JP2016070285A - Speed reducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減速装置に係り、更に詳しくは、回転中心軸を中心としてそれぞれ回転する太陽転動体、遊星転動体及びホイール部材と、複数の遊星転動体を外囲する環状の転動部材とを備えた減速装置の改良に関する。 The present invention relates to a reduction gear, and more specifically, a solar rolling element, a planetary rolling element, and a wheel member that rotate about a rotation center axis, respectively, and an annular rolling member that surrounds a plurality of planetary rolling elements. The present invention relates to an improvement of a reduction gear provided.
電動モータから得られる回転運動を減速する減速装置は、電動車椅子、AGV(無人搬送車)などの自走式車両において、トルクを増加させて車輪を所期の速度で回転させるのに用いられる(例えば、特許文献1)。また、動力の伝達機構を小型化することにより、車輪内に減速装置、電動モータ及び電磁ブレーキを組み込んだホイールインドライブ方式の車輪駆動装置がある(例えば、特許文献2)。 A reduction gear that decelerates the rotational motion obtained from an electric motor is used to increase the torque and rotate the wheels at a desired speed in a self-propelled vehicle such as an electric wheelchair or AGV (automated guided vehicle) ( For example, Patent Document 1). In addition, there is a wheel-in-drive type wheel drive device in which a reduction mechanism, an electric motor, and an electromagnetic brake are incorporated in a wheel by miniaturizing a power transmission mechanism (for example, Patent Document 2).
従来の減速装置は、タイヤを保持するホイールに付加された荷重が減速装置内の摩擦部材に直接に作用することから、減速装置の伝達性能が低下するという虞があった。例えば、特許文献1に記載の摩擦ローラ式減速機6では、ホイール1の支持筒部4にかかる荷重が、ガイドローラ37a,37b及びウェッジローラ38と接触する外輪32に直接に付加される。このため、外輪32、ガイドローラ37a,37b、ウェッジローラ38及び回転駆動軸17間の軸や摩擦部材の触れが生じることから伝達性能が低下し、これらの摩擦部材の寿命が短くなってしまう。
In the conventional speed reducer, since the load applied to the wheel that holds the tire directly acts on the friction member in the speed reducer, the transmission performance of the speed reducer may be reduced. For example, in the friction roller
また、特許文献2に記載の遊星歯車式の減速機103では、ホイール104の第一層部材41に係る荷重が、第二遊星歯車28と噛み合う第二内歯車27に直接に付加される。このため、第二内歯車27、第二遊星歯車28及び第二太陽歯車26間の噛み合い部が不規則になり、振動や騒音の原因にもなっていた。 Further, in the planetary gear type speed reducer 103 described in Patent Document 2, a load related to the first layer member 41 of the wheel 104 is directly applied to the second internal gear 27 that meshes with the second planetary gear 28. For this reason, the meshing part between the second internal gear 27, the second planetary gear 28, and the second sun gear 26 becomes irregular, which causes vibration and noise.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、ホイール部材にかかる荷重が摩擦部材に付加されるのを軽減することができる減速装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a speed reducer that can reduce the load applied to the wheel member from being applied to the friction member.
本発明による減速装置は、回転中心軸を中心として回転する太陽転動体と、前記太陽転動体よりも径方向の外方に配置され、前記太陽転動体と接触することによって回転が伝達される2以上の遊星転動体と、前記遊星転動体を回転自在に支持するキャリアピンと、前記2以上の遊星転動体を回転可能に支持し、前記回転中心軸を中心として回転するホイール部材と、前記2以上の遊星転動体を外囲し、前記遊星転動体と接触することによって、前記回転中心軸を中心として前記遊星転動体を回転させる環状の転動部材と、前記太陽転動体及び前記遊星転動体を外囲し、前記転動部材を支持するケーシング部材と、前記ホイール部材を前記ケーシング部材に対して回転可能に支持する軸受とにより構成される。前記ホイール部材は、前記キャリアピンを支持するキャリアピン支持部と、前記キャリアピン支持部から径方向の外方に延びる連結部と、前記連結部の外縁部から前記ケーシング部材の外周面に沿って延びる円筒部とを有する。前記軸受は、前記ケーシング部材の内周面と前記キャリアピン支持部との間に配置される出力軸受と、前記ケーシング部材の外周面と前記円筒部の内周面との間に配置されるホイール軸受とを含む。 The reduction gear device according to the present invention is arranged with a solar rolling element that rotates about a rotation center axis and a radially outer side than the solar rolling element, and rotation is transmitted by contact with the solar rolling element 2. The above planetary rolling element, a carrier pin that rotatably supports the planetary rolling element, a wheel member that rotatably supports the two or more planetary rolling elements and rotates about the rotation center axis, and the two or more An annular rolling member that rotates the planetary rolling element around the rotation center axis by surrounding the planetary rolling element and contacting the planetary rolling element, and the solar rolling element and the planetary rolling element. It is comprised by the casing member which encloses and supports the said rolling member, and the bearing which supports the said wheel member rotatably with respect to the said casing member. The wheel member includes a carrier pin supporting portion that supports the carrier pin, a connecting portion that extends radially outward from the carrier pin supporting portion, and an outer edge of the connecting portion along an outer peripheral surface of the casing member. And a cylindrical portion extending. The bearing is an output bearing disposed between the inner peripheral surface of the casing member and the carrier pin support portion, and a wheel disposed between the outer peripheral surface of the casing member and the inner peripheral surface of the cylindrical portion. Including bearings.
