JP5248378B2 - Reduction gear and reduction gear manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、減速装置及び減速装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a reduction gear and a method of manufacturing the reduction gear.
例えば、高精度のバリ取り装置のような用途においては、バックラッシがないだけでなく、工具がワーク側からの反力に打ち勝って正しい寸法にバリをとることができるだけの「剛性」が減速装置側に必要とされる。 For example, in applications such as high-precision deburring devices, not only there is no backlash, but the “rigidity” that allows the tool to overcome the reaction force from the workpiece side and deburr to the correct dimensions is on the reduction gear side. Is needed to.
特許文献1においては、いわゆる内接噛合遊星歯車機構を採用した2つの減速機を用意し、各減速機全体を正転用または逆転用に用いるように構成した減速装置が開示されている。この減速装置では、第1、第2減速機の第1、第2クランク体を互いに連結し、該第1、第2クランク体を支持する第1、第2支持体または第1、第2内歯車を互いに固定する。その上で、第1、第2内歯車又は第1、第2支持体を相対的に逆方向に回動させた状態で(プリロードを与えた状態で)、第1、第2内歯車又は第1、第2支持体を互いに固定するようにしている。
特許文献2では、カップリングを利用して2つの減速機を正転用または逆転用に用いるように構成した減速装置を開示している。この減速装置では、一方の減速機の入力軸を当該減速機の外部にまで延在させ、この延在させた部分において他方の減速機の入力軸を初期トルク(プリロード)を付加した状態で連結する。2つの入力軸間に初期トルクを与えるときは、一方の入力軸を前記カップリングによって回転しないように固定し、他方の入力軸をトルクレンチにより一定のトルクで回動させる。そして、回動させた位置でシュパンリングを用いて2つの入力軸を押さえ込んで固定する。モータの出力は、その後に解放したカップリングを介して2つの減速機の入力軸に同期して伝達される。 Patent Document 2 discloses a reduction gear configured to use two reduction gears for forward rotation or reverse rotation using a coupling. In this speed reducer, the input shaft of one speed reducer is extended to the outside of the speed reducer, and the input shaft of the other speed reducer is connected to the extended portion with initial torque (preload) applied. To do. When applying an initial torque between two input shafts, one input shaft is fixed so as not to rotate by the coupling, and the other input shaft is rotated with a constant torque by a torque wrench. Then, the two input shafts are pressed and fixed using the spun ring at the rotated position. The output of the motor is transmitted in synchronization with the input shafts of the two reduction gears through the coupling released thereafter.
しかしながら、前記特許文献1において開示されている減速装置は、第1、第2減速機の外周囲から、ケーシングである各内歯車または出力軸である第1、第2支持体との間にプリロードを与える構成であった。したがって、プリロードに必要なトルクが大きく、且つ、該プリロードによって内歯車と第1、第2支持体が動き得る範囲が狭かった。このため、プリロードを与えた上で第1、第2内歯車又は第1、第2支持体を互いに固定するのが現実には困難であった。
However, the reduction gear disclosed in
実際、特許文献1では、この構成によりバックラッシを0.5度から0.3度程度にまで抑えることができると謳われており、低減できるバックラッシは大きくはなかった(特許文献1、段落0014)。
Actually, in
一方、特許文献2にて開示された技術は、2つの減速機の入力軸同士をカップリングの位置まで延在させていたため、入力軸の軸長が長くならざるを得ず、剛性を高く維持できないという不具合があった。そのため、バリ取り作業などで外部からアームに負荷が加わった際に容易に入力軸が捩れてしまい、結果としてワークの加工精度も低下してしまうという問題があった。 On the other hand, since the technique disclosed in Patent Document 2 extends the input shafts of the two reduction gears to the coupling position, the shaft length of the input shafts must be increased, and the rigidity is maintained high. There was a bug that it was not possible. For this reason, when a load is applied to the arm from the outside during deburring work or the like, the input shaft is easily twisted, resulting in a problem that the machining accuracy of the workpiece is also lowered.
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、バックラッシの低減作業を容易化することによってバックラッシを確実に低減すると共に、装置全体の剛性を高く維持することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem. By facilitating the backlash reduction work, the backlash is surely reduced and the rigidity of the entire apparatus is maintained high. That is the issue.
本発明は、第1入力軸、第1出力軸、及び第1固定軸を有し、前記第1入力軸の回転を減速して前記第1出力軸に伝達する減速機構を備えた第1減速機と、第2入力軸、第2出力軸、及び第2固定軸を有し、前記第2入力軸の回転を減速して前記第2出力軸に伝達する減速機構を備えた第2減速機と、を備え、前記第1固定軸と前記第2固定軸とが連結されると共に、前記第1出力軸と第2出力軸とが一体回転可能に連結され、且つ、前記第1入力軸と第2入力軸とが、回転方向において互いに逆方向にプリロードを与えられた状態で、前記第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置において一体回転可能に連結された構成とすることにより、上記課題を解決した。 The present invention has a first input shaft, a first output shaft, and the first to have a fixed shaft, a first reduction gear having a speed reduction mechanism for transmitting to the first output shaft and reducing the rotational speed of the first input shaft machine and the second input shaft, a second output shaft, and the second have a fixed shaft, a second reduction gear having a speed reduction mechanism for transmitting to the second output shaft and reducing the rotational speed of the second input shaft And the first fixed shaft and the second fixed shaft are coupled, the first output shaft and the second output shaft are coupled so as to be integrally rotatable, and the first input shaft In a state where the second input shaft and the second input shaft are preloaded in directions opposite to each other in the rotational direction, the first and second output shafts or the first and second fixed shafts are integrally rotated at positions inside the axial ends. The above-described problems have been solved by adopting a configuration in which the connections are possible.
