JP2021169862A - Rotation deceleration transmission device - Google Patents

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Abstract

To reduce a manufacturing cost, to improve durability and reliability, to achieve size reduction, and to improve rotation transmission efficiency.SOLUTION: A rotation deceleration transmission device comprises: an oval shaft part 3 in which rolling bodies 3bm ... are interposed between a cam main body part 3c integrated with a rotation input part 2, and an inner ring 3bi and a flexible outer ring 3bo which are arranged at an external periphery of the cam main body part; an internal gear part 5 forming an inner gear 5g at an internal periphery; a flexible gear part 4 having an outer gear 4g which is reduced in the number of teeth with respect to the inner gear 5g, and engaged with the inner gear 5g in a plurality of engagement positions T ... when attached to an external periphery of the oval shaft 3, and having a plurality of transmission pin parts 4p ... ; and a rotation output mechanism 6 having an output plate part 7 having engagement holes 7sh ... with which the transmission pin parts 4p ... are engaged, and in which engagement parts 7s ... which are formed with every prescribed interval are formed in a peripheral direction Ff, and which permit the displacement of the transmission pin parts 4p ... to the peripheral direction Ff and/or a radial direction Fd at the transmission of rotation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロボット等に内蔵することにより、入力する回転運動を減速して出力する回転減速伝達装置に関する。 The present invention relates to a rotation deceleration transmission device that decelerates and outputs a rotational movement to be input by incorporating it into a robot or the like.

一般に、量産性が要求される生産工場の生産ラインでは、複数のアーム部を関節機構により連結して構成した産業用ロボットが設置される。関節機構は、任意のアーム部の端部と他のアーム部の端部を回動可能に連結するとともに、任意のアーム部に内蔵する駆動モータの回転を、1/100〜1/200程度に減速し、減速した回転出力により他のアーム部を回転駆動可能な回転減速伝達装置を備えている。したがって、この種の回転減速伝達装置には、高精度の、位置決め制御,角度制御,速度制御等が要求される。 Generally, in a production line of a production factory where mass productivity is required, an industrial robot configured by connecting a plurality of arm portions by a joint mechanism is installed. The joint mechanism rotatably connects the end of an arbitrary arm and the end of another arm, and reduces the rotation of the drive motor built into the arbitrary arm to about 1/100 to 1/200. It is equipped with a rotation deceleration transmission device that can decelerate and drive other arms to rotate by the decelerated rotation output. Therefore, this type of rotation deceleration transmission device is required to have high-precision positioning control, angle control, speed control, and the like.

従来、このような要求に応える回転減速伝達装置としては、通称、ハーモニックドライブ(登録商標)と呼ばれる波動歯車機構による減速機が広く用いられており、この波動歯車機構を備えるロボット或いはロボット関連装置としては、例えば、特許文献1で開示される原動装置、特許文献2で開示される産業用ロボットの手首機構、特許文献3で開示される多関節ロボットなどが知られている。 Conventionally, as a rotation deceleration transmission device that meets such a demand, a speed reducer using a wave gear mechanism commonly known as a harmonic drive (registered trademark) has been widely used, and as a robot or a robot-related device equipped with this wave gear mechanism. For example, a prime mover disclosed in Patent Document 1, a wrist mechanism of an industrial robot disclosed in Patent Document 2, an articulated robot disclosed in Patent Document 3, and the like are known.

この場合、特許文献1で開示される原動装置は、カップ状のハウジングと、このハウジングの内周にリング状のサーキュラ・スプラインを回転可能に支承させるとともに、このサーキュラ・スプラインの内側に配設され、ウェーブジェネレータに付勢されて、サーキュラ・スプラインに噛合するカップ状のフレクスプラインをハウジングに固定してなるハーモニック減速機と、ハウジングに支軸の一端を固着するとともに、この支軸回りに回転するケーシングをフレクスプラインの内部に配設し、このケーシングにウェーブジェネレータを設けてなる液圧モータとを具備し、回転出力をサーキュラ・スプラインから取り出し得るように構成されたものである。 In this case, the prime mover disclosed in Patent Document 1 has a cup-shaped housing and a ring-shaped circular spline rotatably supported on the inner circumference of the housing, and is arranged inside the circular spline. , A harmonic speed reducer that is urged by a wave generator and fixes a cup-shaped flex spline that meshes with a circular spline to the housing, and one end of the support shaft is fixed to the housing and rotates around this support shaft. The casing is arranged inside the flexspline, and the casing is provided with a hydraulic motor provided with a wave generator so that the rotational output can be taken out from the circular spline.

また、特許文献2で開示される産業用ロボットの手首機構は、アームに支持されたアーム軸を中心として回転自在に支承された手首全体を回転させる第3軸と、この第3軸に支持され、第3軸に直角な軸を中心として回転自在に支承された手首先端部を傾動させる第2軸と、第2軸に支持され、第2軸に直角な軸を中心として回軸自在に支承された手首先端部の加工具把持部を回転させる第1軸を設け、第1軸および第2軸は、同一中心軸に重ね合わせて配置された減速機にて手首内において減速させ、第3軸は、手首外においてあらかじめ減速させるように構成されたものである。 Further, the wrist mechanism of the industrial robot disclosed in Patent Document 2 is supported by a third axis that rotates the entire wrist rotatably supported around the arm shaft supported by the arm and the third axis. , The second axis that tilts the tip of the wrist that is rotatably supported around the axis perpendicular to the third axis, and the second axis that is supported by the second axis and is rotatably supported around the axis perpendicular to the second axis. A first axis for rotating the processing tool grip portion at the tip of the wrist is provided, and the first axis and the second axis are decelerated in the wrist by a speed reducer arranged so as to overlap the same central axis, and the third axis is used. The shaft is configured to decelerate in advance outside the wrist.

さらに、特許文献3で開示される多関節ロボットは、少くとも2つの制御アームと、両制御アームの関節部に設けられた同一軸上で相対する2つの減速機とを有する多関節ロボットにおいて、2つの減速機が一方の制御アームの関節部に固定された共通のサーキュラスプラインと、該共通のサーキュラスプラインの一端に該サーキュラスプラインと相対的に回動するように取付けられ、かつ他方の制御アームの関節部に連結されたブラケットとを備えた第1および第2のハーモニックドライブ減速磯から構成されたものである。 Further, the articulated robot disclosed in Patent Document 3 is an articulated robot having at least two control arms and two speed reducers facing each other on the same axis provided at the joints of both control arms. Two speed reducers are attached to a common circular spline fixed to the joint of one control arm and one end of the common circular spline so as to rotate relative to the circular spline, and the other control arm. It is composed of first and second harmonic drive reduction shores equipped with brackets connected to the joints of the above.

特開昭60−098246号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-098246 特開昭61−146490号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-146490 特開昭64−011777号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-01177

しかし、上述した従来における波動歯車機構を備える回転減速伝達装置は、次のような問題点があった。 However, the conventional rotary deceleration transmission device provided with the wave gear mechanism described above has the following problems.

第一に、主要構成部品として、フレクスプライン、ウェーブジェネレータ、サーキュラスプラインを備えており、フレクスプラインは、薄肉の金属弾性プレートにより全体をカップ状に形成するとともに、楕円状に変形する開口部の外周に形成した歯車部を、位置を固定したサーキュラスプラインの内周に形成した歯車部に噛合させている。したがって、カップ状に一体形成するフレクスプラインは、高度の精密部品として製造する必要があるため、その製造が容易でなく、高コスト化が避けられない。しかも、フレクスプラインは、使用による金属疲労や動作不良を生じ易く、耐久性にも難がある。結局、従来の波動歯車機構は、イニシャルコスト及びランニングコストの双方において大幅なコストアップを招いてしまう。 First, the main components are a flexspline, a wave generator, and a circular spline. The flexspline is formed entirely by a thin metal elastic plate into a cup shape, and the outer circumference of the opening that deforms into an ellipse. The gear portion formed in 1 is meshed with the gear portion formed on the inner circumference of the circular spline whose position is fixed. Therefore, since the flexspline integrally formed in a cup shape needs to be manufactured as a highly precise part, it is not easy to manufacture and cost increase is unavoidable. Moreover, the flexspline is liable to cause metal fatigue and malfunction due to use, and has difficulty in durability. After all, the conventional wave gear mechanism causes a significant increase in both initial cost and running cost.

第二に、カップ状に形成するフレクスプラインにおける開口部の外周に歯車部を形成し、この歯車部を、楕円状のウェーブジェネレータにより波動変形させるとともに、底部の中心に、減速回転を出力する出力軸を結合するため、フレクスプラインを機能させるためには、当該フレクスプラインの軸方向長さをある程度確保する必要があり、減速伝達装置における全体構造の薄型化(小型化)を図るには限界があった Secondly, a gear part is formed on the outer circumference of the opening in the flexspline formed in a cup shape, and this gear part is wave-deformed by an elliptical wave generator, and a deceleration rotation is output to the center of the bottom part. In order to connect the shafts, in order for the flexspline to function, it is necessary to secure a certain amount of axial length of the flexspline, and there is a limit to reducing the overall structure (miniaturization) of the deceleration transmission device. there were

第三に、フレクスプラインの全体形状をカップ状に形成し、一端を閉塞する底部の中心に出力軸を結合するため、接続ケーブルを引き回すための空間確保が容易でない。特に、ロボットの場合、多数の関節機構を備え、多彩な動きを実現するための多数の駆動モータを内蔵するため、この駆動モータとロボットコントローラを接続する接続ケーブルの本数は少なくとも駆動モータの数だけ必要になるとともに、この本数を備える接続ケーブルを引き回す必要がある。したがって、多数の接続ケーブルを引き回すことができる空間を確保する観点からも更なる改善の余地があった。 Thirdly, since the entire shape of the flexspline is formed in a cup shape and the output shaft is connected to the center of the bottom that closes one end, it is not easy to secure a space for routing the connection cable. In particular, in the case of a robot, since it has a large number of joint mechanisms and incorporates a large number of drive motors for realizing various movements, the number of connection cables connecting this drive motor and the robot controller is at least as many as the number of drive motors. As it becomes necessary, it is necessary to route a connection cable having this number. Therefore, there is room for further improvement from the viewpoint of securing a space in which a large number of connection cables can be routed.

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した回転減速伝達装置の提供を目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a rotation deceleration transmission device that solves the problems existing in such a background technique.

