JP6373726B2 - Gear transmission - Google Patents
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Description
本発明は、複数の外歯歯車が内歯歯車と噛み合いながら揺動回転する歯車伝動装置に関する。 The present invention relates to a gear transmission in which a plurality of external gears swing and rotate while meshing with internal gears.
外歯歯車が内歯歯車と噛み合いながら揺動回転する歯車伝動装置が知られている。このような歯車伝動装置では、外歯歯車の揺動回転に伴って、内歯歯車に同軸に支持されているキャリアが回転する。キャリアにはクランクシャフトが支持されており、そのクランクシャフトが外歯歯車を支持している。クランクシャフトには偏心体が固定されており、その偏心体が、外歯歯車に設けられた軸方向の貫通孔に係合している。偏心体の回転に伴って、外歯歯車が、内歯歯車と噛み合いながら揺動回転する。この歯車伝動装置では、偏心体と外歯歯車の軸方向の位置がずれると、クランクシャフトから外歯歯車へのトルク伝達をスムーズに行うことができない。あるいは、偏心体と外歯歯車の位置がずれると、歯車伝動装置を構成している部品同士が干渉することがある。 There is known a gear transmission in which an external gear swings and rotates while meshing with an internal gear. In such a gear transmission, the carrier supported coaxially by the internal gear rotates as the external gear swings and rotates. A crankshaft is supported on the carrier, and the crankshaft supports an external gear. An eccentric body is fixed to the crankshaft, and the eccentric body is engaged with an axial through hole provided in the external gear. As the eccentric body rotates, the external gear rotates and rotates while meshing with the internal gear. In this gear transmission, torque transmission from the crankshaft to the external gear cannot be performed smoothly if the eccentric body and the external gear are displaced in the axial direction. Or if the position of an eccentric body and an external gear shifts, parts which constitute a gear transmission may interfere.
上記のような不具合を防止するために、クランクシャフト及び外歯歯車は、内歯歯車又はキャリアを利用して軸方向への移動が拘束される。偏心体と外歯歯車のずれを防止する技術の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1の技術では、クランクシャフト上に固定されたディスクが二つの外歯歯車の間に挟まれ、クランクシャフトと二つの外歯歯車との軸方向への相対位置のずれが規制されている。特許文献1では、ディスクの例として、クランクシャフトに一体に形成されるフランジや、クランクシャフトに固定されるワッシャが例示されている。 In order to prevent the above problems, the movement of the crankshaft and the external gear is restricted in the axial direction using the internal gear or the carrier. An example of a technique for preventing the deviation between the eccentric body and the external gear is disclosed in Patent Document 1. In the technique of Patent Document 1, a disc fixed on a crankshaft is sandwiched between two external gears, and displacement of the relative position between the crankshaft and the two external gears in the axial direction is restricted. . In Patent Document 1, as an example of a disk, a flange formed integrally with a crankshaft and a washer fixed to the crankshaft are exemplified.
しかしながら、フランジをクランクシャフトと一体に作製することや、クランクシャフトの二つの偏心体のそれぞれにワッシャを固定することは、煩雑であり、歯車伝動装置の製造を複雑化させ且つ歯車伝動装置の製造コストを上昇させることになる。そこで、本発明は、偏心体を有したクランクシャフトと外歯歯車との軸方向への位置ずれを抑制する新たな構造を提供することを目的とする。 However, it is complicated to manufacture the flange integrally with the crankshaft and to fix the washer to each of the two eccentric bodies of the crankshaft, which complicates the manufacture of the gear transmission and the manufacture of the gear transmission. This will increase costs. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a new structure that suppresses the axial displacement between a crankshaft having an eccentric body and an external gear.
本発明による歯車伝動装置は、内歯歯車を有するケースと、前記ケースに支持されたキャリアと、前記キャリアに回転可能に支持され、二個の偏心体を有したクランクシャフトと、前記クランクシャフトに貫通されて前記二個の偏心体とそれぞれ係合し、前記内歯歯車と噛み合いながら前記ケースに対して回転可能な二個の外歯歯車と、前記クランクシャフトの前記二個の偏心体の間に保持され、且つ、前記外歯歯車に接触することによって、前記クランクシャフトの回転軸線方向への前記外歯歯車に対する前記クランクシャフトの相対移動を規制する、規制ディスクと、を備える。前記規制ディスクは、前記偏心体が通過可能な貫通孔が形成され、当該貫通孔を前記クランクシャフトよって貫通されている。前記規制ディスクは、前記貫通孔の中心が前記二個の偏心体の軸線からずれるように配置されて、これにより、前記規制ディスクは、前記二個の偏心体の間で、前記クランクシャフトの回転軸線方向に沿った前記クランクシャフトに対する移動が規制されている。 A gear transmission according to the present invention includes a case having an internal gear, a carrier supported by the case, a crankshaft rotatably supported by the carrier and having two eccentric bodies, and the crankshaft. Between the two eccentric gears of the crankshaft and two external gears that are penetrated to engage with the two eccentric gears and can rotate with respect to the case while meshing with the internal gears. And a regulating disk that regulates relative movement of the crankshaft with respect to the external gear in the rotation axis direction of the crankshaft by being held in contact with the external gear. The restriction disc has a through hole through which the eccentric body can pass, and the through hole is penetrated by the crankshaft. The restriction disk is disposed such that the center of the through hole is deviated from the axis of the two eccentric bodies, whereby the restriction disk is rotated between the two eccentric bodies. Movement relative to the crankshaft along the axial direction is restricted.
