JPH07301287A - 制御装置に用いられる内接噛合遊星歯車機構 - Google Patents

制御装置に用いられる内接噛合遊星歯車機構

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JPH07301287A
JPH07301287A JP10155195A JP10155195A JPH07301287A JP H07301287 A JPH07301287 A JP H07301287A JP 10155195 A JP10155195 A JP 10155195A JP 10155195 A JP10155195 A JP 10155195A JP H07301287 A JPH07301287 A JP H07301287A
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JP
Japan
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input shaft
support block
gear
pinion
planetary gear
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JP10155195A
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English (en)
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Seiji Minegishi
清次 峯岸
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 産業車両の走行駆動用減速機の内接噛合遊星
歯車機構に製作容易な角度バックラッシュ低減手段を施
すことにより、産業ロボットの関節駆動装置等の制御装
置の減速機構に使用できるようにすることを目的とす
る。 【構成】 外歯歯車8と、該外歯歯車を貫通して設けら
れた支持ブロック14と、該支持ブロックに固定された
キャリヤ13と、前記外歯歯車と内接噛合する内歯歯車
10と、前記外歯歯車を貫通支持する3個の偏心体軸4
と、各々の偏心体軸の端部に設けられた伝動歯車3と、
該伝動歯車と噛合するピニオン2と、該ピニオンを回転
駆動する入力軸1とからなる内接噛合遊星歯車機構であ
って、前記ピニオンが片持ち状態となるよう前記入力軸
を前記支持ブロックとの間に隙間をもって貫通して設け
ると共に、正、逆回転する前記入力軸の制御回転を減速
して内歯歯車又は支持ブロックの制御回転として取り出
すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業ロボットの関節駆
動装置等の制御装置に用いられる内接噛合遊星歯車機構
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、制御動作を行う産業ロボットが多
数実用化されており、このような産業ロボットの関節駆
動装置には、モータの出力回転を大減速して大トルクの
出力回転を得られる減速機構が要求されている。また、
正転、逆転を頻繁に繰り返す上に、精密な位置制御が必
要であるため、減速機構の歯車伝動部には極力角度バッ
クラッシュの少ないものが要求されている。従来、モー
タの出力回転を減速して大トルクの出力回転を得る減速
機構としては内接噛合式の遊星歯車減速機構がよく知ら
れている。また、クローラ車両等の産業車両の走行駆動
用減速機のように特に大減速比が必要とされる場合に
は、特公昭59−1895号公報等に見られるように、
前段の単純遊星歯車減速部により1段目の減速を行い、
後段の遊星歯車減速部により2段目の減速を行なう2段
減速式の内接噛合遊星歯車機構が用いられることがあ
る。以下に、図2及び図3を参照してこの内接噛合遊星
歯車機構について説明する。
【0003】モータによって回転駆動される入力軸1の
端部にはピニオン2が設けられており、ピニオン2の回
りには等角度に3個の伝動歯車3が噛合可能に配置され
ている。伝動歯車3は偏心体軸4の端部に取付けられて
おり、偏心体軸4は軸受5a、5bによってキャリア1
3及び支持ブロック14に回転可能に軸支されている。
偏心体軸4の中間位置付近には2個の偏心体6a、6b
が互いに180度位相がずれた状態で配置されており、
偏心体6a、6bにはトロコイド歯形の外歯7を有する
外歯歯車8a、8bが偏心体軸受9a、9bを介して揺
動回転可能に支持されている。内歯歯車10は外ピン1
1からなる内歯を有しており、図示の構造では内歯歯車
10は外ケース兼用となっている。ここで、外ケースは
その外周に図示しないスブロケットを支持するものであ