本発明では、第1、第2減速機の第1、第2入力軸が、互いに逆方向にプリロードを掛けられた状態で、第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置において連結される。入力軸に対してプリロードを掛けるため、該プリロードは小さくてよく、且つ、2つの入力軸が相対的に動ける範囲も大きい。しかも2つの入力軸が第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置で連結されるため、構造上、各入力軸の外径を大きく確保し易く、回転系の剛性を非常に高く維持することができる。 In the present invention, the first and second output shafts or the shafts of the first and second fixed shafts in a state where the first and second input shafts of the first and second speed reducers are preloaded in opposite directions. They are connected at a position inside the direction end. Since the preload is applied to the input shaft, the preload may be small and the range in which the two input shafts can move relatively is large. In addition, since the two input shafts are connected at positions inside the axial ends of the first and second output shafts or the first and second fixed shafts, it is easy to ensure a large outer diameter of each input shaft due to the structure. The rigidity of the rotating system can be kept very high.
なお、第1、第2減速機の第1、第2ケーシングが(減速機外部の)固定部に固定されるときは、該第1、第2ケーシングが第1、第2固定軸ということになる。第1、第2ケーシングが回転するとき(いわゆる枠回転減速機のとき)は、第1、第2ケーシングが第1、第2出力軸ということになる。いずれの場合でも第1、第2入力軸は、第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置において連結される。 When the first and second casings of the first and second reduction gears are fixed to the fixing portion (outside the reduction gear), the first and second casings are referred to as the first and second fixed shafts. Become. When the first and second casings rotate (so-called frame rotation speed reducers), the first and second casings are the first and second output shafts. In any case, the first and second input shafts are connected at positions inside the axial ends of the first and second output shafts or the first and second fixed shafts.
本発明は、入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する第1、第2減速機を並列に連結して用いる減速装置の製造方法において、前記第1、第2減速機の固定軸同士及び出力軸同士をそれぞれ連結する連結工程と、該連結された固定軸同士を固定する固定工程と、前記第1、第2減速機の入力軸同士を相対的に逆方向に回転させ、所定のプリロードを与える付勢工程と、該プリロードを与えた状態で、前記第1、第2減速機の第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置において、該第1、第2減速機の入力軸同士を連結する一体化工程と、を含むことを特徴とする減速装置の製造方法と捉えることもできる。 The present invention relates to a method of manufacturing a speed reducer in which the first and second speed reducers that reduce the rotation of the input shaft and transmit it to the output shaft are used in parallel, and the fixed shafts of the first and second speed reducers are connected to each other. and a connecting step of connecting the output shaft to each other, respectively, and fixing step of fixing the fixed axes which are the connecting rotate the first, the input axes of the second reduction gear relatively opposite directions, predetermined An urging step for applying a preload, and in a state in which the preload is applied , the first and second output shafts or the first and second fixed shafts of the first and second reduction gears are positioned at positions inside the axial ends of the first and second fixed shafts. And an integration step of connecting the input shafts of the first and second reduction gears.
本発明によれば、バックラッシの低減作業を容易化することによってバックラッシを確実に低減すると共に、減速装置全体の剛性を極めて高く維持することができる。 According to the present invention, the backlash can be reliably reduced by facilitating the backlash reduction operation, and the rigidity of the entire reduction gear can be maintained extremely high.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1は本発明の実施形態の一例に係る減速装置を示す断面図である。図2は図1の矢視II方向から見た側面図、図3は図1の矢視III 方向から見た側面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a reduction gear device according to an example of an embodiment of the present invention. 2 is a side view seen from the direction of arrow II in FIG. 1, and FIG. 3 is a side view seen from the direction of arrow III in FIG.
この減速装置10は、同一の減速機構をそれぞれ有する第1、第2減速機12、14を並列に連結したものである。先ず、第1、第2減速機12、14の概略構成から説明する。 The speed reduction device 10 includes first and second speed reducers 12 and 14 each having the same speed reduction mechanism and connected in parallel. First, the schematic configuration of the first and second reduction gears 12 and 14 will be described.
