JP5064272B2 - Grease leakage prevention structure for unit gear unit - Google Patents

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Description

本発明は、ユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造に関するものであり、詳しくは、高位置決め精度、円滑な回転および静粛性が求められるロボット、工作機械、液晶・半導体製造装置などに利用される高精度、高減速比を有する揺動歯車装置を備えたユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a grease leakage prevention structure for a unit-type gear device, and more specifically, is used in a robot, a machine tool, a liquid crystal / semiconductor manufacturing apparatus, etc. that require high positioning accuracy, smooth rotation and quietness. The present invention relates to a grease leakage prevention structure for a unit-type gear device provided with a rocking gear device having high accuracy and a high reduction ratio.

従来、軽量、コンパクトで、複雑な機構・構造を用いることなく高精度、高減速比が得られる歯車減速機として、波動歯車減速機が知られている。典型的な波動歯車減速機は、環状の剛性内歯歯車と、この内側に配置されたカップ形状の可撓性外歯歯車と、この可撓性外歯歯車を楕円形に撓めて剛性内歯歯車に噛み合わせるとともに、両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させる楕円形輪郭の波動発生器とを備えている。噛み合い位置が円周方向に移動すると、両歯車の歯数の差に起因して両歯車の間に相対回転が発生する。一般には、波動発生器がモータなどの高速回転源によって高速回転し、剛性内歯歯車側が固定されているので、可撓性外歯歯車側から、大幅に減速された回転出力が得られる(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a wave gear reducer is known as a gear reducer that is lightweight, compact, and capable of obtaining high accuracy and a high reduction ratio without using a complicated mechanism or structure. A typical wave gear reducer includes an annular rigid internal gear, a cup-shaped flexible external gear disposed on the inside thereof, and the flexible external gear flexed into an ellipse to form a rigid internal gear. And a wave generator having an elliptical profile that meshes with the tooth gear and moves the meshing position of both gears in the circumferential direction. When the meshing position moves in the circumferential direction, relative rotation occurs between the two gears due to the difference in the number of teeth of the two gears. Generally, the wave generator is rotated at a high speed by a high-speed rotation source such as a motor, and the rigid internal gear side is fixed, so that a rotational output that is greatly decelerated can be obtained from the flexible external gear side (patent) Reference 1).

しかし、従来の代表的な波動歯車減速機では、波動発生器に、内輪が楕円形で外輪が弾性変形可能な特殊な軸受を使用するため、市販の軸受が使用できないという問題があった。また、該軸受の外輪が薄肉であることから、過負荷が作用したときに、軸受のボールとボールの間で生じる外輪の撓みに起因して、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車の噛み合いが瞬間的にずれてしまうラチェッティング(歯飛び)現象が生じる可能性があった。また、高速回転側となる波動発生器のカム部の長軸の長さは、剛性内歯歯車の内周の直径に対する比率が大きいので、慣性モーメントが大きくなる傾向にあった。   However, the conventional typical wave gear reducer has a problem that a commercially available bearing cannot be used because the wave generator uses a special bearing whose inner ring is elliptical and whose outer ring is elastically deformable. In addition, since the outer ring of the bearing is thin, when the overload is applied, the rigid inner gear and the flexible external gear are caused by the bending of the outer ring that occurs between the balls of the bearing. There is a possibility that a ratcheting phenomenon occurs in which the meshing momentarily shifts. Further, since the length of the long axis of the cam portion of the wave generator on the high speed rotation side has a large ratio to the inner diameter of the rigid internal gear, the moment of inertia tends to increase.

そこで、本発明者は、上記従来の代表的な波動歯車減速機が有する諸問題を解決しつつ、同様の高精度、高減速比が得られる歯車減速機として、従来の波動歯車減速機に用いられる楕円形輪郭の波動発生器ではなく、2個の円形輪郭の偏心ローラを有し、各偏心ローラの円形輪郭の中心が前記回転軸から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置された構成の揺動発生器を用いて、可撓性外歯歯車を撓めて剛性内歯歯車に噛み合わせるとともに、両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させて大幅に減速された回転出力を得る揺動歯車装置を開発した。そして、図4および図5に示すように、この揺動歯車装置110を備えるユニット型歯車装置100を開発中である。   Therefore, the present inventor used the conventional wave gear reducer as a gear reducer that can obtain the same high accuracy and high reduction ratio while solving the problems of the conventional typical wave gear reducer. Instead of an elliptical contour wave generator, two circular contour eccentric rollers are provided, and the centers of the circular contours of the eccentric rollers are positioned apart from the rotation axis by the predetermined amount. Using a swing generator with an overlapping arrangement, the flexible external gear is bent and meshed with the rigid internal gear, and the meshing position of both gears is moved in the circumferential direction to greatly reduce the speed. We developed a rocking gear device that obtains the rotational output. Then, as shown in FIGS. 4 and 5, a unit-type gear device 100 including this oscillating gear device 110 is under development.

