JPH06200996A - 伝動機構 - Google Patents

伝動機構

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JPH06200996A
JPH06200996A JP5260046A JP26004693A JPH06200996A JP H06200996 A JPH06200996 A JP H06200996A JP 5260046 A JP5260046 A JP 5260046A JP 26004693 A JP26004693 A JP 26004693A JP H06200996 A JPH06200996 A JP H06200996A
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eccentric
cam
eccentric gear
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JP5260046A
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Gustav Rennerfelt
グスタヴ・レンネルフェルト
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/78Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/04Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow radial displacement, e.g. Oldham couplings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F16H2001/326Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising a carrier with linear guiding means guiding at least one orbital gear

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で公転回転運動をしつつ低速で自転回転
運動をする偏心歯車を備えた偏心歯車減速装置におい
て、偏心歯車の偏心した自転回転運動を、出力軸の偏心
していない回転運動へ変換するために用いる伝動機構
を、剛性が高くコンパクトで軽量な構成とする。 【構成】 伝動機構は、円板形で周囲に略々等間隔で形
成された4つの収容部を有するプレート部材22を含ん
でおり、偏心歯車に設けた一対の軸方向に突出したカム
24a、24bと、出力軸に支持されたディスク部材に
設けた一対の軸方向に突出したカム25a、25bと
を、プレート部材に対して相対的に径方向へ変位自在な
状態で、夫々のカムに対応した収容部の中に収容してあ
る。トルク伝達に寄与する周方向に作用する力の全てが
同一平面内に存在するように構成してプレート部材のひ
ずみを回避し、トルク剛性を高めた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、偏心歯車装置に用いる
伝動機構に関するものであり、ここでいう偏心歯車装置
とは、偏心部分を有する入力軸を備え、その偏心部分に
回転自在に軸支された偏心歯車が、固定されている内歯
車と噛合して転動することによって、公転回転運動を行
なうようにした種類の偏心歯車装置である。この種の偏
心歯車装置では、偏心歯車が、その高速の公転回転運動
に伴って、内歯車に対して相対的に回転する自転回転運
動を行ない、この自転回転運動は、その回転方向が公転
回転運動の回転方向とは逆であり、また、その回転速度
が公転回転運動の回転速度と比べて減速されている。こ
の回転速度の減速比は、偏心歯車の歯数と固定内歯車の
歯数とに応じて決まる。この種の歯車装置に関するその
他の点については本出願人による先の特許出願の公表公
報第WO−88/05508号を参照されたい。
【0002】本発明に係る伝動機構の目的とする機能
は、上述した高速の公転回転運動を行なっている偏心歯
車の、減速された回転速度での自転回転運動を、その減
速された低速の回転速度を持ち、ただし偏心していな
い、純然たる回転運動へ変換することにある。
