JPH0544792A - 内接噛合遊星歯車構造 - Google Patents
内接噛合遊星歯車構造Info
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- JPH0544792A JPH0544792A JP22834491A JP22834491A JPH0544792A JP H0544792 A JPH0544792 A JP H0544792A JP 22834491 A JP22834491 A JP 22834491A JP 22834491 A JP22834491 A JP 22834491A JP H0544792 A JPH0544792 A JP H0544792A
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Abstract
内接噛合遊星歯車構造において、剛性、安定性を高める
と共に全長を短くし、且つ、部品点数の削減、組立工数
の低減を図る。 【構成】 出力軸102のフランジ部114、キャリヤ
ピン116、支持リング117を、軸受115a 、11
5b によって両持ち支持し、この軸受115a 、115
b の間に減速機構部を配置する。キャリヤピン116
は、そのほぼ中央にパイプ状のスペーサ125が嵌入さ
れており、フランジ部114、キャリヤピン116、及
び支持リング117の軸方向の位置決めはこのスペーサ
125を介して行われる。
Description
機、特に、小型で高出力が要請される減速機あるいは増
速機に適用するのに好適な、内接噛合遊星歯車構造に関
する。
体を介して、この第1軸に対して偏心回転可能な状態で
取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、前記外歯歯車に該外歯歯車の自転成分のみを
伝達する手段を介して連結された第2軸と、を備えた内
接噛合遊星歯車構造が広く知られている。
この従来例は、前記第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ことによって上記構造
を「減速機」に適用したものである。
0°)をもって偏心体3a 、3b が嵌合されている。な
お、偏心体3a と3b は一体化されている。それぞれの
偏心体3a 、3b には軸受4a、4b を介して2枚の外
歯歯車5a 、5b が取付けられている。この外歯歯車5
a 、5b には内ローラ孔6が複数個設けられ、内ピン7
及び内ローラ8が嵌合されている。
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。
イド歯形や円弧歯形等の外歯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が外ピン孔13に遊嵌され、回転し易く保持され
た構造とされている。
7は、出力軸2のフランジ部14に固着又は嵌入されて
いる。
が1回転する。この偏心体3a 、3b の1回転により、
外歯歯車5a 、5b も入力軸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
接しながらほとんど揺動のみを行うことになる。
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1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1
0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1回転が外歯歯車の−1/Nの回転に
減速されたことを意味する。
孔6及び内ピン7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。
内ピン7(内ローラ8)は「等速度内歯車機構」を形成
している。
成される。
歯車構造の内歯歯車を固定し、第1軸を入力軸、第2軸
を出力軸としていたが、第2軸を固定し、第1軸を入力
軸、内歯歯車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。
は、内ローラ孔6a 、6b とで構成される等速度内歯車
機構の一方の要素である円弧歯形を形成するという機能
と、外歯歯車5a 、5b の自転による回転力を出力軸2
に伝達するキャリア体としての機能とがあるが、特にこ
のうちの前者の機能を良好に確保するためには、内ピン
7の外周で自由に回転することのできる内ローラ8の存
在が必須であった。この内ローラ8は、その機能上硬質
の素材でその外周及び内周の双方を同軸に且つ精度良く
加工する必要があったため、コスト高になり易いという
問題があった。
の一方の要素である円弧歯形を形成するという機能と、
外歯歯車5a 、5b の自転による回転力を出力軸2に伝
達するキャリア体としての機能とを分離し、内ローラ8
を無くしても該内ローラ8を有すると同様の性能を得ら
