JP4746769B2 - 増減速機のシリーズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械等に使用される、偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機のシリーズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図９に示される減速機１００のように、偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機が広く知られている。
【０００３】
減速機１００は、高速軸１０４と、該高速軸１０４に連結された偏心体１０６と、該偏心体１０６の外周に取り付けられた外歯歯車１０８と、該外歯歯車１０８が内接噛合する内歯歯車１１０と、外歯歯車１０８に形成された内ピン孔１１１に挿入され、該外歯歯車１０８の自転成分のみを取り出す複数の内ピン１１２と、それぞれの内ピン１１２に連結されたフランジ１１３と、該フランジ１１３に一体的に設けられた低速軸１１４と、高速軸１０４を回転可能に支持する高速側カバー１１６と、低速軸１１４を回転可能に支持する低速側カバー１１８と、高速側カバー１１６及び低速側カバー１１８の間に設けられ、偏心体１０６、外歯歯車１０８及び内歯歯車１１０を含む変速機構部１２０を収容する中間カバー１２２と、を備えている。
【０００４】
偏心体１０６は相互に逆位相の一対の偏心体１０６Ａ、１０６Ｂからなり、高速軸１０４に嵌着されている。なお、偏心体１０６Ａ、１０６Ｂは一体化されている。
【０００５】
外歯歯車１０８も一対の外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂからなり、それぞれ偏心体ベアリング１２３Ａ、１２３Ｂを介して偏心体１０６Ａ、１０６Ｂに取り付けられている。これら外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂにはそれぞれ内ピン孔１１１Ａ、１１１Ｂが円周方向等間隔で複数個設けられ、内ピン１１２及び該内ピン１１２の周囲に設けられた内ローラ１２４が挿入されている。
【０００６】
外歯歯車を複列にしているのは、主に伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持を図るためである。
【０００７】
外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの外周にはトロコイド歯形や円弧歯形等の外歯が設けられている。この外歯は内歯歯車１１０と内接噛合している。
【０００８】
内歯歯車１１０の内歯は具体的には、中間カバー１２２の外ピン孔１２２Ａに遊嵌する外ピン１１０Ａで構成され、回転し易く保持されている。
【０００９】
外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂを貫通する内ピン１１２は、フランジ１１３に固着又は嵌入されている。
【００１０】
低速軸１１４は、該低速軸１１４と低速側カバー１１８との間に軸方向の適宜な間隔で離間して装着された２つのベアリング１２６Ａ、１２６Ｂにより回転自在に支持されている。
【００１１】
高速軸１０４が１回転すると、偏心体１０６Ａ、１０６Ｂも１回転する。この偏心体１０６Ａ、１０６Ｂの１回転により、外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂも高速軸１０４の周りで揺動回転を行おうとするが、内歯歯車１１０によりその自転が拘束され、外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂは、この内歯歯車１１０に内接噛合しながらほとんど公転のみを行うことになる。
【００１２】
今、例えば外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの歯数をＮ、内歯歯車１１０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、高速軸１０４の１回転毎に外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂは中間カバー１２２と一体化された内歯歯車１１０に対して１歯分だけずれる（自転する）ことになる。即ち、高速軸１０４の１回転が−１／Ｎ（−は逆回転を示す）に減速されて外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの自転に変換されたことを意味する。
【００１３】
この外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの回転は、内ピン孔１１１Ａ、１１１Ｂ及び内ローラ１２４の隙間によってその公転成分が吸収され、自転成分のみが内ローラ１２４及び内ピン１１２を介して低速軸１１４へと伝達される。
【００１４】
この結果、結局減速比１／Ｎの減速が達成される。
【００１５】
従って、この減速機１００を図９のように、モータ１２８と組み合わせた場合には、僅か１段の減速機構で大きな減速比の（１段型）ギヤドモータを得ることができる。
【００１６】
なお、この従来例では、当該減速機の内歯歯車１１０を固定し、高速軸１０４を入力軸、低速軸１１４を出力軸としていたが、低速軸１１４を固定し、高速軸１０４を入力軸、内歯歯車１１０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。
【００１７】
このような偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機は、一般的にトルク伝達容量系列別にシリーズ化され、更に該シリーズ中には変速機構部を異ならせて複数の変速比を選択可能としたサブシリーズが展開されている。
【００１８】