この揺動歯車装置110では、剛性内歯歯車120と可撓性外歯歯車130の噛み合い部分および可撓性外歯歯車130の内側と揺動発生器140の偏心ローラ141の外周面との接触部分の潤滑を効率よく行うことが必要である。また、このような歯車減速機を備えたユニット型歯車装置において、潤滑に用いられるグリースの漏れを防止する方法としては、オイルシールを使用する方法が一般的である。具体的には、図4および図5に示すように、本発明者が開発中の揺動歯車装置110を備えたユニット型歯車装置100では、入力軸161を支持する入力側軸受162の外側(図4)または内側(図5)の位置に入力軸161と接触するようにオイルシール163を設けることで、揺動歯車装置110から入力ユニット300の開口側へのグリース漏れを防止することができる。
特開平10−110790号公報
In this oscillating gear device 110, the meshed portion of the rigid internal gear 120 and the flexible external gear 130, the inside of the flexible external gear 130, and the outer peripheral surface of the eccentric roller 141 of the oscillation generator 140 are contacted. It is necessary to efficiently lubricate the part. Further, in a unit type gear device provided with such a gear reducer, a method using an oil seal is generally used as a method for preventing leakage of grease used for lubrication. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, in the unit-type gear device 100 including the oscillating gear device 110 being developed by the present inventor, the outside of the input-side bearing 162 that supports the input shaft 161 ( By providing the oil seal 163 in contact with the input shaft 161 at the position in FIG. 4) or the inside (FIG. 5), grease leakage from the swing gear device 110 to the opening side of the input unit 300 can be prevented. .
JP-A-10-110790

しかしながら、図4および図5に示したユニット型歯車装置100は、入力軸161を支持する入力側軸受162の外側または内側の位置に入力軸161と接触するようにオイルシール163が設けられているので、摺動抵抗による入力軸161の回転効率が低下するという問題がある。また、オイルシール163を設けるスペースが必要であるため、入力ユニット300の全長が大きくなるという問題がある。また、ユニット型歯車装置100は、出力軸151と接触する位置にもオイルシール153が設けられているので、揺動歯車装置110が配置されたユニット型歯車装置100の内部が密封空間となる。そして、この密封空間で揺動発生器140が高速回転することより熱が発生するため、ユニット型歯車装置100の内部が高圧になり、ユニット型歯車装置100の内外圧力差によってオイルシール163と入力軸161の接触部からグリースが漏れるという問題がある。   However, the unit type gear device 100 shown in FIGS. 4 and 5 is provided with the oil seal 163 so as to come into contact with the input shaft 161 at a position outside or inside the input side bearing 162 that supports the input shaft 161. Therefore, there is a problem that the rotational efficiency of the input shaft 161 is lowered due to the sliding resistance. Moreover, since the space which provides the oil seal 163 is required, there exists a problem that the full length of the input unit 300 becomes large. Moreover, since the unit type gear apparatus 100 is provided with the oil seal 153 also in the position which contacts the output shaft 151, the inside of the unit type gear apparatus 100 in which the rocking gear apparatus 110 is arranged becomes a sealed space. Since heat is generated by the high speed rotation of the swing generator 140 in this sealed space, the inside of the unit type gear device 100 becomes high pressure, and the oil seal 163 is input due to the internal and external pressure difference of the unit type gear device 100. There is a problem that grease leaks from the contact portion of the shaft 161.

そこで、本発明は、揺動歯車装置を備えたユニット型歯車装置において、入力ユニット内に入力軸と接触するオイルシールを設けなくても、揺動歯車装置から入力ユニットの開口側へのグリース漏れを防止できるユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a unit-type gear device having a swing gear device, in which grease leakage from the swing gear device to the opening side of the input unit can be achieved without providing an oil seal in contact with the input shaft in the input unit. It is an object of the present invention to provide a grease leakage prevention structure for a unit-type gear device that can prevent the above-described problem.

