JP3728182B2 - 揺動回転形減速機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸の駆動を減速して出力軸に回転伝達する減速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、減速機として、図７乃至図８に示すように、入力軸１０の軸芯１０ａに傾斜した傾斜軸１１ａの回りに当該入力軸１０と一体にして回転される傾斜円盤体１１と、該傾斜円盤体１１によって前記入力軸の軸芯１０ａ回りに公転しながら揺動回転する揺動傘歯車１２と、該揺動傘歯車１２と歯合して減速させる固定傘歯車１３と、減速された前記揺動傘歯車１２と歯合して出力する出力傘歯車１４と、による揺動回転形減速機が、知られている（従来例▲１▼特公昭４４−２３７３号、従来例▲２▼特開平７−２４８０４７号）。
【０００３】
この揺動回転形減速機は、互いに歯合する固定傘歯車１３と揺動傘歯車１２との周差、または、互いに歯合する揺動傘歯車１２と出力歯車１４との周差によって減速されるものであり、例えば、図７の例で、固定傘歯車１３と揺動傘歯車１２の歯数が等しい場合に、減速比＝揺動傘歯車の歯数／（揺動傘歯車の歯数−出力歯車の歯数）で表される（±の符号は回転方向を示すことになる）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公知の揺動回転形減速機は、いずれも実際に歯を形成して減速が得られるようにするものであって、揺動傘歯車１２の複雑な運動により歯形が複雑化しその成型が困難であり、更に、歯形に干渉が生じるというという課題がある。前記従来例▲１▼には、歯の代わりにボールならびに球面状又は円形に湾曲された案内溝によってもできるとされているが、具体的にその内容が記載されていない。本発明に係る揺動回転形減速機は、このような課題を解消するために提案されるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る揺動回転形減速装置の上記課題を解決するための要旨は、減速機本体に回転自在に支持される入力軸と、該入力軸によって回転される円盤体であって当該入力軸の軸芯に対して傾斜した軸芯を有する傾斜軸の回りに回転される傾斜円盤体と、該傾斜円盤体によって前記傾斜軸の回りに自転されると共に前記入力軸に対して公転される揺動円盤体と、該揺動円盤体と噛み合って当該揺動円盤体を減速させると共に前記減速機本体に固定される固定円盤体と、前記揺動円盤体と噛み合うとともに前記減速機本体に回転自在に支持される出力円盤体とでなる減速機において、前記固定円盤体又は出力円盤体と噛み合う前記揺動円盤体との噛み合い部分のうち少なくとも一方の揺動円盤体との噛み合い部分が、揺動円盤体の半径方向に保持され回転自在に配設された球体と、該球体が当接して転動すると共に当該球体の軌跡に沿って前記固定円盤体と出力円盤体とに刻設された溝とによって構成されており、前記揺動円盤体における減速側の球体の中心軌跡と出力側の球体の中心軌跡とが、入力軸の軸芯と傾斜軸の軸芯との交点に対して対称にされていることである。
【０００７】
本発明に係る揺動回転形減速機によれば、揺動円盤体と噛み合う部分を、転動するボールと溝とで構成することができて、バックラッシや干渉のない減速機となる。また、前記固定円盤体と出力円盤体とが、入力軸の軸芯と傾斜軸の軸芯との交点に対して対称に配設されているので、球体が転動する溝を有した当該両円盤体の製作が容易となる。更に、前記球体が、揺動円盤体において分割体によって保持されるようにすることで、該揺動回転形減速機の組立が容易となるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る揺動回転形減速機１について図面を参照して説明する。なお、発明の理解の容易のため従来例に対応する部分には従来例と同一符号を付けて説明する。
【０００９】
本発明の揺動回転形減速機１は、図１に示すように、減速機本体（框体）２に回転自在に支持される入力軸１０と、該入力軸１０によって回転される円盤体であって当該入力軸の軸芯１０ａに対して傾斜（角度α）した軸芯１１ａを有する傾斜軸の回りに回転される傾斜円盤体１１と、該傾斜円盤体１１によって前記傾斜軸の回りに自転されると共に前記入力軸１０ａに対して公転される揺動円盤体（従来例では揺動傘歯車）１２と、該揺動円盤体１２と噛み合って当該揺動円盤体１２を減速させると共に前記減速機本体２に固定される固定円盤体（従来例では固定傘歯車）１３と、前記揺動円盤体（従来例では揺動傘歯車）１２と噛み合うとともに前記減速機本体２に回転自在に支持される出力円盤体（従来例では出力傘歯車）１４とでなる。
