JP3054222B2 - トロコイド系歯形内接式遊星歯車構造 - Google Patents

トロコイド系歯形内接式遊星歯車構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に組立・分解が容易
な、内ピンが両持支持されたトロコイド系歯形内接式遊
星歯車構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、第1軸と、該第1軸の回転によっ
て回転する偏心体と、該偏心体にベアリングを介して取
付けられ偏心回転が可能とされた外歯歯車と、該外歯歯
車に内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に設けられ
た内ローラ孔と、該内ローラ孔に遊嵌された内ピンと、
該内ピンの一端が連結され、前記外歯歯車の自転成分の
みが伝達される第2軸と、を備えたトロコイド系歯形内
接式遊星歯車構造が広く知られている。
【0003】この構造の具体的な従来例を図4及び図5
に示す。
【0004】この従来例は、前記第1軸を入力軸とする
と共に、第2軸を出力軸とし、且つ内歯歯車を固定する
ことによって上記構造を「減速機」に適用したものであ
る。
【0005】入力軸1には所定位相差(この例では18
0°)をもって偏心体3a 、3b が嵌合されている。こ
の偏心体3a 、3b は、それぞれ入力軸1(中心O1
に対して偏心量e だけ偏心している(中心O2 )。それ
ぞれの偏心体3a 、3b にはベアリング4a 、4b を介
して2枚の外歯歯車5a 、5bが複列に取付けられてい
る。この外歯歯車5a 、5b には内ローラ孔6a 、6b
が複数設けられ、内ピン7及び内ローラ8が嵌入されて
いる。
【0006】外歯歯車を2枚(複列)にしているのは、
主に伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持
を図るためである。
【0007】外歯歯車5a 、5b の外周にはトロコイド
波形や円弧波形等の外歯9が設けられている。この外歯
9はケーシング12に固定された内歯歯車10と内接噛
合している。内歯歯車10の内歯は、具体的には外ピン
11が外ピン穴13に遊嵌され、回転し易く保持された
構造とされている。
【0008】前記外歯歯車5a 、5b を貫通する内ピン
7は、出力軸2のフランジ2a に固着又は嵌入されてい
る。
【0009】入力軸1が一回転すると偏心体3a 、3b
が一回転する。この偏心体3a 、3b の一回転により、
外歯歯車5a 、5b は入力軸1の周りで揺動回転を行お
うとするが、内歯歯車10によってその自転が拘束され
るため、外歯歯車5a 、5bは、この内歯歯車10に内
接しながら殆ど揺動のみを行うことになる。
【0010】いま、例えば外歯歯車5a 、5b の歯数を
N、内歯歯車10の歯数をN+1とした場合、その歯数
差は1である。そのため、入力軸1の一回転毎に外歯歯
車5a 、5b はケーシング12に固定された内歯歯車1
0に対して1歯分だけずれる(自転する)ことになる。
これは入力軸1の一回転が外歯歯車5a 、5b の−1/
Nの回転に減速されたことを意味する。
【0011】この外歯歯車5a 、5b の回転は内ローラ
孔6a 、6b 及び内ピン7(内ローラ8)の隙間によっ
てその揺動成分が吸収され、自転成分のみが該内ピン7
を介して出力軸2へと伝達される。
【0012】この結果、結局減速比−1/Nの減速が達
成される。
【0013】上述した内接噛合遊星歯車構造は、現在種
々の減速機あるいは増速機に適用されている。例えば、
上記構造においては、第1軸を入力軸、第2軸を出力軸
とすると共に、内歯歯車を固定するようにしていたが、
第1軸を入力軸、内歯歯車を出力軸とすると共に、第2
軸を固定することによっても、減速機を構成することが
可能である。更に、これらの構造において入、出力軸を
逆転させることにより、「増速機」を構成することもで
きる。
【0014】なお、図6は、上記構造をユニット型とし
た例を示している。(特開昭62−2043)。
【0015】この構造においては、出力軸2は、ボルト
孔14を介して相手機械に取付けるようになっている
が、内接噛合遊星歯車構造自体については図4、図5と
