WO2007125800A1 - 回転装置 - Google Patents

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WO2007125800A1
WO2007125800A1 PCT/JP2007/058442 JP2007058442W WO2007125800A1 WO 2007125800 A1 WO2007125800 A1 WO 2007125800A1 JP 2007058442 W JP2007058442 W JP 2007058442W WO 2007125800 A1 WO2007125800 A1 WO 2007125800A1
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WO
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rotating disk
gear
rotating
speed reducer
external gear
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/058442
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English (en)
French (fr)
Inventor
Harumi Kobayashi
Original Assignee
Nabtesco Corporation
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Publication date
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Priority to US12/226,526 priority patent/US7988581B2/en
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Priority to KR1020087027717A priority patent/KR101375972B1/ko
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/52Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism a single rotating pair
    • 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
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • 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
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • 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
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F16H2001/323Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising eccentric crankshafts driving or driven by a gearing

Definitions

  • the present invention relates to a rotating device capable of precisely controlling the rotation angle of a rotating disk.
  • This type of rotating device includes a rotating disk that fixes a workpiece, and rotates the rotating disk by decelerating the rotation of the motor with a reduction device.
  • An example of the rotating device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-347868 (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a reduction gear is attached to the output shaft of the motor, and a pinion is fixed to the output shaft of the reduction gear, and the pinion is formed on the inner periphery of the rotating disk. Te! /, Rubbing with your inner teeth.
  • the reduction gear of Patent Document 2 includes a crankshaft, an external gear, and an internal gear.
  • a part of the crankshaft is provided with an eccentric cam that rotates eccentrically when the crankshaft rotates.
  • the external gear has a hole that engages with the eccentric cam, and the external gear revolves when the eccentric cam rotates eccentrically.
  • the internal gear has a number of teeth different from that of the external gear, and surrounds the external gear in a state of being meshed with the external gear while allowing the external gear to revolve.
  • This type of speed reducer is sometimes called an inscribed planetary gear type speed reducer.
  • the conventional rotating apparatus In order to require a space through which the cylindrical bar, hose, and cables can pass on the back of the rotating disk, the conventional rotating apparatus cannot arrange the rotating disk and the speed reducer coaxially.
  • the output shaft of the speed reducer extends parallel to the central axis at a position separated from the central axial force distance of the rotating disk.
  • the rotating device In a layout in which the output shaft of the speed reducer extends parallel to the central axis at a position separated from the central axial force distance of the rotating disk, the rotating device cannot be made compact. If the center axis of the rotating disk and the output shaft of the reduction gear can be arranged coaxially, the rotating apparatus can be made compact by utilizing the space on the back surface of the rotating disk. However, in the layout in which the output shaft of the reduction gear is offset from the central axial force of the rotating disk, the space on the back of the rotating disk cannot be used effectively.
  • the present invention secures a space through which a cylindrical bar, hose, and cables can pass on the back surface of the rotating disk, and at the same time, arranges the center axis of the rotating disk and the output shaft of the reduction gear coaxially.
  • the objective is to make the rotating device compact by effectively using the space on the back of the panel.
  • the rotating device of the present invention is an inscribed planetary gear type speed reducer, even if the center axis of the rotating disk and the output shaft of the speed reducer are arranged coaxially, It was conceived based on the knowledge that it was possible to secure a space through which horses could be passed. That is, if an inscribed planetary gear type speed reducer is used, a circle along the center axis of the speed reducer Since it is possible to secure a space through which column bars, hoses and cables can pass, even if the center axis of the rotating disk and the output shaft of the speed reducer are arranged coaxially, the cylindrical bar is Utilize the knowledge that a space through which cables can pass can be secured.
  • the rotating device of the present invention includes a speed reducer, a rotating disk, and a cylindrical bar.
  • the speed reducer has an input shaft formed with an eccentric rotating part that rotates eccentrically with its rotation, revolves by engaging with the eccentric rotating part, and has a through-hole formed in the center! A tooth gear, and an internal gear that surrounds the external gear while allowing the external gear to revolve and engages with the external gear and has a number of teeth different from the number of teeth of the external gear.
  • the turntable is fixed to either the external gear or the internal gear.
  • the cylindrical bar penetrates the rotating disk force external gear and extends longer than the input shaft, and rotates together with the rotating disk.
  • the cylindrical bar may be fixed directly to the rotating disk, or may be fixed to one of the external gear or the internal gear fixed to the rotating disk.
  • the rotation device When torque is applied from the motor and the input shaft of the reduction gear rotates, the rotation device decelerates by the reduction device and is fixed to the external gear or the internal gear to rotate the rotating disk.
  • a reduction gear including an inscribed planetary gear is used.
  • the speed reducer using the inscribed planetary gear is compact and easily obtains a large reduction ratio.
  • a through hole can be formed in the central portion of the external gear, and a cylindrical rod or a hose cable can be passed through the through hole.
  • the rotating device of the present invention does not require a torque transmission gear between the speed reducer and the rotating disk. Therefore, the structure of the apparatus can be simplified and made compact. In addition, since the output shaft of the reduction gear and the rotating disk rotate together, no backlash occurs between the reduction gear and the rotating disk. It becomes possible to accurately control the rotation angle of the turntable.
  • a through hole is formed at the center of the cylindrical bar. According to this rotating device, piping and wiring can be passed through the through hole. Since wiring or the like attached to the workpiece can pass through the inside of the through hole, it is possible to prevent the wiring and the like from being scattered around the apparatus. [0010]
  • the distance to the end of the rotating disk surface force reduction device opposite to the rotating disk is longer than the distance of the motor. It is preferable to arrange the motor between the plane that is perpendicular to the central axis of the rotating disk and the plane that is perpendicular to the central axis of the rotating disk including the end opposite to the rotating disk of the reduction gear. ,.
  • the distance along the rotating shaft of the rotating device is determined by the distance of the rotating disk along the rotating shaft and the distance of the speed reducer along the rotating shaft. Furthermore, by arranging the motor at the above position, the distance along the rotation axis of the rotating device can be kept to the minimum necessary. Thereby, a compact rotating device can be realized.
  • the input shaft of the speed reducer is coaxially disposed on the outer peripheral side of the cylindrical bar.
  • the degree of freedom of the motor type and motor installation method is expanded.
  • the output shaft of the motor and the input shaft of the speed reducer can be connected by a pulley belt.
  • the distance along the rotation axis of the rotating device can be minimized.
  • the input shaft of the speed reducer may extend in parallel to a position separated from the central axial force distance of the cylindrical rod.
  • various measuring devices can be freely attached to the cylindrical rod.
  • Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the rotating disk is attached to the cylindrical bar, and a control device for controlling the operation of the motor by a detection signal from the rotation angle detection means is added. preferable.
