(57)【要約】【課題】  減速機の組立て中に操作者の一部に複雑な介在を必要とせずに減速機のカムが対応駆動フインガーに心合せできるエピサイクロイド減速機を製造する方法を提案すること。【解決手段】  少なくとも一つの円形カム（１３、１５）を包含するエピサイクロイド減速機を製造するために、その外周縁（１３３，１５３）が静止第二組の歯と共働するのに適し得る第一組の歯（１３４、１５３）を設けており、前記カムが減速機の出力軸に固定された支持体（１７）に形成された第二孔（１７６）に静止的に保持した駆動フインガーを受ける少なくとも一つの第一孔（１３５、１５５）により貫通されており、カム或いは各カム（１３、１５）の第一孔（１３５、１５５）と支持体（１７）の第二孔（１７６）は一方を他方に整合（Ｘ2 ）しながら少なくとも部分的に単一作用で機械加工される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止第二組の歯（１４１）と共働するのに適し得る第一組の歯（１３４、１５４）を設けた外周縁（１３３，１５３）を有し、第二組の歯の数（Ｎ2 ）が第一組の歯の数（Ｎ1 ）と異なる少なくとも円形カム（１３、１５）を包含し、前記カムが前記減速機の出力軸（１２）に固定された支持体（１７）に形成された第二孔（１７６）に静止的に保持した駆動フインガー（１６）を受ける少なくとも一つの第一孔（１３５、１５５）により貫通されているエピサイクロイド減速機（１）を製造する方法において：
ａ）少なくとも部分的に単一作用において前記第一と第二孔（１３５、１５５；１７６）を互いに整合して（Ｘ2 ）機械加工する（Ｆ2 ）工程を包含することを特徴とする方法。
【請求項２】
ｂ）工程ａに先立って前記支持体（１７）に対して前記カム（１３，１５）を押圧し；  ｃ）少なくとも工程ａ中にこの方法で一方が他方に押圧される如く前記カムと前記支持体に締付け力（Ｆ1 ）を受ける工程を包含することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ｃ中に前記カム（１５）と前記支持体（１７）は前記孔（１３５、１５５；１７６）が機械加工される（Ｆ2 ）地域において互いに対して押圧する表面（１５７／１７７）を有し、そして任意には二つの隣接カム（１３，１５）が前記地域において互いに対して押圧する表面（１３５／１５６）を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程ａ中に前記孔（１３５、１５５；１７６）が同じ直径に機械加工されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
各カムが少なくとも一つの第一孔（１３５、１５５）を備えた複数のカム（１３，１５）を包含する減速機を製造するために、工程ａ中にすべてのカム（１３，１５）の第一孔（１３５，１５５）が前記支持体（１７）の対応する第二孔（１７６）と一緒に機械加工されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
静止第二組の歯（１４１）と共働するのに適し得る第一組の歯（１３４、１５４）を設けた外周縁（１３３，１５３）を有し、第二組の歯の数（Ｎ2 ）が第一組の歯の数（Ｎ1 ）と異なる少なくとも円形カム（１３，１５）を包含し、前記カムが前記減速機の出力軸（１２）に固定された支持体（１７）に形成された第二孔（１７６）に静止して保持した駆動フインガー（１６）を受ける少なくとも一つの第一孔（１３５，１５５）により貫通されているエピサイクロイド減速機（１）において、この減速機は前記第一と第二孔（１３５，１５５；１７６）が等しい直径（Ｄ）であることを特徴とするエピサイクロイド減速機。
【請求項７】
前記フインガー（１６）は階段状になって、異なる直径（Ｄ1 ，Ｄ2 ）の二つの部分（１６１，１６２）から成り、第一部分（１６１）は前記孔（１３５，１５５，１７６）の直径（Ｄ）に実質的に等しい直径（Ｄ1 ）を有して前記支持体（１７）の孔（１７６）に受けられているのに対して、第一部分の直径より小さい直径（Ｄ2 ）の第二部分（１６２）は前記カム或いは各カム（１３，１５）の前記孔（１３５，１５５）に受けられていることを特徴とする請求項６に記載の減速機。
【請求項８】
減速機は減速機の入力軸（１１）の軸線（Ｘ1 ）を中心に対向して偏心している少なくとも二つのカム（１３，１５）を包含し、前記孔（１３５，１５５，１７６）は前記フインガー（１６）の第二部分（１６２）の直径（Ｄ2 ）に前記カムの偏心率（ｅ）の二倍を加えた総額に実質的に等しいことを特徴とする請求項７に記載の減速機。
