JPH0560184A - トロコイド系歯形内接式遊星歯車構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外歯歯車と内歯歯車との間の動力伝達を仲介
する内ピンの両持支持を、内ピンの位置精度が高く且つ
分解・組立が容易な簡単な構造で行う。 【構成】 一端部が出力軸フランジ２a に固定された内
ピン７の他端部を、外歯歯車５a の外側に配設され、入
力軸１を中心に回転可能な内ピン支持板２０で固定し、
該内ピン７を両持支持の構造とする。内ピン７の他端部
の固定は、内ピン支持板２０の外周部に、スリット２２
で２分された第１周縁部２３a 及び第２周縁部２３b に
それぞれ形成された内ピン孔に該他端部を嵌入させ、且
つボルト２６を締付けて、例えば第２周縁部２３b を内
側に撓ませることにより、該周縁部２３b の内ピン孔を
内ピン７接触させて行う。第１周縁部２３a の内ピンの
孔径を内ピン７の外径に略等しくて、該内ピン７の位置
精度を一段と高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に組立・分解が容易
な、内ピンが両持支持されたトロコイド系歯形内接式遊
星歯車構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、第１軸と、該第１軸の回転によっ
て回転する偏心体と、該偏心体にベアリングを介して取
付けられ偏心回転が可能とされた外歯歯車と、該外歯歯
車に内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に設けられ
た内ローラ孔と、該内ローラ孔に遊嵌された内ピンと、
該内ピンの一端が連結され、前記外歯歯車の自転成分の
みが伝達される第２軸と、を備えたトロコイド系歯形内
接式遊星歯車構造が広く知られている。

【０００３】この構造の具体的な従来例を図４及び図５
に示す。

【０００４】この従来例は、前記第１軸を入力軸とする
と共に、第２軸を出力軸とし、且つ内歯歯車を固定する
ことによって上記構造を「減速機」に適用したものであ
る。

【０００５】入力軸１には所定位相差（この例では１８
０°）をもって偏心体３a 、３b が嵌合されている。こ
の偏心体３a 、３b は、それぞれ入力軸１（中心Ｏ₁ ）
に対して偏心量e だけ偏心している（中心Ｏ₂ ）。それ
ぞれの偏心体３a 、３b にはベアリング４a 、４b を介
して２枚の外歯歯車５a 、５bが複列に取付けられてい
る。この外歯歯車５a 、５b には内ローラ孔６a 、６b
が複数設けられ、内ピン７及び内ローラ８が嵌入されて
いる。

【０００６】外歯歯車を２枚（複列）にしているのは、
主に伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持
を図るためである。

【０００７】外歯歯車５a 、５b の外周にはトロコイド
波形や円弧波形等の外歯９が設けられている。この外歯
９はケーシング１２に固定された内歯歯車１０と内接噛
合している。内歯歯車１０の内歯は、具体的には外ピン
１１が外ピン穴１３に遊嵌され、回転し易く保持された
構造とされている。

【０００８】前記外歯歯車５a 、５b を貫通する内ピン
７は、出力軸２のフランジ２a に固着又は嵌入されてい
る。

【０００９】入力軸１が一回転すると偏心体３a 、３b
が一回転する。この偏心体３a 、３b の一回転により、
外歯歯車５a 、５b は入力軸１の周りで揺動回転を行お
うとするが、内歯歯車１０によってその自転が拘束され
るため、外歯歯車５a 、５bは、この内歯歯車１０に内
接しながら殆ど揺動のみを行うことになる。

【００１０】いま、例えば外歯歯車５a 、５b の歯数を
Ｎ、内歯歯車１０の歯数をＮ＋１とした場合、その歯数
差は１である。そのため、入力軸１の一回転毎に外歯歯
車５a 、５b はケーシング１２に固定された内歯歯車１
０に対して１歯分だけずれる（自転する）ことになる。
これは入力軸１の一回転が外歯歯車５a 、５b の−１／
Ｎの回転に減速されたことを意味する。

