JP2705073B2 - 回転用減速機 - Google Patents
回転用減速機Info
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Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、入力軸の回転量に対応して、出力側回転部
材を所望の回転量に減速する回転用減速機に関する。 更に詳細には、所望の状態に減速しつつ大きい回転ト
ルクを正確に伝達することのできる、調和歯車形の回転
用減速機の改良に関するものである。 ＜従来の技術＞ 一般に、回転用減速機を使用する場合、所望の回転量
に減速した出力側回転部材と種々の形状をした被駆動材
とを連結し、被駆動材に対応した適宜の軸受を配設して
回転支持機構を構成していた。 例えば、所望の状態に減速しつつ大きい回転トルクを
正確に伝達することのできる回転用減速機において、従
来、第５図に示されるごとく、回転用減速機の枠体７′
を支持部材14′に取付けるとともに、減速機13′の出力
側回転部材９′に接手軸20を連結し、この接手軸20を軸
受21,21を介して支持部材14′に取付け、この接手軸20
に被駆動材15を連結していた。この場合、一体的に連結
された出力側回転部材９′、接手軸20および被駆動材15
は軸受21,21を介して支持部材14′に支持されているた
め、円滑な回動が行なわれる。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、上記従来の機構では、内，外輪211,212お
よびベアリング213よりなる軸受21が大径であることと
長軸方向の寸法が大であることにより、回転支持機構と
して必要な半径および長軸方向のスペースが大で、かつ
軽量化されていなかった。 さらに、大径の軸受21,21、スペーサ22,23およびベア
リング押え24,25が必要であるため、コスト高となるば
かりでなく、回転支持機構の組立作業，すなわち、回転
用減速機13′の組立作業は予め行うことができず、回転
用減速機13′を実際に取付ける支持部材14′に対して、
上記部品を順次組付けていたため、回転用減速機13′の
組立作業が面倒であるという欠点があった。 勿論、部品を交換するに際しても、回転用減速機13′
が取付けられた支持部材14′に対して補修作業を行なわ
なければならないため、補修作業も面倒であるという欠
点があった。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、 中空の支持部材14と、 軸方向に開口する円形の有底状の段部703の内周部に
歯数Z2の内歯701が形成されて、前記支持部材に着脱自
在に固定される調和歯車形の回転用減速機の枠体７と、 歯数Z3の内歯901を有する円筒部903の円形外周部にＶ
字状の溝902が形成され、一端部を前記枠体の有底状部
に臨ませて、前記枠体の内歯と同軸に配置される出力側
回転部材９と、 軸線を含む縦断面形状が正方形をなす円柱体であっ
て、該円柱体の軸線が交互に直交するように前記Ｖ字状
の溝の全周にわたって配置された円柱体11と、 前記出力側回転部材を回転自在に挿通し、前記枠体に
対向して締着される固定部材８と、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に、前記出力側
回転部材のＶ溝と対向した内周Ｖ溝10を形成する、前記
固定部材と前記枠体との夫々の端部に配設された面取部
と、 歯数Z1の外歯601が形成されて、該外歯が前記枠体お
よび前記出力側回転部材の夫々の内歯と噛合うように配
置された筒状の弾性ブッシュ６と、 前記枠体に回転自在に支持された入力軸に固定され
て、楕円状の外周部を有し、前記筒状の弾性ブッシュの
外歯が前記枠体および前記出力側回転部材の夫々の内歯
に噛合うように前記筒状の弾性ブッシュを押圧する楕円
状の円板４とからなり、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に形成される前
記内周Ｖ溝と、前記出力側回転部材の円形外周部のＶ溝
とで前記円柱体を回転自在に拘束して回転用減速機の一
体化を図り、該一体化した状態で回転用減速機の前記枠
体を前記支持部材に着脱自在に固定して、入力軸の回転
数を（Z2−Z3）/Z1に減速させることを特徴とする。 ＜実施例＞ 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第１図乃至第３図において、１は、例えば傘歯車２が
固定された回転用減速機の入力軸で、この入力軸１は後
述する回転用減速機の枠体７に回転自在に支持されてい
る。 ４は入力軸１に一体的に支持された楕円状の円板、５
は楕円状の円板４の外周部に配設された円柱体、６は外
周部に外歯601が形成された筒状の弾性ブッシュ、７は
軸受12を介して入力軸１を支持する回転用減速機の枠体
で、この回転用減速機の枠体７は、軸方向に開口する円
形の有底状の段部703の内周部に内歯701が形成されてい
て、この内歯701と、楕円状の円板４により変形された
弾性ブッシュ６の長径方向の外歯601とが適宜に噛合っ
ている。 ９は枠体７に対して回転自在な出力側回転部材で、こ
の出力側回転部材９の円筒部903には、楕円状の円板４
により変形された弾性ブッシュ６の長径方向の外歯601
に噛合う内歯901が形成されている。 また、出力側回転部材９の円筒部903の円形外周部に
はＶ字状の溝902が形成されると共に、一端部を枠体７
の有底状部703に臨ませて、前記枠体７の内歯701と同軸
に配置されている。 ８は枠体７の筒状突出部702にボルト10Aにより、枠体
７に対向して締着される円板状の固定部材で、この固定
部材８および枠体７の筒状突出部702の夫々の端部に
は、固定部材８を枠体７に締着した際に、出力側回転部
材９のＶ溝902と対向した、内周Ｖ溝10を形成する面取
部が形成されている。 11は、軸線を含む縦断面形状が正方形をなす円柱体
で、この円柱体11の軸線が交互に直交するように前記Ｖ
字状の溝902の全周にわたって配置された状態で、固定
部材８が枠体７の筒状突出部702にボルト10Aにより締着
される。 すなわち、固定部材８を枠体７に締着させると、出力
