることができる。
When the
産業用ロボット76の稼動中に、第1アーム78、あるいは第2アーム80に何らかの衝撃が加わってその衝撃荷重やモーメントが逆入力されてきたときには、この衝撃荷重やモーメントを、確実にクロスローラ軸受90によって受け止めることができる。
If any impact is applied to the
クロスローラ軸受90は、外輪90Aと内輪90Bとの間にころ90Cを90度の角度で交互に組み込んだものであるため、1個でラジアル荷重およびスラスト荷重の双方を受け持つことができ、かつ、バックラッシがほとんどない。そのため、第1アーム78およびリングブロック86を介して、メインキャリヤ44は、ケーシング42に対し、軸方向に正確に位置決めされる。
Since the
また、サブキャリヤ46は、メインキャリヤ44とキャリヤピン44Aおよびボルト48を介して強固に連結されている。そのため、サブキャリヤ46は、メインキャリヤ44に対して軸方向に正確に位置決めされる。
The
さらに、偏心体軸22を含め、減速装置12内の各部材の軸方向の位置決めは、ケーシング42、メインキャリヤ44、およびサブキャリヤ46を基準としてなされているため、結果として、減速装置12内の各部材は、(主軸受がなくても)軸方向の位置決めが正確になされることになる。
Further, since the axial positioning of each member in the
また、減速装置12内の各部材の径方向の位置決めは、メインキャリヤ44およびサブキャリヤ46に形成された偏心体軸孔52、53に、一対の円錐ころ軸受54、56を介して組み込まれた3本の偏心体軸22を基準とするとともに、タイトに噛合した外歯歯車34、36と内歯歯車40との当接によってなされるため、結果として、減速装置12内の各部材は、(主軸受がなくても)径方向に正確に位置決めされる。
In addition, the radial positioning of each member in the
しかしながら、この減速装置12は、産業用ロボット76に組み込まれていないとき、すなわち、搬送時、組み付け時、あるいはメンテナンスによって分解したとき等においては、(主軸受がないため)ケーシング42とメインキャリヤ44は、基本的に互いの動きが規制されない状況にある。
However, when the
しかし、この実施形態に係る減速装置12によれば、ケーシング42とメインキャリヤ44が軸方向A側に相対移動(接近)しようとしても、対峙ボルト112の先端112Bがケーシング42に隙間が殆どない状態で対峙しており、かつ対峙ボルト112は、雌ねじ114と螺合しているため、対峙ボルト112の先端112Bが、直ちにケーシング42(リング体70)と当接し、該メインキャリヤ44の軸方向A側への移動が効果的に規制される。
However, according to the
また、ケーシング42に対してメインキャリヤ44が軸方向B側に相対移動(離反)しようとしても、ショルダボルト120がケーシング42(リング体70)の雌ねじ124と螺合した上で、ショルダボルト120の座面120A1が係止穴122の底部122Aに当接しているため、該メインキャリヤ44の軸方向B側の移動も規制される。
Further, even if the
結局、軸方向いずれの側の相対移動も、対峙ボルト112および該対峙ボルト112とは種類の異なるショルダボルト120のセットによって確実に防止することができる。さらに、構成上、この実施形態においては、ショルダボルト120によって、ケーシング42とメインキャリヤ44の円周方向の相対回転も規制できている。そのため、減速装置12全体が、大きな1個の塊となるため、メインキャリヤ44およびサブキャリヤ46のいずれの側を下側にして置いた場合も、減速装置12内の各部材は全く動かない。すなわち、減速装置12の搬送時や組み付け時等において該減速装置12にスラスト荷重が加わった場合であっても、全て対峙ボルト112およびショルダボルト120が受けとめてくれるため、主軸受がないことによる不具合が発生するのを未然に防止することができる。
As a result, relative movement on either side in the axial direction can be surely prevented by the set of the
また、減速装置12が、産業用ロボット76の一構成要素として組み付けられたときは、図6に示されるように、対峙ボルト112やショルダボルト120は取り外されていることになるが、この産業用ロボット76の減速装置12のケーシング42およびメインキャリヤ44には、「第1、第2規制部材取り付け手段」としての各係止穴116、122や貫通孔123、あるいは雌ねじ114、124は形成されたままである。そのため、メンテナンス時に当該産業用ロボット76を分解したときには、減速装置12に形成されているこれら係止穴116、122や貫通孔123、あるいは雌ねじ114、124を利用して対峙ボルト112やショルダボルト120をねじ込むだけで再び簡単にケーシング42とメインキャリヤ44とが軸方向A側にもB側にも、また円周方向にも相対的に動かない状態(上述したように、貫通孔123とショルダボルト120との間の隙間分だけは動くが、相対回転は規制された状態)を形成することができ、その状態で減速装置12を産業用ロボット76から取り外すことができる。
Further, when the
また、この実施形態では、ケーシング42およびメインキャリヤ44の軸方向の相対移動を、規制部材である対峙ボルト112およびショルダボルト120による「軸方向からの」規制によって実現していることから、それぞれのボルトの(剪断応力ではなく)圧縮または引っ張り応力を利用して移動規制を行うことができる。このため、比較的小さな対峙ボルト112あるいはショルダボルト120であっても、確実な規制作用を得ることができる。したがって、ケーシング42、あるいはメインキャリヤ44側に形成する各係止穴116、122や貫通孔123、あるいは雌ねじ114、124(規制部材取り付け手段)の大きさを小さくすることができ、ケーシング42およびメインキャリヤ44の強度低下を防止することができる。
Further, in this embodiment, the relative movement in the axial direction of the
