JP3021660B2 - 歯車伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載の形式
の歯車伝動装置に関する。

このような歯車伝動装置は特に、歯車伝動装置の外寸
法及び重量に関連して大きな固有の負荷容量を以って1:
6乃至1:250範囲の伝達比の場合に使用される。大きな伝
達比を有する従来の歯車伝動装置は、例えば、アメリカ
合衆国特許第4846018号明細書から公知である。この公
知の歯車伝動装置の場合、減速機構は、一次減速段と二
次減速段とから構成されている。一次減速段は、端面側
の噛合い歯列を有する多数のサテライト歯車と、中央の
ピニオンとから構成されている。二次減速段はクランク
軸のシステムから構成されていて、このクランク軸の偏
心的な区分は、歯車の内歯歯列と噛み合う外歯歯列を備
えた回転可能に支承された歯車・軌道を支持している。
クランク軸は端部を介して、互いに回動不能に結合可能
であるフランジ内に支承されている。中央のピニオン
は、入力クランク軸の端部に配置された一次減速段のサ
テライト歯車と協働する。この歯車伝動装置の著しい欠
点は、入力クランク軸の軸受けの動力伝達によって制限
された僅かな固有のトルク容量にある。更に、クランク
軸の転がり軸受けの寸法設定は、50乃至100mmクラスの
小型の歯車伝動装置を簡単に製作できないように、選ば
れている。この転がり軸受けは歯車伝動装置の固有のト
ルク容量をも制限する。更に、西ドイツ国特許第283507
3号明細書から公知の別の歯車伝動装置は、中央の入力
軸をも備え、この入力軸の偏心的なピンには外歯歯列を
備えた回転可能に支承されたサテライト歯車が配置され
ている。この歯車は内歯歯列を備えた歯車に噛み合って
いる。サテライト歯車は一貫した軸方向の開口を備えて
いる。二次減速段のサテライト歯車とピンとの間の線接
触範囲で滑り摩擦を回避するために、ピンにブシュが配
置されているが、このブシュによって、本来の滑り摩擦
及びこれに関連した問題点は回避されない。滑り摩擦及
びこの際発生する損失熱に基づいて、歯車伝動装置の一
定不変の回転が一時的に制限される。前記摩擦によっ
て、接触面が摩耗せしめられかつ歯車伝動装置の減速機
構の精度が減少せしめられる。このことは特に、歯車伝
動装置の高い精度が要求される場合には、望まれない。
従って、公知の場合、個々の構成部材の高い製作精度が
要求される。

上記従来技術から出発して本発明の課題は、公知の欠
点を回避することにある。

前記課題は本発明によれば、請求の範囲第１項の特徴
部分に記載の歯車伝動装置によって解決された。

本発明の歯車伝動装置は、内歯歯列を備えた少なくと
も１つの歯車（中空歯車）と、規則的に２つの円形のデ
ィスク状のフランジとを有していて、このフランジが前
記歯車に対して回転可能に支承されている。歯車伝動装
置は、互いにほぼ180゜だけ回動もしくはずらされた偏
心的な区分を備えた入力軸を有している。前記区分には
外歯歯列を備えた歯車（プラネット歯車）が回転可能に
支承されている。偏心体の軸線は入力軸の軸線に対して
同じ量（偏心率）だけずらされている。外歯歯列を備え
た歯車は、内歯歯列を備えた歯車に噛み合っていてかつ
出力体（フランジ）の間に配置されている。多くの場
合、出力体が互いに回動不能であると、有利である。こ
の場合、外歯歯列を備えた歯車は軸方向開口を備えてい
て、この軸方向開口を介して、歯車に対して接触するこ
となく、結合エレメントが案内されている。この場合、
出力体は互いに解離可能であるが、回動不能に結合され
ている。このように出力体を回動不能に結合する以外
に、結合エレメントによって、出力体の相対的な軸方向
位置を規定できる。外歯歯列を備えた歯車は、周回運動
（遊星運動）を実行できるように多くの自由度を有して
いる。従って、前記歯車は固有の軸線を中心とした回転
と同時に、内歯歯列を備えた歯車（中空歯車）の軸線を
中心とした回転運動を実施できる。本発明の歯車伝動装
置では、外歯歯列を備えたそれぞれの歯車と所属の出力
体（フランジ）との間に、外歯歯列を備えた歯車の周回
運動を固有の軸線を中心とした出力体の回転運動に変換
する適当な変換体が配置されている。この変換体は、外
歯歯列を備えた歯車に対して並びに出力体に対して移動
可能に配置されている。同時に変換体は、入力軸の軸線
に対して（クランク軸）、横方向運動を実施する。それ
ぞれの出力体は、案内を備えた案内路を有していて、こ
の案内路は変換体の直線的な案内を規定する。フランジ
の案内は、出力体の回転軸線と同じ方向及びこの回転軸
線に対して横方向に調整されている。同時に、それぞれ
の歯車は案内路を備えていて、この案内路は、変換体の
横方向運動のために直線的な案内を規定する。前記案内
は歯車軸線に対して横方向に調整されている。変換体
（機構）は有利には互いに直交して配置された又は類似
の形式で調整された２つの案内路を有しているので、こ
れによって変換体は、出力体に対して並びに所属の歯車
に対して、移動可能にかつ直線的に案内される。所定の
構成において対を成す歯車伝動装置の少なくとも２つの
出力体、並びに、出力体の少なくとも１つに配属された
少なくとも１つの変換体は、中央開口を備えているの
で、入力軸は出力体の中央の開口を介して案内されかつ
同時に所属の変換体の中央の開口を接触することなく横
切る。