本発明のユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造は、上記課題を解決するために、揺動歯車装置を備えたユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造であって、
前記揺動歯車装置は、環状の剛性内歯歯車と、該剛性内歯歯車の内側に配置された環状の可撓性外歯歯車と、該可撓性外歯歯車の内側に嵌め込まれた揺動発生器とを有し、前記可撓性外歯歯車を撓ませて、前記剛性内歯歯車の中心を挟み対向する2箇所で部分的に両歯車を噛み合わせ、前記揺動発生器の回転によって両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させることにより、前記剛性内歯歯車および前記可撓性外歯歯車の間に相対回転を生じさせるものであり、
前記揺動発生器は、該揺動発生器の回転軸回りに所定量偏心して回転する円形輪郭の偏心カムと、該偏心カムの外周に嵌められた軸受と、該軸受の外周に配置されたホイールとを備える円形輪郭の偏心ローラを2個有し、2個の偏心ローラは、各偏心ローラの円形輪郭の中心が前記回転軸から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置されており、
前記ユニット型歯車装置は、前記剛性内歯歯車、前記可撓性外歯歯車、該可撓性外歯歯車に連結固定された出力軸、および、これらを支持する出力ユニットハウジングを有する出力ユニットと、前記揺動発生器、該揺動発生器が連結固定された入力軸、前記入力軸に固定された入力側軸受、および、該入力軸を支持する入力ユニットハウジングを有する入力ユニットと、から構成され、
前記入力ユニットは、出力ユニット側に前記偏心ローラと対向する出力ユニット側端面を有し、
前記出力ユニット側端面は、出力ユニット側とは反対方向に窪むグリース溜め溝を有し、
前記グリース溜め溝は、前記剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車との噛み合い位置より前記揺動発生器の回転軸側かつ前記入力側軸受よりも外側に形成されることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the grease leakage prevention structure of the unit type gear device of the present invention is a grease leakage prevention structure of a unit type gear device provided with a swing gear device,
The oscillating gear device includes an annular rigid internal gear, an annular flexible external gear arranged inside the rigid internal gear, and a rocker fitted inside the flexible external gear. A rotation generator, and the flexible external gear is bent, and the two gears are partially meshed at two locations facing each other across the center of the rigid internal gear, and the rotation generator is rotated. By causing the meshing position of both gears to move in the circumferential direction, a relative rotation is generated between the rigid internal gear and the flexible external gear,
The swing generator is disposed on an outer periphery of the eccentric cam, a circular contour eccentric cam that rotates eccentrically around a rotation axis of the swing generator, a bearing fitted on the outer periphery of the eccentric cam, and Two eccentric rollers each having a circular contour provided with a wheel, and the two eccentric rollers are overlapped so that the centers of the circular contours of the eccentric rollers are positioned away from the rotation shaft by the predetermined amount in the opposite directions. Arranged,
The unit-type gear device includes the rigid internal gear, the flexible external gear, an output shaft connected and fixed to the flexible external gear, and an output unit having an output unit housing that supports them. The swing generator, the input shaft to which the swing generator is connected and fixed, the input side bearing fixed to the input shaft, and the input unit having an input unit housing that supports the input shaft. And
The input unit has an output unit side end face facing the eccentric roller on the output unit side,
The output unit side end surface has a grease reservoir groove recessed in the opposite direction to the output unit side,
The grease reservoir groove is formed on the rotating shaft side of the swing generator and on the outer side of the input side bearing from the meshing position of the rigid internal gear and the flexible external gear. .

上記構成によれば、入力ユニットの出力ユニット側端面は、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車との噛み合い位置より揺動発生器の回転軸側に、該回転軸の回りに環状に設けたグリース溜め溝を有しているので、剛性内歯歯車と可撓性外歯歯車との噛み合い部分の潤滑に利用されるグリースが揺動発生器の回転により外方向に飛ばされて、入力ユニットの出力ユニット側端面に付着して回転軸側に移動した場合に、このグリースをグリース溜め溝に溜めることができ、グリース溜め溝よりも回転軸側にグリースが浸入することを効率よく防止することができる。したがって、入力ユニット内に入力軸と接触するオイルシールを設けなくても、揺動歯車装置から入力ユニットの開口側へのグリース漏れを防止することができる。その結果、上記構成を備えるユニット型歯車装置は、入力ユニットに入力軸に接触するオイルシールを設ける必要がないので、オイルシールの摺動抵抗による入力軸の回転効率が低下するという問題を解消できる。また、オイルシールを設けるスペースが不要となるため、入力ユニットの全長をその分小さくできる。さらに、ユニット型歯車装置の内部の圧力を外部に逃がすことができるので、ユニット型歯車装置の内外圧力差が小さくなり、内外圧力差に起因するグリース漏れを解消することができる。   According to the above configuration, the output unit side end surface of the input unit is annularly provided around the rotation shaft on the rotation shaft side of the oscillation generator from the meshing position of the rigid internal gear and the flexible external gear. The grease used for lubrication of the meshing portion of the rigid internal gear and the flexible external gear is blown outward by the rotation of the oscillation generator. This grease can be stored in the grease storage groove when it adheres to the output unit side end surface and moves to the rotation shaft side, and it is possible to efficiently prevent the grease from entering the rotation shaft side of the grease storage groove. Can do. Therefore, it is possible to prevent grease leakage from the oscillating gear device to the opening side of the input unit without providing an oil seal in contact with the input shaft in the input unit. As a result, the unit-type gear device having the above configuration does not need to provide the input unit with an oil seal that comes into contact with the input shaft. . Further, since a space for providing an oil seal is not necessary, the entire length of the input unit can be reduced accordingly. Furthermore, since the internal pressure of the unit type gear device can be released to the outside, the internal / external pressure difference of the unit type gear device is reduced, and the grease leakage due to the internal / external pressure difference can be eliminated.

さらに、前記入力ユニットの前記出力ユニット側端面は、前記グリース溜め溝より前記揺動発生器の回転軸側に、該回転軸の回りに環状に設けたグリース漏れ防止壁を有することを特徴としている。   Furthermore, the output unit side end surface of the input unit has a grease leakage prevention wall provided in an annular shape around the rotation shaft on the rotation shaft side of the oscillation generator from the grease reservoir groove. .

