(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに回転自在に支持された同芯の入力軸及び出力軸と、前記入力軸に設けられて軸方向で互いに離間する２以上の偏心体と、該偏心体のそれぞれに対応してベアリングを介して取り付けられて軸方向に貫通する内ピン孔を備えた外歯歯車と、前記ケースに取り付けられて前記外歯歯車に内接噛合する内歯歯車と、前記出力軸に取り付けられて前記外歯歯車の内ピン孔に遊嵌内接する内ピンとを備えた遊星歯車式減速機において、
前記偏心体の相互間で前記入力軸と同芯の外周面を形成したフランジ部が、前記入力軸に設けられているとともに、
前記内ピンを支持するスペーサが、前記フランジ部の外周面及び前記外歯歯車の隣合う対向面に対して摺動自在に取り付けられていることを特徴とする遊星歯車式減速機の内ピン支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車式減速機の内ピン支持構造に関する。より詳細には、本発明は、入力軸から出力軸に回転出力を取り出す内ピンを入力軸で支持して、遊星歯車式減速機の強度や剛性等を高めることができる内ピン支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の対象となる遊星歯車式減速機は、例えば、特開２０００−１６１３７６号公報に開示されているように、ケースに回転自在に支持された入力軸と、この入力軸に設けられて軸方向で互いに離間する２以上の偏心体と、それぞれの偏心体にベアリングを介して取り付けられて軸方向に貫通する内ピン孔を備えた外歯歯車と、ケースに取り付けられて外歯歯車に内接噛合する内歯歯車と、偏心体の両側から内ピンを支持するキャリアとを有する。
入力軸が１回転すると、それぞれの偏心体も１回転する。この偏心体の１回転により、それぞれの外歯歯車は入力軸の周りで内歯歯車に内接しながら、揺動回転する。外歯歯車の歯数をＮ、内歯歯車の歯数をＮ＋１とした場合、入力軸の１回転毎に外歯歯車は内歯歯車に対して１歯分だけずれて自転する。
外歯歯車の回転は、内ピンと内ピン孔との隙間によって揺動成分が吸収され、内ピンは内ピン孔に内接しながら自転成分のみが出力軸である一対のキャリアに伝達される。
この結果、入力軸から出力軸へは減速比−１／Ｎで回転が伝達される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の遊星歯車式減速機は、内ピン孔に内接する内ピンによって、入力軸からキャリアに回転及び動力が伝達されるので、内ピンの位置や姿勢が非常に重要である。
ところが、上記遊星歯車式減速機では、内ピンは、偏心体の外側に配置された一対のキャリアで支持された両持ち構造になっており、それぞれのキャリアは、内外ともベアリングによってケース及び入力軸に回転自在に支持されている。
ベアリング自体には隙間があり、さらには、ベアリングとケース及びキャリアとの嵌め合いやベアリングと入力軸及びキャリアとの嵌め合いによっても、一対のキャリアと内ピンの組立精度や、内ピン孔と内ピンとの組立精度に影響を及ぼす。
このような状況下において、外歯歯車、キャリア及び内ピンの加工精度及び取付精度は極めて厳しいレベルで要求される。そのため、キャリアで複数の内ピンを支持し、しかも、内ピン孔に沿って内ピンを円滑に接触させるには、現実的に非生産的な非常に高いレベルの加工精度、組立精度が必要となる。
そのため、キャリア付近の強度や剛性が低くなるという問題、内ピン孔と内ピンとの接触状態が不安定であることからキャリアの回転が不整になったりする問題や、遊星歯車式減速機の騒音が大きくなる問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、キャリア及び内ピンの剛性を高めることにより、前記課題を解決した遊星歯車式減速機の内ピン支持構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケースに回転自在に支持された同芯の入力軸及び出力軸と、前記入力軸に設けられて軸方向で互いに離間する２以上の偏心体と、該偏心体のそれぞれに対応してベアリングを介して取り付けられて軸方向に貫通する内ピン孔を備えた外歯歯車と、前記ケースに取り付けられて前記外歯歯車に内接噛合する内歯歯車と、前記出力軸に取り付けられて前記外歯歯車の内ピン孔に遊嵌内接する内ピンとを備えた遊星歯車式減速機において、前記偏心体の相互間で前記入力軸と同芯の外周面を形成したフランジ部が、前記入力軸に設けられているとともに、前記内ピンを支持するスペーサが、前記フランジ部の外周面及び前記外歯歯車の隣合う対向面に対して摺動自在に取り付けられている遊星歯車式減速機の内ピン支持構造により前記課題を解決した。
