JPH082518Y2 - 内接噛合式遊星歯車機構の低速軸又は内歯歯車の支持構造 - Google Patents

内接噛合式遊星歯車機構の低速軸又は内歯歯車の支持構造

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JPH082518Y2
JPH082518Y2 JP1990072839U JP7283990U JPH082518Y2 JP H082518 Y2 JPH082518 Y2 JP H082518Y2 JP 1990072839 U JP1990072839 U JP 1990072839U JP 7283990 U JP7283990 U JP 7283990U JP H082518 Y2 JPH082518 Y2 JP H082518Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本考案は、内接噛合式遊星歯車機構の低速軸又は内歯
歯車の支持構造に関する。
【従来の技術】
従来、高速軸と、該高速軸の回転と対応して偏心回転
が可能な外歯歯車と、ケーシングに固定されると共に前
記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と対応するように連結された低速
軸と、を有する内接噛合式遊星歯車機構が知られてい
る。 第3図及び第4図に前記高速軸を入力軸とすると共
に、低速軸を出力軸とすることによって上記構造を「減
速機」に適用した従来例を示す。 入力軸1はホローシャフトとなっており、その外周部
には所定位相差(この例では120°)をもって偏心体31
〜33が設けられている。偏心体31〜33には外歯歯車51
53が摺動可能に取付けられている。外歯歯車51〜53には
内ローラ孔6が複数設けられ、該内ローラ孔6には内ピ
ン7及び内ローラ8が遊嵌されている。この内ピン7は
出力軸2のフランジに嵌入されている。 前記外歯歯車51〜53の外周にはトロコイド波形や円弧
歯形の外歯9が設けられ内歯歯車10に設けられた外ピン
(内歯)11と(内接)噛合している。内歯歯車10はケー
シング15に固定されている。なお、外ピン11は公知のよ
うに外ローラを設ける構造とされることもある。 この公知例では、入力軸1の1回転が偏心体31〜33
1回転となるが、外歯歯車51〜53は内歯歯車10によりそ
の自由な自転が拘束されており、従って入力軸1の周り
で偏心回転(揺動回転)させられるめ、例えば外歯歯車
51〜53の歯数と外ピン11の本数(歯数)との差が1個の
場合、入力軸1の1回転により外歯歯車51〜53の外歯9
と内歯歯車10の内歯である外ピン11とが外歯歯車51〜53
の1歯分だけ噛合い偏位する(ずれる)。このため、入
力軸1の1回転は外歯歯車51〜53の歯数分の1に減速さ
れ、その回転が内ピン7を介して出力軸2に伝達され
る。 一方、第3図及び第4図において出力軸2を固定した
場合には、入力軸1の回転は同様に減速されて内歯歯車
10の回転として取出される。この場合、例えば外歯歯車
51〜53の歯数と外ピン11の本数(歯数)との差が1個の
場合、入力軸1の1回転により外歯歯車51〜53の外歯9
と内歯歯車10の内歯である外ピン11が内歯歯車10の1歯
分だけ噛合い偏位する(ずれる)。このため入力軸1の
1回転は、内歯歯車10の歯数分の1、即ち(外歯歯車51
〜53の歯数+1)分の1に減速されて内歯歯車10の回転
として現れることになる。 更に、上記2つの例でそれぞれ入出力軸を交換するこ
とにより、上記機構を「増速機」に適用することもでき
る。 ところで、出力フランジ2はクロスローラ軸受12によ
りケーシング15の内周面に回転可能に支持される。ここ
で、クロスローラ軸受が採用されるのは、軸方向のコン
パクト性と高剛性の確保のためである。即ち、出力軸2
は、入力軸1の回転を大きく減速した上で非常に大きな
トルクで回転させられるため、相応に高い剛性が必要と
されるのである。 クロスローラ軸受の予圧の付与は該クロスローラ軸受
12の外輪12Aの押え板13と押え板取付ボルト14とにより
行われる。 なお、ケーシング15は取付ボルト孔16を介して相手機
械のケーシングに取付けられる。
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の出力軸2の支持構造は、ケーシ
ング15の側面15Aを据付面とするために、クロスローラ
軸受12の予圧を与える押え板13を内包する必要があり、
従って押え板取付ボルト14はクロスローラ軸受12の外輪
12Aよりも外周側に、又、相手ケーシングへの取付ボル
ト孔16が押え板13よりも更に外周側とならざるを得ず、
その分コンパント性が阻害されるという問題があった。 なお、このような問題を解消する構造として、例えば
第5図に示されるように、出力軸20にV型の溝20Aを切
ると共に該出力軸20とクロスローラ軸受22の内輪とを一
体とし、更にクロスローラ軸受22の外輪を22A、22Bに分
割するようにした構造が提案されている(特願平1-1756
09号:未公知)。 この構造の場合の相手機械への取付け方法の例を第6
