JP2899047B2 - 内接式遊星歯車減速機用偏心軸受 - Google Patents
内接式遊星歯車減速機用偏心軸受Info
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Description
心軸受に関する。
減速機として内接式遊星歯車減速機があり、各種産業用
ロボットに使用されている。
タ1で直接駆動される入力軸2と出力軸3を同軸心状に
配置し、入力軸2に偏心軸受4を介して回動自在に取付
けた曲線板5に複数の透孔6を設け、出力軸3の内端に
設けた出力フランジ7に各透孔6へ遊嵌する内ピン8を
設け、曲線板5と出力フランジ7を回転方向に結合する
と共に、曲線板5の外周に一定間隔で形成した曲線凹部
の複数をケーシング9の内周に一定の間隔で配置した外
ピン10に係合させた構造になっている。
して曲線板5に偏心運動を与え、外ピン10の曲線凹部の
数の差により、曲線板5に自転を生じさせ、内ピン8を
介して出力軸3にこの減速回転を取り出すようになって
いる。
いる偏心軸受4に衝撃荷重が作用するため、大きな負荷
容量が要求され、従って上記減速機の寿命は偏心軸受で
大きく左右される。
薄な潤滑状態で偏心軸受が使用されるため、この軸受の
長寿命対策が要望されている。
化処理することが行なわれているが、長寿命化が得られ
る反面、これらの処理に特殊熱処理炉が必要であり、非
常に処理コストが高くつくという問題がある。
転動面の面粗さの評価を軸方向だけでなく転がり方向に
も着目し、軸方向と円周方向の表面粗さを一定範囲に抑
えることで油膜形成が有利に行なえ、過酷な潤滑条件に
おいても潤滑油保持能力が優れ、軸受の長寿命化を図る
ことができると共に、転動体の処理コストも低減できる
内接式遊星歯車減速機用偏心軸受を提供することにあ
る。
軸受の転動体の表面に微小な凹形状のくぼみを無数にラ
ンダムに形成し、転動体表面の面粗さを、軸方向と円周
方向のそれぞれを求めてパラメータRMSで表示したと
き、軸方向面粗さRMS(L)と円周方向面粗さRMS(C)
との比RMS(L)/RMS(C)が1.0以下となり、かつ表面
粗さのパラメータSK値が−1.6以下で、該RMS(L)、RM
S(C)の値は0.10μm以上である構成を採用したもの
である。
小粗面の仕上げ面粗さパラメータRMSを軸方向(L)、
円周方向(C)で求め、その比RMS(L)/RMS(C)を
1.0以下とし、合わせてパラメータSK値を軸方向、円周
方向とも−1.6以下で、該RMS(L)、RMS(C)の値は
0.10μm以上としたので、転動面の油膜形成率が向上
し、相手面の面粗さのいかんにかかわらず相手面にピー
リング損傷や摩耗の発生がなく、温度上昇を防止して焼
付きを防ぎ、長寿命を得ることができる。
る。
と保持器22で一定間隔に保持した多数の円筒ころ転動対
23及びこの転動体23で回動自在に支持した外輪とで構成
され、偏心軸受4は第15図で示した内接式遊星歯車減速
機の内部で入力軸2に取付けられて使用される。
体23によって支持される内径面は研削加工によって表面
粗さが3〜5sの仕上面になっている。
aに形成され、この微小粗面23aは、面粗さを転動体23の
軸方向と円周方向のそれぞれを求めてパラメータRMSで
表示したとき、軸方向面粗さRMS(L)と円周方向面粗
さRMS(C)の比RMS(L)/RMS(C)を1.0以下、例え
ば、0.7〜1.0にすると共に、表面粗さのパラメータSK値
が軸方向、円周方向とも−1.6以下になっている。
処理は、特殊なバレル研磨によって、所望する仕上面を
得ることができる。
り、同図の如く、平面に凹部を形成し、平面から凸部が
生じないような特殊な表面になっている。
(SKEWNESS)、即ち、表面粗さの中心線に対する凹凸の
分布の非対称性を定量化したもので、SK値が負の場合
は、粗さの中心線に対して凹部(谷)が多く存在し、正
の場合には、粗さの中心線に対して凸部(突起)が多く
なる。表面粗さのパラメータSK値は、以下の定義式で表
される。
場合の中心線である基準からとった絶対値を意味する。
る設定にすることにより、微小な凹部が中心線に対して
多く存在しており、RMS(L)/RMS(C)が1.0以下とい
う表面粗さの方向性の数値限定とによって、表面凹部の
形状、分布ともが油膜形成に有利な範囲となる。
安の早慶量であるので、一般的な研磨仕上げ面における
粗さ曲線を例にあげると、凹部と凸部が対称な分布では
SK値は0に近くなり、表面の凹凸の凹凸分布が凹側に片
寄った非対称な分布になる場合では負の値、逆の場合は
正の値をとることになる。
い条件においても、油膜の形成能力に優れ、十分な油膜