ホイール部材は、出力軸受及びホイール軸受を介してケーシング部材により支持される。特に、ホイール部材の円筒部は、ケーシング部材の外周面に沿って延び、ケーシング部材の外周面との間に配置されるホイール軸受を介してケーシング部材に支持される。また、遊星転動体と接触する転動部材は、ケーシング部材により支持されるため、ホイール部材にかかる荷重が直接に付加されることはない。 The wheel member is supported by the casing member via the output bearing and the wheel bearing. In particular, the cylindrical portion of the wheel member extends along the outer peripheral surface of the casing member, and is supported by the casing member via a wheel bearing disposed between the outer peripheral surface of the casing member. Moreover, since the rolling member which contacts a planetary rolling element is supported by a casing member, the load concerning a wheel member is not added directly.
本発明による減速装置は、遊星転動体と接触する転動部材への荷重が軽減されることから、ホイール部材にかかる荷重が太陽転動体、遊星転動体及び転動部材により構成される摩擦部材に付加されるのを軽減することができる。 In the speed reducer according to the present invention, since the load on the rolling member that contacts the planetary rolling element is reduced, the load applied to the wheel member is applied to the friction member constituted by the solar rolling element, the planetary rolling element, and the rolling member. The addition can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本明細書では、便宜上、太陽転動体の回転中心軸の方向を水平方向として説明するが、本発明による減速装置の使用時における姿勢を限定するものではない。また、本明細書では、太陽転動体の回転中心軸の方向を単に「軸方向」と呼び、回転中心軸を中心とする径方向及び周方向を単に「径方向」及び「周方向」と呼ぶ。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this specification, for the sake of convenience, the direction of the rotation center axis of the solar rolling element will be described as a horizontal direction, but the posture of the reduction gear according to the present invention is not limited. Further, in this specification, the direction of the rotation center axis of the solar rolling element is simply referred to as “axial direction”, and the radial direction and the circumferential direction around the rotation center axis are simply referred to as “radial direction” and “circumferential direction”. .
図1は、本発明の実施の形態による減速装置10を含む車輪駆動装置1の一構成例を示した断面図であり、回転中心軸J1を含む平面により車輪駆動装置1の一部を切断した場合の切断面が示されている。図1には、減速装置10の切断面が描画されている。また、図1では、紙面において太陽ローラ11の上側に位置する遊星ローラ12が切断せずに描画されている。図2は、減速装置10の内部を出力側から見た説明図であり、ホイール部材14及びケーシング部材16の一部を破断して、太陽ローラ11、遊星ローラ12、キャリアピン13及びインターナルリング15が示されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a wheel drive device 1 including a
この車輪駆動装置1は、自走式車両の車輪を回転させるホイールインドライブ方式の駆動装置であり、減速装置10、電動モータ20及び電磁ブレーキ30により構成される。電動モータ20は、電力を利用してトルクを出力する発動機である。減速装置10は、電動モータ20により得られる回転運動を減速する減速機である。電磁ブレーキ30は、電磁石の吸引力を利用して制動力を得る制動装置であり、電動モータ20の回転運動を制動する。
The wheel driving device 1 is a wheel-in-drive type driving device that rotates a wheel of a self-propelled vehicle, and includes a
減速装置10は、電動モータ20のシャフト(図示せず)の一端側に配置され、電磁ブレーキ30は、前記シャフトの他端側に配置される。例えば、電動モータ20は、円筒形状のハウジングを備えたアウターロータ型モータである。
The
この減速装置10は、摩擦力を利用して回転を伝達する摩擦式減速機であり、ホイールカバー4、入力軸受5、太陽ローラ11、遊星ローラ12、キャリアピン13、ホイール部材14、インターナルリング15、ケーシング部材16、出力軸受17、ホイール軸受18、エンコーダ19及び付勢部材153により構成される。以下、これらの各部品について詳しく説明する。
