JP2000046126A - 減速機用ギヤ付継手及び減速機ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続部の軸方向長さを短縮でき、接続部に変
位性を持たせた減速機用ギヤ付継手、及び減速機用ギヤ
付継手を備えた減速機ユニットの提供。 【解決手段】 減速機ユニット１は、モーター２、減速
機用ギヤ付継手１０及び遊星歯車装置２０を有してい
る。減速機用ギヤ付継手１０の入力部材１２にはクラン
プが設けられ、クランプにはモーター２の出力軸３が固
定されている。出力部材１７には太陽ギヤ１７Ｂが設け
られ、遊星歯車装置２０の遊星歯車２１が噛合してい
る。入力部材１２と出力部材１７との間には、変位手段
が設けられている。出力軸３の回転に伴いギヤ付継手１
０が回転し、遊星歯車２１も回転する。更に遊星歯車２
１と噛合している内ギヤ２２が回転する。出力軸３の回
転数は減速され、内ギヤ２２と一体に設けられた減速機
シャフト２３から出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は減速機用ギヤ付継手及び
減速機ユニットに関し、特に動力源たるモーターの回転
を減速機たる遊星歯車装置に伝達するためのギヤ付継
手、及び該モーター、該ギヤ付継手、該遊星歯車装置か
らなる減速機ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、動力源たるモーターと遊星歯車装
置とは、図８に示されるような接続部１１０により接続
され、全体として減速機ユニット１０１が構成されてい
た。ここで遊星歯車装置１２０とは、動力源の出力軸１
０３の回転速度を減速して、サーボモーター用減速機等
高精度位置決めが必要とされる装置等（産業用ロボット
等）の回転軸に伝達するために使用されるものである。

【０００３】図８に示される減速機ユニット１０１は、
モーター１０２の出力軸１０３が略円柱形状をしてお
り、接続部１１０の一方の側と同軸的に接続されてい
る。接続部１１０の、一端側の内部には、接続部１１０
の軸方向に第１円柱状穴部１１０ａが形成されている。
この第１円柱状穴部１１０ａの形状は、出力軸１０３を
隙間無く挿入できるように、出力軸１０３の外部形状と
同一である。また、接続部１１０の、出力軸１０３と接
続されている側の一部には、接続部の外周側から第１柱
状穴部１１０ａまで半径方向に貫通する略円筒形状のビ
ス穴１１０ｃが形成されている。ビス穴１１０ｃには、
ビス１０９が螺合され、ビス１０９の底面が出力軸１０
３の外周面を押圧することにより、出力軸１０３は接続
部１１０にリジッド固定される。接続部１１０の他方の
側の内部には、第１円柱状穴部１１０ａと同軸的にかつ
第１円柱状穴部１１０ａより小径の第２円柱状穴部１１
０ｂが形成されている。

【０００４】接続部１１０の、モーター１０２と接続さ
れている側とは反対の側は、遊星歯車装置１２０の太陽
ギヤ１１７と同軸的に接続されている。太陽ギヤ１１７
は軸部１１７Ａと歯部１１７Ｂとを有し、軸部１１７Ａ
は第２円柱状穴部１１０ｂに圧入され、太陽ギヤ１１７
と接続部１１０とがリジッドに固定接続される。

【０００５】遊星歯車装置１２０は、更に遊星ギヤ１２
１、内ギヤ１２２、減速機シャフト１２３が設けられて
いる。内ギヤ１２２は、太陽ギヤ１１７に同軸的に配置
され、遊星ギヤ１２１は、太陽ギヤ１１７と内ギヤ１２
２とに噛合し、減速機シャフト１２３は内ギヤ１２２に
同軸的に固定されている。

