JPS591895B2

JPS591895B2 - 減速機

Info

Publication number: JPS591895B2
Application number: JP54110236A
Authority: JP
Inventors: 清純福井
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1984-01-14
Also published as: JPS5639341A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は減速機に関し、入力回転軸に第１外歯車を止着
し、該第１外歯車に複数個の第２外歯車を噛合せ、該第
２外歯車を複数個の偏心運動部材に連結して該第２外歯
車の回転運動を該偏心運動部材の自転運動に変換し、内
部に円周方向に配設された複数個のピン孔を具備しかつ
外周に外歯を有するピニオンの該ピン孔に前記偏心運動
部材を挿入して該偏心運動部材の自転運動によりピニオ
ンを偏心公転運動可能となし、該ピニオンの外歯を囲む
バブの内周に該外歯と噛合う内歯を設けた減速機に関す
る。

上述の型式の減速機は例えば特公昭３９−２５３９８号
公報により公知であり、大減速比の減速機として使用さ
れている。

しかし上記特公昭３９−２５３９８号公報記載の減速機
は以下に詳述する理由により、現在の特定の産業界にお
いて要求される出力トルクを出すようにした場合にその
外形が大きく従って重量も大きいため、その産業界の要
求に合致しないという問題がある。

すなわち、上記減速機では偏心運動部材としてクランク
ピンを用い、該クランクピンを片持ち支持する構造のた
めクランクピンの強度により出力トルクが制約を受け、
出力トルクを増すためにクランクピンを大径化した場合
にはクランクピンの軸受支持部を太き（する必要があり
、その結果減速機の外形が大きくなる。

また、従動軸を減速機のケースにより回転可能に支持し
ており、このケースは内歯歯車を具備したバブを外側か
ら囲周しているために、ケースの肉厚およびケースとバ
ブ間の間隙を必要とし減速機の外形が大きくなる。

本発明は上述の問題を解決して、外形が小さく軽量で大
出力を出せる減速機を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を、前記ピニオンの隣接するピン孔
間に貫通孔を穿ち、支持ブロックは、円周方向に延在す
る部分および該部分から半径方向に延在する部分を組合
せた複数個の柱状部並びに該柱状部に一体的に形成した
両端部により形成しており、該支持ブロックの両端部の
一方が該支持ブロックに一体的に着脱可能な端円板であ
り、該支持ブロックの柱状部を前記ピニオンの貫通孔に
遊嵌挿するとともに、該支持ブロックの柱状部に一体的
に形成した両端部により前記偏心運動部材を回転可能に
支持し、前記支持ブロックおよび前記・・ブの間に軸受
が装着されている減速機により達成する。

すなわち、本発明では支持ブロックの柱状部を円周方向
に延在する部分および該部分から半径方向に延在する部
分を組合せるという特別な形状にしているだめ、減速機
のトルク発生に起因するラジアル荷重および減速機を介
して連結した外部負荷に起因するラジアル荷重に対し半
径方向に延在する部分が効果的に剛性を担持し、また減
速機のトルク発生時に起因するねじり荷重に対し円周方
向に延在する部分が効果台に剛性を担持するようにして
いる。

更に、本発明においてはピニオンに穿設した貫通孔に支
持ブロックの柱状部を遊嵌挿しこの支持ブロックの柱状
部に一対的に形成した両端部により偏心運動部材を回転
可能に支持しているだめ、柱状部および両端部からなる
支持ブロックの全体の剛性が著しく高められる。

この大きな剛性の支持ブロックに一体的に形成した両端
部により偏心運動部材を回転可能に支持しているので、
偏心運動部材の歪を最小とできる。

従って、同一限界歪を許容するときには片持ち支持する
場合に比し出力トルクを数倍に増大できる。

両端支持による偏心運動部材の安定支持および歪減少に
より小型の軸受を使用でき、減速機を小形化できる。

また同寸法の軸受を用いる場合には従来の片持ち支持に
比し軸受寿命を延長できる。

更に偏心運動部材の安定化および歪減少により、偏心運
動部材により公転運動されるピニオンの外歯とバブの内
歯との噛合効率が向上し、より大出力トルクの伝達を促
進する。