本発明に係る回転減速伝達装置1は、上述した課題を解決するため、入力する回転運動を減速して出力する回転減速伝達装置であって、回転運動が入力する回転入力部2と、この回転入力部2と一体に回転するカム本体部3c,及びこのカム本体部3cの外周に沿って設けた内輪3biとフレキシブルな外輪3bo間に複数の転動体3bm…を介在させたオーバルシャフト部3と、インナギア5gを内周に形成し、かつ位置を固定したインターナルギア部5と、外周の周方向Ffに沿って形成し、かつインナギア5gに対して歯数を少なくして、オーバルシャフト部3の外周に付設した際に、周方向Ffにおける複数の噛合位置T…でインナギア5gに噛合するアウタギア4gを有するとともに、側面から突出し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けた複数の伝達ピン部4p…を有するフレックスギア部4と、各伝達ピン部4p…が係合し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けるとともに、回転伝達時に伝達ピン部4p…の周方向Ff及び/又は放射方向Fdへの変位を許容する係合孔7sh…を形成した係合部7s…を設けた出力プレート部7を有する回転出力機構6とを備え、係合部7s…を、出力プレート部7に形成することにより、伝達ピン部4p…の周面が常時当接し、かつ当該出力プレート部7の周方向Ff及び放射方向Fdへの当該伝達ピン部4p…の変位を許容する複方向係合孔7sm…により構成したことを特徴とする。 The rotation deceleration transmission device 1 according to the present invention is a rotation deceleration transmission device that decelerates and outputs the input rotational movement in order to solve the above-mentioned problems, and the rotation input unit 2 to which the rotational movement is input and the rotation thereof. A cam main body 3c that rotates integrally with the input portion 2, and an oval shaft portion 3 having a plurality of rolling elements 3bm interposed between an inner ring 3bi provided along the outer circumference of the cam main body 3c and a flexible outer ring 3bo. , The inner gear 5g is formed on the inner circumference and the position is fixed, and the internal gear portion 5 is formed along the circumferential direction Ff of the outer circumference, and the number of teeth is smaller than that of the inner gear 5g. A plurality of transmission pins having an outer gear 4g that meshes with the inner gear 5g at a plurality of meshing positions T ... in the circumferential direction Ff when attached to the outer periphery, and a plurality of transmission pins protruding from the side surface and provided at predetermined intervals along the circumferential direction Ff. The flex gear portion 4 having the portions 4p ... is engaged with each transmission pin portion 4p ... and is provided at predetermined intervals along the circumferential direction Ff. Alternatively, it is provided with a rotary output mechanism 6 having an output plate portion 7 provided with an engaging portion 7s ... forming an engaging hole 7sh ... that allows displacement in the radial direction Fd, and the engaging portion 7s ... is provided with the output plate portion. By forming it in 7, the peripheral surface of the transmission pin portion 4p ... Is always in contact with the output plate portion 7, and the transmission pin portion 4p ... It is characterized in that it is composed of a common hole 7sm.

この場合、発明の好適な態様により、伝達ピン部4p…は、フレックスギア部4から突出した伝達ピン本体4pm…と、この伝達ピン本体4pm…を軸にして中心位置が回動自在に支持された伝達ローラ4pr…により構成することができるとともに、出力プレート部7は、リング形に形成することができる。また、回転入力部2は、内周面11iの内方にケーブル類Ka,Kb…の配線空間Sに形成し、かつ外周面11oに少なくともオーバルシャフト部3のカム本体部3cを設けた筒形の入力回転体11により構成することができる。さらに、フレックスギア部4は、インターナルギア部5のインナギア5gに対して180〔°〕の位置関係となる二個所の噛合位置T,Tで噛合させることができる。 In this case, according to a preferred embodiment of the invention, the center position of the transmission pin portion 4p ... Is rotatably supported around the transmission pin body 4pm ... Protruding from the flex gear portion 4 and the transmission pin body 4pm ... The output plate portion 7 can be formed in a ring shape while being configured by the transmission roller 4pr. Further, the rotation input portion 2 is a tubular shape formed in the wiring space S of cables Ka, Kb ... Inside the inner peripheral surface 11i, and at least the cam main body portion 3c of the oval shaft portion 3 is provided on the outer peripheral surface 11o. It can be configured by the input rotating body 11 of. Further, the flex gear portion 4 can be meshed at two meshing positions T and T having a positional relationship of 180 [°] with respect to the inner gear 5g of the internal gear portion 5.

このような構成を有する本発明に係る回転減速伝達装置1によれば、次のような顕著な効果を奏する。 According to the rotation deceleration transmission device 1 according to the present invention having such a configuration, the following remarkable effects are obtained.

(1) 薄肉の金属弾性プレート材を用いて全体形状をカップ状に形成する従来のフレクスプラインは不要になるため、容易に製造可能となり、製造コストの大幅な削減を図れるとともに、金属疲労や動作不良等も大幅に低減できるため、耐久性及び信頼性の向上を図ることができるなど、イニシャルコスト及びランニングコストの双方における大幅なコストダウンを実現できる。 (1) Since the conventional flexspline that forms the entire shape into a cup shape using a thin metal elastic plate material becomes unnecessary, it can be easily manufactured, the manufacturing cost can be significantly reduced, and metal fatigue and operation can be achieved. Since defects and the like can be significantly reduced, durability and reliability can be improved, and a significant cost reduction in both initial cost and running cost can be realized.

(2) 従来のフレクスプラインが不要になるため、軸方向Fsにおける配設スペースのサイズダウンを図ることができる。したがって、全体構造における薄型化が可能になり、小型化に限界のあった、特に産業用ロボット等の更なる小型化を容易に実現できる。 (2) Since the conventional flexspline is not required, the size of the arrangement space in the axial direction Fs can be reduced. Therefore, the overall structure can be made thinner, and further miniaturization of industrial robots and the like, which has a limit in miniaturization, can be easily realized.

(3) 係合部7s…を構成するに際し、出力プレート部7に形成し、伝達ピン部4p…の周面が常時当接するとともに、当該出力プレート部7の周方向Ff及び放射方向Fdへの当該伝達ピン部4p…の変位を許容する複方向係合孔7sm…により構成したため、周方向Ffの異なる位置で生じる係合孔7sh…に対する伝達ピン部4p…の周方向Ff及び放射方向Fdの変位を、いわばカム方式により吸収できる。この結果、係合孔7sh…と伝達ピン部4p…を係合させた際に生じる無用な応力を排除し、伝達ピン部4p…から出力プレート部7に対する安定かつ円滑な回転伝達を行うことができるとともに、特に、剛性が高まることによる精度の高い回転伝達を行うことができる。 (3) When the engaging portion 7s ... Is formed, it is formed on the output plate portion 7, and the peripheral surface of the transmission pin portion 4p ... Since it is composed of the bidirectional engaging holes 7sm ... that allow the displacement of the transmission pin portion 4p ..., the circumferential direction Ff and the radial direction Fd of the transmission pin portion 4p ... with respect to the engaging holes 7sh ... The displacement can be absorbed by the cam method, so to speak. As a result, unnecessary stress generated when the engaging hole 7sh ... and the transmission pin portion 4p ... Are engaged can be eliminated, and stable and smooth rotation transmission from the transmission pin portion 4p ... To the output plate portion 7 can be performed. At the same time, it is possible to perform highly accurate rotation transmission due to the increased rigidity.

(4) 好適な態様により、伝達ピン部4p…を構成するに際し、フレックスギア部4から突出した伝達ピン本体4pm…と、この伝達ピン本体4pm…を軸にして中心位置が回動自在に支持された伝達ローラ4pr…により構成すれば、伝達ピン部4p…が係合孔7sh…に係合する際における伝達ピン部4p…と係合孔7sh…間の接触摩擦を低減できるため、フレックスギア部4から出力プレート部7への回転伝達を効率的かつ安定に行うことができるとともに、無用な発熱や減耗を排除して長期使用における信頼性を高めることができる。 (4) According to a preferred embodiment, when the transmission pin portion 4p ... Is configured, the transmission pin body 4pm ... Protruding from the flex gear portion 4 and the center position are rotatably supported around the transmission pin body 4pm ... If the transmission roller 4pr ... is configured, the contact friction between the transmission pin portion 4p ... and the engagement hole 7sh ... when the transmission pin portion 4p ... engages with the engagement hole 7sh ... can be reduced, so that the flex gear Rotational transmission from the unit 4 to the output plate unit 7 can be efficiently and stably performed, and unnecessary heat generation and wear can be eliminated to improve reliability in long-term use.

(5) 好適な態様により、出力プレート部7をリング形に形成すれば、ケーブル類Ka,Kb…の配線空間を確保可能になるとともに、特に、筒形に形成する入力回転体11と組合わせることにより、全体構造のシンプル化及び高剛性化に寄与できる。 (5) If the output plate portion 7 is formed in a ring shape according to a preferred embodiment, it is possible to secure a wiring space for cables Ka, Kb ... This can contribute to the simplification and high rigidity of the overall structure.

(6) 好適な態様により、回転入力部2を構成するに際し、内周面11iの内方を、ケーブル類Ka,Kb…の配線空間Sにするとともに、外周面11oに、少なくともオーバルシャフト部3のカム本体部3cを設けてなる筒形の入力回転体11を用いて構成すれば、ケーブル類Ka,Kb…の配線空間を確保できる。この結果、ケーブル類Ka…の本数が多くなった場合であっても、他の周辺構造と併せて全体の煩雑化を回避できる。 (6) According to a preferred embodiment, when the rotation input unit 2 is configured, the inner side of the inner peripheral surface 11i is set as the wiring space S for cables Ka, Kb ..., And at least the oval shaft portion 3 is provided on the outer peripheral surface 11o. If the tubular input rotating body 11 provided with the cam main body 3c is used, the wiring space for the cables Ka, Kb ... Can be secured. As a result, even when the number of cables Ka ... is increased, it is possible to avoid complication of the whole together with other peripheral structures.

(7) 好適な態様により、フレックスギア部4を、インターナルギア部5のインナギア5gに対して180〔°〕の位置関係となる二個所の噛合位置T,Tで噛合させれば、フレックスギア部4を、最も、単純な形状となる楕円形状とすることができるため、例えば、三個所以上の噛合位置T…で噛合させる場合に要求される精度に対してより低く抑えることが可能となり、製造容易性及び加工容易性を高めることができるとともに、耐久性,静音性及び信頼性の向上にも寄与できる。 (7) According to a preferred embodiment, if the flex gear portion 4 is meshed at two meshing positions T and T having a positional relationship of 180 [°] with respect to the inner gear 5 g of the internal gear portion 5, the flex gear portion is formed. Since 4 can be made into an elliptical shape which is the simplest shape, for example, it is possible to suppress the accuracy required when meshing at three or more meshing positions T ... It is possible to improve the ease of processing and processing, and it is also possible to contribute to the improvement of durability, quietness and reliability.