同様である。従って、図4、図5の各部材と同様な機能
を果す部材に同一符号を付している。内接噛合遊星歯車
構造はこのようなタイプの減速機や増速機にも用いられ
ている。
【0016】上述した図4、図5及び図6に示した減速
機では、前述の如く、内ピン7が出力軸2側フランジ
(第2軸側フランジ)2aにより片持支持されている
が、例えば、実公昭31−9414、実公昭56−35
1には、装置の剛性や強度を高めるために、内ピン
(片持ちではなく)その両端部で支持した減速機が開
示さてれいる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記実
公昭56−35551では、内ピンの一端部が出力軸付
近のフランジ部に嵌入され、他端部がフランジ又はリン
グにより締めしろを持って支持された締りばめの状態に
あるため、分解や組立が難しいという問題がある。
【0018】又、前記実公昭31−9414では、内ピ
ンの一端部は同様に出力軸付近のフランジに嵌入されて
いるが、他端部がフランジとボルトにより締結されてい
るため、内ピンを更に加工してボルトやタップ穴を形成
する必要があるため、組立後の内ピンの位置精度を低下
させる原因にもなり、その上製造コストがかさむという
問題もある。
【0019】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたので、内ピンの位置精度が高く、しかも分解
・組立を容易に行うことができる、内ピン両持支持され
たトロコイド系歯形内接式遊星歯車構造を提供すること
を課題とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1軸と、該
第1軸の回転によって回転する偏心体と、該偏心体にベ
アリングを介して取付けられ偏心回転が可能とされた外
歯歯車と、該外歯歯車に内接噛合する内歯歯車と、前記
外歯歯車に設けられた内ローラ孔と、該内ローラ孔に遊
嵌された内ピンと、該内ピンの一端が連結され、前記外
歯歯車の自転成分のみが伝達される第2軸と、を備えた
トロコイド系歯形内接式遊星歯車構造において、前記外
歯歯車を挾んで前記第2軸と反対側に、前記内ピンの径
より少し大きな径の内ピン支持孔を有し、且つ前記第1
軸を中心に回転可能とされた内ピン支持板を配設すると
共に、該内ピン支持板を軸方向に2分割した第1、第2
内ピン支持板部材で構成し、且つ、この第1、第2内ピ
ン支持板部材を、互いに円周方向に位相差をつけて組付
け、前記内ピンの他端部と前記内ピン孔とを接触させた
状態とすることにより、前記課題を解決したものであ
る。
【0021】本発明は、又、前記第1、第2内ピン支持
板部材に円周方向の移相をずらしてねじ孔及び貫通孔を
それぞれ形成し、ねじ孔の側から先止めねじを螺入させ
ることにより前記円周方向の組付け位相差を形成するこ
とにより、前記課題をより確実に解決したものである。
【0022】
【作用】本発明においては、外歯歯車の外側(外歯車を
挟んで第2軸と反対側)に第1軸を中心に回転可能な内
ピン支持板を配置すると共に、この内ピン支持板に内ピ
ン支持孔を形成し、該内ピン支持孔に一端部が固定され
ている内ピンの他端部を挿入するようにしている。
【0023】この内ピン支持板は軸方向に2分割された
第1、第2内ピン支持板部材から構成され、この第1、
第2内ピン支持板部材を互いに円周方向に位相差をつけ
て組付けられる。その結果、該内ピンの他端部を内ピン
支持孔に強く接触させることができるようになるため、
簡単な構成でありながら、内ピンを容易に且つ確実に両
端支持で固定することが可能となる。又、内ピン自体を
ねじ止めしたりするものではないため該内ピンの位置精
度も向上できる。又、各第1、第2内ピン支持板部材に
形成されたそれぞれの内ピン支持孔自体は、内ピン径よ
り若干大きめとされてるいため、分解・組立ても容易で
ある。
【0024】なお、この第1、第2内ピン支持板部材に
円周方向の組付け位相差を形成するには、例えば第1、
第2内ピン支持板部材に円周方向の位相をずらしてねじ
孔及び貫通孔をそれぞれ形成し、ねじ孔の側から先止め
ねじを螺入させることによって、該「組付け位相差」を
形成するようにすると、容易に且つ確実に第1、第2内
ピン支持板部材に組付け位相差を形成することができ
る。
