JP2010065803A - Eccentrically oscillating gear device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏心揺動型歯車装置に関するものである。 The present invention relates to an eccentric oscillating gear device.
従来、クランク軸の偏心部によって外歯歯車を外筒の内歯に噛み合わせながら揺動回転させることにより入力回転から減速した出力回転を得るようにした偏心揺動型歯車装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an eccentric oscillating gear device is known in which an output rotation decelerated from an input rotation is obtained by oscillating and rotating an external gear while meshing with an internal tooth of an outer cylinder by an eccentric portion of a crankshaft. (For example, refer to Patent Document 1).
図5には、上記特許文献1に開示された従来の一例による偏心揺動型歯車装置の構造が示されている。この従来の偏心揺動型歯車装置では、外筒102内に複数のクランク軸104が各々の軸回りに回転可能に設けられており、各クランク軸104は、軸方向に並ぶ2つの偏心部104a,104bをそれぞれ有している。クランク軸104の偏心部104a,104bには外歯歯車107a,107bが取り付けられ、この外歯歯車107a,107bの中央の貫通孔108a,108bに入力軸109が挿通されている。そして、入力軸109の先端部に設けられた歯車部109aに噛み合うように複数の入力歯車110が設けられており、その各入力歯車110は、前記各クランク軸104の端部にそれぞれ外嵌されている。
FIG. 5 shows a structure of an eccentric oscillating gear device according to a conventional example disclosed in Patent Document 1. In this conventional eccentric oscillating gear device, a plurality of
また、外筒102内には、キャリア112が当該外筒102に対して相対回転可能に設けられている。キャリア112は、外歯歯車107a,107bの軸方向両側に配設された一対の端板部112a,112bと、それら端板部112a,112b間を繋ぐ複数のシャフト部112cとを有しており、各シャフト部112cは、外歯歯車107a,107bにそれぞれ設けられた複数の挿通孔108cのうち対応するものに挿通されている。そして、各シャフト部112cは、外歯歯車107a,107bが揺動回転する時に挿通孔108cの内面が当該シャフト部112cの外面に接触しないように配設されている。各クランク軸104は、その軸方向の両端部においてクランク軸受114a,114bによりキャリア112に対して回転可能に支持されている。
A
そして、入力軸109から各入力歯車110を介して各クランク軸104に回転が入力されることにより、各外歯歯車107a,107bが各クランク軸104の偏心部104a,104bの偏心回転に連動して外筒102内面の内歯102aと噛み合いながら揺動回転するとともに、この各外歯歯車107a,107bの揺動回転が各クランク軸104及びクランク軸受114a,114bを介してキャリア112に伝達されてそのキャリア112が外筒102に対して相対回転し、減速された出力回転がこのキャリア112から得られるようになっている。
When rotation is input from the
そして、この従来の偏心揺動型歯車装置では、各クランク軸104からクランク軸受114a,114bを介してキャリア112に回転が伝達される際のキャリア112の回転方向におけるバックラッシュを抑制するため、クランク軸受114a,114bとしてテーパ軸受が用いられている。すなわち、テーパ軸受は、予圧調整を行うことにより、その軸受において生じ得るがたつきをなくすことができ、その結果、その軸受でのがたつきに起因して生じるキャリア112の回転方向のバックラッシュ(がたつき)を低減可能となっている。
しかしながら、上記従来の偏心揺動型歯車装置では、組み立て時の調整作業に手間が掛かるとともに、製造コストが増大するという問題点がある。 However, the conventional eccentric oscillating gear device has problems that adjustment work during assembly takes time and manufacturing costs increase.
すなわち、上記従来の偏心揺動型歯車装置では、クランク軸受114a,114bの予圧調整作業を行う必要があるため、当該歯車装置の組み立て時の調整作業に手間が掛かるとともに、クランク軸受114a,114bとして用いられるテーパ軸受は、比較的高価であるため、当該歯車装置の製造コストが増大する。
That is, in the above-described conventional eccentric oscillating gear device, it is necessary to perform the preload adjustment work of the
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、キャリアの回転方向におけるバックラッシュを抑制しながら、組み立て時の調整作業にかかる作業負担及び製造コストを軽減することが可能な偏心揺動型歯車装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to reduce the work load and manufacturing cost for adjustment work during assembly while suppressing backlash in the rotation direction of the carrier. Another object of the present invention is to provide an eccentric oscillating gear device that can be used.
