JP2017009041A - Power transmission device with inner contact cam and cylindrical pinion - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モーターの回転を高効率に伝達し、高精度に位置決めでき、且つ、長寿命化に適した動力伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a power transmission device that transmits rotation of a motor with high efficiency, can be positioned with high accuracy, and is suitable for extending the service life.
動力伝達装置、特に減速機は、モーターなどの動力源から得た動力を、ギヤ(歯車)等を介して回転速度を減じて出力することで、減速比に比例したトルクを得ることができる装置である。動力伝達装置は、それによって動く装置と動力源との間に設置され、必要なトルク、回転速度を得ることができる。動力伝達装置は、例えば、ロボット、工場搬送ラインなどの産業機械、船舶のスクリュー、飛行機のプロペラに使用されている。 A power transmission device, especially a reduction gear, is a device that can obtain torque proportional to the reduction ratio by outputting the power obtained from a power source such as a motor through a gear (gear) or the like by reducing the rotational speed. It is. The power transmission device is installed between the moving device and the power source thereby to obtain the necessary torque and rotational speed. The power transmission device is used in, for example, industrial machines such as robots and factory transfer lines, ship screws, and airplane propellers.
動力伝達装置として、特許文献1には、径方向の内側に向けられた複数の内歯が内周側に形成された内歯歯車と、内歯歯車の内周側に配置され、内歯と噛み合うための径方向の外側に向けられた複数の外歯が形成され、回転軸の回転に伴い揺動回転する外歯歯車とを備えた、減速装置が開示されている。 As a power transmission device, Patent Literature 1 discloses an internal gear in which a plurality of internal teeth directed radially inward are formed on the inner peripheral side, an inner gear disposed on the inner peripheral side of the internal gear, A speed reducer is disclosed that includes a plurality of external teeth that are directed outward in the radial direction for meshing with each other and an external gear that swings and rotates as the rotary shaft rotates.
また、動力伝達装置として、特許文献2には、複数の外ピン或いは外ピンに被嵌された外ローラを有する内歯歯車と、内歯歯車の内周側に配置され、径方向の外側に向けられた複数の外歯を有し、入力軸に接続された外歯歯車と、を備え、外ピン或いは外ピンに被嵌された外ローラの円筒側面と外歯歯車の複数の外歯とが内接噛合することができる、減速機が開示されている。 In addition, as a power transmission device, Patent Document 2 discloses an internal gear having a plurality of external pins or external rollers fitted on the external pins, and an inner peripheral side of the internal gear, and is arranged radially outside. An external gear having a plurality of external teeth directed and connected to an input shaft, and a cylindrical side surface of an outer roller fitted on the external pin or the external pin and a plurality of external teeth of the external gear A speed reducer is disclosed that can mesh inwardly.
一般的に、複数の内歯を有する内歯歯車と、内歯歯車の内周側に配置され、内歯と噛み合う複数の外歯を有する外歯歯車とを備える減速機は、動力源から得た動力を外歯歯車から内歯歯車に伝達して、回転速度を減じて出力する。そして、減速機の内歯歯車と外歯歯車との間の伝達容量を高効率にするためには、内歯歯車及び外歯歯車の歯の厚さを大きく、すなわち、モジュールを大きくする必要がある。歯の厚さ(s)とモジュール(m)との関係は、s=π/2×mで表され、モジュール(m)は、歯車の直径(d)と歯数(z)により、m=d/zで表される。一方、減速機の出力回転数に対する入力回転数を表す減速比は、内歯歯車の歯数と外歯歯車の歯数の比によって決まるが、内歯歯車及び外歯歯車の歯の厚さを大きくすることなくできるだけ減速比を小さくしようとするには内歯歯車の直径をできるだけ小さくする必要がある。 Generally, a reduction gear including an internal gear having a plurality of internal teeth and an external gear having a plurality of external teeth arranged on the inner peripheral side of the internal gear and meshing with the internal teeth is obtained from a power source. The transmitted power is transmitted from the external gear to the internal gear, and the rotational speed is reduced and output. In order to increase the transmission capacity between the internal gear and the external gear of the reduction gear, it is necessary to increase the thickness of the teeth of the internal gear and the external gear, that is, to increase the module. is there. The relationship between the tooth thickness (s) and the module (m) is expressed by s = π / 2 × m, and the module (m) is expressed by m == the gear diameter (d) and the number of teeth (z). It is expressed in d / z. On the other hand, the reduction ratio indicating the input rotation speed with respect to the output rotation speed of the reduction gear is determined by the ratio of the number of teeth of the internal gear and the number of teeth of the external gear. In order to reduce the reduction ratio as much as possible without increasing it, it is necessary to make the diameter of the internal gear as small as possible.