本発明に係る回転減速伝達装置の原理を説明するための基本形態に係る回転減速伝達装置の一部を破断した全体を示す斜視図、A perspective view showing a part of the rotation deceleration transmission device according to a basic embodiment for explaining the principle of the rotation deceleration transmission device according to the present invention. 同回転減速伝達装置の全体を示す断面側面図、Cross-sectional side view showing the whole of the same rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置の要部の分解斜視図、An exploded perspective view of the main part of the same rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置のフレックスギア部とインターナルギア部の関係を示す部分抽出拡大図を含む正面図、Front view including a partially extracted enlarged view showing the relationship between the flex gear portion and the internal gear portion of the rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置のフレックスギア部の一部を示す作用説明図、Operation explanatory view showing a part of the flex gear part of the same rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置のオーバルシャフト部を含む軸直角方向の原理的断面構成図、Principle cross-sectional configuration diagram in the direction perpendicular to the axis including the oval shaft portion of the rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置の出力プレート部と伝達ピン部の関係を示す部分抽出拡大図を含む正面図、Front view including a partially extracted enlarged view showing the relationship between the output plate portion and the transmission pin portion of the rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置の要部の一部を示す軸方向断面図、Axial cross-sectional view showing a part of the main part of the same rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置を用いた産業用ロボットの外観図、External view of an industrial robot using the same rotation deceleration transmission device, 同回転減速伝達装置の動作説明図、Operation explanatory diagram of the same rotation deceleration transmission device, 本発明の好適実施形態に係る回転減速伝達装置の伝達ピン部が係合した状態を示す出力プレート部の正面図、A front view of an output plate portion showing a state in which a transmission pin portion of the rotation deceleration transmission device according to a preferred embodiment of the present invention is engaged. 同回転減速伝達装置の伝達ピン部が係合した状態を示す一部抽出拡大図を含む出力プレート部の断面側面図、A cross-sectional side view of the output plate portion including a partially extracted enlarged view showing a state in which the transmission pin portion of the rotation deceleration transmission device is engaged. 同回転減速伝達装置の伝達ピン部が係合した状態を示す出力プレート部の作用説明図、Operation explanatory view of the output plate portion showing the state in which the transmission pin portion of the rotation deceleration transmission device is engaged, 同回転減速伝達装置のフレックスギア部の一部分のみを抽出して示す正面図、Front view showing only a part of the flex gear part of the same rotation deceleration transmission device.

次に、本発明の好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments of the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.

最初に、同好適実施形態に係る回転減速伝達装置1の理解を容易にするため、基本形態に係る回転減速伝達装置100の構成及び動作について、図1〜図10を参照して説明する。 First, in order to facilitate understanding of the rotation deceleration transmission device 1 according to the preferred embodiment, the configuration and operation of the rotation deceleration transmission device 100 according to the basic embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10.

この種の回転減速伝達装置100,1は、図9に示すような産業用ロボットRの関節機構Mjに用いることができる。例示の産業用ロボットRは、垂直多関節ロボットRvであり、機台21の上面に設置したロボット本体部22と、この機台21の下方スペースに収容することによりロボット本体部22を駆動制御するロボットコントローラ23を備える。ロボット本体部22は、第1アーム部(任意のアーム部)15と第2アーム部(他のアーム部)16を備えており、この第1アーム部15と第2アーム部16が関節機構Mjを介して連結される。即ち、第1アーム部15の先端部15sに、回転減速伝達装置100,1を内蔵し、この回転減速伝達装置100,1により第2アーム部16の後端部16rを回転駆動する。これにより、第2アーム部16の位置決め制御,角度制御及び速度制御等を行うことができる。 This type of rotation deceleration transmission device 100, 1 can be used for the joint mechanism Mj of the industrial robot R as shown in FIG. The example industrial robot R is a vertical articulated robot Rv, which drives and controls the robot main body 22 installed on the upper surface of the machine base 21 and the robot main body 22 by accommodating the robot main body 22 in the space below the machine base 21. A robot controller 23 is provided. The robot main body 22 includes a first arm (arbitrary arm) 15 and a second arm (other arm) 16, and the first arm 15 and the second arm 16 are joint mechanisms Mj. It is connected via. That is, the rotation deceleration transmission devices 100 and 1 are built in the tip portion 15s of the first arm portion 15, and the rear end portion 16r of the second arm portion 16 is rotationally driven by the rotation deceleration transmission devices 100 and 1. As a result, positioning control, angle control, speed control, and the like of the second arm portion 16 can be performed.

図1及び図2に、回転減速伝達装置100の全体構造を示す。なお、図2において、図9に示した産業用ロボットRにおける第1アーム部15の先端部15s及び第2アーム部16の後端部16rを、それぞれ仮想線で示している。図1及び図2に示すように、回転減速伝達装置100は、大別して、回転の伝達方向上流側から、回転入力部2,オーバルシャフト部3,フレックスギア部4,インターナルギア部5及び回転出力機構6(出力プレート部7)を備える。これにより、回転入力部2に入力する回転運動は、予め設定した1/100〜1/200レベルで減速され、減速された回転運動は、回転出力機構6から出力する。 1 and 2 show the overall structure of the rotation deceleration transmission device 100. In FIG. 2, the tip portion 15s of the first arm portion 15 and the rear end portion 16r of the second arm portion 16 in the industrial robot R shown in FIG. 9 are shown by virtual lines, respectively. As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation deceleration transmission device 100 is roughly classified from the rotation input unit 2, the oval shaft portion 3, the flex gear portion 4, the internal gear portion 5, and the rotation output from the upstream side in the rotation transmission direction. A mechanism 6 (output plate portion 7) is provided. As a result, the rotary motion input to the rotary input unit 2 is decelerated at a preset 1/100 to 1/200 level, and the decelerated rotary motion is output from the rotary output mechanism 6.

以下、各部の構成について具体的に説明する。回転入力部2は、全体を筒形に形成した入力回転体11により構成する。この入力回転体11はベアリング(ボールベアリング等)31により回動自在に支持される。この場合、ベアリング31は、外輪を第1アーム部15の内面に取付けた支持筒32に固定するとともに、内輪を入力回転体11の外周面に固定する。入力回転体11は、図2に示すように、内周面11iの内方がケーブル類Ka,Kb…の配線空間Sとなる。このため、確保する配線空間Sの広さを考慮して内径等を選定することができる。また、入力回転体11の外周面11oにおける軸方向Fsの中間部位には、オーバルシャフト部3を構成するカム本体部3cを一体形成する。 Hereinafter, the configuration of each part will be specifically described. The rotation input unit 2 is composed of an input rotating body 11 having a tubular shape as a whole. The input rotating body 11 is rotatably supported by a bearing (ball bearing or the like) 31. In this case, the bearing 31 fixes the outer ring to the support cylinder 32 attached to the inner surface of the first arm portion 15, and fixes the inner ring to the outer peripheral surface of the input rotating body 11. As shown in FIG. 2, the input rotating body 11 has a wiring space S for cables Ka, Kb ... Inside the inner peripheral surface 11i. Therefore, the inner diameter and the like can be selected in consideration of the size of the wiring space S to be secured. Further, a cam body portion 3c constituting the oval shaft portion 3 is integrally formed at an intermediate portion in the axial direction Fs on the outer peripheral surface 11o of the input rotating body 11.

したがって、このような筒形の入力回転体11を用いれば、ケーブル類Ka,Kb…の配線空間Sを確保できるため、ケーブル類Ka,Kb…の本数が多くなった場合であっても、他の周辺構造と併せて全体の煩雑化を回避できる利点がある。なお、符号33は、入力回転体11の端面に固定した入力ギアリングである。 Therefore, if such a tubular input rotating body 11 is used, the wiring space S of the cables Ka, Kb ... Can be secured, so that even if the number of cables Ka, Kb ... Is increased, other There is an advantage that it is possible to avoid complication of the whole together with the peripheral structure of. Reference numeral 33 is an input gearing fixed to the end face of the input rotating body 11.

オーバルシャフト部3は、図6に示すように、入力回転体11に一体形成したカム本体部3cと、このカム本体部3cの外周面に沿って設けた内輪3biと、フレキシブルな外輪3boと、この内輪3biと外輪3bo間に介在させた複数の転動体3bm…を備える。例示の転動体3bm…はボールである。なお、内輪3biは、カム本体部3cの外周面に兼用させることも可能である。これにより、カム本体部3cにおける内周面11iの軸直角方向の断面形状は円形状になるとともに、カム本体部3cにおける外周面11oの軸直角方向の断面形状は楕円形状(オーバル形状)になる(図6参照)。 As shown in FIG. 6, the oval shaft portion 3 includes a cam main body portion 3c integrally formed with the input rotating body 11, an inner ring 3bi provided along the outer peripheral surface of the cam main body portion 3c, and a flexible outer ring 3bo. A plurality of rolling elements 3bm ... Intervened between the inner ring 3bi and the outer ring 3bo are provided. The exemplary rolling element 3bm ... Is a ball. The inner ring 3bi can also be used as the outer peripheral surface of the cam main body 3c. As a result, the cross-sectional shape of the inner peripheral surface 11i of the cam body 3c in the direction perpendicular to the axis becomes circular, and the cross-sectional shape of the outer peripheral surface 11o of the cam body 3c in the direction perpendicular to the axis becomes elliptical (oval). (See FIG. 6).

一方、第1アーム部15の内面には、サーボモータ等の駆動モータ34を固定し、この駆動モータ34の回転シャフトに取付けた駆動ギア34gを入力ギアリング33に噛合させる。これにより、回動自在に支持される入力回転体11に、駆動モータ34からの回転運動が入力する。このように、回転入力部2(入力回転体11)に、駆動モータ34の回転運動を入力させるようにすれば、回転減速伝達装置100は、駆動モータ34を含めた駆動部として構成できるため、例えば、産業用ロボットのアーム部に内蔵する駆動部の小型化、更には耐久性向上及び信頼性向上に寄与できる利点がある。なお、駆動モータ34から回転入力部2に対する回転伝達方式として、ギア伝達機構を例示したが、タイミングベルトとプーリを利用したベルト伝達機構等の他の回転伝達方式を用いてもよい。 On the other hand, a drive motor 34 such as a servo motor is fixed to the inner surface of the first arm portion 15, and a drive gear 34 g attached to the rotating shaft of the drive motor 34 is meshed with the input gear ring 33. As a result, the rotational motion from the drive motor 34 is input to the input rotating body 11 that is rotatably supported. In this way, if the rotation input unit 2 (input rotating body 11) is made to input the rotational movement of the drive motor 34, the rotation deceleration transmission device 100 can be configured as a drive unit including the drive motor 34. For example, there is an advantage that the drive unit built in the arm portion of the industrial robot can be miniaturized, and further, durability and reliability can be improved. Although the gear transmission mechanism has been exemplified as the rotation transmission method from the drive motor 34 to the rotation input unit 2, other rotation transmission methods such as a belt transmission mechanism using a timing belt and a pulley may be used.