  • the rotation angle of the rotating disk can be detected and controlled.
  • the rotation angle detection means When the rotation angle detection means is installed on the rotating disk, the rotation angle detection means may accidentally come into contact with the workpiece attached to the rotating disk. If the rotation angle detection means is attached to the cylindrical rod, such a problem does not occur.
  • the rotating device of the present invention by using the speed reducer provided with the inscribed planetary gear.
  • the speed reducer can be arranged coaxially with the rotating disk on the back of the rotating disk, and the cylindrical rod that rotates with the rotating disk can be extended.
  • the rotating device can be made compact.
  • the output shaft of the reduction gear and the rotating disk are fixed and rotate together. For this reason, no backlash occurs between the output shaft of the reduction gear and the rotating disk.
  • the rotation angle of the turntable can be accurately controlled.
  • a jig or the like attached to the rotating disk or a cable or wiring connected to the workpiece can be passed through the rotating disk.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotating device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotating device according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 A cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the dotted line area in FIG.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the rotating device of Example 2.
  • FIG. 5 A cross-sectional view taken along line V—V in FIG. 4 is shown.
  • FIG. 6 shows a sectional view of the rotating device of Example 3.
  • the reduction gear is formed with a through-hole penetrating the center.
  • a cylindrical bar that passes through the through hole that penetrates the reduction gear extends from the back of the rotating disk.
  • An encoder that detects the rotation angle of the rotating disk is attached to the cylindrical bar.
  • the cylindrical rod is hollow, and wiring and cables pass through it.
  • (Fifth feature) Either the external gear or the internal gear of the reduction gear rotates as the input shaft rotates.
  • the rotating disk is fixed to the rotating gear of either the external gear or the internal gear.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of the main part of the rotating device 10 of this embodiment.
  • the rotating device 10 includes a rotating disk 12, a speed reducer 14, a cylindrical rod 28, and a motor 50.
  • the motor 50 is fixed to the frame 20 by bolts (not shown), and includes a pulley 48, a belt 46, and a pulley. Thus, it is connected to the relay shaft 36.
  • the relay shaft 36 is supported by a pair of angular ball bearings 32a and 32b so that it can rotate with respect to the housing 34 and cannot be displaced in the axial direction.
  • the housing 34 is fixed to the support member 22 by bolts 30, and the support member 22 is fixed to the frame 20.
  • the support member 22 fixes the speed reducer 14.
  • a gear portion 40 is formed at the end of the relay shaft 36, and the gear portion 40 meshes with the spur gear 82.
  • the spur gear 82 meshes with the spur gear 78 by a gear portion 80 formed in a part of the spur gear 82.
  • the spur gear 78 is fixed to the input shaft (crank shaft) 60 of the speed reducer 14.
  • the spur gear 82 is supported by a pair of bearings 76a and 76b so as to be rotatable and non-displaceable in the axial direction with respect to the stationary part of the speed reducer 14.
  • the spur gear 82 is not in contact with the cylindrical rod 28 described later.
  • the speed reducer 14 is fixed to the support member 22 by bolts 24 and 42.
  • the support member 22 is fixed to the frame 20 by bolts 18 and 44. Details of the reduction gear 14 will be described later.
  • the turntable 12 is fixed to the carrier 72a of the speed reducer 14 (forming the output portion of the speed reducer 14) 72a by a bolt 70.
  • a through hole 66 is formed in the central portion of the turntable 12.
  • the input shaft 60 of the speed reducer 14 extends parallel to the center axis 92 of the turntable 12 at a position away from the center axis 92 of the turntable 12 by a predetermined distance. Force described later with reference to FIG. 2
  • the reduction gear 14 of the present embodiment has three input shafts.
  • the cylindrical rod 28 is fixed to the carrier 72a by a bolt 68.
  • a through hole 63 is formed in the central portion of the cylindrical rod 28, and is connected to the through hole 66 of the rotating disk 12.
  • the circular rod 28 passes through the speed reducer 14, and an encoder 26 that detects the rotation angle of the rotating disk 12 is installed. It extends to the installed part.
  • the encoder 26 is electrically connected to a control device (not shown) that controls the motor 50.
  • the speed reducer 14 includes a crankshaft 60 on which eccentric cams 58a and 58b are formed, external gears 62a and 62b that revolve by engaging with the eccentric cams 58a and 58b, and external gears.
  • An internal gear 54 is provided that surrounds the external gears 62a and 62b in a state of being engaged with the external gears 62a and 62b while allowing the revolution of the 62a and 62b.
  • the number of teeth of the internal gear 54 is different from the number of teeth of the external gears 62a and 62b.
  • the crankshaft 60 is supported by a pair of tapered roller bearings 52a and 52b so as to be able to rotate with respect to the carriers 72a and 72b and not to be displaced in the axial direction.
  • the eccentric cams 58a and 58b rotate eccentrically.
  • the carrier 72a and the carrier 72b are fixed by bolts 74.
  • the carriers 72a and 72b are supported by a pair of angular ball bearings 16a and 16b so that they can rotate with respect to the internal gear 54 and cannot be displaced in the axial direction.
  • the columnar portion 64 of the carrier 72a passes through through holes formed in the external gears 62a and 62b.
  • the carrier 72a cannot rotate with respect to the external gears 62a and 62b. When the external gears 62a and 62b rotate, the carrier 72a also rotates.
  • FIG. 2 shows a cross section of the speed reducer 14 taken along line II-II in FIG.
  • the external gear 62a has nine holes 84a to 84i formed in the circumferential direction.
  • FIG. 3 shows a partially enlarged view near the hole 84a in FIG. 58a shows an eccentric cam formed on the crankshaft 60a.
  • the outer shape of the eccentric cam 58a is circular, and its center 58x is eccentric from the center axis 60x of the rotation of the crankshaft 60a.
  • the eccentric cam 58a is engaged with the hole 84a of the external gear 62a via the double dollar bearing 56! /.
  • the center 58x of the eccentric cam 58a rotates eccentrically around the central axis 60x of the crankshaft 60a as indicated by an arrow 96.
  • the external gear 62a revolves as indicated by an arrow 86 (see FIG. 2).
  • crankshaft 60a and the eccentric cam 58a are provided with different diagonal lines for ease of force sharing, which is the same member. The same applies to the crankshaft 60d and the eccentric cam 58d, and the crankshaft 60g and the eccentric cam 58g.
  • the external gear 62a has 39 teeth, and the internal gear 54 has 40 teeth. That is, the number of teeth of the external gear 62a is one less than the number of teeth of the internal gear 54.
