JPH0570015B2 - - Google Patents

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JPH0570015B2
JPH0570015B2 JP62263665A JP26366587A JPH0570015B2 JP H0570015 B2 JPH0570015 B2 JP H0570015B2 JP 62263665 A JP62263665 A JP 62263665A JP 26366587 A JP26366587 A JP 26366587A JP H0570015 B2 JPH0570015 B2 JP H0570015B2
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gears
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/12Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/2863Arrangements for adjusting or for taking-up backlash
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F16H57/022Adjustment of gear shafts or bearings
    • F16H2057/0222Lateral adjustment
    • F16H2057/0224Lateral adjustment using eccentric bushes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、運転中に回転方向が正逆に切り替え
られる産業ロボツト等の制御機器に使用される変
速装置に関するものである。
〔従来技術〕
産業ロボツトなどの制御機器では、回転方向が
一方向だけに限られず、随時正逆に切り替えられ
ながら運転される。一方、このような制御機器に
設けた変速装置の歯車には必ずバツクラツシユが
あり、このバツクラツシユのため回転方向が正逆
に切り替えられる度に、バツクラツシユ分だけ回
転量が遅れ、伝達が不正確になるという問題が指
摘されている。
従来、このようなバツクラツシユによる伝達の
不正確さを解消するため、歯車を二重に重ねてバ
ツクラツシユ分だけ位相をずらせ、二歯面をバツ
クラツシユ0の状態にして噛合させる機構等が提
案されている。しかし、バツクラツシユには工作
上不可避的に誤差が発生するため、このような微
小な誤差を有するバツクラツシユ分だけ位相をず
らせて2枚の歯車を軸に固定することは、工作上
の割出し精度の上から極めて至難なことである。
また、二歯面噛合であるため、これから発生する
宿命的なクサビ作用は避けられず、円滑な運転を
難しくする原因になつている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、動力回転方向の正逆切換え時
にバツクラツシユによる遅れを発生しないように
する場合、遊星歯車機構(スター型機構を含む)
を利用し、かつ極めて簡単な構造により上述した
クサビ作用を発生せず、円滑な運転を可能にする
制御用変速装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
上記目的を達成する本発明の制御用変速装置
は、太陽歯車と内歯車との間に二対の中間歯車を
介在させ、これら二対の中間歯車を支持する中間
軸をキヤリヤに固定した遊星歯車機構からなり、
この遊星機構において、前記中間軸のキヤリヤに
対する固定位置を、前記太陽歯車の軸心Osで互
いに直交する線分L,L′に対し、一方の一対の中
間軸を一方の線分L上に固定すると共に、他方の
一対の中間軸を他方の線分L′に対して周方向に距
離δだけオフセツトさせた割り出し位置に固定
し、該中間軸の位置固定により、一方の一対の中
間歯車が太陽歯車と内歯車に噛合する歯当りと、
他方の中間歯車が太陽歯車と内歯車に噛合する歯
当りとを、互いに反対の回転方向に動力伝達する
噛合状態にしたことを特徴とするものである。
このようにキヤリヤに対して固定する二対の中
間軸を、太陽歯車の軸心を直交する線分L,L′に
対し、一方の一対は線分L上に固定するが、他方
の一対は線分L′から周方向に距離δだけオフセツ
トさせた割り出し位置に固定するだけの極めて簡
単な組み立てによつて、一方の一対の中間歯車の
歯車列は正回転方向だけに動力を伝達する歯当り
にし、他方の一対の中間歯車の歯車列は逆回転方
向だけに動力を伝達する歯当りにすることができ
る。したがつて、このような噛合状態により、回
転方向が正逆に切り替わるとき、バツクラツシユ
相当分の回転遅れを全く発生せず、しかもクサビ
作用を発生することなく、円滑で正確な動力伝達
が可能になるのである。
さらに本発明の制御用変速装置は、前記中間歯
車を中間軸に対して支持するに当り、該中間軸に
ベアリングを介してリングを回動自在に装着し、
該リングに油膜形成可能な遊〓を介在させて前記
中間歯車を共回り可能に支持しているので、この
油膜形成可能な遊〓を含む構成によつて歯車の加
