JP2009041623A - Oscillation inscribed planetary gear structure - Google Patents

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卓 芳賀
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    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an oscillation inscribed planetary gear structure preventing a problem due to collision between an external tooth gear and a center gear, even if tooth tip end surface processing or the like of the center gear is not carried out. <P>SOLUTION: The oscillation inscribed planetary gear structure comprises the external tooth gears 162A, 162 rockably rotated by eccentric elements 150A, 150B, 152A, 152B, 154A, 154B equipped to a plurality of eccentric element shafts 144, 146, 148; and an internal tooth gear 170 with which the external tooth gears 162A, 162B are inscribed and engaged. The center gear 132 simultaneously driving the plurality of the eccentric elements shafts 144, 146, 148 by receiving power from a driving source side, is disposed at a radial direction center portion of the oscillation inscribed planetary gear structure while being axially adjacent to the external tooth gears 162A, 162B and having clearances δ1, δ2 from the external tooth gears in an axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、揺動内接遊星歯車構造に関する。   The present invention relates to a swinging inscribed planetary gear structure.

例えば特許文献１において、ロボットの関節部分を駆動するための揺動内接遊星歯車装置が提案されている。この揺動内接遊星歯車装置１０は、図６に示されるように、ロボット（図示略）の一部を構成する土台１２に固定された状態でロボットの他の一部を構成する可動部材１４を回転可能に支持・駆動するものである。   For example, Patent Document 1 proposes a swinging inscribed planetary gear device for driving a joint portion of a robot. As shown in FIG. 6, the swinging inscribed planetary gear device 10 is fixed to a base 12 constituting a part of a robot (not shown), and a movable member 14 constituting another part of the robot. Is supported and driven in a rotatable manner.

揺動内接遊星歯車装置１０は、モータ１６と減速機構部１８とから主に構成されている。モータ１６の動力は、モータ軸２０に取り付けられた図示せぬ入力歯車、外歯歯車２２、図示されている１本の偏心体軸２４、この偏心体軸２４に設けられた偏心体軸歯車２５の順に伝達され、センタ歯車２３に至る。   The swinging inscribed planetary gear device 10 is mainly composed of a motor 16 and a speed reduction mechanism unit 18. The power of the motor 16 includes an input gear (not shown) attached to the motor shaft 20, an external gear 22, one eccentric shaft 24 shown in the figure, and an eccentric shaft gear 25 provided on the eccentric shaft 24. Are transmitted in this order to reach the center gear 23.

センタ歯車２３は、他の２本の偏心体軸２４（図には示されていない）にそれぞれ設けられた偏心体軸歯車２５（図には示されていない）と噛合しており、これにより、計３本の偏心体軸２４（前記１本のみ図示）が回転するようになっている。   The center gear 23 meshes with an eccentric body shaft gear 25 (not shown) provided on each of the other two eccentric body shafts 24 (not shown in the figure). A total of three eccentric body shafts 24 (only one of which is shown) rotate.

各偏心体軸２４にはそれぞれ偏心体２６Ａ、２６Ｂが一体的に形成されており、該偏心体２６Ａ、２６Ｂの偏心回転により外歯歯車２８Ａ、２８Ｂが内歯歯車３０に内接噛合しながら揺動回転する。そして、この外歯歯車２８Ａ、２８Ｂの揺動回転の自転成分が、第１、第２キャリヤ３２Ａ、３２Ｂから取出され、ボルト３４を介して前記可動部材１４に伝達される。   Eccentric bodies 26A and 26B are integrally formed on each eccentric body shaft 24, and the external gears 28A and 28B are rocked while being internally meshed with the internal gear 30 by the eccentric rotation of the eccentric bodies 26A and 26B. Dynamic rotation. The rotational components of the swinging rotation of the external gears 28A and 28B are taken out from the first and second carriers 32A and 32B and transmitted to the movable member 14 via the bolts 34.

この揺動内接遊星歯車装置１０では、前記センタ歯車２３は、３個の偏心体軸歯車２５と噛合することによって半径方向に支持されている。また、センタ歯車２３の軸方向の位置は、外歯歯車２８Ａ、２８Ｂとの間に油膜を介して滑り摩擦が生じる状態で挟まれることによって規制されている。なお、図の符号４３、４５はＯリング、４４Ａ、４４Ｂはオイルシールである。   In this oscillating inscribed planetary gear device 10, the center gear 23 is supported in the radial direction by meshing with three eccentric body shaft gears 25. Further, the position of the center gear 23 in the axial direction is regulated by being sandwiched between the external gears 28A and 28B in a state where sliding friction occurs via an oil film. In the figure, reference numerals 43 and 45 are O-rings, and 44A and 44B are oil seals.

国際公開ＷＯ２００７／０３２４００Ａ１International Publication WO2007 / 032400A1

このような構成の揺動内接遊星歯車装置１０にあっては、センタ歯車２３を外歯歯車２８Ａ、２８Ｂと滑り接触させることによってその軸方向の位置決めを行うようにしていたため、外歯歯車２８Ａ、２８Ｂが偏心揺動を行う際に、センタ歯車２３の歯先端面が該外歯歯車２８Ａ、２８Ｂと衝突してしまうことがある。   In the oscillating internal planetary gear device 10 having such a configuration, the center gear 23 is slidably brought into contact with the external gears 28A and 28B, thereby positioning in the axial direction. , 28B may eccentrically swing, the tooth tip surface of the center gear 23 may collide with the external gears 28A, 28B.

