JP2019143748A - Speed reducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減速装置に関する。 The present invention relates to a reduction gear.
特許文献１には、カップ型の可撓性部材を用いて摩擦伝動により回転運動を減速又は増速して伝達する変速装置が開示されている。摩擦伝動を利用することで、歯車を用いた構成と比べて、騒音の低減が図られる。
特許文献１の減速装置は、カップ型の可撓性部材を用いているため、減速装置の寸法が回転軸方向に長くなるという課題がある。
Since the reduction gear of
本発明は、騒音を低減できかつ装置の回転軸方向の寸法を短くできる減速装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a speed reducer that can reduce noise and shorten the size of the device in the direction of the rotation axis.
本発明の減速装置は、
減速部と、前記減速部において減速された回転を出力する出力部と、を備え、
前記減速部は、起振体と、前記起振体により撓み変形される撓み体と、前記撓み体が内接する環状体と、を有し、
前記出力部は、前記撓み体の内周と接触し、摩擦力により前記撓み体の自転が伝達される伝達部を有する構成とした。
The speed reducer of the present invention is
A speed reduction unit, and an output unit that outputs rotation decelerated in the speed reduction unit,
The deceleration portion includes a vibration body, a flexible body that is bent and deformed by the vibration body, and an annular body that is inscribed by the flexible body,
The output unit is configured to have a transmission unit that is in contact with the inner periphery of the flexible body and transmits the rotation of the flexible body by a frictional force.
もう一つの本発明の減速装置は、
減速部と、前記減速部において減速された回転を出力する出力部と、を備え、
前記減速部は、起振体と、前記起振体により撓み変形される撓み体と、前記撓み体が内接する環状体と、を有し、
前記出力部は、前記撓み体の内側又は外側に配置され前記減速部から運動が伝達される伝達部と、前記撓み体と前記伝達部との間に配置され前記撓み体の自転を前記伝達部に伝達する弾性部材と、を有する構成とした。
Another speed reducer of the present invention is:
A speed reduction unit, and an output unit that outputs rotation decelerated in the speed reduction unit,
The deceleration portion includes a vibration body, a flexible body that is bent and deformed by the vibration body, and an annular body that is inscribed by the flexible body,
The output unit is disposed on the inside or outside of the flexible body, the transmission unit is configured to transmit motion from the speed reduction unit, and is disposed between the flexible body and the transmission unit so that the rotation of the flexible body is transmitted to the transmission unit. And an elastic member to be transmitted.
もう一つの本発明の減速装置は、
減速部と、前記減速部において減速された回転を出力する出力部と、を備え、
前記減速部は、偏心体と、前記偏心体により揺動される揺動体と、前記揺動体が内接する環状体と、を有し、
前記出力部は、前記揺動体の内側又は外側に配置され前記減速部から運動が伝達される伝達部と、前記揺動体と前記伝達部との間に配置され前記揺動体の自転を前記伝達部に伝達する弾性部材と、を有する構成とした。
Another speed reducer of the present invention is:
A speed reduction unit, and an output unit that outputs rotation decelerated in the speed reduction unit,
The speed reduction portion includes an eccentric body, a rocking body rocked by the eccentric body, and an annular body inscribed by the rocking body,
The output unit is disposed inside or outside of the rocking body and is a transmission unit that transmits motion from the speed reduction unit, and is disposed between the rocking body and the transmission unit to rotate the rocking body. And an elastic member to be transmitted.
本発明によれば、騒音の低減を図りつつ、回転軸方向の装置の寸法を短くできるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an effect that the size of the device in the direction of the rotation axis can be shortened while reducing noise.
以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る減速装置を示す断面図である。図２は、実施形態１の減速装置を軸方向から見た正面図（Ａ）及び裏面図（Ｂ）である。図１は、図２（Ｂ）の矢印Ａ−Ａ’線断面図である。本明細書では、回転軸Ｏ１に沿った方向を軸方向、回転軸Ｏ１から直角な方向を径方向、回転軸Ｏ１を中心に回転する方向を周方向と定義する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a reduction gear device according to