低速軸１１４が出力軸である場合、該低速軸１１４には種々の外部機械が連結される。外部機械により低速軸１１４に作用するラジアル荷重は一般的に異なるが、同一のサブシリーズにおいては部品共通化によりコストダウンを図るため、想定される外部機械のラジアル荷重のうち最も大きなラジアル荷重を安定して支持することができる同一のベアリング１２６Ａ及び１２６Ｂが共通装着されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、客先の用途により、例えば、低速軸１１４がカップリングを介して外部機械に連結される場合には、低速軸１１４にはほとんどラジアル荷重が作用することがなく、ベアリング１２６Ａ及び１２６Ｂが過剰品質となっている場合がある。言い換えれば、シリーズ全体として見た場合には必ずしもコストダウンに繋がってはいなかった。
【００２０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、部品点数を大幅に増加させることなく、用途に応じた適正な品質の低コストな増減速機を選択することができる、偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機のシリーズを提供することを課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高速軸と、該高速軸に連結された偏心体と、該偏心体の外周に取り付けられた外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に形成された内ピン孔に挿入され、該外歯歯車の自転成分のみを取り出す複数の内ピンと、それぞれの内ピンに連結されたフランジと、該フランジに一体的に設けられた低速軸と、前記高速軸を回転可能に支持する高速側カバーと、前記低速軸を回転可能に支持する低速側カバーと、前記高速側カバー及び前記低速側カバーの間に設けられ、前記偏心体、外歯歯車及び内歯歯車を含む変速機構部を収容する中間カバーと、を備えた偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機に関して、前記変速機構部を異ならせて複数の変速比を選択可能としたサブシリーズをトルク伝達容量系列別に複数備えた増減速機のシリーズにおいて、前記シリーズにおける特定のトルク伝達容量系列の前記サブシリーズ中に、前記変速機構部は同一としながら、第１のタイプの前記低速軸を２つのベアリングを介して第１のタイプの前記低速側カバーにより支持する第１の支持タイプと、第２のタイプの前記低速軸を１つのベアリングを介して第２のタイプの前記低速側カバーにより支持すると共に、前記内ピンを、高速側カバーに設けた支持リングにより支持する構成とした第２の支持タイプを含む、少なくとも２種類のタイプを用意したことにより、上記課題を解決したものである。
【００２２】
第２の支持タイプの増減速機は、簡単な構造で低コストの支持リングと１つのベアリングで低速軸を支持するので、２つのベアリングで低速軸を支持する第１の支持タイプの増減速機よりも低コストである。
【００２３】
例えば、連結される外部機械により、低速軸に作用するラジアル荷重が比較的小さい場合には第２の支持タイプの増減速機を選択し、ラジアル荷重が比較的大きい場合には第１の支持タイプの増減速機を選択するようにすれば、外部機械に応じた適正な品質の増減速機を提供することができる。
【００２４】
なお、支持リングを用意することにより増減速機のシリーズにおける部品点数は増加することとなるが、支持リングは簡単な構造で低コストであるので、部品点数の増加に伴うデメリットが小さい一方、品質の適正化、即ち、第２の支持タイプの増減速機を選択して、１つのベアリングを省略するこができるというコスト低減の効果は大きい。
【００２５】
即ち、本発明によれば、増減速機のシリーズ全体として大幅なコスト低減を図ることができる。
【００２６】
又、前記内ピンの周囲に内ローラを設けてもよい。
【００２７】
このようにすることで、支持リングと転がり接触する内ローラを介して内ピンが間接的に支持リングに接触するので、内ピンと支持リングが直接接触するよりも摺動抵抗を低減することができる。
【００２８】
更に、前記第２の支持タイプの前記第２のタイプの低速軸及び第２のタイプの低速側カバーを、前記第１の支持タイプの前記第１のタイプの低速軸及び第１のタイプの低速側カバーよりも軸方向に短く設定してもよい。
【００２９】
このようにすることで、第２の支持タイプの増減速機の軸方向のコンパクト化、軽量化を図ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態に係る減速機のシリーズにおける特定のトルク伝達容量のサブシリーズの構成を示したものである。
【００３２】
サブシリーズ１０は、変速機構部１２０は同一としながら、第１のタイプの低速軸１１４を２つのベアリング１２６Ａ及び１２６Ｂによって第１のタイプの低速側カバー１１８により支持する減速機１００（図１（ａ））のような第１の支持タイプと、第２のタイプの低速軸１２を１つのベアリング１２６Ａによって第２のタイプの低速側カバー１４により支持すると共に、内ピン１６を、高速側カバー１８に設けた支持リング２０により支持する構成とした減速機２２（図１（ｂ））のような第２の支持タイプの２種類のタイプが用意されたことを特徴としている。
【００３３】
更に第２の支持タイプの第２のタイプの低速軸１２及び第２のタイプの低速側カバー１４は、第１のタイプの低速軸１１４及び第１のタイプの低速側カバー１１８よりも軸方向に短く設定されていることを特徴としている。
【００３４】
第１の支持タイプ（図１（ａ））は図９と同様の減速機であるので、図９と同一符号を付すこととして説明を省略する。
【００３５】
以下、第２の支持タイプの減速機２２について、図２〜図４を用いて説明する。なお、この減速機２２についても前記減速機１００と同様の部分については図９と同一符号を付すこととして説明を省略する。
