JP2010014177A - Eccentric rocking type gear transmission device - Google Patents
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Abstract
【課題】外歯歯車と内歯歯車のうち偏心回転しない歯車にモータを固定することができる伝動装置を提供する。
【解決手段】伝動装置100は、内歯歯車6、内歯歯車に噛み合う外歯歯車8、外歯歯車8を支持するキャリア12を備える。キャリア12にはクランクシャフト14とサブシャフト38が支持されている。クランクシャフト14には外歯歯車8に係合して偏心回転させる偏心体20が固定されている。モータのトルクは第2リング歯車28とサブシャフト38を介してピニオン24からクランクシャフト14へ伝達され、外歯歯車8を偏心回転させる。キャリア12の回転に伴ってサブシャフト38が軸線CLの周りを移動する。トルクを伝達するピニオン24に対してサブシャフト38が相対的に移動しても、第2リング歯車28を介してピニオン24とサブシャフト38の係合が維持される。従って伝動装置100はモータを内歯歯車6に固定することができる。
【選択図】図1A transmission device capable of fixing a motor to a gear that does not rotate eccentrically among an external gear and an internal gear.
A transmission device includes an internal gear, an external gear that meshes with the internal gear, and a carrier that supports the external gear. A crankshaft 14 and a subshaft 38 are supported on the carrier 12. An eccentric body 20 that engages with the external gear 8 and rotates eccentrically is fixed to the crankshaft 14. The torque of the motor is transmitted from the pinion 24 to the crankshaft 14 via the second ring gear 28 and the sub shaft 38, and the external gear 8 is eccentrically rotated. As the carrier 12 rotates, the sub shaft 38 moves around the axis CL. Even if the sub shaft 38 moves relative to the pinion 24 that transmits torque, the engagement of the pinion 24 and the sub shaft 38 is maintained via the second ring gear 28. Therefore, the transmission device 100 can fix the motor to the internal gear 6.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、内歯歯車と、内歯歯車に噛み合っている外歯歯車のいずれか一方が他方に対して偏心回転する偏心揺動型の歯車伝動装置に関する。 The present invention relates to an eccentric oscillating gear transmission in which one of an internal gear and an external gear meshed with the internal gear rotates eccentrically with respect to the other.
内歯歯車と、内歯歯車に噛み合っている外歯歯車のいずれか一方が他方に対して偏心回転することによって所定の速比を達成する偏心揺動型の歯車伝動装置が知られている。本明細書は、主として外歯歯車が偏心回転するタイプの歯車伝動装置について説明する。以下では、簡単のため、「偏心揺動型の歯車伝動装置」を「偏心揺動型の伝動装置」、さらに簡単に「伝動装置」と称することがある。 There is known an eccentric oscillating gear transmission that achieves a predetermined speed ratio by either one of an internal gear and an external gear meshing with the internal gear rotating eccentrically with respect to the other. The present specification mainly describes a gear transmission in which an external gear rotates eccentrically. Hereinafter, for the sake of simplicity, the “eccentric oscillating gear transmission” may be referred to as “eccentric oscillating transmission” and more simply “transmission”.
外歯歯車が偏心回転するタイプの伝動装置は、偏心回転する外歯歯車はキャリアに偏心回転可能に支持されている。キャリアは、内歯歯車に同軸に回転可能に支持される。この伝動装置は、内歯歯車を他の装置に固定するとき、キャリアが「出力軸」に相当する。キャリアを他の装置に固定するとき、内歯歯車が「出力軸」に相当する。例えば、伝動装置をロボットの関節に適用する場合、内歯歯車がロボットの基部側アームに固定されるとき、キャリアは出力軸として先端側アームに固定される。或いは、キャリアをロボットの基部側アームに固定してもよく、この場合、内歯歯車が出力軸として先端側アームに固定される。内歯歯車とキャリアのいずれを他の装置に固定するかは、伝動装置の用途に依存する。なお、内歯歯車が偏心回転するタイプの伝動装置では、内歯歯車がキャリアに偏心回転可能に支持され、キャリアは外歯歯車に同軸に回転可能に支持される。内歯歯車が偏心回転するタイプの伝動装置では、キャリアと外歯歯車の一方が他の装置に固定され、他方が「出力軸」に相当する。 In the type of transmission device in which the external gear rotates eccentrically, the external gear that rotates eccentrically is supported by the carrier so that it can rotate eccentrically. The carrier is rotatably supported coaxially on the internal gear. In this transmission device, when the internal gear is fixed to another device, the carrier corresponds to an “output shaft”. When the carrier is fixed to another device, the internal gear corresponds to the “output shaft”. For example, when the transmission device is applied to a robot joint, when the internal gear is fixed to the base arm of the robot, the carrier is fixed to the tip arm as an output shaft. Alternatively, the carrier may be fixed to the base arm of the robot, and in this case, the internal gear is fixed to the distal arm as an output shaft. Which of the internal gear and the carrier is fixed to another device depends on the use of the transmission device. In the transmission device of the type in which the internal gear rotates eccentrically, the internal gear is supported by the carrier so that it can rotate eccentrically, and the carrier is supported by the external gear so that it can rotate coaxially. In a transmission device in which the internal gear rotates eccentrically, one of the carrier and the external gear is fixed to the other device, and the other corresponds to the “output shaft”.
