(57)【要約】  【課題】部品点数が少なく組立性を向上させた偏心揺動型歯車装置を提供することを目的とする。  【解決手段】内歯歯車３と、該内歯歯車に噛み合う外歯歯車９と、前記外歯歯車を偏心運動させるクランク軸１７と、一対の端板部と該一対の端板部を連結する複数の柱部２１とからなり前記クランク軸を回転自在に支持する支持体１９とを備え、前記内歯歯車と前記支持体とが相対的に回転する偏心揺動型歯車装置において、前記複数の柱部の断面形状は円形であり、前記複数の柱部の一端は一方の端板部１９ａに一体的に形成され、前記複数の柱部の他端は他方の端板部１９ｂに形成された円形穴２６にそれぞれ挿入され、且つ、それら複数の挿入部のうち少なくとも二箇所は圧入されており、前記複数の柱部内及び一対の端板部内を挿通する貫通孔３０が形成されている偏心揺動型歯車装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内歯歯車と、該内歯歯車に噛み合う外歯歯車と、前記外歯歯車を偏心運動させるクランク軸と、一対の端板部と該一対の端板部を連結する複数の柱部とからなり前記クランク軸を回転自在に支持する支持体とを備え、前記内歯歯車と前記支持体とが相対的に回転する偏心揺動型歯車装置において、
前記複数の柱部の断面形状は円形であり、
前記複数の柱部の一端は一方の端板部に一体的に形成され、
前記複数の柱部の他端は他方の端板部に形成された円形穴にそれぞれ挿入され、且つ、それら複数の挿入部のうち少なくとも二箇所は圧入されており、
前記複数の柱部内及び一対の端板部内を挿通する貫通孔が形成されていることを特徴とする偏心揺動型歯車装置。
【請求項２】
前記一対の端板部が、前記貫通孔を貫通するボルト、及びナットとで締結固定されている請求項１記載の偏心揺動型歯車装置。
【請求項３】
前記一方の端板部内及び柱部内を挿通する貫通孔の柱部側に、一対の端板部を締結固定するねじ部を備え、該柱部側と反対の一方の端板部の端面に、相手部材と締結固定するねじ部が形成されている請求項１記載の偏心揺動型歯車装置。
【請求項４】
前記一方の端板部内及び柱部内を挿通する貫通孔の両端部に、ねじ部が形成されている請求項１記載の偏心揺動型歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットの関節部などに用いられる偏心揺動型歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の偏心揺動型歯車装置としては例えば以下の特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】実公平４−２９９８６号公報
【０００４】
特許文献１の偏心揺動型歯車装置は、内歯歯車と、内歯歯車に噛み合う外歯歯車と、外歯歯車を偏心運動させるクランク軸と、一対の端板部と該一対の端板部を連結する複数の柱部とからなり前記クランク軸を回転自在に支持する支持体とを備え、内歯歯車と支持体とが相対的に回転する偏心揺動型歯車装置であって、複数の柱部の一端は一方の端板部に一体的に形成され、複数の柱部の他端は他方の端板部に当接されており、複数の柱部と一対の端板部とを挿通する貫通孔を備えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この従来の偏心揺動型歯車装置では、その組立の際、一方の端板部８５に一体的に形成された柱部８４の他端を他方の端板部８６に当接させ、図５ａ〜５ｂに示すように、ボルト８１及びテーパーピン８２で固定している。ボルト８１及びテーパーピン８２は、歯車装置のトルク伝達に必要な大きさのものが選択され、テーパーピン８２は一対の端板部同士の円周方向の位置決めを兼ねている。そして、複数の柱部と一対の端板部とを挿通する貫通孔８８を貫通するボルト８３により、産業用ロボットのアーム等の部材に固定される。
【０００６】
このように、ボルト及びテーパーピンとで一対の端板部を位置決めして結合させているため、部品点数が多くなり、組立も煩雑であった。
また、柱部８４にボルト８１、テーパーピン８２、貫通ボルト８３等の孔を備えるため柱部の断面形状は扇形で大きくなり、その分、外歯歯車８７の孔同士、孔と歯面等の肉厚が薄くなり、強度が弱くなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題に鑑み、本発明は、一対の端板部同士の位置決め及び結合が容易であり、部品点数が少なく組立性を向上させた偏心揺動型歯車装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の偏心揺動型歯車装置は、内歯歯車と、該内歯歯車に噛み合う外歯歯車と、前記外歯歯車を偏心運動させるクランク軸と、一対の端板部と該一対の端板部を連結する複数の柱部とからなり前記クランク軸を回転自在に支持する支持体とを備え、前記内歯歯車と前記支持体とが相対的に回転する偏心揺動型歯車装置において、前記複数の柱部の断面形状は円形であり、前記複数の柱部の一端は一方の端板部に一体的に形成され、前記複数の柱部の他端は他方の端板部に形成された円形穴にそれぞれ挿入され、且つ、それら複数の挿入部のうち少なくとも二箇所は圧入されており、前記複数の柱部内及び一対の端板部内を挿通する貫通孔が形成されている。
