JP2022508033A - サイクロイド歯車及び減速機 - Google Patents

Abstract

サイクロイド歯車及び減速機は減速機技術分野に関する。サイクロイド歯車はサイクロイド歯車本体（１）を備え、前記サイクロイド歯車本体（１）の端面に凹溝（５）、第１油路（２）及び第２油路（３）が設けられ、前記第１油路（２）は前記凹溝（５）を取り囲んで設置され、前記第２油路（３）の両端はそれぞれ前記第１油路（２）及び前記凹溝（５）に連通する。凹溝（５）が存在するため、凹溝（５）内に潤滑剤が蓄えられ、第２油路（３）は凹溝（５）内の潤滑剤を第１油路（２）に排液することができる。第１油路（２）は凹溝（５）の周囲の端面に設置されるため、第１油路（２）に潤滑剤がいっぱいに充填された後、第１油路（２）内の潤滑剤はサイクロイド歯車本体（１）の端面とその接触する部品の端面との間を潤滑する役割を果たし、サイクロイド歯車本体（１）の端面とその接触する部材との間に乾摩擦が生じることを防止し、サイクロイド歯車本体（１）の端面への摩耗を抑制することができる。【選択図】図１

Description

本願は、２０１８年１１月２６日に提出した中国特許出願第２０１８１１４１８９２３．３号、発明の名称「サイクロイド歯車及び減速機」の優先権を主張し、ここで、その全ての内容が援用により本願に取り込まれる。

本願は減速機分野に関し、具体的には、サイクロイド歯車及び減速機に関する。

ＲＶ減速機はロボットを駆動する中核部品の１つである。他の減速方式と比べて、ＲＶ減速機は減速比が大きく、同軸駆動を用い、駆動精度が高く、剛性が高く、構造がコンパクトであるという利点を有し、電子、航空宇宙、ロボット等の産業に広く応用されている。ＲＶ減速機は構造が複雑で、サイクロイド歯車、クランク軸、ピン歯車ケース、遊星枠及び剛性ディスク等で構成される。その中で、サイクロイド歯車はＲＶ減速機の重要な構成部分である。

ＲＶ減速機の、サイクロイドピン歯車により駆動される特徴に基づいて、均一に力を受け、安定して駆動するように確保するために、よく使用されるロボットＲＶ減速機は２枚のサイクロイド歯車を対にして使用する。各サイクロイド歯車の両端面のうちの一方は他のサイクロイド歯車の端面に当接し、他方は主軸受の外輪の端面に当接する。そして、ＲＶ減速機が動作するとき、２つのサイクロイド歯車の初期位置に位相差があり、サイクロイド歯車が偏心運動をするため、各対の互いに当接する２つの端面同士は互いにスライドする。

ＲＶ減速機において、内部部品の摩耗を低減するために、ハウジング内に潤滑剤を封じ込め、ピン歯車とサイクロイド歯車が相対回転をするにつれて、潤滑剤はハウジング内を移動する。そうすると、潤滑剤はサイクロイド歯車の全ての歯間に渡って存在する。サイクロイド歯車の端面と主軸受の外輪の端面との間、２つのサイクロイド歯車の互いに当接する端面の間の隙間は極めて小さいため、相対運動が生じるとき、潤滑剤を押し出し、それにより互いに当接する端面間に乾摩擦を生じさせ、サイクロイド歯車の端面の摩耗速度が向上し、最終的にサイクロイド歯車の駆動精度及び耐用年数を低下させてしまう。

本願はサイクロイド歯車及び減速機を提供し、減速機が動作する際にサイクロイド歯車の端面への摩耗が比較的大きいという問題を改良することを目的とする。

本願は以下のように実現される。

サイクロイド歯車であって、サイクロイド歯車本体を備え、前記サイクロイド歯車本体の端面に凹溝、第１油路及び第２油路が設けられ、前記第１油路は前記凹溝を取り囲んで設置され、前記第２油路の両端はそれぞれ前記第１油路及び前記凹溝に連通する。

一実施例では、前記サイクロイド歯車本体の両端面にいずれも前記凹溝、前記第１油路及び前記第２油路が設けられ、前記サイクロイド歯車本体の両端面上の前記凹溝、前記第１油路及び前記第２油路はいずれも対向して設置される。

一実施例では、前記サイクロイド歯車本体に通油孔が更に設けられ、前記通油孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面を貫通し、且つ前記通油孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面上の第１油路のそれぞれに交差する。