【０００６】モーター１０２の出力軸１０３が回転する
と、接続部１１０が回転し、接続部１１０に結合固定さ
れた太陽ギヤ１１７が回転する。太陽ギヤ１１７の回転
に伴い遊星ギヤ１２１が太陽ギヤ１１７に対し転動する
と共に、内ギヤ１２２が回転する。そして、内ギヤ１２
２の回転力が直接減速機シャフト１２３に伝達される。
回転する際に、太陽ギヤ１１７、遊星ギヤ１２１、内ギ
ヤ１２２のギヤ比により、太陽ギヤ１１７の回転速度が
減速されて、内ギヤ１２２に伝達される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の接続部
１１０は、鉄製あるいはステンレス製の部材であり、上
述のようにモーター１０２の出力軸１０３と太陽ギヤ１
１７とをリジッドに接続していた。このため、たわみ性
がなく高い取付精度が要求され、接続部１１０自体につ
いても、接続部１１０の加工や全体の組立についても、
非常に高い精度が要求されていた。また、リジッドであ
るため、出力軸１０３と接続部１１０との間及び接続部
１１０と太陽ギヤ１１７との間でミスアライメントが取
れないため、ギヤ、出力軸等の部分に、異常摩耗、フレ
ッチング摩耗、破損等の悪い影響を与えていた。

【０００８】その他には、接続部１１０において、所望
のリジッドな接続を確保するためには、太陽ギヤ軸部１
１７Ａの圧入長さや、出力軸１０３の嵌挿長さが所定長
必要となるため、モーター１０２、接続部１１０及び遊
星歯車装置１２０からなる減速機ユニット１０１の長手
方向（回転軸方向）の寸法が長くならざるを得ず、装置
全体の小型化が困難であった。また、メンテナンス作業
上及び組付作業上では、接続部１１０と出力軸１０３と
の間でビス止めを行うため工数が多くなってしまい、さ
らに、これらの作業を行う際に出力軸１０３を傷つけて
しまうことがあった。

【０００９】そこで本発明は、接続部の軸方向長さを短
縮でき、接続部に変位性を持たせた減速機用ギヤ付継
手、及び減速機用ギヤ付継手を備えた減速機ユニットを
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、駆動源の出力軸に接続される入力部と、
該入力部に接続され、該入力部から入力した回転力を
出力する出力部を有する減速機用ギヤ付継手であって、
該入力部には、該駆動源の出力軸を挿嵌して固定するク
ランプが設けられ、該出力部には、遊星歯車装置の回転
力の入力部である太陽ギヤが設けられると共に、該出力
部には該入力部と変位手段を介して同一回転軸上に接続
されている減速機用ギヤ付継手を提供している。

【００１１】ここで、該入力部と該出力部とは別体にて
構成され、該変位手段は該入力部に対して変位可能に接
続されると共に、該出力部に対して変位可能に接続され
ているのが好ましい。ここで、該入力部には、該回転軸
に垂直に形成されたスリットが形成されているのが好ま
しい。

【００１２】又は、該入力部と該出力部とは一体に設け
られ、該変位手段は、該入力部と該出力部との間に該回
転軸に垂直に形成されたスリットであるのが好ましい。

【００１３】本発明は更に、出力軸を有するモーター
と、該出力軸と同軸的に設けられた遊星歯車装置と、該
出力軸と該遊星歯車装置とを接続する接続部とを有する
減速機ユニットにおいて、該接続部は該出力軸に接続さ
れる入力部と、該入力部に接続され、該入力部から入力
した回転力を出力する出力部を有する減速機用ギヤ付継
手により構成され、該入力部には、該出力軸を挿嵌して
固定するクランプが設けられ、該出力部には、該遊星歯
車装置の回転力の入力部である太陽ギヤを一体に又は固
定して設けられると共に、該出力部は該入力部と変位手
段を介して同一回転軸上に接続されている減速機ユニッ
トを提供している。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
減速機ユニット１について図１乃至図５に基づき説明す
る。図１に示される減速機ユニット１では、モーター２
と遊星歯車装置２０とをギヤ付継手１０によって接続し
ている。

【００１５】図１及び図３に示されるように、ギヤ付継
手１は、入力部材１２と出力部材１７を有している。入
力部材１２は、一端がモーター２の出力軸３と接続され
ており、他端が出力部材１７に接続されている。