【００３６】
図２は、減速機２２の全体構造を示す断面図である。
【００３７】
図３は、図２における支持リング２０周辺部を拡大して示す断面図である。
【００３８】
図４は、図３におけるIV−IVに沿う要部断面図である。
【００３９】
内ピン１６及び該内ピン１６の周囲に設けられた内ローラ２３は、外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの内ピン孔１１１Ａ、１１１Ｂを貫通して高速側カバー１８側へ突出すると共に、突出端部１６Ａ及び２３Ａが高速側カバー１８の側壁１８Ａに近接し、軸方向の移動が規制されている。
【００４０】
又、内ローラ２３の突出端部２３Ａにおける高速軸１０４側の側面には支持リング２０が当接している。
【００４１】
支持リング２０は、軸と平行に切った断面が長方形の環状体で外周部２０Ａにおいて複数の内ローラ２３全てに外接し、内周部２０Ｂにおいて高速側カバー１８の環状突起部１８Ｂに嵌着している。
【００４２】
低速軸１２及び低速側カバー１４は、第１のタイプの低速軸１１４及び低速側カバー１１８に対して、ベアリング１２６Ａ、１２６Ｂの取付部の間の部分及びベアリング１２６Ｂの取付部の分だけ軸方向に短く設定されている。
【００４３】
次に、サブシリーズ１０の作用について説明する。
【００４４】
低速軸１２には、内ピン１６、内ローラ２３を介して外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの反力によるラジアル荷重が作用すると共に、該低速軸１２に連結される外部機械の反力によるラジアル荷重が作用する。
【００４５】
減速機の低速軸と外部機械とを連結しても、低速軸に作用するラジアル荷重が比較的小さい場合には、第２の支持タイプである減速機２２を選択する。
【００４６】
減速機２２の低速軸１２は、ベアリング１２６Ａで回転自在に支持されると共に、内ピン１６、内ローラ２３を介して支持リング２０にも支持されているので、ラジアル荷重が作用しても安定した回転を維持することができる。
【００４７】
支持リング２０、内ローラ２３及び内ピン１６の組合せは簡単な構造で低コストであるにも拘らず、ベアリングと同様の機能を有し、比較的小さなラジアル荷重を安定支持することができる。
【００４８】
又、支持リング２０と内ピン１６との間に内ローラ２３が介在し、該内ローラ２３が支持リング２０と転がり接触するので、低速軸１２は滑らかに回転することができる。
【００４９】
更に支持リング２０は、変速機構部１２０におけるベアリング１２６Ａの軸方向反対側に配置され、支持リング２０とベアリング１２６Ａとの軸方向の間隔が十分に確保されているので、この点でも低速軸１２の支持の安定性が高められている。
【００５０】
このように、第２の支持タイプの減速機は簡単な構造の支持リングと１つのベアリングで低速軸に作用する比較的小さなラジアル荷重を安定支持することができ、２つのベアリングを備える第１のタイプの減速機よりも低コストで適正な品質を有している。
【００５１】
更に、低速軸１２及び低速側カバー１４が短く設定されているので、第２の支持タイプの減速機は第１の支持タイプの減速機よりも軸方向にコンパクト、且つ軽量であると共に、この点でも低コスト化が図られている。
【００５２】
一方、減速機の低速軸と外部機械とを連結すると低速軸に比較的大きなラジアル荷重が作用する場合には、第１の支持タイプの減速機である減速機１００を選択する。
【００５３】
第１の支持タイプの減速機は、低速軸と低速側カバーとの間に２つのベアリングを備えるので第２の支持タイプの減速機よりもコスト的に不利である反面、大きなラジアル荷重を安定支持することができ、第２の支持タイプの減速機と同様に適正な品質を有している。
【００５４】
又、第１及び第２の支持タイプの減速機が変速機構部１２０を共通使用しているので、サブシリーズ１０は２種類のタイプの減速機を選択可能であるにも拘らず、部品点数が制限されている。
【００５５】
即ち、サブシリーズ１０は、支持リング２０等が用意され、従来のサブシリーズよりも若干部品点数が増加しているが、外部機械に応じた適正な品質の減速機を選択可能とされており、サブシリーズ及びシリーズ全体として大幅なコストの低減が図られている。
【００５６】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５７】
図５は、本第２実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図である。
【００５８】
図６は、図５におけるVI−VIに沿う要部断面図である。
【００５９】
図５及び図６は、図２〜図４に示す第２の支持タイプの減速機の支持リングに変更を加えたものである。
【００６０】
即ち、支持リング２６が全ての内ローラ２３に内接されてこれら内ローラ２３の突出端部２３Ａにおける高速軸１０４から離反する側の側面を支持するようにされたことを特徴としている。
【００６１】
その他の構成については前記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。このように支持リングが内ローラに内接されるようにしても前記第１実施形態と同様の効果が得られ、減速機シリーズ全体としてのコスト低減を図ることができる。
【００６２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６３】
図７は、本第３実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図である。
【００６４】
図８は、図７におけるVIII−VIIIに沿う要部断面図である。
【００６５】
本第３実施形態における第２の支持タイプの減速機は、前記第１実施形態の支持リング２０及び前記第２実施形態の支持リング２６の双方の支持リングを組合せて使用したものである。