特許文献1による減速装置において、外歯歯車の直径と内歯歯車及び外歯歯車の歯の厚さを変えることなく、内歯歯車の直径を小さくすると減速比を小さくすることができるが、内歯歯車及び外歯歯車の歯の先端を細くする、或いは、内歯歯車及び外歯歯車の歯の高さを小さくする必要がある。しかし、歯の先端を細くすると歯の剛性が弱くなり、内歯歯車及び外歯歯車の歯の高さを小さくすると内歯歯車と外歯歯車との間の伝達容量が小さくなることから、内歯歯車の直径を小さくするには問題がある。例えば、ロボットアーム、ベルトコンベア等の産業機械で使用される減速機においては、減速比を3以下にするにはより問題が大きい。更に、内歯歯車及び外歯歯車の歯数を小さくすると、内歯歯車と外歯歯車の噛合せ時の摩擦が大きくなりやすく、更に、バックラッシが生じやすいという問題がある。 In the reduction gear according to Patent Document 1, the reduction ratio can be reduced by reducing the diameter of the internal gear without changing the diameter of the external gear and the thickness of the teeth of the internal gear and the external gear. It is necessary to make the tips of the teeth of the tooth gear and the external gear thinner, or to reduce the height of the teeth of the internal gear and the external gear. However, if the tip of the tooth is made thinner, the rigidity of the tooth becomes weaker, and if the tooth height of the internal gear and external gear is made smaller, the transmission capacity between the internal gear and the external gear becomes smaller. There is a problem in reducing the diameter of the toothed gear. For example, in a reduction gear used in industrial machines such as a robot arm and a belt conveyor, there is a greater problem in reducing the reduction ratio to 3 or less. Further, when the number of teeth of the internal gear and the external gear is reduced, there is a problem that friction at the time of meshing between the internal gear and the external gear tends to increase, and further backlash tends to occur.
また、特許文献2による減速機は、内歯歯車において外ローラを有しているために、特許文献1の減速装置より内歯歯車と外歯歯車の噛合せ時の摩擦を小さくすることはできるが、特許文献1の減速装置と同じように、内歯歯車の内周側に、径方向の外側に向けられた複数の外歯を有する外歯歯車が配置されているために、特許文献2の減速機においても、特許文献1の減速装置と同じ問題が生じる。 Moreover, since the reduction gear by patent document 2 has an outer roller in an internal gear, it can make the friction at the time of meshing of an internal gear and an external gear smaller than the reduction gear of patent document 1. However, since the external gear having a plurality of external teeth directed outward in the radial direction is arranged on the inner peripheral side of the internal gear as in the reduction gear of Patent Document 1, Patent Document 2 The same problem as that of the reduction gear of Patent Document 1 occurs even in the reduction gear.
従って、本発明の目的は、上記問題を解決して、動力伝達装置に入力された回転に対する高伝達容量を有し、高剛性を有し、バックラッシがなく、高精度に位置決めができ、低摩擦であって、且つ、最適な減速比を可能にする動力伝達装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, to have a high transmission capacity with respect to rotation inputted to the power transmission device, to have high rigidity, to have no backlash, to be positioned with high accuracy, and to have low friction. And it is providing the power transmission device which enables the optimal reduction gear ratio.
本発明によれば、上記目的は、回転可能なモーター軸を有するモーターと、モーター軸に接続された、第1の端面と第2の端面を有する回転可能な略円筒状のタレットと、タレットに配置された複数の円筒ピニオンと、略円環状の内接カムであって、内接カムの内面に円周方向に沿って等間隔に複数の内歯を有する内接カムと、内接カムに接続され、回転可能な出力軸とを備えた動力伝達装置であって、複数の円筒ピニオンが、タレットの第1の端面に円周方向に沿って等間隔に配置され、複数の円筒ピニオンのうちの少なくとも1つの円筒ピニオンの円筒側面が複数の内歯のうちの少なくとも1つの内歯のカム面に接触することによって、内接カムに接続された出力軸が回転するようになっている動力伝達装置によって達成される。 According to the present invention, the object is to provide a motor having a rotatable motor shaft, a rotatable substantially cylindrical turret having a first end surface and a second end surface connected to the motor shaft, and a turret. A plurality of arranged cylindrical pinions, a substantially annular inscribed cam, an inscribed cam having a plurality of inner teeth at equal intervals along the circumferential direction on the inner surface of the inscribed cam, and the inscribed cam A power transmission device having a connected and rotatable output shaft, wherein a plurality of cylindrical pinions are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the first end surface of the turret; The power transmission in which the output shaft connected to the internal cam is rotated by the cylindrical side surface of the at least one cylindrical pinion contacting the cam surface of at least one internal tooth of the plurality of internal teeth. Achieved by the device.
また、複数の円筒ピニオンのうちの2つの円筒ピニオンの円筒側面が複数の内歯のうちの何れかの内歯のカム面に接触することによって、内接カムに接続された出力軸が回転するようになっている動力伝達装置であることが好ましい。 Moreover, the output shaft connected to the inscribed cam rotates when the cylindrical side surface of two of the plurality of cylindrical pinions contacts the cam surface of any of the plurality of inner teeth. It is preferable that the power transmission device is configured as described above.