衝突が発生した場合に、センタ歯車２３の歯先にわずかでもバリ等が存在していると、該センタ歯車２３の歯面あるいは外歯歯車２８Ａ、２８Ｂが損傷し、摩耗が促進されてしまう。また、損傷によって潤滑油内に浮遊することとなった歯車粉（鉄粉）が他の部位でさまざまな悪影響を及ぼすことも考えられる。   In the event of a collision, if even a slight burr or the like is present at the tooth tip of the center gear 23, the tooth surface of the center gear 23 or the external gears 28A, 28B will be damaged and wear will be promoted. In addition, gear powder (iron powder) floating in the lubricating oil due to damage may have various adverse effects at other sites.

そのため、そのような事態に至らないように、センタ歯車の歯先端面は面取り処理等を行なわざるを得ず、その分加工時間と加工コストがかかるという問題があった。   Therefore, in order to avoid such a situation, the tooth tip surface of the center gear has to be chamfered and the like, and there is a problem that machining time and machining cost are increased accordingly.

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、特にセンタ歯車の歯先端面処理等を行わなくでも、こうした不具合が発生しないように工夫した揺動内接遊星歯車装置を提供することその課題としている。   The present invention has been made to solve such conventional problems, and in particular, a swinging inscribed planet devised so that such a problem does not occur even if the tooth tip surface treatment of the center gear is not performed. An object of the present invention is to provide a gear device.

本発明は、複数の偏心体軸にそれぞれ備えられた偏心体によって揺動回転する外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、を備えた揺動内接遊星歯車構造において、駆動源側からの動力を受けて、前記複数の偏心体軸を同時に駆動するセンタ歯車を備え、且つ、該センタ歯車が、前記外歯歯車と軸方向に隣接し、且つ該外歯歯車と軸方向に隙間を有した状態で、当該揺動内接遊星歯車構造の半径方向中央部に配置されている構成とすることにより、上記課題を解決したものである。   The present invention relates to an oscillating internal planetary gear structure including an external gear that oscillates and rotates by eccentric bodies respectively provided on a plurality of eccentric body shafts, and an internal gear that internally meshes with the external gear. And a center gear that simultaneously drives the plurality of eccentric shafts by receiving power from the drive source side, and the center gear is adjacent to the external gear in the axial direction, and the external gear The above-mentioned problem is solved by adopting a configuration in which the oscillating inscribed planetary gear structure is arranged in the center in the radial direction with a gap in the axial direction.

本発明においては、センタ歯車を外歯歯車と軸方向に隙間を有した状態で組み込みようにしている。この結果、センタ歯車が外歯歯車と衝突すること自体を皆無にすることができるようになり、いわば原因を絶つことで、衝突に起因する不具合の発生が完全に防止される。   In the present invention, the center gear and the external gear are incorporated with a gap in the axial direction. As a result, it is possible to completely eliminate the collision of the center gear with the external gear, and by eliminating the cause, the occurrence of problems due to the collision can be completely prevented.

本発明によれば、センタ歯車が外歯歯車に隣接して配置されている構成でありながら揺動回転する外歯歯車との干渉を完全に防止することができ、両歯車の摩耗、損傷等を確実に防止できる。   According to the present invention, although the center gear is arranged adjacent to the external gear, it is possible to completely prevent the interference with the external gear that oscillates and rotates. Can be reliably prevented.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図４は、本発明の実施形態の一例に係る揺動内接遊星歯車構造が適用されたロボットの関節駆動装置の断面図、図１はその要部拡大図である。又、図２、図３は、それぞれ図４の矢示II−II線、III−III線に沿う断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a joint drive device for a robot to which a swinging inscribed planetary gear structure according to an example of an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 1 is an enlarged view of a main part thereof. 2 and 3 are sectional views taken along lines II-II and III-III in FIG. 4, respectively.

この関節駆動装置１１０は、ロボット（図示略）の関節部分に組み込まれるもので、該ロボットの一部を構成する土台１１２に固定された状態で、ロボットの他の一部を構成する可動部材１１４を回転可能に支持・駆動するものである。   This joint driving device 110 is incorporated in a joint portion of a robot (not shown), and is fixed to a base 112 constituting a part of the robot, and a movable member 114 constituting another part of the robot. Is supported and driven in a rotatable manner.

関節駆動装置１１０は、図４に示されるように、可動部材１１４上に配置されたモータ１１６と、揺動内接噛合遊星歯車構造の減速機構部１１８とから主に構成されている。減速機構部１１８のケーシング１１７は、土台１１２にボルト１１９を介して連結されている。   As shown in FIG. 4, the joint driving device 110 is mainly configured by a motor 116 disposed on a movable member 114 and a speed reducing mechanism 118 having a swinging intermeshing planetary gear structure. The casing 117 of the speed reduction mechanism 118 is connected to the base 112 via bolts 119.