このような本発明による歯車伝動装置によれば、偏心体は、規制ディスクの貫通孔を通過可能となっている。したがって、クランクシャフト上における二個の偏心体の間となる位置に規制ディスクを容易に配置することができる。また、二個の偏心体の間において、規制ディスクは、その貫通孔の中心が二個の偏心体の軸線からずれるようにして、配置される。このような配置は、クランクシャフト上の二個の偏心体の間で、規制ディスクを軸方向に直交する方向へずらすことによって、容易に実現することができる。すなわち、簡易な構成の規制ディスクを、簡易な方法により、クランクシャフト上における二個の偏心体の間に固定することができる。 According to such a gear transmission according to the present invention, the eccentric body can pass through the through hole of the restriction disk. Therefore, the restriction disk can be easily arranged at a position between the two eccentric bodies on the crankshaft. In addition, between the two eccentric bodies, the regulating disk is disposed such that the center of the through hole is deviated from the axis of the two eccentric bodies. Such an arrangement can be easily realized by shifting the regulating disk in a direction orthogonal to the axial direction between the two eccentric bodies on the crankshaft. That is, the restriction disk having a simple configuration can be fixed between the two eccentric bodies on the crankshaft by a simple method.
本発明による歯車伝動装置において、前記規制ディスクは、前記クランクシャフトの回転軸線と同軸に配置されていてもよい。また、前記二個の偏心体は、前記クランクシャフトの回転軸線を中心として対称となるように偏心していてもよい。さらに、規制ディスクに設けられた前記貫通孔の内径d1と、前記偏心体の外径dxと、前記クランクシャフトの回転軸線からの前記偏心体の偏心量δと、が次の式(a)を満たすようにしてもよい。
dx < d1 < dx+2×δ ・・・(a)
さらに、前記規制ディスクの外径d2と、前記外歯歯車に設けられ前記偏心体を収容する偏心体挿通孔の内径dy1と、前記クランクシャフトの回転軸線からの前記偏心体の偏心量δと、が次の式(b)を満たすようにしてもよいし、さらに式(c)を満たすようにしてもよい。
dy1−2×δ < d2 ・・・(b)
dy1+2×δ < d2 ・・・(c)
このような本発明によれば、規制ディスクとクランクシャフト又は外歯歯車との接触を安定して確保し、規制ディスクとクランクシャフト又は外歯歯車との軸方向に沿った相対移動をより安定して規制することができる。
In the gear transmission according to the present invention, the restriction disk may be arranged coaxially with the rotation axis of the crankshaft. Further, the two eccentric bodies may be eccentric so as to be symmetric about the rotation axis of the crankshaft. Further, an inner diameter d 1 of the through hole provided in the restriction disk, an outer diameter d x of the eccentric body, and an eccentric amount δ of the eccentric body from the rotation axis of the crankshaft are expressed by the following formula (a ) May be satisfied.
d x <d 1 <d x + 2 × δ (a)
Furthermore, the outer diameter d 2 of the restriction disc, the inner diameter d y1 of the eccentric body insertion hole that is provided in the external gear and accommodates the eccentric body, and the eccentric amount δ of the eccentric body from the rotation axis of the crankshaft. And may satisfy the following expression (b), or may further satisfy expression (c).
d y1 −2 × δ <d 2 (b)
d y1 + 2 × δ <d 2 (c)
According to the present invention, the contact between the restriction disk and the crankshaft or the external gear is stably ensured, and the relative movement along the axial direction between the restriction disk and the crankshaft or the external gear is further stabilized. Can be regulated.
本発明による歯車伝動装置において、各外歯歯車には、前記規制ディスクを受ける凹部が形成されていてもよい。また、前記凹部は、前記クランクシャフトの回転軸線に直交する方向への前記規制ディスクの移動を規制する側壁面を含むようにしてもよい。さらに、各外歯歯車の前記凹部は、当該外歯歯車に対応する前記偏心体と同軸に配置されていてもよい。さらに、前記規制ディスクの外径d2と、前記外歯歯車に設けられた前記凹部の内径dy2と、前記クランクシャフトの前記回転軸線からの前記偏心体の偏心量δと、が次の式(d)を満たすようにしてもよい。
d2 ≦ dy2−2×δ ・・・(d)
In the gear transmission according to the present invention, each external gear may be formed with a recess for receiving the restriction disk. The concave portion may include a side wall surface that restricts movement of the restricting disk in a direction orthogonal to the rotation axis of the crankshaft. Furthermore, the said recessed part of each external gear may be arrange | positioned coaxially with the said eccentric body corresponding to the said external gear. Further, the outer diameter d 2 of the regulating disc, the inner diameter d y2 of the recess provided in the external gear, and the eccentric amount of the eccentric δ from the rotation axis of the crankshaft, but in the following formula (D) may be satisfied.
d 2 ≦ d y2 −2 × δ (d)
本発明によれば、簡易な構成の規制ディスクを、簡易な方法により、クランクシャフト上における二個の偏心体の間に固定することができる。そして、この規制ディスクを用いることによって、クランクシャフトと外歯歯車との軸方向への位置ずれを効果的に防止することができる。 According to the present invention, a restriction disk having a simple configuration can be fixed between two eccentric bodies on a crankshaft by a simple method. By using this restriction disk, it is possible to effectively prevent the axial displacement between the crankshaft and the external gear.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。以下の説明では、クランクシャフトの回転軸線がキャリアの回転軸線からオフセットしている歯車伝動装置について説明するが、本発明は、クランクシャフトの回転軸線がキャリアの回転軸線と同一線上に位置する歯車伝動装置にも適用することができる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a gear transmission in which the rotation axis of the crankshaft is offset from the rotation axis of the carrier will be described. However, the present invention relates to a gear transmission in which the rotation axis of the crankshaft is located on the same line as the rotation axis of the carrier. It can also be applied to devices.