2つの円筒ピニオンが、2つの円筒ピニオンの間に配置された1つの内歯を挟み込むように1つの内歯のカム面に接触する動力伝達装置であることが好ましい。 It is preferable that the two cylindrical pinions be a power transmission device that contacts a cam surface of one internal tooth so as to sandwich one internal tooth disposed between the two cylindrical pinions.
2つの円筒ピニオンの間には1つの円筒ピニオンが配置され、2つの円筒ピニオンのうちの一方の円筒ピニオンの円筒側面は1つの円筒ピニオンが配置される方向にある内歯のカム面に接触し、2つの円筒ピニオンのうちの他方の円筒ピニオンの円筒側面は1つの円筒ピニオンが配置される方向にある内歯のカム面に接触する動力伝達装置であることが好ましい。 One cylindrical pinion is disposed between the two cylindrical pinions, and the cylindrical side surface of one of the two cylindrical pinions is in contact with the cam surface of the internal tooth in the direction in which the one cylindrical pinion is disposed. The cylindrical side surface of the other cylindrical pinion of the two cylindrical pinions is preferably a power transmission device that contacts the cam surface of the internal tooth in the direction in which the single cylindrical pinion is disposed.
1つの円筒ピニオンは、複数の内歯の何れにも接触しない動力伝達装置であることが好ましい。 One cylindrical pinion is preferably a power transmission device that does not contact any of the plurality of internal teeth.
複数の円筒ピニオンと複数の内歯との接触は、滑り接触である動力伝達装置であることが好ましい。 The contact between the plurality of cylindrical pinions and the plurality of internal teeth is preferably a power transmission device that is a sliding contact.
複数の円筒ピニオンと複数の内歯との接触は、転がり接触である動力伝達装置であることが好ましい。 The contact between the plurality of cylindrical pinions and the plurality of internal teeth is preferably a power transmission device that is a rolling contact.
複数の円筒ピニオンの各円筒ピニオンが、ローラーフォロア又はカムフォロアである動力伝達装置であることが好ましい。 It is preferable that each cylindrical pinion of the plurality of cylindrical pinions is a power transmission device that is a roller follower or a cam follower.
複数の円筒ピニオンを、タレットの端面に円周方向に沿って等間隔に配置し、円筒ピニオンの円筒側面を内歯のカム面に接触させることによって、円筒ピニオン及び内歯のサイズを大きくすることができるため、円筒ピニオン及び内歯は高剛性を有することができ、且つ、高伝達容量を有することができるという効果を奏する。また、少なくとも2つの円筒ピニオンの円筒側面を複数の内歯のうちの何れかの内歯の側面に接触させることによって、更に高伝達容量を有することができるという効果を奏する。 The size of the cylindrical pinion and the internal teeth is increased by arranging a plurality of cylindrical pinions at equal intervals along the circumferential direction on the end surface of the turret and bringing the cylindrical side surface of the cylindrical pinion into contact with the cam surface of the internal teeth. Therefore, the cylindrical pinion and the internal teeth can have a high rigidity and an effect of having a high transmission capacity. Further, by bringing the cylindrical side surfaces of at least two cylindrical pinions into contact with the side surfaces of any of the plurality of internal teeth, there is an effect that a higher transmission capacity can be obtained.
そして、2つの円筒ピニオンをこれらの円筒ピニオンの間に配置された内歯を挟み込むように内歯のカム面に接触させることによって、バックラッシをなくして高精度に位置決めすることができるという効果を奏する。2つの円筒ピニオンの間に1つの円筒ピニオンが配置された場合でも、2つの円筒ピニオンのうちの一方の円筒ピニオンの円筒側面を1つの円筒ピニオンが配置される方向にある内歯のカム面に接触させ、他方の円筒ピニオンの円筒側面を1つの円筒ピニオンが配置される方向にある内歯のカム面に接触させることによって、バックラッシをなくして高精度に位置決めすることができるという効果を奏する。この場合、その1つの円筒ピニオンを複数の内歯の何れにも接触させないことによって、動力伝達装置の加工上の精度誤差を吸収し、また、円筒ピニオンと内歯とを滑らかに接触させて動作させることができるという効果を奏する。
更に、円筒ピニオンと内歯との接触を滑り接触にすることによって、一つの部品で円筒ピニオンを構成できるため、円筒ピニオンの剛性を高くでき、且つ、製造コストを削減できるという効果を奏する。
また、円筒ピニオンと内歯との接触を転がり接触にし、円筒ピニオンとしてローラーフォロア又はカムフォロアを採用することよって、円筒ピニオンと内歯との間の摩擦を小さくすることができ、円筒ピニオンから内歯に対して高効率に回転を伝達することができるという効果を奏する。
Then, by bringing the two cylindrical pinions into contact with the cam surfaces of the internal teeth so as to sandwich the internal teeth disposed between these cylindrical pinions, there is an effect that the backlash can be eliminated and positioning can be performed with high accuracy. . Even when one cylindrical pinion is arranged between two cylindrical pinions, the cylindrical side surface of one of the two cylindrical pinions is set to the cam surface of the internal tooth in the direction in which one cylindrical pinion is arranged. By bringing them into contact with each other and bringing the cylindrical side surface of the other cylindrical pinion into contact with the cam surface of the internal tooth in the direction in which one cylindrical pinion is arranged, there is an effect that positioning can be performed with high accuracy without backlash. In this case, the single cylindrical pinion is not brought into contact with any of the plurality of internal teeth, so that an accuracy error in processing of the power transmission device is absorbed, and the cylindrical pinion and the internal teeth are smoothly contacted to operate. There is an effect that can be made.