【請求項９】
前記カム或いは各カム（１３，１５）は前記減速機の入力軸（１１）を中心に回転軸線（Ｘ13，Ｘ15）の周りに分布された複数の孔（１３５，１５５）により貫通されており、各孔は前記支持体（１７）に静止的に保持された駆動フインガー（１６）を受けて、リング（２０）は前記支持体（１７）から対立している前記フインガー（１６）の端部（１６８）と一緒に回転するように強制されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の減速機。
【請求項１０】
前記駆動フインガー或いは各駆動フインガー（１６）は前記フインガーの長手軸線に沿って延びるねじ（１８）によって静止的に保持され、前記支持体（１７）にねじ込まれるか或いは前記支持体（１７）に固定されている一部（１２）にねじ込まれることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の減速機。
【請求項１１】
ロボット（Ｒ）が減速機を介してモータ（１００）によって駆動される可動部分（２０２）を包含し、前記減速機（１）が請求項６乃至１０のいずれか一項によるものであることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エピサイクロイド減速機を製造する方法に関し、さらに、この方法によって得られた減速機に関する。さらに、この発明は、そのような減速機を取り付けたロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットアーム或いは他の取扱い装備を角度方法で作動するために、運動の角度速度を減少させながら、モータの出力軸からロボットの可動部分に運動を伝達するために、「サイクロイド」歯車装置として時々参照されたエピサイクロイド減速機を利用することは公知である。
【０００３】
欧州特許出願公開第０５４３７５４号明細書（特許文献１）や米国特許第４８９８０７６号明細書（特許文献２）から、そのような減速機に減速機の入力軸の長手軸線に対して偏心している二つのカムを備えて、各カムが静止リング上の内側歯と共働する歯を備えていることは公知である。これらカムは減速機の出力ターンテーブルに固定された支持体自体に固定された駆動フインガーを受ける適切なオリフィスを有する。そのような減速機の品質は精度に依存し、この精度によりカムが配置されて駆動フインガーとの相互作用する。位置決め問題を満たすために、特許文献１は各フインガーが対応ハウジングに自動心合せできる隙間をもって各フインガーに据え付けられることを提供する。有効であるために、減速機が運動に設定されながら、そのような自動心合せが実際に達成されなければならなく、各フインガーが最善適合位置に到達できる。そのような調整は実行するのが困難であり、操作者による大きな扱いの評価を残す。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０５４３７５４号明細書
【特許文献２】米国特許第４８９８０７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それは欠点の一つであり、この発明は、特に、減速機の組立て中に操作者の一部に複雑な介在を必要とせずに減速機のカムが対応駆動フインガーに心合せできるエピサイクロイド減速機を製造する方法を提案することによって欠点を除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このために、この発明は、静止第二組の歯と共働するのに適し得る第一組の歯を設けた外周縁を有し、第二組の歯の数が第一組の歯の数と異なる少なくとも円形カムを包含し、前記カムが前記減速機の出力軸に固定された支持体に形成された第二孔に静止して保持した駆動フインガーを受ける少なくとも一つの第一孔により貫通されているエピサイクロイド減速機を製造する方法に関する。この方法は、さらに、ａ）少なくとも部分的に単一作用において前記第一と第二孔を互いに整合して機械加工する工程を包含することを特徴とする。
【０００６】
単一作用中に第一と第二孔を機械加工することによって、これらの孔は正確に整合されて、それで支持体の孔に保持されたフインガーが各カムの孔に対して任意に自動位置決めされる。
【０００７】
有益であるが、しかし本質的でない発明の態様によると、そのような方法は一つ或いはそれ以上の次の特性を組み込まれ得る：
・工程ａに先立って前記支持体に対して前記カムを押圧することから成る工程ｂと、少なくとも工程ａ中に一方が他方に対してこの方法で押圧される如く前記カムと前記支持体に締め力を受けることから成る工程ｃとを包含し；