上記構成によれば、入力ユニットの出力ユニット側端面は、グリース溜め溝より揺動発生器の回転軸側に、該回転軸の回りに環状に設けたグリース漏れ防止壁を有するので、グリース溜め溝から回転軸側に移動しようとするグリースがこのグリース漏れ防止壁に遮られ、さらに回転軸側へ浸入することを防止することができる。   According to the above configuration, the end face on the output unit side of the input unit has the grease leakage prevention wall provided around the rotation shaft on the rotation shaft side of the oscillation generator from the grease storage groove. It is possible to prevent the grease that is about to move to the rotating shaft side from being blocked by the grease leakage prevention wall and further entering the rotating shaft side.

前記グリース漏れ防止壁の最高部は、前記偏心ローラに近接していることが好ましい。   It is preferable that the highest portion of the grease leakage prevention wall is close to the eccentric roller.

上記構成によれば、グリース溜め溝から回転軸側に移動したグリースがグリース漏れ防止壁を超えようとする位置まで浸入した場合、グリース漏れ防止壁の最高部は偏心ローラに近接しているので、グリースは、グリース漏れ防止壁の最高部で偏心ローラの端面に接触する。偏心ローラは高速で回転しているので、接触したグリースは遠心力により偏心ローラの端面を外側に移動する。したがって、グリースがグリース漏れ防止壁よりさらに回転軸側に浸入することを防止することができる。   According to the above configuration, when the grease that has moved from the grease reservoir groove to the rotary shaft side penetrates to a position that exceeds the grease leakage prevention wall, the highest part of the grease leakage prevention wall is close to the eccentric roller. Grease contacts the end face of the eccentric roller at the highest part of the grease leakage prevention wall. Since the eccentric roller rotates at high speed, the grease that has contacted moves the end surface of the eccentric roller to the outside by centrifugal force. Therefore, it is possible to prevent the grease from entering the rotating shaft further than the grease leakage prevention wall.

本発明によれば、揺動歯車装置を備えたユニット型歯車装置において、入力ユニット内に入力軸と接触するオイルシールを設けなくても、揺動歯車装置から入力ユニットの開口側へのグリース漏れを防止可能なユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造を提供することができる。   According to the present invention, in a unit-type gear device having a swing gear device, grease leakage from the swing gear device to the opening side of the input unit can be achieved without providing an oil seal in contact with the input shaft in the input unit. It is possible to provide a grease leakage prevention structure for a unit-type gear device that can prevent the above.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態におけるユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造を適用したユニット型歯車装置について説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, a unit type gear device to which a grease leakage preventing structure for a unit type gear device according to an embodiment of the present invention is applied will be described.

図1は、本発明を適用したユニット型歯車装置の装置軸線を含む平面における断面図である。ユニット型歯車装置1は、出力ユニット2と入力ユニット3から構成されている。揺動歯車装置10は出力ユニット2の入力ユニット3側端部に組み込まれている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a unit gear device to which the present invention is applied, in a plane including a device axis. The unit-type gear device 1 includes an output unit 2 and an input unit 3. The oscillating gear device 10 is incorporated in the end of the output unit 2 on the input unit 3 side.

揺動歯車装置10は環状の剛性内歯歯車20と弾性変形可能な環状の可撓性外歯歯車30と揺動発生器40とから構成されている。剛性内歯歯車20は、内周面に形成された内歯部21を備えている。可撓性外歯歯車30は、カップ形状を有しており、カップの開口部の外周面に形成された外歯部31を備えている。揺動発生器40は、2個の偏心ローラ41を備えている。   The oscillating gear device 10 includes an annular rigid internal gear 20, an annular flexible external gear 30 that can be elastically deformed, and an oscillation generator 40. The rigid internal gear 20 includes an internal tooth portion 21 formed on the inner peripheral surface. The flexible external gear 30 has a cup shape and includes an external tooth portion 31 formed on the outer peripheral surface of the opening of the cup. The swing generator 40 includes two eccentric rollers 41.

揺動歯車装置10は、剛性内歯歯車20の内側に可撓性外歯歯車30を配置し、可撓性外歯歯車30の内側に揺動発生器40を嵌め込んで可撓性外歯歯車30を撓ませることにより、剛性内歯歯車20の内歯部21に形成された内歯と、可撓性外歯歯車30の外歯部31に形成された外歯とが、剛性内歯歯車20の中心を挟み対向する2箇所で噛み合うように構成されている。   In the oscillating gear device 10, a flexible external gear 30 is arranged inside a rigid internal gear 20, and a oscillating generator 40 is fitted inside the flexible external gear 30, so that a flexible external tooth is provided. By bending the gear 30, the internal teeth formed in the internal tooth portion 21 of the rigid internal gear 20 and the external teeth formed in the external tooth portion 31 of the flexible external gear 30 are rigid internal teeth. The gear 20 is configured so as to mesh at two locations facing each other across the center of the gear 20.

