(57)【要約】【課題】対をなすプレートの対向面間に、それらの対向面にそれぞれ形成される環状歯部に噛合する複数の転動ボールが挟まれる転動ボール式差動減速機において、対をなすプレート間での転動ボールの位置にある程度の自由を持たせてコストの低減を図り、減速比の設定の自由度を増大可能とする。【解決手段】両プレート７，８；７，９には、相互にオフセットした軸線Ｃ２，Ｃ１を中心とする円形の凹部２３，２４；２８，２９が設けられ、一方の凹部２３，２８の内周側に横断面形状を四半円形状としてエピサイクロイド曲線に沿う環状歯部２１，２６が形成され、他方の凹部２４，２９の外周側にハイポサイクロイド曲線に沿う環状歯部２２，２７が形成され、転動ボール１０，１１の中心と、転動ボール１０，１１の環状歯部２１，２２；２６，２７への接触点とを結ぶ直線Ｌ１〜Ｌ４が、軸線Ｃ２，Ｃ１に対して斜めに交差する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互にオフセットした軸線を中心とするエピサイクロイド曲線およびハイポサイクロイド曲線に沿う環状歯部（２１，２２；２６，２７）が相互の対向面にそれぞれ形成される一対のプレート（７，８；７，９）と、前記環状歯部（２１，２２；２６，２７）に噛合するようにして前記両プレート（７，８；７，９）間に挟まれる複数の転動ボール（１０，１１）とを少なくとも備える転動ボール式差動減速機において、前記両プレート（７，８；７，９）には、相互にオフセットした位置にある軸線（Ｃ２，Ｃ１）を中心とする円形の凹部（２３，２４；２８，２９）がそれぞれ設けられ、一方の凹部（２３，２８）の内周側に横断面形状を四半円形状として前記エピサイクロイド曲線に沿う環状歯部（２１，２６）が形成され、他方の凹部（２４，２９）の外周側に前記ハイポサイクロイド曲線に沿う環状歯部（２２，２７）が形成され、前記転動ボール（１０，１１）の中心と、それらの転動ボール（１０，１１）の前記環状歯部（２１，２２；２６，２７）への接触点とを結ぶ直線（Ｌ１〜Ｌ４）が、前記軸線（Ｃ２，Ｃ１）に対して斜めに交差するように設定されることを特徴とする転動ボール式差動減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互にオフセットした軸線を中心とするエピサイクロイド曲線およびハイポサイクロイド曲線に沿う環状歯部が相互の対向面にそれぞれ形成される一対のプレートと、前記環状歯部に噛合するようにして前記両プレート間に挟まれる複数の転動ボールとを少なくとも備える転動ボール式差動減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような転動ボール式差動減速機は、たとえば特許文献１および特許文献２等で既に知られている。
【特許文献１】特開平５−２３１４９０号公報
【特許文献２】特許第２９６６５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１および２で開示された転動ボール式減速機では、内外周をエピサイクロイド曲線およびハイポサイクロイド曲線に沿わせた横断面半円状の環状溝として環状歯部が形成されており、一対のプレート間での転動ボールの位置が厳密に定められてしまい、各部品の単体寸法精度および取付け位置精度を高くせざるをえず、必然的にコストの増大を招くことになる。また上記従来のものでは相互に対応する環状歯部の歯数差は「２」に限定されてしまい、減速比の設定の自由度に制限がある。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、一対のプレート間での転動ボールの位置にある程度の自由を持たせ得るようにしてコストの低減を図るとともに、減速比の設定の自由度を増大させた転動ボール式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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、相互にオフセットした軸線を中心とするエピサイクロイド曲線およびハイポサイクロイド曲線に沿う環状歯部が相互の対向面にそれぞれ形成される一対のプレートと、前記環状歯部に噛合するようにして前記両プレート間に挟まれる複数の転動ボールとを少なくとも備える転動ボール式差動減速機において、前記両プレートには、相互にオフセットした位置にある軸線を中心とする