直動案内の案内路は出力体に、それも突起の相対する
側に形成されており、突起は出力体の中心軸に関連して
フランジの軸線方向の端面に配置された軸線対称的な対
に構成されている。このような軸線方向の突起（ストッ
パ）は軸線方向の平面図で円弧状の台形の形を成してい
る。このストッパ内には軸線方向の開口（孔）が形成さ
れている。外歯歯列を備えた歯車における直動案内の案
内路は、歯車のストッパの相対するそれぞれ２つの側に
よって規定されている。案内路はまず直接に歯車並びに
出力体のストッパ（突起）に形成されていてよい。案内
路は次に扁平な条片によって形成されていてよく、条片
が歯車及び出力体のストッパの相対する側に取り付けら
れる。変換体が有利には４つのアーム／脚部によって形
成されており、アーム／脚部が変換体のリング状の部分
によって保持された相対するそれぞれ２つの対を規定し
ている。相対するアームの１つの対が第１の案内路を規
定しており、この案内路によって変換体が出力体の直動
案内内を移動可能であり、アーム／脚部が第２の案内路
（部分）を規定しており、この案内路によって変換体が
直動案内内に移動可能に配置されている。この直動案内
は外歯歯列を備えた歯車に形成されている。出力体に形
成された直動案内の案内路と変換体の案内路との間に、
転動エレメント、例えば円筒体が配置されている。伝動
装置の個別の部分が互いに遊びを以て配置されていてよ
い場合には、案内路が外歯歯列を備えた歯車及びフラン
ジに案内面若しくは滑り面の形で形成されていてよい。
良好な滑り特性を有する材料から形成された滑り層は伝
達の効率を高める。フランジを互いに結合する結合エレ
メントがストッパの軸線方向の開口を横切っている。フ
ランジ相互の軸線方向の位置（間隔）がスペーサエレメ
ントによって規定されている。結合エレメントとスペー
サエレメントとが統合されて、唯一の構成部材を形成し
ている場合を除いて、スペーサエレメントは直接にフラ
ンジのストッパに形成されているが、伝動装置の別個の
１つの構成部材を形成しており、この場合、スペーサエ
レメントは軸線方向の開口を備えており、開口が結合エ
レメントに横切られている。内歯歯列が円形横断面のエ
レメント、例えば円筒体によって形成されていてよく、
エレメント、例えば円筒体は内歯歯列を備えた歯車（中
空歯車）の内周にかつ軸線の回りに均一に分配された凹
所内に配置されている。外歯歯列は同じく円形横断面の
エレメント、例えば円筒体によって形成されていてよ
く、エレメント、例えば円筒体は凹所／受容部内に配置
されており、この場合、凹所が歯車の外周に均一に分配
されている。外歯歯列を備えた歯車と内歯歯列を備えた
歯車との協働作用は、有利には２つの連行領域で実現さ
れていてよく、両方の連行領域は両方の歯車の軸線によ
って規定された１つの面に関連して対称的である。２つ
の連行領域での円筒体状の歯を用いた歯車の連行が初期
締め付けによって実現されていてよく、これによって歯
の特性の著しい直線化が達成される。このような初期締
め付けは円筒体状の歯の弾性的な接触によって可能であ
る。少なくとも１つのフランジがケーシング（内歯歯列
を備えた歯車）内に回転可能に支承されている。フラン
ジの外周及びフランジの、変換体に向いた端面に、半径
方向及び軸線方向の転動支承路が形成されていてよい。
内歯歯列を備えた歯車が内周に、転動路を備えた軸受を
有していてよく、軸受がケーシング（中空歯車）内での
フランジの支承のために用いられる。この場合、配設の
フランジに向いた端面には軸線方向の支承路が形成され
ていてよい。内歯歯列を備えた歯車及びフランジの半径
方向の転動路と軸線方向の転動路との間に転動エレメン
トが配置されている。これによって、堅く結合された２
つのフランジ及び内歯歯列を備えた歯車が、高い剛性及
び伝達力を有するラジアル・アキシャル・軸受を形成す
る。フランジ対はさらに、内歯歯列を備えた歯車に対し
て次のように支承されており、即ち、該歯車に１つの部
材が堅く結合されており、該部材内に駆動可能な部材が
回転可能に支承されている。この部材がフランジ対に結
合されている。この駆動可能な機構は例えば入力軸であ
ってよく、入力軸のフランジ・部分がフランジ（出力
体）に堅く結合可能である。入力軸は１つの軸受を介し
て両方のフランジの一方若しくは他方の中央の開口内に
支承されていてよい。