揺動発生器40は、揺動発生器40の回転軸回りに回転する円形輪郭の偏心ローラ41を2個有している。偏心ローラ41は、所定量偏心して回転する円形輪郭の偏心カム42と、偏心カム42の外周に嵌められた軸受43と、軸受43の外周に配置されたホイール44とを備えている。偏心カム42は、揺動発生器40の回転軸回りに回転するように入力軸61に固定されている。揺動発生器40の回転軸の軸線は、入力軸61の軸線と一致し、つまり装置軸線1aと一致する。偏心ローラ41の軸受43の種類は特に限定されず、オープン形、接触シール形、非接触シール形、シールド形などを好適に使用することができる。なかでも、軸受内にグリースを封入できる点で、両側非接触シールド形軸受が好ましい。   The swing generator 40 includes two eccentric rollers 41 having a circular contour that rotate about the rotation axis of the swing generator 40. The eccentric roller 41 includes a circular contour eccentric cam 42 that rotates eccentrically by a predetermined amount, a bearing 43 fitted on the outer periphery of the eccentric cam 42, and a wheel 44 disposed on the outer periphery of the bearing 43. The eccentric cam 42 is fixed to the input shaft 61 so as to rotate about the rotation axis of the swing generator 40. The axis of the rotation shaft of the swing generator 40 coincides with the axis of the input shaft 61, that is, coincides with the device axis 1a. The type of the bearing 43 of the eccentric roller 41 is not particularly limited, and an open type, a contact seal type, a non-contact seal type, a shield type, and the like can be suitably used. Among these, a non-contact shielded bearing on both sides is preferable because grease can be enclosed in the bearing.

ここで、図2を用いて揺動発生器40の2個の偏心ローラ41の配置状態について説明する。図2は、揺動発生器の2個の偏心ローラの配置状態を模式的に示す説明図である。図2に示すように、揺動発生器40の2個の偏心ローラ41は、各偏心ローラ41の円形輪郭の中心41aが揺動発生器40の回転軸、つまり装置軸線1aから互いに逆方向に所定量(ε)離れて位置するように、重ねて配置されている。揺動発生器40がこのような形状を有しているので、可撓性外歯歯車30の内側に揺動発生器40を嵌め込むと、偏心ローラ41の外周面が可撓性外歯歯車30の外歯部31の内周面と接触して可撓性外歯歯車30が撓み、可撓性外歯歯車30の外歯が剛性内歯歯車20の内歯と、剛性内歯歯車20の中心を挟み対向する2箇所で噛み合うことができる。   Here, the arrangement state of the two eccentric rollers 41 of the swing generator 40 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an arrangement state of two eccentric rollers of the swing generator. As shown in FIG. 2, the two eccentric rollers 41 of the swing generator 40 are configured so that the center 41a of the circular contour of each eccentric roller 41 is opposite to the rotation axis of the swing generator 40, that is, the device axis 1a. They are arranged so as to be separated by a predetermined amount (ε). Since the swing generator 40 has such a shape, when the swing generator 40 is fitted inside the flexible external gear 30, the outer peripheral surface of the eccentric roller 41 becomes the flexible external gear. 30, the flexible external gear 30 bends in contact with the inner peripheral surface of the external tooth portion 31, and the external teeth of the flexible external gear 30 are the internal teeth of the rigid internal gear 20 and the rigid internal gear 20. Can be engaged with each other at two opposite locations.

このように、ユニット型歯車装置1に組み込まれている揺動歯車装置10は、従来の波動歯車減速機における楕形状のカムと弾性変形可能な外輪を有する軸受を備えた波動発生器と異なり、2個の円形輪郭の偏心ローラ41を有し、各偏心ローラ41の円形輪郭の中心41aが揺動発生器40の回転軸(装置軸線1a)から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置された構成の揺動発生器40を備えている。それゆえ、この揺動歯車装置10では、偏心ローラ41に用いられる偏心カム42は円形輪郭であり、楕円形の内輪と弾性変形可能な外輪を有する特殊な軸受を使用する必要がないため、偏心カム42の外周に嵌める軸受43に市販の軸受を使用することができる。また、可撓性外歯歯車30の外歯の裏面に弾性変形可能な薄肉の外輪を備える軸受を用いる必要がないため、軸受43の外側にホイール44を設けることにより、弾性変形可能な薄肉の外輪の撓みに起因するラチェッティング現象の発生を抑制することができる。さらに、偏心カム42の直径は、剛性内歯歯車20の直径に対する比率が小さくなるので、高速回転側の慣性モーメントを小さくすることができる。   Thus, the oscillating gear device 10 incorporated in the unit type gear device 1 is different from the wave generator provided with the bearing having the elliptical cam and the elastically deformable outer ring in the conventional wave gear reducer, Two eccentric rollers 41 having a circular contour are provided, and the center 41a of the circular contour of each eccentric roller 41 is positioned away from the rotation axis (device axis 1a) of the swing generator 40 by the predetermined amount in the opposite directions. In addition, a swing generator 40 having a configuration of being stacked is provided. Therefore, in this oscillating gear device 10, the eccentric cam 42 used for the eccentric roller 41 has a circular contour, and it is not necessary to use a special bearing having an elliptical inner ring and an elastically deformable outer ring. A commercially available bearing can be used for the bearing 43 fitted to the outer periphery of the cam 42. Further, since it is not necessary to use a bearing having a thin outer ring that can be elastically deformed on the back surface of the external teeth of the flexible external gear 30, by providing a wheel 44 outside the bearing 43, a thin wall that can be elastically deformed is provided. Occurrence of the ratcheting phenomenon due to the bending of the outer ring can be suppressed. Furthermore, since the ratio of the diameter of the eccentric cam 42 to the diameter of the rigid internal gear 20 is small, the moment of inertia on the high-speed rotation side can be reduced.

