JP6277002B2 - Gears and inscribed planetary gears - Google Patents

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JP6277002B2 JP2014010308A JP2014010308A JP6277002B2 JP 6277002 B2 JP6277002 B2 JP 6277002B2 JP 2014010308 A JP2014010308 A JP 2014010308A JP 2014010308 A JP2014010308 A JP 2014010308A JP 6277002 B2 JP6277002 B2 JP 6277002B2
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本発明は、歯車および内接式遊星歯車装置に関し、更に詳細には、バックラッシュについて改善された歯車およびその歯車を用いられた内接式遊星歯車装置に関する。   The present invention relates to a gear and an inscribed planetary gear device, and more particularly to an improved gear for backlash and an inscribed planetary gear device using the gear.

バックラッシュについて改善された歯車として、ハブ部等よりなる歯車本体部と一連の歯部を有する円環状の周部との間に弾性部を設け、弾性部の歯たけ方向の弾性変形のもとに前記歯部を噛み合い相手の歯部に押し付ける構造のものや(例えば、特許文献1、2、3。これを従来例1と云う)、各歯部が歯厚方向に分割された高剛性部と弾性部との組み合わせによって構成され、前記弾性部の歯厚方向の弾性変形のもとに前記歯部を噛み合い相手の歯部に押し付ける構造のもの(例えば、特許文献4。これを従来例2と云う)が知られている。   As an improved gear for backlash, an elastic portion is provided between a gear body portion formed of a hub portion or the like and a ring-shaped peripheral portion having a series of tooth portions, and the elastic portion is subjected to elastic deformation in the toothing direction. Or a structure having a structure in which the tooth portion is engaged and pressed against the tooth portion of the mating partner (for example, Patent Documents 1, 2, and 3; this is referred to as Conventional Example 1), and each tooth portion is divided in the tooth thickness direction. And an elastic part, and has a structure in which the tooth part is engaged and pressed against the tooth part of the other party under the elastic deformation of the elastic part in the tooth thickness direction (for example, Patent Document 4). Is known).

特開平8−177987号公報JP-A-8-177987 特許第4585154号公報Japanese Patent No. 4585154 特開2003−74646号公報JP 2003-74646 A 特開2013−250272号公報JP 2013-250272 A

歯車の噛み合いは、実質的にトルク伝達を行う噛み合いの歯部が1歯であっても、それに隣接する遅れ側の歯部は噛み合いを進行し、進み側の歯部は噛み合いより外れようとしているので、一連の歯部が弾性部の弾性変形によって一括して変位すると、遅れ側と進み側の歯部の噛み合いに干渉が生じる虞がある。このため、従来例1では、弾性部が一連の歯部を一括して支持しているので、バックラッシュが解消されても、噛み合いに干渉が生じる虞がある。   As for the meshing of the gear, even if there is only one meshing tooth portion that substantially transmits torque, the delaying tooth portion adjacent to the meshing gear advances, and the leading tooth portion tends to be disengaged from the meshing. Therefore, when the series of tooth portions are collectively displaced by the elastic deformation of the elastic portion, there is a possibility that interference occurs in the meshing of the delay side and the advance side tooth portions. For this reason, in the prior art example 1, since the elastic portion collectively supports the series of tooth portions, there is a possibility that interference occurs in the meshing even if the backlash is eliminated.

従来例2の歯車は、歯部が歯厚方向に分割された高剛性部と弾性部との組み合わせによって構成されているため、弾性部の弾性変形によって歯形が変化し、歯形の形状が固定されないため、バックラッシュが解消されてもトルク伝達が安定しない。   Since the gear of Conventional Example 2 is composed of a combination of a highly rigid portion and an elastic portion whose tooth portions are divided in the tooth thickness direction, the tooth shape changes due to elastic deformation of the elastic portion, and the tooth shape is not fixed. Therefore, even if the backlash is eliminated, torque transmission is not stable.

また、ハイポサイクロイド型減速機として用いられるような内接式遊星歯車装置では、外歯歯車の歯数と内歯歯車の歯数の歯数差が小さく、外歯歯車の歯数が大きい程、大きい減速比が得られるが、歯数差が小さく、外歯歯車の歯数が大きい程、外歯歯車の外歯が内歯歯車の歯溝より抜き出る時に、外歯の歯先が内歯の歯先と干渉するトロコイド干渉を引き起こし易い。トロコイド干渉は、円滑なトルク伝達を阻害するのみならず、外歯歯車と内歯歯車とに損傷を与え、歯車の機械的寿命を縮める原因になる。   Further, in the internal planetary gear device used as a hypocycloid type reduction gear, the difference in the number of teeth of the external gear and the number of teeth of the internal gear is small, the larger the number of teeth of the external gear, A large reduction ratio can be obtained, but the smaller the difference in the number of teeth and the greater the number of teeth of the external gear, the more the external teeth add to the internal teeth when the external teeth of the external gear are extracted from the tooth spaces of the internal gear. It is easy to cause trochoid interference that interferes with the tooth tip of the tooth. Trochoid interference not only hinders smooth torque transmission, but also damages the external gear and the internal gear and shortens the mechanical life of the gear.

