JP2017032080A - 減速装置 - Google Patents

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康人 石原
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Abstract

【課題】効率よく組み立てることができる減速装置を提供する。
【解決手段】第一内歯歯車10と、第一内歯歯車10と回転中心を同一とし、第一内歯歯車10とは軸方向において異なる位置に配置されると共に、第一内歯歯車10に対して相対回転可能に配置される第二内歯歯車20と、第一内歯歯車10に噛合する第一遊星歯車30と、第一遊星歯車30とは異なる位相に配置されると共に、第二内歯歯車に噛合する第二遊星歯車40と、軸方向の異なる位置において第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40に噛合するアイドラ歯車50と、第一遊星歯車30、第二遊星歯車40及びアイドラ歯車50を回転可能に支持するキャリヤ60と、を備えた、減速装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、減速装置に関するものである。
第一内歯歯車と、その第一内歯歯車よりも歯数の少ない第二内歯歯車と、第一内歯歯車に噛合する第一遊星歯車と、第二内歯歯車に噛合する第二遊星歯車と、を備えた減速装置が知られている。
上記した減速装置の例として、特許文献1には、第一遊星歯車と、その第一遊星歯車よりも大径の第二遊星歯車とが1つのキャリヤ軸部材に一体回転可能に支持された減速装置が記載されている。
特開平3−107649号公報
上記した減速装置では、第一内歯歯車に対して第一遊星歯車が、第二内歯歯車に対して第二遊星歯車がそれぞれ適切に噛合する位置に第一遊星歯車および第二遊星歯車を配置する必要がある。
これに対し、特許文献1の減速装置では、第一遊星歯車と第二遊星歯車とがキャリヤ軸部材に支持され、第二遊星歯車の配置は第一遊星歯車の配置に拘束される。従って、減速装置の組立時において、先に第一遊星歯車が第一内歯歯車に組み付けられ、第二遊星歯車が位置決めされた状態では、第二遊星歯車および第二内歯歯車の特定の歯どうしを噛合させない限り、第二遊星歯車を第二内歯歯車に適切に組み付けることができない。
さらに、第二遊星歯車および第二内歯歯車の外観に基づいて噛合させるべき歯を特定することが困難であるため、特許文献1の減速装置では、第二内歯歯車に対する第二遊星歯車の組付作業を行う前に、製造された第二遊星歯車および第二内歯歯車に対し、設計図に基づいて特定された歯にマーキングを施す等の作業を行っていた。このように、特許文献1の減速装置では、その組立作業が繁雑であった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、効率よく組み立てることができる減速装置を提供することを目的とする。
本発明の減速装置は、第一内歯歯車と、前記第一内歯歯車と回転中心を同一とし、前記第一内歯歯車とは軸方向において異なる位置に配置されると共に、前記第一内歯歯車に対して相対回転可能に配置される第二内歯歯車と、前記第一内歯歯車に噛合する第一遊星歯車と、前記第一遊星歯車とは異なる位相に配置されると共に、前記第二内歯歯車に噛合する第二遊星歯車と、軸方向の異なる位置において前記第一遊星歯車及び前記第二遊星歯車に噛合するアイドラ歯車と、前記第一遊星歯車、前記第二遊星歯車及び前記アイドラ歯車を回転可能に支持するキャリヤと、を備える。
また、本発明の減速装置は、第一内歯歯車と、前記第一内歯歯車と回転中心を同一とし、前記第一内歯歯車とは軸方向において異なる位置で、前記第一内歯歯車に対して相対回転可能に配置される第二内歯歯車と、前記第一内歯歯車に噛合する第一遊星歯車と、前記第一遊星歯車とは異なる位相で、前記第二内歯歯車に噛合する第二遊星歯車と、前記第一内歯歯車と回転中心を同一とし、軸方向の異なる位置において、前記第一遊星歯車及び前記第二遊星歯車に噛合する太陽歯車と、前記第一遊星歯車及び前記第二遊星歯車を回転可能に支持するキャリヤと、を備える。
本発明の減速装置によれば、第二遊星歯車が第一遊星歯車とは異なる位相に配置される。これにより、減速装置を組み立てる際、第一遊星歯車の配置に拘束されずに第二遊星歯車を位置決めすることができる。よって、第二内歯歯車に対する第二遊星歯車の組付け作業を簡素化できるので、減速装置の組立作業を効率よく行うことができる。
また、本発明の減速装置によれば、第二内歯歯車及び第二遊星歯車を交換することで、減速装置の減速比を変更することができる。即ち、減速比の変更を行う際に、第一内歯歯車に組み付けられた第一遊星歯車の着脱作業が不要なので、減速比の変更に伴う作業を簡素化できる。さらに、減速装置の減速比が第一遊星歯車、第二遊星歯車及びアイドラ歯車の歯数に依存しないので、減速比の設定を容易に行うことができる。
第一実施の形態における減速装置の断面図であり、図2AのI−I線および図2BのI−I線における断面に対応する。 図1のIIa−IIa線における減速装置の断面を模式的に表した図である。 図1のIIb−IIb線における減速装置の断面を模式的に表した図である。 第一キャリヤユニット及び第二キャリヤユニットの分解斜視図である。 第二実施の形態における減速装置の断面図であり、図5AのIV−IV線における断面に対応する。 図4のVa−Va線における減速装置の断面を模式的に表した図である。 図4のVb−Vb線における減速装置の断面を模式的に表した図である。 第一キャリヤユニット及び第二キャリヤユニットの分解斜視図である。 第三実施の形態における減速装置の断面図である。