実施形態１の減速装置１Ａは、減速部１０と出力部３０とを有する。減速部１０は、入力軸１２、起振体１４、撓み体１６及び環状体１８を有する。出力部３０は、出力軸３２及び伝達部３４、環状体１８が延設された延在部３６を有する。
The speed reducer 1 </ b> A according to the first embodiment includes a
入力軸１２は、トルクが入力されて回転軸Ｏ１を中心に回転する。入力軸１２は、例えば図示略のモータ軸と一体化されるか、図示略の軸受けに回転自在に支持される。
The
撓み体１６は、可撓性を有する部材であり、円筒状の形態を有する。撓み体１６は、起振体１４の径方向外方の位置から、伝達部３４の径方向外方の位置まで延在する幅寸を有する。
The
起振体１４は、入力軸１２にキー接続された太陽ローラ１４ｄ、太陽ローラ１４ｄに接する２つの遊星ローラ１４ａ、遊星ローラ１４ａを回転自在に支持する遊星ピン１４ｂ、遊星ピン１４ｂを支持しかつ入力軸１２に回転可能に支持されるキャリア１４ｃを有する。太陽ローラ１４ｄと２つの遊星ローラ１４ａとは、各中心点が直線上に並ぶように配列される。２つの遊星ローラ１４ａの外周面上の点において最も径方向に離れた２点間の距離は、撓み体１６を円形にしたときの直径よりも長い。２つの遊星ローラ１４ａは撓み体１６に内周面に接触するように配置される。このような構成により、起振体１４は撓み体１６を楕円形状に撓ませる。さらに、入力軸１２と太陽ローラ１４ｄとが回転することで、太陽ローラ１４ｄから遊星ローラ１４ａに回転運動が伝達され、遊星ローラ１４ａが撓み体１６の内周面上で転がって移動する。これにより起振体１４の全体が回転して、撓み体１６が起振する。すなわち、撓み体１６は、楕円形状の長軸の位置が周方向に移動するように起振する。
The
環状体１８は、回転軸Ｏ１を中心とする断面円形の内周面を有し、内側に撓み体１６及び起振体１４を配置する。環状体１８の内周長は、撓み体１６の外周長よりも長い。環状体１８は、楕円形状に撓んだ撓み体１６の長軸部分において撓み体１６の外周面と接触する。環状体１８は、伝達部３４の径方向外方の位置に延在する延在部３６を有する。延在部３６の内径は、環状体１８の起振体１４の径方向の外方位置の内径よりも小さい。
The
伝達部３４は、起振体１４の軸方向の一方に配置される。伝達部３４は、出力軸３２と連結又は一体化される。出力軸３２及び伝達部３４は、図示略の軸受けを介して回転軸Ｏ１を中心に回転自在に支持される。
The
伝達部３４は、回転軸Ｏ１に垂直な断面が円形の外周面を有し、撓み体１６の内側に配置される。伝達部３４の外周長は、撓み体１６の内周長よりも僅かに短い。伝達部３４は、楕円形状に撓んだ撓み体１６の短軸部分において撓み体１６の内周面と接触する。
The
＜減速動作＞
トルクが入力されて入力軸１２が回転すると、太陽ローラ１４ｄと遊星ローラ１４ａとの直径比によって決まる減速比αで起振体１４が回転する。撓み体１６の一部は、環状体１８に接触しているので、起振体１４の回転と同じ速度で撓み体１６が回転することはなく、撓み体１６の内側で起振体１４が相対的に回転する。撓み体１６は、起振体１４によって楕円形状になるように規制されており、起振体１４の回転に従って長軸の位置が周方向に変化するように変形する。この変形の周期は、起振体１４の回転周期と等しい。
<Deceleration operation>
When the torque is input and the
撓み体１６の長軸部分が周方向に移動すると、撓み体１６と環状体１８との接触する部位が周方向に移動する。撓み体１６と環状体１８とは接触部で滑らないので、接触する部位が周方向に移動することで、撓み体１６が自転する。すなわち、起振体１４が１回転すると、約「（環状体１８の内周長−撓み体１６の外周長）／撓み体１６の外周長」の減速比で撓み体１６が自転する。
When the long axis portion of the deflecting
撓み体１６が自転すると、撓み体１６の短軸部分に内接している伝達部３４に摩擦伝動によりこの自転成分の回転運動が伝達される。また、撓み体１６の短軸部分、すなわち撓み体１６と伝達部３４との接触する部位は、撓み体１６の変形により周方向に移動する。撓み体１６と伝達部３４とは接触部において滑らないので、接触する部位が周方向に移動することにより、撓み体１６の自転成分とは別に、撓み体１６から伝達部３４に回転運動が伝達される。すなわち、起振体１４が１回転すると、撓み体１６の自転成分とは別に、約「（撓み体１６の内周長−伝達部３４の外周長）／撓み体の内周長」の回転運動が伝達部３４に伝達される。ただし、撓み体１６の内周長と伝達部３４の外周長との差が小さくなれば、この回転運動は小さくなり、伝達部３４の回転速度は撓み体１６の自転速度とほぼ等しくなる。このような動作により、入力軸１２の回転運動が、約「α×（環状体１８の内周長−撓み体１６の外周長）／撓み体１６の外周長」の比率で減速されて出力軸３２から取り出すことができる。
When the
以上のように、実施形態１の減速装置１Ａによれば、入力軸１２に入力された回転運動を摩擦伝動により減速して出力軸３２に伝達することができる。したがって、摩擦伝動の部分を噛合伝動に置き換えた構成と比較して、騒音が低減される。また、歯が不要になる分、減速装置１Ａの小型化、軽量化及びコストの低減を図ることができる。
As described above, according to the
ところで、従来、撓み変形する外歯歯車と、外歯歯車を撓み変形させる起振体と、外歯歯車に噛合する第１内歯歯車及び第２内歯歯車と、を有する所謂筒型の撓み噛合い式減速装置がある。この筒型の撓み噛合い式減速装置において、外歯歯車、第１内歯歯車及び起振体の構成要素は、噛合伝動の部分を摩擦伝動の構成に置き換えることで、実施形態１の撓み体１６、環状体１８及び起振体１４と同等になる。筒型の撓み噛合い式減速装置では、起振体の回転により外歯歯車の楕円形状の長軸部分が周方向に移動し、この長軸部分で外歯歯車と第１内歯歯車が噛合い、第１内歯歯車が固定されていることで外歯歯車が自転する。さらに、もう一方の第２内歯歯車が外歯歯車の長軸部分と噛み合っており、外歯歯車が自転することで第２内歯歯車が回転する。これにより、第２内歯歯車から減速された回転運動を取り出すことができる。
By the way, a so-called cylindrical bend having an external gear that bends and deforms, a vibration body that bends and deforms the external gear, and a first internal gear and a second internal gear that mesh with the external gear. There is a meshing reduction gear. In this cylindrical flexure meshing reduction gear, the components of the external gear, the first internal gear, and the vibrator are replaced by the friction transmission configuration of the flexure body of the first embodiment. 16, it becomes equivalent to the