る。外歯歯車8a、8bは内周面が曲線からなる挿通口
12を有しており、この挿通口12を貫通して支持ブロ
ック14が挿入されている。支持ブロック14の端部に
はキャリア13がピン15とボルト16によって固定さ
れている。内歯歯車10とキャリア13との間、及び内
歯歯車10と支持ブロック14との間には軸受17a、
17bが設けられ、内歯歯車10を回転自在に支持して
いる。内歯歯車10の減速回転は内歯歯車10の外周に
設けられた回転取り出し部18から取り出される。ま
た、入力軸1とキャリア13との間及び入力軸1と支持
ブロック14との間には軸受19a、19bが設けら
れ、入力軸1を位置決めしている。
【0004】以上公知の産業車両の内接噛合遊星歯車機
構の作用は以下のとおりである。モータの回転は入力軸
1に伝達され、入力軸1の回転はピニオン2を介して伝
動歯車3へ伝達される。伝動歯車3の歯数はピニオン2
の歯数よりも多く設定されており、そのため伝動歯車3
はその歯数の比だけ減速された回転数で減速回転され
る。伝動歯車3は偏心体軸4を回転させ、偏心体軸4に
設けられた外歯歯車8a、8bは中心Ogが入力軸1の
回転中心Ofとeだけ偏心しているので、偏心体軸4の
1回転毎に回転中心Ofの周りに1回転だけ揺動回転す
る。同時に、外歯7と外ピン11からなる内歯との噛合
が1歯ずつずれて内歯歯車10が減速回転する。図示の
内接噛合遊星歯車機構は産業車両の走行駆動用減速機構
であるから、内歯歯車10の減速回転は回転取出し部1
8に固定されたスプロケットからチェーンに伝達され、
無限軌条を駆動するものである。尚、この例では、外歯
歯車8a、8bの外歯7の歯数は外ピン11の本数より
も1つ少なくなっている。
【0005】しかしながら、このような産業車両の走行
駆動用減速機構は、大減速比、大トルクを得るために使
用されているのが実状であって、正転、逆転を頻繁に繰
り返す産業ロボットの関節駆動装置等の制御装置の減速
機構としては使用されていなかった。前記産業車両の走
行駆動用減速機構は、大減速比、大トルクを得られると
いう点では制御装置の減速機構としても適しているが、
前述したように制御装置の減速機構としては角度バック
ラッシュが少ないことも条件の1つであり、この点で産
業車両の走行駆動用減速機構は角度バックラッシュが大
きいために制御装置の減速機構としては使用できないも
のであった。というのは、軸受19a、19bにより入
力軸1が位置決めされるために、3個の伝動歯車3に対
するピニオン2の位置が決まってしまい、3個の伝動歯
車3の中心を通る円の中心と入力軸1の中心Ofとがず
れている場合には、ピニオン2と伝動歯車3の何れか1
つあるいは2つとの噛合において不均一に大きな角度バ
ックラッシュが発生してしまうからである。また、3個
の伝動歯車3の中心を通る円の中心と入力軸1の中心O
fとのずれを防止するためには、非常に高度な加工技術
が要求されるので、非常にコストの高いものとなり、現
実には制御装置の減速機構としては採用されなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
問題点に鑑み、前記産業車両の走行駆動用減速機構に非
常に安価な角度バックラッシュ低減手段を施すことによ
り、産業ロボットの関節駆動装置等の制御装置の減速機
構に使用できるようにすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、外歯歯車と、
該外歯歯車を貫通して設けられた支持ブロックと、該支
持ブロックに固定されたキャリヤと、前記外歯歯車と内
接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車を貫通支持する3
個の偏心体軸と、各々の偏心体軸の端部に設けられた伝
動歯車と、該伝動歯車と噛合するピニオンと、該ピニオ
ンを回転駆動する入力軸とからなる内接噛合遊星歯車機
構であって、前記ピニオンが片持ち状態となるよう前記
入力軸を前記支持ブロックとの間に隙間をもって貫通し
て設けると共に、正、逆回転する前記入力軸の制御回転
を減速して内歯歯車又は支持ブロックの制御回転として
取り出すことを特徴とする。
【0008】
【作用】通常、3個の伝動歯車の中心を通る円の中心と
入力軸の中心とがずれている場合には、ピニオンと3個
の伝動歯車の何れか1つあるいは2つとの噛合において
不均一に大きな角度バックラッシュが発生しようとす
る。しかしながら本発明者は、ピニオンと3個の伝動歯
車のうちの何れか1つあるいは2つとの噛合において角
度バックラッシュが不均一に大きく発生しようとする
と、他の伝動歯車がその角度バックラッシュを小さくす
る(角度バックラッシュを按分する)方向にピニオンを
移動させようとする働きがあることに気が付いた。そこ
