JP3219909U - 減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】減速機の内部部品を効果的に保護することができる減速機を提供する。【解決手段】本考案の減速機は、ねじ部材９０のロック力を利用するとともに、軸受内リング７２の位置決め内環状面７２１と中空軸８０の頭部制止外環状面８１とを錐環状面の組合せ方式でトルク駆動することにより、組立精度が向上するだけでなく、トルク伝達の効能を提供することができる。可撓性外歯カップ４０が最大定格荷重を超える力を受けると、可撓性外歯カップ４０の出力軸部４２のトルク伝達が瞬時に失われ、出力軸部にスリップの現象が瞬間的に発生することになる。そして、出力軸部４２は中空軸８０内で空転を形成するので、減速機の内部部品を効果的に保護し、減速・崩壊の発生を防ぎ、更にその使用寿命を延ばすという効果を奏する。【選択図】図２

Description

本考案は、減速機に関し、特に減速機内部の部品を効果的に保護するための減速機に関する。

図１Ａは従来のハーモニック減速機を示す断面図である。該ハーモニック減速機は減速比の高い減速機であり、主に剛性内歯車１と、剛性内歯車１内に配設された可撓性外歯カップ２と、可撓性外歯カップ２内に回転可能に配設された波動発生器３とを含む。
該波動発生器３が可撓性外歯カップ２に組み付けられた後、該可撓性外歯カップ２が該波動発生器３の外周縁に押し出されて楕円形になり、これにより、該波動発生器３を動力源により回転させると、該剛性内歯車１と該可撓性外歯カップ２が該波動発生器３の長軸において完全に咬み合うことができる一方、該波動発生器３の段付き軸において完全に引き離される。該剛性内歯車１と該可撓性外歯カップ２との歯数に差があるため、波動発生器３を回転させ続けると、歯数の差によって高い減速比の効果が得られ、故に高いトルク出力が得られる。

しかし、従来のハーモニック減速機の可撓性外歯カップ２は、出力軸４と一体に形成されており、力受け入れ方式では該可撓性外歯カップ２の歯部と該可撓性外歯カップ２の本体とで完全に支持されている。
このため、該可撓性外歯カップ２が最大定格荷重を超える力を受けると、該可撓性外カップ２は底部がねじれ変形し易くなり、断裂を引き起こした場合、該ハーモニック減速機の効能を完全に失わせ、しかも修復することもできなくなるという問題があった。

図１Ｂは、特許文献１に開示された波動歯車装置を示す断面図であり、該波動歯車装置は、ばね５のばね力を利用して凹凸部の形状に抵抗することでトルクの制限効果を得るという目的を達成させる。このため、該波動歯車装置を一定期間使用すると、該ばね５は弾性疲労になり易く、故にその効能が失われるという欠点があった。

特開２０１６−２３４３４１号公報

本考案は、以上の従来技術の課題を解決する為になされたものである。即ち、本考案の主な目的は、減速機の内部部品を減速及び崩壊から効果的に保護するために使用される減速機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本考案の減速機は、収容空間を有するハウジングと、前記収容空間に収容され、しかも複数の内歯を有する剛性歯車と、前記収容空間に収容され且つ前記剛性歯車内に配設され、しかも前記複数の内歯と噛合する複数の外歯と、前記ハウジングから突出し且つ出力軸端面を有する出力軸部とを有する可撓性外歯カップと、前記可撓性外歯カップ内に回転可能に配設される波動発生器と、前記波動発生器に貫通し、且つ前記波動発生器の回転を駆動する入力軸と、前記ハウジングに固定される軸受外リングと、前記軸受外リングに対して枢設される軸受内リングとを有するクロスローラ軸受であって、前記軸受内リングは傾斜状を呈する位置決め内環状面を有することと、前記可撓性外歯カップの出力軸部に外嵌めされ、しかも頭部が前記位置決め内環状面によって制止され且つ傾斜状を呈する頭部制止外環状面と内ねじ孔とを有する中空軸と、前記内ねじ孔に螺合され、前記出力軸端面に当接するねじ端面を有するねじ部材とを備える。

好ましくは、前記ねじ端面は錐面状であり、前記出力軸端面は平面状であり、前記ねじ端面は前記出力軸端面に点接触している。

好ましくは、前記ねじ端面は平面状であり、前記出力軸端面は錐面状であり、前記ねじ端面は前記出力軸端面に点接触している。

好ましくは、前記減速機はボールを更に含み、前記ボールは前記ねじ端面と前記出力軸端面との間に当接しており、前記出力軸端面に前記ボールの一端を収容するための凹溝が設けられている