<第一実施形態>
以下、本発明に係る減速装置を適用した各実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図1から図3を参照して、第一実施形態の減速装置1について説明する。なお、図1では、図2AのI−I線における減速装置1の断面図を左側に、図2BのI−I線における減速装置1の断面図を右側に図示する。また、図2A及び図2Bは、減速装置1の主要な部分のみを図示したものであり、ハウジング2等の図示が省略されている。さらに、図3では、第一キャリヤユニット及び第二キャリヤユニットの組立に用いるボルトの図示が省略されている。
(1.減速装置1の各構成)
図1に示すように、減速装置1は、第一内歯歯車10と、第二内歯歯車20と、2つの第一遊星歯車30と、2つの第二遊星歯車40と、2つのアイドラ歯車50と、キャリヤ60と、を主に備える。
第一内歯歯車10は、減速装置1の中心軸線A0を回転中心とする内歯車であり、円筒状のハウジング2に相対回転不能に固定される。
第二内歯歯車20は、中心軸線A0を回転中心とする内歯車であり、第一内歯歯車10よりも歯数が少ない。第二内歯歯車20は、第一内歯歯車10とは中心軸線A0方向において異なる位置に配置され、第二内歯歯車20の軸方向一方側(図1左側)に第一内歯歯車10が配置されるとともに、第二内歯歯車20の軸方向他方側(図1右側)に円筒状の回転体21が固定される。第二内歯歯車20は、回転体21が軸受を介してハウジング2に回転可能に保持されることで、第一内歯歯車10に対し相対回転可能に構成される。
第一遊星歯車30は、中心軸線A0に対して偏心する第一偏心軸線A1を回転中心とする外歯車であり、第一内歯歯車10と噛合する。第二遊星歯車40は、中心軸線A0に対して偏心する第二偏心軸線A2を回転中心とする外歯車であり、第二内歯歯車20と噛合する。なお、第二偏心軸線A2は、中心軸線A0回りにおいて第一偏心軸線A1とは異なる位相に配置される軸線であり(図2A及び図2B参照)、第一偏心軸線A1よりも中心軸線A0との軸間距離が短い。
アイドラ歯車50は、中心軸線A0に対して偏心する第三偏心軸線A3を回転中心とする外歯車であり、アイドラ歯車50の軸方向長さが第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40の軸方向長さよりも大きな寸法に設定されている。なお、第三偏心軸線A3は、中心軸線A0回りにおいて第一偏心軸線A1及び第二偏心軸線A2とは異なる位相に配置される軸線である。
キャリヤ60は、第一遊星歯車30及びアイドラ歯車50を回転可能に支持する第一キャリヤ70と、第二遊星歯車40を回転可能に支持する第二キャリヤ80と、第二キャリヤ80を第一キャリヤ70に固定する固定具90とを備え、軸受を介してハウジング2及び回転体21に相対回転可能に支持されている。
図2A及び図2Bに示すように、減速装置1では、第一遊星歯車30、第二遊星歯車40及びアイドラ歯車50がキャリヤ60に支持された状態において、周方向における第一遊星歯車30と第二遊星歯車40との間にアイドラ歯車50が配置され、アイドラ歯車50は、第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40に噛合する一方、第一内歯歯車10及び第二内歯歯車20に対して接触不能な位置に配置される。
(2.キャリヤ60の詳細構成)
次に、第一キャリヤ70、第二キャリヤ80及び固定具90の詳細な構成について説明する。ここでは、主に図3を参照しつつ、適宜、図1、図2A及び図2Bもあわせて参照する。
図3に示すように、第一キャリヤ70は、第一遊星軸部材71と、アイドラ軸部材72と、一対の第一本体73,74と、一対の円板体75,76と、を備える。
第一遊星軸部材71は、軸受を介して第一遊星歯車30を回転可能に支持する軸部材であり、アイドラ軸部材72は、軸受を介してアイドラ歯車50を回転可能に支持する軸部材である(図1参照)。
第一本体73,74は、第一遊星軸部材71及びアイドラ軸部材72の軸方向両端を保持する円板状の部材であり、収容凹部73a,74aと、中心孔73b,74bと、連通孔73c,74cと、第一嵌入凹部73d,74dと、第一貫通孔73e,74eと、を主に備える。
収容凹部73a,74aは、互いに対向する第一本体73,74の一面側に凹設される部位であり、収容凹部73a,74a内に中心孔73b,74b及び連通孔73c,74cが形成される(図2A及び図2B参照)。中心孔73b,74bは、第一本体73,74と同心円上に配置される軸方向視円形の孔であり、連通孔73c,74cは、中心孔73b,74bの周りにおいて周方向等間隔(本実施形態では180度おき)に形成された孔である。
一対の第一本体73,74のうち、第二内歯歯車20に近接する側(図1右側)に配置される他方の第一本体74では、その他面側から突出する円筒状の中心突出部77の内周面と中心孔74bとが連通している(図1参照)。
第一嵌入凹部73d,74dは、第一遊星軸部材71及びアイドラ軸部材72の軸方向両端を保持する部位であり、第一遊星軸部材71及びアイドラ軸部材72は、それらの両端が第一嵌入凹部73d,74dに嵌入された状態でボルトにより第一本体73,74に固定される(図1参照)。
