JPH0579537A - ハイポサイクロイド減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハイポサイクロイド減速装置における歯車のバ
ックラッシュを減じ、遊びのない減速装置を提供する。 【構成】内歯車と遊星歯車とを軸方向に分割した内分割
歯車、遊星分割歯車を用いるとともに、内分割歯車の他
方に対する相対角度を換える角度設定手段を設けてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パックラッシュを減じ
うるハイポサイクロイド減（増）速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーボモータの回転の伝達、精密加工機
械の駆動などのために用いる減速装置は、減速、回転伝
達機能に加えて回転の遊びを有することなくその回転を
精度よく負荷に伝達することが必要となる。特に高減速
比を得るためにハイポサイクロイドからなる遊星歯車機
構を用いた減速装置にあっては、力の伝達機構が複雑で
あり、回転の遊びを除去するのは容易ではない。

【０００３】前記ハイポサイクロイドの遊星歯車機構に
おいて、遊びを除去する提案が特公平３−２１７７４号
によってなされている。この提案は、複数枚の遊星歯車
のうち少なくとも１枚は、出力軸に連なる平行クランク
機構のピンが嵌る内ピン孔を正転方向時に合わせて穿設
しかつ他の１枚は、前記ピンが嵌る内ピン孔を逆転方向
時に合わせて穿設することによって、バックラッシュを
減じ正、逆転時に生じるガタを無くするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記提案のも
のは、内ピン穴の位置ずれ量は実際に組み付けた状態で
決定しかつ内ピン孔を加工せねばならず手間を要し、能
率的な生産がなし得ない。又現物合わせ的な内ピン孔の
加工では精度の高い製品が形成し得ないという問題、さ
らに一度設定したのち、内ピン孔等が摩耗することによ
ってガタを再度調整する必要が生じた場合であっても簡
単に再調整することが出来ないという問題がある。

【０００５】本発明は、バックラッシュを簡易な操作
で、しかも稼動時であっても調整でき、入出軸間の遊び
を減じ高精度な正逆運転をなしうるハイポサイクロイド
減速装置の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、内歯車とこの
内歯車と同芯な入力軸に設けた偏心部で回転できかつ前
記内歯車に噛合しつつ公転する遊星歯車と、該遊星歯車
の公転を取出し出力軸に伝達する平行クランク機構とを
有するハイポサイクロイド減速装置であって、前記内歯
車は軸方向に分割した第１、第２の内分割歯車を含むと
ともに、前記遊星歯車は前記第１、第２の内分割歯車に
夫々噛合する第１、第２の遊星分割歯車を有し、しかも
第１、第２の内分割歯車の内の１つに対する他の相対角
度を調整する角度設定手段を具えてなるハイポサイクロ
イド減速装置である。

【０００７】

【作用】内歯車と遊星歯車とは、第１の内分割歯車と第
１の遊星分割歯車、及び第２の内分割歯車と第２の遊星
分割歯車とをそれぞれ噛合させる。又第１の遊星分割歯
車と及び第２の遊星分割歯車とは入力軸にそれぞれ設け
た偏心部で回転でき、従って第１の遊星分割歯車、及び
第２の遊星分割歯車は第１、第２の内分割歯車に噛合し
つつ公転する。この公転は出力軸に接続する平行クラン
ク機構によって取出され、出力軸に伝達される。

【０００８】又角度設定手段により第１、第２の内分割
歯車の一方を相対回転させる。その結果、第１、第２の
分割歯車は、その歯の位相が相対的にズレることによ
り、第１の遊星分割歯車は第１の内分割歯車の歯の歯溝
を挟む一方の歯面に、又第２の遊星分割歯車は及び第２
の内分割歯車の歯の歯溝を挟む他方の面にそれぞれ近づ
くことが出来、バックラッシュを減じうる。

【０００９】しかも第１、第２の遊星分割歯車は、第
１、第２の内分割歯車との噛合い面の反対側にはバック
ラッシュ分に相当する空隙を生じる。このように、バッ
クラッシュを減じつつ油の逃げ等のための空隙を保ちう
る。又角度設定手段によりバックラッシュを０に近つけ
ることも、又希望する小さなバックラッシュを付与する
など自在に調整できる。