トロコイド干渉を避けるためには、噛み合い歯数を制限したり、歯たけを下げたりする必要があり、噛み合い歯数の低減による伝達トルクの低下や噛み合い面積の低減による伝達トルクの低下を招くことになる。   In order to avoid trochoidal interference, it is necessary to limit the number of meshing teeth or lower the tooth depth, leading to a decrease in transmission torque due to a reduction in the number of meshing teeth and a decrease in transmission torque due to a reduction in meshing area. Become.

本発明が解決しようとする課題は、歯車において、噛み合いに干渉を生じることなく、バックラッシュを解消し、併せて他の弊害を生じることなくトロコイド干渉を回避、緩和することである。   The problem to be solved by the present invention is to eliminate backlash without causing interference in the meshing of the gear, and to avoid and mitigate trochoidal interference without causing other adverse effects.

本発明による歯車は、歯車本体部(32)に複数個の歯部(30)を有する歯車(28)であって、前記歯部(30)が固定された歯形(30A)を形成しており、前記歯部(30)が歯部(30)ごとに個々に設けられた少なくとも歯たけ方向に弾性変形可能な弾性部(34、40、46、48)によって前記歯車本体部(32)に接続されている。弾性部(34、40、46、48)は、前記歯部(30)の歯厚方向に複数回折り返したジクザク形状あるいはメアンダ形状あるいは前記歯部(30)の歯厚方向に折り返した横転V字形状あるいは前記歯部(30)の歯厚方向に傾斜した片部等によって構成することができる。   The gear according to the present invention is a gear (28) having a plurality of teeth (30) in a gear body (32), and forms a tooth profile (30A) to which the teeth (30) are fixed. The tooth part (30) is connected to the gear body part (32) by an elastic part (34, 40, 46, 48) that is elastically deformable in at least the tooth direction provided for each tooth part (30). Has been. The elastic portion (34, 40, 46, 48) is a zigzag shape or meander shape that is folded back multiple times in the tooth thickness direction of the tooth portion (30), or a rollover V shape that is folded back in the tooth thickness direction of the tooth portion (30). It can be constituted by a shape or a piece of the tooth portion (30) inclined in the tooth thickness direction.

この構成によれば、噛合部における歯部(30)が、弾性部(34、40、46、48)の歯たけ方向の弾性変形によって、歯部(30)ごとに対応する噛み合い相手の歯部(22)に個々に押し付けられるので、噛合部における歯部(30)が、隣接する他の歯部(30)の噛合に影響を与えたり、与えられたりすることなく、対応する噛み合い相手の歯部(22)ごとの適正な噛合を保ってバックラッシュが解消される。また、弾性部(34、40、46、48)の弾性変形による歯部(30)の歯たけ方向の変位によってトロコイド干渉が回避、緩和される。   According to this structure, the tooth part (30) in the meshing part corresponds to each tooth part (30) corresponding to each tooth part (30) due to elastic deformation in the direction of toothing of the elastic part (34, 40, 46, 48). Since each of the tooth portions (30) in the meshing portion does not affect or give to the meshing of the other adjacent tooth portions (30), the tooth of the corresponding meshing partner is pressed. Backlash is eliminated while maintaining proper meshing for each part (22). Further, trochoidal interference is avoided and alleviated by the displacement of the tooth portion (30) in the toothpaste direction due to elastic deformation of the elastic portions (34, 40, 46, 48).

本発明による歯車は、好ましくは、更に前記各歯部(30)の歯厚方向の変位を個別に規制する変位規制部(36、42)が前記歯車本体部(32)に設けられている。   In the gear according to the present invention, preferably, a displacement restricting portion (36, 42) for individually restricting the displacement in the tooth thickness direction of each tooth portion (30) is provided in the gear main body portion (32).

この構成によれば、歯部(30)の歯厚方向の変位が制限されることになり、噛み合い歯車において相対的な回転位相に大きいずれを生じることがない。   According to this configuration, the displacement of the tooth portion (30) in the tooth thickness direction is limited, and the relative rotational phase of the meshing gear is not greatly increased.

本発明による歯車は、好ましくは、更に、前記各歯部(30)の歯厚方向の変位をゼロに規制する変位規制部(36)が前記歯車本体部(32)に設けられている。   In the gear according to the present invention, preferably, a displacement restricting portion (36) for restricting the displacement in the tooth thickness direction of each tooth portion (30) to zero is provided in the gear main body portion (32).

この構成によれば、変位規制部36の存在によって歯部(30)が歯厚方向には変位しないから、噛み合い歯車の相対的な回転位相にずれを生じることがない。   According to this configuration, since the tooth portion (30) is not displaced in the tooth thickness direction due to the presence of the displacement restricting portion 36, the relative rotational phase of the meshing gear does not shift.