【０００６】
そこで、本発明によれば、入力軸が回転すると、これにともない、偏心体も回転する。外歯歯車は、内歯歯車と噛合しており、偏心体の回転により揺動回転する。偏心体が１回転すると、外歯歯車は１歯分だけ自転する。これにより、外歯歯車は、内ピン孔に沿って内ピンを回転させ、出力軸を回転させる。
前記入力軸には、隣合う偏心体の間にこの入力軸と同芯の外周面が形成されたフランジ部が設けられており、このフランジ部の外周面にスペーサが摺動自在に設けられている。こうすることにより、スペーサは入力軸を基準に同芯上で支持される。
そして、このスペーサは、それぞれの偏心体にベアリングを介して取付けられた外歯歯車の対向面にも摺動自在であり、したがって、前記スペーサは、内周面をフランジ部の外周面で案内され、両側面を隣合う外歯歯車の対向面で案内される。
このスペーサが内ピンを支持しているので、入力軸、スペーサ、それぞれの外歯歯車及び内ピンが互いに姿勢を矯正しあい、入力軸から内ピンまでの伝動が安定する。
これによって、キャリアを含めて遊星歯車式減速機全体の強度及び剛性が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明による遊星歯車式減速機の内ピン支持構造の実施形態を説明する。図１は、遊星歯車式減速機の断面図であり、図２は、図１の２−２線断面図であり、図３は、図１の３−３線断面図である。
遊星歯車式減速機１０は、中空ケース１２内に回転自在に支持された同芯の入力軸１４及び出力軸１６を備えている。出力軸１６は、ケース１２に対してベアリング１８を介して回転自在に支持され、入力軸１４は、出力軸１６に対してベアリング２０を介して回転自在に支持されている。もっとも、入力軸１４は、他のケース等で回転自在に支持されていてもよい。
前記入力軸１４は、ケース１２の一端において、図示しないモータ等の駆動源に連結されている。出力軸１６は、ケース１２の他端において、図示しない被駆動部材に連結されている。入力軸１４から出力軸１６へは、ケース１２並びに入力軸１４及び出力軸１６を含めた遊星歯車式減速機１０により、所定減速比で動力が伝達される。
【０００８】
また、前記入力軸１４は、基端部２２から、偏心体２４，フランジ部２６，偏心体２８及び先端部３０を備えている。基端部２２は、モータ等の駆動源に連結される。図２及び図３に示されるように、偏心体２４及び偏心体２８は、入力軸１４に対して、それぞれの円筒外周面が等距離だけ偏心するように形成されている。フランジ部２６は、それぞれの偏心体２４，２８の間において、入力軸１４に対して、円筒外周面が同芯に形成されている。
そして、前述した偏心体２４及び偏心体２８のそれぞれの円筒外周面には、サークリップで軸方向移動を拘束されたベアリング３２，３４を介して外歯歯車３６，３８が回転自在に取付けられている。
フランジ部２６の円筒外周面は、偏心体２４及び偏心体２８のそれぞれの円筒外周面より大きく形成されており、ベアリング３２，３４の装着前に、スペーサ４０が取付けられる。
このスペーサ４０の内周面は、フランジ部２６の外周面に対して滑りベアリングとして構成されており、これにより、スペーサ４０は、入力軸１４を基準に、特に、フランジ部２６の円筒外周面を基準に回転自在となっている。スペーサ４０の厚みは、隣合う外歯歯車３６，３８の対向面の間隔に等しく、スペーサ４０は両側面において、外歯歯車３６，３８と摺動自在である。
【０００９】
また、ケース１２の中空部分４２において、それぞれの外歯歯車３６，３８の歯に噛合して内歯歯車４４となる複数のピン４６がボルト４８によって取付けられている。入力軸１４が回転すると、外歯歯車３６，３８が揺動回転し、入力軸１４の１回転によって、外歯歯車３６，３８は内歯歯車４４に対して１歯分だけ公転する。
