JPH074950U - 特殊遊星歯車減速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特殊遊星歯車減速機の利点を維持しながら、
装置全体を高い剛性でコンパクトにしつつ、ユニット化
した特殊遊星歯車減速機を提供する。 【構成】 内公転歯車減速機のピンの各々は、その両端
部が側板に固定されてピンと側板とで成る第２組立体
が、減速機の第１組立体に対して相対的に回転できるよ
うに、内歯歯車と各側板との間、並びにカム駆動用シャ
フトと各側板との間には、それぞれベアリングが設けら
れており、更に、カム駆動用シャフトの入力側には、第
２の遊星歯車式減速機が設けられ、内歯歯車の内側に複
数の遊星歯車が設けられ、遊星歯車の内側には該遊星歯
車を自転させながら公転させる太陽歯車が設けられ、該
太陽歯車が減速機の入力シャフトに連結されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、特殊遊星歯車減速機に関し、特に、高剛性且つコンパクトに構成し た特殊遊星歯車減速機としての内公転歯車減速機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内公転歯車減速機は、雑誌「自動化技術」第１８巻第４号（１９８６年）に紹 介されているように既に公知である。内公転歯車減速機の例として、円形内歯歯 車と、この内歯歯車に噛合うようその内側に遊星歯車として配置された少なくと も２つの外歯歯車と、この外歯歯車を内歯歯車に内周方向の異なった位置でそれ ぞれ噛合せて公転させる該外歯歯車の内側に設けられた偏心カムとこのカムを回 転させるシャフトと、内歯歯車と外歯歯車と偏心カムとの組立体を支持するケー シングと、前記外歯歯車の自転運動を取り出すため外歯歯車のリム部分を貫通し て配置された複数の片持ち支持されたピンとから成るものがある。 この特殊遊星歯車減速機では、偏心カムのシャフトにモータが連結されてその シャフトが高速で回転させられる。この回転により、例えば、内歯歯車の歯数よ り１枚だけ差を有する外歯歯車が内歯歯車に対して遊星運動すると、内歯歯車が 前記歯数差に対応して自転し、この自転運動がピンに伝達され、例えばピンを片 持ち支持している円板を出力部材として、この出力部材が大きく減速して回転さ せられる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記した特殊遊星歯車減速機において、その減速比率が大きく、また装置もコ ンパクトになるので好ましいのであるが、減速された外歯歯車の自転を該外歯歯 車のリムに設けられた穴の内周に接して出力部材に伝達する部材すなわちピンに は相当に大きな荷重が加わることになる。従って、従来の特殊遊星歯車減速機に おいて、ピンは、円板等の出力部材に片持ち支持されていて剛性を高くするため に、相当に大きな直径の棒状体に形成され、また、ピンの剛性を維持するために はピンを円板等の支持部材に深く差し込まねばならないので、支持部材も厚くな る。そして、大径のピンと厚い支持部材のため、スペースが大きくなり、結局装 置全体も大きくならざるを得なかった。