The
<太陽ローラ11>
太陽ローラ11は、回転中心軸J1を中心として回転する太陽転動体である。この太陽ローラ11は、軸方向に延びる円柱状の金属部材により構成され、電動モータ20のシャフトに一体的に形成され、前記シャフトと同軸に配置される。太陽ローラ11の外周面は、遊星ローラ12と接触する転動面である。例えば、太陽ローラ11は、電動モータ20のシャフトそのものに形成される。なお、減速装置10は、太陽ローラ11を電動モータ20のシャフトとは別部材により形成し、当該シャフトに固定するような構成であっても良い。
<Sun Roller 11>
The
太陽ローラ11は、入力軸受5によりケーシング部材16に対して回転可能に支持される。入力軸受5は、太陽ローラ11を回転可能に支持する軸受である。例えば、入力軸受5は、玉軸受である。
The
<遊星ローラ12>
遊星ローラ12は、太陽ローラ11よりも径方向の外方に配置され、太陽ローラ11の外周面と接触することによって回転が伝達される遊星転動体であり、回転軸J2を中心として自転するとともに、回転中心軸J1を中心として公転する。遊星ローラ12の外周面は、太陽ローラ11及びインターナルリング15と接触する転動面である。この遊星ローラ12は、径が異なる大径部121及び小径部122により構成される。
<
The
大径部121は、回転軸J2を中心とする円板状の金属部材により構成され、太陽ローラ11の外周面と接触する。大径部121の外周面は、小径部122の外周面よりも径が大きく、径が軸方向に一定の円筒面により構成される。
The
小径部122は、回転軸J2を中心とする円錐台状の金属部材により構成され、インターナルリング15の内周面と接触する。小径部122は、大径部121を軸方向に挟んで電動モータ20側と、電動モータ20とは反対側とにそれぞれ形成される。
The small-
電動モータ20側の小径部122と、電動モータ20とは反対側の小径部122とは、いずれも大径部121から軸方向に遠ざかるに従って径が小さくなる外周面を有する。つまり、小径部122は、一定の傾斜角度の傾斜面により構成される外周面を有する。この外周面の傾斜角度は、例えば、45°である。
The small-
例えば、減速装置10は、太陽ローラ11の周囲に配置された3つの遊星ローラ12を有する。これらの遊星ローラ12は、周方向に概ね一定の間隔を空けて配置される。また、各遊星ローラ12は、その回転軸J2を回転中心軸J1と同一方向に向けて配置される。
For example, the
<ホイール部材14>
ホイール部材14は、キャリアピン13を介して3つの遊星ローラ12を回転可能に支持し、回転中心軸J1を中心として回転するキャリア部材である。キャリアピン13は、遊星ローラ12を回転自在に支持するローラ用シャフトであり、回転中心軸J1と同一方向に延びる円柱状の金属部材により構成され、ホイール部材14により保持される。
<
The
このキャリアピン13は、一端側がホイール部材14に保持され、他端側に遊星ローラ12が配置される。例えば、遊星ローラ12は、軸方向に貫通するピン孔内に収容された滑り軸受123を介してキャリアピン13に支持される。
One end side of the
このホイール部材14は、有底円筒形状であり、キャリアピン支持部141、連結部142、円筒部143及び蓋板部144により構成される。キャリアピン支持部141、連結部142及び蓋板部144は、ホイール部材14の底部145を構成する。
The
キャリアピン支持部141は、キャリアピン13を支持する。キャリアピン支持部141は、遊星ローラ12ごとに設けられる。連結部142は、キャリアピン支持部141から径方向の外方に延びる形状を有し、キャリアピン支持部141と円筒部143とを連結するとともに、3つのキャリアピン支持部141を互いに連結する。
The carrier
円筒部143は、連結部142の外縁部からケーシング部材16の外周面に沿って軸方向に延びる形状を有する。この円筒部143は、タイヤ2を保持するホイールである。蓋板部144は、太陽ローラ11の端面に対向する円板形状を有し、キャリアピン支持部141よりも径方向の内方に配置される。
The
<インターナルリング15>
インターナルリング15は、3つの遊星ローラ12を外囲し、遊星ローラ12と接触することによって、回転中心軸J1を中心として遊星ローラ12を回転させる環状の転動部材であり、ケーシング部材16によって支持される。インターナルリング15は、円環状の内周面を有し、当該内周面を遊星ローラ12の小径部122の外周面に接触させる。
<
The
このインターナルリング15は、出力側リング151及び入力側リング152により構成され、遊星ローラ12の大径部121に対し、電動モータ20側と電動モータ20とは反対側とにそれぞれ配置される。出力側リング151及び入力側リング152は、いずれも大径部121と軸方向に対向し、回転中心軸J1を含む平面により切断した場合の切断面の形状が略矩形である。
The
出力側リング151は、電動モータ20とは反対側に配置されるインターナルリングであり、円環状の側面を大径部121の側面に対向させて配置される。入力側リング152は、電動モータ20側に配置されるインターナルリングであり、円環状の側面を大径部121の側面に対向させて配置される。
The
太陽ローラ11、遊星ローラ12及びインターナルリング15により、摩擦部材が構成される。遊星ローラ12の大径部121の外周面は、太陽ローラ11の外周面に比べて径が大きいことから、太陽ローラ11の回転が遊星ローラ12によって減速される。また、インターナルリング15の内周面は、遊星ローラ12の小径部122の外周面に比べて径が大きいことから、遊星ローラ12の回転がインターナルリング15によってさらに減速される。
The
<ケーシング部材16>
ケーシング部材16は、太陽ローラ11及び遊星ローラ12を外囲し、インターナルリング15を支持する転動部材支持部材であり、電動モータ20のハウジングに固定される。このケーシング部材16は、有蓋円筒形状であり、蓋板部161、円筒部162及び軸受収容部163により構成される。
<Casing
The casing
蓋板部161は、回転中心軸J1を中心とし、中央部に入力軸受5を収容するための貫通孔が形成された円板状の蓋部材により構成される。蓋板部161は、電動モータ20のハウジングに取り付けられる。円筒部162は、蓋板部161の外縁部から軸方向に延びる形状を有し、インターナルリング15を収容する。軸受収容部163は、ケーシング部材16の開口側において、円筒部162から径方向の内方に延びる形状を有し、出力軸受17を収容する。