第一キャリヤ70のうち、一方の第一本体73には、他方の第一本体74に対向する一面側に第一嵌入凹部73dが凹設される(図1参照)のに対し、他方の第一本体74には、一方の第一本体73に対向する一面側から突出する円筒状の第一突出部78に第一嵌入凹部74dが凹設されている(図2A及び図2B参照)。
第一貫通孔73e,74eは、第一本体73,74の他面側と第一嵌入凹部73d,74dとを連通させる部位であり、第一貫通孔73e,74eの内径が第一嵌入凹部73d,74dの内径よりも小さな寸法に設定されている(図1参照)。
また、第一本体73,74の他面側には、円板体75,76を第一本体73,74に固定するボルトが螺合可能なめねじが、連通孔73c,74cとは異なる位相に形成されている。
なお、一方の第一本体73と他方の第一本体74とは、他方の第一本体74が中心突出部77及び第一突出部78を有する点を除き、同一の構成を有している。
一対の円板体75,76は、第一本体73,74よりも板厚の薄い円板状の部材であり、一対の第一本体73,74の他面側にボルトで固定される(図1参照)。詳細は後述するが、一対の円板体75,76には、第一貫通孔73e,74e及び第一本体73,74に形成されためねじの位置と対応する位置には丸孔が、後述する第二貫通孔83d,84d及び第二本体83,84に形成されるめねじの位置と対応する位置には長孔が、それぞれ形成されている。
第二キャリヤ80は、第二遊星軸部材81と、一対の第二本体83,84と、を備える。第二遊星軸部材81は、軸受を介して第二遊星歯車40を回転可能に支持する軸部材であり、第二本体83,84は、第二遊星軸部材81の軸方向両端を保持する部材である(図1参照)。
第二本体83,84は、第一本体73,74の収容凹部73a,74aに収容可能に形成された部材である。第二本体83,84は、キャリヤ60の軸方向から見た投影面積が収容凹部73a,74aよりも小さく、第二本体83,84が収容凹部73a,74aに収容された状態において、第二本体83,84の外側面と収容凹部73a,74aとの間に隙間が形成される(図2A及び図2B参照)。
第二本体83,84は、中心凸部83a,84aと、緩挿部83b,84bと、第二嵌入凹部83c,84cと、第二貫通孔83d,84dと、を備える。
中心凸部83a,84aは、第一キャリヤ70の第一本体73,74に対向する第二本体83,84の一面側における中心部分から突出する部位である。中心凸部83a,84aは、第二本体83,84と同軸であって、第一本体73,74の中心孔73b,74bに内嵌可能な円筒状に形成されている。なお、一対の第二本体83,84のうち、第一内歯歯車10に近接する側に配置される一方の第二本体83の中心凸部83aは、第二内歯歯車20に近接する側に配置される他方の第二本体84の中心凸部84aよりも、第二本体83,84の一面側からの突出高さが小さい(図1参照)。
緩挿部83b,84bは、第二本体83,84の一面側から突出する部位であり、中心凸部83a,84aの周りにおいて周方向等間隔(本実施形態では180度おき)に形成されている。緩挿部83b,84bは、キャリヤ60の軸方向から見た投影面積が、第一キャリヤ70の連通孔73c,74cの開口面積よりも小さく、緩挿部83b,84bが連通孔73c,74c内に挿入された状態において、緩挿部83b,84bの外側面と連通孔73,74cの内周面との間には隙間が形成される(図1参照)。
なお、緩挿部83b,84bの端面には、固定具90が螺合可能に形成されためねじが形成されている。
第二嵌入凹部83c,84cは、第二遊星軸部材81の軸方向両端を保持する部位である。第二キャリヤ80では、一方の第二本体83にはその一面側から突出する円筒状の第二突出部85に第二嵌入凹部83cが凹設される(図2A及び図2B参照)のに対し、他方の第二本体84ではその一面側に第二嵌入凹部84cが凹設されている(図1参照)。
第二貫通孔83d,84dは、第二本体83,84の他面側と第二嵌入凹部83c,84cとを連通させる部位であり、第二貫通孔83d,84dの内径が第二嵌入凹部83c,84cの内径よりも小さな寸法に設定されている(図1参照)。
一方の第二本体83と他方の第二本体84とでは、中心凸部83a,84aの形状が異なる点、一方の第二本体83が第二突出部85を有し第二嵌入凹部83c,84cの形成位置が異なる点を除き、同一の構成を有している。
固定具90(図1参照)は、第二本体83,84の緩挿部83b,84bに形成されためねじに螺合可能な4つのボルトから構成されている。詳細は後述するが、キャリヤ60は、第一キャリヤ70と第二キャリヤ80とを固定具90で固定することにより、キャリヤ60の軸回りに第一キャリヤ70と第二キャリヤ80とが一体的に回転するように構成されたものである。
(3.減速装置1の組立手順)
次に、図3を参照して、減速装置1の組立手順の一例について説明する。ここでは、第一内歯歯車10が取り付けられたハウジング2(図1参照)に対し、第二内歯歯車20(図1参照)、第一遊星歯車30、第二遊星歯車40、アイドラ歯車50及びキャリヤ60を組み付ける手順について説明する。
(3−1:第一キャリヤユニット及び第二キャリヤユニットの組立)