ここで、第１内歯歯車と第２内歯歯車との歯数が等しいと、第１内歯歯車と外歯歯車との相対回転速度と、第２内歯歯車と外歯歯車との相対回転速度とが同じ大きさになり、両方の相対回転が相殺されて、第２の内歯歯車は第１の内歯歯車に対して回転しない。しかし、第１内歯歯車と第２内歯歯車との歯数に差を設けることで、第１内歯歯車を固定する一方、第２内歯歯車から減速された回転運動を取り出すことができる。このような筒型の撓み噛合い式減速装置は、特許文献１の変速装置に対応する所謂カップ型の撓み噛合い式減速装置と比較して、軸方向の寸法を短くできるという利点がある。
Here, if the number of teeth of the first internal gear and the second internal gear is equal, the relative rotational speed of the first internal gear and the external gear and the relative relationship between the second internal gear and the external gear The rotation speed becomes the same magnitude, and both relative rotations cancel each other, so that the second internal gear does not rotate with respect to the first internal gear. However, by providing a difference in the number of teeth between the first internal gear and the second internal gear, the first internal gear can be fixed, while the rotational motion decelerated from the second internal gear can be taken out. . Such a cylindrical flexure meshing speed reduction device has an advantage that the dimension in the axial direction can be shortened as compared with a so-called cup type flexure meshing speed reduction device corresponding to the transmission of
しかし、従来の筒型の撓み噛合い式減速装置に対して、歯の噛合する部分を、摩擦伝動に置き換えただけでは、減速装置を実現することはできない。なぜならば、筒型の撓み噛合い式減速装置は、第１内歯歯車と第２内歯歯車の歯数に差を設けることが必要となるが、摩擦伝動を利用する場合には、このような歯数の差に相当する構造を付加することが難しい。このため、撓み変形する外歯歯車と、第１内歯歯車及び第２内歯歯車とから歯を除き、摩擦伝動する構造とすると、第２内歯歯車に相当する環状体を固定とした場合に、第１内歯歯車に相当する環状体もほぼ固定となってしまい、減速された回転運動を取り出せない。 However, a reduction gear cannot be realized simply by replacing the meshing portion of the conventional cylindrical flexure meshing reduction gear with a friction transmission. This is because the cylindrical flexure-meshing speed reduction device needs to provide a difference in the number of teeth of the first internal gear and the second internal gear, but this is necessary when using friction transmission. It is difficult to add a structure corresponding to the difference in the number of teeth. For this reason, when it removes a tooth from the external gear which bends and deforms, and the 1st internal gear and the 2nd internal gear, and it is set as the structure which carries out friction transmission, when the annular body equivalent to the 2nd internal gear is fixed In addition, the annular body corresponding to the first internal gear is also substantially fixed, and the reduced rotational motion cannot be taken out.
そこで、実施形態１の減速装置１Ａにおいては、撓み体１６は環状体１８に内接する一方、出力部３０の伝達部３４は撓み体１６に内接するように設けられている。これにより、環状体１８と撓み体１６との摩擦伝動による相対回転速度と、撓み体１６と伝達部３４との摩擦伝動による相対回転速度とに差が生じ、環状体１８を固定した場合でも伝達部３４から減速された回転運動を取り出せるようになっている。
Therefore, in the
このように、実施形態１の減速装置１Ａでは、筒型の撓み噛合い式減速装置と同様に筒状の撓み体１６を採用しつつ、減速動作を実現しているので、特許文献１のカップ型の可撓性部材を用いた構成と比較して、装置の軸方向の寸法を小さくできる。
As described above, in the
また、実施形態１の減速装置１Ａによれば、環状体１８は、伝達部３４の径方向外方の位置まで延在する延在部３６を有する。これにより、撓み体１６の長軸部分の外周を延在部３６で支えて、撓み体１６の振動を抑えることができるという効果が奏される。
Further, according to the
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２に係る減速装置を示す断面図である。図４は、実施形態２の減速装置を軸方向から見た正面図（Ａ）及び裏面図（Ｂ）である。図３は、図４（Ｂ）の矢印Ａ−Ａ’線断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a reduction gear device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a front view (A) and a back view (B) of the reduction gear device according to the second embodiment viewed from the axial direction. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