加えて、本発明の支持ブロックの一端は、該支持ブロッ
クに着脱可能な端円板として構成しているので、支持ブ
ロックの柱状部の外形寸法を充分に大きくしてその剛性
を高めた場合にも、支持ブロックを容易に減速機に組込
むことができ、従って、本発明の減速機は大出力トルク
の伝達が可能である。

また、本発明の実施例に示すように、支持ブロックの外
周面部およびバブの内周面間に軸受を装着して支持ブロ
ックおよびバブの相対回転を許容することにより、前述
の従来の減速機のようにバブの外側を°囲むケースが不
要となり寸だ支持ブロックがバブを囲む必要もなく、従
って減速機の外形を一層小さくできる。

本発明の実施例ではピニオンに形成した複数個の貫通孔
の内側端部を連結して中心部から半径方向に放射状に延
在する星形形状とし、支持ブロックの複数個の柱状部の
内端を連結して同様に星形形状とし、支持ブロックの柱
状部のラジアル荷重に対する剛性をパ層高めることがで
きる。

更に本発明の実施例では、バブの内周にピンを等配的に
止着してピン歯車としており、これにより偏心運動部材
の偏心量を小さくでき、偏心運動部材の回転中心および
ピニオンの公転中心間距離を短縮でき、バブの外形を従
来のインボリュート歯形を用いた減速機に比し小さくで
き、バブの内歯とピニオンの外歯の噛合率があがり、ま
たピニオン内の貫通孔と支持ブロックの柱状部の外周壁
との許容隙間を小さく出来る。

以下本発明の実施例を示す添付図面を参照して本発明の
詳細な説明する。

第１図に示す第１実施例はクローラ車両の走行駆動用減
速機付油圧モータの減速機に適用したものであり、クロ
ーラ車両・のフレーム１に公知形式の油圧モータ３を止
着し、減速機５により油圧モータ３の回転を減速して走
行駆動系のスプロケット７を大出力トルクにて駆動する
。

油圧モータ３の出力軸１１は本発明の減速機５０入力回
転軸であり、油圧モータ３のケーシング１３に一対の軸
受１５，１６により回転可能に支持されている。

油圧モータ３のケーシング１３は本発明の減速機５の支
持ブロックを構成しており、以下支持ブロックと称する
。

支持ブロック１３本体は、第１図および第３図に示すよ
うに、油圧モータ３（第１図）の本体に密嵌合する凹部
１７ａ（第１図）を裏面に有する円板状部１７および該
円板状部１７に突設した星状部１９からなる。

星状部１９は、円周方向に延在する頭部部分２１ａおよ
び該頭部部分２１ａから半径方向に延在する根元部分２
１ｂを組合せた柱状部を３個円周方向に等酒己配置し、
その根元部分２１ｂを中心部まで延在させて連結してい
る。

円板状部１７０表面には隣接柱状部２１間に所定深さの
軸受装置孔１７ｂおよび支持ブロック１３をクローラ車
両のフレーム１にボルト結合するだめの螺子孔１７ｃを
形成している。

更に星状部１９の中心部分には入力回転軸を嵌挿させる
中心孔１９ａを穿っている。

また第１図のごとく、支持ブロック１３の一部をなす端
内板２５を支持ブロックの柱状部２１にピン２３，２３
’により一体的に結合するために、ビン孔２１ｃ、２１
ｄを柱状部２１０頭部部分に形成している。

このピン２３．２３’は負荷により作用する剪断荷重に
耐え得るに充分な寸法を有している。

なお、第１図および第３図においては２木のピン２３．
２３’を用いたが、本発明においては頭部部分が円周方
向に延在しているので必要に応じてさらに本数を増加す
るかまたは、ピン径を大きくすることができる。