【0025】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
【0026】図1は、本発明の一実施例であるトロコイ
ド系歯形内接式遊星歯車構造をユニット型の減速機に適
用した例を示す、前記図6に相当する断面図である。
【0027】なお、本実施例のトロコイド系歯形内接式
遊星歯車構造は、3枚の外歯歯車5a 、5b 、5c とし
て回転のバランスを高めた以外は、基本構成が前記図6
に示したものと共通であるため、共通する部分には同一
の符号を付して説明を省略する。
【0028】本実施例では、内ピン7は、片側(一端
部)が出力軸フランジ(第2軸側フランジ)2a に締り
ばめで固定され、反対側(他端部)が、外歯歯車5a の
外側に配設された内ピン支持板20に支持固定されて両
持支持されている。
【0029】この内ピン支持板20は、軸方向に2分割
された第1内ピン支持板部材20a、及び第2内ピン支
持板部材20b とから構成される。この第1、第2内ピ
ン支持板部材20a 、20b には、それぞれ第1内、第
2内ピン支持孔24a 、24b が形成されている。この
第1、第2内ピン支持孔24a 、24b は、内ピン7よ
り若干大きな径とされ、組立て時に内ピン7を該内ピン
支持孔24a 、24bに容易に挿入できるようになって
いる。
【0030】第1、第2内ピン支持板部材20a 、20
b は、ベアリング26を介して入力軸1の回りで回転自
在とされている。なお、このベアリング26は必ずしも
必要ではない。
【0031】図の符号28は、第1内ピン支持板部材2
0a 及び第2支持板部材20b を一体化するための締め
付けボルトである。28a はそのタップ孔、28b はボ
ルト孔である。組立てにあたっては、先ず内ピン7を第
1、第2内ピン支持板部材20a 、20b の内ピン支持
孔24a 、24b に挿入する。この挿入は、内ピン支持
孔24a 、24b の内径が内ピン7の外径より若干大き
く設定されているため容易に行うことができる。次い
で、この状態で第1、第2内ピン支持板部材20a 、2
0b を互いに円周方向にずらして組付け位相差を付け、
内ピン7が内ピン支持孔24a 、24b に接触させた状
態とした後に締め付けボルト28によって第1、第2内
ピン支持板部材20a 、20b を固定する。
【0032】内ピン7の支持精度は、内ピン支持板部材
20a 、20bの組付け位相差によってその隙間分が詰
められるため、全ての内ピン7の隙間が均等になり、特
に円周方向の誤差が非常に小さくなる。
【0033】又、内ピン7は出力軸側のフランジ2a 及
び内ピン支持部材20によって両持ち支持されるため、
ぶれのない安定した回転を行うことができ、振動や騒音
の低減、伝達ロスの低減、及び耐久性の向上等が図れる
ようになる。
【0034】次に図3に本発明の他の実施例を示す。
【0035】先の実施例においては、組立て作業者が第
1、第2内ピン支持板部材20a 、20b に組付け位相
差を形成し、この形成した組付け位相差を維持しながら
締め付けボルト28を締結する必要があり、構成は簡単
ではあるが、締め付けている最中に形成した組付け位相
差が緩み、組立て後において内ピン7と内ピン支持孔2
4a 、24b との間に隙間が残存する可能性がある。
【0036】この第2実施例では、この問題に対処する
ため、第1、第2内ピン支持部材120a 、120b に
円周方向の位相をずらしてねじ孔130及び貫通孔13
2をそれぞれ形成し、ねじ孔130の側から先止めねじ
134を螺入させることにより、第1、第2内ピン支持
板部材120a 、120b の円周方向の組付け位相差を
形成するようにしたものである。
【0037】このように先止めねじを使用する場合は、
この先止めねじの締付け力を調整することにより内ピン
7の保持力を自由に調整することができ、又各種製造誤
差等についてもこの先止めねじによる締付けによって吸
収することができる。
【0038】即ち、先止めねじを図3に示されるように
ねじ孔130の側からねじ込むと第1、第2内ピン支持
板部材120a、120bのねじ孔130及び貫通孔13
2との位相差がこの螺入に伴って解消され、その結果、
第1、第2内ピン支持板部材120a、120bに円周方
向の組付け位相差が形成されるものである。このような
