JPH02304235A - 減速機 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小型で減速比が大きく、伝達効率が高く耐久性
の大きい減速機に関し、ロボットの関節機構などに用い
て好適なものである。

〔従来の技術〕

傘歯車を用いた減速装置は、小形で大きな減速比が得ら
れ、かつ、歯の噛合率が高くて大きな許容トルクが得ら
れるため、ロボットの関節機構、特殊減速機や往復運動
機械等の減速装置として注目されている。

従来、この種の公知の減速装置としては、特開昭５４−
１２０３４７号公報等に開示されたものがあり、その構
成は次のようになっている。

モータに連結され、モータの出力軸に対して傾斜した斜
軸上に背中合わせに一体とした第１、第２面歯車が軸受
等を介して回転自在に傾けて取付けられており、第１面
歯車には斜軸に対し回転自在に支持されたケーシングに
取付けられた第３面歯車が噛合され、第２面歯車には前
記斜軸およびケーシングに対し回転自在に支持された出
力軸の先端に取付けられた第４面歯車が噛合されている
。

モータを回転させて斜軸を回転し、第１、第２面歯車を
これらと噛合う第３、第４面歯車上でサイクロイド運動
させると、モータ・の回転数に対して噛合う面歯車間の
歯数差比で出力軸が減速されて回転する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した特開昭５４−１２０３４７号公報に開示された
装置では、各歯車の歯形をインボリュート歯形としてい
るために噛合率が低く、そのためトルク伝達能力の面で
問題があった。

このような点に鑑み、本発明は、トルク伝達能力の高い
減速機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、上記の目的をモータに連結され、モ
ータの出力軸の軸線に対して傾斜した傾斜軸線のまわり
に背中合わせに一体とした第１面歯車および第２面歯車
が回転自在に取付けられており、第１面歯車にはハウジ
ングに取付けられた第３面歯車が噛合され、第２面歯車
には前記モータの出力軸と同軸上に回転自在に支持され
たシャフトの先端に取付けられた第４而歯車が噛合され
ている減速機において、前記第１面歯車および第２面歯
車の歯形状がトロコイド系歯形となっていることを特徴
とする減速機により達成する。

〔作　用〕

本発明においては、中間歯車に形成される第１面歯車お
よび第２面歯車の歯形状を、トロコイド系歯形としてい
る。従って、モータを回転して中間歯車をサイクロイド
運動させた場合に、中間歯車の第１面歯車および第２面
歯車は、第３面歯車および第４面歯車と高い噛合率で噛
合する。従って、本発明によれば、トルク伝達能力の高
い減速機がｍ　（Ｒされる。なお、好ましい！・ロコイ
ド系歯形としては、例えば、図面に示す実施例に採用さ
れているような、ペリサイクロイド曲線への等距離曲線
からなる歯形がある。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例につき詳細に説明
する。

図面において、１はハウジングであり、電気、流体圧等
により駆動されるモータ２が取着される本体１ａと、本
体１ａに冠着固定される蓋部材１ｂとからなる。

ハウジング１の本体１ａにモータ２が取着され、モータ
２の出力軸２ａが本体１ａに形成された中空孔に突出し
ている。

ハウジング１の本体１ａの中空孔には、その回転軸線が
モータ２の出力軸２ａの回転軸線と同軸上に位置するよ
うクランクシャフト３がベアリング４によって回転可能
に支承されている。出力軸２ａとクランクシャフト３は
適宜な連結手段、図示した実施例ではスプラインにより
連結されている。

クランクシャフト３の軸方向に間隔を開けて一対のベア
リング支承部３ａ、３ｂが形成されている。ベアリング
支承部３ａ、３ｂはクランクシャフト３の回転軸線に対
して互いに反対に半径方向に偏心している。

クランクシャフト３のモータ２の出力軸に連結された端
部３ａと反対側の端部３ｂはシャフト１１に設けられた
ベアリング５によりシャフト１１に回転可能に支承され
ている。

シャフト１１はハウジング１の蓋部材１ｂに形成された
中空孔に一対のスラストベアリング１２．１３により、
クランクシャフト３の回転軸線と同軸上に位置するよう
回転可能に支承されている。

シャフト１１の後端１１ｂは被駆動部材（図示せず）に
連結されるようハウジング１から突出している。

シャフト１１の前端には、シャフト１１の回転軸線に直
交する表面を有する円板１１ａが形成され、円板１１ａ
の面はハウジング１０本体１ａの壁面ＩＣに平行して対
面している。