実施形態２の減速装置１Ｂは、伝達部３４Ｂと撓み体１６との接続構造が異なる他、実施形態１と同様である。同様の構成要素については実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
The
減速装置１Ｂの出力部３０Ｂは、出力軸３２、伝達部３４Ｂ及び弾性部材３８Ｂを有する。なお、実施形態２において、環状体１８の延在部３６は無くてもよい。
The
伝達部３４Ｂは、撓み体１６の短軸径よりも小さな径を有し、撓み体１６と直接に接触しない。伝達部３４Ｂは、出力軸３２と一体的に連結され、回転軸Ｏ１を中心に回転自在に支持される。
The
弾性部材３８Ｂは、弾性を有する環状の部材であり、伝達部３４Ｂの外周面と撓み体１６の内周面との間に配置される。弾性部材３８Ｂは、外径が撓み体１６の内径（円形にしたときの内径又は楕円状にされたときの短軸径）よりも大きく、内径が伝達部３４Ｂの外径よりも小さく、圧縮されて撓み体１６と伝達部３４Ｂとの間に配置される。これにより、弾性部材３８Ｂの内周面は、伝達部３４Ｂの外周面と滑らないように接触する。なお、これらは全周に渡って接触しているが、一部の範囲を除いて接触する構成としてもよい。また、弾性部材３８Ｂの外周面は、撓み体１６の内周面と滑らないように接触する。同様に、これらは全周に渡って接触しているが、一部の範囲を除いて接触する構成としてもよい。弾性部材３８Ｂは、撓み体１６に接触する外周面は撓み体１６の変形に伴って変形する一方、伝達部３４Ｂに接触する内周面は殆ど変形しない。弾性部材３８Ｂの外周面と内周面との変形量の差による歪みは弾性部材３８Ｂの内部で吸収される。
The
図４（Ｂ）に示すように、伝達部３４Ｂの外周部には凹凸状の係合部ｋ１が設けられ、弾性部材３８Ｂの内周部には凹凸状の被係合部ｋ２が設けられている。そして、係合部ｋ１と被係合部ｋ２とが互いに係合することで、伝達部３４Ｂと弾性部材３８Ｂとが相対回転しないように接続（例えばスプライン結合）される。なお、伝達部３４Ｂの外周面と、弾性部材３８Ｂの内周面とは、圧縮された弾性部材３８Ｂの押付力に伴う摩擦力によって滑らないように接触されていてもよいし、接着材により互いを接着した接続形態としてもよい。
As shown in FIG. 4B, an uneven engagement portion k1 is provided on the outer peripheral portion of the
弾性部材３８Ｂと撓み体１６とは、圧縮された弾性部材３８Ｂの押付力に伴う摩擦力によって滑らないように接触される。なお、この部分の接続形態も、接着材により固着された接続形態としてもよいし、上述した係合部ｋ１及び被係合部ｋ２を用いた接続形態としてもよい。
The
＜減速動作＞
前述したように、入力軸１２が回転すると、約「α×（環状体１８の内周長−撓み体１６の外周長）／撓み体１６の外周長」の比率で回転運動が減速されて撓み体１６が自転する。実施形態２では、撓み体１６の自転は、弾性部材３８Ｂを介して増減速無しに伝達部３４Ｂに伝達される。これにより、減速された回転運動を出力軸３２から取り出すことができる。
<Deceleration operation>
As described above, when the
以上のように、実施形態２の減速装置１Ｂによれば、摩擦伝動と弾性部材３８Ｂを介した伝動とにより、回転運動を減速及び伝達するので、噛合伝動を用いた構成と比較して、騒音の低減を図ることができる。また、歯を省くことで、減速装置１Ｂの小型化、軽量化、抵コスト化を図ることができる。また、筒型の撓み体１６を用いて減速作用を得ているので、特許文献１のようなカップ型の可撓性部材を用いる構成と比較して、装置の軸方向の寸法を短くできる。
As described above, according to the
図５は、弾性部材による伝動（Ａ）と摩擦伝動（Ｂ）とを比較する説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram for comparing the transmission (A) and the friction transmission (B) by the elastic member.
実施形態２の減速装置１Ｂによれば、弾性部材３８Ｂを介して撓み体１６から伝達部３４Ｂに回転運動が伝達される。前述した実施形態１のように、撓み体１６から伝達部３４へ摩擦伝動により回転運動が伝達される構成では、図５（Ｂ）に示すように、摩擦伝動する接触部において、内周面Ｓｏと外周面Ｓｉとの間に法線方向の大きな荷重Ｆ１が加わらないと、回転方向に大きな摩擦力Ｆ２が得られない。一方、図５（Ａ）に示すように、弾性部材３８Ｂを介した伝動では、周方向の全域又は大半の範囲から回転方向の力が得られるので、弾性部材３８Ｂと撓み体１６との接触面Ｓに法線方向の大きな荷重が必要ない。法線方向の荷重としては、図５（Ａ）の矢印に示すように、撓み体１６の撓み変形に伴って弾性部材３８Ｂが伸縮する際に加わる荷重が生じる程度である。したがって、実施形態２の減速装置１Ｂによれば、撓み体１６の内周面に法線方向の大きな荷重を加えずとも、大きなトルクを伝達できるという効果が得られる。
According to the
また、実施形態２の減速装置１Ｂによれば、例えば、入力軸１２を固定したまま、出力軸３２に回転方向に力を加えると、弾性部材３８Ｂの弾性作用により、出力軸３２が僅かに回転方向に変位するという緩衝作用が得られる。したがって、例えばロボットのアームを回動駆動する構成に減速装置１Ｂを適用した場合、それだけでアームの回動方向に緩衝作用を付加できるという効果が得られる。
Further, according to the
また、実施形態２の減速装置１Ｂによれば、弾性部材３８Ｂが伝達部３４Ｂの外周面と撓み体１６の内周面とに接触する構成なので、この部分を噛合伝動とした場合と比較して、バックラッシュを低減できるという効果が得られる。また、実施形態２の減速装置１Ｂによれば、弾性部材３８Ｂが伝達部３４Ｂの外周面と撓み体１６の内周面とに接触する構成なので、この部分を摩擦伝動とした場合と比較して、滑りが生じない。その分、入力軸１２の回転回数及び回転位置に対して出力軸３２の回転回数及び回転位置が決まるという効果が得られる。
Further, according to the
（実施形態３）
図６は、本発明の実施形態３に係る減速装置を示す断面図である。図７は、実施形態３の減速装置を軸方向から見た正面図（Ａ）及び裏面図（Ｂ）である。図６は、図７（Ａ）の矢印Ａ−Ａ’線断面図である。実施形態３において、実施形態１と同様の構成要素は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a reduction gear according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 7: is the front view (A) and back view (B) which looked at the reduction gear device of Embodiment 3 from the axial direction. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態３の減速装置１Ｃは、減速部１０Ｃと出力部３０Ｃとを備える。減速部１０Ｃは、入力軸１２Ｃ、起振体１４Ｃ、撓み体１６及び環状体１８Ｃを有する。出力部３０Ｃは、減速部１０Ｃから回転運動が伝達される伝達部３４Ｃと、弾性部材３８Ｃとを有する。