The
<出力軸受17・ホイール軸受18>
出力軸受17及びホイール軸受18は、ホイール部材14をケーシング部材16に対して回転可能に支持する軸受である。出力軸受17は、ホイール部材14の底部145を回転可能に支持する軸受であり、ケーシング部材16の内周面とキャリアピン支持部141との間に配置される。この出力軸受17は、例えば、玉軸受であり、軸受収容部163の内周面とキャリアピン支持部141の外周面との間に配置される。
<
The
ホイール軸受18は、ホイール部材14の円筒部143を回転可能に支持する軸受であり、ケーシング部材16の外周面と円筒部143の内周面との間に配置される。このホイール軸受18は、出力軸受17と比べて、径が大きく、耐荷重が大きい軸受であり、ホイール部材14の開口側に配置される。ホイール軸受18は、例えば、玉軸受である。なお、減速装置10は、出力軸受17及びホイール軸受18に玉軸受以外の転がり軸受、例えば、ころ軸受を用いるような構成であっても良い。
The
<付勢部材153>
付勢部材153は、摩擦部材間の摩擦力を調整するために、インターナルリング15をケーシング部材16に対して軸方向に付勢する加圧部材であり、インターナルリング15の出力側リング151又は入力側リング152を遊星ローラ12の大径部121側に付勢する。
<
The biasing
この付勢部材153は、弾性材料を用いて構成され、ケーシング部材16の蓋板部161の外縁部に配置され、入力側リング152を付勢する。例えば、付勢部材153は、軸方向に延びる中心軸を有するコイルばねにより構成される。付勢部材153は、複数であっても良い。減速装置10には、2以上の付勢部材153が用いられる。
The biasing
ケーシング部材16の蓋板部161及び軸受収容部163は、インターナルリング15が軸方向に移動するのを制限する。また、小径部122の外周面の傾斜は、インターナルリング15の入力側リング152を軸方向に付勢することにより、大径部121を太陽ローラ11に押し付ける径方向の力が増加するように作用する。摩擦部材間の摩擦力は、付勢部材153の付勢力を制御することによって調整される。
The
<エンコーダ19>
エンコーダ19は、ホイール部材14の回転を検出する検出装置である。例えば、エンコーダ19は、ホイール部材14の回転を光学的に検出する透過型の光学式ロータリーエンコーダであり、センサ部191及びスリット板192により構成される。
<
The
センサ部191は、ケーシング部材16に固定され、スリット板192を読み取ることにより、ホイール部材14の回転速度を示す検出信号を生成する。このセンサ部191は、検出光を生成する投光部と、スリット板192のスリット193を介して検出光を受光し、前記検出信号を生成する受光部とにより構成される投受光部194を有し、ケーシング部16の軸受収容部163の外縁部に取り付けられる。すなわち、センサ部191は、ホイール部材14の底部145側であって、出力軸受17よりも径方向の外側に配置される。また、センサ部191は、検出光の光軸を軸方向に向けて配置される。
The
スリット板192は、ホイール部材14に固定され、回転中心軸J1を中心として周方向に配置された識別子である。このスリット板192は、内縁から径方向の外方に延びる複数のスリット193が形成された環状の板部材により構成され、ホイール部材14の連結部142の外縁部に配置される。
The
スリット193は、スリット板192を貫通する貫通孔又は切り欠きにより構成され、周方向に一定のピッチで配置される。また、スリット193は、径方向の長さが周方向の幅よりも長い。センサ部191の投受光部194は、それぞれスリット板192の内縁部と軸方向に対向させて配置される。
The
センサ部191から出力される検出信号は、ホイール部材14の回転を制御するのに用いられる。また、前記検出信号は、摩擦部材間の滑りを検知して電動モータ20の回転速度を調整し、或いは、滑りの増加から回転不良を検知してユーザに異常を知らせるための警告信号を出力し、或いは、回転不良を検知して電動モータ20を停止させるための停止信号を出力するのに用いることができる。このセンサ部191は、ネジ等の締結部品6を用いて、軸受収容部163に固定される。
The detection signal output from the
センサ部191から延びる配線ケーブル7は、センサ部191に電力を供給し、また、センサ部191から検出信号を出力するための伝送線路であり、ケーシング部材16の円筒部162に形成された配線用の溝164内を通って減速装置10の外へ引き出される。溝164は、円筒部162の外周面に形成され、軸方向に概ね等幅で延びる溝であり、配線ケーブル7を収容する。
The wiring cable 7 extending from the
ホイール部材14の底部145には、エンコーダ19を着脱するためのセンサ取付孔146が形成される。センサ取付孔146は、底部145を貫通する貫通孔であり、連結部142の外縁部に配置される。エンコーダ19のセンサ部191は、ホイール部材14のセンサ取付孔146を介して露出する。
A
エンコーダ19のセンサ部191をケーシング部材16に取り付ける際の組み付け方法は、以下の通りである。まず、第1の手順では、配線ケーブル7を溝164内に収容し、センサ部191をホイール部材14のセンサ取付孔146から引き出した状態で、入力軸受5、太陽ローラ11、遊星ローラ12、キャリアピン13、ホイール部材14、インターナルリング15、ケーシング部材16、出力軸受17、ホイール軸受18、付勢部材153及びスリット板192が配置される。
An assembling method for attaching the
次に、第2の手順では、センサ部191をホイール部材14のセンサ取付孔146内に収容した後、センサ部191をスリット板192の面に沿って径方向の外方にスライドさせることにより、センサ部191の投受光部194がスリット板192の内縁部に配置される。センサ部191は、この状態で、ケーシング部材16に固定される。第3の手順では、ホイールカバー4をホイール部材14に装着することにより、センサ取付孔146が封止され、減速装置10が完成する。
Next, in the second procedure, after the
<ホイールカバー4>
ホイールカバー4は、円板状の部材であり、中央部に電動モータ20側に突出した凸部を有する。ホイールカバー4は、前記凸部をホイール部材14の底部145に形成された凹部内に挿入することにより、ホイール部材14に取り付けられる。底部145の前記凹部は、蓋板部144を連結部142よりも軸方向における太陽ローラ11の端面側に配置することによって形成される。