伝動装置の入力軸に、軸線方向の偏心的な区分を備え
た連行体が堅く結合されている。この軸線方向の区分は
連行体の端面に１つの円に沿って均一に配置されてい
る。前記偏心的な区分は、外歯歯列を備えて回転可能に
支承されたサテライト歯車を支持している。サテライト
歯車はフランジに形成された内歯歯列に係合しており、
この場合、サテライト歯車は同時に入力ピニオンの外歯
歯列にも係合している。

偏心的な区分を備えた伝動装置の主要部は次のものか
らから構成されている： 伝動装置は内歯歯列を備えた１つの歯車（中空歯車）
及び１つのフランジから成っている。フランジは内歯歯
列を備えた歯車に対して回転可能に支承されている。伝
動装置は、偏心的な少なくとも１つの区分（偏心体）を
備えた入力軸を有しており、該区分は、外歯歯列を備え
た歯車が回転可能に支承されている。この歯車は、内歯
歯列を備えた歯車とかみ合っている。外歯歯列を備えた
歯車は、軌道運動（遊星運動）を生ぜしめるための自由
度を有しており、即ち、該歯車は内歯歯列を備えた歯車
の軸線の回りの回転運動と同時に自身の軸線を中心とし
た回転をも生ぜしめる。１つの偏心体を備える伝動装置
は、外歯歯列を備えた歯車とフランジとの間に、適当な
変換体を配置しており、該変換体が外歯歯列を備えた歯
車の軌道運動を、フランジの、それ自身の軸線の回りの
回転運動及び場合によっては中空歯車の回転運動に変換
することによって、特徴付けられている。変換体（機
構）は外歯歯列を備えた歯車に対しても、フランジに対
しても移動可能に配置されており、この場合、該部材は
同時に入力軸の軸線に対して横方向運動を生ぜしめる。

これによって得られた利点は、次のようにまとめるこ
とができる。

ａ）入力軸の軸受は、歯の噛み合い領域内に生じる力に
よって負荷されている。これによって歯車伝動装置の固
有の高いトルク容量が得られる。変換体の互いに向き合
うアームに生じる負荷モーメントに基づく力の反応は、
互いに取り除かれ、入力軸の軸受内に力負荷として伝達
されない。言い換えれば、変換体はトルクだけ伝達し、
力の反応は発生しないということである。これによっ
て、歯車伝動装置のトルク容量は、従来の機構若しくは
歯車伝動装置に関連して約50％高められる。

ｂ）滑動摩擦なしの減速機構は、最大の作用効率を得
る。

フランジの案内路と変換体の案内路との間、並びに外
歯歯列を有する歯車の案内路と変換体の案内路との間に
配置された転動エレメントは、外歯歯列を備えた歯車及
びフランジに関連した相対移動運動中における、変換体
の直線的な転動案内を形成する。従って、本発明の減速
機構においては、もっぱら転動摩擦が用いられ、これに
よって性能の最大可能な効率が得られる。変換体の振動
運動における移動速度の振幅の大きさは、規則的に10^-1
m/sである。この値は、回転軸受の回転速度に関連して
約100xだけ小さい、これによって、本発明による歯車伝
動装置においては減速機構の損失出力は相応に減少され
る。このような理由から、本発明による歯車伝動装置
は、回転滑り軸受及び転がり軸受を利用した減速機構を
有する従来の歯車伝動装置よりも著しく高い連続回転数
で作業する。この比較においては同じ作業温度条件が考
慮されている。

ｃ）ゼロ負荷モーメントの範囲内でのねじり強さを有す
る、プレロード（予荷重）のかけられた減速機構（線状
特性）及び、歯車伝動装置の高い作業精度が得られる。

フランジ及び歯車に関連して相対的な移動を行う、変
換体の案内内での転動エレメントは、弾性的な機構を形
成しており、この機構は、外歯歯列を備えた歯車内及び
フランジ内に形成された直線的な案内部内における、変
換体の軸受のプレロードを可能にする。このプレロード
は、受動抵抗の上昇及び歯車伝動装置の出力部における
揺動によって、生じることはない。変換体の転動案内を
負荷するために、歯車伝動装置においてねじる強さの線
状特性は、負荷モーメントのゼロ範囲内で得られる。こ
のプレロードによって、正確なサーボガイドにおいて困
難が生じる、歯車伝動装置の無駄運動（lost motion;か
ら動き）が避けられる。

ｄ）変換体は、歯車の外歯歯列と入力軸との間の半径方
向の構造的スペースを有していないので、非常に小さい
歯車伝動装置を製造できる。60mm又はそれより小さい範
囲の最大寸法を有する歯車伝動装置が、従来の歯車伝動
装置に関連して容易に実現可能である。

ｅ）本発明の歯車伝動装置は２つの機能、つまり伝動装
置としての機能と軸受としての機能とを有している。

内歯歯列を有する歯車内及びフランジ内に直接形成さ
れた外側の軸受案内は、歯車伝動装置内で２つの機能つ
まり半径方向軸受の機能と、すべての方向での力及びト
ルクの伝達機能とを満たす。変換体の上側の半径方向ス
ペースは、有利には軸方向転がり軸受を配置するために
利用される。このような歯車伝動装置は、種々異なる装
置のための回転テーブルとしても、またロボットのヒン
ジとしても使用することができる。

