JPH0228027B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0228027B2 JPH0228027B2 JP60233850A JP23385085A JPH0228027B2 JP H0228027 B2 JPH0228027 B2 JP H0228027B2 JP 60233850 A JP60233850 A JP 60233850A JP 23385085 A JP23385085 A JP 23385085A JP H0228027 B2 JPH0228027 B2 JP H0228027B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- internal gear
- roller
- teeth
- output shaft
- input shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/32—Toothed 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、入力軸の回転を偏心円板と内歯歯
車およびその間に介在させたローラで出力軸に減
速回転を取出す減速装置、特に産業用ロボツトな
どのモーシヨンコントロールに用いて好適な減速
装置に関するものである。
車およびその間に介在させたローラで出力軸に減
速回転を取出す減速装置、特に産業用ロボツトな
どのモーシヨンコントロールに用いて好適な減速
装置に関するものである。
従来、産業用ロボツトなどのモーシヨンコント
ロールに用いられている減速装置として、固定内
歯車の内部に、この内歯車に噛合する外歯を備え
た弾性変形可能な外歯歯車を組込み、これらの歯
数の差を用いて減速比を得るようにしたものがあ
る。
ロールに用いられている減速装置として、固定内
歯車の内部に、この内歯車に噛合する外歯を備え
た弾性変形可能な外歯歯車を組込み、これらの歯
数の差を用いて減速比を得るようにしたものがあ
る。
ところで、上記のような減速装置は、弾性変形
が可能な外歯歯車を用いているため剛性が低く、
ロボツト駆動系に振動が発生し、位置決め精度が
悪いという問題がある。
が可能な外歯歯車を用いているため剛性が低く、
ロボツト駆動系に振動が発生し、位置決め精度が
悪いという問題がある。
また、上記の減速装置は、構造上減速比が50以
上であるため、作業スピードの高速化に追従する
のが困難であり、モーシヨンコントロールの高速
化のために、減速比10〜50程度の中減速比で剛性
が大きく、バツクラツシのない減速装置の出現が
望まれているのが現状である。
上であるため、作業スピードの高速化に追従する
のが困難であり、モーシヨンコントロールの高速
化のために、減速比10〜50程度の中減速比で剛性
が大きく、バツクラツシのない減速装置の出現が
望まれているのが現状である。
この発明は、上記のような点にかんがみてなさ
れたものであり、小型で剛性が高く、減速比10〜
50程度の範囲の中減速比を得ることができる減速
装置を提供するのが目的である。
れたものであり、小型で剛性が高く、減速比10〜
50程度の範囲の中減速比を得ることができる減速
装置を提供するのが目的である。
上記のような点を解決するため、この発明は、
入力軸と出力軸及び複数の歯を備えた内歯車を同
軸心状に配置し、前記入力軸に設けた偏心円板と
内歯車の間に内歯車の歯数よりも少ない数のロー
ラを偏心円板の外表面と接触するように配置し、
各ローラは出力軸と一体に同軸心状となるよう設
けたケージのポケツトで径方向に移動自在となる
よう保持し、前記内歯車の歯を、出力軸の回転角
が内歯の一ピツチ分の範囲において、偏心円板の
回転によつて出力軸が逆方向に回転し、その時ロ
ーラの中心が描く軌跡と平行する曲線のうちロー
ラの外側にある曲線を一歯分とした歯形に形成
し、すべてのローラを内歯車の歯に接触させた構
成を採用したものである。
入力軸と出力軸及び複数の歯を備えた内歯車を同
軸心状に配置し、前記入力軸に設けた偏心円板と
内歯車の間に内歯車の歯数よりも少ない数のロー
ラを偏心円板の外表面と接触するように配置し、
各ローラは出力軸と一体に同軸心状となるよう設
けたケージのポケツトで径方向に移動自在となる
よう保持し、前記内歯車の歯を、出力軸の回転角
が内歯の一ピツチ分の範囲において、偏心円板の
回転によつて出力軸が逆方向に回転し、その時ロ
ーラの中心が描く軌跡と平行する曲線のうちロー
ラの外側にある曲線を一歯分とした歯形に形成
し、すべてのローラを内歯車の歯に接触させた構
成を採用したものである。
入力軸に設けた偏心円板と内歯車の内歯との間
に、内歯より一つ少ない数のローラが出力軸で回
動自在に保持され、入力軸の偏心円板が入力軸中
心の回りに一方へ公転運動をすると、ローラは内
