JP3216298U - ロボットサーボモータ用減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】一段減速だけであり、速度比が大きく、効率が高く、接触比が大きく、極めて高い耐荷能力を有し、回転スキマを自動的に補償することができ、高速でのノイズが非常に小さいロボットサーボモータ用減速機を提供する。【解決手段】ネジ１、エンドキャップ２、入力端の第１軸受３、入力端の第２軸受４、第１歯車５、第１歯車軸受６、入力軸７、ウェーブスプリング８、第２歯車軸受９、第２歯車１０、十字スライダー１１、ニードルローラ１２、ハウジング１３、出力軸１４、出力端の第１軸受１５、出力端の第２軸受１６を備える。入力軸７には入力端の第１軸受３、入力端の第２軸受４、第１歯車軸受６、ウェーブスプリング８及び第２歯車軸受９が、出力軸１４には出力端の第１軸受１５、出力端の第２軸受１６が、各々、取り付けられ、出力軸１４、十字スライダー１１、第２歯車１０は十字スライダー１１対偶を構成し、ハウジング１３、入力軸７、第１歯車５、第２歯車１０、ニードルローラ１２はサイクロイドピン歯車減速機構を構成する。【選択図】図１

Description

本考案は減速機、具体的にロボットサーボモータ用減速機に関する。

ロボットサーボモータは、通常、ロボットの関節ホルダに取り付けられて、ロボットの関節の動作を実行するものであり、その減速機構がロボットサーボモータの重要な部材の１つであり、サーボモータ全体の性能を左右する。

従来技術では、減速機の機構は歯車群を介して動力を出力するものであり、構造がコンパクトであるため、噛み合う歯車は、一般的に、モジュラスが小さい上、歯厚が薄い反面、破裂して機能できなくなりやすく、耐荷能力も低い一方、噛み合う段数が多いため、要件を満たすために複数の段を必要とし、それにより、精度と効率の低下を引き起こし、高速で作動するときにノイズが非常に大きい。

本考案が解決しようとする技術的問題は、耐荷能力が低く、高速で作動するときのノイズが大きいという従来技術の技術的問題を解決できるロボットサーボモータ用減速機を提供することである。

本考案は以下の技術案により達成される。ロボットサーボモータ用減速機は、ネジ、エンドキャップ、入力端の第１軸受、入力端の第２軸受、第１歯車、第１歯車軸受、入力軸、ウェーブスプリング、第２歯車軸受、第２歯車、十字スライダー、ニードルローラ、ハウジング、出力軸、出力端の第１軸受、出力端の第２軸受を備え、入力軸には入力端の第１軸受、入力端の第２軸受、第１歯車軸受、ウェーブスプリング及び第２歯車軸受が取り付けられ、出力軸には出力端の第１軸受、出力端の第２軸受が取り付けられ、出力軸、十字スライダー、第２歯車は十字スライダー対偶を構成し、ハウジング、入力軸、第１歯車、第２歯車、ニードルローラはサイクロイドピン歯車減速機構を構成する。

好適な技術案として、前記入力軸に２つの偏心部位があり、第１歯車軸受と第１歯車は組み合わせて入力軸の一方の偏心部位に取り付けられ、第２歯車軸受と第２歯車は組み合わせて入力軸の他方の偏心部位に取り付けられる。

好適な技術案として、前記第１歯車と第２歯車の歯形が短エピサイクロイド又はエピサイクロイドの等距離曲線である。

好適な技術案として、前記十字スライダー対偶では、摺動用の部分が斜面ボス又は斜面凹溝であり、各々の部品において斜面ボス又は斜面凹溝の数が１つ又は１つ以上であり、斜面の傾角が３°〜１５°である。

好適な技術案として、前記入力軸におけるウェーブスプリングは、第２歯車、十字スライダー、出力軸の組合せの軸方向スキマの解消及び補償に用いられる。

好適な技術案として、前記入力軸、出力軸、ハウジングは同軸であり、出力軸が入力端である場合、増速機構になる。

本考案の有益な効果は以下のとおりである。本考案では、一段減速だけであるため、速度比が大きく、効率が高く、接触比が大きく、極めて高い耐荷能力を有し、出力端には十字スライダー対遇を用いることで、回転スキマを自動的に補償することができ、高速でのノイズが非常に小さい。

本考案の実施例又は従来技術による技術案を明瞭に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に必要な図面を簡単に説明するが、勿論、以下の説明における図面は本考案の実施例の一部に過ぎず、当業者であれば、創造的な努力を必要とせずに、これら図面に基づいて他の図面を想到し得る。
本考案の構造の分解模式図である。 本考案の主構造模式図である。 本考案のサイクロイドピン歯車構造の模式図である。

図中、１、ネジ、２、エンドキャップ、３入力端の第１軸受、４、入力端の第２軸受、５、第１歯車、６、第１歯車軸受、７、入力軸、８、ウェーブスプリング、９、第２歯車軸受、１０、第２歯車、１１、十字スライダー、１２、ニードルローラ、１３、ハウジング、１４、出力軸、１５、出力端の第１軸受、１６、出力端の第２軸受。

本明細書に開示されているすべての特徴、又は開示されているすべての方法又はプロセスのステップは、相互に排他的な特徴及び／又はステップ以外、何らかの方法で組み合わせることができる。

本明細書（追加した任意の請求項、要約及び図面を含む）に開示されている任意の特徴は、特に断らない限り、ほかの同等又は類似目的を有する代替特徴に置換されてもよい。すなわち、特に断らない限り、それぞれの特徴は一連の同等又は類似する特徴のうちの一例である。

