JPH0642128Y2

JPH0642128Y2 - 減速機構

Info

Publication number: JPH0642128Y2
Application number: JP12567786U
Authority: JP
Inventors: 齊氷見
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1986-08-18
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2001-08-18
Also published as: JPS6330657U

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本考案は、大きな減速比を有する減速機構に関する。

B.考案の概要本考案は、入力軸の回転力をカムを介してチェーンに伝
達し、チェーンは固定側スターホイール及び回転側スタ
ーホイールと円周上の接点で噛合わせ、この噛合い位置
をカムの回転に従い順次円周上を移動することによつて
回転側スターホイールを回転させ、この回転側スターホ
イールを出力軸とした減速機構である。さらに、前記出
力軸を入力軸とした同一の減速機構を多段に組合せて減
速比を大きくした減速機構である。

C.従来の技術近年ロボツトのアーム駆動に代表される如く、比較的小
形の高回転数モータを大きな減速比を有する減速機構を
用いて使用されることが多くなつてきた。

この種の減速機構は歯車の組合せによる減速機構に代つ
て、例えば、第５図に示す如く、剛体の内歯歯車１と内
歯歯車１の内側に配置されるとともに該内歯歯車１の歯
数より少ない歯数が形成された弾性変形可能な円筒状の
外歯歯車２と、該外歯歯車２の内側に配設されるととも
のボールベアリング３を介して外歯歯車２の内側面に摺
動する楕円状のカム４を備えたものが使用されている。
そして、例えば、内歯歯車１を固定した状態でカム４に
回転運動を与えれば、このカム４の回転に伴つて、外歯
歯車２を弾性変形させて外歯歯車２と内歯歯車１との噛
合い位置（楕円の長軸端部）を周方向に順次移動させ、
内歯歯車１と外歯歯車２との歯数の差に対応して外歯歯
車２が回転することにより、減速した出力を取出すよう
にしたものである。

D.考案が解決しようとする問題点従来この種の減速機構は、差動歯車の原理を利用したも
のであるが、しかし、この種の減速機構の欠点は、大き
な減速比を一段と得るために、歯車の歯形はインポリユ
ート歯形を用いず三角歯車とするため機械効率は50％程
度であり、また、外歯歯車が弾性変形を繰返すため、寿
命上、耐久性上問題があり、信頼性に乏しい。また、外
歯歯車が弾性変形を連続的に行なうため、負荷側から見
てねじりバネを介していることと等価的になり、このた
め低い周波数のねじり振動が減速系に生ずる結果とな
り、特にロボツトの腕等の制御上好ましくない等の問題
点があつた。この外に、トロコダイル歯車を用いた減速
機構もあるが、特殊加工の部品を用いる必要があり、組
立作業が複雑でコストアツプの要因となつていた。

E.問題点を解決するための手段本考案は、上記の問題点を解決するとともに、安定した
高効率の減速が得られる減速機構を提供するものであ
る。すなわち、入力軸の回転力をカムを介してチェーン
に伝達し、このチェーンは固定側スターホイール及び回
転側スターホイールと円周上の一点で噛合わせ、この噛
合い位置をカムの回転に従い順次円周上を移動すること
によつて回転側スターホイールを回転させ、この回転側
スターホイールを出力軸とする減速機構としたものであ
る。

F.作用本考案において、入力軸の回転力はカムを介してチェー
ンに伝達され、このチェーンは固定側スターホイール及
び回転側スターホイールの歯と円周上の接点で噛合い、
この噛合い位置はカムの回転に従い、順次円周上を移動
し、前記二つのスターホイールの歯数の差により減速す
るようにしたものである。

G.実施例以下、本考案の実施例を図面を用いて説明する。第１図
は本考案の減速機構を２段に用いた実施例を示す断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
なお、第２図においては、カム19のリブの部分を除いて
示してある。第１図及び第２図において、５はケース、
６はケース５のカバー、７は入力軸（第１段目の減速機
構への入力軸）、８は第１段目の減速機構の出力軸で第
２段目の入力軸となる。９は出力軸（第２段目の出力
軸）、10は入力軸７をケース５に軸支する軸受、11は出
力軸９をカバー６に軸支する軸受、12は入力軸７に設け
られた円弧状のカム、13は二連チェーン（第１段目）、
14は固定側スターホイール（第１段目）、15は回転側ス
ターホイール（第１段目）、16は固定側スターホイール
（第２段目）、17は固定スターホイール16をケース５に
固定するための中間ケース、18は第２段目の入力軸８を
中間ケース17に軸支する軸受、19は第２段目の入力軸８
に設けられたカム、20は二連チェーン（第２段目）、21
は回転側スターホイール（第２段目）である。20aはチ
ェーンのピン、20bはチェーンのコロである。

カム12及び19は第１図に示すように入力軸７によって同
心上を回転し、チェーン13と部分的に接合する円弧部を
有するので、入力軸８及び回転側スターホイール15に対
し一般には不平衡負荷となるが、第３図のようにカムの
肉厚及びリブ22及び23、23の形状により不平衡負荷を軽
減したり、第４図のように、円周上のチェーンに対する
固定側及び回転側スターホイールの噛合点を複数点、例
えば３点とすることにより、不平衡負荷にならないよう
にすることができるので、特に入力軸のねじれ振動を大
幅に軽減することもできる。