次に、図3を用いて揺動歯車装置10の動作について説明する。図3は、揺動歯車装置の動作の説明図である。   Next, operation | movement of the rocking gear apparatus 10 is demonstrated using FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the oscillating gear device.

図3に示したように、回転前は剛性内歯歯車20の斜線で示した内歯と、可撓性外歯歯車30の黒で示した外歯が噛み合っている。入力軸61がモータ等により駆動されると、揺動発生器40が回転を開始する。そして、揺動発生器40が90度回転すると、噛み合い位置は円周方向に90度移動する。この揺動歯車装置10は剛性内歯歯車20の内歯の歯数と可撓性外歯歯車30の外歯の歯数の差が2枚なので、揺動発生器40が噛み合い位置を円周方向に移動させながら360度回転し、噛み合い位置が剛性内歯歯車20の斜線で示した内歯に戻るためには、可撓性外歯歯車30は外歯の歯数プラス2枚分回転しなければならない。つまり、揺動発生器40が360度回転したときに、斜線で示した内歯と噛み合うのは、黒で示した外歯の2枚隣の外歯である。その結果、可撓性外歯歯車30は、2枚の歯数分だけ揺動発生器40の回転方向と逆方向に相対回転する。本実施形態のユニット型歯車装置1は、剛性内歯歯車20が相対回転しないように出力ユニットハウジング50に固定されているので、可撓性外歯歯車30から、内歯と外歯の歯数差に応じて大幅に減速された回転を出力軸51に出力することができる。   As shown in FIG. 3, before the rotation, the internal teeth shown by the oblique lines of the rigid internal gear 20 and the external teeth shown by the black of the flexible external gear 30 mesh with each other. When the input shaft 61 is driven by a motor or the like, the swing generator 40 starts to rotate. When the swing generator 40 rotates 90 degrees, the meshing position moves 90 degrees in the circumferential direction. In this oscillating gear device 10, since the difference between the number of teeth of the internal teeth of the rigid internal gear 20 and the number of teeth of the flexible external gear 30 is two, the oscillating generator 40 has a meshing position around the circumference. In order for the meshing position to return to the internal teeth indicated by the diagonal lines of the rigid internal gear 20, the flexible external gear 30 rotates by the number of external teeth plus two. There must be. That is, when the swing generator 40 rotates 360 degrees, the external teeth adjacent to the external teeth shown in black are meshed with the internal teeth shown in diagonal lines. As a result, the flexible external gear 30 rotates relative to the rotation direction of the oscillation generator 40 by the number of teeth of two sheets. Since the unit type gear device 1 of the present embodiment is fixed to the output unit housing 50 so that the rigid internal gear 20 does not relatively rotate, the number of teeth of the internal teeth and external teeth from the flexible external gear 30. The rotation that is greatly decelerated according to the difference can be output to the output shaft 51.

ユニット型歯車装置1は、出力ユニット2と入力ユニット3とに分離することができる。分離した状態の出力側ユニット2には、剛性内歯歯車20、可撓性外歯歯車30、出力軸51が含まれる。剛性内歯歯車20は、剛性内歯歯車固定用ボルト23で出力ユニットハウジング50および軸受ホルダー54に固定されている。可撓性外歯歯車30の底面には、出力軸51が同軸状態で連結固定されている。可撓性外歯歯車30と出力軸51とは、カップ形状の可撓性外歯歯車30の底面部分に設けられた厚肉の出力軸取付部32のボルト孔に、可撓性外歯歯車押えプレート35を挟んで可撓性外歯歯車取付用ボルト34を嵌めることにより、連結固定される。出力軸51は、出力側軸受52で支持され、出力側軸受52は、軸受ホルダー54および軸受押えプレート55で保持されている。この出力側軸受52には、通常クロスローラーベアリングが使用される。また、出力側軸受52の隣に出力側オイルシール53が設けられている。   The unit gear device 1 can be separated into an output unit 2 and an input unit 3. The output side unit 2 in the separated state includes a rigid internal gear 20, a flexible external gear 30, and an output shaft 51. The rigid internal gear 20 is fixed to the output unit housing 50 and the bearing holder 54 with a rigid internal gear fixing bolt 23. An output shaft 51 is connected and fixed to the bottom surface of the flexible external gear 30 in a coaxial state. The flexible external gear 30 and the output shaft 51 are provided in the bolt hole of the thick output shaft mounting portion 32 provided on the bottom surface portion of the cup-shaped flexible external gear 30. The flexible external gear mounting bolts 34 are fitted and fixed with the presser plate 35 interposed therebetween. The output shaft 51 is supported by an output side bearing 52, and the output side bearing 52 is held by a bearing holder 54 and a bearing pressing plate 55. As the output side bearing 52, a cross roller bearing is usually used. Further, an output side oil seal 53 is provided next to the output side bearing 52.

