JPS6347943B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6347943B2
JPS6347943B2 JP5599583A JP5599583A JPS6347943B2 JP S6347943 B2 JPS6347943 B2 JP S6347943B2 JP 5599583 A JP5599583 A JP 5599583A JP 5599583 A JP5599583 A JP 5599583A JP S6347943 B2 JPS6347943 B2 JP S6347943B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
rotating shaft
plate
rotary
rotating
Prior art date
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Expired
Application number
JP5599583A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59183163A (ja
Inventor
Isao Kosugi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP5599583A priority Critical patent/JPS59183163A/ja
Publication of JPS59183163A publication Critical patent/JPS59183163A/ja
Publication of JPS6347943B2 publication Critical patent/JPS6347943B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/04Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying rotary motion
    • F16H25/06Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying rotary motion with intermediate members guided along tracks on both rotary members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/04Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying rotary motion
    • F16H25/06Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying rotary motion with intermediate members guided along tracks on both rotary members
    • F16H2025/063Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying rotary motion with intermediate members guided along tracks on both rotary members the intermediate members being balls engaging on opposite cam discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、減速機に係り、特に、全体の小型化
を図つた状態で大きな減速比が得られるようにし
た減速機に関する。
〔発明の背景技術とその問題点〕
たとえば、モータを動力源とする装置の中に
は、モータの回転を減速機を介して負荷に伝達す
るようにしたものが多い。
ところで、このような用途の減速機としては従
来種々提案されているが、最も一般的には小歯車
と大歯車とを組合せたものが多用されている。す
なわち、入力回転軸で小歯車を回転させ、この小
歯車に噛合した大歯車の回転を出力回転軸に伝え
るようにした歯車式の減速機である。
しかしながら、歯車式の減速機には次のような
問題点があつた。すなわち、今、小歯車の歯数を
Z1、大歯車の歯数をZ2、小歯車のピツチ円直径を
D1、大歯車のピツチ円直径をD2とすると、この
減速機の減速比Xは、 X=Z2/Z1=D2/D1 となる。したがつて、減速比Xを大きくするに
は、小歯車のピツチ円直径D1を小さくするか、
大歯車のピツチ円直径D2を大きくする必要があ
る。しかし、歯車の歯数の最小値には限度がある
ので、減速比Xを大きく設定するには、必然的に
大歯車のピツチ円直径を大きくせざるを得ず、こ
の結果、減速機全体が大型化するのを免れ得な
い。また、歯車式減速機の場合には、小歯車と大
歯車との歯のうち、互いに接している1〜2枚の
歯を介して動力を伝達する形態となる。このた
め、必要な動力を伝達するには、その力の伝達に
耐え得る大きさに個々の歯を設定する必要があ
る。したがつて、この点からも減速比Xを大きく
設定しようとすると全体の大型化を免れ得ない問
題があつた。
〔発明の目的〕 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、小型で、かつ効
率の良い動力伝達特性が得られ、しかも大きな減
速比が得られる減速機を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明によれば、入力回転軸と出力回転軸とが
設けられる。入力回転軸には同軸的に第1の回転
板が連結され、また、この第1の回転板に軸方向
に対向して第2の回転板が設けられる。そして、
第1および第2の回転板の各対向面には、周方向