  • the external gear 62a is configured as shown by an arrow 86 in a state in which some external teeth in the circumferential direction of the external gear 62a and some internal teeth pins 94 in the circumferential direction of the internal gear 54 are in mesh. Can revolve around the central axis 92 of the internal gear 54.
  • the internal tooth pin 94 is not fixed to the internal gear 54 and is disposed in a groove 54a (see FIG. 3) formed in the internal gear 54.
  • the internal tooth pin 94 can rotate around its center 94x.
  • the difference between the number of teeth of external gear 62a and the number of teeth of internal gear 54 is 1, and the number of teeth of internal gear 54 is 40, so when external gear 62a revolves 40 times, external gear 62a force Rotates S i times. That is, when the crankshaft 60a rotates 40 times, the external gear 62a rotates once.
  • a hole 88 is formed in the central portion of the external gear 62 a, and the cylindrical rod 28 passes through the hole 88.
  • a through hole 63 is formed inside the cylindrical rod 28, and a cable, wiring, or the like can pass through the inside of the through hole 63.
  • the center 58x of the eccentric cam 58a for the external gear 62a is The center axis 60x of the rotation of the crankshaft 60a is eccentric in the upward direction of the drawing.
  • the center 58x of the eccentric cam 58a for the external gear 62a and the center of the eccentric cam 58b for the external gear 62b are always in a symmetrical position with respect to the center axis 60x of the rotation of the crankshaft 60a. That is, in FIG. 2, if the external gear 62a is eccentric leftward, the external gear 62b is eccentric rightward, and if the external gear 62a is eccentric upward, the external gear 62b is eccentric downward.
  • the external gear 62a is eccentric in the right direction
  • the external gear 62b is eccentric in the left direction
  • the external gear 62a is eccentric in the downward direction
  • the external gear 62b is eccentric in the upward direction. That is, when the external gear 62a, the external gear 62b, and the crankshaft 60a are observed as a whole, the external gear 62a and the external gear 62b are symmetrical with respect to the rotation center axis 60x of the crankshaft 60a. The relationship that ensures the balance of rotation is realized.
  • the torque is transmitted to the relay shaft 36 by the belt 46 connecting the torque force pulleys 38 and 48 of the motor 50.
  • the rotation of the relay shaft 36 is transmitted to a spur gear 82 that meshes with the gear portion 40 of the relay shaft 36.
  • it is transmitted to the crankshaft 60 via a spur gear 78 meshing with a gear portion 80 formed in a part of the spur gear 82.
  • the torque of the motor 50 is transmitted to all the crankshafts 60a, 60d, 60g via the spur gears 82, 78.
  • the crankshaft 60a rotates around the center shaft 60x (see FIG.
  • the eccentric cams 58a and 58b revolve around the center shaft 60x.
  • the eccentric cams 58a and 58b revolve, the external gears 62a and 62b revolve as shown by an arrow 86 in a state of being engaged with the internal gear 54 via the internal tooth pins 94.
  • the internal gear 54 is fixed to the support member 22 by bolts 24 and 42. That is, the rotation of the internal gear 54 is restricted, and the rotation of the external gears 62a and 62b is allowed.
  • the external gears 62a and 62b revolve in a state of being engaged with the internal gear 54, the external gears 62a and 62b rotate.
  • the encoder 26 can detect the rotation direction and the rotation angle of the cylindrical bar 28.
  • Encoder 26 It is electrically connected to a control device (not shown), and the detection signal of the encoder 26 is input to the control device.
  • the control device can control the rotation direction and rotation speed of the motor 50 in accordance with a preset program.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the main parts of the speed reducer 114 and the rotating disk 112 of this embodiment. Since the configuration of the entire rotating device is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted. Here, only the portions of the reduction gear 114 that are different from the first embodiment will be described. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals in the last two digits, thereby omitting redundant description.
  • a motor (not shown) is connected to an input shaft (crank shaft) 160 of the reduction gear 114 by a belt 46 and a pulley 138.
  • the input shaft 160 is supported by a pair of bearings 152a and 152b so as to be able to rotate with respect to the carriers 172a and 172b and not to be displaced in the axial direction.
  • Eccentric portions 158a and 158b are formed in the central portion of the input shaft 160 in the axial direction.
  • External gears 162a and 162b are formed so as to surround the eccentric portions 158a and 158b.
  • An internal gear 154 surrounding the external gears 162a and 162b is formed in a state of being engaged with the external gears 162a and 162b.
  • the carrier 172a and the carrier 172b are fixed by a bolt 174 via a columnar member 164.
  • the inner pin 98 passes through a through hole formed in the external gears 162a and 162b. A part of the carrier 172a and the carrier 172b is fixed by an inner pin 98.
  • the central axis 160x of the input shaft 160 of the speed reducer 114 coincides with the central axis of the rotating disk 112.
  • FIG. 5 shows a cross section of the reduction gear 114 taken along line V—V in FIG.
  • a hole 188 is formed in the central portion of the external gear 162a.
  • An eccentric portion 158 a of the input shaft 160 is engaged with the inside of the hole 188 via a needle bearing 156. It should be noted that the input shaft 160 and the eccentric portion 158a are separately shaded for ease of force component, which is an integral member.
  • the center 158x of the eccentric part 158a is eccentric from the center axis 160x of the input shaft 160.
  • Input shaft A through hole is formed in the central portion of 160, and a cylindrical rod 128 passes through the inner peripheral side of the through hole. Further, a through hole 163 is also formed in the central portion of the cylindrical bar 128. Twelve holes 184a to 1841 are formed in the external gear 162a in the circumferential direction. Three columnar brackets 164a, 164e, and 164i connecting the carriers 172a and 172b (For simplicity of illustration, only the columnar member 164a is provided with a reference number, and the reference numbers of other columnar members are omitted.
  • the external gear 162a revolves while rotating. That is, the carrier 172a, 172b force S rotates following the rotation of the external gears 162a, 162b, and is fixed to the carriers 172a, 172b by the Bonore 70! Rotate.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of the main parts of the speed reducer 214, the rotary disk 212, and the motor 250 of the rotary device that does not use the pulley belt of this embodiment. Since the configuration of the entire rotating device is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted. Here, only portions different from the above-described embodiment will be described. The same members as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals in the last two digits, and redundant description is omitted.
  • the motor 250 is fixed to the speed reducer 214 with bolts 224.
  • the motor 250 includes a stator 202, a rotor (rotating body) 204, and a nosing 222.
  • the stator 202 is fixed to the housing 222.
  • the motor 250 can rotate the rotor 204 by generating a magnetic field in at least one of the stator 202 and the rotor 204.
  • the rotor 204 is in mesh with a gear portion 206 formed at the end of the input shaft 260.
