(57)【要約】      （修正有）【課題】偏心円板に対しての過大トルクの負荷時に減速機構部でロック現象が発生するのを防止することができるようにした信頼性の高い減速装置を提供する。【解決手段】入力軸７と出力軸１２両軸の軸端部を覆うハウジング１によって内歯車３を支持する。入力軸７の軸端部に内歯車３内において回転可能な偏心円板９を設け、出力軸１２の軸端部には、内歯車３と偏心円板９の外径面に圧入された軸受１１間に配置されるケージ１４の複数のポケット１８の内部に上記軸受１１の外輪外径面に沿って転動可能な転動体１９を収容し、内歯４の歯数により入力軸７の回転を減速して出力軸１２に伝達する。偏心円板９を入力軸７に対して回転自在とし、その偏心円板９と入力軸７間に、偏心円板９に負荷される回転トルクが設定トルクを超えた際に、入力軸７から偏心円板９へのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ機構２０を設けて、減速機構部でのロック現象発生を防止する。【選択図】図１
2013024291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定配置の内歯車と、その内歯車内で回転可能な偏心円板を軸端部に有する入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸とを有し、前記出力軸の前記入力軸と対向する軸端部に前記内歯車と前記偏心円板との間で回転可能なケージを設け、そのケージの前記偏心円板と径方向で対向する部位に内歯車の内周に形成された内歯の数と相違する数のポケットを周方向に等間隔に設け、そのポケットのそれぞれ内部に前記内歯に噛合する転動体を収容し、前記偏心円板の回転により転動体を前記内歯に順次噛合させて入力軸の１回転当たりに内歯の数と転動体の数の差に応じて出力軸を減速回転させるようにした減速装置において、
前記偏心円板を入力軸に対して回転自在とし、その偏心円板と入力軸間に、入力軸の回転を偏心円板に伝達し、偏心円板に作用する負荷トルクが設定トルクを超えた際に、入力軸から偏心円板へのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ機構を設けたことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
前記トルクリミッタ機構が、前記入力軸に前記偏心円板を締め代をもって圧入し、偏心円板に過大トルクが負荷された際に、入力軸と偏心円板の圧入面間で滑りを生じさせるようにした構成からなる請求項１に記載の減速装置。
【請求項３】
前記トルクリミッタ機構が、前記入力軸に前記偏心円板を回転自在に嵌合し、前記入力軸には前記偏心円板と軸方向で対向するフランジを設け、前記偏心円板に弾性部材の押圧力を負荷して偏心円板を前記フランジに圧接させ、偏心円板に過大トルクが負荷された際に、偏心円板とフランジの圧接面間で滑りを生じさせるようにした構成からなる請求項１に記載の減速装置。
【請求項４】
前記弾性部材が波ばねからなる請求項３に記載の減速装置。
【請求項５】
前記弾性部材が皿ばねからなる請求項３に記載の減速装置。
【請求項６】
前記弾性部材がコイルばねからなる請求項３に記載の減速装置。
【請求項７】
前記弾性部材がゴム製弾性板からなる請求項３に記載の減速装置。
【請求項８】
前記弾性部材が合成樹脂製弾性板からなる請求項３に記載の減速装置。
【請求項９】
前記偏心円板の弾性部材の接触面に、その弾性部材の外径面と径方向で対向する拡径防止用の環状壁を設けた請求項３乃至８のいずれかの項に記載の減速装置。
【請求項１０】