【００１６】図４に示されるように、入力部材１２は中
空円筒形状をなし、中空部は、モーター２の出力軸３の
外形と同じ内径のシャフト挿嵌穴部１２ａをなす。

【００１７】図４に示されるように、入力部材１２に
は、入力部材１２の下部の一部を残して入力部材１２の
直径方向に刻切され、入力部材１２を図４の左右方向に
分ける形状で、軸全長にわたって延びる割溝である縦ス
リット１２ｂが形成されている。更に、入力部材１２の
上部には、上部にクランプ部が設けられている。クラン
プ部は、縦スリット１２ｂによって左右に分けられた入
力部材１２の一方側に形成されたボルト座１２ｃと、ボ
ルト座１２ｃに連通するボルト通し穴１２ｄと、縦スリ
ット１２ｂによって左右に分けられた入力部材１２の他
方側において、該ボルト通し穴１２ｄと同軸に形成され
た雌ネジ１２ｅと、図示せぬボルトとによって構成され
る。

【００１８】入力部材１２のシャフト挿嵌穴部１２ａに
出力軸３を挿入し、図示せぬボルトをボルト通し穴１２
ｄに挿入して雌ネジ１２ｅに螺合させてゆくに従い、縦
スリット１２ｂの幅は狭められ、出力軸３が入力部材１
２に固定される。この状態においては、図示せぬボルト
のボス部がボルト座１２ｃに着座している。

【００１９】図３及び図５に示されるように、入力部材
１２の前部には、出力部材１７の方向に突出するように
２つのヨーク部１２Ａ、１２Ａが直径方向の互いに反対
側に設けられている。これらのヨーク部１２Ａ、１２Ａ
には、断面円形のヨーク部貫通口１２ｆ、１２ｆが形成
されている。ヨーク部貫通口１２ｆ、１２ｆにはそれぞ
れ、筒状のスリーブ１３、１３が圧入されている。スリ
ーブ１３、１３にはそれぞれ、断面円形の貫通口である
ピン貫通口１３ａ、１３ａが形成されており、ピン貫通
口１３ａ、１３ａには、ピン１４、１４がその軸心を中
心に回転可能に貫通している。ヨーク部１２Ａ、１２Ａ
の半径方向内側には、円筒形状のこま１５が設けられて
いる。こま１５は、直径方向に延びる第１こま穴部１５
ａ、１５ａが形成され、ピン１４、１４が第１こま穴部
１５ａ、１５ａに圧入されることにより、入力部材１２
はこま１５に対して変位可能に支持される。こま１５に
は、上記第１こま穴部１５ａ、１５ａとは直角方向に、
直径方向に延びる第２こま穴部１５ｂ、１５ｂが形成さ
れている。

【００２０】こま１５には、出力部材１７が接続され
る。出力部材１７は、円板部１７Ａと太陽ギヤ部１７Ｂ
とにより構成される。円板部１７Ａには、入力部材１２
の方向に突出するように２つのヨーク部１７Ｃ、１７Ｃ
が、直径方向の互いに反対側に設けられている。これら
のヨーク部１７Ｃ、１７Ｃには、断面円形のヨーク部貫
通口１７ａ、１７ａが形成されている。ヨーク部貫通口
１７ａ、１７ａにはそれぞれ、筒状のスリーブ１８、１
８が圧入されている。スリーブ１８、１８にはそれぞ
れ、断面円形の貫通口であるピン貫通口１８ａ、１８ａ
が形成されており、ピン貫通口１８ａ、１８ａにはピン
１９、１９が回動可能に貫通している。ピン１９、１９
は上記第２こま穴部１５ｂ、１５ｂに圧入されることに
より、出力部材１７はこま１５に対して変位可能に支持
される。

【００２１】歯車部１７Ｂは、円板部１７Ａの前端より
円板部１７Ａと同軸にかつ円板部１７Ａと一体に設けら
れている。ここで、歯車部１７Ｂは、遊星歯車装置２０
の太陽ギヤとして機能する。

【００２２】遊星歯車装置２０の構成は、図８に示した
遊星歯車装置１２０と同様であり、遊星ギヤ２１、内ギ
ヤ２２、減速機シャフト２３は、図８の遊星ギヤ１２
１、内ギヤ１２２、減速機シャフト１２３と同様である
ので、説明は省略する。

