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WO2014006833A1 - 偏心揺動型歯車装置 - Google Patents

偏心揺動型歯車装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014006833A1
WO2014006833A1 PCT/JP2013/003827 JP2013003827W WO2014006833A1 WO 2014006833 A1 WO2014006833 A1 WO 2014006833A1 JP 2013003827 W JP2013003827 W JP 2013003827W WO 2014006833 A1 WO2014006833 A1 WO 2014006833A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
eccentric
oscillating
oscillating gear
outer cylinder
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/003827
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏猷 王
義昭 牧添
正隆 佐藤
Original Assignee
ナブテスコ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ナブテスコ株式会社 filed Critical ナブテスコ株式会社
Priority to DE112013003373.9T priority Critical patent/DE112013003373B4/de
Priority to CN201380035096.9A priority patent/CN104412004B/zh
Priority to KR1020157002513A priority patent/KR101692647B1/ko
Publication of WO2014006833A1 publication Critical patent/WO2014006833A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed 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
    • F16H2001/323—Toothed 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 comprising eccentric crankshafts driving or driven by a gearing

Definitions

  • the present invention relates to an eccentric oscillating gear device.
  • an eccentric oscillating gear device that reduces the rotational speed at a predetermined reduction ratio between two mating members.
  • the eccentric oscillating gear device includes an outer cylinder fixed to one counterpart member, and a carrier disposed in the outer cylinder and fixed to the other counterpart member.
  • the carrier rotates relative to the outer cylinder by the swinging rotation of the swinging gear attached to the eccentric part of the crankshaft.
  • An object of the present invention is to suppress the shortening of the life of the oscillating gear by suppressing an increase in the surface pressure of the tooth surface of the oscillating gear.
  • an eccentric oscillating gear device converts a rotational speed at a predetermined rotational speed ratio between a first member and a second member to generate a driving force.
  • a gear device for transmission which is attachable to one of an eccentric part, a swinging gear having an insertion hole into which the eccentric part is inserted and a tooth part, and the first member and the second member.
  • the 1st cylinder part comprised and the 2nd cylinder part comprised so that attachment to the other of the said 1st member and the said 2nd member is provided.
  • the first cylindrical portion is made of a material having a larger linear expansion coefficient than the material of the rocking gear.
  • the first tube portion has an internal tooth that meshes with the tooth portion of the swing gear.
  • the second tube portion is disposed radially inward of the first tube portion while holding the swing gear.
  • the first tube portion and the second tube portion are rotatable concentrically with each other by swinging of the swinging gear accompanying rotation of the eccentric portion.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • An eccentric oscillating gear device (hereinafter referred to as a gear device) 1 according to the present embodiment is applied as a speed reducer to, for example, a revolving part of a revolving trunk or arm joint of a robot, a revolving part of various machine tools, or the like. is there.
  • the gear device 1 is used at a rotational speed of, for example, 80 rpm to 200 rpm.
  • the oscillating gears 14 and 16 are oscillated and rotated in conjunction with the eccentric portions 10a and 10b of the crankshaft 10.
  • an output rotation decelerated from the input rotation can be obtained.
  • the gear device 1 includes an outer cylinder 2 that is an example of a first cylinder part, a carrier 4 that is an example of a second cylinder part, an input shaft 8, and a plurality (for example, three).
  • the crankshaft 10, the first oscillating gear 14, the second oscillating gear 16, and a plurality of (for example, three) transmission gears 20 are provided.
  • the outer cylinder 2 constitutes the outer surface of the gear device 1 and has a substantially cylindrical shape.
  • a large number of pin grooves 2 b are formed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 2.
  • Each pin groove 2b is disposed so as to extend in the axial direction of the outer cylinder 2, and has a semicircular cross-sectional shape in a cross section orthogonal to the axial direction.
  • These pin grooves 2 b are arranged on the inner peripheral surface of the outer cylinder 2 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the outer cylinder 2 has a large number of internal tooth pins 3.
  • Each internal tooth pin 3 is attached to a pin groove 2b.
  • each internal tooth pin 3 is fitted in the corresponding pin groove 2 b and is arranged in a posture extending in the axial direction of the outer cylinder 2.
  • the many internal tooth pins 3 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer cylinder 2.
  • the first external teeth 14 a of the first oscillating gear 14 and the second external teeth 16 a of the second oscillating gear 16 are engaged with these internal tooth pins 3.
  • the carrier 4 is accommodated in the outer cylinder 2 in a state of being arranged coaxially with the outer cylinder 2.
  • the carrier 4 rotates relative to the outer cylinder 2 around the same axis.
  • the carrier 4 is arranged on the radially inner side of the outer cylinder 2, and in this state, the carrier 4 can be rotated relative to the outer cylinder 2 by a pair of main bearings 6 provided to be separated from each other in the axial direction. It is supported by.
  • the carrier 4 includes a base portion having a substrate portion 4a and a plurality of (for example, three) shaft portions 4c, and an end plate portion 4b.
  • the substrate portion 4a is disposed in the outer cylinder 2 in the vicinity of one end portion in the axial direction.