円形の凹部がそれぞれ設けられ、一方の凹部の内周側に横断面形状を四半円形状として前記エピサイクロイド曲線に沿う環状歯部が形成され、他方の凹部の外周側に前記ハイポサイクロイド曲線に沿う環状歯部が形成され、前記転動ボールの中心と、それらの転動ボールの前記環状歯部への接触点とを結ぶ直線が、前記軸線に対して斜めに交差するように設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の上記構成によれば、一方のプレート側の円形の凹部の内周側、ならびに他方のプレート側の円形の凹部の外周側に、四半円形状の横断面を有する環状歯部がそれぞれ形成され、転動ボールは、その中心を通るとともに両プレートの軸線に対して斜めに交差する直線上で環状歯部に接触するので、転動ボールは、円形の前記凹部内で外周側もしくは内周側に制限された範囲ではあるものの或る程度自由に存在することが可能であり、バックラッシュが多少増大するものの各部品の単体寸法精度および取付け位置精度を比較的低く設定することを可能としてコストの低減を図ることが可能であり、また転動ボールおよび環状歯部の噛み合い率の低下を許容すれば両環状歯部の歯数差を「２」以上に設定することも可能であり、減速比の設定の自由度を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は転動ボール式減速機の縦断面図、図２は第１リテーナを省略した状態での図１の２−２線に沿う断面図、図３は第２リテーナを省略した状態での図１の３−３線に沿う断面図である。
【０００９】
先ず図１において、この転動ボール式減速機は、軸線まわりに回転するようにして同軸に配置される入力軸５および出力軸６間に設けられ、相互に対向する少なくとも一対のプレート７，８：７，９と、対をなすプレート７，８：７，９間に挟まれる複数の転動ボール１０…，１１…とを備えるものであり、この実施例では、入、出力軸５，６の軸線である第１軸線Ｃ１から偏心量ｅだけ偏心して設定される第２の軸線Ｃ２を有して入力軸５に連設される円板状の入力プレート７と、入力プレート７の一面に対向して固定配置される固定プレート８と、前記出力軸６に相対回転不能に連結されて前記入力プレート７の他面に対向する円板状の出力プレート９と、リング板状の第１リテーナ１２で保持されて前記入力プレート７および固定プレート８の対向面間に挟まれる複数の第１転動ボール１０…と、リング板状の第２リテーナ１３で保持されて入力プレート７および出力プレート９の対向面間に挟まれる複数の第２転動ボール１１…とを備える。
【００１０】
固定プレート８は、有底円筒状であるケーシング１４の端壁を構成するものであり、この固定プレート８の中央部には、前記入力軸５の端部を同軸に挿入させる円形の開口部１５が設けられる。また入力軸５の端部には、入力軸５を同軸に囲繞する同心円筒部１６ａと、入力軸５の軸線から偏心量ｅだけ偏心した第２の軸線Ｃ２を中心とした円形の外周を有する偏心円筒部１６ｂとを一体に有する筒部材１６が溶接等によって結合されており、前記開口部１５の内周および前記筒部材１６の同心円筒部１６ａ間にボールベアリング１７が介装される。
【００１１】
入力プレート７は、第２の軸線Ｃ２を中心とするリング板状に形成されており、この入力プレート７の内周および前記偏心円筒部１６ｂの外周間にボールベアリング１８が介装される。すなわち入力プレート７は、第２の軸線Ｃ２のまわりに回転することを可能として偏心円筒部１６ｂに支承される。
【００１２】
出力軸６には、入力軸５に近接対向させるようにして前記偏心円筒部１６ｂ内に一端部が挿入される連結軸１９の他端部が同軸に嵌合、固定される。また出力プレート９は、前記連結軸１９を同軸に囲繞する円筒部９ａを内周に一体に有するものであり、該円筒部９ａが連結軸１９に固定されることにより、出力プレート９は出力軸６に相対回転不能に連結されることになる。しかも前記筒部材１６における偏心円筒部１６ｂの内周は、出力軸６の軸線を中心として円形に形成されるものであり、前記円筒部９ａの外周および偏心円筒部１６ｂの内周間にボールベアリング２０が介装される。
【００１３】
図２を併せて参照して、第２の軸線Ｃ２まわりの回転を可能とした入力プレート７の一面には固定プレート８が対向配置されており、入力プレート７の固定プレート８への対向面にはエピサイクロイド曲線に沿う第１環状歯部２１が第２の軸線Ｃ２を中心として形成され、固定プレート８の入力プレート７への対向面には、ハイポサイクロイド曲線に沿う第２環状歯部２２が第１の軸線Ｃ１を中心として形成される。