上記目的を達成するために、本発明による偏心揺動型歯車装置は、内面に内歯が設けられた外筒と、前記外筒内において周方向に離間して配設され、偏心部を有するとともに、それぞれの軸回りに回転可能に設けられた複数のクランク軸と、前記各クランク軸に設けられ、その設けられたクランク軸に回転を入力するための入力歯車と、前記各クランク軸の偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転するとともに、その揺動中心から外側にずれた位置に貫通孔を有する外歯歯車と、前記外筒に対して同軸となるように設けられ、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して相対回転するキャリアと、前記各クランク軸を前記キャリアに対して回転可能に支持するクランク軸受とを備え、前記キャリアは、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されるように前記外歯歯車の貫通孔に挿通されたシャフト部を有し、前記クランク軸受は、深溝玉軸受又は円筒ころ軸受からなる。 In order to achieve the above object, an eccentric oscillating gear device according to the present invention has an outer cylinder having inner teeth provided on an inner surface thereof, a circumferentially spaced apart inner cylinder, and an eccentric portion. A plurality of crankshafts rotatably provided around the respective shafts, an input gear provided on each crankshaft for inputting rotation to the provided crankshaft, and the eccentricity of each crankshaft An external gear having a through hole at a position shifted outward from the center of swinging, and being rotated in conjunction with the eccentric rotation of the eccentric part while meshing with the inner teeth, and the outer cylinder And a carrier that rotates relative to the outer cylinder by transmitting the oscillating rotation of the external gear, and the crankshaft is rotatable with respect to the carrier. Supporting clan And the carrier has a shaft portion that is inserted into the through-hole of the external gear so that the oscillating rotation of the external gear is transmitted, and the crank bearing is a deep groove ball bearing or a cylinder. Consists of roller bearings.
この偏心揺動型歯車装置では、外部から入力歯車に回転が入力されることにより、その回転を入力歯車からクランク軸へ伝達してクランク軸を回転させることができるとともに、そのクランク軸の偏心部の偏心回転に連動して外歯歯車を揺動回転させることができる。そして、この偏心揺動型歯車装置では、外歯歯車の回転をクランク軸からクランク軸受を介してキャリアへ伝達するのではなく、外歯歯車の回転をシャフト部を通じてキャリアに伝達することができるため、クランク軸受においてがたつきがあったとしても、そのがたつきに起因してキャリアに回転方向へのバックラッシュが生じるのを防ぐことができる。そして、このことに起因して、従来用いられているテーパ軸受の代わりに、予圧調整作業を必要とせず、かつ、テーパ軸受に比べて安価な深溝玉軸受又は円筒ころ軸受をクランク軸受として用いることができる。すなわち、深溝玉軸受又は円筒ころ軸受は、テーパ軸受と異なり、多少のがたつきが生じるのを避けられない。しかしながら、本構成では、シャフト部を通じてキャリアに回転を伝達するため、クランク軸受において多少のがたつきがあってもキャリアのバックラッシュには関係がない。このため、クランク軸受における多少のがたつきを許容することができるので、テーパ軸受のようにがたつきをなくすための予圧調整作業を行う必要がなく、さらに比較的安価であるという特長を有する深溝玉軸受又は円筒ころ軸受をクランク軸受として用いることができる。従って、この偏心揺動型歯車装置では、キャリアの回転方向におけるバックラッシュを抑制しながら、組み立て時の調整作業にかかる作業負担及び製造コストを軽減することができる。 In this eccentric oscillating gear device, when rotation is input to the input gear from the outside, the rotation can be transmitted from the input gear to the crankshaft to rotate the crankshaft, and the eccentric portion of the crankshaft The external gear can be swung and rotated in conjunction with the eccentric rotation. In this eccentric oscillating gear device, the rotation of the external gear can be transmitted from the crankshaft to the carrier via the crank bearing, but the rotation of the external gear can be transmitted to the carrier through the shaft portion. Even if there is shakiness in the crank bearing, it is possible to prevent the carrier from causing backlash in the rotational direction due to the shakiness. Due to this, instead of the conventionally used taper bearing, a deep groove ball bearing or a cylindrical roller bearing that does not require preload adjustment work and is less expensive than a taper bearing is used as a crank bearing. Can do. That is, the deep groove ball bearing or the cylindrical roller bearing is unavoidably caused by some shakiness unlike the tapered bearing. However, in this configuration, since rotation is transmitted to the carrier through the shaft portion, even if there is some backlash in the crank bearing, there is no relation to the backlash of the carrier. For this reason, since some shakiness in a crank bearing can be permitted, it is not necessary to perform preload adjustment work for eliminating shakiness like a taper bearing, and it has a feature that it is relatively inexpensive. Deep groove ball bearings or cylindrical roller bearings can be used as crank bearings. Therefore, in this eccentric oscillating gear device, it is possible to reduce the work burden and the manufacturing cost for the adjustment work during assembly while suppressing backlash in the rotation direction of the carrier.
上記偏心揺動型歯車装置において、前記シャフト部は、前記外歯歯車の貫通孔に遊びを持った状態で挿通されているとともに、前記外歯歯車の揺動回転時に当該シャフト部の外面の一部が前記貫通孔の内面に接触するように配設されていることが好ましい。 In the eccentric oscillating gear device, the shaft portion is inserted with play in the through-hole of the external gear, and one of the outer surfaces of the shaft portion is rotated during the oscillating rotation of the external gear. It is preferable that the portion is disposed so as to contact the inner surface of the through hole.
このように構成すれば、外歯歯車の揺動を外歯歯車の貫通孔内におけるシャフト部の遊びで逃がしながら外歯歯車の回転をキャリアへその軸回りの自転として伝達することができる。 If comprised in this way, rotation of an external gear can be transmitted to a career | carrier as rotation around the axis | shaft, releasing the rocking | fluctuation of an external gear by the play of the shaft part in the through-hole of an external gear.
