JP2018091434A - Eccentric oscillation type gear unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏心揺動型の歯車装置に関する。 The present invention relates to an eccentric oscillating gear device.
特許文献1に、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する外歯歯車とを備えた偏心揺動型の歯車装置(サイクロイド減速機)が開示されている。この歯車装置では、外歯歯車を揺動させる偏心体と、該偏心体と外歯歯車との間に配置される偏心体軸受と、外歯歯車の自転成分と同期するキャリヤと、外歯歯車の自転成分をキャリヤに伝達する複数の内ピンと、をさらに備えている。 Patent Document 1 discloses an eccentric oscillating gear device (cycloid speed reducer) that includes an internal gear and an external gear that meshes internally with the internal gear. In this gear device, an eccentric body for swinging the external gear, an eccentric body bearing disposed between the eccentric body and the external gear, a carrier synchronized with the rotation component of the external gear, and the external gear And a plurality of inner pins for transmitting the rotation component of the motor to the carrier.
外歯歯車は、偏心体軸受が配置される偏心体軸受穴と、内ピンが挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴と、を備えている。複数の内ピン穴は、偏心体軸受穴の径方向外側において外歯歯車を軸方向に貫通しており、該内ピン穴に挿入された内ピンを介して外歯歯車の自転成分をキャリヤに伝達している。したがって、偏心体軸受穴と内ピン穴は、径方向から見て重なっており、軸方向から見たときには重なっていない。 The external gear includes an eccentric body bearing hole in which an eccentric body bearing is disposed, and a plurality of inner pin holes into which an inner pin is inserted and provided at intervals in the circumferential direction. The plurality of inner pin holes penetrates the external gear in the axial direction on the radially outer side of the eccentric body bearing hole, and the rotation component of the external gear is transferred to the carrier via the inner pin inserted into the inner pin hole. Communicating. Therefore, the eccentric body bearing hole and the inner pin hole overlap when viewed from the radial direction and do not overlap when viewed from the axial direction.
この種の歯車装置は、1段で大きな減速比が得られることから、小型化、軽量化の要請の強い用途で使用されることが多く、それゆえに、一層の小型化が常に要請されている。 Since this type of gear device can obtain a large reduction ratio in one stage, it is often used in applications where there is a strong demand for downsizing and weight reduction. Therefore, further downsizing is always required. .
本発明は、このような要請に応えるためになされたものであって、歯車装置全体の一層の小型化、特に径方向の小型化を実現することのできる偏心揺動型の歯車装置を提供することをその課題としている。 The present invention has been made in order to meet such a demand, and provides an eccentric oscillating gear device that can realize further downsizing of the entire gear device, particularly downsizing in the radial direction. That is the issue.
本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、該外歯歯車を揺動させる偏心体と、該偏心体と前記外歯歯車との間に配置される偏心体軸受と、前記外歯歯車の自転成分と同期するキャリヤと、前記外歯歯車の自転成分を前記キャリヤに伝達する複数の内ピンと、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、前記外歯歯車は、前記偏心体軸受が配置される偏心体軸受穴と、前記内ピンが挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴と、を備え、前記偏心体軸受穴と前記内ピン穴とが軸方向から見て重なる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 arranged between an internal gear, an external gear that is in mesh with the internal gear, an eccentric body that swings the external gear, and the eccentric body and the external gear. An eccentric oscillating gear device comprising an eccentric body bearing, a carrier synchronized with the rotation component of the external gear, and a plurality of internal pins for transmitting the rotation component of the external gear to the carrier, The external gear includes an eccentric body bearing hole in which the eccentric body bearing is disposed, and a plurality of inner pin holes into which the inner pin is inserted and spaced apart in the circumferential direction. The above-described problems are solved by adopting a configuration in which the body bearing hole and the inner pin hole overlap each other when viewed from the axial direction.
本発明においては、外歯歯車の偏心体軸受穴と内ピン穴とが軸方向から見て重なるように形成されている。そのため、外歯歯車の外径(径方向寸法)をより小さくすることができ、結果として歯車装置の径方向の小型化をより促進させることができる。 In the present invention, the eccentric body bearing hole and the inner pin hole of the external gear are formed so as to overlap each other when viewed from the axial direction. Therefore, the outer diameter (radial dimension) of the external gear can be made smaller, and as a result, the radial reduction of the gear device can be further promoted.
本発明によれば、歯車装置全体の一層の小型化、特に径方向の小型化を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize further miniaturization of the entire gear device, particularly miniaturization in the radial direction.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置の構成を示す断面図、図2は、図1の要部拡大断面図、図3は、図1の矢視III−III線に沿う断面図、図4は図1の矢視IV方向から見た側面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an eccentric oscillating gear device according to an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a side view seen from the direction of arrow IV in FIG.
この偏心揺動型の歯車装置G1は、内歯歯車10と、該内歯歯車10に内接噛合する外歯歯車20と、を備える。歯車装置G1は、さらに、外歯歯車20を揺動させるための偏心体30と、該偏心体30と外歯歯車20との間に配置される偏心体軸受40と、外歯歯車20の軸方向側部に設けられ外歯歯車20の自転成分と同期するキャリヤ50と、外歯歯車20の自転成分をキャリヤ50に伝達する複数の内ピン60と、を備える。
The eccentric oscillating gear device G1 includes an
外歯歯車20は、偏心体軸受40が配置される偏心体軸受穴21と、内ピン60が挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴22と、を有している。しかし、偏心体軸受穴21と内ピン穴22は、従来のように径方向から見たときには重なっておらず、軸方向から見たときに重なっている。
The
以下、歯車装置G1の構成をより詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the gear device G1 will be described in more detail.