【００１０】
前記固定円盤体１３のすり鉢状の内周壁面１３ａに、後述の球体（ボールともいう）３ａの一部が嵌合して転動する溝１３ｂが刻設されている。該溝１３ｂは、図２に示すように、一定条件の下で得られる球体３ａの軌跡に沿って連続させて刻設されるものである。
【００１１】
この溝１３ｂにおける一つの半楕円形状が一つの歯に相当するものである。一例として、固定円盤体１３の溝１３ｂによって減速させるために歯数１３（半径r1＝５２ｍｍ）とし、揺動円盤体１２（半径r2＝５６ｍｍ）の球体３ａの数を１４とし、モジュール（ｍ）を８、傾斜角度α＝１０°とした場合の、球体３ａの中心軌跡を図２に示す。
【００１２】
図２に示すように、球体３ａの中心軌跡においてループが存在せず、歯形を形成する際に干渉を起こす不都合が無く、歯形輪郭軌跡として的確なものとなっている。なお、該溝１３ｂの溝深さや溝幅は適宜設定条件により定められる。
【００１３】
前記固定円盤体１３の歯数と揺動円盤体１２の球体３ａの数によって、揺動円盤体１２の回転方向（公転方向）が決まることになり、例えば、球体３ａの数が固定円盤体の歯数よりも多ければ、傾斜円盤体１１によって揺動円盤体１２が１回転されると、かかる揺動円盤体１２における、ある球体３ａが一つ先の溝１３ｂに進むことになり、傾斜円盤体１１の回転方向に同一方向に回転する。一方、逆に少なければ傾斜円盤体１１の回転方向と反対方向に回転（公転）することになる。
【００１４】
前記揺動円盤体１２は、前記傾斜円盤体１１の回転によって、揺動（みそすり運動）されるものであり、その半径方向において外周部に、当該揺動円盤体１２の本体にボルト１５，１６等で固定される分割体１２ａ，１２ｂとの挟装により、例えば円錐体状の空間である球体収納部１２ｃ，１２ｄが、周方向に所要数箇所に形成される。
【００１５】
前記出力円盤体１４は、すり鉢状の内周壁面１４ａに、入力軸１０の軸芯１０ａと傾斜軸の軸芯１１ａとの交点Ａに対して、減速側と出力側とが対称になるようにして、球体３ｂが転動する溝１４ｂが所要数カ所に設けられている。
【００１６】
この場合、前記入力側の球体３ａの中心軌跡と出力側の球体３ｂの中心軌跡とが重なることがないように、揺動円盤体１２の厚さとの関係で一定の条件を満たすことが必要となり、図３に示すように、傾斜角度αと固定円盤体１３の歯数との一定の関係がある。例えば、r2・ｃｏｓ２α＞r1・ｃｏｓαとなり、固定円盤体１３の歯数Ｚ1と揺動円盤体１２の歯数（球体３ａの数）Ｚ2で表すと、Ｚ2・ｃｏｓ２α＞Ｚ1・ｃｏｓαとなり、これにＺ2−Ｚ1＝１の条件を代入して関係を求めたものである。この図中の斜線部分が実現できる有効範囲である。
【００１７】
また、出力側の球体３ｂの中心軌跡を求めたものが、図４に示す軌跡である。図２に示す前記減速側の球体３ａの中心軌跡とは、入力軸の軸芯と傾斜軸の軸芯との交点Ａに対して対称になっている。この出力側の球体３ｂの中心軌跡から導き出される出力円盤体１４の出力取出溝である溝１４ｂが、図５に示すリング状の循環溝である。
【００１８】
前記溝１４ｂは、例えば、揺動円盤体１２における減速側の球体３ａ数（１４個）に合わせて出力側の球体３ｂ数（１４個）が設定されているので、図示の例では球体３ｂの数と同じ数となっていて、出力側の回転がそのまま出力円盤体１４の同一方向への回転となるが、出力側の球体３ｂの数は減速側の球体３ａの数よりも少なければ良いものであって、その球体３ｂの数に合わせた数の溝１４ｂが設けられる。
【００１９】
出力側の球体３ｂの位置を、前記図４の球体中心軌跡と図５の循環溝とを重ね合わせて求めたのが、図６に示す説明図である。
【００２０】
このような構成により、本発明の揺動回転形減速機１は、揺動円盤体１２において半径方向に支持された球体と、固定円盤体１３と出力円盤体１４に刻設された溝１３ｂ，１４ｂとによる係合により、従来実際には実現困難であった揺動回転形減速機として実用化されるようになったものである。
【００２１】
また、この揺動回転形減速機１の組立性においては、揺動円盤体１２の側面の球体収納部１２ｃ，１２ｄが、本体に固定される分割体１２ａ，１２ｂとボルト１５，１６とにより形成されるので、予め揺動円盤体１２の本体に球体３ａ，３ｂを配設して該分割体１２ａ，１２ｂを蓋するように被せてボルト１５，１６で固定すれば組立が完了する。