まず、図1及び図2を参照して歯車伝動装置10の全体的な構成について説明する。歯車伝動装置10は、外歯歯車50a,50bが内歯歯車21と噛み合いながら揺動回転する偏心揺動型の減速装置である。歯車伝動装置10は、外歯歯車50a,50bの歯数と内歯歯車21の歯数の差に応じて、キャリア30がケース20に対して回転する。内歯歯車21は、ケース20と、ケース20の内周に配置されている複数の内歯ピン22(図2参照)で構成されている。
First, the overall configuration of the
歯車伝動装置10は、ケース20とキャリア30とクランクシャフト40と二個の外歯歯車50a,50bと、を備えている。キャリア30は、締結具によって互いに固定された第1プレート31及び第2プレート32を有している。第1プレート31から第2プレート32に向けて柱状部31aが延びている。柱状部31aと第2プレート32は、締結具によって、固定されている。キャリア30及びケース20は、一対のアンギュラ玉軸受12によって形成される回転軸線amを中心として、一対のアンギュラ玉軸受12によって回転可能に接続されている。アンギュラ玉軸受12は、アキシャル方向とラジアル方向の荷重を負担することができる。したがって、キャリア30は、アンギュラ玉軸受12によって、ケース20に対して回転可能であるとともに、その回転軸線amに沿った方向daへの移動を規制される。
The
次に、クランクシャフト40について説明する。図1に示すように、クランクシャフト40は、中心軸線を有するシャフト本体41と、二個の偏心体、すなわち第1偏心体42a及び第2偏心体42bと、入力歯車43と、を有している。キャリア30には、クランクシャフト40を収容する貫通穴33が形成されている。クランクシャフト40は、第1円筒ころ軸受13a及び第2円筒ころ軸受13bを介して、キャリア30の貫通穴33内に支持されている。なお、キャリア30には、三つの貫通穴33が形成されており、図2から理解できるように、互いに同一の構成を有した三つのクランクシャフト40が、対応する貫通穴33内に支持されている。
Next, the
第1及び第2円筒ころ軸受13a,13bは、貫通穴33の内壁とシャフト本体41との間に配置されている。この構成により、クランクシャフト40は、シャフト本体41の中心軸線に一致する回転軸線acを中心として、キャリア30に回転可能に支持されている。なお、クランクシャフト40のキャリア30に対する回転軸線acは、キャリア30のケース20に対する回転軸線amと平行である。以下において、クランクシャフト40の回転軸線ac及びキャリア30の回転軸線amの両方と平行な方向を、単に「軸方向da」と呼ぶ。
The first and second
入力歯車43は、シャフト本体41の一方の端部に固定されている。偏心体42a,42bは、シャフト本体41と一体的に形成されている。二個の偏心体42a,42bは、軸方向daに配列されている。二個の偏心体42a,42bは、軸方向daに離間して配置された第1及び第2円筒ころ軸受13a,13bの間に位置している。各偏心体42は、円板状(又は円柱状)に形成されている。偏心体42a,42bは、シャフト本体41に対して偏心している。すなわち、各偏心体42a,42bの中心軸線aca,acbは、シャフト本体41の中心軸線に対して、言い換えるとクランクシャフト40の回転軸線acに対して、オフセットされている。とりわけ、二個の偏心体42a,42bは、クランクシャフト40の回転軸線acを中心として対称となるように偏心している。すなわち、軸方向daからの観察において、第1偏心体42aの中心軸線acaと第2偏心体42bの中心軸線acbは、クランクシャフト40の回転軸線acを中心として、対称に配置されている。
The
なお、第1及び第2円筒ころ軸受13a,13bは、ラジアル方向の荷重を負担することができるが、アキシャル方向の荷重を負担することができない。したがって、クランクシャフト40は、第1及び第2円筒ころ軸受13a,13bから、軸方向daへの移動を規制されていない。
The first and second
次に、外歯歯車50a,50bについて説明する。図1に示すように、二個の外歯歯車50a,50bは、軸方向daに配列されている。二個の外歯歯車50a,50bは、キャリア30の第1プレート31と第2プレート32との間に形成されたスペース内に配置されている。外歯歯車50a,50bの歯数は、ケース20の内歯歯車21の歯数よりも少ない(図2に示された例では、一つ少ない)。また、外歯歯車50a,50bの外径は、ケース20の内歯歯車21の内径よりも若干小さくなっている。このため、後述のように偏心体42a,42bの偏心回転に駆動されることによって、外歯歯車50a,50bは、内歯歯車21と噛み合いながら、ケース20に対して揺動回転する。
Next, the
図1に示すように、第1外歯歯車50aには、クランクシャフト40が通過する三つの偏心体挿通孔51aと、キャリア30の柱状部31aが通過する三つの柱状部挿通孔52aとが、形成されている。同様に、第2外歯歯車50bにも、クランクシャフト40が通過する三つの偏心体挿通孔51bと、キャリア30の柱状部31aが通過する三つの柱状部挿通孔52bとが、形成されている。三つの偏心体挿通孔51a,51bは、等間隔を開けて設けられ、また、三つの柱状部挿通孔52a,52bも、等間隔を開けて設けられている(図2参照)。さらに、偏心体挿通孔51a,51b及び柱状部挿通孔52a,52bは交互に設けられ、また、隣り合う偏心体挿通孔51a,51b及び柱状部挿通孔52a,52bの間隔は、各外歯歯車50a,50b内において一定となっている。
As shown in FIG. 1, the first
外歯歯車50a,50bの偏心体挿通孔51a,51bは、円板状または円柱状の空間を形成し、図1に示すように、この空間内に、第3及び第4円筒ころ軸受14a,14bが配置されている。そして、クランクシャフト40の第1偏心体42aが、第1外歯歯車50aの偏心体挿通孔51a内に設けられた第3円筒ころ軸受14a内に嵌め込まれている。クランクシャフト40の第2偏心体42bが、第2外歯歯車50bの偏心体挿通孔51b内に設けられた第4円筒ころ軸受14b内に嵌め込まれている。したがって、第1外歯歯車50aの偏心体挿通孔51aの中心軸線は、第1偏心体42aの中心軸線acaと一致し、第2外歯歯車50bの偏心体挿通孔51bの中心軸線は、第2偏心体42bの中心軸線acbと一致する。また、軸方向daからの観察において、第1外歯歯車50aの偏心体挿通孔51aの中心軸線acaと第2外歯歯車50bの偏心体挿通孔51bの中心軸線acbは、クランクシャフト40の回転軸線acを中心として、対称に配置される。
The