この歯車装置G1では、入力軸70が、径方向中央(内歯歯車10の軸心C10上)に配置されている。入力軸70は、前段の減速機等の出力軸であってもよいし、モータの出力軸(モータ軸)等であってもよい。入力軸70は、第1段部71および第2段部72を有し、該第1段部71および第2段部72を境に先端が順に細くなっている(外径が小さくなっている)。
In the gear device G1, the
入力軸70は、図示せぬ外部部材に組み込まれた前段軸受75と、入力軸70の先端部に配置された入力軸受76とによって支持されている。入力軸受76は、キャリヤ50によって支持されている。入力軸受76は、独立した内輪を有しておらず(入力軸70が内輪を兼用し)、転動体を構成するニードル77および外輪78を有している。入力軸受76の各ニードル77は、リテーナ79によって保持されている。このため、キャリヤ50に外輪78およびニードル77が保持された状態で、入力軸70を各ニードル77の内側に挿入することができる。
The
入力軸70の第1段部71と第2段部72との間の外周は、一部が軸に沿って削除された削除部74を有し、いわゆる「Dカット」と称される外周とされている。入力軸70のDカットされた部分の外周には、外歯歯車20を揺動させるための偏心体30が外嵌されている。
The outer periphery between the
偏心体30は、全体がほぼ円筒状に形成されている。偏心体30の内周は、入力軸70のDカットされた外周に沿った形状とされ、入力軸70と周方向に一体化されている。偏心体30の軸心C30は、入力軸70の軸心C70(=内歯歯車10の軸心C10)に対してeだけ偏心している。
The
なお、入力軸70と偏心体30との連結は、必ずしも上述したようなDカットによって連結される必要はない。入力軸70と偏心体30は、例えば、通常のキーとキー溝によって連結されていてもよいし、単一の素材によって初めから一体化されていてもよい。
The
偏心体30は、反負荷側端面32が入力軸70の第1段部71に当接することで軸方向反負荷側への移動が規制(拘束)されている。また、偏心体30は、負荷側端面34が、後述するスラストワッシャ121に当接することで、軸方向負荷側への移動が規制されている。
The
偏心体30と外歯歯車20との間には、偏心体軸受40が配置されている。つまり、外歯歯車20は、偏心体軸受40を介して偏心体30に外嵌されている。偏心体軸受40は、この歯車装置G1では、転動体を構成するころ42と、該ころ42を径方向外側から支持する外輪44と、径方向内側から支持する内輪46とで構成されている。各ころ42は、リテーナ48によって保持されている。外輪44は、外歯歯車20の偏心体軸受穴21に締まり嵌めで組み込まれる。外輪44は、軸方向両端に径方向内側に曲折された曲折部44A、44Bを有し、該曲折部44A、44Bによってころ42の軸方向の移動を規制している。
An eccentric body bearing 40 is disposed between the
外歯歯車20は、偏心体軸受40が配置される偏心体軸受穴21と、内ピン60が挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴22と、を備える。
The
より具体的には、外歯歯車20は、偏心体軸受穴21が設けられる本体部24と、該本体部24の径方向外側に設けられ、外歯歯車20の外歯26Tが形成される歯部26と、本体部24の軸方向キャリヤ50側の端部から径方向内側に一体的に延在された伝達壁部28と、有している。
More specifically, the
外歯歯車20の本体部24は、ほぼ円筒状に形成されている。本体部24の軸方向における伝達壁部28以外の内周(伝達壁部28より反負荷側の部分の内周)が、偏心体軸受穴21を構成している。偏心体軸受穴21は、外歯歯車20の軸心C20上に形成されている。
The
外歯歯車20の歯部26は、本体部24の偏心体軸受穴21の軸方向ほぼ中央において本体部24から径方向外側に突出して設けられている。歯部26の軸方向幅L26は、本体部24の軸方向幅L24よりも小さい。外歯歯車20の歯部26の軸方向幅L26は、好ましくは、本体部24の軸方向幅L24の2/3以下、あるいは、偏心体軸受穴21の軸方向幅L21の3/4以下の長さに抑えられるのがよい。そのため、この歯車装置G1では、具体的には歯部26の軸方向幅L26は、本体部24の軸方向幅L24の1/3以下の長さに抑えられると共に、偏心体軸受穴21の軸方向幅L21の1/2以下の長さに抑えられている。
The
また、外歯歯車20の歯部26の軸方向中央c26は、本体部24の軸方向中央c24よりも反キャリヤ側にδ(c24−c26)だけずれている。つまり、本体部24の反負荷側端面24Aから歯部26の反負荷側端面26Aまでの長さL(24A−26A)は、本体部24の負荷側端面24Bから歯部26の負荷側端面26Bまでの長さL(24B−26B)よりも短い。これらの構成の意義(作用)については、後に詳述する。
Further, the axial center c26 of the
外歯歯車20の伝達壁部28は、本体部24の負荷側端部から径方向内側に一体的に延在されている。内ピン穴22は、伝達壁部28を貫通しており、軸方向から見たときに、その全体が偏心体軸受穴21と完全に重なっている。つまり、複数の内ピン穴22は、外歯歯車20の本体部24には設けられておらず、全体が伝達壁部28に設けられている。外歯歯車20の軸心C20から内ピン穴22の最外部22mまでの径方向距離R22mは、外歯歯車20の軸心C20から偏心体軸受穴21の最外部21mまでの径方向距離R21mよりも小さい(R21m>R22m)。
The
この歯車装置G1では、複数の内ピン穴22は、外歯歯車20の軸心C20と同心の円周に、周方向に等間隔に複数(この例では6個)設けられている(ただし、内ピン穴22の配置位置や配置個数はこれに限定されない)。 In the gear device G1, a plurality of inner pin holes 22 are provided at equal intervals in the circumferential direction (six in this example) on the circumference concentric with the axis C20 of the external gear 20 (however, in this example) The arrangement position and the number of arrangement of the inner pin holes 22 are not limited to this).