側回転部材９の円周Ｖ溝902内に配置された多数個の円
柱体11,11,……は前記内周Ｖ溝10により拘束される。 このように相対向する円周溝902と内周Ｖ溝10とによ
り、円柱体11,11,……が出力側回転部材９の円周方向お
よび長軸方向に位置が拘束されるため、結果として、出
力側回転部材９が枠体７に対して位置決めされるととも
に、回転自在に支持される。 すなわち、第１図に示されるごとく、上記1,2と４乃
至12とを配置した状態で、ボルト10Aより固定部材８を
枠体７に締着することにより、回転用減速機の要部をな
す上記1,2と４乃至12とが一体化される。 このように一体化した状態で、枠体７が支持部材14に
ボルト10Bにより締着されて使用される。 上記1,2と４乃至12とにより回転用減速機13が構成さ
れる。 上記構成において、図示しない回転駆動機により入力
軸１を駆動させると、楕円状の円板４が回動し、これに
より弾性ブッシュ６の外歯601と固定の内歯701との噛合
い位置が順次移動する。同時に外歯601と出力側回転部
材９の内歯901との噛合い位置も順次移動する。この外
歯601と内歯701,901との歯数の差に応じた減速が行なわ
れる。例えば、外歯601および内歯701,901の歯数を夫々
Z1,Z2およびZ3とすれば、外歯601と内歯701との間で（Z
2−Z1）/Z1の減速が、また外歯601と内歯901との間で
（Z3−Z1）/Z1の減速が行なわれ、全体として（Z2−
Z3）/Z1の減速が行なわれる。 このようにして、出力側回転部材９に連結された被駆
動材15が入力軸１の回転量に対して所望の減速比で回転
される。 上記のごとく相対向する円周溝902及び内周Ｖ溝10内
に多数個の円柱体11,11,……を配設することにより、出
力側回転部材９の位置が規制されつつ回転自在に支持さ
れるから、従前のごとく、内輪と外輪とでクロスローラ
ベアリングを包持する、いわゆるクロスローラ軸受を配
置する場合に比べて、クロスローラ軸受の内輪と外輪と
に相当する半径方向および長軸方向のスペースを小さく
することができる。 従って、回転用減速機13として必要な半径方向および
長軸方向のスペースが可及的に小さくてすむ。 勿論、従来に比べて部品数の少ない簡単な構造とする
ことができる。 さらに、第１図に示されるごとく、ボルト10Aにより
固定部材８を枠体７に締着することにより、回転用減速
機13が一体化されるため、回転用減速機13の組付作業を
実際の取付位置とは異なる場所、例えば適宜の組立作業
場所で行うことができる。 すなわち、回転用減速機13を単体として組立てること
ができるため、組立作業を簡便に行うことができる。 さらに、適宜に組立てた回転用減速機13は、実際の取
付部材、例えば支持部材14にボルト10Bにより枠体７を
締着することにより固定される。 さらに、部品を交換する際には、ボルト10Bを取外す
ことにより回転用減速機13を支持部材14から離脱させ
て、他の適当な場所で回転用減速機13の解体・組立てを
行ない、交換・調整後の回転用減速機13をボルト10Bに
より枠体７に再度固定することができるため、回転用減
速機13の補修を簡便に行うことができる。 ところで、減速時には、楕円状の円板４の回転に伴な
って筒状の弾性ブッシュ６が変形しつつ、弾性ブッシュ
６の外歯601と、枠体７および出力側回転部材９の夫々
の内歯701,901とが順次噛合い位置を移動して減速が行
なわれる。 この場合、内歯701,901を有する枠体７および出力側
回転部材９は夫々変形することはなく、変形するのは筒
状の弾性ブッシュ６のみである。 しかし筒状の弾性ブッシュ６は楕円状の円板４によ
り、強制的に内歯701,901側に押圧されているため、外
歯601と内歯701,901とが確実に噛合いつつ回転力が伝達
される。すなわち、回転伝達方向に変形する部材は皆無
であるため、大きい回転力を伝達することができる。 さらに、本発明に係る回転用減速機においては、筒状
の弾性ブッシュが用いられていて、この外歯を有する筒
状の弾性ブッシュの長軸方向の長さは、減速機の枠体お
よび出力側回転部材の夫々の内歯に噛合う、短い長さと
することができるため、結果として回転用減速機の長軸
方向のスペースを可及的に小さくすることができる。 ところで、第６図に示されるごとく、開口部の外周に
外歯を有する、弾性体からなるカッブ形のフレクスプラ
イン６′と、内歯を有するサーキュラスプライン７′
と、外周が楕円状に形成されたウェーブジェネレータ４
と、クロスローラベアリング261を包持する内輪262およ
び外輪263を有するクロスローラ軸受26とからなり、内
輪262をボルト181によりサーキュラスプライン７′に取
付け、が外輪263をボルト10Aにより出力側回転部材９′
に取付けると共に、サーキュラスプライン７′をボルト
10Bにより支持部材14′に取付けて、回転されるウェー
ブジェネレータ４によりカップ形のフレクスプライン
６′を変形させつつカップ形のフレクスプライン６′の
外歯をサーキュラスプライン７′の内歯に順次に噛合わ
せる構造の調和歯車形減速機がある。 しかし、この種の調和歯車形減速機を用いると、被駆
動材15が大重量である場合には、以下のような不具合が
生じる。 すなち、被駆動材15が大重量である場合、伝達すべき
回転力を大きくする必要がある。勿論、楕円状のウェー
ブジェネレータ４の回転に伴って、カップ形のフレクス
プライン６′が変形しつつ、カップ形のフレクスプライ
ン６′の外歯とサーキュラスプライン７′の内歯とが順
次噛合い位置を移動しつつ減速が行なわれる。 ところで、カップ形のフレクスプライン６′は、ウェ
ーブジェネレータ４の回転に伴なって弾性変形すること
ができるカップ状の薄い部材であり、この薄いカップ形
のフレクスプライン６′がウェーブジェネレータ４の回
動に伴って時々刻々と変形しつつ回転が伝達されるもの
であるため、被駆動材15が大重量になるにつれて、カッ
プ形のフレクスプライン６′を回転伝達方向に捩った状
態で回転力が伝達される。 このため、被駆動材15が所望の状態よりも遅れて回動
されることとなり、適宜に正転・逆転制御させる産業用
ロボットにカップ形のフレクスプラインを使用すれば、
大重量の被駆動材15の場合には、正確な回転制御を行な
