【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔発明の属する技術分野〕
本発明は減速機に関する。
〔従来技術とその問題点〕
従来の減速機を第１図に示す。
これは広く利用されている遊星歯車式減速機で
ある。サンギヤ１、リングギヤ３の歯数をそれぞ
れZs，Zrとすると、固定ギヤ及び入・出力ギヤ
の選び方によつて得られる減速非ｉ（出力回転
数／入力回転数は表の通りである。
[Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to a reduction gear. [Prior art and its problems] A conventional reduction gear is shown in Fig. 1. This is a widely used planetary gear reducer. If the number of teeth of the sun gear 1 and ring gear 3 is Zs and Zr, respectively, then the reduction ratio i (output rotation speed/input rotation speed) obtained by selecting the fixed gear and input/output gears is as shown in the table.
【表】【table】
〔発明の目的〕[Purpose of the invention]
本発明は、従来の減速機の欠点であつた容積Γ
効率の問題を改善したものであり、小型、大減速
比、高効率の減速機を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、トロコイド系軌道を備えた複数の円
板の間で、複数の転動体をこのトロコイド系軌道
に沿つてころがり運動させることにより減速動作
を行わせる減速機において、前記円板間に放射状
に延びる長穴を備えた保持板を配置し、この長穴
内に前記転動体を介在させたことを特徴とするも
のである。このような減速機の基本的な減速動作
を第２図に示す。ハイポトロコイド軌道４、エピ
トロコイド軌道６、ピン部材５は一義的に決ま
る。この時、ハイポトロコイド軌道とエピトロコ
イド軌道を対向する２枚の円板上にそれぞれ溝と
して形成し、その円板の間にピン部材としていく
つかの転動体を介在させると、減速機自体を大幅
に小型化できる。転動体は保持器なしでも回転を
伝達することが可能であるが、高精度な加工を必
要とする。本発明では、放射状に延びる長穴を設
けた保持器を用いることで、騒音が小さく保持器
の摩耗が少ない減速機を実現することを可能とし
た。
〔発明の効果〕
本発明は、全ての転動体が動力伝達に関与して
いること、ころがり伝達により摩擦が小さいこと
小数歯数差式内接遊星機構により大きな減速比が
得られることから、小型で大動力伝達、大減速
比、高効率の減速機が可能である。
〔本発明の実施例〕
第３図、第４図に本発明の実施例を示す。
ケース３１には固定されたハイポロコイド軌道
の溝４１が形成されている。円板３２にはエピト
ロコイド軌道の溝４２が対向して形成されてお
り、軸受２２を介して入力軸１１に偏心取付けさ
れている偏心軸１２と回転自在に結合されてい
る。溝４１，４２の間にはピン部材として数個の
ボール４７が介在している。
これらのボールは、第５図ｂに示されるような
保持器３６によつて対向する溝の中でのころがり
運動を補助され、円滑に回転を伝達することがで
きる。
例えば第５図ａのようなボール保持用の丸穴３
７を設けるものでも減速動作は実現するが、保持
器３５全体が揺動運動してしまうため、大きな騒
音の発生する恐れがある。また保持器３５とボー
ルとの摩擦によつて丸穴３７の摩耗が問題となつ
てしまう。これに対して第５図ｂに示されるよう
に偏心量だけ中心から放射状にだ円の長穴３８を
設けた保持器３６とすることにより、入力軸１１
と同心軸とすることができる。また、第５図ｂの
ような形式の場合円周方向の保持が必要であるか
ら、だ円形でなくても例えば長方形の穴でも良
い。
円板３２と３３の対向する面には、第６図のよ
うにそれぞれに偏心量を半径とする円状の溝４
３，４４が数ケ所あり、ボール４８を介在させる
ことでクランク機構とし、回転比１で結合してい
る。
円板３３と３４の対向する面では、円板３３に
エピトロコイド軌道の溝４５及び３４にはハイポ
トロコイド軌道の溝４６が形成され、その間には
数個のボール４９が保持器３６によつてピン歯車
として介在している。円板３４は入力軸１１に対
して同心軸であり、軸受２４で入力軸を支持しで
おり、回転を出力軸１４へ伝達している。
次に本実施例の原理を説明する。
入力軸１１に入力回転を与えると、偏心軸１２
と回転自在に結合されている円板３２が入力回転
と同じで入力軸に対して公転運動する。円板３２
にはエピトロコイド軌道の溝４２があり、ケース
３１上に固定されたハイポトロコイド軌道の溝４
１と対向しており、ボール４７がその溝の間を運
動することによつて、円板３２はそれらの波数に
よつて決定される自転運動を行なう。ここで、こ
の自転を出力として取り出せば減速が行なわれて
いる。また、この自転運動はボールを用いたクラ
ンク機構により、入力軸１１に対して偏心軸１２
と反対側にある偏心軸１３に軸受２３を介して回
転自在になつている円板３３にそのまゝ伝達され
る。さらに、円板３３と３４の対向面にはエピト
ロコイド歯形とハイポトロコイド軌道の溝４５，
４６があり、そこにピン部材としてのボール４９
が介在しており、これらの波数により最終的な減
速が行なわれる。
一段目のエピトロコイド軌道、ハイポトロコイ
ド軌道、ピン部材の波数をそれぞれZ1ｅ，Z1ｐ，
Z1ｈ、二段目のそれをZ2ｅ，Z2ｐ，Z2ｈとすると
歯数は
Z1Ｐ＝Z1ｅ＋１＝Z1ｈ−１
Z2ｐ＝Z2ｅ＋１＝Z2ｈ−１
の関係にあり、一段目の減速比i1、二段目の最終
減速比i2は
i1＝−Z1ｈ−Z1ｅ／Z1ｅ ２／Z1ｅ
i2＝１−Z1hZ2ｅ／Z1eZ2ｈ
として表わせる。ここで負符号は入力回転と出力
回転の方向が逆であることを示す。また、Z1ｐ＝
Z2ｐの場合、出力回転は得られない。
本実施例では、Z1ｅ＝10，Z1ｐ＝11，Z1ｈ＝
12，Z2ｅ＝11，Z2ｐ＝12，Z2ｈ＝13とし減速比ｉ
（＝i2）は−1/65となる。
以上説明したように本発明は、ボールの数の増
減に応じて円板を替えることで減速比を広く選定
でき、重ね合わせることにより容易に多段に組み
合わせることが可能であり、ピン部材としてのボ
ールに保持器を用いることで容易に円滑な回転が
得られる。また、各ボールが動力伝達に関与し、
ころがり伝達をすることによつて、小型、大動力
伝達、大減速比、高効率の減速機を提供できる。
また、放射状の長穴を設けた保持器を用いること
で、騒音が小さく保持器の摩耗が少ない減速機を
提供できる。