れるようにしたものが提案されている(実開昭59−1
27951)。
る手段として、該外歯歯車5a 、5b に設けた内ピン孔
19a 、19b に対して等速度内歯車機構を構成し得る
内ピン7と、該内ピン7の外歯歯車自転成分相当の回転
を受ける円環状の支持リング17と、出力軸2に形成し
たフランジ部14から突出され、前記支持リング17と
連結・固定されたキャリヤ体16とを有する。
持リング17とにそれぞれブッシュ18a 、18b を介
して回転自在に嵌入されている。即ち、この内ピン7は
キャリヤ体16の存在により出力軸2と強固に連結され
る必要がないため、自身が回転できる構成とすることが
でき、その結果、従来の内ローラ8が省略できているも
のである。前記円環状の支持リング17は、前記キャリ
ヤ体16の先端部分に組込まれている。
力を出力軸に伝達する機能のみを有すれば良いため、外
歯歯車5a 、5b の対応部分には、揺動しても該キャリ
ヤピン16と干渉しないだけの大きめの通し孔20a 、
20b が設けられている。
出力軸2の軸受、21は内ピン7の軸方向の位置決めを
するための内ピン押え板、22は鋼板軌道輪、23は内
ピン押えボルトである。
うな従来の減速機は、図5、図8から明らかなように、
減速機構部分で生じる荷重変動や出力軸2に作用する相
手機械からの外部ラジアル荷重を、出力軸2を支える一
対の軸受15a、15b によって支持していたため、支
持の安定性を増大させるためには、一般に図5、図8の
Y区間を長く、且つX区間をできるだけ短くすることが
必要であった。
あるため、必然的にY区間を長くしなければならず、結
果として減速機の軸方向長さが長くなってしまうという
問題があった。
ャリヤ体16を出力軸2と一体に形成していたため、製
造が極めて難しく、コスト高となり、内ローラ8を省略
したことによるコスト低減効果が減殺されてしまうとい
う問題もあった。
に当り、内ピン押え板21、鋼板軌道輪22、内ピン押
えボルト23等を必須としていたため、部品点数、組立
て工数が多くなるという問題もあった。
なされたものであって、剛性が高く安定性があり、且つ
部品点数を少なくして、低コスト化及び組立工数の低減
化を図ることのできるキャリヤ体付きの内接噛合遊星歯
車構造を提供することを目的とする。
第1軸に設けた偏心体を介してこの第1軸に対して偏心
回転可能な状態で取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、前記外歯歯車に該外歯歯車
の自転成分のみを伝達する手段を介して連結された第2
軸と、を備え、且つ、前記自転成分を伝達する手段とし
て、前記外歯歯車に設けた内ローラ孔に対して等速度内
歯車機構を構成し得る内ピンと、該内ピンの外歯歯車自
転成分相当の回転を受ける円環状の支持リングと、前記
第2軸に形成したフランジ部から突出され、前記支持リ
ングと連結・固定されたキャリヤ体と、を有する内接噛
合遊星歯車構造において、前記円環状の支持リング及び
第2軸のフランジ部を、前記外歯歯車を挾んで配置する
と共に、この支持リング及びフランジ部の双方を一対の
軸受を介してケーシングに両持ち支持し、前記キャリヤ
体を該支持リング及びフランジ部とは別体でほぼ円柱状
に形成すると共に、該キャリヤ体の略中央部に予めパイ
ブ状のスペーサを圧入させた上でその両端部を支持リン
グ及びフランジ部に圧入し、この支持リング、キャリヤ
体、フランジ部の軸方向の位置決めを、該スペーサを介
して行ったことにより、上記課題を解決したものであ
る。
ピンが、前記支持リング及びフランジ部に遊嵌されてい
ることにより、同じく上記課題を解決したものである。
た偏心体を介してこの第1軸に対して偏心回転可能な状
態で取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、前記外歯歯車に該外歯歯車の自転成分の
みを伝達する手段を介して連結された第2軸と、を備
え、且つ、前記自転成分を伝達する手段として、前記外
歯歯車に設けた内ローラ孔に対して等速度内歯車機構を
構成し得る内ピンと、該内ピンの外歯歯車自転成分相当
の回転を受ける円環状の支持リングと、前記第2軸に形
成したフランジ部から突出され、前記支持リングと連結
・固定されたキャリヤ体と、を有する内接噛合遊星歯車
構造において、前記円環状の支持リング及び第2軸のフ
ランジ部を、前記外歯歯車を挾んで配置すると共に、こ
の支持リング及びフランジ部の双方を一対の軸受を介し
てケーシングに両持ち支持し、前記キャリヤ体を該支持
リング及びフランジ部とは別体でほぼ円柱状に形成する
と共に、該キャリヤ体の略中央部に予めパイプ状のスペ
ーサを圧入させた上でその両端部を支持リング及びフラ
ンジ部に遊嵌し、該支持リング、キャリヤ体、フランジ
部の軸方向の位置決めを、該キャリヤ体の一端側に設け
た止め輪手段及び他端側に設けたねじ−ナット手段によ
って、前記フランジ部、スペーサ、支持リングを挾み込