うことができない。 したがって、カップ形のフレクスプライン６′を使用
する調和歯車形減速機においては、伝達可能な回転力を
比較的小さい値に限定して使用されているのが現状であ
る。 さらに、カップ形のフレクスプライン６′は、カップ
状の底部が出力側回転部材９′に固定されているが、出
力側回転部材９′に取付けられるカップ状の底部は真円
形、すなわち剛性を保つ必要があるに対して、カップ形
のフレクスプライン６′の開口部はウェーブジェネレー
タ４の回転に伴なって時々刻々と変形可能でなければな
らない。 すなわち、カップ状部の長軸方向の長さを極端に短く
すると、カップ状の開口部の変形が困難となるため、実
用上、このカップ状の長軸方向の長さを、必然的に適宜
な長さとしておかなければならない。 以上のごとく、カップ形のフレクスプライン６′を使
用した調和歯車形減速機とすれば、実用上、長軸方向を
適宜に長くしなければならず、しかも伝達可能な回転力
が比較的小さい値に限定されるため、所望の状態に減速
しつつ大きい回転トルクを正確に伝達することのできる
回転用減速機としては、カップ形のフレクスプラインを
採用することができない。 勿論、カップ形のフレクスプライン６′を使用した調
和歯車形減速機とすれば、伝達可能な回転力が比較的小
さい値に限定されるため、第６図に示されるごとく、ク
ロスローラ軸受26の内輪262をボルト181によりサーキュ
ラスプライン７′に取付けても何ら問題は生じない。 しかし、本発明の対象とする回転用減速機は、大きい
回転トルクを正確に伝達することを目的とするものであ
るから、内輪262をボルト181により取付ける構造とすれ
ば、特に産業用ロボットにおいては、頻繁に大きい回転
トルクを反復して伝達されるものであるため、ボルト18
1による取付部にガタが生じて、正確な回転伝達機能が
損なわれることとなる。 他方、従前のごとく、クロスローラベアリングを包持
する内輪および外輪を有するクロスローラ軸受を配置
し、かつ内歯が形成された夫々のサーキュラスプライン
を固定ベースおよび回転ベースに取付けて固定する場
合、半径方向の寸法に着目すれば、 クロスローラ軸受の外輪保持部材の肉厚寸法、 クロスローラ軸受の内外輪相当の寸法、 クロスローラ軸受の内輪保持部材の肉厚寸法、 内歯を有するサーキュラスプラインの肉厚寸法 の夫々を加算した半径方向の寸法を確保しなければなら
ない。 このため、従前のものでは、回転用減速機が半径方向
に大きくなる。 しかし、本発明においては、出力側回転部材９の円筒
部903に内歯901を設け、この円筒部903の円形外周部に
Ｖ字状の溝を設けているため、Ｖ字状の溝を設けた出力
側回転部材９の円筒部903が、上記した従前の内輪相当
部と、内輪保持部材の肉厚相当部と、内歯を有するサー
キュラスプラインの肉厚相当部とを兼用した状態となっ
ている。 このため、従前の場合に必要であった上記及びの
寸法を実質的に削減することができる。 しかも、削減できる上記及びの寸法は、全周に亘
っているため、減速機全体としては、上記及びの２
倍の寸法で半径方向に小さくすることができる。 勿論、本発明に係る回転用減速機は、例えば、産業用
ロボットの先端部分に配置されるものであって、ミリ単
位の狭小化をめざすものであるから、上記及びの２
倍の寸法を実質的に削減して、回転用減速機の半径方向
の寸法を小さくすることにより、所望の狭小化を実現す
ることができる。 従って、本発明に係る回転用減速機は、特にそれ自体
に必要なスペースが小さいため、狭小化を目指す装置、
例えば産業用ロボットの先端部に配置する回転用減速機
として最適である。 第４図は、本発明の他の実施例を示す図であって、出
力側回転部材９は、相対向する２組の円周Ｖ溝と内周Ｖ
溝とにより形成される円周方向の空間部に、軸線が交互
に直交するように全周にわたって収容された、多数個の
円柱体11,11,……により支持されている。 このように多数個の円柱体11,11,……を収容する２以
上の相対向するＶ溝を設ければ、減速機の枠体７に対す
る出力側回転部材９の支持がより確実に行なわれる。 なお、図示の場合、第１の固定部材81と枠体７、およ
び第１の固定部材81と第２の固定部材82とは別々の締付
具により、夫々適宜に締着されて、出力側回転部材９の
回転状態が良好となるよう設定されている。 ＜発明の効果＞ 本発明に係る回転用減速機は、 中空の支持部材14と、 軸方向に開口する円形の有底状の段部703の内周部に
歯数Z2の内歯701が形成されて、前記支持部材に着脱自
在に固定される調和歯車形の回転用減速機の枠体７と、 歯数Z3の内歯901を有する円筒部903の円形外周部にＶ
字状の溝902が形成され、一端部を前記枠体の有底部に
臨ませて、前記枠体の内歯と同軸に配置される出力側回
転部材９と、 軸線を含む縦断面形状が正方形をなす円柱体であっ
て、該円柱体の軸線が交互に直交するように前記Ｖ字状
の溝の全周にわたって配置された円柱体11と、 前記出力側回転部材を回転自在に挿通し、前記枠体に
対向して締着される固定部材８と、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に、前記出力側
回転部材のＶ溝と対向した内周Ｖ溝10を形成する、前記
固定部材と前記枠体との夫々の端部に配設された面取部
と、 歯数Z1の外歯601が形成されて、該外歯が前記枠体お
よび前記出力側回転部材の夫々の内歯と噛合うように配
置された筒状の弾性ブッシュ６と、 前記枠体に回転自在に支持された入力軸に固定され
て、楕円状の外周部を有し、前記筒状の弾性ブッシュの
外歯が前記枠体および前記出力側回転部材の夫々の内歯
に噛合うように前記筒状の弾性ブッシュを押圧する楕円
状の円板４とからなり、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に形成される前
記内周Ｖ溝と、前記出力側回転部材の円形外周部のＶ溝
とで前記円柱体を回転自在に拘束して回転用減速機の一
体化を図り、該一体化した状態で回転用減速機の前記枠
体を前記支持部材に着脱自在に固定するため、 従前のごとく、クロスローラベアリングを包持する内
輪および外輪を有するクロスローラ軸受を配置し、かつ
内歯が形成された夫々のサーキュラスプラインを固定ベ