  • the input shaft 260 is formed with an elliptical part (eccentric rotating part) 258.
  • the elliptical part 258 has an elliptical shape centered on the central axis CL of the input shaft 260 and is engaged with the external gear 262 via the bearing 208.
  • the external gear 262 is flexible and deforms following the shape of the oval part 258. As shown in FIG. 6, the external gear 262 meshes with the internal gear 254 at the end of the elliptical long axis of the elliptical portion 258. The external gear 262 does not mesh with the internal gear 254 at the end of the elliptical portion 258 other than the long axis of the elliptical shape.
  • the input shaft 260 rotates once, the external gear 262 rotates with respect to the internal gear 254 according to the difference in the number of teeth between the external gear 262 and the internal gear 254.
  • the external gear 262 has 100 teeth and the internal gear 254 has 102 teeth, the external gear 262 rotates 1Z50 times against the internal gear 254 when the input shaft 260 rotates once. Only spin. In this embodiment, since the external gear 260 is fixed, the rotation of the input shaft 260 is output from the internal gear 254.
  • a through hole 288 is formed in the central portion of the input shaft 260 of the speed reducer 214.
  • a through hole 251 is formed in the central portion of the motor 250. The through holes 288 and 251 are connected, and the cylindrical rod 228 extends through the through holes 288 and 251.
  • the force that the cylindrical bar is hollow. It may be solid if there is no need to pass wiring etc. inside the rotating device. That is, the shape of the cylindrical bar can be determined in accordance with the use and purpose of the rotating device.
  • a pulley 'belt is used to connect the motor and the input shaft of the speed reducer.
  • a motor having a through hole in the central portion is used.
  • the motor output may be directly input to the input shaft of the reduction gear.
  • the motor and the input shaft of the speed reducer are directly connected.
  • a pulley 'belt is used to connect the motor output shaft to the speed reducer. May be connected to the input shaft.
  • the rotation of the input shaft is output using the rotation of the external gear, but may be output using the rotation of the internal gear.
  • the external gear may be fixed to the fixed frame, and the internal gear may be fixed to the rotating disk.
  • the force shown when the difference in the number of teeth between the external gear and the internal gear is 1 or 2
  • the difference in the number of teeth between the external gear and the internal gear may be either 1 or 2, or 3 or more. But you can. Decide it according to the desired reduction ratio.

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Abstract

 回転盤の裏面に円柱棒や配線等が通過できる空間を確保するのと同時に、回転盤の中心軸と減速装置の出力軸を同軸に配置することによって、コンバクトな回転装置を実現する。  偏心回転部が形成されている入力軸と、その偏心回転部に係合して公転するとともに中央部分に貫通孔が形成されている外歯歯車と、外歯歯車の公転を許容しながら外歯歯車と噛み合った状態で外歯歯車を囲む内歯歯車を備えた減速装置を利用する。内歯歯車の歯数と、外歯歯車の歯数は異なっている。その減速装置の外歯歯車又は内歯歯車のいずれか一方に回転盤を固定する。回転盤には、外歯歯車を貫通して入力軸よりも長く伸びているとともに回転盤と一体に自転する円柱棒が形成されている。

Description

明 細 書
回転装置
技術分野
[0001] 本出願は、 2006年 4月 25日に出願された日本国特許出願第 2006— 120096号 に基づく優先権を主張する。その出願の全ての内容はこの明細書中に参照により援 用されている。
本発明は、回転盤の回転角を精密に制御できる回転装置に関する。
背景技術