外歯歯車20は、内歯歯車10に内接噛合している。本歯車装置G1における内歯歯車10は、ケーシング100と一体化された内歯歯車本体11と、該内歯歯車本体11の内周に軸と平行に形成された外ピン溝12と、該外ピン溝12に回転自在に組み込まれ当該内歯歯車10の内歯を構成する円柱状の外ピン14とで主に構成されている。内歯歯車10の内歯の数(外ピン14の本数)は外歯歯車20の外歯26Tの数より僅かだけ(この例では1だけ)多い。ケーシング100(内歯歯車10の本体11)の負荷側端部からは、径方向外側に向けて耳部102が4個突出形成されている。耳部102には、当該歯車装置G1全体を図示せぬ親機械に連結するための連結穴104が形成されている。
The
外歯歯車20の軸方向負荷側には、外歯歯車20の自転成分と同期するキャリヤ50が配置されている。内歯歯車10の本体11と一体化される部材であるケーシング100は、内歯歯車10の軸心C10と平行な面106を有している。キャリヤ50は、面106と径方向に対向する面58を有している。つまり、ケーシング100と、キャリヤ50は、径方向に対向する径方向対向箇所116を有し、該径方向対向箇所116に、単一の主軸受(キャリヤ50をケーシング100に支持する軸受)110が配置されている。換言するならば、キャリヤ50は径方向対向箇所116に配置された単一の主軸受110を介してケーシング100に支持されている。主軸受110は、この歯車装置G1では玉軸受によって構成されている。また、図示は省略されているが、外輪側において主軸受110の軸方向負荷側への移動が規制されている。
A
キャリヤ50は、内ピン60が圧入される内ピン挿入穴51と、図示せぬ被駆動部材を連結するための連結ボルト穴52と、入力軸70を支持する入力軸受76が配置される有底の入力軸受穴53と、を有している。キャリヤ50の回転は、連結ボルト穴52を活用してキャリヤ50に連結されている図示せぬ被駆動部材に伝達される。
The
前記内ピン60は、キャリヤ50の内ピン挿入穴51に圧入されている。内ピン60は、反負荷側端部62がキャリヤ50から片持ちで露出している。内ピン60の反負荷側端部62は、外歯歯車20の伝達壁部28に形成した内ピン穴22に挿入されている。内ピン60は、外歯歯車20の自転成分をキャリヤ50に伝達する機能を有する。内ピン穴22の内径D22は、外歯歯車20の揺動成分を吸収するべく、内ピン60の外径d60よりも偏心体30の偏心量eの2倍だけ大きい(D22−d60=2e)。一方で内ピン60は、外歯歯車20の自転成分をキャリヤ50に伝達するべく、外歯歯車20が揺動しても、常に一部が内ピン穴22と当接している。このため、キャリヤ50は外歯歯車20の自転成分と同期した動きをする。
The
なお、本歯車装置G1においては、伝達壁部28の内ピン穴22の軸方向反負荷側にリング状の段差部27が設けられている。この段差部27には、スラストワッシャ121が配置されている。スラストワッシャ121は、外歯歯車20の伝達壁部28の当該段差部27に当接することで、偏心体軸受40の内輪46および偏心体30の軸方向負荷側への移動を規制している。
In the gear device G1, a ring-shaped
既に説明したように、本歯車装置G1では、外歯歯車20の歯部26の軸方向幅L26が、本体部24の軸方向幅L24よりも小さい。そこで、本歯車装置G1では、外歯歯車20の歯部26の軸方向両側であって本体部24の径方向外側に、内歯歯車10の外ピン14の位置を規制する第1外ピン抱え80および第2外ピン抱え90を配置するようにしている。
As already described, in the gear device G 1, the
第1外ピン抱え80は、外歯歯車20の歯部26の反負荷側位置において本体部24の径方向外側に該本体部24と非接触で配置されている。第1外ピン抱え80は、ほぼ円筒状の形状とされ、内歯歯車10の軸心C10と同心に配置されている。第1外ピン抱え80は、立面位置規制部81、円筒面位置規制部82、および端面位置規制部83の3面の位置規制部を有している。
The first outer
第1外ピン抱え80の立面位置規制部81は、第1外ピン抱え80の外周において軸と直角の立面で構成されている。立面位置規制部81は、内歯歯車10の外ピン14の軸方向反負荷側端面と当接することにより、外ピン14の軸方向位置を規制している。立面位置規制部81により、外ピン14の軸方向反負荷側への移動が規制される。
The elevation surface
第1外ピン抱え80の円筒面位置規制部82は、立面位置規制部81の径方向内側端部から歯部26側に軸と平行に延在された円筒面で構成されている。円筒面位置規制部82は、外ピン14の負荷側端部の径方向内側に当接することにより、外ピン14の径方向位置を規制している。円筒面位置規制部82により、外ピン14の径方向内側への脱落が防止される。
The cylindrical surface
第1外ピン抱え80の端面位置規制部83は、第1外ピン抱え80の軸方向歯部26側の端面で構成されている。端面位置規制部83は、外歯歯車20の歯部26の反負荷側端面26Aと当接することにより、外歯歯車20の軸方向位置を規制している。端面位置規制部83により、外歯歯車20の軸方向反負荷側への移動が規制される。別言するならば、第1外ピン抱え80と外歯歯車20の歯部26は、軸方向から見て重なっている。
The end surface