円板１１ａの壁面ＩＣには１１個のボール９が埋設され
て第３面歯車が形成されている。

また、ハウジング１の壁面ＩＣには１１個のボール１０
が埋設されて第４面歯車が形成されている。

前述したクランクシャフト３のベアリング支承部３ａ、
３ｂに外周球面ベアリング６．７が装着されている。

外周球面ベアリング６．７には、本発明の中間歯車であ
るウォブラギア８が嵌合している。ウォブラギア８は、
円筒形状をし、その内周面が外周球面ベアリング６．７
の両法面状外周に共通接線状に嵌合する円筒部８ａと、
円筒部８から半径方向に突出した鍔部８ｂからなってい
る。鍔部８ｂは半径方向外側に向って厚さが減少してい
る。

鍔部８ｂの右側面には、前述した円板１１ａに形成され
た第３面歯車の歯数より僅かに少ない歯数（本実施例で
は１枚少ない）の歯８Ｃが形成され、第１面歯車となっ
ている。

また、鍔部８ｂの左側面には、前述した壁面ＩＣに形成
された第４面歯車の歯数より僅かに少ない歯数（本実施
例では１枚少ない）の歯８ｄが形成され、第２面歯車を
構成している。

ウォブラギア８（中間歯車）に形成する第１、第２面歯
車の歯８ｃ、８ｄの形状（第２図参照）は、ウォブラギ
ア８の回転方向に並行する面で断面した場合に、トロコ
イド系歯形（本実施例では、ペリサイクロイド曲線への
等距離曲線からなる歯形）とする。

ウォブラギア８の鍔部はハウジング１の壁面ＩＣの歯お
よび円板１１ａの歯の間に位置し、第１および第２面歯
車の歯８ｃ、８ｄはハウジング１の壁面１ｃの第３面歯
車および円板１１ａの第４面歯車と噛合している。

モータ２が回転すると、クランクシャフト３が回転し、
ベアリング支承部３ａ、３ｂに装着された外周球面ベア
リング６．７に嵌合されたウオブラギア８が回転揺動（
サイクロイド運動）しながら、第１および第２面歯車の
歯８Ｃ１８ｄがハウジング１の壁面１ａとシャフト１１
の円板１１Ｈに設けられたボール９．１０からなる第３
および第４面歯車の歯と噛合い運動し、噛合う歯車間の
歯数差に応じてシャフト１１が減速されて回転される。

上記実施例では噛合うギアにボールを使用しているが、
ボールに限らずテーパーピンを使用することも可能であ
る。

本発明によれば小型軽量で高減速比を持つメカニカルア
クチュエータ用の減速機が得られる。従って、本発明は
あらゆる産業分野におけるアクチュエータに応用でき、
特に、ロータリーアクチュエータ、ボールスクリューと
組合せリニヤアクチュエータとして効果的である。また
、航空機、宇宙機等の電気−機械式アクチュエータ、高
精度回転位置決め装置、高精度直線位置決め装置にも有
効である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明においては、中間歯車に形成され
る第１面歯車および第２面歯車の歯形状を、トロコイド
系歯形としている。こレニより、モータを回転して中間
歯車をサイクロイド運動させた場合に、中間歯車の第１
面歯車および第２面歯車は、第３面歯車および第４面歯
車と高い噛合率で噛合する。

従って、本発明によれば小形で減速比が大きく、トルク
伝達能力が高く、耐久性の大きい減速機を製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略断面図、第２図はウォブ
ラギアの噛合部展間断面図である。 １・・・ハウジング、　　　　２・・・モータ、３・・
・クランクシャフト、４．５・・・ベアリング、８・・
・ウオブラギア、　　８Ｃ・・・第１面歯車、８ｄ・・
・第２面歯車、 ９・・・ボール（第３面歯車）、 １０・・・ボール（第４面歯車）、 １１・・・シャフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、モータに連結され、モータの出力軸の軸線に対して
   傾斜した傾斜軸線のまわりに背中合わせに一体とした第
   １面歯車および第２面歯車が回転自在に取付けられてお
   り、第１面歯車にはハウジングに取付けられた第３面歯
   車が噛合され、第２面歯車には前記モータの出力軸と同
   軸上に回転自在に支持されたシャフトの先端に取付けら
   れた第４面歯車が噛合されている減速機において、前記
   第１面歯車および第２面歯車の歯形状がトロコイド系歯
   形となっていることを特徴とする減速機。