[0002] 例えば、加工対象物を回転させることによって加工しやすくする装置が必要とされ ており、そのために回転装置が開発されている。この種の回転装置は、加工対象物 を固定する回転盤を備えており、モータの回転を減速装置で減速して回転盤を回転 させる。回転装置の一例が、特開平 11— 347868号公報 (特許文献 1)に開示されて いる。特許文献 1の回転装置は、モータの出力軸に減速装置が取り付けられており、 減速装置の出力軸にピ-オンが固定されており、そのピ-オンが回転盤の内周に形 成されて!/、る内歯に嚙み合って 、る。
[0003] 大きな減速比が実現でき、バックラッシュが小さくて位置決めの再現性が高い減速 装置が必要とされており、その要求に応えることができる減速装置が特公平 5— 137 94号公報 (特許文献 2)に開示されている。特許文献 2の減速装置は、クランク軸と外 歯歯車と内歯歯車を備えている。クランク軸は、その一部に、クランク軸が自転すると 偏心回転する偏心カムを備えている。外歯歯車は、その偏心カムに係合する孔を備 えており、偏心カムが偏心回転すると外歯歯車は公転する。内歯歯車は、外歯歯車 の歯数と異なる歯数を有しており、外歯歯車の公転を許容しながら外歯歯車に嚙み 合った状態で外歯歯車を囲んで 、る。
この減速装置では、外歯歯車の自転を拘束すると、内歯歯車が自転する。逆に、内 歯歯車の自転を拘束すると、外歯歯車が公転しつつ自転する。この形式の減速装置 は、内接式遊星ギア形式の減速装置と呼ばれることがある。
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0004] この種の回転装置では、回転盤の回転角を正確に検出する必要がある。その必要 に応えるために、回転盤力 伸びて回転盤と一体に自転する軸(円柱棒)を必要とす ることが多い。回転盤に回転盤と一体に自転する軸(円柱棒)が用意されていると、そ の円柱棒に回転角検出手段を取り付けることができ、回転盤の回転角を検出すること が可能となる。あるいは、回転盤に取り付ける物体に対して、回転盤の側からホース やケーブル類を接続することが必要とされることもある。この場合には、回転盤の中心 に孔を設けてホースやケーブル類を通過させる。この種の回転装置では、回転盤の 裏面に、円柱棒あるいはホースやケーブル類が通過できる空間を必要とする。
回転盤の裏面に円柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を必要とするため に、従来の回転装置では、回転盤と減速装置を同軸に配置することができない。減 速装置の出力軸は、回転盤の中心軸力 距離を隔てた位置でその中心軸と平行に 伸びている。
[0005] 減速装置の出力軸が回転盤の中心軸力 距離を隔てた位置でその中心軸と平行 に伸びているレイアウトでは、回転装置をコンパクトに構成できない。回転盤の中心 軸と減速装置の出力軸を同軸に配置することができれば、回転盤の裏面の空間を利 用して回転装置をコンパクトに構成することができる。しかしながら、減速装置の出力 軸を回転盤の中心軸力 オフセットしているレイアウトでは、回転盤の裏面の空間を 有効に利用することができない。
本発明は、回転盤の裏面に円柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を確 保するのと同時に、回転盤の中心軸と減速装置の出力軸を同軸に配置することによ つて、回転盤の裏面の空間を有効に利用して回転装置をコンパクトに構成することを 課題とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明の回転装置は、内接式遊星ギア形式の減速装置であれば、回転盤の中心 軸と減速装置の出力軸を同軸に配置しても、回転盤の裏面に円柱棒やホースゃケ 一ブル類が通過できる空間を確保できるという知見に立脚して想到された。すなわち 、内接式遊星ギア形式の減速装置を用いれば、その減速装置の中心軸に沿って円 柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を確保することができることから、回転 盤の中心軸と減速装置の出力軸を同軸に配置しても、回転盤の裏面に円柱棒ゃホ ースゃケーブル類が通過できる空間を確保できるという知見を活用する。
[0007] 本発明の回転装置は、減速装置と回転盤と円柱棒を有している。
減速装置は、その自転にともなって偏心回転する偏心回転部が形成されている入 力軸と、その偏心回転部に係合して公転するとともに中央部分に貫通孔が形成され て!、る外歯歯車と、その外歯歯車の公転を許容しながら外歯歯車を囲んで外歯歯車 と嚙み合うとともに外歯歯車の歯数と異なる歯数を有して ヽる内歯歯車を備えて ヽる 回転盤は、外歯歯車又は内歯歯車のいずれか一方に固定されている。 円柱棒は、回転盤力 外歯歯車を貫通して入力軸よりも長く伸びているとともに回 転盤と一体に自転する。円柱棒は、回転盤に直接固定してもカゝまわないし、回転盤 に固定されている外歯歯車又は内歯歯車の一方に固定してもよい。
回転装置は、モータからトルクが加えられて減速装置の入力軸が自転すると、減速 装置で減速し、外歯歯車又は内歯歯車に固定されて 、る回転盤を自転させる。
[0008] 本発明の回転装置では、内接式遊星ギアを備えた減速装置を使用する。内接式遊 星ギアを利用した減速装置は、コンパクトで大きな減速比が得られ易い。また、外歯 歯車の中央部分に貫通孔を形成することができ、その貫通孔を使って円柱棒やホー スゃケーブル類を通過させることができる。
本発明の回転装置では、減速装置と回転盤の間にトルク伝達用の歯車を必要とし ない。そのため、装置の構造を簡単にし、コンパクトにすることができる。また、減速装 置の出力軸と回転盤が一体に自転するため、減速装置と回転盤の間にバックラッシ ュが発生しない。回転盤の回転角を正確に制御することが可能となる。
[0009] 本発明の回転装置では、円柱棒の中心に貫通孔が形成されていることが好ましい この回転装置によると、貫通孔の内部に配管や配線を通すことができる。被加工物 に取り付ける配線等が貫通孔の内部を通過することができるため、装置の周囲に配 線等が散乱することを防止できる。 [0010] 本発明の回転装置では、回転盤の表面力 減速装置の回転盤とは反対側の端部 までの距離が、モータの距離よりも長いことが好ましぐさらに、回転盤の表面を含ん で回転盤の中心軸に直交する面と、減速装置の回転盤とは反対側の端部を含んで 回転盤の中心軸に直交する面との間に、モータを配置することが好ま U、。
[0011] 上記の回転装置によると、回転装置の回転軸に沿った距離は、その回転軸に沿つ た回転盤の距離と、その回転軸に沿った減速装置の距離で決まる。さらに、モータを 上記の位置に配置することにより、回転装置の回転軸に沿った距離を必要最小限に 留めることができる。それにより、コンパクトな回転装置を実現することができる。
[0012] 本発明の回転装置では、減速装置の入力軸が、円柱棒の外周側に同軸に配置さ れていることが好ましい。
この装置〖こよると、モータの種類とモータの設置方法の自由度が拡張される。例え ば、モータの出力軸と減速装置の入力軸をプーリ'ベルトで連結することができる。こ れにより、回転装置の回転軸に沿った距離を必要最小限に留めることができる。また 、中空モータを減速装置に固定し、モータのロータと減速装置の入力軸を直接連結 することもできる。中空モータを使用すると、回転装置の半径を回転盤の半径に近づ けることができる。すなわち、回転装置の半径方向の距離を必要最小限に留めること ができる。
[0013] 減速装置の入力軸が、円柱棒の中心軸力 距離を隔てた位置に平行に伸びてい てもよい。この場合、円柱棒に各種の計測装置を自在に取り付けることができる。
[0014] 円柱棒に回転盤の回転角を検出する回転角検出手段が取り付けられており、その 回転角検出手段からの検出信号によりモータの動作を制御する制御装置が付加さ れていることが好ましい。