工誤差を吸収し、一層正確な動力伝達を可能にす
る。
以下、図に示す実施例によつて具体的に説明す
る。
第1〜3図は、本発明の制御用変速装置の一例
を示すものである。
これらの図において、1は入力軸、2は出力
軸、3はケーシングである。この実施例では、ケ
ーシング3は入力軸側のブラケツト3aと出力軸
側のブラケツト3bに分離され、それらの間に内
歯車7が固定される構成になつている。入力軸1
は、ブラケツト3aの軸受部4に回転自在に支持
され、また出力軸2はブラケツト3bの軸受部6
に回転自在に支持されている。入力軸1の内端に
は太陽歯車5が固定され、この太陽歯車5と内歯
車7との間には、二対の中間歯車8a,8a;8
b,8bが噛合している。
上記二対の中間歯車8a,8a;8b,8b
は、キヤリヤ16にそれぞれ固定された中間軸9
a,9a;9b,9bに支持されている。各中間
軸9a,9a;9b,9bは、それぞれベアリン
グ10を介してリング13の回動自在に支持して
おり、このリング13の上に中間歯車8a,8
a;8b,8bが油膜形成可能な小さな遊隙14
を介して共回りするように支持されている。図で
は、理解を容易にするため上記遊隙14が誇張し
て大きく図示されているが、実際には油膜の発生
に最適な極めて僅少な隙間である。
第3図は上記遊星歯車機構の要部を拡大したも
ので、図中のLとL′とは太陽歯車5の軸心Osで
互いに直交する二つの線分である。中間歯車8
a,8aを支持する中間軸9a,9aの軸心Oa
は、太陽歯車5の軸心を挟んで上記線分Lの上に
配置されてキヤリヤ16上に固定されている。こ
れに対し、他方の中間歯車8b,8bを支持する
中間軸9b,9bの軸心Obは、上記線分L′の上
には固定されず、この線分L′から周方向に歯車の
バツクラツシユから割り出された距離δだけオフ
セツトされた位置に固定されている。
このように距離δを割り出した位置関係で中間
軸9aと9bとがキヤリヤ16上に固定されるこ
とにより、中間歯車8a,8aは太陽歯車5の反
時計方向R′の回転に対し歯面を接する噛合状態
になり、また他方の中間歯車8b,8bは上記と
は反対の時計方向Rの回転に対し歯面を接するよ
うな噛合状態になつている。すなわち、中間歯車
8aは太陽歯車5と内歯車7に対し点C,Aで接
触すると共に、リング13に対し偏心した状態で
点Bで接触し、また中間歯車8bは太陽歯車5と
内歯車7に対し点D,Fで接触すると共に、リン
グ13に対し偏心した状態で点Eで接触してい
る。
このような噛合関係の歯車の組み付け状態は、
まず中間歯車8aを太陽歯車5に対し第3図のよ
うな噛合状態に組み付け、次いで中間歯車8bを
組み込むようにすれば簡単に組み付けることがで
きる。
さて、上述した噛合状態にセツトされた変速装
置において、入力軸1が時計方向R′(正転方向)
に回転するときは、動力は中間歯車8bの歯車列
を介して出力軸2に減速伝達されるが、このとき
他方の中間歯車8aの歯車例を介しては出力軸2
に動力の伝達は行われない。すなわち、この時計
方向R′の回転のとき、中間歯車8aの歯車例に
よる噛合状態は、回転方向に対して隙間cを介在
させた状態であるので動力は伝達されず、反対側
の歯面を点A,Cで単に接触させて追従回転する
だけである。
これに対し入力軸1が反時計方向R(逆転方向)
のときは、上記正転時とは反対に、動力は他方の
中間歯車8aの歯車例を介して出力軸2に減速伝
達され、中間歯車8bの歯車列を介しては出力軸
2に伝達されない。すなわち、この逆転Rのとき
の中間歯車8bの歯車列の歯当たり状態は、回転
方向に対して隙間c′を介在させた状態であつて、
反対側の歯面を点D,Fで単に接触させて追従回
転するだけである。
このように動力を伝達しない側の歯車列が歯面
接触を維持して追従回転するため、回転が正転方
向R′から逆転方向Rへ、また逆転方向Rから正
転方向R′へ切り替わるとき、その切り替わりの
瞬間に、上記接触状態で追従していた歯車列側は
直ちに動力伝達作用を行う。このため事実上バツ
クラツシユ0の状態で回転方向の切り替えが行わ
れ、回転の遅れのない正確な伝達を行うことがで
きる。
また、上述した実施例のように、中間歯車を支
持するのに、中間軸に直接支持するのではなく、
ベアリング10を介して回動自在に支持したリン
グ13を介在させ、このリング13に油膜形成可
能な小さい遊隙14を介して支持するようにすれ
ば、歯車の加工誤差による影響を小さくし、一層
正確な伝動を可能にすることができる。
すなわち、中間歯車がリング13を介しないで
中間軸に直接支持されるときは、噛合状態は一方
の中間歯車8aの歯車列では点AとC、他方の中
間歯車8bの歯車列では点DとFだけである。し
たがつて、この構成の場合には歯車のピツチ、歯
形、偏心度などの誤差が回転へ与える影響は敏感
になる。しかし、上述のようにリング13を介在
させて、円弧と円弧による転がり接触からなる点
B,Eを介在させると、中間歯車は矢印Qのよう
にほゞ半径方向へ若干の移動が許容されるように
なるため、上述のような歯車の誤差による回転へ
の影響が回避されるようになるのである。
また、中間歯車とリングとの間に油膜を形成す
るような遊隙14が設けられることによつて、リ
