JPH039147A - 遊星歯車増減速装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は遊星歯車増減速機において、入力軸の振れ要因
を避けることにより、異常摩耗や騒音、振動を低減した
構造に関する。

（従来の技術） 内接噛合形遊星歯車機構を眉いた減速機は種々提案され
ている。これらの減速機の中でも内歯歯車がピン又はピ
ンとローラの組合せよりなる円弧歯形であり、外歯歯車
がエビトロコイド平行曲線よりなるトロコイド形歯形で
あって、この外歯歯車には内ピン或いは内ピンと内ロー
ラが遊嵌されており、外歯歯車に嵌合された偏心体の回
転によって外歯歯車を揺動回転させ、内外両歯車を内接
噛合させて入力回転を減速して出力する遊星歯車減速機
は「サイクロ減速機」（登録商標）として著名である。

そして、この「サイクロ減速機」は大トルクの伝達が可
能である上、減速比が大きいため種々の減速機構として
使用されている。

以下に、公知の「サイクロ減速機」の−例を第第３図に
よって説明する。

第３図は公知の遊星歯車減速機の一例を示す断面図であ
る。

この例では、入力回転軸１の回転が出力軸２の減速回転
となって取り出されるものとなっているが、出力軸２を
固定し、内歯歯車から減速回転を取り出す構成とするこ
ともできる。

入力回転軸１には中空の偏心体軸３がキー（図示しない
）及びキー溝４を介して固定され、該偏心体軸３には２
個の偏心体３．３２が設けられている。外歯歯車５３．
５□は個々の偏心体３１３□にコロ６を介して嵌合され
ている。この外歯歯車５．　５□はその外周にトロコイ
ド歯形からなる外歯７を有している。内歯歯車８は外側
のケーシングを兼用しており、かつ該内歯歯車８はこの
例では固定されている。内歯歯車８は外歯歯＠Ｓ、、５
□と内接噛合する外ピン９からなる円弧歯形を有してい
る。この外ピン９には外ローラを設ける構造とすること
もできる。

前記外歯歯車５１．５２には内ピン穴１０が形成されて
おり、内ピン穴１０には内ピン１１が遊嵌されている。

そして、この内ピン１１の外周には内ローラ１２が遊嵌
されており、該内ピン１１の一端は内ピン保持７ランジ
１３に密嵌されている。ここで、内ローラ１２は省略す
ることができる。内ピン保持７ランノ１３はこの例では
出力軸２に一体的に形成されている。

内歯歯車８を挟んでケーシング１ｊ、１４□が設けられ
、入力軸１を支持するため、２個の入力軸受１５い　１
５□が外歯歯車５０．５２を挟む両側に設けられている
。入力軸受１５冒よ入力軸１の外周とケーシング１４．
との間に設けられ、入力軸受１５□は入力軸１の外周と
内ピン保持７ランジ１３に形成された凹所１３１の内面
との間に設けられている。出力軸２を支持するため、２
個の出力軸受１６＋　　１６□が出力軸２の外周とケー
シング１４□との間に設けられている。

この公知の遊星歯車減速機では、入力軸１の１回転が偏
心体３１３□の１回転となるが、外歯歯車５１５□は内
ピン穴１０と内ピン１１とにより自転を拘束されている
から、該外歯歯車５１５□は揺動半径ｅで揺動回転させ
られる。

このため、外歯歯車５１５□の歯数と外ピン９の本数（
内歯歯車８の歯数）の差が１個の場合には、入力軸１の
１回転に上り外歯歯ｉｓ、ｓ□の外歯７と内歯歯＄８の
内歯である外ピンクとが１歯だけ噛み合い変位する（ず
れる）。従って、入力軸１の１回転は外歯歯車５１１５
□の１／歯数　に減速され、その回転を内ピン１１をｆ
して出力軸２へ伝達させる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記遊星歯車増減速機では次のような問題が
あった。