<
The
このホイールカバー4は、ネジ等の締結部品3を用いて底部145に固定される。締結部品3は、ホイールカバー4の外縁部に配置される。センサ取付孔146は、ホイールカバー4をホイール部材14の底部145に装着することにより、当該ホイールカバー4によって塞ぐことができる。
The
図3は、減速装置10の詳細構成の一例を模式的に示した説明図であり、摩擦部材、ホイール部材14、ケーシング部材16、出力軸受17及びホイール軸受18が拡大して示されている。図3には、回転中心軸J1を含む平面により減速装置10を切断した場合の切断面の一部が示されている。
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing an example of the detailed configuration of the
ケーシング部材16の円筒部162は、インターナルリング15が径方向の外方に移動するのを制限する。このため、遊星ローラ12を円筒部162と太陽ローラ11との間に収容することにより、インターナルリング15と遊星ローラ12の小径部122との間と、遊星ローラ12の大径部121と太陽ローラ11との間とにおいて、一定の接触圧を確保することができる。
The
ホイール軸受18は、太陽ローラ11と遊星ローラ12とが接触する部位を接触部位8と呼ぶことにすれば、接触部位8の少なくとも一部と軸方向の位置が重複する。すなわち、径方向から見れば、ホイール軸受18と接触部位8とが軸方向に重なり合う。また、出力軸受17が接触部位8の軸方向の中心位置よりも軸方向の一方側、すなわち、電動モータ20とは反対側に配置されるのに対し、ホイール軸受18は、接触部位8の軸方向の中心位置よりも軸方向の他方側、すなわち、電動モータ20側に配置される。
If the part where the
中心間距離Aは、出力軸受17の軸方向の中心と接触部位8の軸方向の中心との距離であり、摩擦部材の配置によって概ね決まる。一方、遊星ローラ12の大径部121と太陽ローラ11との接触圧は、インターナルリング15の出力側リング151と遊星ローラ12の小径部122との間の接触と、インターナルリング15の入力側リング152と遊星ローラ12の小径部122との間の接触とに均等に分散させるのが望ましい。
The center-to-center distance A is the distance between the axial center of the
ホイール部材14にかかる荷重を出力軸受17とホイール軸受18とに分散させるには、出力軸受17とホイール軸受18とを可能な限り離して配置することが望ましい。ホイール軸受18の軸方向の中心と接触部位8の軸方向の中心との距離Bは、これらの事情を考慮して決定される。
In order to distribute the load applied to the
本実施の形態による減速装置10を構成する各部品は、上述した通りである。以下では、これらの部品相互の関係や、それによって生じる作用効果について詳しく説明する。
Each component constituting the
(1)摩擦部材にかかる荷重の軽減
本実施の形態による減速装置10では、ホイール部材14が、出力軸受17及びホイール軸受18を介してケーシング部材16により支持される。特に、ホイール部材14の円筒部143は、ケーシング部材16の外周面に沿って延び、ケーシング部材16の外周面との間に配置されるホイール軸受18を介してケーシング部材16に支持される。また、遊星ローラ12と接触するインターナルリング15は、ケーシング部材16により支持されることから、ホイール部材14にかかる荷重が直接に付加されることはない。このため、減速装置10は、ホイール部材14にかかる荷重が摩擦部材に付加されるのを軽減することができる。
(1) Reduction of load applied to friction member In the
また、減速装置10では、出力軸受17が接触部位8の軸方向の中心位置よりも軸方向の一方側に配置され、ホイール軸受18が接触部位8の軸方向の中心位置よりも軸方向の他方側に配置される。このため、減速装置10は、ホイール部材14にかかる荷重が出力軸受17及びホイール軸受18に分散されることから、荷重が摩擦部材に付加されるのをさらに軽減することができる。
Further, in the
(2)振動及び騒音の低減
本実施の形態による減速装置10では、摩擦部材が、太陽ローラ11、遊星ローラ12及びインターナルリング15により構成され、周面同士の摩擦力を利用して回転が伝達される。このため、歯車のようなバックラッシによるガタツキや角速度変化がなくなり、減速装置10は、回転を伝達する際の振動及び騒音を低減させることができる。
(2) Reduction of vibration and noise In the
(3)構造の簡素化
本実施の形態による減速装置10では、ホイール部材14の円筒部143がタイヤ2を保持するホイールである。このため、減速装置10は、太陽ローラ11、遊星ローラ12及びホイール部材14が一段の減速機構となることから、部品点数が少なくなり、減速装置10の構造を簡素化することができ、減速装置10を小型化することができる。
(3) Simplification of Structure In the
(4)減速装置10の薄型化
本実施の形態による減速装置10では、ホイール軸受18の位置と接触部位8の位置とが軸方向に重複する。このため、減速装置10は、ケーシング部材16の軸方向のサイズが短縮されることから、薄型化することができる。
(4) Reduction in thickness of
また、減速装置10では、遊星ローラ12が大径部121及び小径部122を有し、大径部121が太陽ローラ11の外周面と接触し、小径部122がインターナルリング15の内周面と接触する。従って、減速装置10は、太陽ローラ11に対するホイール部材14の減速比を高くすることができる。このため、例えば、一段の減速機構によって二段分の減速比を達成することができ、減速装置10をさらに薄型化することができる。減速比は、太陽ローラ11及びホイール部材14の回転数の比である。
In the
また、減速装置10では、インターナルリング15が遊星ローラ12の大径部121と軸方向に対向する。このため、減速装置10は、遊星ローラ12及びインターナルリング15の軸方向のサイズが短縮されることから、減速装置10をさらに薄型化することができる。
In the
(5)摩擦力調整の容易化
