JP6755628B2 - Eccentric swing type gear device - Google Patents
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Description
本発明は、偏心揺動型の歯車装置に関する。 The present invention relates to an eccentric swing type gear device.
特許文献1に、内歯歯車と、該内歯歯車に偏心揺動しながら内接噛合する第1外歯歯車および第2外歯歯車と、を備えた偏心揺動型の歯車装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses an eccentric swing type gear device including an internal gear and a first external gear and a second external gear that engage with the internal gear while eccentrically swinging. ing.
この歯車装置は、第1外歯歯車および第2外歯歯車を偏心揺動させる第1偏心体および第2偏心体を有するクランク軸を備えている。クランク軸の軸方向において第1偏心体と第2偏心体との間に、規制ディスクが配置されている。規制ディスクは、クランク軸の第1外歯歯車および第2外歯歯車に対する軸方向の相対移動を規制している。 This gear device includes a crankshaft having a first eccentric body and a second eccentric body for eccentric swinging of the first external gear and the second external gear. A regulation disc is arranged between the first eccentric body and the second eccentric body in the axial direction of the crankshaft. The regulation disc regulates the axial relative movement of the crankshaft with respect to the first external gear and the second external gear.
具体的には、第1外歯歯車は、軸方向第2外歯歯車側の面に、規制ディスクの一部が収納される第1凹部を有している。第1凹部は、規制ディスクの径方向の移動を規制する第1側壁面と、該第1側壁面と連続する第1底壁面を有している。規制ディスクは、第1底壁面と当接することによって第1外歯歯車側から軸方向の反力を受け、これによりクランク軸の第1外歯歯車に対する軸方向の移動を規制している。 Specifically, the first external gear has a first recess on the surface on the side of the second external gear in the axial direction in which a part of the regulation disc is housed. The first recess has a first side wall surface that regulates the radial movement of the regulation disk and a first bottom wall surface that is continuous with the first side wall surface. The regulation disc receives an axial reaction force from the first external gear side by coming into contact with the first bottom wall surface, thereby restricting the axial movement of the crankshaft with respect to the first external gear.
このような偏心揺動型の歯車装置においては、規制ディスクには、例えば第2偏心体と第2外歯歯車との間に配置した第2偏心体軸受からアキシャル荷重が掛かることがある。しかし、このときに規制ディスクに掛かったこのアキシャル荷重に対して第1外歯歯車側から適切な対応位置で反力が受けられないと、規制ディスクに曲げ変形が発生し、該規制ディスクの耐久性が低下すると共に、歯車装置の円滑な運転が阻害されるという問題が生じる。 In such an eccentric swing type gear device, an axial load may be applied to the regulation disc from, for example, a second eccentric body bearing arranged between the second eccentric body and the second external gear. However, if a reaction force is not received from the first external gear side at an appropriate corresponding position with respect to this axial load applied to the regulation disc at this time, the regulation disc is bent and deformed, and the durability of the regulation disc is durable. Along with the deterioration of the property, there arises a problem that the smooth operation of the gear device is hindered.
そのため、規制ディスクは、十分な強度を得るために相応の肉厚を確保する必要があり、その分、歯車装置の軸方向長さが増大してしまうという問題があった。 Therefore, it is necessary to secure an appropriate wall thickness for the regulation disc in order to obtain sufficient strength, and there is a problem that the axial length of the gear device is increased by that amount.
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、規制ディスクの曲げ強度を高く維持し、偏心揺動型の歯車装置の軸方向長さが増大するのを抑制することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, maintain a high bending strength of the regulation disc, and suppress an increase in the axial length of the eccentric swing type gear device. The task is to do.
本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車に偏心揺動しながら内接噛合する第1外歯歯車および第2外歯歯車と、該第1外歯歯車および第2外歯歯車を偏心揺動させる第1偏心体および第2偏心体を有するクランク軸と、該クランク軸の軸方向において前記第1偏心体と前記第2偏心体の間に配置され、前記第1外歯歯車と当接することによって前記クランク軸の該第1外歯歯車に対する軸方向の相対移動を規制する規制ディスクと、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、前記第1外歯歯車は、軸方向第2外歯歯車側の面に、前記規制ディスクの少なくとも一部が収納される第1凹部を有し、前記第1凹部は、前記規制ディスクの径方向の移動を規制する第1側壁面と、該第1側壁面と連続する第1底壁面とを有し、前記第1底壁面は、前記第1側壁面から径方向に離反した位置に、前記規制ディスクと当接する第1当接面を備えた第1当接部を有する構造とすることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention eccentricizes an internal gear, a first external gear and a second external gear that internally mesh with the internal gear while eccentrically swinging, and the first external gear and the second external gear. A crank shaft having a first eccentric body and a second eccentric body to be swung, and arranged between the first eccentric body and the second eccentric body in the axial direction of the crank shaft, and contacting the first external gear. In an eccentric swing type gear device including a regulation disk that regulates the axial relative movement of the crank shaft with respect to the first external gear by contacting the first external gear, the first external gear is axially second. The surface on the external gear side has a first recess in which at least a part of the regulation disc is housed, and the first recess has a first side wall surface that restricts the radial movement of the regulation disc and the first side wall surface. It has a first bottom wall surface that is continuous with the first side wall surface, and the first bottom wall surface includes a first contact surface that comes into contact with the regulation disc at a position that is radially separated from the first side wall surface. The above problem is solved by adopting a structure having a first contact portion.