に向けてたとえば正弦波状に曲がりくねつた無端
の第1および第2のカム溝が設けられる。第1の
カム溝と第2のカム溝との間でかつ両カム溝が交
叉する位置には転動体が介挿され、この転動体は
保持部材によつて半径方向に移動自在に保持され
る。そして、保持部材は前記出力回転軸に連結さ
れる。一方、前記第2の回転板と前記入力回転軸
との間には上記第2の回転板を上記入力回転軸に
対して自転可能で公転不能な回転要素を介して回
転自在に支持する支持装置が設けられている。
〔発明の効果〕
上記構成であると、後述する理由で、第1、第
2のカム溝の周方向の山数および支持装置の内外
輪の半径比を適宜選択することによつて大きな減
速比を設定することができる。したがつて、全体
の小型化を実現することができる。また、全ての
転動体および支持装置の回転要素に同時に動力伝
達機能を発揮させることができるので動力伝達効
率の高いものを得ることができる。
〔発明の実施列〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。
第1図において、1は静止状態に設けられるケ
ースであり、このケース1内には円形の部屋2が
形成されている。
しかして、ケース1の部屋2内には、入力回転
軸3の一端側がケース1の壁を貫通し、かつ貫通
部が軸受4によつて支持され回転自在に挿設され
ている。入力回転軸3の上記部屋2内に位置する
端部には、円板状に形成された回転板5が同軸的
に固定されている。この回転板5の図中右面には
第2図に示すように前記入力回転軸3の回転中心
線を基準として描かれる円線6を中心にし周方向
に正弦波状に所定のピツチで曲がりくねつた無端
のカム溝7が形成されている。
一方、前記回転板5の図中右面に対向する位置
には、上記回転板5との間に所定の間隔をあけて
環状の回転板8が同軸的に配置されている。この
回転板8の回転板5に対向する面には入力回転軸
3の回転中心線を基準にして前述した円線6と同
一径に描かれる円線を中心にし前記カム溝7と等
しい振幅で周方向に正弦波状に所定ピツチで曲が
りくねつた無端のカム溝9が形成されている。そ
して、カム溝7と9との間で、かつ両カム溝7,
9が交叉する位置には両カム溝に一部が嵌入する
形態に転動体、すなわち球体10がそれぞれ介挿
されている。また、回転板5と回転板8との間に
は、これらに非接触の状態で上述した球体10を
入力回転軸3の回転中心線と直交する方向、すな
わち半径方向に移動自在に保持する保持部材11
が配置されている。この保持部材11は、たとえ
ば第3図に示すように円板12に前記球体10が
嵌挿し得る幅のスリツト13を放射状に設けたも
のとなつている。上記保持部材11の中央部には
出力回転軸14の一端側が入力回転軸3と同軸的
に連結されており、この出力回転軸13の他端側
は、回転板8の中央部に存在する孔15を貫通す
るとともにケース1の壁を貫通して外部に導かれ
ている。そして、ケース1の壁と出力回転軸14
との間には上記出力回転軸14を回転自在に支持
する軸受16が装着されている。
しかして、回転板8の外周縁部は、回転板5の
外周縁部外側を迂回し入力回転軸3の外周面に対
向する位置まで延びる支持筒17に連結されてい
る。そして、支持筒17と入力回転軸3との間に
は軸受18が装着されている。この軸受18は、
入力回転軸3の外周に固定された内輪19と、支
持筒17に固定された外輪20と、これら内外輪
間に装着された複数の球体21とで構成されてい
る。そして、各球体21はころがり軸受の保持器
と同様に形成され、ケース1に固定された支持材
23に支持されている。したがつて、各球体21
は自転は行なえるが、公転は不能に装着されてい
る。
次に上記のように構成された減速機の動作を説
明する。
まず、入力回転軸3を回転させると、軸受18
の各球体21が自転可能で公転不能に支持されて
いることからして回転板8が逆方向に回転する。
一方、入力回転軸3の回転に伴なつて回転板5が
回転するとカム溝7とカム溝9との交叉位置が周
方向に移動し、これに伴なつて球体10も周方向
に移動し、この移動が出力回転軸14に伝えられ
ることになる。
この関係をさらに詳しく説明すると以下の通り
である。今、第4図aに示すように回転板5,8
の回転中心をSとし、カム溝7,9の中心線をそ
れぞれ同じく7,9で示すものとする。そして、
説明の便宜上、カム溝7,9の頂部が丁度交叉点
にあるものとする。この場合には丁度Aで示す位
置に球体10が位置している。そして、AとSと
を結ぶ線Bを基準線とする。
このような状態において、入力回転軸3に回転
力を与え、第4図bに示すように基準線Bの位置
から回転板5をθ1だけ図中右方向に回転させたも
のとする。この回転によつてカム溝7もθ1だけ推
移する。一方、前述のように回転板8は軸受18
を介して入力回転軸3に支持されており、しか
も、この軸受18の球体21は自転可能で公転不
能に保持されているので、入力回転軸3をθ1だけ
右方向に回転させると回転板8は基準線Bの位置
から逆にθ2だけ左方向に回転し、これに伴なつて
カム溝9も左方向にθ2だけ推移する。ここで、カ
ム溝7とカム溝9とが交叉する位置に介在してい
る球体10は、保持部材11によつて半径方向の
み移動自在に保持されているので、上記のように
カム溝7と9との推移によつて両カム溝の交叉位
置が推移すると、この推移に追従して第4図bに
A′で示す位置まで移動する。今、A′と各カム溝
7,9の頂部との間の角度をθ3,θ4とし、カム溝
7の周方向の山数、すなわち周波数をZ3、カム溝
9のそれをZ4とおいてA′の位置に着目すると、 cosZ3・θ3=cosZ4・θ4 ……(1) なる関係が成立する。そして、これを整理する
と、 Z3・θ3=Z4・θ4 ……(2) となる。
一方、回転板5が基準線Bからθ1回転したこと
は、第5図に示すように軸受18の内輪19がθ1
回転したことに等しく、同様に回転板8が基準線
B1から左方へθ2回転したことは軸受18の外輪