なお、上記実施形態においては、軸方向いずれの側においても相対移動ができないようにするだけでなく、さらに円周方向の相対回転も規制するようにしていたが、本発明においては、円周方向の相対回転の規制は、必ずしも必要ではなく、また、必ずしも軸方向両側への移動規制を行う必要もなく、最低限、軸方向いずれか側への相対移動が規制されていれば、相応の効果が得られる。 In the above embodiment, not only the relative movement is not allowed on either side in the axial direction, but also the relative rotation in the circumferential direction is restricted, but in the present invention, the circumferential direction It is not always necessary to regulate the relative rotation of the motor, and it is not always necessary to regulate the movement to both sides in the axial direction. Is obtained.
また、上記実施形態においては、第1部材と第2部材とを軸方向に対向させ、規制部材によって該第1部材と第2部材との軸方向の相対移動を「軸方向から」規制するようにしていたが、本発明は、要は第1部材と第2部材との軸方向一方側の相対移動が結果として規制されればよく、例えば第1部材と第2部材とを半径方向に対向させ、径方向から該第1部材と第2部材との軸方向の相対移動を規制するものであってもよい。例えば、径方向に対向した第1部材および第2部材に径方向からピンやボルトを相通することにより、軸方向の相対移動を規制するようにしてもよい。 In the above embodiment, the first member and the second member are opposed to each other in the axial direction, and the relative movement in the axial direction between the first member and the second member is regulated “from the axial direction” by the regulating member. However, in the present invention, it is only necessary that the relative movement of the first member and the second member on one side in the axial direction is restricted as a result. For example, the first member and the second member are opposed to each other in the radial direction. The relative movement in the axial direction between the first member and the second member may be restricted from the radial direction. For example, relative movement in the axial direction may be regulated by passing pins and bolts from the radial direction to the first member and the second member opposed in the radial direction.
また、上記実施形態においては、軸方向一方側への規制のほかに軸方向他方側への規制も行われ、かつ、該軸方向一方側の規制と、他方側の規制とで、種類の異なる規制部材(対峙ボルト112とショルダボルト120)を備えるようにしていたが、本発明は、必ずしもこのような構成とする必要はない。例えば、ケーシングとメインキャリヤの側だけでなく、ケーシングとサブキャリヤの側でも軸方向移動を規制するようにしてもよく、その場合には、同一の規制部材(例えば、対峙ボルト)にて両方向の規制を行うことができる。
Further, in the above-described embodiment, in addition to the restriction on the one side in the axial direction, the restriction on the other side in the axial direction is also performed. Although the restriction members (the
規制部材の具体的な構成についても、必ずしも頭部付きのボルト、あるいは頭部付きのショルダボルトには限定されない。要は、規制部材を取り付けることによって第1部材と第2部材とが少なくとも軸方向一方側に相対移動するのが規制される構成であるならば、本発明の意図する相応の作用効果を得ることができる。 The specific configuration of the restricting member is not necessarily limited to a bolt with a head or a shoulder bolt with a head. In short, if the configuration is such that the relative movement of the first member and the second member relative to at least one axial direction is restricted by attaching the restricting member, the corresponding effects of the present invention can be obtained. Can do.