【0003】例えばロボット工学等では、大きな減速比
を得るための様々な歯車減速装置が利用されている。そ
の種の用途においては、高い剛性を備えていることと、
遊びを持たないということとが、強く要求されている。
また、減速比として多く採用されている値は、50:1
から200:1までの範囲の値である。更に、その種の
用途においては、歯車減速装置が小形で保守不要なもの
であることが望まれている。
【0004】
【従来の技術】従来公知のサイクロ・ギアと名付けられ
た歯車装置では、その出力軸に軸方向に延在する複数本
のピンを植設し、それら複数本のピンを、この歯車装置
の2個ないし3個の偏心歯車に貫通形成した複数個の孔
の中に挿通し、それらピンが、夫々の孔の内周面に当接
してその内周面上を転動するようにしている。この構成
の伝動機構が良好に機能するためには、少なくとも2個
の偏心歯車が互いの間に180°の位相差をもって備え
られていなければならない。この公知の伝動機構に付随
する不都合は、歯車装置の構成要素を非常な高精度で作
成しなければならないということにある。更には、歯車
装置の構成要素の数が多くならざるを得ないという不都
合もある。
【0005】偏心歯車装置に用いる伝動機構の別の一例
としては、例えば米国特許第4429595号等に記載
されている、オルダム伝動機構と呼ばれる種類に属する
様々な伝動機構がある。この種類に属するそれら様々な
伝動機構は、そのいずれもが寸法が嵩張る上に重量も大
きく、そのために有害な振動を発生し易いものとなって
いる。
【0006】上で説明した偏心歯車の自転回転運動を偏
心していない純然たる回転運動に変換する機能を有する
更に別の伝動機構の例として、本出願人による先の特許
出願の公表公報第WO−88/05509号に記載され
ているものがある。
【0007】偏心歯車装置に用いる伝動機構の更に別の
一例として、本出願人によるスウェーデン特許出願の公
開公報第9200767−3号に記載されている伝動機
構がある。
【0008】このスウェーデン特許公開公報第9200
767−3号の明細書中に教示されている伝動機構は、
ギア・プレートという名の円板形のプレート部材を含ん
でおり、このプレート部材はその両側面の夫々に、互い
に平行な複数の溝から成る溝群を備えている。プレート
部材の一方の側面に形成されている溝群の溝と、他方の
側面に形成されている溝群の溝とは、互いに直交する方
向に延在している。このプレート部材は、軽量である割
りには非常に高い剛性を有するという特徴を備えてい
る。このように、円板形のプレート部材が軽量であるた
め、偏心歯車装置においてはその発生を避けることので
きない径方向に作用する動揺の大きさが、許容可能な低
レベルに抑えられている。トルクの伝達に寄与する周方
向に作用する力が、プレート部材の一方の側面の溝群の
溝から、他方の側面の溝群の溝へ伝達される。既述の如
く、前者の溝群と後者の溝群とは位相が90°ずれてい
る。当接面における圧力を小さくすれば使用寿命を延ば
すことができることから、その伝達される力が、溝群の
複数本の溝の歯形の表面の全てに分配されるようにして
いる。プレート部材は比較的薄い部材であることから、
一方の側面の溝群における圧力点の位置と、他方の側面
の溝群における圧力点の位置との間の軸方向離隔距離も
小さく、そのため、歯車装置の出力軸に大負荷が加わっ
たときでも、プレート部材は無負荷時の平坦状態から僅
かに湾曲するだけであり、即ち、僅かしかひずまない。
この歯車装置は、以上の構造によって、比較的高い剛性
を得ている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
説明したスウェーデン特許公開公報の歯車装置は、その
プレート部材に、なおかつ幾つかの欠点が付随してい
る。例えば、プレート部材の溝群を摺接部材をもって構
成した場合には、その溝群はかなりの動力損失を生じる
ものとなる。また、溝群の歯形の表面の全てに亙って荷
重が均一に分配されるようにするためには、製造公差に
対する要求が厳しくならざるを得ない。
【0010】上述のスウェーデン特許公開公報第920
0767−3号には、摩擦損失を低減するための方法と
して、円板形のプレート部材の両側面の夫々の溝群の溝
の中にボールまたはローラを配設し、そのボールないし
ローラが、プレート部材の溝の中と、偏心歯車の一側面
に形成した溝の中ないしは出力軸の軸端面に形成した溝
