JP2523068Y2 - 内接噛合遊星歯車構造 - Google Patents

内接噛合遊星歯車構造

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JP2523068Y2 JP12361990U JP12361990U JP2523068Y2 JP 2523068 Y2 JP2523068 Y2 JP 2523068Y2 JP 12361990 U JP12361990 U JP 12361990U JP 12361990 U JP12361990 U JP 12361990U JP 2523068 Y2 JP2523068 Y2 JP 2523068Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本考案は、減速機、あるいは増速機、特に、小型で高
出力が要請される減速機あるいは増速機に適用するのに
好適な、内接噛合遊星歯車構造に関する。
【従来の技術】
従来、第1軸と、該第1軸に設けた偏心体を介して、
この第1軸に偏心した状態で取付けられた複数の外歯歯
車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯
歯車に該外歯歯車の自転成分のみを伝達する手段を介し
て連結された第2軸と、を備えた内接噛合遊星歯車構造
が広く知られている。 この構造の従来例を第4図及び第5図に示す。この従
来例は、前記第1軸を入力軸、第2軸を出力軸とすると
共に、内歯歯車を固定することによって上記構造を「減
速機」に適用したものである。 入力軸1には所定位相差(この例では180°)をもっ
て偏心体3a、3bが嵌合されている。なお偏心体3aと3bは
一体化されている。それぞれの偏心体3a、3bにはころ4
を介して2枚の外歯歯車5a、5bが取付けられている。こ
の外歯歯車5a、5bには内ローラ孔6が複数個設けられ、
内ピン7及び内ローラ8が嵌合されている。 前記外歯歯車5a、5bの外周にはトロコイド歯形や円弧
歯形等の外歯9が設けられている。この外歯9はケーシ
ング12に固定された内歯歯車10と内接噛合している。内
歯歯車10の内歯は具体的には外ピン11が外ピン穴13に遊
嵌され、回転し易く保持された構造とされている。 前記外歯歯車5a、5bを貫通する内ピン7は、出力軸2
のフランジ部14に固着又は嵌入されている。 入力軸1が1回転すると偏心体3a、3bが1回転する。
この偏心体3a、3bの1回転により、外歯歯車5a、5bも入
力軸1の周りで揺動回転を行おうとするが、内歯歯車10
によってその自転が拘束されるため、外歯歯車5a、5b
は、この内歯歯車10に内接しながらほとんど揺動のみを
行うことになる。 今、例えば外歯歯車5a、5bの歯数をN、内歯歯車10の
歯数をN+1とした場合、その歯数差は1である。その
ため、入力軸1の1回転毎に外歯歯車5a、5bはケーシン
グ12に固定された内歯歯車10に対して1歯分だけずれる
(自転する)ことになる。これは入力軸1の1回転が外
歯歯車の−1/Nの回転に減速されたことを意味する。 この外歯歯車5a、5bの回転は内ローラ孔6及び内ピン
7の隙間によつてその揺動成分が吸収され、自転成分の
みが該内ピン7を介して出力軸2へと伝達される。 この結果、結局減速比−1/Nの減速が達成される。 なお、この従来例では、当該内接噛合遊星歯車構造の
内歯歯車を固定し、第1軸を入力軸、第2軸を出力軸と
していたが、第2軸を固定し、第1軸を入力軸、内歯歯
車を出力軸とすることによっても減速機を構成可能であ
る。更に、これらの入出力を逆転させることにより増速
機を構成することも可能である。
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような内接噛合遊星歯車構造
においては次のような問題があった。 第6図に示されるように、入力軸1及び出力軸2に作
用する荷重を考慮すると、出力軸2が入力軸1から受け
る回転荷重W1は、図から明らかなように軸受15bの端部
位置で作用している。又、出力軸2が外歯歯車(第6図
では図示していない)から受ける荷重W2は内ピン7に図
示のように作用している。更に、入力軸1が外歯歯車5
a、5bから受ける荷重W3は入力軸1に図示のように作用
している。 その結果、出力軸2に作用する荷重W1、W2は、軸受16
a、16bよりも入力軸1側に位置するため、出力軸2は丁
度片持ち状態となって荷重W1、W2を受けるようになり、
そのモーメントによって正規の軸芯O1に対して角度αだ