モータ１１６のモータ軸１２０の先端にはピニオン１２２が形成されており、ギヤ１２４と噛合している。ギヤ１２４は、スプライン１２６を介して伝動軸１２８と一体化されている。伝動軸１２８には伝動ピニオン１３０が形成されている。伝動ピニオン１３０は、センタ歯車１３２と噛合している。センタ歯車１３２付近の具体的構成については、後に詳述する。   A pinion 122 is formed at the tip of the motor shaft 120 of the motor 116 and meshes with the gear 124. The gear 124 is integrated with the transmission shaft 128 via the spline 126. A transmission pinion 130 is formed on the transmission shaft 128. The transmission pinion 130 meshes with the center gear 132. A specific configuration near the center gear 132 will be described in detail later.

図１〜図３を合わせて参照して、このセンタ歯車１３２は、前記伝動ピニオン１３０と噛合すると共に、偏心体軸歯車１３８、１４０、１４２とも同時に噛合している。各偏心体軸歯車１３８、１４０、１４２は、それぞれ偏心体軸１４４、１４６、１４８と一体化されている。   1 to 3, the center gear 132 meshes with the transmission pinion 130 and also meshes with the eccentric body shaft gears 138, 140, 142 at the same time. The eccentric body shaft gears 138, 140, 142 are integrated with the eccentric body shafts 144, 146, 148, respectively.

偏心体軸１４４は、偏心体１５０Ａ、１５０Ｂを備え、テーパローラ軸受１４９Ａ、１４９Ｂによって両持ち指示されている。偏心体軸１４６は、偏心体１５２Ａ、１５２Ｂ（偏心体１５２Ｂの方は図示されていない）を備え、図示せぬテーパローラ軸受によって両持ち指示されている。偏心体軸１４８は、偏心体１５４Ａ、１５４Ｂ（偏心体１５４Ｂの方は図示されていない）を備え、図示せぬテーパローラ軸受によって両持ち指示されている。偏心体１５０Ａ、１５２Ａ、１５４Ａには、ころ１５６Ａ、１５８Ａ、１６０Ａを介して外歯歯車１６２Ａが嵌合している。又、図３と同様の態様で偏心体１５０Ｂ、１５２Ｂ、１５４Ｂも、それぞれころ１５６Ｂ、１５８Ｂ、１６０Ｂ（ころ１５８Ｂ、１６０Ｂは図示されていない）を介して外歯歯車１６２Ｂと嵌合している。外歯歯車１６２Ａ、１６０Ｂの偏心位相差は１８０°である。   The eccentric body shaft 144 includes eccentric bodies 150A and 150B, and both ends are instructed by the tapered roller bearings 149A and 149B. The eccentric body shaft 146 is provided with eccentric bodies 152A and 152B (the eccentric body 152B is not shown), and both ends are instructed by a tapered roller bearing (not shown). The eccentric body shaft 148 includes eccentric bodies 154A and 154B (the eccentric body 154B is not shown), and is both supported by a tapered roller bearing (not shown). An external gear 162A is fitted to the eccentric bodies 150A, 152A, 154A via rollers 156A, 158A, 160A. Further, the eccentric bodies 150B, 152B, and 154B are also fitted to the external gear 162B via rollers 156B, 158B, and 160B (rollers 158B and 160B are not shown) in the same manner as in FIG. The eccentric phase difference between the external gears 162A and 160B is 180 °.

外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂは、内歯歯車１７０に内接噛合している。外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂの歯数は１１８である。内歯歯車１７０は、ケーシング１１７と一体化されている。この実施形態では内歯歯車１７０の内歯はころ状の外ピン１７２によって構成されており、且つ、本来１２０個あるべき内歯（外ピン１７２）のうち、２つずつが交互に間引いた状態で形成（配置）されている。   The external gears 162 </ b> A and 162 </ b> B are in mesh with the internal gear 170. The external gears 162A and 162B have 118 teeth. The internal gear 170 is integrated with the casing 117. In this embodiment, the internal teeth of the internal gear 170 are constituted by roller-shaped external pins 172, and two of the 120 internal teeth (external pins 172) that should originally be thinned are alternately thinned out. Is formed (arranged).

外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂの軸方向両側には、第１、第２キャリヤ（出力部材）１７６Ａ、１７６Ｂが、軸受１７８Ａ、１７８Ｂを介してケーシング１１７に回転自在に支持されている。第１、第２キャリヤ１７６Ａ、１７６Ｂは、キャリヤピン１８１〜１８６によって連結・一体化されている。前述の可動部材１１４は、第１キャリヤ１７６Ａにボルト１８８を介して連結されている。外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂは、スペーサ１６３を挟んで該軸受１７８Ａの内輪１７８Ａ１と軸受１７８Ｂの内輪１７８Ｂ１とに挟まれることにより、その軸方向の位置が拘束されている。   First and second carriers (output members) 176A and 176B are rotatably supported on the casing 117 via bearings 178A and 178B on both axial sides of the external gears 162A and 162B. The first and second carriers 176A and 176B are connected and integrated by carrier pins 181 to 186. The aforementioned movable member 114 is connected to the first carrier 176A via a bolt 188. The external gears 162A and 162B are sandwiched between the inner ring 178A1 of the bearing 178A and the inner ring 178B1 of the bearing 178B with the spacer 163 interposed therebetween, so that their axial positions are restricted.

ここで、センタ歯車１３２付近の構成について詳細に説明する。   Here, the configuration near the center gear 132 will be described in detail.

