JP7462412B2 - 撓み噛合い式歯車装置 - Google Patents
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Description
前記第1軸受および前記第2軸受が軸方向に移動可能なプラスの隙間を調整するためのシムを有し、
前記シムは、本撓み噛合い式歯車装置の構成部材のうち、連結部材により互いに連結される部材間に配置され、
本撓み噛合い式歯車装置は、前記シムがない場合に、前記第1軸受および前記第2軸受が軸方向に移動可能な隙間がマイナスとなるように構成され、前記シムが配置されることにより、前記第1軸受および前記第2軸受が軸方向に移動可能な隙間がプラスとなるように構成した。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る撓み噛合い式歯車装置1を示す断面図である。
この図に示すように、撓み噛合い式歯車装置1は、筒型の撓み噛合い式歯車装置であり、起振体軸10、外歯歯車11、第1内歯歯車31G及び第2内歯歯車32G、起振体軸受12、ケーシング33、第1軸受ハウジング34、第2軸受ハウジング35を備える。
なお、以下の説明では、回転軸O1に沿った方向を「軸方向」、回転軸O1に垂直な方向を「径方向」、回転軸O1を中心とする回転方向を「周方向」という。また、軸方向のうち、外部の被駆動部材Eと連結されて減速された運動を当該被駆動部材Eに出力する側(図中の左側)を「出力側」といい、出力側とは反対側(図中の右側)を「反出力側」という。
このうち、第1内歯歯車31Gは、第1内歯歯車部材31の内周部の該当箇所に内歯が設けられて構成される。一方、第2内歯歯車32Gは、第2内歯歯車部材32の内周部の該当箇所に内歯が設けられて構成される。
起振体軸受12は、外歯歯車11の内側に嵌入される外輪12aと、複数の転動体(コロ)12bと、複数の転動体12bを保持する保持器12cとを有する。
複数の転動体12bは、第1内歯歯車31Gの径方向内方に配置され、周方向に並ぶ第1群の転動体12bと、第2内歯歯車32Gの径方向内方に配置され、周方向に並ぶ第2群の転動体12bとを有する。これらの転動体12bは、起振体10Aの外周面と外輪12aの内周面とを転走面として転動する。外輪12aは、複数の転動体12bの配列に対応して同形状のものが軸方向に二つ並んで設けられている。なお、起振体軸受12は、起振体10Aとは別体の内輪を有してもよい。
ケーシング33及び第1内歯歯車部材31には、軸方向に一続きに延びる連結用孔33h、31hが設けられている。撓み噛合い式歯車装置1が外部の相手装置(被駆動装置)と接続される際、ケーシング33と第1内歯歯車部材31は連結用孔33h、31hを介して相手装置(被駆動部材Eとは異なる固定部材)に共締めにより連結される。連結用孔33h、31hは、周方向の複数の箇所に設けられている。
また、ケーシング33及び第1内歯歯車部材31は、連結用孔33h、31hとは周方向の位置が異なる別のボルト孔33j、31jを有しており、このボルト孔33j、31jに挿通・螺合されたボルト51(連結部材)により互いに連結されている。つまり、ボルト51は、撓み噛合い式歯車装置1が被駆動部材Eに取り付けられる前の状態において、当該撓み噛合い式歯車装置1に装着されている。
第1軸受ハウジング34及び第1内歯歯車部材31は、周方向の複数の箇所に設けられたボルト孔34k、31kを有しており、このボルト孔34k、31kに挿通・螺合されたボルト52(連結部材)により互いに連結されている。つまり、ボルト52は、撓み噛合い式歯車装置1が被駆動部材Eに取り付けられる前の状態において、当該撓み噛合い式歯車装置1に装着されている。
また、第1軸受ハウジング34と第1内歯歯車部材31の間には、後述するシム60が配置されている。
第2軸受ハウジング35及び第2内歯歯車部材32には、出力側の端部に軸方向に一続きに延びるボルト連結用孔35h、32hが設けられている。撓み噛合い式歯車装置1が外部の相手装置と接続される際、第2軸受ハウジング35と第2内歯歯車部材32はボルト連結用孔35h、32hを介して相手装置の被駆動部材Eに共締めにより連結される。ボルト連結用孔35h、32hは、周方向の複数の箇所に設けられている。
また、第2軸受ハウジング35及び第2内歯歯車部材32は、ボルト連結用孔35h、32hとは周方向の位置が異なる別のボルト孔35j、32jを有しており、このボルト孔35j、32jに挿通・螺合されたボルト53(連結部材)により互いに連結されている。つまり、ボルト53は、撓み噛合い式歯車装置1が被駆動部材Eに取り付けられる前の状態において、当該撓み噛合い式歯車装置1に装着されている。