け傾いてしまうことになる。 又、入力軸1に作用する荷重W3は、出力軸2の傾きと
相まって、そのモーメントにより入力軸1を正規の軸芯
O1に対して角度βだけ傾けてしまう。 このため、入力軸1と出力軸2はそれぞれその軸心が
ずれながら回転し、異常摩耗や騒音、振動発生の原因と
なっていた。 又、第7図に示されるように、入力軸1に対して外部
からラジアル荷重Fが作用した場合にも、前記と同様に
入力軸1がβ′だけ正規の軸芯O1に対して傾き、又、出
力軸2がα′だけ正規の軸芯O1に対して傾くようにな
り、この傾きも又寿命低下の一要因となっていた。 上記出力軸2あるいは入力軸1の傾きは、入力軸1が
外歯歯車5a、5bからの荷重W3を偏心体3a、3bを介して受
け、それを入力軸1の軸受15a、15bで支持していること
に起因している。 又、上述したような従来の内接噛合遊星歯車構造で
は、外歯歯車5a、5bに伝達トルクが等配分されることに
より、荷重のバランスがとられているが、2枚の外歯歯
車5a、5bが同一平面上にないため、各外歯歯車5a、5bに
作用する荷重により偏心体3a、3bにモーメント(偶力)
が生じる(第4図参照)。 この偏心体3a、3bに作用するモーメントは、外歯歯車
5a、5bに作用する荷重と2枚の外歯歯車5a、5b間との距
離の積になるため、これを低減させるには2枚の外歯歯
車5a、5b間の距離を小さくすればよい。しかしながら、
外歯歯車5a、5bは偏心体3a、3b及びころ4により支持さ
れており、この偏心体3a、3b及びころ4は強度上の負荷
容量によって所定の長さが必要であり、その間隔を短縮
するにも限界がある。 本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされてた
ものであって、特に外歯歯車〜偏心体〜第1軸間に生じ
るラジアル方向の偏荷重を良好に吸収し、もって寿命低
下を極力防止するようにした内接噛合遊星歯車構造を提
供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本考案は、第1軸と、該第1軸に設けた偏心体を介し
てこの第1軸に偏心した状態で取付けられた複数の外歯
歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外
歯歯車に該外歯歯車の自転成分のみを伝達する手段を介
して連結された第2軸と、を備えた内接噛合遊星歯車構
造において、前記偏心体の内径を前記第1軸の外径より
大きく設定すると共に、該偏心体をその偏心量より小さ
な範囲で前記第1軸に対して半径方向に変位可能に結合
し、前記偏心体に対し、該偏心体の前記第1軸上におけ
る軸方向の移動を拘束すると共に、該偏心体が第1軸の
軸線に対して傾こうとするモーメントを受止めることの
できる位置決め部材を配置し、且つ、該位置決め部材と
前記偏心体との隙間が、予め設定された所定の隙間とな
るように管理されたことにより、上記目的を達成したも
のである。
【作用】
本考案においては、まず、偏心体を、外歯歯車の内接
噛合回転機能を損なわない範囲で半径方向の変位が可能
なようにして第1軸に結合するようにしている。具体的
には偏心体の内径を前記第1軸の外径より大きく設定す
ると共に、該偏心体をその偏心量より小さな範囲で前記
第1軸に対して半径方向に変位可能に結合するようにし
ている。これにより、外歯歯車からの荷重によって軸心
がずれたりする不具合を、この偏心体と第1軸とのフレ
キシブル結合によって吸収することができるようにな
る。 ところで、ただ単に偏心体と第1軸とをフレキシブル
結合しただけでは、前述したような理由により偏心体に
モーメントに起因したスラスト力が発生し、偏心体の第
1軸上での位置決めが良好に行われない。又、発生する
モーメントによっては偏心体と第1軸とが衝撃的に接触
し易くなったり、振廻りが発生し易くなったりしてかえ
って異常摩耗や騒音、振動を誘引することになる。 そこで本考案では、偏心体に対して位置決め部材を取
付け、この位置決め部材によって偏心体の第1軸上にお
ける軸方向の移動を拘束すると共に、偏心体が第1軸の
軸線に対して傾こうとするモーメントを該位置決め部材
によって受け止めるようにしている。 その上で、本考案では更に、この位置決め部材と偏心
体との隙間を、予め設定された所定の隙間となるように
管理している。即ち、この位置決め部材と偏心体との隙
間は、加工、組立誤差によるばらつきや、摺動摩擦によ
る隙間変化等により、一般的には一定に保つのが難し