図1に示すように、ケース20には、一対のアンギュラ玉軸受12のアウターレース12aが固定されている。このアウターレース12aは、軸方向daにおける両外方から、外歯歯車50a,50bに接触する。軸方向daに配列された二つの外歯歯車50a,50bは、一対のアウターレース12aの間において、ケース20に対する軸方向daへの移動を規制されている。また、図示された例では、キャリア30によって、アンギュラ玉軸受12のインナーレースが形成されている。そして、アンギュラ玉軸受12によって、キャリア30がケース20に対して軸方向daへ移動することが規制されている。この構成により、ケース20と、キャリア30と、外歯歯車50a,50bとの間での、軸方向daへの相対移動が規制されている。
As shown in FIG. 1, an outer race 12 a of a pair of angular ball bearings 12 is fixed to the
以上の構成を有した歯車伝動装置10では、モータ等の駆動装置5からのトルクが入力歯車43に伝達されると、クランクシャフト40が、回転軸線acを中心として、回転する。このとき、クランクシャフト40の第1及び第2偏心体42a,42bは、それぞれ、偏心回転する。偏心体42a,42bが偏心回転すると、各外歯歯車50a,50bは、その中心軸線がキャリア30の中心軸線amを中心として周回するように、キャリア30に対して動作する。このとき、外歯歯車50a,50bは、ケース20の内歯歯車21と噛み合いながら、ケース20に対して揺動回転する。この結果、クランクシャフト40を介して外歯歯車50a,50bを支持するキャリア30が、その中心軸線を回転軸線amとして、ケース20に対して回転する。
In the
このような歯車伝動装置10は、ロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部、各種工作機械の旋回部等に減速機として使用され得る。一具体例として、ロボットのベースにケース20を固定し、ロボットの旋回胴にキャリア30を連結することにより、ベースに対して旋回胴を高トルクで回転させ且つ当該旋回胴の回転を高精度に制御することができる。
Such a
ところで、歯車伝動装置10において、クランクシャフト40は、第1及び第2円筒ころ軸受13a,13bを介してキャリア30に支持され、且つ、第3及び第4円筒ころ軸受14a,14bを介して外歯歯車50a,50bに接続している。そして、これらの円筒ころ軸受13a,13b,14a,14b自体は、クランクシャフト40とキャリア30又は外歯歯車50a,50bとの軸方向daへの相対移動を規制していない。クランクシャフト40が、外歯歯車50a,50bに対して軸方向daに相対移動すると、クランクシャフト40の偏心体42a,42bと外歯歯車50a,50bとの間での、トルク伝達を円滑に行うことが困難となる。
By the way, in the
一方、図示された歯車伝動装置10では、クランクシャフト40と外歯歯車50a,50bとの軸方向daへの相対移動を規制する規制ディスク60が、クランクシャフト40上に設けられている。この規制ディスク60は、クランクシャフト40と別体として作製されている点において、クランクシャフト40の作製を大幅に容易化することができ、さらに、次に説明するように、簡易な構成を持つとともに簡易な方法によりクランクシャフト40上に固定することを可能にする工夫を、施されている。以下、規制ディスク60及び規制ディスク60に関する構成について詳述する。
On the other hand, in the
図3に示すように、規制ディスク60は、クランクシャフト40上における二個の偏心体42a,42bの間となる位置に設けられている。規制ディスク60は、クランクシャフト40上において軸方向daへの移動を規制されている。規制ディスク60は、クランクシャフト40の回転軸線acに直交する半径方向に延び広がっている。規制ディスク60の少なくとも一部分が、軸方向daに配列された二個の外歯歯車50a,50bの間に位置している。したがって、規制ディスク60は、二個の外歯歯車50a,50bに接触することにより、外歯歯車50a,50bに対して軸方向daに相対移動することが規制される。この規制ディスク60により、外歯歯車50a,50bに対するクランクシャフト40の軸方向daへの相対移動を規制することができる。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、規制ディスク60は、偏心体42a,42bを通過可能な貫通孔61が形成されている。軸方向daからの観察において、規制ディスク60の貫通孔61は円形状となっている(図2参照)。したがって、貫通孔61の内径d1は、偏心体42a,42bの外径dxよりも大きくなっており、次の式(a1)が満たされる。
dx < d1 ・・・式(a1)
このような規制ディスク60は、極めて容易な作業により、クランクシャフト40上の二個の偏心体42a,42bの間に配置され得る。すなわち、図4に示すように、一方の第1偏心体42aの中心軸線acaと規制ディスク60の貫通孔61の中心とを揃えて、クランクシャフト40を貫通孔61内に挿入して当該一方の第1偏心体42aが貫通孔61を通過することにより、規制ディスク60が二個の偏心体42a,42bの間に位置するようになる。
As shown in FIG. 3, the
d x <d 1 Formula (a1)
Such a
なお、図3によく示されているように、二個の偏心体42a,42bの間には、一定の幅を有する溝が形成されている。偏心体42a,42bの外周面は、通常、研磨加工を施される。そして、一方の偏心体に研磨加工を施す際、研磨手段(例えば、砥石)が他方の偏心体の側端面に接触することを回避するため、二個の偏心体42a,42bの間に溝を設ける必要がある。規制ディスク60の配置スペースは、この溝を利用している。すなわち、規制ディスク60の設置を原因とする歯車伝動装置10の大型化を回避することができる。
As well shown in FIG. 3, a groove having a certain width is formed between the two
図3に示すように、規制ディスク60は、クランクシャフト40上において、その貫通孔61の中心が二個の偏心体42a,42bの中心軸線aca,acbからずれるように配置される。そして、図3及び図5に示すように、規制ディスク60の貫通孔61を形成する内縁60yの一部分が、軸方向daに沿って第1偏心体42aに対面し、また、規制ディスク60の貫通孔61を形成する内縁60yの一部分が、軸方向daに沿って第2偏心体42bに対面している。言い換えると、軸方向daからの観察において、規制ディスク60の貫通孔61を形成する内縁60yの一部分が、第1偏心体42aの外縁42axよりもクランクシャフト40の回転軸線acに近接し、また、規制ディスク60の貫通孔61を形成する内縁60yの一部分が、第2偏心体42bの外縁42bxよりもクランクシャフト40の回転軸線acに近接している。この配置によれば、規制ディスク60と偏心体42a,42bとの干渉により、規制ディスク60のクランクシャフト40に対する軸方向daへの相対移動を規制することができる。相対移動を規制する観点からは、規制ディスク60の厚みは、偏心体42a,42b間の溝の厚みと同等またはこの厚みより若干薄くなっていることが有効である。