で本発明では、ピニオンが片持ち状態となるよう入力軸
を支持ブロックとの間に隙間をもって貫通して設ける
(ピニオンを入力軸の剛性のみで支持するよう設ける)
ことにより、他の伝動歯車が角度バックラッシュを小さ
くする方向にピニオンを移動させようと働いたときに、
入力軸が撓んでピニオンを移動させ易くした。
【0009】
【実施例】以下に、図1を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。尚、図示の実施例は、第2、3図の産業
車両の走行駆動用減速機に使用されている内接噛合遊星
歯車機構と入力軸部分及び入力軸の支持構成を除いて同
じ構造であるから、以下においては入力軸部分及び入力
軸の支持構成だけを説明し、他の構成は説明を省略す
る。
【0010】入力軸1は、一端部にピニオン2が設けら
れ他端部にスプラインが形成されている入力軸1aと、
正逆転するモータの出力軸1bと、これら入力軸1aと
出力軸1bとを連結するスプライン部材1cとで構成さ
れている。そして、入力軸1はピニオン2が片持ち状態
となるよう支持ブロック14との間に隙間をもって貫通
して設けられている。ピニオン2は3個の伝動歯車3と
噛み合うよう配置されている。
【0011】そして、入力軸1を回転させると、ピニオ
ン2が回転し、ピニオン2と噛み合う3個の伝動歯車3
が回転する。ここで、3個の伝動歯車の中心を通る円の
中心と入力軸の中心とがずれている場合には、ピニオン
2と伝動歯車のうちのどれか1つあるいは2つとの噛合
において角度バックラッシュが不均一に大きく発生しよ
うとするが、他の伝動歯車がその角度バックラッシュを
按分する方向にピニオン2を移動させようと働く。この
時、入力軸1が軸受されていればピニオン2は移動しな
いが、本発明においては入力軸1を片持ち状態としてい
るので、入力軸1が容易に撓み、ピニオン2を自動的に
角度バックラッシュを按分する方向に移動させることが
できる。
【0012】尚、本発明は従来技術と同様に減速機のみ
ならず増速機としても利用し得るものである。また、入
力軸1はモータの出力軸をそのまま延長したものでもよ
い。また、出力回転の取出しも支持ブロック14を固定
し、内歯歯車10の回転を取出し部18から取り出して
もよいし、内歯歯車10側を固定とし、支持ブロック1
4側を回転取出し部としてもよい。
【0013】
【効果】ピニオンが片持ち状態となるよう入力軸を支持
ブロックとの間に隙間をもって貫通して設けることによ
り、不均一に角度バックラッシュが大きく発生するのを
防ぐことができ、大減速比、大トルクを得られる産業車
両の走行駆動用減速機構を制御装置の減速機構としても
適用することができる。また、入力軸を支持ブロックを
貫通して設けているので、制御装置の軸方向の長さが短
くなり、その分、ロボット等の制御対象物の全長を短く
することができる。
【0014】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の制御装置に用いられる内接噛合
遊星歯車機構を示す断面図である。
【図2】図2は、公知の産業車両の走行駆動用減速機の
内接噛合遊星歯車機構を示す断面図である。
【図3】図3は、図2のA−A断面図である。
【符号の説明】
1 入力軸 2 ピニオン 3 伝動歯車 4 偏心体軸 5 軸受 6 偏心体 7 外歯 8 外歯歯車 9 偏心体軸受 10 内歯歯車 11 外ピン 12 挿通口 13 キャリア 14 支持ブロック 15 ピン 16 ボルト 17 軸受 18 回転取出し部 19 軸受

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外歯歯車と、該外歯歯車を貫通して設け
    られた支持ブロックと、該支持ブロックに固定されたキ
    ャリヤと、前記外歯歯車と内接噛合する内歯歯車と、前
    記外歯歯車を貫通支持する3個の偏心体軸と、各々の偏
    心体軸の端部に設けられた伝動歯車と、該伝動歯車と噛
    合するピニオンと、該ピニオンを回転駆動する入力軸と
    からなる内接噛合遊星歯車機構であって、前記ピニオン
    が片持ち状態となるよう前記入力軸を前記支持ブロック
    との間に隙間をもって貫通して設けると共に、正、逆回
    転する前記入力軸の制御回転を減速して内歯歯車又は支
    持ブロックの制御回転として取り出すことを特徴とする
    制御装置に用いられる内接噛合遊星歯車機構。
JP10155195A 1995-03-23 1995-03-23 制御装置に用いられる内接噛合遊星歯車機構 Pending JPH07301287A (ja)

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