JP2005201308A - 偏心揺動型遊星歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でバックラッシュを低減することができる偏心揺動型遊星歯車装置を提供すること。
【解決手段】内周に多数の内歯２５が設けられた内歯歯車２２と、該内歯歯車２２の内側に配置されて前記内歯２５と噛み合う外歯２１を有する外歯歯車２０と、該外歯歯車２０に係合してこれを偏心揺動させるクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持する支持体と、を備えた偏心揺動型遊星歯車装置１０において、前記内歯歯車２２の内歯２５を多数のピンで構成するとともに、該多数のピンのうちの少なくとも１つを円筒ピン２６で構成し、該円筒ピン２６の直径を他のピン２７のそれよりも大きく設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内周に多数の内歯が設けられた内歯歯車と、該内歯歯車の内側に配置されて前記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、該外歯歯車に係合してこれを偏心揺動させるクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持する支持体と、を備えた偏心揺動型遊星歯車装置に関するものである。

従来の偏心揺動型遊星歯車装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。このものは、円弧歯形を有する内歯歯車の内歯と、内歯歯車内に設けられた外歯歯車の外歯の接触部とを実質的に加圧させるように強制的に接触させたものである。

特開平８−１８９５４８号公報

しかしながら、このような従来の偏心揺動型遊星歯車装置にあっては、内歯歯車の内歯と外歯歯車の外歯とを強制的に接触させているため、外歯歯車を内歯歯車内に組み付けることが容易ではなく、組み立てが煩雑となる他、バックラッシュを低減するために、各部品（外歯歯車、内歯歯車、支持体等）を高精度に加工すると、装置が高価になるという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、簡単な構造でバックラッシュを低減することができる偏心揺動型遊星歯車装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、内周に多数の内歯が設けられた内歯歯車と、該内歯歯車の内側に配置されて前記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、該外歯歯車に係合してこれを偏心揺動させるクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持する支持体と、を備えた偏心揺動型遊星歯車装置において、前記内歯歯車の内歯を多数のピンで構成するとともに、該多数のピンのうちの少なくとも１つを円筒ピンで構成し、該円筒ピンの直径を他のピンのそれよりも大きく設定したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、内周に多数の内歯が設けられた内歯歯車と、該内歯歯車の内側に配置されて前記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、該外歯歯車に係合してこれを偏心揺動させるクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持する支持体と、を備えた偏心揺動型遊星歯車装置において、前記内歯歯車の内歯の全てを円筒ピンで構成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、内歯歯車の内歯を構成する多数のピンのうちの少なくとも１つを弾性変形し易い円筒ピンで構成し、該円筒ピンの直径を他のピンのそれよりも大きく設定したため、円筒ピンから成る内歯とこれに噛み合う外歯とのバックラッシュを小さく抑えることができ、高精度な加工が不要となるために装置を安価とすることができる。

又、請求項２記載の発明によれば、内歯歯車の内歯の全てを円筒ピンで構成したため、全ての内歯と外歯について両者間のバックラッシュを全体的に小さく抑えることができ、更に、内歯歯車の内歯と外歯歯車の外歯の噛み合いを均一にすることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る偏心揺動型遊星歯車装置の側断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１及び図２において、１０は本発明に係る偏心揺動型遊星歯車装置（以下、単に遊星歯車装置と称する）である。１１は遊星歯車装置１０の固定部材としての支持体であり、その中央には中央孔１２が設けられている。そして、この支持体１１は、基円板１３と、該基円板１３に一体的に形成された複数（図示例では３つ：図２参照）の柱部１４と、該柱部１４の端部に当接して不図示の締結ピンや締結ボルト１５によって基円板１３に締結された端板１６とで構成されている。

又、前記支持体１１の中央孔１２の外周には複数（図示例では３つ：図２参照）のクランク軸１７が前記柱部１４と交互に等配的に設けられており、各クランク軸１７は、一対のころ軸受１８を介して支持体１１に回転自在に支持されている。そして、各クランク軸１７の軸方向中央部には、位相が互いに１８０度ずれた２つの偏心体１７ａ，１７ｂが一体的に形成されており、偏心体１７ａ，１７ｂは、それぞれニードル軸受１９を間に介して２枚の外歯歯車２０に係合されている。