センタ歯車１３２の内側にはセンタ軸部材１３６が配置されている。センタ軸部材１３６は、制御ケーブル１３９を通すためのセンタホロー孔１３６Ｂを備え、第１、第２キャリヤ１７６Ａ、１７６Ｂによってその軸方向の移動が規制されている。即ち、第１キャリヤ１７６Ａの内側当接面１７６Ａ１とセンタ軸部材１３６のモータ側当接面１３６Ｃとがそれぞれ当接している。また、第２キャリヤ１７６Ｂの内側当接面１７６Ｂ１とセンタ軸部材１３６の反モータ側当接面１３６Ｄとが当接している。結果として、センタ軸部材１３６は第１、第２キャリヤ１７６Ａ、１７６Ｂに挟まれ、軸方向の動きが規制されている。   A center shaft member 136 is disposed inside the center gear 132. The center shaft member 136 includes a center hollow hole 136B through which the control cable 139 is passed, and movement in the axial direction is restricted by the first and second carriers 176A and 176B. That is, the inner contact surface 176A1 of the first carrier 176A and the motor side contact surface 136C of the center shaft member 136 are in contact with each other. Further, the inner contact surface 176B1 of the second carrier 176B and the counter-motor-side contact surface 136D of the center shaft member 136 are in contact with each other. As a result, the center shaft member 136 is sandwiched between the first and second carriers 176A and 176B, and the movement in the axial direction is restricted.

一方、センタ軸部材１３６の軸方向第１キャリヤ１７６Ａ寄りの外周には突起部１３６Ｆが形成されている。センタ歯車１３２は、一方側がこの突起部１３６Ｆによって軸方向移動が拘束され、他方側がスペーサ１３９を介してセンタ軸部材１３６に固定された止め輪１３７によって軸方向の動きが拘束されている。符号１３４はセンタ歯車１３２を回転可能に支持するころであり、符号１９５は、このころ１３４を保持するためのリテーナである。この構成により、結局、センタ歯車１３２は、センタ軸部材１３６を介して第１、第２キャリヤ１７６Ａ、１７８Ｂによってその軸方向の動きが拘束されていることになる。ころ１３４は、センタ軸部材１３６を内輪、センタ歯車１３２を外輪とする大きな軸受の転動体として機能する。   On the other hand, a protrusion 136F is formed on the outer periphery of the center shaft member 136 near the first carrier 176A in the axial direction. One side of the center gear 132 is restrained from axial movement by the projection 136F, and the other side is restrained from axial movement by a retaining ring 137 fixed to the center shaft member 136 via a spacer 139. Reference numeral 134 denotes a roller that rotatably supports the center gear 132, and reference numeral 195 denotes a retainer for holding the roller 134. As a result, the axial movement of the center gear 132 is eventually restricted by the first and second carriers 176A and 178B via the center shaft member 136. The roller 134 functions as a rolling element of a large bearing having the center shaft member 136 as an inner ring and the center gear 132 as an outer ring.

上述したように、外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂがスペーサ１６３を挟んだ状態で軸受１７８Ａ、１７８Ｂのそれぞれの内輪１７８Ａ１、１７０Ｂ１に挟まれことによってその軸方向の動きが規制されている。そしてセンタ歯車１３２がセンタ軸部材１３６によってその軸方向の動きが規制されるが、その際に、センタ歯車１３２が外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂに対して所定の隙間δ１、δ２を有して組み込まれているのが、この実施形態の大きな特徴である。   As described above, the external gears 162A and 162B are sandwiched between the inner rings 178A1 and 170B1 of the bearings 178A and 178B in a state where the spacer 163 is sandwiched, thereby restricting the movement in the axial direction. The axial movement of the center gear 132 is restricted by the center shaft member 136. At this time, the center gear 132 is incorporated into the external gears 162A and 162B with predetermined gaps δ1 and δ2. This is a major feature of this embodiment.

なお、図の符号１４３は、センタ軸部材１３６と第１キャリヤ１７６Ａとの間に設けら得たＯリング、１９２は、土台１１２に一体形成されたリング部１９０のホロー孔１９０Ａとセンタ軸部材１３６の対リング部外周部１３６Ａとの間に配置されたオイルシール、１９４は第１キャリヤ１７６Ａの外周とケーシング１１７の内周との間に配置されたオイルシール、１９６は第１キャリヤ１７６Ａの伝動軸孔１７７と伝動軸１２８との間に配置されたオイルシールである。減速機構部１１８は、これらのＯリング１４３、オイルシール１９２、１９４、１９６とにより、その内外がシールされている。   In the figure, reference numeral 143 denotes an O-ring provided between the center shaft member 136 and the first carrier 176A, and 192 denotes a hollow hole 190A and a center shaft member 136 of the ring portion 190 formed integrally with the base 112. 194 is an oil seal disposed between the outer periphery of the first carrier 176A and the inner periphery of the casing 117, and 196 is a transmission shaft of the first carrier 176A. An oil seal is disposed between the hole 177 and the transmission shaft 128. The reduction mechanism 118 is sealed inside and outside by the O-ring 143 and the oil seals 192, 194, and 196.