い。この隙間が大き過ぎると、偏心体を第1軸から浮遊
させる構成をとっていることから、発生するモーメント
によっては偏心体と第1軸、あるいは偏心体と位置決め
部材とが衝撃的に接触し易くなったり、大きな振廻りの
ために騒音、振動が激しくなったりする。逆に、隙間が
小さ過ぎると、摺動抵抗、摺動摩擦が大きくなり、動力
の伝達ロス、焼付き等の恐れが生じ易くなる。 そこで、本考案では、偏心体と位置決め部材との隙間
を管理し、これを予め設定された所定値に納めるように
したものである。その結果、偏心体を第1軸上で良好に
位置決めできるようになると共に、偏心体から第1軸に
対して発生するラジアル方向の(偏)荷重を効果的に抑
えることができ、偏心体と第1軸とをフレキシブル結合
としたことによって発生する新たな異常摩耗等をほぼ完
全に防止することができるようになる。
【実施例】
以下図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明す
る。 この実施例は、「第1軸」を入力軸、「第2軸」を出
力軸とすると共に、「内歯歯車」を固定することによ
り、当該当該内接噛合遊星歯車構造を「減速機」に適用
したものである。 なお、「第1軸」を入力軸、「内歯歯車」を出力部材
とすると共に、「第2軸」を固定することによって当該
内接噛合遊星歯車構造を同じく減速機に適用することも
できる。更に、これらの入出力関係を逆転することによ
って、増速機に適用することもできる。 第1図において、入力軸21には中空の偏心体軸23が挿
入されている。該偏心体軸23は、その内径が入力軸21の
外径より大きく設定され、スプライン結合やオルダム結
合等の半径方向への変位を吸収するフレキシブル結合手
段24によって入力軸21に結合されている。この偏心体軸
23には、2個の偏心体23a、23bが形成されている。偏心
体23a、23bには2枚の外歯歯車25a、25bが軸受26a、26b
を介して嵌合されており、偏心体23a、23bの偏心量に相
当する分だけ揺動しながら回転できるようになってい
る。 なお、前記偏心体軸23と入力軸21とのフレキシブル結
合手段24による半径方向の偏位量は、この偏心体23a、2
3bの偏心量よりは小さく、外歯歯車25a、25bの内接噛合
回転機能を損なわない範囲の大きさとされている。 外歯歯車25a、25bは、その外周にトロコイド歯形から
なる外歯を有しており、内歯歯車28に内接噛合してい
る。内歯歯車28は、ケーシング27と一体に形成されてい
る。又、この内歯歯車28は、外歯歯車25a、25bと内接噛
合する外ピン29からなる円弧歯形を有している。 前記外歯歯車25a、25bには内ピン孔30が形成されてお
り、該内ピン孔30には孔ピン31が遊嵌されている。この
内ピン31の外周には内ローラ32が遊嵌されている。この
遊嵌によって外歯歯車25a、25bの揺動が吸収される。但
し、この内ローラ32は省略することも可能である。 内ピン31はその両端を内ピン保持リング33a、33bに密
嵌されている。内ピン保持リング33a、33bは外歯歯車25
a、25bを挾んでその両側に設けられており、一方の内ピ
ン保持リング33bが出力軸22と連結されている。 ここで、前記内ピン保持リング33aには、ディスタン
スピース(位置決め部材)34aがボルト37を介して支持
されている。又、内ピン保持リング33bにはディスタン
スピース34bが嵌入されている。偏心体軸23(偏心体23
a、24a)は、この2つのディスタンスピース34a、34bに
よって挾持され、入力軸21上での軸方向移動が規制され
ていると共に、入力軸21に対して傾こうとするモーメン
トの反力をこのディスタンスピース34a、34bから受ける
ことができる。ディスタンスピース34aが、ボルト37に
よって容易に取外し自在に組付けられているのは、取外
して偏心体軸23と2つのディスタンスピース33a、33bと
の隙間37を調整可能とするためである。具体的には、
組付けの際に隙間が設定値となるように削って調整す
る、厚さDの僅かに異なるディスタンスピース34bを
何種類か予め用意しておき、製造時のばらつき、あるい
は摩耗による隙間寸法の変化に応じて適宜に交換して組
付けることにより正規の隙間を確保する、等の対策が構
じられる。 次にこの実施例の作用を説明する。 2枚の外歯歯車25a、25bに作用する荷重によって偏心
体軸23(偏心体23a、23b)にモーメントが生ずる。とこ
ろが、このモーメントを偏心体側面のディスタンスピー
ス34a、34bで受止め、軸方向の偏位を拘束しているた