一方、分離した状態の入力側ユニット3には、揺動発生器40、入力軸61が含まれ、揺動発生器40は、入力軸61の先端部に同軸状態で固定されている。入力軸61は、入力側軸受62で支持され、入力側軸受62は、入力ユニットハウジング60で保持されている。この入力側軸受62には、通常両側非接触シールド形軸受が使用される。入力ユニットハウジング60の出力ユニット2側端面の外周部の内側には、出力ユニット2の入力ユニット3側端部の外周、つまり、剛性内歯歯車20の外周と嵌合可能な形状を有する案内部60dが設けられている。このような案内部60dを設けたことにより、出力ユニット2の入力側端部の外周を案内しながら、スムーズかつ容易に出力ユニット2と入力ユニット3とを嵌め合わせることができる。   On the other hand, the input unit 3 in the separated state includes a swing generator 40 and an input shaft 61, and the swing generator 40 is fixed coaxially to the tip of the input shaft 61. The input shaft 61 is supported by an input side bearing 62, and the input side bearing 62 is held by an input unit housing 60. As the input side bearing 62, a non-contact shield type bearing on both sides is usually used. Inside the outer peripheral portion of the output unit 2 side end surface of the input unit housing 60, a guide portion having a shape that can be fitted to the outer periphery of the input unit 3 side end portion of the output unit 2, that is, the outer periphery of the rigid internal gear 20. 60d is provided. By providing such a guide portion 60d, it is possible to fit the output unit 2 and the input unit 3 smoothly and easily while guiding the outer periphery of the input side end portion of the output unit 2.

出力側ユニット2と入力側ユニット3とを嵌合し、入力ユニットハウジング60と剛性内歯歯車20とをユニット連結用ボルト64で連結固定することにより、ユニット型歯車装置1が組立てられる。ユニット型歯車装置1では、出力ユニット2と入力ユニット3とは、出力軸51の軸線と入力軸61の軸線が一致するように嵌合されるようになっている。したがって、ユニット型歯車装置1は、組立てられた状態で出力軸51の軸線と入力軸61の軸線が一致し、これが装置軸線1aと一致する(図1参照)。   The unit-type gear device 1 is assembled by fitting the output-side unit 2 and the input-side unit 3 and connecting and fixing the input unit housing 60 and the rigid internal gear 20 with the unit connecting bolt 64. In the unit-type gear device 1, the output unit 2 and the input unit 3 are fitted so that the axis of the output shaft 51 and the axis of the input shaft 61 coincide. Therefore, in the assembled gear device 1, the axis of the output shaft 51 and the axis of the input shaft 61 coincide in the assembled state, and this coincides with the device axis 1a (see FIG. 1).

次に、本実施形態のグリース漏れ防止構造について説明する。図1に示したように、入力ユニットハウジング60の出力ユニット2側端面には、入力軸61の回りに環状のグリース溜め溝60aと環状のグリース漏れ防止壁60bが設けられている。グリース溜め溝60aは、剛性内歯歯車20と可撓性外歯歯車30との噛み合い位置より入力軸61側に設けられており、グリース漏れ防止壁60bは、グリース溜め溝60aより入力軸61側に設けられている。ユニット型歯車装置1では、グリース溜め溝60aおよびグリース漏れ防止壁60bは入力軸61と同心に設けられているが、これに限定されない。   Next, the grease leakage prevention structure of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, an annular grease retaining groove 60 a and an annular grease leakage prevention wall 60 b are provided around the input shaft 61 on the output unit 2 side end surface of the input unit housing 60. The grease reservoir groove 60a is provided on the input shaft 61 side from the meshing position of the rigid internal gear 20 and the flexible external gear 30, and the grease leakage prevention wall 60b is on the input shaft 61 side from the grease reservoir groove 60a. Is provided. In the unit type gear device 1, the grease reservoir groove 60a and the grease leakage prevention wall 60b are provided concentrically with the input shaft 61, but the present invention is not limited to this.

入力軸61がモータ等により駆動され、揺動発生器40が高速回転を開始すると、剛性内歯歯車20と可撓性外歯歯車30との噛み合い部分および可撓性外歯歯車30の内側と偏心ローラ41の外周面の接触部分の潤滑用グリースが遠心力により外方向に飛散する。飛散したグリースは、揺動歯車装置10の剛性内歯歯車20の側面と入力ユニットハウジング60の出力ユニット2側端面との間に形成される隙間60cに溜まり、噛み合い部分などの潤滑に循環利用される。   When the input shaft 61 is driven by a motor or the like and the swing generator 40 starts to rotate at a high speed, the meshing portion between the rigid internal gear 20 and the flexible external gear 30 and the inside of the flexible external gear 30 The lubricating grease at the contact portion of the outer peripheral surface of the eccentric roller 41 is scattered outward by centrifugal force. The scattered grease accumulates in a gap 60c formed between the side surface of the rigid internal gear 20 of the oscillating gear device 10 and the output unit 2 side end surface of the input unit housing 60, and is circulated and used for lubrication of the meshing portion and the like. The