フレックスギア部4は、全体を金属素材(特殊鋼等)によりフレキシブル性を有する無端ベルト状に構成し、図6に示すように、オーバルシャフト部3の外輪3boの外周面に沿って付設する。図4に、フレックスギア部4の全体形状を示すとともに、図5に、フレックスギア部4の一部の拡大形状を示す。フレックスギア部4は、外周面に、周方向Ffに沿ったアウタギア4gを形成する。 The flex gear portion 4 is entirely formed of a metal material (special steel or the like) into a flexible endless belt shape, and is attached along the outer peripheral surface of the outer ring 3bo of the oval shaft portion 3 as shown in FIG. FIG. 4 shows the overall shape of the flex gear portion 4, and FIG. 5 shows a partially enlarged shape of the flex gear portion 4. The flex gear portion 4 forms an outer gear 4g along the circumferential direction Ff on the outer peripheral surface.

また、アウタギア4gを構成する各歯部(山部)4gs…の一つ置きに伝達ピン本体4pm…を埋設(穴に圧入)する。この場合、各歯部(山部)4gs…は、各伝達ピン本体4pm…を支持する機能を有するため、支持強度を確保できる厚さ及び形状を選定する。なお、伝達ピン本体4pm…は、各歯部(山部)4gs…の一つ置きに配した例を示したが、各伝達ピン本体4pm…の間隔は任意に設定できる。各伝達ピン本体4pm…は、剛性の高い耐摩耗性を有する金属素材を使用し、図3〜図5に示すように、断面が円形となる丸棒状に形成し、図8に示すように、一端側を、各歯部(山部)4gs…に埋設するとともに、他端側を、フレックスギア部4の側面から横側方(図8では上方)に突出させる。これにより、各伝達ピン本体4pm…は、フレックスギア部4の周方向Ffに沿って一定間隔置きに配される。 Further, the transmission pin main body 4pm ... Is embedded (press-fitted into the hole) every other tooth portion (mountain portion) 4gs ... constituting the outer gear 4g. In this case, since each tooth portion (mountain portion) 4gs ... has a function of supporting each transmission pin body 4pm ..., a thickness and a shape that can secure the supporting strength are selected. In addition, although the example in which the transmission pin main body 4pm ... Is arranged every other tooth portion (mountain portion) 4gs ... Is shown, the interval between the transmission pin main bodies 4pm ... Can be arbitrarily set. Each transmission pin body 4pm ... is made of a metal material having high rigidity and wear resistance, and is formed in a round bar shape having a circular cross section as shown in FIGS. 3 to 5, and as shown in FIG. One end side is embedded in each tooth portion (mountain portion) 4 gs ..., And the other end side is projected laterally (upward in FIG. 8) from the side surface of the flex gear portion 4. As a result, the transmission pin main bodies 4pm ... Are arranged at regular intervals along the circumferential direction Ff of the flex gear portion 4.

さらに、フレックスギア部4の横側方から突出する各伝達ピン本体4pm…の他端側には伝達ローラ4pr…の偏心位置を回動自在に取付ける。これにより、各伝達ローラ4pr…の偏心位置が各伝達ピン本体4pm…により回動自在に支持される。このように、フレックスギア部4から突出した伝達ピン本体4pm…と、この伝達ピン本体4pm…を軸にして偏心位置が回動自在に支持される伝達ローラ4pr…により伝達ピン部4p…が構成される。なお、伝達ピン部4p…はこのような伝達ピン本体4pm…と伝達ローラ4pr…により構成することが望ましいが、伝達ローラ4pr…を使用することなく伝達ピン本体4pm…の形状を選定した一体化した伝達ピン部4p…であってもよい。 Further, the eccentric position of the transmission roller 4pr ... Is rotatably attached to the other end side of each transmission pin body 4pm ... Protruding from the lateral side of the flex gear portion 4. As a result, the eccentric position of each transmission roller 4pr ... Is rotatably supported by each transmission pin body 4pm. In this way, the transmission pin portion 4p ... Is configured by the transmission pin body 4pm ... Protruding from the flex gear portion 4 and the transmission roller 4pr ... whose eccentric position is rotatably supported around the transmission pin body 4pm ... Will be done. It is desirable that the transmission pin portion 4p ... is composed of such a transmission pin body 4pm ... and a transmission roller 4pr ..., but the shape of the transmission pin body 4pm ... is selected and integrated without using the transmission roller 4pr ... It may be the transmission pin portion 4p ...

他方、フレックスギア部4の内周面であって、各歯部(山部)4gs…間の谷部4gd…に対応するそれぞれの位置には、図5に示すように、U形形状となる切込部4c…を放射方向Fdに形成する。これにより、各谷部4gd…と各切込部4c…間の厚さは、オーバルシャフト部3の回転に対して円滑かつ安定に追従可能なフレキシブル性(弾性)が確保される。図5における実線部分が、図4に示すフレックスギア部4がインターナルギア部5から最離間したときの形状を示すとともに、図5における仮想線部分が、図4に示すフレックスギア部4がインターナルギア部5に最接近したときの形状を示している。 On the other hand, on the inner peripheral surface of the flex gear portion 4, each position corresponding to the valley portion 4 gd ... between each tooth portion (mountain portion) 4 gs ... has a U-shape as shown in FIG. The cut portion 4c ... Is formed in the radial direction Fd. As a result, the thickness between each valley portion 4gd ... and each notch portion 4c ... ensures flexibility (elasticity) capable of smoothly and stably following the rotation of the oval shaft portion 3. The solid line portion in FIG. 5 shows the shape when the flex gear portion 4 shown in FIG. 4 is the furthest away from the internal gear portion 5, and the virtual line portion in FIG. 5 shows the shape of the flex gear portion 4 shown in FIG. 4 as the internal gear. The shape when the part 5 is closest to the portion 5 is shown.

インターナルギア部5は、全体を金属素材により剛性を有するリング状に形成し、図3に示すように、内周面には、周方向Ffに沿ったインナギア5gを形成する。そして、図2に示すように、インターナルギア部5の外周面を第1アーム部15の内面に取付けて固定するとともに、インナギア5gに、上述したフレックスギア部4のアウタギア4gを噛合させる。この際、インターナルギア部5に形成するインナギア5gの一周の歯数は、フレックスギア部4に形成するアウタギア4gの一周の歯数に対して、多くなるように設定する。例示の場合、アウタギア4gの歯数を「N」に設定し、インナギア5gの歯数は「N+2」に設定した。 The entire internal gear portion 5 is formed in a ring shape having rigidity by a metal material, and as shown in FIG. 3, an inner gear 5 g along the circumferential direction Ff is formed on the inner peripheral surface. Then, as shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the internal gear portion 5 is attached and fixed to the inner surface of the first arm portion 15, and the inner gear 5 g is engaged with the outer gear 4 g of the flex gear portion 4 described above. At this time, the number of teeth around the inner gear 5g formed on the internal gear portion 5 is set to be larger than the number of teeth around the outer gear 4g formed on the flex gear portion 4. In the example, the number of teeth of the outer gear 4g was set to "N", and the number of teeth of the inner gear 5g was set to "N + 2".

この場合、フレックスギア部4の全体の外周形状は楕円形となるため、フレックスギア部4は、インナギア5gに対して180〔°〕の位置関係となる二個所の噛合位置T,Tで噛合する。このように、フレックスギア部4を、インナギア5gに対して180〔°〕の位置関係となる二個所の噛合位置T,Tで噛合させるようにすれば、フレックスギア部4を、最も、単純な形状となる楕円形状を選定できるため、例えば、三個所以上の噛合位置T…で噛合させる場合に要求される精度に対してより低く抑えることが可能となり、製造容易性及び加工容易性を高めることができるとともに、耐久性,静音性及び信頼性の向上にも寄与できる利点がある。 In this case, since the outer peripheral shape of the flex gear portion 4 is elliptical, the flex gear portion 4 meshes at two meshing positions T and T having a positional relationship of 180 [°] with respect to the inner gear 5g. .. In this way, if the flex gear portion 4 is meshed at two meshing positions T and T having a positional relationship of 180 [°] with respect to the inner gear 5 g, the flex gear portion 4 can be made the simplest. Since the elliptical shape to be the shape can be selected, for example, the accuracy required for meshing at three or more meshing positions T ... can be suppressed to be lower, and the ease of manufacturing and processing can be improved. At the same time, it has the advantage of contributing to the improvement of durability, quietness and reliability.

回転出力機構6は、リング状に形成した出力プレート保持体12を備え、この出力プレート保持体12は、この内周面と入力回転体11の外周面間に配したベアリング(ローラベアリング)36により内周面側が支持されるとともに、この出力プレート保持体12の外周面と第1アーム部15の内面間に配したクロスローラベアリング37により外周面側が支持される。出力プレート保持体12におけるフレックスギア部4に対向する端面12sには、出力プレート部7を嵌合させるリング凹部12hを形成し、このリング凹部12hに、図2に示す出力プレート部7を嵌合させる。一方、出力プレート保持体12におけるリング凹部12hを有する端面12sに対して反対側の端面12tには、出力接続プレート38を固定する。 The rotary output mechanism 6 includes an output plate holder 12 formed in a ring shape, and the output plate holder 12 is provided by a bearing (roller bearing) 36 arranged between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the input rotating body 11. The inner peripheral surface side is supported, and the outer peripheral surface side is supported by the cross roller bearing 37 arranged between the outer peripheral surface of the output plate holder 12 and the inner surface of the first arm portion 15. A ring recess 12h for fitting the output plate portion 7 is formed on the end surface 12s of the output plate holder 12 facing the flex gear portion 4, and the output plate portion 7 shown in FIG. 2 is fitted in the ring recess 12h. Let me. On the other hand, the output connection plate 38 is fixed to the end surface 12t opposite to the end surface 12s having the ring recess 12h in the output plate holder 12.