本発明によれば、第1外歯歯車の第1凹部の第1底壁面において、第1側壁面から径方向に離反した位置に、規制ディスクと当接する第1当接部が形成されている。そのため、後に詳述するように、第2外歯歯車側において最も大きなアキシャル荷重が掛かる状況において、規制ディスクは、該アキシャル荷重が掛かってくる位置と近い位置で、第1外歯歯車と当接する(第1外歯歯車側から反力を受ける)ことができるようになる。このため、規制ディスクには曲げ変形が生じ難く、高い強度を確保することができる。 According to the present invention, on the first bottom wall surface of the first recess of the first external gear, a first contact portion that comes into contact with the regulation disc is formed at a position radially separated from the first side wall surface. .. Therefore, as will be described in detail later, in the situation where the largest axial load is applied on the second external gear side, the regulation disc comes into contact with the first external gear at a position close to the position where the axial load is applied. (Receives a reaction force from the first external gear side). Therefore, the regulation disc is less likely to be bent and deformed, and high strength can be ensured.
本発明によれば、規制ディスクの曲げ強度を高く維持し、偏心揺動型の歯車装置の軸方向長さが増大するのを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to maintain a high bending strength of the regulation disc and suppress an increase in the axial length of the eccentric swing type gear device.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置Gの全体構成を示す断面図、図2は、図1の要部拡大断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the eccentric swing type gear device G according to an example of the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
この偏心揺動型の歯車装置Gは、内歯歯車12と、該内歯歯車12に偏心揺動しながら内接噛合する第1外歯歯車114および第2外歯歯車214とを有する。第1外歯歯車114および第2外歯歯車214は、3本のクランク軸28によって揺動させられながら、内歯歯車12に内接噛合している。
The eccentric swing type gear device G includes an
クランク軸28は、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214を偏心揺動させる第1偏心体130および第2偏心体230を有している。クランク軸28の軸方向において、第1偏心体130と第2偏心体230の間には、規制ディスク20が配置されている。規制ディスク20は、第1外歯歯車114と当接することによってクランク軸28の該第1外歯歯車114に対する軸方向反負荷側(図1の右側)への相対移動を規制している。
The
以下、歯車装置Gの構成をより詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the gear device G will be described in more detail.
本歯車装置Gの入力ピニオン(図示略)は、内歯歯車12の軸心C12上に配置され、3個の振り分けギヤ(図1では1個のみ図示)26と同時に噛合している。
The input pinion (not shown) of the main gear device G is arranged on the axis C12 of the
歯車装置Gは、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214を揺動させるためのクランク軸28を、内歯歯車12の軸心C12からオフセットした位置に3本有している(図1では1本のみ図示)。3個の振り分けギヤ26は、各クランク軸28の反負荷側端部に、スプライン27を介して周方向に移動不能に固定されている。
The gear device G has three
クランク軸28は、振り分けギヤ26の軸方向負荷側に、第1偏心体130および第2偏心体230を有している。第1偏心体130および第2偏心体230は、クランク軸28の軸心C28に対してそれぞれ偏心量eだけ偏心した第1軸心C130および第2軸心C230を有する。各クランク軸28の第1偏心体130同士は偏心位相が揃えてあり、各クランク軸28の第2偏心体230同士も偏心位相が揃えてある。第1偏心体130と第2偏心体230の偏心位相差は180度である(互いに離反する方向に偏心している)。
The
第1外歯歯車114および第2外歯歯車214は、第1偏心体130および第2偏心体230に、それぞれ第1偏心体軸受132および第2偏心体軸受232を介して組み込まれている。第1外歯歯車114および第2外歯歯車214は、内歯歯車12の軸心C12に対して、(±eの範囲で)揺動可能であり、共に内歯歯車12に内接噛合している。
The first
第1外歯歯車114および第2外歯歯車214の形状等の具体的な構成については、後に詳述する。
Specific configurations such as the shapes of the first
内歯歯車12は、この歯車装置Gでは、ケーシング36と一体化された内歯歯車本体12Aと、該内歯歯車本体12Aの内周に形成された外ピン溝12Bと、該外ピン溝12Bに回転自在に支持された外ピン12Cと、を有している。外ピン溝12Bは、軸と直角の断面が半円形とされ、内歯歯車本体12Aの内周に軸方向に沿って形成されている。外ピン12Cは、内歯歯車12の内歯を構成している。
In the gear device G, the
内歯歯車12の内歯の数(外ピン12Cの本数)は、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214の外歯の数よりも僅かだけ(この歯車装置Gでは2だけ)多い。
The number of internal teeth of the internal gear 12 (the number of