・工程ｃ中に前記カムと前記支持体は前記孔が機械加工される地域にて互いに対して押圧する表面を有し、任意に、二つの隣接カムが前記地域にて互いに対して押圧する表面を有し；
・工程ａ中に、前記孔が同じ直径に機械加工されていて、そして
・方法は複数のカムから成る減速機を製造するために使用され、各カムが少なくとも一つの孔を備えていて、すべてのカムにおける第一孔は工程ａ中に支持体の対応第二孔と一緒に機械加工される。
【０００８】
発明は、さらに、前記方法によって製造され得て且つ静止第二組の歯と共働するのに適し得る第一組の歯を設けた外周縁を有し、第二組の歯の数が第一組の歯の数と異なる少なくとも円形カムを包含し、前記カムが前記減速機の出力軸に固定された支持体に形成された第二孔に静止的に保持した駆動フインガーを受ける少なくとも一つの第一孔により貫通されているエピサイクロイド減速機に関する。この減速機は、それぞれにカムと支持体に設けた前記第一と第二孔は直径が等しい。
【０００９】
それ故に、この発明の減速機では、駆動フインガーが正確に且つ迅速に据え付けられ得る。  
【００１０】
有益であるが、しかし本質的でない発明の態様によると、そのような減速機は一つ或いはそれ以上の次の特性を組み込まれ得る：
・前記フインガーは階段状になって、異なる直径の二つの部分から成り、第一部分は前記孔の直径に実質的に等しい直径を有して前記支持体の孔に受けられているのに対して、第一部分の直径より小さい直径の第二部分は前記カム或いは各カムの前記孔に受けられている；
・減速機は減速機の入力軸の軸線を中心に対向して偏心している少なくとも二つのカムを包含し、前記孔は前記フインガーの第二部分の直径に前記カムの偏心率の二倍を加えた総額に実質的に等しい。
・前記カム或いは各カムは前記減速機の入力軸を中心に回転軸線の周りに分布された複数の孔により貫通されており、各孔は前記支持体に静止的に保持された駆動フインガーを受けて、リングは前記支持体から対立している前記フインガーの端部と一緒に回転するように強制される。
・前記駆動フインガー或いは各駆動フインガーは前記フインガーの長手軸線に沿って延びるねじによって静止的に保持され、前記支持体にねじ込まれるか或いは前記支持体に固定されている一部にねじ込まれる。
【００１１】
最後に、この発明は、上記のような減速機によってモータにより駆動される可動部分を有するロボットに関する。そのようなロボットは先行技術のロボットより更に信頼でき且つ費用が少ない。
【００１２】
この発明は、より良く理解されて、その他の利点は、純粋に例として与えられ且つ添付図面を参照して形成された発明による減速機とその製造方法の次の説明を考慮してさらに明瞭に表現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に示された如く、「サイクロイド」歯車装置として参照されるエピサイクロイド減速機は、減速機の出力フランジ１２の回転軸線である回転軸線に心合せした入力フランジ１１から成る。フランジ１１は図４に示された多軸ロボットＲのベースセグメント１０２に設けられている電動モータ１００の出力軸１０１に固定するために用いられる。フランジ１２はそのベースに対して移動できるロボットＲの部分２０２を回転する駆動軸２０１に固定するために用いられる。
【００１４】
同じタイプの他の減速機は他の電動モータとロボットアームの他の可動部分の間に回転運動を伝達するロボットＲに包含され得る。
【００１５】
実際には、フランジ１１は減速機１の入力軸を形成し、然してフランジ１２のその減速機の出力軸を形成する。
【００１６】
フランジ１１は、フランジ１１の内面１１３が心合せされる軸線Ｘ1 に対して偏心している軌道を形成する二つの外部軸受面１１１と１１２を備えている。表面１１１は軸線Ｘ1 と平行に且つオフセットｅだけ軸線Ｘ1 に対して片寄った軸線Ｘ111 に心合せされる。表面１１１はトロイダルであるので、オフセットｅが軸線Ｘ1 に対する表面１１１の偏心率を測定する。同じ方法では、表面１１２はトロイダルであり且つ軸線Ｘ1 と平行な軸線Ｘ112 に心合せされ、この軸線Ｘ112 は軸線Ｘ1 を中心に軸線Ｘ111 と反対にある。言い換えると、軸線Ｘ1 に対する表面１１２の偏心率ｅ’は前記軸線に対する表面１１１の偏心率ｅの値に等しい。
【００１７】
第一カム１３が表面１１１の周りに置かれており、ボール１３１は表面１１１とカム１３の半径方向内面１３２との間にボール軸受を形成するように挿入されている。カム１３は環状であり、その外縁１３３は静止リング１４の半径方向内面に形成された一組の歯１４１と共働する一組の歯１３４を形成する歯を設けられている。
