JP7136827B2 - transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、伝動装置に関する。 The present invention relates to transmissions.
従来から、伝達された動力を伝達する伝動装置として、モータの出力軸の回転速度を減速して出力する減速機が知られている。一般的に減速機は、複数の歯車を用いることで出力軸の回転速度を減速していると共に、減速に対して反比例したトルクを出力することが可能とされている。この種の減速機として、例えば下記特許文献1には、入力軸の回転に伴って偏心回転する外歯歯車を利用した減速機が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a speed reducer that reduces the rotation speed of an output shaft of a motor for output is known as a transmission device that transmits transmitted power. Generally, a speed reducer reduces the rotation speed of an output shaft by using a plurality of gears, and is capable of outputting torque inversely proportional to the speed reduction. As a reduction gear of this type, for example,
特許文献1に記載の減速機は、入力軸と、入力軸の回転によって回転する偏心体と、偏心体に取り付けられ、偏心回転可能な外歯歯車と、ケーシングに固定されると共に外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、外歯歯車の自転成分のみを取出して伝達するスプライン手段を介して外歯歯車に連結された出力軸とを備えている。
外歯歯車は、内歯歯車に噛み合った状態で内歯歯車の内側に配置されると共に、内歯歯車の中心軸線に対して偏心した偏心軸線回りに回転可能とされている。外歯歯車の歯数は、内歯歯車の歯数よりも1歯分少なく形成されている。
The speed reducer described in
The external gear is arranged inside the internal gear while meshing with the internal gear, and is rotatable about an eccentric axis eccentric to the central axis of the internal gear. The number of teeth of the external gear is one less than the number of teeth of the internal gear.
特許文献1に記載の減速機によれば、入力軸が回転すると、その回転力が偏心体を介し外歯歯車に伝わる。外歯歯車は、内歯歯車との噛み合いによって自転が拘束されているため、外歯歯車は内歯歯車に内接しながら、偏心軸線回りを揺動するように偏心回転する。この際、外歯歯車は、該外歯歯車の歯数と内歯歯車の歯数との関係によって減速した状態で偏心回転する。そして、スプライン手段によって外歯歯車の自転成分のみを取り出して出力軸に伝えることができるので、出力軸を減速した状態で回転させることができる。
According to the speed reducer described in
しかしながら、上記従来の減速機では、ケーシングに固定された内歯歯車の内側に配置された外歯歯車を揺動するように偏心回転させる構造となっているため、外歯歯車と出力軸との間に、外歯歯車の自転成分のみを取り出すためのスプライン手段等を設ける必要がある。そのため、スプライン手段等を設けるためのスペースが必要となってしまい、減速機の小型化及び薄型化を図ることが難しい。また、スプライン手段等を設けることによって構成が複雑化するうえ、部品点数が増えてしまうので、低コスト化を図ることが難しいうえ、メンテナンス性も低下し易い。 However, in the conventional speed reducer described above, the external gear arranged inside the internal gear fixed to the casing is rotated eccentrically so as to oscillate. It is necessary to provide spline means or the like for extracting only the rotation component of the external gear between them. Therefore, a space is required for providing the spline means, etc., and it is difficult to reduce the size and thickness of the speed reducer. Moreover, the provision of the spline means or the like complicates the structure and increases the number of parts.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、小型化及び薄型化を図り易く、低コスト化及びメンテナンス性の向上化にも繋げることができる伝動装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its object is to provide a transmission device that can be easily reduced in size and thickness, and that can lead to cost reduction and improvement in maintainability. That is.
(1)本発明に係る伝動装置は、伝達された動力によって軸線回りに回転する入力軸と、前記軸線に対して偏心した偏心軸線を中心として配置されると共に、前記入力軸の回転に伴って作動し、且つ前記偏心軸線回りを周回する周方向に間隔をあけて配置された複数の内歯を有する内歯車と、前記内歯車に対して前記軸線方向の一方側で向かい合うように配置されると共に、前記軸線回りに回転可能に配置され、且つ複数の前記内歯に対して噛み合い可能な複数の外歯を有する外歯車と、前記外歯車の回転に伴って前記軸線回りに回転する出力軸と、前記内歯車に対して前記軸線方向の他方側で向かい合うように配置された固定プレートに固定され、前記内歯車の自転を拘束することで、前記軸線を中心として偏心揺動するように前記内歯車を案内する案内部材と、を備え、前記外歯は、前記内歯の歯数とは異なる歯数とされ、前記内歯車は、前記内歯が設けられ、前記外歯車を径方向の外側から囲む歯車本体と、前記固定プレートに対して向かい合うように配置され、外周縁部側に前記歯車本体が形成された内歯車プレートと、少なくとも前記固定プレート側に開口するように、前記内歯車プレートに形成された収容凹部と、を備え、前記案内部材は、前記収容凹部内に配置されると共に、前記収容凹部の内壁面に対して内接可能なガイド部を備え、前記ガイド部は、前記収容凹部の中心線に対して、前記軸線と前記偏心軸線との間の偏心量分だけ偏心するように前記収容凹部内に配置されていることを特徴とする。 (1) A transmission device according to the present invention includes an input shaft that rotates about an axis by transmitted power, and an eccentric axis that is eccentric to the axis, and is arranged along with the rotation of the input shaft. an internal gear having a plurality of circumferentially-spaced internal teeth operative and orbiting about the eccentric axis; and positioned to face the internal gear on one axial side of the internal gear. and an external gear having a plurality of external teeth that are arranged rotatably around the axis and can mesh with the plurality of internal teeth; and an output shaft that rotates around the axis as the external gear rotates. and is fixed to a fixed plate arranged to face the internal gear on the other side in the axial direction, and constrains the rotation of the internal gear so as to eccentrically oscillate about the axis. a guide member for guiding an internal gear, wherein the external teeth have a number of teeth different from the number of teeth of the internal teeth; the internal gear is provided with the internal teeth; a gear body enclosing it from the outside; an internal gear plate disposed so as to face the fixed plate and having the gear body formed on the outer peripheral edge side; a housing recess formed in a plate, wherein the guide member includes a guide portion that is disposed in the housing recess and can be in contact with an inner wall surface of the housing recess; It is arranged in the housing recess so as to be eccentric with respect to the center line of the housing recess by an amount of eccentricity between the axis and the eccentric axis .
本発明に係る伝動装置によれば、伝達された動力によって入力軸を軸線回りに回転させると、内歯車が入力軸の回転に伴って軸線回りを偏心回転するような挙動を示す。ところが、内歯車は、固定プレートによって固定された案内部材によって自転が拘束され、これによって軸線回りの偏心回転から、軸線を中心とした偏心揺動となるように内歯車を案内することができ、内歯車の挙動を制御することができる。これにより、複数の内歯に対して複数の外歯を内接させながら、内歯が外歯を周方向に順次乗り越えるように、外歯車に対して内歯車を偏心揺動させることができる。そのため、内歯車の偏心揺動に伴って内歯が外歯を乗り越えるたびに、内歯を介して外歯を周方向に押圧することができ、外歯車及び出力軸を軸線回りに回転させることができる。 According to the transmission device of the present invention, when the input shaft is rotated about the axis by the transmitted power, the internal gear behaves eccentrically about the axis along with the rotation of the input shaft. However, the rotation of the internal gear is restrained by the guide member fixed by the fixing plate, so that the internal gear can be guided from eccentric rotation about the axis to eccentric oscillation about the axis. The behavior of the internal gear can be controlled. As a result, the internal gear can be eccentrically oscillated with respect to the external gear so that the internal teeth sequentially get over the external teeth in the circumferential direction while the external teeth are inscribed in the internal teeth. Therefore, every time the internal teeth get over the external teeth due to the eccentric oscillation of the internal gear, the external teeth can be pressed in the circumferential direction via the internal teeth, and the external gear and the output shaft can be rotated around the axis. can be done.