第1外歯歯車114および第2外歯歯車214の軸方向両側には、第1キャリヤ138および第2キャリヤ238が配置されている。3本のクランク軸28は、それぞれ第1キャリヤ138および第2キャリヤ238に第1クランク軸軸受140および第2クランク軸軸受240を介して支持されている。この歯車装置Gでは、第1クランク軸軸受140および第2クランク軸軸受240は、第1ころ140Aおよび第2ころ240Aを有するころ軸受で構成されている。第1クランク軸軸受140および第2クランク軸軸受240は、専用の内外輪を有しておらず、クランク軸28が内輪の機能を兼用し、第1キャリヤ138および第2キャリヤ238が外輪の機能を兼用している。
A
第1キャリヤ138および第2キャリヤ238は、第1主軸受143および第2主軸受243を介してケーシング36に支持されている。この歯車装置Gでは、第1主軸受143は、第1玉143Aおよび第1外輪143Bを有するアンギュラ玉軸受で構成されている。第2主軸受243は、第2玉243Aおよび第2外輪243Bを有するアンギュラ玉軸受で構成されている。第1主軸受143および第2主軸受243は、内輪を有しておらず、第1キャリヤ138および第2キャリヤ238が内輪の機能を兼用している。
The
第1主軸受143の第1外輪143Bは、ケーシング36の第1段差部36Aに当接することによって軸方向に位置決めされている。第2主軸受243の第2外輪243Bは、ケーシング36の第2段差部36Bに当接することによって軸方向に位置決めされている。
The first
第1外輪143Bおよび第2外輪243Bは、内歯歯車12の外ピン12Cを挟持することによって該外ピン12Cのケーシング36に対する軸方向の移動を規制している。また、第1外輪143Bおよび第2外輪243Bは、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214を挟持することによって該第1外歯歯車114および第2外歯歯車214のケーシング36に対する軸方向の移動を規制している。なお、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214のケーシング36に対する軸方向の移動の規制については、この構成に限定されない。
The first
第1キャリヤ138と第2キャリヤ238は、連結ブロック37およびボルト39を介して連結され、一体的に回転するキャリヤ体を構成している。
The
ケーシング36の外周には、フランジ部36Cが形成されている。フランジ部36Cには、ケーシング36を図示せぬ第1の相手部材と連結するための連結孔36Dが形成されている。第2キャリヤ238の反第2外歯歯車側の端面には、該第2キャリヤ238を図示せぬ第2の相手部材と連結するための連結穴238Aが形成されている。なお、第2キャリヤ238とケーシング36との間には、オイルシール48が配置されている。
A
ここで、図2を合わせて参照して、規制ディスク20の周辺の構成についてより具体的に説明する。
Here, the configuration around the
なお、規制ディスク20は、第2外歯歯車214に対しても、同様の構成を備えており、同様の作用が得られるようになっている。第2外歯歯車214側については、第1外歯歯車114側と対応する部位に下2桁が同一の符号を付すに止め、重複説明を適宜省略する。
The
規制ディスク20は、クランク軸28の軸方向において、第1偏心体130と第2偏心体230との間に配置されている。規制ディスク20は、第1外歯歯車114と当接することによって、クランク軸28の第1外歯歯車114に対する軸方向反負荷側(図1、図2の右側)への相対移動を規制する。
The
具体的には、クランク軸28は、規制ディスク20と第1偏心体軸受132を挟んで配置された第1プレート136、および規制ディスク20と第2偏心体軸受232を挟んで配置された第2プレート236によって軸方向の移動が規制されている。第1プレート136は、クランク軸28の軸方向段部28Dと第1キャリヤ138の端面との間に挟持されている。第2プレート236は、クランク軸28の軸方向段部28Fと第2キャリヤ238の端面との間に挟持されている。なお、規制ディスク20によって具体的にクランク軸28の軸方向移動をどのように規制するかについては、特にこの構成例に限定されない。
Specifically, the
この歯車装置Gにおいては、規制ディスク20は、径方向中央にクランク軸28が貫通する貫通孔(内周面)21を有する円板状の部材で構成されている。規制ディスク20は、外周面22と、(前記貫通孔21で構成される)内周面21と、該外周面22と内周面21との間に設けられ第1外歯歯車114と当接する第1規制面23と、外周面22と内周面21との間に設けられ、第2外歯歯車214と当接する第2規制面24と、を有している。
In the gear device G, the
第1外歯歯車114は、軸方向第2外歯歯車214側の面に、規制ディスク20の(少なくとも)一部が収納される第1凹部114Aを有している。第1凹部114Aは、規制ディスク20の径方向の移動を規制する第1側壁面114Bと、該第1側壁面114Bと連続する第1底壁面114Cと、を有している。第1底壁面114Cは、第1側壁面114Bから径方向に距離L(114B−114D)だけ離反した位置に、規制ディスク20(の第1規制面23)と当接する第1当接部114Dを有している。
The first
より具体的には、第1側壁面114Bは、第1外歯歯車114の軸心と平行な円筒面で構成されている。第1底壁面114Cは、第1外歯歯車114の軸心と直角の平面で構成されている。第1当接部114Dは、第1底壁面114Cからリング状に突出量δ114Dだけ第2外歯歯車214側に突出し規制ディスク20の第1規制面23と当接する第1当接面114Eを有している。第1当接部114Dの第1当接面114Eは、第1外歯歯車114の軸心と直角の面で構成されている。
More specifically, the first
第1当接部114D(の第1当接面114E)は、第1側壁面114Bから径方向に距離L(114B−114D)だけ離反しており、かつ第1底壁面114Cから軸方向に突出量δ114Dだけ突出しているため、第1底壁面114Cと規制ディスク20との間にはリング状の空間SP1が存在している。
The
すなわち、規制ディスク20の第1規制面23のうち、この空間SP1に臨んでいる部分は、第1外歯歯車114とは当接しておらず、第1外歯歯車114側から何らかの規制力を受けることはない。換言するならば、規制ディスク20は、第1当接部114D(の第1当接面114E)からのみ、第1外歯歯車114側からの規制力を受けることが可能である。
That is, the portion of the
なお、この歯車装置Gにおいては、第2外歯歯車214も、全く同様の第2凹部214Aを有している。つまり、歯車装置Gは、軸方向第1外歯歯車114側の面に、規制ディスク20の軸方向第2外歯歯車214側の一部が収納される第2凹部214Aを有している。第2凹部214Aは、規制ディスク20の径方向の移動を規制する第2側壁面214Bと、該第2側壁面214Bと連続する第2底壁面214Cとを有している。第2底壁面214Cは、第2側壁面214Bから径方向に距離L(214B−214D)だけ離反した位置に、規制ディスク20と当接する第2当接面214Eを含む第2当接部214Dを有している。
In this gear device G, the second