  • a circular through hole 4d is provided in the central portion in the radial direction of the substrate portion 4a.
  • a plurality of (for example, three) crankshaft mounting holes 4e (hereinafter simply referred to as mounting holes 4e) are provided at equal intervals in the circumferential direction.
  • the end plate portion 4b is provided in the axial direction so as to be separated from the substrate portion 4a, and is disposed in the vicinity of the other end portion in the axial direction in the outer cylinder 2.
  • a through hole 4f is provided at the radial center of the end plate portion 4b.
  • a plurality of (for example, three) crankshaft mounting holes 4g (hereinafter simply referred to as mounting holes 4g) are provided around the through hole 4f.
  • Each mounting hole 4g is provided at a position corresponding to the mounting hole 4e of the substrate portion 4a.
  • a closed space surrounded by both inner surfaces of the end plate portion 4 b and the substrate portion 4 a facing each other and the inner peripheral surface of the outer cylinder 2 is formed.
  • the plurality of shaft portions 4c are provided integrally with the substrate portion 4a, and linearly extend from one main surface (inner surface) of the substrate portion 4a toward the end plate portion 4b.
  • the three shaft portions 4c are arranged at equal intervals in the circumferential direction (see FIG. 2).
  • Each shaft portion 4c is fastened to the end plate portion 4b by a bolt 4h (see FIG. 1). Thereby, the board
  • the input shaft 8 functions as an input unit for inputting a driving force of a driving motor (not shown).
  • the input shaft 8 is inserted into the through hole 4f of the end plate portion 4b and the through hole 4d of the substrate portion 4a.
  • the input shaft 8 is disposed so that its axis coincides with the axes of the outer cylinder 2 and the carrier 4, and rotates around the axis by the driving force of the drive motor.
  • An input gear 8 a is provided on the outer peripheral surface of the distal end portion of the input shaft 8.
  • the plurality of crankshafts 10 are arranged at equal intervals around the input shaft 8 in the outer cylinder 2 (see FIG. 2).
  • Each crankshaft 10 is supported by a pair of crank bearings 12a and 12b so as to be rotatable about the axis with respect to the carrier 4 (see FIG. 1).
  • a first crank bearing 12a is attached to a portion on the inner side in the axial direction by a predetermined length from one axial end of each crankshaft 10.
  • the first crank bearing 12a is mounted in the mounting hole 4e of the substrate portion 4a.
  • a second crank bearing 12b is attached to the other axial end of each crankshaft 10.
  • the second crank bearing 12b is mounted in the mounting hole 4g of the end plate portion 4b.
  • Each crankshaft 10 includes a shaft body 12c and eccentric portions 10a and 10b formed integrally with the shaft body 12c.
  • the 1st eccentric part 10a and the 2nd eccentric part 10b are arrange
  • Each of the first eccentric portion 10a and the second eccentric portion 10b has a columnar shape, and both of the first eccentric portion 10a and the second eccentric portion 10b protrude radially outward from the shaft body 12c in a state of being eccentric with respect to the shaft center of the shaft body 12c.
  • the first eccentric portion 10a and the second eccentric portion 10b are each eccentric from the shaft center by a predetermined eccentric amount, and are disposed so as to have a phase difference of a predetermined angle.
  • a fitted portion 10c to which the transmission gear 20 is attached is provided at one end portion of the crankshaft 10, that is, a portion on the axially outer side of the portion attached in the attachment hole 4e of the substrate portion 4a.
  • the first oscillating gear 14 is disposed in the closed space in the outer cylinder 2 and is attached to the first eccentric portion 10a of each crankshaft 10 via a first roller bearing 18a.
  • first roller bearing 18a When each crankshaft 10 rotates and the first eccentric portion 10a rotates eccentrically, the first swing gear 14 swings and rotates while meshing with the internal tooth pin 3 in conjunction with the eccentric rotation of the eccentric portion 10a.
  • the first oscillating gear 14 has a size slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder 2.
  • the first swing gear 14 includes a first external tooth 14a, a central through hole 14b, a plurality (for example, three) of first eccentric portion insertion holes 14c, and a plurality (for example, three) of shaft portion insertion holes 14d. And have.
  • the first external teeth 14 a have a wave shape that is smoothly continuous over the entire circumferential direction of the oscillating gear 14.
  • the central through hole 14b is provided in the central portion in the radial direction of the first oscillating gear 14.
  • the input shaft 8 is inserted into the central through hole 14b with play.
  • the plurality of first eccentric portion insertion holes 14 c are provided at equal intervals in the circumferential direction around the central through hole 14 b in the first swing gear 14.
  • the first eccentric portions 10a of the respective crankshafts 10 are inserted into the first eccentric portion insertion holes 14c with the first roller bearings 18a interposed therebetween.
  • the plurality of shaft portion insertion holes 14d are provided at equal intervals in the circumferential direction around the central through hole 14b in the first swing gear 14. Each shaft portion insertion hole 14d is disposed at a position between adjacent first eccentric portion insertion holes 14c in the circumferential direction. The corresponding shaft portion 4c is inserted into each shaft portion insertion hole 14d with play.