ｆ）歯車伝動装置のダイナミックなバランス性； 同一の軸を中心にして180゜ずらされて互いに向き合
っている２つの偏心的な部分を備えた歯車伝動装置にお
いては、変換体を介して、逆位相でハーモニックな振動
運動を行い、これによって力作用は、相互に取り除か
れ、歯車伝動装置が組み込まれている部分の周囲に伝達
されることはない。

ｇ）複数の円筒体より成る歯車を使用すると、互いに噛
み合うサブ機構のプレロードが可能である。円筒形の歯
列の連行領域内でのプレロードは、減速機構のプレロー
ドと同じ作用を有している。これによって歯車伝動装置
は全体として、モーメント負荷のゼロ範囲内においても
高い線状特性を有するねじり強さを得る。

ｈ）外歯歯列を有する歯車及びフランジの利点：外歯歯
列を有する歯車及びフランジにおける案内路は、一様に
消耗し、これは、従来の機構の遊星歯車伝動装置に関連
して有利である。

次に図面を参照しながら本発明の実施例を詳しく説明
する。

第１図は、フランジが結合手段によって結合されてい
る歯車伝動装置を示す横断面図である。

第1a図は、第１図のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

第1b図は、第１図のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

第1c図は、当接時におけるガイド軌道を備えた条片の
配置形式を示す図である。

第1d図は、第１図に示されたフランジと歯車と結合エ
レメントとを分解して示す図である。

第1e図は、変換体を示す斜視図である。

第２図は、フランジが、スペーサエレメントの軸方向
の開口を貫いて案内されている結合エレメントによって
互いに結合されている、歯車伝動装置の第２実施例を示
す図である。

第2a図は、第２図のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

第2b図は、第２図のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

第2c図は、直線的な滑り案内における変換体の配置形
式を示す図であって、この場合滑り案内が外歯歯列を有
する歯車とフランジとに構成されていて、しかも滑り層
が歯車及びフランジのストッパに形成されている様子を
示す図である。

第2d図は、第２図に示された外歯歯列を有する歯車と
フランジとを示す斜視図である。

第2e図は、第２図に示された歯車伝動装置を分解して
示す図である。

第３図は、前置歯車伝動装置を備えた歯車伝動装置を
示す図である。

第3a図は、第３図に示された前置歯車伝動装置のセク
ションを軸方向で見た図である。

第４図は、２つのフランジを備えた別の歯車伝動装置
であって、両フランジが被駆動部材によって互いに結合
されていて、該被駆動部材が、内歯歯列を有する歯車と
堅く結合されている部材に回転可能に支承されている歯
車伝動装置を示す図である。

第５図は、偏心区分と変換体とを備えた歯車伝動装置
を示す図である。

第5a図は、第５図のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

十字体型減速機構を備えた第１の歯車伝動装置は、第
１図、第1a図、第1b図、第1c図、第1d図及び第1e図に示
されている。入力軸10は２つの偏心区分17を有してお
り、両偏心区分17は180゜だけ回動させられている。偏
心区分17は、外歯歯列33とセンタ開口31とを備えていて
回転可能に支承された歯車30を有している。歯車30は複
数の貫通した軸方向開口32を有しており、これらの軸方
向開口32は、歯車30の軸線の回りに均一に分配配置され
ている。偏心区分の周囲には、歯車30のための支承体と
して働く円筒体12のための転動路が構成されている。入
力軸10はキー５を用いて、駆動モータ８のモータ軸９と
結合されている。駆動モータは内歯歯列41を有する歯車
40と、結合体６及びねじ７を用いて結合されてい る。歯車30は、結合エレメント60によって互いに結合さ
れている円形のフランジ50の間において真ん中に配置さ
れている。結合エレメント60は、歯車30の開口32を接触
することなしに貫通しており、この結果フランジ50は互
いに堅く結合可能である。フランジ対50は、内歯歯列41
を有する歯車40に対して回転可能に支承されている。歯
車40は歯車30の外歯歯列と噛み合っている。歯車30の軸
線30aは、歯車40の軸線40aに対して平行に配置されてお
り、しかしながら偏心率ｅだけずらされている。フラン
ジ50は、直線的な案内50bを規定する案内面もしくは案
内路54a,54bを備えている。案内50bはフランジ50の軸線
に対して横方向に方向付けられている。各歯車30は、直
線的な案内30bを規定する案内路34a,34bを備えており、
この場合この直線的な案内は歯車30の軸線30aに対して
横方向に方向付けられている。歯車伝動装置の両側には
フランジ50と歯車30との間に、変換体70が配置されてい
る。変換体70は、互いに直交する２つの方向に案内路74
a,74b;75a,75bを有しており、つまりこれらの案内路
は、互いに直交する２つの方向において摺動可能に配置
されている。一方の直線的な案内がフランジ50に構成さ
れているのに対して、変換体70は歯車30における案内30
bに、他方の方向において摺動可能に配置されている。
両方のフランジ50及び変換体70は、センタ開口51;71を
有している。入力軸10はその両端部においてフランジ50
のセンタ開口51に軸受３を用いて支承されている。入力
軸10は変換体70の開口71を接触することなしに横方向に
貫通している。この場合開口71の内径は、開口71を貫通
する入力軸部分の外径よりも少なくとも2eだけ大きい。
各フランジ50が備えている案内面54a,54bは、ストッパ5
5a,55bの互いに向かい合っている側に構成されている。
ストッパ55a,55bは軸線対称的な対として構成されてお
り、かつフランジの端面に配置されている。案内面54a,
54bは、フランジ50のストッパ55a,55bに直接構成されて
いる（第1b図）。しかしながら案内面は、ストッパ55a,
55bの互いに向かい合っている側に固定されている扁平
な条片81として構成されていてもよい（第1c図、第2c
図）。フランジ50のストッパ55a,55bを貫いて、軸方向
の開口もしくは孔53a,53bが延びている。各歯車30が備
えている案内路34a,34bは、ストッパ35a,35bの互いに向
かい合っている側に構成されている。案内路34a,34b
は、歯車30の端面に設けられていて同心的に互いに向か
い合っている対によって形成されている。歯車30の軸方
向の開口32は、１つの円の上でストッパ対35a,35bの間
に配置されている。案内路34a,34bは、歯車30のストッ
パ55a,55bに直接構成されている。しかしながら案内路
は、ストッパ35a,35bの互いに向かい合っている側に堅
く固定された扁平な条片91として構成されていてもよい
（第1c図、第2c図）。