むことにより行ったことにより、同じく上記課題を解決
したものである。
内ピンを、前記支持リング及びフランジ部に遊嵌され、
且つ、前記一対の軸受の内輪同士又は外輪同士のいずれ
かで、その軸方向の位置決めがなされていることによ
り、同じく上記課題を解決したものである。
通して配置して該外歯歯車を円環状の支持リング及び第
2軸のフランジ部で挾み込み、且つ、この支持リング及
びフランジ部の双方を一対の軸受を介してケーシングに
両持ち支持するようにしている。その結果、減速機構部
の剛性、安定性を格段に向上させることができる。
持リングを連結・位置決めする構造として、本発明で
は、キャリヤ体を支持リング及びフランジ部と別体でほ
ぼ円柱状に形成すると共に、該キャリヤ体のほぼ中央部
に予めパイプ状のスペーサを圧入させ、その上でその両
端部を支持リング及びフランジ部に圧入し、該支持リン
グ、キャリヤ体、フランジ部の3者の軸方向の位置決め
を、該スペーサを介して行うようにした。
ャリヤ体を一体的に突出させる必要がなくなり、フラン
ジ部〜キャリヤ体に至る複雑な構造部材を製造する必要
がなくなって、コストを大幅に低減することができるよ
うになった。又、キャリヤ体自体も単純な円柱形にパイ
プ状のスペーサを嵌入させただけの構造であるため、製
造が非常に容易となる上に、強度的、精度的にも優れた
ものとなった。
結合構造のように、キャリヤ体自体を段付の構成とした
場合には、製造が難しく、且つ精度も出しにくい上に、
図7の符号P1 で示す部分に応力が集中し易いという問
題があった。又、この問題を多少とも解消するために
は、当該P1 の部分に「アール」の肉付けをする必要が
あったが、この場合には支持リングの側にも対応する面
取りを施す必要があった。しかるに段付の符号P2 の部
分にも面取りが必要なため、結局軸方向の位置決めに寄
与するスペーサとしての機能は、図7のL1 でしか行う
ことができず、このL1 を少しでも長く確保するには、
段付の太い方の径D1 をより太くするか、あるいは細い
方の径D2 をより細くするかしかなく、重量増大、ある
いは強度不足を招き易いという問題があった。
体にパイプ状のスペーサを嵌入させるだけであるため、
応力集中の問題が生じ難く、パイプの厚さ全体をほぼそ
のまま位置決め用として活用することができ、しかも、
パイプの全長(軸方向長)を揃えるのは比較的容易なこ
とから、複数あるキャリヤ体の軸方向位置を揃え易いと
いう作用が得られるものである。
てた後は頻繁には分解しないことを前提とした、いわゆ
るメインテナンスフリーの小型増減速機への適用を考慮
している。
体とフランジ部及び支持リングを連結し、低コスト化を
実現している。
持リングに圧入するようにすると構造を簡易化でき一層
低コスト化が図れる(請求項2)。
設備、あるいは修理等を行うことを考慮している。従っ
て、止め輪手段及びねじ−ナット手段によってフランジ
部、キャリヤ体のスペーサ、支持リングを挟み込んで固
定する構造を取っている。止め輪手段を採用したのは、
例えば段付のキャリヤ体を用いたような場合には、この
段の部分に応力集中が生じること、及び段付の部材はい
わゆる芯無し研削板によって加工することができないた
め、コストが高くなる上に高精度な加工ができないため
である。
フランジ部と支持リングに遊嵌するようにし、軸方向の
位置決めを前記フランジ部、支持リングを保持している
一対の軸受によって行わせるようにすると構造を簡素化
でき、しかも、自由回転のできる内ピンを組込むことが
できるようになる(請求項4)。
に説明する。
構造が適用された減速機の断面図であり、図2は、その
II−II線断面図である。
6、7に示す従来公知例の構成と同一又は類似の部分に
ついては下2桁が同一の番号を付すものとする。
フランジ部114とは別部材とされたキャリヤピン(キ
ャリヤ体)116の一端が嵌入(圧入)されている。こ
のキャリヤピン116の他端には支持リング117が嵌
入(圧入)されており、この支持リング117及びキャ
リヤピン116によってキャリヤが構成されている。
及び支持リング117は、一対の軸受115a 、115
b によってケーシング112に両持ち支持されている。
パイプ状のスペーサ125が嵌入(圧入)されている。
従って、キャリヤピン116の支持リング117、ある
いはフランジ部114への嵌入深さに多少のばらつきが
あったとしても、このスペーサ125の機能により支持
リング117及びフランジ部114の距離は必ず一定に
維持され、しかも4本ある全てのキャリヤピン116の
部分において同一の距離を容易に確保することができ
る。
ピン116の貫通するキャリヤピン孔(通し孔)120
が形成されている。このキャリヤピン孔120は、外歯
歯車105a 、105b が揺動しても、なおキャリヤピ
ン116と外歯歯車105a、105b が接触しない大
きさとされている。
7、及びフランジ部114に圧入されている。従って、