歯車の内歯に対して移動して行くことになり、入
力軸が１回転するとローラは、内歯車の内歯に対
して逆方向に一歯分だけ回転することになり、出
力軸にローラの数に応じた減速比の回転が取出さ
れる。
に、内歯より一つ少ない数のローラが出力軸で回
動自在に保持され、入力軸の偏心円板が入力軸中
心の回りに一方へ公転運動をすると、ローラは内
歯車の内歯に対して移動して行くことになり、入
力軸が１回転するとローラは、内歯車の内歯に対
して逆方向に一歯分だけ回転することになり、出
力軸にローラの数に応じた減速比の回転が取出さ
れる。
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
先ず、この発明の基本的な構造を、第２図を主
体に、第１図乃至第５図に基づいて説明する。
体に、第１図乃至第５図に基づいて説明する。
入力軸１と出力軸２及び内歯車３が同軸心状に
配置され、内歯車３は入力軸ハウジング４と出力
軸ハウジング５の間に挟まれて三者がボルト６で
結合一体化されている。
配置され、内歯車３は入力軸ハウジング４と出力
軸ハウジング５の間に挟まれて三者がボルト６で
結合一体化されている。
上記入力軸１はハウジング４および出力軸２の
軸受７と８で回動自在に支持され、両軸受７，８
間の位置に偏心円板９が設けられ、この円板９の
外周に軸受１０が圧入されている。
軸受７と８で回動自在に支持され、両軸受７，８
間の位置に偏心円板９が設けられ、この円板９の
外周に軸受１０が圧入されている。
出力軸２は、ハウジング５の軸受１１で回動自
在に支持され、入力軸１に臨む端部に軸受１０の
外側に遊嵌する保持器１２が出力軸２と同軸心状
の配置で連成され、この保持器１２の軸受１０外
周と対応する位置に９個のポケツト１３が設けら
れ、各ポケツト１３内にトルク伝達用のローラ１
４が回動自在で且つ径方向に移動自在となるよう
保持されている。
在に支持され、入力軸１に臨む端部に軸受１０の
外側に遊嵌する保持器１２が出力軸２と同軸心状
の配置で連成され、この保持器１２の軸受１０外
周と対応する位置に９個のポケツト１３が設けら
れ、各ポケツト１３内にトルク伝達用のローラ１
４が回動自在で且つ径方向に移動自在となるよう
保持されている。
前記内歯車３は、保持器１２の外側に外嵌する
よう位置し、内周面にローラ１４よりも１つ多い
10個の歯１５が円周方向に一定の間隔で形成さ
れ、ローラ１４は全数が軸受１０の外輪外周と接
し、かつ内歯車３の歯１５とも接している。
よう位置し、内周面にローラ１４よりも１つ多い
10個の歯１５が円周方向に一定の間隔で形成さ
れ、ローラ１４は全数が軸受１０の外輪外周と接
し、かつ内歯車３の歯１５とも接している。
次に、上記減速装置の減速運動について説明す
る。第２図において、入力軸１を右回りに回転さ
せると、偏心円板９が入力軸１の中心Ｏの回りを
円方向に公転運動し、ローラ１４は内歯車３の歯
１５に対して移動して行くことになり、入力軸１
が右回りに１回転すると、ローラ１４は内歯車３
の歯１５に対して一歯分左回りに回転することに
なる。
る。第２図において、入力軸１を右回りに回転さ
せると、偏心円板９が入力軸１の中心Ｏの回りを
円方向に公転運動し、ローラ１４は内歯車３の歯
１５に対して移動して行くことになり、入力軸１
が右回りに１回転すると、ローラ１４は内歯車３
の歯１５に対して一歯分左回りに回転することに
なる。
従つて、出力軸２は入力軸１の１回転に対し、
逆方向へ1/9回転することになる。
逆方向へ1/9回転することになる。
ところで、この発明の減速装置は、大きい許容
トルクと高い固有振動数を得るために、内歯車３
の歯１５が特有の歯形に形成されており、これを
第２図乃至第４図に基づいて説明する。
トルクと高い固有振動数を得るために、内歯車３
の歯１５が特有の歯形に形成されており、これを
第２図乃至第４図に基づいて説明する。
ここで、
Ｒ＝軸受１０の半径
ｒ＝ローラ１４の半径
ａ＝偏心円板９の偏心量
ｎ＝減速比
第４図において、入力軸１をｎ×θだけ右回り
に回転させると、ローラ１４は軸受１０の外周に
接して自転しながら同図の如く左回りにθだけ回
転する。
に回転させると、ローラ１４は軸受１０の外周に
接して自転しながら同図の如く左回りにθだけ回
転する。
この時、ローラ１４の中心Ａが描く軌跡は、入
力軸１の中心Ｏとローラ１４の中心Ａ間の距離を
ｌとすると、 ｌ＝acos（１＋ｎ）θ ＋√｛（１＋）｝2−2＋（＋）2 で表わされる。
力軸１の中心Ｏとローラ１４の中心Ａ間の距離を
ｌとすると、 ｌ＝acos（１＋ｎ）θ ＋√｛（１＋）｝2−2＋（＋）2 で表わされる。
出力軸２の回転角θが内歯車３の一ピツチ分、
つまり第４図の場合はθ＝36゜の範囲（入力軸１
でいうとｎ×θ＝324゜の範囲）で入力軸中心Ｏか
らローラ中心Ａまでの距離ｌを求め、ローラ中心
Ａの軌跡を算出し、ローラ１４が第３図の如くこ