Furthermore, since the cylindrical pinion can be configured with a single component by making the contact between the cylindrical pinion and the internal teeth into a sliding contact, it is possible to increase the rigidity of the cylindrical pinion and reduce the manufacturing cost.
In addition, by making the contact between the cylindrical pinion and the internal tooth into a rolling contact and adopting a roller follower or a cam follower as the cylindrical pinion, the friction between the cylindrical pinion and the internal tooth can be reduced. In contrast, the rotation can be transmitted with high efficiency.
なお、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関する以下の本発明の実施例の記載から明らかになるであろう。 Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.
図1〜4を参照して、本発明の動力伝達装置の実施例を説明する。図1に、動力伝達装置101の概略図を示す。動力伝達装置101は、モーター102、ハウジング104、105、回転可能な出力軸106を備える。図2に、動力伝達装置101を側面から見た断面図を示す。動力伝達装置101は、回転可能なモーター軸103を備えるモーター102と、第1の端面108と第2の端面を有する略円筒状のタレット107であって、第2の端面側において連結要素119によってモーター軸103に接続された回転可能な略円筒状のタレット107と、タレット107に配置された複数の円筒ピニオン114と、略円環状であって、その略円環状の内面に円周方向に沿って等間隔に複数の内歯を有する内接カム109と、内接カム109に接続され、回転可能な出力軸106とを備える。また、動力伝達装置101は、軸受121、122、123を備え、軸受121はハウジング104と回転可能なタレット107との間に、軸受122及び123はハウジング105と出力軸106との間に、それぞれ配置される。動力伝達装置101は、更に、オイル、グリース等を保持、密封するための密封装置120、124を備える。密封装置としては、例えば、オイルシール、パッキン、メカニカルシール、等がある。 With reference to FIGS. 1-4, the Example of the power transmission device of this invention is described. In FIG. 1, the schematic of the power transmission device 101 is shown. The power transmission device 101 includes a motor 102, housings 104 and 105, and a rotatable output shaft 106. FIG. 2 is a cross-sectional view of the power transmission device 101 as viewed from the side. The power transmission device 101 is a motor 102 having a rotatable motor shaft 103, a substantially cylindrical turret 107 having a first end surface 108 and a second end surface, and is connected by a connecting element 119 on the second end surface side. A rotatable substantially cylindrical turret 107 connected to the motor shaft 103, a plurality of cylindrical pinions 114 arranged on the turret 107, and a substantially annular shape, the circumferential surface of the substantially annular inner surface extending along the circumferential direction And an internal cam 109 having a plurality of internal teeth at equal intervals, and an output shaft 106 connected to the internal cam 109 and rotatable. The power transmission device 101 includes bearings 121, 122, and 123. The bearing 121 is between the housing 104 and the rotatable turret 107, and the bearings 122 and 123 are between the housing 105 and the output shaft 106, respectively. Be placed. The power transmission device 101 further includes sealing devices 120 and 124 for holding and sealing oil, grease, and the like. Examples of the sealing device include an oil seal, a packing, and a mechanical seal.
図3に、図2のIII−IIIに沿った断面において、動力伝達装置101を前面から見たある回転タイミングにおけるタレット及び内接カムの状態を表す断面図を示す。図3に示すように、タレット107の第1の端面108には、複数の円筒ピニオン114(115、116、117)が、略円筒状のタレット107の円周方向に沿って等間隔に配置される。そして、複数の円筒ピニオンのうちの少なくとも1つの円筒ピニオン(例えば、第2の円筒ピニオン116)の円筒側面118が複数の内歯のうちの少なくとも1つの内歯のカム面(例えば、第1の内歯110の第2のカム面113)に接触することによって、モーター軸103に接続されたタレット107の回転が内接カム109に伝達され、内接カム109に接続された出力軸106を回転させることができる。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state of the turret and the inscribed cam at a certain rotation timing when the power transmission device 101 is viewed from the front in the cross section taken along the line III-III in FIG. As shown in FIG. 3, a plurality of cylindrical pinions 114 (115, 116, and 117) are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the substantially cylindrical turret 107 on the first end surface 108 of the turret 107. The The cylindrical side surface 118 of at least one cylindrical pinion (for example, the second cylindrical pinion 116) of the plurality of cylindrical pinions is connected to the cam surface (for example, the first tooth of at least one of the plurality of internal teeth). By contacting the second cam surface 113) of the internal teeth 110, the rotation of the turret 107 connected to the motor shaft 103 is transmitted to the internal cam 109, and the output shaft 106 connected to the internal cam 109 is rotated. Can be made.