第1外ピン抱え80からは、該第1外ピン抱え80をケーシング100(内歯歯車10の本体11)に取り付けるための鍔状のプレート部87が、径方向外側に突出・延在されている。プレート部87には第1外ピン抱え80をケーシング100に取り付けるためのボルト85が貫通するボルト穴88が形成されている。第1外ピン抱え80は、当該プレート部87がボルト85によってケーシング100(内歯歯車10の本体11)に取り付られることで、該ケーシング100と一体化される。
From the first outer
また、第1外ピン抱え80は、該第1外ピン抱え80の軸方向端部から径方向内側に延在された内側延在部89を有している。内側延在部89の径方向中央には、貫通孔84が形成されており、入力軸70が該貫通孔84を貫通している。内側延在部89は、軸方向偏心体軸受40側の端面89Eが該偏心体軸受40と僅かな隙間を有して対向している。
Further, the first outer pin holding 80 has an inner extending
本歯車装置G1では、偏心体30は、入力軸70の第1段部71によって軸方向の位置規制がなされ、偏心体軸受40は、内輪46が締まり嵌めによって偏心体30に外嵌されることで偏心体30に対して軸方向の位置規制がなされている。したがって、内側延在部89は、通常時は特に偏心体軸受40の位置規制は行っておらず、何らかの不測の理由で偏心体軸受40が偏心体30に対して軸方向にずれてしまうことを、補助的に規制(防止)している。なお、この内側延在部89は、例えば入力軸70に段差部を設けることが困難な場合等にあっては、偏心体30や偏心体軸受40の軸方向位置を直接的に規制する機能を持たせるようにしてもよい。
In the gear device G1, the position of the
一方、第2外ピン抱え90は、外歯歯車20の歯部26の負荷側位置において本体部24の径方向外側に該本体部24と非接触で配置されている。第2外ピン抱え90も、ほぼ円筒状の形状とされ、内歯歯車10の軸心C10と同心に配置されている。第2外ピン抱え90は、立面位置規制部91、円筒面位置規制部92、および端面位置規制部93の3面の位置規制部を有している。
On the other hand, the second outer
第2外ピン抱え90の立面位置規制部91は、第2外ピン抱え90の外周において軸と直角の立面で構成されている。立面位置規制部91は、内歯歯車10の外ピン14の軸方向負荷側端面と当接することにより、外ピン14の軸方向位置を規制している。立面位置規制部91により、外ピン14の軸方向反負荷側への移動が規制される。
The elevation
第2外ピン抱え90の円筒面位置規制部92は、立面位置規制部91の径方向内側端部から歯部26側に軸と平行に延在された円筒面で構成されている。円筒面位置規制部92は、外ピン14の負荷側端部の径方向内側に当接することにより、外ピン14の径方向位置を規制している。円筒面位置規制部92により、外ピン14の径方向内側への脱落が防止される。
The cylindrical surface
第2外ピン抱え90の端面位置規制部93は、第2外ピン抱え90の軸方向歯部26側の端面で構成されている。端面位置規制部93は、外歯歯車20の歯部26の負荷側端面26Bと当接することにより、外歯歯車20の軸方向位置を規制している。端面位置規制部93により、外歯歯車20の軸方向負荷側への移動が規制される。別言するならば、第2外ピン抱え90と外歯歯車20の歯部26は、軸方向から見て重なっている。
The end surface
第2外ピン抱え90は、該第2外ピン抱え90をケーシング100(内歯歯車10の本体11)に固定するための押しねじ96をねじ込むための凹部97を、第2外ピン抱え90の外周の一部に有している。第2外ピン抱え90は、ケーシング100に形成されたねじ穴107を介して押しねじ96を該凹部97にねじ込む(押し付ける)ことにより、ケーシング100に固定・一体化される。
The second outer pin holding 90 has a
また、このケーシング100(内歯歯車10の本体11)と一体化される部材である第2外ピン抱え90は、該第2外ピン抱え90の軸方向負荷側端面90Eが、キャリヤ50のスラスト荷重(モーメント)を受けるためのスラスト軸受120の受け面を構成している。キャリヤ50は、該軸方向負荷側端面90Eと対向する軸方向反負荷側端面50Eを有している。つまり、第2外ピン抱え90とキャリヤ50は、軸方向負荷側端面90E、軸方向反負荷側端面50Eで構成される軸方向対向箇所118を有し、この軸方向対向箇所118に、スラスト軸受120が配置されている。この軸方向対向箇所118を大きく確保するため、第2外ピン抱え90の径方向厚さは、第1外ピン抱え80の径方向厚さより若干厚く設定されている。
Further, the second outer pin holding 90 which is a member integrated with the casing 100 (the
ケーシング100は負荷側端部に、径方向外側に向けて延在された4個の耳部102を有している。耳部102は、歯車装置G1を図示せぬ親機械に連結するための連結穴104を有している。歯車装置G1は、この耳部102の連結穴104を介して親機械に連結される。
The
次に、本偏心揺動型の歯車装置G1の作用を説明する。 Next, the operation of the eccentric oscillating gear device G1 will be described.