また、端内板２５を支持ブロックの柱状部２１にボルト
２４によっても固定するだめの螺子孔２１ｅを柱状部の
ビン孔２１ｃ、２１ｄよりも放射方向で内側に形成して
いる。

この構造により、端内板２５を支持ブロックに一体的に
結合し、まだ、支持ブロックから容易に取外すことがで
き、柱状部の外形寸法を充分に大きくして支持ブロック
の剛性を高めた場合にも、本発明の減速機の組立ても分
解を容易に行なうことができる。

第１図において端内板２５には柱状部２１のビン孔２１
ｃ、２１ｄに対応して穿ったビン孔２５ａ２５ｂおよ
び螺子孔２１ｅに対応して穿ったボルト貫通孔２５ｃ並
びに前述の円板状部１７に形成した軸受装着孔１７ｂに
対応して軸受は装着孔２５ｄを形成している。

軸受は装着孔１７ｂ。２５ｄにそれぞれローラ軸受２７
，２９を装着し該軸受間に本発明の偏心運動部材である
クランクピン３１を回転可能に両端支持している。

クランクピン３１はその回転軸線ＡＣＤに対しｅだげ偏
心配置した２つのクランク部３１ａ、３１ｃを有し、該
クランク部３１ａ、３１ｃにピニオンが嵌合されている
。

ピニオン３３は第４図に示すように外周面にペリサイク
ロイド曲線への等距離曲線からなる歯形の外歯３３ａを
有し、クランクピン３１のクランク部３１ａまたは３１
ｃ（第１図）に軸受３５を介して係合するビン孔３３ｂ
を具備する。

さらにピニオン３３の中心部から半径方向に放射状に延
在し支持ブロック１３に形成した星状部１９より僅かに
大きい寸法の星状溝を形成している。

再び第１図で、支持ブロック１３０円板状部１７および
端内板２５の外周部にボール軸受３６ａ３６ｂを装着し
、バブ３７を回転可能に支持している。

バブ３７はクローラ車両の駆動スプロケット７を駆動す
るもので、その内周面に、ピニオン３３の外周に形成し
た外歯３３ａの歯数より僅かに多い数の小径ピン３９を
、等配置に固着したピン歯車からなる内歯を形成してい
る。

しかして、第２図に示すようにピニオン３３の星状溝３
３ｃハ支持ブロック１３の柱状部２１により形成されル
星状部１９に遊嵌合しており、クランクピン３１の自転
運動によりそのクランク部３１ａ。

３１ｃの′中心軸線がクランクピン３１の回転軸線に対
して公転運動することにより２つのピニオン３３は偏心
公転運動され、外歯３３ａが・・ブ３７のピン歯車と係
合する。

ここでピニオン３３のビン孔３３ｂ（第４図）の配置位
置、換言すれば支持ブロック１３の軸受装着孔１７ｂ（
第３図）の配置位置、を中心Ａからの半径Ｒ１（第２図
）で表し、支持ブロック１３の柱状部２１の最外部と中
心Ａとの間の距離をＲ２で表したとき、Ｒ１とＲ２の比
Ｒ□／Ｒ２を１対１．１５乃至１対１．５５にとること
が好ましい。

この範囲未満では支持ブロック柱状部の半径方向に延在
する根元部分２１ｂの外部負荷およびトルク発生に起因
するラジアル荷重に対する耐荷重を充分に大きくできる
、一方この範囲を越えるとピニオン３３の外周および星
状溝３３ｃ間の肉厚が過少となりイその強度が不充分と
なり易い。

また支持ブロック１３の星状部１９（第３図）の最小径
部の半径Ｒ３（第２図）は、Ｒｓ／ＲｓＯ比が１対
０．２６７乃至１対０．４３３の範囲にとることが好ま
しく、この範囲未満では支持ブロック１３の星状部１９
の根元部の肉厚が過少となり、根元部を連結する効果が
充分に発揮されず、一方この範囲を越えるとピニオン３
３のピン孔３３ｂの肉厚が過少となりその強度が不充分
となり易い。