の軌跡をたどつた時に、ローラ１４が作り出す平
行曲線のうち、外側にあるものを内歯車３の一歯
分としたものである。
つまり第４図の場合はθ＝36゜の範囲（入力軸１
でいうとｎ×θ＝324゜の範囲）で入力軸中心Ｏか
らローラ中心Ａまでの距離ｌを求め、ローラ中心
Ａの軌跡を算出し、ローラ１４が第３図の如くこ
の軌跡をたどつた時に、ローラ１４が作り出す平
行曲線のうち、外側にあるものを内歯車３の一歯
分としたものである。
第１図に示した減速装置の具体的な組立構造
は、荷重の釣合いをとると共に、バツクラツシを
除去するようにしたものを示している。
は、荷重の釣合いをとると共に、バツクラツシを
除去するようにしたものを示している。
第１図において、入力軸１の軸受７と８間に直
径及び偏心量が同じ二枚の偏心円板９ａと９ｂを
180゜位相をずらして取付け、保持器１２には、両
偏心円板９ａ，９ｂに圧入した軸受１０，１０の
外周面と対応する位置にポケツト１３が円周方向
に等ピツチで設けられている。
径及び偏心量が同じ二枚の偏心円板９ａと９ｂを
180゜位相をずらして取付け、保持器１２には、両
偏心円板９ａ，９ｂに圧入した軸受１０，１０の
外周面と対応する位置にポケツト１３が円周方向
に等ピツチで設けられている。
ポケツト１３は軸受１０，１０に対応して二例
が並び、一例目と二例目では位相が円周方向に1/
２ピツチずれている。
が並び、一例目と二例目では位相が円周方向に1/
２ピツチずれている。
第１図左側に位置する偏心円板９ａは入力軸１
と一体になつていると共に、同図右側の偏心円板
９ｂは入力軸１とは別体で入力軸１を中心に回転
可能になり、第５図に示すように、この偏心円板
９ｂには弧状の長孔１６が設けられ、長孔１６に
挿入したボルト１７を相手偏心円板９ａに螺締す
ることにより、両偏心円板９ａと９ｂを結合一体
化している。
と一体になつていると共に、同図右側の偏心円板
９ｂは入力軸１とは別体で入力軸１を中心に回転
可能になり、第５図に示すように、この偏心円板
９ｂには弧状の長孔１６が設けられ、長孔１６に
挿入したボルト１７を相手偏心円板９ａに螺締す
ることにより、両偏心円板９ａと９ｂを結合一体
化している。
可動側の偏心円板９ｂを第５図右回りに角度α
だけ回転させ、バツクラツシのない状態にしてボ
ルト１７で両偏心円板９ａ，９ｂを結合すれば、
部品の加工精度を上げることなくバツクラツシの
ない減速装置を実現することができる。
だけ回転させ、バツクラツシのない状態にしてボ
ルト１７で両偏心円板９ａ，９ｂを結合すれば、
部品の加工精度を上げることなくバツクラツシの
ない減速装置を実現することができる。
なお、可動偏心板９ｂの固定方法は、ボルトに
代え、ノツクピンを打込むような構造を採用する
ようにしてもよい。
代え、ノツクピンを打込むような構造を採用する
ようにしてもよい。
次に、第６図と第７図に示す例は、高減速を得
るための構造を示しており、内歯車３の歯数を
25、ローラ１４の個数を12に設定し、減速比は24
となり、ローラ１４の個数は減速比の1/2となつ
ている。もつと高減速を得る場合は、減速比に対
してローラ１４の個数を1/3、1/4に設定すればよ
く、ローラ１４の個数が少ないので、保持器１２
に対するポケツトの加工が容易になる。
るための構造を示しており、内歯車３の歯数を
25、ローラ１４の個数を12に設定し、減速比は24
となり、ローラ１４の個数は減速比の1/2となつ
ている。もつと高減速を得る場合は、減速比に対
してローラ１４の個数を1/3、1/4に設定すればよ
く、ローラ１４の個数が少ないので、保持器１２
に対するポケツトの加工が容易になる。
第８図は、上記した第７図の内歯車３におい
て、歯形の他の例を示しており、歯形の突部１５
ａと凹部１５ｂでローラが内歯車と接触しないよ
う、突部１５ａはローラを大きくすることによつ
て実現し、凹部１５ｂは理論曲線よりわずかに大
きくすることによつて実現している。
て、歯形の他の例を示しており、歯形の突部１５
ａと凹部１５ｂでローラが内歯車と接触しないよ
う、突部１５ａはローラを大きくすることによつ
て実現し、凹部１５ｂは理論曲線よりわずかに大
きくすることによつて実現している。
上記突部１５ａと凹部１５ｂは接触角の小さな
部分であり、ローラにかかる荷重が大きくても、
トルクに寄与する成分が小さなところである。
部分であり、ローラにかかる荷重が大きくても、
トルクに寄与する成分が小さなところである。
即ち、第９図に示すように、内歯車３とローラ
１４の関係において、摩擦角以下のところでは摩
擦力のためにローラ１４を押し出す力が生じない
ため、ローラ１４に過大荷重がかかり、発熱して
振動にも悪影響があり、しかも低速回転のときは
トルク変動の影響が出るが、突部１５ａと凹部１
５ｂを非接触にすることによつて、ローラに生じ
る過大荷重もなくなり、低速時のトルク変動もな
くなつた。