また、出力プレート部7はリング形(リング板状)に形成するとともに、伝達ローラ4pr…が係合可能な複数の係合孔7sh…を形成する。係合孔7sh…は、出力プレート部7の周方向Ffに沿って所定間隔置きに形成するとともに、出力プレート部7が回転したときの伝達ローラ4pr…の変位を許容できるように、放射方向Fdに沿ったスリット状の長孔として形成する。なお、出力プレート部7をリング形に形成すれば、ケーブル類Ka,Kb…の配線空間を確保可能になるとともに、特に、筒形に形成する入力回転体11と組合わせることにより、全体構造のシンプル化及び高剛性化に寄与できる利点がある。その他、図1及び図2において、符号40…は、シールリングを示す。 Further, the output plate portion 7 is formed in a ring shape (ring plate shape), and a plurality of engaging holes 7sh ... to which the transmission roller 4pr ... Can be engaged are formed. The engagement holes 7sh ... Are formed at predetermined intervals along the circumferential direction Ff of the output plate portion 7, and the radial direction Fd ... can be allowed to be displaced when the output plate portion 7 rotates. It is formed as a slit-shaped elongated hole along the line. If the output plate portion 7 is formed in a ring shape, a wiring space for cables Ka, Kb ... Can be secured, and in particular, by combining with the input rotating body 11 formed in a tubular shape, the overall structure can be secured. It has the advantage of contributing to simplification and high rigidity. In addition, in FIGS. 1 and 2, reference numeral 40 ... Indicates a seal ring.

このように、回転出力機構6を構成するに際し、伝達ピン本体4pm…を軸にして偏心位置が支持される伝達ローラ4pr…,及びこの伝達ローラ4pr…が係合し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに形成するとともに、回転伝達時に伝達ローラ4pr…の変位を許容する複数の係合孔7sh…を放射方向Fdに設けたリング形の出力プレート部7を用いて構成すれば、周方向Ffの異なる位置で生じる係合孔7sh…に対する伝達ピン部4p…の変位を有効に吸収することができる。したがって、係合孔7sh…と伝達ピン本体4pm…を直接係合させた際に生じる無用な応力を排除し、伝達ピン部4p…から回転出力機構6への回転伝達を安定かつ円滑に行うことができるとともに、無用なロス分を排除して回転伝達効率をより向上させることができる。 In this way, when the rotary output mechanism 6 is configured, the transmission roller 4pr ... Which supports the eccentric position with the transmission pin body 4pm ... As the axis, and the transmission roller 4pr ... Are engaged and along the circumferential direction Ff. If a plurality of engaging holes 7sh ... that are formed at predetermined intervals and allow displacement of the transmission roller 4pr ... During rotation transmission are provided by using a ring-shaped output plate portion 7 provided in the radial direction Fd, the circumference It is possible to effectively absorb the displacement of the transmission pin portion 4p ... With respect to the engagement holes 7sh ... generated at different positions in the directions Ff. Therefore, unnecessary stress generated when the engaging hole 7sh ... and the transmission pin body 4pm ... Are directly engaged with each other is eliminated, and the rotation transmission from the transmission pin portion 4p ... To the rotation output mechanism 6 is performed stably and smoothly. At the same time, unnecessary loss can be eliminated and the rotation transmission efficiency can be further improved.

よって、このような基本形態に係る回転減速伝達装置100によれば、回転運動が入力する回転入力部2と、この回転入力部2と一体に回転するカム本体部3c,及びこのカム本体部3cの外周に沿って設けた内輪3biとフレキシブルな外輪3bo間に複数の転動体3bm…を介在させたオーバルシャフト部3と、インナギア5gを内周に形成し、かつ位置を固定したインターナルギア部5と、外周の周方向Ffに沿って形成し、かつインナギア5gに対して歯数を少なくして、オーバルシャフト部3の外周に付設した際に、周方向Ffにおける二個所(一般的には複数個所)の噛合位置T…でインナギア5gに噛合するアウタギア4gを有するとともに、側面から突出し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けた複数の伝達ピン本体4pm…及びこの伝達ピン本体4pm…を軸にして偏心位置が回動自在に支持される伝達ローラ4pr…により構成した伝達ピン部4p…を有するフレックスギア部4と、この伝達ピン部4p…が係合し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けるとともに、回転伝達時に伝達ピン部4p…の変位を許容する複数の係合孔7sh…を放射方向Fdに設けた出力プレート部7を有する回転出力機構6とを備えるため、薄肉の金属弾性プレート材を用いて全体形状をカップ状に形成する従来のフレクスプラインは不要になる。 Therefore, according to the rotation deceleration transmission device 100 according to such a basic form, the rotation input unit 2 for inputting the rotational motion, the cam body 3c that rotates integrally with the rotation input 2, and the cam body 3c. An oval shaft portion 3 in which a plurality of rolling elements 3bm ... Are interposed between an inner ring 3bi and a flexible outer ring 3bo provided along the outer circumference of the inner gear 5 and an internal gear portion 5 having an inner gear 5g formed on the inner circumference and a fixed position. When it is formed along the circumferential direction Ff of the outer circumference and the number of teeth is reduced with respect to the inner gear 5 g and attached to the outer periphery of the oval shaft portion 3, two places (generally a plurality of places) in the circumferential direction Ff. A plurality of transmission pin main bodies 4 pm ... and the transmission pin main body 4 pm ... The flex gear portion 4 having the transmission pin portion 4p ... configured by the transmission roller 4pr ... whose eccentric position is rotatably supported about the axis, and the transmission pin portion 4p ... are engaged and in the circumferential direction Ff. In order to provide a rotation output mechanism 6 having an output plate portion 7 provided with a plurality of engagement holes 7sh ... in the radial direction Fd that allow displacement of the transmission pin portion 4p ... , The conventional flexspline that forms the whole shape into a cup shape by using a thin metal elastic plate material becomes unnecessary.

この結果、容易に製造可能となり、製造コストの大幅な削減を図れるとともに、金属疲労や動作不良等も大幅に低減できるため、耐久性及び信頼性の向上を図ることができるなど、イニシャルコスト及びランニングコストの双方における大幅なコストダウンを実現できる。しかも、従来のフレクスプラインが不要になることから、軸方向Fsにおける配設スペースのサイズダウンを図ることができ、全体構造における薄型化が可能になる。したがって、小型化に限界のあった、特に産業用ロボット等の更なる小型化を容易に実現することができる。 As a result, it can be easily manufactured, the manufacturing cost can be significantly reduced, and metal fatigue and malfunctions can be significantly reduced. Therefore, durability and reliability can be improved, and initial cost and running can be improved. It is possible to realize a significant cost reduction in terms of both costs. Moreover, since the conventional flexspline is not required, the size of the arrangement space in the axial direction Fs can be reduced, and the overall structure can be made thinner. Therefore, further miniaturization of industrial robots and the like, which has a limit in miniaturization, can be easily realized.

また、回転減速伝達装置100を、ロボットRを構成する任意のアーム部15と他のアーム部16を連結する関節機構Mjに用いれば、関節機構Mjの薄型化(小型化)、耐久性及び信頼性の向上に寄与できるため、特に、生産ラインに設置するための最適な産業用ロボット(垂直多関節ロボットRv,水平多関節ロボット,デルタ型ロボット等)を構築できる利点がある。 Further, if the rotation deceleration transmission device 100 is used for the joint mechanism Mj that connects an arbitrary arm portion 15 constituting the robot R and another arm portion 16, the joint mechanism Mj is made thinner (miniaturized), durable and reliable. Since it can contribute to the improvement of performance, there is an advantage that an optimum industrial robot (vertical articulated robot Rv, horizontal articulated robot, delta type robot, etc.) for installation on a production line can be constructed.

次に、このような基本形態を有する回転減速伝達装置100の動作について、図1〜図9を参照し、主に図10(a)〜(d)に従って説明する。なお、図10(a)〜(d)は原理図のため、カム本体部3cの楕円形状は誇張した細長形状で描いている。 Next, the operation of the rotation deceleration transmission device 100 having such a basic form will be described mainly with reference to FIGS. 10 (a) to 10 (d) with reference to FIGS. 1 to 9. Since FIGS. 10A to 10D are principle diagrams, the elliptical shape of the cam body 3c is drawn as an exaggerated elongated shape.

まず、ロボットコントローラ23により駆動モータ34をON制御すれば、駆動モータ34が作動し、駆動ギア34gが回転する。この回転運動は入力ギアリング33に伝達されるとともに、さらに、カム本体部3cを含む入力回転体11に伝達される。これにより、カム本体部3cは比較的高速で回転する。 First, if the drive motor 34 is ON-controlled by the robot controller 23, the drive motor 34 operates and the drive gear 34g rotates. This rotational motion is transmitted to the input gearing 33 and further transmitted to the input rotating body 11 including the cam main body 3c. As a result, the cam body 3c rotates at a relatively high speed.

図10(a)は、カム本体部3cの回転が開始する前の状態を示している。この状態では、カム本体部3cが位置Psで停止し、カム本体部3cの長手方向(楕円直径の最大方向)は上下方向となる。したがって、フレックスギア部4における始点は符号Xsの位置にありインターナルギア部5の基準点Xoに一致する。図10(a)の状態では、フレックスギア部4のアウタギア4gがインターナルギア部5のインナギア5gに対して上下二個所の噛合位置T,Tで噛合する。 FIG. 10A shows a state before the rotation of the cam main body 3c starts. In this state, the cam main body 3c stops at the position Ps, and the longitudinal direction (maximum direction of the elliptical diameter) of the cam main body 3c is the vertical direction. Therefore, the start point in the flex gear portion 4 is at the position of the symbol Xs and coincides with the reference point Xo in the internal gear portion 5. In the state of FIG. 10A, the outer gear 4g of the flex gear portion 4 meshes with the inner gear 5g of the internal gear portion 5 at two upper and lower meshing positions T and T.

