JPS6078155A

JPS6078155A - 減速機

Info

Publication number: JPS6078155A
Application number: JP18273283A
Authority: JP
Inventors: Isao Kosugi; 小杉　勲
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-05-02
Also published as: JPS6349107B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、全体の小型化１図った状態で大きな減速比が
得られるようにした減速機に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

たとえば、モータを動力源とする装置の中には、モータ
の回転を減速機を介して負荷に伝達するようにしたもの
が多い。このような用途の減速機は従来より種々提案さ
れているが、最も一般的には小歯車と大歯車とを組合せ
たものが多用されている。Ｔ？わら、入力回転軸で小歯
車ン回転させ、この小歯車に噛合した大歯車の回転を出
力回転軸に伝えるようにした歯車式の減速機である。

しかしながら、歯車式の減速機には次のような問題があ
った。すなわち、今、小歯車の歯数″’￥２１　、大歯
車の歯数をＺ２１小歯車のピッチ円直径をＤｌ　、大歯
車のピッチ円直径をＤ２とすると、この減速機の減速比
ＵＵ、となる。したがって、減速比ｕを大きくするには、小歯
車のピッチ円直径Ｄｔ’に小さくするか、大歯車のピッ
チ円直径Ｄｚ　ｗ大きくする必要がある。しかし、歯車
の歯数の最小値には限度があるので、減速比Ｕを大きく
設定するには１．必然的に大歯車のピッチ円直径り、を
犬きくせざるを得ず、この結果、減速機全体が大型化す
るのを免れ得ない。また、歯車式の減速機では、小歯車
と大歯車との歯のうち、互いに接している１〜２枚の歯
を介して動力を伝達する形態となる。Ｃ，のため、必要
な動力を伝達するには、その力の伝達に耐え得る大きさ
に個々の歯ビ設定する必要がある。したがって、この点
からも減速比ｕ７大きく設定しようとすると全体の犬現
化を免れ得ないという問題がおった。

〔発明の目的〕本発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、全体の大型化を招くことなしに
、大きな減速比が得られる減速機を提供することにある
。

〔発明の概要〕

本発明は、入力回転軸と、この入力回転軸！内部で回転
自在に支持するとともに上記入力同夜に設けられた筒状
の出力回転軸と、上記両回転軸間での動力伝達暑行う転
動体と？備え、上記入力回転軸の外周に軸方向へ進行す
る螺旋状の溝を形成している。前記支持体の内周には上
記入力回転軸に形成、された溝に対し所定の角度ンなす
螺旋状の溝ン形成し、更に、前記出力回転軸には、上記
入力回転軸および支持体に形成された両溝と交差する角
度でスリツトヲ設けている。そして、これらの溝と、ス
リットとの間に球状の転動体を転勤自在に支持するとと
もに、前記スリットの一端部に導びかれた転動体を前記
スリットの他端部−へ導び＜ノ（イノくス経路を、前記
支持体に形成したものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、入力回転軸に形成された溝と、支持体
に形成された溝と、出力回転軸に設けられたスリットと
がそれぞれ異なる角度ｔなし、且つ、これら三者の交差
する位置に転動体が支持されている。ここにおいて、入
力回転軸が支持体に対して回転運動７始めると入力回転
軸および支持体に形成された両溝の交差する位置が軸方
向および周方向に移動する。これに伴ない、この交差す
る位置で支持された転動体も移動する。そして、この転
動体の移動方向と上記スリットの長手方向とのなす角度
が零でなければ、上記スリットハ転動体の移動に応動す
るので、出力回転軸は回転Ｚ始める。転動体は、転動体
の移動できる限界位置に到達すると、ノ（イパス経路の
一端部から）くイノ（ス経路内に入り込み、バイパス経
路の他端部から他の転動体を他の前記交差する位置に押
し出丁ので、溝内には常に転動体が循環し、上記出力回
転軸の回転は連続的に行われる。そして、この場合には
、出力回転軸の回転数は転動体の移動方向とスリットと
のなす角度で決定され、この角度に、前記入力回転軸お
よび支持体に形成された両溝のなす角度と、上記スリッ
トの角度とによって任意に設定することができる。した
がって、このように構成された減速機においてに、減速
機をなんら大型化することなしに、極めて大きな減速比
を得ることが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例に基づき説明する。

第１図および第２図において、図中１に、図示しないモ
ータなどの回転駆動源に、連結軸２乞介して接続された
入力回転軸であり、この入力回転軸１には、たとえばい
わゆる右ねじ方向の螺旋状の溝３が形成されている。こ
の入力回転軸１には、柄部４，５に固定されたベアリン
グ６および７を介して円筒形状の出力回転軸８が回転自
在に支持されている。出力回転軸８は、たとえば軸方向
に延びる４本のスリット９を周方向に等配して設けたも
のとなっている。これら、入力回転軸１と出力回転軸８
とは、ベアリング６および７とで上記出力回転軸を挟持
するように設けられたベアリング１０および１１を介し
て、円筒形状の支持体１２０内部に回転自在に支持され
ている。支持体１２の内周には、たとえば、上記入力回
転軸１とは逆向きの１．いわゆる左ねじ方向に螺旋状の
溝１３が形成されている。そして、前記入力回転軸１に
形成された溝３と、出力回転軸８に設けられたスリット
９と、支持体１２に形成された溝１３との交差する各位
置には、球状の転動体１４が、上記入力回転軸１．出力
回転軸８および支持体１２に対し、自由に転動し得る状
態で保持されている。