最初に、一対の第一本体73,74、2つの第一遊星軸部材71、2つのアイドラ軸部材72、2つの第一遊星歯車30及び2つのアイドラ歯車50から構成される第一キャリヤユニットと、一対の第二本体83,84、2つの第二遊星軸部材81及び2つの第二遊星歯車40から構成される第二キャリヤユニットと、を組み立てる。
ここではまず、第一遊星歯車30を第一遊星軸部材71に、第二遊星歯車40を第二遊星軸部材81に、アイドラ歯車50をアイドラ軸部材72に軸通させた後、第一遊星軸部材71及びアイドラ軸部材72を第一嵌入凹部73dに、第二遊星軸部材81を第二嵌入凹部83c,84cに嵌入し、第一遊星軸部材71及びアイドラ軸部材72を一方の第一本体73に、第二遊星軸部材81を第二本体83,84にボルトで固定する。なお、他方の第一本体74に対する第一遊星軸部材71及びアイドラ軸部材72の固定は、後の工程において第二キャリヤユニットを位置決めした後に行う。
次に、一対の第一本体73,74に対し、その他面側に円板体75,76を固定する。なお、この段階では、一方の第一本体73の他面側に第一遊星軸部材71及びアイドラ軸部材72を固定するボルトが突出している。よって、一方の円板体75を一方の第一本体73の他面側に固定するにあたり、ボルトの位置と一方の円板体75に形成された丸孔の一部とが一致するように一方の円板体75の位相を合わせる。これにより、ボルトと一方の円板体75との干渉を防止できる。
また、一方の円板体75は、ボルトの位置と丸孔の位置とが一致するように一方の円板体75の位相を合わせたとき、一方の円板体75に形成された他の丸孔が、一方の第一本体73に形成されためねじと一致する位置に配置されるように構成されている。これにより、めねじが一方の円板体75により塞がれることを防止できる。一方の円板体75の位相を合わせた後、一方の第一本体73の他面側に形成されためねじに対し、ボルトを一方の第一本体73の他面側から螺合させることで、一方の円板体75が一方の第一本体73の他面側に固定される。
(3−2:第一キャリヤユニット及び第二キャリヤユニットの組付け)
次に、第一キャリヤユニット及び第二キャリヤユニットを第一内歯歯車10及び第二内歯歯車20(図1参照)に組み付ける。ここではまず、ハウジング2に固定された第一内歯歯車10に対し適切に噛合するように第一遊星歯車30を組み付け、第一本体73を位置決めする。
次に、位置決めされた一方の第一本体73の収容凹部73aに対し、第二本体83が収容可能な位相となるように第二キャリヤ80を配置しつつ、第二遊星歯車40をアイドラ歯車50及び第二内歯歯車20に組み付け、第二キャリヤ80を位置決めする。
ここで、一方の第二本体83は、収容凹部73aと比べ、キャリヤ60の軸方向から見た投影面積が小さいので、収容凹部73aに収容可能な位置に配置した状態で、一方の第二本体83を一方の第一本体73に対し相対回転させることができる。これにより、第二キャリヤ80の位相を調整しながら、第二遊星歯車40が第二内歯歯車20に対し適切に噛合する位置に配置することができるので、第二内歯歯車20に対する第二遊星歯車40の組付け作業を簡素化できる。
(3−3:第一キャリヤユニットに対する第二キャリヤユニットの固定)
次に、第一キャリヤユニットと第二キャリヤユニットとを固定具90により固定する。この段階では、一方の第二本体83が一方の第一本体73の収容凹部73aに収容され、一方の第一本体73の他面側において、連通孔73cに緩挿された緩挿部83bが一方の円板体75に対向配置される。このとき、一方の円板体75に形成された長孔の一部は、緩挿部83bに形成されためねじと対応する位置に配置されるので、そのめねじに対し、一方の円板体75側から固定具90を螺合させる。
一方の第二本体83が収容凹部73aに収容された状態では、第二遊星軸部材81を一方の第二本体83に固定するボルトが緩挿部83bから突出している。これに対し、一方の円板体75に形成された他の長孔が、ボルトと対応する位置に配置されるので、ボルトと一方の円板体75との干渉を回避できる。よって、一方の円板体75に対し一方の第二本体83を強固に固定することができる。
続いて、他方の第一本体74及び他方の円板体76と第一遊星軸部材71、アイドラ軸部材72及び第二キャリヤ80とをボルト及び固定具90により固定する。これにより、第一キャリヤユニットに対し第二キャリヤユニットが固定され、第一キャリヤユニットと第二キャリヤユニットとが一体回転可能に構成される。
なお、この後の工程において、第二内歯歯車20と回転体21とをボルトで固定し、回転体21をハウジング2に対し相対回転可能に取り付ける。
上記したように、円板体75,76は、複数の丸孔と長孔とが形成され、第二遊星軸部材81を固定するボルトが螺合するめねじ及び緩挿部83b,84bに形成されためねじと対応する位置に長孔が配置されるように構成されている。これは、第一キャリヤ70に対する第二キャリヤ80の固定位置が調整可能に構成されることに基づくものであり、第二キャリヤ80が収容凹部73a,74aに収容されている限りにおいて、第二遊星軸部材81を固定するボルトと円板体75,76との干渉を回避することができるとともに、めねじが円板体75,76側に塞がれることを防止することができる。
以上説明したように、キャリヤ60は、第一キャリヤ70と第二キャリヤ80とが固定具90により固定されたものであり、第一キャリヤ70に対する第二キャリヤ80の固定位置を調整可能に構成されている。これにより、第一内歯歯車10及び第二内歯歯車20に対する第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40の組付け作業を簡素化することができるので、減速装置1の組立を効率よく行うことができる。