図1、図2は、第1偏心体130がクランク軸28の軸心C28に対して図の下側に偏心量eだけ(最大に)偏心し、その結果、第1外歯歯車114が、内歯歯車12の軸心C12に対して各図の下側に偏心量eだけ(最大に)偏心した状態を示している。前述したように、第1外歯歯車114と第2外歯歯車214の偏心位相は180度であり、第1外歯歯車114と第2外歯歯車214は、互いに離反する方向に偏心している。したがって、このとき、第2偏心体230は、クランク軸28の軸心C28に対して各図の上側に偏心量eだけ(最大に)偏心し、その結果、第2外歯歯車214は、内歯歯車12の軸心C12に対して各図の上側に偏心量eだけ(最大に)偏心した状態となっている。
In FIGS. 1 and 2, the first
既に述べたように、本歯車装置Gでは、第1偏心体130と第1外歯歯車114との間に、第1偏心体軸受132が配置されている。第1偏心体軸受132は、第1ころ133および該第1ころ133を支持する第1リテーナ135を有している。第1リテーナ135は、規制ディスク20の第1規制面23と当接する第1リテーナ側当接面135Eを有している。また、第2偏心体230と第2外歯歯車214との間に、第2偏心体軸受232が配置されている。第2偏心体軸受232は、第2ころ233および該第2ころ233を支持する第2リテーナ235を有している。第2リテーナ235は、規制ディスク20の第2規制面24と当接する第2リテーナ側当接面235Eを有している。
As described above, in the main gear device G, the first eccentric body bearing 132 is arranged between the first
換言するならば、規制ディスク20は、第1規制面23において、第1外歯歯車114だけでなく、第1偏心体軸受132の第1リテーナ135(の第1リテーナ側当接面135E)とも当接している。また、規制ディスク20は、第2規制面24において、第2外歯歯車214だけでなく、第2偏心体軸受232の第2リテーナ235(の第2リテーナ側当接面235E)とも当接している。
In other words, the
また、規制ディスク20の外周面22の軸方向第1外歯歯車114側の一部(半分)は、第1外歯歯車114の第1凹部114Aの第1側壁面114B(のクランク軸28の軸心C28と最も近い部分)と、径方向から見てδ22だけ当接している。また、規制ディスク20の外周面22の第2外歯歯車214側の一部(半分)は、第2外歯歯車214の第2凹部214Aの第2側壁面214B(のクランク軸28の軸心C28と最も近い部分)と、径方向から見て同じδ22だけ当接している。これにより、第1側壁面114Bおよび第2側壁面214Bは、規制ディスク20の径方向の移動を規制している。
Further, a part (half) of the outer
本歯車装置Gでは、クランク軸28の軸心C28から第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1までの最大距離Lm235E1よりも、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの内周114E2までの最小距離Ls114E2の方が小さい(Lm235E1>Ls114E2)。
In this gear device G, the inner circumference of the
なお、第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1までの最大距離Lm235E1は、第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1の外径(半径)R235E1に偏心量eをプラスしたもの(Lm235E1=R235E1+e)と表現することができる。また、第1当接面114Eの内周114E2までの最小距離Ls114E2は、第1当接面114Eの内周114E2の外径(半径)R114E2から偏心量eをマイナスしたもの(Ls114E2=R114E2−e)と表現することができる。
The maximum distance Lm235E1 to the outer circumference 235E1 of the second retainer
したがって、「クランク軸28の軸心C28から第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1までの最大距離Lm235E1よりも、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの内周114E2までの最小距離Ls114E2の方が小さい」というのは、「(第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1の外径R235E1に偏心量eをプラスしたもの(R235E1+e)よりも、第1当接面114Eの内周114E2の外径R114E2から偏心量eをマイナスしたもの(R114E2−e)の方が小さい」ということ、つまり、(R235E1+e)>(R114E2−e)と同義である。また、本歯車装置Gでは、クランク軸28の軸心C28から第2リテーナ側当接面235Eの内周235E2までの最大距離Lm235E2よりも、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの内周114E2までの最小距離Ls114E2の方が大きい(Lm235E2<Ls114E2)。そして、さらに、クランク軸28の軸心C28から第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1までの最大距離Lm235E1よりも、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの外周114E1までの最小距離Ls114E1の方が小さい(Lm235E1>Ls114E1)。要するに、(Lm235E2<Ls114E2)、かつ、(Lm235E1>Ls114E1)である。
Therefore, "from the axis C28 of the
先の例と同様に、別言するならば、第2リテーナ側当接面235Eの内周235E2までの最大距離Lm235E2は、第2リテーナ側当接面235Eの内周235E2の内径(半径)R235E2に偏心量eをプラスしたもの(Lm235E2=R235E2+e)と表現することができる。また、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの外周114E1までの最小距離Ls114E1は、第1当接面114Eの外周114E1の外径(半径)R114E1から偏心量eをマイナスしたもの(Ls114E1=R114E1−e)と表現することができる。
Similar to the previous example, in other words, the maximum distance Lm235E2 to the inner circumference 235E2 of the second retainer
したがって、「(Lm235E2<Ls114E2)、かつ、(Lm235E1>Ls114E1)」は、「(R235E2+e)<(R114E2−e)、かつ、(R235E1+e)>(R114E1−e)」ということと同義である。 Therefore, "(Lm235E2 <Ls114E2) and (Lm235E1> Ls114E1)" is synonymous with "(R235E2 + e) <(R114E2-e) and (R235E1 + e)> (R114E1-e)".