め、該偏心体軸23から入力軸21にラジアル方向の偏荷重
がかかるのが防止される。 しかも、偏心体軸23と入力軸21とがスプライン継手や
オルダム継手等の半径方向に変位可能なフレキシブル継
手構造とされているため、この実施例による支持系にお
いては偏心体軸23から入力軸21へはラジアルの偏荷重が
かからないだけでなく、ラジアルの荷重自体がほとんど
かからなくなる。このため、入力軸21には回転トルクに
よる捩り荷重を除き、作用するラジアル荷重がなくなっ
て入力軸21の捩れ曲り現象に基づく振動や騒音の発生が
なくなり、又、入力軸21を支持する軸受の小型化、ある
いは軸受の省略が可能となる。 第2図に本考案の他の実施例を示す。 この実施例では、ディスタンスピース38aについて
は、単一のものを用いると共に、該ディスタンスピース
38aと内ピン保持リング34bとの間にシム36を挿入するよ
うにし、このシム36に、その厚さが適正なものを使用す
るようにしたものである。その他の構成は先の第1実施
例と同様である。 第3図に本考案の更に他の実施例を示す。 この実施例では、ディスタンスピース40の外周側及び
内ピン保持リング42の内周側に同一ピッチのねじ44が切
られている。このディスタンスピース40をねじ44に沿っ
て移動することにより隙間調整が行われる。適正な隙間
37になった時点で座金46、及びナット48によってその位
置を固定する。 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではな
く、種々の形式の内接噛合遊星歯車構造に適用可能なの
は前述した通りである。
【考案の効果】
以上説明した通り、本考案によれば、位置決め部材の
存在により、偏心体に発生するモーメントを側面方向か
ら良好に受け止めることができ、偏心体が傾くのを防止
できる。その結果偏心体と第1軸とを半径方向に変位可
能なフレキシブル結合としたことと相まって、第1軸に
作用するラジアル荷重をほとんどなくすことができ、該
第1軸の振廻り現象に基づく振動や騒音の発生を防止
し、入力軸を支持する軸受の小型化あるいは省略を行う
ことが可能となるという優れた効果が得られる。 更に、本考案では偏心体と位置決め部材との間の隙間
を所定値に管理するようにしているため、上記効果を異
常摩耗や伝達ロスを生じることなく円滑に実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案に係る内接噛合遊星歯車構造が適用さ
れた減速機の概略縦断面図、 第2図及び第3図は、それぞれ本考案の他の実施例を示
す概略縦断面図、 第4図は、従来の内接噛合遊星歯車構造を利用した減速
機の例を示す縦断面図、 第5図は、第4図V-V線に沿う断面図、 第6図及び第7図は、従来の内接噛合遊星歯車構造の有
する問題点を説明するための部分概略断面図である。 21……入力軸(第1軸)、22……出力軸(第2軸)、23
……偏心体(軸)、24……フレキシブル結合手段、25
a、25b……外歯歯車、26a、26b……軸受、28……内歯歯
車、29……外ピン、30……内ピン穴、31……内ピン、32
……内ローラ、33a、33b、42……内ピン保持リング、34
a、34b、40……ディスタンスピース、35……フレキシブ
ル結合手段、36……シム。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1軸と、該第1軸に設けた偏心体を介し
    てこの第1軸に偏心した状態で取付けられた複数の外歯
    歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外
    歯歯車に該外歯歯車の自転成分のみを伝達する手段を介
    して連結された第2軸と、を備えた内接噛合遊星歯車構
    造において、 前記偏心体の内径を前記第1軸の外径より大きく設定す
    ると共に、該偏心体をその偏心量より小さな範囲で前記
    第1軸に対して半径方向に変位可能に結合し、 前記偏心体に対し、該偏心体の前記第1軸上における軸
    方向の移動を拘束すると共に、該偏心体が第1軸の軸線
    に対して傾こうとするモーメントを受止めることのでき
    る位置決め部材を配置し、且つ、 該位置決め部材と前記偏心体との隙間が、予め設定され
    た所定の隙間となるように管理されたことを特徴とする
    内接噛合遊星歯車構造。
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