本実施の形態による減速装置10は、インターナルリング15をケーシング部材16に対して軸方向に付勢する付勢部材153を有する。このため、太陽ローラ11、遊星ローラ12及びインターナルリング15間の摩擦力を付勢部材153により容易に調整することができる。
(5) Facilitation of friction force adjustment The
(6)伝達ロスの低減
本実施の形態による減速装置10では、ホイール部材14の連結部142が遊星ローラ12ごとに設けられたキャリアピン支持部141を互いに連結する。このため、減速装置10は、タイヤ2を保持するホイールを直接に回転駆動することができ、回転エネルギーの伝達ロスを少なくすることができる。
(6) Reduction of transmission loss In the
(7)エンコーダ19の故障防止
本実施の形態による減速装置10では、エンコーダ19がホイール部材14、ケーシング部材16、出力軸受17及びホイール軸受18によって外部から遮断された閉鎖空間内に配置される。このため、減速装置10は、塵埃、水、潤滑油等の影響によってエンコーダ19が故障するのを防止することができる。
(7) Failure Prevention of
また、減速装置10では、エンコーダ19がホイール部材14とケーシング部材16との間に配置される。このため、減速装置10は、エンコーダ19が、ケーシング部材16内に充填される潤滑油、グリースの影響を受けるのを抑制することができる。
In the
(8)エンコーダ19の着脱の容易化
本実施の形態による減速装置10では、ホイール部材14の底板部145にエンコーダ19のセンサ部191を露出させるセンサ取付孔146が形成される。このため、減速装置10は、ホイール部材14のセンサ取付孔146を介してケーシング部材16にアクセスすることができ、センサ部191の着脱を容易化することができる。例えば、ホイール部材14がケーシング部材16に装着された状態であっても、センサ部191をケーシング部材16に取り付け、或いは、センサ部191をケーシング部材16から取り外すことができる。
(8) Easy attachment / detachment of the
(9)エンコーダ19の取付構造の簡素化
本実施の形態による減速装置10では、エンコーダ19のセンサ部191が出力軸受17よりも径方向の外側に配置される。このため、減速装置10は、センサ部191が取り付けられるケーシング部材16の構造を簡素化することができる。
(9) Simplification of the mounting structure of the
(10)減速装置10の高減速比化
本実施の形態による減速装置10では、摩擦部材が、太陽ローラ11、遊星ローラ12及びインターナルリング15により構成され、周面同士の摩擦力を利用して回転が伝達される。このため、太陽ローラ11及び遊星ローラ12間の接触面積が大きくなることから、太陽ローラ11を小径化することができ、減速比を高くすることができる。
(10) Increasing the reduction gear ratio of the
例えば、摩擦部材が、互いに噛み合う太陽歯車、遊星歯車及び内歯車により構成される歯車伝達方式の減速装置では、減速比1/10が限度である。これに対し、減速装置10では、減速比1/20を達成することができ、減速比の範囲1/4〜1/20をカバーすることができる。
For example, a reduction ratio of 1/10 is a limit in a gear transmission type reduction device in which a friction member is composed of a sun gear, a planetary gear, and an internal gear that mesh with each other. On the other hand, the
なお、本実施の形態では、摩擦部材が太陽ローラ11、遊星ローラ12及びインターナルリング15により構成される場合の例について説明したが、本発明は、摩擦部材の構成をこれに限定するものではない。例えば、摩擦部材が、互いに噛み合う太陽歯車、遊星歯車及び内歯車により構成される歯車伝達方式の減速装置にも本発明は適用することができる。
In the present embodiment, an example in which the friction member is configured by the
前記太陽歯車は、回転中心軸J1を中心として回転する太陽転動体である。遊星歯車は、太陽歯車よりも径方向の外方に配置され、太陽歯車と噛み合うことによって回転が伝達される遊星転動体である。内歯車は、2以上の遊星歯車を外囲し、遊星歯車と噛み合うことによって、回転中心軸J1を中心として遊星歯車を回転させる環状の転動部材である。 The sun gear is a solar rolling element that rotates about a rotation center axis J1. The planetary gear is a planetary rolling element that is disposed radially outward from the sun gear and to which rotation is transmitted by meshing with the sun gear. The internal gear is an annular rolling member that surrounds two or more planetary gears and meshes with the planetary gears to rotate the planetary gears about the rotation center axis J1.
また、本実施の形態では、太陽ローラ11、遊星ローラ12及びホイール部材14により一段の減速機構が構成される場合の例について説明したが、本発明は、二段以上の減速機構を有する減速装置にも適用することができる。
In the present embodiment, an example in which a one-stage reduction mechanism is configured by the
また、本実施の形態では、エンコーダ19が透過型の光学式ロータリーエンコーダである場合の例について説明したが、本発明は、エンコーダ19の構成をこれに限定するものではない。例えば、エンコーダ19は、識別子による反射光を受光して検出信号を生成する反射型の光学式ロータリーエンコーダであっても良い。反射型の光学式ロータリーエンコーダでは、反射率が互いに異なる複数のオブジェクトを周方向に配置することにより、識別子が構成される。センサ部の受光部は、投光部から出射され、識別子によって反射された検出光を受光する。