本発明による歯車は、好ましくは、前記歯車本体部(32)と前記弾性部(34、40、46、48)と前記歯部(30)とが一つの素材より一体形成されている。   In the gear according to the present invention, preferably, the gear main body portion (32), the elastic portion (34, 40, 46, 48) and the tooth portion (30) are integrally formed from one material.

この構成によれば、歯車の部品点数が増加することがなく、高い機械的強度も得られる。   According to this configuration, the number of parts of the gear does not increase and high mechanical strength can be obtained.

本発明による内接式遊星歯車装置は、入力軸(10)と、前記入力軸(10)に偏心して回転可能に取り付けられ、外周部に外歯(22)を有する外歯歯車(20)と前記入力軸(10)と同心に配置され、内周部に前記外歯歯車(20)の偏心側においてのみ前記外歯(22)と噛合する内歯(30)を有する内歯歯車(28)とを有する内接式遊星歯車装置であって、前記内歯歯車(20)あるいは前記外歯歯車(28)が上述の発明による歯車によって構成されている。   An inscribed planetary gear device according to the present invention includes an input shaft (10), an external gear (20) eccentrically attached to the input shaft (10) and rotatably attached to the outer peripheral portion (22). An internal gear (28) which is arranged concentrically with the input shaft (10) and has internal teeth (30) which mesh with the external teeth (22) only on the eccentric side of the external gear (20) on the inner periphery. The internal gear (20) or the external gear (28) is constituted by the gear according to the invention described above.

この構成によれば、弾性部(34、40、46、48)の弾性変形による歯部(30)の歯たけ方向の変位によってトロコイド干渉が回避、緩和されるので、トロコイド干渉を避けるための方策を取ることなく、外歯歯車(20)の歯数(Za)と内歯歯車(28)の歯数(Zb)の歯数差を小さくできると共に、外歯歯車(20)の歯数(Za)を大きくすることができ、大きい減速比の内接式遊星歯車装置が得られる。   According to this configuration, trochoidal interference is avoided and alleviated by displacement in the tooth direction of the tooth portion (30) due to elastic deformation of the elastic portions (34, 40, 46, 48), so a measure for avoiding trochoidal interference Without reducing the number of teeth between the number of teeth (Za) of the external gear (20) and the number of teeth (Zb) of the internal gear (28), and the number of teeth (Za) of the external gear (20). ) Can be increased, and an inscribed planetary gear device having a large reduction ratio can be obtained.

本発明による歯車によれば、噛合部における歯部が弾性部の歯たけ方向の弾性変形によって、歯部ごとに対応する噛み合い相手の歯部に個々に押し付けられるので、噛合部における歯部が、隣接する他の歯部の噛合に影響を与えたり、与えられたりすることなく、対応する噛み合い相手の歯部ごとの適正な噛合を保ってバックラッシュが解消される。また、弾性部の弾性変形による歯部の歯たけ方向の変位によってトロコイド干渉が回避、緩和される。   According to the gear according to the present invention, the tooth portion in the meshing portion is individually pressed against the tooth portion of the meshing counterpart corresponding to each tooth portion due to elastic deformation in the direction of toothing of the elastic portion. Backlash is eliminated by maintaining proper meshing for each of the teeth of the corresponding mating counterpart without affecting or being given to the meshing of other adjacent teeth. Further, the trochoidal interference is avoided and alleviated by the displacement of the tooth portion in the direction of the toothpaste due to the elastic deformation of the elastic portion.

本発明による歯車および内接式遊星歯車装置の実施形態1を示す要部の正面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The front view of the principal part which shows Embodiment 1 of the gearwheel by this invention, and an internal planetary gear apparatus. 実施形態1による歯車および内接式遊星歯車装置の縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of a gear and an inscribed planetary gear device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1による歯車の要部の拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the gear according to the first embodiment. 本発明による歯車による実施形態2の要部の拡大断面図。The expanded sectional view of the principal part of Embodiment 2 by the gearwheel by this invention. 本発明による歯車による実施形態3の要部の拡大断面図。The expanded sectional view of the principal part of Embodiment 3 by the gearwheel by this invention. 実施形態3による歯車の変形例の要部の拡大断面図。The expanded sectional view of the principal part of the modification of the gearwheel by Embodiment 3. FIG. 本発明による歯車による実施形態4の要部の拡大断面図。The expanded sectional view of the principal part of Embodiment 4 by the gearwheel by this invention. 本発明による歯車による実施形態5の要部の拡大断面図。The expanded sectional view of the principal part of Embodiment 5 by the gearwheel by this invention.

以下に、本発明による歯車および内接式遊星歯車装置(ハイポサイクロイド型減速機)の実施形態1を、図1〜図3を参照して説明する。   Embodiment 1 of a gear and an inscribed planetary gear device (hypocycloid speed reducer) according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

サイクロイド減速機は軸線方向に離れた2個のボール軸受12によって自身の中心軸線周りに回転可能に設けられた入力軸(入力部材)10を有する。入力軸10の周方向の一箇所には凹部10Aが形成されている。凹部10Aには偏心ブロック14と楔部材16とが設けられている。   The cycloid speed reducer has an input shaft (input member) 10 that is rotatably provided around its own central axis by two ball bearings 12 that are separated in the axial direction. A recess 10 </ b> A is formed at one place in the circumferential direction of the input shaft 10. An eccentric block 14 and a wedge member 16 are provided in the recess 10A.