  • the second oscillating gear 16 is disposed in the closed space in the outer cylinder 2 and is attached to the second eccentric portion 10b of each crankshaft 10 via a second roller bearing 18b.
  • the first oscillating gear 14 and the second oscillating gear 16 are provided side by side in the axial direction corresponding to the arrangement of the first eccentric portion 10a and the second eccentric portion 10b.
  • the second swinging gear 16 swings and rotates while meshing with the internal tooth pin 3 in conjunction with the eccentric rotation.
  • the second oscillating gear 16 has a size slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder 2 and has the same configuration as the first oscillating gear 14. That is, the second oscillating gear 16 includes a second external tooth 16a, a central through hole 16b, a plurality of (for example, three) second eccentric portion insertion holes 16c, and a plurality of (for example, three) shaft portion insertion holes 16d. Have. These have the same structure as the first external teeth 14a, the central through hole 14b, the plurality of first eccentric portion insertion holes 14c, and the plurality of shaft portion insertion holes 14d of the first swing gear 14. The second eccentric portion 10b of the crankshaft 10 is inserted into each second eccentric portion insertion hole 16c with the second roller bearing 18b interposed therebetween.
  • Each transmission gear 20 transmits the rotation of the input gear 8a to the corresponding crankshaft 10.
  • Each transmission gear 20 is externally fitted to a fitted portion 10 c provided at one end of the corresponding shaft body 12 c of the crankshaft 10.
  • Each transmission gear 20 rotates integrally with the crankshaft 10 about the same axis as the rotation axis of the crankshaft 10.
  • Each transmission gear 20 has external teeth 20a that mesh with the input gear 8a.
  • the outer cylinder 2 is made of a material having a linear expansion coefficient larger than that of the first swing gear 14 and the second swing gear 16.
  • the outer cylinder 2 is made of an aluminum alloy, and the linear expansion coefficient of the material constituting the outer cylinder 2 is 20.0 to 23.5 ⁇ / K.
  • the rocking gears 14 and 16 are made of an iron-based material.
  • the oscillating gears 14 and 16 are made of steel having a carbon content of 0.7 to 1.0% (made of high carbon steel), or made of steel having a carbon content of 0.2% or less (made of low carbon steel). ).
  • the linear expansion coefficient of the material constituting the oscillating gears 14 and 16 is 10.8 to 11.0 ⁇ / K, or 11.6 to 11.7 ⁇ / K. Furthermore, when these iron-based materials are hardened by hardening, when the carbon content is 0.2% or less, the linear expansion coefficient is 13.6 ⁇ / K, and when the carbon content is 0.7 to 1.0%. The linear expansion coefficient is 12.0 to 12.5 ⁇ / K.
  • the internal tooth pin 3 may also be formed of the same material as the rocking gears 14 and 16.
  • the linear expansion coefficient of the material constituting the oscillating gears 14 and 16 is smaller than the linear expansion coefficient of the material constituting the outer cylinder 2. Therefore, when the outer cylinder 2, the carrier 4, and the oscillating gears 14 and 16 are heated when the gear device 1 is used, the outer cylinder 2 expands more than the oscillating gears 14 and 16. For this reason, a gap between the inner tooth pin 3 of the outer cylinder 2 and the outer teeth 14a and 16a of the swing gears 14 and 16, that is, between the inner peripheral surface of the outer cylinder 2 and the swing gears 14 and 16 is provided. The gap is not narrower than before use.
  • the outer cylinder 2 is made of an aluminum alloy, and the oscillating gears 14 and 16 are made of an iron-based material. Therefore, the linear expansion coefficient of the material constituting the outer cylinder 2 and the oscillating gear 14 are increased. , 16 can be greatly different from the linear expansion coefficient of the material. For this reason, even in a usage environment in which the temperature difference between the temperature of the oscillating gears 14 and 16 and the temperature of the outer cylinder 2 is increased, the surface pressure of the tooth surfaces of the oscillating gears 14 and 16 is suppressed from increasing. be able to. Thereby, it can suppress more reliably that the lifetime of the rocking gears 14 and 16 becomes short.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the two swing gears 14 and 16 are provided.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which one oscillating gear is provided or a configuration in which three or more oscillating gears are provided may be employed.
  • the input shaft 8 is disposed at the center of the carrier 4 and the plurality of crankshafts 10 are disposed around the input shaft 8.
  • the present invention is not limited to this.
  • a center crank type in which the crankshaft 10 is disposed at the center of the carrier 4 may be employed.
  • the input shaft 8 may be disposed at any position.
  • the outer cylinder 2 is not limited to an aluminum alloy.
  • both the outer cylinder 2 and the rocking gears 14 and 16 may be made of an iron-based material.
  • the outer cylinder 2 needs to be made of a material having a linear expansion coefficient larger than that of the rocking gears 14 and 16.
  • the linear expansion coefficient is 13.6 ⁇ / K.
  • the oscillating gears 14 and 16 can be made of steel (made of high carbon steel) having a carbon content of 0.7 to 1.0%.