十字体70は４つの脚片74を備えている。これらの脚片
は円形区分73によって支持されている。互いに対向して
位置する一方の対を成す脚片74は案内路を有している。
これらの案内路によって十字体70はフランジ出力体50の
直線的な案内50bにおいて摺動可能に配置されている。
互いに対向して位置する他方の対を成す脚片74は、やは
り平行な案内路を有している。これらの案内路によって
十字体70は、歯車30の直線的な案内30bにおいて摺動可
能に配置されている。フランジ出力体50の直線的な案内
の案内面54a,54bと、十字体70を直線的な案内50bにおい
て摺動可能に配置するのに役立つ、十字体70の案内面と
の間には、円筒形の転動体80が配置されている。同様の
ことが歯車30の直線的な案内30bの案内路34a,34bと、十
字体70を摺動可能に配置するのに役立つ、十字体70の案
内路との間においても実現されている。両方の場合にお
いて、十字体70が歯車30に対して、ならびにフランジ出
力体50および軸40aに対して相対振動運動を加えたとき
に、十字体70の案内は転がり軸受けによって保証され
る。フランジ出力体50同士を結合する結合エレメント60
の整合区分62は、軸方向開口53a,53bを貫通している。
これらの軸方向開口はストッパ55a,55bに形成されてい
る。整合区分62は軸方向で歯車30の厚さよりも長い。こ
の歯車30から整合区分62は突出している。結合エレメン
ト60の段付けされた鍔状の占有部分61は、歯車30の軸方
向の開口32を無支持の状態で貫通している。歯車40の内
歯歯列41は円筒体として形成された長細エレメント41b
から成っている。これらの長細エレメントは軸方向溝41
aに支承されている。これらの軸方向溝41aは歯車40の内
周面に均一に分配されている。従って、有利には円筒体
から成る歯列を有する歯車が形成されている。同じこと
が歯車30の外歯歯列33にも当てはまる。この外歯歯列
は、円形横断面を有する長細エレメント33bから成って
いる。これらの長細エレメント33bは軸方向溝33aに支承
されている。これらの軸方向溝33aは、歯車30の外周面
に均一に分配されている。フランジ出力体50の外周面と
歯車40の内周面とには、半径方向の転動路が形成されて
いる。これらの回転路には転動エレメント47が支承され
ている。フランジ出力体50の、十字体70に面した端面は
軸方向の軸受路を備えている。これらの軸受路には転動
エレメント（鋼または他の硬質材料から成る円筒体）46
が配置されている。これらの転動エレメント46は、軸方
向の軸受けケージに配置されている。軸方向のスペーサ
リング44によって、軸方向における軸受けの所望のプレ
ロードつまり予荷重を得ることができる。ねじナット63
は、結合エレメント60と一緒にフランジ出力体同士を固
着させる。この場合、ストッパ55a,55bの端面は結合エ
レメント60の鍔状の専有部分61の端面に圧着結合されて
いる。従って、この結合エレメント60の鍔状の専有部分
61はスペーサエレメントの機能を満たしている。スペー
サリング44は歯車の、円筒体として形成された内歯歯列
41および外歯歯列33の軸方向の相対摺動を防止する。