例えば特許文献1に、外歯歯車が偏心回転するタイプの伝動装置が開示されている。その伝動装置は、モータのピニオンと係合してそのピニオンから駆動力を受ける入力歯車を有するサブシャフト(特許文献1では「入力軸」と呼ばれている)と、サブシャフトに形成された入力軸歯車と、外歯歯車を偏心させるための偏心体を有する複数のクランクシャフト(特許文献1では「偏心体軸」と呼ばれている)と、複数のクランクシャフトの少なくとも1本に形成され、クランクシャフトが動力を受けるための偏心体軸歯車と、入力軸歯車の回転を偏心体軸歯車に伝達する伝達歯車と、キャリアを備えている。サブシャフトと複数のクランクシャフトはキャリアに回転可能に支持されている。伝動装置にトルクを与えるモータは、キャリアに固定されたモータ取付体に固定されている。 For example, Patent Document 1 discloses a transmission device in which an external gear rotates eccentrically. The transmission device includes a sub-shaft (referred to as “input shaft” in Patent Document 1) having an input gear that engages with a pinion of a motor and receives a driving force from the pinion, and an input formed on the sub-shaft. A plurality of crankshafts (referred to as "eccentric body shafts" in Patent Document 1) having a shaft gear and an eccentric body for eccentricizing the external gear, and at least one of the plurality of crankshafts, An eccentric body shaft gear for receiving power from the crankshaft, a transmission gear for transmitting the rotation of the input shaft gear to the eccentric body shaft gear, and a carrier are provided. The subshaft and the plurality of crankshafts are rotatably supported by the carrier. A motor that applies torque to the transmission is fixed to a motor mounting body fixed to the carrier.
通常の歯車伝動装置では、モータが他の装置に固定されるので、モータは伝動装置のハウジングに対して不動に配置される。簡単に言えば、モータは伝動装置のハウジングに固定される(但し、モータが他の部材を介して固定される場合を含む)。
他方、偏心揺動型の伝動装置の場合、用途に応じて、内歯歯車が他の装置に固定される場合があれば、キャリアが他の装置に固定される場合もある。即ち、このタイプの伝動装置は、内歯歯車とキャリアのいずれもが「ハウジング」又は「出力軸」になり得る。従って、このタイプの伝動装置では、モータは、内歯歯車に固定されることが好ましい場合があれば、キャリアに固定されることが好ましい場合もある。しかしながら、特許文献1に開示された伝動装置は、モータのピニオンに係合するサブシャフトがキャリアの回転に伴ってキャリアの軸線の周りを移動するため、モータを内歯歯車に固定してしまうとピニオンとサブシャフトの位置が変化してしまう。即ち、特許文献1の伝動装置は、モータを内歯歯車に固定することができない。
本明細書は、外歯歯車と内歯歯車のうち偏心回転しない歯車にモータを固定することができる伝動装置を開示する。
In a normal gear transmission, the motor is fixed to another device, so that the motor is disposed immovably with respect to the housing of the transmission. In short, the motor is fixed to the transmission housing (including the case where the motor is fixed via another member).
On the other hand, in the case of an eccentric oscillating transmission device, the internal gear may be fixed to another device or the carrier may be fixed to another device depending on the application. That is, in this type of transmission, both the internal gear and the carrier can be a “housing” or an “output shaft”. Therefore, in this type of transmission, the motor may be preferably fixed to the internal gear, or may be preferably fixed to the carrier. However, in the transmission device disclosed in Patent Document 1, since the sub shaft engaged with the pinion of the motor moves around the carrier axis as the carrier rotates, the motor is fixed to the internal gear. The position of the pinion and the sub shaft changes. That is, the transmission device of Patent Document 1 cannot fix the motor to the internal gear.