The present invention solves the problem of the volume Γ, which was a drawback of conventional reducers.
The objective is to improve the efficiency problem and provide a small size, large reduction ratio, and high efficiency reduction gear. [Summary of the Invention] The present invention provides a reduction gear that performs a deceleration operation by rolling a plurality of rolling elements along a trochoidal trajectory between a plurality of disks having a trochoidal trajectory. A holding plate having elongated holes extending radially therebetween is disposed, and the rolling elements are interposed in the elongated holes. The basic deceleration operation of such a reduction gear is shown in FIG. The hypotrochoid orbit 4, epitrochoid orbit 6, and pin member 5 are uniquely determined. At this time, if the hypotrochoid orbit and epitrochoid orbit are formed as grooves on two discs facing each other, and some rolling elements are interposed between the discs as pin members, the reducer itself can be significantly downsized. can be converted into Although rolling elements can transmit rotation without a cage, they require highly accurate machining. In the present invention, by using a cage provided with elongated holes extending radially, it is possible to realize a reduction gear with low noise and less wear on the cage. [Effects of the Invention] The present invention is compact in size because all rolling elements are involved in power transmission, friction is low due to rolling transmission, and a large reduction ratio can be obtained by the decimal tooth difference type internal planetary mechanism. This enables large power transmission, large reduction ratios, and highly efficient reduction gears. [Embodiments of the present invention] FIGS. 3 and 4 show embodiments of the present invention. A groove 41 having a fixed hypolocoid orbit is formed in the case 31. Epitrochoid orbital grooves 42 are formed in the disc 32 to face each other, and the disc 32 is rotatably coupled to the eccentric shaft 12 eccentrically attached to the input shaft 11 via the bearing 22 . Several balls 47 are interposed between the grooves 41 and 42 as pin members. These balls are assisted in their rolling motion in the opposing grooves by retainers 36 as shown in FIG. 5b, and can smoothly transmit rotation. For example, a round hole 3 for holding the ball as shown in Figure 5a.
Although the deceleration operation can be realized even with the provision of the retainer 35, the entire retainer 35 swings, so there is a risk that large noise will be generated. Furthermore, wear of the round holes 37 due to friction between the retainer 35 and the balls becomes a problem. On the other hand, as shown in FIG. 5b, the input shaft 11
It can be a concentric axis. Further, in the case of the type shown in FIG. 5b, since it is necessary to hold the hole in the circumferential direction, the hole need not be oval but may be rectangular, for example. The opposing surfaces of the disks 32 and 33 are each provided with a circular groove 4 whose radius is the amount of eccentricity, as shown in FIG.