  • the linear expansion coefficient when the material constituting the oscillating gears 14 and 16 is quenched and hardened is 12.3 to 12.4 ⁇ / K.
  • the internal tooth pin 3 may be formed of the same material as the rocking gears 14 and 16.
  • the linear expansion coefficient of the material constituting the rocking gear is smaller than the linear expansion coefficient of the material constituting the first tube portion. Therefore, when the temperature of the first tube portion, the second tube portion, and the swing gear is raised during use of the eccentric swing gear device, the first tube portion expands more than the swing gear. For this reason, the clearance between the internal teeth of the first tube portion and the tooth portion of the swing gear, that is, the clearance between the inner peripheral surface of the first tube portion and the swing gear is narrower than that before use. Never become. Therefore, even if the oscillating gear is heated and expanded, the surface pressure of the tooth surface of the oscillating gear can be prevented from increasing, and the life of the oscillating gear can be prevented from being shortened. .
  • the first tube portion may be made of an aluminum alloy, and the swing gear may be made of an iron-based material.
  • the difference between the linear expansion coefficient of the material composing the first tube portion and the linear expansion coefficient of the material composing the swing gear can be greatly increased. Therefore, even in a use environment where the temperature difference between the temperature of the oscillating gear and the temperature of the first tube portion becomes large, it is possible to suppress an increase in the surface pressure of the tooth surface of the oscillating gear. Further, it is possible to more reliably suppress the life of the oscillating gear from being shortened.
  • the first tube portion may be an iron-based material having a carbon content of 0.2% or less, and the swing gear is an iron-based material having a carbon content of 0.7 to 1.0%. You may be comprised with material.

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Abstract

　偏心揺動型歯車装置１は、偏心部（１０ａ）と、偏心部（１０ａ）が挿入される挿通孔を有すると共に外歯（１４ａ）を有する揺動歯車（１４）と、外筒（２）と、（キャリア４）とを備える。外筒（２）は、揺動歯車（１４）の材質よりも線膨張係数の大きな材質で構成される。キャリア（４）は、揺動歯車（１４）を保持した状態で外筒（２）の径方向内側に配置される。外筒（２）とキャリア（４）は、偏心部（１０ａ）の回転に伴う揺動歯車（１４）の揺動によって同心状に互いに相対的に回転可能である。

Description

偏心揺動型歯車装置
　本発明は、偏心揺動型歯車装置に関するものである。
　従来、下記特許文献１に開示されているように、二つの相手部材間で所定の減速比で回転数を減速する偏心揺動型歯車装置が知られている。この偏心揺動型歯車装置は、一方の相手部材に固定される外筒と、外筒内に配置されるとともに、もう一方の相手部材に固定されるキャリアとを備えている。キャリアは、クランク軸の偏心部に取り付けられた揺動歯車の揺動回転によって外筒に対して相対的に回転する。