第1、第2減速機12、14の第1、第2入力軸16、18は、それぞれ3個の第1、第2偏心体20、22を有している。第1、第2偏心体20、22の外周には、第1、第2外歯歯車24、26がそれぞれ嵌合されている。第1、第2外歯歯車24、26は、第1、第2偏心体20、22の外周で揺動回転しながら第1、第2内歯歯車28、30に内接噛合している。
The first and
この減速装置10のケーシング(固定軸)44は、第1減速機12の第1ケーシング(第1固定軸)32(32A、32B)と、第2減速機14の第2ケーシング(第2固定軸)34と、第1、第2減速機12、14に兼用され第1ケーシングでもあり第2ケーシングでもある共通ケーシング33と、で構成されている。第1ケーシング32及び第2ケーシング34は、中央の共通ケーシング33を介して、ボルト46、48、50によって一体的に連結されている。なお、本発明においては、第1減速機の第1固定軸と第2減速機の第2固定軸は、結果として「互いに連結された構成」となってさえいればよく、具体的にどのような形状とされ、どのような部分で、どのように分割された(あるいは一体化された)部材から構成されているかについては、特に問題とされない。
The casing (fixed shaft) 44 of the speed reducer 10 includes a first casing (first fixed shaft) 32 (32A, 32B) of the first speed reducer 12 and a second casing (second fixed shaft) of the second speed reducer 14. ) 34 and a
この実施形態では、前記第1、第2内歯歯車28、30は、第1ケーシング32B、第2ケーシング34とそれぞれ一体化されている。第1、第2内歯歯車28、30の歯数は、第1、第2外歯歯車24、26の歯数よりも1だけ多く設定されている。
In this embodiment, the first and second
第1、第2内ピン36、38は、第1、第2外歯歯車24、26を貫通(遊嵌)しており、該第1、第2内ピン36、38と一体化された第1、第2出力フランジ(第1、第2出力軸)40、42側に第1、第2外歯歯車24、26の自転成分を出力可能である。
The first and second
第1減速機12の第1内ピン36、第1出力フランジ(第1出力軸)40、第2減速機14の第2対向出力フランジ54、第2内ピン38、及び第2出力フランジ(第2出力軸)42は、ボルト56、58を介して、あるいは圧入等により、全て一体回転可能に連結されて単一の出力系を構成している。このうち第2減速機14の第2対向出力フランジ54及び第2出力フランジ42は、それぞれ一対のテーパローラ軸受60、62によって支持されている。但し、第1減速機12の第1出力フランジ40は、独立した軸受によっては支持されていない。これは、第1、第2減速機12、14の双方の出力系をそれぞれ独立した軸受で支持しようとすると、連結の際に軸心のずれ(半径方向のばらつき)による組付け干渉が発生してしまうためである。
The first inner pin 36 of the first speed reducer 12, the first output flange (first output shaft) 40, the second opposing
第1減速機12の第1入力軸16と第2減速機14の第2入力軸18は、共に第1、第2中空部64、66を有する同軸のホローシャフトとされ、連結軸70を介して連結されている。
The first input shaft 16 of the first speed reducer 12 and the
第1入力軸16の中空部64の軸方向モータ側には、図示せぬモータのモータ軸を連結するためのキー溝16Aが形成されており、軸方向反モータ側には、前記連結軸70と噛合するための第1内スプライン16Bが形成されている。第1入力軸16の外周には、図2に示されるように平行なカット面16C、16Dが形成されている。このカット面16C、16Dをクランプして回転させることにより、第1減速機12にプリロードを掛けることができる。第1内スプライン16Bの歯数は、この実施形態では「40」に設定されている。この歯数(あるいは歯の大きさ)は、当該第1減速機12において丁度バックラッシがない状態から第1入力軸16を更に1歯分だけ捩ったときに、第1減速機12の定格トルクの40%程度のプリロードが掛かる大きさに設定されている。なお、符号16Eは第1入力軸16にキー溝16A及び第1内スプライン16Bを加工するときに使用される(工具及び加工粉の)逃げ穴である。
A key groove 16A for connecting a motor shaft of a motor (not shown) is formed on the axial motor side of the hollow portion 64 of the first input shaft 16, and the connecting
第2入力軸18の第2中空部66の軸方向モータ側には、第1入力軸16の第1内スプライン16Bと同一歯形、同一歯数(40)の第2内スプライン18Bが形成されている。第2入力軸18の外周にも、図3に示されるように平行なカット面18C、18Dが形成されている。このカット面18C、18Dをクランプして回転させることにより、第2減速機14にプリロードを掛けることができる。
A second
連結軸70には第1、第2内スプライン16B、18Bの双方と噛合する外スプライン70Bが形成されている。第1、第2入力軸16、18は、該連結軸70を介してプリロードの掛けられた状態で連結されている(後述)。第1、第2入力軸16、18の連結は、第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置で行われる。具体的には、第1、第2出力軸および第1、第2固定軸のうちで、軸方向端部が、より軸方向外側に位置するものの軸方向端部よりも内側位置で行われる。この実施形態では第2出力軸フランジ42の軸方向端部42S、第1ケーシング32の軸方向端部32Sが、当該軸方向端部に相当するので、これよりも内側(領域X1内)で行われる。このため、第1、第2入力軸16、18とも径d1、d2の大きな(剛性の高い)軸で構成することが可能となっている。なお、連結軸70は、段差部70Cでの係合及び止め輪72の嵌入により、第2入力軸18に対して軸方向に位置決めされている。
The