なお、伝動軸孔１７７は、伝動軸１２８を通すための孔であるが、同様の孔１１７Ｂが他に２か所開けられている。これは組み付け時の利便性を考慮したためである。即ち、組み付けの際に全ての孔（伝動軸１２８が通る伝動軸孔１７７、キャリヤピン１８１〜１８６が通るキャリヤピン孔１８１Ｈ〜１８６Ｈ、偏心体軸１４４、１４６、１４８が通る偏心体軸孔１４４Ｈ、１４６Ｈ、１４８Ｈ）が塞がってしまうと、外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂを径方向から持って差込まなければならなくなるため、極めて不便である。そこで、（伝動軸１２８の通っていない）余分の孔１７７Ｂを形成して使用することとすれば、そこに指を入れて組み込むことができ、組み付けが非常に容易になる。また、完成後はこの孔１７７Ｂが潤滑剤の通り道になって給排が容易になると共に潤滑性能を向上させることができる。この実施形態では、孔１７７Ｂは伝動軸孔１７７と同一の大きさとしてあるが、この目的から、孔１７７Ｂと伝動軸孔１７７は必ずしも同一の大きさとする必要はない。   The transmission shaft hole 177 is a hole through which the transmission shaft 128 is passed, but two other similar holes 117B are opened. This is because the convenience at the time of assembly is taken into consideration. That is, all the holes (the transmission shaft hole 177 through which the transmission shaft 128 passes, the carrier pin holes 181H through 186H through which the carrier pins 181 through 186 pass through, the eccentric body shaft holes 144H through which the eccentric body shafts 144, 146 and 148 pass through, 146H and 148H) are very inconvenient because the external gears 162A and 162B must be inserted from the radial direction. Therefore, if an extra hole 177B (not through the transmission shaft 128) is formed and used, a finger can be inserted into the hole 177B and the assembly becomes very easy. Further, after completion, the hole 177B becomes a passage for the lubricant, facilitating supply / discharge, and improving the lubrication performance. In this embodiment, the hole 177B has the same size as the transmission shaft hole 177, but for this purpose, the hole 177B and the transmission shaft hole 177 do not necessarily have the same size.

次に、この関節駆動装置１１０の作用を説明する。   Next, the operation of the joint driving device 110 will be described.

モータ１１６の動力は、モータ軸１２０に形成されたピニオン１２２、該ピニオン１２２と噛合するギヤ１２４、該ギヤ１２４とスプライン１２６を介して連結されている伝動軸１２８を介して伝動ピニオン１３０に至る。伝動ピニオン１３０が回転すると、これと噛合しているセンタ歯車１３２が回転し、更に、該センタ歯車１３２と噛合している３個の偏心体軸歯車１３８、１４０、１４２が回転し、偏心体軸１４４、１４６、１４８が同一方向に同一の回転速度で回転する。この結果、偏心体軸１４４、１４６、１４８上の偏心体１５０Ａ、１５２Ａ、１５４Ａによって外歯歯車１６２Ａが内歯歯車１７０に内接しながら揺動回転する。又、これと同時に、偏心体軸１４４、１４６、１４８の偏心体１５０Ｂ、１５２Ｂ、１５４Ｂによって外歯歯車１６２Ｂが前記外歯歯車１６２Ａと１８０°の位相差を持って同様に内歯歯車１７０に内接噛合しながら揺動回転する。   The power of the motor 116 reaches a transmission pinion 130 via a pinion 122 formed on the motor shaft 120, a gear 124 meshing with the pinion 122, and a transmission shaft 128 connected to the gear 124 via a spline 126. When the transmission pinion 130 rotates, the center gear 132 meshed with the transmission pinion 130 rotates, and further, the three eccentric body shaft gears 138, 140, 142 meshed with the center gear 132 rotate, and the eccentric body shaft. 144, 146, and 148 rotate in the same direction at the same rotational speed. As a result, the eccentric gears 150A, 152A, and 154A on the eccentric body shafts 144, 146, and 148 cause the external gear 162A to swing and rotate while being inscribed in the internal gear 170. At the same time, the eccentric gears 150B, 152B, and 154B of the eccentric shafts 144, 146, and 148 cause the external gear 162B to have a phase difference of 180 ° from the external gear 162A. It swings and rotates while meshing.

内歯歯車１７０と外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂとの歯数差（本来の内歯歯車１７０の歯数１２０と外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂの歯数１１８との差）は、それぞれ２であるため、外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂが１回揺動を行なうと、その歯数差分だけ外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂは自転することになる。この自転成分が偏心体軸１４４、１４６、１４８を介して第１、第２キャリヤ１７６Ａ、１７６Ｂに伝達される。   The difference in the number of teeth between the internal gear 170 and the external gears 162A and 162B (the difference between the number of teeth 120 of the original internal gear 170 and the number of teeth 118 of the external gears 162A and 162B) is 2, respectively. When the external gears 162A and 162B swing once, the external gears 162A and 162B rotate by the difference in the number of teeth. This rotation component is transmitted to the first and second carriers 176A, 176B via the eccentric body shafts 144, 146, 148.

第１キャリヤ１７６Ａは、ボルト１８８を介して可動部材１１４と一体化されているため、可動部材１１４は該可動部材１１４に配置されているモータ１１６ごと減速された回転速度で回転する。   Since the first carrier 176A is integrated with the movable member 114 via the bolt 188, the movable member 114 rotates at a rotational speed reduced with the motor 116 disposed on the movable member 114.