　近年、ロボットの使用環境の変化により、ロボットの稼働率が上げられる傾向にあり、これに伴い減速機についても高速化が要求されている。偏心揺動型歯車装置では、使用時にキャリア内の温度が外筒の温度よりも高くなる。このため、使用時には揺動歯車が熱膨張する。揺動歯車の熱膨張により、揺動歯車の外歯と外筒の内歯との間のすき間が狭くなる。これに伴い、揺動歯車の歯面の面圧が高くなり、その結果、揺動歯車の寿命を低下させるという問題が生ずる。
特開２００６－７７９８０号公報
　本発明の目的は、揺動歯車の歯面の面圧が高くなることを抑制することにより、揺動歯車の寿命が短くなることを抑制することである。
　前記の目的を達成するため、本発明の一局面に従う偏心揺動型歯車装置は、第１の部材と第２の部材との間で所定の回転数比で回転数を変換して駆動力を伝達する歯車装置であって、偏心部と、前記偏心部が挿入される挿通孔を有すると共に歯部を有する揺動歯車と、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方に取り付け可能に構成される第１筒部と、前記第１の部材及び前記第２の部材の他方に取り付け可能に構成される第２筒部と、を備える。前記第１筒部は、前記揺動歯車の材質よりも線膨張係数の大きな材質で構成されている。前記第１筒部は、前記揺動歯車の前記歯部と噛み合う内歯を有している。前記第２筒部は、前記揺動歯車を保持した状態で前記第１筒部の径方向内側に配置される。前記第１筒部と前記第２筒部とは、前記偏心部の回転に伴う前記揺動歯車の揺動によって同心状に互いに相対的に回転可能である。
本発明の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の構成を示す断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。
　以下、本発明の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の偏心揺動型歯車装置（以下、歯車装置と称する）１は、例えばロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部、各種工作機械の旋回部等に減速機として適用されるものである。この歯車装置１は、例えば、８０ｒｐｍ～２００ｒｐｍの回転数で使用される。
　本実施形態に係る歯車装置１では、入力軸８の回転によってクランク軸１０が回転すると、クランク軸１０の偏心部１０ａ，１０ｂに連動して揺動歯車１４，１６が揺動回転するため、この揺動歯車１４，１６の回転によって外筒２又はキャリア４を回転させることにより、入力回転から減速した出力回転を得ることができる。
　図１及び２に示すように、歯車装置１は、第１筒部の一例である外筒２と、第２筒部の一例であるキャリア４と、入力軸８と、複数（例えば３つ）のクランク軸１０と、第１揺動歯車１４と、第２揺動歯車１６と、複数（例えば３つ）の伝達歯車２０とを備えている。
　外筒２は、歯車装置１の外面を構成するものであり、略円筒形状を有している。外筒２の内周面には、多数のピン溝２ｂが形成されている。各ピン溝２ｂは、外筒２の軸方向に延びるように配置されるとともに、軸方向に直交する断面において半円形の断面形状を有している。これらのピン溝２ｂは、外筒２の内周面に周方向に等間隔で並んでいる。
　外筒２は、多数の内歯ピン３を有している。各内歯ピン３は、ピン溝２ｂにそれぞれ取り付けられている。具体的に、各内歯ピン３は、対応するピン溝２ｂにそれぞれ嵌め込まれており、外筒２の軸方向に延びる姿勢で配置されている。これにより、多数の内歯ピン３は、外筒２の周方向に沿って等間隔で並んでいる。これらの内歯ピン３には、第１揺動歯車１４の第１外歯１４ａ及び第２揺動歯車１６の第２外歯１６ａが噛み合う。
　キャリア４は、外筒２と同軸上に配置された状態で外筒２内に収容されている。キャリア４は、外筒２に対して同じ軸回りに相対回転する。具体的に、キャリア４は、外筒２の径方向内側に配置されており、この状態で、軸方向に互いに離間して設けられた一対の主軸受６によって外筒２に対して相対回転可能に支持されている。
　キャリア４は、基板部４ａと複数（例えば３つ）のシャフト部４ｃとを有する基部と、端板部４ｂと、を備えている。
　基板部４ａは、外筒２内において軸方向の一端部近傍に配置されている。基板部４ａの径方向中央部には円形の貫通孔４ｄが設けられている。貫通孔４ｄの周囲には、複数（例えば３つ）のクランク軸取付孔４ｅ（以下、単に取付孔４ｅという）が周方向に等間隔で設けられている。
　端板部４ｂは、基板部４ａに対して軸方向に離間して設けられるとともに、外筒２内において軸方向の他端部近傍に配置されている。端板部４ｂの径方向中央部には貫通孔４ｆが設けられている。貫通孔４ｆの周囲には、複数（例えば３つ）のクランク軸取付孔４ｇ（以下、単に取付孔４ｇという）が設けられている。各取付孔４ｇは、基板部４ａの取付孔４ｅと対応する位置にそれぞれ設けられている。外筒２内には、端板部４ｂ及び基板部４ａの互いに対向する双方の内面と、外筒２の内周面とで囲まれた閉空間が形成されている。
　複数のシャフト部４ｃは、基板部４ａと一体的に設けられており、基板部４ａの一主面（内側面）から端板部４ｂ側へ直線的に延びている。この３つのシャフト部４ｃは、周方向に等間隔で配設されている（図２参照）。各シャフト部４ｃは、ボルト４ｈによって端板部４ｂに締結されている（図１参照）。これにより、基板部４ａ、シャフト部４ｃ及び端板部４ｂが一体化されている。
　入力軸８は、図略の駆動モータの駆動力が入力される入力部として機能するものである。入力軸８は、端板部４ｂの貫通孔４ｆ及び基板部４ａの貫通孔４ｄに挿入されている。入力軸８は、その軸心が外筒２及びキャリア４の軸心と一致するように配置されており、駆動モータの駆動力によって軸回りに回転する。入力軸８の先端部の外周面には入力ギア８ａが設けられている。