図及び第7図に示す。 第6図の例はクロスローラ軸受22の外輪22A、22Bを貫
通するボルト24によって該外輪22A、22Bを組立てるのと
同時に相手機械への組付けを行うものである。 又、第7図の例は、クロスローラ軸受22の外輪22Aに
切ったタップ26を利用し、ボルト28で外輪22A、22Bを組
立てるのと同時に相手機械へ組付けるものである。 しかしながら、いずれの場合も、ボルト24、28の内接
円D1の径はクロスローラ軸受22のころの転送面の外周部
の径D2よりも肉厚d1を確保しながら外側に確保する必要
があり、例えば目的となる産業用ロボットの手首の関節
用として更にコンパクト性が要求されていた。 本考案は、このような問題に鑑みてなされたものであ
って、必要とされる高剛性を保ちながらよりコンパクト
に低速軸(上述の例では出力軸)あるいは内歯歯車を支
持することのできる支持構造を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】 本第1考案は、高速軸と、該高速軸の回転と対応して
偏心回転が可能な外歯歯車と、ケーシングに固定される
と共に前記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と対応するように連結
された低速軸と、を有する内接噛合式遊星歯車機構の前
記低速軸を、軸受を介して支持する構造において、前記
軸受の内輪を、前記低速軸の外周に直接設けると共に、
前記軸受の外輪の軸方向に延在してフランジ部を形成
し、このフランジ部内に、該フランジ部を延在した方向
と逆の方向から、前記軸受の転走面にまで達しない位置
までタップを形成し、このタップに螺合する締付ボルト
を介して軸受の外輪をケーシングに固定することにより
上記目的を達成したものである。 又、本第2考案は、高速軸と、該高速軸の回転と対応
して偏心回転が可能な外歯歯車と、前記外歯歯車が内接
噛合することにより低速回転する内歯歯車と、前記外歯
歯車の自転成分を拘束する固定軸と、を有する内接噛合
式遊星歯車機構の前記内歯歯車を、軸受を介して支持す
る構造において、前記軸受の内輪を、前記固定軸の外周
に直接設けると共に、前記軸受の外輪を軸方向に延在し
てフランジ部を形成し、このフランジ部内に、該フラン
ジ部を延在した方向と逆方向から、前記軸受の転走面に
まで達しない位置までタップを形成し、このタップに螺
合する締付ボルトを介して軸受の外輪を内歯歯車に固定
するとにより上記目的を達成したものである。
【作用】
本考案においては、支持用の軸受の外輪を軸方向に延
在してフランジ部を形成し、このフランジ部の中に該フ
ランジ部を延在した方向と逆の方向から軸受の転走面に
まで達しない位置までタップを形成し、このタップに螺
合する締付ボルトを介して低速軸(第1考案)、あるい
は内歯歯車(第2考案)を支持するようにしている。こ
のため、締付ボルトの内接円の径を軸受の転送面の最外
側部より更に大きくするという必然性がなくなり、設計
によっては軸受の転送面最外側部より締付ボルトの内接
の径を小さくすることも容易に実現することができるよ
うになった。 このため、高い剛性を維持しながら従来と比較して非
常にコンパクト性の高い増減速機を得ることができるよ
うになった。 なお、本第1考案では高速軸を入力軸、低速軸を出力
軸とすることによって減速機に適用でき、低速軸を入力
軸、高速軸を出力軸とすることによって増速機に適用可
能である。 又、本第2考案では、高速軸を入力軸、内歯歯車を出
力軸とすることによって減速機に適用でき、内歯歯車を
入力軸、高速軸を出力軸とすることによって増速機に適
用可能である。
【実施例】
以下図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明す
る。 第1図は本考案が適用された遊星歯車減速機の断面
図、第2図はこの遊星歯車減速機を相手機械に組込んだ
例を示す断面図である。 なお、この実施例では内歯歯車が固定されると共に、
高速軸を入力軸、低速軸を出力軸とした例が示されてい
る。 この減速機は、入力軸(高速軸)1と、該入力軸1の
回転によって偏心回転する外歯歯車51〜53と、ケーシン
グ15に固定されると共に、前記外歯歯車51〜53が内接噛
合する内歯歯車10と、前記外歯歯車51〜53に、該外歯歯
車51〜53の偏心成分を吸収し、自転成分のみを取出すよ
うにして連結された出力軸(低速軸)2と、を有する内
接噛合式遊星歯車構造を備える。 この内接噛合式遊星歯車構造自体については、既に詳
述した従来例と基本的に同一であるため、図中で同一又
は実質的に同一の部位に同一符号を付すに留め、詳細な
重複説明は省略する。 この実施例では、出力軸2を支持する軸受として、ク
ロスローラ軸受30を採用している。クロスローラ軸受30
を採用したのは、前述したように軸方向のコンパクト性
と高剛性を得るためである。なお、クロスローラ軸受30
自体の構造については従来と同様である。 クロスローラ軸受30の内輪32は、出力軸2の外周に直
接設けられている。即ち、出力軸2の外周面にV字型の
溝33が直接形成され、これがクロスローラ軸受30の内輪