図１、図２に示すように、本考案は、ネジ１、エンドキャップ２、入力端の第１軸受３、入力端の第２軸受４、第１歯車５、第１歯車軸受６、入力軸７、ウェーブスプリング８、第２歯車軸受９、第２歯車１０、十字スライダー１１、ニードルローラ１２、ハウジング１３、出力軸１４、出力端の第１軸受１５、出力端の第２軸受１６を備える。

さらに、入力軸７には入力端の第１軸受３、入力端の第２軸受４、第１歯車軸受６、ウェーブスプリング８、第２歯車軸受９が取り付けられ、出力軸１４には出力端の第１軸受１５、出力端の第２軸受１６が取り付けられ、前記入力軸７に２つの偏心部位があり、第１歯車軸受６と第１歯車５は組み合わせて入力軸７の一方の偏心部位に取り付けられ、第２歯車軸受９と第２歯車１０は組み合わせて入力軸７の他方の偏心部位に取り付けられる。

図２、図３に示すように、ハウジング１３、入力軸７、第１歯車５、第２歯車１０、ニードルローラ１２はサイクロイドピン歯車減速機構を構成し、ハウジング１３には等分している半円状溝が分布しており、ニードルローラ１２はこの半円状溝の内部に均等に分布しており、第１歯車５と第２歯車１０の歯形が短エピサイクロイド（又はエピサイクロイド）の等距離曲線であり、理論的に、それぞれのニードルローラ１２は第１歯車５、第２歯車１０の輪郭と正接する。

さらに、入力軸７が１回り回転すると、第１歯車５と第２歯車１０は１歯の距離分逆方向回転して、減速を実現する。

図１、図２に示すように、出力軸１４、十字スライダー１１、第２歯車１０は十字スライダー対偶を構成し、摺動用の部分は斜面ボス又は斜面凹溝であり、各々の部品において斜面ボス又は斜面凹溝の数は１つに制限されず、複数とされてもよく、斜面の傾角は３°〜１５°である。

さらに、第２歯車１０は自転するとともに公転し、十字スライダー１１により力を出力軸１４に伝達し、第２歯車１０、十字スライダー１１の摺動方向は十字スライダー１１、出力軸１４の摺動方向と９０度の角度をなし、このように、両方は十字型になる。

また、さらに、第２歯車１０は回転するとともに公転するため、入力軸７と同軸ではなく、この場合、十字スライダー１１はそれに対して摺動して、十字スライダー１１と出力軸１４を同軸にしないようにして、このとき、十字スライダー１１と出力軸１４も互いに摺動する。それにより、十字スライダー対偶が形成される。

また、さらに、第２歯車１０、十字スライダー１１、出力軸１４の組合せの軸方向スキマは、入力軸７におけるウェーブスプリング８により解消したり補償したりし、摺動用の部分が斜面ボス又は斜面凹溝であることから、ウェーブスプリング８は、軸方向力を提供して、第２歯車軸受９に作用することによって、第２歯車１０を十字スライダー１１に密着させて、十字スライダー１１がまた出力軸１４に密着しているため、このような十字滑り対偶の回転バックラッシはゼロになる。

以上は本考案の実施形態に過ぎず、本考案の保護範囲はそれに制限されず、創造的な努力を必要とせずに想到し得る変化又は置換はすべて本考案の保護範囲に含まれる。従って、本考案の保護範囲は、特許請求の範囲により限定される保護範囲を基準にする。

Claims (6)

1. ロボットサーボモータ用減速機であって、
   ネジ、エンドキャップ、入力端の第１軸受、入力端の第２軸受、第１歯車、第１歯車軸受、入力軸、ウェーブスプリング、第２歯車軸受、第２歯車、十字スライダー、ニードルローラ、ハウジング、出力軸、出力端の第１軸受、出力端の第２軸受を備え、入力軸には入力端の第１軸受、入力端の第２軸受、第１歯車軸受、ウェーブスプリング及び第２歯車軸受が取り付けられ、出力軸には出力端の第１軸受、出力端の第２軸受が取り付けられ、出力軸、十字スライダー、第２歯車は十字スライダー対偶を構成し、ハウジング、入力軸、第１歯車、第２歯車、ニードルローラはサイクロイドピン歯車減速機構を構成することを特徴とするロボットサーボモータ用減速機。
2. 前記入力軸に２つの偏心部位があり、第１歯車軸受と第１歯車は組み合わせて入力軸の一方の偏心部位に取り付けられ、第２歯車軸受と第２歯車は組み合わせて入力軸の他方の偏心部位に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のロボットサーボモータ用減速機。
3. 前記第１歯車と第２歯車の歯形が短エピサイクロイド又はエピサイクロイドの等距離曲線であることを特徴とする請求項１に記載のロボットサーボモータ用減速機。
4. 前記十字スライダー対偶では、摺動用の部分が斜面ボス又は斜面凹溝であり、各々の部品において斜面ボス又は斜面凹溝の数が１つ又は１つ以上であり、斜面の傾角が３°〜１５°であることを特徴とする請求項１に記載のロボットサーボモータ用減速機。
5. 前記入力軸におけるウェーブスプリングは、第２歯車、十字スライダー、出力軸の組合せの軸方向スキマの解消及び補償に用いられることを特徴とする請求項１に記載のロボットサーボモータ用減速機。
6. 前記入力軸、出力軸、ハウジングは同軸であり、出力軸が入力端である場合、増速機構になることを特徴とする請求項１に記載のロボットサーボモータ用減速機。