この回転装置によると、回転盤の回転角を検出して制御することができる。回転角 検出手段を回転盤に設置すると、回転角検出手段が回転盤に取り付けられる被加工 物と誤って接触することがある。回転角検出手段を円柱棒にとりつければ、そのような 不具合は生じない。
発明の効果
[0015] 本発明の回転装置によると、内接式遊星ギアを備えた減速装置を使用することによ り、回転盤の背面に、減速装置を回転盤と同軸に配置することができ、し力も回転盤 と一体に自転する円柱棒を伸ばすことができる。回転装置をコンパクトに形成すること ができる。
本発明の回転装置によると、減速装置の出力軸と回転盤が固定されており、一体 に自転する。そのため、減速装置の出力軸と回転盤との間にバックラッシが生じない 。回転盤の回転角を精度よく制御することができる。
請求項 2の回転装置によると、回転盤に取り付ける治具等や被加工物に接続する ケーブルや配線等を、回転盤を通過させることができる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]実施例 1の回転装置の断面図を示す。
[図 2]図 1の II II線に沿った断面図を示す。
[図 3]図 2の点線領域の拡大図を示す。
[図 4]実施例 2の回転装置の断面図を示す。
[図 5]図 4の V— V線に沿った断面図を示す。
[図 6]実施例 3の回転装置の断面図を示す。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に記す。
(第 1特徴) 回転盤は、減速装置の外歯歯車を支持しているキャリアと一体に自転 する。
(第 2特徴) 減速装置には、中心を貫通する貫通孔が形成されている。
(第 3特徴) 回転盤の背面から、減速装置を貫通する貫通孔を通過する円柱棒が伸 びている。円柱棒には、回転盤の回転角を検出するエンコーダが取り付けられている
(第 4特徴) 円柱棒は中空であって、その内部を配線やケーブルが通過している。 (第 5特徴) 減速装置の外歯歯車と内歯歯車のいずれか一方が、入力軸の自転に ともなって自転する。回転盤は、外歯歯車と内歯歯車のいずれか一方の自転する歯 車に固定されている。
実施例 [0018] 実施例では、図面の明瞭化のため、断面を表すハッチングを一部省略することがあ る。
(第 1実施例)
図 1は、本実施例の回転装置 10の要部断面図を示して 、る。
回転装置 10は、回転盤 12と、減速装置 14と、円柱棒 28と、モータ 50を有している モータ 50は、図示しないボルトによってフレーム 20に固定されており、プーリ 48と ベルト 46とプーリ 38〖こよって、中継軸 36に連結されている。中継軸 36は、一対のァ ンギユラ玉軸受 32a, 32bによって、ハウジング 34に対して自転可能で軸方向に変位 不能に支持されている。ハウジング 34は、ボルト 30によって、支持部材 22に固定さ れており、支持部材 22はフレーム 20に固定されている。支持部材 22は、減速装置 1 4を固定している。中継軸 36の端部に歯車部 40が形成されており、歯車部 40は平 歯車 82と嚙み合っている。平歯車 82は、平歯車 82の一部分に形成されている歯車 部 80によって、平歯車 78と嚙み合っている。平歯車 78は、減速装置 14の入力軸 (ク ランク軸) 60に固定されている。平歯車 82は、一対の軸受 76a, 76bによって、減速 装置 14の不動部に対して、自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。平歯 車 82は、後記する円柱棒 28に接していない。
[0019] 減速装置 14は、ボルト 24, 42によって、支持部材 22に固定されている。支持部材 22は、ボルト 18, 44によって、フレーム 20に固定されている。減速装置 14の詳細に ついては後述する。
回転盤 12は、ボルト 70によって、減速装置 14のキャリア (減速装置 14の出力部を 形成している) 72aに固定されている。回転盤 12の中央部分には、貫通孔 66が形成 されている。減速装置 14の入力軸 60は、回転盤 12の中心軸 92から所定距離だけ 離れた位置を、回転盤 12の中心軸 92と平行に伸びている。図 2を参照して後述する 力 本実施例の減速装置 14は、 3つの入力軸を有している。
[0020] 円柱棒 28は、ボルト 68によって、キャリア 72aに固定されている。円柱棒 28の中央 部分には貫通孔 63が形成されており、回転盤 12の貫通孔 66とつながっている。円 柱棒 28は減速装置 14を貫通して、回転盤 12の回転角を検出するエンコーダ 26が 設置されている部分まで伸びている。エンコーダ 26は、モータ 50を制御する図示し な ヽ制御装置に電気的に接続されて ヽる。
[0021] 減速装置 14について説明する。
図 1に示すように、減速装置 14は、偏心カム 58a, 58bが形成されているクランク軸 60と、偏心カム 58a, 58bと係合して公転する外歯歯車 62a, 62bと、外歯歯車 62a, 62bの公転を許容しながら外歯歯車 62a, 62bと嚙み合った状態で外歯歯車 62a, 6 2bを囲んでいる内歯歯車 54を備えている。内歯歯車 54の歯数と、外歯歯車 62a, 6 2bの歯数は異なっている。クランク軸 60は、一対の円錐ころ軸受 52a, 52bによって 、キャリア 72a, 72bに対して自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。クラ ンク軸 60が自転すると、偏心カム 58a, 58bは偏心回転する。
キャリア 72aとキャリア 72bはボルト 74によって固定されている。キャリア 72a, 72bは 、一対のアンギユラ玉軸受 16a, 16bによって、内歯歯車 54に対して自転可能で軸 方向に変位不能に支持されている。また、キャリア 72aの柱状部 64は、外歯歯車 62a , 62bに形成されている貫通孔を通過している。キャリア 72aは、外歯歯車 62a, 62b に対して自転不能であり、外歯歯車 62a, 62bが自転すると、キャリア 72aも自転する
[0022] 図 2は、減速装置 14の図 1の II— II線に沿った断面を示している。図 2に示すように 、外歯歯車 62aには、周方向に 9個の穴 84a〜84iが形成されている。キャリア 72aに 形成されている 6本の柱状咅 64b、 64c, 64e, 64f, 64h, 64i (図面の簡素ィ匕のため 柱状部 64bにのみ参照番号を付し、他の柱状部の参照番号は省略する)は、それぞ れ外歯歯車 62aの対応する穴 84b、 84c, 84e, 84f, 84h, 84i【こ挿人されて!ヽる。 図 3は、図 2の穴 84a付近の部分拡大図を示している。図示 58aは、クランク軸 60a に形成されている偏心カムを示している。偏心カム 58aの外形は円形であり、その中 心 58xはクランク軸 60aの自転の中心軸 60xから偏心している。偏心カム 58aは、二 一ドル軸受 56を介して外歯歯車 62aの穴 84aに係合して!/、る。クランク軸 60aが中心 軸 60xの周りに自転すると、偏心カム 58aの中心 58xは、矢印 96に示すようにクラン ク軸 60aの中心軸 60xの周りに偏心回転する。偏心カム 58aの中心 58xが矢印 96の ように偏心回転すると、外歯歯車 62aは、矢印 86 (図 2参照)に示すように公転する。 矢印 86, 96の公転半径は、実際よりも著しく拡大されて表示されており、実際の半径 は、偏心カム 58aの中心 58xとクランク軸 60aの中心 60x間のオフセット距離に等しい 図示 58d, 58g (図 2を参照)は偏心カムであり、その作用効果は偏心カム 58aと同 様のため、説明を省略する。なお、クランク軸 60aと偏心カム 58aは同一の部材であ る力 分力り易さのために別の斜線を付している。クランク軸 60dと偏心カム 58d、クラ ンク軸 60gと偏心カム 58gについても同様である。