ここで、外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂは、スペーサ１６３を挟んだ状態で軸受１７８Ａの内輪１７８Ａ１と軸受１７８Ｂの内輪１７８Ｂ１とに挟まれることにより、その軸方向の位置が拘束されている。また、センタ軸部材１３６は第１、第２キャリヤ１７６Ａ、１７６Ｂに挟まれ、軸方向の動きが規制された状態で組み込まれており、且つ、センタ歯車１３２は、センタ軸部材１３６の突起部１３６Ｆ、止め輪１３７によってスペーサ１３９を介して挟まれることによって、その軸方向の動きが拘束されている。更に、この状態で、センタ歯車１３２が外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂに対して所定の隙間δ１、δ２を有して状態で組み込まれているため、センタ歯車１３２は、通常運転中は、外歯歯車１６２Ａ、１６２Ｂと衝突（接触）することがない。そのため衝突に起因した不具合も生じない。但し、万一接触したときのことを考えて、センタ歯車１３２の歯先端面は、これを面取り処理しておくことが好ましい。   Here, the external gears 162A and 162B are sandwiched between the inner ring 178A1 of the bearing 178A and the inner ring 178B1 of the bearing 178B with the spacer 163 sandwiched therebetween, so that the axial positions thereof are constrained. Further, the center shaft member 136 is sandwiched between the first and second carriers 176A and 176B, and is incorporated in a state where the movement in the axial direction is restricted, and the center gear 132 is a protrusion 136F of the center shaft member 136. The movement in the axial direction is constrained by being pinched by the retaining ring 137 via the spacer 139. Further, in this state, since the center gear 132 is incorporated with predetermined clearances δ1 and δ2 with respect to the external gears 162A and 162B, the center gear 132 is externally geared during normal operation. There is no collision (contact) with 162A, 162B. Therefore, there is no problem caused by the collision. However, it is preferable that the tooth tip surface of the center gear 132 is chamfered in consideration of the case where it contacts.

また、センタ歯車１３２は、センタ軸部材１３６に、ころ１３４を介していわゆる軸受支持されているため、例えば上記従来例のように、センタ歯車（２３）が３本の偏心体軸に組み込まれた偏心体軸歯車（２５）との噛合によって半径方向に支持される構造と較べて非常に円滑に回転することができ、該センタ歯車２３のふらつきが防止され、低振動性、低騒音性、及び高効率性を実現できる。また、偏心体軸１４４、１４６、１４８とは別の伝動軸１２８から各偏心体軸１４４、１４６、１４８に同時にトルクを振り分けるため、トルクバランスが良い。   Further, since the center gear 132 is supported by a so-called bearing on the center shaft member 136 via the rollers 134, the center gear (23) is incorporated into the three eccentric body shafts as in the above-described conventional example, for example. Compared with the structure supported in the radial direction by meshing with the eccentric body shaft gear (25), it can rotate very smoothly, the wobbling of the center gear 23 is prevented, low vibration, low noise, and High efficiency can be realized. Further, since torque is simultaneously distributed from the transmission shaft 128 different from the eccentric body shafts 144, 146, 148 to the eccentric body shafts 144, 146, 148, the torque balance is good.

次に、図５を用いて本発明の他の実施形態の一例を示す。   Next, an example of another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

先の実施形態では、センタ歯車１３２のセンタ軸部材１３６に対する軸方向の移動規制を、センタ軸部材１３６に形成した突起部１３６Ｆや止め輪１３７を用いて行っていたが、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示した各例では、凹部と該凹部に転接する転動体との組合せを用いた構成を採用している。   In the previous embodiment, the movement of the center gear 132 in the axial direction with respect to the center shaft member 136 is controlled using the protrusion 136F and the retaining ring 137 formed on the center shaft member 136. However, FIG. In each example shown in (D), a configuration using a combination of a recess and a rolling element that is in rolling contact with the recess is employed.

図５の（Ａ）では、センタ歯車２３２の内周に球面状の転動面としての第１凹部２３２Ｋが形成されると共に、センタ軸部材２３６の外周にも球面状の転動面としての第２凹部２３６Ｋが形成されている。そして、該第１凹部２３２Ｋ及び第２凹部２３６Ｋにそれぞれ２点で（合計４点で）同時に当接するボール（転動体）２３９を介して、センタ歯車２３２がセンタ軸部材２３６に、その軸方向移動が規制された状態で回転自在に支持されている。符号２９５は、ボール２３４を保持するリテーナである。   In FIG. 5A, a first recess 232K as a spherical rolling surface is formed on the inner periphery of the center gear 232, and a first rolling surface as a spherical rolling surface is also formed on the outer periphery of the center shaft member 236. Two recesses 236K are formed. Then, the center gear 232 moves in the axial direction to the center shaft member 236 via balls (rolling elements) 239 that simultaneously abut each of the first recess 232K and the second recess 236K at two points (four points in total). Is rotatably supported in a restricted state. Reference numeral 295 denotes a retainer that holds the ball 234.