　複数のクランク軸１０は、外筒２内において入力軸８の周囲に等間隔で配置されている（図２参照）。各クランク軸１０は、一対のクランク軸受１２ａ，１２ｂによりキャリア４に対して軸回りに回転可能に支持されている（図１参照）。具体的に、各クランク軸１０の軸方向の一端から所定長さだけ軸方向内側の部分には、第１クランク軸受１２ａが取り付けられている。第１クランク軸受１２ａは、基板部４ａの取付孔４ｅに装着されている。一方、各クランク軸１０の軸方向の他端部には、第２クランク軸受１２ｂが取り付けられている。第２クランク軸受１２ｂは、端板部４ｂの取付孔４ｇに装着されている。これにより、クランク軸１０は、基板部４ａ及び端板部４ｂに回転可能に支持されている。
　各クランク軸１０は、軸本体１２ｃと、この軸本体１２ｃに一体的に形成された偏心部１０ａ，１０ｂとを有する。第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂは、両クランク軸受１２ａ，１２ｂによって支持された部分の間に軸方向に並んで配置されている。第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂは、それぞれ円柱形状を有しており、いずれも軸本体１２ｃの軸心に対して偏心した状態で軸本体１２ｃから径方向外側に張り出している。第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂは、それぞれ軸心から所定の偏心量で偏心しており、互いに所定角度の位相差を有するように配置されている。
　クランク軸１０の一端部、すなわち、基板部４ａの取付孔４ｅ内に取り付けられる部分の軸方向外側の部位には、伝達歯車２０が取り付けられる被嵌合部１０ｃが設けられている。
　第１揺動歯車１４は、外筒２内の前記閉空間に配設されているとともに各クランク軸１０の第１偏心部１０ａに第１ころ軸受１８ａを介して取り付けられている。第１揺動歯車１４は、各クランク軸１０が回転して第１偏心部１０ａが偏心回転すると、該偏心部１０ａの偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。
　第１揺動歯車１４は、外筒２の内径よりも少し小さい大きさを有している。第１揺動歯車１４は、第１外歯１４ａと、中央部貫通孔１４ｂと、複数（例えば３つ）の第１偏心部挿通孔１４ｃと、複数（例えば３つ）のシャフト部挿通孔１４ｄとを有している。第１外歯１４ａは、揺動歯車１４の周方向全体に亘って滑らかに連続する波形状を有している。
　中央部貫通孔１４ｂは、第１揺動歯車１４の径方向中央部に設けられている。中央部貫通孔１４ｂには、入力軸８が遊びを持った状態で挿通されている。
　複数の第１偏心部挿通孔１４ｃは、第１揺動歯車１４において中央部貫通孔１４ｂの周囲に周方向に等間隔で設けられている。各第１偏心部挿通孔１４ｃには、第１ころ軸受１８ａが介装された状態で各クランク軸１０の第１偏心部１０ａがそれぞれ挿通されている。
　複数のシャフト部挿通孔１４ｄは、第１揺動歯車１４において中央部貫通孔１４ｂの周りに周方向に等間隔で設けられている。各シャフト部挿通孔１４ｄは、周方向において、隣り合う第１偏心部挿通孔１４ｃ間の位置にそれぞれ配設されている。各シャフト部挿通孔１４ｄには、対応するシャフト部４ｃが遊びを持った状態で挿通されている。
　第２揺動歯車１６は、外筒２内の前記閉空間に配設されているとともに各クランク軸１０の第２偏心部１０ｂに第２ころ軸受１８ｂを介して取り付けられている。第１揺動歯車１４と第２揺動歯車１６は、第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂの配置に対応して軸方向に並んで設けられている。第２揺動歯車１６は、各クランク軸１０が回転して第２偏心部１０ｂが偏心回転すると、この偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。
　第２揺動歯車１６は、外筒２の内径よりも少し小さい大きさを有しており、第１揺動歯車１４と同様の構成となっている。すなわち、第２揺動歯車１６は、第２外歯１６ａ、中央部貫通孔１６ｂ、複数（例えば３つ）の第２偏心部挿通孔１６ｃ及び複数（例えば３つ）のシャフト部挿通孔１６ｄを有している。これらは、第１揺動歯車１４の第１外歯１４ａ、中央部貫通孔１４ｂ、複数の第１偏心部挿通孔１４ｃ及び複数のシャフト部挿通孔１４ｄと同様の構造を有している。各第２偏心部挿通孔１６ｃには、第２ころ軸受１８ｂが介装された状態でクランク軸１０の第２偏心部１０ｂが挿通されている。
　各伝達歯車２０は、入力ギア８ａの回転を対応するクランク軸１０に伝達するものである。各伝達歯車２０は、対応するクランク軸１０の軸本体１２ｃにおける一端部に設けられた被嵌合部１０ｃにそれぞれ外嵌されている。各伝達歯車２０は、クランク軸１０の回転軸と同じ軸回りにクランク軸１０と一体的に回転する。各伝達歯車２０は、入力ギア８ａと噛み合う外歯２０ａを有している。
　ここで、外筒２及び揺動歯車１４，１６を構成する素材について説明する。
　外筒２は、第１揺動歯車１４及び第２揺動歯車１６の材質よりも線膨張係数の大きな材質で構成されている。具体的には、外筒２は、アルミニウム合金製であり、外筒２を構成する素材の線膨張係数は、２０．０～２３．５μ／Ｋとなっている。これに対し、揺動歯車１４，１６は、鉄系材料で構成されている。例えば、揺動歯車１４，１６は、炭素含有量が０．７～１．０％の鋼製（高炭素鋼製）、あるいは炭素含有量が０．２％以下の鋼製（低炭素鋼製）としてもよい。この場合、揺動歯車１４，１６を構成する素材の線膨張係数は、１０．８～１１．０μ／Ｋ、あるいは１１．６～１１．７μ／Ｋとなる。さらに、これらの鉄系素材を焼入れ硬化させると、炭素含有量０．２％以下の場合に、線膨張係数は１３．６μ／Ｋとなり、また炭素含有量０．７～１．０％の場合に、線膨張係数は１２．０～１２．５μ／Ｋとなる。なお、内歯ピン３についても、揺動歯車１４，１６と同じ素材で形成されていてもよい。