なお、第1、第2入力軸16、18は、互いにプリロードを掛けた上で、連結軸70にて連結する必要があるため、この実施形態では、第1、第2入力軸16、18をそれぞれ独立して玉軸受74、76、78、80にて支持している。第1、第2入力軸16、18の軸心のずれ(半径方向のばらつき)は、該玉軸受74、76、78、80の遊びによって吸収している。図の符号82は、第1、第2入力軸16、18の間に設けられ、減速装置10内の潤滑剤をシールするためのOリングである。
Since the first and
次に、特に第1、第2入力軸16、18の連結に関する説明を交えながら、本減速装置10の作用を説明する。
Next, the operation of the speed reducer 10 will be described with a description regarding the connection of the first and
第1、第2入力軸16、18を連結するには、該第1、第2入力軸16、18を(相対的に)逆方向にほぼ均等に捩ることによって行う。この捩りにより第1、第2出力フランジ40、42は荷重がバランスした位置で止まった状態となる。なお、例えば第1、第2入力軸16、18の双方を同時に捩れないときなどでは、減速装置10のケーシング44に対して第1、第2出力フランジ40、42(具体的にはこの内の第2出力フランジ42)を固定した上で、第1、第2入力軸16、18のいずれか一方を片方ずつ互いに逆方向に回転させるようにしてもよい。なお、この時点では、連結軸70は未だ組付けられていない。
The first and
第1、第2入力軸16、18の捩り(相対回転)は、第1入力軸16のカット面16C、16Dをクランプすると共に第2入力軸18のカット面18C、18Dをクランプし、該第1入力軸16と第2入力軸18とを回転方向において互いに逆方向に捩ることによって行う。第1入力軸16が例えば正転方向に捩られると第1減速機12が正転方向にバックラッシが詰められた状態となる。同様に、第2入力軸18が逆転方向に捩られることによって第2減速機14が逆転方向にバックラッシが詰められた状態となる。
The torsion (relative rotation) of the first and
プリロードの大きさは、具体的には、第1、第2減速機12、14の定格トルクの15%〜60%に相当する大きさとする。この実施形態では、前述したように、第1、第2内スプライン16B、18Bの歯数(歯の大きさ)が、当該第1、第2減速機12、14において丁度バックラッシがない状態から第1、第2入力軸16、18を更に1歯分だけ捩ったときに、第1、第2減速機12、14の定格トルクの40%程度のプリロードが掛かる大きさに設定してある。このため、もし、当初の第1、第2内スプライン16B、18Bの歯の重なりが僅かであったときは1回目に第1、第2内スプライン16B、18Bの歯が合うまで捩る。一方、当初から既に第1、第2内スプライン16B、18Bの歯がかなり重なっていたときは、2回目に第1、第2内スプライン16B、18Bの歯が合うまで捩る。これにより、(特に測定機等を用いることなく)「2歯未満」の回転(捩り)で第1、第2減速機12、14の定格トルクの15%〜60%に相当する大きさのプリロードを掛けることができる。
Specifically, the size of the preload is set to a size corresponding to 15% to 60% of the rated torque of the first and second speed reducers 12 and 14. In this embodiment, as described above, the number of teeth (the size of the teeth) of the first and second
そして、この状態で連結軸70を挿入し、該連結軸70の外スプライン70Bを第2内スプライン18B及び第1内スプライン16Bに順次噛合させる。連結軸70の挿入後は、止め輪72を嵌めて該連結軸70の軸方向の固定を行う。
In this state, the connecting
運転時において、例えばモータから正転方向の回転が第1入力軸16を介して入力されると、動力は正転方向にバックラッシの詰められた第1減速機12のみを介して伝達される。具体的には第1入力軸16が正転方向に回転すると、第1偏心体20を介して第1外歯歯車24が駆動(揺動)されて第1内歯歯車28に内接しながら揺動する。この動きにバックラッシは無い。この実施形態では、第1内歯歯車28が固定状態にあるため、第1内歯歯車28と第1外歯歯車24との「噛合位置」が順次第1入力軸16の回転と同じ方向にずれていき、この結果、第1外歯歯車24は第1内歯歯車28に対して第1入力軸16の回転方向と反対の方向にゆっくりと自転する。このとき、第1入力軸16と連結されている第2入力軸18を介して第2減速機14も全く同様の動きをするが、ハックラッシが逆方向に詰められているため、動力の伝達は行われない。
During operation, for example, when rotation in the forward direction is input from the motor via the first input shaft 16, power is transmitted only through the first speed reducer 12 packed with backlash in the forward direction. Specifically, when the first input shaft 16 rotates in the forward rotation direction, the first
一方、モータから逆転方向の回転が第1入力軸16を介して第2入力軸18に入力されると、今度は第2減速機14がバックラッシ無しで同様にして駆動され、第1減速機12は単に連れ廻るのみとなる。
On the other hand, when rotation in the reverse direction is input from the motor to the
この実施形態では、第1、第2減速機12、14の定格トルクの15%〜60%に相当する大きさのプリロードが掛けられるため、減速装置10は、正転、逆転のいずれの方向に回転する場合でも、多少の負荷変動に関わらず、常にバックラッシが無い運転が可能である。また、この実施形態では、第1、第2入力軸16、18を、第2出力軸フランジ42の軸方向端部42S及び第1ケーシング32の軸方向端部32Sよりも内側の位置(第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置:領域X1内)、即ち、実質的に減速装置10の内部で連結している。このため,該第1、第2入力軸16、18の外径d1、d2を太く維持でき、該第1、第2入力軸16、18を含め、第1、第2減速機12、14の剛性を極めて高く維持することができる。その結果、減速装置10全体として負荷に負けない極めて強力な駆動が可能である。