また、キャリヤ60が組み立てられた状態において、減速装置1は、第一遊星歯車30が第一キャリヤ70に回転可能に支持されるとともに、第二遊星歯車40が第一遊星歯車30とは軸方向の異なる位置において第二キャリヤ80に回転可能に支持される。
第一キャリヤ70は、第一遊星歯車30の回転軸である第一遊星軸部材71の両端が、一方の第一本体73と、他方の第一本体74から一方の第一本体73側へ向けて突出する第一突出部78とに保持されている。第一突出部78は、他方の第一本体74の一面側からの突出高さが第二遊星歯車40の軸方向長さよりも大きな寸法に設定され、第一遊星歯車30は、その第一偏心軸線A1方向への移動が第一突出部78により規制される。よって、第一遊星歯車30と第二内歯歯車20との干渉を防止できる。
同様に、第二キャリヤ80は、第二遊星歯車40の回転軸である第二遊星軸部材81の両端が、一方の第二本体83から他方の第二本体84側へ向けて突出する第二突出部85と他方の第二本体84とに保持される。第二突出部85は、一方の第二本体83の一面側からの突出高さが第一遊星歯車30の軸方向長さよりも大きな寸法に設定され、第二遊星歯車40は、その第二偏心軸線A2方向への移動が第二突出部85により規制される。よって、第二遊星歯車40と第一内歯歯車10との干渉を防止できる。
また、減速装置1では、中心軸線A0回りに空きスペースが形成される(図1、図2A及び図2B参照)ので、その空きスペースに配線等を配置できる。
(4.減速装置1の動作)
次に、図1、図2A及び図2Bを参照し、キャリヤ60が遊星歯車機構における入力部材、第一内歯歯車10が遊星歯車機構における固定部材、第二内歯歯車20が遊星歯車機構における出力部材であるものとして、減速装置1の動作について説明する。
減速装置1では、第一内歯歯車10が固定されているので、キャリヤ60に回転動力が入力されると、第一遊星歯車30が第一偏心軸線A1回りを自転しながら中心軸線A0回りを公転する。これに伴い、第一遊星歯車30に噛合するアイドラ歯車50は、第一遊星歯車30の自転方向とは反対方向へ自転しながら中心軸線A0回りを公転し、アイドラ歯車50に噛合する第二遊星歯車40は、アイドラ歯車50の自転方向とは反対方向、即ち、第一遊星歯車30の自転方向と同一方向へ自転しながら中心軸線A0回りを公転する。第二内歯歯車20は、第二遊星歯車40に噛合しているので、回転動力は第二遊星歯車40から第二内歯歯車20に伝達され、出力される。
なお、減速装置1では、第二内歯歯車20及び第二遊星歯車40の歯数を変更することにより、減速比の設定を変更することができる。また、減速装置1は、減速比が第一遊星歯車30、第二遊星歯車40及びアイドラ歯車50に依存しないので、減速装置1の減速比の設定を容易に行うことができる。
<第二実施形態>
次に、図4から図6を参照して、第二実施の形態における減速装置201について説明する。第一実施の形態における減速装置1では、アイドラ歯車50の回転中心が中心軸線A0に対して偏心した第三偏心軸線A3上に配置されるのに対し、第二実施の形態における減速装置201では、アイドラ歯車250の回転中心が中心軸線A0上に配置される。なお、上記した第一実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図5A及び図5Bでは、減速装置201の主要部分のみを図示し、ハウジング2やボルト等の図示を省略する。また、図6では、固定具90及びキャリヤ260の組立に用いるボルトの図示を省略する。
(5.減速装置201の各構成)
図4、図5A及び図5Bに示すように、減速装置201は、第一内歯歯車10と、第二内歯歯車20と、3つの第一遊星歯車30と、3つの第二遊星歯車40と、アイドラ歯車250と、キャリヤ260と、を備える。
アイドラ歯車250は、中心軸線A0を回転中心とする外歯車であり、アイドラ歯車250の軸方向長さが第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40の軸方向長さよりも大きな寸法に設定される。アイドラ歯車250は、その軸方向両端から突出する円筒状の軸受支持部251を備え、その軸受支持部251が軸受を介してキャリヤ260に相対回転可能に支持される。
キャリヤ260は、第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40を回転可能に支持するものであり、ハウジング2及び回転体21に対し軸受を介して相対可能に支持される。キャリヤ260は、第一キャリヤ270と、第二キャリヤ280と、固定具90と、を備える。以下において、キャリヤ260の詳細な構成について説明する。
(6.キャリヤ260の詳細構成)
次に、第一キャリヤ270及び第二キャリヤ280について説明する。ここでは、主に図6を参照しながら説明するが、適宜、図4、図5A及び図5Bもあわせて参照する。