オイルシール43は、軸方向の反出力側の端部で、起振体軸10の軸部10Bと第1軸受ハウジング34との間に配置され、反出力側への潤滑剤の流出を抑制する。オイルシール44は、軸方向の出力側の端部で、起振体軸10の軸部10Cと第2軸受ハウジング35との間に配置され、出力側への潤滑剤の流出を抑制する。オイルシール45は、ケーシング33と第2内歯歯車部材32との間に配置され、この部分からの潤滑剤の流出を抑制する。
Oリング46,47,48は、第1内歯歯車部材31と第1軸受ハウジング34との間、第1内歯歯車部材31とケーシング33との間、第2内歯歯車部材32と第2軸受ハウジング35との間にそれぞれ設けられ、これらの間で潤滑剤が移動することを抑制する。
第1軸受ハウジング34と第1内歯歯車部材31の間には、第1軸受36および第2軸受37が軸方向に移動可能な隙間(の大きさ)を調整するためのシム60が配置されている。第1軸受ハウジング34と第1内歯歯車部材31は、軸方向に当接して互いの軸方向位置を規定する当接面34f、31fを有しており、当該当接面34f、31fがシム60を介して当接している。
シム60は、例えばステンレス鋼や冷間圧延鋼などで構成され、当接面34f、31fに対応してリング状に形成されている。また、当接面34f、31fには第1内歯歯車部材31と第1軸受ハウジング34を連結する複数のボルト52が挿通されており、シム60は複数のボルト52に対応する周方向位置に当該ボルト52を逃げるための孔60aを有している。したがって、シム60は、第1内歯歯車部材31と第1軸受ハウジング34の間に配置されたボルト52により、これら第1内歯歯車部材31及び第1軸受ハウジング34に対して相対移動しないように固定される。
ハウジング側の軸受間距離L1は、第1軸受36の外輪36aと軸方向に当接して第1軸受36の反出力側の軸方向位置を規定する第1軸受ハウジング34の段付き部34sから、第2軸受37の外輪37aと軸方向に当接して第2軸受37の出力側の軸方向位置を規定する第2軸受ハウジング35の段付き部35sまでの距離である。
これにより、第1軸受36及び第2軸受37が軸方向に移動可能な隙間の大きさ(軸方向の遊び)を適切に設定でき、第1軸受36及び第2軸受37を好適な軸支持状態とすることができる。
例えば、図3(a)に示すように、シム60がケーシング33と第1内歯歯車部材31の間に配置されてもよい。具体的には、ケーシング33と第1内歯歯車部材31のうち、軸方向に当接して互いの軸方向位置を規定する当接面33e、31eを、シム60を介して当接させてもよい。この場合、シム60の孔60aは、ケーシング33と第1内歯歯車部材31を連結するボルト51(図1参照)に加え、連結用孔33h、31hに挿通されて撓み噛合い式歯車装置1と相手装置を連結する図示しない連結部材も逃げられるように、これらのボルト51及び連結部材に対応する位置に設けられる。
あるいは、図3(b)に示すように、シム60が第2軸受ハウジング35と第2内歯歯車部材32の間に配置されてもよい。具体的には、第2軸受ハウジング35と第2内歯歯車部材32のうち、軸方向に当接して互いの軸方向位置を規定する当接面35e、32eを、シム60を介して当接させてもよい。この場合、シム60の孔60aは、第2軸受ハウジング35と第2内歯歯車部材32を連結するボルト53(図1参照)に加え、ボルト連結用孔35h、32hに挿通されて撓み噛合い式歯車装置1と相手装置の被駆動部材Eを連結する図示しない連結部材も逃げられるように、これらのボルト53及び連結部材に対応する位置に設けられる。
ただし、図3(a)、(b)の例では、シム60を第1軸受ハウジング34と第1内歯歯車部材31の間に配置する場合と異なり、シム60が撓み噛合い式歯車装置1に装着されて当該撓み噛合い式歯車装置1が組み立てられた後に、相手装置と連結するための連結部材がシム60を挟む両部材に連結される。そのため、例えば相手装置(被駆動部材E)と連結する連結部材が過大な締付トルクで締結されるなどしてシム60が変形する可能性がある。この点、シム60を第1軸受ハウジング34と第1内歯歯車部材31の間に配置する場合には、シム60を変形させない適正な締付トルクでボルト52を締結した状態が保持されるので、このようなシム60の変形のおそれがない。
続いて、撓み噛合い式歯車装置1の減速動作について説明する。