【００２３】以上の構成において、出力部材１７と入力
部材１２の間の接続構造を、ユニバーサル型（カルダン
型）としたので、ギヤ付継手自体が変位可能となる。そ
のため、ギヤ付継手にたわみ性を持たせることが可能と
なり、偏心、偏角、エンドプレイ等のミスアライメント
による悪影響を極力減ずることができる。また、本来遊
星歯車装置の要件である太陽ギヤを継手側に一体に設け
たため、長手寸法を短縮することができる。

【００２４】次に、本発明の第２の実施の形態による減
速機用ギヤ付継手について図６乃至図７に基づき説明す
る。第２の実施の形態によるギヤ付継手は、入力部材１
２’に縦スリットが形成されていることは第１の実施の
形態と同様であるが、入力部材１２’に更に第２スリッ
ト１２’ｇが形成されたスリ割り構造であることが、第
１の実施の形態によるギヤ付継手と異なる。なお、第１
の実施の形態と共通する部材については、符号は共通と
する。

【００２５】図６に示されるように、第２スリット１
２’ｇは、入力部材１２’の一部である１２’Ｂを除い
て、入力部材１２’を輪切りにするように形成されてい
る。図７において、ハッチングの付されていない部分が
第２スリット１２’ｇを示し、その角度は例えば２７０
度である。その他の部分の構成は、第１の実施の形態と
同一である。

【００２６】ギヤ付継手が回転する際には、上記したユ
ニバーサル型継手が有する変位機能に加えて、スリット
１２’ｇの幅Ｓ（図６）が広がったり、狭くなったりす
ることができるので、ギヤ付継手１の、たわみ性を一層
向上させることができる。

【００２７】本発明による減速機用ギヤ付継手は上述し
た実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した
範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施
の形態では太陽ギヤと出力部材とを一体構造としたが、
太陽ギヤを出力部材の端面に圧入する構造としてもよ
い。

【００２８】また、本実施の形態では、出力部材と入力
部材の間の構造を、ユニバーサル型（カルダン型）とし
たが、入力部材と出力部材とを板バネを介して接続する
ことにより、ギヤ付継手にたわみ性を持たせる構造とし
てもよい。具体的には、特開平７−１２７６５５号公報
の図２に記載されているような構造として、同公報図２
中の第１継手本体２０に代えて本実施例中の出力部材を
用い、第２継手本体３０に代えて本実施例中の入力部材
を用いるものでもよい。

【００２９】また、板バネ等に代えて、出力部材と入力
部材との間をゴム加硫接着する構造として、ギヤ付継手
にたわみ性を持たせるようにしてもよい。

【００３０】更に、減速機ユニットの長手寸法を特に短
くするために、出力部材と入力部材との間に、上述した
ようなユニバーサル型の構造、板バネを使用した構造、
ゴム加硫接着した構造等一切用いず、入力部材と出力部
材とを一体化し、上述した第２スリットを形成してたわ
み性を持たせるようにしてもよい。いずれの場合にも、
入力部側には上述したクランプ構造が設けられ、出力部
側には太陽歯車相当のギヤ部が設けられる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の減速機用ギヤ付継手によ
れば、出力部と入力部の間に設けられた変位手段の特性
により、減速機用ギヤ付継手にたわみ性をもたせること
ができ、偏心、偏角、エンドプレイ等のミスアライメン
トによる悪影響を減ずることができる。また、出力部に
は、遊星歯車装置の太陽ギヤ相当のギヤが設けられてい
るので、減速機用ギヤ付継手の長手寸法を短縮すること
ができる。更に、クランプを用いることによって、減速
機用ギヤ付継手とモーターの出力軸とを結合するように
したため、出力軸の、入力部への挿入、固定を容易にす
ることができる。

【００３２】請求項２記載の減速機用ギヤ付継手によれ
ば、入力部と出力部が別体にて構成されており、変位手
段は入力部に対して変位可能に接続されると共に、出力
部に対して変位可能に接続されているため、減速機用ギ
ヤ付継手に、より大きなたわみ性を持たせることができ
る。

【００３３】請求項３記載の減速機用ギヤ付継手によれ
ば、入力部には、回転軸に垂直に形成されたスリットが
形成されているため、ギヤ付継手のたわみ性をより一層
向上させることができる。