In this embodiment, since a preload having a magnitude corresponding to 15% to 60% of the rated torque of the first and second speed reducers 12 and 14 is applied, the speed reducer 10 is operated in either the forward direction or the reverse direction. Even when rotating, operation without backlash is always possible regardless of some load fluctuations. Further, in this embodiment, the first and
なお、プリロードが掛けられている場合、回転を始めても停止しても、プリロードは基本的には掛かったままとなる。しかし、本実施形態では、(第1、第2入力軸16、18の回転が単純に順次伝わるわけではない)内接噛合遊星歯車構造を採用している。この構造では、負荷がないときは回転を始めてもプリロードが掛かったままであるが、負荷が掛かると、プリロードが減少するという作用が得られる。これは、正確なメカニズムは不明であるが、負荷の掛かった外歯歯車が自身の自転方向の前方に隙間ができるような態様で弾性変形するため、プリロードによって引き起こされていた外歯歯車の弾性変形が相殺・解消するためと推定される。
When preload is applied, the preload basically remains applied even if the rotation is started or stopped. However, this embodiment employs an intermeshing planetary gear structure (the rotation of the first and
いずれにしてもこの作用は、換言するならば、「起動時(ある方向に回転を始めるとき)には、プリロードにより確実にバックラッシが詰められた状態であるが、回転を始めるとプリロードが減少して回転効率が高まり、停止して負荷が無くなると再びプリロードが掛かってバックラッシが自動的に詰められる。」という、定性的に極めてよい特性が得られることを意味する。実験に依れば、外部トルクが定格トルクまで掛かると、効率がほぼ単体のものに近くなり、プリロードによる負荷の影響が殆どなくなっていることが確認されている。 In any case, this action can be expressed in other words as follows: “When starting up (when starting to rotate in a certain direction), the backlash is reliably packed by preloading, but when starting rotating, the preloading decreases. This means that when the rotation efficiency is increased and the load is stopped and no load is applied, the preload is applied again, and the backlash is automatically reduced. ” According to experiments, it has been confirmed that when the external torque is applied up to the rated torque, the efficiency is close to that of a single unit, and the influence of the load due to the preload is almost eliminated.
上記実施形態においては、第1、第2入力軸16、18が共にホローシャフトとされ、その第1、第2中空部64、66に連結軸70が挿入されることによって、第1、第2入力軸16、18の固定が行われていた。しかしながら、本発明において第1、第2入力軸にプリロードをかけた状態で固定する方法は、この方法に限定されない。
In the above embodiment, the first and
図4、図5に本発明の他の実施形態の一例を示す。 4 and 5 show an example of another embodiment of the present invention.
この実施形態に係る減速装置81では、第1入力軸82が第1中空部84を有するホローシャフト、第2入力軸86が中実シャフトの例が示されている。第1入力軸82の第2入力軸側の端部は、閉塞壁90にて閉塞されている。該閉塞壁90には、複数の貫通孔90A〜90G(図4においてこのうち90A、90Dのみ図示)が等間隔に形成されている。一方、第2入力軸86の第1入力軸側の端面86には、図5に示されるように、該貫通孔90A〜90Gに対応して位相若干異ならせたボルト孔86A〜86Gが形成されている。この構成で、第1、第2入力軸82、86にプリロードを掛けた状態で、第2入力軸86のボルト孔86A〜86Gのうち、いずれか2以上のボルト孔に、第1入力軸82の中空部84側から貫通孔90A〜90Gのいずれかを介して、例えばボルト92、93をねじ込むようにする。これにより、第1、第2入力軸82、86に適切なプリロードをかけた状態で、該第1、第2入力軸82、86を連結することができる。
In the
その他の構成は、先の実施形態と同様であるため、図中で同一または同一の機能を有する部位に同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the previous embodiment, the same reference numerals are given to portions having the same or the same functions in the drawings, and redundant description is omitted.
図6に本発明の更に他の実施形態の一例を示す。 FIG. 6 shows an example of still another embodiment of the present invention.