これらを総合すると、結局、第2外歯歯車214の最大偏心方向に位置する第2リテーナ235の第2リテーナ側当接面235Eが規制ディスク20と当接する範囲は、第1外歯歯車114の最小偏心方向に位置する第1当接部114Dの第1当接面114Eが規制ディスク20と当接する全径方向範囲を含んでいることになる。
Taken together, in the end, the range in which the second retainer-
そして、結果として、最大偏心方向に位置する第2リテーナ235の第2リテーナ側当接面235Eの径方向中央235Ecは、最小偏心方向に位置する第1当接部114Dの第1当接面114Eの径方向中央114Ecよりも、僅かな距離δ(114Ec−235Ec)だけ内側に位置している。これは、第2偏心体軸受232に最も大きな伝達トルクが掛かるのは、実際には、最大偏心方向から若干ずれた位置となるためである。
As a result, the radial center 235Ec of the second retainer
次に、この歯車装置Gの作用を説明する。 Next, the operation of this gear device G will be described.
図示せぬ入力ピニオンが回転すると、該入力ピニオンと同時に噛合している3個の振り分けギヤ26が同一方向に同一の速度で回転する。この結果、3本のクランク軸28が同一方向に同一の速度で回転する。
When the input pinion (not shown) rotates, the three distribution gears 26 meshing with the input pinion rotate in the same direction and at the same speed. As a result, the three
各クランク軸28の第1偏心体130が同期して回転することで第1偏心体軸受132を介して第1外歯歯車114が偏心揺動する。また、各クランク軸28の第2偏心体230が同期して回転することで、第2偏心体軸受232を介して第2外歯歯車214が偏心揺動する。第1偏心体130と第2偏心体230は、偏心位相が180度ずれているため(互いに離反する方向に偏心しているため)、第1外歯歯車114と第2外歯歯車214も、互いに離反する方向に偏心しながら揺動する。
As the first
第1外歯歯車114および第2外歯歯車214は、それぞれ内歯歯車12に内接噛合している。内歯歯車12の内歯(外ピン12C)の数は、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214の外歯の数よりも2だけ多いため、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214が1回揺動する毎に、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214は、内歯歯車12に対して歯数差2に相当する分だけ相対回転する(自転する)。
The first
第1外歯歯車114および第2外歯歯車214が自転することにより、3本のクランク軸28が内歯歯車12の軸心C12の周りをゆっくりと公転する。クランク軸28が内歯歯車12の軸心C12の周りを公転すると、該クランク軸28を第1クランク軸軸受140および第2クランク軸軸受240を介して支持している第1キャリヤ138および第2キャリヤ238が、内歯歯車12の軸心C12の周りで自転する。
As the first
第1キャリヤ138側に伝達されてきた動力は、連結ブロック37を介して第2キャリヤ238側に伝達されてきた動力と合流する。この結果、ケーシング36に連結されている第1の相手部材に対し、第2キャリヤ238に連結されている第2の相手部材を回転させることができる。
The power transmitted to the
ここで、本実施形態に係る歯車装置Gの作用を説明する前に、従来の歯車装置の構造における不具合を説明する。 Here, before explaining the operation of the gear device G according to the present embodiment, a defect in the structure of the conventional gear device will be described.
