JPH02266114A - オルダム継手およびこれを用いた可変空隙形モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は可変空隙形モータなどに使用され、偏心した回
転を等速で伝達するオルダム継手に関する。

（従来の技術） オルダム継手は偏心した回転軸間で回転速度に変動を与
えることなく回転を伝達する等速継手であり、一般には
第１０図に示したように案内を持つ２つの回転体５１．
５２と、９０°位相の異なった案内溝を有する揺動板５
３より成る。偏心した回転を伝達するときには揺動板５
３は案内溝により２つの回転体と相対変位するので、回
転体５１．５２と揺動板５３の案内面で摩擦により、伝
達効率や案内面の寿命の低下が問題となる。

そこで揺動板の材質を自己潤滑性の材料によって製作し
たりして対応しているが十分とは言えない。

また案内面が摩擦接触では、案内溝の製作精度の限界よ
りバックラッシの発生が避けられない。

そこで揺動板と回転体に円弧ンｉＳ’ｔを作り、そこに
ポルを入れて案内とし、摩擦接触でなく転がり接触とし
伝達効率を向上させ、かつ軸方向に予圧をかけることに
よりバックラッシを除去する構造としたオルダム継手も
製作されているが、ボールと案内溝間の接触面圧とボー
ルの荷重分担不均一から負荷容量に問題点があった。ま
た円弧溝は精度良く製作するのは容易ではない。

さてオルダム継手は、偏心した回転を伝達するのに使用
されるだけでなく、低速大トルクアクチュエータである
可変空隙形モータの出力を取り出す用途にも使用可能で
ある。可変空隙形モータでは公転をしつつ自転をしてい
るロータの自転のみを出力しなければならないが、この
時にオルダム継手が用いられる。しかし可変空隙形モー
タの効率を大きく左右するのがこの部分の伝達効率であ
り、またバックラッシなとへの影響も大きいので、可変
空隙形モータに用いるオルダム継手は伝達効率がよく、
バックラッシか少なくかつ負荷容量が大きいことが要求
される。また可変空隙形モータの構造上、一般の構造の
オルダム継手ではなく、一方の回転体と揺動板が中空構
造であり、そこに別の軸が入る構造とする必要もある。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように案内面での摩擦損失やバックラッシの少な
くする方法はあったが、負荷容量か不十分で、案内溝を
高精度に製作しにくかった。本発明はこういった問題を
解決し、伝達効率が高く、バックラッシが少なくかつ負
荷容量か十分なオルダム継手の提供を目的とする。また
同時に、減速効率がよく、バックラッシが少なく高トル
ク発生可能な可変空隙形モータの提供を目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明においては、所定方
向に平行となるように形成され、かつ回転軸とは非平行
である少なくとも１組の案内面を有する第１の回転体と
、 所定方向に平行となるように形成され、かつ回転軸とは
非平行である少なくとも１組の案内面を有する第２の回
転体と、 一方の面に、第１の回転体が有する案内面と平行に対面
する第１の対向面を有し、その裏面に前記一方の面が有
する第１の対向面と位相か異なり、第２の回転体か有す
る案内面と平行に対面する第２の対向面を有する揺動板
と、 前記第１の回転体の案内面とそれに対向する揺動板の第
１の対向面との間、及び前記第２の回転体の案内面と、
それに対向する前記揺動板の第２の対向面との間に挟持
される円筒ころとを有するオルダム継手とした。

さらに、このオルダム継手を用いた可変空隙形モータと
した。

（作　用） 以−にのような構成にすることにより、回転体と揺動板
の接触がボールより面圧的に有利な円筒と平面の転がり
接触となり、伝達効率が良くかつ負荷容量か大きく、さ
らに案内面を高精度に製作し易くなる。また軸方向に予
圧をかけることによりバックラッシか少なくなる。従っ
て高効率・低バックラッシ・高負荷容量のオルダム継手
が実現する。

また一方の回転体と揺動板を中空にすることにより、他
の軸をその中に通すことかでき可変空隙形モータなとへ
の使用か容易となる。

また、このオルダム継手を可変空隙形モータの出力取り
出し部に用いれば、従来以上に減速効率がよく高トルク
発生可能で、バックラッシの少ない可変空隙形モータが
実現する。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明を説明する。