　以上説明したように、本実施形態の歯車装置１では、揺動歯車１４，１６を構成する素材の線膨張係数が、外筒２を構成する素材の線膨張係数よりも小さい。したがって、歯車装置１の使用時に外筒２、キャリア４及び揺動歯車１４，１６が昇温したときに、外筒２は揺動歯車１４，１６よりも膨張する。このため、外筒２の内歯ピン３と揺動歯車１４，１６の外歯１４ａ，１６ａとの間のすき間、すなわち、外筒２の内周面と揺動歯車１４，１６との間のすき間が使用前の状態よりも狭くなることはない。したがって、揺動歯車１４，１６が昇温して膨張したとしても、揺動歯車１４，１６の歯面の面圧が高くなることを抑制することができ、揺動歯車１４，１６の寿命が短くなることを抑制することができる。
　また本実施形態では、外筒２がアルミニウム合金製であり、揺動歯車１４，１６が鉄系材料で構成されているので、外筒２を構成する素材の線膨張係数と、揺動歯車１４，１６を構成する素材の線膨張係数との差を大きく取ることができる。このため、揺動歯車１４，１６の温度と外筒２の温度との温度差が大きくなるような使用環境においても、揺動歯車１４，１６の歯面の面圧が高くなることを抑制することができる。これにより、揺動歯車１４，１６の寿命が短くなることをより確実に抑制することができる。
　なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、２つの揺動歯車１４，１６が設けられた構成としたが、これに限られるものではない。例えば、１つの揺動歯車が設けられる構成、又は３つ以上の揺動歯車が設けられる構成であってもよい。
　前記実施形態では、入力軸８がキャリア４の中央部に配設され、複数のクランク軸１０が入力軸８の周囲に配設される構成としたが、これに限られるものではない。例えば、クランク軸１０がキャリア４の中央部に配設されたセンタークランク式としてもよい。この場合、入力軸８がクランク軸１０に取り付けられた伝達歯車２０に噛み合うように設けられれば、入力軸８はどの位置に配設されていてもよい。
　前記実施形態では、外筒２がアルミニウム合金製である場合を例示したが、外筒２は、アルミニウム合金製に限られるものではない。例えば、外筒２及び揺動歯車１４，１６が何れも鉄系材料で構成されていてもよい。ただし、この場合でも、外筒２が、揺動歯車１４，１６の材質よりも大きな線膨張係数の材質で構成されている必要がある。例えば、外筒２を、炭素含有量が０．２％以下の鋼製（低炭素鋼製）で且つ焼入れ硬化されたものとすれば、線膨張係数は１３．６μ／Ｋとなる。この場合、揺動歯車１４，１６は、炭素含有量が０．７～１．０％の鋼製（高炭素鋼製）とすることができる。この場合において、揺動歯車１４，１６を構成する素材を焼入れ硬化させたときの線膨張係数は、１２．３～１２．４μ／Ｋとなる。この場合において、内歯ピン３は、揺動歯車１４，１６と同じ素材で形成されていてもよい。
　ここで、前記実施形態について概説する。
　（１）前記実施形態では、揺動歯車を構成する素材の線膨張係数が、第１筒部を構成する素材の線膨張係数よりも小さい。したがって、偏心揺動型歯車装置の使用時に第１筒部、第２筒部及び揺動歯車が昇温したときに、第１筒部が揺動歯車よりも膨張する。このため、第１筒部の内歯と揺動歯車の歯部との間のすき間、すなわち、第１筒部の内周面と揺動歯車との間のすき間が使用前の状態よりも狭くなることがない。したがって、揺動歯車が昇温して膨張したとしても、揺動歯車の歯面の面圧が高くなることを抑制することができ、揺動歯車の寿命が短くなることを抑制することができる。
　（２）前記第１筒部は、アルミニウム合金製であってもよく、前記揺動歯車は、鉄系材料で構成されていてもよい。
　この態様では、第１筒部を構成する素材の線膨張係数と、揺動歯車を構成する素材の線膨張係数との差を大きく取ることができる。したがって、揺動歯車の温度と第１筒部の温度との温度差が大きくなるような使用環境においても、揺動歯車の歯面の面圧が高くなることを抑制することができ、これにより、揺動歯車の寿命が短くなることをより確実に抑制することができる。
　（３）前記第１筒部は、炭素含有量が０．２％以下の鉄系材料であってもよく、前記揺動歯車は、炭素含有量が０．７～１．０％の鉄系材料で構成されていてもよい。
　以上説明したように、前記実施形態によれば、揺動歯車の歯面の面圧が上昇することを抑制することができるため、揺動歯車の寿命が短くなることを抑制することができる。
　１　偏心揺動型歯車装置
　２　外筒
　３　内歯ピン
　４　キャリア
　６　主軸受
　１０　クランク軸
　１０ａ　第１偏心部
　１０ｂ　第２偏心部
　１２ａ　第１クランク軸受
　１２ｂ　第２クランク軸受
　１２ｃ　軸本体
　１４　第１揺動歯車
　１４ａ　外歯
　１６　第２揺動歯車
　１６ａ　外歯

Claims (3)

  1. 　第１の部材と第２の部材との間で所定の回転数比で回転数を変換して駆動力を伝達する歯車装置であって、
    　偏心部と、
    　前記偏心部が挿入される挿通孔を有すると共に歯部を有する揺動歯車と、
    　前記第１の部材及び前記第２の部材の一方に取り付け可能に構成される第１筒部と、
    　前記第１の部材及び前記第２の部材の他方に取り付け可能に構成される第２筒部と、を備え、
    　前記第１筒部は、前記揺動歯車の材質よりも線膨張係数の大きな材質で構成され、
    　前記第１筒部は、前記揺動歯車の前記歯部と噛み合う内歯を有しており、
    　前記第２筒部は、前記揺動歯車を保持した状態で前記第１筒部の径方向内側に配置され、
    　前記第１筒部と前記第２筒部とは、前記偏心部の回転に伴う前記揺動歯車の揺動によって同心状に互いに相対的に回転可能である偏心揺動型歯車装置。
  2. 　前記第１筒部は、アルミニウム合金製であり、前記揺動歯車は、鉄系材料で構成されている請求項１に記載の偏心揺動型歯車装置。
  3. 　前記第１筒部は、炭素含有量が０．２％以下の鉄系材料であり、前記揺動歯車は、炭素含有量が０．７～１．０％の鉄系材料で構成されている請求項１に記載の偏心揺動型歯車装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220074467A1 (en) * 2019-05-22 2022-03-10 Suzhou Huazhen Industry Rv Reducer Co., Ltd. Hollow reducer for high precision control