第４図を参照して、入力軸１及び出力軸２に作用する荷
重を見ると、出力軸２が入力軸１から受ける回転荷重Ｗ
１は図に示されるように入力軸受１５□の端部位置で作
用している。又、出力軸２が外歯歯車（図示しない）か
ら受ける荷重Ｗ２は図示のように内ピン１１に作用して
いる。更に、入力軸１が外歯歯車から受ける荷重Ｗ３は
図示のように入力軸１に作用している。

出力軸２に作用する荷重ＷＩＳＷ２は出力軸受１６１．
１６２よりも入力軸１側に位置するから、出力軸２がち
ょうど片持ち状となって荷重Ｗ１、Ｗ２を受けるものと
なり、そのモーメントにより正規の細心０、に対して角
度αだけ傾いてしまう。

又、入力軸１に作用する荷重Ｗ、は出力軸２の傾きと相
まって、そのモーメントにより入力軸１を正規の細心０
．に対して角度βだけ傾けてしまう。

このため、入力軸１と出力軸２とは細心がずれながら回
転し、異常摩耗や騒音、振動発生の原因となっていた。

又、ｗ！Ｊ５図に示すように、入力軸１に対して外部か
らラジアル荷重Ｆが作用した場合にも、前記と同様に入
力軸１がβ′だけ正規の軸心０、に対して傾き、又出力
軸２がα′だけ正規の軸心０１に対して傾くものとなり
、この面でも又、異常摩耗や騒音、振動発生の原因とな
りていた。

上記出力軸２や入力軸１の傾きは、入力軸１が外歯歯車
５１．５□からの荷重Ｗ、を受け、それを入力軸受１５
い　１５□で支持していることに起因している。

又、上記従来の遊星歯車増減速機では、外歯歯車５１５
□に伝達トルクが等分配されることにより荷重のバラン
スがとられているが、２枚の外歯歯車５１５□が同一平
面上にないために各外歯歯＄５．　５□に作用する荷重
により偏心体３（あるいは入力軸１）にモーメント（偶
力）が生ずる。このため、従来の遊星歯車増減速機では
入力軸１を受ける入力軸受１５０．１５□を設ける必要
があった。この入力軸１に作用するモーメントは、外歯
歯車５１．５□に作用する荷重と２枚の外歯歯車５１５
゜開の距離との積になるので、これを低減させるには２
枚の外歯歯車５１５□開の距離を小さくすれば良い。し
かしながら、外歯歯車５．５２は偏心体３及びコロ６に
より支持されており、この偏心体３及びフロロは強度上
の負荷容量によって所定の長さが必要であり、その間隔
を短縮するにも限界があった。

そこで、本発明の目的は、前記入力軸の傾き要因を無く
して上記異常摩耗や騒音、振動を低減した遊星歯車増減
速機を提供せんとするにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、入力軸と、該入力軸に設
けられた偏心体と、該偏心体に嵌合された２枚の外歯歯
車と、該外歯歯車と内接噛合する外ピンを有する内歯歯
車と、前記外歯歯車に形成された内ピン穴と、該内ピン
穴に遊嵌された内ピンと、該内ピンが密嵌された内ピン
保持リングと、該内ピン保持リングと出力軸とを連結す
る結合手段とからなる遊星歯車増減速機において、前記
内ピン保持リングが前記２枚の外歯歯車を挟む両側に設
けられ、該内ピン保持リングと前記偏心体との間にスラ
スト軸受を設けてなるところにある。

（実施例） 以下、図によって詳しく説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す断面図であり、第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図である。

この実施例においては入力軸２１の回転が出力軸２２の
減速回転となって取り出されるものとなっているが、出
力軸２２の回転を入力軸２１の増速回転として取り出す
ものとすることも可能である。

入力軸２１には中空の偏心体軸２３が挿入され、該偏心
体軸２３はスプライン結合やオルダム結合等の半径方向
への変位を吸収するフレキシブル結合子＃ｆｆ１２４に
よって入力軸２１に結合されている。この偏心体軸２３
には２個の偏心体２３１．２３□が形成されている。偏
心体２３２３□には２枚の外歯歯車２５．　２５□がア
ンギュラ軸受２６８．２６□を介して嵌合されている。