図５の（Ｂ）では、センタ歯車３３２及びセンタ軸部材３３６が、それぞれ直角２等辺三角柱の直角を挟んだ２面３３２Ｋ１、３３２Ｋ２、及び、３３６Ｋ１、３３６Ｋ２を転動面として有している。その上で、当該計４つの転動面３３２Ｋ１、３３２Ｋ２、３３６Ｋ１、３３６Ｋ２のうち、平行する一対の転動面３３２Ｋ１、３３６Ｋ１と、３３２Ｋ２、３３６Ｋ２に、転動体としてのころ３３３が交互に９０度向きを変えて線接触している。即ち、この図５（Ｂ）では、センタ軸部材３３６を内輪、センタ歯車３３２を外輪、ころ３３４を転動体とするいわゆるクロスローラが形成されている。この例では、ころ３３４がセンタ軸部材３３６及びセンタ歯車３３２に対してそれぞれ「線接触」しているため、伝達容量を高く確保することができ、耐久性をより向上させることができる。   In FIG. 5B, the center gear 332 and the center shaft member 336 have two surfaces 332K1, 332K2, and 336K1, 336K2 that sandwich the right angle of the right isosceles triangular prism as rolling surfaces. Then, of the total four rolling surfaces 332K1, 332K2, 336K1, 336K2, a pair of rolling surfaces 332K1, 336K1 and 332K2, 336K2 have rollers 333 as rolling elements alternately facing 90 degrees. The line contact is changed. That is, in FIG. 5B, a so-called cross roller is formed in which the center shaft member 336 is an inner ring, the center gear 332 is an outer ring, and the rollers 334 are rolling elements. In this example, since the rollers 334 are “in line contact” with the center shaft member 336 and the center gear 332, respectively, a high transmission capacity can be secured and durability can be further improved.

図５（Ｃ）では、基本的な構成は、ボール３３４、リテーナ４９５、センタ軸部材４３６、及びその第２凹部４３６Ｋについては、図５（Ａ）と同一であるが、センタ歯車４３２が、第１凹部４３２Ｋの頂点を通り軸と直角の平面を含む分割面で分割されることによって２つの部材４３２Ａと４３２Ｂとで形成され、両部材４３２Ａ、４３２Ｂがボルト４３５で連結されている例が示されている。   5C, the basic configuration is the same as that in FIG. 5A with respect to the ball 334, the retainer 495, the center shaft member 436, and the second recess 436K, but the center gear 432 is An example in which two members 432A and 432B are formed by being divided by a dividing surface including a plane perpendicular to the axis passing through the apex of one recess 432K, and both members 432A and 432B are connected by a bolt 435 is shown. ing.

図５（Ｄ）では、同様の趣旨によりセンタ軸部材５３６が第２凹部５３６Ｋの頂点を通り軸と直角の平面を含む分割面で分割されることによって２つの部材５３６Ａと５３６Ｂとで形成されている例が示されている。両部材５３６Ａ、５３６ＢはＯリング５３５を介して圧入連結されている。ボール５３４、リテーナ５９５、センタ歯車５３２、及びその第１凹部２３２Ｋについては、図５（Ａ）と同一である。   In FIG. 5D, for the same purpose, the center shaft member 536 is formed by two members 536A and 536B by being divided by a dividing surface including a plane passing through the apex of the second recess 536K and perpendicular to the axis. An example is shown. Both members 536A and 536B are press-fitted and connected via an O-ring 535. The ball 534, the retainer 595, the center gear 532, and the first recess 232K are the same as in FIG.

このように、センタ歯車、あるいはセンタ軸部材が、第１凹部又は第２凹部の頂点を通り軸と直角の平面を含むで分割面とされていると、第１、第２凹部の間に転動体を組み込む作業が容易になり、また装置全体をよりコンパクト化できるというメリットが得られる。   As described above, when the center gear or the center shaft member is divided into a plane that passes through the apex of the first recess or the second recess and includes a plane perpendicular to the axis, the center gear or the center shaft member is rolled between the first and second recesses. The work of incorporating the moving object becomes easy, and the merit that the entire apparatus can be made more compact can be obtained.

なお、本発明においては、外歯歯車およびセンタ歯車の軸方向移動規制をどのように行うかについては、特に限定されるものではない。例えば、外歯歯車やセンサ歯車は互いに接触しない隙間さえ有していれば軸方向に移動可能であっても良い。要は、両者が軸方向において所定の隙間を有した状態で回転自在に組み込まれていれば本発明の目的を達成することができる。   In the present invention, there is no particular limitation on how to restrict the axial movement of the external gear and the center gear. For example, the external gear and the sensor gear may be movable in the axial direction as long as they have a gap that does not contact each other. In short, the object of the present invention can be achieved if both of them are rotatably assembled with a predetermined gap in the axial direction.

複数の偏心体軸を装置の半径方向中央に配置されたセンタ歯車によって駆動するタイプの揺動内接噛合遊星歯車装置に適応できる。   The present invention can be applied to a swinging intermeshing planetary gear device of a type in which a plurality of eccentric body shafts are driven by a center gear arranged at the center in the radial direction of the device.

本発明の実施形態の一例が適用されたロボットの関節駆動装置の要部拡大縦断面図The principal part expansion longitudinal cross-sectional view of the joint drive device of the robot to which an example of embodiment of this invention was applied 図１の矢示II−II線に沿う断面図Sectional view along arrow II-II in FIG. 図１の矢示III−III線に沿う断面図Sectional view along arrow III-III in FIG. 前記実施形態に係る装置の全体縦断面図Overall longitudinal sectional view of the apparatus according to the embodiment 本発明の他の実施形態の例を示す、センタ歯車付近の部分断面図The fragmentary sectional view near the center gear, showing an example of another embodiment of the present invention 従来の揺動内接噛合遊星歯車構造の一例を示す縦断面図A longitudinal sectional view showing an example of a conventional rocking intermeshing planetary gear structure