始めに、歯車装置G1の動力の伝達作用から説明する。図示せぬモータの回転等によって、入力軸70が回転すると、該入力軸70にDカット連結された偏心体30が一体的に回転する。偏心体30が回転すると、偏心体軸受40を介して外歯歯車20が揺動回転する。外歯歯車20の外歯26Tの歯数は、内歯歯車10の内歯(外ピン14)の歯数(本数)よりも1だけ小さいため、外歯歯車20は、1回揺動する毎に(入力軸70が1回回転する毎に)1歯分だけ内歯歯車10に対して相対回転する(自転する)。外歯歯車20の自転成分は、外歯歯車20の伝達壁部28に形成された内ピン穴22に挿入された内ピン60を介してキャリヤ50に伝達される。なお、外歯歯車20の揺動成分は、内ピン穴22と内ピン60との隙間によって吸収される。
First, the power transmission action of the gear device G1 will be described. When the
次に、偏心体軸受穴21と内ピン穴22の構成に係る作用を説明する。
Next, the effect | action which concerns on the structure of the eccentric
仮に、従来のように、偏心体軸受穴と内ピン穴が径方向から見て重なっている場合、外歯歯車は、径方向において、偏心体軸受穴と内ピン穴自体のスペースのほか、当然に偏心体軸受穴と内ピン穴との間のスペースおよび内ピン穴と外歯との間のスペースを必要とする。 If the eccentric bearing hole and the inner pin hole overlap each other as seen from the radial direction as in the conventional case, the external gear is naturally not limited to the space between the eccentric bearing hole and the inner pin hole in the radial direction. In addition, a space between the eccentric body bearing hole and the inner pin hole and a space between the inner pin hole and the outer teeth are required.
しかし、本歯車装置G1では、偏心体軸受穴21と内ピン穴22とが軸方向から見て重なっており、内ピン穴22は偏心体軸受穴21と径方向から見て重なっていない。そのため、外歯歯車20は、径方向において、基本的に、偏心体軸受穴21、外歯26T、および偏心体軸受穴21と外歯26Tとの間のスペースがあれば足りる。そのため、外歯歯車20の径方向寸法(外径)をより小さくする設計が容易となり、歯車装置G1全体の径方向寸法をより小さくすることができる。
However, in the gear device G1, the eccentric
また、本歯車装置G1では、さらに、以下のような作用も得られる。 Further, in the gear device G1, the following operation is also obtained.
本歯車装置G1では、外歯歯車20は、偏心体軸受穴21が設けられる本体部24と、該本体部24の径方向外側に設けられ当該外歯歯車20の外歯26Tが形成される歯部26と、を有する。そして、この歯部26の軸方向幅L26が本体部24の軸方向幅L24よりも小さく形成されている。これにより、外歯歯車20の外歯26Tと内歯歯車10の内歯(外ピン14)の片当りを抑制し、運転の円滑性をより向上させることができる。
In the gear device G1, the
より具体的に説明すると、本歯車装置G1では、揺動する外歯歯車20の軸方向において、キャリヤ50側の端部から自転成分を引き出すため、外歯歯車20が揺動するたびに、該外歯歯車20の軸心C20は、内歯歯車10の軸心C10に対して傾き易い傾向となる。外歯歯車20の軸心C20が傾くと、外歯歯車20の外歯26Tと内歯歯車10の内歯(外ピン14)との噛合に、いわゆる「片当り」の現象が生じる。
More specifically, in this gear device G1, in order to extract the rotation component from the end portion on the
片当りの現象が生じると、歯部26の軸方向端部の噛合が円滑に行われなくなり、運転の円滑性が損なわれる。本歯車装置G1は、外歯歯車20の歯部26の軸方向幅L26が本体部24の軸方向幅L24よりも小さく、本体部24の軸方向両端には歯部26が存在しない。このため、仮に外歯歯車20の軸心C20が傾いたとしても、該軸心C20が傾いたことによって歯部26の端部に片当りが生じるのをより抑制することができ、歯車装置G1の運転の円滑性を向上できる。
When the one-piece phenomenon occurs, the end portions in the axial direction of the
また、本歯車装置G1においては、外歯歯車20の歯部26の軸方向中央c26が、本体部24の軸方向中央c24よりも、反キャリヤ側にδ(c24−c26)だけずれている。別言するならば、本体部24の反負荷側端面24Aから歯部26の反負荷側端面26Aまでの長さL(24A−26A)が、本体部24の負荷側端面24Bから歯部26の負荷側端面26Bまでの長さL(24B−26B)より短い。
Further, in the present gear device G1, the axial center c26 of the
この作用について説明すると、本歯車装置G1のように、偏心体軸受穴21と内ピン穴22とが軸方向から見て重なる場合、換言するならば、外歯歯車20の軸方向反キャリヤ側に偏心体軸受40が配置され、軸方向キャリヤ50側から動力を引き出す場合、外歯歯車20は本体部24の軸方向中央c24を中心にして軸心C20が傾くのではなく、より偏心体軸受40側を中心として傾く傾向となる。つまり、外歯歯車20の軸心C20が傾いたことによる本体部24の軸方向端部の径方向のずれ量は、軸方向偏心体軸受40側よりもキャリヤ50側の方が大きい。