アンギュラ軸受２６．　２６２は玉軸受やフロ軸受から
なり、軸方向荷重と半径方向荷重の両者を支持する機能
を持つものであって、この実施例では軸受作用線Ｆ１、
Ｆ２が互いに向がい合う方向となっている。この外歯歯
Ｊ？１２５２５□はその外周にトロコイド歯形からなる
外歯２７を有している。内歯歯車２８はケーシングと一
体に形成されており、該内歯歯車２８は外歯歯車２５１
．２５□と内接噛合する外ピン２９からなる円弧歯形を
有している。この外ピン２９には外ローラ２９．が遊嵌
されている。ここで、外ローラ２９！は省略可能である
。前記外歯歯車２５．　２５□には内ピン穴３０が形成
されており、該内ピン穴３０には内ピン３１がｉｉされ
ている。この内ピン３１の外周には内ローラ３２が遊嵌
されており、該内ピン３１はその両端を内ピン保持リン
グ３３．　３３□に密嵌されている。ここで、内ローラ
３２は省略することも可能である。内ピン保持リング３
３３３□は外歯歯車２５い２５□を挾んでその両側に設
けられている。内ピン保持リング３３８．３３□と偏心
体２３い２３□との間にはスラスト軸受３４８．３４□
が設けられている。又、−方の内ピン保持リング３３□
と出力軸２２とは直結ではなく、スプライン結合等の軸
心のずれを吸収できるフレキシブルな連結構造３５とし
ている。

この実施例では、入力軸２１は入力駆動源であるモータ
Ｍの出力軸と同一となっており、この入力軸２１をモー
タＭ側で片持支持している軸受３６を除いて、入力軸２
１には軸受が設けられていない。

本発明は以上のように構成されているので、次のような
作用が生ずる。

まず、２枚の外歯歯車２５８．２５□に作用する荷重に
よって偏心体２３にモーメントが生ずる。ところが、こ
のモーメントを偏心体側面のスラスト軸受３４．　３４
２で支持するので、該偏心体３４い３４２（あるいは入
力軸２１）が半径方向に自由に変位できる、いわゆる７
０−ティング支持状態となるので、偏心体２３が自動調
心機能を持つものとなる。このため、外歯歯４１２５い
２５□に作用する荷重が等分配され、片当たり荷重がな
くなって異常摩耗や騒音、振動音の発生が低減されるも
のとなる。

又、外歯歯車２５．　２５□を正面組み合わせ（軸受作
用線が互いに向かい合う方向となる）のアンギュラ軸受
２６．　２６２によって支持しているので、軸受作用線
が図示のＦＩ　Ｆ２で示すように互いに向かい合うよう
な方向に傾いたものとなり、２枚の外歯歯＄２５．２５
゜の間のスパンが実質的に短くなってモーメントを低減
させるものとなる。

又、正面組み合わせのアンギュラ軸受２６□、２６□で
は、その粕受作用ＩＱ　Ｆ’　、　　Ｆ　２が互いに向
かい合うものとなっているので、一方の外歯歯、［７１
２５１の荷重が増大すると、アンギュラ軸受２６Ｉがア
ンギュラ軸受２６□を外側（出力軸２２側）へ押し出す
ように作用し、アンギュラ軸受け２６□が外側を押し出
されると外歯歯車２５□の荷重が増大する。このため、
正面組み合わせのアンギュラ軸受を設けることにより外
歯歯車２５．　２５２が互いに自動調心機能を持つもの
となる。