次に動作について説明する。まず、第１段の減速機構に
おいて、回転入力は入力軸７からカム12に伝達され、こ
のカム12と接合するチェーン13に伝達され、チェーン13
は固定側スターホイール14と回転側スターホイール15の
歯形と円周上の一点で噛合つているので、この噛合位置
はカム12の回転に従い、順次円周上を移動し、チェーン
13の移動によつて回転側スターホイール15が回転する。
回転側スターホイール15の回転は出力軸８の回転とな
る。次いで、この出力軸８は第２段の減速機構の入力軸
であり、この入力軸８の回転力はカム19に伝達され、こ
のカム19と接合するチェーン20に伝達され、チェーン20
は固定側スターホイール16と回転側スターホイール21の
歯形と円周上の一点で噛合つているので、この噛合い位
置はカム19の回転に従い、順次円周上を移動し、チェー
ン19の移動によつて回転側スターホイール21が回転す
る。回転側スターホイール21の回転は出力軸９の回転で
あり、減速された出力として取り出される。

次に、減速するための固定側及び回転側のスターホイー
ル歯数の関係について述べる。例えば、本実施例の第１
段の減速機構では、固定側スターホイール14の歯数＝20枚ピッチ円＝40.59mmφ，外径＝43.5mmφ 回転側スターホイール15の歯数＝21枚ピッチ円＝42.61mmφ，外径＝45.5mmφ とし、チェーン13は、ピッチ＝6.35mm,コロ径＝3.3mmφ，ピン径＝2.31mmφ とすれば、第１段目の減速機構の減速比は、が得られる。

また、第２の減速機構の減速比は、固定側スターホイール16の歯数＝15枚ピッチ円＝45.81mmφ，外径＝51mmφ 回転側スターホイール21の歯数＝16枚ピッチ円＝48.82mmφ，外径＝53mmφ とし、チェーン20は、ピッチ＝95.25mm,コロ径＝5.08mmφ，ピン径＝3.59mmφ とすれば、第２段目の減速機構の減速比は、が得られる。

従つて、第１の減速機構で入力軸７の回転数は21分の１
に減速され、さらに、第２段の減速機構によつて、16分
の１に減速される。従つて、出力軸９（回転側スターホ
イール21と一体構造）は、 16×21＝336 すなわち、入力軸７の回転は出力軸９では336分の１に
減速できる。

本実施例では減速機構を２段使用した場合を示したが、
１段または３段以上の減速機構を使用してもよい。また
チェーン13,20を二連のチェーンを使用し、二連のチェ
ーンを２つの歯数の異なるスターホイールに噛合わせた
場合について説明したが、一連のチェーンでこれに２つ
の歯数の異るスターホイールを噛合わせてもよい。

H.考案の効果以上説明したように、本考案の減速機構は、入力軸の回
転力をカムを介してチェーンに伝達し、このチェーンが
歯数の異なる固定側スターホイールと回転側スターホイ
ールと円周上の一点で噛合わせ、この噛合い位置をカム
の回転に従い順次円周上を移動することによつて回転側
スターホイールを出力軸とする減速機構としたので、（１）従来の減速機構のように、弾性変形する外歯歯車
のような弾性体を介在せずに、大幅な減速比がとれるた
め、低周波のねじり振動が発生する恐れがなく、減速の
目的が達成され、制御性がよい。

（２）入力軸と同芯上に出力軸が得られ、しかも同一原
理の機構を追加すれば、さらに大きい減速比が得られ
る。

（３）チェーンとスターホイールの関係であり、効率が
良い。

などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ断面を示す断面図、第３図及び第４図は本考案
のカムの実施例を示す平面図、第５図は従来の減速機構
を示す断面図である。７……入力軸、８……第１段の出力軸（第２段の入力
軸）、９……出力軸、12……カム、13……チェーン（第
１段目）、14……固定側スターホイール（第１段目）、
15……回転側スターホイール（第１段目）16……固定側
スターホイール（第２段目）、19……カム、20……チェ
ーン（第２段目）、21……回転側スターホイール（第２
段目）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】歯数の異なる２つのスターホイールを同心
上に対設してその一方を固定し、他方を回転自在に軸支
するとともに、この固定側及び可動側のスターホイール
の歯と噛合しその歯形と円周上の少なくとも一点で噛み
合うチェーンを設け、該チェーンの内側に入力軸によっ
て回転され前記チェーンと部分的に接合して入力軸を中
心に回転する円弧部を有するカムを設け、この入力軸の
回転によりカムの円弧部を回転させて前記固定側と回転
側のスターホイールの歯形との噛み合う位置を円周上で
移動させることによってチェーンを介し回転側のスター
ホイールを回転させ該スターホイールに設けた出力軸に
回転を出力するようにしたことを特徴とする減速機構。