This operation will be described. When the eccentric
本歯車装置G1では、外歯歯車20の歯部26の軸方向中央c26が、本体部24の軸方向中央c24よりも反キャリヤ側にδ(c24−c26)だけずれているため、外歯歯車20が傾いたことによる径方向のずれ量がより小さい軸方向領域で、外歯歯車20と内歯歯車10を噛合させることができる。そのため、歯部26の片当りを一層効果的に抑制することができ、歯車装置G1の運転の一層の円滑性を確保できる。
In the present gear device G1, the axial center c26 of the
また、本歯車装置G1では、内歯歯車10が、内歯歯車10の本体11と、該内歯歯車10の本体11に組み込まれ内歯を構成する外ピン14とを有している。そして、歯部26の軸方向幅L26が、本体部24の軸方向幅L24よりも小さいことを積極的に活用し、外歯歯車20の本体部24の径方向外側に、内歯歯車10の外ピン14の位置を規制する第1、第2外ピン抱え80、90を配置し、該第1、第2外ピン抱え80、90と外歯歯車20の歯部26が軸方向から見て重なる構成を採用している。これにより、内歯歯車10の外ピン14の位置を規制するための第1、第2外ピン抱え80、90を配置するスペースとして、本体部24の径方向外側の領域を活用することができるため、(径方向の小型化に加え)歯車装置G1を軸方向においても、より小型化することができるようになる。
Moreover, in this gear apparatus G1, the
また、本歯車装置G1では、当該第1、第2外ピン抱え80、90により外歯歯車20の軸方向移動も規制される構成を採用している。このため、外歯歯車20の軸方向移動を規制するための別途の規制部材を設ける必要がない。また、外歯歯車20の本体部24の径方向外側の領域を利用できるため、単純に本体部24の軸方向両側に該外歯歯車20の移動規制部材を設ける構成と比較して、歯車装置G1の軸方向の小型化をより促進できる。
The gear device G1 employs a configuration in which the axial movement of the
さらには、本歯車装置G1では、特に、外歯歯車20の歯部26の軸方向両側に配置された一対の第1、第2外ピン抱え80、90によって、外歯歯車20の軸方向移動を規制するため、(外歯歯車20の軸方向移動のみならず)外歯歯車20の軸心C20が内歯歯車10の軸心C10に対して傾くのを、合わせて規制することができる。
Furthermore, in the present gear device G1, in particular, the axial movement of the
また、第1、第2外ピン抱え80、90は、立面位置規制部81、91によって外ピン14の軸方向位置を規制すると共に、円筒面位置規制部82、92によって外ピン14の径方向位置を規制している。つまり、第1、第2外ピン抱え80、90のみによって外ピン14の径方向および軸方向両方の位置を規制することができ、外ピン14の軸方向移動を規制する共に、径方向内側への脱落を防止できる。
Further, the first and second outer
また、本歯車装置G1では、第1外ピン抱え80が径方向内側に延在された内側延在部89を有し、該内側延在部89により偏心体軸受40の軸方向移動が規制されるように構成している。前述したように、この機能は、偏心体30への締まり嵌めによる位置規制の補助として活用するようにしてもよいし、例えば、より積極的に内側延在部89のみによって偏心体軸受40の軸方向位置の規制を行うために活用してもよい。
Further, in the gear device G1, the first outer pin holding 80 has an inner extending
また、本歯車装置G1においては、内歯歯車10と一体化された部材である第2外ピン抱え90とキャリヤ50とが軸方向に対向する軸方向対向箇所118を有し、この軸方向対向箇所118にスラスト軸受120が配置されている。このため、内ピン60を介してキャリヤ50側に伝達されてきたトルクによってキャリヤ50が傾くという不具合を、安価でより確実に防止することができる。
Further, in the present gear device G1, the second outer pin holding 90 which is a member integrated with the
また、本歯車装置G1においては、内歯歯車10と一体化された部材であるケーシング100と、キャリヤ50とが径方向に対向する径方向対向箇所116を有し、この径方向対向箇所116に単一の主軸受110が配置されている。そのため、この構成によっても軸方向の小型化を促進することができる。
Further, in the present gear device G1, the
なお、本発明においては、偏心体軸受穴と内ピン穴とが軸方向から見て重なることを必須の要件としているが、その具体的な構成については、特に本歯車装置G1の構成に限定されない。 In the present invention, it is an essential requirement that the eccentric body bearing hole and the inner pin hole overlap with each other when viewed from the axial direction. However, the specific configuration is not particularly limited to the configuration of the gear device G1. .