This specification discloses the transmission which can fix a motor to the gear which does not rotate eccentrically among an external gear and an internal gear.
本明細書に開示される伝動装置は、キャリアの回転に伴ってサブシャフトがキャリアの軸線の周りを移動してもモータのトルクを伝達することができるように、サブシャフトの歯車に噛み合うリング歯車を導入する。このリング歯車にモータのトルクを伝達する。この伝動装置は、サブシャフトがキャリアの軸線の周りを移動しながら、リング歯車を介してモータのトルクをサブシャフトに伝達する。キャリアの回転に伴ってモータとサブシャフトの位置関係が変化しても、モータとサブシャフトの係合はリング歯車を介して維持される。従って、この伝動装置は、モータを内歯歯車に固定することができる。 A transmission gear disclosed in the present specification is a ring gear that meshes with a gear of a sub shaft so that the torque of the motor can be transmitted even if the sub shaft moves around the axis of the carrier as the carrier rotates. Is introduced. The torque of the motor is transmitted to this ring gear. In this transmission, the torque of the motor is transmitted to the sub-shaft via the ring gear while the sub-shaft moves around the carrier axis. Even if the positional relationship between the motor and the sub shaft changes as the carrier rotates, the engagement between the motor and the sub shaft is maintained through the ring gear. Therefore, this transmission can fix the motor to the internal gear.
本明細書に開示する発明は、内歯歯車と、内歯歯車に噛み合う外歯歯車のいずれか一方が他方に対して偏心回転する偏心揺動型の歯車伝動装置に具現化することができる。この伝動装置は、キャリアと複数のクランクシャフトと第1リング歯車と第2リング歯車と少なくとも1本のサブシャフトを備える。キャリアは、内歯歯車と外歯歯車の他方(即ち偏心回転しない歯車)に同軸に回転可能に支持されている。キャリアには複数のクランクシャフトが回転可能に支持されている。複数のクランクシャフトの夫々には、内歯歯車と外歯歯車の一方に係合して偏心回転させる偏心体と入力歯車が固定されている。即ち、キャリアは、内歯歯車と外歯歯車の一方(即ち偏心回転する歯車)を、クランクシャフトを介して偏心回転可能に支持している。第1リング歯車は、複数のクランクシャフトの入力歯車に噛み合っている。第2リング歯車は、第1リング歯車と同軸に配置されており、モータのトルクを伝達するピニオン歯車に噛み合っている。サブシャフトに、第1リング歯車に噛み合う第1中間歯車と第2リング歯車に噛み合う第2中間歯車が固定されている。以下では、外歯歯車が偏心回転する伝動装置を説明するが、本発明は内歯歯車が偏心回転する伝動装置にも適用可能である。 The invention disclosed in this specification can be embodied in an eccentric oscillation gear transmission in which either an internal gear or an external gear meshing with the internal gear rotates eccentrically with respect to the other. The transmission includes a carrier, a plurality of crankshafts, a first ring gear, a second ring gear, and at least one subshaft. The carrier is rotatably supported coaxially on the other of the internal gear and the external gear (that is, a gear that does not rotate eccentrically). A plurality of crankshafts are rotatably supported on the carrier. An eccentric body and an input gear that are engaged with one of an internal gear and an external gear and eccentrically rotate are fixed to each of the plurality of crankshafts. That is, the carrier supports one of the internal gear and the external gear (that is, the gear that rotates eccentrically) via the crankshaft so that it can rotate eccentrically. The first ring gear meshes with the input gears of the plurality of crankshafts. The second ring gear is arranged coaxially with the first ring gear and meshes with a pinion gear that transmits the torque of the motor. A first intermediate gear meshing with the first ring gear and a second intermediate gear meshing with the second ring gear are fixed to the sub shaft. Hereinafter, a transmission device in which the external gear rotates eccentrically will be described, but the present invention is also applicable to a transmission device in which the internal gear rotates eccentrically.