このように、入力軸に伝達された動力を内歯車に伝えることで内歯車を偏心揺動させ、これによって内歯を介して外歯を周方向に押圧することで外歯車に動力を伝えることができる。その結果、外歯車及び出力軸を軸線回りに回転させることができる。特に、外歯の歯数と内歯の歯数とが異なっているので、歯数の角度差分だけ外歯車を減速或いは増速することが可能である。これにより、入力軸の回転に対して、出力軸を減速或いは増速させながら回転させることができる。 In this way, by transmitting the power transmitted to the input shaft to the internal gear, the internal gear is caused to eccentrically oscillate, thereby pressing the external teeth in the circumferential direction via the internal teeth, thereby transmitting the power to the external gear. can be done. As a result, the external gear and the output shaft can be rotated around the axis. In particular, since the number of teeth of the external teeth and the number of teeth of the internal teeth are different, it is possible to decelerate or accelerate the external gear by the angular difference in the number of teeth. As a result, the output shaft can be rotated while being decelerated or accelerated with respect to the rotation of the input shaft.
さらに従来の減速機等とは異なり、内歯車側を偏心揺動させるので、外歯車については軸線回りを回転する単純な回転動作にすることができる。従って、例えば外歯車の自転成分のみを取り出す等といったことが不要となり、外歯車から直接的に出力軸に動力を伝えて、出力軸を軸線回りに回転させることができる。従って、部品点数を抑制したシンプルな構造にすることができ、伝動装置全体の小型化及び薄型化を図ることができる。それに加えて、低コスト化及びメンテナンス性の向上化にも繋げることができる。 Further, unlike conventional reduction gears and the like, the internal gear side is eccentrically oscillated, so that the external gear can be rotated about its axis in a simple rotational motion. Therefore, it is not necessary to take out only the rotation component of the external gear, for example, and power can be transmitted directly from the external gear to the output shaft to rotate the output shaft about its axis. Therefore, it is possible to achieve a simple structure with a reduced number of parts, and it is possible to reduce the size and thickness of the transmission device as a whole. In addition, it can lead to cost reduction and improvement of maintainability.
さらに、収容凹部内に配置されたガイド部が、収容凹部の中心線に対して、軸線と偏心軸線との間の偏心量分だけ偏心している。従って、入力軸の回転に伴って内歯車が偏心回転するような挙動を示したとしても、収容凹部の内壁面とガイド部とが当接するので、内歯車の自転を適切に拘束することがきる。それに加え、収容凹部の内壁面に対してガイド部を内接させながら、内歯車を偏心揺動させることができる。そのため、ガイド部を利用して内歯車の動きを案内しながら、あたかもガイド部の周りを偏心回転するように、内歯車を偏心揺動させることができる。
このように、ガイド部を利用して内歯車の動きを案内しながら偏心揺動させることができるので、内歯車をがたつき少なく安定させた状態で偏心揺動させることができ、入力軸から出力軸に動力を効率良く伝えることができる。
Further, the guide portion arranged in the accommodation recess is eccentric with respect to the center line of the accommodation recess by the amount of eccentricity between the axis and the eccentric axis. Therefore, even if the internal gear behaves eccentrically as it rotates with the rotation of the input shaft, the inner wall surface of the accommodating recess abuts against the guide portion, so that the rotation of the internal gear can be properly restrained. . In addition, the internal gear can be eccentrically oscillated while the guide portion is inscribed with the inner wall surface of the accommodation recess. Therefore, while guiding the movement of the internal gear using the guide portion, the internal gear can be eccentrically oscillated as if eccentrically rotated around the guide portion.
In this way, since the guide portion can be used to guide the movement of the internal gear, it can be eccentrically oscillated. Power can be efficiently transmitted to the output shaft.
(2)前記ガイド部は、前記固定プレートに固定された軸部と、前記軸部を径方向の外側から囲むように配置されたガイド内輪部と、前記ガイド内輪部を径方向の外側から囲むように配置されたガイド外輪部と、前記ガイド内輪部と前記ガイド外輪部との間に転動可能に保持された複数のガイドボール部と、を備え、前記ガイド外輪部が、前記収容凹部の内壁面に対して内接しても良い。 ( 2 ) The guide portion includes a shaft portion fixed to the fixing plate, a guide inner ring portion disposed so as to surround the shaft portion from the outside in the radial direction, and a guide inner ring portion arranged to surround the guide inner ring portion from the outside in the radial direction. and a plurality of guide ball portions rotatably held between the guide inner ring portion and the guide outer ring portion, wherein the guide outer ring portion is positioned in the housing recess. It may be inscribed in the inner wall surface.
この場合には、ガイド部自体をボールベアリングとして機能させることができ、収容凹部の内壁面にガイド外輪部を内接させることができる。そのため、内歯車の動きに応じて、ガイド外輪部を軸部回りに回転させながら収容凹部の内壁面に内接させることができる。従って、ガイド外輪部に対して収容凹部の内壁面を滑らせるのではなく、ガイド外輪部の回転(転がり)を利用して、滑らかに移動させることができる。これにより、ガイド部と収容凹部との間の摩擦抵抗を低減することができ、動力ロスを少なくすることができる。従って、動力伝達効率を向上することができ、入力軸から出力軸に動力を無駄なく効率良く伝えることができる。 In this case, the guide portion itself can function as a ball bearing, and the guide outer ring portion can be inscribed in the inner wall surface of the housing recess. Therefore, according to the movement of the internal gear, the guide outer ring portion can be inscribed with the inner wall surface of the housing recess while being rotated around the shaft portion. Therefore, the rotation (rolling) of the guide outer ring portion can be used for smooth movement instead of sliding the inner wall surface of the accommodation recess with respect to the guide outer ring portion. As a result, the frictional resistance between the guide portion and the accommodation recess can be reduced, and the power loss can be reduced. Therefore, power transmission efficiency can be improved, and power can be efficiently transmitted from the input shaft to the output shaft without waste.
(3)前記内歯は、前記偏心軸線方向から見た平面視で円形の外形を有し、且つ自転可能な転動体を有しても良い。 ( 3 ) The internal tooth may have a circular outer shape in a plan view seen from the direction of the eccentric axis, and may have rolling elements capable of rotating.
この場合には、内歯が自転可能な転動体を有しているので、転動体を自転させながら、該転動体が外歯を周方向に順次乗り越えるように、内歯車を外歯車に対して偏心揺動させることができる。そのため、内歯車と外歯車との間の摩擦抵抗を低減することができ、動力ロスを少なくすることができる。従って、動力伝達効率を向上することができ、入力軸から出力軸に動力を無駄なく効率良く伝えることができる。 In this case, since the internal teeth have rolling elements that can rotate on their own axes, the internal gears are rotated relative to the external gears so that the rolling elements successively ride over the external teeth in the circumferential direction while the rolling elements are rotated. Can be eccentrically oscillated. Therefore, frictional resistance between the internal gear and the external gear can be reduced, and power loss can be reduced. Therefore, power transmission efficiency can be improved, and power can be efficiently transmitted from the input shaft to the output shaft without waste.
(4)前記転動体は、ボールでも良い。 ( 4 ) The rolling elements may be balls.
この場合には、転動体をボールとしているので、該ボールと外歯とを点接触させることができ、内歯車と外歯車との間の摩擦抵抗をさらに効果的に低減することができる。従って、動力伝達効率をさらに向上することができる。 In this case, since the rolling elements are balls, the balls and the external teeth can be brought into point contact, and the frictional resistance between the internal gear and the external gear can be further effectively reduced. Therefore, power transmission efficiency can be further improved.