次いで、カム本体部3cが、図10(a)の位置Psから矢印Dr方向に90°回転した状態を想定する。この状態を図10(b)に示す。この場合、カム本体部3cは、位置Psから時計方向へ90°回転した位置P1まで変位する。これにより、カム本体部3cの長手方向は、図10(b)に示すように左右方向となる。したがって、カム本体部3cの回転時には、アウタギア4gがインナギア5gに噛合する上側の噛合位置T(下側の噛合位置Tも同じ)が時計方向に噛み合いつつ90°移動することになる。この際、アウタギア4gの歯数はN、インナギア5gの歯数はN+2のため、フレックスギア部4の始点は、基準点Xoに対して、角度Q1=(360°/N)×2)/4だけ、反時計方向となる位置X1へ変位する。 Next, it is assumed that the cam main body 3c is rotated by 90 ° in the direction of the arrow Dr from the position Ps in FIG. 10 (a). This state is shown in FIG. 10 (b). In this case, the cam body 3c is displaced from the position Ps to the position P1 rotated 90 ° clockwise. As a result, the longitudinal direction of the cam main body 3c becomes the left-right direction as shown in FIG. 10 (b). Therefore, when the cam body 3c is rotated, the upper meshing position T (the same applies to the lower meshing position T) at which the outer gear 4g meshes with the inner gear 5g moves 90 ° while meshing clockwise. At this time, since the number of teeth of the outer gear 4g is N and the number of teeth of the inner gear 5g is N + 2, the starting point of the flex gear portion 4 is an angle Q1 = (360 ° / N) × 2) / 4 with respect to the reference point Xo. Only, it is displaced to the position X1 in the counterclockwise direction.

さらに、カム本体部3cが図10(b)の位置P1から矢印Dr方向に90°回転した状態を想定する。この状態を図10(c)に示す。この場合、カム本体部3cは位置P1から時計方向へ90°回転した位置P2まで変位する。これにより、カム本体部3cの長手方向は、図10(c)に示すように上下方向となる。したがって、フレックスギア部4の始点は、基準点Xoに対して、角度Q2=(360°/N)×2)/2だけ反時計方向となる位置X2へ変位する。 Further, it is assumed that the cam main body 3c is rotated by 90 ° in the direction of the arrow Dr from the position P1 in FIG. 10 (b). This state is shown in FIG. 10 (c). In this case, the cam body 3c is displaced from the position P1 to the position P2 rotated 90 ° clockwise. As a result, the longitudinal direction of the cam main body 3c becomes the vertical direction as shown in FIG. 10 (c). Therefore, the start point of the flex gear portion 4 is displaced to the position X2 in the counterclockwise direction by an angle Q2 = (360 ° / N) × 2) / 2 with respect to the reference point Xo.

次いで、カム本体部3cが図10(c)の状態から矢印Dr方向に180°回転した状態を想定する。この状態を図10(d)に示す。この場合、カム本体部3cは位置P2から180°回転した位置P3まで変位する。これにより、カム本体部3cの長手方向は、上下方向となり、図10(c)の位置に対して上下反転する。したがって、フレックスギア部4の始点は、基準点Xoに対して、角度Q3=(360°/N)×2)だけ反時計方向となる位置X3へ変位する。以上により、カム本体部3cは、時計方向へ1回転するとともに、フレックスギア部4は、歯数「2」だけ反時計方向へ移動する減速処理が行われる。 Next, it is assumed that the cam main body 3c is rotated 180 ° in the direction of the arrow Dr from the state shown in FIG. 10 (c). This state is shown in FIG. 10 (d). In this case, the cam main body 3c is displaced from the position P2 to the position P3 rotated by 180 °. As a result, the longitudinal direction of the cam main body 3c becomes the vertical direction, and the cam main body portion 3c is turned upside down with respect to the position shown in FIG. 10 (c). Therefore, the starting point of the flex gear portion 4 is displaced to the position X3 which is counterclockwise by an angle Q3 = (360 ° / N) × 2) with respect to the reference point Xo. As described above, the cam main body portion 3c is rotated once in the clockwise direction, and the flex gear portion 4 is subjected to the deceleration process of moving in the counterclockwise direction by the number of teeth "2".

さらに、減速されたフレックスギア部4の回転運動は、回転出力機構6に伝達される。即ち、フレックスギア部4から突出する伝達ピン部4p…は、出力プレート部7の係合孔7sh…に係合する偏心位置が支持される伝達ローラ4pr…を備えるため、出力プレート部7はフレックスギア部4の回転運動に完全に同調して回転する。この場合、伝達ピン部4p…は、カム本体部3cの外周面の軌跡に従って放射方向Ddに反復変位するが、この変位は、長孔により形成した係合孔7sh…により吸収される。 Further, the decelerated rotational motion of the flex gear portion 4 is transmitted to the rotational output mechanism 6. That is, since the transmission pin portion 4p ... projecting from the flex gear portion 4 includes a transmission roller 4pr ... in which the eccentric position engaged with the engagement hole 7sh ... of the output plate portion 7 is supported, the output plate portion 7 is flexed. It rotates completely in synchronization with the rotational movement of the gear portion 4. In this case, the transmission pin portion 4p ... Is repeatedly displaced in the radial direction Dd according to the locus of the outer peripheral surface of the cam main body portion 3c, and this displacement is absorbed by the engaging holes 7sh ... formed by the elongated holes.

そして、図2に示すように、出力プレート部7の回転運動は、入力した回転運動に対して大きく減速されるとともに、出力プレート保持体12,出力接続プレート38を含む出力プレート部7以外の回転出力機構6を介して第2アーム部16に伝達され、第2アーム部16が回転変位する。即ち、第1アーム部15を支点に高精度で回転制御される。 Then, as shown in FIG. 2, the rotational movement of the output plate portion 7 is greatly decelerated with respect to the input rotational movement, and the rotation other than the output plate portion 7 including the output plate holder 12 and the output connection plate 38 is rotated. It is transmitted to the second arm portion 16 via the output mechanism 6, and the second arm portion 16 is rotationally displaced. That is, the rotation is controlled with high accuracy with the first arm portion 15 as a fulcrum.

次に、このような基本形態を踏まえ、本発明の好適実施形態に係る回転減速伝達装置1について、図11〜図14を参照して詳細に説明する。 Next, based on such a basic embodiment, the rotation deceleration transmission device 1 according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 11 to 14.

本実施形態は、前述した基本形態における、特に、伝達ピン部4p…と出力プレート部7を変更した点が異なる。即ち、本実施形態は、図11〜図14に示すように、側面から突出し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けた複数の伝達ピン部4p…を有するフレックスギア部4を備えるとともに、各伝達ピン部4p…が係合し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けるとともに、回転伝達時に、伝達ピン部4p…の変位を許容する係合孔7sh…を形成した係合部7s…を設けた出力プレート部7を有する基本構成は基本形態と同じであるが次の点が異なる。 This embodiment is different from the above-mentioned basic embodiment in that the transmission pin portion 4p ... And the output plate portion 7 are changed. That is, as shown in FIGS. 11 to 14, the present embodiment includes a flex gear portion 4 having a plurality of transmission pin portions 4p ... Protruding from the side surface and provided at predetermined intervals along the circumferential direction Ff. , Each transmission pin portion 4p ... is engaged, and is provided at predetermined intervals along the circumferential direction Ff, and an engagement hole 7sh ... is formed to allow displacement of the transmission pin portion 4p ... during rotation transmission. The basic configuration having the output plate portion 7 provided with the portions 7s ... Is the same as the basic form, but the following points are different.

第一に、伝達ピン部4pを構成するに際し、基本形態では、伝達ピン本体4pmにより伝達ローラ4prの偏心位置を支持する構成を採用したが、第一実施形態では、伝達ピン部4pを構成するに際し、フレックスギア部4から突出した伝達ピン本体4pmと、この伝達ピン本体4pmを軸にして中心位置が回動自在に支持される伝達ローラ4prにより構成した。したがって、伝達ピン部4p…が係合孔7sh…に係合する際における伝達ピン部4p…と係合孔7sh…間の接触摩擦を低減できるため、フレックスギア部4から出力プレート部7への回転伝達を効率的かつ安定に行えるとともに、無用な発熱や減耗を排除して長期使用における信頼性を高めることができる点は基本形態と同様である。 First, when configuring the transmission pin portion 4p, in the basic embodiment, a configuration is adopted in which the transmission pin body 4pm supports the eccentric position of the transmission roller 4pr, but in the first embodiment, the transmission pin portion 4p is configured. At this time, it was composed of a transmission pin main body 4 pm protruding from the flex gear portion 4 and a transmission roller 4 pr whose center position is rotatably supported around the transmission pin main body 4 pm. Therefore, the contact friction between the transmission pin portion 4p ... and the engagement hole 7sh ... when the transmission pin portion 4p ... engages with the engagement hole 7sh ... Can be reduced, so that the flex gear portion 4 to the output plate portion 7 can be reduced. Similar to the basic form, rotation transmission can be performed efficiently and stably, and unnecessary heat generation and wear can be eliminated to improve reliability in long-term use.

第二に、リング板状に形成した出力プレート部7の周方向Ffに沿って所定間隔置きに形成する複数の係合孔7sh…を設けるに際し、基本形態では、出力プレート部7が回転したときの伝達ローラ4pr…の変位を許容できるように、放射方向Fdに沿ったスリット状の長孔により形成したが、第一実施形態では、図11〜図13に示すように、伝達ピン部4p…の周面(伝達ローラ4pr…の周面)が常時当接し、かつ出力プレート部7の周方向Ff及び放射方向Fdへの当該伝達ピン部4p…の変位を許容する複方向係合孔7sm…により形成した。 Secondly, when a plurality of engaging holes 7sh ... Formed at predetermined intervals along the circumferential direction Ff of the output plate portion 7 formed in the shape of a ring plate are provided, in the basic form, when the output plate portion 7 rotates. In order to allow the displacement of the transmission roller 4pr ... Of the above, the transmission pin portion 4p ... The peripheral surface (the peripheral surface of the transmission roller 4pr ...) is always in contact with the output plate portion 7, and the bidirectional engaging hole 7sm ... Formed by