ースおよび回転ベースに取付けて固定する場合には、 クロスローラ軸受の外輪保持部材の肉厚寸法、 クロスローラ軸受の内外輪相当の寸法、 クロスローラ軸受の内輪保持部材の肉厚寸法、 内歯を有するサーキュラスプラインの肉厚寸法 の夫々を加算した半径方向の寸法を確保しなければなら
なかったが、 本発明においては、出力側回転部材に着目すれば、内
歯を有する円筒部903の円形外周部にＶ字状の溝を設け
ているため、Ｖ字状の溝を設けた出力側回転部材の円筒
部903が、上記した従前の内輪相当部と、内輪保持部材
の肉厚相当部と、内歯を有するサーキュラスプラインの
肉厚相当部とを兼用した状態となり、このため、従前の
場合に必要であった上記及びの寸法を実質的に削減
して、半径方向のスペースが従前のものに対して可及的
に小さい回転用減速機を得ることができる。 勿論、従来に比べて部品数の少ない簡単な構造とする
ことができる。 さらに、ボルト10Aにより固定部材８を枠体７に締着
することにより、回転用減速機13が一体化されるため、
回転用減速機13の組付作業を実際の取付位置とは異なる
場所で行うことができ、組立作業を簡便に行うことがで
きる。 さらに、部品を交換する際には、ボルト10Bを取外す
ことにより、一体化された回転用減速機13を支持部材14
から離脱させて、他の適当な場所で回転用減速機13の解
体・組立てをおこない、交換・調整後の回転用減速機13
をボルト10Bにより枠体７に再度固定することができる
ため、回転用減速機13の補修を簡便に行うことができ
る。 さらにまた、内歯を有する枠体および出力側回転部材
は夫々変形することはなく、変形するのは筒状の弾性ブ
ッシュのみであって、しかもこの筒状の弾性ブッシュは
楕円状の円板により、強制的に内歯側に押圧されている
ため、外歯と内歯とが確実に噛合いつつ回転力が伝達さ
れる。 すなわち、回転伝達方向に変形する部材は皆無である
ため、大きい回転力を伝達することができる。 さらにまた、本発明に係る回転用減速機においては筒
状の弾性ブッシュが用いられていて、この外歯を有する
筒状の弾性ブッシュの長軸方向の長さは、回転用減速機
の枠体および出力側回転部材の夫々の内歯に噛合う、短
い長さとすることができるため、結果として回転用減速
機の長軸方向のスペースを可及的に小さくすることがで
きる。 さらに、出力側回転部材の円形外周部にＶ字状の溝を
設けることによって、大きい回転力の伝達に際して、機
械的ガタが生じることがなく、しかも回転用減速機の半
径方向の寸法が可及的に小さい、所望の狭小化を実現す
ることができる。 結局、本発明に係る回転用減速機は、大きい回転力を
正確に伝達することができ、 しかも長軸方向および半径方向のスペースを可及的に
小さくすることができ、 かつ、回転用減速機の組付作業を任意の場所で行うこ
とができると共に、 予め組立てた回転用減速機を一体として実際の取付箇
所に固定することができる。 勿論、補修作業時には、取付箇所から回転用減速機を
一体として取外して、任意の場所で回転用減速機の解体
・組立てを行うことができるので補修を簡便に行うこと
ができ、特に産業用ロボットに好適である。
材を所望の回転量に減速する回転用減速機に関する。 更に詳細には、所望の状態に減速しつつ大きい回転ト
ルクを正確に伝達することのできる、調和歯車形の回転
用減速機の改良に関するものである。 ＜従来の技術＞ 一般に、回転用減速機を使用する場合、所望の回転量
に減速した出力側回転部材と種々の形状をした被駆動材
とを連結し、被駆動材に対応した適宜の軸受を配設して
回転支持機構を構成していた。 例えば、所望の状態に減速しつつ大きい回転トルクを
正確に伝達することのできる回転用減速機において、従
来、第５図に示されるごとく、回転用減速機の枠体７′
を支持部材14′に取付けるとともに、減速機13′の出力
側回転部材９′に接手軸20を連結し、この接手軸20を軸
受21,21を介して支持部材14′に取付け、この接手軸20
に被駆動材15を連結していた。この場合、一体的に連結
された出力側回転部材９′、接手軸20および被駆動材15
は軸受21,21を介して支持部材14′に支持されているた
め、円滑な回動が行なわれる。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、上記従来の機構では、内，外輪211,212お
よびベアリング213よりなる軸受21が大径であることと
長軸方向の寸法が大であることにより、回転支持機構と
して必要な半径および長軸方向のスペースが大で、かつ
軽量化されていなかった。 さらに、大径の軸受21,21、スペーサ22,23およびベア
リング押え24,25が必要であるため、コスト高となるば
かりでなく、回転支持機構の組立作業，すなわち、回転
用減速機13′の組立作業は予め行うことができず、回転
用減速機13′を実際に取付ける支持部材14′に対して、
上記部品を順次組付けていたため、回転用減速機13′の
組立作業が面倒であるという欠点があった。 勿論、部品を交換するに際しても、回転用減速機13′
が取付けられた支持部材14′に対して補修作業を行なわ
なければならないため、補修作業も面倒であるという欠
点があった。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、 中空の支持部材14と、 軸方向に開口する円形の有底状の段部703の内周部に
歯数Z2の内歯701が形成されて、前記支持部材に着脱自
在に固定される調和歯車形の回転用減速機の枠体７と、 歯数Z3の内歯901を有する円筒部903の円形外周部にＶ
字状の溝902が形成され、一端部を前記枠体の有底状部
に臨ませて、前記枠体の内歯と同軸に配置される出力側
回転部材９と、 軸線を含む縦断面形状が正方形をなす円柱体であっ
て、該円柱体の軸線が交互に直交するように前記Ｖ字状
の溝の全周にわたって配置された円柱体11と、 前記出力側回転部材を回転自在に挿通し、前記枠体に
対向して締着される固定部材８と、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に、前記出力側
回転部材のＶ溝と対向した内周Ｖ溝10を形成する、前記
固定部材と前記枠体との夫々の端部に配設された面取部
と、 歯数Z1の外歯601が形成されて、該外歯が前記枠体お