複数の円筒ピニオン114(115、116、117)をタレット107の第1の端面108に配置させ、複数の円筒ピニオン114のそれぞれの円周側面118に各内歯110、111のカム面112、113を接触させるようにすることによって、特許文献1、2のような径方向の外側に向けられた複数の外歯が形成された外歯歯車を備える減速機よりも、動力伝達装置全体のサイズを大きくすることなく、円筒ピニオン及び内歯のサイズを大きくすることができる。従って、本発明の動力伝達装置の円筒ピニオン及び内歯は高剛性を有することができ、且つ、高伝達容量を有することができる。 A plurality of cylindrical pinions 114 (115, 116, 117) are arranged on the first end surface 108 of the turret 107, and the cam surfaces 112, 113 of the internal teeth 110, 111 are arranged on the circumferential side surfaces 118 of the plurality of cylindrical pinions 114, respectively. As a result, the size of the entire power transmission device can be made smaller than a reduction gear including external gears formed with a plurality of external teeth directed outward in the radial direction as in Patent Documents 1 and 2. Without increasing the size, the size of the cylindrical pinion and the internal teeth can be increased. Therefore, the cylindrical pinion and the internal teeth of the power transmission device of the present invention can have high rigidity and high transmission capacity.
図3においては、タレット107の第1の端面108に配置された円筒ピニオンの数は6、内接カム109の内歯の数は12であるから、図3のタレット107と内接カム109を使用することによって、動力伝達装置101は、出力軸106においてモーター102のモーター軸103の回転数に対して半分の回転数を出力することができる(減速比2)。なお、円筒ピニオンの数及び内接カム109の内歯の数は、図3に示された数に限られたものではなく、あらゆる数の組合せが可能であって、それによって所望の減速比を得ることができる。 In FIG. 3, the number of cylindrical pinions arranged on the first end face 108 of the turret 107 is 6, and the number of internal teeth of the internal cam 109 is 12, so that the turret 107 and the internal cam 109 of FIG. By using the power transmission device 101, the output shaft 106 can output half the number of revolutions of the motor shaft 103 of the motor 102 (speed reduction ratio 2). Note that the number of cylindrical pinions and the number of internal teeth of the inscribed cam 109 are not limited to the numbers shown in FIG. 3, and any number of combinations are possible, thereby achieving a desired reduction ratio. Can be obtained.
また図3においては、複数の円筒ピニオンのうちの少なくとも2つの円筒ピニオン(例えば、第1の円筒ピニオン115及び第2の円筒ピニオン116)のそれぞれの円筒側面118が、複数の内歯のうちの少なくとも1つの内歯のカム面(例えば、第1の内歯110の第1のカム面112及び第2のカム面113)に接触する。 In FIG. 3, each cylindrical side surface 118 of at least two cylindrical pinions (for example, the first cylindrical pinion 115 and the second cylindrical pinion 116) of the plurality of cylindrical pinions is connected to the plurality of internal teeth. The cam surface of at least one internal tooth (for example, the first cam surface 112 and the second cam surface 113 of the first internal tooth 110) contacts.
更に図3においては、2つの円筒ピニオン(第1の円筒ピニオン115及び第2の円筒ピニオン116)が、第1の円筒ピニオン115と第2の円筒ピニオン116との間に配置された第1の内歯110を挟み込んで、第1の円筒ピニオン115及び第2の円筒ピニオン116のそれぞれの円筒側面118が、第1の内歯110の第1のカム面112及び第2のカム面113に接触する。このように、2つの円筒ピニオンを、その間にある内歯を挟み込むように配置することによって、2つの円筒ピニオンをその内歯に接触させてバックラッシをなくしている。そして、バックラッシがないので、動力伝達装置101は、モーター軸103に対する出力軸106の正確な位置決めを行うことができる。 Further, in FIG. 3, two cylindrical pinions (a first cylindrical pinion 115 and a second cylindrical pinion 116) are arranged between a first cylindrical pinion 115 and a second cylindrical pinion 116. The cylindrical side surfaces 118 of the first cylindrical pinion 115 and the second cylindrical pinion 116 are in contact with the first cam surface 112 and the second cam surface 113 of the first internal tooth 110 with the inner teeth 110 being sandwiched therebetween. To do. Thus, by arranging the two cylindrical pinions so as to sandwich the internal teeth between them, the two cylindrical pinions are brought into contact with the internal teeth to eliminate backlash. Since there is no backlash, the power transmission device 101 can accurately position the output shaft 106 with respect to the motor shaft 103.