入力軸10の外周部には偏心ブロック14と楔部材16とによってボール軸受18が入力軸10に対して径方向の一方の側に偏心して配置されている。偏心ブロック14は、当該偏心ブロック14と入力軸10の外周部との間に打ち込まれた楔部材16によってインナレース18Aの内周部に圧接されており、このことにより、ボール軸受18のインナレース18Aは入力軸10の外周部に偏心状態で固定される。   A ball bearing 18 is eccentrically arranged on one side in the radial direction with respect to the input shaft 10 by an eccentric block 14 and a wedge member 16 on the outer peripheral portion of the input shaft 10. The eccentric block 14 is pressed against the inner peripheral portion of the inner race 18 </ b> A by a wedge member 16 driven between the eccentric block 14 and the outer peripheral portion of the input shaft 10, and thereby the inner race of the ball bearing 18. 18A is fixed to the outer periphery of the input shaft 10 in an eccentric state.

ボール軸受18のアウタレース18Bの外周部には外歯歯車(遊星歯車)20が固定されている。これにより、外歯歯車20は、入力軸10に対して偏心して配置され、入力軸10に対して偏心した位置にある自身の中心軸線周りに回転可能である。外歯歯車20の外周部には一連の外歯(歯部)22が形成されている。外歯歯車20にはオルダム継手24によって出力部材26が接続されている。出力部材26は、入力軸10と同心の配置であり、一方の2個のボール軸受12によって回転可能に支持されている。   An external gear (planetary gear) 20 is fixed to the outer peripheral portion of the outer race 18 </ b> B of the ball bearing 18. As a result, the external gear 20 is arranged eccentrically with respect to the input shaft 10 and is rotatable around its own central axis at a position eccentric with respect to the input shaft 10. A series of external teeth (tooth portions) 22 are formed on the outer peripheral portion of the external gear 20. An output member 26 is connected to the external gear 20 by an Oldham coupling 24. The output member 26 is arranged concentrically with the input shaft 10 and is rotatably supported by one of the two ball bearings 12.

外歯歯車20の外周側には、内周部に一連の内歯(歯部)30を有する円環状の内歯歯車(太陽歯車)28が配置されている。内歯歯車28は入力軸10と同心に配置されている。これにより、内歯歯車28は外歯歯車20に対しては偏心して配置される。内歯歯車28と外歯歯車20との偏心量は、外歯22と内歯30との噛み合い歯たけより大きいことにより、外歯22と内歯30とは偏心側においてのみ噛合する。   An annular internal gear (sun gear) 28 having a series of internal teeth (tooth portions) 30 on the inner peripheral portion is disposed on the outer peripheral side of the external gear 20. The internal gear 28 is disposed concentrically with the input shaft 10. As a result, the internal gear 28 is arranged eccentrically with respect to the external gear 20. Since the amount of eccentricity between the internal gear 28 and the external gear 20 is larger than the meshing teeth of the external teeth 22 and the internal teeth 30, the external teeth 22 and the internal teeth 30 mesh only on the eccentric side.

この内接式遊星歯車装置では、内歯歯車28が不図示の固定部材に固定された状態で入力軸10が回転すると、外歯22と内歯30との噛合のもとに、外歯歯車20が自身の中心軸線周りに自転しつつ入力軸10の中心軸線周りに公転し、出力部材26が入力軸10の回転速度に対して減速されて回転する減速作用が得られる。この内接式遊星歯車装置の減速比Rは、外歯歯車20の歯数をZa、内歯歯車28の歯数をZbとすると、下式で表される。   In this internal planetary gear device, when the input shaft 10 rotates while the internal gear 28 is fixed to a fixing member (not shown), the external gear is engaged with the external teeth 22 and the internal teeth 30. 20 is revolved around the central axis of the input shaft 10 while rotating around its own central axis, and the output member 26 is decelerated with respect to the rotational speed of the input shaft 10 to obtain a decelerating action. The reduction ratio R of the internal planetary gear device is expressed by the following equation, where Za is the number of teeth of the external gear 20 and Zb is the number of teeth of the internal gear 28.

R=Za/(Za−Zb)   R = Za / (Za-Zb)

従って、外歯歯車20の歯数Zaと内歯歯車28の歯数Zbの歯数差が小さく(最小=1)、外歯歯車20の歯数Zaが大きい程、大きい減速比Rが得られる。   Accordingly, the smaller the tooth number difference between the number of teeth Za of the external gear 20 and the number of teeth Zb of the internal gear 28 (minimum = 1) and the larger the number of teeth Za of the external gear 20, the greater the reduction ratio R is obtained. .