１４の関係において、摩擦角以下のところでは摩
擦力のためにローラ１４を押し出す力が生じない
ため、ローラ１４に過大荷重がかかり、発熱して
振動にも悪影響があり、しかも低速回転のときは
トルク変動の影響が出るが、突部１５ａと凹部１
５ｂを非接触にすることによつて、ローラに生じ
る過大荷重もなくなり、低速時のトルク変動もな
くなつた。
以上のように、この発明によると上記のような
構成であるので、以下に示す効果がある。
構成であるので、以下に示す効果がある。
() 内歯車の歯を、出力軸の回転角が内歯車の
一ピツチ分の範囲において、偏心円板の回転に
よつてローラの中心が描く軌跡と平行する曲線
のうちローラの外側にある曲線を一歯分とした
歯形に形成し、すべてのローラを内歯車の歯に
接触させるようにしたので、現在実用されてい
るインボリユートやトロコイドの歯形と異なる
等速比伝導が可能な歯形であり、負荷容量が大
きく、噛合い始めの衝撃がない静かな運転が得
られる。
一ピツチ分の範囲において、偏心円板の回転に
よつてローラの中心が描く軌跡と平行する曲線
のうちローラの外側にある曲線を一歯分とした
歯形に形成し、すべてのローラを内歯車の歯に
接触させるようにしたので、現在実用されてい
るインボリユートやトロコイドの歯形と異なる
等速比伝導が可能な歯形であり、負荷容量が大
きく、噛合い始めの衝撃がない静かな運転が得
られる。
() ローラと内歯車の噛合数が多いので、製作
誤差があつても影響が均一化され、等速比伝導
が確実に得られる。
誤差があつても影響が均一化され、等速比伝導
が確実に得られる。
() ローラは出力軸にこの出力軸と同軸心状と
なるよう一体に設けた保持器のポケツトで回動
自在及び径方向に移動自在となるよう保持した
ので、偏心円板及び内歯車とローラとの相対的
な滑りがなく、焼付きや摩耗が生じない。
なるよう一体に設けた保持器のポケツトで回動
自在及び径方向に移動自在となるよう保持した
ので、偏心円板及び内歯車とローラとの相対的
な滑りがなく、焼付きや摩耗が生じない。
() ローラーは出力軸で回動自在に保持したの
で、減速と等速継手の機能が同時に得られ、サ
イクロ減速機のように等速継手を別に必要とせ
ず構造の簡略化と小型化が可能になる。
で、減速と等速継手の機能が同時に得られ、サ
イクロ減速機のように等速継手を別に必要とせ
ず構造の簡略化と小型化が可能になる。
第１図はこの発明に係る減速装置の縦断正面
図、第２図は同上の縦断側面図、第３図と第４図
は同上における内歯車の歯形を示す説明図、第５
図はバツクラツシの除去部分を示す側面図、第６
図は内歯車に歯形形状の異なる他の例を示す縦断
側面図、第７図は同上の内歯車のみを示す正面
図、第８図は同上歯形の更に異なつた例を示す拡
大断面図、第９図はローラと内歯車の摩擦角の関
係を示す説明図である。 １……入力軸、２……出力軸、３……内歯車、
９……偏心円板、１０……軸受、１２……保持
器、１３……ポケツト、１４……ローラ、１５…
…歯。
図、第２図は同上の縦断側面図、第３図と第４図
は同上における内歯車の歯形を示す説明図、第５
図はバツクラツシの除去部分を示す側面図、第６
図は内歯車に歯形形状の異なる他の例を示す縦断
側面図、第７図は同上の内歯車のみを示す正面
図、第８図は同上歯形の更に異なつた例を示す拡
大断面図、第９図はローラと内歯車の摩擦角の関
係を示す説明図である。 １……入力軸、２……出力軸、３……内歯車、
９……偏心円板、１０……軸受、１２……保持
器、１３……ポケツト、１４……ローラ、１５…
…歯。
Claims (1)
- １ 入力軸と出力軸及び複数の歯を備えた内歯車
を同軸心状に配置し、前記入力軸に設けた偏心円
板と内歯車の間に内歯車の歯数よりも少ない数の
ローラを偏心円板の外表面と接触するように配置
し、各ローラは出力軸と一体に同軸心状となるよ
う設けたケージのポケツトで径方向に移動自在と
なるよう保持し、前記内歯車の歯を、出力軸の回
転角が内歯車の一ピツチ分の範囲において、偏心
円板の回転によつて出力軸が逆方向に回転し、そ
の時ローラの中心が描く軌跡と平行する曲線のう
ちローラの外側にある曲線を一歯分とした歯形に
形成し、すべてのローラを内歯車の歯に接触させ
た減速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23385085A JPS6293565A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 減速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23385085A JPS6293565A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 減速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293565A JPS6293565A (ja) | 1987-04-30 |