第１図は本発明のオルダム継手の分解斜視図、第２図は
第１図中のＡ−Ａ線による側断面図、第３図は第１図中
Ｂ−Ｂ線による側断面図である。

本発明に用いられる回転体１は、それぞれか長手方向に
平行でありかつ回転軸とは平行でない１組の案内面４ａ
、　４ｂを有している。第２図に示すように本実施例で
は組をなす案内面４ａ、　４ｂは回転体１の回転軸９に
ついて対称となっているが必ずしも回転軸９に対して対
称でなくてもよく、回転軸９と平行な任意の軸に対して
対称にすればよい。

また案内面４ａ、　４ｂの数は互いに平行ならば複数組
存在しても同様な効果が得られる。

同様に回転体２はそれぞれが長手方向に平行でありかつ
回転軸とは平行でない１組の案内面５ａ。

５ｂを有しており、その案内面ついては回転体１の案内
面４ａ、　４ｂと全く同じことが言えるものである。

揺動板３は回転体１に対面する側に、回転体１が有する
案内面４ａ、　４ｂと平行に対面する対向面ｆ３ａ。

６ｂを有し、回転体２に対面する側に回転体２の案内面
５ａ、　５ｂと平行に対面する対向面７ａ、　７ｂを、
反対側の案内面５ａ、　５ｂとのなす角が９０°と成る
ように有している。

さて回転体１と揺動板３は、回転体１の案内面４ａと揺
動板３の対向面６ａ、および回転体１の案内面４ｂと揺
動板３の対向面６ｂの間に挟持された円筒ころ８により
接続されている。また同様に回転体２と揺動板３は、回
転体２の案内面５ａと揺動板３の対向面７ａ、および回
転体２の案内面５ｂと揺動板３の対向面７ｂの間に挟持
された円筒ころ８により接続されている。したかって揺
動板３は第２図において、回転体１に対しては紙面に垂
直な方向に回転体２については紙面に対して平行な方向
に変位可能となっている。

第４図は揺動板３の対向面にころの脱落防止手段を設け
、またころを保持器１９て保持した構成とした本発明の
オルダム継手の分解斜視図である。

第４図中の揺動板３の両面の対向面８ａ、　６ｂ、　７
ａ。

７ｂの案内方向の両端部に脱落防止手段１８を取り付け
ることにより、円筒ころ８は作動中に揺動板から脱落す
ることがなくなる。また第６図に示したような櫛歯状の
保持器１９により円筒ころ８を保持することにより、組
立が容易となり、円筒ころ同士が接触して摩擦損失が増
加することを防げる。

第５図は第４図のＡ−Ａ線での側断面図である、回転体
２と揺動板３の間にある円筒ころ８は保持器１９によっ
て一定距離に保たれると同時に一体化され、さらに揺動
板３に設けられた脱落防止手段１８によって移動範囲を
拘束され脱落しないようになっている。

なお保持器の材質は摩擦損失を少なくするために自己潤
滑性制料が適している。

以上のような構成にすることにより、オルダム継手が構
成され、偏心した回転軸９，１０間で回転かむらなく伝
達され、この時案内面と円筒ころは転がり接触をするた
めに摩擦損失か小さく、かつ線接触のため負荷容量が大
ぎく取れる。また案内面が回転軸と平行でないために軸
方向に予圧をかけることにより案内面と円筒ころの間の
隙間をなくすことができバックラッシを除去できるよう
になる。

第７図は本発明のオルダム継手の一方の回転体と揺動板
を中空とした構成を示した分解斜視図である。

オルダム継手を可変空隙形モータなどに応用する場合、
一方の回転軸を主として両端に出したり、一方の回転軸
と同心の別な軸を接続する必要が生じる場合かある。こ
の場合第４図に示したように一方の回転体１１と揺動板
１３を中空（１１＾造とすることにより、もう一方の回
転体１２と同心の輔１４を回転体１２に接続することが
できる。この実施例では軸１４と回転体Ｉ２はベアリン
グ１５て接続され軸１４と回転体１２は独立に回転でき
るようになっているが、この軸１４と回転体１２を固定
して１つの軸とすることも可能である。

第８図は揺動板に永久磁石を組み込んだ構成とした本発
明のオルダム継手の側断面図である。この場合、回転体
１，２、揺動板３及び円筒ころ８を磁性体とすることに
より揺動板３に組み込まれた永久磁石１６の発生する磁
束により回転体１，２が揺動板３に吸引されこのオルダ
ム継手機構に軸方向の予圧を加えることができる。予圧
量は揺動板３回転体１，２の隙間と調整することにより
加減することかできる。このように永久磁石により予圧
をかけることにより、常にバックラッシか無い状態にし
ておくことが可能となり、また組立も容易となる。