図6に示すように、第一キャリヤ270(図4参照)は、第一遊星軸部材271と、一対の第一本体273,274と、を備える。第一本体273,274は、収容凹部273a,274aと、中心孔273b,274bと、連通孔273c,274cと、第一嵌入凹部273d,274dと、第一貫通孔273e,274eと、を主に備える。なお、中心孔273b,274b、連通孔273c,274c、第一嵌入凹部273d,274d及び第一貫通孔273e,274eは、第一実施形態における中心孔73b,74b、連通孔73c,74c、第一嵌入凹部73d,74d及び第一貫通孔73e,74eと同一の構成を有している。
第一キャリヤ270は、第一実施の形態における第一本体73,74と円板体75,76(図3参照)とが一体形成されたものに相当し、連通孔273c,274cが長孔状に形成されている。
一方の第一本体273には、他方の第一本体274に対向する一面側に第一嵌入凹部273dが凹設されるのに対し、他方の第一本体274は、一方の第一本体273に対向する一面側から突出する柱状の第一突出部278を備え、その第一突出部278に第一嵌入凹部274dが凹設されている(図4参照)。一方の第一本体273と他方の第一本体274とは、他方の第一本体274が第一突出部278を有する点を除き、同一の構成を有している。
なお、第一本体273,274の他面側には、キャリヤ260をハウジング2に固定するボルト(図示せず)が螺合可能なめねじが形成されている。
第二キャリヤ280は、第二遊星軸部材281と、一対の第二本体283,284と、を備え、第二本体283,284は、中心凸部283a,284aと、緩挿部283b,284bと、第二嵌入凹部283c,284cと、第二貫通孔283d,284dと、を備える。なお、中心凸部283a、第二嵌入凹部283c,284c及び第二貫通孔283d,284dは、第一実施形態における中心凸部83a、第二嵌入凹部83c,84c及び第二貫通孔83d,84dと同一の構成を有している。
第二本体283,284は、キャリヤ260の軸方向から見た投影面積が第一本体273,274の収容凹部273a,274aよりも小さく、第二本体283,284が収容凹部273a,274aに収容された状態において、中心凸部283a,284aが中心孔273b,274bに内嵌される一方、緩挿部283b,284bの外側面と収容凹部273a,274aとの間に隙間が形成される。
なお、第二キャリヤ280では、一方の第二本体283における中心凸部283aの外径が一定であるのに対し、他方の第二本体284における中心凸部284aでは、先端側の外径が基端側の外径よりも小径であり、その中心凸部284aの小径部分が軸受を介して回転体21に相対回転可能に支持されている。
また、一方の第二本体283は、緩挿部283b,284bから中心凸部283a,284aとは反対方向へ突出する第二突出部285を備え、その第二突出部285に第二嵌入凹部283cが凹設されるのに対し、他方の第二本体284では、その一面側に第二嵌入凹部284cが凹設されている。一方の第二本体283と他方の第二本体284とは、中心凸部283a,284aの形状が異なる点、及び、一方の第二本体283が第二突出部285を備え、第二嵌入凹部283c,284cの形成位置が異なる点を除き、同一の構成を有している。
以上説明したように、減速装置201では、アイドラ歯車250の回転軸が中心軸線A0と一致するように配置されている。この場合、アイドラ歯車250の回転軸を中心軸線A0から偏心した位置に配置する場合と比べて、第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40を多く設けることができる分、大きな出力トルクを得ることができる。
また、減速装置201では、第一遊星歯車30と第二遊星歯車40とが中心軸線A0方向の異なる位置に配置されているので、第一遊星軸部材71と第二遊星軸部材81とが異なる位相に配置される一方、中心軸線A0方向視において、第一遊星歯車30と一部重なる位置に第二遊星歯車40を配置できる。よって、減速装置201の設計自由度を高めることができる。
(7.減速装置201の動作)
本実施の形態では、第一内歯歯車10が遊星歯車機構における入力部材、第二内歯歯車20が遊星歯車機構における出力部材、キャリヤ260が遊星歯車機構における固定部材であるものとして、減速装置201の動作を説明する。
減速装置201では、第一内歯歯車10に回転動力が入力されると、第一遊星歯車30が第一偏心軸線A1回りを自転する。第一遊星歯車30に噛合するアイドラ歯車250は、第一遊星歯車30の自転方向とは反対方向へ中心軸線A0回りを自転し、アイドラ歯車250に噛合する第二遊星歯車40は、第一遊星歯車30の自転方向と同一方向へ自転しながら中心軸線A0回りを公転する。第二内歯歯車20は、第二遊星歯車40に噛合しているので、回転動力は第二遊星歯車40から第二内歯歯車20に伝達され、出力される。
<第三実施形態>
次に、図7を参照して、第三実施の形態における減速装置301について説明する。第二実施の形態における減速装置201では、中心軸線A0上に配置された外歯車をアイドラ歯車250として使用するのに対し、第三実施の形態における減速装置301では、中心軸線A0上に配置された外歯車を遊星歯車機構における入力部材として使用する。なお、上記した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(8.減速装置301の構成)