符号の説明Explanation of symbols

１１２…土台
１１４…可動部材
１１６…モータ
１２８…伝動軸
１３０…伝動ピニオン
１３２…センタ歯車
１３４…ころ（転動体）
１３６…センタ軸部材
１３７…止め輪
１３９…スペーサ
１４４、１４６、１４８…偏心体軸
１５０Ａ、１５０Ｂ、１５２Ａ、１５２Ｂ、１５４Ａ、１５４Ｂ…偏心体
１６２Ａ、１６２Ｂ…外歯歯車
１７０…内歯歯車
１７６Ａ、１７６Ｂ…第１、第２キャリヤ
１７８Ａ、１７８Ｂ…軸受
２３２Ｋ、２３２Ｋ…第１、第２凹部
１８１、１８６…キャリヤピン
１９０…リング部
１９５…リテーナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 112 ... Base 114 ... Movable member 116 ... Motor 128 ... Transmission shaft 130 ... Transmission pinion 132 ... Center gear 134 ... Roller (rolling element)
136 ... Center shaft member 137 ... Retaining ring 139 ... Spacer 144, 146, 148 ... Eccentric body shaft 150A, 150B, 152A, 152B, 154A, 154B ... Eccentric body 162A, 162B ... External gear 170: Internal gear 176A, 176B ... 1st, 2nd carrier 178A, 178B ... Bearing 232K, 232K ... 1st, 2nd recessed part 181, 186 ... Carrier pin 190 ... Ring part 195 ... Retainer

Claims (7)

複数の偏心体軸にそれぞれ備えられた偏心体によって揺動回転する外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、を備えた揺動内接遊星歯車構造において、
駆動源側からの動力を受けて、前記複数の偏心体軸を同時に駆動するセンタ歯車を備え、且つ、
該センタ歯車が、前記外歯歯車と軸方向に隣接し、且つ該外歯歯車に対して軸方向に隙間を確保した状態で配置されている
ことを特徴とする揺動内接遊星歯車構造。 In an oscillating internal planetary gear structure including an external gear that is oscillated and rotated by an eccentric body provided on each of a plurality of eccentric body shafts, and an internal gear that is internally meshed with the external gear,
A center gear that simultaneously receives the power from the drive source side and drives the plurality of eccentric body shafts; and
The oscillating internal planetary gear structure characterized in that the center gear is arranged in the axial direction adjacent to the external gear and with a clearance secured in the axial direction with respect to the external gear. 請求項１において、
前記センタ歯車の内側に、その軸方向の動きが規制されたセンタ軸部材を備え、
前記センタ歯車が、前記センタ軸部材によってその軸方向の動きを拘束された状態で配置されることにより、前記外歯歯車との前記隙間が確保されている
ことを特徴とする揺動内接遊星歯車構造。 In claim 1,
Provided inside the center gear is a center shaft member whose axial movement is restricted,
The center gear is disposed in a state in which movement in the axial direction is restricted by the center shaft member, so that the clearance with the external gear is secured. Gear structure. 請求項１または２において、
前記外歯歯車が軸方向に位置決めされた状態で配置されている
ことを特徴とする揺動内接遊星歯車構造。 In claim 1 or 2,
The oscillating inscribed planetary gear structure, wherein the external gear is arranged in a state of being positioned in the axial direction. 請求項２または３において、
前記センタ歯車の内周に第１凹部が形成されると共に、前記センタ軸部材の外周に第２凹部が形成され、
該第１凹部及び第２凹部に同時に当接する転動体を介して、前記センタ歯車が前記センタ軸部材に、その軸方向の動きが規制された状態で回転自在に支持されている
ことを特徴とする揺動内接遊星歯車構造。 In claim 2 or 3,
A first recess is formed on the inner periphery of the center gear, and a second recess is formed on the outer periphery of the center shaft member,
The center gear is rotatably supported by the center shaft member in a state in which movement in the axial direction is restricted via a rolling element that simultaneously contacts the first recess and the second recess. Swing inscribed planetary gear structure. 請求項４において、
前記第１、第２凹部が球面状の転動面を有し、前記転動体がボールである
ことを特徴とする揺動内接遊星歯車構造。 In claim 4,
The swinging planetary gear structure characterized in that the first and second recesses have spherical rolling surfaces, and the rolling elements are balls. 請求項４において、
前記第１、第２凹部が、それぞれ直角２等辺三角柱の直角を挟んだ２面を含む転動面を有し、前記転動体が、当該計４つの転動面のうちの平行する一対の転動面に交互に９０度向きを変えて線接触するころで構成されている
ことを特徴とする揺動内接遊星歯車構造。 In claim 4,
Each of the first and second recesses has a rolling surface including two surfaces sandwiching a right angle of a right isosceles triangular prism, and the rolling element is a pair of parallel rolling surfaces out of the total four rolling surfaces. An oscillating inscribed planetary gear structure, characterized in that it is composed of rollers that are in line contact with the moving surface by alternately turning 90 degrees. 請求項４〜６のいずれかにおいて、
前記センタ歯車、センタ軸部材の少なくとも一方が、軸と直角の平面を含む分割面で分割されている
ことを特徴とする揺動内接遊星歯車構造。 In any one of Claims 4-6,
At least one of the center gear and the center shaft member is divided by a dividing surface including a plane perpendicular to the shaft.
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