As shown in FIG. 3, the
なお、図3及び図5に示されたクランクシャフト40に対する規制ディスク60の配置は、図4に示すように、偏心体42a,42bの間に到達した規制ディスク60を、単に軸方向daに直交する方向へクランクシャフト40に対して相対移動させるといった簡易な作業により、実現され得る。
The arrangement of the
図3及び図5に示された配置を可能にするため、規制ディスク60に設けられた貫通孔61の内径d1と、偏心体42a,42bの外径dxと、クランクシャフト40の回転軸線acからの偏心体42a,42bの偏心量δと、が次の式(a2)を満たしている。
d1 < dx+2×δ ・・・式(a2)
図5は、規制ディスク60の内縁60yと、偏心体42a,42bの外縁42ax,42bxとの関係を示す平面図である。図5に示すように、二個の偏心体42a,42bは、クランクシャフト40の回転軸線acを中心として対称となるように偏心している。また、規制ディスク60は、貫通孔61の中心がクランクシャフト40の回転軸線acと同軸となるように、位置決めされている。図5において、斜線を付した部分が、規制ディスク60と偏心体42a,42bとの接触が生じ得る部分であり、この領域での干渉により、クランクシャフト40と規制ディスク60との軸方向daへの相対移動が規制される。
In order to enable the arrangement shown in FIGS. 3 and 5, the inner diameter d 1 of the through
d 1 <d x + 2 × δ Formula (a2)
FIG. 5 is a plan view showing the relationship between the
また、図3に示すように、規制ディスク60は、軸方向daに沿って、外歯歯車50a,50bの偏心体挿通孔51a,51bに対面する位置に配置されている。しかしながら、図3及び図6に示すように、規制ディスク60の外縁60xの少なくとも一部分が、軸方向daに沿って第1外歯歯車50aのうちの偏心体挿通孔51aが形成されていない領域に対面し、また、規制ディスク60の外縁60xの少なくとも一部分が、軸方向daに沿って第2外歯歯車50bのうちの偏心体挿通孔51bが形成されていない領域に対面している。言い換えると、軸方向daからの観察において、規制ディスク60の外縁60xの少なくとも一部分が、第1外歯歯車50aの偏心体挿通孔51aの縁部51axよりもクランクシャフト40の回転軸線acから離間し、規制ディスク60の外縁60xの少なくとも一部分が、第2外歯歯車50bの偏心体挿通孔51bの縁部51bxよりもクランクシャフト40の回転軸線acから離間している。この配置によれば、規制ディスク60と外歯歯車50a,50bとの干渉により、規制ディスク60の外歯歯車50a,50bに対する軸方向daへの相対移動を規制することができる。
Further, as shown in FIG. 3, the
図3及び図6に示された配置を可能にするため、円板状に形成された規制ディスク60の外径d2と、外歯歯車50a,50bに設けられ偏心体42a,42bを受ける円板状又は円柱状の収容部を形成する偏心体挿通孔51a,51bの内径dy1と、クランクシャフト40の回転軸線acからの偏心体42a,42bの偏心量δと、が次の式(b)を満たしている。
dy1−2×δ < d2 ・・・式(b)
ここで図6は、規制ディスク60の外縁60xと、偏心体挿通孔51a,51bの縁部51ax,51bxとの関係を示す平面図である。偏心体挿通孔51a,51bの中心軸線は、対応する偏心体42a,42bの中心軸線aca,acbに一致する。したがって、偏心体挿通孔51a,51bは、それぞれ、内部に収容している偏心体42a,42bと同等の偏心量δだけ、クランクシャフト40の回転軸線acから偏心している。図6に示すように、上記式(b)の左辺「dy1−2×δ」は、軸方向daからの観察における二個の偏心体挿通孔の縁部51ax,51bxが重なり合う領域についての、回転軸線acを挟んだ対向縁間の最短長さに相当する。したがって、上記式(b)が満たされる場合、クランクシャフト40の回転軸線acと同軸に配置された円板状の規制ディスク60は、少なくともその一部分において、軸方向daに沿って外歯歯車50a,50bと対面するようになる。すなわち、規制ディスク60の外歯歯車50a,50bに対する軸方向daへの相対移動を規制する規制ディスク60と外歯歯車50a,50bとの干渉を生じさせることができる。
To enable the arrangement shown in FIGS. 3 and 6, a circle to receive the outer diameter d 2 of the
d y1 −2 × δ <d 2 Formula (b)
FIG. 6 is a plan view showing the relationship between the
さらに、図3及び図6に示された配置では、規制ディスク60の外径d2と、偏心体挿通孔51a,51bの内径dy1と、偏心量δと、が次の式(c)を満たしている。
dy1+2×δ < d2 ・・・式(c)
図6に示すように、式(c)の左辺「dy1+2×δ」は、軸方向daからの観察における二個の偏心体挿通孔の縁部51ax,51bxが重なり合う領域についての、回転軸線acを挟んだ対向縁間の最長長さに相当する。したがって、上記式(c)が満たされる場合、規制ディスク60の円形状からなる周縁部分が、その全周に亘って、二個の外歯歯車50a,50bの間に位置するようになる。すなわち、規制ディスク60は、その全周縁部分において、第1外歯歯車50a及び第2外歯歯車50bの両方と接触することができる。図6に示された例では、規制ディスク60は、斜線を付した領域において、第1外歯歯車50a及び第2外歯歯車50bの両方と干渉することができる。したがって、上記式(c)が満たされることにより、より安定して、規制ディスク60の外歯歯車50a,50bに対する軸方向daへの相対移動を規制することが可能となる。
Furthermore, in the arrangement shown in FIGS. 3 and 6, the outer diameter d 2 of the