【００１１】この外歯歯車５a 、５b の回転は内ローラ
孔６a 、６b 及び内ピン７（内ローラ８）の隙間によっ
てその揺動成分が吸収され、自転成分のみが該内ピン７
を介して出力軸２へと伝達される。

【００１２】この結果、結局減速比−１／Ｎの減速が達
成される。

【００１３】上述した内接噛合遊星歯車構造は、現在種
々の減速機あるいは増速機に適用されている。例えば、
上記構造においては、第１軸を入力軸、第２軸を出力軸
とすると共に、内歯歯車を固定するようにしていたが、
第１軸を入力軸、内歯歯車を出力軸とすると共に、第２
軸を固定することによっても、減速機を構成することが
可能である。更に、これらの構造において入、出力軸を
逆転させることにより、「増速機」を構成することもで
きる。

【００１４】なお、図６は、上記構造をユニット型とし
た例を示している。（特開昭６２−２０４３）。

【００１５】この構造においては、出力軸２は、ボルト
孔１４を介して相手機械に取付けるようになっている
が、内接噛合遊星歯車構造自体については図４、図５と
同様である。従って、図４、図５の各部材と同様な機能
を果す部材に同一符号を付している。内接噛合遊星歯車
構造はこのようなタイプの減速機や増速機にも用いられ
ている。

【００１６】上述し、図４、図５及び図６に示した減速
機では、前述の如く、内ピン７が出力軸２側フランジ
（第２軸側フランジ）２a により片持支持されているの
が、例えば、実公昭３１−９４１４、米国特許３４０３
０５２３、実公昭５６−３５５１には、装置の剛性や強
度を高めるために、内ピンを両端部で支持した減速機が
開示さてれいる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記実
公昭５６−３５５５１では、内ピンの一端部が出力軸付
近のフランジ部に嵌入され、他端部がフランジ又はリン
グにより締めしろを持って支持された締りばめの状態に
あるため、分解や組立が難しいという問題がある。

【００１８】又、前記実公昭３１−９４１４及び米国特
許３４０３０５２３では、内ピンの一端部は同様に出力
軸付近のフランジに嵌入されているが、他端部がフラン
ジとボルトにより締結されているため、内ピンを更に加
工してボルトやタップ穴を形成する必要があるため、組
立後の内ピンの位置精度を低下させる原因にもなり、そ
の上製造コストがかさむという問題もある。

【００１９】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたので、内ピンの位置精度が高く、しかも分解
・組立を容易に行うことができる、内ピン両持支持され
たトロコイド系歯形内接式遊星歯車構造を提供すること
を課題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１軸と、該
第１軸の回転によって回転する偏心体と、該偏心体にベ
アリングを介して取付けられ偏心回転が可能とされた外
歯歯車と、該外歯歯車に内接噛合する内歯歯車と、前記
外歯歯車に設けられた内ローラ孔と、該内ローラ孔に遊
嵌された内ピンと、該内ピンの一端が連結され、前記外
歯歯車の自転成分のみが伝達される第２軸と、を備えた
トロコイド系歯形内接式遊星歯車構造において、前記外
歯歯車を挾んで前記第２軸と反対側に、前記内ピンの径
より少し大きな径の内ピン孔を有し、且つ前記第１軸を
中心に回転可能な内ピン支持板が配設され、前記内ピン
の他端部が、該内ピン支持板の前記内ピン孔に挿入さ
れ、且つ該内ピン支持板に設けられた締込手段により該
内ピン孔に接触させられて固定されるようにすることに
より、前記課題を解決したものである。

【００２１】本発明は、又、前記トロコイド系歯形内接
式遊星歯車構造において、前記内ピン支持板には、その
周端から半径方向に延びるスリットにより厚さ方向に分
割された、外歯歯車側の第１周縁部と外歯歯車と反対側
の第２周縁部とが形成されると共に、これら第１周縁部
と第２周縁部には前記内ピンの他端部が挿入される第１
内ピン孔と第２内ピン孔がそれぞれ形成され、且つ該第
２周縁部を貫通し、第１周縁部に螺入されて前記スリッ
トの間隔を減少させるボルトが前記内ピン支持板に取付
けられていることにより、前記課題を確実に解決したも
のである。