次に、内歯歯車28の詳細について説明する。内歯歯車28は円環形状の剛体による歯車本体部32を有している。内歯30は、形状を変化しない固定された歯形部30Aと、歯形部30Aの歯元側に一体に形成された矩形部30Bとを剛固な構造体として有している。ここで、剛体および剛固な構造体とは、通常の使用下では、実質的な弾性変形を生じない剛体を指す。   Next, details of the internal gear 28 will be described. The internal gear 28 has a gear main body 32 made of an annular rigid body. The internal tooth 30 has a fixed tooth shape portion 30A that does not change its shape and a rectangular portion 30B that is integrally formed on the tooth base side of the tooth shape portion 30A as a rigid structure. Here, the rigid body and the rigid structure refer to a rigid body that does not substantially undergo elastic deformation under normal use.

内歯30は、矩形部30Bを、内歯30ごとに個々に設けられた弾性部34によって歯車本体部32に接続されている。弾性部34は、歯車本体部32より内歯歯車28の径方向内方に延出した片持ち梁で、内歯30の歯厚方向に複数回折り返したジクザク形状に構成されて歯たけ方向と歯厚方向とに弾性変形可能であり、先端に内歯30を一体に有する。   The internal teeth 30 are connected to the gear main body 32 by the elastic portions 34 provided for the rectangular portions 30 </ b> B for each of the internal teeth 30. The elastic portion 34 is a cantilever beam extending radially inward of the internal gear 28 from the gear body portion 32, and is configured in a zigzag shape that is folded back multiple times in the tooth thickness direction of the internal teeth 30, so It is elastically deformable in the tooth thickness direction, and has an internal tooth 30 integrally at the tip.

内歯30が歯厚方向に隣接する両側には歯車本体部32より内歯歯車28の径方向内方に延出した直線形状の変位規制部36が形成されている。つまり、内歯30および弾性部34と変位規制部36とが歯車本体部32の円周方向に間隙38をおいて交互に形成されている。   On both sides of the internal teeth 30 adjacent to each other in the tooth thickness direction, linear displacement regulating portions 36 extending from the gear main body portion 32 inward in the radial direction of the internal gear 28 are formed. That is, the internal teeth 30 and the elastic portions 34 and the displacement restricting portions 36 are alternately formed with a gap 38 in the circumferential direction of the gear main body portion 32.

変位規制部36は、弾性部34より弾性変形し難い剛体、好ましくは、通常の使用下では、実質的な弾性変形を生じない剛体であり、内歯30の歯厚方向の変位を間隙38の範囲内に内歯30ごとに個別に規制する。この規制は、矩形部30Bの歯厚方向の側面が対向する変位規制部36の側面に当接することにより行われ、弾性部34の歯厚方向の弾性変形を制限する。   The displacement restricting portion 36 is a rigid body that is less likely to be elastically deformed than the elastic portion 34, preferably a rigid body that does not substantially undergo elastic deformation under normal use, and the displacement of the internal teeth 30 in the tooth thickness direction is reduced in the gap 38. Each internal tooth 30 is individually regulated within the range. This restriction is performed by the side surface of the rectangular portion 30 </ b> B in the tooth thickness direction coming into contact with the opposite side surface of the displacement restricting portion 36 and restricts the elastic deformation of the elastic portion 34 in the tooth thickness direction.

内歯歯車28は、プレス成形、レーザ加工等によって、歯車本体部32と弾性部34と内歯30と変位規制部36とを一つの素材より一体形成したものである。これにより、内歯歯車28の部品点数が増加することがなく、高い機械的強度も得られる。   The internal gear 28 is formed by integrally forming the gear main body 32, the elastic portion 34, the internal teeth 30 and the displacement restricting portion 36 from one material by press molding, laser processing or the like. Thereby, the number of parts of the internal gear 28 does not increase, and high mechanical strength can be obtained.

この内歯歯車28によれば、外歯歯車20との噛合部における内歯30が、弾性部34の歯たけ方向の弾性変形によって、内歯30ごとに対応する外歯22に個々に押し付けられるので、噛合部における内歯30が、隣接する他の内歯30の噛合に影響を与えたり、与えられたりすることなく、対応する外歯22ごとの適正な噛合を保ってバックラッシュが解消される。   According to the internal gear 28, the internal teeth 30 in the meshing portion with the external gear 20 are individually pressed against the external teeth 22 corresponding to the internal teeth 30 by the elastic deformation of the elastic portion 34 in the tooth-pitch direction. Therefore, the internal teeth 30 in the meshing portion do not affect or give to the meshing of the other adjacent internal teeth 30, and the proper meshing of the corresponding external teeth 22 is maintained, so that the backlash is eliminated. The

また、弾性部34の弾性変形による内歯30の歯たけ方向の変位と変位規制部36によって制限された歯厚方向の変位とによって、トロコイド干渉が回避、緩和される。これにより、トロコイド干渉を回避するために、外歯歯車20の歯数Zaと内歯歯車28の歯数Zbの歯数差を小さくすることや、外歯歯車20の歯数Zaを大きくすることについての制限が解消され、大きい減速比の内接式遊星歯車装置を得ることができる。   Further, the trochoidal interference is avoided and alleviated by the displacement of the inner teeth 30 due to the elastic deformation of the elastic portion 34 and the displacement in the tooth thickness direction limited by the displacement restricting portion 36. Accordingly, in order to avoid trochoidal interference, the difference in the number of teeth between the number of teeth Za of the external gear 20 and the number of teeth Zb of the internal gear 28 is reduced, or the number of teeth Za of the external gear 20 is increased. Therefore, an inscribed planetary gear unit having a large reduction ratio can be obtained.