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る揺動回転形減速機は、減速機本体に回転自在に支持される入力軸と、該入力軸によって回転される円盤体であって当該入力軸の軸芯に対して傾斜した軸芯を有する傾斜軸の回りに回転される傾斜円盤体と、該傾斜円盤体によって前記傾斜軸の回りに自転されると共に前記入力軸に対して公転される揺動円盤体と、該揺動円盤体と噛み合って当該揺動円盤体を減速させると共に前記減速機本体に固定される固定円盤体と、前記揺動円盤体と噛み合うとともに前記減速機本体に回転自在に支持される出力円盤体とでなる減速機において、前記固定円盤体又は出力円盤体と噛み合う前記揺動円盤体との噛み合い部分のうち少なくとも一方の揺動円盤体との噛み合い部分が、揺動円盤体の半径方向に保持され回転自在に配設された球体と、該球体が当接して転動すると共に当該球体の軌跡に沿って前記固定円盤体と出力円盤体とに刻設された溝とによって構成されており、前記揺動円盤体における減速側の球体の中心軌跡と出力側の球体の中心軌跡とが、入力軸の軸芯と傾斜軸の軸芯との交点に対して対称にされているので、バックラッシや歯の干渉の無い揺動回転形減速機が実現されるという優れた効果を奏するものである。
【００２３】
また、揺動円盤体における減速側の球体の中心軌跡と出力側の球体の中心軌跡とが、入力軸の軸芯と傾斜軸の軸芯との交点に対して対称にされているので、固定円盤体と出力円盤体との形成が容易となるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る揺動回転形減速機の縦断面図である。
【図２】同本発明に係る揺動回転形減速機の減速側の球体の中心軌跡を示す説明図である。
【図３】同本発明に係る揺動回転形減速機における、傾斜角度αと減速側の歯数との関係を示す特性曲線図である。
【図４】同本発明に係る揺動回転形減速機の出力側の球体の中心軌跡を示す説明図である。
【図５】同本発明に係る揺動回転形減速機の出力円盤体における溝の軌跡を示す説明図である。
【図６】同本発明に係る揺動回転形減速機における出力側のボール（球体）の位置を示す説明図である。
【図７】従来例（従来例▲１▼）に係る揺動回転形減速機の正面図である。
【図８】従来例（従来例▲２▼）に係る揺動回転形減速機の正面図である。
【符号の説明】
１ 揺動回転形減速機、２ 減速機本体、３ａ 減速側の球体、
３ｂ 出力側の球体、１０ 入力軸、１０ａ 軸芯、１１ 傾斜円盤体、
１１ａ 軸芯、１２ 揺動円盤体、１２ａ，１２ｂ 分割体、
１２ｃ，１２ｄ 球体収納部、１３ 固定円盤体、１３ａ 内周壁面、
１３ｂ 溝、１４ 出力円盤体、１４ａ 内周壁面、１４ｂ 溝、
１５，１６ ボルト。
Claims (1)
- 減速機本体に回転自在に支持される入力軸と、
該入力軸によって回転される円盤体であって当該入力軸の軸芯に対して傾斜した軸芯を有する傾斜軸の回りに回転される傾斜円盤体と、
該傾斜円盤体によって前記傾斜軸の回りに自転されると共に前記入力軸に対して公転される揺動円盤体と、
該揺動円盤体と噛み合って当該揺動円盤体を減速させると共に前記減速機本体に固定される固定円盤体と、
前記揺動円盤体と噛み合うとともに前記減速機本体に回転自在に支持される出力円盤体とでなる減速機において、
前記固定円盤体又は出力円盤体と噛み合う前記揺動円盤体との噛み合い部分のうち少なくとも一方の揺動円盤体との噛み合い部分が、揺動円盤体の半径方向に保持され回転自在に配設された球体と、該球体が当接して転動すると共に当該球体の軌跡に沿って前記固定円盤体と出力円盤体とに刻設された溝とによって構成されており、
前記揺動円盤体における減速側の球体の中心軌跡と出力側の球体の中心軌跡とが、入力軸の軸芯と傾斜軸の軸芯との交点に対して対称にされていること、
を特徴とする揺動回転形減速機。
Priority Applications (1)
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| JP2000170601A JP3728182B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 揺動回転形減速機 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2000170601A JP3728182B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 揺動回転形減速機 |
Publications (2)
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| JP2000170601A Expired - Lifetime JP3728182B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 揺動回転形減速機 |
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