【００２２】本発明は、更に、前記トロコイド系歯形内
接式遊星歯車構造において、第１内ピン孔が内ピンの径
と略一致する径で形成され、第２内ピン孔が内ピンの径
より少し大きな径で形成されていることにより、前記課
題を一層確実に解決したものである。

【００２３】

【作用】本発明においては、外歯歯車の外側（外歯歯車
を挾んで第２軸と反対側）に配設した、第１軸を中心に
回転可能な内ピン支持板に形成された内ピン孔に、一端
部が固定されている内ピンの他端部を挿入し、その状態
で締込手段により内ピン支持板を撓ませ、偏位させるよ
うにしている。その結果、該他端部を内ピン孔に強く接
触させることが可能となるため、簡単な構成でありなが
ら、内ピンを容易且つ確実に両端支持で固定することが
可能であると共に、内ピン自体をねじ止めしないので該
内ピンの位置精度も向上できる。

【００２４】又、前記内ピンの他端部をスリットで分割
された第１周縁部と第２周縁部にそれぞれ形成された第
１内ピン孔と第２内ピン孔に挿入させ、第２周縁部に貫
通して第１周縁部に累入するボルトで締付けることによ
り、これら第１周縁部及び第２周縁部の少なくとも一方
を容易に撓ませることができる。

【００２５】従って、第１内ピン孔及び第２内ピン孔の
少なくとも一方を上記内ピンの他端部に接触させること
が可能で、且つスリットの幅をボルトで調節することに
より接触強度を調節することが可能であるので、該他端
部を容易に且つ確実に支持・固定することがきると共
に、その支持力を調整することもできる。又、上記ボル
トは、外側（第２周縁部側）から締付けや取外しを行う
ことがきるため、組立・分解を容易に行うこともでき
る。

【００２６】更に、上記第１内ピン孔の孔径を内ピンの
外径と略同一とし、第２内ピン孔のそれを内ピンの外径
よりやや大き目にすることにより、第１周縁部で内ピン
の位置を規制し、第１周縁部で該内ピンの他端部を支持
・固定することができるので、一段と内ピンの位置精度
を向上できる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００２８】図１は、本発明の一実施例であるトロコイ
ド系歯形内接式遊星歯車構造をユニット型の減速機に適
用した例を示す、前記図６に相当する断面図である。

【００２９】なお、本実施例のトロコイド系歯形内接式
遊星歯車構造は、３枚の外歯歯車５a 、５b 、５c とし
て回転のバランスを高めた以外は、基本構成が前記図６
に示したものと共通であるため、共通する部分には同一
の符号を付して説明を省略する。

【００３０】本実施例では、内ピン７は、片側（一端
部）が出力軸フランジ（第２軸側フランジ）２a に締り
ばめで固定され、反対側（他端部）が、外歯歯車５a の
外側に配設された内ピン支持板２０に挾持固定されて両
持支持されている。

【００３１】上記内ピン支持板２０は、入力軸１に、軸
受２１を介して回転可能に取付けられており、その外周
部には周方向に延びるスリット２２により厚さ方向に分
割された第１周縁部２３a 及び第２周縁部２３b が形成
されている。なお、第１周縁部２３a は第２周縁部２３
b より若干厚く形成されている。又、軸受２１はなくと
もよい。

【００３２】上記内ピン支持板２０は、図１の右側から
見た図２の平面図に示すように、外周部に、第１周縁部
２３a と第２周縁部２３b のそれぞれに第１内ピン孔２
４aと第２内ピン孔２４b とが形成され、且つ第１周縁
部２３a にはねじ孔２５a が、第２周縁部２３b にはボ
ルト孔２５b とこれに続くタップ孔２５c がそれぞれ形
成されている。