【００１４】
入力プレート７の固定プレート８への対向面の外周部には、第２の軸線Ｃ２を中心とする円形の第１凹部２３が外側方に開放するようにして設けられ、この第１凹部２３の内周側に、前記エピサイクロイド曲線に沿う第１環状歯部２１がその横断面形状を四半円形状として形成される。また固定プレート８の入力プレート７への対向面には、第１の軸線Ｃ１を中心とする円形の第２凹部２４が設けられており、この第２凹部２４の外周側に前記ハイポサイクロイド曲線に沿う第２環状歯部２２がその横断面形状を四半円形として形成される。
【００１５】
ところで入力プレート７側の第１環状歯部２１の歯数ｎ１は、この実施例ではたとえば２０個であり、固定プレート８側の第２環状歯部２２の歯数ｎ２は、入力プレート７側の第１環状歯部２１の歯数ｎ１よりも多く、たとえば２２個である。
【００１６】
第１転動ボール１０…は、前記第１および第２環状歯部２１，２２に噛合するようにして入力プレート７および固定プレート８間に挟まれるものであり、前記固定プレート８側の第２環状歯部２２の歯数ｎ２よりも少なく、かつ入力プレート７側の第１環状歯部２１の歯数ｎ１よりも多い個数、たとえば２１個の第１転動ボール１０…が入力プレート７および固定プレート８間に挟まれる。
【００１７】
これらの第１転動ボール１０…は、入力プレート７および固定プレート８間に介在する第１リテーナ１２に保持されるものであり、第１リテーナ１２は、第１および第２の軸線Ｃ１，Ｃ２間に配置される第３の軸線Ｃ３を中心とするリング板状に形成され、この第１リテーナ１２に周方向等間隔をあけて設けられる複数の第１保持孔２５…に第１転動ボール１０…がそれぞれ挿入保持される。
【００１８】
しかも第１転動ボール１０…の中心と、それらの第１転動ボール１０…の前記第１および第２環状歯部２１，２２への接触点とを結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２が、入力プレート７および固定プレート８の軸線すなわち第２の軸線Ｃ２ならびに入、出力軸５，６の軸線である第１の軸線Ｃ１に対して斜めに交差するように設定されている。
【００１９】
図３を併せて参照して、第２の軸線Ｃ２まわりの回転を可能とした入力プレート７と、出力軸６とともに回転する出力プレート９とは、相互にオフセットした軸線Ｃ２，Ｃ１まわりの相対回転を可能として対向するものであり、入力プレート７の出力プレート９への対向面にはエピサイクロイド曲線に沿う第３環状歯部２６が第２の軸線Ｃ２を中心として形成され、出力プレート９の入力プレート７への対向面には、ハイポサイクロイド曲線に沿う第４環状歯部２７が第１の軸線Ｃ１を中心として形成される。
【００２０】
入力プレート７の出力プレート９への対向面の外周部には、第２の軸線Ｃ２を中心とする円形の第３凹部２８が外側方に開放するようにして設けられ、この第３凹部２８の内周側に、前記エピサイクロイド曲線に沿う第３環状歯部２６がその横断面形状を四半円形状として形成される。また出力プレート９の入力プレート７への対向面には、第１の軸線Ｃ１を中心とする円形の第４凹部２９が設けられており、この第４凹部２９の外周側に前記ハイポサイクロイド曲線に沿う第４環状歯部２７がその横断面形状を四半円形として形成される。
【００２１】
ところで入力プレート７側の第３環状歯部２６の歯数ｎ３は、この実施例ではたとえば１８個であり、出力プレート９側の第４環状歯部２７の歯数ｎ４は、入力プレート７側の第３環状歯部２６の歯数ｎ３よりも多く、たとえば２０個である。
【００２２】
第２転動ボール１１…は、前記第３および第４環状歯部２６，２７に噛合するようにして入力プレート７および出力プレート９間に挟まれるものであり、前記出力プレート９側の第４環状歯部２７の歯数ｎ４よりも少なく、かつ入力プレート７側の第３環状歯部２６の歯数ｎ３よりも多い個数、たとえば１９個の第２転動ボール１１…が入力プレート７および出力プレート９間に挟まれる。
【００２３】
これらの第２転動ボール１１…は、入力プレート７および出力プレート９間に介在する第２リテーナ１３に保持されるものであり、第２リテーナ１３は、前記第３の軸線Ｃ３を中心とするリング板状に形成され、この第２リテーナ１３に周方向等間隔をあけて設けられる複数の第２保持孔３０…に第２転動ボール１１…がそれぞれ挿入保持される。