構成を採用すると、締付けボルトを締付けるときには形
成した第1、2内ピン支持板部材120a、120bの
「組付け位相差」は確実に維持されているため、締付け
ボルト締付け後において内ピンと内ピン支持孔(共に図
示略)との間に隙間が生じてしまうような事態を防止で
きる。
【0039】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば分解
組立てが非常に容易で、且つ内ピンの位置精度を下げる
ことなく内ピンを両持ち支持できるようになるという優
れた効果が得られる。その結果剛性、強度を格段に向上
でき、振動の発生、騒音の発生、伝達ロスの発生を長期
に亘って抑えることが可能となる。又、組付け位相差を
形成するにあたって先止めねじを使用するようにした場
合には、該組付け位相差を容易に維持することができ、
締付けボルト締結後に形成した組付け位相差が緩んで再
び内ピンと内ピン支持孔との間に隙間が生じてしまうの
を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施例に係るトロコイド系歯
形内接式遊星歯車構造が適応された減速機を示す断面図
である。
【図2】図2は、上記減速機における第1内ピン支持板
部材と第2内ピン支持板部材とに関し、円周方向に組付
け位相差を形成したことを説明するための図1のII−II
線に沿った略示断面図である。
【図3】図3は、先止めねじを用いて「組付け位相差」
を形成する実施例を説明するための断面図である。
【図4】図4は、従来のトロコイド系歯形内接式遊星歯
車構造が適用された減速機を示す断面図である。
【図5】図5は、図4のIV−IV線に沿う断面図である。
【図6】図6は、従来のトロコイド系歯形内接式遊星歯
車構造を他の減速機に適応した例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…入力軸、 2…出力軸、 3a 〜3c …偏心体、 4a 〜4c …ベアリング、 5a 〜5c …外歯歯車、 7…内ピン、 8…内ローラ、 10…内歯歯車、 11…外ピン、 20…内ピン支持板、 20a …第1内ピン支持板部材、 20b …第2内ピン板支持板部材、 24a 、24b …内ピン支持孔、 26…締付けボルト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 1/32 F16B 2/00,5/00,9/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1軸と、該第1軸の回転によって回転す
    る偏心体と、該偏心体にベアリングを介して取付けられ
    偏心回転が可能とされた外歯歯車と、該外歯歯車に内接
    噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に設けられた内ロー
    ラ孔と、該内ローラ孔に遊嵌された内ピンと、該内ピン
    の一端が連結され、前記外歯歯車の自転成分のみが伝達
    される第2軸と、を備えたトロコイド系歯形内接式遊星
    歯車構造において、前記外歯歯車を挾んで前記第2軸と
    反対側に、前記内ピンの径より少し大きな径の内ピン支
    持孔を有し、且つ前記第1軸を中心に回転可能とされた
    内ピン支持板を配設すると共に、該内ピン支持板を軸方
    向に2分割した第1、第2内ピン支持板部材で構成し、
    且つ、この第1、第2内ピン支持板部材を、互いに円周
    方向に位相差をつけて組付け、前記内ピンと前記内ピン
    支持孔とを接触させた状態としたことを特徴とするトロ
    コイド系歯形内接式遊星歯車構造。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記第1、第2内ピン
    支持板部材に、円周方向の位相をずらしてねじ孔及び貫
    通孔をそれぞれ形成し、ねじ孔の側から先止めねじを螺
    入させることにより前記円周方向の組付け位相差を形成
    ・維持したことを特徴とするトロコイド系歯形内接式遊
    星歯車構造。
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