【００３３】上記第１内ピン孔２４a の孔径は、内ピン
７の外径と略一致しており、第２内ピン孔２４b の孔径
は、内ピン７の外径より若干大き目になっている。

【００３４】又、上記ボルト孔２５b 、タップ孔２５c
には、図１に示すように外側（入力側）からボルト２６
が貫通され、且つその先端部がねじ孔２５a に累入され
るようになっている。

【００３５】前記内ピン７の他端部は、上記第１内ピン
孔２４a 及び第２内ピン孔２４b に嵌入された状態で、
上記ボルト２６を締付けて上記第２周縁部２３b を内側
に撓ませることにより固定されている。

【００３６】次に、この固定の仕方を、図３を用いて具
体的に説明する。

【００３７】図３（Ａ）は、第１内ピン孔２４a 及び第
２内ピン孔２４b に挿入された内ピン７の固定前の状態
を拡大して示しており、図３（Ｂ）は内ピン７の固定後
の状態を示している。

【００３８】図３（Ａ）に示したように、第１内ピン孔
２４a の孔径は内ピン７が摺動可能な範囲で該内ピン７
の外径と略一致しているが、第２内ピン孔２４b の孔径
は内ピン７の外径より若干大きく該内ピンは遊嵌状態に
ある。

【００３９】前述したように、第１周縁部２３a に比べ
て第２周縁部２３b はやや薄く、撓み易いようにしてあ
る。

【００４０】従って、前記ボルト２６を締付けると、主
に第２周縁部２３b が内側に撓み、図３（Ｂ）の状態が
容易に形成される。

【００４１】この図３（Ｂ）の状態では、第２周縁部２
３b が撓むことにより、第２内ピン孔２４b が偏位する
ため、該第２内ピン孔２４b の孔壁の一部が内ピン７に
接触することになるので該内ピン７を確実に固定され
る。

【００４２】又、この時、第１周縁部２３a は、第２周
縁部２３b より厚く、しかも第１内ピン孔２４a が内ピ
ン７に略密接しているために殆ど撓まないので、該内ピ
ン７を位置決めする働きをしている。

【００４３】このように、本実施例によれば、内ピン７
の他端部を容易且つ確実に、しかも正確な位置に固定す
ることができるため、簡単な構造であるが、位置精度の
高い内ピン７の両持支持が容易に達成される。

【００４４】従って、剛性、強度の高いトロコイド系歯
形内接式遊星歯車構造を、容易に形成できる。

【００４５】又、入力側のケーシング１２を外した状態
で、外側から上記ボルト２６を操作できるため、組立や
分解が容易である。更に、上記ボルト２６の締付程度を
加減し、スリット２２の幅を調節することにより、内ピ
ン７に対する支持力を適切に調整することもできる。

【００４６】従って、本実施例のトロコイド系歯形内接
式遊星歯車構造は、減速機がユニット型で高い剛性が要
求される、例えばロボット関節用減速機として特に有効
である。

【００４７】以上、本発明を具体的に説明したが、本発
明は前記実施例に示したものでに限定されるものでな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【００４８】例えば、内ピン７の他端部を内ピン支持板
の内ピン孔で固定するための締込手段としては、固定が
可能なものであれば任意のものを利用できる。

【００４９】又、第１周縁部及び第２周縁部は、実質的
に等しい量を撓ませることにより、正確な位置に固定で
きるようにしてもよい。

【００５０】又、外歯歯車は３列のものに限らず、１又
は２列であっても、場合によっては４列以上であっても
よい。

【００５１】更に、トロコイド系歯形内接式遊星歯車構
造は、減速機に適用するものに限らず、入力軸と出力軸
を逆の構成として増速機に適用してもよく、又、構造は
ユニット型に限られない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば内ピ
ンの他端部を、外歯歯車の外側に配設した内ピン支持板
の内ピン孔に嵌入させて固定するようにしたので、簡単
な構造でありながら、容易且つ正確に内ピンを両持支持
することがてきる。従って、剛性、強度の高いトロコイ
ド系歯形内接式遊星歯車構造を簡単に形成できると共
に、その分解・組立を容易に行うことがきるという優れ
た効果が得られる。