即ち、図13に示すように、各複方向係合孔7sm…は、出力プレート部7の周方向Ffに沿って、Qs〔°〕(例示は、14.4〔°〕)間隔毎に形成するため、例えば、約1/4周の範囲Zsでは、七つの複方向係合孔7sm…が形成される。したがって、今、図13に示すように、最上部に位置する複方向係合孔7smにおいて、伝達ローラ4prの上端位置が当該複方向係合孔7smの内面上端となる当接位置X1で当接しているものとする。そして、出力プレート部7の回転方向が時計回りであるとすれば、カム本体部3cがQs〔°〕だけ回転することにより、伝達ローラ4prと複方向係合孔7smの当接位置X2は、伝達ローラ4prから見て反時計方向へQs〔°〕だけ角度変位する。同様に、カム本体部3cが、Qs〔°〕×2だけ回転することにより、伝達ローラ4prと複方向係合孔7smの当接位置X3は、伝達ローラ4prから見て反時計方向へQs〔°〕×2だけ変位するとともに、さらに、カム本体部3cが、Qs〔°〕×3だけ回転することにより、伝達ローラ4prと複方向係合孔7smの当接位置X4は、伝達ローラ4prから見て反時計方向へQs〔°〕×3だけ変位する。そして、カム本体部3cが、Qs〔°〕×6だけ回転すれば、伝達ローラ4prと複方向係合孔7smの当接位置X7は、伝達ローラ4prから見て反時計方向へQs〔°〕×6だけ変位し、約1/4周する。なお、X5,X6も途中の当接位置を示している。 That is, as shown in FIG. 13, each bidirectional engaging hole 7sm ... Is formed at intervals of Qs [°] (in the example, 14.4 [°]) along the circumferential direction Ff of the output plate portion 7. Therefore, for example, in the range Zs of about 1/4 circumference, seven bidirectional engaging holes 7sm ... Are formed. Therefore, as shown in FIG. 13, in the bidirectional engaging hole 7sm located at the uppermost portion, the upper end position of the transmission roller 4pr comes into contact at the contact position X1 which is the upper end of the inner surface of the bidirectional engaging hole 7sm. It is assumed that Assuming that the rotation direction of the output plate portion 7 is clockwise, the cam body portion 3c rotates by Qs [°], so that the contact position X2 between the transmission roller 4pr and the bidirectional engagement hole 7sm becomes. The angle is displaced by Qs [°] in the counterclockwise direction when viewed from the transmission roller 4pr. Similarly, as the cam body 3c rotates by Qs [°] × 2, the contact position X3 between the transmission roller 4pr and the bidirectional engagement hole 7sm is Qs [counterclockwise when viewed from the transmission roller 4pr. The cam body 3c is displaced by Qs [°] x 2 and the cam body 3c is rotated by Qs [°] x 3, so that the contact position X4 between the transmission roller 4pr and the bidirectional engagement hole 7sm is from the transmission roller 4pr. Seen, it is displaced counterclockwise by Qs [°] × 3. Then, if the cam body 3c rotates by Qs [°] × 6, the contact position X7 between the transmission roller 4pr and the bidirectional engagement hole 7sm is Qs [°] counterclockwise when viewed from the transmission roller 4pr. Displace by × 6 and make about 1/4 lap. Note that X5 and X6 also indicate contact positions in the middle.

したがって、複方向係合孔7smの形状は、カム本体部3cが回転する360〔°〕のいずれの角度位置においても、伝達ローラ4prの外周面が複方向係合孔7smの内周面に当接、特に、均一な圧力により常時当接するように形成すればよい。このため、複方向係合孔7smを形成するに際しては、高い加工精度(形状精度)が要求されるが、周方向Ffの異なる位置で生じる係合孔7sh…に対する伝達ピン部4p…の周方向Ff及び放射方向Fdの変位を、いわばカム方式により吸収できるため、係合孔7sh…と伝達ピン部4p…を係合させた際に生じる無用な応力を排除し、伝達ピン部4p…から出力プレート部7に対する安定かつ円滑な回転伝達を行うことができるとともに、特に、剛性が高まることによる精度の高い回転伝達を行うことができる利点がある。 Therefore, in the shape of the bidirectional engaging hole 7sm, the outer peripheral surface of the transmission roller 4pr hits the inner peripheral surface of the bidirectional engaging hole 7sm at any angle position of 360 [°] where the cam body 3c rotates. It may be formed so as to be in contact with each other, particularly with a uniform pressure at all times. Therefore, when forming the multi-directional engaging hole 7sm, high machining accuracy (shape accuracy) is required, but the circumferential direction of the transmission pin portion 4p ... With respect to the engaging hole 7sh ... generated at different positions in the circumferential direction Ff. Since the displacements of Ff and the radial direction Fd can be absorbed by the cam method, unnecessary stress generated when the engaging hole 7sh ... and the transmission pin portion 4p ... are engaged is eliminated, and the output is output from the transmission pin portion 4p ... There is an advantage that stable and smooth rotation transmission to the plate portion 7 can be performed, and in particular, highly accurate rotation transmission can be performed due to increased rigidity.

また、図14は、本実施形態において使用するフレックスギア部4を示しているが、基本形態に対して、各切込部4c…を、より広く形成するとともに、各切込部4c…間に、各伝達ピン本体4pm…を配した点を異ならせた変更例として示している。その他、図11〜図14において、図1〜図10と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。 Further, FIG. 14 shows the flex gear portion 4 used in the present embodiment, but with respect to the basic embodiment, each cut portion 4c ... Is formed wider and between the cut portions 4c ... , The point where each transmission pin body 4pm ... Is arranged is shown as a different example of modification. In addition, in FIGS. 11 to 14, the same parts as those in FIGS. 1 to 10 are designated by the same reference numerals to clarify their configurations, and detailed description thereof will be omitted.

よって、このような本実施形態に係る回転減速伝達装置1によれば、特に、基本構成として、回転運動が入力する回転入力部2と、この回転入力部2と一体に回転するカム本体部3c,及びこのカム本体部3cの外周に沿って設けた内輪3biとフレキシブルな外輪3bo間に複数の転動体3bm…を介在させたオーバルシャフト部3と、インナギア5gを内周に形成し、かつ位置を固定したインターナルギア部5と、外周の周方向Ffに沿って形成し、かつインナギア5gに対して歯数を少なくして、オーバルシャフト部3の外周に付設した際に、周方向Ffにおける複数の噛合位置T…でインナギア5gに噛合するアウタギア4gを有するとともに、側面から突出し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けた複数の伝達ピン部4p…を有するフレックスギア部4と、各伝達ピン部4p…が係合し、かつ周方向Ffに沿って所定間隔置きに設けるとともに、回転伝達時に伝達ピン部4p…の周方向Ff及び/又は放射方向Fdの変位を許容する係合孔7sh…を形成した係合部7s…を設けた出力プレート部7を有する回転出力機構6とを備えてなるため、前述した基本形態に係る回転減速伝達装置100と同様の作用効果を享受することができる。 Therefore, according to the rotation deceleration transmission device 1 according to the present embodiment, in particular, as a basic configuration, a rotation input unit 2 for inputting rotational motion and a cam body unit 3c that rotates integrally with the rotation input unit 2 , And an oval shaft portion 3 in which a plurality of rolling elements 3bm ... Are interposed between an inner ring 3bi provided along the outer circumference of the cam main body 3c and a flexible outer ring 3bo, and an inner gear 5g are formed on the inner circumference and are positioned. When attached to the outer periphery of the oval shaft portion 3 by forming the internal gear portion 5 fixed to the internal gear portion 5 along the circumferential direction Ff of the outer circumference and reducing the number of teeth with respect to the inner gear 5g, a plurality of parts in the circumferential direction Ff. A flex gear portion 4 having an outer gear 4 g that meshes with the inner gear 5 g at the meshing position T ... Engagement holes in which transmission pin portions 4p ... Are engaged and are provided at predetermined intervals along the circumferential direction Ff, and allow displacement of the transmission pin portions 4p ... in the circumferential direction Ff and / or radial direction Fd during rotation transmission. Since it is provided with a rotation output mechanism 6 having an output plate portion 7 provided with an engaging portion 7s ... Can be done.

即ち、薄肉の金属弾性プレート材を用いて全体形状をカップ状に形成する従来のフレクスプラインは不要になるため、容易に製造可能となり、製造コストの大幅な削減を図れるとともに、金属疲労や動作不良等も大幅に低減できるため、耐久性及び信頼性の向上を図ることができるなど、イニシャルコスト及びランニングコストの双方における大幅なコストダウンを実現できる。また、従来のフレクスプラインが不要になるため、軸方向Fsにおける配設スペースのサイズダウンを図ることができる。したがって、全体構造における薄型化が可能になり、小型化に限界のあった、特に産業用ロボット等の更なる小型化を容易に実現できる。 That is, since the conventional flexspline that forms the entire shape into a cup shape using a thin metal elastic plate material becomes unnecessary, it can be easily manufactured, the manufacturing cost can be significantly reduced, and metal fatigue and malfunction can be achieved. Etc. can be significantly reduced, so that durability and reliability can be improved, and a significant cost reduction in both initial cost and running cost can be realized. Further, since the conventional flexspline is not required, the size of the arrangement space in the axial direction Fs can be reduced. Therefore, the overall structure can be made thinner, and further miniaturization of industrial robots and the like, which has a limit in miniaturization, can be easily realized.

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 Although the preferred embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to such an embodiment, and the present invention does not deviate from the gist of the present invention in terms of detailed configuration, shape, material, quantity, numerical value, and the like. It can be changed, added, or deleted as desired within the range.