【００６６】
即ち、内ローラ２３が２つの支持リング２０及び２６で径方向の両側から挟まれて支持される構造としたものである。
【００６７】
このようにすることで、内ピン１６、内ローラ２３の径方向両側の振れを規制して低速軸１２の支持の安定性を一層高めることができる。
【００６８】
なお、前記第１〜第３実施形態において、第２の支持タイプの減速機の支持リング２０（２６）は内ローラ２３を介して内ピン１６に間接的に接触するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、支持リング及び外歯歯車と内ピンとの摺動抵抗が問題とされない場合には、内ローラを設けることなく内ピンが外歯歯車及び支持リングに直接的に接触するようにしてもよい。
【００６９】
又、前記第１〜第３実施形態において、第２の支持タイプの減速機の内ピン１６及び内ローラ２３は第１の支持タイプの減速機の内ピン１１２及び内ローラ１２４よりも長くされ、これに対応して高速側カバー１８（第２の支持タイプ）と１１６（第１の支持タイプ）とが異なる形状とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、内ピン１６、内ローラ２３及び高速側カバー１８を第１の支持タイプの減速機に共通使用してもよい。
【００７０】
このようにすることで２つの支持タイプの減速機の一層の部品共通化を図ることができる。
【００７１】
この場合、第１の支持タイプと第２の支持タイプとを組み合わせ、低速軸が２つのベアリングで回転自在に支持されると共に、内ピンを介して支持リングによっても回転自在に支持される構造の第３の支持タイプを構成することもできる。この第３の支持タイプによれば、第１の支持タイプよりも低速軸の支持剛性を高めることができる。
【００７２】
又、前記第１〜第３実施形態において、高速軸はモータ軸と一体の入力軸とされ、低速軸は外部機械に連結される出力軸とされて高速軸よりも低速で回転する減速機とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく低速軸が入力軸で高速軸が出力軸の増速機とし、第１及び第２の支持タイプの増速機を選択可能とされた増速機のシリーズとしてもよい。
【００７３】
なお、低速軸がモータ軸と一体回転する場合、低速軸に作用するラジアル荷重は小さいので、第２の支持タイプの増速機とするとよい。
【００７４】
更に、減速機及び増速機双方を選択可能とされた増減速機のシリーズとしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明によれば、部品点数の増加を制限しつつ、適正な品質の増減速機を選択することができ、増減速機のシリーズ全体としての大幅なコスト低減を図ることが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る減速機のシリーズにおけるサブシリーズの構成を示す断面図
【図２】同サブシリーズにおける第２の支持タイプの減速機の構造を示す断面図
【図３】同減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図
【図４】図３におけるIV−IVに沿う要部断面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図
【図６】図５におけるVI−VIに沿う要部断面図
【図７】本発明の第３実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図
【図８】図７におけるVIII−VIIIに沿う要部断面図
【図９】従来の（第１の支持タイプの）減速機の構造を示す断面図
【符号の説明】
１０…サブシリーズ
１２、１１４…低速軸
１４、１１８…低速側カバー
１６、１１２…内ピン
１８、１１６…高速側カバー
２０、２６…支持リング
２２、１００…減速機
２３、１２４…内ローラ
１０４…高速軸
１０６…偏心体
１０８…外歯歯車
１１０…内歯歯車
１１１…内ピン孔
１１３…フランジ
１２２…中間カバー
１２６…ベアリング
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば産業機械等に使用される、偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機のシリーズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図９に示される減速機１００のように、偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機が広く知られている。
【０００３】
減速機１００は、高速軸１０４と、該高速軸１０４に連結された偏心体１０６と、該偏心体１０６の外周に取り付けられた外歯歯車１０８と、該外歯歯車１０８が内接噛合する内歯歯車１１０と、外歯歯車１０８に形成された内ピン孔１１１に挿入され、該外歯歯車１０８の自転成分のみを取り出す複数の内ピン１１２と、それぞれの内ピン１１２に連結されたフランジ１１３と、該フランジ１１３に一体的に設けられた低速軸１１４と、高速軸１０４を回転可能に支持する高速側カバー１１６と、低速軸１１４を回転可能に支持する低速側カバー１１８と、高速側カバー１１６及び低速側カバー１１８の間に設けられ、偏心体１０６、外歯歯車１０８及び内歯歯車１１０を含む変速機構部１２０を収容する中間カバー１２２と、を備えている。
【０００４】
偏心体１０６は相互に逆位相の一対の偏心体１０６Ａ、１０６Ｂからなり、高速軸１０４に嵌着されている。なお、偏心体１０６Ａ、１０６Ｂは一体化されている。
【０００５】