上記の伝動装置によれば、モータのトルクがピニオン歯車から第2リング歯車へ伝達される。モータのトルクはさらに、第2リング歯車からサブシャフトと第1リング歯車を介してクランクシャフトに伝達され、外歯歯車を偏心回転させる。キャリアの回転に伴って、サブシャフトは、キャリアの軸線の周りを移動しながら、第2リング歯車からモータのトルクをクランクシャフトへ伝達する。すなわち、モータのトルクを伝達するピニオン歯車に対してサブシャフトが相対的に移動しても、第2リング歯車を介してピニオン歯車とサブシャフトの係合が維持される。即ち、この伝動装置は、モータを内歯歯車に固定することが可能である。 According to the above transmission device, the torque of the motor is transmitted from the pinion gear to the second ring gear. Further, the torque of the motor is transmitted from the second ring gear to the crankshaft through the sub shaft and the first ring gear, and eccentrically rotates the external gear. As the carrier rotates, the sub-shaft transmits the motor torque from the second ring gear to the crankshaft while moving around the carrier axis. That is, even if the sub shaft moves relative to the pinion gear that transmits the torque of the motor, the engagement between the pinion gear and the sub shaft is maintained via the second ring gear. That is, this transmission device can fix the motor to the internal gear.
この伝動装置では、第1リング歯車は内周面に歯が形成されている内歯リング歯車であり、第2リング歯車は外周面に歯が形成されている外歯リング歯車であることが好ましい。キャリアに中心貫通孔を設ける場合、その中心貫通孔を可能な限り大きくしても、第2リング歯車を軸受でキャリアに支持することができる。モータのトルクを第2リング歯車から複数のクランクシャフトへ均等に伝達することができる。 In this transmission, the first ring gear is preferably an internal ring gear having teeth formed on the inner peripheral surface, and the second ring gear is preferably an external ring gear having teeth formed on the outer peripheral surface. . When the center through hole is provided in the carrier, the second ring gear can be supported on the carrier by the bearing even if the center through hole is made as large as possible. The torque of the motor can be evenly transmitted from the second ring gear to the plurality of crankshafts.
他方、この伝動装置では、第1リング歯車は外周面に歯が形成されている外歯リング歯車であり、第2リング歯車は内周面に歯が形成されている内歯リング歯車であることも好ましい。この場合も、キャリアの中心貫通孔を可能な限り大きくしても、第2リング歯車を軸受でキャリアに支持することができ、モータのトルクを第2リング歯車から複数のクランクシャフトへ均等に伝達することができる。 On the other hand, in this transmission, the first ring gear is an external ring gear with teeth formed on the outer peripheral surface, and the second ring gear is an internal ring gear with teeth formed on the inner peripheral surface. Is also preferable. In this case, even if the center through hole of the carrier is made as large as possible, the second ring gear can be supported by the carrier with the bearing, and the torque of the motor is evenly transmitted from the second ring gear to the plurality of crankshafts. can do.
この伝動装置は、クランクシャフトと同数のサブシャフトを備えることが好ましい。モータのトルクは、複数のサブシャフトから複数のクランクシャフトへ伝達される。複数のクランクシャフトは、複数のサブシャフトから均等にトルクを受ける。従って、この伝動装置は、クランクシャフトに均等にトルクを伝達することができ、その結果、外歯歯車を円滑に偏心回転させることができる。 The transmission device preferably includes the same number of subshafts as the crankshaft. The torque of the motor is transmitted from the plurality of sub shafts to the plurality of crank shafts. The plurality of crankshafts receive torque equally from the plurality of subshafts. Therefore, this transmission can transmit torque evenly to the crankshaft, and as a result, the external gear can be smoothly eccentrically rotated.
本明細書の技術によると、外歯歯車と内歯歯車のうち偏心回転しない歯車にモータを固定することができる偏心揺動型歯車伝動装置を実現できる。 According to the technique of the present specification, an eccentric oscillating gear transmission capable of fixing a motor to a gear that does not rotate eccentrically among an external gear and an internal gear can be realized.
以下に、実施例のリング歯車の特徴について記載する。
(1)モータのトルクが入力されるピニオン歯車24が第2リング歯車28(228)に噛み合っているとともに、トルクをピニオン歯車24からクランクシャフト14へ伝達するためのサブシャフト38の第2中間歯車40が第2リング歯車28(228)に噛み合っている。そのような構成によって、ピニオン歯車24とサブシャフト38の係合を維持しながら、サブシャフト38がキャリア軸線CLの周りを移動することができる。即ち、モータを内歯歯車6(ケース2)に固定することができる。
(2)第1リング歯車42(242)がクランクシャフト14を支持する一対の軸受16の間に配置されているとともに、第2リング歯車28(228)がクランクシャフト14の端部に配置されている。そのような構成によって、伝動装置100(200)の軸心に中心貫通孔50を設けながら、モータをクランクシャフト14の軸線方向外側に配置し、かつ、モータのトルクを円滑にクランクシャフト14へ伝達することができる。
(3)複数のサブシャフト38がキャリア12(212)に回転可能に支持されている。複数のサブシャフト38と複数のクランクシャフト14が、キャリア12(212)の軸線CLの周囲に交互に等間隔に配置されている。
Below, the characteristic of the ring gear of an Example is described.