モータ等の駆動源により起振体軸10の回転駆動が行われると、起振体10Aの運動が外歯歯車11に伝わる。このとき、外歯歯車11は、起振体10Aの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯歯車11は、固定された第1内歯歯車31Gと長軸部分で噛合っている。このため、外歯歯車11は起振体10Aと同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車11の内側で起振体10Aが相対的に回転する。そして、この相対的な回転に伴って、外歯歯車11は長軸位置と短軸位置とが周方向に移動するように撓み変形する。この変形の周期は、起振体軸10の回転周期に比例する。
以上のように、本実施形態によれば、起振体軸10を支持する第1軸受36と第2軸受37の軸方向の遊びを調整するためのシム60が、撓み噛合い式歯車装置1の構成部材のうち、ボルト52により互いに連結される部材間に配置される。
そのため、シムが軸受の外輪と軸受ハウジングの間に配置される場合と異なり、装置動作時にシム60と第1軸受ハウジング34及び第1内歯歯車部材31とが相対回転することがない。これにより、摺擦によるシム60の変形や損傷を抑制し、シム60での調整による第1軸受36及び第2軸受37の好適な軸支持状態を維持できる。
したがって、第1軸受36及び第2軸受37の軸方向の遊びを好適に調整することができる。
そのため、被駆動部材Eへの取付けに用いられる連結部材によってシム60が共締めされることがなく、被駆動部材Eへの取付け前にシム60を撓み噛合い式歯車装置1内に適正に組み付けておくことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。
例えば、上記実施形態では、シム60を挟む2つの部材を連結する連結部材がボルトであることとした。しかし、当該連結部材は、2つの部材とシムとが相対移動しないように固定するものであれば、ボルトに限定されない。
例えば、特開2014-74451号公報に記載のカップ型の場合には、締結ボルト11で連結される円筒状ケーシング2と端板3の間か、または締結ボルト13で連結されるクロスローラベアリング12の外輪12aと円筒状ケーシング2の間にシムを配置すればよい。
その他、上記実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
10 起振体軸
10s 段付き部
11 外歯歯車
31 第1内歯歯車部材
31G 第1内歯歯車
31e 当接面
31f 当接面
31j ボルト孔
31k ボルト孔
32 第2内歯歯車部材
32G 第2内歯歯車
32e 当接面
32j ボルト孔
33 ケーシング
33e 当接面
33j ボルト孔
34 第1軸受ハウジング
34f 当接面
34k ボルト孔
34s 段付き部
35 第2軸受ハウジング
35e 当接面
35j ボルト孔
35s 段付き部
36 第1軸受
36a 外輪
36b 内輪
37 第2軸受
37a 外輪
37b 内輪
51 ボルト(連結部材)
52 ボルト(連結部材)
53 ボルト(連結部材)
60 シム
60a 孔
E 被駆動部材
L1 (ハウジング側の)軸受間距離
O1 回転軸
Claims (4)
- 起振体を有する起振体軸と、前記起振体軸を支持する第1軸受及び第2軸受と、前記起振体により撓み変形される外歯歯車と、前記外歯歯車と噛合う内歯歯車と、を備える撓み噛合い式歯車装置であって、
前記第1軸受および前記第2軸受が軸方向に移動可能なプラスの隙間を調整するためのシムを有し、
前記シムは、本撓み噛合い式歯車装置の構成部材のうち、連結部材により互いに連結される部材間に配置され、
本撓み噛合い式歯車装置は、前記シムがない場合に、前記第1軸受および前記第2軸受が軸方向に移動可能な隙間がマイナスとなるように構成され、前記シムが配置されることにより、前記第1軸受および前記第2軸受が軸方向に移動可能な隙間がプラスとなる、
撓み噛合い式歯車装置。 - 前記シムは、前記第1軸受および前記第2軸受の間の軸受間距離を調整するためのものである、
請求項1に記載の撓み噛合い式歯車装置。 - 前記連結部材は、前記内歯歯車と、前記第1軸受を支持する第1軸受ハウジングとを連結する、
請求項1又は請求項2に記載の撓み噛合い式歯車装置。 - 前記シムは、リング状に形成され、複数の連結部材に対応する位置に孔を有する、
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の撓み噛合い式歯車装置。
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