前記トルクリミッタ機構が、前記入力軸に前記偏心円板を回転自在に嵌合し、その嵌合面間に周方向に波状とされた波状リングを嵌合して、その波状リングの周方向に連続する波部を入力軸の外径面および偏心円板の内径面それぞれに弾性接触させ、偏心円板に過大トルクが負荷された際に、波状リングと入力軸または偏心円板の弾性接触面で滑りを生じさせるようにした構成からなる請求項１に記載の減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内歯車の内周に形成された内歯に、その内歯の数と相違する数の転動体を順次噛合させて入力軸の回転を出力軸に減速して伝達する減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローラ式減速装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。図１０は、その特許文献１に記載されたローラ式減速装置を示す。そのローラ式減速装置においては、入力軸３０と出力軸３１を軸端部が対向する同軸上の配置とし、その両軸の軸端部を覆うハウジング３２によって複数の曲線形の内歯３４を内周に有する内歯車３３を支持し、上記入力軸３０の軸端部には内歯車３３内において回転可能な２枚の偏心円板３５を軸方向に間隔をおいて設け、上記出力軸３１の軸端部には、内歯車３３と偏心円板３５の外径面に圧入された軸受３６間に配置されるケージ３７を設け、そのケージ３７には２枚の偏心円板３５のそれぞれと対向する部位に上記内歯３４より少ない数の複数のポケット３８を周方向に等間隔に形成し、そのポケット３８のそれぞれ内部に上記軸受３６の外径面に沿って転動して内歯車３３の内歯３４に順次噛合される転動体３９を収容している。
【０００３】
上記の構成からなるローラ式減速装置において、入力軸３０が回転すると、偏心円板３５の回転により、転動体３９が内歯車３３の内歯３４に順次噛合し、その入力軸３０の１回転当たりに、内歯３４の数と転動体３９の数の差に応じて出力軸３１が入力軸３０に対して減速して回転する。
【０００４】
ここで、円滑な回転伝達が得られるようにするため、上記特許文献１に記載された減速装置においては、内歯３４の歯形を、出力軸３１の回転角が内歯車３３の一ピッチ分の範囲において、偏心円板３５の回転によって出力軸３１が回転し、その時、転動体３９の中心が描く軌跡と平行する曲線のうち転動体３９の外側にある曲線を一歯分とする歯形として、複数の転動体３９の全てを内歯３４に接触させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−９３５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来のローラ式減速装置においては、内歯車３３の内歯３４に転動体３９を順次噛合させる偏心円板３５が入力軸３０に一体化されて、その入力軸３０と常に一体となって回転するため、入力軸３０に過大トルクが急激に負荷されると、転動体３９が内歯３４の歯面と軸受３６の外径面間に噛み込んでロックする場合があり、信頼性を高める上において改善すべき点が残されていた。
【０００７】
この発明の課題は、偏心円板に対しての過大トルクの負荷時に減速機構部でロック現象が発生するのを防止することができるようにした信頼性の高い減速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明においては、固定配置の内歯車と、その内歯車内で回転可能な偏心円板を軸端部に有する入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸とを有し、前記出力軸の前記入力軸と対向する軸端部に前記内歯車と前記偏心円板との間で回転可能なケージを設け、そのケージの前記偏心円板と径方向で対向する部位に内歯車の内周に形成された内歯の数と相違する数のポケットを周方向に等間隔に設け、そのポケットのそれぞれ内部に前記内歯に噛合する転動体を収容し、前記偏心円板の回転により転動体を前記内歯に順次噛合させて入力軸の１回転当たりに内歯の数と転動体の数の差に応じて出力軸を減速回転させるようにした減速装置において、前記偏心円板を入力軸に対して回転自在とし、その偏心円板と入力軸間に、入力軸の回転を偏心円板に伝達し、偏心円板に作用する負荷トルクが設定トルクを超えた際に、入力軸から偏心円板へのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ機構を設けた構成を採用したのである。
【０００９】