(1) The second intermediate gear of the
(2) The first ring gear 42 (242) is disposed between the pair of
(3) A plurality of
(第1実施例)
図1〜図3を参照して、第1実施例の伝動装置100(偏心揺動型の歯車伝動装置)を説明する。図1は、伝動装置100の軸線CLを含む平面における断面図である。図2は、図1のII−II線に沿ってみたときの伝動装置100の断面図である。図3は、図1の右側からみたときの伝動装置100の平面図である。図1は、図2のI−I線からみた断面図である。
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-3, the transmission apparatus 100 (eccentric oscillation type gear transmission) of 1st Example is demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view of the
歯車伝動装置100は、内周に複数の内歯ピン4が配置されているケース2と、キャリア12と、2個の外歯歯車8を備えている。複数の内歯ピン4は、ピンの軸線を伝動装置100の軸線CLと平行にして、ケース2の内周に沿って配置されている。ケース2と複数の内歯ピン4が内歯歯車6を構成する。2個の外歯歯車8のそれぞれは、内歯歯車6に噛み合っている。内歯歯車6の歯数(内歯ピン4の個数)と、外歯歯車8の歯数はわずかに異なっている。
The
キャリア12は、一対のアンギュラ玉軸受10を介してケース2に回転可能に支持されている。キャリア12は内歯歯車6に同軸に配置されており、その軸線は伝動装置100の軸線CLに一致する。キャリア12は、3本のクランクシャフト14と、3本のサブシャフト38を夫々回転可能に支持している。夫々のクランクシャフト14は、軸線CLに平行に配置されており、一対の円錐ころ軸受16を介してキャリア12に支持されている。夫々のサブシャフト38は、軸線CLに平行に配置されており、一対の深溝玉軸受32を介してキャリア12に支持されている。3本のクランクシャフト14と3本のサブシャフト38は、伝動装置100の軸線CLの周りに交互に等間隔に配置されている。キャリア12には、その軸心に軸線方向に貫通する中心貫通孔50が設けられている。
The
図2において、符号D1は、各サブシャフト38の軸心を伝動装置100の軸線CLの周りに結んでできる円の直径を示している。以下では直径D1を、サブシャフト38のPCD(Pitch Circle Diameter)と呼ぶ場合がある。符号D2は、各クランクシャフト14の軸心を伝動装置100の軸線CLの周りに結んでできる円の直径を示している。以下では、直径D2を、クランクシャフト14のPCDと呼ぶ場合がある。サブシャフト38のPCD(D1)は、クランクシャフト14のPCD(D2)よりも大きい。
In FIG. 2, the symbol D <b> 1 indicates the diameter of a circle formed by connecting the axis of each
夫々のクランクシャフト14に、2個の偏心体20と、1個の入力歯車22が固定されている。2個の偏心体20の夫々は、2個の外歯歯車8の夫々に設けられた孔に針状ころ軸受18を介して係合している。なお、図2では針状ころ軸受18の図示を省略している。2個の外歯歯車8は、クランクシャフト14の回転に伴って内歯歯車6に噛み合いながら軸線CLの周りを偏心回転する。
Two
夫々のサブシャフト38に、第1中間歯車34と第2中間歯車40が固定されている。第1中間歯車34は、後述する第1リング歯車42に噛み合っており、第2中間歯車40は、後述する第2リング歯車28に噛み合っている。
A first
図2に示すように、第1リング歯車42は、3個の入力歯車22と3個の第1中間歯車34を囲むように配置されている。第1リング歯車42は、内周に平歯が形成された内歯のリング歯車である。第1リング歯車42は、伝動装置100の軸線CLに同軸に配置されている。第1リング歯車42は、3個の入力歯車22と3個の第1中間歯車34に噛み合っている。
第1リング歯車42は、軸受を介して支持されていない。これは次の2つの理由に基づく。第1リング歯車42は、2個の外歯歯車8に挟まれており、それゆえ、その軸線方向の移動が規制される。また、第1リング歯車42は、伝動装置100の軸線CLの周りに等間隔に配置された3個の入力歯車22と3個の第1中間歯車34と噛み合っており、これによって、その半径方向の移動が規制される。
As shown in FIG. 2, the
The
図3に示すように、第2リング歯車28は、3個の第2中間歯車40に内接するように配置されている。第2リング歯車28は、外周に平歯が形成された外歯のリング歯車である。第2リング歯車28は、玉軸受30を介して、キャリア12の端部付近に回転可能に支持されている。第2リング歯車28も、伝動装置100の軸線CLに同軸に配置されている。即ち、第2リング歯車28と前述した第1リング歯車42は同軸に配置されている。第2リング歯車28は、3個の第2中間歯車40と、モータ(不図示)60の出力軸26に固定されたピニオン歯車24に噛み合っている。