例えば、本歯車装置G1においては、本体部24と歯部26のほかに伝達壁部28を有し、この伝達壁部28を貫通する態様で内ピン穴22が形成されている。しかし、内ピン穴22は、必ずしも伝達壁部28を貫通している必要はなく、有底の凹部で形成されていてもよい。
For example, the gear device G1 includes a
また、本歯車装置G1においては、内ピン穴22は、軸方向から見たときに、その全体が偏心体軸受穴21と完全に重なるようにして外歯歯車20の径方向の小型化を実現していたが、一部のみが重なっているだけでも、相応の効果が得られる。別言するならば、外歯歯車20の軸心C20から内ピン穴22の最外部22mまでの径方向距離R22mは、外歯歯車20の軸心C20から偏心体軸受穴21の最外部21mまでの径方向距離R21mより大きくてもよく、同一でもよい。
Further, in the present gear device G1, the
また、本歯車装置G1においては、歯部26の軸方向幅L26が本体部24の軸方向幅L24よりも小さくなるように設定して、外歯歯車20が傾いたことによる片当りを抑制して噛合の円滑性を向上させていた。しかし、例えば、歯部26は、本体部24と同一またはそれ以上の軸方向幅を有していてもよい。
Further, in the present gear device G1, the axial width L26 of the
また、本歯車装置G1においては、歯部26の軸方向中央c26を本体部24の軸方向中央c24よりも反キャリヤ側にδ(c24−c26)だけずらすことで、噛合の円滑性を一層向上させるようにしていた。しかし、歯部26の軸方向中央c26は、例えば、本体部24の軸方向中央c24と一致していてもよい。
Further, in this gear device G1, the smoothness of the meshing is further improved by shifting the axial center c26 of the
また、本歯車装置G1においては、外歯歯車20の本体部24の径方向外側に内歯歯車10の外ピン14の位置を規制する第1、第2外ピン抱え80、90を配置するようにしていた。しかし、この第1、第2外ピン抱え80、90は、必ずしも必須の構成ではなく、別の手法で外ピン14を位置決めするようにしてもよい。当然に外歯歯車20も、必ずしも本体部24の径方向外側に配置した第1、第2外ピン抱え80、90によって位置規制をしなくてもよい(別の手法で位置規制してもよい)。
Further, in the present gear device G1, the first and second outer pin grips 80 and 90 that restrict the position of the
また、本歯車装置G1においては、内歯歯車10と一体化された部材である第2外ピン抱え90とキャリヤ50とが軸方向に対向する軸方向対向箇所118を有し、該軸方向対向箇所118にスラスト軸受120を配置するようにしていた。 しかし、この構成も必ずしも必須の構成ではない。例えば、軸方向対向箇所は、内歯歯車自体とキャリヤとの間に形成するようにしてもよい。また、「内歯歯車と一体化された部材」としては、必ずしも上記第2外ピン抱え90の構成を有している必要はなく、要は、内歯歯車と一体化されている部材であれば、特に限定されない。配置されるスラスト軸受も、上記歯車装置G1においては、滑り軸受が採用されていたが、スラスト軸受の種類は、滑り軸受に限定されない。
Further, in the present gear device G1, the second outer pin holding 90 which is a member integrated with the
また、上記歯車装置G1においては、内歯歯車10と一体化されたケーシング100とキャリヤ50とが径方向に対向する径方向対向箇所116を有し、この径方向対向箇所116に単一の主軸受110が配置されていた。しかし、必ずしもこの構成のみに限定されるわけではなく、例えば、当該径方向対向箇所に一対の(2個の)アンギュラ軸受を主軸受として配置するようにしてもよい。
Further, in the gear device G1, the
また、単一の主軸受が設けられる場合であっても、その種類は、必ずしも玉軸受に限定されない。例えば、クロスローラ軸受や複列式玉軸受であってもよい。一対のアンギュラ軸受を配置した場合、あるいはクロスローラ軸受や複列式玉軸受を配置した場合のように、主軸受としてキャリヤのモーメントを受け得る軸受を配置した場合には、キャリヤのモーメントを受けるためのスラスト軸受(120)は必ずしも必要ではない。 Even if a single main bearing is provided, the type is not necessarily limited to a ball bearing. For example, a cross roller bearing or a double row ball bearing may be used. When a pair of angular bearings is arranged, or when a bearing capable of receiving the carrier moment is arranged as the main bearing, such as when a cross roller bearing or a double row ball bearing is arranged, the carrier moment is received. The thrust bearing (120) is not necessarily required.
また、この径方向対向箇所に配置される主軸受は、必ずしも内輪や外輪が独立した軸受でなくてもよく、例えば、内輪または外輪のいずれか、または両方が、キャリヤ、あるいは内歯歯車または内歯歯車と一体化された部材によって兼用される軸受であってもよい。 In addition, the main bearings arranged at the radially opposed locations are not necessarily bearings in which the inner ring and the outer ring are independent. For example, either the inner ring or the outer ring, or both, is a carrier, an internal gear or an inner gear. It may be a bearing shared by a member integrated with the toothed gear.
なお、この種の歯車装置の内ピンには、内ピン穴との摺動性をより向上させるために、円筒状の内ローラが回転自在に外嵌されることがある。この場合は、内ピン穴の内径が内ローラの外径よりも偏心体の偏心量の2倍だけ大きくなるように設計される。本発明における内ピンには、内ローラが外嵌された内ピンの概念が含まれる。 A cylindrical inner roller may be rotatably fitted on the inner pin of this type of gear device in order to further improve the slidability with the inner pin hole. In this case, the inner pin hole is designed such that the inner diameter of the inner pin hole is larger than the outer diameter of the inner roller by twice the eccentric amount of the eccentric body. The inner pin in the present invention includes the concept of an inner pin on which an inner roller is fitted.