この実施形態に係る減速装置91においても、第1入力軸92が中空部94を有するホローシャフト、第2入力軸96が中実シャフトとされている。第1入力軸92の第2入力軸側の端部は、閉塞壁100にて閉塞されている。但し、この例では、該閉塞壁100に、円形断面の傾斜面100Aが形成されている。一方、第2入力軸96の第1入力軸側の端面には突起部102が形成されている。突起部102の傾斜面102Aは第1入力軸92側の傾斜面100Aに対応している。突起部102の先端にはねじ部104が一体的に固定されている。この構成で、第1入力軸92の中空部94の側から該ねじ部104に螺合するナット106を締め込むことにより、第1入力軸96側の傾斜面100Aと第2入力軸96側の傾斜面102Aとを強固に摩擦締結させることができる。この構成では、プリロードを(先の実施形態のように段階的あるいは選択的にではなく)連続した任意の値に設定した上で第1、第2入力軸92、96を連結することができる。その他の構成は先の実施形態と同様である。
Also in the
なお、図4〜6の実施形態においては、第1入力軸のみが有底のホローシャフトで、第2入力軸は中実とされていた。しかし、これら図4〜6の実施形態の構成に係る第1、第2入力軸の連結構造にあっては、第2入力軸が第1入力軸と同様に有底のホローシャフト(第1入力軸側の端部に閉塞壁を有するホローシャフト)とされている場合であっても、同様に採用することができる。 4 to 6, only the first input shaft is a hollow shaft with a bottom, and the second input shaft is solid. However, in the connection structure of the first and second input shafts according to the configuration of the embodiment of FIGS. 4 to 6, the second input shaft is a bottomed hollow shaft (first input) as with the first input shaft. Even in the case of a hollow shaft having a blocking wall at the end on the shaft side, it can be similarly adopted.
図7に本発明の更に他の実施形態の一例を示す。 FIG. 7 shows an example of still another embodiment of the present invention.
この実施形態に係る減速装置105では、第1、第2減速機130、132は、完全に単体として同一である。第1、第2入力軸106、108は、双方とも単なる円形断面の中空部110、112を有するホローシャフトとされている。図示せぬモータ側からの動力は、第1プーリ114からベルト116によって第2プーリ118に伝達され、更に第2プーリ118とボルト連結(ボルト孔120のみ図示)された第1入力軸106に伝達される。
In the
この実施形態では、第1、第2入力軸106、108の連結は、摩擦締結具122を介して行われる。摩擦締結具122は、被拡張体124、拡張体126及び連結ボルト128(2個のみ図示)を備える。被拡張体124は、円形断面のすり鉢状の第1傾斜面124Aを備え、拡張体126は、これに対応する第2傾斜面126Aを備える。連結ボルト128により、被拡張体124と拡張体126とを軸方向に引き寄せると、互いの傾斜面124A、126Aがくさび効果を奏し、被拡張体124が半径方向外側に広げられる。これにより、第1、第2入力軸106、108の内周面106A、108Aと被拡張体124との間に強い押圧力(摩擦力)を発生させることができ、被拡張体124を介して第1、第2入力軸106、108を連結することができる。この実施形態においても、プリロードを(段階的或いは選択的な値にではなく)任意の値に設定することができる。
In this embodiment, the first and
なお、この実施形態においては、正逆回転の特性をより完全に揃えると共に減速装置105全体の剛性をさらに高めるために、第1減速機130の側においても第2減速機132と同様に、第1出力フランジ134、第1対向出力フランジ136を専用のテーパローラ軸受138、140にて支持している。前述したように、第1、第2減速機130、132のそれぞれの出力系を独立したテーパローラ軸受138、140で支持するようにすると、製造ばらつきによって軸心がずれたときに組付け干渉が生じるが、この実施形態では、第1減速機130の第1出力フランジ134と第2減速機132の第2対向出力フランジ142を、キー144を介して半径方向にフロートさせた態様で連結することにより、第1、第2減速機130、132の半径方向のばらつきを吸収するようにしている。なお、この実施形態では、オイルシール146〜153も、第1、第2減速機130、132でそれぞれ独自に配置されているため、第1、第2減速装置130、132は、独立した減速機として単体でも使用可能である。
In this embodiment, in order to make the forward / reverse rotation characteristics more completely uniform and further increase the rigidity of the
なお、第1、第2出力フランジ134、142の連結は、必ずしもキー連結でなくともよい。例えば、オルダム継手、大径のスプライン継手のような連結でも良く、要は第1、第2出力フランジ134、142の半径方向のずれを吸収可能な「フロート連結」とされていれば、同様な作用効果が得られる。
The connection between the first and
その他の構成は、第1、第2外歯歯車156、158の枚数が2枚とされていること等を除き、基本的に先の実施形態と同様である。
The other configuration is basically the same as that of the previous embodiment except that the number of first and second
以上複数例示したように、本発明においては、第1入力軸と第2入力軸は、要は、第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置にて連結される構成とされている限り、連結のための具体的な構成は特に限定されない。例えば、ホローシャフトの内部ではなく、外周側で固定してもよい。 As described above, in the present invention, in the present invention, the first input shaft and the second input shaft are basically positioned inside the first and second output shafts or the axial ends of the first and second fixed shafts. As long as it is set as the structure connected by (4), the specific structure for connection is not specifically limited. For example, you may fix on the outer peripheral side instead of the inside of a hollow shaft.