d y1 + 2 × δ <d 2 Formula (c)
As shown in FIG. 6, wherein the left side "d y1 + 2 × δ" is two eccentrics insertion hole of the edge portion 51ax in the observation from the axial direction d a, the area 51bx overlap of (c), rotation corresponding to the maximum length between sandwiching opposite edge the axis a c. Therefore, when the above formula (c) is satisfied, the peripheral edge portion of the
ところで、図3によく示されているように、各外歯歯車50a,50bには、それぞれ、規制ディスク60を受ける凹部53a,53bが形成されている。規制ディスク60は、第1外歯歯車50aの凹部53aと第2外歯歯車50bの凹部53bが軸方向daに重なり合っている領域に形成された空間内に配置されている。規制ディスク60と外歯歯車50a,50bとの軸方向daへの相対移動を規制する観点からは、第1外歯歯車50a及び第2外歯歯車50bの凹部53a,53bの深さを足し合わせた寸法が、規制ディスク60の厚みと同等または規制ディスク60の厚みよりも若干大きくなっていることが好ましい。
By the way, as well shown in FIG. 3, the
各外歯歯車50a,50bに設けられた凹部53a,53bは、軸方向daからの観察において、円形状の輪郭を有している。また、各外歯歯車50a,50bの凹部53a,53bは、当該外歯歯車50a,50bに対応する偏心体挿通孔51a,51bと、軸方向daに沿って重なる位置に配置されている。したがって、各凹部53a,53bは、円筒状の側壁面54a,54bと、側壁面54a,54bに接続した底壁面55a,55bと、を含んでいる。そして、底壁面55a,55bの一部分が、偏心体挿通孔51a,51bによってくり抜かれている。
External tooth gears 50a, recesses 53a provided in 50b, 53b, in the observation from the axial direction d a, and has a circular contour. The
さらに、各外歯歯車50a,50bの凹部53a,53bは、当該外歯歯車50a,50bの偏心体挿通孔51a,51bと同軸に配置されている。したがって、各外歯歯車50a,50bの凹部53a,53bは、当該外歯歯車50a,50bに対応する偏心体42a,42bとも同軸に配置されている。すなわち、第1外歯歯車50aの凹部53aの中心軸線は、第1外歯歯車50aの偏心体挿通孔51aの中心軸線と一致し、さらに第1偏心体42aの中心軸線acaとも一致する。同様に、第2外歯歯車50bの凹部53bの中心軸線は、第2外歯歯車50bの偏心体挿通孔51bの中心軸線と一致し、さらに第2偏心体42bの中心軸線acbと一致する。また、軸方向daからの観察において、第1外歯歯車50aの凹部53aの中心軸線acaと第2外歯歯車50bの凹部53bの中心軸線acbは、クランクシャフト40の回転軸線acを中心として、対称に配置される。
Further, the
凹部53a,53bの底壁面55a,55bは、規制ディスク60に軸方向daに対面し、規制ディスク60と接触することで規制ディスク60の軸方向daへの移動を規制する。図6に示された偏心体挿通孔51a,51bの縁部51ax,51bxは、底壁面55a,55bの縁部によって形成される。
凹部53a,53bの側壁面54a,54bは、規制ディスク60の外縁60xと接触するように接し、軸方向daと直交する方向への、規制ディスク60の自由な移動を規制する。好ましくは、このような規制ディスク60の配置を可能にするため、円板状に形成された規制ディスク60の外径d2と、二個の外歯歯車50a,50bにそれぞれ設けられた円板状の収容部を形成する凹部53a,53bの内径dy2と、クランクシャフト40の回転軸線acからの偏心体42a,42bの偏心量δと、が次の式(d)を満たしている。
d2 ≦ dy2−2×δ ・・・式(d)
ここで図7は、規制ディスク60の外縁60xと、凹部53a,53bの側壁面54a,54bとの関係を示す平面図である。図7に示すように、二個の外歯歯車50a,50bの凹部53a,53bの中心軸線aca,acbは、クランクシャフト40の回転軸線acに対し、当該外歯歯車50a,50bに対応する偏心体42a,42bと同等の偏心量δにて対称に偏心している。この場合、二個の凹部53a,53bが重なり合う領域についての、回転軸線acを挟んだ対向縁間の最短長さは、式(d)の右辺「dy2−2×δ」となる。したがって、規制ディスク60の外径d2が、二個の凹部53a,53bが重なり合う領域の対向縁間の最短長さ「dy2−2×δ」以下となっていれば、当該規制ディスク60は、二個の凹部53a,53bが重なり合う領域内に配置される。軸方向daへ直交する方向への規制ディスク60の移動が規制されると、規制ディスク60と、外歯歯車50a,50b及び偏心体42a,42bの両方と、の間での軸方向daへの移動を規制する干渉がより安定して確保されるようになる。したがって、より安定して、外歯歯車50a,50bとクランクシャフト40との軸方向daへの相対移動を規制することが可能となる。
d 2 ≦ d y2 −2 × δ Formula (d)
Here, FIG. 7 is a plan view showing the relationship between the
とりわけ図7に示された例では、上記式(d)が等号によって満たされ、次の式(d1)が成り立つ。
d2 = dy2−2×δ ・・・式(d1)
この場合、円板状の規制ディスク60は、その中心軸線が、クランクシャフト40の回転軸線acと同軸となるように、凹部53a,53bの側壁面54a,54bによって、位置決めされる。すなわち、規制ディスク60は、クランクシャフト40の回転軸線acと同軸上となる位置に維持されるようになる。この構成によれば、さらに安定して、外歯歯車50a,50bとクランクシャフト40との軸方向daへの相対移動を規制することが可能となる。
In particular, in the example shown in FIG. 7, the above equation (d) is satisfied by an equal sign, and the following equation (d1) is established.