20がθ2左方へ回転したことに等しい。今、内輪
19の軌道面31の半径をr1とし、外輪20の軌
道面32の半径をr2とすると、基準線Bを基準に
して r1・θ1=r2・θ2 ……(3) なる関係が成立する。また、ここで、基準線Bと
球体10の位置A′との間の角度をθ5とすると、 θ1+θ2=θ3+θ4 ……(4) θ1=θ3+θ5 ……(5) の関係が成立する。
出力回転軸14は、球体10を保持する保持部
材11に連結されているので、この減速機の減速
比Xはθ1とθ5との比である。そこで、式(2〜
5)を用いて減速比Xを求めると次のようにな
る。
X=θ1/θ5=β2+1/β2−β1 ……(6) 但し、β1、β2は、 β1=r1/r2、β2=Z3/Z4 ……(7)(8) である。したがつて、たとえば、r1=8、r2
9、Z3=9、Z4=10とすると減速比Xは171とな
る。
このように、各カム溝の周波数および前述した
r1、r2を選択することによつて減速比を自由に、
かつ広い範囲に亘つて設定できる。また、全ての
転動体が動力伝達に同時に寄与するので大きな伝
達動力を確保できる。したがつて、小型で大減速
比が得られ、かつ大伝達動力の減速機を得ること
ができる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。たとえば回転板8を入力回転軸の外
周側に配置してもよい。また、球体21を円筒こ
ろに置代えてもよく、さらに軸受18を歯車式の
ものに置き代えることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る減速機を一部
切欠して示す側面図、第2図は同減速機における
回転板の正面図、第3図は同減速機における保持
部材の斜視図、第4図および第5図は同減速機の
動作を説明するための図である。 3……入力回転軸、5,8……回転板、7,9
……無端のカム溝、10……球体、11……保持
部材、14……出力回転軸、18……軸受。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力回転軸と、出力回転軸と、前記入力回転
    軸に同軸的に連結された第1の回転板と、この第
    1の回転板に対し軸方向に対向して設けられた第
    2の回転板と、この第2の回転板と前記第1の回
    転板との各対向面に上記対向面上に前記入力回転
    軸の回転中心線を基準にして同軸的に描かれる同
    一径の円線を中心にしてそれぞれ同期関数的に曲
    がりくねつて形成された無端の第1および第2の
    カム溝と、これら第1のカム溝と第2のカム溝と
    の間でかつ両カム溝が交叉する位置に介挿された
    転動体と、この転動体を半径方向に移動自在に保
    持するとともに前記出力回転軸に連結された保持
    部材と、前記入力回転軸と前記第2の回転板との
    間に設けられ上記第2の回転板を上記入力回転軸
    に対して自転可能でかつ公転不能な回転要素を介
    して回転自在に支持する支持装置とを具備してな
    ることを特徴とする減速機。
JP5599583A 1983-03-31 1983-03-31 減速機 Granted JPS59183163A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5599583A JPS59183163A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 減速機

Applications Claiming Priority (1)

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JP5599583A JPS59183163A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 減速機

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Publication Number Publication Date
JPS59183163A JPS59183163A (ja) 1984-10-18
JPS6347943B2 true JPS6347943B2 (ja) 1988-09-27

Family

ID=13014660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5599583A Granted JPS59183163A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 減速機

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JP (1) JPS59183163A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014901A1 (en) * 1992-01-29 1993-08-05 Fanuc Ltd Automatic tool changer

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4317511B2 (ja) * 2004-10-29 2009-08-19 ファナック株式会社 自動工具交換装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014901A1 (en) * 1992-01-29 1993-08-05 Fanuc Ltd Automatic tool changer

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JPS59183163A (ja) 1984-10-18

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