上記偏心揺動型歯車装置において、前記キャリアは、前記外歯歯車の軸方向両側に配置された一対の挟み込み部を有し、前記一対の挟み込み部及び前記シャフト部は、前記一対の挟み込み部がそれらの間に前記シャフト部を挟み込んだ状態で互いに着脱可能に結合されていることが好ましい。 In the eccentric oscillating gear device, the carrier has a pair of sandwiching portions disposed on both sides in the axial direction of the external gear, and the pair of sandwiching portions and the shaft portion include the pair of sandwiching portions. It is preferable that they are detachably coupled to each other with the shaft portion sandwiched therebetween.
シャフト部が一対の挟み込み部の一方と着脱不能に結合されている場合には、外歯歯車の揺動回転をシャフト部を通じてキャリアに伝達するのに伴ってシャフト部が磨耗したときに、シャフト部とそれに結合している挟み込み部を一体として交換せざるを得ない。これに対して、本構成では、シャフト部と一対の挟み込み部とが互いに着脱可能であるので、シャフト部が磨耗したときにはシャフト部のみを交換することができる。その結果、本構成では、シャフト部と挟み込み部が着脱不能に結合されている場合に比べて、交換部分を削減することができ、その交換に要するコストを削減することができる。 When the shaft portion is non-detachably coupled to one of the pair of sandwiching portions, the shaft portion is worn when the shaft portion is worn as the swinging rotation of the external gear is transmitted to the carrier through the shaft portion. And the sandwiching part connected to it must be replaced as a unit. On the other hand, in this structure, since a shaft part and a pair of clamping part are mutually detachable, when a shaft part is worn out, only a shaft part can be replaced | exchanged. As a result, in this configuration, compared to the case where the shaft portion and the sandwiching portion are detachably coupled, the replacement portion can be reduced, and the cost required for the replacement can be reduced.
この場合において、前記一対の挟み込み部及び前記シャフト部は、ボルトによって互いに締結されており、前記一対の挟み込み部のうち一方には、前記ボルトを螺合させるためのボルト孔が軸方向に貫通するように設けられていることが好ましい。 In this case, the pair of sandwiching portions and the shaft portion are fastened to each other by bolts, and a bolt hole for screwing the bolt penetrates in one of the pair of sandwiching portions in the axial direction. It is preferable that it is provided.
このように構成すれば、キャリアの回転を付与して駆動させる相手部材をボルト孔が設けられた一方の挟み込み部の外側に取り付ける場合に、その一方の挟み込み部のボルト孔を利用して前記相手部材側のボルトを螺合させてその一方の挟み込み部と前記相手部材とを締結することができる。これにより、一方の挟み込み部に前記相手部材を締結するためのボルト孔を別途設ける必要がなくなり、そのボルト孔を形成するための手間を削減することができるとともに、一方の挟み込み部にそのボルト孔を設けるためのスペースを不要とすることができる。 According to this structure, when the counterpart member that is driven by rotation of the carrier is attached to the outside of the one sandwiched portion provided with the bolt hole, the counterpart member is utilized using the bolt hole of the one sandwiched portion. The bolts on the member side can be screwed together to fasten one of the sandwiched portions and the mating member. Accordingly, it is not necessary to separately provide a bolt hole for fastening the mating member in one of the sandwiched portions, and it is possible to reduce the labor for forming the bolt hole, and the bolt hole in one of the sandwiched portions. It is possible to eliminate the need for a space.
以上説明したように、本発明の偏心揺動型歯車装置によれば、キャリアの回転方向におけるバックラッシュを抑制しながら、組み立て時の調整作業にかかる作業負担及び製造コストを軽減することができる。 As described above, according to the eccentric oscillating gear device of the present invention, it is possible to reduce work load and manufacturing cost for adjustment work during assembly while suppressing backlash in the rotation direction of the carrier.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による偏心揺動型歯車装置の軸方向に沿った断面図であり、図2は、本実施形態による偏心揺動型歯車装置の図1中のII−II線に沿った断面図である。まず、図1及び図2を参照して、本実施形態による偏心揺動型歯車装置の構成について説明する。 FIG. 1 is a sectional view along an axial direction of an eccentric oscillating gear device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an II-II in FIG. 1 of the eccentric oscillating gear device according to this embodiment. It is sectional drawing along a line. First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the eccentric rocking | fluctuation type gear apparatus by this embodiment is demonstrated.