The
入力軸１２Ｃは、トルクが入力されて回転軸Ｏ１を中心に回転する。
The
起振体１４Ｃは、回転軸Ｏ１に直交する断面外形が、回転軸Ｏ１を中心とする楕円形状の部材であり、軸受け１４Ｃｅを介して撓み体１６の内側に嵌合する。起振体１４Ｃは、撓み体１６の形状を断面楕円状に規制し、かつ、撓み体１６に対して相対回転自在である。起振体１４Ｃが撓み体１６に対して相対回転することで、撓み体１６は撓み変形して長軸の位置を周方向に変化させる。起振体１４Ｃ及び撓み体１６は、伝達部３４Ｃの径方向内方の位置まで延設されている。
The
環状体１８Ｃは、回転軸Ｏ１を中心とする断面円形の内周面を有する。環状体１８Ｃの内側には、撓み体１６及び起振体１４が配置される。環状体１８は、楕円形状に撓んだ撓み体１６の長軸部分において撓み体１６の外周面と接触する。
The
伝達部３４Ｃは、環状であり、環状体１８の軸方向に配置される。伝達部３４Ｃの内側には、撓み体１６及び起振体１４が配置される。伝達部３４Ｃは、図示略の軸受けにより回転軸Ｏ１を中心に回転自在に支持される。
The
弾性部材３８Ｃは、弾性を有する環状の部材であり、伝達部３４Ｃの内周面と撓み体１６の外周面との間に配置される。弾性部材３８Ｃは、外径が伝達部３４Ｃの内径よりも大きく、内径が撓み体１６の外径（円形にしたときの外径又は楕円状にされたときの長軸径）よりも小さく、圧縮されて伝達部３４Ｃと撓み体１６との間に配置される。これにより、弾性部材３８Ｃの外周面は、伝達部３４Ｃの内周面と滑らないように接触する。なお、これらは全周に渡って接触しているが、一部の範囲を除いて接触する構成としてもよい。また、弾性部材３８Ｃの内周面は、撓み体１６の外周面と滑らないように接触する。同様に、これらは全周に渡って接触しているが、一部の範囲を除いて接触する構成としてもよい。弾性部材３８Ｃは、撓み体１６に接触する内周面は撓み体１６の変形に伴って変形する一方、伝達部３４Ｃに接触する外周面は殆ど変形しない。弾性部材３８Ｃの外周面と内周面との変形量の差による歪みは弾性部材３８Ｃの内部で吸収される。
The elastic member 38 </ b> C is an annular member having elasticity, and is disposed between the inner peripheral surface of the
なお、弾性部材３８Ｃと伝達部３４Ｃとの接続部、弾性部材３８Ｃと撓み体１６との接続部、又は、これら両方においては、実施形態２で示した係合部ｋ１と被係合部ｋ２（図４（Ｂ）を参照）による接続形態が適用されてもよい。また、接着剤により互いが接着される接続形態が適用されてもよい。
Note that, in the connecting portion between the
＜減速動作＞
実施形態１と同様の作用により、入力軸１２Ｃ及び起振体１４Ｃが回転すると、約「（環状体１８Ｃの内周長−撓み体１６の外周長）／撓み体１６の外周長」の減速比で回転運動が減速されて撓み体１６が自転する。撓み体１６の自転は、弾性部材３８Ｃを介して増減速無しに伝達部３４Ｃに伝達される。これにより、減速された回転運動を伝達部３４Ｃから取り出すことができる。
<Deceleration operation>
When the
以上のように、実施形態３の減速装置１Ｃによれば、摩擦伝動と弾性部材３８Ｃを介した伝動とにより回転運動を減速及び伝達する。さらに、筒型の撓み体１６を用いて減速作用を得ている。したがって、実施形態２の減速装置１Ｂと同様の効果が奏される。
As described above, according to the
（実施形態４）
図８は、本発明の実施形態４に係る減速装置を示す断面図である。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a reduction gear device according to Embodiment 4 of the present invention.
前述した実施形態２では、撓み体１６の内側に弾性部材３８Ｂを接触させて伝達部３４Ｂに回転運動が伝達される構成が採用されている。また、実施形態３では、撓み体１６の外側に弾性部材３８Ｃを接触させて伝達部３４Ｃに回転運動が伝達される構成が採用されている。これに対して、本実施形態４の減速装置１Ｄは、撓み体１６の内側と外側との両方に弾性部材３８Ｄａ、３８Ｄｂと伝達部３４Ｄａ、３４Ｄｂを設け、これらによって回転運動を出力軸３２に伝達する構成を採用している。以下、実施形態２と同様の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
In the second embodiment described above, a configuration is adopted in which the
減速装置１Ｄは、減速部１０Ｄと出力部３０Ｄとを有する。減速部１０Ｄは、入力軸１２と、太陽ローラ１４ｄ、遊星ローラ１４ａ、遊星ピン１４ｂ及びキャリア１４ｃを有する起振体１４と、撓み体１６と、環状体１８Ｄとを有する。出力部３０Ｄは、出力軸３２と、出力軸３２に連結又は一体化された伝達部３４Ｄａ、３４Ｄｂ、３４Ｄｃと、２つの弾性部材３８Ｄａ、３８Ｄｂとを備える。
The
減速装置１Ｄは、さらに、入力軸１２を回転自在に支持する入力軸受け５１、５２と、出力軸３２を回転自在に支持する出力軸受け５３と、入力軸受け５１と出力軸受け５３とが嵌合され、環状体１８Ｄと連結されるケース部材６１、６２とを備える。また、減速装置１Ｄは、入力軸受け５１の軸方向の外方（入力側）を覆うカバー部材６３及びオイルシール６４と、出力軸受け５３の軸方向の外方（出力側）を覆うカバー部材６５及びオイルシール６６とを備える。外側の伝達部３４Ｄｂは、支持ブッシュ６８を介してケース部材６２に回転自在に支持され、入力軸受け５２は伝達部３４Ｄａに内嵌されて入力軸１２の出力側端部を支持している。
The
環状体１８Ｄは、起振体１４の径方向の外方で、伝達部３４Ｄｂと軸方向に並んで配置される。
The
内側の伝達部３４Ｄａは、回転軸Ｏ１を中心とする環状の形態を有し、軸方向における出力軸３２と起振体１４との間の位置で、撓み体１６の径方向の内方に配置されている。外側の伝達部３４Ｄｂは、回転軸Ｏ１を中心とする環状の形態を有し、軸方向における出力軸３２と起振体１４との間の位置で、撓み体１６の径方向の外方に配置されている。内側の伝達部３４Ｄａの外径は、楕円形状に撓んだ撓み体１６の短軸径よりも短い。外側の伝達部３４Ｄｂの内径は、楕円形状に撓んだ撓み体１６の長軸径よりも長い。伝達部３４Ｄｃは、撓み体１６よりも出力側において、出力軸３２と伝達部３４Ｄａ、３４Ｄｂと結ぶように延在する。
The inner transmission portion 34Da has an annular shape centering on the rotation axis O1, and is disposed radially inward of the