ところで、支持体１１の中央孔１２にはモータ等の駆動源の駆動軸（不図示）が回転自在に挿入支持されており、この駆動軸には不図示の駆動歯車が取り付けられている。又、前記各クランク軸１７の一端には不図示の伝達歯車が取り付けられており、該伝達歯車は、駆動軸に取り付けられた前記駆動歯車に噛合している。従って、各クランク軸１７と駆動軸とは駆動歯車と伝達歯車を介して互いに連結されており、モータ等の駆動源が駆動されると、その駆動軸の回転は、駆動歯車と伝達歯車によって減速されて各クランク軸１７に伝達され、これによって各クランク軸１７が所定の速度で回転駆動される。

２つの前記外歯歯車２０は、支持体１１の基円板１３と端板１６の間に介装され、クランク軸１７の回転により揺動運動を行う。ここで、外歯歯車２０の外周には外歯２１が形成され、図２に示すように、外歯２１はエピトロコイド歯形を形成している。

他方、支持体１１の外周には円筒状の内歯歯車２２が配され、この内歯歯車２２は、一対の主軸受２３を介して支持体１１に回転自在に支持されている。又、この内歯歯車２２と基円板１３の外方との間にはオイルシール２４が設けられており、このオイルシール２４のシール機能によって遊星歯車装置１０内の潤滑剤の外部への流出が防がれるとともに、外部から遊星歯車装置１０内への塵埃等の侵入が防がれる。そして、内歯歯車２２の内周には多数の半円状の溝２２ａが等配的に形成されており、各溝２２ａには、前記外歯２１と噛み合う内歯２５が保持されている。

上記各内歯２５は、図２に示すように、等配的に配置された３つの円筒状の円筒ピン２６と残りの円柱状のピン２７とで構成されている。ここで、３つの円筒ピン２６の直径は他の円柱状のピン２７のそれよりも大きく設定されている。尚、本実施の形態では円筒ピン２６を３つ設けたが、円筒ピン２６は少なくとも１つあれば足り、複数設ける場合は不均等に配置することもできる。

以上において、本実施の形態に係る遊星歯車装置１０においては、内歯歯車２２の内歯２５を構成する多数のピンのうちの３本を弾性変形し易い円筒ピン２６で構成し、該円筒ピン２６の直径を他の円柱状のピン２７のそれよりも大きく設定したため、円筒ピン２６から成る内歯２５とこれに噛み合う外歯２１とのバックラッシュを小さく抑えることができ、バックラッシュの低減のために、多数の円柱状のピン２７や外歯歯車２０の外歯２１の加工精度を必要以上に高くする必要がなく、簡単な構造でバックラッシュを低減することができる。尚、円筒ピン２６の外径と孔径との関係は適宜選択可能である。

又、円筒ピン２６の中空部は、主軸受２３の内輪２３ａと外輪２３ｂの間の転動体２３ｃが配される空間に向かって配され、円筒ピン２６によって軸線方向の両空間が連通されているため、該円筒ピン２６内を潤滑剤が通ることができる。更に、円筒ピン２６は、外歯２１との噛み合いによって弾性変形が可能であるため、ポンプ作用的に潤滑剤を流動させることができる。

＜実施の形態２＞ 次に、本発明の実施の形態２を図３に基づいて説明する。

図３は本発明の実施の形態２に係る偏心揺動型遊星歯車装置の側断面図である。

図３に示す偏心揺動型遊星歯車装置（以下、単に遊星歯車装置と称する）５０は、所謂センタークランク入力方式による偏心揺動型遊星歯車装置である。

５１は遊星歯車装置５０の固定部材としての支持体であり、その中央には中央孔５２が設けられている。この支持体５１は、基円板５３と、該基円板５３に挿入固定された複数の内ピン５４と、各内ピン５４に挿入固定された端円板５６とで構成されている。