32の転送面としての機能を果すようになっている。 クロスローラ軸受30の外輪34は、軸方向(矢視A方
向)に延在され、フランジ部36が一体的に形成されてい
る。このフランジ部36内に、該フランジ部を延在した方
向(矢視A方向)と逆の方向(矢視B方向)からクロス
ローラ軸受30の転送面33にまで達しない位置までタップ
38が形成されている。このタップ38には締付ボルト40が
螺合される。この螺合によってケーシング15に内歯歯車
10及びクロスローラ軸受30の外歯34が一体的に固定され
る。なお、フランジ部36の内周側は内歯歯車10を収納す
るハウジングを兼ねた構造とされている。 クロスローラ軸受30のころ42は、該クロスローラ軸受
30の外輪34に設けられた穴44から軸受内部の転送面33に
交互にクロスして配置される。このころ42は配置の後、
該穴44は部材46によって閉塞される。 なお、第2図に示されるように、この減速機を相手部
材47に組付ける時には、出力軸2の円周方向に複数形成
されたタップ48により相手機械の部材47ごと締付ボルト
50を螺合させることによって行われる。 この実施例によれば、前記締付ボルト40の内接円径D3
はクロスローラ軸受30の転送面33の最外側部の径D4より
d3だけ小さくなっており、従来の転送面の最外側部の径
D1から締付ボルト40の内接円の径D2の間に肉厚d1を確保
が必須であった構造に比べ、減速機の最外周D0を非常に
小さくすることができるようになっている。 なお、上記実施例の入出力軸を交換することにより上
記実施例を増速機として使用することができる。又、上
記実施例の出力軸2を固定すると共に、内歯歯車10を回
転自在とすることにより同様に増減速機を達成すること
ができる。この場合相手機械の部材47が固定され、部材
54が回転軸とされることになる。 又、上記実施例では、クロスローラ軸受30の転送面外
側部の径D4より締付ボルトの内接円径D3を小さくし、本
考案の特徴を最大限に活かすようにしていたが、本考案
においては、必ずしも軸受の転送面外側部の径より締付
ボルトの内接円径を小さくすることを要求するものでは
ない。又、軸受もクロスローラ軸受に限定されない。
【考案の効果】
以上説明した通り、本考案によれば、従来と同様に剛
性を保ちながら、必要ならば軸受の転送面の最外側部よ
り締付ボルトの内接円の径を小さくすることもできるよ
うになり、増減速機全体の外径寸法を従来に比べて非常
に小さく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】
第1図は、本考案が適用された内接噛合式遊星歯車減速
機の縦断面図、 第2図は、上記減速機の相手機械への組込み例を示す縦
断面図、 第3図は、従来の内接噛合式遊星歯車減速機の例を示す
縦断面図、 第4図は、第3図矢視IV-IV線に沿う断面図、 第5図は、出願人が提案した改良例を示す縦断面図、 第6図及び第7図は、それぞれ上記改良例を相手機械に
組込んだ例を示す縦断面図である。 1……入力軸(高速軸)、2……出力軸(低速軸)、51
〜53……外歯歯車、10……内歯歯車、15……ケーシン
グ、30……クロスローラ軸受、32……内輪、34……外
輪、36……フランジ部、40……締付ボルト、

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】高速軸と、該高速軸の回転と対応して偏心
    回転が可能な外歯歯車と、ケーシングに固定されると共
    に前記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と対応するように連結され
    た低速軸と、を有する内接噛合式遊星歯車機構の前記低
    速軸を、軸受を介して支持する構造において、 前記軸受の内輪を、前記低速軸の外周に直接設けると共
    に、 前記軸受の外輪を軸方向に延在してフランジ部を形成
    し、 このフランジ部内に、該フランジ部を延在した方向と逆
    の方向から、前記軸受の転走面にまで達しない位置まで
    タップを形成し、 このタップに螺合する締付ボルトを介して軸受の外輪を
    ケーシングに固定する ことを特徴とする内接噛合式遊星歯車機構の低速軸の支
    持構造。
  2. 【請求項2】高速軸と、該高速軸の回転と対応して偏心
    回転が可能な外歯歯車と、前記外歯歯車が内接噛合する
    ことにより低速回転する内歯歯車と、前記外歯歯車の自
    転成分を拘束する固定軸と、を有する内接噛合式遊星歯
    車機構の前記内歯歯車を、軸受を介して支持する構造に
    おいて、 前記軸受の内輪を、前記固定軸の外周に直接設けると共
    に、 前記軸受の外輪を軸方向に延在してフランジ部を形成
    し、 このフランジ部内に、該フランジ部を延在した方向と逆
    方向から、前記軸受の転走面にまで達しない位置までタ
    ップを形成し、 このタップに螺合する締付ボルトを介して軸受の外輪を
    内歯歯車に固定する ことを特徴とする内接噛合式遊星歯車機構の内歯歯車の
    支持構造。
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