[0023] 外歯歯車 62aは 39個の歯を有しており、内歯歯車 54は 40個の歯を有している。す なわち、外歯歯車 62aの歯数は内歯歯車 54の歯数よりも 1つ少ない。外歯歯車 62a は、外歯歯車 62aの周方向の一部の外歯と、内歯歯車 54の周方向の一部の内歯ピ ン 94が嚙み合った状態で、矢印 86に示すように内歯歯車 54の中心軸 92の周りに公 転することができる。内歯ピン 94は内歯歯車 54に固定されておらず、内歯歯車 54に 形成された溝 54a (図 3参照)内に配置されている。内歯ピン 94は、その中心 94xの 周りに自転することが可能である。このことは 40本の内歯ピン 94の全てに共通である 外歯歯車 62aの穴 84bと柱状部 64bの間には、外歯歯車 62aの公転 86を許容する 空間が確保されている。本実施例では、内歯歯車 54はフレーム 20によって、 自転が 拘束されている(図 1参照)ので、クランク軸 60aが自転すると、外歯歯車 62aは中心 軸 92の周りを公転しつつ自転する。このとき、キャリア 72a, 72bも外歯歯車 62aの自 転に追従して自転する。外歯歯車 62aの歯数と内歯歯車 54の歯数の差は 1であり、 内歯歯車 54の歯数が 40個のため、外歯歯車 62aが 40回公転すると、外歯歯車 62a 力 S i回自転する。すなわち、クランク軸 60aが 40回自転すると、外歯歯車 62aが 1回 自転する。
外歯歯車 62aの中央部分に孔 88が形成されており、孔 88の内部を円柱棒 28が通 過している。円柱棒 28の内部には貫通孔 63が形成されており、貫通孔 63の内部を ケーブルや配線等が通過することができる。
[0024] 上記の説明は、外歯歯車 62bに対しても共通である。ただし、偏心方向が反対であ る。図 2及び図 3の状態において、外歯歯車 62aのための偏心カム 58aの中心 58xは 、クランク軸 60aの自転の中心軸 60xから図面の上方向に偏心している。外歯歯車 6 2aのための偏心カム 58aの中心 58xと、外歯歯車 62bのための偏心カム 58bの中心 は、いつもクランク軸 60aの自転の中心軸 60xを挟んだ対称の位置にある。すなわち 、図 2において、外歯歯車 62aが左方向に偏心すれば外歯歯車 62bは右方向に偏 心し、外歯歯車 62aが上方向に偏心すれば外歯歯車 62bは下方向に偏心し、外歯 歯車 62aが右方向に偏心すれば外歯歯車 62bは左方向に偏心し、外歯歯車 62aが 下方向に偏心すれば外歯歯車 62bは上方向に偏心する。すなわち、外歯歯車 62a と外歯歯車 62bとクランク軸 60aの全体を観察すると、外歯歯車 62aと外歯歯車 62b は、クランク軸 60aの自転の中心軸 60xに対して左右対称となっており、回転バランス が確保される関係が実現されている。
[0025] 本実施例の回転装置 10の動作を説明する。この回転装置 10では、モータ 50のト ルク力 プーリ 38, 48の間を連結しているベルト 46によって中継軸 36に伝達される。 中継軸 36の自転は、中継軸 36の歯車部 40と嚙み合っている平歯車 82に伝達され る。次いで、平歯車 82の一部分に形成されている歯車部 80と嚙み合っている平歯 車 78を介して、クランク軸 60に伝達される。このとき、モータ 50のトルクは、平歯車 82 , 78を介して、全てのクランク軸 60a, 60d, 60gに伝達される。クランク軸 60aは、中 心軸 60x (図 3参照)の周りに自転して、偏心カム 58a, 58bを中心軸 60xの周りに公 転させる。このことは、クランク軸 60d, 60gについても同様である。偏心カム 58a, 58 bが公転すると、外歯歯車 62a, 62bが、内歯ピン 94を介して内歯歯車 54に嚙み合 つた状態で矢印 86に示しているように公転する。内歯歯車 54は、ボルト 24, 42によ つて支持部材 22に固定されている。すなわち、内歯歯車 54は自転が拘束されており 、外歯歯車 62a, 62bは自転が許容されている。外歯歯車 62a, 62bが、内歯歯車 5 4に嚙み合った状態で公転すると、外歯歯車 62a, 62bが自転する。外歯歯車 62a, 62bが自転すると、キャリア 72a, 72bが外歯歯車 62a, 62bに追従して自転し、ボル ト 70によってキャリア 72a, 72bに固定されている回転盤 12が中心軸 92の周りを自転 する。
[0026] エンコーダ 26によって、円柱棒 28の自転方向や回転角を検出することができる。
すなわち、回転盤 12の自転方向と回転角を検出することができる。エンコーダ 26は、 図示しない制御装置に電気的に接続されており、エンコーダ 26の検出信号は制御 装置に入力される。その制御装置は予め設定されているプログラムに従って、モータ 50の自転方向や自転速度を制御することができる。
[0027] (第 2実施例)
本発明の回転装置に使用される減速装置は、円柱棒を貫通させることができれば よぐ図 4に示すような減速装置 114を使用することもできる。図 4は、本実施例の減 速装置 114と回転盤 112の要部断面図を示している。回転装置全体の構成は、第 1 実施例と同様のため省略する。ここでは、減速装置 114の第 1実施例と相違する部 分のみを説明する。第 1実施例と同様な部材には、同じ参照番号又は下二桁に同じ 参照番号を付すことによって、重複説明を省略する。
図示しないモータは、ベルト 46とプーリ 138によって、減速装置 114の入力軸(クラ ンク軸) 160に連結されている。入力軸 160は、一対の軸受 152a, 152bによって、キ ャリア 172a, 172bに対して自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。入力 軸 160の軸方向の中央部分には、偏心部 158a, 158bが形成されている。偏心部 1 58a, 158bを囲む状態で、外歯歯車 162a, 162bが形成されている。外歯歯車 162 a, 162bに嚙み合った状態で外歯歯車 162a, 162bを囲む内歯歯車 154が形成さ れている。キャリア 172aとキャリア 172bは、柱状部材 164を介してボルト 174によつ て固定されている。また、内ピン 98は、外歯歯車 162a, 162bに形成されている貫通 孔を通過している。キャリア 172aとキャリア 172bの一部分は、内ピン 98によって固定 されている。
減速装置 114の入力軸 160の中心軸 160xは、回転盤 112の中心軸と一致して ヽ る。
[0028] 図 5は、減速装置 114の図 4の V—V線に沿った断面を示している。図 5に示すよう に、外歯歯車 162aの中央部分には穴 188が形成されている。穴 188の内部には、 ニードル軸受 156を介して入力軸 160の偏心部 158aが係合している。なお、入力軸 160と偏心部 158aは一体の部材である力 分力り易さのために別の斜線を付してい る。