上記のように、入力軸と偏心円板間にトルクリミッタ機構を設けることにより、偏心円板に作用する負荷トルクがトルクリミッタ機構の設定トルクを超えると、そのトルクリミッタ機構が作動し、入力軸から偏心円板への回転トルクの伝達が遮断して入力軸が空回転する。
【００１０】
このため、偏心円板には、トルクリミッタ機構の設定トルクを超える大きさのトルクが負荷されるようなことがなくなり、転動体を内歯車の内歯に順次噛合させて入力軸の回転を減速する減速機構部でロック現象が発生するようなことはない。
【００１１】
ここで、トルクリミッタ機構として、下記の構成ａ乃至ｃからなるものを採用することができる。
構成ａ；入力軸に偏心円板を締め代をもって圧入し、偏心円板に過大トルクが負荷された際に、入力軸と偏心円板の圧入面間で滑りを生じさせるようにした構成からなるもの。
構成ｂ；入力軸に偏心円板を回転自在に嵌合し、入力軸には偏心円板と軸方向で対向するフランジを設け、上記偏心円板に弾性部材の押圧力を負荷して偏心円板をフランジに圧接させ、その偏心円板に過大トルクが負荷された際に、偏心円板とフランジの圧接面間で滑りを生じさせるようにした構成からなるもの。
構成ｃ；入力軸に偏心円板を回転自在に嵌合し、その嵌合面間に周方向に波状とされた波状リングを嵌合して、その波状リングの周方向に連続する波部を入力軸の外径面および偏心円板の内径面それぞれに弾性接触させ、偏心円板に過大トルクが負荷された際に、波状リングと入力軸または偏心円板の弾性接触面で滑りを生じさせるようにした構成からなるもの。
【００１２】
上記構成ｂからなるトルクリミッタ機構の採用において、弾性部材として、波ばね、皿ばね、コイルばね、ゴムからなる弾性板、合成樹脂からなる弾性板等を採用することができる。
【００１３】
ここで、波ばねのように、周方向の一部が切り離された弾性部材の採用においては、遠心力により拡径し、その拡径により偏心円板を押圧する弾性力が変化してトルクリミット値が変化する可能性がある。そのような問題の発生を防止するため、偏心円板の弾性部材が接触する接触面に、その弾性部材の外径面と径方向で対向する環状壁を設けて、弾性部材の拡径を防止するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明においては、上記のように、入力軸と偏心円板間にトルクリミッタ機構を設けたことにより、偏心円板に作用する負荷トルクがトルクリミッタ機構の設定トルクを超えると、そのトルクリミッタ機構が作動して、入力軸から偏心円板への回転トルクの伝達を遮断することができるため、入力軸の回転を減速する減速機構部でロック現象が発生するのを防止することができ、信頼性の高い減速装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係る減速装置の実施の形態を示す縦断面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】トルクリミッタ機構の他の例を示す断面図
【図４】トルクリミッタ機構の弾性部材の一例を示す断面図
【図５】トルクリミッタ機構の弾性部材の他の例を示す断面図
【図６】トルクリミッタ機構の弾性部材のさらに他の例を示す断面図
【図７】トルクリミッタ機構のさらに他の例を示す断面図
【図８】トルクリミッタ機構のさらに他の例を示す断面図
【図９】波状リングを示す斜視図
【図１０】従来の減速装置を示す縦断面図
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、ハウジング１は、円筒状をなしている。ハウジング１は、軸方向に２分割されて第１分割ハウジング１ａと第２分割ハウジング１ｂが設けられている。
【００１７】
第１分割ハウジング１ａと第２分割ハウジング１ｂは、図示省略したボルトの締め付けにより結合一体化され、その突合せ側端部の内径面には、第１分割ハウジング１ａと第２分割ハウジング１ｂとに跨って大径凹部２が形成されている。
【００１８】
図１および図２に示すように、大径凹部２内には内歯車３が圧入され、その内歯車３の内周に複数の内歯４が設けられている。