【００２４】
しかも第２転動ボール１１…の中心と、それらの第２転動ボール１１…の前記第３および第４環状歯部２６，２７への接触点とを結ぶ直線Ｌ３，Ｌ４が、入力プレート７および出力プレート９の軸線すなわち第２の軸線Ｃ２ならびに入、出力軸５，６の軸線すなわち第１の軸線Ｃ１に対して斜めに交差するように設定されている。
【００２５】
このような転動ボール式差動減速機において、入力軸５が第１の軸線Ｃ１まわりに回転して入力プレート７が第１の軸線Ｃ１まわりに公転すると、第１および第２環状歯部２１，２２に噛合している第１転動ボール１０…の転動によって入力プレート７が第２の軸線Ｃ２まわりに自転することになる。この入力プレート７の自転により、第３および第４環状歯部２６，２７に噛合している第２転動ボール１１…が転動し、それにより出力プレート９が第１の軸線Ｃ１まわりに回転駆動されることになる。
【００２６】
而して入力軸５および出力軸６間の減速比εは、                                                    ε＝１−｛（ｎ２×ｎ３）／（ｎ１×ｎ４）｝                    であり、この実施例では、ｎ１＝２０、ｎ２＝２２、ｎ３＝１８、ｎ４＝２０であるので、減速比εは０．０１である。
【００２７】
次にこの実施例の作用について説明すると、入力プレート７の固定プレート８および出力プレート９への対向面には、第２の軸線Ｃ２を中心とする円形の第１および第３凹部２３，２８が外周側を外側方に開放するようにして設けられ、第１および第３凹部２３，２８の内周側に、エピサイクロイド曲線に沿う第１および第３環状歯部２１，２６が四半円形状の横断面を有するようにして形成され、固定プレート８および出力プレート９の入力プレート７への対向面には、第２の軸線Ｃ２とはオフセットした位置にある第１の軸線Ｃ１を中心とする円形の第２および第４凹部２４，２９が設けられ、第２および第４凹部２４，２９の外周側に、ハイポサイクロイド曲線に沿う第２および第４環状歯部２２，２７が四半円形状の横断面を有するようにして形成されている。また第１および第２環状歯部２３，２４に噛合するようにして入力プレート７および固定プレート８間に挟まれる第１転動ボール１０…の中心と、それらの第１転動ボール１０…の第１および第２環状歯部２１，２２への接触点とを結ぶ直線Ｌ１，Ｌ２が、第２および第１の軸線Ｃ２，Ｃ１に対して斜めに交差するように設定され、第３および第４環状歯部２６，２７に噛合するようにして入力プレート７および出力プレート９間に挟まれる第２転動ボール１１…の中心と、それらの第２転動ボール１１…の第１および第２環状歯部２１，２２への接触点とを結ぶ直線Ｌ３，Ｌ４が、第２および第１の軸線Ｃ２，Ｃ１に対して斜めに交差するように設定されている。
【００２８】
したがって第１および第２転動ボール１０…，１１…は、第１および第２凹部２３，２４内ならびに第３および第４凹部２８，２９内で外周側もしくは内周側に制限された範囲ではあるものの或る程度自由に存在することが可能である。このためバックラッシュが多少増大するものの、各部品の単体寸法精度および取付け位置精度を比較的低く設定することを可能としてコストの低減を図ることが可能である。また第１および第２転動ボール１０…，１１…と、第１〜第４環状歯部２１，２２；２６，２７との噛み合い率の低下を許容すれば、相互に対応する一対の環状歯部２１，２２；２６，２７の歯数差を「２」以上に設定することも可能であり、減速比の設定の自由度を増大することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】転動ボール式減速機の縦断面図である。
【図２】第１リテーナを省略した状態での図１の２−２線に沿う断面図である。
【図３】第２リテーナを省略した状態での図１の３−３線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
７，８，９・・・プレート
１０，１１・・・転動ボール
２１，２２，２６，２７・・・環状歯部
２３，２４，２８，２９・・・凹部
Ｃ１，Ｃ２・・・軸線
Ｌ１〜Ｌ４・・・直線
【図１】
2006077833.tif 000003
【図２】
2006077833.tif 000004
【図３】
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