【０００４】 かかる欠点を解消するものとして、本考案者は、この特殊遊星歯車減速機のピ ンの両端部を側板に取付けたものを既に提案した。この減速機によれば、ピンの 直径は小さいものでよく、必要とされるピンのスペースが小さくなり、減速機全 体もコンパクトになる。しかし、この改良型減速機は、ホイールを駆動するのに 適するように構成されているため、ユニットとしての減速機として使用する場合 には、まだ改良の余地があった。 従って、本考案の目的は、従来の特殊遊星歯車減速機の利点を維持しながら、 装置全体を高剛性且つコンパクトにしつつ、ユニット化した特殊遊星歯車減速機 を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため、本考案によれば、円形内歯歯車と、この内歯歯車 に噛合うようその内側に遊星歯車として配置された少なくとも２つの外歯歯車と 、該外歯歯車を内歯歯車に内周方向の異なった位置でそれぞれ噛合せて公転させ る該外歯歯車の内側に設けられた偏心カムと、内歯歯車と外歯歯車と偏心カムと で成る第１組立体の両側面に設けられて該組立体を支持する側板と、前記外歯歯 車の内歯歯車に対する内接転動によって生じた自転を減速機の中心軸線上に変換 するために、外歯歯車のリム部分を貫通して配置された複数のピンから成る特殊 遊星歯車減速機において、前記ピンの各々は、その両端部が前記側板に固定され ており、ピンと側板とで成る第２組立体が、前記第１組立体に対して相対的に回 転できるように、内歯歯車と各側板との間、並びにカム駆動用シャフトと各側板 との間には、それぞれベアリングが設けられており、更に、前記カム駆動用シャ フトの入力側には、第２の遊星歯車式減速機が設けられ、該第２遊星歯車式減速 機の内歯歯車の内側に複数の遊星歯車が設けられ、前記遊星歯車の内側には該遊 星歯車を自転させながら公転させる太陽歯車が設けられ、該太陽歯車が減速機の 入力シャフトに連結されていることを特徴とする特殊遊星歯車減速機が提供され る。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施例を説明する前に、本考案を理解する上で参考となる図１を参照 して、本考案の参考となる特殊遊星歯車減速機の構成及び動作を説明する。図１ において、特殊遊星歯車減速機１は、１つの円板内歯歯車２と、内歯歯車２に噛 合うようその内側に遊星歯車として配置された２つの外歯歯車３、４と、外歯歯 車３、４を内歯歯車２の直径方向に対向する位置でそれぞれ噛合った状態で公転 させるため、外歯歯車３、４の内側に、それぞれ設けられた偏心カム５、６とを 備えており、両偏心カムの中心部分は入力シャフト（図示せず）を連結するため 中空に形成されている。これらの内歯歯車２と外歯歯車３及び４とカム５及び６ とが減速機１を構成する基本のすなわち第１の組立体となる。なお、偏心カム５ と外歯歯車３の内側部分との間、及び偏心カム６と外歯歯車４の内側部分と間に は、それぞれの部材が相対的に回転し易いように、ころ軸受７が設けられるのが 好ましい。また、図示の例では外歯歯車を２つ有する形式の減速機が用いられて いるが、３つあるいはそれ以上の外歯歯車が等間隔に配置された形式のものでも よいことは勿論である。

【０００７】 上記の第１組立体に対して、その両側面にはそれぞれ側板８が設けられてその 第１組立体を支持するように構成されている。そして、後述のように、２つの側 板８と、その間を一定の間隔で保持するピン及びナットとによって、もう１つの 組立体すなわち第２の組立体が形成されていて、この第２組立体が、減速機の出 力部材として利用される。なお、２つの偏心カム５及び６を一定の角度関係に固 定するため、図示の例では、モータの駆動シャフトを連結するシャフト９に、こ れらの偏心カム５、６が一体形成されている。特殊遊星歯車減速機１として最も 重要なのは、偏心カム５、６の回転によって偏心回転する外歯歯車３及び４の自 転運動を出力部材である第２組立体に伝達することである。このため、外歯歯車 ３及び４のリム部分の穴１０の内面に常時内接するように、この穴１０を貫通し て延びるピン１２が配置されている。このピン１２は、複数のリム部分の穴１０ に対応して、例えば、篭形状に配置され、その両端部が側板８、８にそれぞれナ ット１４によって固着されている。すなわち、ピン１２はナット１４によって側 板８、８を一体的に連結して、前記した第２組立体を形成し、この第２組立体が 減速運動をする出力部材として機能している。

【０００８】 図示の減速機１では、内歯歯車２が固定され、偏心カムのシャフト９が入力部 材となり、側板８とピン１２とで成る第２組立体が出力部材であり、その一側の 側板が被駆動シャフトに連結される場合を示している。今、内歯歯車２の歯数が 外歯歯車の歯数よりも例えば１枚多くされているものとする。これによって、偏 心カム５、６を回転させると、外歯歯車３及び４は内歯歯車２に内接した状態で 公転するが、内歯歯車２と外歯歯車３及び４との間には歯数差があるので、内歯 歯車２と外歯歯車３及び４との間には１回の公転で１枚の歯の分だけ相対的な回 転が生じる。外歯歯車３及び４は、前述したように、ピン１２を介してその自転 を両側板８に伝達するように配設されているので、その相対的な回転は内歯歯車 ２に対してカムシャフト９の１回転毎に１枚の歯数分だけ回転させる。従って、 側板８は非常に大きく減速された状態で回転することになる。