US20220074466A1 (en) * 2019-05-22 2022-03-10 Suzhou Huazhen Industry Rv Reducer Co., Ltd. Reducer for high precision control

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6573777B2 (ja) * 2015-04-28 2019-09-11 ナブテスコ株式会社 外歯歯車、偏心揺動型歯車装置、ロボット、及び、偏心揺動型歯車装置の使用方法
JP6863882B2 (ja) 2017-11-27 2021-04-21 住友重機械工業株式会社 遊星歯車装置及び遊星歯車装置の製造方法
JP7115876B2 (ja) * 2018-03-13 2022-08-09 住友重機械工業株式会社 偏心揺動型減速装置
JP6710742B2 (ja) * 2018-11-30 2020-06-17 ナブテスコ株式会社 偏心揺動型歯車装置
CN109854685A (zh) * 2019-01-25 2019-06-07 南京高速齿轮制造有限公司 偏心摆动型齿轮减速装置
EP4411170A1 (en) * 2023-02-02 2024-08-07 Nabtesco Corporation Speed reducer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04331851A (ja) * 1991-05-01 1992-11-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd トロコイド系歯形内接式遊星歯車減速機の製造方法
JP2000130521A (ja) * 1998-10-29 2000-05-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd 内接噛合歯車機構の内歯歯車用ピン保持リングの製造方法
JP2000213605A (ja) * 1999-01-25 2000-08-02 Teijin Seiki Co Ltd 内接噛合型遊星歯車装置
JP2010071462A (ja) * 2008-08-22 2010-04-02 Ntn Corp インホイールモータ駆動装置
JP2010249262A (ja) * 2009-04-17 2010-11-04 Nabtesco Corp 偏心揺動型歯車装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4004256B2 (ja) * 2001-09-13 2007-11-07 ナブテスコ株式会社 偏心揺動型減速機
JP2006077980A (ja) 2004-08-11 2006-03-23 Nabtesco Corp 産業ロボットの関節部に取り付けられる減速機
WO2008038680A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-03 Nabtesco Corporation Engrenage de réduction
JP5709373B2 (ja) 2009-12-07 2015-04-30 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04331851A (ja) * 1991-05-01 1992-11-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd トロコイド系歯形内接式遊星歯車減速機の製造方法
JP2000130521A (ja) * 1998-10-29 2000-05-12 Sumitomo Heavy Ind Ltd 内接噛合歯車機構の内歯歯車用ピン保持リングの製造方法
JP2000213605A (ja) * 1999-01-25 2000-08-02 Teijin Seiki Co Ltd 内接噛合型遊星歯車装置
JP2010071462A (ja) * 2008-08-22 2010-04-02 Ntn Corp インホイールモータ駆動装置
JP2010249262A (ja) * 2009-04-17 2010-11-04 Nabtesco Corp 偏心揺動型歯車装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220074467A1 (en) * 2019-05-22 2022-03-10 Suzhou Huazhen Industry Rv Reducer Co., Ltd. Hollow reducer for high precision control
US20220074466A1 (en) * 2019-05-22 2022-03-10 Suzhou Huazhen Industry Rv Reducer Co., Ltd. Reducer for high precision control
US11644085B2 (en) * 2019-05-22 2023-05-09 Suzhou Huazhen Industry Rv Reducer Co., Ltd. Reducer for high precision control
US11692614B2 (en) * 2019-05-22 2023-07-04 Suzhou Huazhen Industry Rv Reducer Co., Ltd. Hollow reducer for high precision control

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