の中とで、転動するようにすることが提案されている。
しかしながら、遊びのない伝動状態を得るためには、そ
のボールないしローラへスプリングによる軸方向の予荷
重を加えて遊びを消滅させる必要がある。更に、そのよ
うに予荷重を加えるためにはスラスト軸受も備えておく
必要がある。大きなトルクを伝達したい場合には、ボー
ルよりもローラを使用することが望ましい。この場合、
形状的な理由から、プレート部材に形成する溝には90
°の角度を持たせる必要があり、その結果、スラスト軸
受が負担せねばならない軸方向の力成分も大きなものと
ならざるを得ない。
【0011】以上の構成には、更に別の欠点も付随して
おり、それは、ボールないしローラを溝の中の正しい位
置に保持することが困難だということである。
【0012】本発明の目的は、以上に説明した種類の伝
達機構に対して、上述の様々な不都合を解消できるよう
に改良を加えた伝達機構を提供することにあり、より具
体的には、プレート部材が大トルクの伝達に際して湾曲
する性質があることからトルク伝達剛性が低いという不
都合や、スラスト軸受を必要とするという不都合、伝動
機構の構成部品に要求される公差が厳しいという不都
合、そして、構成部品によって摩擦損失が発生するとい
う不都合等を解消することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のごとき伝達機構を提供するものであ
る。その伝達機構とは、中央に孔を備え周囲に略々等間
隔で4つの収容部を形成した円板形のプレート部材と、
偏心歯車の一方の側面にその側面から軸方向に突出させ
てしかも偏心歯車の軸心を挟んで互いに正反対の位置に
設けた2つのカムから成る第1の一対のカムと、出力軸
の一方の側面にその側面から軸方向に突出させてしかも
出力軸の軸心を挟んで互いに正反対の位置に設けた2つ
のカムから成る第2の一対のカムとを含んでおり、第1
の一対のカムは、前記4つの収容部のうちの2つの収容
部の中に径方向摺動自在に嵌装されており、第2の一対
のカムは、前記収容部のうちの残りの2つの収容部の中
に径方向摺動自在に嵌装されており、それらによって、
トルクの伝達に寄与する周方向に作用する力の全てが、
プレート部材の中の同一軸方向位置にある1つの平面内
に存在するようにしたものである。これによって、プレ
ート部材の湾曲を防止すると共に、スラスト軸受とスプ
リングとでバランスさせねばならない軸方向に作用する
力成分の発生を防止している。
【0014】本発明の別実施例においては、上記収容部
は径方向に開放した形状に形成されている。
【0015】本発明の更に別の好適実施例においては、
当接面どうしの間にローラを介設して、滑り摩擦ではな
く転がり摩擦となるようにしている。また、遊びのない
伝達が行なわれるようにするために、ローラの直径を、
予荷重を発生する大きさに選定してある。
【0016】歯車装置に負荷が加わっている状態では、
上述のプレート部材は、湾曲することなく平坦な形状を
保ちつつ、しかも、平面内において僅かに弾性変形して
楕円形に近い形状となっている。この弾性変形の状態に
ついては図12を参照されたい。プレート部材の各々の
収容部の互いに向かい合った面どうしは、プレート部材
に負荷が加わっていないときには互いに平行であるが、
プレート部材が弾性変形を生じているときには、それら
面の間の距離が広がっており、また、それら面どうしが
互いに平行でなく角度を成している。この弾性変形の変
形量は極めて小さなものであり、距離の広がりはせいぜ
い10マイクロメートルほどであり、また、角度の変化
も0.5分ほどの角度である。しかしながらこの程度の
弾性変形であっても、同じ収容部の中にあって負荷を担
っている複数本のローラどうしの間の負荷の分配状態に
影響を及ぼすには充分な大きさであり、従って、伝達ト
ルク容量に影響を及ぼすのに充分な大きさである。そこ
で、歯車装置の製作時に、同じ収容部の同じ伝達面に配
設する複数本のローラの直径を互いに異ならせておくこ
とによって、プレート部材に、例えば定格トルクの80
%のトルクが歯車装置に負荷されたときの変形量に対応
する変形が生じるようにしている。そして、歯車装置に
負荷が加わっていないときには、径方向最外方に配設さ
れているローラには上述の予荷重が加わっている一方
で、それよりも径方向内側に配設されているローラに
は、より小さな予荷重しか加わっていないようにした