【００１９】
図１に示すように、第１分割ハウジング１ａの開口端部には端板５が設けられ、その端板５の中央部に形成された軸挿入孔６に入力軸７が挿入されている。入力軸７は、軸挿入孔６内に組込まれた軸受８により回転自在に支持されて、内歯車３と同軸上の配置とされ、上記ハウジング１内に位置する軸端部には内歯車３内において回転可能な２枚の偏心円板９が軸方向に間隔をおいて設けられている。
【００２０】
また、２枚の偏心円板９は軸方向に一体化されて、円筒状外径面の中心が周方向に１８０°位置がずれており、その一対の偏心円板９のそれぞれの外径面１０に軸受１１が圧入されている。軸受１１として玉軸受を採用している。ここで、図２に示すδは、入力軸７の中心Ｏ０と偏心円板９の円筒状外径面の中心Ｏ１の偏心量を示している。
【００２１】
図１に示すように、第２分割ハウジング１ｂの内側には出力軸１２が挿入されている。出力軸１２は第２分割ハウジング１ｂの開口端部内に組込まれた軸受１３により回転自在に支持されて、入力軸７と同軸上の配置とされている。
【００２２】
出力軸１２の入力軸７と対向する軸端部にはケージ１４が設けられ、そのケージ１４は偏心円板９上の軸受１１と内歯車３の対向部間において回転自在とされている。ケージ１４は、出力軸１２側に閉塞端を有し、その閉塞端面１５の中央部に形成された小径孔部１６内に入力軸７の軸端部を受ける軸受１７が組込まれている。
【００２３】
図１乃至図３に示すように、ケージ１４には、周方向に等間隔に並ぶ複数のポケット１８が複列に形成され、各列のポケット１８は、２枚の偏心円板９のそれぞれに支持された軸受１１と径方向で対向する位置に形成されており、一方の列の複数のポケット１８と他方の列の複数のポケット１８は周方向に半ピッチ位置がずれている。
【００２４】
各列の複数のポケット１８は、内歯車３の内周に形成された内歯４の歯数より少なく、それぞれのポケット１８に対して一つのローラからなる転動体１９が径方向に移動自在に収容されている。
【００２５】
転動体１９は、内歯車３の内歯４に対して噛合可能とされ、その転動体１９が噛合する内歯４は、周方向に並ぶ複数の転動体１９のそれぞれが同時に接触可能とする曲線状の歯形とされている。全ての転動体１９を接触可能とするため、前述の特許文献１に記載されているように、出力軸１２の回転角が内歯車３の内歯４の一ピッチ分の範囲において、偏心円板９の回転によって出力軸１２が回転し、その時、転動体１９の中心が描く軌跡と平行する曲線のうち転動体１９の外側にある曲線を一歯分とする歯形としている。
【００２６】
図１に示すように、偏心円板９は入力軸７に対して回転自在に嵌合され、その偏心円板９と入力軸７間に、入力軸７の回転を偏心円板９に伝達し、偏心円板９に作用する負荷トルクが設定トルクを超えた際に、入力軸７から偏心円板９へのトルク伝達を遮断するトルクリミッタ機構２０が設けられている。
【００２７】
トルクリミッタ機構２０として、ここでは、入力軸７に偏心円板９を締め代をもって圧入し、偏心円板９に作用する負荷トルクが設定されたトルクに達した際に、入力軸７と偏心円板９の圧入面間で滑りを生じさせるようにしている。
【００２８】
実施の形態で示す減速装置は上記の構成からなり、入力軸７が回転すると、偏心円板９の回転により転動体１９が内歯車３の内歯４と順次噛合し、その入力軸７の一回転当たりに、内歯４の数と転動体１９の数の差に応じて出力軸１２が減速回転する。
【００２９】
入力軸７から出力軸１２への回転トルクの伝達時、偏心円板９に作用する負荷トルクが大きくなり、その偏心円板９に過大な負荷が作用して、その負荷トルクがトルクリミッタ機構２０の設定トルクを超えると、入力軸７と偏心円板９の圧入面間で滑りが生じ、入力軸７から偏心円板９への回転トルクの伝達が遮断して入力軸７が空回転する。
【００３０】
このため、偏心円板９には、トルクリミッタ機構２０の設定トルクを超える大きさのトルクが負荷されるというようなことがなく、転動体１９が内歯４の歯面に噛み込んでロックするという不都合の発生はない。
【００３１】