この上うな外歯歯車２５．　２５２の自動調心機能は前
記偏心体２３の７０−ティング支持と同様に異常摩耗や
騒音、振動の低減効果を果たすものである。

更に又、偏心体２３と入力軸２１とをスプライン継手や
オルグム継手等の半径方向に変位可能なフレキシブル継
手構造としでいるので、偏心体２３がら入力軸２１への
ラジアル荷重の伝達がなく、入力軸２１は回転トルクの
伝達だけで良くなる。このため、入力軸２１に作用する
荷重がなくなって入力軸２１の振れ回り現象等に基づく
振動や騒音の発生がなく、又入力軸２１を支持する軸受
の小形化あるいは入力軸軸受の省略が可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではな（、種
々の形式の内接噛合型遊星歯車ｆＰｉ構に適用可能であ
り、これらの適用についても本発明に含むものである。

（発明の効果） 以上のように構成された本発明の効果を述べると次のと
おりである。

偏心体（あるいは入力軸）が半径方向に自由に変位でき
る、いわゆる７０−ティング支持状態となるので、偏心
体が自動調心機能を持つものとなり、外歯歯車に作用す
る荷重が等分配され、片当たり荷重がなくなって異常摩
耗や騒音、振動音の発生が低減されるものとなる。

又、外歯歯車を正面組み合わせ（軸受作用線が互いに向
かい合う方向となる）のアンギュラ軸受によって支持し
ているので、軸受作用線が互いに向かい合うような方向
に傾いたものとなり、２枚の外歯歯車の間のスパンが実
質的に短くなってモーメントを低減させるものとなる。

又、正面組み合わせのアンギュラ軸受を設けているので
、一方の外歯歯車の荷重が増大すると、他方の外歯歯車
の荷重が増大する。このため、正面組み合わせのアンギ
ュラ軸受を設けることに上り外歯歯車が互いに自動調心
機能を持つものとなる。このため、異常摩耗や騒音、振
動の低減効果を果たすものである。

更に又、偏心体と入力軸とを半径方向に変位可能なフレ
キシブル継手構造としているので、入力軸に作用する荷
重がなくなって入力軸の振れ回り現象等に基づく振動や
騒音の発生がなく、入力軸を支持する軸受の小形化ある
いは入力軸軸受の省略が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図、第３図は従来公知の遊星歯車減速機
を示す断面図、第４図は従来公知の遊星歯車減速機の回
転伝達荷重の作用点及び出力軸と入力軸の傾きを説明す
る略図、第５図は従来公知の遊星歯車減速機の外部力の
作用による出力軸と入力軸の傾きを示す略図である。 １：入力軸　２２：出力軸 ３．２３．　２３□、：偏心体 ４：フレキシブル結合手段 ５、２５□：外歯歯車 ６１２６２：アンギュラ軸受　２８：内歯歯車９：外ピ
ン　２９１：外ローラ　３０：内ピン穴１：内ピン　３
２：内ローラ ３、　３３２：内ピン保持リング ４、　３４２ニスラスト袖受 ５：フレキシブル結合手段 復代理人　弁理士　辻　三部 第 ２ 図 第 図 ２ １

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と、該入力軸に設けられた偏心体と、該偏
   心体に嵌合された２枚の外歯歯車と、該外歯歯車と内接
   噛合する外ピンを有する内歯歯車と、前記外歯歯車に形
   成された内ピン穴と、該内ピン穴に遊嵌された内ピンと
   、該内ピンが密嵌された内ピン保持リングと、該内ピン
   保持リングと出力軸とを連結する結合手段とからなる遊
   星歯車増減速機において、 前記内ピン保持リングが前記２枚の外歯歯車を挟む両側
   に設けられ、該内ピン保持リングと前記偏心体との間に
   スラスト軸受を設けてなることを特徴とする遊星歯車増
   減速機。
2. （２）２枚の外歯歯車が、軸受作用線が互いに向かい合
   う方向となるように配置された２個のアンギュラ軸受を
   介して偏心体に嵌合されてなることを特徴とする請求項
   第１項記載の遊星歯車増減速機。
3. （３）入力軸と偏心体との結合が半径方向に変位可能な
   フレキシブル結合となっていることを特徴とする請求項
   第１項あるいは第２項記載の遊星歯車増減速機。