外歯歯車１０８も一対の外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂからなり、それぞれ偏心体ベアリング１２３Ａ、１２３Ｂを介して偏心体１０６Ａ、１０６Ｂに取り付けられている。これら外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂにはそれぞれ内ピン孔１１１Ａ、１１１Ｂが円周方向等間隔で複数個設けられ、内ピン１１２及び該内ピン１１２の周囲に設けられた内ローラ１２４が挿入されている。
【０００６】
外歯歯車を複列にしているのは、主に伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持を図るためである。
【０００７】
外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの外周にはトロコイド歯形や円弧歯形等の外歯が設けられている。この外歯は内歯歯車１１０と内接噛合している。
【０００８】
内歯歯車１１０の内歯は具体的には、中間カバー１２２の外ピン孔１２２Ａに遊嵌する外ピン１１０Ａで構成され、回転し易く保持されている。
【０００９】
外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂを貫通する内ピン１１２は、フランジ１１３に固着又は嵌入されている。
【００１０】
低速軸１１４は、該低速軸１１４と低速側カバー１１８との間に軸方向の適宜な間隔で離間して装着された２つのベアリング１２６Ａ、１２６Ｂにより回転自在に支持されている。
【００１１】
高速軸１０４が１回転すると、偏心体１０６Ａ、１０６Ｂも１回転する。この偏心体１０６Ａ、１０６Ｂの１回転により、外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂも高速軸１０４の周りで揺動回転を行おうとするが、内歯歯車１１０によりその自転が拘束され、外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂは、この内歯歯車１１０に内接噛合しながらほとんど公転のみを行うことになる。
【００１２】
今、例えば外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの歯数をＮ、内歯歯車１１０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、高速軸１０４の１回転毎に外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂは中間カバー１２２と一体化された内歯歯車１１０に対して１歯分だけずれる（自転する）ことになる。即ち、高速軸１０４の１回転が−１／Ｎ（−は逆回転を示す）に減速されて外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの自転に変換されたことを意味する。
【００１３】
この外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの回転は、内ピン孔１１１Ａ、１１１Ｂ及び内ローラ１２４の隙間によってその公転成分が吸収され、自転成分のみが内ローラ１２４及び内ピン１１２を介して低速軸１１４へと伝達される。
【００１４】
この結果、結局減速比１／Ｎの減速が達成される。
【００１５】
従って、この減速機１００を図９のように、モータ１２８と組み合わせた場合には、僅か１段の減速機構で大きな減速比の（１段型）ギヤドモータを得ることができる。
【００１６】
なお、この従来例では、当該減速機の内歯歯車１１０を固定し、高速軸１０４を入力軸、低速軸１１４を出力軸としていたが、低速軸１１４を固定し、高速軸１０４を入力軸、内歯歯車１１０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。
【００１７】
このような偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機は、一般的にトルク伝達容量系列別にシリーズ化され、更に該シリーズ中には変速機構部を異ならせて複数の変速比を選択可能としたサブシリーズが展開されている。
【００１８】
低速軸１１４が出力軸である場合、該低速軸１１４には種々の外部機械が連結される。外部機械により低速軸１１４に作用するラジアル荷重は一般的に異なるが、同一のサブシリーズにおいては部品共通化によりコストダウンを図るため、想定される外部機械のラジアル荷重のうち最も大きなラジアル荷重を安定して支持することができる同一のベアリング１２６Ａ及び１２６Ｂが共通装着されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、客先の用途により、例えば、低速軸１１４がカップリングを介して外部機械に連結される場合には、低速軸１１４にはほとんどラジアル荷重が作用することがなく、ベアリング１２６Ａ及び１２６Ｂが過剰品質となっている場合がある。言い換えれば、シリーズ全体として見た場合には必ずしもコストダウンに繋がってはいなかった。
【００２０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、部品点数を大幅に増加させることなく、用途に応じた適正な品質の低コストな増減速機を選択することができる、偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機のシリーズを提供することを課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高速軸と、該高速軸に連結された偏心体と、該偏心体の外周に取り付けられた外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に形成された内ピン孔に挿入され、該外歯歯車の自転成分のみを取り出す複数の内ピンと、それぞれの内ピンに連結されたフランジと、該フランジに一体的に設けられた低速軸と、前記高速軸を回転可能に支持する高速側カバーと、前記低速軸を回転可能に支持する低速側カバーと