3 and 44 in several places, and a crank mechanism is formed by interposing a ball 48, and they are connected at a rotation ratio of 1. On the opposite surfaces of the discs 33 and 34, epitrochoidal grooves 45 are formed in the disc 33, and hypotrochoidal grooves 46 are formed in the 34, between which several balls 49 are held by the retainer 36. It is interposed as a pin gear. The disk 34 is a concentric shaft with respect to the input shaft 11, supports the input shaft with the bearing 24, and transmits rotation to the output shaft 14. Next, the principle of this embodiment will be explained. When input rotation is applied to the input shaft 11, the eccentric shaft 12
A disk 32 rotatably connected to the input shaft rotates around the input shaft at the same time as the input rotation. Disk 32
has an epitrochoid orbit groove 42, and a hypotrochoid orbit groove 4 fixed on the case 31.
1, and as the ball 47 moves between the grooves, the disk 32 performs a rotational motion determined by their wave numbers. Here, if this rotation is taken out as output, deceleration is occurring. In addition, this rotational movement is achieved by a crank mechanism using balls, and the eccentric shaft 12 is rotated with respect to the input shaft 11.
It is directly transmitted to the eccentric shaft 13 on the opposite side through the bearing 23 to the disk 33 which is rotatable. Further, on the opposing surfaces of the disks 33 and 34, epitrochoid tooth profiles and hypotrochoid orbital grooves 45,
46, and there is a ball 49 as a pin member.
are involved, and the final deceleration is performed by these wave numbers. The wave numbers of the first stage epitrochoid orbit, hypotrochoid orbit, and pin member are Z 1 e, Z 1 p, respectively.
Z 1 h, and the second stage is Z 2 e, Z 2 p, Z 2 h, then the number of teeth is Z 1 P = Z 1 e + 1 = Z 1 h - 1 Z 2 p = Z 2 e + 1 = Z 2 h -1, and the reduction ratio i 1 of the first stage and the final reduction ratio i 2 of the second stage are i 1 = -Z 1 h - Z 1 e/Z 1 e 2/Z 1 e i 2 = 1 - It can be expressed as Z 1 hZ 2 e/Z 1 eZ 2 h. Here, the negative sign indicates that the input rotation and output rotation directions are opposite. Also, Z 1 p=
In the case of Z 2 p, no output rotation is obtained. In this example, Z 1 e=10, Z 1 p=11, Z 1 h=
12, Z 2 e=11, Z 2 p=12, Z 2 h=13, and the reduction ratio i
(=i 2 ) is −1/65. As explained above, the present invention allows a wide range of reduction ratios to be selected by changing the disks according to the increase or decrease in the number of balls, and allows easy combinations in multiple stages by overlapping them. By using a retainer, smooth rotation can be easily obtained. In addition, each ball is involved in power transmission,
By using rolling transmission, it is possible to provide a reduction gear that is small, has large power transmission, a large reduction ratio, and is highly efficient.
Further, by using a cage provided with radial elongated holes, it is possible to provide a reduction gear with less noise and less wear on the cage.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は従来の減速機を説明する概略図、第２
図はトロコイド系歯形を用いた内接咬合形の減速
機の原理図、第３図、第４図は本発明の実施例の
軸方向断面図、第５図ａは一般的なボール保持器
を示す平面図、第５図ｂは本発明で使用されてい
るボール保持器を示す平面図、第６図はボール保
持器の概略図である。
１……サンギヤ、２……プラネツトギヤ、３…
…リングギヤ、４……ハイポトロコイド軌道、５
……ボール、６……エピトロコイド軌道、７……
ハイポトロコイドピツチ円、８……ピン部材ピツ
チ円、９……エピトロコイドピツチ円、１１……
入力軸、１２，１３……偏心軸、１４……出力
軸、２１，２２，２３，２４，２５……軸受、３
１……ケース、３２，３３，３４……円板、３
５，３６……ボール保持器、４１，４６……ハイ
ポトロコイド軌道溝、４２，４５……エピトロコ
イド軌道、４３，４４……円溝、４７，４８，４
９……ボール。
Figure 1 is a schematic diagram explaining a conventional reduction gear;
The figure is a principle diagram of an internal occlusion type reducer using trochoid tooth profile, Figures 3 and 4 are axial cross-sectional views of embodiments of the present invention, and Figure 5a shows a general ball cage. FIG. 5b is a plan view showing a ball holder used in the present invention, and FIG. 6 is a schematic diagram of the ball holder. 1...Sun gear, 2...Planet gear, 3...
...Ring gear, 4...Hypotrochoid orbit, 5
...Ball, 6...Epitrochoid orbit, 7...
Hypotrochoid pitch circle, 8... Pin member pitch circle, 9... Epitrochoid pitch circle, 11...
Input shaft, 12, 13... Eccentric shaft, 14... Output shaft, 21, 22, 23, 24, 25... Bearing, 3
1...Case, 32, 33, 34...Disc, 3
5, 36... Ball holder, 41, 46... Hypotrochoid orbital groove, 42, 45... Epitrochoid orbit, 43, 44... Circular groove, 47, 48, 4
9...Ball.