本実施形態による偏心揺動型歯車装置(以下、単に歯車装置という)は、例えばロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部または各種工作機械の旋回部に減速機として適用されるものであり、クランク軸10の第1偏心部10aに連動して第1外歯歯車14を揺動回転させるとともに第2偏心部10bに連動して第2外歯歯車16を揺動回転させることにより、入力回転から減速した出力回転を得るように構成されている。以下の本実施形態の説明では、ロボットの腕関節に歯車装置を適用した例について説明する。
The eccentric oscillating gear device according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as a gear device) is applied as a speed reducer to a turning portion of a turning barrel or arm joint of a robot or a turning portion of various machine tools, for example. The first
具体的には、本実施形態の歯車装置は、図1に示すように、外筒2と、内歯ピン3と、キャリア4と、キャリア軸受6と、入力軸8と、クランク軸10と、第1クランク軸受12aと、第2クランク軸受12bと、入力歯車13と、第1外歯歯車14と、第2外歯歯車16と、第1ころ軸受18aと、第2ころ軸受18bとを備えている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the gear device of the present embodiment includes an
前記外筒2は、歯車装置の外面を構成するケースとして機能するものであり、略円筒状に形成されている。この外筒2の外面には、鍔部2aが設けられており、この鍔部2aがロボットの腕関節において一方のアーム部(図示せず)に締結されている。外筒2の内面には、図2に示すように多数の内歯ピン3が設けられている。この内歯ピン3は、本発明の内歯の概念に含まれるものである。各内歯ピン3は、外筒2の軸方向に延びる姿勢で配置されており、これらが外筒2の周方向に等間隔に配置されている。
The
前記キャリア4は、図1に示すように外筒2と同軸となるように配置された状態でその外筒2内に収容されており、外筒2に対して同じ軸回りに相対回転可能となっている。このキャリア4は、ロボットの腕関節において他方のアーム部50に固定されており、このキャリア4と外筒2とが相対回転することによってロボットの腕関節を構成する前記一方のアーム部と他方のアーム部50とが同軸上で相互に旋回するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
具体的には、キャリア4は、軸方向に離間して一対設けられた前記キャリア軸受6により外筒2に対して相対回転可能に支持されている。
Specifically, the
そして、キャリア4は、第1挟み込み部4aと、第2挟み込み部4bと、3つのシャフト部4cとを備えている。
The
第1挟み込み部4aは、略円板状に形成されており、外筒2内においてその外筒2の軸方向の一端部近傍に配置されているとともに一方の前記キャリア軸受6によって支持されている。この第1挟み込み部4aに前記他方のアーム部50が取り付けられるようになっている。第1挟み込み部4aには、その径方向中央部に軸方向に貫通する中央部貫通孔4dが設けられているとともに、その中央部貫通孔4dの周囲に3つのクランク軸取付穴4e(以下、単に取付穴4eという)が周方向に等間隔で設けられている。各取付穴4eは、有底に形成されており、第1挟み込み部4aを貫通していないので、各取付穴4eのシールは不要となっている。また、第1挟み込み部4aには、後述するボルト4rを螺合させるための3つのボルト孔4fが軸方向に貫通するように設けられており、これら3つのボルト孔4fは、周方向に等間隔に配置されているとともに前記各取付穴4e間に配置されている。そして、このボルト孔4fには、後述するボルト4rが外筒2の軸方向内側から所定の深さまで螺合するようになっており、第1挟み込み部4aに前記他方のアーム部50を取り付ける場合には、そのアーム部50の取り付け用ボルト52をボルト4rと反対側からボルト孔4fに螺合できるようになっている。
The
第2挟み込み部4bは、略円板状に形成されており、外筒2内においてその外筒2の軸方向の他端部近傍に配置されている。この第2挟み込み部4bは、他方の前記キャリア軸受6によって支持されている。外筒2内には、この第2挟み込み部4bと前記第1挟み込み部4aの互いに対向する双方の端面と外筒2の内面とで囲まれた空間が形成されており、この空間内に前記第1外歯歯車14と前記第2外歯歯車16とが配置されている。すなわち、この第2挟み込み部4bと第1挟み込み部4aは、両外歯歯車14,16の軸方向両側に分かれて配置されている。そして、第2挟み込み部4bには、その径方向中央部に前記第1挟み込み部4aの中央部貫通孔4dと同径の中央部貫通孔4gが軸方向に貫通するように設けられているとともに、その中央部貫通孔4gの周囲に3つのクランク軸取付穴4h(以下、単に取付穴4hという)が前記第1挟み込み部4aの3つの取付穴4eと対応する位置に設けられている。各取付穴4hは、有底に形成されており、第2挟み込み部4bを貫通していないので、各取付穴4hのシールは不要となっている。また、第2挟み込み部4bには、後述するボルト4rの頭部を嵌め込むための3つの嵌合孔4iが軸方向に貫通するように設けられており、これら3つの嵌合孔4iは、前記第1挟み込み部4aの3つのボルト孔4fと対応する位置に配置されている。
The second sandwiching portion 4 b is formed in a substantially disc shape, and is disposed in the
3つのシャフト部4cは、図1に示すように第1挟み込み部4aと第2挟み込み部4bとの間に挟み込まれているとともに、図2に示すように外筒2の周方向に等間隔に設けられている。各シャフト部4cは、外筒2の軸方向に平行に延びる姿勢で配置されており、円形断面を有している。また、各シャフト部4cは、シャフトピン4kとブッシュ4mとからなる。シャフトピン4kは、その軸方向に貫通するボルト挿通孔4nを有している。ブッシュ4mは、円筒状に形成されており、シャフトピン4kの外周を覆うようにそのシャフトピン4kに装着されている。そして、シャフトピン4kの軸方向両端部は、ブッシュ4mに覆われておらず、露出している。このシャフトピン4kの一端部は、第1挟み込み部4aに設けられた凹部4pに嵌め込まれており、シャフトピン4kの他端部は、第2挟み込み部4bに設けられた凹部4qに嵌め込まれている。これにより、各シャフト部4cの位置決めが可能となっている。