、前記高速側カバー及び前記低速側カバーの間に設けられ、前記偏心体、外歯歯車及び内歯歯車を含む変速機構部を収容する中間カバーと、を備えた偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機に関して、前記変速機構部を異ならせて複数の変速比を選択可能としたサブシリーズをトルク伝達容量系列別に複数備えた増減速機のシリーズにおいて、前記シリーズにおける特定のトルク伝達容量系列の前記サブシリーズ中に、前記変速機構部は同一としながら、第１のタイプの前記低速軸を２つのベアリングを介して第１のタイプの前記低速側カバーにより支持する第１の支持タイプと、第２のタイプの前記低速軸を１つのベアリングを介して第２のタイプの前記低速側カバーにより支持すると共に、前記内ピンを、高速側カバーに設けた支持リングにより支持する構成とした第２の支持タイプを含む、少なくとも２種類のタイプを用意したことにより、上記課題を解決したものである。
【００２２】
第２の支持タイプの増減速機は、簡単な構造で低コストの支持リングと１つのベアリングで低速軸を支持するので、２つのベアリングで低速軸を支持する第１の支持タイプの増減速機よりも低コストである。
【００２３】
例えば、連結される外部機械により、低速軸に作用するラジアル荷重が比較的小さい場合には第２の支持タイプの増減速機を選択し、ラジアル荷重が比較的大きい場合には第１の支持タイプの増減速機を選択するようにすれば、外部機械に応じた適正な品質の増減速機を提供することができる。
【００２４】
なお、支持リングを用意することにより増減速機のシリーズにおける部品点数は増加することとなるが、支持リングは簡単な構造で低コストであるので、部品点数の増加に伴うデメリットが小さい一方、品質の適正化、即ち、第２の支持タイプの増減速機を選択して、１つのベアリングを省略するこができるというコスト低減の効果は大きい。
【００２５】
即ち、本発明によれば、増減速機のシリーズ全体として大幅なコスト低減を図ることができる。
【００２６】
又、前記内ピンの周囲に内ローラを設けてもよい。
【００２７】
このようにすることで、支持リングと転がり接触する内ローラを介して内ピンが間接的に支持リングに接触するので、内ピンと支持リングが直接接触するよりも摺動抵抗を低減することができる。
【００２８】
更に、前記第２の支持タイプの前記第２のタイプの低速軸及び第２のタイプの低速側カバーを、前記第１の支持タイプの前記第１のタイプの低速軸及び第１のタイプの低速側カバーよりも軸方向に短く設定してもよい。
【００２９】
このようにすることで、第２の支持タイプの増減速機の軸方向のコンパクト化、軽量化を図ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態に係る減速機のシリーズにおける特定のトルク伝達容量のサブシリーズの構成を示したものである。
【００３２】
サブシリーズ１０は、変速機構部１２０は同一としながら、第１のタイプの低速軸１１４を２つのベアリング１２６Ａ及び１２６Ｂによって第１のタイプの低速側カバー１１８により支持する減速機１００（図１（ａ））のような第１の支持タイプと、第２のタイプの低速軸１２を１つのベアリング１２６Ａによって第２のタイプの低速側カバー１４により支持すると共に、内ピン１６を、高速側カバー１８に設けた支持リング２０により支持する構成とした減速機２２（図１（ｂ））のような第２の支持タイプの２種類のタイプが用意されたことを特徴としている。
【００３３】
更に第２の支持タイプの第２のタイプの低速軸１２及び第２のタイプの低速側カバー１４は、第１のタイプの低速軸１１４及び第１のタイプの低速側カバー１１８よりも軸方向に短く設定されていることを特徴としている。
【００３４】
第１の支持タイプ（図１（ａ））は図９と同様の減速機であるので、図９と同一符号を付すこととして説明を省略する。
【００３５】
以下、第２の支持タイプの減速機２２について、図２〜図４を用いて説明する。なお、この減速機２２についても前記減速機１００と同様の部分については図９と同一符号を付すこととして説明を省略する。
【００３６】
図２は、減速機２２の全体構造を示す断面図である。
【００３７】
図３は、図２における支持リング２０周辺部を拡大して示す断面図である。
【００３８】
図４は、図３におけるIV−IVに沿う要部断面図である。
【００３９】
内ピン１６及び該内ピン１６の周囲に設けられた内ローラ２３は、外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの内ピン孔１１１Ａ、１１１Ｂを貫通して高速側カバー１８側へ突出すると共に、突出端部１６Ａ及び２３Ａが高速側カバー１８の側壁１８Ａに近接し、軸方向の移動が規制されている。
【００４０】
又、内ローラ２３の突出端部２３Ａにおける高速軸１０４側の側面には支持リング２０が当接している。
【００４１】
支持リング２０は、軸と平行に切った断面が長方形の環状体で外周部２０Ａにおいて複数の内ローラ２３全てに外接し、内周部２０Ｂにおいて高速側カバー１８の環状突起部１８Ｂに嵌着している。
【００４２】
低速軸１２及び低速側カバー１４は、第１のタイプの低速軸１１４及び低速側カバー１１８に対して、ベアリング１２６Ａ、１２６Ｂの取付部の間の部分及びベアリング１２６Ｂの取付部の分だけ軸方向に短く設定されている。
【００４３】
次に、サブシリーズ１０の作用について説明する。
【００４４】
低速軸１２には、内ピン１６、内ローラ２３を介して外歯歯車１０８Ａ、１０８Ｂの反力によるラジアル荷重が作用すると共に、該低速軸１２に連結される外部機械の反力によるラジアル荷重が作用する。
【００４５】
減速機の低速軸と外部機械とを連結しても、低速軸に作用するラジアル荷重が比較的小さい場合には、第２の支持タイプである減速機２２を選択する。
【００４６】