本考案の減速機は、ねじ部材の係止力により、軸受内リングの位置決め内環状面と中空軸の頭部制止外環状面とが錐環状面の組合せ方式でねじり力による駆動を行わせることで組立精度が向上するだけでなく、トルクの伝達機能も提供するものである。
これによれば、最大定格荷重を超えるとき、可撓性外歯カップの出力軸部の伝達トルクが瞬時に失われ、出力軸部に滑りの現象を瞬間的に発生させ、出力軸部が中空軸で空回りするようになる。したがって、減速機の内部部品を効果的に保護し、減速および崩壊の発生を回避し、更にその使用寿命を延ばすことができる。

従来のハーモニック減速機を示す断面図である。 特許文献１による波動歯車装置を示す断面図である。 本考案の第１の実施形態を示す断面図である。 本考案の第１の実施形態を示す断面図であって、ねじ部材のねじ端面が出力軸部の出力軸端面に当接している。 本考案の第２の実施形態を示す断面図である。 本考案の第３の実施形態を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本考案に係る減速機について具体的に説明する。

図２と図３は、本考案の減速機に係る第１の実施形態を示す断面図である。
本考案の第１の実施形態は、図２と図３に示すように、主にハウジング２０と、剛性歯車３０と、可撓性外歯カップ４０と、波動発生器５０と、入力軸６０と、クロスローラ軸受７０と、中空軸８０と、ねじ部材９０とで構成される。各構成要素については以下に説明する。

前記ハウジング２０は、収容空間２１を有する。

前記剛性歯車３０は、前記収容空間２１内に配設され、複数の内歯３１を有する。

前記可撓性外カップ４０は、前記収容空間２１に位置し、且つ前記剛性歯車３０内に配設され、前記複数の内歯３１に噛合する複数の外歯４１と、前記ハウジング２０から突出し且つ出力軸端面４２１を有する出力軸部４２とを有する。
そのうち、前記可撓性外歯カップ４０の出力軸部４２と前記可撓性外歯カップ４０のカップボディ部４３とが一体成型を為しており、力受け入れ方式としては、前記可撓性外歯カップ４０の外歯４１と可撓性外歯カップ４０のカップボディ部４３とで支えられている。

前記波動発生器５０は、前記可撓性外歯カップ４０内に回転可能に配設されている。

前記入力軸６０は、前記波動発生器５０に貫通し、且つ前記波動発生器５０を回転駆動する。

なお、前記減速機の剛性歯車３０、可撓性外歯付きカップ４０及び波動発生器５０はいずれも公知のものであり、且つその作動方式は従来技術と同様であり、本考案の創作的な重点ではない。これらの構成要素の詳細な構造及び作動については詳細に説明しない。

前記クロスローラ軸受７０は、前記ハウジング２０に固定される軸受外リング７１と、前記軸受外リング７１に対して枢設される軸受内リング７２とを有し、前記軸受内リング７２は、傾斜状を呈する位置決め内環状面７２１を有する。より具体的には、前記軸受外リング７１と前記軸受内リング７２との間に複数のローラ７３が配設されている。

前記中空軸８０は、前記可撓性外歯カップ４０の出力軸部４２に外嵌めされており、しかも頭部が前記位置決め内環状面７２１によって制止され且つ傾斜状を呈する頭部制止外環状面８１と内ねじ孔８２とを有する。

前記ねじ部材９０は、前記内ねじ孔８２に螺合されており、前記出力軸端面４２１に当接するねじ端面９１を有する。

以上は本考案の実施形態に係る減速機の各主要構成についての説明である。本考案の作動方式や効果については、以下に説明する。

前記ねじ端面９１は図２と図３に示すように、錐面状であり、前記出力軸端面４２１は平面状である。前記ねじ部材９０を前記内ねじ孔８２内に螺合することにより、前記ねじ端面９１が前記出力軸端面４２１に点接触するようになる。このとき、前記中空軸８０が左側に変位するので、前記中空軸８０の頭部制止外環状面８１が前記軸受内リング７２の位置決め内環状面７２１によって制止されるとともに、前記頭部制止外環状面８１から遠く離れる前記中空軸８０の一端が負荷１００によって挟持され固定されている。そして、最大定格荷重を超える力を受けると、前記中空軸８０の一端が前記負荷１００によって挟持され固定されるため、前記可撓性外カップ４０の出力軸部４２の伝達トルクが瞬間的に失われ、前記出力軸部４２にスリップの現象が瞬間的に発生し、前記出力軸部４２は中空軸８０内で空回りを形成する。
したがって、減速機の内部部品が効果的に保護され、減速および崩壊の発生が回避され、これによりその使用寿命が延ばされる。ここで、前記ねじ部材９０のロックトルク（Ｎ−ｍ）は制動トルク（Ｎ−ｍ）に比例し、前記ねじ部材９０のロック力によって軸受内リング７２の位置決め内環状面７２１と前記中空軸８０の頭部制止外環状面８１とが錐環状面の組合せによりトルク駆動されるため、組立精度が向上するだけでなく、トルクの伝達機能を提供することもできる。