【０００９】 図示した特殊遊星歯車減速機１のピン１２は、従来のピンと比較して細いもの でも十分である。これは、前記のように、各ピン１２の両端部が、側板８に対し てナット１４によって固定されているからである。従来の特殊遊星歯車減速機で は、ピン１２が片持ち支持されており、このためピン１２の剛性及び強度は高く なければならず、ピン１２は大径の棒状体であったが、ピン１２はその両端部が ナット１４によって側板８に固定支持されているため、ピン１２は、細くてもそ の機能すなわち外歯歯車３及び４の自転運動を出力部材である第２組立体の側板 ８に伝えて、これを回転させることができる。 なお、ピン１２は回転できないように側板８にナット１４によりその両端部が 固定されているので、外歯歯車のリム穴１０に対しては摩擦係合しないように、 ピン軸部にはスリーブ１５が設けられるのが好ましい。図示の例とは別に、ピン １２を側板８に対して回転可能なように、ニードル軸受を設けてもよく、この場 合には、スリーブ１５は不要になる。そして、それだけでなく、ピン１２の両端 部がナット１４によって側板８に固く取付けられているので、減速機１には、２ つの側板８と、その間を一定の間隔で保持するピン１２及びナット１４とによっ て、もう１つの組立体すなわち第２の組立体が形成されていることを理解された い。

【００１０】 上記ピン２と側板８とで成る第２組立体が、内歯歯車２と外歯歯車３及び４と カム５及び６とで成る第１組立体に対して、相対的に回転できるように構成され ている。すなわち、カムシャフト９の外面と側板８との間には、カムシャフト９ を２点で支持するように、２つの位置に第１のボールベアリング１７が設けられ ている。また、内歯歯車２の内側と各側板８の間には、それぞれ、第２のボール ベアリング１８が設けられている。これらの第１ボールベアリングと第２ボール ベアリングとによって、第１組立体と第２組立体とは相対的に回転することがで きる。 従って、第１組立体の内歯歯車２を固定すれば、第２組立体が減速して回転す るので、これを出力部材とすることができる。この場合には、図１において、内 歯歯車２の左側に形成された取付け部分１９が他の機械部分に固定され、また、 同図の側板８の内、右側のものが出力部材として利用されて、これに被駆動部材 が連結される。この場合、上記にように、偏心カムシャフト９を回転させれば、 側板８が回転する。

【００１１】 これとは別に、第２組立体の側板８を固定すれば、逆に第１組立体の内歯歯車 ２が減速回転することになるので、この内歯歯車２を出力部材とすることもでき る。すなわち、図１において、内歯歯車２の左側に形成された取付け部分１９に は被駆動部材が連結され、また、同図の右側の側板８が他の機械部分に固定され て、偏心カムシャフト９を回転させれば、内歯歯車２が回転する。 いずれにしても、減速機が、内歯歯車２と外歯歯車３及び４とカム５及び６と で成る第１組立体と、ピン２と側板８とで成る第２組立体とから構成され、この 第１組立体と第２組立体とが入力シャフトの回転を大きく減速した回転数で両組 立体が相対回転するので、極めて高剛性且つコンパクトにユニット化した小型の 減速機が提供されることになる。

【００１２】 図２は、本考案の実施例を示している。この実施例の装置は、入力シャフトと 第１組立体の偏心カムとの間に、第２の遊星歯車式減速機２０が設けられ、図１ の例のユニット化減速機の減速比を、更に大きく減速している。図示のように、 この実施例において遊星歯車式減速機２０は全体として一方の側板８の外側面に 設けられている。すなわち、遊星歯車式減速機２０は、偏心カムシャフト９の中 空部分にあって、入力シャフトに連結される棒状の入力シャフト連結部材２３に 固定された太陽歯車２４と、この太陽歯車２４の外周に噛合うように配置されて 太陽歯車２４の回転により公転しながら自転する複数の遊星歯車２５と、側板８ の側面に固定され、前記複数の遊星歯車２５の歯に噛合う歯を備えた内歯歯車２ ６とから成り、遊星歯車２５は、自転のためにシャフト２７によって支持されて いる。そして、このシャフト２７は、自転可能にキャリヤ２８に支持され、該キ ャリヤ２８は偏心カムシャフト９に固定連結されている。

【００１３】 動作において、入力シャフト連結部材２３に回転力を与えると、太陽歯車２４ が回転し、この太陽歯車の回転により、複数の遊星歯車２５が内歯歯車２６と噛 合った状態で自転しながらゆっくりと（すなわち減速しながら）公転する。この 公転による回転が、遊星歯車２５を支持するシャフト２７及びこのシャフト２７ を自転可能に支持するキャリヤ２８を介して、偏心カムシャフト９に伝達され、 偏心カム５及び６が回転させられる。従って、図１のものと比較すると、偏心カ ムシャフト９が第２の遊星歯車式減速機２０によって減速して駆動されるので、 更に、大きな減速比を得ることができる。 このように、本考案による特殊遊星歯車減速機では、普通の遊星歯車式減速機 ２０を減速機１の一方の側板８の側面にコンパクトに付加することができ、大き な減速比でありながら、極めてコンパクトな減速機が得られる。