また、支持ブロック１３の柱状部２１０頭部部分２１ａ
の円周方向の長さしとピニオン内部のピン孔のうち互い
に最も近接する各ピン孔の内壁最短距離Ｓとの比Ｓ／Ｌ
を１対０．７５乃至１対１．３０の範囲とすることが好
ましい。

この範囲未満では頭部部分２１ａの長さが過少で捩じり
負荷に対する耐荷重が不充分となり易＜、一方この範囲
を越えるとピニオンの強度が不足することがある。

これはピニオンには支持ブロックの頭部部分２１ａの長
さＬに対応して貫通孔を形成せねばならないが、上記範
囲を越えるとピニオンの貫通孔の円周方向距離が極端に
長（なるためである。

また、根元部分２１ｂの最小幅Ｗと前記内壁最短距離Ｓ
の比Ｓ／Ｗを１対０．４０乃至１対０．７３の範囲とす
ることが好ましい。

この範囲未満では根元部分２１ｂの幅が過少でラジアル
負荷に対する耐荷重が不充分となり易く、一方この範囲
を越えるとピニオンのピン孔３３ｂと星形溝３３ｃ間の
肉厚が過少のためその強度が不足することがある。

なお、根元部分２１ｂの最小幅Ｗは通常その根元部分２
１ｂの両側に位置する軸受装着孔１７ｂの中心を連結す
る線上またはその近傍に位置している。

なお、前述の実施例の第２図に示すように、本発明にお
いては支持ブロック１３の中心Ａである円弧およびその
曲率半径の中心が支持ブロック１３の軸受装着孔１７ｂ
の中心である円弧より形成し、その頭部部分２１ａが円
周方向に最も長く延在でき、かつ柱状部２１の断面積が
最も大きくできるようにするのが好ましい。

本発明においては支持ブロック１３の柱状部２１０頭部
部分を第５図に示すように三角形状２１’ａ、矩形形状
２１″ａ、または楕円形状２１″′ａのように柱状部２
１が７字形態をなしていればよい。

この場合にピニオン３３に形成する星状溝３３ｃは、支
持ブロックの柱状部２１により形成される星状部１９に
対応した形状とする。

なお、各部分の寸法は前述の範囲とすることが好ましい
。

再び第１図を参照して入力回転軸１１の右側先端に第１
外歯車４１を一体的に止着し、また前記両端支持された
クランクピン３１の右端に第１外歯車４１の歯数より大
きな歯数を有する第２外歯車４３を止着し、両歯４１．
４３を噛合させる。

両歯車４１，４３の外側にボルト４５により蓋４７を密
封状に締結し、かつ前述したバブ３７を回転可能に支持
する軸受３６ａの外側にオイルシール４９を設けて減速
機５からの潤滑油洩れを防止する。

油圧モータ３の出力軸、すなわち減速機の入力回転軸１
１、の回転は入力回転軸１１に止着した第１外歯車４１
を通じこれに噛合う第２外歯車４３に両歯車４１，４３
の歯数比に応じて減速して伝達される。

第２外歯車４３０回転により支持ブロック１３に回転可
能に両端支持されたクランクピン３１のクランク部３１
ａは公転運動を生じこの公転運動により軸受３５を介し
てピン孔３３ｂがクランク部３１ａに係合したピニオン
３３は偏心公転運動される。

ピニオン３３の偏心公転運動によりピニオンの外周に形
成した外歯３３ａがバブ３７の内周に形成したピン歯車
に係合しバブ３７を減速回転させる。

しかして、バブ３７に取付けたスプロケット７によりク
ローラ車両の走行系を駆動する。

第１図から第４図に示した第１実施例の減速機において
は、前述の先行文献記載の減速機に比較して、同一減速
比および同−外径時に、約１０倍の出力トルクを発生可
能であった。