減速機２２の低速軸１２は、ベアリング１２６Ａで回転自在に支持されると共に、内ピン１６、内ローラ２３を介して支持リング２０にも支持されているので、ラジアル荷重が作用しても安定した回転を維持することができる。
【００４７】
支持リング２０、内ローラ２３及び内ピン１６の組合せは簡単な構造で低コストであるにも拘らず、ベアリングと同様の機能を有し、比較的小さなラジアル荷重を安定支持することができる。
【００４８】
又、支持リング２０と内ピン１６との間に内ローラ２３が介在し、該内ローラ２３が支持リング２０と転がり接触するので、低速軸１２は滑らかに回転することができる。
【００４９】
更に支持リング２０は、変速機構部１２０におけるベアリング１２６Ａの軸方向反対側に配置され、支持リング２０とベアリング１２６Ａとの軸方向の間隔が十分に確保されているので、この点でも低速軸１２の支持の安定性が高められている。
【００５０】
このように、第２の支持タイプの減速機は簡単な構造の支持リングと１つのベアリングで低速軸に作用する比較的小さなラジアル荷重を安定支持することができ、２つのベアリングを備える第１のタイプの減速機よりも低コストで適正な品質を有している。
【００５１】
更に、低速軸１２及び低速側カバー１４が短く設定されているので、第２の支持タイプの減速機は第１の支持タイプの減速機よりも軸方向にコンパクト、且つ軽量であると共に、この点でも低コスト化が図られている。
【００５２】
一方、減速機の低速軸と外部機械とを連結すると低速軸に比較的大きなラジアル荷重が作用する場合には、第１の支持タイプの減速機である減速機１００を選択する。
【００５３】
第１の支持タイプの減速機は、低速軸と低速側カバーとの間に２つのベアリングを備えるので第２の支持タイプの減速機よりもコスト的に不利である反面、大きなラジアル荷重を安定支持することができ、第２の支持タイプの減速機と同様に適正な品質を有している。
【００５４】
又、第１及び第２の支持タイプの減速機が変速機構部１２０を共通使用しているので、サブシリーズ１０は２種類のタイプの減速機を選択可能であるにも拘らず、部品点数が制限されている。
【００５５】
即ち、サブシリーズ１０は、支持リング２０等が用意され、従来のサブシリーズよりも若干部品点数が増加しているが、外部機械に応じた適正な品質の減速機を選択可能とされており、サブシリーズ及びシリーズ全体として大幅なコストの低減が図られている。
【００５６】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５７】
図５は、本第２実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図である。
【００５８】
図６は、図５におけるVI−VIに沿う要部断面図である。
【００５９】
図５及び図６は、図２〜図４に示す第２の支持タイプの減速機の支持リングに変更を加えたものである。
【００６０】
即ち、支持リング２６が全ての内ローラ２３に内接されてこれら内ローラ２３の突出端部２３Ａにおける高速軸１０４から離反する側の側面を支持するようにされたことを特徴としている。
【００６１】
その他の構成については前記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。このように支持リングが内ローラに内接されるようにしても前記第１実施形態と同様の効果が得られ、減速機シリーズ全体としてのコスト低減を図ることができる。
【００６２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【００６３】
図７は、本第３実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図である。
【００６４】
図８は、図７におけるVIII−VIIIに沿う要部断面図である。
【００６５】
本第３実施形態における第２の支持タイプの減速機は、前記第１実施形態の支持リング２０及び前記第２実施形態の支持リング２６の双方の支持リングを組合せて使用したものである。
【００６６】
即ち、内ローラ２３が２つの支持リング２０及び２６で径方向の両側から挟まれて支持される構造としたものである。
【００６７】
このようにすることで、内ピン１６、内ローラ２３の径方向両側の振れを規制して低速軸１２の支持の安定性を一層高めることができる。
【００６８】
なお、前記第１〜第３実施形態において、第２の支持タイプの減速機の支持リング２０（２６）は内ローラ２３を介して内ピン１６に間接的に接触するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、支持リング及び外歯歯車と内ピンとの摺動抵抗が問題とされない場合には、内ローラを設けることなく内ピンが外歯歯車及び支持リングに直接的に接触するようにしてもよい。
【００６９】
又、前記第１〜第３実施形態において、第２の支持タイプの減速機の内ピン１６及び内ローラ２３は第１の支持タイプの減速機の内ピン１１２及び内ローラ１２４よりも長くされ、これに対応して高速側カバー１８（第２の支持タイプ）と１１６（第１の支持タイプ）とが異なる形状とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、内ピン１６、内ローラ２３及び高速側カバー１８を第１の支持タイプの減速機に共通使用してもよい。
【００７０】
このようにすることで２つの支持タイプの減速機の一層の部品共通化を図ることができる。
【００７１】
この場合、第１の支持タイプと第２の支持タイプとを組み合わせ、低速軸が２つのベアリングで回転自在に支持されると共に、内ピンを介して支持リングによっても回転自在に支持される構造の第３の支持タイプを構成することもできる。この第３の支持タイプによれば、第１の支持タイプよりも低速軸の支持剛性を高めることができる。
【００７２】