【００３４】請求項４記載の減速機用ギヤ付継手によれ
ば、入力部と出力部とは一体に設けられ、変位手段は、
入力部と出力部との間に回転軸に垂直に形成されたスリ
ットとしたため、減速機用ギヤ付継手にたわみ性を持た
せることができると共に、長手寸法を短縮できるメリッ
トがある。また、組立時の工程数を極めて少なくするこ
とができる。

【００３５】請求項５記載の減速機用ギヤ付継手によれ
ば、モーター、たわみ性を持たせた減速機用ギヤ付継
手、遊星歯車装置を接続して減速機ユニットを構成した
ため、モーターと遊星歯車装置との間の結合を簡素化で
き、減速機ユニットの組立にかかる工数及びメンテナン
スにかかる工数を低減できる。さらにこれらの作業時に
シャフトを傷つけることがない。また、太陽ギヤと出力
部は、一体構造又は圧入構造で固定されているため長手
寸法が短縮された減速機ユニットとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による減速機ユニッ
トを示す断面図。

【図２】本発明の第１の実施の形態による減速機用ギヤ
付継手を示す正面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態による減速機用ギヤ
付継手を示す側面図。

【図４】本発明の第１の実施の形態による減速機用ギヤ
付継手を示す背面図。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図。

【図６】本発明の第２の実施の形態による減速機用ギヤ
付継手を示す側面図。

【図７】本発明の第２の実施の形態による減速機用ギヤ
付継手を示す背面図。

【図８】従来の減速機ユニットを示す断面図。

【符号の説明】

１ 減速機ユニット ２ モーター ３ 出力軸 １０ 減速機用ギヤ付継手 １２ 入力部 １２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ クランプ １２’ｇ スリット １４、１５、１９ 変位手段 １７Ｂ 太陽ギヤ １７ 出力部 ２０ 遊星歯車装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 伸一 栃木県下都賀郡野木町野木1111番地 日本 ピストンリング株式会社栃木工場内 (72)発明者 椙崎 悦弘 栃木県下都賀郡野木町野木1111番地 日本 ピストンリング株式会社栃木工場内 Ｆターム(参考） 3J027 FA18 FA36 FA38 FB32 GB03 GC13 GC22 GD04 GD07 GE22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動源の出力軸に接続される入力部と、 該入力部に接続され、該入力部から入力した回転力を出
   力する出力部を有する減速機用ギヤ付継手であって、 該入力部には、該駆動源の出力軸を挿嵌して固定するク
   ランプが設けられ、 該出力部には、遊星歯車装置の回転力の入力部である太
   陽ギヤが設けられると共に、該出力部には該入力部と変
   位手段を介して同一回転軸上に接続されていることを特
   徴とする減速機用ギヤ付継手。
2. 【請求項２】 該入力部と該出力部とは別体にて構成さ
   れ、該変位手段は該入力部に対して変位可能に接続され
   ると共に、該出力部に対して変位可能に接続されている
   ことを特徴とする請求項１記載の減速機用ギヤ付継手。
3. 【請求項３】 該入力部には、該回転軸に垂直に形成さ
   れたスリットが形成されていることを特徴とする請求項
   ２記載の減速機用ギヤ付継手。
4. 【請求項４】 該入力部と該出力部とは一体に設けら
   れ、該変位手段は、該入力部と該出力部との間に該回転
   軸に垂直に形成されたスリットであることを特徴とする
   請求項１記載の減速機用ギヤ付継手。
5. 【請求項５】 出力軸を有するモーターと、 該出力軸と同軸的に設けられた遊星歯車装置と、 該出力軸と該遊星歯車装置とを接続する接続部とを有す
   る減速機ユニットにおいて、 該接続部は該出力軸に接続される入力部と、該入力部に
   接続され、該入力部から入力した回転力を出力する出力
   部を有する減速機用ギヤ付継手により構成され、 該入力部には、該出力軸を挿嵌して固定するクランプが
   設けられ、該出力部には、該遊星歯車装置の回転力の入
   力部である太陽ギヤを一体に又は固定して設けられると
   共に、該出力部は該入力部と変位手段を介して同一回転
   軸上に接続されていることを特徴とする減速機ユニッ
   ト。