第1外歯歯車114(第2外歯歯車214側も同様)の第1凹部114Aは、極めて研磨しにくく、また、クランク軸28の軸方向位置は、ミクロンオーダーで正確性が求められるものではないため、通常研磨加工されることはない。したがって、第1凹部114Aの第1底壁面114Cは、第1外歯歯車114の熱処理が行われた後の歪が残存した状態となっており、必ずしも軸と直角の平滑な平面とはなっていない(なお、たとえ研磨がなされていたとしても、第1底壁面114Cが必ずしも軸と直角の平滑な平面となっているわけではない、という点では同じである)。このことは、第1外歯歯車114は、偏心しながら揺動しているため、ある瞬間において規制ディスク20と第1底壁面114Cとが実際に当接している径方向位置は、絶えず変化していることを意味している。
The
一方、規制ディスク20は、第1外歯歯車114および第2外歯歯車214から規制力を得るという構造上、第1偏心体軸受132および第2偏心体軸受232の径方向外側にまで延在されている必要がある。具体的には、第1偏心体軸受132および第2偏心体軸受232は、第1偏心体130および第2偏心体230の外側で径方向に偏心量±eだけクランク軸28の軸心C28に対して進退動をするため、規制ディスク20の外周面22は、第1偏心体軸受132および第2偏心体軸受232の径方向外側に、少なくとも偏心量eの2倍以上、大きく延在されている必要がある。
On the other hand, the
図4(A)に示されるように、従来の第1当接部が存在しない歯車装置において、例えば、(第2偏心体軸受232の第2リテーナ235から)アキシャル荷重Ax235が規制ディスク20pに掛かったとする。このとき、仮に実際に規制ディスク20pと第1底壁面(114C)とが当接している径方向位置が該第1底壁面の最外周付近であった場合、第1底壁面からの反力St114Cpの掛かる径方向位置は、アキシャル荷重Ax235が係る径方向位置と大きくずれてしまう。その結果、大きな曲げモーメントが発生して規制ディスク20pが変形してしまう(図4(B)参照)。
As shown in FIG. 4A, in the conventional gear device in which the first contact portion does not exist, for example, the axial load Ax235 (from the
しかも、規制ディスク20pの曲げ変形の態様は、第1外歯歯車114と第2外歯歯車214が揺動していることから、時々刻々と変化することになり、該規制ディスク20pの耐久性が低下すると共に、運転の円滑性が阻害される。この曲げ変形の発生を抑制するためには、規制ディスク20pの肉厚W20pを増大すればよいが、この場合には、その分、歯車装置の軸方向長さが増大すると共に、コストの増大、重量の増大を招くことになる。
Moreover, the mode of bending deformation of the
これに対し、本歯車装置Gの同様な状況の作用は、以下のようになる。図3を合わせて参照しながら、本歯車装置Gの作用をより具体的に説明する。 On the other hand, the action of the main gear device G in the same situation is as follows. The operation of the gear device G will be described more specifically with reference to FIG.
図3(A)は、規制ディスク20および第1外歯歯車114の当接状態を示しており、図3(A)の斜線を施した部分が第1外歯歯車114の第1当接部114Dの第1当接面114Eが規制ディスク20と当接している領域を示している。また、図3(B)は、規制ディスク20および第2リテーナ235の当接状態を示しており、図3(B)の斜線を施した部分が第2偏心体軸受232の第2リテーナ235の第2リテーナ側当接面235Eが規制ディスク20と当接している領域を示している。
FIG. 3A shows the contact state of the
本歯車装置Gにおいて、第1凹部114Aは、規制ディスク20の径方向の移動を規制する第1側壁面114Bと、該第1側壁面114Bと連続する第1底壁面114Cと、を有している。そして、第1底壁面114Cは、第1側壁面114Bから径方向にL(114B−114D)だけ離反した位置に、規制ディスク20(の第1規制面23)と当接する第1当接部114Dを有している。
In the gear device G, the
そのため、最小偏心方向に位置する第1当接部114Dと最大偏心方向に位置する第2リテーナ235との間において、図4(C)に示されるように、第2リテーナ235からアキシャル荷重Ax235が掛かる径方向位置と、該アキシャル荷重Ax235に対する第1当接部114Dの第1当接面114Eからの反力St114Eが発生する径方向位置をより合致させ、規制ディスク20の曲げ変形をより抑制することができる。
Therefore, as shown in FIG. 4C, an axial load Ax235 is applied from the
なお、この歯車装置Gにおいては、第2外歯歯車214も、全く同様の第2凹部214Aを有している。つまり、軸方向第1外歯歯車114側の面に、規制ディスク20の軸方向第2外歯歯車214側の一部が収納される第2凹部214Aを有している。第2凹部214Aは、規制ディスク20の径方向の移動を規制する第2側壁面214Bと、該第2側壁面214Bと連続する第2底壁面214Cとを有している。第2底壁面214Cは、第2側壁面214Bから径方向にL(214B−214D)だけ離反した位置に、規制ディスク20と当接する第2当接面214Eを含む第2当接部214Dを有している。したがって、例えば、図2の下側に描写されているように、最小偏心方向に位置する第2外歯歯車214の第2当接部214Dと最大偏心方向に位置する第1リテーナ135との間で、規制ディスク20に対して全く同様の作用効果が得られる。
In this gear device G, the second
このように、本歯車装置Gでは、最小偏心方向に位置する第1当接部114Dと最大偏心方向に位置する第2リテーナ235との間、あるいは最小偏心方向に位置する第2当接部214Dと最大偏心方向に位置する第1リテーナ135との間において、アキシャル荷重の掛かる位置と該アキシャル荷重に対する反力が発生する位置をより合致させているところに特徴がある。
As described above, in the gear device G, the
換言するならば、本歯車装置Gにおいては、第2リテーナ235が最小偏心方向に位置し、第1当接部114Dが最大偏心方向に位置するときは、該第2リテーナ235の径方向位置に対して、第1当接部114Dの径方向位置は、従来よりむしろ大きくずれる傾向となる。
In other words, in the main gear device G, when the
しかし、当該偏心揺動型の歯車装置Gの動力伝達の構造上、第1リテーナ135あるいは第2リテーナ235に(スキュー等の理由で)大きなアキシャル荷重が発生するのは、第1リテーナ135あるいは第2リテーナ235が(最小偏心方向の近傍に位置しているときではなく)最大偏心方向の近傍に位置しているときである。
However, due to the structure of the power transmission of the eccentric swing type gear device G, it is the
そのため、第2リテーナ235(あるいは第1リテーナ135)が最大偏心方向に位置するときに特化して第1当接部114D(あるいは第2当接部214D)の形成態様を最適化することで、結果として規制ディスク20全体の曲げ変形を効果的に抑制することができる。
Therefore, by optimizing the formation mode of the
さらに、本歯車装置Gにおいては、以下のような作用も得られる。 Further, in the main gear device G, the following actions can be obtained.