第２図、第2a図、第2b図、第2c図、第2d図、第2e図お
よび第1e図には、歯車伝動装置の別の実施例が示されて
いる。この実施例においては第１の実施例とはフランジ
出力体50の結合形式が異なっている。フランジ出力体50
のストッパ55a,55bにはスペーサ体52が配置されてい
る。これらのスペーサ体52は、遊びを有した状態で歯車
30の軸方向の開口32を貫通している。これらのスペーサ
体は軸方向開口56を備えている。これらの軸方向開口56
は結合エレメント60によって貫通されている。ねじナッ
ト63を締め付けることにより、スペーサ体52の端面は両
フランジ出力体の位置を規定する。

第2e図は第２図に示した歯車伝動装置を分解した状態
で示す図である。

十字体型減速機構を有する歯車伝動装置の別の実施例
が第３図および第3a図に示されている。この歯車伝動装
置の十字体型減速機構は前記実施例と同じものである。
前記実施例と異なるのは、入力軸10の駆動形式である。
この入力軸10には、軸方向のピン16を有する連行体15が
結合されている。軸方向のピン16は、円周線に沿って均
一に、連行体15の端面に配置されている。これらのピン
には、外歯歯列21を備えたサテライト歯車２が回転可能
に支承されている。これらのサテライト歯車２はフラン
ジ出力体50の内歯歯車57と、入力ピニオン１の外歯歯車
11とに同時に噛み合っている。

十字体型減速機構を備えた歯車伝動装置の第４の実施
例が第４図に示されている。前記歯車伝動装置と異なる
のは、歯車40に対するフランジ出力体50の支承形式であ
る。この実施例においては、内歯歯車41を備えた歯車40
に、ケーシングに固定された部材43が結合されている。
この部材43には、駆動体20が回転可能に支承されてい
る。この駆動体はフランジ出力体50に固着されている。

最後に第５図には、入力軸10が偏心区分17を備えてい
るような歯車伝動装置が示されている。この偏心区分17
には、センタ開口31を備えた歯車30が支承されている。
この歯車30は外歯歯車33を有している。偏心区分17の周
面は、歯車30の軸受けとして役立つ円筒体のための走行
路を形成している。この歯車40の内歯歯列41は、歯車30
の外歯歯列33と噛み合っている。このフランジ出力体50
は、出力側に案内面54a,54bを備えている。これらの案
内面は、フランジ出力体15の回転軸に対して横方向にお
いて直線的な案内を規定する。同時に歯車30は、直線的
な案内を規定する案内路34a,34bを備えている。このよ
うな案内は歯車30の軸線30aに対して横方向に向けられ
ている。ガイド路54a,54bを備えたフランジ出力体50
と、ガイド路34a,34bを備えた歯車30との間には、変換
体として形成された十字体70が配置されている。この十
字体70は、互いに直角に延びる方向に、ガイド路74a,74
b;75a,75bとを有していて、これらの十字体は、互いに
直角方向に延びる方向に摺動可能に配置され、一方では
フランジ出力体50の直線的な案内において、他方では歯
車30の直線的な案内において振動できるようになってい
る。フランジ出力体に形成された案内路54a,54bと、変
換体のためのガイド路34a,34bとの間には円筒体として
形成された転動エレメント80,90が配置されている。こ
れらの転動エレメントは、歯車30とフランジ出力体50と
に対する変換体の相対運動時にこの十字体の摺動を保証
する。このフランジ出力体50および変換体として形成さ
れた十字体70は、センタ開口51,71を有している。この
場合、入力軸10の一方の端部が、フランジ出力体50のセ
ンタ開口51に軸受けを介して支承されており、この入力
軸10は遊びを有した状態で、十字体70のセンタ開口71を
通って案内されている。入力軸10の他方の端部は歯車40
に支承されている。この歯車40には、ケーシングに固定
された部材43が固定されている。このケーシングに固定
された部材には、駆動体20が回転可能に支承されてい
る。この駆動体はフランジ出力体50に固着されている。

間に歯車30が配置されているような互いに側方で結合
されたフランジ出力体を有する手段も考えられる。これ
らのフランジ出力体の結合形式は上記実施例と同じであ
る。この場合左側のフランジ出力体が出力側のフランジ
出力体50と一緒に運動することになる。