また、トロコイド干渉を回避するために、噛み合い歯数を制限したり、歯たれを下げたりする必要がなくなり、噛み合い歯数の低減による伝達トルクの低下や噛み合い面積の低減による伝達トルクの低下を回避することができる。   In addition, to avoid trochoidal interference, it is not necessary to limit the number of meshing teeth or lower the toothing, avoiding a decrease in transmission torque due to a reduction in the number of meshing teeth or a decrease in transmission torque due to a reduction in meshing area. can do.

また、矩形部30Bの歯厚方向の側面が対向する変位規制部36の側面に当接することにより、弾性部34の歯厚方向の弾性変形が制限されるので、内歯30の歯厚方向の変位が制限されることになり、外歯歯車20と内歯歯車28との相対的な回転位相に大きいずれを生じることがない。   Further, since the elastic deformation 34 is restricted in the tooth thickness direction by contacting the side surface of the displacement restricting portion 36 where the side surface of the rectangular portion 30B in the tooth thickness direction opposes, The displacement is limited, and the relative rotational phase between the external gear 20 and the internal gear 28 is not greatly increased.

次に、本発明による歯車の実施形態2を、図4を参照して説明する。なお、図4において、図3に対応する部分は、図3に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Next, Embodiment 2 of the gear according to the present invention will be described with reference to FIG. 4, parts corresponding to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3, and description thereof is omitted.

本実施形態では、実施形態1の内歯30および弾性部34と変位規制部36との間隙38がゼロの設定になっており、内歯30は弾性部34の弾性変形によって歯たけ方向にのみ変位可能で、歯厚方向には変位できない構造になっている。   In the present embodiment, the internal teeth 30 and the gap 38 between the elastic portion 34 and the displacement restricting portion 36 of the first embodiment are set to zero, and the internal teeth 30 are only in the toothpaste direction due to the elastic deformation of the elastic portion 34. The structure is displaceable and cannot be displaced in the tooth thickness direction.

本実施形態では、内歯30の歯たけ方向に変位によってバックラッシュの解消およびトロコイド干渉の回避、緩和の効果が得られる。その上で、変位規制部36の存在によって内歯30が歯厚方向には変位しないから、外歯歯車20と内歯歯車28との相対的な回転位相にずれを生じることがない。また、変位規制部36がトルク伝達の役割を果たし、大きいトルク伝達を行えるようになる。   In the present embodiment, the effect of eliminating backlash and avoiding or mitigating trochoidal interference is obtained by displacement in the direction of the teeth of the internal teeth 30. In addition, since the internal teeth 30 are not displaced in the tooth thickness direction due to the presence of the displacement restricting portion 36, there is no deviation in the relative rotational phase between the external gear 20 and the internal gear 28. Further, the displacement restricting portion 36 plays a role of torque transmission, so that large torque transmission can be performed.

次に、本発明による歯車の実施形態3を、図5を参照して説明する。   Next, a third embodiment of the gear according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態では、内歯30の矩形部30Bを歯車本体部32に接続する弾性部40が、歯部の歯厚方向に傾斜したばね片によって構成されている。内歯30の歯厚方向に隣接する両側には歯車本体部32より内歯歯車28の径方向内方に延出した変位規制部42が設けられている。変位規制部42は、矩形部30Bの歯厚方向の側面に間隙44をおいて歯厚方向に対向する側面を有する折曲形状をしていて、弾性部40の歯厚方向の弾性変形を間隙44内に制限する。   In the present embodiment, the elastic portion 40 that connects the rectangular portion 30B of the internal tooth 30 to the gear main body portion 32 is constituted by a spring piece that is inclined in the tooth thickness direction of the tooth portion. Displacement restricting portions 42 extending from the gear main body portion 32 inward in the radial direction of the internal gear 28 are provided on both sides adjacent to the tooth thickness direction of the internal teeth 30. The displacement restricting portion 42 has a bent shape with a gap 44 on the side surface in the tooth thickness direction of the rectangular portion 30B, and has a side surface facing in the tooth thickness direction. Limit to 44.

本実施形態では、弾性部40は歯車本体部32との接続基部を支点として板ばねのように弾性変形するから、外歯歯車20の回転方向に対して非対称の弾性部40の内歯30の歯たけ方向と歯厚方向とに弾性変形する。   In the present embodiment, the elastic portion 40 is elastically deformed like a leaf spring with the connection base portion with the gear main body portion 32 as a fulcrum, and therefore, the internal teeth 30 of the elastic portion 40 asymmetric with respect to the rotational direction of the external gear 20. Elastically deforms in the toothpick direction and tooth thickness direction.