(5)前記外歯は、トロコイド曲線に沿った歯形で形成されても良い。 ( 5 ) The external tooth may be formed with a tooth profile along a trochoidal curve.
この場合には、外歯が、いわゆるトロコイド歯形とされているので、内歯車の偏心揺動時、外歯と内歯とを常時接触させた状態にすることができ、内歯車側から外歯車側に動力を効率良く伝達し易い。 In this case, since the external teeth have a so-called trochoidal tooth profile, when the internal gear eccentrically oscillates, the external teeth and the internal teeth can always be kept in contact with each other. It is easy to efficiently transmit power to the side.
(6)前記入力軸に対して一体に組み合わされると共に、前記偏心軸線を中心として配置された入力用内輪部と、前記入力用内輪部を径方向の外側から囲むように配置された入力用外輪部と、前記入力用内輪部と前記入力用外輪部との間に転動可能に保持された複数の入力用ボールと、を備え、前記内歯車は、前記入力用外輪部に対して一体に組み合わされても良い。 ( 6 ) An input inner ring portion integrally combined with the input shaft and arranged around the eccentric axis, and an input outer ring arranged so as to surround the input inner ring portion from the outside in the radial direction. and a plurality of input balls rollably held between the input inner ring portion and the input outer ring portion, wherein the internal gear is integrated with the input outer ring portion. May be combined.
この場合には、入力用内輪部、入力用外輪部及び入力用ボールによって構成されるボールベアリングを介して、入力軸と内歯車とを組み合わせることができるので、組立性を向上することができると共に、入力軸の回転に伴って内歯車を滑らかに偏心揺動させることができる。 In this case, the input shaft and the internal gear can be combined via the ball bearing composed of the input inner ring portion, the input outer ring portion, and the input balls, so that the ease of assembly can be improved. , the internal gear can be smoothly eccentrically oscillated with the rotation of the input shaft.
(7)前記出力軸は、前記外歯車に対して一体的に形成されても良い。 ( 7 ) The output shaft may be integrally formed with the external gear.
この場合には、出力軸と外歯車とを一体化できるので、伝動装置のさらなる小型化及び薄型化を図り易い。 In this case, since the output shaft and the external gear can be integrated, it is easy to further reduce the size and thickness of the transmission.
本発明によれば、小型化及び薄型化を図り易く、低コスト化及びメンテナンス性の向上化にも繋げることができる伝動装置とすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be set as the transmission device which can be made easy to achieve size reduction and thickness reduction, and can lead to cost reduction and improvement of maintainability.
以下、本発明に係る伝動装置の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、伝動装置を、減速比が1/16とされた減速機に適用した場合を例に挙げて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a transmission device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the transmission device is applied to a speed reducer having a speed reduction ratio of 1/16 will be described as an example.
図1及び図2に示すように、本実施形態の減速機(本発明に係る伝動装置)1は、入力軸2と、複数の内歯3を有する内歯車4と、複数の外歯5を有する外歯車6と、出力軸7と、ケーシング8と、を主に備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a speed reducer (transmission device according to the present invention) 1 of this embodiment includes an
入力軸2及び出力軸7は、それぞれの中心軸線が共通した共通軸上に位置するように配置されている。本実施形態では、この共通軸を回転軸線(本発明に係る軸線)O1といい、回転軸線O1方向から見た平面視で回転軸線O1に交差する方向を径方向といい、回転軸線O1回りに周回する方向を周方向という。さらに、回転軸線O1に沿う方向を上下方向という。上下方向のうち、入力軸2から出力軸7に向かう方向を上方といい、その反対方向を下方という。
The
(ケーシング)
はじめにケーシング8について説明する。
ケーシング8は、上下方向に所定の距離をあけて対向配置された状態で、互いに一体的に組み合わされた上方固定プレート10及び下方固定プレート(本発明に係る固定プレート)11を備えている。
(casing)
First, the
The
上方固定プレート10は、一定の厚みを有する平面視正方形状に形成されている。ただし、上方固定プレート10の外形形状は、平面視正方形状に限定されるものではなく、例えば平面視円形状、楕円状或いは多角形状等とされていても構わない。
上方固定プレート10の中央部には、該上方固定プレート10を上下方向に貫通する貫通孔15が形成されている。貫通孔15は、回転軸線O1と同軸に配置され、平面視円形状に形成されている。
The
A through
上方固定プレート10の4つの角部(四隅)のうち、回転軸線O1を挟んで対角上に並ぶ一対の角部には、該上方固定プレート10を上下方向に貫通する図示しない連結孔がそれぞれ形成されている。また、上方固定プレート10の4つの角部(四隅)のうち、残りの一対の角部には、該上方固定プレート10を上下方向に貫通する位置決め孔16がそれぞれ形成されている。
Of the four corners (four corners) of the upper fixed
さらに、上方固定プレート10には、回転軸線O1を中心として周方向に等間隔をあけて配置された複数の支持孔17が形成されている。
支持孔17は、上方固定プレート10を上下方向に貫通するように形成されていると共に、平面視円形状に形成されている。図示の例では、支持孔17は回転軸線O1を中心として90度の間隔をあけて4つ形成されている。ただし、支持孔17の数は、この場合に限定されるものではない。
Further, the upper fixed
The
下方固定プレート11は、上述した上方固定プレート10と同一の構成とされている。そのため、下方固定プレート11については、上方固定プレート10と同一の構成要素に関して同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
このように上方固定プレート10及び下方固定プレート11を同一の構成とすることで、一枚の固定プレートを、上方固定プレート10又は下方固定プレート11として兼用できるので、構成の簡略化を図ることができる。
The
By forming the
ただし、上方固定プレート10及び下方固定プレート11を同一の構成とする必要はなく、例えば、上方固定プレート10及び下方固定プレート11を異なる外形形状、外形サイズ、異なる厚さ等としても構わない。
特に、4つの支持孔17に関しては、下方固定プレート11に形成されていれば良く、上方固定プレート10に形成されている必要はない。
However, the
In particular, the four
図1~図3に示すように、上述のように構成された上方固定プレート10と下方固定プレート11との間には、一対の第1スペーサ18及び一対の第2スペーサ19が配置されている。
第1スペーサ18は、上下方向に所定の長さを有する円柱状に形成され、上方固定プレート10における連通孔と、下方固定プレート11における連通孔との間に配置されている。第1スペーサ18は、上端面及び下端面にねじ孔18aが形成されている(図3参照)。
As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of
The
第2スペーサ19は、上下方向に第1スペーサ18と同じ長さを有する円柱状に形成され、上方固定プレート10における位置決め孔16と、下方固定プレート11における位置決め孔16との間に配置されている。第2スペーサ19の上端面には、上方に向けて突出すると共に、上方固定プレート10における位置決め孔16内に挿通される上方位置決めピン19aが形成されている。第2スペーサ19の下端面には、下方に向けて突出すると共に、下方固定プレート11における位置決め孔16内に挿通される図示しない下方位置決めピンが形成されている。
The
これにより、上方固定プレート10及び下方固定プレート11は、図1及び図2に示すように、第1スペーサ18及び第2スペーサ19の長さ分だけ上下方向に間隔をあけた状態で、第1スペーサ18及び第2スペーサ19を介して組み合わされている。
そして、上方固定プレート10の連通孔を通じて一対の連結ねじ20が第1スペーサ18のねじ孔18aに上方から螺着され、下方固定プレート11の連通孔を通じて一対の連結ねじ20が第1スペーサ18のねじ孔18aに下方から螺着されている。これにより、上方固定プレート10及び下方固定プレート11は、第1スペーサ18及び第2スペーサ19を介して一体に組み合わされている。
As a result, the
A pair of connecting
上述のように構成されたケーシング8の内側、すなわち上方固定プレート10と下方固定プレート11との間に、内歯車4及び外歯車6が配置されている。
なお、本実施形態のケーシング8は、内歯車4及び外歯車6の周囲を開放した構成としているが、この場合に限定されるものではなく、例えば内歯車4及び外歯車6を径方向の外側から囲む側壁パネル等を、上方固定プレート10と下方固定プレート11との間に取り付けても構わない。
The
Although the
(入力軸)
図2に示すように、入力軸2は、上下方向に沿って配置され、外部から伝達された動力(トルク)によって回転軸線O1回りに回転可能に配置されている。なお、図示の例では、入力軸2は、中空の円筒状に形成されているが、この場合に限定されるものではなく、中実に形成されていても構わない。
(input shaft)
As shown in FIG. 2, the
入力軸2は、下方固定プレート11の下方から、貫通孔15内に上端部が入り込むように配置されている。この際、入力軸2の上端部は、貫通孔15に対して非接触とされている。さらに入力軸2の上端面には、図2及び図4に示すように下方に向けて凹む嵌合孔2aが形成されている。嵌合孔2aは、回転軸線O1から径方向に偏心した偏心軸線O2を中心として平面視円形状に形成されている。
The
なお、偏心軸線O2方向から見た平面視で偏心軸線O2に交差する方向を径方向といい、偏心軸線O2回りに周回する方向を周方向という。特に、偏心軸線O2を中心に配置された構成部材の説明において、単に「径方向、周方向」という場合には、偏心軸線O2を基準としている。 A direction intersecting the eccentric axis O2 in a plan view seen from the direction of the eccentric axis O2 is called a radial direction, and a direction rotating around the eccentric axis O2 is called a circumferential direction. In particular, in the description of the constituent members arranged around the eccentric axis O2, the eccentric axis O2 is used as a reference when simply referring to "radial direction, circumferential direction".