d 2 = d y2 −2 × δ Formula (d1)
In this case, a disk-shaped
以上のようにして、規制ディスク60を用いることにより、外歯歯車50a,50bとクランクシャフト40との軸方向daへの相対移動を規制することができる。これにより、クランクシャフト40の偏心体42a,42bと外歯歯車50a,50bとの間での、トルク伝達を円滑に行うことが可能となる。また上述したように、外歯歯車50a,50bは、ケース20及びキャリア30に対して軸方向daへの相対移動することが規制されている。したがって、クランクシャフト40は、ケース20及びキャリア30に対しても軸方向daへの相対移動を規制される。
As described above, by using the
なお、図1に示すように、クランクシャフト40の軸方向daにおける両端部に、一対の止め輪45a,45bが設けられている。一方の止め輪45aと規制ディスク60との間に、第1円筒ころ軸受13a及び第3円筒ころ軸受14aが配置されている。これらのころ軸受13a,14aの間には、ワッシャ46aが設けられている。二個のころ軸受13a,14aは、止め輪45a及び規制ディスク60によって、クランクシャフト40に対する軸方向daへの移動を規制されている。同様に、他方の止め輪45bと規制ディスク60との間に、第2円筒ころ軸受13b及び第4円筒ころ軸受14bが配置されている。これらのころ軸受13b,14bの間には、ワッシャ46bが設けられている。二個のころ軸受13b,14bは、止め輪45b及び規制ディスク60によって、クランクシャフト40に対する軸方向daへの移動を規制されている。
Incidentally, as shown in FIG. 1, the both ends in the axial direction d a of the
以上に説明した本実施の形態による歯車伝動装置10においては、規制ディスク60は、円板状(又は円柱状)の偏心体42a,42bの外径dx,よりも大きな内径d1を有した貫通孔61を、形成されている。すなわち、偏心体42a,42bは、規制ディスク60の貫通孔61を通過可能となっている。したがって、クランクシャフト40上における二個の偏心体42a,42bの間となる位置に規制ディスク60を容易に配置することができる。また、二個の偏心体42a,42bの間において、規制ディスク60は、その貫通孔61の中心が二個の偏心体42a,42bの軸線aca,acbからずれるようにして、配置される。このような配置は、クランクシャフト40上の二個の偏心体42a,42bの間で、規制ディスク60を軸方向daに直交する方向へずらすことによって、容易に実現することができる。そして、規制ディスク60は、この配置において、二個の偏心体42a,42bと干渉することにより、二個の偏心体42a,42bの間において軸方向daへの移動が規制される。すなわち、簡易な構成により、規制ディスク60をクランクシャフト40上における二個の偏心体42a,42bの間に固定することができる。
In the
とりわけ、本実施の形態では、円板状に形成された規制ディスク60が、クランクシャフト40の回転軸線acと同軸に配置されている。したがって、規制ディスク60と二個の外歯歯車50a,50bとの干渉により、二個の外歯歯車50a,50bに対する規制ディスク60の軸方向daへの移動をより安定して規制することができる。また本実施の形態では、規制ディスク60と二個の偏心体42a,42bとの干渉を確保するため、上述した式(b)に加えて、さらに上述した式(c)が満たされる。このため、規制ディスク60が、その周縁部の全周に亘って、外歯歯車50a,50bと接触することができる。したがって、二個の外歯歯車50a,50bに対する規制ディスク60の軸方向daへの移動をより確実に規制することができる。
Especially, in this embodiment, regulating
また本実施の形態では、規制ディスク60の貫通孔61も、軸方向daに直交する断面において円形状となっており、当該貫通孔61の中心軸線が、クランクシャフト40の回転軸線acと同軸に配置されている。したがって、規制ディスク60と二個の偏心体42a,42bとの干渉により、クランクシャフト40に対する規制ディスク60の軸方向daへの移動をより安定して規制することができる。なお、本実施の形態では、規制ディスク60と二個の偏心体42との干渉を確保するため、上述した式(a2)が満たされる。
Further, in this embodiment, the through-
さらに本実施の形態において、各外歯歯車50a,50bには、規制ディスク60を受ける凹部53a,53bが形成されている。凹部53a,53bは、クランクシャフト40に対する規制ディスク60の、軸方向daに直交する方向への、移動を規制する側壁面54a,54bを含んでいる。すなわち、簡易な構成により、クランクシャフト40に対する規制ディスク60の、軸方向daに直交する方向への、自由な相対移動が規制され、この結果、クランクシャフト40と外歯歯車50a,50bとの軸方向daへの相対移動を安定して規制することができる。本実施の形態では、このような配置を可能にするため、上述の式(d)が満たされる。とりわけ図示された例では、上述の式(d)が等号にて満たされる。この例によれば、軸方向daに直交する面内において、規制ディスク60は、クランクシャフト40に対して一定の位置に維持される。とりわけ、規制ディスク60は、クランクシャフト40の回転軸線acと同軸に維持され、規制ディスク60を利用した、クランクシャフト40と外歯歯車50a,50bとの軸方向daへの位置ずれをより効果的に防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施の形態において、ケース20とキャリア30とを接続するアンギュラ玉軸受12の一例を示した。しかしながら、この例に限られず、アンギュラ玉軸受12のインナーレースが、キャリア30とは別途に設けられ、当該インナーレースがキャリア30に固定されていてもよい。また、アンギュラ玉軸受12のアウターレース12aが、ケース20と一体的に形成されていてもよい。さらに、アンギュラ玉軸受12のアウターレース12aではなく、インナーレースが、軸方向daから外歯歯車50a,50bに当接して、外歯歯車50a,50bの軸方向daへの移動を規制するようにしてもよい。
Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example of the angular ball bearing 12 that connects the
また、上述した実施の形態では、各クランクシャフト40が偏心体42a,42bを二個有している例を示したが、この例に限られない。クランクシャフト40が、三個以上の偏心体を有するようにしてもよい。さらにこの変形例において、軸方向daに隣り合う任意の二つの偏心体の間に、規制ディスクがそれぞれ配置される、すなわち合計二個以上の規制ディスクがクランクシャフト上に保持されるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, each
10 歯車伝動装置
20 ケース
21 内歯歯車
30 キャリア
40 クランクシャフト
42a 第1偏心体
42b 第2偏心体
50a 第1外歯歯車
50b 第2外歯歯車
51a 偏心体挿通孔
51b 偏心体挿通孔
53a 凹部
53b 凹部
54a 側壁面
54b 側壁面
60 規制ディスク
61 貫通孔
10
Claims (10)
前記ケースに支持されたキャリアと、
前記キャリアに回転可能に支持され、二個の偏心体を有したクランクシャフトと、