符号の説明 １ 入力ピニオン、２ サテライト歯車、３
歯車伝動装置のフランジ内に設けた入力軸用の軸受、４
歯車伝動装置の入力軸の軸方向開口、５ モータ
軸のキー、６ モータと歯車伝動装置との結合体、７
ねじ、８ 駆動モータ、９ モータ軸、10
入力軸、11 入力ピニオンの外歯歯列、12 入力軸
のクランクピンにおける回転軸受の円筒ローラ、15
入力軸の連行体、16 入力軸のピン、17 偏心区
分、20 駆動体、21 サテライト歯車の外歯歯列、
30 外歯歯列を有する歯車、30a 歯車の軸線、30b
歯車の案内、31 歯車のセンタ開口、32 歯車
の開口、33 歯車の外歯歯列、33a 歯車外周の軸
方向溝、33b 歯車の外歯歯列を形成する円形横断面
の長細エレメント、34a,34b 案内路、35a,35b 歯
車の端面に中央に向き合って対を成して形成されたスト
ッパ（突起）、40 内歯歯列を有する歯車、40a
歯車の軸線、41 歯車の内歯歯列、41a ケーシン
グの内周に形成された軸方向溝、41b 歯車の内歯歯
列を形成する円形横断面の長細エレメント、42 ケー
シング内に設けたフランジの軸受、43 ケーシングに
固定された部材、44 スペーサリング、45 軸受保
持器（アキシャル）、46 転動エレメント（アキシャ
ル）、47 転動エレメント（ラジアル）、50 フラ
ンジ出力体、50b 出力体の案内、51 出力体のセ
ンタ開口、52 スペーサ体、53a,53b ストッパを
貫通しかつフランジ内に形成された軸方向開口、54a,54
b フランジに形成された案内面又は案内路、55a,55b
フランジの端面に中央に向き合って対を成して形成
されたストッパ、56 スペーサ体の軸方向開口、57
フランジに形成された内歯歯列、58 内歯歯列を有
するクラウン歯車、60 結合エレメント、61 横方
向エレメントの占有部分、62 横方向エレメントの整
合部分、63 横方向エレメントを固定するためのねじ
ナット、70 十字体、71のセンタ開口、73 十字体
の円形部分、74 十字体の脚片、74a,74b 十字体
の第１方向案内路、75a,75b 第１方向案内路に対し
て直角方向の十字体の案内路、80 出力体の案内路と
歯車との間の転動エレメント、81 フランジのストッ
パに固定されていて転動エレメントの案内路を形成して
いる条片、82 フランジのストッパに固定された滑り
条片、90 十字体の案内路と歯車との間の転動エレメ
ント、91 縁ストッパに固定されていて転動エレメン
トの案内路を形成している条片、92 歯車のストッパ
に固定された滑り条片、ｅ クランクピンの偏心距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 1/28 - 1/48