一実施例では、前記第２油路の両端はそれぞれ前記通油孔及び前記凹溝に連通する。

一実施例では、前記サイクロイド歯車本体には前記サイクロイド歯車本体の両端面を貫通する偏心軸孔が設けられ、前記偏心軸孔は前記凹溝内に位置し、前記第２油路は前記通油孔の一端から遠く離れており、前記偏心軸孔に連通する。

一実施例では、前記偏心軸孔は２つあり、２つの前記偏心軸孔は前記サイクロイド歯車本体の軸線に関して対称であり、前記通油孔の数は前記偏心軸孔の数と同じであり、２つの前記偏心軸孔と２つの前記通油孔の円心は同じ直線に位置し、２つの前記通油孔は前記サイクロイド歯車本体が公転する軸線に関して対称である。

一実施例では、前記第２油路は前記サイクロイド歯車本体の径方向に沿って延びる。

一実施例では、前記第１油路は円環形を呈し、前記第１油路は前記サイクロイド歯車の公転軸を円心とする。

一実施例では、前記サイクロイド歯車本体が公転する際の偏心量はｅであり、前記通油孔の直径は４ｅより大きい。

一実施例では、前記サイクロイド歯車本体の径方向において、各前記通油孔と前記サイクロイド歯車本体の外輪郭との最小距離は４ｅより小さい。

一実施例では、前記サイクロイド歯車本体にいくつかの植込ボルト孔が更に設けられ、前記植込ボルト孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面を貫通し、少なくとも１つの前記植込ボルト孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面上の第１油路に交差する。

減速機であって、前記減速機は上記いずれか１項に記載のサイクロイド歯車を備える。

本願の有益な効果は以下のとおりである。本願は上記設計によってサイクロイド歯車を得て、サイクロイド歯車本体の端面に凹溝が設けられるため、減速機内に取り付けられた後、サイクロイド歯車本体の端面の他の部品に実際に接触する部分は凹溝の周囲を取り囲む端面である。同時に、凹溝の周囲の端面に第１油路及び第２油路が設けられ、第１油路は凹溝を取り囲んで設置され、即ち凹溝の周囲の端面に設置され、第２油路は凹溝を第１油路に互いに連通する。凹溝が存在するため、凹溝内に潤滑剤が蓄えられ、第２油路は凹溝内の潤滑剤を第１油路に排液することができる。第１油路は凹溝の周囲の端面に設置されるため、第１油路に潤滑剤がいっぱいに充填された後、第１油路内の潤滑剤はサイクロイド歯車本体の端面とその接触する部品の端面との間を潤滑する役割を果たし、サイクロイド歯車本体の端面とその接触する部材との間に乾摩擦が生じることを防止し、サイクロイド歯車本体の端面への摩耗を抑制することができる。

本願の実施例又は従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下に実施例又は従来技術の記述において必要な図面を用いて簡単に説明を行うが、明らかに、以下に記載する図面は単に本願の実施例であって、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、開示される図面に基づいて他の図面に想到しうる。

本願の一実施例に係るサイクロイド歯車の構造模式図である。 本願の一実施例に係る減速機の構造模式図である。

以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例の技術案を明確且つ完全に説明する。明らかに、説明される実施例は単に本願の一部の実施例であり、全部の実施例ではない。本願の実施例に基づいて、当業者が進歩性のある労働を必要とせずに取得する全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

本発明の説明において、理解されるように、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」等で示される方位又は位置関係は図面に示される方位又は位置関係であり、単に本発明を説明しやすく又は説明を簡素化するためのものであって、示される装置又は素子は必ず特定の方位を有し、特定の方位で構成や操作しなければならないことを明示又は暗示するものではなく、従って、本発明を制限するものとして理解されるべきではない。

また、用語「第１」、「第２」は単に説明のためのものであって、相対的な重要性を明示又は暗示したり、示される技術的特徴の数を暗示的に示したりするものとして理解されるべきではない。これにより、「第１」、「第２」で限定された特徴は１つ以上の該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。本発明の説明において、特に明確且つ具体的に制限しない限り、「複数」の意味は２つ以上である。

本発明において、特に明確に規定又は制限しない限り、「取り付け」、「連結」、「接続」、「固定」等の用語は広義的に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、一体であってもよく、機械的接続であってもよく、電気的接続であってもよく、直接接続であってもよく、中間媒体を介する間接接続であってもよく、２つの素子の内部の連通又は２つの素子の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。