前記クランクシャフトに貫通されて前記二個の偏心体とそれぞれ係合し、前記内歯歯車と噛み合いながら前記ケースに対して回転可能な二個の外歯歯車と、
前記クランクシャフトの前記二個の偏心体の間に保持され、且つ、前記外歯歯車に接触することによって、前記クランクシャフトの回転軸線方向への前記外歯歯車に対する前記クランクシャフトの相対移動を規制する、規制ディスクと、を備え、
前記規制ディスクは、前記偏心体が通過可能な貫通孔が形成され、当該貫通孔を前記クランクシャフトよって貫通され、
前記規制ディスクは、前記貫通孔の中心が前記二個の偏心体の軸線からずれるように配置され、これにより、前記規制ディスクは、前記二個の偏心体の間で、前記クランクシャフトの回転軸線方向に沿った前記クランクシャフトに対する移動が規制されている、歯車伝動装置。 A case having an internal gear;
A carrier supported by the case;
A crankshaft rotatably supported by the carrier and having two eccentric bodies;
Two external gears that pass through the crankshaft and engage with the two eccentric bodies, respectively, and can rotate with respect to the case while meshing with the internal gears;
The crankshaft is held between the two eccentric bodies of the crankshaft and is in contact with the external gear, thereby restricting relative movement of the crankshaft with respect to the external gear in the rotation axis direction of the crankshaft. A regulation disc,
The restriction disk is formed with a through-hole through which the eccentric body can pass, and the through-hole is penetrated by the crankshaft.
The restriction disk is disposed such that the center of the through hole is deviated from the axis of the two eccentric bodies, whereby the restriction disk is arranged between the two eccentric bodies and the rotation axis of the crankshaft. A gear transmission in which movement relative to the crankshaft along a direction is restricted.
前記偏心体の外径dxと、
前記クランクシャフトの回転軸線からの前記偏心体の偏心量δと、が次の関係を満たす、請求項1〜3のいずれか一項に記載の歯車伝動装置。
dx < d1 < dx+2×δ The inner diameter d 1 of the through hole provided in the regulation disc,
An outer diameter d x of the eccentric body;
The gear transmission as described in any one of Claims 1-3 with which the eccentric amount (delta) of the said eccentric body from the rotating shaft line of the said crankshaft satisfy | fills the following relationship.
d x <d 1 <d x + 2 × δ
前記外歯歯車に設けられ前記偏心体を収容する偏心体挿通孔の内径dy1と、
前記クランクシャフトの回転軸線からの前記偏心体の偏心量δと、が次の関係を満たす、請求項1〜4のいずれか一項に記載の歯車伝動装置。
dy1−2×δ < d2 The outer diameter d 2 of the regulating disc,
An inner diameter d y1 of an eccentric body insertion hole provided in the external gear and accommodating the eccentric body;
The gear transmission as described in any one of Claims 1-4 with which the eccentric amount (delta) of the said eccentric body from the rotating shaft line of the said crankshaft satisfy | fills the following relationship.
d y1 −2 × δ <d 2
前記外歯歯車に設けられ前記偏心体を収容する偏心体挿通孔の内径dy1と、
前記クランクシャフトの回転軸線からの前記偏心体の偏心量δと、が次の関係を満たす、請求項1〜4のいずれか一項に記載の歯車伝動装置。
dy1+2×δ < d2 The outer diameter d 2 of the regulating disc,
An inner diameter d y1 of an eccentric body insertion hole provided in the external gear and accommodating the eccentric body;
The gear transmission as described in any one of Claims 1-4 with which the eccentric amount (delta) of the said eccentric body from the rotating shaft line of the said crankshaft satisfy | fills the following relationship.
d y1 + 2 × δ <d 2
前記外歯歯車に設けられた前記凹部の内径dy2と、
前記クランクシャフトの回転軸線からの前記偏心体の偏心量δと、が次の関係を満たす、請求項7〜9のいずれか一項に記載の歯車伝動装置。
d2 ≦ dy2−2×δ The outer diameter d 2 of the regulating disc,
An inner diameter d y2 of the recess provided in the external gear;
The gear transmission according to any one of claims 7 to 9, wherein an eccentric amount δ of the eccentric body from the rotation axis of the crankshaft satisfies the following relationship.
d 2 ≦ d y2 −2 × δ
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