内側の弾性部材３８Ｄａは、実施形態２の弾性部材３８Ｂと同様の構成である。外側の弾性部材３８Ｄｂは、実施形態３の弾性部材３８Ｃと同様の構成である。
The inner elastic member 38Da has the same configuration as the
＜減速動作＞
実施形態４の減速装置１Ｄにおいては、実施形態１と同様に、入力軸１２が回転すると、約「α×（環状体１８Ｄの内周長−撓み体１６の外周長）／撓み体１６の外周長」の比率で回転運動が減速されて撓み体１６が自転する。そして、この撓み体１６の自転が、弾性部材３８Ｄａ、３８Ｄｂを介して増減速無しに伝達部３４Ｄａ、３４Ｄｂに伝達される。これにより、減速された回転運動を出力軸３２から取り出すことができる。
<Deceleration operation>
In the
以上のように、実施形態４の減速装置１Ｄによれば、摩擦伝動と弾性部材３８Ｄａ、３８Ｄｂを介した伝動とにより、回転運動を減速及び伝達する。さらに、筒型の撓み体１６を用いて減速作用を得ている。したがって、実施形態２、３の減速装置１Ｂ、１Ｃと同様の効果が奏される。さらに、実施形態４の減速装置１Ｄによれば、撓み体１６の内側と外側とから弾性部材３８Ｄａ、３８Ｄｂが回転運動を伝達するので、より高いトルクの伝達が可能となる。
As described above, according to the
（実施形態５）
図９は、本発明の実施形態５に係る減速装置を示す断面図である。
(Embodiment 5)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a reduction gear device according to Embodiment 5 of the present invention.
実施形態５の減速装置１Ｅは、減速部１０Ｅと、出力部３０Ｅとを備える。減速部１０Ｅは、入力軸１２Ｅ、偏心体１４Ｅ、偏心体軸受け１５Ｅ、揺動体１６Ｅ及び環状体１８Ｅを有する。出力部３０Ｅは、出力軸３２Ｅ、伝達部３４Ｅ及び弾性部材３８Ｅを有する。さらに、減速装置１Ｅは、ケース部材５１、５２と、カバー部材５３、５４と、ケース部材５１に嵌合されて入力軸１２Ｅを回転自在に支える入力軸受け６１、６２と、ケース部材５２に嵌合されて出力軸３２Ｅを回転自在に支える出力軸受け６３、６４とを備える。
The
偏心体１４Ｅは、回転軸Ｏ１に直交する断面外形が、回転軸Ｏ１から偏心した円形の部材であり、入力軸１２Ｅに連結又は一体化されている。入力軸１２Ｅが回転軸Ｏ１を中心に回転すると、偏心体１４Ｅは偏心して回転する。
The
揺動体１６Ｅは、中央が貫通した円盤状であり、中央に偏心体軸受け１５Ｅを介して偏心体１４Ｅが嵌入されている。揺動体１６Ｅは、外歯が設けられた外歯歯車である。揺動体１６Ｅの中心と外周部との間には、板面から軸方向に膨出した膨出部１６Ｅａが設けられている。膨出部１６Ｅａは、揺動体１６Ｅの周方向に連なった環状の形態を有するが、周方向の全域に設けられる必要はなく、周方向の一部の範囲を除いて設けられていてもよい。膨出部１６Ｅａは、伝達部３４Ｅの径方向の位置まで延在する。
The
環状体１８Ｅは、内歯歯車であり、揺動体１６Ｅが最も偏心した位置で揺動体１６Ｅの外歯が内接噛合する。
The
なお、揺動体１６Ｅの外周部と環状体１８Ｅとの内周部との接続構造としては、歯の噛合に限られず、摩擦接触が適用されてもよい。
In addition, as a connection structure of the outer peripheral part of the rocking | swiveling
伝達部３４Ｅは、出力軸３２Ｅと連結又は一体化され、揺動体１６Ｅの膨出部１６Ｅａの径方向の内方まで延在されている。伝達部３４Ｅは、図９の断面が周方向に連なった形態を有するが、周方向の全域に設けられる必要はなく、周方向の一部の範囲を除いて設けられていてもよい。
The
弾性部材３８Ｅは、環状の形態を有し、揺動体１６Ｅの膨出部１６Ｅａと伝達部３４Ｅとの間に配置される。弾性部材３８Ｅは圧縮されてこれらの間に配置され、これにより、弾性部材３８Ｅの内周面は、伝達部３４Ｅの外周面と滑らないように接触する。なお、これらは全周に渡って接触しているが、一部の範囲を除いて接触する構成としてもよい。また、弾性部材３８Ｅの外周面は、膨出部１６Ｅａの内周面と滑らないように接触する。同様に、これらは全周に渡って接触しているが、一部の範囲を除いて接触する構成としてもよい。
The
なお、弾性部材３８Ｅと伝達部３４Ｅとの接続部、弾性部材３８Ｅと膨出部１６Ｅａとの接続部、又は、これら両方においては、実施形態２で示した係合部ｋ１と被係合部ｋ２（図４（Ｂ）を参照）により係合される形態が適用されてもよい。また、図９では、揺動体１６Ｅ（その膨出部１６Ｅａ）の径方向内側に弾性部材３８Ｅが接続され、伝達部３４Ｅの径方向外側に弾性部材３８Ｅが接続される形態を示した。しかし、弾性部材３８Ｅは、揺動体１６Ｅの軸方向の端面に接続されてもよい。また、弾性部材３８Ｅは、伝達部３４Ｅの軸方向の端面に接続されてもよい。すなわち、弾性部材３８Ｅは、揺動体１６Ｅと伝達部３４Ｅとから軸方向に挟まれる配置で、両者に接続されてもよい。
Note that, in the connecting portion between the
＜減速動作＞
トルクが入力されて入力軸１２Ｅが回転すると、偏心体１４Ｅが偏心回転し、揺動体１６Ｅが揺動する。揺動体１６Ｅは外周の一部が環状体１８Ｅの内周の一部と接触（噛合）しており、環状体１８Ｅは固定されているため、揺動体１６Ｅは偏心体１４Ｅと等速に回転することはなく、偏心体１４Ｅは揺動体１６Ｅに対して相対的に回転する。偏心体１４Ｅが回転すると、揺動体１６Ｅの最も偏心した位置が周方向に移動するので、これに伴って、揺動体１６Ｅと環状体１８Ｅとの接触位置（噛合位置）が周方向に変化し、揺動体１６Ｅが自転する。偏心体１４Ｅが１回転すると、揺動体１６Ｅと環状体１８Ｅとの接触位置が一周し、これらの歯数差分、揺動体１６Ｅが自転するので、減速比は「（環状体１８Ｅの内歯の歯数−揺動体１６Ｅの外歯の歯数）／揺動体１６Ｅの外歯の歯数」となる。
<Deceleration operation>
When torque is input and the
揺動体１６Ｅの自転は、弾性部材３８Ｅを介して増減速無しに伝達部３４Ｅに伝達されるので、これにより、減速された回転運動を出力軸３２Ｅから取り出すことができる。
The rotation of the
以上のように、実施形態５の減速装置１Ｅによれば、弾性部材３８Ｅを介して揺動体１６Ｅの自転を伝達部３４Ｅに伝達する。また、回転運動の減速及び伝達にカップ状の可撓性部材を要さない。したがって、実施形態２と同様の効果が奏される。
As described above, according to the
図１０は、実施形態５において弾性部材による伝動の様子を示す説明図である。図１０中、破線Ｌ１、Ｌ２により、負荷が及ぼされていない弾性部材３８Ｅの形状を示す。また、矢印により、弾性部材３８Ｅの外周面と内周面に生じる法線方向の荷重を示す。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a state of transmission by the elastic member in the fifth embodiment. In FIG. 10, broken lines L1 and L2 indicate the shape of the