本歯車装置Gでは、クランク軸28の軸心C28から最大偏心方向に位置する第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1までの最大距離Lm235E1よりも、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの内周114E2までの最小距離Ls114E2の方が小さい(Lm235E1>Ls114E2)。換言するならば、(第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1の外径R235E1に偏心量eをプラスしたもの(R235E1+e)よりも、第1当接面114Eの内周114E2の外径R114E2から偏心量eをマイナスしたもの(R114E2−e)の方が小さい((R235E1+e)>(R114E2−e))。
In this gear device G, the first contact from the axis C28 of the
そのため、最小偏心方向に位置する第1当接面114Eの内周114E2は、最大偏心方向に位置する第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1よりも常に径方向内側にある。したがって、最大偏心方向に位置する第2リテーナ235からのアキシャル荷重に対し、規制ディスク20に殆ど曲げ変形を生じさせることなく、第1当接部114D側から確実に反力を提供することができる。
Therefore, the inner circumference 114E2 of the
さらに、本歯車装置Gでは、クランク軸28の軸心C28から第2リテーナ側当接面235Eの内周235E2までの最大距離Lm235E2よりも、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの内周114E2までの最小距離Ls114E2の方が大きく、かつ、クランク軸28の軸心C28から第2リテーナ側当接面235Eの外周235E1までの最大距離Lm235E1よりも、クランク軸28の軸心C28から第1当接面114Eの外周114E1までの最小距離Ls114E1の方が小さい。
Further, in the gear device G, the maximum distance Lm235E2 from the axis C28 of the
つまり、(Lm235E2<Ls114E2)、かつ、(Lm235E1>Ls114E1)である。あるいは、(R235E2+e)<(R114E2−e)、かつ、(R235E1+e)>(R114E1−e)である。 That is, (Lm235E2 <Ls114E2) and (Lm235E1> Ls114E1). Alternatively, (R235E2 + e) <(R114E2-e) and (R235E1 + e)> (R114E1-e).
このため、最小偏心方向に位置する第1当接面114Eの径方向範囲は、最大偏心方向に位置する第2リテーナ235の径方向範囲に完全に収まることになる。したがって、第2リテーナ235から規制ディスク20に掛かるアキシャル荷重に対して、該規制ディスク20に曲げ変形を殆ど生じさせることなく第1外歯歯車114の第1当接面114Eから反力を受けることが可能となる。
Therefore, the radial range of the
なお、本歯車装置Gにおいては、第1底壁面114Cは、第1外歯歯車114の軸と直角の平面で構成されていた。しかし、本発明においては、第1底壁面の形状については、特に限定されない。例えば、図5(A)に示されるように、第1外歯歯車114aの第1凹部114Aaの第1底壁面114Caは、第1側壁部114Baの端部から第1当接部114Daの第1当接面114Eaの端部まで徐々に深さが浅くなるような形状としてもよい。あるいは、図5(B)に示されるように、第1外歯歯車114bの軸心C114bを含む断面において第1底壁面114Cbが曲線状となるように形成されていてもよい。要は、規制ディスクが、第1外歯歯車の第1当接部よりも径方向外側に位置する第1底壁面は、規制ディスクとは当接しない形状とされていればよい。図5の変形例のその他の構成は、先の実施形態と同様な構成を有するため、図5の中で先の実施形態と対応する部位の符号の末尾に、aまたはbの添字を付すことで、重複説明は省略する。
In the main gear device G, the first bottom wall surface 114C was formed of a plane perpendicular to the axis of the first
また、本歯車装置においては、第1外歯歯車の第1凹部の第1当接部は、始めから単一の素材で第1底壁面と一体に形成されていた。しかし、第1当接部は、必ずしも始めから第1底壁面と一体に形成される必要はなく、例えば、第1当接部に相当するプレート状のリング部材(別部材)を、接着等で第1底壁部に貼り付けた構成であってもよい。 Further, in this gear device, the first contact portion of the first recess of the first external gear is formed integrally with the first bottom wall surface from the beginning with a single material. However, the first contact portion does not necessarily have to be integrally formed with the first bottom wall surface from the beginning. For example, a plate-shaped ring member (separate member) corresponding to the first contact portion is bonded or the like. It may have a structure attached to the first bottom wall portion.
また、偏心揺動型の歯車装置には、上記歯車装置のように、第1外歯歯車を揺動させるクランク軸を内歯歯車の軸心からオフセットした位置に複数有する振り分けタイプの歯車装置のほか、内歯歯車の軸心上にクランク軸を1本有するセンタクランクタイプの歯車装置も知られている。本発明は、いずれの偏心揺動型の歯車装置においても、適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。 Further, the eccentric swing type gear device is a distribution type gear device having a plurality of crankshafts for swinging the first external gear at positions offset from the axis of the internal gear, like the above gear device. In addition, a center crank type gear device having one crankshaft on the axis of the internal gear is also known. The present invention can be applied to any eccentric swing type gear device, and the same effect can be obtained.