As shown in FIG. 3, the
伝動装置100の動作を説明する。モータのトルクは、ピニオン歯車24を介して第2リング歯車28に伝達される。トルクは、第2リング歯車28から、第2中間歯車40を介して3本のサブシャフト38に伝達される。さらにトルクは、サブシャフト38から、第1中間歯車34を介して第1リング歯車42に伝達される。そしてトルクは、第1リング歯車42から入力歯車22を介して3本のクランクシャフト14へ伝達される。3本のクランクシャフト14が回転すると、偏心体20によって、外歯歯車8が内歯歯車6に噛み合いながら軸線CLの周りを偏心回転する。外歯歯車8の歯数と内歯歯車6の歯数はわずかに異なっており、偏心体20が一回転すると、即ち、外歯歯車8が軸線CLの周りを1周移動すると、外歯歯車8と内歯歯車6の歯数差に相当する角度だけキャリア12が回転する。クランクシャフト14の一回転が、外歯歯車8と内歯歯車6の歯数差に相当する角度に減速される。
また、伝動装置100では、サブシャフト38のPCD(D1)がクランクシャフト14のPCD(D2)よりも大きいので、第1リング歯車42を介して第1中間歯車34と入力歯車22との間で回転速度が減速される。このようにして、伝動装置100は、高減速比を実現することができる。
ケース2を他の装置(例えばロボットの基部側アーム)に固定する場合、キャリア12が出力軸に相当する。この場合、キャリア12に回転させるべき部材(例えばロボットの先端側アーム)が固定される。逆に、キャリア12を他の装置に固定する場合、ケース2が出力軸に相当し、ケース2に回転させるべき部材が固定される。
The operation of the
Further, in the
When the
伝動装置100の利点を説明する。前述したように、キャリア12はケース2(即ち内歯歯車6)に対して相対的に回転する。即ち、キャリア12の回転に伴って、キャリア12に支持された3本のサブシャフト38が軸線CLの周りを移動する。サブシャフト38の第2中間歯車40は、回転しながら第2リング歯車28の周りを移動する。モータ60のトルクは第2リング歯車28を介してピニオン歯車24からサブシャフト38に伝達されるので、サブシャフト38とピニオン歯車24の位置関係が変化することが許容される。即ち、この伝動装置100は、モータをケース2に固定することができる。
伝動装置100では、ピニオン歯車24と第2中間歯車40は、軸方向の異なる位置で第2リング歯車28に噛み合っている。従って、第2中間歯車40が軸線CLの周りを移動しても、即ち、ピニオン歯車24と第2中間歯車40の位置関係が変化しても、両者は干渉することがない。
The advantages of the
In the
伝動装置100は、モータをキャリア12に固定することも可能である。図4に、キャリア12にモータ60を取り付けた伝動装置100を示す。図4における伝動装置100の断面は、図1の断面と同じである。従って、一部の符号の図示を省略している。図中の符号62は、伝動装置100が駆動する被駆動部材を表している。被駆動部材62は、例えばロボットのアームである。被駆動部材62は、キャリア12に固定されている。モータ60は、被駆動部材62を介してキャリア12に固定されている。このように、伝動装置100は、歯車の配置を変更することなく、モータを内歯歯車6(ケース2)に固定することと、キャリア12に固定することもいずれにも適用することができる。
The
伝動装置100の他の利点を説明する。伝動装置100は、第1と第2のリング歯車42、28を備えることによって、モータをキャリア12の軸心から半径方向にオフセットした位置に配置できる。これによって、モータに邪魔されることなく、伝動装置100は、キャリア12の軸心に大きな中心貫通孔50を設けることができる。なお、キャリア12の軸心は、伝動装置100の軸線CLに相当する。また、第1リング歯車42は、クランクシャフト14を支持する一対の円錐ころ軸受16の間に配置されているとともに、第2リング歯車28がクランクシャフト14の端部に配置されている。そのように配置された第1と第2のリング歯車42、28を備えることによって、伝動装置100は、モータをクランクシャフト14の端部より軸方向外側に配置することができると同時に、モータのトルクを一対の円錐ころ軸受16の間からクランクシャフト14に伝達することができる。一対の円錐ころ軸受16の間からトルクをクランクシャフト14に伝達することができるので、クランクシャフト14は偏った荷重を受けることがなく、円滑に回転することができる。これによって、伝達ロスを抑制することができる。伝動装置100は、モータに邪魔されることなくキャリア12に中心貫通孔50を設けることができるとともに、トルク伝達ロスを抑制することができる。
Another advantage of the
また、伝動装置100は、第1リング歯車42として内歯のリング歯車を採用し、第2リング歯車28として外歯のリング歯車を採用している。このように内歯のリング歯車と外歯のリング歯車を組み合わせることにより、キャリア12の中心貫通孔50を可能な限り大きくしても、第2リング歯車28を支持する深溝玉軸受30をキャリア12に配置するスペースを確保することができる。第2リング歯車28を軸受で支持することができるので、モータのトルクを第2リング歯車28から複数のクランクシャフト14へ均等に伝達することができる。