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】歯車伝動装置であって、所属の内歯歯列
   （41）を備えた少なくとも１つの歯車（40）と、該歯車
   （40）に対して回転可能に支承された複数の出力体（5
   0,50）と、入力軸（10）とが設けられており、該入力軸
   （10）が、少なくとも２つの偏心区分（17,17）を備え
   ており、各偏心区分（17）に、前記内歯歯列（41）と噛
   み合う、外歯歯列（33）を備えた歯車（30）が回転可能
   に支承されており、しかも該歯車（30,30）が両出力体
   （50,50）の間に配置されており、各歯車（30）と対応
   する出力体（50）との間に、前記歯車（30）の遊星運動
   を前記出力体（50）の回転運動に変換する変換体（70）
   が移動可能に配置されており、しかも前記入力軸（10）
   の軸線に対して直交する横方向運動を実施することを特
   徴とする歯車伝動装置。
2. 【請求項２】歯車伝動装置であって、内歯歯列（41）を
   備えた１つの歯車（40）と、該歯車（40）に対して回転
   可能に支承された１つの出力体（50）と、入力軸（10）
   とが設けられており、該入力軸（10）が、１つの偏心区
   分（17）を備えており、該偏心区分（17）に、前記内歯
   歯列（41）と噛み合う、外歯歯列（33）を備えた歯車
   （30）が回転可能に支承されており、該歯車（30）と前
   記出力体（50）との間に配置された、前記歯車（30）の
   遊星運動を前記出力体（50）の回転運動に変換する変換
   体（70）が配置されており、該変換体（70）が、前記歯
   車（30）と前記出力体（50）とに対して移動可能に配置
   されていて、しかも前記入力軸（10）の軸線に対して直
   交する横方向運動を実施する形式のものにおいて、前記
   変換体（70）が、十字体として形成されていて、半径方
   向に延びる脚片（74）を有しており、該脚片（74）のう
   ちの幾つかが、前記出力体（50）と協働し、その他の脚
   片（74）が、前記歯車（30）に作用結合されていること
   を特徴とする歯車伝動装置。
3. 【請求項３】前記入力軸（10）の軸線と、各偏心区分
   （17）の軸線とが、互いに平行に延びている、請求項１
   または２記載の歯車伝動装置。
4. 【請求項４】前記出力体（50）が、結合手段（60）によ
   って互いに相対回動不能に結合可能である、請求項１記
   載の歯車伝動装置。
5. 【請求項５】前記歯車（30）が、前記結合手段（60）の
   ための開口（32）を有している、請求項４記載の歯車伝
   動装置。
6. 【請求項６】前記結合手段（60）が、前記歯車（30）を
   無接触に横断している、請求項４または５記載の歯車伝
   動装置。
7. 【請求項７】前記結合手段（60）がねじとして形成され
   ており、該ねじが、前記入力軸（10）の軸線（40）に対
   して平行に延びている、請求項４から６までのいずれか
   １項記載の歯車伝動装置。
8. 【請求項８】前記歯車（30）と前記各出力体（50）と
   が、前記変換体（70）のための案内（30b,50b）を有し
   ている、請求項１から７までのいずれか１項記載の歯車
   伝動装置。
9. 【請求項９】前記案内（30b,50b）が、直線状の案内路
   （34b,54b）を有している、請求項８記載の歯車伝動装
   置。
10. 【請求項１０】前記各変換体（70）が、前記各出力体
    （50）と前記歯車（30）とに対して直線的に案内されて
    いる、請求項１から９までのいずれか１項記載の歯車伝
    動装置。
11. 【請求項１１】前記各変換体（70）が、互いに直角に配
    置された脚片（74）を備えた十字体として形成されてい
    る、請求項１から10までのいずれか１項記載の歯車伝動
    装置。
12. 【請求項１２】互いに平行の延びる一方の２つの脚片
    （74）が、前記各出力体（50）によって案内されてお
    り、互いに平行に延びる他方の２つの脚片が、前記各歯
    車（30）によって案内されている、請求項１から11まで
    のいずれか１項記載の歯車伝動装置。
13. 【請求項１３】前記各変換体（70）が、案内路（74a,74
    b;75a,75b）を有している、請求項１から12までのいず
    れか１項記載の歯車伝動装置。
14. 【請求項１４】互いに対応する案内路（34b,50b;74a,74
    b;75a,75b）の間に、転動体（80,90）が配置されてい
    る、請求項13記載の歯車伝動装置。
15. 【請求項１５】前記転動体（80,90）が、円形の横断面
    を有している、請求項14記載の歯車伝動装置。
16. 【請求項１６】前記各歯車（30）および／または前記各
    出力体（50）が、スペーサ体（52）を有している、請求
    項１から15までのいずれか１項記載の歯車伝動装置。
17. 【請求項１７】前記スペーサ体（52）が、前記入力軸
    （10）の軸方向に延びており、しかも前記各変換体（7
    0）が前記歯車（30）と前記各出力体（50）との間に無
    圧状態で配置されるように前記スペーサ体（52）が寸法
    設定されている、請求項16記載の歯車伝動装置。
18. 【請求項１８】前記スペーサ体（52）が、前記開口（3
    2）に形状接続的および／または摩擦接続的に結合可能
    である、請求項16または17記載の歯車伝動装置。
19. 【請求項１９】前記結合手段（60）が、前記スペーサ体
    （52）と前記開口（32）とを横断している、請求項16か
    ら18までのいずれか１項記載の歯車伝動装置。
20. 【請求項２０】前記各変換体（70）が、一貫して延びる
    開口（71）を有しており、該開口（71）が、前記入力軸
    （10）によって横断されている、請求項１から19までの
    いずれか１項記載の歯車伝動装置。
21. 【請求項２１】前記内歯歯列（41）および／または前記
    外歯歯列（33）が、円形の横断面を有する、回転可能に
    支承されたエレメントから形成されている、請求項１か
    ら20までのいずれか１項記載の歯車伝動装置。
22. 【請求項２２】前記各出力体（50）が、フランジとして
    形成されており、該フランジが、前記歯車（40）に対し
    て回転可能に支承されている、請求項１から21までのい
    ずれか１項記載の歯車伝動装置。
23. 【請求項２３】前記各出力体（50）と前記歯車（40）と
    が、共通の回転軸線を有している、請求項１から22まで
    のいずれか１項記載の歯車伝動装置。
24. 【請求項２４】前記歯車（40）が、ケーシングの一部分
    として形成されている、請求項１から23までのいずれか
    １項記載の歯車伝動装置。
25. 【請求項２５】１つの対を形成する前記出力体（50,5
    0）が、互いに相対回動不能に結合可能でかつ前記歯車
    （40）に回転可能に支承されており、該歯車（40）が、
    ケーシング部分（43）に固く結合可能であり、該ケーシ
    ング部分（43）に、前記出力体（50）に結合可能な、駆
    動される機構（20）が支承されている、請求項１、３、
    ４、５、６、７、８、９、10、11、12、13、14、15、1
    6、17、18、19、20、21、22、23または24記載の歯車伝
    動装置。
26. 【請求項２６】前記入力軸（10）が、軸方向のピン（1
    6）を備えた連行体（15）に結合されており、前記ピン
    （16）が、前記連行体（15）の端面に１つの円周線に沿
    って均一に分配されており、前記ピン（16）に、回転可
    能に支承されたサテライト歯車（２）が配置されてお
    り、該サテライト歯車（２）が外歯歯列（21）を備えて
    おり、該外歯歯列（21）が、前記出力体のうちの１つに
    設けられた内歯歯列（57）に噛み合っていると同時に、
    入力ピニオン（１）の外歯歯列（11）にも噛み合ってい
    る、請求項１、３、４、５、６、７、８、９、10、11、
    12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24
    または25記載の歯車伝動装置。
27. 【請求項２７】前記出力体（50）が、前記歯車（40）に
    対して回転可能に支承されており、前記歯車（40）が、
    ケーシング部分（43）に固く結合可能であり、該ケーシ
    ング部分（43）に、前記出力体（50）に固く結合され
    た、駆動される機構（20）が回転可能に支承されてい
    る、請求項２から26までのいずれか１項記載の歯車伝動
    装置。
28. 【請求項２８】前記各変換体（70）が、平面平行な面を
    有している、請求項１から27までのいずれか１項記載の
    歯車伝動装置。