As shown in FIG. 1, the three
そして、第1挟み込み部4a、第2挟み込み部4b及び各シャフト部4cは、第1挟み込み部4aと第2挟み込み部4bがそれらの間に各シャフト部4cを挟み込んだ状態で各シャフト部4cに対応する箇所においてボルト4rによって締結されることにより一体となっている。この状態において、各ボルト4rは、その頭部が第2挟み込み部4bの対応する嵌合孔4i内に嵌め込まれているとともに、その軸方向中間部が対応するシャフト部4cのボルト挿通孔4nに挿通され、その先端部が第1挟み込み部4aの対応するボルト孔4fに螺合している。なお、各ボルト4rによる締結を解除すれば、第1挟み込み部4aと第2挟み込み部4bと各シャフト部4cを互いに分離させることが可能となっている。
The
前記入力軸8は、図略の外部の駆動モータによって回転が入力されるものであり、前記第2挟み込み部4bの中央部貫通孔4gを通じてその先端部が外筒2内の前記第1挟み込み部4aと前記第2挟み込み部4bによって囲まれた空間に挿入されている。この入力軸8は、その軸心が外筒2及びキャリア4の軸心と一致するように配置されており、その軸回りに回転する。そして、この入力軸8の先端部の外周面には歯車部8aが設けられている。
The
前記クランク軸10は、外筒2内に3つ設けられており、各クランク軸10は、前記第1挟み込み部4aの対応する取付穴4eと前記第2挟み込み部4bの対応する取付穴4hとに取り付けられることによって外筒2内で前記入力軸8の周囲に周方向に等間隔に配設されている。
Three
具体的には、各クランク軸10の軸方向の一端部は、第1挟み込み部4aの対応する取付穴4e内に前記第1クランク軸受12aを介して取り付けられている一方、各クランク軸10の軸方向の他端部は、第2挟み込み部4bの対応する取付穴4h内に前記第2クランク軸受12bを介して取り付けられている。すなわち、各クランク軸10は、両クランク軸受12a,12bによりキャリア4に対してそれぞれの軸回りに回転可能に支持されている。第1クランク軸受12aと第2クランク軸受12bは、共に深溝玉軸受からなる。この深溝玉軸受は、多少のがたつきを生じるものの、比較的安価であり、前記取付穴4e(4h)に嵌め込んだ後、その内輪部材の内側にクランク軸10の端部を挿嵌するだけで面倒な調整作業を要しないという特長を有する。
Specifically, one end of each
そして、クランク軸10は、両クランク軸受12a,12bにより支持された両端部間において軸方向に間隔をあけて並ぶように配設された第1偏心部10a及び第2偏心部10bを有している。この第1偏心部10aと第2偏心部10bは、それぞれクランク軸10の軸心から所定の偏心量で偏心した円柱状に形成されているとともに、相互間に所定角度の位相差を有するように配置されている。また、クランク軸10のうち第1偏心部10aと第2偏心部10bとの間に位置する部分には、被嵌合部10cが設けられている。
And the
前記入力歯車13は、前記入力軸8の歯車部8aの回転を受けてその回転を各クランク軸10に入力するためのものであり、平歯車からなる。この入力歯車13は、3つのクランク軸10に対応して合計3つ設けられており、各入力歯車13は、対応するクランク軸10の被嵌合部10cに外嵌してそのクランク軸10と一体となっている。なお、入力歯車13は、クランク軸10と一体形成されていてもよい。3つの入力歯車13は、外筒2内の前記第1挟み込み部4aと前記第2挟み込み部4bとによって囲まれた空間において前記第1外歯歯車14と前記第2外歯歯車16との間に配設されている。そして、各入力歯車13は、入力軸8の歯車部8aと噛み合う外歯13aを有しており、入力軸8の歯車部8aから回転が伝達されることによってクランク軸10と一体的にその軸回りに回転するようになっている。
The
前記第1外歯歯車14は、上記したように外筒2内の第1挟み込み部4aと第2挟み込み部4bとによって囲まれた空間に配設されているとともに各クランク軸10の第1偏心部10aに第1ころ軸受18aを介して取り付けられており、各クランク軸10が回転するときに第1偏心部10aの偏心回転に連動して外筒2内面の内歯ピン3に噛み合いながら揺動回転するようになっている。
As described above, the first
この第1外歯歯車14には、外歯14aと、外歯歯車中央部貫通孔14bと、3つの第1偏心部挿通孔14cと、3つのシャフト部挿通孔14dとが設けられている。なお、シャフト部挿通孔14dは、本発明の貫通孔の概念に含まれるものである。
The first
前記外歯14aは、前記内歯ピン3に噛み合っており、その内歯ピン3の数よりも若干少ない数で設けられている。
The
前記外歯歯車中央部貫通孔14bは、第1外歯歯車14の径方向中央部に設けられている。
The external gear central portion through
前記3つの第1偏心部挿通孔14cは、第1外歯歯車14において前記中央部貫通孔14bの周囲に周方向に等間隔に配設されている。この各第1偏心部挿通孔14cに各クランク軸10の第1偏心部10aが第1ころ軸受18aが介装された状態でそれぞれ挿通されている。
The three first eccentric
前記3つのシャフト部挿通孔14dは、第1外歯歯車14においてその揺動中心から径方向外側に所定距離だけずれた位置にそれぞれ配設されている。また、3つのシャフト部挿通孔14dは、前記中央部貫通孔14bの周囲に周方向に等間隔に配設されており、各シャフト部挿通孔14dは、前記3つの第1偏心部挿通孔14cの間の位置にそれぞれ配設されている。各シャフト部挿通孔14dは、円形に形成されており、この各シャフト部挿通孔14dにキャリア4の対応するシャフト部4cが遊びを持った状態で挿通されている。そして、シャフト部4cは、第1外歯歯車14が揺動回転する際に当該シャフト部4cの外面の一部がシャフト部挿通孔14dの内面に常に接触するように配設されている。これにより、第1外歯歯車14が揺動回転する際にその第1外歯歯車14の揺動が各シャフト部挿通孔14d内における各シャフト部4cの遊びで逃がされながら第1外歯歯車14の回転が各シャフト部挿通孔14dの内面から各シャフト部4cを通じてキャリア4へ軸回りの自転として伝達されるようになっている。