自由な回転はできなくなっている。しかしながら、内
ピンの形状が単純な円柱状であるため、硬質の素材で鏡
面仕上の加工を容易に(低コストに)できること、一
対の軸受115a 、115b により減速機構を挾んで両
持ち支持するような構造を採用したため、全体の剛性を
非常に高めることができ、内ピン107を極めて安定し
た状態で支持できること、更に、内ピン107とキャ
リヤピン116とに分離する構成を取ったため、出力軸
等から流入するラジアル荷重をキャリヤピン116の方
で受け持つようになり、内ピン107には強いラジアル
荷重がかかったりする恐れがないため一層安定した状態
で支持できること等から、実用上内ローラを省略しても
特に問題はない。但し、この内ピン107は圧入ではな
く遊嵌させるようにしてもよい。
1の回転と共に揺動回転し、内歯歯車110の内歯に相
当する外ピン111と外歯歯車105a 、105b との
噛合によって入力軸101の回転が外歯歯車105a 、
105b の減速された回転(自転)となるのは、従来の
公知例と全く同様である。
は、内ピン孔119と内ピン107との隙間によりその
揺動成分が吸収され、自転成分のみが該内ピン107を
介して出力軸102のフランジ部114と支持リング1
17とに伝達される。支持リング117に伝達された回
転力は、キャリヤピン116を介して出力軸102に伝
達される。
は軸受115a と、キャリヤピン116及び支持リング
117を介して軸受115a とで両持ちで受止められる
ため、内ピン107には外部ラジアル荷重が影響しな
い。
軸受115a 、115b で両持ち支持するようにしてあ
るため、極めて剛性が高く、又フランジ部114、キャ
リヤピン116、支持リング117の連結を非常に簡単
に且つ高精度に行うことができ、更に内ピン107の内
ローラをも省略して、より低コスト化が図れるという効
果が得られる。
することを前提としたタイプの実施例を示す。この実施
例では、キャリヤピン216の一端部に止め輪224を
配置し、他端部にねじ部227を設けると共に、フラン
ジ部214、スペーサ225、及び支持リング217
を、この止め輪224とねじ部227に螺合するナット
228とによって強く挟み込むことにより、組付けを行
うようにしている。従って何回でも分解組立が可能であ
る。しかも、キャリヤピン216をいわゆる段付ボルト
にするのではなく、止め輪224を使用するようにした
ため、この段付部で応力集中が起ったりするのを防止す
ることができる。しかも、段付のキャリヤピンではいわ
ゆる芯無しの研削盤で加工することができないため、高
コスト、低精度が避けられないが、この実施例では止め
輪224を使用しているため、芯無しの研削盤での加工
が可能であり、低コスト化、高精度化を実現することが
できる。
出力軸202のフランジ部214及び支持リング217
の内ピン保持孔226a 、226b に遊嵌されている。
そのため、自由に回転することが可能であり、これによ
り内ピン孔219a 、219b と内ピン207との噛合
時に生ずる滑りを良好に吸収することができる。又当然
にここでの分解も可能である。
ことから、内ピン孔219a 、219b との噛合による
荷重を受けたときに弾性変形を生じ易く、これにより加
工、組立、あるいは分解、再組立に伴う誤差を良好に吸
収することができる。しかも、この内ピン207が弾性
変形したとしても、減速機全体の剛性は内ピン207で
はなく、ケーシング212に両持ち支持されたフランジ
部214、キャリヤピン216、及び支持リング217
によって確保されるため、極めて安定性のある運転を継
続することができる。
軸受215a 、215b の外輪225a 、225b によ
って軸方向に位置決めされているため、抜け出ることは
ない。
施例とほぼ同様であるため、前述したように同一又は類
似の部分には下2桁が同一符号を付すに止どめ、重複説
明を省略する。
速機構部が一対の軸受によって両持ち支持されているた
め、減速機の全長を短くすることができ、又、支持リン
グ及びキャリヤ体を備えた構成でありながら構造が非常
に簡単で且つ高精度な組み立てができる。又、内ピンの
組込み構造も非常に簡単であるため、全体として更に高
精度且つ低コスト化が実現できる。
適用された減速機の断面図である。
る。
れた基本的な減速機を示す断面図である。
の不具合を説明するための部分断面図である。
れた減速機で、且つ、内ピンの他にキャリヤピンを備え
る減速機の断面図である。
…偏心体、 5a 、5b 、105a 、105b 、205a 、205b
…外歯歯車、 6a 、6b …内ローラ孔、 7、107、207…内ピン、 8a 、8b …内ローラ、 10、110、210…内歯歯車、 11、111、211…外ピン、 14、114、214…出力軸のフランジ部、 15a 、15b …115a 、115b 、215a 、21