In addition, the
さらに、トルクが第1リング歯車42を介して複数のサブシャフト38から複数のクランクシャフト14に伝達されることも、夫々のクランクシャフトへトルクが均等に伝達されること(即ち伝達ロスが抑制されること)に寄与する。
Furthermore, torque is transmitted from the plurality of
伝動装置100のその他の特徴を列挙する。
2個の外歯歯車8は軸心に貫通孔が形成されており、その貫通孔に、両端がキャリア12に連結している円筒部材52が配置されている。また、ケース2とキャリア12の間にオイルシール54が配置されている。また、キャリア12においてクランクシャフト14を挿入する孔にシールキャップ56が配置されている。円筒部材52、オイルシール54、及びシールキャップ56は、ケース2内部に潤滑剤を封止する。
クランクシャフト14の夫々に固定されている2個の偏心体20は、180度の位相差で偏心回転する。即ち、2個の外歯歯車8は、180度の位相差で偏心回転する。2個の外歯歯車8は、内歯歯車6の内周に180度の位相差をもって接する。これによって、内歯歯車6とキャリア12の間に作用する力の良好なバランスが保たれる。
Other characteristics of the
The two
The two
(第2実施例)
図5〜図7を参照して、第2実施例の伝動装置200(偏心揺動型の歯車伝動装置)を説明する。図5は、伝動装置200の軸線CLを含む平面における断面図である。図6は、図5のVI−VI線に沿ってみたときの伝動装置200の断面図である。図7は、図5の右側からみたときの伝動装置200の平面図である。図5は、図6のV−V線からみた断面図である。
図5〜図7において、図1〜図3に示した伝動装置100と同じ部品には同じ符号を付してある。伝動装置100と異なる部品に3桁の符号を付してある。伝動装置100と同じ部品については説明を省略する。3桁の符号における下2桁が、伝動装置100における対応する部品を示している。
(Second embodiment)
With reference to FIGS. 5-7, the transmission apparatus 200 (eccentric oscillation type gear transmission) of 2nd Example is demonstrated. FIG. 5 is a sectional view in a plane including the axis CL of the
5-7, the same code | symbol is attached | subjected to the same components as the
伝動装置200において、キャリア212、第1リング歯車242、第2リング歯車228、及び深溝玉軸受230が伝動装置100の部品と異なる。キャリア212は、第2リング歯車228を支持する位置が伝動装置100と異なっている。玉軸受230は、キャリア212への取付け位置が伝動装置100と異なっている。
In the
第1実施例の第1リング歯車42が内周面に平歯が形成された内歯のリング歯車であったのに対して、第2実施例の第1リング歯車242は外周面に平歯が形成された外歯のリング歯車である。即ち、第1リング歯車242は、3個の入力歯車22と3個の第1中間歯車34に内接するように配置されている。第1リング歯車242は、3個の入力歯車22と3個の第1中間歯車34に噛み合っている。
第1実施例の第2リング歯車28が外周面に平歯が形成された外歯のリング歯車であったのに対して、第2実施例の第2リング歯車228は内周面に平歯が形成された内歯のリング歯車である。即ち、第2リング歯車228は、3個の第2中間歯車40とピニオン歯車24を囲むように配置されており、それらの歯車と噛み合っている。
第1実施例と同様、外歯の第1リング歯車242と内歯の第2リング歯車228とを組み合わせることにより、キャリア12の中心貫通孔50を可能な限り大きくしても、第2リング歯車228を支持する深溝玉軸受30をキャリア12に配置するスペースを確保することができる。第2リング歯車28を軸受で支持することができるので、モータのトルクを第2リング歯車28から複数のクランクシャフト14へ均等に伝達することができる。
The
The
Similarly to the first embodiment, the second ring gear can be obtained by combining the outer ring
また、第1実施例の伝動装置100ではサブシャフト38のPCD(D1)がクランクシャフト14のPCD(D2)よりも大きくなっているのに対して、第2実施例の伝動装置200では、サブシャフト38のPCD(D3)がクランクシャフト14のPCD(D4)よりも小さくなっている。このように各シャフトを配置すれば、第1リング歯車242を介して第1中間歯車34と入力歯車22との間で回転速度が確実に減速される。
その他、第1、第2リング歯車242、228の作用及び機能は、第1実施例の第1、第2リング歯車42、28と同じである。