り、或いは、径方向内側のローラに関しては、そのロー
ラとその転動面との間に隙間さえあるようにしておく。
歯車装置に小さな負荷が加わっているときには、周方向
に作用する力がプレート部材の各々の収容部の中の複数
本のローラのうちの最外方ローラに作用を及ぼす。伝達
トルクが大きくなるにつれて、プレート部材は、径方向
外方ほど大きく弾性変形して、ローラが当接する転動面
の角度が僅かずつ変化して行く。この変化が大きくなる
に従って、ローラどうしの間の荷重の分配がより均一な
ものとなって行き、定格トルクに達したときには、全て
のローラが互いに等しい大きさの荷重を負担するように
なるようにしている。
【0017】本発明の更に別の実施例においては、プレ
ート部材の精密仕上加工(通常は精密研削)によって、
プレート部材を最終形状に仕上げる際に、歯車装置に定
格トルクが負荷された場合にプレート部材に生じる変形
と同じ変形を、プレート部材に与えた状態で、その加工
を行なうようにしている。このようにするには、プレー
ト部材を研削盤の油圧マンドレルに取り付ければ良い。
このマンドレルによって、弾性変形するプレート部材の
中央の孔を楕円形に変形させ、その状態で、4つの収容
部の各々における互いに対向する転動面を一対ずつ平行
に研削加工して仕上げれば良い。
【0018】本発明の更に別の好適実施例においては、
上述のカムを、偏心歯車に圧入して軸方向に突出させた
ピンと、出力軸に圧入して軸方向に突出させたピンと
に、孔を有するブロックを軽い圧入状態で嵌合した構成
としている。
【0019】各々のブロックは、その両側面が互いに平
行であって、それら平行な両側面を高精度に研削仕上げ
してある。歯車装置に負荷が加わり、それによってプレ
ート部材が変形したときには、各々のブロックが微小回
転することによって、1つの収容部の中の負荷を担って
いる複数本のローラどうしの間の負荷の分配が、略々均
一に保たれるように調節がなされる。
【0020】
【実施例】図1は、本発明の一実施例に係る伝達機構を
組み込んだ偏心歯車装置を示した図である。この偏心歯
車装置は、入力軸11と、リング形内歯車12と、偏心
歯車13と、出力軸14と、プレート部材15とを含ん
でいる。
【0021】偏心歯車13は、入力軸11上に偏心して
軸支されており、内歯車12と噛合した状態で転動する
ようにしてあり、即ち、公転回転運動を行なうようにし
てある。内歯車12の歯数と偏心歯車13の歯数との差
が小さいため(多くの場合、偏心歯車13の歯数の方が
1枚ないし2枚少ないようにすることが望まれる)、偏
心歯車13は、公転回転運動の回転方向とは逆方向に低
速で自転回転運動を行なう。この偏心歯車装置に関する
その他の点については、本出願人による先の特許出願の
公表公報第WO−88/05508号を参照されたい。
【0022】従って偏心歯車13は、入力軸11の軸心
を中心とした高速の公転回転運動を行なうと共に、低速
の自転回転運動を行なう。この低速の自転回転運動を、
本発明に係る伝動機構が、出力軸14の軸心に対して同
心的な偏心していない回転運動へ変換する。
【0023】図2はプレート部材22を示しており、こ
のプレート部材22には、複数の開口である収容部を形
成してある。それら収容部の中には、偏心歯車13に設
けたカム部24a及び24bと、出力軸14に取り付け
た円板部材23に設けたカム部25a及び25bとが嵌
装されており、それらカム部の各々は、複数本のローラ
26を介して対応する収容部の中に支持されており、そ
れらローラ26によって予荷重が加えられている。以上
については、図2と併せて、図3及び図4を参照された
い。
【0024】図2は、プレート部材22が位置Aにある
状態を示しており、プレート部材がこの位置にあるとき
には、偏心歯車21の偏心方向が図中右方となってお
り、即ち、プレート部材22は、カム部24a及び24
bによって、図中右方へ変位させられている。
【0025】図5は、図2に示したプレート部材22が
位置Bにある状態を示しており、プレート部材22が位
置Aからこの位置Bにくるまでに入力軸は90°回転し
ており、また、プレート部材22がこの位置Bにきたこ
とによって、偏心歯車21の偏心方向は図中下方へ移動
している。位置Aから位置Bへの移動に伴って偏心方向
が変化した結果、プレート部材22は、歯車装置の中心
軸に対して同心的な位置へ復帰しており、一方、偏心歯