(内歯車)
図1及び図2に示すように、内歯車4は、先に述べたように上方固定プレート10と下方固定プレート11との間に配置されている。具体的に内歯車4は、外歯車6よりも下方固定プレート11寄りに配置されている。これにより、外歯車6は内歯車4に対して上方側(すなわち回転軸線O1方向の一方側)に配置され、下方固定プレート11は内歯車4に対して下方側(すなわち回転軸線O1方向の他方側)に配置されている。
(Internal gear)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
内歯車4は、図2、図5~図7に示すように、偏心軸線O2を中心として配置されていると共に、入力軸2の回転に伴って作動し、且つ偏心軸線O2回りを周回する周方向に間隔をあけて配置された複数の内歯3を有している。
以下に詳細に説明する。
As shown in FIGS. 2 and 5 to 7, the
Details will be described below.
内歯車4は、下方固定プレート11に対して上下方向に対向するように配置され、外形形状が平面視円形状に形成された内歯車プレート30と、内歯車プレート30の外周縁部から、その全周に亘って上方に向けて突出した環状の歯車壁部(本発明に係る歯車本体)31と、を備えている。
The
内歯車プレート30は、第1スペーサ18及び第2スペーサ19の内側に収まると共に、第1スペーサ18及び第2スペーサ19との間に所定の隙間が確保される大きさとなるように、外径サイズが規定されている。
内歯車プレート30は、適切な剛性(機械的強度)を有するように十分な厚みで形成されている。図示の例では、内歯車プレート30は、上方固定プレート10及び下方固定プレート11の厚さよりも僅かに肉厚に形成されている。
The
The
内歯車プレート30の中央部には、上面から下方に向けて凹んだ嵌合凹部32(図2参照)が偏心軸線O2と同軸上に形成されている。嵌合凹部32は、平面視円形状に形成され、例えば入力軸2の直径よりも大きい内径で形成されている。
A fitting recess 32 (see FIG. 2) recessed downward from the upper surface is formed in the central portion of the
さらに内歯車プレート30には、該内歯車プレート30を上下方向に貫通する収容凹部33が形成されている。なお、収容凹部33は、内歯車プレート30を上下方向に貫通する必要はなく、少なくとも下方固定プレート11側に開口していれば構わない。
収容凹部33は、所定の内径を有する平面視円形状に形成され、偏心軸線O2を中心として周方向に等間隔をあけて複数形成されている。図示の例では、収容凹部33は、偏心軸線O2を中心として90度の間隔をあけて4つ形成されている。
Further, the
The accommodation recesses 33 are formed in a circular shape having a predetermined inner diameter in a plan view, and are formed in plural at equal intervals in the circumferential direction around the eccentric axis O2. In the illustrated example, four
特に収容凹部33は、下方固定プレート11に形成された4つの支持孔17の上方にそれぞれ配置されるように形成されている。具体的に収容凹部33は、内歯車プレート30の平面視において、各収容凹部33の内側に各支持孔17が位置するように形成されている。なお、収容凹部33の数は4つに限定されるものではなく、支持孔17の数に対応していれば、1つでも構わないし、4つ以外の複数であっても構わない。
In particular, the accommodation recesses 33 are formed so as to be arranged above the four
さらに内歯車プレート30には、上述した嵌合凹部32及び収容凹部33の以外の部分に、下方に向けて凹む複数の肉抜き凹部35が形成されている。
なお、肉抜き凹部35は必須なものではなく、形成しなくても構わないが、内歯車プレート30が十分な厚みを有している場合には、重量軽減の観点から形成することが好ましい。また、肉抜き凹部35の形状や数は、適宜変更して構わないし、内歯車プレート30を上下方向に貫通するように形成しても構わない。
Further, the
The lightening recesses 35 are not essential and may not be formed, but if the
歯車壁部31は、内歯車プレート30の外周縁部に沿って、該内歯車プレート30の上面から上方に向かって突出するように形成されている。これにより、歯車壁部31は、外歯車6を径方向の外側から囲んでいる。
The
歯車壁部31の外周面側には、径方向の外側に向けて膨らんだ膨出部36が形成されている。膨出部36は、歯車壁部31の上端面から内歯車プレート30の下面に至る長さで上下方向に延びると共に、内歯車プレート30の平面視で、径方向の外側に向けて半円状に膨らむように形成されている。膨出部36には、上方に開口したねじ孔36aが形成されている。
このように構成された膨出部36は、偏心軸線O2を中心として周方向に等間隔をあけて複数形成されている。具体的に膨出部36は4つ形成されている。ただし、膨出部36の数は4つに限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
A bulging
A plurality of bulging
歯車壁部31の内周面側には、該歯車壁部31の全周に亘って、偏心軸線O2回りを周回する周方向に等間隔をあけて配置された複数の内歯3が形成されている。
内歯3は、内歯車プレート30の平面視で、円形の外形を有し、且つ自転可能な転動体としてボール37を有している。
さらに内歯3は、歯車壁部31の内周面から径方向の外側に向けて窪むように形成されたボール収容部38と、ボール収容部38を挟んだ周方向の両側に位置すると共に、歯車壁部31の内側から径方向の内側に向けて突出してボール37を転動可能に保持する保持爪39と、を備えている。
A plurality of
The
Further, the
ボール37は、内歯車プレート30の上面に載置された状態でボール収容部38内に収容され、径方向の内側に飛び出すことなく保持爪39によって転動可能に保持されている。ボール37は、保持爪39よりも径方向の内側に向けて突出しており、外歯車6の外歯5に対して接触すると共に噛み合い可能とされている。
なお、ボール37の外周面と、ボール37を周方向の両側から保持する保持爪39の外周面とを繋いだ外形線は、径方向の内側に向けて突出した滑らかな歯形状となっている。
The
The outline connecting the outer peripheral surface of the
上述のように構成されたボール37を具備する内歯3は、歯数が17歯(すなわちボール37の数17個)となるように形成されている。従って内歯3は、偏心軸線O2を中心として略21度の角度毎に配置されている。
The
さらに、図2及び図3に示すように、歯車壁部31には上方からリングプレート40が重ね合わされている。
リングプレート40は、偏心軸線O2と同軸に配置され、歯車壁部31の外径と同径のリング状に形成されている。またリングプレート40には、外周縁部から径方向の外側に向けて突出すると共に、内歯車4の膨出部36に対して重なる鍔部が形成されている。そして、リングプレート40は、鍔部を介して膨出部36のねじ孔36aに螺着された連結ねじ41によって、ボール37を上方から覆うように歯車壁部31に対して一体的に組み合わされている。これにより、各ボール37は、リングプレート40によってボール収容部38から上方に抜け出ることが規制されている。
Furthermore, as shown in FIGS. 2 and 3, a
The
上述のように構成された内歯車4は、ボール37を除いて、例えば金属材料の削り出し加工、型抜き加工或いは合成樹脂材料の射出成形等によって、一体的に形成されている。
The
(中央ベアリング)