偏心部 158aの中心 158xは入力軸 160の中心軸 160xから偏心している。入力軸 160の中央部分には貫通孔が形成されており、その貫通孔の内周側を円柱棒 128 が通過している。さらに、円柱棒 128の中央部分にも貫通孔 163が形成されている。 外歯歯車 162aには、周方向に 12個の穴 184a〜1841が形成されている。キャリア 172a, 172bを連結している 3本の柱状咅附 164a, 164e, 164i (図面の簡素ィ匕のた め柱状部材 164aにのみ参照番号を付し、他の柱状部材は参照番号を省略する)は 、それぞれ外歯歯車 162aの対応する穴 184a, 184e, 184iに挿入されている。また 、穴 184bの内部には、ローラ 99bを介して内ピン 98bが挿入されている。穴 184bと 同様に、穴 184c, 184d, 184f〜184h, 184j〜1841の内咅にもローラと内ピン(図 面の簡素化のため、ローラと内ピンの参照番号を省略する。)が挿入されている。
[0029] 減速装置 114では、入力軸 160が自転すると、偏心部分 158aの中心 158xは、ク ランク軸の中心軸 160xの周りを偏心回転する。偏心部分 158aの中心 158xが偏心 回転すると、外歯歯車 162aは中心軸 160xの周りを公転する。
本実施例では、内歯歯車 154がフレーム 20に固定されているので、外歯歯車 162 aが自転しつつ公転する。すなわち、外歯歯車 162a, 162bの自転に追従してキヤリ ァ 172a, 172b力 S自転し、ボノレ卜 70によってキャリア 172a, 172bに固定されて!/、る 回転盤 112が中心軸 160xの周りを自転する。
[0030] (第 3実施例)
第 2実施例で示したような、減速装置の入力軸が外歯歯車を貫通するタイプの減速 装置では、プーリ'ベルトを使用しないで、モータのトルクを入力軸に伝達することも できる。図 6は、本実施例のプーリ'ベルトを使用しない回転装置の減速装置 214と 回転盤 212とモータ 250の要部断面図を示している。回転装置全体の構成は、第 1 実施例と同様のため省略する。ここでは上述の実施例と相違する部分のみ説明する 。上述の実施例と同様な部材には、同じ参照番号又は下二桁に同じ参照番号を付 すことによって、重複説明を省略する。
モータ 250は、ボルト 224によって、減速装置 214に固定されている。
モータ 250は、ステータ 202とロータ(回転体) 204とノヽウジング 222を備えて!/、る。 ステータ 202はハウジング 222に固定されている。モータ 250は、ステータ 202とロー タ 204の少なくとも一方で磁界を発生させて、ロータ 204を自転させることができる。 ロータ 204は、入力軸 260の端部に形成されている歯車部 206と嚙み合っている。 入力軸 260には、楕円部 (偏心回転部) 258が形成されている。楕円部 258は、入力 軸 260の中心軸 CLを中心とする楕円形状であり、軸受 208を介して外歯歯車 262に 係合している。外歯歯車 262は可撓性を有しており、楕円部 258の形状に追従して 変形する。図 6に示しているように、楕円部 258の楕円形状の長軸の端部において、 外歯歯車 262が内歯歯車 254に嚙み合う。楕円部 258の楕円形状の長軸以外の端 部では、外歯歯車 262が内歯歯車 254に嚙み合っていない。入力軸 260が 1回転す ると、外歯歯車 262が、内歯歯車 254に対して外歯歯車 262と内歯歯車 254の歯数 差に応じて自転する。例えば、外歯歯車 262の歯数が 100個で、内歯歯車 254の歯 数が 102個の場合、入力軸 260が 1回転すると、外歯歯車 262は内歯歯車 254に対 して 1Z50回だけ自転する。本実施例では、外歯歯車 260が固定されているため、 入力軸 260の自転は内歯歯車 254から出力される。
また、減速装置 214の入力軸 260の中央部分には、貫通孔 288が形成されている 。モータ 250の中央部分には、貫通孔 251が形成されている。貫通孔 288, 251は つながっており、貫通孔 288, 251を、円柱棒 228が貫通して伸びている。
減速装置 214では、外歯歯車 262は自転が拘束されており、内歯歯車 254は自転 が許容されている。入力軸 260が自転すると、内歯歯車 254が自転し、ボルト 270に よって内歯歯車 254に固定されている回転盤 212が中心軸 CLの周りを自転する。 また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せ によって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定さ れるものではない。
上記実施例では、円柱棒が中空である力 円柱棒は必ずしも中空である必要はな V、。回転装置の内部に配線等を通過させる必要がな 、場合などは中実であってもよ い。すなわち、回転装置の用途と目的に合わせて円柱棒の形状を決定することがで きる。
例えば、第 2実施例ではプーリ'ベルトを用いてモータと減速装置の入力軸を連結 して 、るが、第 3実施例に示して 、るような中央部分に貫通孔を有するモータを用い て、モータの出力を減速装置の入力軸に直接入力してもよい。 第 3実施例では、モータと減速装置の入力軸を直接連結しているが、第 1実施例ま たは第 2実施例のように、プーリ'ベルトを用いて、モータの出力軸を減速装置の入力 軸に連結してもよい。
例えば、第 1実施例と第 2実施例では、入力軸の自転を外歯歯車の自転を利用し て出力しているが、内歯歯車の自転を利用して出力してもよい。その場合は、外歯歯 車を固定フレームに固定し、内歯歯車を回転盤に固定すればよい。
上記実施例では、外歯歯車と内歯歯車の歯数差が 1又は 2の場合について示した 力 外歯歯車と内歯歯車の歯数差は、 1又は 2のいずれでもよいし、 3以上でもよい。 所望する減速比に応じて決定すればょ 、。
また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るもので あり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims

請求の範囲
[1] 減速装置と回転盤と円柱棒を有し、
減速装置は、その自転にともなって偏心回転する偏心回転部が形成されている入 力軸と、その偏心回転部に係合して公転するとともに中央部分に貫通孔が形成され て!、る外歯歯車と、外歯歯車の公転を許容しながら外歯歯車を囲んで外歯歯車と嚙 み合うとともに外歯歯車の歯数と異なる歯数を有して!/ヽる内歯歯車を備えており、 回転盤は、外歯歯車又は内歯歯車のいずれか一方に固定されており、 円柱棒は、回転盤力 外歯歯車を貫通して入力軸よりも長く伸びているとともに回 転盤と一体に自転し、
入力軸の自転に伴って、回転盤が自転することを特徴とする回転装置。
[2] 前記円柱棒の中心に貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項 1の回転装 置。
[3] 回転盤の表面力も減速装置の回転盤とは反対側の端部までの距離が、モータの距 離よりも長ぐ
回転盤の表面を含んで回転盤の中心軸に直交する面と、減速装置の回転盤とは 反対側の端部を含んで回転盤の中心軸に直交する面との間に、モータが配置されて いることを特徴とする請求項 1又は 2の回転装置。
[4] 減速装置の入力軸が、円柱棒の外周側に同軸に配置されていることを特徴とする 請求項 1〜3のいずれかの回転装置。
[5] 減速装置の入力軸が、円柱棒の中心軸力 距離を隔てて平行に伸びていることを 特徴とする請求項 1〜3のいずれかの回転装置。
[6] 前記円柱棒に回転盤の回転角を検出する回転角検出手段が取り付けられており、 その回転角検出手段力 の検出信号によりモータの動作を制御する制御装置が付 加されて!、ることを特徴とする請求項 1〜5の 、ずれかの回転装置。
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