よび前記出力側回転部材の夫々の内歯と噛合うように配
置された筒状の弾性ブッシュ６と、 前記枠体に回転自在に支持された入力軸に固定され
て、楕円状の外周部を有し、前記筒状の弾性ブッシュの
外歯が前記枠体および前記出力側回転部材の夫々の内歯
に噛合うように前記筒状の弾性ブッシュを押圧する楕円
状の円板４とからなり、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に形成される前
記内周Ｖ溝と、前記出力側回転部材の円形外周部のＶ溝
とで前記円柱体を回転自在に拘束して回転用減速機の一
体化を図り、該一体化した状態で回転用減速機の前記枠
体を前記支持部材に着脱自在に固定して、入力軸の回転
数を（Z2−Z3）/Z1に減速させることを特徴とする。 ＜実施例＞ 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。 第１図乃至第３図において、１は、例えば傘歯車２が
固定された回転用減速機の入力軸で、この入力軸１は後
述する回転用減速機の枠体７に回転自在に支持されてい
る。 ４は入力軸１に一体的に支持された楕円状の円板、５
は楕円状の円板４の外周部に配設された円柱体、６は外
周部に外歯601が形成された筒状の弾性ブッシュ、７は
軸受12を介して入力軸１を支持する回転用減速機の枠体
で、この回転用減速機の枠体７は、軸方向に開口する円
形の有底状の段部703の内周部に内歯701が形成されてい
て、この内歯701と、楕円状の円板４により変形された
弾性ブッシュ６の長径方向の外歯601とが適宜に噛合っ
ている。 ９は枠体７に対して回転自在な出力側回転部材で、こ
の出力側回転部材９の円筒部903には、楕円状の円板４
により変形された弾性ブッシュ６の長径方向の外歯601
に噛合う内歯901が形成されている。 また、出力側回転部材９の円筒部903の円形外周部に
はＶ字状の溝902が形成されると共に、一端部を枠体７
の有底状部703に臨ませて、前記枠体７の内歯701と同軸
に配置されている。 ８は枠体７の筒状突出部702にボルト10Aにより、枠体
７に対向して締着される円板状の固定部材で、この固定
部材８および枠体７の筒状突出部702の夫々の端部に
は、固定部材８を枠体７に締着した際に、出力側回転部
材９のＶ溝902と対向した、内周Ｖ溝10を形成する面取
部が形成されている。 11は、軸線を含む縦断面形状が正方形をなす円柱体
で、この円柱体11の軸線が交互に直交するように前記Ｖ
字状の溝902の全周にわたって配置された状態で、固定
部材８が枠体７の筒状突出部702にボルト10Aにより締着
される。 すなわち、固定部材８を枠体７に締着させると、出力
側回転部材９の円周Ｖ溝902内に配置された多数個の円
柱体11,11,……は前記内周Ｖ溝10により拘束される。 このように相対向する円周溝902と内周Ｖ溝10とによ
り、円柱体11,11,……が出力側回転部材９の円周方向お
よび長軸方向に位置が拘束されるため、結果として、出
力側回転部材９が枠体７に対して位置決めされるととも
に、回転自在に支持される。 すなわち、第１図に示されるごとく、上記1,2と４乃
至12とを配置した状態で、ボルト10Aより固定部材８を
枠体７に締着することにより、回転用減速機の要部をな
す上記1,2と４乃至12とが一体化される。 このように一体化した状態で、枠体７が支持部材14に
ボルト10Bにより締着されて使用される。 上記1,2と４乃至12とにより回転用減速機13が構成さ
れる。 上記構成において、図示しない回転駆動機により入力
軸１を駆動させると、楕円状の円板４が回動し、これに
より弾性ブッシュ６の外歯601と固定の内歯701との噛合
い位置が順次移動する。同時に外歯601と出力側回転部
材９の内歯901との噛合い位置も順次移動する。この外
歯601と内歯701,901との歯数の差に応じた減速が行なわ
れる。例えば、外歯601および内歯701,901の歯数を夫々
Z1,Z2およびZ3とすれば、外歯601と内歯701との間で（Z
2−Z1）/Z1の減速が、また外歯601と内歯901との間で
（Z3−Z1）/Z1の減速が行なわれ、全体として（Z2−
Z3）/Z1の減速が行なわれる。 このようにして、出力側回転部材９に連結された被駆
動材15が入力軸１の回転量に対して所望の減速比で回転
される。 上記のごとく相対向する円周溝902及び内周Ｖ溝10内
に多数個の円柱体11,11,……を配設することにより、出
力側回転部材９の位置が規制されつつ回転自在に支持さ
れるから、従前のごとく、内輪と外輪とでクロスローラ
ベアリングを包持する、いわゆるクロスローラ軸受を配
置する場合に比べて、クロスローラ軸受の内輪と外輪と
に相当する半径方向および長軸方向のスペースを小さく
することができる。 従って、回転用減速機13として必要な半径方向および
長軸方向のスペースが可及的に小さくてすむ。 勿論、従来に比べて部品数の少ない簡単な構造とする
ことができる。 さらに、第１図に示されるごとく、ボルト10Aにより
固定部材８を枠体７に締着することにより、回転用減速
機13が一体化されるため、回転用減速機13の組付作業を
実際の取付位置とは異なる場所、例えば適宜の組立作業
場所で行うことができる。 すなわち、回転用減速機13を単体として組立てること
ができるため、組立作業を簡便に行うことができる。 さらに、適宜に組立てた回転用減速機13は、実際の取
付部材、例えば支持部材14にボルト10Bにより枠体７を
締着することにより固定される。 さらに、部品を交換する際には、ボルト10Bを取外す
ことにより回転用減速機13を支持部材14から離脱させ
て、他の適当な場所で回転用減速機13の解体・組立てを
行ない、交換・調整後の回転用減速機13をボルト10Bに
より枠体７に再度固定することができるため、回転用減
速機13の補修を簡便に行うことができる。 ところで、減速時には、楕円状の円板４の回転に伴な
って筒状の弾性ブッシュ６が変形しつつ、弾性ブッシュ
６の外歯601と、枠体７および出力側回転部材９の夫々
の内歯701,901とが順次噛合い位置を移動して減速が行
なわれる。 この場合、内歯701,901を有する枠体７および出力側
回転部材９は夫々変形することはなく、変形するのは筒