また、減速機構の構成についても、例示したような内接噛合遊星歯車構造を採用するとバックラッシの低減と効率の向上とを良好に両立させることができるという効果が得られるが、本発明においては、減速機構の構成についてもこの歯車構造のみに限定されるわけではなく、適宜の構造の減速機構を採用した場合においても、剛性が高く、且つバックラッシのない減速装置を得ることができる。例えば、単純遊星歯車機構のような減速機構が採用されていてもよく、また必ずしも入、出力軸が同軸でない減速機構(例えば平行軸歯車減速機構)であっても本発明を採用することができる。更に、上述した実施形態では、第1、第2ケーシングが固定される(第1、第2固定軸となる)減速機構が例示されていたが、本発明の第1、第2固定軸は、必ずしも第1、第2ケーシングである必要はない。例えば、第1、第2減速機の特定の部材(例えば第2出力フランジ42)が固定されて第1、第2固定軸を構成すると共に、第1、第2ケーシングが回転して第1、第2出力軸を構成する、いわゆる枠回転型の減速機構が採用されている場合であっても本発明を適用でき、同様な作用効果が得られる。 Further, regarding the configuration of the speed reduction mechanism, if an inscribed mesh planetary gear structure as illustrated is employed, the effect of being able to satisfactorily achieve both reduction in backlash and improvement in efficiency is obtained. The configuration of the speed reduction mechanism is not limited to this gear structure alone, and even when a speed reduction mechanism having an appropriate structure is employed, a speed reduction device having high rigidity and no backlash can be obtained. For example, a speed reduction mechanism such as a simple planetary gear mechanism may be employed, and the present invention can be employed even with a speed reduction mechanism (for example, a parallel shaft gear speed reduction mechanism) whose input and output shafts are not necessarily coaxial. . Furthermore, in the above-described embodiment, the speed reduction mechanism in which the first and second casings are fixed (becomes the first and second fixed shafts) is exemplified, but the first and second fixed shafts of the present invention are The first and second casings are not necessarily required. For example, a specific member (for example, the second output flange 42) of the first and second reduction gears is fixed to constitute the first and second fixed shafts, and the first and second casings are rotated to be the first, The present invention can be applied even when a so-called frame rotation type speed reduction mechanism that constitutes the second output shaft is employed, and similar effects can be obtained.
12、14…第1、第2減速機
16、18…第1、第2入力軸
32、34…第1、第2ケーシング
40、42…第1、第2出力フランジ(出力軸)
64、66…第1、第2中空部
70…連結軸
12, 14 ... first and second reduction gears 16, 18 ... first and
64, 66 ... 1st, 2nd
Claims (10)
第2入力軸、第2出力軸、及び第2固定軸を有し、前記第2入力軸の回転を減速して前記第2出力軸に伝達する減速機構を備えた第2減速機と、を備え、
前記第1固定軸と第2固定軸とが連結されると共に、
前記第1出力軸と第2出力軸とが一体回転可能に連結され、且つ、
前記第1入力軸と第2入力軸とが回転方向において互いに逆方向にプリロードを与えられた状態で、前記第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置において一体回転可能に連結された
ことを特徴とする減速装置。 The first input shaft, a first output shaft, and have a first fixed shaft, a first reduction gear having a speed reduction mechanism for transmitting by reducing the rotational speed of the first input shaft to the first output shaft,
The second input shaft, a second output shaft, and the second have a fixed shaft, a second reduction gear having a speed reduction mechanism for transmitting to the second output shaft and reducing the rotational speed of the second input shaft, a Prepared,
The first fixed shaft and the second fixed shaft are coupled,
The first output shaft and the second output shaft are coupled so as to be integrally rotatable; and
In a state where the first input shaft and the second input shaft are preloaded in directions opposite to each other in the rotation direction, the first and second output shafts or the axial ends of the first and second fixed shafts. A speed reducer characterized by being connected so as to be integrally rotatable at an inner position.
前記第1入力軸及び第2入力軸の少なくとも一方が、中空部を有するホローシャフトとされ、前記第1入力軸と第2入力軸がプリロードの掛けられた状態で、該中空部の内部で連結されている
ことを特徴とする減速装置。 In claim 1,
At least one of the first input shaft and the second input shaft is a hollow shaft having a hollow portion, and the first input shaft and the second input shaft are preloaded and connected inside the hollow portion. A speed reducer characterized by that.
前記ホローシャフトの他方の入力軸側の端部が閉塞壁にて閉塞されると共に該閉塞壁に2以上の貫通孔が形成され、
前記他方の入力軸のホローシャフト側の端面に、該貫通孔に対応する位相の異なる複数組のボルト孔が形成されており、
前記他方の入力軸の複数組のボルト孔のうちのいずれかの組のボルト孔に、前記ホローシャフトの中空部から前記貫通孔を介してボルトがねじ込まれることにより、前記第1、第2入力軸がプリロードの掛けられた状態で連結されている
ことを特徴とする減速装置。 In claim 2,
The other end of the hollow shaft on the input shaft side is closed with a blocking wall and two or more through holes are formed in the blocking wall,
A plurality of sets of bolt holes with different phases corresponding to the through holes are formed on the end surface of the other input shaft on the hollow shaft side,
When the bolt is screwed into the bolt hole of any one of the plurality of bolt holes of the other input shaft from the hollow portion of the hollow shaft through the through hole, the first and second inputs A speed reducer characterized in that the shafts are connected in a preloaded state.