【００５３】又、内ピン孔が存在する内ピン支持板の外
周部に、スリットで厚さ方向に分割して第１周縁部と第
２周縁部を形成し、且つボルトでこれら第１周縁部及び
第２周縁部の少くとも一方を撓ませるようにしたので、
内ピン孔で内ピンを確実に固定することがきるという優
れた効果が得られる。

【００５４】更に、第１周縁部の第１内ピン孔の孔径を
内ピンの外径と略同一とし、第２周縁部の孔径を内ピン
外径よりやや大きくし、且つ第２周縁部を主として撓ま
せるようにしたので、第１周縁部で内ピンを位置決め
し、第２周縁部で該内ピンを固定することが可能とな
り、一段と位置精度の高い内ピンの両持支持を行うこて
ができるという優れた効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、実施例のトロコイド系歯形内接式遊星
歯車構造を示す断面図である。

【図２】図２は、上記トロコイド系歯形内接式遊星歯車
構造に適用される内ピン支持板を示す平面図である。

【図３】図３は、実施例の作用を示す拡大部分断面図で
ある。

【図４】図４は、従来の複列式内接噛合遊星歯車構造が
適用された減速機を示す断面図である。

【図５】図５図は、図３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図
である。

【図６】図６は、従来の複列式内接噛合遊星歯車構造を
他の減速機に適用した例を示す断面図できある。

【符号の説明】

１…入力軸、 ２…出力軸、 ３a 、３b 、３c …偏心体、 ４a 、４b 、４c …ベアリング、 ５a 、５b 、５c …外歯歯車、 ７…内ピン、 ８…内ローラ、 １０…内歯歯車、 １１…外ピン、 ２０…内ピン支持板、 ２２…スリット、 ２３a ２３b …周縁部、 ２４a 、２４b …内ピン孔、 ２６…ボルト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１軸と、該第１軸の回転によって回転す
   る偏心体と、該偏心体にベアリングを介して取付けられ
   偏心回転が可能とされた外歯歯車と、該外歯歯車に内接
   噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に設けられた内ロー
   ラ孔と、該内ローラ孔に遊嵌された内ピンと、該内ピン
   の一端が連結され、前記外歯歯車の自転成分のみが伝達
   される第２軸と、を備えたトロコイド系歯形内接式遊星
   歯車構造において、 前記外歯歯車を挾んで前記第２軸と反対側に、前記内ピ
   ンの径より少し大きな径の内ピン孔を有し、且つ前記第
   １軸を中心に回転可能な内ピン支持板が配設され、 前記内ピンの他端部が、該内ピン支持板の前記内ピン孔
   に挿入され、且つ該内ピン支持板に設けられた締込手段
   により該内ピン孔に接触させられて固定されていること
   を特徴とするトロコイド系歯形内接式遊星歯車構造。
2. 【請求項２】請求項１において、前記内ピン支持板に
   は、その周端から半径方向に延びるスリットにより厚さ
   方向に分割された、外歯歯車側の第１周縁部と外歯歯車
   と反対側の第２周縁部とが形成されると共に、 これら第１周縁部と第２周縁部には前記内ピンの他端部
   が挿入される第１内ピン孔と第２内ピン孔がそれぞれ形
   成され、且つ該第２周縁部を貫通し、第１周縁部に螺入
   されて前記スリットの間隔を減少させるボルトが前記内
   ピン支持板に取付けられていることを特徴とするトロコ
   イド系歯形内接式遊星歯車構造。
3. 【請求項３】請求項２において、第１内ピン孔が内ピン
   の径と略一致する径で形成され、第２内ピン孔が内ピン
   の径より少し大きな径で形成されていることを特徴とす
   るトロコイド系歯形内接式遊星歯車構造。