| JPH0228027B2 true JPH0228027B2 (ja) | 1990-06-21 |
Family
ID=16961548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23385085A Granted JPS6293565A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 減速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6293565A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010004843A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | Ntn株式会社 | 減速装置 |
| JP2010019283A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Ntn Corp | 減速装置 |
| JP2010019286A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Ntn Corp | 減速装置 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4558534B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2010-10-06 | 住友重機械工業株式会社 | 変速機 |
| WO2010004880A1 (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Ntn株式会社 | 減速装置およびこれを適用した可変バルブタイミング装置 |
| JP5376288B2 (ja) * | 2008-08-25 | 2013-12-25 | Ｎｔｎ株式会社 | 可変バルブタイミング装置 |
| DE112009001645T5 (de) | 2008-07-09 | 2011-06-01 | NTN Corporation, Osaka-shi | Drehzahlminderer und Vorrichtung zur variablen Ventilzeitsteuerung unter Verwendung des Drehzahlminderers |
| JP5354186B2 (ja) * | 2008-07-09 | 2013-11-27 | Ｎｔｎ株式会社 | 減速装置 |
| JP5180135B2 (ja) * | 2008-08-12 | 2013-04-10 | Ｎｔｎ株式会社 | 可変バルブタイミング装置およびこの可変バルブタイミング装置に組み込まれるローラ減速機 |
| JP5483156B2 (ja) * | 2008-09-10 | 2014-05-07 | Ｎｔｎ株式会社 | 可変バルブタイミング装置 |
| JP5288312B2 (ja) * | 2008-12-09 | 2013-09-11 | Ｎｔｎ株式会社 | 可変バルブタイミング装置 |
| JP5288311B2 (ja) * | 2009-04-03 | 2013-09-11 | Ｎｔｎ株式会社 | 可変バルブタイミング装置 |
| JP2011052765A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Ntn Corp | 減速装置 |
| JP5354195B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2013-11-27 | Ｎｔｎ株式会社 | 減速装置 |
| WO2011027675A1 (ja) | 2009-09-02 | 2011-03-10 | Ntn株式会社 | 減速装置 |
| CN102762891B (zh) | 2010-04-21 | 2015-09-23 | Ntn株式会社 | 减速装置 |
| JP5635341B2 (ja) * | 2010-09-09 | 2014-12-03 | Ntn株式会社 | ローラ式減速装置 |
| JP2012177400A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Ntn Corp | 減速装置 |
| CN103119326B (zh) | 2010-09-09 | 2016-05-11 | Ntn株式会社 | 减速装置 |
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