5b …軸受、 16、116、216…キャリヤピン、 17、117、217…支持リング、 119a 、119b 、219a 、219b …内ピン孔、 124a 、124b 、224a 、224b …内輪、 125a 、125b 、225a 、225b …外輪。
Claims (4)
- 【請求項1】第1軸と、該第1軸に設けた偏心体を介し
てこの第1軸に対して偏心回転可能な状態で取付けられ
た外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、
前記外歯歯車に該外歯歯車の自転成分のみを伝達する手
段を介して連結された第2軸と、を備え、且つ、前記自
転成分を伝達する手段として、前記外歯歯車に設けた内
ローラ孔に対して等速度内歯車機構を構成し得る内ピン
と、該内ピンの外歯歯車自転成分相当の回転を受ける円
環状の支持リングと、前記第2軸に形成したフランジ部
から突出され、前記支持リングと連結・固定されたキャ
リア体と、を有する内接噛合遊星歯車構造において、 前記円環状の支持リング及び第2軸のフランジ部を、前
記外歯歯車を挾んで配置すると共に、この支持リング及
びフランジ部の双方を一対の軸受を介してケーシングに
両持ち支持し、 前記キャリア体を該支持リング及びフランジ部とは別体
でほぼ円柱状に形成すると共に、該キャリア体の略中央
部に予めパイプ状のスペーサを圧入させた上でその両端
部を支持リング及びフランジ部に圧入し、この支持リン
グ、キャリア体、フランジ部の軸方向の位置決めを、該
スペーサを介して行ったことを特徴とする内接噛合遊星
歯車構造。 - 【請求項2】請求項1において、前記内ピンが、前記支
持リング及びフランジ部に遊嵌されていることを特徴と
する内接噛合遊星歯車構造。 - 【請求項3】第1軸と、該第1軸に設けた偏心体を介し
てこの第1軸に対して偏心回転可能な状態で取付けられ
た外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、
前記外歯歯車に該外歯歯車の自転成分のみを伝達する手
段を介して連結された第2軸と、を備え、且つ、前記自
転成分を伝達する手段として、前記外歯歯車に設けた内
ローラ孔に対して等速度内歯車機構を構成し得る内ピン
と、該内ピンの外歯歯車自転成分相当の回転を受ける円
環状の支持リングと、前記第2軸に形成したフランジ部
から突出され、前記支持リングと連結・固定されたキャ
リア体と、を有する内接噛合遊星歯車構造において、 前記円環状の支持リング及び第2軸のフランジ部を、前
記外歯歯車を挾んで配置すると共に、この支持リング及
びフランジ部の双方を一対の軸受を介してケーシングに
両持ち支持し、 前記キャリア体を該支持リング及びフランジ部とは別体
でほぼ円柱状に形成すると共に、該キャリア体の略中央
部に予めパイプ状のスペーサを圧入させた上でその両端
部を支持リング及びフランジ部に遊嵌し、 該支持リング、キャリア体、フランジ部の軸方向の位置
決めを、該キャリア体の一端側に設けた止め輪手段及び
他端側に設けたねじ−ナット手段によって、前記フラン
ジ部、スペーサ、支持リングを挾み込むことにより行っ
たことを特徴とする内接噛合遊星歯車構造。 - 【請求項4】請求項3において、前記内ピンが、前記支
持リング及びフランジ部に遊嵌され、且つ、前記一対の
軸受の内輪同士又は外輪同士のいずれかで、その軸方向
の位置決めがなされていることを特徴とする内接噛合遊
星歯車構造。
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
JP3228344A JP2761130B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 内接噛合遊星歯車構造 |
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DE69224000T DE69224000T2 (de) | 1991-08-13 | 1992-08-12 | Getriebekonstruktion nach dem Zykloideprinzip |
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EP95107404A EP0669485B1 (en) | 1991-08-13 | 1992-08-12 | An inscribed meshing planetary gear construction |
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DE69216708T DE69216708T2 (de) | 1991-08-13 | 1992-08-12 | Zykloidengetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
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