【００１８】
第二カム１５は表面１１２の周りに置かれており、一組のボール１５１はそれらの間に挿入されてボール軸受を形成する。カム１５の半径方向外縁１５３は一組の歯１４１と噛み合う一組の歯１５４を設けられている。
【００１９】
組の歯１４１の歯数Ｎ2 は組１３４と１５４の歯数Ｎ1 より僅かに大きい、例えば１だけ大きい、組１３４と１５４の歯数は等しい。
【００２０】
カム１３は入力フランジ１１を中心とするカムの回転軸線と一致する円中心に等間隔にある軸線の１２個の孔によって貫通されている。図１において一つの孔のみが参照符号１３５の下に見ることができる。同じ方法では、カム１５は１２個の孔によって貫通されており、その一つの孔のみが参照符号１５５により見ることができる。これら孔１３５と１５５は全整合して且つ一緒に設計されて、ねじ１８によって据え付けられる支持体１７に固定された駆動フインガー１６を受ける。
【００２１】
支持体１７は環状板の形状であり、支持体１７の半径方向内面１７２とフランジ１１の外面に形成され且つ軸線Ｘ1 に心合せられた軸受面１１４の間に配置された一組のボール１７１によってフランジ１１の周りに支持されている。
【００２２】
第二組のボール１７３は支持体１７の半径方向外面１７４とリング１４の対応軸受面１４２との間に挿入されている。
【００２３】
支持体１７は支持体１７に形成されたタップ穴１７５と共働する１２個のねじ１９によってフランジ１２に固定されている。
【００２４】
支持体１７に静止的に保持されるときに、各駆動フインガー１６が支持体１７の孔１７６に受けられている。各フインガー１６は対応ねじ１８により働いた圧縮力により支持体１７とフランジ１２により構成された組立体に適切な箇所に保持されている。
【００２５】
参照符号Ｘ13、Ｘ15とＸ17はそれぞれにカム１３と１５及び支持体１７の中央軸線を示す。減速機１がその組立て構成にあるときに、軸線Ｘ13とＸ15はフランジ１１を中心とするカム１３と１５の回転軸線である。それら軸線はそれぞれに軸線Ｘ111 とＸ112 と一致する。同様に、この構成では、軸線Ｘ17は支持体１７の回転軸線であり、軸線Ｘ1 と一致する。
【００２６】
更に特に図２から明らかである如く、減速機１の製造中に二つのカム１３と１５及び支持体１７が互いに対して押圧されて、次に図の矢印Ｆ1 により表わす締め力を受けられている。この力の効果はカム１５の第一側面１５６に対してカム１３の側面１３６を押圧し、支持体１７の側面１７７に対して前記カム１５の他の側面１５７を押圧する。
【００２７】
部品１３、１５と１７のこの締め付け構成では、軸線Ｘ13、Ｘ15とＸ17は一致し、組の歯１３４と１５４は一致し、即ちこれら組は軸線Ｘ13、Ｘ15とＸ17と平行に整合してそれぞれの歯を有する。
【００２８】
一方を他方にしっかりと押圧された要素１３、１５と１７により、多くのグループの孔１３５、１５５と１７６が形成されるように、ドリルビット３００のような工具を面１３５、１５６、１５７と１７７に垂直に、即ち一致する軸線軸線Ｘ13、Ｘ15とＸ17と平行に移動させることによって必要とされる。連続線で示された位置と鎖線で示された位置との間のドリルビット３００の移動は図２において矢印Ｆ2 により表わされる。
【００２９】
この方法では、孔１３５、１５５と１７６は軸線軸線Ｘ13、Ｘ15とＸ17と平行な共通軸線Ｘ2 に正確に整合している。
【００３０】
孔１３５、１５５と１７６はすべてが同じ直径Ｄを有するドリルビット３００により形成される。
【００３１】
孔１３５、１５５と１７６が穿孔された後に、これら孔は締付け力Ｆ1 が維持されながら直径Ｄに或いは僅かに大きい直径に一緒に調整され得る。カム１３と１５及び支持体１７は精度により機械加工される平面１３６、１５６、１５７と１７７を表わすので、それらが互いに対して押圧されて締付け力Ｆ1 を受けられるながら、孔１３５、１５５と１７６を創るために機械加工される表面が実際に中断されない。それ故に、機械加工条件が部品１３、１５と１７の間で一様であり、それにより良い精度を保証する。
【００３２】
換言すると、表面１３６、１５６、１５７と１７７は孔１３５、１５５と１７６が形成される地域において互いに面上面に支持されるから、ドリルビット３００はたとえ三つの部品１３、１５と１７が単一部品を構成するとしても、三つの部品を通して穿孔する。同様に、工具はたとえ複数の孔が単一孔を構成するとしても、複数の孔を調整できる。
【００３３】
これら作用が完成された後に、部品１３、１５と１７の相対位置は軸線Ｘ17を中心として特定のそれぞれの相対方位に選び出される。
