JP2573975Y2 - 特殊遊星歯車減速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本考案は、特殊遊星歯車減速機に
関し、特に、高剛性且つコンパクトに構成した特殊遊星
歯車減速機としての内公転歯車減速機の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】内公転歯車減速機は、雑誌「自動化技
術」第１８巻第４号（１９８６年）に紹介されているよ
うに既に公知である。内公転歯車減速機の例として、円
形内歯歯車と、この内歯歯車に噛合うようその内側に遊
星歯車として配置された少なくとも２つの外歯歯車と、
この外歯歯車を内歯歯車に内周方向の異なった位置でそ
れぞれ噛合せて公転させる該外歯歯車の内側に設けられ
た偏心カムとこのカムを回転させるシャフトと、内歯歯
車と外歯歯車と偏心カムとの組立体を支持するケーシン
グと、前記外歯歯車の自転運動を取り出すため外歯歯車
のリム部分を貫通して配置された複数の片持ち支持され
たピンとから成るものがある。この特殊遊星歯車減速機
では、偏心カムのシャフトにモータが連結されてそのシ
ャフトが高速で回転させられる。この回転により、例え
ば、内歯歯車の歯数より１枚だけ差を有する外歯歯車が
内歯歯車に対して遊星運動すると、内歯歯車が前記歯数
差に対応して自転し、この自転運動がピンに伝達され、
例えばピンを片持ち支持している円板を出力部材とし
て、この出力部材が大きく減速して回転させられる。 【０００３】 【考案が解決しようとする課題】上記した特殊遊星歯車
減速機において、その減速比率が大きく、また装置もコ
ンパクトになるので好ましいのであるが、減速された外
歯歯車の自転を該外歯歯車のリムに設けられた穴の内周
に接して出力部材に伝達する部材すなわちピンには相当
に大きな荷重が加わることになる。従って、従来の特殊
遊星歯車減速機において、ピンは、円板等の出力部材に
片持ち支持されていて剛性を高くするために、相当に大
きな直径の棒状体に形成され、また、ピンの剛性を維持
するためにはピンを円板等の支持部材に深く差し込まね
ばならないので、支持部材も厚くなる。そして、大径の
ピンと厚い支持部材のため、スペースが大きくなり、結
局装置全体も大きくならざるを得なかった。 【０００４】従って、本考案の目的は、従来の特殊遊星
歯車減速機の利点を維持しながら、装置全体を高剛性且
つコンパクトにしつつ、ユニット化した特殊遊星歯車減
速機を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決する手段】かかる目的を達成するため、本
考案によれば、円形内歯歯車と、この内歯歯車に噛み合
うようその内側に遊星歯車として配置された少なくとも
２つの外歯歯車と、該外歯歯車を内歯歯車に内周方向の
異なった位置でそれぞれ噛合せて公転させる該外歯歯車
の内側に設けられた偏心カムと、内歯歯車と外歯歯車と
偏心カムとで成る第１組立体の両側面に設けられて該組
立体を支持する側板と、前記外歯歯車の内歯歯車に対す
る内接転動によって生じた自転を減速機の中心軸線上に
変換するために、外歯歯車のリム部分を貫通して配置さ
れた複数のピンから成る特殊遊星歯車減速機において、
前記ピンの各々は、その両端部がそれぞれ前記側板に固
定されており、前記複数のピンと各ピンの一端及び他端
に固定された２枚の前記側板とで成る第２組立体が、前
記第１組立体に対して相対的に回転できるように、前記
偏心カムを駆動するシャフトの外面と各側板との間には
第１のベアリングが設けられ且つ内歯歯車の内側と各側
板との間には第２のベアリングが設けられており、更
に、前記カム駆動用シャフトの入力側には、別個の遊星
歯車式減速機が設けられ、該別個の遊星歯車式減速機の
内歯歯車の内側に複数の遊星歯車が設けられ、前記遊星
歯車の内側には該遊星歯車を自転させながら公転させる
太陽歯車が設けられ、該太陽歯車が減速機の入力シャフ
トに連結されていることを特徴とする特殊遊星歯車減速
機が提供される。 【０００６】 【実施例】本考案の実施例を説明する前に、本考案を理
解する上で参考となる図１を参照して、本考案の参考と
なる特殊遊星歯車減速機の構成及び動作を説明する。図
１において、特殊遊星歯車減速機１は、１つの円板内歯
歯車２と、内歯歯車２に噛合うようその内側に遊星歯車
として配置された２つの外歯歯車３、４と、外歯歯車
３、４を内歯歯車２の直径方向に対向する位置でそれぞ