また、内歯歯車の内歯を構成する外ピンは、外歯歯車との噛合性を向上させるために、支持ピンと、該支持ピンに回転自在に外嵌される外ローラとで構成されることがある。このような構成の外ピンが採用されている場合、本発明における外ピンには、支持ピンおよび外ローラのいずれの概念も含まれる。例えば、外ピン抱えは、支持ピンの位置を規制するものであってもよいし、外ローラの位置を規制するものであってもよく、支持ピンおよび外ローラの両方の位置を規制するものであってもよい。 Further, the outer pin constituting the inner teeth of the internal gear is composed of a support pin and an outer roller that is rotatably fitted to the support pin in order to improve the meshing property with the external gear. There is. When the outer pin having such a configuration is employed, the outer pin in the present invention includes both the concept of a support pin and an outer roller. For example, the holding of the outer pin may restrict the position of the support pin, may restrict the position of the outer roller, or restrict the position of both the support pin and the outer roller. There may be.
G1…歯車装置
10…内歯歯車
20…外歯歯車
21…偏心体軸受穴
22…内ピン穴
30…偏心体
40…偏心体軸受
50…キャリヤ
60…内ピン
G1 ...
Claims (9)
前記外歯歯車は、前記偏心体軸受が配置される偏心体軸受穴と、前記内ピンが挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴と、を備え、
前記偏心体軸受穴と前記内ピン穴とが軸方向から見て重なる
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 An internal gear, an external gear that meshes internally with the internal gear, an eccentric that swings the external gear, and an eccentric bearing that is disposed between the eccentric and the external gear An eccentric oscillating gear device comprising: a carrier synchronized with the rotation component of the external gear; and a plurality of internal pins that transmit the rotation component of the external gear to the carrier;
The external gear includes an eccentric body bearing hole in which the eccentric body bearing is disposed, and a plurality of inner pin holes into which the inner pin is inserted and spaced apart in the circumferential direction,
The eccentric oscillating gear device, wherein the eccentric body bearing hole and the inner pin hole overlap each other when viewed in the axial direction.
前記外歯歯車は、前記偏心体軸受穴が設けられる本体部と、該本体部の径方向外側に設けられ当該外歯歯車の外歯が形成される歯部と、を有し、
前記歯部の軸方向幅が、前記本体部の軸方向幅よりも小さい
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In claim 1,
The external gear has a main body portion where the eccentric body bearing hole is provided, and a tooth portion which is provided on the radially outer side of the main body portion and where the external teeth of the external gear are formed,
An eccentric oscillating gear device, wherein an axial width of the tooth portion is smaller than an axial width of the main body portion.
前記歯部の軸方向中央が、前記本体部の軸方向中央よりも、反キャリヤ側にずれている
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In claim 2,
The eccentric oscillating gear device, characterized in that the axial center of the tooth portion is shifted to the opposite carrier side from the axial center of the main body portion.
前記内歯歯車は、内歯歯車本体と、該内歯歯車本体に組み込まれ内歯を構成する外ピンと、を有し、
前記外歯歯車の本体部の径方向外側に、前記内歯歯車の外ピンの位置を規制する外ピン抱えが配置され、
該外ピン抱えと前記外歯歯車の歯部とが軸方向から見て重なる
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In claim 2 or 3,
The internal gear includes an internal gear main body and an external pin that is incorporated in the internal gear main body and constitutes an internal tooth.
An outer pin holding for restricting the position of the outer pin of the internal gear is arranged on the outer side in the radial direction of the main body of the external gear,
The eccentric oscillating gear device, wherein the outer pin holding portion and the tooth portion of the external gear overlap each other when viewed from the axial direction.
前記外ピン抱えにより前記外歯歯車の軸方向移動が規制される
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In claim 4,
The eccentric oscillating gear device is characterized in that axial movement of the external gear is restricted by holding the outer pin.
前記外ピン抱えは、前記外ピンの径方向および軸方向両方の位置を規制する
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In claim 4 or 5,
The eccentric oscillating gear device is characterized in that the outer pin holding restricts both the radial and axial positions of the outer pin.
前記外ピン抱えが、径方向内側に延在された内側延在部を有し、
該内側延在部により、前記偏心体軸受の軸方向移動が規制される
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In any one of Claims 4-6,
The outer pin holding has an inner extension extending radially inward,
The eccentric oscillating gear device is characterized in that axial movement of the eccentric bearing is restricted by the inner extending portion.
前記内歯歯車または該内歯歯車と一体化された部材と、前記キャリヤとが軸方向に対向する軸方向対向箇所を有し、
該軸方向対向箇所に、スラスト軸受が配置される
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In any one of Claims 4-7,
The internal gear or a member integrated with the internal gear and the carrier have an axially opposed portion where the carrier is axially opposed.
An eccentric oscillating gear device, characterized in that a thrust bearing is disposed at the axially opposed portion.
前記内歯歯車または該内歯歯車と一体化された部材と、前記キャリヤとが径方向に対向する径方向対向箇所を有し、
該径方向対向箇所に、単一の軸受が配置される
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In any one of Claims 4-8,
The internal gear or a member integrated with the internal gear, and the carrier has a radially opposed portion where the carrier is radially opposed,
A single bearing is disposed at the radially opposite portion. An eccentric oscillating gear device.
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