車のカム部24a及び24bは、プレート部材22に形
成された収容部の中を径方向へ変位している。
【0026】図6は、出力軸33を、それに一体に設け
たアンギュラころ軸受と共に示した図である。ローラ3
2は、出力軸33の表面と、固定ハウジング31の表面
とのいずれにも直接的に接触して転動するようにしてあ
り、それら表面が、このアンギュラころ軸受のインナ・
レースとアクタ・レースとを形成している。この構成と
したことによって、非常に剛性の高い軸受が形成されて
おり、これは歯車装置の全体としての剛性を高めるのに
役立っている。出力軸33には、2つのカム部36a及
び36b(図8)を設けてあり、それらカム部36a及
び36bは出力軸33の軸心を中心として正反対の位置
に設けてあり、軸方向に突出している。それらカム部の
各々は、複数本のローラ35を介して、プレート部材3
4の対応する収容部の中に支持されており、それらロー
ラ35によって予荷重が加えられている。以上の構成に
よって、プレート部材34は、僅かな距離を、出力軸3
3に対して相対的に直線的に移動することができるよう
になっている。
【0027】図7は、偏心歯車40を示した図である。
この偏心歯車40には上述のカム部36a及び36bと
は別の更なる2つのカム部37a及び37bを設けてあ
り、これら2つのカム部37a及び37bは、偏心歯車
40の軸心を間に挟んで互いに正反対の位置に設けてあ
り、軸方向に突出している。図7には、これら2つのカ
ム部37a及び37bのうち、カム部37aだけが見え
ている。これらカム部37a及び37bも、カム部36
a及び36bと同様にして残りの2つの収容部38(図
8)の中に支持されており、これによって、偏心歯車4
0がプレート部材34に対して相対的に直線的に移動で
きるようになっている。
【0028】図9は図6と同様の断面図であるが、ただ
し、図6の構成では出力軸に一体に設けてあったカム部
36a、36bが、図9の構成では植込ピン42a、4
2bと、それら植込ピンに嵌装したブロック41a、4
1b(図11)とに替えられている。残りの2つの収容
部38の中には、更に2個の同形のブロック44a、4
4bが支持されている。それらブロック44a、44b
には、孔45a、45bを形成してあり、歯車装置の組
み立て時に、それら孔45a、45bの中に、植込ピン
43a、43b(図10)が嵌挿される。
【0029】以上に説明した、図9〜図11に示した実
施例によって得られる利点は、この構成によれば、ロー
ラどうしの間での荷重の分配が良好に行なわれるよう
に、自動調節が行なわれるということである。
【0030】図12は、有限要素法の計算モデルを示し
た図である。図示のグリッド・パターンは複数の有限要
素から構成されている。この計算モデルでは、収容部を
成している溝部には荷重Fが均一に分配された状態で作
用するものとしている。
【0031】図13は、変形したプレート部材を示した
図である。図から明らかなように、プレート部材の中央
の孔は変形して楕円形となっており、また、変形を生じ
る以前には互いに平行だった面どうしが、異なった角度
を取っている。尚、実際に生じる変形量は対称形となる
はずであるが、図12の変形図では計算技法上の理由か
ら正確な対称形にはなっていない。プレート部材の外方
への膨出量を算出するためには、中心を挟んで正反対の
2箇所の位置における夫々の膨出量を加えて2で割るよ
うにすれば良い。
【0032】以上に説明した本発明に係る伝動機構の構
成は、剛性の高いトルク伝達機構を提供することのでき
る構成である。プレート部材34は出力軸33に対して
相対的に直線往復運動をする。この往復運動の周波数は
入力軸の毎秒回転数に等しいため、この往復運動は高い
周波数を持つ。従って、プレート部材34の質量のため
に、径方向に作用する、高い周波数の動揺が発生し、こ
の動揺が出力軸33へ伝達される。この動揺に伴う力の
大きさは、プレート部材34の質量と、往復運動の周波
数と、往復運動の振幅との関数である。
【0033】この種の偏心歯車装置(本出願人による先
の特許出願の公表公報第WO−88/05508号を参
照されたい)の特性は、偏心量が小さいことである(偏
心量は多くの場合0.5mm〜1.2mmの範囲にあり、こ
の偏心量を定める要因のうち特に重要なものは変速比で
ある)。角振動が低レベルであることは、サーボ機構と
いう用途に用いる場合に重要である。径方向に発生する