又、５７は入力軸としてのクランク軸であり、このクランク軸５７の一端は支持体５１の前記中央孔５２に挿入され、他端はモータ等の不図示の駆動源に接続されている。そして、このクランク軸５７は、一対の玉軸受５８を介して支持体５１に回転自在に支持されており、その中央部には、位相が互いに１８０度ずれた２つの偏心体５７ａ，５７ｂが一体的に形成されている。

そして、クランク軸５７の上記偏心体５７ａ，５７ｂは、それぞれニードル軸受５９を間に介して２枚の外歯歯車６０に係合されており、外歯歯車６０は、支持体５１の基円板５３と端板５６の間に介装され、クランク軸５７の回転により揺動運動を行う。ここで、外歯歯車６０の外周には外歯６１が形成され、外歯６１はエピトロコイド歯形を形成している。

他方、前記支持体５１の外周には円筒状の内歯歯車６２が配され、この内歯歯車６２は、一対の主軸受６３を介して支持体５１に回転自在に支持されている。そして、内歯歯車６２の一端外方にはオイルシール６４が設けられており、該オイルシール６４のシール機能によって遊星歯車装置５０内の潤滑剤の外部への流出が防がれるとともに、外部から遊星歯車装置５０内への塵埃等の侵入が防がれる。ここで、内歯歯車６２の内周には多数の半円状の溝６２ａが等配的に形成されており、各溝６２ａには、外歯６１と噛み合う内歯６５が保持されているが、内歯６５の全ては円筒状の円筒ピン６６で構成されている。

而して、円筒ピン６６は、実施の形態１における円柱状のピン２７に比べて弾性変形が容易であるため、実質的に加圧させるように外歯６１に強制的に接触させることができる。従って、本実施の形態に係る遊星歯車装置５０においては、全ての内歯６５と外歯６１について両者間のバックラッシュを全体的に小さく抑えることができ、内歯歯車６２の内歯６５と外歯歯車６０の外歯６１の噛み合いを均一にすることができる。尚、円筒ピン６６の外径と孔径との関係は適宜選択可能である。

又、円筒ピン６６の中空部は、主軸受６３の内輪６３ａと外輪６３ｂの間の転動体６３ｃが配される空間に向かって配され、円筒ピン６６によって軸線方向の両空間が連通されているため、該円筒ピン６６内を潤滑剤が通ることができる。更に、円筒ピン６６は、外歯６１との噛み合いによって弾性変形が可能であるため、ポンプ作用的に潤滑剤を遊星歯車装置５０内において流動させることができる。

本発明は、産業用ロボット等の工業機械駆動装置に使用される偏心揺動型遊星歯車装置として有用である。

本発明の実施の形態１に係る偏心揺動型遊星歯車装置の側断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態２に係る偏心揺動型遊星歯車装置の側断面図である。

符号の説明

１０，５０ 偏心揺動型遊星歯車装置
１１，５１ 支持体
１７，５７ クランク軸
２０，６０ 外歯歯車
２１，６１ 外歯
２２，６２ 内歯歯車
２５，６５ 内歯
２６，６６ 円筒ピン
２７ ピン

Claims (2)

1. 内周に多数の内歯が設けられた内歯歯車と、該内歯歯車の内側に配置されて前記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、該外歯歯車に係合してこれを偏心揺動させるクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持する支持体と、を備えた偏心揺動型遊星歯車装置において、
   前記内歯歯車の内歯を多数のピンで構成するとともに、該多数のピンのうちの少なくとも１つを円筒ピンで構成し、該円筒ピンの直径を他のピンのそれよりも大きく設定したことを特徴とする偏心揺動型遊星歯車装置。
2. 内周に多数の内歯が設けられた内歯歯車と、該内歯歯車の内側に配置されて前記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、該外歯歯車に係合してこれを偏心揺動させるクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持する支持体と、を備えた偏心揺動型遊星歯車装置において、
   前記内歯歯車の内歯の全てを円筒ピンで構成したことを特徴とする偏心揺動型遊星歯車装置。

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