例えば、伝達ピン部4p…は、フレックスギア部4から突出した伝達ピン本体4pm…と、この伝達ピン本体4pm…を軸にして中心位置が回動自在に支持された伝達ローラ4pr…により構成した場合を示したが、伝達ローラ4pr…を使用することなく伝達ピン本体4pm…の形状を選定することにより、一体化した伝達ピン部4p…として構成してもよい。また、フレックスギア部4は、インターナルギア部5のインナギア5gに対して180〔°〕の位置関係となる二個所の噛合位置T,Tで噛合させる場合を例示したが、カム本体部3cの形状を三角状,四角状又は五角状に形成し、三個所の噛合位置T…,四個所の噛合位置T…又は五個所の噛合位置T…で噛合させることも可能である。さらに、回転出力機構6には、回動自在に支持され、かつ端面12sに、出力プレート部7を保持するリング凹部12hを形成したリング形の出力プレート保持体12を設けた形態を例示したが、同一の機能を発揮できる他の構成により置換する場合を排除するものではない。また、各伝達ピン4p…は、アウタギア4gにおける各歯部(山部)4gsの位置に対応して設けた場合を例示したが、必ずしも位置を対応させる必要はないとともに、各伝達ピン4p…の数量及び間隔は、各歯部(山部)4gs…の数量と間隔に一致させる必要はない。一方、入力する回転運動として駆動モータ34の回転運動を例示したが、他の各種の回転運動源を適用できる。さらに、各部の形成素材として金属素材を例示したが合成樹脂素材や繊維強化複合素材等であってもよいし、弾性が不要となる部品についてはセラミックス素材等であってもよく、素材の種類は限定されない。なお、フレックスギア部4の内周面であって、各歯部(山部)4gs…間の谷部4gd…に対応するそれぞれの位置に、U形形状となる切込部4c…を放射方向Fdに形成した場合を例示したが、切込部4c…の形状や位置(間隔)は任意であり、また、必ずしも設けることを要しない。 For example, the transmission pin portion 4p ... is composed of a transmission pin main body 4pm ... Protruding from the flex gear portion 4 and a transmission roller 4pr ... In which the center position is rotatably supported around the transmission pin main body 4pm ... Although the case has been shown, the integrated transmission pin portion 4p ... may be configured by selecting the shape of the transmission pin body 4pm ... Without using the transmission roller 4pr .... Further, although the case where the flex gear portion 4 is engaged with the inner gear 5 g of the internal gear portion 5 at two meshing positions T and T having a positional relationship of 180 [°] is illustrated, the shape of the cam main body portion 3c is illustrated. Can be formed into a triangular shape, a square shape, or a pentagonal shape, and can be meshed at three meshing positions T ..., four meshing positions T ..., or five meshing positions T .... Further, the rotary output mechanism 6 is provided with a ring-shaped output plate holder 12 that is rotatably supported and has a ring recess 12h formed on the end surface 12s to hold the output plate portion 7. , It does not exclude the case of replacement by another configuration capable of exhibiting the same function. Further, although each transmission pin 4p ... Is provided corresponding to the position of each tooth portion (mountain portion) 4gs in the outer gear 4g, it is not always necessary to correspond the position and each transmission pin 4p ... The quantity and interval need not match the quantity and interval of each tooth portion (mountain portion) 4 gs. On the other hand, although the rotary motion of the drive motor 34 is illustrated as the rotary motion to be input, various other rotary motion sources can be applied. Further, although a metal material is exemplified as a material for forming each part, a synthetic resin material, a fiber reinforced composite material, or the like may be used, or a ceramic material or the like may be used for parts that do not require elasticity. Not limited. It should be noted that, on the inner peripheral surface of the flex gear portion 4, a U-shaped cut portion 4c ... Although the case of forming the Fd is illustrated, the shape and position (interval) of the cut portion 4c ... Are arbitrary, and it is not always necessary to provide the cut portion 4c.

本発明に係る回転減速伝達装置は、産業用ロボットのアーム部を連結する関節機構をはじめ、入力する回転運動を減速して出力する機能を必要とする各種回転減速伝達装置として利用できる。 The rotation deceleration transmission device according to the present invention can be used as various rotation deceleration transmission devices that require a function of decelerating and outputting an input rotational movement, including a joint mechanism for connecting an arm portion of an industrial robot.

1:回転減速伝達装置,2:回転入力部,3:オーバルシャフト部,3c:カム本体部,3bi:内輪,3bo:外輪,3bm…:転動体,4:フレックスギア部,4g:アウタギア,4p…:伝達ピン部,4pm…:伝達ピン本体,4pr…:伝達ローラ,5:インターナルギア部,5g:インナギア,6:回転出力機構,7:出力プレート部,7s…:係合部,7sh…:係合孔,7sm…:複方向係合孔,11:入力回転体,11i:内周面,11o:外周面,Ff:周方向,Fd:放射方向,Fs:軸方向,T…:噛合位置,Ka:ケーブル類,Kb:ケーブル類,S:配線空間 1: Rotational deceleration transmission device, 2: Rotational input section, 3: Oval shaft section, 3c: Cam body section, 3bi: Inner ring, 3bo: Outer ring, 3bm ...: Rolling element, 4: Flex gear section, 4g: Outer gear, 4p ...: Transmission pin part, 4pm ...: Transmission pin body, 4pr ...: Transmission roller, 5: Internal gear part, 5g: Inner gear, 6: Rotational output mechanism, 7: Output plate part, 7s ...: Engagement part, 7sh ... : Engagement hole, 7sm ...: Multi-directional engagement hole, 11: Input rotating body, 11i: Inner peripheral surface, 11o: Outer peripheral surface, Ff: Circumferential direction, Fd: Radiation direction, Fs: Axial direction, T ...: Engagement Position, Ka: Cables, Kb: Cables, S: Wiring space

Claims (5)

入力する回転運動を減速して出力する回転減速伝達装置であって、回転運動が入力する回転入力部と、この回転入力部と一体に回転するカム本体部,及びこのカム本体部の外周に沿って設けた内輪とフレキシブルな外輪間に複数の転動体を介在させたオーバルシャフト部と、インナギアを内周に形成し、かつ位置を固定したインターナルギア部と、外周の周方向に沿って形成し、かつ前記インナギアに対して歯数を少なくして、前記オーバルシャフト部の外周に付設した際に、周方向における複数の噛合位置で前記インナギアに噛合するアウタギアを有するとともに、側面から突出し、かつ周方向に沿って所定間隔置きに設けた複数の伝達ピン部を有するフレックスギア部と、各伝達ピン部が係合し、かつ周方向に沿って所定間隔置きに設けるとともに、回転伝達時に前記伝達ピン部の前記周方向及び/又は放射方向の変位を許容する係合孔を形成した係合部を設けた出力プレート部を有する回転出力機構とを備え、前記係合部を、前記出力プレート部に形成することにより、前記伝達ピン部の周面が常時当接し、かつ当該出力プレート部の前記周方向及び前記放射方向への当該伝達ピン部の変位を許容する複方向係合孔により構成してなることを特徴とする回転減速伝達装置。 It is a rotation deceleration transmission device that decelerates and outputs the input rotational motion, along the rotary input unit to which the rotational motion is input, the cam body unit that rotates integrally with the rotation input unit, and the outer circumference of the cam body unit. An oval shaft portion in which a plurality of rolling elements are interposed between the inner ring and the flexible outer ring provided therein, an internal gear portion in which an inner gear is formed on the inner circumference and a fixed position is formed, and an internal gear portion formed along the circumferential direction of the outer circumference. In addition, when the number of teeth is reduced with respect to the inner gear and the oval shaft portion is attached to the outer periphery, the outer gear has an outer gear that meshes with the inner gear at a plurality of meshing positions in the circumferential direction, and also protrudes from the side surface and rotates. A flex gear portion having a plurality of transmission pin portions provided at predetermined intervals along the direction and each transmission pin portion are engaged with each other and are provided at predetermined intervals along the circumferential direction, and the transmission pins are provided at predetermined intervals during rotation transmission. A rotary output mechanism having an output plate portion provided with an engaging portion having an engaging hole formed with an engaging hole that allows displacement in the circumferential direction and / or the radial direction of the portion is provided, and the engaging portion is provided on the output plate portion. By forming, the peripheral surface of the transmission pin portion is always in contact with the output plate portion, and the output plate portion is composed of a multi-directional engaging hole that allows displacement of the transmission pin portion in the circumferential direction and the radial direction. A rotation deceleration transmission device characterized by becoming. 前記伝達ピン部は、前記フレックスギア部から突出した伝達ピン本体と、この伝達ピン本体を軸にして中心位置が回動自在に支持された伝達ローラにより構成することを特徴とする請求項1記載の回転減速伝達装置。 The first aspect of the present invention, wherein the transmission pin portion is composed of a transmission pin main body protruding from the flex gear portion and a transmission roller whose center position is rotatably supported around the transmission pin main body. Rotation deceleration transmission device. 前記出力プレート部は、リング形に形成することを特徴とする請求項1記載の回転減速伝達装置。 The rotation deceleration transmission device according to claim 1, wherein the output plate portion is formed in a ring shape. 前記回転入力部は、内周面の内方を、ケーブル類の配線空間に形成するとともに、外周面に、少なくとも前記オーバルシャフト部のカム本体部を設けてなる筒形の入力回転体により構成することを特徴とする請求項1記載の回転減速伝達装置。 The rotation input portion is composed of a tubular input rotating body having an inner peripheral surface formed in a wiring space for cables and at least a cam main body portion of the oval shaft portion provided on an outer peripheral surface. The rotation deceleration transmission device according to claim 1. 前記フレックスギア部は、前記インターナルギア部のインナギアに対して180〔°〕の位置関係となる二個所の噛合位置で噛合させてなることを特徴とする請求項1記載の回転減速伝達装置。 The rotation deceleration transmission device according to claim 1, wherein the flex gear portion is meshed at two meshing positions having a positional relationship of 180 [°] with respect to the inner gear of the internal gear portion.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020106140A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 Skg株式会社 Rotation deceleration transmission device
JP7307905B2 (en) * 2018-12-28 2023-07-13 Skg株式会社 Rotation reduction transmission device
JP2020106139A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 Skg株式会社 Rotation deceleration transmission device
US11060597B2 (en) 2019-03-14 2021-07-13 Skg Inc. Rotation deceleration transmission apparatus
EP3779239B1 (en) * 2019-08-13 2021-08-11 maxon international ag High reduction transmission
CN112706188B (en) * 2019-10-24 2023-09-19 库卡机器人制造(上海)有限公司 Robot and driving module thereof
CN117425787A (en) * 2021-09-16 2024-01-19 新光减速机股份有限公司 Harmonic gear device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007125800A1 (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Nabtesco Corporation Rotation device
JP2015169256A (en) * 2014-03-06 2015-09-28 アイシン精機株式会社 wave gear device

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61146490A (en) * 1984-12-21 1986-07-04 株式会社安川電機 Wrist mechanism for industrial robot
JPS6362934A (en) * 1986-09-04 1988-03-19 Fujitsu Ltd Power transmission device
DE3840367A1 (en) * 1988-11-30 1990-05-31 Wolfgang Prof Dr Ing Ziegler Direct drive
JPH08318490A (en) * 1996-07-01 1996-12-03 Fujitsu Ltd Harmonized deceleration mechanism of robot hinge
JP4165776B2 (en) * 1998-06-16 2008-10-15 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ Wave gear device
US6100619A (en) * 1998-07-30 2000-08-08 General Motors Corporation Drive apparatus, in particular for a sliding door of a motor vehicle
US7552664B2 (en) * 2005-11-04 2009-06-30 Northrop Grumman Guidance and Electronics Co., Inc. Harmonic drive gear assembly with asymmetrical wave generator and associated flexspline
JP5697356B2 (en) * 2010-04-06 2015-04-08 キヤノン株式会社 Wave gear device and robot arm
CN103438156B (en) * 2013-09-06 2015-10-28 上海鑫君传动科技有限公司 A kind of harmonic wave speed reducing machine avoiding gear tooth interference
JP6356514B2 (en) * 2014-07-18 2018-07-11 日本電産シンポ株式会社 Decelerator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007125800A1 (en) * 2006-04-25 2007-11-08 Nabtesco Corporation Rotation device
JP2015169256A (en) * 2014-03-06 2015-09-28 アイシン精機株式会社 wave gear device

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