The three shaft
前記第2外歯歯車16は、外筒2内の第1挟み込み部4aと第2挟み込み部4bとによって囲まれた空間に前記第1外歯歯車14と軸方向に並んで配設されているとともに各クランク軸10の第2偏心部10bに第2ころ軸受18bを介して取り付けられており、各クランク軸10が回転するときに第2偏心部10bの偏心回転に連動して外筒2内面の内歯ピン3に噛み合いながら揺動回転するようになっている。第2外歯歯車16は、第1偏心部10aと位相差を有する第2偏心部10bに取り付けられていることに起因して、第1偏心部10aに取り付けられた第1外歯歯車14と位相差を有しながら揺動回転するようになっている。この第2外歯歯車16は、前記第1外歯歯車14と同様に構成されている。
The second
次に、本実施形態による歯車装置の動作について説明する。 Next, the operation of the gear device according to the present embodiment will be described.
まず、図略の駆動モータの駆動によって入力軸8が回転し、それによって、入力軸8の歯車部8aから各入力歯車13に回転が入力される。これにより、入力歯車13とともに各クランク軸10が第1クランク軸受12a及び第2クランク軸受12bに軸支されながらキャリア4に対して回転し、それに伴って各クランク軸10の第1偏心部10a及び第2偏心部10bが偏心回転する。この第1偏心部10aの偏心回転に連動して第1外歯歯車14が外筒2の内面の内歯ピン3に噛み合いながら揺動回転するとともに、第2偏心部10bの偏心回転に連動して第2外歯歯車16が外筒2の内面の内歯ピン3に噛み合いながら揺動回転する。この際、第1外歯歯車14と第2外歯歯車16は、互いに位相差を有しながら揺動回転する。本実施形態では、このように各クランク軸10が偏心回転駆動のみを第1外歯歯車14と第2外歯歯車16に伝達する。
First, the
そして、第1外歯歯車14及び第2外歯歯車16の揺動回転は、各シャフト部4cを通じてキャリア4に伝達される。この際、両外歯歯車14,16のシャフト部挿通孔14d,16dの内面のシャフト部4cの外面に接触した部分からそのシャフト部4cへ回転が伝達されるとともに、両外歯歯車14,16の揺動は、シャフト部挿通孔14d,16d内におけるシャフト部4cの遊びによって逃がされる。そして、キャリア4に回転が伝達されることにより、キャリア4は、前記入力回転から減速された回転数で外筒2に対して相対的に自転する。本実施形態では、このように、第1外歯歯車14及び第2外歯歯車16からキャリア4への自転駆動の伝達は、キャリア4の各シャフト部4cを通じて行われる。そして、キャリア4の各シャフト部4cが、互いに回転位相の異なる両外歯歯車14,16の各シャフト部挿通孔14d,16dの内面に接触していることによって、キャリア4はその自転方向におけるバックラッシュが生じないように各シャフト部4cにおいて両外歯歯車14,16によって保持される。
Then, the swinging rotation of the first
以上説明したように、本実施形態では、外部から入力軸8を通じて各入力歯車13に回転が入力されることにより、その回転を各入力歯車13から各クランク軸10へ伝達して各クランク軸10を回転させることができるとともに、その各クランク軸10の第1偏心部10a及び第2偏心部10bの偏心回転に連動して第1外歯歯車14及び第2外歯歯車16を揺動回転させることができる。そして、本実施形態では、両外歯歯車14,16の回転を各クランク軸10から第1クランク軸受12a及び第2クランク軸受12bを介してキャリア4へ伝達するのではなく、両外歯歯車14,16の回転を各シャフト部4cを通じてキャリア4に伝達することができるため、第1クランク軸受12a及び第2クランク軸受12bにおいてがたつきがあったとしても、そのがたつきに起因してキャリア4に回転方向へのバックラッシュが生じるのを防ぐことができる。そして、このことに起因して、従来用いられているテーパ軸受の代わりに、予圧調整作業を必要とせず、かつ、テーパ軸受に比べて安価な深溝玉軸受を第1クランク軸受12a及び第2クランク軸受12bとして用いることができる。すなわち、深溝玉軸受は、テーパ軸受と異なり、多少のがたつきが生じるのを避けられないが、本実施形態では、各シャフト部4cを通じてキャリア4に回転を伝達するため、第1クランク軸受12a及び第2クランク軸受12bにおいて多少のがたつきがあってもキャリア4のバックラッシュには関係がない。このため、第1クランク軸受12a及び第2クランク軸受12bにおける多少のがたつきを許容することができるので、テーパ軸受のようにがたつきをなくすための予圧調整作業を行う必要がなく、さらに比較的安価であるという特長を有する深溝玉軸受を第1クランク軸受12a及び第2クランク軸受12bとして用いることができる。従って、本実施形態では、キャリア4の回転方向におけるバックラッシュを抑制しながら、組み立て時の調整作業にかかる作業負担及び製造コストを軽減することができる。
As described above, in this embodiment, when rotation is input from the outside to each
また、本実施形態では、キャリア4の各シャフト部4cが、両外歯歯車14,16の対応するシャフト部挿通孔14d,16dに遊びを持った状態で挿通されているとともに、両外歯歯車14,16の揺動回転時に当該各シャフト部4cの外面の一部が対応するシャフト部挿通孔14d,16dの内面に常に接触するように配設されているので、両外歯歯車14,16の揺動をシャフト部挿通孔14d,16d内におけるシャフト部4cの遊びで逃がしながら両外歯歯車14,16の回転を各シャフト部4cを通じてキャリア4へその軸回りの自転として伝達することができる。
In the present embodiment, each