図１０に示すように、弾性部材３８Ｅの内周面は、回転軸Ｏ１を中心とする伝達部３４Ｅの外周面に接触する。一方、弾性部材３８Ｅの外周面は、偏心体１４Ｅの中心軸Ｏ２を中心とする偏心した揺動体１６Ｅの膨出部１６Ｅａの内周面に接触する。このため、弾性部材３８Ｅには、揺動体１６Ｅの揺動に伴って、揺動体１６Ｅの揺動方向とは逆側の接触面に大きな荷重が生じる。そして、このような荷重の一部は、弾性部材３８Ｅでヒステリシスロスとなる。しかし、弾性部材３８Ｅは、周方向に広がる広い面積で伝達部３４Ｅ又は揺動体１６Ｅの膨出部１６Ｅａに接触するので、接触面に垂直な方向の荷重を大きくしなくても、比較的に大きなトルクを伝達することができる。したがって、弾性部材３８Ｅの圧縮を少なくし、弾性部材３８Ｅの接触面に生じる荷重を小さくすることで、弾性部材３８Ｅに生じるヒステリシスロスを小さくできる。
As shown in FIG. 10, the inner peripheral surface of the
なお、実施形態５において、揺動体１６Ｅから弾性部材３８Ｅを介して伝達部３４Ｅに回転運動を伝達する構成は、伝達部３４Ｅの外周側と内周側とに、それぞれ２つの弾性部材と２つの膨出部を配置し、これらを介して回転運動を伝達するように構成してもよい。あるいは、揺動体１６Ｅの膨出部１６Ｅａの外周側と内周側とに、それぞれ２つの弾性部材と、出力軸３２Ｅに一体化された２つの伝達部とを配置し、これらを介して回転運動を伝達するように構成してもよい。
In the fifth embodiment, the configuration in which the rotational motion is transmitted from the rocking
また、実施形態５の減速部１０Ｅの構成は、周知の偏心揺動型減速装置の減速部と類似の構成が採用されている。したがって、実施形態５の減速部１０Ｅとしては、周知の偏心揺動型減速装置の種々の変形例を同様に適用することができる。例えば、実施形態５では、１つの揺動体１６Ｅを有するが、揺動運動の位相を変えた複数の揺動体を設けてもよい。この場合、各揺動体に周方向に間隔を開けて複数の内ピン孔を設け、複数の揺動体の内ピン孔を貫通するように内ピンを配置し、内ピンにより複数の揺動体の自転成分の回転を取り出すようにすればよい。
Moreover, the structure of the
また、実施形態５では、偏心体１４Ｅを減速装置１Ｅの軸心に配置した所謂センタークランク式の偏心揺動型減速装置の減速部を採用している。しかし、本発明では、２個以上の偏心体が減速装置の軸心からオフセットして配置された所謂振り分け型の偏心揺動型減速装置の減速部が採用されてもよい。
In the fifth embodiment, a decelerating portion of a so-called center crank type eccentric oscillating type decelerating device in which the
以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記の各実施形態に限られない。例えば、実施形態１から実施形態４では、減速部１０Ｃにおける環状体と撓み体との接続形態を、摩擦接触による接続形態としたが、環状体に内歯を設け、撓み体に外歯を設け、両者が噛合する接続形態としてもよい。また、実施形態２から実施形態５に示した弾性部材は、図９に２点鎖線で示すように、殻ｈと、殻ｈに封入された流体ｍ（エア等）とを有する構成としてもよい。殻ｈとしてはゴム等の可撓部材を採用できる。このような構成によれば、弾性部材の表面に加わる鉛直方向の荷重を低減し、また、弾性部材で生じるヒステリシスロスを低減できる。また、殻ｈの外周部又は内周部には、滑り防止用の突起、溝、又はこれら両方を設けてもよい。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the first to fourth embodiments, the connection form between the annular body and the flexible body in the
また、実施形態１、２、４の起振体１４においては、入力軸１２が太陽ローラ１４ｄにキー接続され、キャリア１４ｃが入力軸１２に回転可能に支持される構成とした。しかし、入力軸１２がキャリア１４ｃにキー接続され、太陽ローラ１４ｄが入力軸１２に回転自在に支持される構成としてもよい。また、実施形態１〜５の環状体及び伝達部は、全体が剛性を有する部材としてもよいし、環状体の内周部、実施形態１における伝達部の外周部には弾性を有する部材が設けられていてもよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Moreover, in the
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ 減速装置
１０、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ 減速部
１２、１２Ｃ、１２Ｅ 入力軸
１４、１４Ｃ 起振体
１４Ｅ 偏心体
１５Ｅ 偏心体軸受け
１６ 撓み体
１６Ｅ 揺動体
１８、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ 環状体
３０、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ 出力部
３２、３２Ｅ 出力軸
３４、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄａ、３４Ｄｂ、３４Ｅ 伝達部
３６ 延在部
３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄａ、３８Ｄｂ、３８Ｅ 弾性部材
ｍ 流体
ｈ 殻
1A, 1B, 1C, 1D,
Claims (11)
前記減速部は、起振体と、前記起振体により撓み変形される撓み体と、前記撓み体が内接する環状体と、を有し、
前記出力部は、前記撓み体の内周と接触し、摩擦力により前記撓み体の自転が伝達される伝達部を有する減速装置。 A speed reduction unit, and an output unit that outputs rotation decelerated in the speed reduction unit,
The deceleration portion includes a vibration body, a flexible body that is bent and deformed by the vibration body, and an annular body that is inscribed by the flexible body,
The said output part is a reduction gear which has a transmission part which contacts the inner periphery of the said flexible body, and the rotation of the said flexible body is transmitted by frictional force.