れ噛合った状態で公転させるため、外歯歯車３、４の内
側に、それぞれ設けられた偏心カム５、６とを備えてお
り、両偏心カムの中心部分は入力シャフト（図示せず）
を連結するため中空に形成されている。これらの内歯歯
車２と外歯歯車３及び４とカム５及び６とが減速機１を
構成する基本のすなわち第１の組立体となる。なお、偏
心カム５と外歯歯車３の内側部分との間、及び偏心カム
６と外歯歯車４の内側部分と間には、それぞれの部材が
相対的に回転し易いように、ころ軸受７が設けられるの
が好ましい。また、図示の例では外歯歯車を２つ有する
形式の減速機が用いられているが、３つあるいはそれ以
上の外歯歯車が等間隔に配置された形式のものでもよい
ことは勿論である。 【０００７】上記の第１組立体に対して、その両側面に
はそれぞれ側板８が設けられてその第１組立体を支持す
るように構成されている。そして、後述のように、２つ
の側板８と、その間を一定の間隔で保持するピン及びナ
ットとによって、もう１つの組立体すなわち第２の組立
体が形成されていて、この第２組立体が、減速機の出力
部材として利用される。なお、２つの偏心カム５及び６
を一定の角度関係に固定するため、図示の例では、モー
タの駆動シャフトを連結するシャフト９に、これらの偏
心カム５、６が一体形成されている。特殊遊星歯車減速
機１として最も重要なのは、偏心カム５、６の回転によ
って偏心回転する外歯歯車３及び４の自転運動を出力部
材である第２組立体に伝達することである。このため、
外歯歯車３及び４のリム部分の穴１０の内面に常時内接
するように、この穴１０を貫通して延びるピン１２が配
置されている。このピン１２は、複数のリム部分の穴１
０に対応して、例えば、篭形状に配置され、その両端部
が側板８、８にそれぞれナット１４によって固着されて
いる。すなわち、ピン１２はナット１４によって側板
８、８を一体的に連結して、前記した第２組立体を形成
し、この第２組立体が減速運動をする出力部材として機
能している。 【０００８】図示の減速機１では、内歯歯車２が固定さ
れ、偏心カムのシャフト９が入力部材となり、側板８と
ピン１２とで成る第２組立体が出力部材であり、その一
側の側板が被駆動シャフトに連結される場合を示してい
る。今、内歯歯車２の歯数が外歯歯車の歯数よりも例え
ば１枚多くされているものとする。これによって、偏心
カム５、６を回転させると、外歯歯車３及び４は内歯歯
車２に内接した状態で公転するが、内歯歯車２と外歯歯
車３及び４との間には歯数差があるので、内歯歯車２と
外歯歯車３及び４との間には１回の公転で１枚の歯の分
だけ相対的な回転が生じる。外歯歯車３及び４は、前述
したように、ピン１２を介してその自転を両側板８に伝
達するように配設されているので、その相対的な回転は
内歯歯車２に対してカムシャフト９の１回転毎に１枚の
歯数分だけ回転させる。従って、側板８は非常に大きく
減速された状態で回転することになる。 【０００９】図示した特殊遊星歯車減速機１のピン１２
は、従来のピンと比較して細いものでも十分である。こ
れは、前記のように、各ピン１２の両端部が、側板８に
対してナット１４によって固定されているからである。
従来の特殊遊星歯車減速機では、ピン１２が片持ち支持
されており、このためピン１２の剛性及び強度は高くな
ければならず、ピン１２は大径の棒状体であったが、ピ
ン１２はその両端部がナット１４によって側板８に固定
支持されているため、ピン１２は、細くてもその機能す
なわち外歯歯車３及び４の自転運動を出力部材である第
２組立体の側板８に伝えて、これを回転させることがで
きる。なお、ピン１２は回転できないように側板８にナ
ット１４によりその両端部が固定されているので、外歯
歯車のリム穴１０に対しては摩擦係合しないように、ピ
ン軸部にはスリーブ１５が設けられるのが好ましい。図
示の例とは別に、ピン１２を側板８に対して回転可能な
ように、ニードル軸受を設けてもよく、この場合には、
スリーブ１５は不要になる。そして、それだけでなく、
ピン１２の両端部がナット１４によって側板８に固く取
付けられているので、減速機１には、２つの側板８と、
その間を一定の間隔で保持するピン１２及びナット１４
とによって、もう１つの組立体すなわち第２の組立体が
形成されていることを理解されたい。 【００１０】上記ピン２と側板８とで成る第２組立体
が、内歯歯車２と外歯歯車３及び４とカム５及び６とで
成る第１組立体に対して、相対的に回転できるように構