【００１４】 なお、上記した実施例の変形として、偏心カムシャフト９の内側に、図２の遊 星歯車式減速機２０に類似した遊星歯車式減速機を収容することもできる。すな わち、偏心カムシャフト９の内側に内歯を形成して、この部分を内歯歯車として 利用し、その内側に複数の遊星歯車を配置し、この遊星歯車の更に内側に太陽歯 車と歯切りしたシャフトを設けて、このシャフトをモータ等によって駆動するよ うにしてもよい。この実施例の場合には、遊星歯車式減速機が、偏心カムシャフ トの内側に内蔵されているので、更に、高剛性且つコンパクトな大減速比の減速 機が得られる。

【００１５】

【考案の効果】

本考案の特殊遊星歯車減速機によれば、第１組立体と第２組立体とが入力シャ フトの回転を大きく減速した回転数で両組立体が相対回転し、減速機の側板の側 面にあるいは入力シャフトの内側に、第２遊星歯車式減速機を設けていて、第１ 組立体を固定して第２組立体を出力部材としても、あるいは第２組立体を固定し て第１組立体を出力部材としても、極めて高剛性且つコンパクトなユニット化し た減速機が得られ、第２組立体に大きな負荷が作用した場合、両組立体の軸心方 向長さを腕長とする曲げモーメントに強い支持作用を得ることができ、内歯歯車 と外歯歯車との噛合いに損傷を生ずることもなく、精密回転を必要とする場合に も撓みに対する剛性が高いので回転誤差が最小にでき、更に、ベアリングも低い 強度の小容量のもので高い剛性を得ることができ、減速機全体のコストも低くで き、大きな減速比の高剛性且つコンパクトな減速機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を理解する上の参考となる特殊遊星歯車
減速機の縦断面図である。

【図２】本考案の実施例としての特殊遊星歯車減速機の
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 特殊遊星歯車減速機 ２ 内歯歯車 ３、４ 外歯歯車 ５、６ 偏心カム ７ ころ軸受 ８ 側板 ９ 偏心カムシャフト １０ 外歯歯車の穴 １２ ピン １４ ナット １５ スリーブ １７ ベアリング １８ ベアリング ２０ 第２の遊星歯車式減速機 ２３ 入力シャフト連結部材 ２４ 太陽歯車 ２５ 遊星歯車 ２６ 内歯歯車 ２８ キャリヤ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形内歯歯車と、この内歯歯車に噛合う
   ようその内側に遊星歯車として配置された少なくとも２
   つの外歯歯車と、該外歯歯車を内歯歯車に内周方向の異
   なった位置でそれぞれ噛合せて公転させる該外歯歯車の
   内側に設けられた偏心カムと、内歯歯車と外歯歯車と偏
   心カムとで成る第１組立体の両側面に設けられて該組立
   体を支持する側板と、前記外歯歯車の内歯歯車に対する
   内接転動によって生じた自転を減速機の中心軸線上に変
   換するために、外歯歯車のリム部分を貫通して配置され
   た複数のピンから成る特殊遊星歯車減速機において、 前記ピンの各々は、その両端部が前記側板に固定されて
   おり、ピンと側板とで成る第２組立体が、前記第１組立
   体に対して相対的に回転できるように、内歯歯車と各側
   板との間、並びにカム駆動用シャフトと各側板との間に
   は、それぞれベアリングが設けられており、更に、前記
   カム駆動用シャフトの入力側には、第２の遊星歯車式減
   速機が設けられ、該第２遊星歯車式減速機の内歯歯車の
   内側に複数の遊星歯車が設けられ、前記遊星歯車の内側
   には該遊星歯車を自転させながら公転させる太陽歯車が
   設けられ、該太陽歯車が減速機の入力シャフトに連結さ
   れていることを特徴とする特殊遊星歯車減速機。
2. 【請求項２】 前記側板の一方の外側の側面に前記第２
   遊星歯車式減速機の内歯歯車が設けられ、前記遊星歯車
   を自転可能に支持するシャフトが、前記カムシャフトに
   設けられているキャリヤに取付けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の特殊遊星歯車減速機。
3. 【請求項３】 前記偏心カムの側面に前記第２遊星歯車
   式減速機の内歯歯車が設けられ、前記遊星歯車を自転可
   能に支持するシャフトが側板に設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の特殊遊星歯車減速機。