上述した実施例においては偏化運動部材がクランクピン
であり、クランクピン３１の数が３個の減速機において
、３個の柱状部２１を有する星状。

部１９を有する支持ブロック１３およびそれに対応する
星状溝３３ｃを有するピニオン３３を含んでいる実施例
について説明した。

本発明はクランクピン３１の数が３個以外の減速機にも
適用でき、クランクピン３１の数が多い場合には全ての
隣接するクランクピン３１間に柱状部２１を設けずに、
例えば１つおきに柱状部２１を設けてもよい。

上記実施例では減速機の支持ブロック１３が油圧モータ
３のケーシングを兼ねているが、本発明はモータと別体
に設けた減速機にも適用できその場合に支持ブロック１
３は油圧モータ３のケーシングとは別体となる。

また上記実施例の油圧モータ３に代え電気モータまたは
空気圧モータを採用することも可能である。

上記実施例では出力トルクを減速機のバブ３７から取出
しているが、本発明の減速機はノ・ブ３７を固定するこ
とによって入力回転軸と同一軸線上に設けた支持ブロッ
クから出力を取出すことも可能である。

その→１を第６図に示すが第１図から第４図に示した第
１実施例と同一部品には同一番号を付しその詳細説明を
省略し以下相違点につき説明する。

油圧モータ３のケーシングにノ・ブ３７をボルト４６に
固定締結し、一方油圧モータ３の出力軸１１は減速機の
入力回転軸であることは第１実施例と同様であるがその
長さを充分に短くなしてその端面が支持ブロックを貫通
せず第１外歯車４１が油圧モータ３に対面するようにな
している。

支持ブロック１３は、第１実施例と同様に、円板状部１
７．３個の柱状部を連ねた星状部１９および端円板２５
からなっているが、その配置は第１実施例と逆であり、
端円板２５が第１外歯車４１に対向位置しているδ不実
施例でも、偏心運動部材はクランクピン３１であり、支
持ブロック１３に設けた軸受２７，２９により第２外歯
車を止着したクランクピン３１を両端支持し且つ支持ブ
ロック１３の柱状部の形状を前述の第１実施例と同様に
形成している。

更に支持ブロック１３の右側端部を突出して出力伝達用
駆動歯車（図示せず）を取付けるためのねじ部１３ａを
形成するとともに支持ブロック１３の外周および・・ブ
内周間に軸受３６ａ、３６ｂを装着しており、固定ノ・
プに対し支持ブロックが回転可能としている。

しかして油圧モータ３による入力回転軸１１０回転は第
１外歯車４１から第２外歯車４３に減速して伝えられ、
クランクピン３１のクランク部３１ａの公転運動を生じ
、これによりピニオン３３が偏心公転され、その外周に
形成したペリサイクロイド曲線への等距離曲線からなる
歯形の外歯車３３ａがバブ３７の内周に形成されたピン
３９からなるーピン歯車に噛合う。

バブ３７が固定されているために、支持ブロック１３が
減速回転し、出力トルクを１駆動歯車に生じる。

本発明では支持ブロックの柱状部を、円周方向に延在す
る部分および該部分から半径方向に延在する部分を組合
せた特別な形状に形成しているだめ、減速機のトルク発
生に起因するラジアル荷重および減速機を介して連結し
た外部負荷に起因するラジアル荷重に対し半径方向に延
在する部分が効果的に剛性を担持し、また、減速機のト
ルク発生時に起因するねじり荷重に対し円周方向に延在
する部分が効果的に剛性を担持する。

このように本発明では、柱状部の形状を特殊形状として
いることにより、支持ブロック全体の剛性が著しく高め
られる。

更に、本発明においてはピニオンに穿設した貫通孔に支
持ブロックの柱状部を遊嵌挿し、この支持ブロックの柱
状部に一体的に形成した両端部により偏心運動部材を支
持している。