振動はそれほど重要ではなく、また実際に、感知される
程の大きな動揺は生じない。
【0034】プレート部材34の質量をできる限り小さ
くするために、プレート部材34を製作する際には、例
えば、精密打ち抜きの後に、フライス加工等の切削加工
を施し、更に硬化処理を施した後に、研削加工を施すと
いう製作法を用いることが好ましい。
【0035】既述の如く、歯車装置の用途が簡単なもの
である場合には、プレート部材の収容部の内面とカム部
の側面との間にローラを介挿する替わりに、ボールを介
挿するようにしても良く、また更に、それらの面の間に
滑り軸受(平軸受)を構成するようにしても良い。充分
に使用寿命の長い滑り軸受を構成するためには、摺接面
の各々を適当な滑り軸受用材料で構成することが好まし
く、例えばアセタール系のプラスチック材料や、その他
の適当なプラスチック材料、或いは更にその他の、ある
種の滑り軸受用材料を用いることもできる。伝達トルク
が比較的小さいと予想される場合には、プレート部材
は、その全体または一部分をプラスチック材料で製作し
たものとすることができ、その際に、遊びのない構成を
提供するための弾性舌状片等の手段を設けるのも任意で
ある。偏心歯車及び出力軸も、適当なプラスチック材料
で製作することができ、その際に、それら部材に設ける
カム部を一体に形成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る伝動機構を組み込ん
だ偏心歯車装置の一部断面とした側面図である。
【図2】図1の伝動機構に関する、収容部を形成したプ
レート部材の正面図であって、カム部及びローラの断面
を示しており、偏心方向が図中右方にあるときの図であ
る。
【図3】図1の伝動機構に関する、カム部を備えた偏心
歯車の一部断面とした側面図である。
【図4】図1の伝動機構に関する、偏心歯車装置の出力
軸の側面図である。
【図5】図1の伝動機構に関する、収容部を形成したプ
レート部材の正面図であって、カム部及びローラの断面
を示しており、偏心方向が図中下方にあるときの図であ
る。
【図6】本発明の第2実施例に係る伝動機構を組み込ん
だ偏心歯車装置に用いられている、ハウジングと、出力
軸と、出力軸を支持する軸受部と、プレート部材と、カ
ム部と、ローラとを示した断面側面図である。
【図7】図6の伝動機構に関する、カム部を備えた偏心
歯車の断面側面図である。
【図8】図6を軸方向から見た図であり、径方向に開放
した収容部を備えたプレート部材とを示した図である。
【図9】本発明の第3実施例に係る伝動機構を組み込ん
だ偏心歯車装置に用いられている、ハウジングと、出力
軸と、出力軸を支持する軸受部と、プレート部材と、カ
ム部と、ローラとを示した断面側面図であり、カム部は
ピンとブロックとで構成されている。
【図10】図9の伝動機構に関する、ピンを備えた偏心
歯車の断面側面図である。
【図11】図9を軸方向から見た図である。
【図12】本発明の実施例に用いられているプレート部
材の、有限要素法による計算モデルを示した図である。
【図13】有限要素法を用いて算出したプレート部材の
変形状態を、変形量を拡大して示した図である。
【符号の説明】
11 入力軸 12 リング形内歯車 13 偏心歯車 14 出力軸 15 プレート部材 21 偏心歯車 22 プレート部材 24a、24b、25a、25b カム部 26 ローラ 34 プレート部材 35 ローラ 36a、36b、37a、37b カム部 38 収容部 40 偏心歯車 41a、41b ブロック 42a、42b ピン 43a、43b ピン 44a、44b ブロック 45a、45b 孔

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 歯車装置に用いる機構であって、第1軸
    の軸心を中心とした公転回転運動を高速で行なう偏心歯
    車の、その高速の公転回転運動に付随して生じる低速の
    自転回転運動を、第2軸の軸心を中心とした偏心してい
    ない回転運動へ変換するための機構において、 該機構は、略々等間隔で形成された4つの収容部を有す
    るプレート部材を含んでおり、前記偏心歯車に一対の軸
    方向に突出したカムを設けてあると共に、前記第2軸に
    支持されたディスク部材に一対の軸方向に突出したカム
    を設けてあり、それら一対ずつのカムを、前記プレート