また、前記一対の端板部が、前記貫通孔を貫通するボルト、及びナットとで締結固定されている。
また、前記一方の端板部内及び柱部内を挿通する貫通孔の柱部側に、一対の端板部を締結固定するねじ部を備え、該柱部側と反対の一方の端板部の端面に、相手部材と締結固定するねじ部が形成されている。
また、前記一方の端板部内及び柱部内を挿通する貫通孔の両端部に、ねじ部が形成されている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、円形の複数の柱部を円形穴へ挿入し、且つ、それら複数の挿入部のうち少なくとも二箇所は圧入されているので、それだけで一対の端板部同士の位置決め結合が行われ、ボルトやテーパーピンなどの部品が不要であり、作業性も良い。また、支持体すなわち一対の端板部と柱部とを挿通する貫通孔が形成されているので、貫通孔を貫通するボルトによって偏心揺動型歯車装置を一方向から装着し固定できる。
また、請求項２の発明によれば、前述した柱部と穴との圧入結合に加えて、貫通孔を貫通するボルト、及びナットとで一対の端板部をさらに締結固定しているので、輸送時や作業中に支持体に力が加わっても端板部同士のズレを防止できる。さらに、偏心揺動型歯車装置を組み付ける際は、ナットを外し、残った貫通ボルトで相手部材に締結するだけでよく、その都度締結ボルトを準備する手間が省ける。
また、請求項３の発明によれば、一方の端板部と柱部に明けられた貫通孔の柱部側に一対の端板部を締結固定するねじ部を設け、柱部側と反対の一方の端板部の端面に相手部材と締結固定するねじ部が形成されている。前者のねじ部により、一対の端板部をボルトで締結することができ、柱部と穴との圧入結合に加えて、一対の端板部の固定がさらに強固になる。支持体に何らかの力が加わっても、端板部同士のズレを確実に防止できる。また、後者のねじ部により、偏心揺動型歯車装置を相手部材に締結固定できる。
なお、前者のねじ部を一対の端板部を締結固定することに使用しなければ、当該ねじ部より径の小さい貫通ボルトを使用して、偏心揺動型歯車装置を相手部材に締結固定することができる。このように、一個の偏心揺動型歯車装置で二通りの異なる取付け構造を得ることができる。
さらに、請求項４の発明によれば、一方の端板部内及び柱部内を挿通する貫通孔の両端部に、ねじ部が形成されている。一対の端板部を締結固定するねじ部と、相手部材と偏心揺動型歯車装置を締結固定するねじ部を一つの貫通孔に形成することで、貫通孔をそのままねじ部の共通の下孔とすることができる。なお、前述の発明と同じく、貫通孔の柱部側のねじ部を一対の端板部の締結固定に使用し、他方のねじ部を相手部材との締結固定に使用する場合と、ねじ部を使用せず、当該ねじ部より小さい貫通ボルトを使用して、偏心揺動型歯車装置を相手部材に締結固定する場合の、二通りの取付け構造が可能である。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の偏心揺動型歯車装置を産業用ロボットの旋回部に使用した例であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図（偏心揺動型歯車装置のみ）である。
偏心揺動型歯車装置１００は、多数のピンからなる内歯１を有する内歯歯車３と、内歯歯車３に噛み合う二個の外歯歯車９と、外歯歯車９を偏心運動させる三個のクランク軸１７と、一対の端板部１９ａ，１９ｂと該一対の端板部を連結する複数の柱部２１とからなりクランク軸１７を回転自在に支持する支持体１９とを備え、内歯歯車３と支持体１９とが一対の主軸受２７ａ，２７ｂによって相対的に回転する。
【００１１】
各柱部２１は一方の端板部の１９ａから突出して一体的に形成されており、その断面形状は円形である。他方の端板部１９ｂには、柱部２１に対応する数だけ円形穴２６が形成されており、柱部２１の先端が円形穴２６にそれぞれ挿入されている。本実施例では柱部２１及び円形穴２６は六個ずつ形成されている。ここで、柱部２１の断面形状は、円形の一部を切除した形状も含む。すなわち、柱部２１の外形の大半が円周上と一致し、残りの部分がその円周上から内側にある形状を含む。
これら六箇所の挿入部のうち少なくとも二箇所は、圧入嵌め合いになっている。なお、圧入嵌め合いは、例えば二箇所であれば対角位置、三箇所であれば三角形を形成する位置、のように均等な箇所が好ましい。
このように、円形の複数の柱部２１を円形穴２６へ挿入し、且つ、それら複数の挿入部のうち少なくとも二箇所は圧入されているので、それだけで一対の端板部同士の位置決め結合が行われ、ボルトやテーパーピンなどの部品が不要であり、作業性も良い。
【００１２】
支持体１９を構成する一対の端板部１９ａ，１９ｂ及び各柱部２１には、それぞれ軸方向に挿通する略同径の貫通孔が明けられており、支持体１９として貫通孔３０が形成されている。
偏心揺動型歯車装置１００の支持体１９は、貫通孔３０を通る貫通ボルト４０によって所定の部材、本実施例では産業用ロボットの旋回部の固定部材１５０に取り付けられる。この時、貫通ボルト４０は偏心揺動型歯車装置１００を取り付けると同時に、一対の端板部１９ａ，１９ｂ，柱部２１を強固に結合させることも兼用している。
