JPH04290643A - トロコイド系歯形内接式遊星歯車構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に角度バックラッシ
ュを低減するように構成したトロコイド系歯形内接式遊
星歯車構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、第１軸と、該第１軸の回転によっ
て回転する偏心体と、該偏心体に取付けられ偏心回転が
可能とされたトロコイド系の外歯歯車と、該外歯歯車に
内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に該外歯歯車の
自転成分のみを取出す手段を介して連結された第２軸と
、を備えたトロコイド系歯形内接式遊星歯車構造が広く
知られている。

【０００３】この構造の具体的な従来例を図３及び図４
に示す。

【０００４】この従来例は、前記第１軸を入力軸とする
と共に、第２軸を出力軸とし、且つ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。

【０００５】入力軸１には所定位相差（この例では１８
０°）をもって偏心体３ａ　、３ｂ　が嵌合されている
。この偏心体３ａ　、３ｂ　は、それぞれ入力軸１（中
心Ｏ１　）に対して偏心量ｅ　だけ偏心している（中心
Ｏ２　）。それぞれの偏心体３ａ　、３ｂ　にはベアリ
ング４ａ　、４ｂ　を介して２枚の外歯歯車５ａ　、５
ｂが複列に取付けられている。この外歯歯車５ａ　、５
ｂ　には内ローラ孔６ａ　、６ｂ　が複数設けられ、内
ピン７及び内ローラ８が遊嵌されている。

【０００６】外歯歯車を２枚（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５ａ　、５ｂ　の外周にはトロコ
イド系歯形（トロコイドの特殊解であるサイクロイド部
分が用いられるときは円弧歯形）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。

【０００８】前記外歯歯車５ａ　、５ｂ　を貫通する内
ピン７は、出力軸２に固着又は嵌入されている。

【０００９】入力軸１が一回転すると偏心体３ａ　、３
ｂ　が一回転する。この偏心体３ａ　、３ｂ　の一回転
により、外歯歯車５ａ　、５ｂ　は入力軸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に内接しながら殆ど揺動のみを行うことにな
る。

【００１０】いま、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の一回転毎に外
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の一回転が外歯歯車５ａ　、５ｂ　の−
１／Ｎの回転に減速されたことを意味する。

【００１１】この外歯歯車５ａ　、５ｂ　の回転は内ロ
ーラ孔６ａ　、６ｂ　及び内ピン７（内ローラ８）の隙
間によっ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。

【００１２】この結果、結局減速比−１／Ｎの減速が達
成される。

【００１３】上述した内接噛合遊星歯車構造は、現在種
々の減速機あるいは増速機に適用されている。例えば、
上記構造においては、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ようにしていたが、
第１軸を入力軸、内歯歯車を出力軸とすると共に、第２
軸を固定することによっても、減速機を構成することが
可能である。更に、これらの構造において入、出力軸を
変更されることにより、「増速機」を構成することもで
きる。

【００１４】なお、図５は、上記構造をユニット型とし
た例を示している（特開昭６２−２０４３）。

【００１５】この構造においては、出力軸２は、ボルト
孔１４を介して相手機関に取付けるようになっているが
、内接噛合遊星歯車構造自体については図３、図４と同
様である。従って、図３、図４の各部材と同様な機能を
果す部材に同一符号を付している。内接噛合遊星歯車構
造はこのようなタイプの減速機や増速機にも用いられて
いる。

【００１６】ところで一般に、歯車伝動機構では互いに
噛合う歯車間や軸への取付け手段等に遊びやがたがある
。このため正転から逆転に移るときに駆動側が逆転して
もすぐには被動側の逆転となっては現われない。

【００１７】この明細書では、便宜上このような正転か
ら逆転に移る際に生ずる遊びやがたを「角度バックラッ
シュ」と呼ぶことにする。即ち、この角度バックラッシ
ュは、入力軸がどの程度逆転すれば出力軸がそれに追随
して逆転するかを示すものである。換言すればこの角度
バツクラッシュは、一方の軸（入力軸又は出力軸）を止
めた状態で他方を動かすことのできる量（角度）とも定
義し得るものであり、各歯車等を組立てた状態でどれだ
け隙間があるかを指すものではない。

【００１８】前述したような複列式の内接噛合遊星歯車
構造を採用した伝動機構にあっては、個々の噛合い部分
での遊びやがたが互いに干渉されるため、このような角
度バックラッシュは比較的小さくなるとされている。

【００１９】しかしながら、このような複数枚の外歯歯
車を有する複列式内接噛合遊星歯車構造にあっても、本
来歯と歯の噛合いによって力の伝達が行われるものであ
るため、正転から逆転に移る際に小さいとは言え、やは
り角度バックラッシュが生ずる。