なお円筒ころ、揺動板は必ずしも磁性体でなくてもよく
、２つの回転体が磁性体であれば本発明の効果は十分に
発揮される。

第９図は本発明のオルダム継手を応用した可変空隙形モ
ータの側断面図である。可変空隙形モタは環状のステー
タ３０ａ　、　３０ｂの巻線３２ａ　、　３２ｂが発生
する回転磁界で自転軸３７、公転軸３６を有するロータ
３１を公転させ、この時転動機構４０（例えばロータ側
歯車３５が固定側内歯車３６よりも歯数か１少ない内歯
車機構など）により生ずるロータ３１の自転を等速継手
４１で出力する低速大トルクアクチュエータである。こ
こで等速継手４１に本発明のオルダム継手を応用する。

すなわちロータ３１に中空のロータ側回転体２０を取り
付け、出力軸３３に出力側回転体２１を設ける。そして
中空揺動板２２と円筒ころ２８を介してロータ側回転体
２０と出力側回転体２１を接続する。これにより自転軸
３７まわりのロタ自転のみを回転軸を３６とする出力軸
に出力することができる。これにより等連継手部分の摩
擦損失、バックラッシが非常に少なくより、大トルク発
生可能な可変空隙形モータが実現する。

［発明の効果］ 以」二のように本発明によれば、伝達効率が高く、バッ
クラッシが無くかつ負荷容量の高いオルダム継手か実現
する。また組立が容易なオルダム継手が実現する。また
従来以上に等連継手部分の効率がよくバックラッシが少
なく高トルク発生可能な可変空隙形モータか実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオルダム継手の分解斜視図、第２図は
第１図中Ａ−Ａ線による側断面図、第３図は第１図中Ｂ
−Ｂ線による側断面図、第４図は脱落防止手段と保持器
を有する構成とした本発明のオルダム継手の分解斜視図
、第５図は第４図中Ａ−Ａ線による側断面図、第６図は
保持器と円筒ころを示す図、第７図は一方の回転体と揺
動板を中空構造とした本発明のオルダム継手の分解斜視
図、第８図は揺動板内に永久磁石を組み込んだ構成とし
た本発明のオルダム継手の側断面図、第９図は本発明に
よる可変空隙形モータの側断面図、第１０図は従来のオ
ルダム継手を示す分解斜視図である。 １、　２．１１．１２．５１．５２・・・回転体２０・
・ロータ側回転体　　　２１・・・出力側回転体３、１
．３．２２．５３・・揺動板 ４ａ、　４ｂ、　５ａ、　５ｂ−・案内面８ａ、　Ｇｂ
、　７ａ、　７ｂ−・対向面８．２８・・・円筒ころ　
９，１０・・回転軸１．４．２４・・・軸　　　　１５
・・・ベアリング１６・・・永久磁石　　　１８・・脱
落防止手段１９・・・保持器　　　　３０ａ　、　３０
ｂ　　・ステータ３１・・・ロータ　　　　３２ａ　、
　　３２ｂ・・ステータ巻線３３・・・出力軸　　　　
４０　（３４，３５）・・・転動機構３６・・ロータ公
転軸（出力軸回転軸）３７・・・ロータ自転軸（偏心軸
） 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　松山光之

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定方向に平行となるように形成され、かつ回転
   軸とは非平行である少なくとも１組の案内面を有する第
   １の回転体と、 所定方向に平行となるように形成され、かつ回転軸とは
   非平行である少なくとも１組の案内面を有する第２の回
   転体と、 一方の面に、前記第１の回転体が有する前記案内面と平
   行に対面する第１の対向面を有し、その裏面に前記一方
   の面が有する前記第１の対向面と位相が異なり、前記第
   ２の回転体が有する前記案内面と平行に対面する第２の
   対向面を有する揺動板と、 前記第１の回転体の前記案内面とそれに対向する前記揺
   動板の前記第１の対向面との間、及び前記第２の回転体
   の前記案内面とそれに対向する前記揺動板の前記第２の
   対向面との間に挟持される円筒ころとを有することを特
   徴とするオルダム継手。
2. （２）請求項１記載のオルダム継手を用いたことを特徴
   とする可変空隙形モータ。