上述のように構成された内歯車4は、図2に示すように、中央ベアリング50を介して入力軸2に組み合わされている。
中央ベアリング50は、入力軸2の上端部に一体に組み合わされると共に、偏心軸線O2を中心に配置された入力用内輪部51と、入力用内輪部51を径方向の外側から囲む入力用外輪部52と、入力用内輪部51と入力用外輪部52との間に転動可能に保持された複数の入力用ボール53と、を備えている。
(central bearing)
The
The
入力用内輪部51は、入力軸2の上端部に組み合わされる第1内輪部55と、第1内輪部55に対して上方から重なる第2内輪部56と、を備えている。
第1内輪部55は、入力軸2の上端面に形成された嵌合孔2aの内側に密に嵌合される嵌合軸部57と、嵌合軸部57の上端部から径方向の外側に向けて延びるように形成された環状のフランジ部58と、を備えている。
The input
The first
嵌合軸部57は、偏心軸線O2と同軸に配置され、嵌合孔2aよりも上方に僅かに突出している。また、嵌合軸部57の上端面は平坦面とされている。嵌合軸部57には、上方に開口したねじ孔57aが偏心軸線O2と同軸に形成されている。
フランジ部58の外周面には、全周に亘って第1内側転動面58aが形成されている。第1内側転動面58aは、フランジ部58の外周面から上方に向かうにしたがって径方向内側に向けて延びた縦断面視テーパ状に形成されている。これにより、第1内側転動面58aは、径方向外側を向き、且つ斜め上方を向くように形成されている。
The
A first
第2内輪部56は、嵌合軸部57の上端面に重なる円板プレートとされ、偏心軸線O2と同軸に配置されている。第2内輪部56の外周面には、全周に亘って第2内側転動面56aが形成されている。第2内側転動面56aは、第2内輪部56の外周面から下方に向かうにしたがって径方向内側に向けて延びた縦断面視テーパ状に形成されている。これにより、第2内側転動面56aは、径方向外側を向き、且つ斜め下方を向くように形成されている。
The second
このように構成された第2内輪部56は、ねじ孔57aに螺着された連結ねじ59によって第1内輪部55に対して組み合わされている。そして、互いに組み合わされた第1内輪部55及び第2内輪部56からなる入力用内輪部51は、嵌合軸部57が嵌合孔2aの内側に密に嵌合されることで、入力軸2に対して一体的に組み合わされている。
The second
さらに第1内側転動面58a及び第2内側転動面56aによって、入力用内輪部51の外周面側には開き角が略90度とされた縦断面視V字状の内側環状溝60が径方向内側に向けて窪むように形成されている。
Further, the first
入力用外輪部52は、第1内輪部55を径方向の外側から囲む第1外輪部65と、第2内輪部56を径方向の外側から囲む第2外輪部66と、を備えている。
第1外輪部65は、偏心軸線O2と同軸に配置されたリング状に形成されていると共に、外周縁部が嵌合凹部32の内側に繋がるように一体的に形成されている。ただし、この場合に限定されるものではなく、第1外輪部65は、嵌合凹部32の内側に密に嵌合されても構わない。
第1外輪部65の内周面には、全周に亘って第1外側転動面65aが形成されている。第1外側転動面65aは、第1外輪部65の内周面から上方に向かうにしたがって径方向外側に向けて延びた縦断面視テーパ状に形成されている。これにより、第1外側転動面65aは、径方向内側を向き、且つ斜め上方を向くように形成されている。
The input
The first
A first outer rolling
第2外輪部66は、偏心軸線O2と同軸に配置されたリング状に形成されていると共に、嵌合凹部32の内側に密に嵌合されている。
第2外輪部66の内周面には、全周に亘って第2外側転動面66aが形成されている。第2外側転動面66aは、第2外輪部66の内周面から下方に向かうにしたがって径方向外側に向けて延びた縦断面視テーパ状に形成されている。これにより、第2外側転動面66aは、径方向内側を向き、且つ斜め下方を向くように形成されている。
The second
A second
上述のように構成された入力用外輪部52と内歯車4とは一体的に組み合わされている。また、第1外側転動面65a及び第2外側転動面66aによって、入力用外輪部52の内周面側には開き角が略90度とされた縦断面視V字状の外側環状溝61が径方向外側に向けて窪むように形成されている。従って、上述した内側環状溝60と外側環状溝61との間には、環状空間が画成されている。
The input
入力用ボール53は、上記環状空間内に周方向に間隔をあけて収容されている。本実施形態では、複数の入力用ボール53は、リテーナ(保持器)53aによって周方向の位置決めがされた状態で環状空間内に配列されている。
ただし、この場合に限定されるものではなく、例えば各入力用ボール53同士が隙間なく接触し合った状態で周方向に並ぶように環状空間内に配列しても構わない。すなわち、環状空間内の全周に亘って入力用ボール53を隙間なく配列したフルボール構成としても構わない。
The
However, the present invention is not limited to this case. For example, the
さらに複数の入力用ボール53は、入力用内輪部51側に形成された第1内側転動面58a及び第2内側転動面56aと、入力用外輪部52側に形成された第1外側転動面65a及び第2外側転動面66aとに対してそれぞれ接触した状態(4点接触状態)で転動可能に保持されている。
Furthermore, the plurality of
上述のように構成された中央ベアリング50を介して入力軸2と内歯車4とが組み合わされているので、入力軸2に伝わった動力を、中央ベアリング50を介して内歯車4に伝えることが可能とされている。
Since the
(外歯車)
図2図8及び図9に示すように、外歯車6は、内歯車4よりも上方固定プレート10寄りに配置され、内歯車4における歯車壁部31の内側に配置されている。
外歯車6は、回転軸線O1と同軸上に配置されると共に、回転軸線O1回りに回転可能とされ、複数の内歯3に対して内接すると共に噛み合い可能な複数の外歯5を有している。外歯車6の中心部には、外歯車6を上下方向に貫通する嵌合孔6aが軸線と同軸上に形成されている。
(external gear)
As shown in FIGS. 2, 8 and 9 , the
The
複数の外歯5は、回転軸線O1を中心として、周方向に等間隔をあけて配置され、内歯3の歯数(17歯)とは異なる歯数となるように配列されている。具体的に外歯5は、内歯3よりも歯数が1つ少ない16歯となるように配列されている。従って外歯5は、回転軸線O1を中心として略22.5度の角度毎に配置されている。
さらに本実施形態の外歯5は、トロコイド曲線に沿った歯形、いわゆるトロコイド歯形とされている。これにより、複数の内歯3におけるボール37と、複数の外歯5とを常時接触させることが可能とされている。
The plurality of
Furthermore, the
(出力軸)
図2及び図8に示すように、出力軸7は、上下方向に沿って配置され、回転軸線O1回りに回転可能に配置されている。なお、図示の例では、出力軸7は、中空の円筒状に形成されているが、この場合に限定されるものではなく、中実に形成されていても構わない。
(output shaft)
As shown in FIGS. 2 and 8, the
出力軸7は、上方固定プレート10の上方から、貫通孔15内に入り込むように配置されている。この際、出力軸7は、貫通孔15に対して非接触とされている。そして、出力軸7の下端部は、外歯車6に形成された嵌合孔6aの内側に密に嵌合されている。これにより、出力軸7は、外歯車6に対して一体的に組み合わされ、外歯車6の回転に伴って回転軸線O1回りを回転可能とされている。
The
(案内部材)
上述のように構成された減速機1において、図2、図5~図7に示すように、内歯車4は案内部材70によって動き(挙動)が制御されている。案内部材70は、下方固定プレート11に固定され、内歯車4の自転を拘束すると共に、該拘束によって回転軸線O1を中心として偏心揺動するように内歯車4を案内する役割を果たしている。
以下に詳細に説明する。
(Guide member)
In the
Details will be described below.