図4に、図2のIII−IIIに沿った断面において、動力伝達装置101を前面から見た図3との別の回転タイミングにおけるタレット及び内接カムの状態を表す断面図を示す。2つの円筒ピニオンの間(例えば、第1の円筒ピニオン115及び第3の円筒ピニオン117)には1つの円筒ピニオン(例えば、第2の円筒ピニオン116)が配置され、この2つの円筒ピニオンのうちの一方の円筒ピニオン(例えば、第1の円筒ピニオン115)の円筒側面118は、1つの円筒ピニオン(第2の円筒ピニオン116)が配置される方向にある第1の内歯110の第1のカム面112に接触し、この2つの円筒ピニオンのうちの他方の円筒ピニオン(第3の円筒ピニオン117)の円筒側面118は、1つの円筒ピニオン(第2の円筒ピニオン116)が配置される方向にある第2の内歯111の第2のカム面113に接触する。このように、2つの円筒ピニオンの間に他の円筒ピニオンが配置されている場合においても、2つの円筒ピニオンを、この2つの円筒ピニオンの間にある2つの内歯を挟み込むように配置することによって、2つの円筒ピニオンを2つの内歯に接触させてバックラッシをなくしている。そして、バックラッシがないので、動力伝達装置101は、モーター軸103に対する出力軸106の正確な位置決めを行うことができる。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state of the turret and the inscribed cam at another rotational timing with respect to FIG. 3 when the power transmission device 101 is viewed from the front in the cross section taken along the line III-III in FIG. Between the two cylindrical pinions (for example, the first cylindrical pinion 115 and the third cylindrical pinion 117), one cylindrical pinion (for example, the second cylindrical pinion 116) is disposed, and of the two cylindrical pinions, The cylindrical side surface 118 of one of the cylindrical pinions (for example, the first cylindrical pinion 115) is the first of the first internal teeth 110 in the direction in which one cylindrical pinion (second cylindrical pinion 116) is disposed. The cylindrical side surface 118 of the other cylindrical pinion (third cylindrical pinion 117) that contacts the cam surface 112 is a direction in which one cylindrical pinion (second cylindrical pinion 116) is disposed. The second cam surface 113 of the second inner tooth 111 in contact with the second inner tooth 111 is contacted. As described above, even when another cylindrical pinion is arranged between the two cylindrical pinions, the two cylindrical pinions are arranged so as to sandwich the two internal teeth between the two cylindrical pinions. Thus, the two cylindrical pinions are brought into contact with the two inner teeth to eliminate backlash. Since there is no backlash, the power transmission device 101 can accurately position the output shaft 106 with respect to the motor shaft 103.
図3、図4に示すように、動力伝達装置101のモーター軸103が回転しているときにおいて、モーター軸103に接続されたタレット107と内接カム109とが如何なる状態で噛み合っている場合であっても円筒ピニオンと内歯との間にバックラッシがないので、動力伝達装置101は、モーター軸103が如何なる状態においても、モーター軸103に対する出力軸106の正確な位置決めを行うことができる。 As shown in FIGS. 3 and 4, when the motor shaft 103 of the power transmission device 101 is rotating, the turret 107 connected to the motor shaft 103 and the internal cam 109 are engaged in any state. Even if there is no backlash between the cylindrical pinion and the internal teeth, the power transmission device 101 can accurately position the output shaft 106 with respect to the motor shaft 103 regardless of the state of the motor shaft 103.
また図4においては、第1の円筒ピニオン115と第3の円筒ピニオン117との間に配置された1つの円筒ピニオン(第2の円筒ピニオン116)は、内接カム109の複数の内歯の何れにも接触していない。このように、図3から図4のようにタレット107が時計回りに回転して、第2の円筒ピニオン116に接触するカム面が、第1の内歯110の第2のカム面113から第2の内歯111の第1のカム面112に変わる間において、第2の円筒ピニオン116が一時的に内接カム109の複数の内歯の何れにも接触しない、すなわち、遊びを設けるようにすることによって、円筒ピニオン及び内歯の加工上の精度誤差を吸収することができるとともに、円筒ピニオンと内歯とを滑らかに接触させてタレット及び内接カムを回転させることができる。 In FIG. 4, one cylindrical pinion (second cylindrical pinion 116) disposed between the first cylindrical pinion 115 and the third cylindrical pinion 117 is a plurality of internal teeth of the inscribed cam 109. There is no contact. Thus, as shown in FIGS. 3 to 4, the turret 107 rotates clockwise, and the cam surface that contacts the second cylindrical pinion 116 is moved from the second cam surface 113 of the first internal tooth 110 to the second cam surface 113. During the transition to the first cam surface 112 of the second internal teeth 111, the second cylindrical pinion 116 temporarily does not contact any of the plurality of internal teeth of the internal cam 109, that is, to provide play. By doing so, it is possible to absorb the accuracy error in processing of the cylindrical pinion and the internal teeth, and it is possible to rotate the turret and the internal cam while bringing the cylindrical pinion and the internal teeth into smooth contact.