成されている。すなわち、カムシャフト９の外面と側板
８との間には、カムシャフト９を２点で支持するよう
に、２つの位置に第１のボールベアリング１７が設けら
れている。また、内歯歯車２の内側と各側板８の間に
は、それぞれ、第２のボールベアリング１８が設けられ
ている。これらの第１ボールベアリングと第２ボールベ
アリングとによって、第１組立体と第２組立体とは相対
的に回転することができる。従って、第１組立体の内歯
歯車２を固定すれば、第２組立体が減速して回転するの
で、これを出力部材とすることができる。この場合に
は、図１において、内歯歯車２の左側に形成された取付
け部分１９が他の機械部分に固定され、また、同図の側
板８の内、右側のものが出力部材として利用されて、こ
れに被駆動部材が連結される。この場合、上記によう
に、偏心カムシャフト９を回転させれば、側板８が回転
する。 【００１１】これとは別に、第２組立体の側板８を固定
すれば、逆に第１組立体の内歯歯車２が減速回転するこ
とになるので、この内歯歯車２を出力部材とすることも
できる。すなわち、図１において、内歯歯車２の左側に
形成された取付け部分１９には被駆動部材が連結され、
また、同図の右側の側板８が他の機械部分に固定され
て、偏心カムシャフト９を回転させれば、内歯歯車２が
回転する。いずれにしても、減速機が、内歯歯車２と外
歯歯車３及び４とカム５及び６とで成る第１組立体と、
ピン２と側板８とで成る第２組立体とから構成され、こ
の第１組立体と第２組立体とが入力シャフトの回転を大
きく減速した回転数で両組立体が相対回転するので、極
めて高剛性且つコンパクトにユニット化した小型の減速
機が提供されることになる。 【００１２】図２は、本考案の実施例を示している。こ
の実施例の装置は、入力シャフトと第１組立体の偏心カ
ムとの間に、図１の特殊遊星歯車減速機１とは別個の遊
星歯車式減速機２０が設けられ、図１の例のユニット化
減速機の減速比を、更に大きく減速している。図示のよ
うに、この実施例において遊星歯車式減速機２０は全体
として一方の側板８の外側面に設けられている。すなわ
ち、遊星歯車式減速機２０は、偏心カムシャフト９の中
空部分にあって、入力シャフトに連結される棒状の入力
シャフト連結部材２３に固定された太陽歯車２４と、こ
の太陽歯車２４の外周に噛合うように配置されて太陽歯
車２４の回転により公転しながら自転する複数の遊星歯
車２５と、側板８の側面に固定され、前記複数の遊星歯
車２５の歯に噛合う歯を備えた内歯歯車２６とから成
り、遊星歯車２５は、自転のためにシャフト２７によっ
て支持されている。そして、このシャフト２７は、自転
可能にキャリヤ２８に支持され、該キャリヤ２８は偏心
カムシャフト９に固定連結されている。 【００１３】動作において、入力シャフト連結部材２３
に回転力を与えると、太陽歯車２４が回転し、この太陽
歯車の回転により、複数の遊星歯車２５が内歯歯車２６
と噛合った状態で自転しながらゆっくりと（すなわち減
速しながら）公転する。この公転による回転が、遊星歯
車２５を支持するシャフト２７及びこのシャフト２７を
自転可能に支持するキャリヤ２８を介して、偏心カムシ
ャフト９に伝達され、偏心カム５及び６が回転させられ
る。従って、図１のものと比較すると、偏心カムシャフ
ト９が第２の遊星歯車式減速機２０によって減速して駆
動されるので、更に、大きな減速比を得ることができ
る。このように、本考案による特殊遊星歯車減速機で
は、普通の遊星歯車式減速機２０を減速機１の一方の側
板８の側面にコンパクトに付加することができ、大きな
減速比でありながら、極めてコンパクトな減速機が得ら
れる。 【００１４】なお、上記した実施例の変形として、偏心
カムシャフト９の内側に、図２の遊星歯車式減速機２０
に類似した遊星歯車式減速機を収容することもできる。
すなわち、偏心カムシャフト９の内側に内歯を形成し
て、この部分を内歯歯車として利用し、その内側に複数
の遊星歯車を配置し、この遊星歯車の更に内側に太陽歯
車と歯切りしたシャフトを設けて、このシャフトをモー
タ等によって駆動するようにしてもよい。この実施例の
場合には、遊星歯車式減速機が、偏心カムシャフトの内
側に内蔵されているので、更に、高剛性且つコンパクト
な大減速比の減速機が得られる。 【００１５】 【考案の効果】本考案によれば、内歯歯車と外歯歯車と
偏心カムとで成る第１組立体と、ピンと側板とで成る第
２組立体とが、偏心カムを回転させるシャフトの回転を