状の弾性ブッシュ６のみである。 しかし筒状の弾性ブッシュ６は楕円状の円板４によ
り、強制的に内歯701,901側に押圧されているため、外
歯601と内歯701,901とが確実に噛合いつつ回転力が伝達
される。すなわち、回転伝達方向に変形する部材は皆無
であるため、大きい回転力を伝達することができる。 さらに、本発明に係る回転用減速機においては、筒状
の弾性ブッシュが用いられていて、この外歯を有する筒
状の弾性ブッシュの長軸方向の長さは、減速機の枠体お
よび出力側回転部材の夫々の内歯に噛合う、短い長さと
することができるため、結果として回転用減速機の長軸
方向のスペースを可及的に小さくすることができる。 ところで、第６図に示されるごとく、開口部の外周に
外歯を有する、弾性体からなるカッブ形のフレクスプラ
イン６′と、内歯を有するサーキュラスプライン７′
と、外周が楕円状に形成されたウェーブジェネレータ４
と、クロスローラベアリング261を包持する内輪262およ
び外輪263を有するクロスローラ軸受26とからなり、内
輪262をボルト181によりサーキュラスプライン７′に取
付け、が外輪263をボルト10Aにより出力側回転部材９′
に取付けると共に、サーキュラスプライン７′をボルト
10Bにより支持部材14′に取付けて、回転されるウェー
ブジェネレータ４によりカップ形のフレクスプライン
６′を変形させつつカップ形のフレクスプライン６′の
外歯をサーキュラスプライン７′の内歯に順次に噛合わ
せる構造の調和歯車形減速機がある。 しかし、この種の調和歯車形減速機を用いると、被駆
動材15が大重量である場合には、以下のような不具合が
生じる。 すなち、被駆動材15が大重量である場合、伝達すべき
回転力を大きくする必要がある。勿論、楕円状のウェー
ブジェネレータ４の回転に伴って、カップ形のフレクス
プライン６′が変形しつつ、カップ形のフレクスプライ
ン６′の外歯とサーキュラスプライン７′の内歯とが順
次噛合い位置を移動しつつ減速が行なわれる。 ところで、カップ形のフレクスプライン６′は、ウェ
ーブジェネレータ４の回転に伴なって弾性変形すること
ができるカップ状の薄い部材であり、この薄いカップ形
のフレクスプライン６′がウェーブジェネレータ４の回
動に伴って時々刻々と変形しつつ回転が伝達されるもの
であるため、被駆動材15が大重量になるにつれて、カッ
プ形のフレクスプライン６′を回転伝達方向に捩った状
態で回転力が伝達される。 このため、被駆動材15が所望の状態よりも遅れて回動
されることとなり、適宜に正転・逆転制御させる産業用
ロボットにカップ形のフレクスプラインを使用すれば、
大重量の被駆動材15の場合には、正確な回転制御を行な
うことができない。 したがって、カップ形のフレクスプライン６′を使用
する調和歯車形減速機においては、伝達可能な回転力を
比較的小さい値に限定して使用されているのが現状であ
る。 さらに、カップ形のフレクスプライン６′は、カップ
状の底部が出力側回転部材９′に固定されているが、出
力側回転部材９′に取付けられるカップ状の底部は真円
形、すなわち剛性を保つ必要があるに対して、カップ形
のフレクスプライン６′の開口部はウェーブジェネレー
タ４の回転に伴なって時々刻々と変形可能でなければな
らない。 すなわち、カップ状部の長軸方向の長さを極端に短く
すると、カップ状の開口部の変形が困難となるため、実
用上、このカップ状の長軸方向の長さを、必然的に適宜
な長さとしておかなければならない。 以上のごとく、カップ形のフレクスプライン６′を使
用した調和歯車形減速機とすれば、実用上、長軸方向を
適宜に長くしなければならず、しかも伝達可能な回転力
が比較的小さい値に限定されるため、所望の状態に減速
しつつ大きい回転トルクを正確に伝達することのできる
回転用減速機としては、カップ形のフレクスプラインを
採用することができない。 勿論、カップ形のフレクスプライン６′を使用した調
和歯車形減速機とすれば、伝達可能な回転力が比較的小
さい値に限定されるため、第６図に示されるごとく、ク
ロスローラ軸受26の内輪262をボルト181によりサーキュ
ラスプライン７′に取付けても何ら問題は生じない。 しかし、本発明の対象とする回転用減速機は、大きい
回転トルクを正確に伝達することを目的とするものであ
るから、内輪262をボルト181により取付ける構造とすれ
ば、特に産業用ロボットにおいては、頻繁に大きい回転
トルクを反復して伝達されるものであるため、ボルト18
1による取付部にガタが生じて、正確な回転伝達機能が
損なわれることとなる。 他方、従前のごとく、クロスローラベアリングを包持
する内輪および外輪を有するクロスローラ軸受を配置
し、かつ内歯が形成された夫々のサーキュラスプライン
を固定ベースおよび回転ベースに取付けて固定する場
合、半径方向の寸法に着目すれば、 クロスローラ軸受の外輪保持部材の肉厚寸法、 クロスローラ軸受の内外輪相当の寸法、 クロスローラ軸受の内輪保持部材の肉厚寸法、 内歯を有するサーキュラスプラインの肉厚寸法 の夫々を加算した半径方向の寸法を確保しなければなら
ない。 このため、従前のものでは、回転用減速機が半径方向
に大きくなる。 しかし、本発明においては、出力側回転部材９の円筒
部903に内歯901を設け、この円筒部903の円形外周部に
Ｖ字状の溝を設けているため、Ｖ字状の溝を設けた出力
側回転部材９の円筒部903が、上記した従前の内輪相当
部と、内輪保持部材の肉厚相当部と、内歯を有するサー
キュラスプラインの肉厚相当部とを兼用した状態となっ
ている。 このため、従前の場合に必要であった上記及びの
寸法を実質的に削減することができる。 しかも、削減できる上記及びの寸法は、全周に亘
っているため、減速機全体としては、上記及びの２
倍の寸法で半径方向に小さくすることができる。 勿論、本発明に係る回転用減速機は、例えば、産業用
ロボットの先端部分に配置されるものであって、ミリ単
位の狭小化をめざすものであるから、上記及びの２
倍の寸法を実質的に削減して、回転用減速機の半径方向
の寸法を小さくすることにより、所望の狭小化を実現す
ることができる。 従って、本発明に係る回転用減速機は、特にそれ自体
に必要なスペースが小さいため、狭小化を目指す装置、
例えば産業用ロボットの先端部に配置する回転用減速機