本実施形態でも、弾性部40の弾性変形による内歯30の歯たけ方向の変位と歯厚方向の変位とにより、バックラッシュの解消およびトロコイド干渉の回避、緩和の効果が得られる。   Also in this embodiment, the effect of eliminating backlash and avoiding or mitigating trochoidal interference can be obtained by the displacement of the inner teeth 30 in the tooth direction and the displacement in the tooth thickness direction due to the elastic deformation of the elastic portion 40.

変位規制部42は、弾性部40に比して弾性変形し難い第2の弾性部としても作用し、変位規制部42の弾性変形を伴う内歯30の歯たけ方向の変位と歯厚方向の変位とにより、バックラッシュの解消およびトロコイド干渉の回避、緩和が一層効果に行われる。   The displacement restricting portion 42 also acts as a second elastic portion that is less likely to be elastically deformed than the elastic portion 40. By the displacement, the backlash can be eliminated and the trochoid interference can be avoided and mitigated more effectively.

なお、実施形態3の変形例として、図6に示されているように、変位規制部42が省略されていてもよい。   As a modification of the third embodiment, the displacement restricting portion 42 may be omitted as shown in FIG.

次に、本発明による歯車の実施形態4を、図7を参照して説明する。   Next, Embodiment 4 of the gear according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態では、内歯30の矩形部30Bを歯車本体部32に接続する弾性部46が、内歯30の厚方向に折り返した横転V字形状にばね片によって構成されている。   In the present embodiment, the elastic portion 46 that connects the rectangular portion 30 </ b> B of the inner tooth 30 to the gear main body portion 32 is configured by a spring piece in a rollover V shape that is folded back in the thickness direction of the inner tooth 30.

本実施形態でも、実施形態1と同様に、弾性部46は内歯30の歯たけ方向の変位と歯厚の方向の変位とに弾性変形であり、弾性部46の弾性変形による内歯30の歯たけ方向の変位と歯厚方向の変位とにより、バックラッシュの解消およびトロコイド干渉の回避、緩和の効果が得られる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the elastic portion 46 is elastically deformed by the displacement of the inner teeth 30 in the tooth direction and the displacement in the tooth thickness direction. By the displacement in the toothpaste direction and the displacement in the tooth thickness direction, effects of eliminating backlash and avoiding or mitigating trochoid interference can be obtained.

次に、本発明による歯車の実施形態5を、図8を参照して説明する。   Next, a fifth embodiment of the gear according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態では、内歯30の矩形部30Bを歯車本体部32に接続する弾性部48が、内歯30の厚方向に繰り返し折り返した横転U字形状、つまりにメアンダ形状に構成されている。   In the present embodiment, the elastic portion 48 that connects the rectangular portion 30 </ b> B of the inner tooth 30 to the gear main body portion 32 is configured in a rollover U shape that is repeatedly folded back in the thickness direction of the inner tooth 30, that is, a meander shape.

本実施形態でも、実施形態1と同様に、弾性部48は内歯30の歯たけ方向の変位と歯厚方向の変位とに弾性変形であり、弾性部46の弾性変形による内歯30の歯たけ方向の変位と歯厚方向の変位とにより、バックラッシュの解消およびトロコイド干渉の回避、緩和の効果が得られる。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the elastic portion 48 is elastically deformed by displacement in the toothpick direction and displacement in the tooth thickness direction of the internal teeth 30, and the teeth of the internal teeth 30 due to elastic deformation of the elastic portions 46. By the displacement in the bamboo direction and the displacement in the tooth thickness direction, effects of eliminating backlash and avoiding or mitigating trochoidal interference can be obtained.

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to such embodiments and can be deviated from the spirit of the present invention, as will be readily understood by those skilled in the art. It is possible to change appropriately within the range not to be.

図5〜図7に示されている実施形態3、4の内歯歯車28は、弾性部40、46の形状により、トルクの正逆、つまり、外歯歯車20の正逆の回転方向によって方向性をもつが、内歯歯車28を鋼板の積層体によって構成した上で、鋼板ごとあるいは複数枚ごとに表裏を反転して鋼板を積層することにより、方向性をなくすことが可能である。また、外歯歯車20と出力部材26との接続は、オルダム継手に限られることはなく、偏心可能な撓み継手等によって行うこともできる。   The internal gear 28 according to the third and fourth embodiments shown in FIGS. 5 to 7 is directed according to the forward / reverse direction of torque, that is, the forward / reverse rotation direction of the external gear 20, depending on the shape of the elastic portions 40 and 46. However, it is possible to eliminate the directionality by forming the internal gear 28 by a laminated body of steel plates and then laminating the steel plates by inverting the front and back of each steel plate or every plurality of steel plates. Further, the connection between the external gear 20 and the output member 26 is not limited to the Oldham coupling, and can be performed by a deflectable coupling or the like that can be eccentric.