【００３４】
その後に、減速機１が組み立てられると、カム１３と１５は図２に図式的に示された穿孔するために使用したものに接近する構成においてそれぞれに表面１１１と１１２に配置されている。このとき、図２の工程中にそれぞれの単一作用で形成された組の孔１３５、１５５と１７６は実質的に整合して、一緒にそれら孔はそれぞれの駆動フインガー１６を受ける。
【００３５】
対応孔１７６に固定的に保持されるために、各フインガー１６は孔１３５、１５５と１７６の共通直径Ｄに実質的に等しい直径Ｄ1 の第一部分１６１から成る。それ故に、孔１７６に受けられることによって、部分１６１は孔１７６の中央軸線Ｘ176 に正確に心合せられるフインガー１６に導く。
【００３６】
さらに、フインガー１６は直径Ｄ1 より小さい直径Ｄ2 の第二部分１６２から成るので、たとえこれら孔１３５と１５５が互いに対して半径方向に片寄っているとしても、この部分１６２は孔１３５と１５５に挿入され得る、というのは、軌道或いは表面１１１と１１２が互いに対して偏心している。
【００３７】
実際には、フインガー１６は肩部を有する固体部品１６３により構成され、対応ねじ１８を通過させ且つ部分１６１を形成する中央孔により貫通され、リング１６４は前記部品１６３の周りに据え付けられてその部品と共働して部分１６２を形成する。そのような環境の下では、直径Ｄ2 はリング１６４の外径である。
【００３８】
それにもかかわらずに、図３に参照される如く、各フインガー１６はねじ１８を受ける中央孔１６６を有するスリーブ１６５から形成され得て、リング１６７はスリーブの端部に取り付けられて支持体１７に静止的に保持される部分１６１を構成する。そのような環境の下では、直径Ｄ1 はリング１６７の外径であり、それに対して直径Ｄ2 はフインガー１６の部分１６２を形成するスリーブ１６５の外径である。
【００３９】
示されていないこの発明の態様では、孔１３５、１５５と１７６のブランクが別々に形成され得る。このとき、孔を仕上げる工程のみが単一作用として実行され、部品１３、１５と１７は一緒にグループにされ、前述の如く、一方を他方に押圧される。
【００４０】
任意の場合には、孔１３５と１５５の直径Ｄは直径Ｄ2 に偏心率ｅの二倍を加えた総額に等しい。それ故に、フインガー１６の各部分１６２は孔１３５の縁と孔１５５の縁とに同時に支持する。
【００４１】
リング２０はカム１３に対する支持体１７から反対にフランジ１１の周りに置かれている。このリング２０はそれを通過する１２個のねじ１８を有し、力が支持体１７から離れてフインガー１６の端部１６８の間に分配され得る。フインガー１６の端部１６８と回転するように強制されるリング２０は力が第一にカム１３と１５と第二に支持体１７の間に伝達される規則性を改良する。
【００４２】
示されていないこの発明の態様では、支持体１７とフランジ１２は単一部片から成り、この場合にねじ１８が支持体へねじ込まれる。
【００４３】
この発明は二つの環状カム１３と１５から成る減速機と一緒に上に示される。それにもかかわらずに、この発明はそのようなカムのひとつのみを有する減速機或いは三つのカム或いはそれ以上のカムを有する減速機に適用できる。さらに、この発明は、正確な数のフインガー１６から独立的に適用でき、そのようなフインガーの少なくとも一つを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明による減速機の軸方向断面である。
【図２】減速機の製造工程中の図１の減速機のある成分要素の部分軸方向断面である。
【図３】図１と図２の減速機の態様として使用され得る駆動フインガー軸方向断面である。
【図４】この発明によるロボットと、とりわけ図１と図２の減速機を組み込む理論的図式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１．．．．．減速機
１１．．．．入力フランジ
１２．．．．出力フランジ
１３．．．．カム
１５．．．．カム
１６．．．．フインガー
１７．．．．支持体
１８．．．．ねじ
２０．．．．リング
１００．．．電動モータ
１０１．．．出力軸
１１１、１１２．．．外部軸受面
１１３．．．内面
１３５、１５５、１７６．．．孔  
１３６、１５６、１５７、１７７．．．表面
１６４．．．リング
１６５．．．スリーブ
３００．．．ドリルビット
【図１】
2007211975.tif 000003
【図２】
2007211975.tif 000004
【図３】
2007211975.tif 000005
【図４】
2007211975.tif 000006