として最適である。 第４図は、本発明の他の実施例を示す図であって、出
力側回転部材９は、相対向する２組の円周Ｖ溝と内周Ｖ
溝とにより形成される円周方向の空間部に、軸線が交互
に直交するように全周にわたって収容された、多数個の
円柱体11,11,……により支持されている。 このように多数個の円柱体11,11,……を収容する２以
上の相対向するＶ溝を設ければ、減速機の枠体７に対す
る出力側回転部材９の支持がより確実に行なわれる。 なお、図示の場合、第１の固定部材81と枠体７、およ
び第１の固定部材81と第２の固定部材82とは別々の締付
具により、夫々適宜に締着されて、出力側回転部材９の
回転状態が良好となるよう設定されている。 ＜発明の効果＞ 本発明に係る回転用減速機は、 中空の支持部材14と、 軸方向に開口する円形の有底状の段部703の内周部に
歯数Z2の内歯701が形成されて、前記支持部材に着脱自
在に固定される調和歯車形の回転用減速機の枠体７と、 歯数Z3の内歯901を有する円筒部903の円形外周部にＶ
字状の溝902が形成され、一端部を前記枠体の有底部に
臨ませて、前記枠体の内歯と同軸に配置される出力側回
転部材９と、 軸線を含む縦断面形状が正方形をなす円柱体であっ
て、該円柱体の軸線が交互に直交するように前記Ｖ字状
の溝の全周にわたって配置された円柱体11と、 前記出力側回転部材を回転自在に挿通し、前記枠体に
対向して締着される固定部材８と、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に、前記出力側
回転部材のＶ溝と対向した内周Ｖ溝10を形成する、前記
固定部材と前記枠体との夫々の端部に配設された面取部
と、 歯数Z1の外歯601が形成されて、該外歯が前記枠体お
よび前記出力側回転部材の夫々の内歯と噛合うように配
置された筒状の弾性ブッシュ６と、 前記枠体に回転自在に支持された入力軸に固定され
て、楕円状の外周部を有し、前記筒状の弾性ブッシュの
外歯が前記枠体および前記出力側回転部材の夫々の内歯
に噛合うように前記筒状の弾性ブッシュを押圧する楕円
状の円板４とからなり、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に形成される前
記内周Ｖ溝と、前記出力側回転部材の円形外周部のＶ溝
とで前記円柱体を回転自在に拘束して回転用減速機の一
体化を図り、該一体化した状態で回転用減速機の前記枠
体を前記支持部材に着脱自在に固定するため、 従前のごとく、クロスローラベアリングを包持する内
輪および外輪を有するクロスローラ軸受を配置し、かつ
内歯が形成された夫々のサーキュラスプラインを固定ベ
ースおよび回転ベースに取付けて固定する場合には、 クロスローラ軸受の外輪保持部材の肉厚寸法、 クロスローラ軸受の内外輪相当の寸法、 クロスローラ軸受の内輪保持部材の肉厚寸法、 内歯を有するサーキュラスプラインの肉厚寸法 の夫々を加算した半径方向の寸法を確保しなければなら
なかったが、 本発明においては、出力側回転部材に着目すれば、内
歯を有する円筒部903の円形外周部にＶ字状の溝を設け
ているため、Ｖ字状の溝を設けた出力側回転部材の円筒
部903が、上記した従前の内輪相当部と、内輪保持部材
の肉厚相当部と、内歯を有するサーキュラスプラインの
肉厚相当部とを兼用した状態となり、このため、従前の
場合に必要であった上記及びの寸法を実質的に削減
して、半径方向のスペースが従前のものに対して可及的
に小さい回転用減速機を得ることができる。 勿論、従来に比べて部品数の少ない簡単な構造とする
ことができる。 さらに、ボルト10Aにより固定部材８を枠体７に締着
することにより、回転用減速機13が一体化されるため、
回転用減速機13の組付作業を実際の取付位置とは異なる
場所で行うことができ、組立作業を簡便に行うことがで
きる。 さらに、部品を交換する際には、ボルト10Bを取外す
ことにより、一体化された回転用減速機13を支持部材14
から離脱させて、他の適当な場所で回転用減速機13の解
体・組立てをおこない、交換・調整後の回転用減速機13
をボルト10Bにより枠体７に再度固定することができる
ため、回転用減速機13の補修を簡便に行うことができ
る。 さらにまた、内歯を有する枠体および出力側回転部材
は夫々変形することはなく、変形するのは筒状の弾性ブ
ッシュのみであって、しかもこの筒状の弾性ブッシュは
楕円状の円板により、強制的に内歯側に押圧されている
ため、外歯と内歯とが確実に噛合いつつ回転力が伝達さ
れる。 すなわち、回転伝達方向に変形する部材は皆無である
ため、大きい回転力を伝達することができる。 さらにまた、本発明に係る回転用減速機においては筒
状の弾性ブッシュが用いられていて、この外歯を有する
筒状の弾性ブッシュの長軸方向の長さは、回転用減速機
の枠体および出力側回転部材の夫々の内歯に噛合う、短
い長さとすることができるため、結果として回転用減速
機の長軸方向のスペースを可及的に小さくすることがで
きる。 さらに、出力側回転部材の円形外周部にＶ字状の溝を
設けることによって、大きい回転力の伝達に際して、機
械的ガタが生じることがなく、しかも回転用減速機の半
径方向の寸法が可及的に小さい、所望の狭小化を実現す
ることができる。 結局、本発明に係る回転用減速機は、大きい回転力を
正確に伝達することができ、 しかも長軸方向および半径方向のスペースを可及的に
小さくすることができ、 かつ、回転用減速機の組付作業を任意の場所で行うこ
とができると共に、 予め組立てた回転用減速機を一体として実際の取付箇
所に固定することができる。 勿論、補修作業時には、取付箇所から回転用減速機を
一体として取外して、任意の場所で回転用減速機の解体
・組立てを行うことができるので補修を簡便に行うこと
ができ、特に産業用ロボットに好適である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は第１
図のII−II線断面図、第３図は第１図の要部拡大図、第
４図は本発明の他の実施例の要部を示す図であって、一
部を断面にした正面図、第５図および第６図は夫々従来
例を示す縦断面図である。 １……入力軸、４……楕円状の円板、 ６……外歯を有する筒状の弾性ブッシュ、 ７……回転用減速機の枠体、 701……回転用減速機の枠体７に形成された内歯、 703……回転用減速機の枠体７に形成された円形の有底