減速装置301は、第一内歯歯車10と、第二内歯歯車20と、第一遊星歯車30と、第二遊星歯車40と、太陽歯車350と、キャリヤ360と、を備えている。太陽歯車350は、軸受支持部351の軸方向長さが第二実施の形態におけるアイドラ歯車250の軸受支持部251よりも大きくなっている点を除き、第二実施の形態におけるアイドラ歯車250と同一の構成であり、減速装置301は、一方の第二本体383の中心凸部383aの軸方向長さよりも軸受支持部351の軸方向長さが大きくなっている点を除き、第二実施の形態における減速装置201と同一の構成を有している。例えば、第三実施形態における第二本体383,384は、第二実施形態における第二本体283,284と同一であり、第三実施形態における中心凸部384a、第二嵌入凹部383c,384c及び第二貫通孔383d,384dは、第二実施形態における中心凸部284a、第二嵌入凹部283c,284c及び第二貫通孔283d,284dと同一である。
(9.減速装置301の動作)
減速装置301は、太陽歯車350を遊星歯車機構における入力部材とし、遊星歯車機構における出力部材、固定部材またはアイドラ部材として、下記表1に示すような態様で第一内歯歯車10、第二内歯歯車20及びキャリヤ360を機能させることで、入力部材に入力された回転動力が減速され、出力部材に出力される。ここでは、表1に示す「態様1」を例に挙げ、減速装置301の動作について説明する。
Figure 2017032080
「態様1」では、第一内歯歯車10が固定されているので、太陽歯車350に回転動力が入力されると、太陽歯車350及び第一内歯歯車10に噛合する第一遊星歯車30が、自転しながら太陽歯車350回りを公転する。この第一遊星歯車30の公転に伴い、第一遊星歯車30を支持するキャリヤ360が中心軸線A0回りに回転すると、キャリヤ360に支持される第二遊星歯車40が、自転しながら太陽歯車350回りを公転する。第二内歯歯車20は、第二遊星歯車40に噛合しているので、回転動力が第二遊星歯車40から第二内歯歯車20に伝達され、出力される。
(10.効果)
減速装置1,201は、第一内歯歯車10と、第一内歯歯車10と回転中心を同一とし、第一内歯歯車10とは軸方向において異なる位置に配置されると共に、第一内歯歯車10に対して相対回転可能に配置される第二内歯歯車20と、第一内歯歯車10に噛合する第一遊星歯車30と、第一遊星歯車30とは異なる位相に配置されると共に、第二内歯歯車20に噛合する第二遊星歯車40と、軸方向の異なる位置において第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40に噛合するアイドラ歯車50,250と、第一遊星歯車30、第二遊星歯車40及びアイドラ歯車50,250を回転可能に支持するキャリヤ60,260と、を備えている。
上記減速装置1,201によれば、第二遊星歯車40が第一遊星歯車30とは異なる位相に配置される。これにより、減速装置1,201を組み立てる際、第二遊星歯車40の配置を第一遊星歯車30の配置に拘束されずに位置決めすることができる。よって、第二内歯歯車20に対する第二遊星歯車40の組付け作業を簡素化できるので、減速装置1,201の組立作業を効率よく行うことができる。
また、上記減速装置1,201によれば、第二内歯歯車20及び第二遊星歯車40を交換することで、減速装置1,201の減速比を変更することができる。即ち、減速比の変更を行う際に、第一内歯歯車10に組み付けられた第一遊星歯車30の着脱作業が不要なので、減速比の変更に伴う作業を簡素化できる。さらに、減速装置1,201の減速比が第一遊星歯車30、第二遊星歯車40及びアイドラ歯車50,250の歯数に依存しないので、減速比の設定を容易に行うことができる。
また、減速装置1において、アイドラ歯車50は、その回転中心(第三偏心軸線A3)を第一内歯歯車10及び第二内歯歯車20の回転中心(第一偏心軸線A1及び第二偏心軸線A2)に対して偏心させることで、第一遊星歯車30と第二遊星歯車40との周方向間に配置される。
この場合、減速装置1を軸方向(中心軸線A0方向)から見た場合に、減速装置1の中心に空きスペースを形成することができるので、この空きスペースを利用して配線等を配置することができる。
また、減速装置201において、アイドラ歯車250は、その回転中心を第一内歯歯車10及び第二内歯歯車20の回転中心(中心軸線A0)と一致させた状態で配置される。
この場合、第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40をより多く配置することができるので、より大きな出力トルクを得ることができる。
減速装置301は、第一内歯歯車10と、第一内歯歯車10と回転中心を同一とし、第一内歯歯車10とは軸方向において異なる位置で、第一内歯歯車10に対して相対回転可能に配置される第二内歯歯車20と、第一内歯歯車10に噛合する第一遊星歯車30と、第一遊星歯車30とは異なる位相で、第二内歯歯車20に噛合する第二遊星歯車40と、第一内歯歯車10と回転中心を同一とし、軸方向の異なる位置において、第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40に噛合する太陽歯車350と、第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40を回転可能に支持するキャリヤ360と、を備える。