また、上記実施形態においては、ケーシングに、規制部材を固定するための中間部材(上記実施形態におけるリング体70)を配置するような構成とし、主軸受を有する減速装置と有しない減速装置とで合理的な差別化がなされるようにしていたが、本発明においては、このような中間部材は、必ずしも配置する必要はなく、例えば、キャリヤやケーシングに直接雌ねじや貫通孔等を設けてもよい。配置する場合であっても、中間部材の形状は上記実施形態のようなリング状に限定されるものではない。例えば、該中間部材によって上記ケーシングとメインキャリヤとの隙間やケーシングとサブキャリヤとの段部の軸方向空間が充填されるように構成した場合には、ショルダボルトを必要としなくなる(単なるボルトで済む)など、規制部材の構成をより簡素化できる場合がある。
Moreover, in the said embodiment, it is set as the structure which arrange | positions the intermediate member (
なお、実施形態においては、減速装置が産業用ロボットに組込まれる場合を例にとって説明したが、本発明の減速装置が組込まれる産業機械は特に限定されるものではなく、例えば工作機械等の産業機械に広く適用できる。 In the embodiment, the case where the speed reducer is incorporated in an industrial robot has been described as an example. However, the industrial machine in which the speed reducer of the present invention is incorporated is not particularly limited, and for example, an industrial machine such as a machine tool. Widely applicable to.
実施形態においては、内歯歯車の軸心からオフセットした位置に複数のクランク軸が配置される偏心揺動型の遊星歯車減速装置を例に説明されたが、これに限定されるものではなく、本発明の適用される減速装置は、どのような減速機構を有するものであってもよい。例えば、クランク軸が内歯歯車の軸心位置に配置されるタイプの偏心揺動型の遊星歯車減速装置であってもよいし、単純遊星歯車減速装置であってもよいし、これ以外の減速機構を有するものであってもよい。 In the embodiment, the eccentric oscillating planetary gear speed reduction device in which a plurality of crankshafts are arranged at positions offset from the axis of the internal gear has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. The speed reducer to which the present invention is applied may have any speed reduction mechanism. For example, an eccentric oscillating planetary gear speed reducer of a type in which the crankshaft is disposed at the axial center position of the internal gear may be used, a simple planetary gear speed reducer may be used, or any other speed reducer. It may have a mechanism.
産業機械の第1被駆動部材と第2被駆動部材を支持する軸受は、クロスローラ軸受に限定されず、どのような軸受であってもよく、その配置位置も実施形態の位置に限定されず、減速装置の第1部材と第2部材の間以外の位置(換言すれば、減速装置の外側)であればよい。 The bearing that supports the first driven member and the second driven member of the industrial machine is not limited to the cross roller bearing, and may be any bearing, and the arrangement position thereof is not limited to the position of the embodiment. Any position other than between the first member and the second member of the speed reducer (in other words, outside the speed reducer) may be used.
12…減速装置
34、36…外歯歯車
40…内歯歯車
42…ケーシング
44…メインキャリヤ
46…サブキャリヤ
50…キャリヤ
70…リング体
76…産業用ロボット
78…第1アーム
80…第2アーム
86…リングブロック
90…クロスローラ軸受
A、B…規制部材
112…対峙ボルト
114…雌ねじ
116…係止穴
120…ショルダボルト
122…係止穴
124…雌ねじ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1部材と第2部材との間に軸受が配置されておらず、かつ、
前記第1部材と第2部材との間の、少なくとも軸方向一方側への相対移動を規制する規制部材を備えた
ことを特徴とする減速装置。 A speed reducer having a first member and a second member that rotates relative to the first member,
A bearing is not disposed between the first member and the second member; and
A speed reducing device comprising: a regulating member that regulates relative movement between the first member and the second member at least in one axial direction.
前記減速装置が、遊星歯車機構を有する減速装置であり、前記第1部材が該遊星歯車機構の内歯歯車と一体化されたケーシングであり、前記第2部材が該遊星歯車機構のキャリヤである
ことを特徴とする減速装置。 In claim 1,
The speed reducer is a speed reducer having a planetary gear mechanism, the first member is a casing integrated with an internal gear of the planetary gear mechanism, and the second member is a carrier of the planetary gear mechanism. A speed reducer characterized by that.