【００１０】さらに角度設定手段は、第１、第２の内分
割歯の内の１つに対する他の相対角度を調整するもので
あるから相対角度の調節が容易になしうるとともに使用
時において再調整を行うことも可能となり、減速装置の
寿命を延ばしうる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図においてハイポサイクロイド減速装置１は、内歯
車２の該内歯車２と、同芯な入力軸３に設けた偏心部４
で回転できかつ内歯車２に噛合しつつ公転する遊星歯車
５と、この遊星歯車５の公転を取出し出力軸６に伝達す
る平行クランク機構７とを有してなるハイポサイクロイ
ド型式の遊星歯車減速機構を具えている。又前記内歯車
２は、ケース２０に取付けられる。

【００１２】ケース２０は、本実施例では脚２１と一体
かつ出力軸６を支持する出力側ケース体２２と、該出力
側ケース体２２と間隙を有して対設され入力軸３を支持
する入力側ケース体２３とからなり、この２つのケース
体２２、２３の間の前記間隙に内歯車２が配される。

【００１３】内歯車２は、出力側ケース体２２に接して
配される第１の内分割歯車１２と、該第１の内分割歯車
１２の入力側に隣接して配される第２の内分割歯車１３
と、本実施例では第２の内分割歯車１３の入力側にさら
に設けた第３の内分割歯車１４とからなる。前第２、第
３の内分割歯車１３、１４は、リング状をなす案内輪２
４の内周面によってガイドされ、第１の内分割歯車１２
と前記案内輪２４とを、出力側ケース体２２、入力側ケ
ース体２３により挟んでかつこれらの各部材をともに挿
通するボルト２５を用いてボルト止めすることにより、
第１の内分割歯車１２はケース２０に固定される一方、
第２、第３の内分割歯車は案内輪２４の内側で可動可能
に保持される。

【００１４】出力軸６は、前記出力側ケース体２２の透
孔２７に嵌る軸受２９、２９によって支持される支持部
６ａに連なりかつ支持部６ａよりも大径の膨出部６ｂを
具える。

【００１５】入力軸３は入力側ケース体２３と出力軸６
の前記膨出部６ｂの軸心上とにそれぞれに設けられる２
つの軸受３０、３１に支持され前記２つの軸受３０、３
１の間には、クランク状をなす偏心部４が設けられる。
又出力軸６、入力軸３はその中心軸心を合致させてそれ
ぞれケース２０に支承される。

【００１６】内歯車２は前記した如く第１、第２、第３
の内分割歯車１２、１３、１４に分割されるが、その歯
部をなす内歯ＭＩは各分割歯車１２、１３、１４ともに
同一に形成される。本実施例では内歯ＭＩは図２、３、
４に示す如く、内向き面を等分割することによりＺＩ
個、本実施例では２３個のピン３３…を植設することに
よって形成される。前記ピン３３は図５に示す如く各内
分割歯車１２、１３、１４の各基部３４の内向き面３４
ａに１８０度をこえる欠円面を有する孔部３５に、断面
円の前記ピン３３をその内向き面を露出させて嵌入する
ことにより、その露出面が内歯ＭＩを形成するのであ
る。

【００１７】他方、入力軸３の前記偏心部４は、前記第
１、第２、第３の各内分割歯車１２、１３、１４と向き
合う位置に位置して第１の偏心部４ａ、第２の偏心部４
ｂ、第３の偏心部４ｃがそれぞれ形成され、第１、第
２、第３の各偏心部４ａ、４ｂ、４ｃは、本実施例では
図２、３、４に示す如く偏心の向きを円周を３等分した
位置、即ち１２０°ずつ隔てる位置においてかつ等距離
の偏心量Ｅを有して軸心から偏心させている。なお本実
施例では、第１の偏心部４ａの直径は、組付けの制約に
より第２、第３の偏心部４ｂ、４ｃの直径に比べて小径
としかつ第１の偏心部４ａの外側に外径が前記第２、第
３の偏心部４ｂ、４ｃと略等しいブッシュ３７が外嵌さ
れる。

【００１８】遊星歯車５は、第１の偏心部４ａに外嵌さ
れる前記ブッシュ３７に遊嵌されかつ第１の内分割歯車
１２と噛合する第１の遊星分割歯車１５と、第２の偏心
部４ｂに遊嵌されるとともに第２の内分割歯車１３と噛
合する第２の遊星分割歯車１６と、第３の偏心部４ｃに
遊嵌されかつ第３の内分割歯車１４と噛合する第３の遊
星分割歯車１７とからなる。