案内部材70は、下方固定プレート11に形成された支持孔17、及び内歯車4に形成された収容凹部33の数に対応して設けられている。従って、本実施形態では、案内部材70は4つ設けられている。なお、4つの案内部材70は、いずれも同一構成とされているため、1つの案内部材70について詳細に説明し、残りの案内部材70については共通の構成部材に同一の符号を付し、その説明を省略する。
The
案内部材70は、下方固定プレート11から上方に向けて起立するように、支持孔17によって保持されたガイド部71を備えている。ガイド部71は、内歯車4における収容凹部33内に下方から入り込むことで、収容凹部33内に収容されていると共に、収容凹部33の内壁面に対して内接可能とされている。
従って、4つのガイド部71は、回転軸線O1を中心として90度の角度毎に配列され、4つの収容凹部33内にそれぞれ収容されている。
The
Accordingly, the four
特にガイド部71は、図6に示すように、収容凹部33の中心線O3に対して、回転軸線O1と偏心軸線O2との間の偏心量H分だけ偏心するように収容凹部33内に配置されている。さらに、回転軸線O1に対して偏心軸線O2が偏心している方向と、収容凹部33の中心線O3に対してガイド部71の中心線O4が偏心している方向と、が同じ方向となるように、ガイド部71は下方固定プレート11に保持されている。
In particular, as shown in FIG. 6, the
図2、図10及び図11に示すように、ガイド部71は、支持孔17に保持された軸部72と、軸部72を径方向の外側から囲むように軸部72に固定されたガイド内輪部73と、ガイド内輪部73を径方向の外側から囲むガイド外輪部74と、ガイド内輪部73とガイド外輪部74との間に転動可能に配置された複数のガイドボール75と、を備えている。
As shown in FIGS. 2, 10 and 11, the
軸部72は、下端部が支持孔17の内側に密に嵌合されている。これにより、案内部材70の全体は下方固定プレート11に固定されている。なお、軸部72を支持孔17の内側に自転可能に嵌合しても構わない。軸部72の上端部は、収容凹部33内に下方から入り込んでいる。
The
ガイド内輪部73は、軸部72における上端部に固定されている。ガイド内輪部73の外周面には、ガイドボール75が転動する内側転動面73aが形成されている。
The guide
ガイド外輪部74は、ガイド内輪部73を径方向の外側から囲む第1ガイド外輪部76と、第1ガイド外輪部76をさらに径方向の外側から囲むと共に、第1ガイド外輪部76に対して一体的に組み合わされた第2ガイド外輪部77を備えている。第1ガイド外輪部76の内周面には、ガイドボール75が転動する外側転動面76aが形成されている。
The guide
ガイドボール75は、ガイド内輪部73と第1ガイド外輪部76との間に形成された環状空間内に周方向に間隔をあけて収容されていると共に、内側転動面73a及び外側転動面76aに接触している。なお、複数のガイドボール75は、図示しないリテーナ(保持器)によって周方向の位置決めがされた状態で環状空間内に配列されている。
ただし、この場合に限定されるものではなく、例えば各ガイドボール75同士が隙間なく接触し合った状態で周方向に並ぶように環状空間内に配列しても構わない。すなわち、環状空間内の全周に亘ってガイドボール75を隙間なく配列したフルボール構成としても構わない。
The
However, the present invention is not limited to this case. For example, the
さらに第2ガイド外輪部77の外周面側には、径方向の内側に向かって窪むボール保持孔77aが全周に亘って等間隔をあけて複数形成されている。そして、これら複数のボール保持孔77aには、収容凹部33の内壁面に対して当接可能な接触ボール78が転動可能に保持されている。
なお、ガイド外輪部74には、ボール保持孔77aから接触ボール78が上方に抜け出ることを規制する規制リング79が一体に組み合わされている。
Further, a plurality of
The guide
上述のように構成された案内部材70は、接触ボール78を介して収容凹部33の内壁面に対して内接可能とされている。
これにより、下方固定プレート11に固定された4つの案内部材70を利用して、内歯車4の自転を拘束することができると共に、回転軸線O1を中心として偏心揺動するように内歯車4を案内して、その動きを制御することが可能となる。
The
As a result, the rotation of the
(減速機の作用)
次に、上述のように構成された減速機1を作動させる場合について説明する。
この場合には、例えば外部の駆動源(例えばステッピングモータ等)からの動力が、図2に示す入力軸2に伝達されると、該入力軸2が回転軸線O1回りを回転する。これにより、入力軸2に伝わった回転力を、中央ベアリング50(入力用内輪部51、入力用ボール53及び入力用外輪部52)を介して内歯車4に伝えることができる。そのため、内歯車4は、入力軸2の回転に伴って、例えば図12に示す矢印K1の如く反時計方向に回転軸線O1回りを偏心回転するような挙動を示す。
(Action of reducer)
Next, a case of operating the
In this case, for example, when power from an external drive source (eg, stepping motor, etc.) is transmitted to the
ところが、内歯車4は、下方固定プレート11によって固定された案内部材70によって自転が拘束されており、これによって回転軸線O1回りの偏心回転から、回転軸線O1を中心とした偏心揺動となるように動作が制御される。
However, the rotation of the
具体的には、収容凹部33内に配置されたガイド部71が、収容凹部33の中心線O3に対して、回転軸線O1と偏心軸線O2との間の偏心量H分だけ偏心している(図6参照)。従って、入力軸2の回転に伴って内歯車4が回転軸線O1回りに偏心回転するような挙動を示したとしても、収容凹部33の内壁面とガイド部71とが内接するので、内歯車4の自転を適切に拘束することがきる。それに加え、収容凹部33の内壁面に対してガイド部71を内接させながら、内歯車4を偏心揺動させることができる。そのため、ガイド部71を利用して内歯車4の動きを案内しながら、あたかもガイド部71の周りを偏心回転するように、内歯車4を矢印K2に示す如く、反時計方向に偏心揺動させることができる。
Specifically, the
これにより、図12に示すように、複数の内歯3に対して複数の外歯5を内接させながら、内歯3が外歯5を周方向に順次乗り越えるように、外歯車6に対して内歯車4を偏心揺動させることができる。
より具体的には、収容凹部33における内壁面とガイド部71とが第1内接領域P1で内接している場合、反時計方向に内歯車4が回転軸線O1を中心として偏心揺動すると、図13に示すように、収容凹部33における内壁面とガイド部71とが第2内接領域P2で内接する関係となる。なお、第2内接領域P2は、収容凹部33の内壁面に沿って第1内接領域P1よりも反時計方向側に位置する。
As a result, as shown in FIG. 12 , the
More specifically, when the inner wall surface of the