Further, in the
In addition, the operations and functions of the first and second ring gears 242 and 228 are the same as those of the first and second ring gears 42 and 28 of the first embodiment.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
実施例の伝動装置100(200)は、外歯歯車8が偏心回転するタイプである。本発明は、内歯歯車が偏心揺動するタイプの伝動装置に適用することも可能である。
実施例の伝動装置100(200)は、複数のサブシャフト38を備えていることが好ましい。しかし、伝動装置100(200)は、少なくとも1本のサブシャフトを備えていれば、内歯歯車と外歯歯車のうち偏心回転しない歯車にモータを固定することができる。
また、第1実施例の第1リング歯車42と第2実施例の第2リング歯車228を組み合わせてもよい。同様に、第1実施例の第2リング歯車28と第2実施例の第1リング歯車242を組み合わせてもよい。
The transmission device 100 (200) of the embodiment is a type in which the
The transmission device 100 (200) of the embodiment preferably includes a plurality of
Further, the
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
2:ケース
4:内歯ピン
6:内歯歯車
8:外歯歯車
12:キャリア
14:クランクシャフト
20:偏心体
22:入力歯車
24:ピニオン歯車
28、228:第2リング歯車
34:第1中間歯車
38:サブシャフト
40:第2中間歯車
42、242:第1リング歯車
60:モータ
100、200:伝動装置
2: Case 4: Internal tooth pin 6: Internal gear 8: External gear 12: Carrier 14: Crankshaft 20: Eccentric body 22: Input gear 24:
Claims (4)
内歯歯車と外歯歯車の他方に同軸に回転可能に支持されているキャリアと、
内歯歯車と外歯歯車の一方に係合して偏心回転させる偏心体と入力歯車が固定されており、キャリアに回転可能に支持されている複数のクランクシャフトと、
複数のクランクシャフトの入力歯車に噛み合っている第1リング歯車と、
第1リング歯車と同軸に配置されており、モータのトルクを伝達するピニオン歯車に噛み合っている第2リング歯車と、
第1リング歯車に噛み合う第1中間歯車と第2リング歯車に噛み合う第2中間歯車が固定されている少なくとも1つのサブシャフトと、
を備えていることを特徴とする偏心揺動型の歯車伝動装置。 An eccentric oscillating gear transmission in which any one of an internal gear and an external gear meshing with the internal gear rotates eccentrically with respect to the other,
A carrier rotatably supported coaxially on the other of the internal gear and the external gear;
An eccentric body that engages with one of the internal gear and the external gear and the input gear is fixed, and a plurality of crankshafts that are rotatably supported by the carrier,
A first ring gear meshing with input gears of a plurality of crankshafts;
A second ring gear disposed coaxially with the first ring gear and meshing with a pinion gear that transmits torque of the motor;
At least one sub-shaft to which a first intermediate gear meshing with the first ring gear and a second intermediate gear meshing with the second ring gear are fixed;
An eccentric oscillating gear transmission characterized by comprising:
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