前記ホローシャフトの他方の入力軸側の端部が閉塞壁にて閉塞されると共に該閉塞壁に断面円形の第1傾斜面が形成され、
前記他方の入力軸のホローシャフト側の端面に、第1傾斜面と摩擦締結可能な第2傾斜面が形成された
ことを特徴とする減速装置。 In claim 2,
The other input shaft side end of the hollow shaft is closed with a blocking wall, and a first inclined surface having a circular cross section is formed on the blocking wall,
A speed reducer characterized in that a second inclined surface capable of friction fastening with the first inclined surface is formed on an end surface of the other input shaft on the hollow shaft side.
前記第1、第2入力軸の双方がホローシャフトで構成されると共にそれぞれの中空部に摩擦当接可能な摩擦締結具を挿入し、該摩擦締結具を介して第1、第2入力軸を摩擦連結した
ことを特徴とする減速装置。 In claim 2,
Both the first and second input shafts are constituted by hollow shafts, and friction fasteners that can be brought into frictional contact with the respective hollow portions are inserted, and the first and second input shafts are inserted through the friction fasteners. Reducer characterized by frictional connection.
前記第1、第2入力軸の双方がホローシャフトで構成されると共にそれぞれの中空部に第1、第2内スプラインが形成され、
該第1、第2内スプラインの双方と噛合する外スプラインの形成された連結軸を介して、前記第1、第2入力軸がプリロードの掛けられた状態で連結されている
ことを特徴とする減速装置。 In claim 2,
Both the first and second input shafts are constituted by hollow shafts, and first and second inner splines are formed in the hollow portions,
The first and second input shafts are connected in a preloaded state via a connecting shaft formed with an outer spline that meshes with both the first and second inner splines. Reducer.
前記第1、第2入力軸の内スプラインが、前記第1入力軸と第2入力軸にプリロードが掛けられた結果、2歯未満分だけ回転させてプリロードを掛けたときに、該第1、第2減速機の定格トルクの15%〜60%に相当する負荷が発生するような歯数を備える
ことを特徴とする減速装置。 In claim 6,
When the inner splines of the first and second input shafts are preloaded on the first input shaft and the second input shaft as a result of being rotated by less than two teeth and preloaded, A reduction gear comprising a number of teeth that generates a load corresponding to 15% to 60% of the rated torque of the second reduction gear.
前記第1、第2減速機の固定軸同士及び出力軸同士をそれぞれ連結する連結工程と、
該連結された固定軸同士を固定する固定工程と、
前記第1、第2減速機の入力軸同士を相対的に逆方向に回転させ、所定のプリロードを与える付勢工程と、
該プリロードを与えた状態で、前記第1、第2減速機の第1、第2出力軸または第1、第2固定軸の軸方向端部よりも内側位置において、該第1、第2減速機の入力軸同士を連結する一体化工程と、
を含むことを特徴とする減速装置の製造方法。 In the manufacturing method of the reduction gear, the first and second reduction gears that reduce the rotation of the input shaft and transmit it to the output shaft are connected in parallel.
A connecting step of connecting the fixed shafts and the output shafts of the first and second reduction gears;
A fixing step of fixing the connected fixed shafts;
An urging step of rotating the input shafts of the first and second reduction gears relatively in opposite directions to give a predetermined preload;
In a state where the preload is applied, the first and second reduction gears are located at positions inside the axial ends of the first and second output shafts or the first and second fixed shafts of the first and second reduction gears. An integration process for connecting the input shafts of the machine,
The manufacturing method of the speed reducer characterized by including.
前記第1、第2減速機の入力軸がそれぞれ内スプラインを有するホローシャフトとされ、
前記付勢工程にて、それぞれの内スプラインの歯が軸方向に一致する位置までプリロードを掛け、
前記一体化工程にて、該プリロードが掛かった状態で前記第1、第2減速機の内スプラインの双方と噛合する外スプラインを有する連結軸を、該歯の一致した第1、第2減速機の内スプラインに噛合させる
ことを特徴とする減速装置の製造方法。 In claim 8,
The input shafts of the first and second reduction gears are hollow shafts each having an inner spline,
In the biasing step, preload is applied to the position where the teeth of each inner spline coincide with the axial direction,
In the integration step, the connecting shafts having outer splines meshing with both of the inner splines of the first and second reduction gears in the preloaded state are connected to the first and second reduction gears having the same teeth. A method of manufacturing a reduction gear, characterized by being engaged with an inner spline.
前記付勢工程において前記第1、第2減速機の定格トルクの15%〜60%に相当するプリロードを掛け、
前記一体化工程において、当該プリロードが掛かった状態で前記第1、第2減速機の入力軸同士を連結する
ことを特徴とする減速装置の製造方法。 In claim 8 or 9,
In the biasing step, a preload corresponding to 15% to 60% of the rated torque of the first and second reducers is applied,
In the integration step, the input shafts of the first and second speed reducers are connected in a state where the preload is applied. A method of manufacturing a speed reducer.
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