上記減速装置301によれば、第二遊星歯車40が第一遊星歯車30とは軸方向において異なる位置に配置される。これにより、減速装置301を組み立てる際、第二遊星歯車40の配置を第一遊星歯車30の配置に拘束されずに位置決めすることができる。よって、第二内歯歯車20に対する第二遊星歯車40の組付け作業を簡素化できるので、減速装置301の組立作業を効率よく行うことができる。
また、上記減速装置301によれば、第二内歯歯車20及び第二遊星歯車40を交換することで、減速装置301の減速比を変更することができる。即ち、減速比の変更を行う際に、第一内歯歯車10に組み付けられた第一遊星歯車30の着脱作業が不要なので、減速比の変更に伴う作業を簡素化できる。さらに、減速装置301の減速比が第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40の歯数に依存しないので、減速比の設定を容易に行うことができる。
また、減速装置201,301において、第一遊星歯車30と第二遊星歯車40とは、軸方向視において一部重なり合う。この場合、第一遊星歯車30及び第二遊星歯車40をより多く配置することができるので、より大きな出力トルクを得ることができる。
また、減速装置1,201,301において、キャリヤ60,260,360は、第一遊星歯車30を回転可能に支持する第一キャリヤ70,270と、第二遊星歯車40を回転可能に支持する第二キャリヤ80,280,380と、第二キャリヤ80,280,380を第一キャリヤ70,270に固定する固定具90と、を備える。
この場合、減速装置1,201,301を組み立てる際に、第二キャリヤ80,280,380の配置を第一キャリヤ70,270の配置に拘束されずに決めることができる。即ち、第一遊星歯車30を第一内歯歯車10に、第二遊星歯車40を第二内歯歯車20に、それぞれ組み付け、第一キャリヤ70,270及び第二キャリヤ80,280,380が位置決めされた後に、固定具90により第二キャリヤ80,280,380を第一キャリヤ70,270に固定することができる。よって、減速装置1,201,301の組立作業を効率よく行うことができる。
また、減速装置1,201,301において、第二キャリヤ80,280,380に対する第一キャリヤ70,270の固定位置を調整可能に構成されている。これにより、第一キャリヤ70,270に対する第二キャリヤ80,280,380の固定位置に自由度を持たせることができる。よって、第二内歯歯車20に対する第二遊星歯車40の組付け作業を簡素化することができる。
(11.その他)
以上、上記各実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。
1,201,301:減速装置、 10:第一内歯歯車、 20:第二内歯歯車、 30:第一遊星歯車、 40:第二遊星歯車、 50,250:アイドラ歯車、 350:太陽歯車、 60,260,360:キャリヤ、 70,270:第一キャリヤ、 80,280,380:第二キャリヤ、 90:固定具、 A0:中心軸線、 A1:第一偏心軸線、 A2:第二偏心軸線、 A3:第三偏心軸線

Claims (7)

  1. 第一内歯歯車と、
    前記第一内歯歯車と回転中心を同一とし、前記第一内歯歯車とは軸方向において異なる位置に配置されると共に、前記第一内歯歯車に対して相対回転可能に配置される第二内歯歯車と、
    前記第一内歯歯車に噛合する第一遊星歯車と、
    前記第一遊星歯車とは異なる位相に配置されると共に、前記第二内歯歯車に噛合する第二遊星歯車と、
    軸方向の異なる位置において前記第一遊星歯車及び前記第二遊星歯車に噛合するアイドラ歯車と、
    前記第一遊星歯車、前記第二遊星歯車及び前記アイドラ歯車を回転可能に支持するキャリヤと、
    を備えた、減速装置。
  2. 前記アイドラ歯車は、その回転中心を前記第一内歯歯車及び前記第二内歯歯車の回転中心に対して偏心させることで、前記第一遊星歯車と前記第二遊星歯車との周方向間に配置される、請求項1に記載の減速装置。
  3. 前記アイドラ歯車は、その回転中心を前記第一内歯歯車及び前記第二内歯歯車の回転中心と一致させた状態で配置される、請求項1に記載の減速装置。
  4. 第一内歯歯車と、
    前記第一内歯歯車と回転中心を同一とし、前記第一内歯歯車とは軸方向において異なる位置で、前記第一内歯歯車に対して相対回転可能に配置される第二内歯歯車と、
    前記第一内歯歯車に噛合する第一遊星歯車と、
    前記第一遊星歯車とは異なる位相で、前記第二内歯歯車に噛合する第二遊星歯車と、
    前記第一内歯歯車と回転中心を同一とし、軸方向の異なる位置において、前記第一遊星歯車及び前記第二遊星歯車に噛合する太陽歯車と、
    前記第一遊星歯車及び前記第二遊星歯車を回転可能に支持するキャリヤと、
    を備えた、減速装置。
  5. 前記第一遊星歯車と前記第二遊星歯車とは、軸方向視において一部重なり合う、請求項3又は4に記載の減速装置。
  6. 前記キャリヤは、
    前記第一遊星歯車を回転可能に支持する第一キャリヤと、
    前記第二遊星歯車を回転可能に支持する第二キャリヤと、
    前記第二キャリヤを前記第一キャリヤに固定する固定具と、を備える、請求項1−5のいずれか一項に記載の減速装置。
  7. 前記第二キャリヤに対する前記第一キャリヤの固定位置を調整可能に構成されている、請求項6記載の減速装置。
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