また、本実施形態では、キャリア4の第1挟み込み部4a、第2挟み込み部4b及びシャフト部4cは、両挟み込み部4a,4bがそれらの間にシャフト部4cを挟み込んだ状態でボルト4rによって互いに着脱可能に締結されている。シャフト部4cが両挟み込み部4a,4bの一方と着脱不能に結合されている場合には、第1外歯歯車14及び第2外歯歯車16の回転をシャフト部4cを通じてキャリア4に伝達するのに伴ってシャフト部4cが磨耗したときに、シャフト部4cとそれに結合している挟み込み部を一体として交換せざるを得ない。これに対して、本実施形態では、シャフト部4cと両挟み込み部4a,4bとが互いに着脱可能であるので、シャフト部4cが磨耗したときにはシャフト部4cのみを交換することができる。その結果、本実施形態では、シャフト部4cと挟み込み部4a又は4bが着脱不能に結合されている場合に比べて、交換部分を削減することができ、その交換に要するコストを削減することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1挟み込み部4aには、ボルト孔4fが軸方向に貫通するように設けられているので、相手部材としての前記他方のアーム部50を第1挟み込み部4aの外側に取り付ける場合に、ボルト孔4fを利用して前記他方のアーム部50の取り付け用ボルト52を螺合させて第1挟み込み部4aと前記他方のアーム部50とを締結することができる。これにより、第1挟み込み部4aに前記他方のアーム部50を締結するためのボルト孔を別途設ける必要がなくなり、そのボルト孔を形成するための手間を削減することができるとともに、第1挟み込み部4aにそのボルト孔を設けるためのスペースを不要とすることができる。
Moreover, in this embodiment, since the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
例えば、図3に示す上記実施形態の一変形例のように、クランク軸10の一端部がキャリア4の第2挟み込み部4bから突出しており、その突出したクランク軸10の端部に被嵌合部10dが設けられているとともに、その被嵌合部10dに対して入力歯車13が外嵌されていてもよい。
For example, one end portion of the
具体的には、この変形例では、第1挟み込み部4aに前記取付穴4eが設けられていないとともに、前記第1クランク軸受12aが設けられておらず、さらに、クランク軸10のうち前記第1クランク軸受12aによって支持される部分も設けられていない。一方、第2挟み込み部4bには、前記3つの取付穴4hの代わりに3つのクランク軸取付孔4s(以下、取付孔4sという)が設けられている。各取付孔4sは、第2挟み込み部4bを軸方向に貫通するように設けられている。そして、各クランク軸10の一端部が対応する取付孔4sを通じて第2挟み込み部4bの外側に突出しているとともに、その突出したクランク軸10の端部に被嵌合部10dが設けられている。すなわち、各クランク軸10の第1偏心部10aと第2偏心部10bとの間には、上記実施形態のような被嵌合部10cが設けられていない。被嵌合部10dには、入力歯車13がスプラン結合により外嵌されている。すなわち、この変形例では、各入力歯車13は、キャリア4の外側に配置されており、その位置で入力軸8の歯車部8aと噛み合わされている。
Specifically, in this modified example, the mounting
前記取付孔4s内には、深溝玉軸受からなるクランク軸受12cが設けられており、このクランク軸受12cによってクランク軸10の第2偏心部10bと被嵌合部10dの間に位置する部分が回転可能に支持されている。この変形例では、この1つのクランク軸受12cのみによってクランク軸10がその軸回りに回転可能にキャリア4に対して支持されている。
A crank bearing 12c made of a deep groove ball bearing is provided in the mounting
また、この変形例では、図4に示すように、第1外歯歯車14のシャフト部挿通孔14dが、各第1偏心部挿通孔14cの間にそれぞれ2つずつ、合計6つ設けられている。また、第2外歯歯車16においても、第1外歯歯車14のシャフト部挿通孔14dと同様の形態で合計6つのシャフト部挿通孔16dが設けられている。そして、キャリア4のシャフト部4cは、シャフト部挿通孔14d,16dに対応して合計6つ設けられており、各シャフト部4cは対応する各シャフト部挿通孔14d,16dにそれぞれ挿通されている。
Moreover, in this modification, as shown in FIG. 4, the shaft
そして、この変形例においても、各クランク軸10は、偏心回転駆動のみを第1外歯歯車14と第2外歯歯車16に伝達し、第1外歯歯車14及び第2外歯歯車16からキャリア4への自転駆動の伝達は、キャリア4の各シャフト部4cを通じて行われるようになっている。この変形例による上記以外の構成は、上記実施形態による構成と同様である。
Also in this modified example, each
この変形例では、キャリア4の回転方向におけるバックラッシュを抑制しながら、組み立て時の調整作業にかかる作業負担及び製造コストを軽減することができるという上記実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、それ以外の上記実施形態と同様の効果も得ることができる。
In this modified example, while suppressing backlash in the rotation direction of the
また、上記実施形態及び変形例では、クランク軸受12a,12b,12cとして深溝玉軸受を用いたが、その代わりに、それらクランク軸受12a,12b,12cとして円筒ころ軸受を用いてもよい。この円筒ころ軸受も、深溝玉軸受と同様、多少のがたつきは生じるが、面倒な予圧調整作業を必要としないとともに比較的安価であるため、上記の深溝玉軸受を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the said embodiment and modification, although the deep groove ball bearing was used as the
2 外筒
3 内歯ピン(内歯)
4 キャリア
4a 第1挟み込み部
4b 第2挟み込み部
4c シャフト部
4f ボルト孔
4p ボルト
10 クランク軸
10a 第1偏心部(偏心部)
10b 第2偏心部(偏心部)
12a 第1クランク軸受(クランク軸受)
12b 第2クランク軸受(クランク軸受)
12c クランク軸受
13 入力歯車