それぞれの外歯歯車３６，３８は、同位相で複数の内ピン孔５０，５２を備えている。スペーサ４０も、外歯歯車の内ピン孔５０，５２と同位相でピン支持孔５４を備えている。内ピン５６は、入力軸１４の基端部２２から先端部３０に向って挿通され、出力軸１６となるキャリアに片持ち支持されている。
それぞれの内ピン５６は、外歯歯車３６，３８の内ピン孔５０，５２に対して遊嵌するとともに、スペーサ４０のピン支持孔５４に僅かな隙間をもって貫通している。外歯歯車３６，３８が公転する際、内ピン５６は、内ピン孔５０，５２に沿って回転方向に押圧される。これにより、キャリア１６は自転する。
【００１０】
本発明は、スペーサ４０に特徴を有する。スペーサ４０は、入力軸１４、出力軸（キャリア）１６の回転軸、及び、内ピン５６の公転軸と同芯で回転できるように、フランジ部２６の円筒外周面に取付けられており、内ピン５６を僅かな隙間で回転自在に支持している。
こうすることにより、内ピン５６は、キャリア１６に片持ち支持されていても、変形や撓みが抑制される。
また、内ピン５６がスペーサ４０によって適正な姿勢に維持されるので、内ピン５６の寸法を高精度に仕上げたり、内ピン５６に対する外歯歯車３６，３８及び出力軸（キャリア）１６の組立精度を上げたりすることなく、スペーサを一部品として加えることにより従来の遊星歯車式減速機と同等の性能を発揮させ、量産効果がもたらされる。
【００１１】
また、スペーサ４０は、外歯歯車３６，３８の間に配置されており、それぞれの外歯歯車３６，３８の対向面に対して摺動自在に取付けられている。外歯歯車３６，３８とスペーサ４０とを互いに隙間なく組合せることにより、外歯歯車３６，３８の変形が抑制される。
【００１２】
内ピン５６を片持ち支持した場合、遊星歯車式減速機全体のサイズをコンパクトにすることができるが、内ピン５６の強度や剛性を犠牲にしなければならない。ぞれぞれの内ピン５６をその周囲において、入力軸１４を基準にスペーサ４０を介して支持することにより、このスペーサ４０によって強度や剛性を補うことができる。
したがって、内ピン５６を両持ち支持した遊星歯車式減速機と比較して遜色なく、内ピン５６が片持ち支持されたものでも、スペーサ４０により内ピン５６の強度や剛性を維持することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したように、入力軸の軸上にフランジ部を設け、フランジ部の外周面及び隣合う外歯歯車の対向面に摺動自在に取り付けられたスペーサが内ピンを支持するため、入力軸によって、外歯歯車だけでなく内ピンも姿勢を矯正される。
これにより、外歯歯車及び内ピンの動作が安定し、内ピンの強度及び剛性、ひいては、キャリアの強度及び剛性を高めることができる。
したがって、外歯歯車や内ピンを高精度に仕上げなくても、内ピン孔に沿って内ピンが円滑に動作するので、内ピン周辺部材の加工精度や組立精度を殆ど変えることなく、遊星歯車式減速機に安定した動作を行わせることができる。また、スペーサの内周面を滑り軸受として構成すると、内ピンの姿勢を入力軸を基準に矯正することができるため、内ピン孔と内ピンとの接触状態も安定し、内ピン孔と内ピンとの衝突による騒音も低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内ピン支持構造を採用した遊星歯車式減速機の断面図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】図１の３−３線断面図。
【符号の説明】
１０  ・・・遊星歯車式減速機
１２  ・・・ケース
１４  ・・・入力軸
１６  ・・・出力軸（キャリア）
１８，２０  ・・・ベアリング
２２  ・・・基端部
２４  ・・・偏心体
２６  ・・・フランジ部
２８  ・・・偏心体
３０  ・・・先端部
３２，３４  ・・・ベアリング
３６，３８  ・・・外歯歯車
４０  ・・・スペーサ
４２  ・・・中空部分
４４  ・・・内歯歯車
４６  ・・・ピン
４８  ・・・ボルト
５０，５２  ・・・内ピン孔
５４  ・・・ピン支持孔
５６  ・・・内ピン
【図１】
0003830021.tif 000002
【図２】
0003830021.tif 000003
【図３】
0003830021.tif 000004