前記規制部材は、前記第1部材と第2部材との前記相対回転も規制する
ことを特徴とする減速装置。 In claim 1 or 2,
The speed reducing device, wherein the restricting member restricts the relative rotation of the first member and the second member.
前記第1部材と第2部材とを軸方向に対向させ、前記規制部材によって、該第1部材と第2部材との軸方向一方側への相対移動を軸方向から規制する
ことを特徴とする減速装置。 In any one of Claims 1-3,
The first member and the second member are opposed to each other in the axial direction, and the relative movement of the first member and the second member in one axial direction is restricted from the axial direction by the restriction member. Reducer.
前記軸方向一方側への規制のほかに軸方向他方側への規制も行われ、かつ、該軸方向一方側への規制と、他方側への規制とで、種類の異なる規制部材を備える
ことを特徴とする減速装置。 In any one of Claims 1-4,
In addition to the restriction on the one side in the axial direction, the restriction on the other side in the axial direction is also performed, and different types of restriction members are provided for the restriction on the one side in the axial direction and the restriction on the other side. Reducer characterized by.
前記規制部材が、頭部付きのボルトで構成され、
前記第1部材または第2部材のうち、該ボルトの頭部が配置される側の部材に雌ねじが形成され、前記ボルトの先端が他方側の部材に対峙している
ことを特徴とする減速装置。 In claim 4 or 5,
The restriction member is composed of a bolt with a head,
Of the first member or the second member, a female screw is formed on a member on a side where the head of the bolt is disposed, and a tip of the bolt is opposed to a member on the other side. .
前記規制部材が、頭部付きのショルダボルトで構成され、
前記第1部材または第2部材のうち、該ショルダボルトの頭部が配置される側の部材に該頭部を係止する係止部が形成され、前記ショルダボルトの肩部が当接する側の部材に雌ねじがそれぞれ形成されている
ことを特徴とする減速装置。 In claim 4 or 5,
The restriction member is composed of a shoulder bolt with a head,
A locking portion for locking the head is formed on a member of the first member or the second member on the side where the head of the shoulder bolt is disposed, and the shoulder of the shoulder bolt is in contact with the shoulder bolt. A speed reducer characterized in that a female screw is formed on each member.
前記第1部材または第2部材のいずれか一方の部材に、前記規制部材を固定するための中間部材を配置した
ことを特徴とする減速装置。 In any one of Claims 1-7,
An intermediate member for fixing the restriction member is disposed on either one of the first member and the second member.
前記第1部材に連結される第1被駆動部材と、前記第2部材に連結される第2被駆動部材と、前記減速装置の第1部材と第2部材との間以外の部位に配置され、前記第1被駆動部材と第2被駆動部材とを相対回転可能に連結する軸受と、を有し、
前記減速装置は、前記第1部材と第2部材との少なくとも軸方向一方側への相対移動を規制する規制部材を取り付けるための規制部材取り付け手段を備えている
ことを特徴とする産業機械。 In an industrial machine including a first member and a second member that rotates relative to the first member, and a speed reducer in which a bearing is not disposed between the first member and the second member,
The first driven member connected to the first member, the second driven member connected to the second member, and a portion other than between the first member and the second member of the speed reducer. A bearing for connecting the first driven member and the second driven member so as to be relatively rotatable,
The speed reducer includes an restricting member attaching means for attaching a restricting member that restricts relative movement of the first member and the second member in at least one axial direction.
前記規制部材が装着された状態の減速装置を所定の組込場所まで運搬する工程と、
前記組込場所において、前記減速装置の第1部材を産業機械の第1被駆動部材と連結し、前記減速装置の第2部材を産業機械の第2被駆動部材と連結して、前記減速装置を産業機械に組込む工程と、
前記組込場所において、前記減速装置から規制部材を除去する工程と、を備える
ことを特徴とする減速装置の産業機械への組込方法。 An assembly method for incorporating the speed reducer according to claim 1 into an industrial machine,
Transporting the speed reducer with the regulating member mounted thereto to a predetermined installation location;
In the assembly place, the first member of the speed reducer is connected to a first driven member of an industrial machine, the second member of the speed reducer is connected to a second driven member of an industrial machine, and the speed reducer The process of incorporating the
Removing the restricting member from the reduction gear at the installation location. A method of assembling the reduction gear into an industrial machine.
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