支持ブロックは柱状部と両端部とを一体的に形成して（
ることにより、支持ブロック全体の剛性が著しく高めら
れる。

上述のように、本発明では、柱状部の形状を特殊形状と
していることおよび支持ブロックの柱状部と両端部とを
一体的に形成していることにより、支持ブロック全体の
剛性が著しく高められる。

この剛性の大きな支持ブロックの両端部により、偏心運
動部材を回転可能に支持しているので偏心運動部材の歪
を最小とできる。

この結果、本発明では、同一限界歪を許容するときには
片持ち支持する場合に此し出力トルクを数倍に増大でき
る。

すなわち、不発明は両端支持による偏心運動部材の安定
支持および歪減少により小型の軸受を使用でき、減速機
を小形化できる。

更に、偏心運動部材の安定化および歪減少により、本発
明においては、偏心運動部材により公転運動されるピニ
オンの外歯と・・ブの内歯との噛合効率が向上し、より
大出力トルクの伝達を促進する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図は第１図
の■−■断面図であり図中スプロケットおよびその取付
はボルトは省略している、第３図は第１実施例の支持ブ
ロックの−、奸視図、第４図は第１実施例のピニオンの
斜視図、第５図は第１実施例の支持ブロックの頭部部分
を変更し第２実施例から第４実施例を同時に表した第２
図に対応する図、第６図は本発明の第５実施例の断面図
である。３・・・油圧モータ、５・・・減速機、１１・・・入力
回転軸、１３・・・支持ブロック、１７・・・円板状部
、１９・・・星状部、２１・・・柱状部、２１ａｔ
２１’ａ、２１各２１／７／ａ・・・頭部部分（円周
方向に延在する部分）２１ｂ・・・根元部分（半径方向
に延在する部分）、２７．２９・・・軸受、３１・・・
クランクピン（偏心運動部材）、３３・・・ピニオン、
３３ａ・・・ペリサイクロイド曲線への等距離曲線から
なる歯形、３３ｂ・・・ピン孔、３３ｃ・・・星状溝、
３６ａ、３６ｂ・・・軸受、３７・・・バブ、３９・・
・ピン、４１・・・第１外歯車４３・・・第２外歯車。

Claims

【特許請求の範囲】１人力回転軸に第１外歯車を止着し、該第１外歯車に
複数個の第２外歯車を噛合せ、該第２外歯車を複数個の
偏心運動部材に連結して該第２外歯車の回転運動を該偏
心運動部材の自転運動に変換し、内部に円周方向に配設
された複数個のピン孔を具備しかつ外周に外歯を有する
ピニオンの該ピン孔に前記偏心運動部材を挿入して該偏
心運動部材の自転運動によりピニオンを偏心公転運動可
能となし、該ピニオンの外周を囲むバブの内周に核外歯
と噛合う内歯を設けた減速機において、前記ピニオンの
隣接するピン孔間に貫通孔を穿ち、支持ブロックは、円
周方向に延在する部分および該部分から半径方向に延在
する部分を組合せた複数個の柱状部並びに該柱状部に一
体的に形成した両端部により形成しており、該支持ブロ
ックの両端部の一方が該支持ブロックに一体的に着脱可
能な端円板であり、該支持ブロックの柱状部を前記ピニ
オンの貫通孔に遊嵌挿するとともに、該支持ブロックの
柱状部に一体的に形成した両端部により前記偏心運動部
材を回転可能に支持し、前記支持ブロックおよび前記バ
ブの間に軸受が装着されていることを特徴とする減速機
。２前記複数個のピン孔間に穿った貫通孔の一端がピニ
オンの中心部において互いに連結しており、前記支持ブ
ロックの複数個の柱状部の内端が互いに連結している特
許請求の範囲第１項記載の減速機。３前記軸が前記支持ブロックの外周面部および前記バ
ブの内周面部間に装着されている特許請求の範囲第１項
または第２項記載の減速機。４前記バブの内周に設けられた内歯がピンにより構成
されている特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
れか１項記載の減速機。５前記偏心運動部材がクランクピンである特許請求の
範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の減速機
。