【００１９】第１、第２、第３の各遊星分割歯車１５、
１６、１７は略同一形成され、中心に、ブッシュ３７又
は、第２、第３の各偏心部４ｂ、４ｃに遊嵌する孔４１
を有し、かつ外周に歯部をなす外歯ＭＯを周設した平板
円板状に形成される。外歯ＭＯは内歯車２の前記内歯Ｍ
Ｉと等ピッチ、かつ内歯車の歯数ＺＩよりも僅少差で少
ない歯数、本実施例では２２個の歯数ＺＯとしている。

【００２０】前記外歯ＭＯは、ピン３３からなる内歯Ｍ
Ｉに噛合するため噛合面をトロコイド系歯形により形成
している。なお内歯車２の前記内歯ＭＩをピンの植込み
にかえてピニオンカッタ、ブローチ等を用いて切削加工
により一体のものとして形成してもよく、さらには両角
宗晴著「遊星歯車と差動歯車の統計計算法」第５頁に所
載するように内歯ＭＩと外歯ＭＯとをインボリュート歯
形、好ましくは同書第９９頁及び第１１４頁に所載があ
るように転位インボリュート歯形によって形成すること
もできる。

【００２１】なお又第１、第２、第３の遊星分割歯車１
５、１６、１７は、該分割歯車１５、１６、１７の両側
でブッシュ３７及び第２、第３の偏心部４ｂ、４ｃにそ
れぞれ固着されるリング４２…によってガイドされ、軸
方向への移動が阻止される。

【００２２】前記第１、第２、第３の各遊星分割歯車１
５、１６、１７は、その側面に中心から等半径かつ等ピ
ッチでそれぞれ複数個の出力孔４４が貫通される。従っ
て第１、第２、第３の各遊星分割歯車１５、１６、１７
を入力軸３に嵌合しかつそれぞれ第１、第２、第３の内
分割歯車１２、１３、１４に噛合させることによって、
各遊星分割歯車１５、１６、１７は自転しつつ入力軸３
の周りを公転する。又各遊星分割歯車１５、１６、１７
は、偏心する偏心の向きが異なる各偏心部４ａ、４ｂ、
４ｃに夫々遊嵌しているため、各遊星分割歯車１５、１
６、１７はそれぞれ半径方向に位置ずれして重なり合う
こととなる。

【００２３】遊星歯車５の出力は、出力軸６に取付く平
行クランク機構７によって取出される。平行クランク機
構７は出力軸６の前記膨出部６ｂから該出力軸の軸心と
平行にのび前端が３枚の前記遊星分割歯車１５、１６、
１７のそれぞれの出力孔４４をともに挿通する出力ピン
４５によって形成される。出力ピン４５は、位置ずれし
て重なり合う３つの出力孔４４、４４、４４を包絡する
外周面を具えた断面真円形のピン体をなし、３つの各遊
星分割歯車１４、１５、１６が同じ周期で公転するその
公転を出力軸６に伝達することができる。

【００２４】ここで内歯車２の歯数がＺＩ、遊星歯車５
の歯数がＺＯのとき、入力軸３の回転数をｎc とした場
合の出力軸６の回転数ｎp は、 ｎp ＝−（ＺＩ−ＺＯ）／ＺＯ×ｎｃ となり、内歯車と遊星歯車の歯数差（Ｚ１−ＺＯ）が小
さい場合には非常に大きな減速比を得ることが出来るの
である。

【００２５】第２の内分割歯車１３には、前記基部３４
から案内輪２４に設ける孔部４７を通り先端がケース２
０から突出しかつ角度設定手段９に連係するレバー部４
９が設けられる。なお本実施例では第３の内分割歯車１
４にも前記第２の内分割歯車１３と略同一構成のレバー
部４９Ａが付設され、該レバー部４９Ａは前記角度設定
手段９と略同一に形成された他の角度設定手段９Ａに連
係する。

【００２６】角度設定手段９及び他の角度設定手段９Ａ
は、本実施例では、前記レバー部４９、４９Ａと、該レ
バー部４９、４９Ａを周方向に揺動調節する調整金具５
０とからなる。

【００２７】調整金具５０はケース２０又は脚２１等か
ら突出する軸受部５３で回転可能に枢支されるネジ軸５
４と、該ネジ軸５４を挿通する頭部５５に前記レバー部
４９で支持される軸部５６を設けた揺動金物５７と、前
記頭部５５の両面で前記ネジ軸５４に螺合するナット５
９、５９とからなり、前記一方のナット５９を螺進退し
つつ他方のナット５９を締付けることにより、レバー部
４９は前記螺進退とともに円周方向に回動調整しうる。
なお前記揺動金物５７の軸部は調節後においてナット６
０により締付けられ固定される。