なお、複数の円筒ピニオン114(115、116、117)をタレット107に固定して、複数の円筒ピニオン114と複数の内歯110、111との接触を、滑り接触にすることができる。複数の円筒ピニオンをタレットに固定することにより、動力伝達装置の製造工程を簡略化でき、動力伝達装置をより低廉に製造することができる。 The plurality of cylindrical pinions 114 (115, 116, 117) can be fixed to the turret 107, and the contact between the plurality of cylindrical pinions 114 and the plurality of internal teeth 110, 111 can be made into sliding contact. By fixing a plurality of cylindrical pinions to the turret, the manufacturing process of the power transmission device can be simplified, and the power transmission device can be manufactured at a lower cost.
また、複数の円筒ピニオン114(115、116、117)と複数の内歯110、111との接触を、転がり接触にすることもできる。転がり接触にすることによって、円筒ピニオンと内歯との間の摩擦は小さくなって、動力伝達装置101は、モーター軸103の回転に対して出力軸106を高効率に回転させることができるとともに、動力伝達装置101の長寿命化にも繋がる。図3、図4に示すように、モーター軸103に接続されたタレット107を時計回りに回転させることによって、タレット107の第1の端面108に配置された複数の円筒ピニオン115、116、117が内接カム109の内歯110、111に接触して、内接カム109を時計回りに回転させることができる。図3において、第2の円筒ピニオン116の円筒側面118と第1の内歯110の第2のカム面113の接触に際しては、第2の円筒ピニオン116も時計回りに回転することで、第2の円筒ピニオン116と第1の内歯110との間の摩擦は小さくなる。第1の円筒ピニオン115の円筒側面118と第1の内歯110の第1のカム面112の接触に際しては、第1の円筒ピニオン115も時計回りに回転することで、第1の円筒ピニオン115と第1の内歯110との間の摩擦は小さくなる。また、図4において、第3の円筒ピニオン117の円筒側面118と第2の内歯111の第2のカム面113の接触に際しては、第3の円筒ピニオン117も時計回りに回転することで、第3の円筒ピニオン117と第2の内歯111との間の摩擦は小さくなる。第1の円筒ピニオン115の円筒側面118と第1の内歯110の第1のカム面112の接触に際しては、第1の円筒ピニオン115も時計回りに回転することで、第1の円筒ピニオン115と第1の内歯110との間の摩擦は小さくなる。 Further, the contact between the plurality of cylindrical pinions 114 (115, 116, 117) and the plurality of internal teeth 110, 111 may be rolling contact. By making the rolling contact, the friction between the cylindrical pinion and the internal teeth is reduced, and the power transmission device 101 can rotate the output shaft 106 with high efficiency with respect to the rotation of the motor shaft 103, and This also leads to a longer life of the power transmission device 101. As shown in FIGS. 3 and 4, by rotating the turret 107 connected to the motor shaft 103 clockwise, a plurality of cylindrical pinions 115, 116, 117 disposed on the first end surface 108 of the turret 107 are formed. The internal cam 109 can be rotated clockwise by contacting the internal teeth 110 and 111 of the internal cam 109. In FIG. 3, when the cylindrical side surface 118 of the second cylindrical pinion 116 and the second cam surface 113 of the first internal tooth 110 contact each other, the second cylindrical pinion 116 also rotates clockwise, The friction between the cylindrical pinion 116 and the first internal teeth 110 is reduced. When the cylindrical side surface 118 of the first cylindrical pinion 115 and the first cam surface 112 of the first internal tooth 110 come into contact with each other, the first cylindrical pinion 115 also rotates clockwise, so that the first cylindrical pinion 115 is rotated. And the friction between the first internal teeth 110 is reduced. In FIG. 4, when the cylindrical side surface 118 of the third cylindrical pinion 117 and the second cam surface 113 of the second internal tooth 111 contact each other, the third cylindrical pinion 117 also rotates clockwise. The friction between the third cylindrical pinion 117 and the second inner teeth 111 is reduced. When the cylindrical side surface 118 of the first cylindrical pinion 115 and the first cam surface 112 of the first internal tooth 110 come into contact with each other, the first cylindrical pinion 115 also rotates clockwise, so that the first cylindrical pinion 115 is rotated. And the friction between the first internal teeth 110 is reduced.