そして、支持体１２には、上記溝３と溝１３との交差す
る位置であって、特にスリット９の両端部とその軸方向
位置を同じにする部分に、これら画部分を連通するバイ
パス孔１５が設けである。このバイパス孔１５同には上
記転動体１４が充填されており、支持体１２に対する入
力回転軸１および出力回転軸８の移動に伴なって、上記
転動体１４が溝３および溝１３〜バイパス孔１５を循環
し得るように構成されている。

このように構成された減速機の動作について、以下第３
図を参照して説明する。すなわち、第３図は各溝３，１
３およびスリット９の相対的位置関係を展開して示した
図であり、図中ＭＩに入力回転軸１に形成された溝３の
中心線、Ｓは支持体１２に形成された溝１３の中心線、
ＭＯは出力回転軸８のスリット９の中心線をそれぞれ示
している。この状態において転動体１４はＭＩ、Ｓおよ
びＭＯの交点Ｐに位置している。

今、入力回転軸１が支持体１２に対してＸだけ移動し、
溝３の中心線がＭＩからＭＩ’に変化したとすると、溝
３と溝１３との交点もＰから。

へと変化する。これによって、転動体１４もＰ・からＱ
へ移動するので、結局、出力回転軸８のスリット９もＭ
ＯからＭＯ’へＸだけ移動する。

この場合の減速比ａｌｌ以下の如くめられる。

Ｔなわち、今、第３図における垂直方向、つまりスリッ
ト９の中心線ＭＯ，ＭＯ’と直交する方向と、：溝３の
中心線ＭＩ　、ＭＩ’とのなす角度をθ１．同上溝１３
の中心線Ｓとのなす角度をθ２とし、２９間の距離を！
とすると次式が成り立つ。

７−ｓｉｎ（π−θ、−θ２　）　−Ｘ　・ｓｉｎθｌ
・・・・・・・・・・・ｔ（１）ｘ＝ＩｂｅｃｏｓＯ，・・・・・・・・・（２）Ｘにつ
いて（１）式を整理すると、となる。減速比ｕＵＸとＸとの比であるから、となる。

したがって、たとえばθ、−４５°、θ２＝８９．４２
７°に設定すれば減速比Ｕは１０１となる。

このよりな減速比で出方回転軸８が回転すると、やがて
、転動体１４はスリット９の端部に到達する。この時、
第１図および第２図に示す如く支持体１２にはバイパス
孔１５が設けられているので、転動体１４は、このバイ
パス孔１５の一端側から内部に入り込む。バイパス孔１
５には転動体１４が詰め込まれているので、これによっ
て、バイパス孔１５の他端側から他の転動体１４が押し
出され、上記スリット９内に挿入される。以上の繰り返
しによって、出刃回転軸８は連続的に回転し、ここに大
刀回転に応答した減速回転が実現される。

このように、本実施例によれば、先のθ８．θ２゜すな
わち、回転中心軸に対する入力回転軸１の溝３のなす角
度と、上記回転中心軸に対する支持体１２の溝１３のな
す角度とによって、減速比ｕＹ任意に設定することがで
きるので、全体をなんら大型化することなしに、極めて
太きな減速比ン得ることができる。そして、この場合に
は、溝３と溝１３とが互いに異なる向きへ進行する螺旋
状溝であるため、転動体１４と入力回転軸８および支持
体１２との間の摩擦抵抗も少ないものとなる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

たとえば入力回転軸の溝と、支持体の溝と、出力回転軸
のスリットとの相対的な角度、スリット、バイパスの位
置、数などは全く任意に設定し得る。要するに本発明は
その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る減速機の一部切欠した
分解斜視図、第２図は同減速機の断面図、渠３図は同減
速機の動作および減速比Ｚ説明するための図である。１・・・入力回転軸、２・・・連結軸、３．１３・・・
溝、６．７，１０．１１・・・ベアリング、８・・・出
力回転軸、９・・・スリット、１２・・・支持体、１４
・・・転動体、１５・・・バイパス孔。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外周に軸方向へ進行する螺旋状の溝を形成した入
力回転軸■、この入力回転軸２内部で回転自在に支持す
るとともに上記入力回転軸の軸方向への移動を規制し、
内周に上記入力回転軸に形成された溝に対し所定の角度
をな丁螺旋状の溝を形成した筒状の支持体と、これら入
力回転軸と支持体との間に回転自在に設けられるととも
に、上記入力回転軸および支持体に形成された両溝と交
差する角度でスリットを設けた円筒状の出力回転軸と、
前記入力回転軸に形成された溝と上記出力回転軸に形成
された溝と上記スリットとが交差するも位置に転勤自在
に支持された複数の球状転動体と、前記支持体に設けら
れ前記スリットの一端に導ひかれた転動体を前記スリッ
トの他端部に導びくバイパス経路と全具備したことを特
徴とする減速機。
（２）　前記入力回転軸に形成された溝と、前記支持体
に形成された溝とに軸方向の互いに異なる向きへ進行す
る螺旋状の溝であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の減速機。