JPH0245553Y2

JPH0245553Y2 -

Info

Publication number: JPH0245553Y2
Application number: JP1984083897U
Authority: JP
Priority date: 1984-06-06
Filing date: 1984-06-06
Publication date: 1990-12-03
Also published as: JPS60194646U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は円弧状歯形を有する内歯歯車に円弧歯
形あるいはトロコイド系歯形等を有する外歯歯車
を内接噛合させてなる遊星歯車装置に関する。

（従来の技術）遊星歯車伝動機構では互いに噛み合う歯車間や
軸への取り付け手段等に遊びやガタがあり、正転
から逆転へ移るときに駆動側の逆転が直ぐに被動
側の逆転となつて現われない。

公知の遊星歯車機構では、中実の入力軸に180
度位相のずれた中空の偏心体を装着し、該偏心体
に外歯歯車を装着している。そして、該外歯歯車
を内歯歯車に内接噛み合いさせ、伝動トルクの増
大、強度の維持、バランスの保持等を行なつてい
る。（特開昭58−412054号公報参照）。

ところが、このような伝動機構では個々の噛み
合い部分でのガタは互いに干渉されて小さくなる
が、本来、歯車の噛み合い部分で力の伝達が行な
われるはずのものであるから、このような２個の
外歯歯車と内歯歯車とを噛合させるものでも正転
から逆転時に遊びやガタが生じてしまう。

上記遊びやガタは、噛み合い部分が複数個のと
きは相対的なものとなるが、この相対的な遊びや
ガタを以下、角度バラツクラツシユと言うことに
する。

以下、第３図乃び第４図を参照して、前記特開
昭58−142054号公報に見られる従来公知の遊星歯
車機構について説明する。

入力軸１は２個の軸受Ｂによつてその両端付近
を支持されており、該入力軸１には２個の偏心体
２，３が180度位相がずらされて固定されている。
偏心体２，３は１個の筒状の軸の外周に一体に形
成されている。それぞれの偏心体２，３はその回
転によつて外歯歯車４，５を揺動回させる。この
揺動回転は外歯歯車４，５の中心O₂入力軸１の
中心O₁とｅだけ偏心しているので、外歯歯車４，
５の中心O₂が入力軸１の中心O₁の回りを回転す
るように行なわれ、内ピン６が内ローラ穴（ロー
ラが設けられていないときは内ピン穴）７内の内
周に沿つて回転することにより許容される。

外歯歯車４，５の外周にはトロコイド形歯形８
が形成されており、該トロコイド形歯形８は内歯
歯車９の外ピン１０からなる歯と内接噛み合いし
ている。内歯歯車９は入力軸１１と連結されてお
り、外歯歯車４，５と内歯歯車９の歯数差が１枚
の場合には入力軸１の１回転は出力軸１１の１個
の外ピン１０の回転角度となつて減速される。

同様に、歯数差が２枚以上の場合、歯数差相当
分の外ピン１０の回転角度となつて減速される。

従つて、外ピン１０と外歯歯車４，５との歯数
差に応じて、内歯歯車と外歯歯車との間でその歯
数差だけ減速されるものとなる。

（考案が解決しようとする問題点）近年、種々の産業用ロボツトが開発されてお
り、該産業用ロボツトの関節駆動用としてこの遊
星歯車機構が用いられつつある。

このような産業用ロボツトの関節駆動に使用さ
れる遊星歯車機構には次のような機能が要請され
ている。

まず、ロボツトの関節に使用するものであるか
ら、小形で高伝達トルクとなつていることが要請
される。遊星歯車機構は本質的に高伝達トルクが
えられるため、ロボツトの関節機構として非常に
効果的である。

又、制御装置として独立して使用するものであ
るから、遊星歯車装置が単体として独立したもの
でなければならない。このためには、該遊星歯車
装置と外部の駆動源とが簡単に装着、取り外しが
可能な構造となつていなければならない。

更に、ロボツトの関節の動作制御特性を向上さ
せるために低角度バツクラツシユとなつていなけ
ればならない。

ところが、従来、この種の遊星歯車機構はモー
タ等の原動機により直接駆動されることが多い
が、このときには原動機の出力回転軸と遊星歯車
機構の入力軸１とを連結するカツプリング等を必
要とし、装着及び取り外しが簡単ではなく、又そ
のカツプリングの分だけ軸方向の長さが長くなつ
てしまうものとなる。

このカツプリングによる結合の欠点を解消する
ため、入力軸１を筒状としてその上に中空の偏心
体を固定し、該筒状の入力軸に原動機の軸を挿入
固定することも試みられているが、この方法によ
ると中空の偏心体に中空の入力軸を挿入するの
で、中空の入力軸の強度維持のために該入力軸の
径を大きくする必要があり、このため装置全体が
大きくなつてしまう。

又、既に述べたとおり、上記第３図及び第４図
に示す遊星歯車機構には角度バラツクラツシユが
存在している。

このような角度バラツクラツシユの存在は、遊
星歯車伝動機構が制御装置として使われるときに
は精度の低下を招き、伝動装置としても衝撃に基
づく耐久性の低下をきたすものとなることは前述
のとおりである。

上記角度バラツクラツシユを除きかつ縮めるた
めには部品の加工精度を上げたり、部品の選択組
み合わせに時間を浪費したりしていたが、これで
も十分な角度バラツクラツシユを除去することが
難しく、結果的には高コストとなつてしまう。