本発明によれば、規制ディスクの曲げ強度を高く維持することができ、偏心揺動型の歯車装置の軸方向長さが増大するのを抑制することができる。 According to the present invention, the bending strength of the regulation disc can be maintained high, and the increase in the axial length of the eccentric swing type gear device can be suppressed.
G…偏心揺動型の歯車装置
12…内歯歯車
20…規制ディスク
28…クランク軸
114…第1外歯歯車
114A…第1凹部
114B…第1側壁面
114C…第1底壁面
114D…第1当接部
114E…第1当接面
130…第1偏心体
132…第1偏心体軸受
135…第1リテーナ
135E…第1リテーナ側当接面
214…第2外歯歯車
214A…第2凹部
214B…第2側壁面
214C…第2底壁面
214D…第2当接部
214E…第2当接面
230…第2偏心体
232…第2偏心体軸受
235…第2リテーナ
235E…第2リテーナ側当接面
G ... Eccentric swing
Claims (4)
前記第1外歯歯車は、軸方向第2外歯歯車側の面に、前記規制ディスクの少なくとも一部が収納される第1凹部を有し、
前記第1凹部は、前記規制ディスクの径方向の移動を規制する第1側壁面と、該第1側壁面と連続する第1底壁面とを有し、
前記第1底壁面は、前記第1側壁面から径方向に離反した位置に、前記規制ディスクと当接する第1当接面を備えた第1当接部を有する
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 The internal gear, the first external gear and the second external gear that mesh with the internal gear while eccentrically swinging, and the first external gear and the second external gear are eccentrically swung. The crankshaft having the first eccentric body and the second eccentric body is arranged between the first eccentric body and the second eccentric body in the axial direction of the crankshaft, and by abutting with the first external gear. In an eccentric swing type gear device provided with a regulation disc that regulates the axial relative movement of the crankshaft with respect to the first external gear.
The first external gear has a first recess on a surface on the side of the second external gear in the axial direction in which at least a part of the regulation disc is housed.
The first recess has a first side wall surface that regulates the radial movement of the regulation disk and a first bottom wall surface that is continuous with the first side wall surface.
The first bottom wall surface has an eccentric swing characterized by having a first contact portion provided with a first contact surface that contacts the regulation disc at a position radially separated from the first side wall surface. Mold gear device.
前記第2外歯歯車は、軸方向第1外歯歯車側の面に、前記規制ディスクの軸方向第2外歯歯車側の一部が収納される第2凹部を有し、
前記第2凹部は、前記規制ディスクの径方向の移動を規制する第2側壁面と、該第2側壁面と連続する第2底壁面とを有し、
前記第2底壁面は、前記第2側壁面から径方向に離反した位置に、前記規制ディスクと当接する第2当接面を備えた第2当接部を有する
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In the eccentric swing type gear device according to claim 1,
The second external gear has a second recess on the surface on the side of the first external gear in the axial direction in which a part of the regulation disk on the side of the second external gear in the axial direction is housed.
The second recess has a second side wall surface that restricts the radial movement of the regulation disk and a second bottom wall surface that is continuous with the second side wall surface.
The second bottom wall surface has an eccentric swing characterized by having a second contact portion provided with a second contact surface that contacts the regulation disc at a position radially separated from the second side wall surface. Mold gear device.
前記第1偏心体と前記第1外歯歯車との間に、第1ころおよび該第1ころを支持する第1リテーナを有する第1偏心体軸受が配置されると共に、前記第2偏心体と前記第2外歯歯車との間に、第2ころおよび該第2ころを支持する第2リテーナを有する第2偏心体軸受が配置され、
前記第2リテーナは、前記規制ディスクと当接する第2リテーナ側当接面を有し、
前記クランク軸の軸心から前記第2リテーナ側当接面の外周までの最大距離よりも、前記クランク軸の軸心から前記第1当接面の内周までの最小距離の方が小さい
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In the eccentric swing type gear device according to claim 1 or 2.
A first eccentric bearing having a first roller and a first retainer for supporting the first roller is arranged between the first eccentric body and the first external gear, and the second eccentric body and the second eccentric body. A second eccentric bearing having a second roller and a second retainer supporting the second roller is arranged between the second external gear and the second roller.
The second retainer has a second retainer-side contact surface that contacts the regulation disc.
The minimum distance from the axis of the crankshaft to the inner circumference of the first contact surface is smaller than the maximum distance from the axis of the crankshaft to the outer circumference of the contact surface on the second retainer side. An eccentric swing type gear device.
前記クランク軸の軸心から前記第2リテーナ側当接面の内周までの最大距離よりも、前記クランク軸の軸心から前記第1当接面の内周までの最小距離の方が大きく、かつ、
前記クランク軸の軸心から前記第2リテーナ側当接面の外周までの最大距離よりも、前記クランク軸の軸心から前記第1当接面の外周までの最小距離の方が小さい
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。 In the eccentric swing type gear device according to claim 3 ,
The minimum distance from the axis of the crankshaft to the inner circumference of the first contact surface is larger than the maximum distance from the axis of the crankshaft to the inner circumference of the contact surface on the second retainer side. And,
The minimum distance from the axis of the crankshaft to the outer circumference of the first contact surface is smaller than the maximum distance from the axis of the crankshaft to the outer circumference of the second retainer-side contact surface. Eccentric swing type gear device.
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