又、前記第１〜第３実施形態において、高速軸はモータ軸と一体の入力軸とされ、低速軸は外部機械に連結される出力軸とされて高速軸よりも低速で回転する減速機とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく低速軸が入力軸で高速軸が出力軸の増速機とし、第１及び第２の支持タイプの増速機を選択可能とされた増速機のシリーズとしてもよい。
【００７３】
なお、低速軸がモータ軸と一体回転する場合、低速軸に作用するラジアル荷重は小さいので、第２の支持タイプの増速機とするとよい。
【００７４】
更に、減速機及び増速機双方を選択可能とされた増減速機のシリーズとしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明によれば、部品点数の増加を制限しつつ、適正な品質の増減速機を選択することができ、増減速機のシリーズ全体としての大幅なコスト低減を図ることが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る減速機のシリーズにおけるサブシリーズの構成を示す断面図
【図２】同サブシリーズにおける第２の支持タイプの減速機の構造を示す断面図
【図３】同減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図
【図４】図３におけるIV−IVに沿う要部断面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図
【図６】図５におけるVI−VIに沿う要部断面図
【図７】本発明の第３実施形態に係る第２の支持タイプの減速機の支持リング周辺部を拡大して示す断面図
【図８】図７におけるVIII−VIIIに沿う要部断面図
【図９】従来の（第１の支持タイプの）減速機の構造を示す断面図
【符号の説明】
１０…サブシリーズ
１２、１１４…低速軸
１４、１１８…低速側カバー
１６、１１２…内ピン
１８、１１６…高速側カバー
２０、２６…支持リング
２２、１００…減速機
２３、１２４…内ローラ
１０４…高速軸
１０６…偏心体
１０８…外歯歯車
１１０…内歯歯車
１１１…内ピン孔
１１３…フランジ
１２２…中間カバー
１２６…ベアリング
Claims (3)
- 高速軸と、該高速軸に連結された偏心体と、該偏心体の外周に取り付けられた外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に形成された内ピン孔に挿入され、該外歯歯車の自転成分のみを取り出す複数の内ピンと、それぞれの内ピンに連結されたフランジと、該フランジに一体的に設けられた低速軸と、前記高速軸を回転可能に支持する高速側カバーと、前記低速軸を回転可能に支持する低速側カバーと、前記高速側カバー及び前記低速側カバーの間に設けられ、前記偏心体、外歯歯車及び内歯歯車を含む変速機構部を収容する中間カバーと、を備えた偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機に関して、前記変速機構部を異ならせて複数の変速比を選択可能としたサブシリーズをトルク伝達容量系列別に複数備えた増減速機のシリーズにおいて、
前記シリーズにおける特定のトルク伝達容量系列の前記サブシリーズ中に、
前記変速機構部は同一としながら、
第１のタイプの前記低速軸を２つのベアリングを介して第１のタイプの前記低速側カバーにより支持する第１の支持タイプと、第２のタイプの前記低速軸を１つのベアリングを介して第２のタイプの前記低速側カバーにより支持すると共に、前記内ピンを、高速側カバーに設けた支持リングにより支持する構成とした第２の支持タイプを含む、少なくとも２種類のタイプを用意した
ことを特徴とする偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機のシリーズ。 - 高速軸と、該高速軸に連結された偏心体と、該偏心体の外周に取り付けられた外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に形成された内ピン孔に挿入された複数の筒状の内ローラと、該内ローラに挿入され該内ローラを介して前記外歯歯車の自転成分のみを取り出す複数の内ピンと、それぞれの内ピンに連結されたフランジと、該フランジに一体的に設けられた低速軸と、前記高速軸を回転可能に支持する高速側カバーと、前記低速軸を回転可能に支持する低速側カバーと、前記高速側カバー及び前記低速側カバーの間に設けられ、前記偏心体、外歯歯車及び内歯歯車を含む変速機構部を収容する中間カバーと、を備えた偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機に関して、前記変速機構部を異ならせて複数の変速比を選択可能としたサブシリーズをトルク伝達容量系列別に複数備えた増減速機のシリーズにおいて、
前記シリーズにおける特定のトルク伝達容量系列の前記サブシリーズ中に、
前記変速機構部は同一としながら、
第１のタイプの前記低速軸を２つのベアリングを介して第１のタイプの前記低速側カバーにより支持する第１の支持タイプと、第２のタイプの前記低速軸を１つのベアリングを介して第２のタイプの前記低速側カバーにより支持すると共に、前記内ピン又は前記内ローラを、高速側カバーに設けた支持リングにより支持する構成とした第２の支持タイプを含む、少なくとも２種類のタイプを用意した
ことを特徴とする偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機のシリーズ。 - 前記第２の支持タイプの前記第２のタイプの低速軸及び第２のタイプの低速側カバーは、前記第１の支持タイプの前記第１のタイプの低速軸及び第１のタイプの低速側カバーよりも軸方向に短く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の偏心揺動型内接噛合遊星歯車構造を採用した増減速機のシリーズ。
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