本考案は、この種の遊星歯車機構において、原
動機軸と入力軸との連結を装置の径方向の大きさ
を変えることなく簡単な構造により行なわれると
ともに、角度バラツクラツシユを除去又は縮めん
とすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本考案の特徴とするところは、両側を軸受によ
つて支持される入力軸に複数個の偏心体を互いに
等位相だけずらせて設け、該偏心体にそれぞれ外
歯歯車を設け、該外歯歯車の外周に該外歯歯車と
内接噛合する内歯歯車を配設し、前記偏心体が１
回転したときに外歯歯車と内歯歯車の歯数差だけ
ずれて相対的に回転する遊星歯車装置において、
前記入力軸を筒状とし、該入力軸の中央部に予め
歯車の角度バツクラツシユの位相差分（±α）だ
け互いに位相をずらせた偏心体を一体的に形成
し、該筒状の入力軸の両側に軸受が配設される筒
状部が形成され、該筒状部の一方にキー溝あるい
はスプライン溝を形成し、該キー溝あるいはスプ
ライン溝に駆動軸又は被動軸を挿入結合してなる
ところにある。

（実施例）以下、第１図を参照して本考案の一実施例を説
明する。

本考案は第３，４図の公知のものと入力軸の構
成を除いて同じものであるから、ここでは入力軸
の構成だけを説明し、他の構成は説明を省略す
る。

入力軸２１は筒状となつており、該入力軸２１
には偏心体２２₁，２２₂が一体に形成されてい
る。該入力軸２１の両端には該入力軸２１と同心
の筒状部２１₁，２１₂が設けられている。この筒
状部２１₁，２１₂はその外周に軸受け２４₁，２
４₂が配設されるものであり、該軸受２４₁，２４
_２は第１図の入力軸１を支持する軸受Ｂと同じも
のである。入力軸２１の一方の筒状部２１₂には
原動機軸２５が挿入され、原動機軸２５と筒状部
２１₂とはキー結合（あるいはスプライン結合）
されている。このため、筒状部２１₂の内面と原
動機軸２５の外面には固定用のキー溝が設けら
れ、キー２３が圧入されている。（尚、筒状部２
１₂と原動機軸２４とがスプライン結合の場合に
は、筒状部２１₂の内面にスプライン溝あるいは
スプラインを形成し、原動機軸２５の外面にはス
プラインあるいはスプライン溝を形成する）。

通常の遊星歯車機構では偏心体２２₁と偏心体
２２₂が180度の位相差を持つて装着されている
が、既に述べたように、遊星歯車伝動機構ではバ
ラツクラツシユがあるので、偏心体２２₁と偏心
体２２₂とは角度バラツクラツシユ相当分の位相
差αだけずらして入力軸２１と一体に形成され
る。この形成方法は、予め角度バラツクラツシユ
を測定しておき、その分だけ偏心体２２₁，２２₂
の位相を互いにずらして一体形成するものであ
る。

このことを、第２図を参照して説明すると、入
力軸２１の中心O₁に対して偏心体２２₁の中心
O₂₁はｅだけ偏心しており、偏心体２２₂の中心
O₂₂も同様にｅだけ偏心している。そして、偏心
体２２₁の中心O₂₁と偏心体２２₂の中心O₂₂とは
180度の対抗位置から角度バラツクラツシユ相当
分αだけずれたものとなつている。

本考案によると、原動機軸を入力軸２１に挿入
してキーあるいはスプライン結合するだけでよい
ものとなる。

すなわち、本考案では例えば偏心体２２₁が正
転側を受け持ち、偏心体２２₂が逆転側を受け持
つてて回転伝動を行なうものである。

なお、偏心体２２₁が逆転側を受け持ち、偏心
体２２₂が正転側を受け持つて回転伝動を行なう
ようにしてもよい。

又、上記各実施例は減速機として説明している
が、本考案は増速機としても利用しうるものであ
る。

更に又、外歯歯車が３枚以上のものも、同様の
効果を奏するものであり、これも本考案に含まれ
るものである。

（考案の効果）入力軸を筒状とし、該入力軸の外周に偏心体を
一体形成し、かつ該入力軸の両端に筒状部を形成
し、該筒状部の外周に筒状部の軸受を設けている
ので、遊星歯車装置が独立したものとなると同時
に、原動機軸を該入力軸に挿入してキー止めある
いはスプライン結合するだけでよくなつて、外部
駆動源との結合が簡単となる上、装置の径方向の
寸法増大がなく、かつ軸方向の寸法も低減される
ものとなる。

角度バツクラツシユが低減されるので、正転か
ら逆転へ移つても、遊びやガタがなくなり、制御
装置として使用した時、その制御特性、制御精度
が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は第１図の入力軸の側面図、第３図は公知の遊
星歯車機構を示す断面図、第４図は第３図のＡ−
Ａ断面図である。２１……入力軸、２１₁，２１₂……筒状部、２
２₁，２２₂……偏心体、２３……キー、２４₁，
２４₂……軸受、２５……原動機軸。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】両側を軸受によつて支持される入力軸に複数個
の偏心体を互いに等位相だけずらせて設け、該偏
心体にそれぞれ外歯歯車を設け、該外歯歯車の外
周に該外歯歯車と内接噛合する内歯歯車を配設
し、前記偏心体が１回転したときに外歯歯車と内
歯歯車の歯数差だけずれて相対的に回転する遊星
歯車装置において、前記入力軸を筒状とし、該入力軸の中央部に予
め歯車の角度バツクラツシユの位相差分（±α）
だけ互いに位相をずらせた偏心体を一体的に形成
し、該筒状の入力軸の両側に軸受が配設される筒
状部が形成され、該筒状部の一方にキー溝あるい
はスプライン溝を形成し、該キー溝あるいはスプ
ライン溝に結合される駆動軸又は被動軸を設けて
なることを特徴とする遊星歯車装置。