本発明において、特に明確に規定又は制限しない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１及び第２特徴の直接接触を含んでもよく、第１及び第２特徴が直接接触せずにそれらの間の他の特徴を介して接触することを含んでもよい。そして、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上方にあることを含み、又は、第１特徴の水平高さが第２特徴より高いことのみを示す。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下及び斜め下方にあることを含み、又は、第１特徴の水平高さが第２特徴より小さいことのみを示す。

実施例１
図１に示すように、本実施例に係るサイクロイド歯車であって、サイクロイド歯車本体１を備え、サイクロイド歯車本体１の端面に凹溝５、第１油路２及び第２油路３が設けられ、第１油路２は凹溝５を取り囲んで設置され、第２油路３の両端はそれぞれ第１油路２及び凹溝５に連通する。凹溝５はサイクロイド歯車の軸心を円心とする円形凹溝５を呈し、第１油路２及び第２油路３はいずれも上端が開口された溝状構造を呈する。即ち、第１油路２及び第２油路３の開口はサイクロイド歯車本体１の端面に位置する。

本実施例に係るサイクロイド歯車については、サイクロイド歯車本体１の端面に凹溝５が設けられるため、減速機内に取り付けられた後、サイクロイド歯車本体１の端面の他の部品に実際に接触する部分は凹溝５の周囲を取り囲む端面である。同時に、凹溝５の周囲の端面に第１油路２及び第２油路３が設けられ、第１油路２は凹溝５を取り囲んで設置され、即ち凹溝５の周囲の端面に設置され、第２油路３は凹溝５を第１油路２に互いに連通する。凹溝５が存在するため、凹溝５内に潤滑剤が蓄えられ、第２油路３は凹溝５内の潤滑剤を第１油路２に排液することができる。第１油路２は凹溝５の周囲の端面に設置されるため、第１油路２に潤滑剤がいっぱいに充填された後、第１油路２内の潤滑剤はサイクロイド歯車本体１の端面とその接触する部品の端面との間を潤滑する役割を果たし、サイクロイド歯車本体１の端面とその接触する部材との間に乾摩擦が生じることを防止し、サイクロイド歯車本体１の端面への摩耗を抑制することができる。

更に、一実施例では、サイクロイド歯車本体１の両端面にいずれも凹溝５、第１油路２及び第２油路３が設けられ、サイクロイド歯車本体１の両端面上の凹溝５、第１油路２及び第２油路３はいずれも対向して設置される。実際の応用では、サイクロイド歯車本体１の２つの端面はいずれもその接触するワークに対して互いにスライドするため、本実施例では、サイクロイド歯車本体１の２つの端面にいずれも凹溝５、第１油路２及び第２油路３が設けられる。そうすると、サイクロイド歯車本体１が減速機内に設置された後、サイクロイド歯車本体１の隣接するサイクロイド歯車に接触する端面及び主軸受８に接触する端面はいずれも潤滑剤で潤滑でき、それによりサイクロイド歯車本体１への摩耗を抑制する。

更に、一実施例では、サイクロイド歯車本体１に通油孔４が更に設けられ、通油孔４はサイクロイド歯車本体１の両端面を貫通し、且つ通油孔４はサイクロイド歯車本体１の両端面上の第１油路２のそれぞれに交差する。通油孔４はサイクロイド歯車本体１の両端面上の２つの第１油路２を連通して、径方向通路を形成することができる。減速機は実際の応用では、様々な角度で置かれる可能性があるため、サイクロイド歯車本体１は必ず水平状態にあるとは限らず、サイクロイド歯車本体１を傾斜状態にするとき、潤滑剤は重力の作用によって位置分布が不均一になって、サイクロイド歯車本体１の両端面の潤滑剤の量が異なる可能性があり、潤滑剤の量が少なすぎる場合、潤滑効果に影響してしまう。本実施例は、通油孔４を設置することにより、両端面上の第１油路２を連通する径方向通路を形成し、２つの第１油路２内の潤滑剤を互いに流動させ、ある端面の第１油路２内の潤滑剤が少なすぎることを防止する。

更に、一実施例では、第２油路３の両端はそれぞれ通油孔４及び凹溝５に連通する。具体的には、通油孔４は第１油路２と第２油路３の接続箇所に設置され、サイクロイド歯車本体１の２つの端面上の第１油路２及び第２油路３のそれぞれを連通し、径方向通路からの潤滑剤の排液効果をさらに向上させ、２つの端面の凹溝５内の潤滑剤を第２油路３及び通油孔４から互いに流動させ、潤滑剤の流動性を更に向上させることができる。