次いで、反時計方向に向けて内歯車4がさらに偏心揺動すると、図14に示すように、収容凹部33における内壁面とガイド部71とが第3内接領域P3で内接する関係となる。なお、第3内接領域P3は、収容凹部33の内壁面に沿って第2内接領域P2よりも反時計方向側に位置する。
次いで、反時計方向に向けて内歯車4がさらに偏心揺動すると、図15に示すように、収容凹部33における内壁面とガイド部71とが第4内接領域P4で内接する関係となる。なお、第4内接領域P4は、収容凹部33の内壁面に沿って第1内接領域P1よりも反時計方向側に位置する。
Next, when the
Next, when the
このように、内歯車4は、図12~図15に示す状態を順に繰り返すような偏心揺動を行う。そして、内歯車4の偏心揺動に伴って内歯3が外歯5を乗り越えるたびに、図16に示す矢印Fの如く、内歯3を介して外歯5を周方向に押圧することができ、外歯車6を内歯車4とは反対の時計方向(矢印K2方向)に向けて回転軸線O1回りに回転させることができる。なお、矢印Fは、内歯3を構成するボール37の中心点から、ボール37と外歯5との接点に向かっている。
In this manner, the
上述したように、入力軸2に伝達された動力を内歯車4に伝えることで内歯車4を偏心揺動させ、これによって内歯3を介して外歯5を周方向に押圧することで外歯車6に動力を伝えることができる。その結果、図12に示すように、外歯車6及び出力軸7を時計方向に向けて回転軸線O1回りに回転させることができる。
特に、外歯5の歯数(16歯)と内歯3の歯数(16歯、すなわちボール37が16個)とが異なっているので、歯数の角度差分だけ外歯車6を減速(減速比1/16)することが可能である。これにより、入力軸2の回転に対して、出力軸7を減速させながら回転させることができる。
As described above, the power transmitted to the
In particular, since the number of teeth of the external teeth 5 (16 teeth) and the number of teeth of the internal teeth 3 (16 teeth, i.e., 16 balls 37) are different, the
特に、本実施形態の減速機1は、従来の減速機等とは異なり、内歯車4側を偏心揺動させるので、外歯車6については回転軸線O1回りを回転する単純な回転動作にすることができる。従って、例えば外歯車6の自転成分のみを取り出す等といったことが不要となり、外歯車6から直接的に出力軸7に動力を伝えて、出力軸7を回転軸線O1回りに回転させることができる。
従って、部品点数を抑制したシンプルな構造にすることができ、減速機1全体の小型化及び薄型化を図ることができる。それに加えて、低コスト化及びメンテナンス性の向上化にも繋げることができる。
In particular, the
Therefore, it is possible to achieve a simple structure with a reduced number of parts, and it is possible to reduce the overall size and thickness of the
以上説明したように、本実施形態の減速機1によれば、小型化及び薄型化を図り易く、低コスト化及びメンテナンス性の向上化にも繋げることができる。
特に、減速機1を小型化及び薄型化し易いので、各種の分野における小型部品に好適に利用することができる。例えば、小型の可動部を可動させるような各種機器(例えば産業用ロボット、ロボットアーム、ロボットハンド、患者の動作をサポートする医療用サポート機器、家電機器、AV機器等)等に、減速機1を好適に利用することができる。
As described above, according to the
In particular, since the
さらに本実施形態の減速機1によれば、ガイド部71を利用して内歯車4の動きを案内しながら偏心揺動させることができるので、内歯車4をがたつき少なく安定させた状態で偏心揺動させることができ、入力軸2から出力軸7に動力を効率良く伝えることができる。
Furthermore, according to the
特に、ガイド部71自体をボールベアリングとして機能させることができ、収容凹部33の内壁面にガイド外輪部74を内接させることができる。そのため、内歯車4の動きに応じて、ガイド外輪部74を軸部72回りに回転させながら収容凹部33の内壁面に接触させることができる。従って、ガイド外輪部74に対して収容凹部33の内壁面を滑らせるのではなく、ガイド外輪部74の回転(転がり)を利用して、滑らかに移動させることができる。これにより、ガイド部71と収容凹部33との間の摩擦抵抗を低減することができ、動力ロスを少なくすることができる。従って、動力伝達効率を向上することができ、入力軸2から出力軸7に動力を無駄なく効率良く伝えることができる。
In particular, the
それに加え、本実施形態ではガイド外輪部74に接触ボール78がさらに転動可能に保持されており、この接触ボール78を介して収容凹部33の内壁面に内接させることができる。従って、上述した作用効果を一層効果的に奏功することができる。
In addition, in this embodiment, a
さらに、内歯3がボール37を有しているので、図16に示すようにボール37を自転させながら、該ボール37が外歯5を周方向に順次乗り越えるように、内歯車4を外歯車6に対して偏心揺動させることができる。そのため、内歯車4と外歯車6との間の摩擦抵抗を低減することができ、動力ロスを少なくすることができる。従って、動力伝達効率を向上することができ、入力軸2から出力軸7に動力を無駄なく効率良く伝えることができる。
特に、ボール37と外歯5とを点接触させることができるので、内歯車4と外歯車6との間の摩擦抵抗を効果的に低減することができる。
Further, since the
In particular, since the
さらに、外歯5がいわゆるトロコイド歯形とされているので、内歯車4の偏心揺動時、外歯5と内歯3とを常時接触させた状態を維持することができ、内歯車4側から外歯車6側に動力を効率良く伝達し易い。
Furthermore, since the
さらに、入力用内輪部51、入力用外輪部52及び入力用ボール53によって構成される中央ベアリング50を介して、入力軸2と内歯車4とを組み合わせることができるので、組立性を向上することができると共に、入力軸2の回転に伴って内歯車4を滑らかに偏心揺動させることができる。
Furthermore, since the
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。 Although embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. Embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. Embodiments and modifications thereof include, for example, those that can be easily imagined by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those within an equivalent range.