状の段部、 ８……固定部材 ９……出力側回転部材、 901……出力側回転部材９に形成された内歯、 902……出力側回転部材９の円形外周部に形成されたＶ
字状の溝、 10A……回転用減速機を一体化するためのボルト、 10B……一体化された回転用減速機を所望の位置に取付
けるためのボルト、 11……円柱体、 13……回転用減速機、 14……中空の支持部材。
図のII−II線断面図、第３図は第１図の要部拡大図、第
４図は本発明の他の実施例の要部を示す図であって、一
部を断面にした正面図、第５図および第６図は夫々従来
例を示す縦断面図である。 １……入力軸、４……楕円状の円板、 ６……外歯を有する筒状の弾性ブッシュ、 ７……回転用減速機の枠体、 701……回転用減速機の枠体７に形成された内歯、 703……回転用減速機の枠体７に形成された円形の有底
状の段部、 ８……固定部材 ９……出力側回転部材、 901……出力側回転部材９に形成された内歯、 902……出力側回転部材９の円形外周部に形成されたＶ
字状の溝、 10A……回転用減速機を一体化するためのボルト、 10B……一体化された回転用減速機を所望の位置に取付
けるためのボルト、 11……円柱体、 13……回転用減速機、 14……中空の支持部材。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．中空の支持部材14と、 軸方向に開口する円形の有底状の段部703の内周部に歯
数Z2の内歯701が形成されて、前記支持部材に着脱自在
に固定される調和歯車形の回転用減速機の枠体７と、 歯数Z3の内歯901を有する円筒部903の円形外周部にＶ字
状の溝902が形成され、一端部を前記枠体の有底状部に
臨ませて、前記枠体の内歯と同軸に配置される出力側回
転部材９と、 軸線を含む縦断面形状が正方形をなす円柱体であって、
該円柱体の軸線が交互に直交するように前記Ｖ字状の溝
の全周にわたって配置された円柱体11と、 前記出力側回転部材を回転自在に挿通し、前記枠体に対
向して締着される固定部材８と、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に、前記出力側回
転部材のＶ溝と対向した内周Ｖ溝10を形成する、前記固
定部材と前記枠体との夫々の端部に配設された面取部
と、 歯数Z1の外歯601が形成されて、該外歯が前記枠体およ
び前記出力側回転部材の夫々の内歯と噛合うように配置
された筒状の弾性ブッシュ６と、 前記枠体に回転自在に支持された入力軸に固定されて、
楕円状の外周部を有し、前記筒状の弾性ブッシュの外歯
が前記枠体および前記出力側回転部材の夫々の内歯に噛
合うように前記筒状の弾性ブッシュを押圧する楕円状の
円板４とからなり、 前記固定部材を前記枠体に締着した際に形成される前記
内周Ｖ溝と、前記出力側回転部材の円形外周部のＶ溝と
で前記円柱体を回転自在に拘束して回転用減速機の一体
化を図り、該一体化した状態で回転用減速機の前記枠体
を前記支持部材に着脱自在に固定して、入力軸の回転数
を（Z2−Z3）/Z1に減速させることを特徴とする回転用
減速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306177A JP2705073B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 回転用減速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306177A JP2705073B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 回転用減速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150045A JPH01150045A (ja) | 1989-06-13 |
| JP2705073B2 true JP2705073B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=17953964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62306177A Expired - Lifetime JP2705073B2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 回転用減速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705073B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03102639U (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-25 | ||
| JP5736301B2 (ja) * | 2011-12-12 | 2015-06-17 | 住友重機械工業株式会社 | 回転部構造体 |
| DE112018005332B4 (de) | 2017-09-20 | 2023-06-22 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Zahnradvorrichtung des biegeeingriffstyps |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056891A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-04-02 | 株式会社東芝 | 工業用ロボツト |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP62306177A patent/JP2705073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01150045A (ja) | 1989-06-13 |
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