In the present embodiment, an example in which the
また、エンコーダ19は、識別子による磁界の変化を検知して検出信号を生成する磁気方式のエンコーダであっても良い。磁気方式のエンコーダでは、複数のマグネットを周方向に配置することにより、識別子が構成される。センサ部には、磁界の変化を検知する磁気センサ、例えば、ホール素子が用いられる。
The
1 車輪駆動装置
10 減速装置
11 太陽ローラ
12 遊星ローラ
121 大径部
122 小径部
13 キャリアピン
14 ホイール部材
141 キャリアピン支持部
142 連結部
143 円筒部
145 底部
146 センサ取付孔
15 インターナルリング
151 出力側リング
152 入力側リング
153 付勢部材
16 ケーシング部材
161 蓋板部
162 円筒部
163 軸受収容部
164 溝
17 出力軸受
18 ホイール軸受
19 エンコーダ
191 センサ部
192 スリット板
20 電動モータ
30 電磁ブレーキ
2 タイヤ
4 ホイールカバー
5 入力軸受
7 配線ケーブル
8 接触部位
J1 回転中心軸
J2 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記太陽転動体よりも径方向の外方に配置され、前記太陽転動体と接触することによって回転が伝達される2以上の遊星転動体と、
前記遊星転動体を回転自在に支持するキャリアピンと、
前記2以上の遊星転動体を回転可能に支持し、前記回転中心軸を中心として回転するホイール部材と、
前記2以上の遊星転動体を外囲し、前記遊星転動体と接触することによって、前記回転中心軸を中心として前記遊星転動体を回転させる環状の転動部材と、
前記太陽転動体及び前記遊星転動体を外囲し、前記転動部材を支持するケーシング部材と、
前記ホイール部材を前記ケーシング部材に対して回転可能に支持する軸受とを備え、
前記ホイール部材は、
前記キャリアピンを支持するキャリアピン支持部と、
前記キャリアピン支持部から径方向の外方に延びる連結部と、
前記連結部の外縁部から前記ケーシング部材の外周面に沿って延びる円筒部とを有し、
前記軸受は、
前記ケーシング部材の内周面と前記キャリアピン支持部との間に配置される出力軸受と、
前記ケーシング部材の外周面と前記円筒部の内周面との間に配置されるホイール軸受とを含むことを特徴とする減速装置。 A solar rolling element that rotates about a rotation center axis;
Two or more planetary rolling elements that are arranged radially outward from the solar rolling element and to which rotation is transmitted by contact with the solar rolling element;
A carrier pin that rotatably supports the planetary rolling element;
A wheel member that rotatably supports the two or more planetary rolling elements and rotates about the rotation center axis;
An annular rolling member that surrounds the two or more planetary rolling elements and rotates the planetary rolling elements about the rotation center axis by contacting the planetary rolling elements;
A casing member that surrounds the solar rolling element and the planetary rolling element and supports the rolling member;
A bearing that rotatably supports the wheel member with respect to the casing member;
The wheel member is
A carrier pin support part for supporting the carrier pin;
A connecting portion extending radially outward from the carrier pin support;
A cylindrical portion extending along an outer peripheral surface of the casing member from an outer edge portion of the connecting portion;
The bearing is
An output bearing disposed between the inner peripheral surface of the casing member and the carrier pin support;
A speed reducer comprising a wheel bearing disposed between an outer peripheral surface of the casing member and an inner peripheral surface of the cylindrical portion.
前記遊星転動体は、前記太陽ローラの外周面と接触する遊星ローラであり、
前記転動部材は、前記遊星ローラの外周面と接触する内周面を有するインターナルリングであることを特徴とする請求項1に記載の減速装置。 The solar rolling element is a solar roller,
The planetary rolling element is a planetary roller in contact with the outer peripheral surface of the sun roller,