【００２０】このような角度バックラッシュの存在は、
伝動機構が正逆回転を伴なう制御装置として使われると
きには当然に精度の低下を招き、又、伝動装置自体の純
機械的な耐久性の面からみても衝撃が生じ易くなるため
好ましくない。

【００２１】従来、この角度バックラッシュを小さくす
るためには、部品の加工精度を上げたり、採用する部品
の選択組合せによる方法が取られている。

【００２２】又、特開昭５９−１０６７４４等において
は、偏心体を外歯歯車に対応して分割すると共に、それ
ぞれの偏心体を軸に取付けるための取付け手段を、該軸
に対して可回動とし、取付けた状態で一方の偏心体によ
って正転方向の角度バックラッシュを除去し、他方の偏
心体によって逆転方向の角度バックラッシュを除去する
方法が開示されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記部
品の精度を上げる方法は、当然に製造コストが高くなる
という欠点を有する。

【００２４】又、組付ける部品の選択組合せによる方法
は、もともと角度バックラッシュを小さくするために隙
間を小さくした部品を組合せることになるため、作業性
が非常に悪くなるという問題がある。

【００２５】又、前述の特開昭５９−１０６７４４によ
る方法では、外歯歯車を複数設けて複列とし、それ自体
伝達容量の増大、強度の維持、バランスの保持等を行い
得る構成となっていながら、正転するときには実質的に
正転方向のバックラッシュを無くした方の外歯歯車のみ
によって動力伝達が行われ、逆転するときには逆転方向
の角度バックラッシュを無くした方の外歯歯車のみによ
って動力伝達が行われるため、前述したような複列とし
たことによる利点を放棄せざるを得ないという新たな問
題が発生していた。

【００２６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、簡単な構成で角度バックラッ
シュを取除くことができ、且つ外歯歯車を複数設けるも
のにあってはこれによる利点を失うことのない内接噛合
遊星歯車構造を提供することをその課題とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本第１発明は、第１軸と
、該第１軸の回転によって回転する偏心体と、該偏心体
に取付けられ偏心回転が可能とされた外歯歯車と、該外
歯歯車に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取出す手段を介して連結された
第２軸と、を備えたトロコイド系歯形内接式遊星歯車構
造において、前記内歯歯車を、内歯部分を含むと共に断
面がくさび形状とされた内歯体と、その外周側に位置す
るベース体とに半径方向で分割し、且つ、前記くさび形
状とされた内歯体を、前記ベース体と前記外歯歯車との
間で内歯歯車の軸方向と平行な方向に押圧して組付けた
ことにより、上記課題を解決したものである。

【００２８】又、本第２発明は、第１軸と、該第１軸の
回転によって回転する偏心体と、該偏心体に取付けられ
偏心回転が可能とされた複数の外歯歯車と、該外歯歯車
に外ピンで構成される内歯を介して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取出
す手段を介して連結された第２軸と、を備えた複列式の
トロコイド系歯形内接式遊星歯車構造において、前記内
歯歯車を、内歯部分を含む内歯体と、その外周側に位置
するベース体とに半径方向で分割すると共に、このうち
の内歯体を前記複数の外歯歯車に対応させて更に軸方向
で分割して断面がくさび形状の複数の分割内歯体を形成
し、該くさび形状のそれぞれの分割内歯体を、前記ベー
ス体と前記外歯歯車との間で内歯歯車の軸方向と平行な
方向に押圧して組付けし、且つ、各分割内歯体の円周方
向の位相を、前記外ピンを介して揃えたことにより、同
じく上記課題を解決したものである。

【００２９】

【作用】本第１発明においては、内歯歯車を、内歯部分
を含むと共に断面がくさび形状とされた内歯体とその外
周側に位置するベース体とに半径方向で分割するように
している。その上で、前記くさび形状の内歯体を、ベー
ス体と外歯歯車との間で内歯歯車の軸方向と平行な方向
に押圧しながら組付けるようにしている。

【００３０】その結果、内歯歯車のベース体及び外歯歯
車はくさび形状の内歯体によってその間隔が押し拡げら
れる。内歯歯車のベース体は内歯体より強度があること
から、結果として内歯体の内歯部分のピッチ円が縮小さ
れ、それだけ外歯歯車側に（半径方向内側に）移動する
。

【００３１】内歯体と外歯歯車との間隔は、該内歯体の
押圧力を調整することによって変更可能である。角度バ
ックラッシュの量はこの間隔に依存するため、内歯体を
外歯歯車に接触するまで押圧することにより、角度バッ
クラッシュをほぼ零に低減することができるようになる
。