請求項１記載の減速装置。 The annular body has an extending portion that extends to a position radially outward of the transmission portion.
The speed reducer according to claim 1.
前記減速部は、起振体と、前記起振体により撓み変形される撓み体と、前記撓み体が内接する環状体と、を有し、
前記出力部は、前記撓み体の内側又は外側に配置され前記減速部から運動が伝達される伝達部と、前記撓み体と前記伝達部との間に配置され前記撓み体の自転を前記伝達部に伝達する弾性部材と、を有する、
減速装置。 A speed reduction unit, and an output unit that outputs rotation decelerated in the speed reduction unit,
The deceleration portion includes a vibration body, a flexible body that is bent and deformed by the vibration body, and an annular body that is inscribed by the flexible body,
The output unit is disposed on the inside or outside of the flexible body, the transmission unit is configured to transmit motion from the speed reduction unit, and is disposed between the flexible body and the transmission unit so that the rotation of the flexible body is transmitted to the transmission unit. An elastic member for transmitting to
Reducer.
請求項３記載の減速装置。 The transmitting portion and the elastic member are disposed both inside and outside the flexible body;
The speed reducer according to claim 3.
請求項３又は請求項４に記載の減速装置。 The elastic member is in contact with the flexible body over the entire circumference.
The speed reducer according to claim 3 or 4.
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の減速装置。 The connecting portion between the elastic member and the flexible body, the connecting portion between the elastic member and the transmission portion, or both are provided with an engaging portion and an engaged portion that are engaged with each other.
The speed reducer according to any one of claims 3 to 5.
前記減速部は、偏心体と、前記偏心体により揺動される揺動体と、前記揺動体が内接する環状体と、を有し、
前記出力部は、前記揺動体の内側又は外側に配置され前記減速部から運動が伝達される伝達部と、前記揺動体と前記伝達部との間に配置され前記揺動体の自転を前記伝達部に伝達する弾性部材と、を有する、
減速装置。 A speed reduction unit, and an output unit that outputs rotation decelerated in the speed reduction unit,
The speed reduction portion includes an eccentric body, a rocking body rocked by the eccentric body, and an annular body inscribed by the rocking body,
The output unit is disposed inside or outside of the rocking body and is a transmission unit that transmits motion from the speed reduction unit, and is disposed between the rocking body and the transmission unit to rotate the rocking body. An elastic member for transmitting to
Reducer.
請求項７記載の減速装置。 The transmitting portion and the elastic member are disposed both inside and outside the rocking body;
The speed reducer according to claim 7.
請求項７又は請求項８に記載の減速装置。 The elastic member is in contact with the rocking body over the entire circumference.
The speed reducer according to claim 7 or 8.
請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の減速装置。 The connecting portion between the elastic member and the rocking body, the connecting portion between the elastic member and the transmitting portion, or both are provided with an engaging portion and an engaged portion that are engaged with each other.
The speed reducer according to any one of claims 7 to 9.
請求項３から請求項１０のいずれか一項に記載の減速装置。 The elastic member includes a shell and a fluid enclosed in the shell.
The speed reducer according to any one of claims 3 to 10.
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