【００２８】なお角度設定手段９として、前記調整金具
５０を用いるものの他、図６、７に示すように、例えば
案内輪２４のように固定された部材から突出する張出し
片６１を設け、かつ前記レバー部４９と前記張出し片６
１との一方に長孔６２を設けるとともに該長孔６２を通
るボルトを用いて前記レバー部４９を適宜の角度で調
整、固定するものなど前記レバー部４９を揺動させかつ
固定しうるものであれば種々な手段が利用できる。

【００２９】然して前記角度設定手段９によって、第２
の内分割歯車１３を、前記レバー４９を介して、図３に
示す如く内歯ＭＩを一点鎖線の位置から実線に示す位置
まで回動させ、第１の内分割歯車１２に対して相対的に
回転させる。その結果、図３に実線で示すように第２の
内分割歯車１３と第２の遊星分割歯車１６の噛合は、図
４に示す第１の内分割歯車１２と第１の遊星分割歯車１
５との歯面の反対側の歯面で噛み合うこととなり、歯車
間で生じるバックラッシュを減じ、バックラッシュに伴
うハイポサイクロイド減速装置１の遊びを減じうる。

【００３０】本実施例のように第３の内分割歯車１４に
も他の角度設定手段９Ａを設けた場合には、該角度設定
手段９Ａの操作により第３の内分割歯車１４と噛合する
第３の遊星分割歯車１７を図２に示す如く第１の遊星分
割歯車１５と均等に作用力を分担しうるよう調整できハ
イポサイクロイド減速装置１の伝達能力の向上に寄与す
ることが出来る。

【００３１】なお本実施例のように内歯車２及び遊星歯
車５を夫々３分割した場合において、正転時及び逆転時
における伝達能力を同一にするには、例えば逆転時に単
独で噛合する第２の内分割歯車１３及び第２の遊星分割
歯車１６の歯巾を残りの内分割歯車１２、１４の歯巾の
和及び残りの遊星分割歯車１５、１７の歯巾の和と略等
しくなるように歯巾を変えることにより達成できる。又
内歯車２及び遊星歯車５をそれぞれ４個に分割し、４等
配置としても正、逆両方向に対して伝達能力をバランス
させることが出来る。このように内歯車２、遊星歯車５
は２個２等配置、３個３等配置に限定されることはな
い。

【００３２】

【発明の効果】このように本発明のハイポサイクロイド
減速装置は、内歯車、遊星歯車にともに軸方向に分割し
た第１、第２の内分割歯車及び第１、第２の遊星分割歯
車を含むとともに、角度設定手段によって第１、第２の
内分割歯車の相対角度を調整することによって、歯車間
のバックラッシュを減じ、遊びを減じたハイポサイクロ
イド減速装置を提供しうる一方、使用時においても再調
整することが可能となり、減速装置の寿命を伸ばしう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す軸方向断面図である。

【図２】第３の内分割歯車と第３の遊星分割歯車とをそ
の取付けとともに示す断面図である。

【図３】第２の内分割歯車と第２の遊星分割歯車とをそ
の取付けとともに示す断面図である。

【図４】第１の内分割歯車と第１の遊星分割歯車とをそ
の取付けとともに示す断面図である。

【図５】内歯車の歯部を示す一部分解斜視図である。

【図６】角度設定手段の他の態様を示す軸方向断面図で
ある。

【図７】その側面図である。

【符号の説明】

２ 内歯車 ３ 入力軸 ４ 偏心部 ５ 遊星歯車 ６ 出力軸 ７ 平行クランク機構 ９ 角度設定手段 １２ 第１の内分割歯車 １３ 第２の内分割歯車 １５ 第１の遊星分割歯車 １６ 第２の遊星分割歯車

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 ハイポサイクロイド減速装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内歯車とこの内歯車と同芯な入力軸に設け
   た偏心部で回転できかつ前記内歯車に噛合しつつ公転す
   る遊星歯車と、該遊星歯車の公転を取出し出力軸に伝達
   する平行クランク機構とを有するハイポサイクロイド減
   速装置であって、前記内歯車は軸方向に分割した第１、
   第２の内分割歯車を含むとともに、前記遊星歯車は前記
   第１、第２の内分割歯車に夫々噛合する第１、第２の遊
   星分割歯車を有し、しかも第１、第２の内分割歯車の内
   の１つに対する他の相対角度を調整する角度設定手段を
   具えてなるハイポサイクロイド減速装置。