例えば、上記実施形態では、減速比を1/16とした場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、減速比は適宜変更して構わない。この場合には、減速比に応じて、内歯3の歯数と外歯5の歯数との関係を適宜変更すれば良い。
For example, in the above embodiment, the case where the speed reduction ratio is set to 1/16 has been described as an example, but the present invention is not limited to this case, and the speed reduction ratio may be changed as appropriate. In this case, the relationship between the number of teeth of the
さらに上記実施形態では、内歯3を構成する一部をボール37としたが、ボール37に限定されるものではなく、例えば円柱状のピンを転動体として利用しても構わない。さらには、転動体を利用せずに例えばトロコイド歯形となるように内歯3を構成しても構わない。これらの場合であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
Further, in the above embodiment, the
さらに上記実施形態では、案内部材70を構成するガイド部71として、ガイド内輪部73、ガイド外輪部74及びガイドボール75を備えるボールベアリング構造を採用したが、この場合に限定されるものではない。
例えば、ガイド部71を、外輪部が軸部72回りに滑り支持される滑り軸受で構成し、外輪部を収容凹部33の内壁面に対して内接させても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏功することができる。特に、収容凹部33のサイズを小さくした場合には有効となる。従って、内歯車4のさらなる小型化を図る場合には有効である。
さらには、ガイド部71自体を例えば円柱状のピン等としても構わない。この場合であっても、ピンの外周面を収容凹部33の内壁面に対して内接させることができるので、同様の作用効果を奏功することができる。特に、内歯車4のより一層の小型化を図る場合には有効である。
Furthermore, in the above embodiment, the
For example, the
Furthermore, the
さらに上記実施形態において、中央ベアリング50における第1内輪部55と入力軸2とを一体に形成しても構わないし、出力軸7と外歯車6とを一体的に形成しても構わない。これらの場合には、減速機1のさらなる小型化及び薄型化を図り易い。
さらには、中央ベアリング50は必須なものではなく、具備しなくても構わない。この場合には、入力軸2に対して偏心した状態で、入力軸2に内歯車4を直接的に組み合わせても構わない。
Furthermore, in the above embodiment, the first
Furthermore, the
さらに上記実施形態において、図16に示すように、内歯車4の偏心揺動に伴って、内歯3を構成するボール37が外歯5を周方向に押圧する際、外歯5のうち歯先5a側及び歯底5b側を除いた部分の領域にボール37が接触している場合に、外歯5を効率良く周方向に押圧することができ、動力伝達に大きく寄与する。
その逆に、外歯5の歯先5a側及び歯底5b側にボール37が接触している場合には、外歯5を周方向に効率良く押圧することが難しく、動力伝達には余り寄与しない。それに加え、外歯車6と内歯車4との組み合わせ誤差等によって、例えば内歯車4と外歯車6との位相がずれた場合には、外歯5の歯先5a側及び歯底5b側がボール37の動きに影響を与えてしまう可能性がある。
Furthermore, in the above-described embodiment, as shown in FIG. When the
Conversely, when the
そこで、図17に示すように、外歯5の歯先5a側及び歯底5b側(すなわち周方向に隣り合う外歯5同士の間に位置する歯溝部分)を切削等によって削り加工し、切り欠き曲面5cを形成しても構わない。これにより、内歯3から外歯5への動力伝達を阻害することなく、外歯車6と内歯車4との組み合わせ誤差等に影響されずにボール37を滑らかに移動させることが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 17, the
O1…回転軸線(軸線)
O2…偏心軸線
1…減速機(伝動装置)
2…入力軸
3…内歯
4…内歯車
5…外歯
6…外歯車
7…出力軸
11…下方固定プレート(固定プレート)
30…内歯車プレート
31…歯車壁部(歯車本体)
33…収容凹部
37…ボール
51…入力用内輪部
52…入力用外輪部
53…入力用ボール
70…案内部材
71…ガイド部
72…軸部
73…ガイド内輪部
74…ガイド外輪部
75…ガイドボール
O1... Rotational axis (axis)
O2...
2
30...
33... Receiving
Claims (7)
前記軸線に対して偏心した偏心軸線を中心として配置されると共に、前記入力軸の回転に伴って作動し、且つ前記偏心軸線回りを周回する周方向に間隔をあけて配置された複数の内歯を有する内歯車と、
前記内歯車に対して前記軸線方向の一方側で向かい合うように配置されると共に、前記軸線回りに回転可能に配置され、且つ複数の前記内歯に対して噛み合い可能な複数の外歯を有する外歯車と、
前記外歯車の回転に伴って前記軸線回りに回転する出力軸と、
前記内歯車に対して前記軸線方向の他方側で向かい合うように配置された固定プレートに固定され、前記内歯車の自転を拘束することで、前記軸線を中心として偏心揺動するように前記内歯車を案内する案内部材と、を備え、
前記外歯は、前記内歯の歯数とは異なる歯数とされ、
前記内歯車は、
前記内歯が設けられ、前記外歯車を径方向の外側から囲む歯車本体と、
前記固定プレートに対して向かい合うように配置され、外周縁部側に前記歯車本体が形成された内歯車プレートと、
少なくとも前記固定プレート側に開口するように、前記内歯車プレートに形成された収容凹部と、を備え、
前記案内部材は、前記収容凹部内に配置されると共に、前記収容凹部の内壁面に対して内接可能なガイド部を備え、
前記ガイド部は、前記収容凹部の中心線に対して、前記軸線と前記偏心軸線との間の偏心量分だけ偏心するように前記収容凹部内に配置されていることを特徴とする伝動装置。 an input shaft that rotates about its axis by the transmitted power;
A plurality of internal teeth arranged around an eccentric axis eccentric with respect to the axis, actuated with rotation of the input shaft, and spaced apart in a circumferential direction orbiting about the eccentric axis. an internal gear having
An outer gear having a plurality of external teeth arranged to face the internal gear on one side in the axial direction and rotatable about the axis and capable of meshing with the plurality of internal teeth gears and
an output shaft that rotates around the axis as the external gear rotates;
The internal gear is fixed to a fixing plate arranged to face the internal gear on the other side in the axial direction, and constrains the rotation of the internal gear so as to eccentrically oscillate about the axis. a guide member for guiding the
The number of teeth of the external teeth is different from the number of teeth of the internal teeth ,
The internal gear is
a gear body provided with the internal teeth and surrounding the external gear from the outside in the radial direction;
an internal gear plate arranged to face the fixed plate and having the gear main body formed on the outer peripheral edge side;
a housing recess formed in the internal gear plate so as to open at least toward the fixed plate;
The guide member includes a guide portion that is arranged in the accommodation recess and that can be inscribed with an inner wall surface of the accommodation recess,
The transmission device , wherein the guide portion is arranged in the housing recess so as to be eccentric with respect to a center line of the housing recess by an amount of eccentricity between the axis and the eccentric axis .
前記ガイド部は、
前記固定プレートに固定された軸部と、
前記軸部を径方向の外側から囲むように配置されたガイド内輪部と、
前記ガイド内輪部を径方向の外側から囲むように配置されたガイド外輪部と、
前記ガイド内輪部と前記ガイド外輪部との間に転動可能に保持された複数のガイドボール部と、を備え、
前記ガイド外輪部が、前記収容凹部の内壁面に対して内接する、伝動装置。 A transmission according to claim 1 , wherein
The guide part is
a shaft fixed to the fixing plate;
a guide inner ring portion disposed so as to surround the shaft portion from the outside in the radial direction;
a guide outer ring portion disposed so as to surround the guide inner ring portion from the outside in the radial direction;
a plurality of guide ball portions rollably held between the guide inner ring portion and the guide outer ring portion;
The transmission device, wherein the guide outer ring portion contacts the inner wall surface of the housing recess.
前記内歯は、前記偏心軸線方向から見た平面視で円形の外形を有し、且つ自転可能な転動体を有している、伝動装置。 3. The transmission device according to claim 1 or 2 ,
The transmission device, wherein the internal tooth has a circular outer shape in a plan view seen from the direction of the eccentric axis, and has a rotatable rolling element.
前記転動体は、ボールである、伝動装置。 A transmission according to claim 3 , wherein
The transmission device, wherein the rolling elements are balls.
前記外歯は、トロコイド曲線に沿った歯形で形成されている、伝動装置。 In the transmission device according to any one of claims 1 to 4 ,
The transmission device, wherein the external teeth are formed with a tooth profile along a trochoidal curve.
前記入力軸に対して一体に組み合わされると共に、前記偏心軸線を中心として配置された入力用内輪部と、
前記入力用内輪部を径方向の外側から囲むように配置された入力用外輪部と、
前記入力用内輪部と前記入力用外輪部との間に転動可能に保持された複数の入力用ボールと、を備え、
前記内歯車は、前記入力用外輪部に対して一体に組み合わされている、伝動装置。 In the transmission according to any one of claims 1 to 5 ,
an input inner ring portion integrally combined with the input shaft and arranged around the eccentric axis;
an input outer ring portion disposed so as to surround the input inner ring portion from the radially outer side;
a plurality of input balls rotatably held between the input inner ring portion and the input outer ring portion;
The transmission device, wherein the internal gear is integrally combined with the input outer ring portion.
前記出力軸は、前記外歯車に対して一体的に形成されている、伝動装置。 In the transmission according to any one of claims 1 to 6 ,
The transmission device, wherein the output shaft is integrally formed with the external gear.
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