図１では、トルクリミッタ機構２０として、入力軸７に偏心円板９を締め代をもって圧入し、その圧入面間において滑りを生じさせるようにしたものを示したが、トルクリミッタ機構２０はこれに限定されるものではない。
【００３２】
図３乃至図９は、トルクリミッタ機構２０の他の例を示している。図３に示すトルクリミッタ機構２０においては、入力軸７に一対の偏心円板９を回転自在に嵌合し、その一対の偏心円板９の対向面間に弾性部材２１を組み込んで一対の偏心円板９を離反する方向に付勢し、一方の偏心円板９を入力軸７に一体に設けられたフランジ２２に圧接させ、他方の偏心円板９を入力軸７の軸端部に嵌合されて軸受１７により軸端側に移動するのが阻止された間座２３のフランジ２４に圧接させ、一対の偏心円板９のそれぞれに過大トルクが負荷された際に、偏心円板９とフランジ２２、２４の圧接面間で滑りを生じさせて、入力軸７から偏心円板９への回転伝達を遮断するようにしている。
【００３３】
ここで、弾性部材２１として、波ばね、皿ばね、コイルばね、ゴムからなる弾性板、合成樹脂からなる弾性板等を採用することができる。図４では、弾性部材２１として波ばねを採用しており、また、図５では、弾性部材２１として皿ばねを使用している。さらに、図６では、弾性部材２１としてゴムからなる弾性板を採用している。
【００３４】
上記各種の弾性部材２１うち、遠心力によって拡径するような弾性部材２１の採用においては、その拡径により押圧力が変化してトルクリミッタ値が変化する可能性が生じる。そのような問題の発生を防止するため、図４では、偏心円板９の弾性部材２１が接触する面に、その弾性部材２１を収容可能とする円形凹部２５を設け、その円形凹部２５の外周の環状壁２５ａで弾性部材２１の拡径を防止するようにしている。
【００３５】
図７に示すトルクリミッタ機構２０においては、入力軸７に一対の偏心円板９を回転自在に嵌合し、入力軸７には、その一対の偏心円板９間に配置されるフランジ２６を一体に設け、一対の偏心円板９のそれぞれを、軸受８、１７との間に組み込んだ弾性部材２１により上記フランジ２６に圧接させ、一対の偏心円板９のそれぞれに過大トルクが負荷された際に、偏心円板９とフランジ２６の圧接面間で滑りを生じさせて、入力軸７から偏心円板９への回転伝達を遮断するようにしている。
【００３６】
図８に示すトルクリミッタ機構２０においては、入力軸７に一対の一体化された偏心円板９を回転自在に嵌合し、その嵌合面間に、図９に示すように、周方向に波状とされた波状リング２７を嵌合して、その波状リング２７の周方向に連続する波部２７ａを入力軸７の外径面および偏心円板９の内径面それぞれに弾性接触させ、偏心円板９に過大トルクが負荷された際に、波状リング２７と入力軸７または偏心円板９の弾性接触面で滑りを生じさせるようにしている。
【００３７】
図３乃至図９に示すいずれのトルクリミッタ機構２０の採用においても、偏心円板９に対する過大トルクの負荷時に入力軸７の回転を減速する減速機構部でロック現象が発生するのを防止することができる。
【００３８】
実施の形態では、偏心円板９を一対としたが、偏心円板９の数は一対に限定されるものではない。例えば、一枚であってもよい。
【００３９】
また、実施の形態では、転動体１９の数を内歯４の数より少なくしたが、多くしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
３      内歯車
４      内歯
７      入力軸
９      偏心円板
１２    出力軸
１４    ケージ
１８    ポケット
１９    転動体
２０    トルクリミッタ機構
２１    弾性部材
２２    フランジ
２４    フランジ
２５ａ  環状壁
２６    フランジ
２７    波状リング
２７ａ  波部
【図１】
2013024291.tif 000003
【図２】
2013024291.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2013024291.tif 000011
【図１０】
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