更に、一実施例では、サイクロイド歯車本体１にはサイクロイド歯車本体１の両端面を貫通する偏心軸孔６が設けられ、偏心軸孔６は凹溝５内に位置し、第２油路３は通油孔４の一端から遠く離れており、偏心軸孔６に連通する。偏心軸孔６は２つあり、２つの偏心軸孔６はサイクロイド歯車本体１の軸線に関して対称であり、通油孔４の数は偏心軸孔６の数と同じであり、２つの偏心軸孔６と２つの通油孔４の円心は同じ直線上に位置し、２つの通油孔４はサイクロイド歯車本体１が公転する軸線に関して対称であり、第２油路３はサイクロイド歯車本体１の径方向に沿って延びる。

サイクロイド歯車本体１には偏心軸９を取り付けるための偏心軸孔６が設けられ、多くの減速機内にいずれも２つの偏心軸９を設置する必要があるため、本実施例では、サイクロイド歯車本体１に２つの偏心軸孔６が設置される。偏心軸孔６の内側壁と偏心軸９の外周面との間にも潤滑剤があるため、第２油路３の第１油路２から遠く離れた一端が偏心軸孔６に連通する場合、第２油路３は偏心軸孔６内の潤滑剤を第１油路２内に排液し、第１油路２内の潤滑剤をさらに増加させ、サイクロイド歯車本体１の端面への潤滑効果をさらに向上させることもできる。そして、本実施例では、各偏心軸孔６にはいずれも１つの通油孔４及び第２油路３が対応して設置され、第２油路３はサイクロイド歯車本体１の径方向に沿って延び、２つの偏心軸孔６と２つの通油孔４は同じ直線に位置する。このように設置すれば、サイクロイド歯車本体１が偏心回転をするとき、潤滑剤は慣性の作用によってより良く第２油路３から通油孔４内に流れ込み、潤滑剤の流動効果をさらに向上させることができる。同時に、第２油路３の排液効果をさらに向上させるために、第２油路３の深さは凹溝５の深さより大きく、具体的には、第２油路３の凹溝５内の一部は凹溝５の地面に位置して下向きに凹む。

更に、潤滑剤を第１油路２内でよりスムーズに流動させるために、一実施例では、第１油路２は円環形を呈し、第１油路２はサイクロイド歯車の公転軸を円心とする。サイクロイド歯車本体１は動作時に偏心運動をしても、運動軌跡も円形を呈し、第１油路２を円環形に設置することにより、潤滑剤を慣性の作用によってより良く第１油路２内で流動させることができる。他の実施例では、第１油路２は多角形等の他の形状に設置されてもよい。

更に、一実施例では、サイクロイド歯車本体１にいくつかの植込ボルト孔７が更に設けられ、植込ボルト孔７はサイクロイド歯車本体１の両端面を貫通し、少なくとも１つの植込ボルト孔７はサイクロイド歯車本体１の両端面上の第１油路２に交差する。実際の応用では、植込ボルト孔７内にも潤滑剤があり、植込ボルト孔７は第１油路２に交差し、植込ボルト孔７内の潤滑剤を第１油路２内に流れ込ませ、第１油路２内の潤滑剤をさらに増加させ、サイクロイド歯車本体１の端面の潤滑効果をさらに向上させることができる。

更に、一実施例では、サイクロイド歯車本体１が公転する際の偏心量はｅであり、通油孔４の直径は４ｅより大きい。サイクロイド歯車本体１の径方向において、各通油孔４とサイクロイド歯車本体１の外輪郭との最小距離は４ｅより小さい。２つの偏心輪本体が対になって使用される場合、２つの偏心輪本体は偏心軸９につれて異なる角度まで回転して、相対的にスライドする。具体的には、偏心軸９が０°回転する場合、２つの偏心輪本体は完全に重なり、対応する２つの偏心輪本体に設置される通油孔４も完全に重なり、即ち２つの通油孔４は互いに連通し、潤滑剤は２つの通油孔４の間でスムーズに流れることができる。偏心軸９が０°から１８０°まで回転する過程において、２つの偏心輪本体同士は相対的にスライドして徐々に一定距離離れ、１８０°まで回転する場合、離れた距離は最も大きく、４ｅである。本実施例では、通油孔４の直径は４ｅより大きいため、２つの偏心輪本体が離れた距離は最も大きい場合でも、２つの偏心輪本体上の通油孔４は依然として一部が重なり、２つの通油孔４が連通するように維持し、潤滑剤が通常通りに２つの通油孔４の間で流れるようにする。上記内容から分かるように、２つのサイクロイド歯車本体１が互いに運動する最大距離は４ｅであり、本実施例では、各通油孔４とサイクロイド歯車本体１の外輪郭との最小距離は４ｅより小さいため、２つのサイクロイド歯車本体１が互いに運動する距離は通油孔４とサイクロイド歯車本体１の外輪郭との距離より大きい場合、通油孔４は他のサイクロイド歯車本体１の端面で完全に遮られず、通油孔４をサイクロイド歯車本体１の外周面外の空間に連通させ、それにより通油孔４がこの空間内の潤滑剤を第１油路２内にガイドすることを可能にし、サイクロイド歯車本体１の端面への潤滑効果を向上させる。