14 第1外歯歯車(外歯歯車)
16 第2外歯歯車(外歯歯車)
14d、16d シャフト部挿通孔(貫通孔)
2
4
10b Second eccentric part (eccentric part)
12a First crank bearing (crank bearing)
12b Second crank bearing (crank bearing)
12c Crank bearing 13
16 Second external gear (external gear)
14d, 16d Shaft part insertion hole (through hole)
Claims (4)
前記外筒内において周方向に離間して配設され、偏心部を有するとともに、それぞれの軸回りに回転可能に設けられた複数のクランク軸と、
前記各クランク軸に設けられ、その設けられたクランク軸に回転を入力するための入力歯車と、
前記各クランク軸の偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転するとともに、その揺動中心から外側にずれた位置に貫通孔を有する外歯歯車と、
前記外筒に対して同軸となるように設けられ、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して相対回転するキャリアと、
前記各クランク軸を前記キャリアに対して回転可能に支持するクランク軸受とを備え、
前記キャリアは、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されるように前記外歯歯車の貫通孔に挿通されたシャフト部を有し、
前記クランク軸受は、深溝玉軸受又は円筒ころ軸受からなる、偏心揺動型歯車装置。 An outer cylinder with inner teeth on the inner surface;
A plurality of crankshafts that are spaced apart from each other in the circumferential direction in the outer cylinder, have eccentric portions, and are rotatably provided around their respective axes;
An input gear provided on each crankshaft, for inputting rotation to the provided crankshaft;
External teeth attached to the eccentric part of each crankshaft, oscillating and rotating in conjunction with the eccentric rotation of the eccentric part while meshing with the inner teeth, and having a through hole at a position shifted outward from the oscillation center Gears,
A carrier that is provided so as to be coaxial with the outer cylinder, and that rotates relative to the outer cylinder by transmitting a swinging rotation of the external gear;
A crank bearing that rotatably supports each crankshaft with respect to the carrier;
The carrier has a shaft portion that is inserted into a through hole of the external gear so that the swinging rotation of the external gear is transmitted,
The crank bearing is an eccentric oscillating gear device comprising a deep groove ball bearing or a cylindrical roller bearing.
前記一対の挟み込み部及び前記シャフト部は、前記一対の挟み込み部がそれらの間に前記シャフト部を挟み込んだ状態で互いに着脱可能に結合されている、請求項1又は2に記載の偏心揺動型歯車装置。 The carrier has a pair of sandwiching portions arranged on both sides in the axial direction of the external gear,
The eccentric swing type according to claim 1 or 2, wherein the pair of sandwiching portions and the shaft portion are detachably coupled to each other with the pair of sandwiching portions sandwiching the shaft portion therebetween. Gear device.
前記一対の挟み込み部のうち一方には、前記ボルトを螺合させるためのボルト孔が軸方向に貫通するように設けられている、請求項3に記載の偏心揺動型歯車装置。 The pair of sandwiching portions and the shaft portion are fastened to each other by bolts,
The eccentric rocking | fluctuation type gear apparatus of Claim 3 with which the bolt hole for screwing together the said volt | bolt is provided in one of the said pair of clamping parts so that an axial direction may be penetrated.
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