本発明による歯車は、内接式遊星歯車装置の内歯歯車に限られることはなく、外歯歯車にも同様に適用でき、その他、平歯車、笠歯車、ラック等にも同様に適用できる。   The gear according to the present invention is not limited to the internal gear of the inscribed planetary gear device, but can be applied to the external gear in the same manner, and can also be applied to the spur gear, the bevel gear, the rack, and the like.

また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。   In addition, all the components shown in the above embodiment are not necessarily essential, and can be appropriately selected without departing from the gist of the present invention.

10 入力軸
14 偏心ブロック
16 楔部材
18 ボール軸受
20 外歯歯車
22 外歯
24 オルダム継手
26 出力部材
28 内歯歯車
30 内歯
30A 歯形部
30B 矩形部
32 歯車本体部
34 弾性部
36 変位規制部
38 間隙
40 弾性部
42 変位規制部
44 間隙
46 弾性部
48 弾性部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input shaft 14 Eccentric block 16 Wedge member 18 Ball bearing 20 External gear 22 External tooth 24 Oldham coupling 26 Output member 28 Internal gear 30 Internal tooth 30A Tooth profile part 30B Rectangular part 32 Gear body part 34 Elastic part 36 Displacement regulation part 38 Gap 40 Elastic part 42 Displacement restricting part 44 Gap 46 Elastic part 48 Elastic part

Claims (7)

歯車本体部に複数個の歯部を有する歯車であって、
前記歯部が固定された歯形を形成しており、
前記歯部が歯部ごとに個々に設けられた少なくとも歯たけ方向に弾性変形可能な弾性部によって前記歯車本体部に接続されており、
更に、前記各歯部の歯厚方向の変位を個別に規制する変位規制部が前記歯車本体部に設けられていることを特徴とする歯車。
A gear having a plurality of teeth on the gear body,
The tooth part forms a fixed tooth profile,
The tooth portion is connected to the gear main body portion by an elastic portion that is elastically deformable in at least the tooth direction provided for each tooth portion ;
Furthermore, the gear main-body part is provided with the displacement control part which controls the displacement of the tooth thickness direction of each said tooth part separately .
歯車本体部に複数個の歯部を有する歯車であって、
前記歯部が固定された歯形を形成しており、
前記歯部が歯部ごとに個々に設けられた少なくとも歯たけ方向に弾性変形可能な弾性部によって前記歯車本体部に接続されており、
更に、前記各歯部の歯厚方向の変位をゼロに規制する変位規制部が前記歯車本体部に設けられていることを特徴とする歯車。
A gear having a plurality of teeth on the gear body,
The tooth part forms a fixed tooth profile,
The tooth portion is connected to the gear main body portion by an elastic portion that is elastically deformable in at least the tooth direction provided for each tooth portion ;
Further, the gear main body portion is provided with a displacement restricting portion for restricting a displacement in the tooth thickness direction of each tooth portion to zero .
前記弾性部は前記歯部の歯厚方向に複数回折り返したジクザク形状あるいはメアンダ形状に構成されている請求項1または2に記載の歯車。 The gear according to claim 1 or 2 , wherein the elastic portion is formed in a zigzag shape or a meander shape that is bent back and forth several times in the tooth thickness direction of the tooth portion. 前記弾性部は前記歯部の歯厚方向に折り返した横転V字形状に構成されている請求項1または2に記載の歯車。 The gear according to claim 1 or 2 , wherein the elastic part is configured in a rollover V shape that is folded back in a tooth thickness direction of the tooth part. 前記弾性部は前記歯部の歯厚方向に傾斜した片部によって構成されている請求項1または2に記載の歯車。 The gear according to claim 1 or 2 , wherein the elastic part is constituted by a piece part inclined in the tooth thickness direction of the tooth part. 前記歯車本体部と前記弾性部と前記歯部とが一つの素材より一体形成されている請求項1から5の何れか一項に記載の歯車。 The gear according to any one of claims 1 to 5, wherein the gear body portion, the elastic portion, and the tooth portion are integrally formed from a single material. 入力軸と、
前記入力軸に偏心して回転可能に取り付けられ、外周部に外歯を有する外歯歯車と、
前記入力軸と同心に配置され、内周部に前記外歯歯車の偏心側においてのみ前記外歯と噛合する内歯を有する内歯歯車とを有する内接式遊星歯車装置であって、
前記内歯歯車あるいは前記外歯歯車が請求項1から6の何れか一項に記載の歯車によって構成されていることを特徴とする内接式遊星歯車装置。
An input shaft;
An external gear attached to the input shaft so as to be eccentric and rotatable, and having external teeth on the outer peripheral portion;
An internal planetary gear device having an internal gear arranged concentrically with the input shaft and having an internal gear having an internal gear meshing with the external gear only on the eccentric side of the external gear on the inner peripheral portion,
The internal planetary gear device, wherein the internal gear or the external gear is constituted by the gear according to any one of claims 1 to 6 .
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