図４は、本考案発明の第２の実施形態に係る減速機を示す断面図であり、主に前記ハウジング２０と、前記剛性歯車３０と、前記可撓性外歯カップ４０と、前記波動発生器５０と、前記入力軸６０と、前記クロスローラ軸受７０と、前記中空軸８０と、前記ねじ部材９０とを備える。
第１の実施形態との相違点は以下の通りである。

前記ねじ部材９０のねじ端面９１は平面状を為しており、前記出力軸部４２の出力軸端面４２１は錐面状を為している。前記ねじ端面９１は前記出力軸端面４２１と点接触している。
これにより、前記ねじ部材９０により予圧が調整されることで摩擦トルクを調整することができる。最大定格荷重を超える力を受けると、前記出力軸部４２が伝動不能となり、減速機の内部部品を効果的に保護する目的を達成させる。その他の構成、形態、作用及び効果は、上記の第１の実施形態と同じである。

図５は、本考案発明の第３の実施形態に係る減速機を示すものであり、主に前記ハウジング２０と、前記剛性歯車３０と、前記可撓性外歯カップ４０と、前記波動発生器５０と、前記入力軸６０と、前記クロスローラ軸受７０と、前記中空軸８０と、前記ねじ部材９０とを備える。
第１、２の実施形態との主な相違点は以下の通りである。

本実施形態に係る減速機は、ボール１１０を更に含み、前記ボール１１０は前記ねじ端面９１と前記出力軸端面４２１との間に当接しており。前記ねじ端面９１は平面状を為しており、前記出力軸端面４２１に前記ボール１１０の一端を収容するための凹溝４２１１が凹設されている。
これにより、ボール１１０は、前記ねじ部材９００のねじ端面９１に点接触している。そして、出力軸部４２は、前記ボール１１０を中空軸８０で空転させるように駆動する。最大定格荷重を超える外力を受けると、出力軸部４２は、伝達不能が発生するため、減速機内部の部品を効果的に保護する目的が達成される。なお、その他の構造、構成及び作用効果は上記の第１、２の実施形態と同じである。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１ 剛性内歯車
２ 可撓性外歯カップ
３ 波動発生器
４ 出力軸
５ ばね
２０ ハウジング
２１ 収容空間
３０ 剛性歯車
３１ 内歯
４０ 可撓性外歯カップ
４１ 外歯
４２ 出力軸部
４２１ 出力軸端面
４２１１ 凹溝
４３ カップボディ部
５０ 波動発生器
６０ 入力軸
７０ クロスローラ軸受
７１ 軸受外リング
７２ 軸受内リング
７２１ 位置決め内環状面
７３ ローラ
８０ 中空軸
８１ 頭部制止外環状面
８２ 内ねじ孔
９０ ねじ部材
９１ ねじ端面
１００ 負荷
１１０ ボール

Claims (4)

1. 減速機であって、
   収容空間を有するハウジングと、
   前記収容空間に収容され、しかも複数の内歯を有する剛性歯車と、
   前記収容空間に収容され且つ前記剛性歯車内に配設され、しかも前記複数の内歯と噛合する複数の外歯と、前記ハウジングから突出し且つ出力軸端面を有する出力軸部とを有する可撓性外歯カップと、
   前記可撓性外歯カップ内に回転可能に配設される波動発生器と、
   前記波動発生器に貫通し、且つ前記波動発生器の回転を駆動する入力軸と、
   前記ハウジングに固定される軸受外リングと、前記軸受外リングに対して枢設される軸受内リングとを有するクロスローラ軸受であって、前記軸受内リングは傾斜状を呈する位置決め内環状面を有するクロスローラ軸受と、
   前記可撓性外歯カップの出力軸部に外嵌めされ、しかも頭部が前記位置決め内環状面によって制止され且つ傾斜状を呈する頭部制止外環状面と内ねじ孔とを有する中空軸と、
   前記内ねじ孔に螺合され、前記出力軸端面に当接するねじ端面を有するねじ部材と、を備えることを特徴とする、
   減速機。
2. 前記ねじ端面は錐面状であり、前記出力軸端面は平面状であり、前記ねじ端面は前記出力軸端面に点接触していることをを特徴とする請求項１に記載の減速機。
3. 前記ねじ端面は平面状であり、前記出力軸端面は錐面状であり、前記ねじ端面は前記出力軸端面に点接触していることを特徴とする請求項１に記載の減速機。
4. 前記減速機はボールを更に含み、前記ボールは前記ねじ端面と前記出力軸端面との間に当接しており、前記出力軸端面に前記ボールの一端を収容するための凹溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載の減速機。
   

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