ングと中間歯車とは共回りするので、軸受理論の
ゾンマーフエルド数は普通のものの2倍になり、
上記油膜の発生が誤差の回避に更に有効に作用す
るようになるのである。
また、本発明は、上述した二対の中間歯車を互
いに正逆異なる回転方向に噛合させる状態を作る
ために、中間軸のキヤリヤに対する固定位置の割
り出しを決めるだけで達成するため、構造を極め
て単純化し、それによつて製作コストを低減する
ことができる。
なお、上述した実施例の遊星歯車機構は内歯車
がケーシングに固定され、中間歯車を支持するキ
ヤリヤが回転する形態になつているが、本発明で
は、上記内歯車を出力軸と一体回転するように
し、中間歯車の中間軸をケーシングに固定するよ
うにした所謂スター型の遊星歯車機構の場合にも
適用可能である。
また、上記実施例では減速装置の場合を例示し
たが、上記出力軸側から入力し、入力軸側から出
力するようにすれば増速装置として適用が可能に
なる。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の制御用変速装置による
と、中間歯車を二対設けた遊星歯車機構におい
て、前記二対の中間歯車を支持する二対の中間軸
をキヤリヤに固定するに当り、太陽歯車の軸心で
直交する線分L,L′に対し、一方の一対は線分L
上に固定するが、他方の一対は線分L′から周方向
に距離δだけオフセツトさせた割り出し位置に固
定するだけの極めて簡単な組み立てによつて、一
方の一対の中間歯車の歯車列は正回転方向だけに
動力を伝達する歯当りにし、他方の一対の中間歯
車の歯車列は逆回転方向だけに動力を伝達する歯
当りにすることができる。そして、このような歯
当りの噛合状態によつて、回転方向が正逆に切り
替わるとき、バツクラツシユ相当分の回転遅れを
全く発生せずに、しかもクサビ作用を発生するこ
となく、円滑で正確な動力伝達を可能にする。
さらに本発明の制御用変速装置は、前記中間歯
車の中間軸に支持する構造として、該中間軸にベ
アリングを介してリングを回動自在に装着し、該
リングに油膜形成可能な遊〓を介在させて前記中
間歯車を共回り可能に支持しているので、この油
膜形成可能な遊〓を含む構成によつて歯車の加工
誤差による伝達誤差を吸収し、一層正確な動力伝
達を可能にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による制御用変速装置
の縦断面図、第2図は第1図の−矢視で示す
本発明の原理図、第3図は同装置の要部拡大図で
ある。 1…入力軸、2…出力軸、5…太陽歯車、7…
内歯車、8a,8b…中間歯車、9a,9b…中
間軸、10…ベアリング、13…リング、14…
遊隙、16…キヤリヤ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 太陽歯車5と内歯車7との間に二対の中間歯
    車8a,8a;8b,8bを介在させ、これら二
    対の中間歯車8a,8a;8b,8bを支持する
    中間軸9a,9a;9b,9bをキヤリヤ16に
    固定した遊星歯車機構からなり、 前記中間軸9a,9a;9b,9bのキヤリヤ
    16に対する固定位置を、前記太陽歯車5の軸心
    Osで互いに直交する線分L,L′に対し、一方の
    一対の中間軸9a,9aを一方の線分L上に固定
    すると共に、他方の一対の中間軸9b,9bを他
    方の線分L′に対して周方向に距離δだけオフセツ
    トさせた割り出し位置に固定し、該中間軸9a,
    9a;9b,9bの位置固定により、一方の一対
    の中間歯車8a,8aが太陽歯車5と内歯車7に
    噛合する歯当りと、他方の中間歯車8b,8bが
    太陽歯車5と内歯車7に噛合する歯当りとを互い
    に反対の回転方向に動力伝達する噛合状態にし、 かつ前記中間軸9a,9a;9b,9bにベア
    リング10を介してリング13を回動自在に装着
    し、該リング13に油膜形成可能な遊〓14を介
    在させて前記中間歯車8a,8a;8b,8bを
    共回り可能に支持した正逆切替え駆動される制御
    用変速装置。
JP62263665A 1986-09-12 1987-10-21 制御用変速装置 Granted JPH01108447A (ja)

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US07/247,558 US4944195A (en) 1986-09-12 1988-09-22 Controlling transmission

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JPH01108447A JPH01108447A (ja) 1989-04-25
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JPH01108447A (ja) 1989-04-25
GB2213555A (en) 1989-08-16
GB2213555B (en) 1992-02-19

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