【００３２】一方、本第２発明は、主に外歯歯車を複数
備えた複列式の内接式遊星歯車構造に適用することを意
図したものである。

【００３３】即ち、本第２発明によれば、まず内歯歯車
を、内歯部分を含む内歯体と、その外周に位置するベー
ス体とに分割する。その際、このうちの内歯体を前記複
数の外歯歯車に対応させて更に軸方向で分割し、分割し
た結果断面がくさび形状の複数の分割内歯体が形成され
るようにする。

【００３４】その結果、該くさび形状のそれぞれの分割
内歯体を外歯歯車と内歯歯車のベース体との間で内歯歯
車の軸方向と平行な方向に押圧することにより、該分割
内歯体の内歯部分のピッチ円を縮小できる。

【００３５】この場合、内歯歯車の内歯を構成する外ピ
ンをも外歯歯車に対応して軸方向に分割するようにする
と、各分割内歯体の円周方向の位相差（外歯歯車が２枚
の場合は１８０°、３枚の場合は１２０°）がピッチ円
縮小の際にずれたりするのを抑制する手段がなくなり、
その結果正確な位相差を維持することが困難となる恐れ
が出てくる。

【００３６】そのため、本第２発明においては、外ピン
についてはこれを分割するのを止め、１本の外ピンによ
って各内歯体の円周方向の位相差を常に正確に維持する
ことができるようにしたものである。

【００３７】この結果、角度バックラッシュがなく、し
かも、常に正確な位相差の維持された内接式遊星歯車構
造を得ることができる。

【００３８】更に、動力の伝達は、正転、逆転のいずれ
の方向でもそれぞれの外歯歯車の共働によって行われる
ため、前述したような複列式とした利点をそのまま享受
することができる。

【００３９】又、本第１、第２発明とも加工精度を上げ
ることによって各部材の隙間を零に近づけるものではな
いため、コスト上昇があまりなく、又組付けも比較的容
易でるある。

【００４０】又、押付力の調整により製造ばらつきを吸
収した上で、内歯歯車と外歯歯車とが丁度接触する状態
を形成できる。

【００４１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００４２】図１は本発明の実施例を示す断面図、図２
は図１における主要部の構成をより明瞭化した図である
。

【００４３】従来、一体とされていた内歯歯車は、内歯
部分を含む内歯体１１０Ｘと、その外周側に位置するベ
ース体１１０Ｙとに半径方向で分割されている。

【００４４】前記内歯体１１０Ｘは、２枚の外歯歯車１
０５ａ　、１０５ｂ　に対応させて更に軸方向で分割さ
れ、２つの分割内歯体１１０Ｘａ　、１１０Ｘｂ　を形
成している。

【００４５】それぞれの分割内歯体１１０Ｘａ　、１１
０Ｘｂ　は、断面がくさび形状とされ、その短辺側が互
いに向かい合う方向に配置されている。

【００４６】符号１１４はボルトで、内歯歯車１１０の
ベース体１１０Ｙをケーシング１１２に対して固定する
ものである。このボルト１１４の締込みによってケーシ
ング１１２側から各分割内歯歯車体１１０Ｘａ　、１１
０Ｘｂ　にそれぞれ軸方向の押圧力がかけられるように
なっている。

【００４７】図２は、未だボトル１１４の締込みを行っ
ていないときの状態を示している。

【００４８】図から明らかなように、締込みを行ってい
ないときは各分割内歯体１１０Ｘａ、１１０Ｘｂ　は、
ベース体１１０Ｙの軸方向長Ｌに対してそれぞれδだけ
突出している。

【００４９】ここで、ボルト１１４の締込みを行うと、
ケーシング１１２の押圧面１１２ａを介して、分割内歯
体１１０Ｘａ　、１１０Ｘｂ　が、外歯歯車１０５ａ　
、１０５ｂとベース体１１０Ｙとの間で内歯歯車の軸方
向と平行な方向に押圧される。その結果、分割内歯体１
１０Ｘａ　、１１０Ｘｂ　の内歯部分（具体的には外ピ
ン１１１）のピッチ円が縮小して外歯歯車１０５ａ　、
１０５ｂ　の側に移動しやがて接触するため、ここでボ
ルト１１４の締込みを停止するようにする。

【００５０】その結果、外歯歯車１０５ａ　、１０５ｂ
　と内歯歯車の内歯である外ピン１１１との間の隙間が
なくなるため、角度バックラッシュを零、あるいはほと
んど零にまで減少することができるようになる。

【００５１】ここで、外ピン１１１は、軸方向に分割さ
れておらず、従来通り１本とされているため、このよう
に分割内歯体１１０Ｘａ　、１１０Ｘｂ　のピッチ円を
縮小させながら組付けていったとしても、その円周方向
の位相差を常に所定の値（この例では１８０°）に維持
することができるようになり、回転バランスを良好に維
持することができるようになっている。