The reduction gear according to claim 1, wherein the rolling member is an internal ring having an inner peripheral surface that contacts an outer peripheral surface of the planetary roller.
前記ホイール軸受は、前記接触部位の軸方向の中心位置よりも軸方向の他方側に配置されることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の減速装置。 The output bearing is arranged on one side in the axial direction with respect to the axial center position of the contact portion where the sun roller and the planetary roller are in contact with each other.
The speed reduction device according to any one of claims 2 to 4, wherein the wheel bearing is disposed on the other side in the axial direction with respect to the axial center position of the contact portion.
前記大径部は、前記太陽ローラの外周面と接触し、
前記小径部は、前記インターナルリングの内周面と接触することを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の減速装置。 The planetary roller has a large diameter portion and a small diameter portion having different diameters,
The large diameter portion is in contact with the outer peripheral surface of the sun roller,
The speed reducer according to any one of claims 2 to 5, wherein the small diameter portion is in contact with an inner peripheral surface of the internal ring.
前記インターナルリングは、前記遊星ローラの前記大径部と軸方向に対向することを特徴とする請求項6に記載の減速装置。 A biasing member for biasing the internal ring in the axial direction with respect to the casing member;
The reduction gear according to claim 6, wherein the internal ring is opposed to the large-diameter portion of the planetary roller in the axial direction.
前記ホイール部材は、有底円筒形状であり、前記キャリアピン支持部及び前記連結部によって底部が構成され、
前記ホイール軸受は、前記ホイール部材の開口側に配置され、
前記エンコーダは、
前記ホイール部材に固定され、前記回転中心軸を中心として周方向に配置された識別子と、
前記ケーシング部材に固定され、前記識別子を読み取ることにより、前記ホイール部材の回転速度を示す検出信号を生成するセンサ部とを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の減速装置。 An encoder that detects rotation of the wheel member;
The wheel member has a bottomed cylindrical shape, and a bottom portion is constituted by the carrier pin support portion and the connection portion,
The wheel bearing is disposed on the opening side of the wheel member,
The encoder is
An identifier fixed to the wheel member and arranged in a circumferential direction around the rotation center axis;
The speed reducer according to claim 1, further comprising: a sensor unit that is fixed to the casing member and that generates a detection signal indicating a rotation speed of the wheel member by reading the identifier. .
前記ホイール部材は、前記底部の外縁部に前記エンコーダの前記センサ部を露出させるセンサ取付孔を有することを特徴とする請求項9に記載の減速装置。 The sensor part of the encoder is disposed on the bottom side of the wheel member,
The speed reduction device according to claim 9, wherein the wheel member has a sensor attachment hole that exposes the sensor portion of the encoder at an outer edge portion of the bottom portion.
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CN111212993A (en) * | 2017-10-18 | 2020-05-29 | 日本电产新宝株式会社 | Speed variator |
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