転がり接触にするために、複数の円筒ピニオン114として、例えば、ローラーフォロア、カムフォロア、等を採用することができる。カムフォロアは、スタッド(軸)と外輪とを備え、ローラーフォロアは、内輪と外輪とを備えるが、スタッド又は内輪をタレット107に固定して、スタッド又は内輪の周りを外輪が回転できるように、カムフォロア又はローラーフォロアを円筒ピニオン115、116、117としてタレット107に配置する。このようにカムフォロア又はローラーフォロアをタレットに配置することにより、カムフォロア又はローラーフォロアの外輪が内接カムの内歯と接触して、カムフォロア又はローラーフォロアの外輪が回転し、カムフォロア又はローラーフォロアの外輪と内歯との間の摩擦を小さくすることができる。なお、カムフォロア又はローラーフォロアにおいて、スタッド又は内輪と外輪とは、滑り軸受にすることもできるし、スタッド又は内輪と外輪との間にニードルローラー等のころを採用して、外輪の回転に伴ってころを転動させる転がり軸受とすることもできる。 In order to make rolling contact, for example, a roller follower, a cam follower, or the like can be adopted as the plurality of cylindrical pinions 114. The cam follower includes a stud (shaft) and an outer ring, and the roller follower includes an inner ring and an outer ring. The cam follower is fixed to the turret 107 so that the outer ring can rotate around the stud or the inner ring. Alternatively, roller followers are arranged on the turret 107 as cylindrical pinions 115, 116, and 117. By arranging the cam follower or roller follower on the turret in this way, the outer ring of the cam follower or roller follower comes into contact with the inner teeth of the inscribed cam, the outer ring of the cam follower or roller follower rotates, and the outer ring of the cam follower or roller follower Friction between the inner teeth can be reduced. In the cam follower or roller follower, the stud or inner ring and the outer ring can be a sliding bearing, or a roller such as a needle roller is employed between the stud or inner ring and the outer ring, and the outer ring rotates. It can also be a rolling bearing that rolls the rollers.
上記記載は特定の実施例についてなされたが、本発明はそれに限らず、本発明の原理と添付の特許請求の範囲の範囲内で種々の変更及び修正をすることができることは当業者に明らかである。 While the above description has been made with respect to particular embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the invention is not limited thereto and that various changes and modifications can be made within the scope of the principles of the invention and the appended claims. is there.
101 動力伝達装置
102 モーター
103 モーター軸
104 ハウジング
105 ハウジング
106 出力軸
107 タレット
108 タレットの第1の端面
109 内接カム
110 第1の内歯
111 第2の内歯
112 第1のカム面
113 第2のカム面
114 円筒ピニオン
115 第1の円筒ピニオン
116 第2の円筒ピニオン
117 第3の円筒ピニオン
118 円筒ピニオンの円筒側面
119 連結要素
120 密封装置
121 軸受
122 軸受
123 軸受
124 密封装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Power transmission device 102 Motor 103 Motor shaft 104 Housing 105 Housing 106 Output shaft 107 Turret 108 First end surface of turret 109 Inscribed cam 110 First inner tooth 111 Second inner tooth 112 First cam surface 113 Second Cam surface 114 cylindrical pinion 115 first cylindrical pinion 116 second cylindrical pinion 117 third cylindrical pinion 118 cylindrical side surface of cylindrical pinion 119 connecting element 120 sealing device 121 bearing 122 bearing 123 bearing 124 sealing device
Claims (8)
前記モーター軸に接続された、第1の端面及び第2の端面を有する回転可能な略円筒状のタレットと、
前記タレットに配置された複数の円筒ピニオンと、
略円環状の内接カムであって、前記内接カムの内面に円周方向に沿って等間隔に複数の内歯を有する内接カムと、
前記内接カムに接続された、回転可能な出力軸と
を備えた動力伝達装置であって、
前記複数の円筒ピニオンが、前記タレットの前記第1の端面に円周方向に沿って等間隔に配置され、前記複数の円筒ピニオンのうちの少なくとも1つの円筒ピニオンの円筒側面が前記複数の内歯のうちの少なくとも1つの内歯のカム面に接触することによって、前記内接カムに接続された前記出力軸が回転するようになっている
ことを特徴とする動力伝達装置。 A motor having a rotatable motor shaft;
A rotatable substantially cylindrical turret having a first end face and a second end face connected to the motor shaft;
A plurality of cylindrical pinions arranged in the turret;
A substantially annular inscribed cam, wherein the inscribed cam has a plurality of inner teeth at equal intervals along the circumferential direction on the inner surface of the inscribed cam;
A power transmission device having a rotatable output shaft connected to the inscribed cam;
The plurality of cylindrical pinions are arranged on the first end surface of the turret at equal intervals along a circumferential direction, and a cylindrical side surface of at least one cylindrical pinion of the plurality of cylindrical pinions is the plurality of internal teeth. The power transmission device, wherein the output shaft connected to the internal cam is rotated by contacting a cam surface of at least one of the internal teeth.
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