大きく減速した回転数で相対回転し、第１組立体の内歯
歯車を固定して第２組立体の側板を出力部材としても、
あるいは第２組立体の側板を固定して第１組立体の内歯
歯車を出力部材としても、極めて高剛性且つコンパクト
にユニット化した小型の減速機を提供するという効果を
奏する。そして、本考案によれば、第２組立体において
ピンの各々の両端部が２つの側板に固定されているの
で、第２組立体に大きな負荷が作用した場合、両組立体
の軸心方向長さを腕長とする曲げモーメントに強い支持
作用を得ることができ、このため、内歯歯車と外歯歯車
との噛合いに損傷を生ずることもなく、精密回転を必要
とする場合にも撓みに対する剛性が高いので回転誤差が
最小にでき、更に、ベアリングも低い強度の小容量のも
ので高い剛性を得ることができ、減速機全体のコストも
低くでき、更に、偏心カムシャフトが、別個の遊星歯車
式減速機を介して入力シャフトに連結されているので、
入力シャフトと偏心カムシャフトとの間に大きな減速比
を得ることができ、これによって、入力シャフトと出力
部材（第２組立体の側板または第１組立体の内歯歯車）
との間に極めて大きな減速比を得ることができ、減速機
は高い剛性を維持したまま、減速機全体のサイズは極め
てコンパクトに維持されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本考案を理解する上の参考となる特殊遊星歯車
減速機の縦断面図である。 【図２】本考案の実施例としての特殊遊星歯車減速機の
縦断面図である。 【符号の説明】 １ 特殊遊星歯車減速機 ２ 内歯歯車 ３、４ 外歯歯車 ５、６ 偏心カム ７ ころ軸受 ８ 側板 ９ 偏心カムシャフト １０ 外歯歯車の穴 １２ ピン １４ ナット １５ スリーブ １７ ベアリング １８ ベアリング ２０ 別個の遊星歯車式減速機 ２３ 入力シャフト連結部材 ２４ 太陽歯車 ２５ 遊星歯車 ２６ 内歯歯車 ２８ キャリヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−214542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−200835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−233540（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−28941（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．円形内歯歯車と、この内歯歯車に噛み合うようその
   内側に遊星歯車として配置された少なくとも２つの外歯
   歯車と、該外歯歯車を内歯歯車に内周方向の異なった位
   置でそれぞれ噛合せて公転させる該外歯歯車の内側に設
   けられた偏心カムと、内歯歯車と外歯歯車と偏心カムと
   で成る第１組立体の両側面に設けられて該組立体を支持
   する側板と、前記外歯歯車の内歯歯車に対する内接転動
   によって生じた自転を減速機の中心軸線上に変換するた
   めに、外歯歯車のリム部分を貫通して配置された複数の
   ピンから成る特殊遊星歯車減速機において、 前記ピンの各々は、その両端部がそれぞれ前記側板に固
   定されており、前記複数のピンと各ピンの一端及び他端
   に固定された２枚の前記側板とで成る第２組立体が、前
   記第１組立体に対して相対的に回転できるように、前記
   偏心カムを駆動するシャフトの外面と各側板との間には
   第１のベアリングが設けられ且つ内歯歯車の内側と各側
   板との間には第２のベアリングが設けられており、更
   に、前記カム駆動用シャフトの入力側には、別個の遊星
   歯車式減速機が設けられ、該別個の遊星歯車式減速機の
   内歯歯車の内側に複数の遊星歯車が設けられ、前記遊星
   歯車の内側には該遊星歯車を自転させながら公転させる
   太陽歯車が設けられ、該太陽歯車が減速機の入力シャフ
   トに連結されていることを特徴とする特殊遊星歯車減速
   機。 ２．前記側板の一方の外側の側面に前記別個の遊星歯車
   式減速機の内歯歯車が設けられ、前記遊星歯車を自転可
   能に支持するシャフトが、前記カム駆動用シャフトに設
   けられているキャリヤに取付けられていることを特徴と
   する請求項１に記載の特殊遊星歯車減速機。