支持体１９すなわち一対の端板部１９ａ，１９ｂと柱部２１とを挿通する貫通孔３０が形成されているので、貫通孔３０を貫通するボルト４０によって偏心揺動型歯車装置を一方向から、本実施例では上方から装着し固定できる。
支持体１９を構成する他方の端板部１９ｂにはモータ１７０が固定されている。
また、内歯歯車３は、本実施例では産業用ロボットの旋回部の回転部材１６０にボルトによって取り付けられている。
【００１３】
モータ１７０からの回転が出力歯車２に伝達されると、中間軸５０の平歯車５１及び５２を経て円筒歯車２０を回転させる。本実施例では支持体１９が固定されているので、円筒歯車２０の回転がクランク軸１７の伝達歯車１５に伝達されると、クランク軸１７は外歯歯車９を内歯歯車３に対して偏心揺動運動させる。外歯歯車９が内歯歯車３に噛み合っていることに起因して、内歯歯車３が減速回転された出力となり、回転部材１６０が回転する。
図１に示した実施例のように、モータ１７０の回転により回転部材１６０が減速されて回転するが、モータ１７０自身は支持体１９に固定され、ロボットの固定部材１５０とともに動かない。それゆえ、偏心揺動型歯車装置１００の中央に設けた中空孔３５を通って外部に出ているモータ１７０の配線１８０が、回転部材１６０につられて捩れることがなく、無駄な配線長さが不要である。
【００１４】
次に、本実施例における他の形態を図３に基づいて説明する。偏心揺動型歯車装置の構造は前述の実施例と同じである。
本形態では、柱部２１と穴２６との圧入結合に加えて、貫通孔３０を貫通するボルト４０、及びナット６０とで一対の端板部１９ａ，１９ｂをさらに締結固定させている。このようにすることで、偏心揺動型歯車装置の輸送時や作業中に、支持体１９に何らかの力が加わっても、端板部同士のズレを確実に防止できる。さらに、偏心揺動型歯車装置を組み付ける際は、ナット６０を外し、残った貫通ボルト４０で相手部材に締結するだけでよく、その都度締結ボルトを準備する手間が省ける。
【００１５】
次に、本実施例における別の他の形態を図４に基づいて説明する。偏心揺動型歯車装置の構造は前述の実施例と同じである。
本形態では、一方の端板部１９ａと柱部２１に明けられた貫通孔３０の両端に、ねじ部３１，３２を設けている。また、柱部側と反対の一方の端板部１９ａの端面にもねじ部３３が形成されている。
柱部２１と穴２６との圧入結合に加えて、ボルト４１をねじ部３２に締結することで、一対の端板部の固定がさらに強固になり、支持体１９に何らかの力が加わっても、端板部同士のズレを確実に防止できる。偏心揺動型歯車装置を組み付ける際は、ボルト４１を外し、ねじ部３２より径の小さい貫通ボルトで相手部材に締結すればよい。
また、本形態では、ボルト４１は端板部同士の結合のために残しておいて、偏心揺動型歯車装置の組み付けは、相手部材から（図中左から）ボルトをねじ部３３あるいは３１に締結して行うことができる。ねじ部３３とねじ部３１は、どちらか一方だけ設ければよいが、両方設けて使用してもよい。相手部材との締結固定がより強固になる。
なお、ねじ部３１だけを設ける場合は、貫通孔３０の両端にねじ部を設けることになるので、貫通孔３０がそのままねじ部の共通の下孔となり、ねじ部３１，３２の加工を簡易にすることができる。
【００１６】
以上のように本発明を実施例により説明をしたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲で各種の変更が可能である。例えば、外歯歯車は一枚でも三枚以上でもよいし、クランク軸も三個に限定されなく、一個でも二個でも三個以上でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、あらゆる産業分野に用いられる偏心揺動型歯車装置に利用できる。
特に、産業用ロボットの関節部や回転テーブル装置や工作機械の工具自動交換装置に用いられる偏心揺動型減速装置に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施例の偏心揺動型歯車装置を産業用ロボットの旋回部に取り付けた断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の係る実施例の他の形態の偏心揺動型歯車装置の断面図である。
【図４】本発明の係る実施例の別の他の形態の偏心揺動型歯車装置の断面図である。
【図５ａ】従来の偏心揺動型歯車装置の断面図である。
【図５ｂ】図５ａのＢ−Ｂ断面図である。
【図５ｃ】図５ａのＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１００・・・偏心揺動型歯車装置
３・・・・内歯歯車
９・・・・外歯歯車
１７・・・クランク軸
１９・・・支持体
１９ａ，１９ｂ・・・端板部
２１・・・柱部
２６・・・円形穴
３０・・・貫通孔
３１，３２，３３・・・ねじ部
４０・・・貫通ボルト
６０・・・ナット
１５０・・・固定部
１６０・・・回転部
１７０・・・モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
2009108930.tif 000008
【図５ｃ】
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