【００５２】又、ボルト１１４の締込みによって外ピン
１１１と外歯歯車１０５ａ　、１０５ｂ　とを接触させ
るものであるため、各部材の加工誤差自体はそれ程高度
なものが要求されず、従って、製造コストの上昇を抑え
ることができる。

【００５３】又、構成上外歯歯車１０５ａ　の軸方向の
一端側はその接触の程度が緩くなっているため、万一、
各部材の寸法に製造上のばらつきがあったとしても、こ
の緩くなった側が存在することによってこれを適当に吸
収することが可能となり、又、この暖くなった側に潤滑
油膜を蓄えることも可能となる。

【００５４】その結果、加工精度を上げることによって
外歯歯車と外ピンとの隙間を完全になくする方法に比べ
、加工コストの低減、伝達ロスの減少、耐久性の向上を
図ることができるようになる。

【００５５】又、動力の伝達は正逆方向とも２枚の外歯
歯車１０５ａ　、１０５ｂ　を介して行われるため、外
歯歯車を２枚にしたことによる利点、即ち伝達容量の増
大、強度の維持、バランスの保持等の利点はそのまま減
殺されることなく享受することができる。

【００５６】その他の部位の構成及び基本的作用につい
ては従来のそれと全く同様であるため、図中で同様部位
に下２桁が同一の符号を付すに止め重複説明を省略する
。

【００５７】なお、上記実施例においては、外ピン１１
１の回りにいわゆる外ローラは設けられていないが、外
ローラを用いる構造の内接噛合遊星歯車構造にあっても
本発明を適用できるのは自明である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、内
接式遊星歯車構造の基本的な利点を殆ど維持しながら、
低コスト且つ簡単な構成で角度バックラッシュを効率良
く低減することができるようになるという優れた効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例に係る複列式のトロコ
イド系歯形内接式遊星歯車構造が適用された減速機の断
面図である。

【図２】図２は、図１の要部を拡大すると共に、その構
成を明瞭化して示した部分断面図である。

【図３】図３は、従来の複列式のトロコイド系歯形内接
式遊星歯車構造が適用された減速機を示す断面図である
。

【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図であ
る。

【図５】図５は、従来の複列式のトロコイド系歯形内接
式遊星歯車構造を他の減速機に適用した例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１、１０１…入力軸、 ２、１０２…出力軸、 ３ａ　、３ｂ　、１０３ａ　、１０３ｂ　…出力軸、５
ａ　、５ｂ　、１０５ａ　、１０５ｂ　…外歯歯車、７
、１０７…内ピン、 ８、１０８ａ　、１０８ｂ　…内ローラ、１０、１１０
…内歯歯車、 １１、１１１…外ピン、 １１０Ｘ…内歯体、 １１０Ｘａ　、１１０Ｘｂ　…分割内歯体、１１０Ｙ…
ベース体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１軸と、該第１軸の回転によって回転す
   る偏心体と、該偏心体に取付けられ偏心回転が可能とさ
   れた外歯歯車と、該外歯歯車に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取出す手
   段を介して連結された第２軸と、を備えたトロコイド系
   歯形内接式遊星歯車構造において、前記内歯歯車を、内
   歯部分を含むと共に断面がくさび形状とされた内歯体と
   、その外周側に位置するベース体とに半径方向で分割し
   、且つ、前記くさび形状とされた内歯体を、前記ベース
   体と前記外歯歯車との間で内歯歯車の軸方向と平行な方
   向に押圧して組付けたことを特徴とするトロコイド系歯
   形内接式遊星歯車構造。
2. 【請求項２】第１軸と、該第１軸の回転によって回転す
   る偏心体と、該偏心体に取付けられ偏心回転が可能とさ
   れた複数の外歯歯車と、該外歯歯車に外ピンで構成され
   る内歯を介して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取出す手段を介して連結
   された第２軸と、を備えた複列式のトロコイド系歯形内
   接式遊星歯車構造において、前記内歯歯車を、内歯部分
   を含む内歯体と、その外周側に位置するベース体とに半
   径方向で分割すると共に、このうちの内歯体を前記複数
   の外歯歯車に対応させて更に軸方向で分割して断面がく
   さび形状の複数の分割内歯体を形成し、該くさび形状の
   それぞれの分割内歯体を、前記ベース体と前記外歯歯車
   との間で内歯歯車の軸方向と平行な方向に押圧して組付
   けし、且つ、各分割内歯体の円周方向の位相を、前記外
   ピンを介して揃えたことを特徴とする複列式のトロコイ
   ド系歯形内接式遊星歯車構造。