    部材に対して相対的に径方向へ変位自在な状態で、夫々
    のカムに対応した前記収容部の中に収容してあり、更
    に、トルク伝達に寄与する周方向に作用する力の全て
    が、前記プレート部材の同一軸方向位置にある平面内に
    存在するように構成することによって、前記プレート部
    材のひずみを回避し、もってトルク剛性の低下を回避す
    るようにしたことを特徴とする機構。
  2. 【請求項2】 前記第1軸と前記第2軸とが互いに同心
    的に配置されていることを特徴とする請求項1記載の機
    構。
  3. 【請求項3】 前記プレート部材に形成された前記4つ
    の収容部が、径方向に開放した溝形凹部として形成され
    ていることを特徴とする請求項1または2記載の機構。
  4. 【請求項4】 前記カムの当接面または前記プレート部
    材の当接面に、それら当接面どうしが高い面圧下にあっ
    て高い往復運動周波数で摺動できるようにする滑り軸受
    用材料を備えたことを特徴とする請求項1ないし3記載
    の機構。
  5. 【請求項5】 前記カムの両側の径方向延在面の上に配
    設されて前記プレート部材の前記収容部の径方向延在面
    に対して作用する複数本のローラを含んでおり、それら
    ローラによって、周方向に作用する前記力を、転がり摩
    擦をもって伝達するようにしたことを特徴とする請求項
    1ないし3記載の機構。
  6. 【請求項6】 前記カムの両側の径方向延在面の上に配
    設されて前記プレート部材の前記収容部の径方向延在面
    に対して作用する複数個のボールを含んでおり、それら
    ボールによって、周方向に作用する前記力を、転がり摩
    擦をもって伝達するようにしたことを特徴とする請求項
    1ないし3記載の機構。
  7. 【請求項7】 前記複数本のローラは、大きな予荷重が
    得られるように、且つ、前記プレート部材に所与のトル
    ク負荷による変形が生じたときに略々均一な荷重の分配
    が得られるように、それらローラの直径並びにそれらロ
    ーラの相互の間の直径の差を定めてあることを特徴とす
    る請求項5記載の機構。
  8. 【請求項8】 前記複数個のボールは、大きな予荷重が
    得られるように、且つ、前記プレート部材に所与のトル
    ク負荷による変形が生じたときに略々均一な荷重の分配
    が得られるように、それらボールの直径並びにそれらボ
    ールの相互の間の直径の差を定めてあることを特徴とす
    る請求項6記載の機構。
  9. 【請求項9】 前記プレート部材の当接面の精密仕上げ
    をする際に、該プレート部材を前記歯車装置の所与の大
    きなトルク出力に対応した変形形状に変形させておくよ
    うにし、それによって、前記歯車装置の使用時に負荷担
    持面への当接状態が最適となるようにし、もって、該負
    荷担持面の全域に亙って良好な荷重の分配がなされるよ
    うにしたことを特徴とする請求項1ないし8記載の機
    構。
  10. 【請求項10】 前記カムは、前記偏心歯車に設けたピ
    ン及びそのピンに嵌合支持されたブロックと、前記第2
    軸の軸方向端面から突出させて設けたピン及びそのピン
    に嵌合支持されたブロックとから成り、それらブロック
    がそれらピンに嵌合支持されていることによって、最適
    な荷重の分配が得られる自動調節効果が得られるように
    したことを特徴とする請求項1ないし9記載の機構。
JP5260046A 1992-10-22 1993-10-18 伝動機構 Withdrawn JPH06200996A (ja)

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SE9203101-2 1992-10-22

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SE9203101D0 (sv) 1992-10-22
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US5486144A (en) 1996-01-23
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