厚さを確保し、転がり接触部の金属接触を極力抑える。
動体の外径の表面損傷、ピーリングやピーリングからの
異常摩擦、剥離を防止し耐久性の向上がはかられる。
した複数種類のニードル軸受を制作し、相手軸の面粗さ
を変えて寿命試験を行なった結果について説明する。
に、外径Dr=38mm、内径dr=28mm、転動体23の直径D=
5mm、長さL=13mmで、14本の転動体を用いた保持器22
付の軸受である。
製作した。各試験軸受の表面仕上げ面粗さパラメータRM
Sでの特性値を表1に、各試験軸受の加工種類を表2に
示すと共に、各試験軸受の転動体における仕上げ面状況
を第2図A、B、Cに比較して示した。
ようなラジアル荷重試験機11を使用し、回転軸12の両側
に試験軸受Xを取付け、回転と荷重を与えて位置の試験
を行なうものである。
仕上のRmax0.4〜4μmである。アウターレース(外
輪)はRmax1.6μmで何れの場合も共通である。
試験の各相手面毎の結果を第5図乃至第9図に示す。
行なった試験結果を、第8図と第9図はこの発明の試験
軸受DとEの試験結果を示している。
の試験軸受C、D、Eは、相手軸面粗さののいかんにか
かわらず全て長寿命を示した。
リング損傷が見られることが多いが、この発明の試験軸
受C、D、Eには認められなかった。
のL/Cと寿命(L10)を求めた結果を示している。
では長寿命を示している。
研磨特殊加工の1.0でも長寿命であることが判明した。
するには不充分であることも判明した。
相手軸との組合せによるGrubinの式に基づく油膜パラメ
ータAの計算値を表3に示す。
大きく左右され、2μmでは0.91〜1.30の範囲である。
関係があり、寿命の観点からも油膜パラメータは大きい
方が良いと言われているが、寿命試験結果からも明らか
な通り、一概にAだけでは説明できない。
性について、2円筒の試験機を用いて、自由転がり条件
下で、本発明試験軸受C及び試験軸受Aと同一の表面状
態の試験片を用いて加速ピーリング試験を行なった。油
膜形成状況の確認は、直流通電方式により行なった。
す通りであり、本発明試験軸受Cの仕上面の油膜形成率
は、試験軸受Aに比較して運転開始時で20%程度油膜形
成率が向上した。
形成することが確認された。
ーリングの発生、進展が多数認められるのに対し、本発
明試験軸受Cの仕上面では、損傷は認められなかった。
ンダムな微小粗面に形成し、この微小粗面の軸方向及び
円周方向の粗さを一定範囲に抑えるようにしたので、転
動面の油膜形成に有利となり、しかも微小なくぼみが油
溜りとなるため、相手面が粗面でも仕上面の良い相手に
対しても長寿命を得ることができ、偏心軸受の内輪や外
輪の摩耗やピーリング損傷がないという効果がある。
速機の耐久性を大幅に向上させることができると共に、
転動体の加工が特殊バレル研磨加工によって行なえるた
め、熱処理加工に比べて処理コストの低減が可能にな
る。
た偏心軸受の断面図、第2図は試験軸受における転動体
の仕上げ面状況を示す概略図、第3図は寿命試験に用い
たニードル軸受の断面図、第4図は試験装置の概略図、
第5図乃至第9図の各々は転動体寿命試験の結果を示す
グラフ、第10図はSK値と寿命の関係を示すグラフ、第11
図はRMS/(L/C)値と寿命の関係を示すグラフ、第12図
は油膜パラメータと油膜形成率を示す関係図、第13図と
第14図は油膜形成率を示すグラフ、第15図は内接式遊星
歯車減速機の要部切欠正面図である。 2……入力軸、3……出力軸、 4……偏心軸受、5……曲線板、 21……内輪、22……保持器、 23……転動体、23a……微小粗面。
Claims (1)
- 【請求項1】入力軸と出力軸を同軸芯状に配置し、入力
軸に偏心軸受を介して回動自在に取付けた曲線板と出力
軸に設けた出力フランジをピンで結合し、入力軸の回転
によって曲線板に生じた差動回転を出力軸に取出すよう
にした内接式遊星歯車減速機において、偏心軸受の転動
体の表面に微小な凹形状のくぼみを無数にランダムに形
成し、転動体表面の面粗さを、軸方向と円周方向のそれ
ぞれを求めてパラメータRMSで表示したとき、軸方向面
粗さRMS(L)と円周方向面粗さRMS(C)との比RMS
(L)/RMS(C)が1.0以下となり、かつ表面粗さのパ
ラメータSK値が−1.6以下で、該RMS(L)、RMS(C)
の値は0.10μm以上であることを特徴とする内接式遊星
歯車減速機用偏心軸受。
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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