図２に示すように、本願の実施例は、上記いずれか１つの一実施例のサイクロイド歯車を備える減速機を更に提供する。具体的には、本願の実施例に係る減速機はＲＶ減速機であってもよい。

以上に記載された実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせられてもよい。説明を簡単にするために、上記実施例の各技術的特徴の全ての可能な組み合わせを説明しないが、矛盾しない限り、これらの技術的特徴の組み合わせはいずれも本明細書に記載される範囲であると見なされるべきである。

以上に記載された実施例は本願のいくつかの実施形態のみを表現し、その説明はより具体的且つ詳細であるが、本願の保護範囲を制限するものとして理解されるべきではない。なお、当業者であれば、本願の構想から逸脱することなく、更に若干の変形や改良を行うことができ、それらはいずれも本願の保護範囲に属する。従って、本願の保護範囲は添付の特許請求の範囲に準じるべきである。

Claims (12)

1. サイクロイド歯車であって、
   サイクロイド歯車本体を備え、前記サイクロイド歯車本体の端面に凹溝、第１油路及び第２油路が設けられ、前記第１油路は前記凹溝を取り囲んで設置され、前記第２油路の両端はそれぞれ前記第１油路及び前記凹溝に連通することを特徴とするサイクロイド歯車。
2. 前記サイクロイド歯車本体の両端面にいずれも前記凹溝、前記第１油路及び前記第２油路が設けられ、前記サイクロイド歯車本体の両端面上の前記凹溝、前記第１油路及び前記第２油路はいずれも対向して設置されることを特徴とする請求項１に記載のサイクロイド歯車。
3. 前記サイクロイド歯車本体に通油孔が更に設けられ、前記通油孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面を貫通し、且つ前記通油孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面上の第１油路のそれぞれに交差することを特徴とする請求項２に記載のサイクロイド歯車。
4. 前記第２油路の両端はそれぞれ前記通油孔及び前記凹溝に連通することを特徴とする請求項３に記載のサイクロイド歯車。
5. 前記サイクロイド歯車本体には前記サイクロイド歯車本体の両端面を貫通する偏心軸孔が設けられ、前記偏心軸孔は前記凹溝内に位置し、前記第２油路は前記通油孔の一端から遠く離れており、前記偏心軸孔に連通することを特徴とする請求項４に記載のサイクロイド歯車。
6. 前記偏心軸孔は２つあり、２つの前記偏心軸孔は前記サイクロイド歯車本体の軸線に関して対称であり、前記通油孔の数は前記偏心軸孔の数と同じであり、２つの前記偏心軸孔と２つの前記通油孔の円心は同じ直線に位置し、２つの前記通油孔は前記サイクロイド歯車本体が公転する軸線に関して対称であることを特徴とする請求項５に記載のサイクロイド歯車。
7. 前記第２油路は前記サイクロイド歯車本体の径方向に沿って延びることを特徴とする請求項６に記載のサイクロイド歯車。
8. 前記第１油路は円環形を呈し、前記第１油路は前記サイクロイド歯車の公転軸を円心とすることを特徴とする請求項６に記載のサイクロイド歯車。
9. 前記サイクロイド歯車本体が公転する際の偏心量はｅであり、前記通油孔の直径は４ｅより大きいことを特徴とする請求項６に記載のサイクロイド歯車。
10. 前記サイクロイド歯車本体の径方向において、各前記通油孔と前記サイクロイド歯車本体の外輪郭との最小距離は４ｅより小さいことを特徴とする請求項９に記載のサイクロイド歯車。
11. 前記サイクロイド歯車本体にいくつかの植込ボルト孔が更に設けられ、前記植込ボルト孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面を貫通し、少なくとも１つの前記植込ボルト孔は前記サイクロイド歯車本体の両端面上の第１油路に交差することを特徴とする請求項３に記載のサイクロイド歯車。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載のサイクロイド歯車を備えることを特徴とする減速機。

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