この隙間60cから溢れたグリースは、入力ユニットハウジング60の出力ユニット2側端面に形成されているグリース溜め溝60aに溜まるので、グリース溜め溝60aよりも入力軸61側にグリースが浸入することを防止することができる。また、グリース溜め溝60aから入力軸61側にグリースが移動したとしても、グリース漏れ防止壁60bによって遮られ、グリース漏れ防止壁60bを越えて入力軸61側に侵入することを防止することができる。仮に、グリース溜め溝60aから入力軸61側に移動したグリースがグリース漏れ防止壁60bを越えようとする位置まで浸入したとしても、グリース漏れ防止壁60bの最高部は偏心ローラに近接しているので、グリース漏れ防止壁60bの最高部に達したグリースは、偏心ローラ41の端面に接触する。偏心ローラは高速で回転しているので、接触したグリースは遠心力により外方向に飛ばされる。したがって、グリース漏れ防止壁60bより入力軸61側にグリースが浸入することを防止することができる。ユニット型歯車装置1は、このようなグリース漏れ防止構造を有しているので、従来設けていたオイルシール(図4、図5参照)を設けなくても、確実に揺動歯車装置10から入力ユニット3の開口側へのグリース漏れを防止することができる。   Since the grease overflowing from the gap 60c is collected in the grease reservoir groove 60a formed on the output unit 2 side end surface of the input unit housing 60, the grease is prevented from entering the input shaft 61 side from the grease reservoir groove 60a. can do. Even if the grease moves from the grease reservoir groove 60a to the input shaft 61 side, it can be blocked by the grease leakage prevention wall 60b and prevented from entering the input shaft 61 side beyond the grease leakage prevention wall 60b. . Even if the grease that has moved from the grease reservoir groove 60a to the input shaft 61 side enters the position where it is about to exceed the grease leakage prevention wall 60b, the highest portion of the grease leakage prevention wall 60b is close to the eccentric roller. The grease that has reached the highest portion of the grease leakage prevention wall 60 b comes into contact with the end surface of the eccentric roller 41. Since the eccentric roller rotates at a high speed, the grease contacted is blown outward by centrifugal force. Therefore, it is possible to prevent the grease from entering the input shaft 61 side from the grease leakage prevention wall 60b. Since the unit-type gear device 1 has such a grease leakage prevention structure, it is possible to reliably input from the oscillating gear device 10 without providing a conventional oil seal (see FIGS. 4 and 5). Grease leakage to the opening side of the unit 3 can be prevented.

ユニット型歯車装置1は、入力ユニット3内に入力軸61と接触するオイルシールを設ける必要がないことから、オイルシールの摺動抵抗による入力軸61の回転効率が低下するという問題を解消できる。また、オイルシールを設けるスペースが不要となるため、入力ユニット3の全長を小さくできる。さらに、ユニット型歯車装置1の内部の圧力を外部に逃がすことができるので、ユニット型歯車装置1の内外圧力差が小さくなり、内外圧力差に起因するグリース漏れを解消することができる。   Since the unit type gear device 1 does not need to provide an oil seal in contact with the input shaft 61 in the input unit 3, the problem that the rotational efficiency of the input shaft 61 is reduced due to the sliding resistance of the oil seal can be solved. Further, since the space for providing the oil seal is not necessary, the entire length of the input unit 3 can be reduced. Furthermore, since the internal pressure of the unit type gear device 1 can be released to the outside, the internal / external pressure difference of the unit type gear device 1 is reduced, and the grease leakage due to the internal / external pressure difference can be eliminated.

グリース溜め溝60aの深さおよび幅は、グリースを溜めることが可能な深さおよび幅であれば特に限定されない。溜め得るグリースの量が多くなることから、構造上許容される範囲で深いほうが好ましく、幅が広いほうが好ましい。また、グリース漏れ防止壁60bの高さおよび幅は、グリースの入力軸側61への浸入を防ぐことができる高さおよび幅であれば限定されないが、グリース漏れ防止壁60bを超えようとする位置までグリースが浸入した場合、グリース漏れ防止壁60bの最高部に達したグリースが偏心ローラ41の端面に接触できる程度に、最高部が偏心ローラ41に近接していることが好ましい。   The depth and the width of the grease reservoir groove 60a are not particularly limited as long as the grease reservoir groove 60a has a depth and a width capable of storing the grease. Since the amount of grease that can be stored increases, it is preferable that the grease is deeper within the allowable range of the structure, and that the width is wider. Further, the height and width of the grease leakage prevention wall 60b are not limited as long as the height and width can prevent the grease from entering the input shaft side 61. However, the position is intended to exceed the grease leakage prevention wall 60b. It is preferable that the highest part is close to the eccentric roller 41 so that the grease reaching the highest part of the grease leakage prevention wall 60b can contact the end surface of the eccentric roller 41.

なお、ユニット型歯車装置1では、グリース溜め溝60aとグリース漏れ防止壁60bが別々に形成されているが、一体的に形成されていてもよい。つまり、グリース溜め溝60aの入力軸61側の壁がグリース漏れ防止壁60bとなるように、この壁の最高部が偏心ローラ41に近接するように形成されていてもよい。   In the unit type gear device 1, the grease reservoir groove 60a and the grease leakage prevention wall 60b are formed separately, but may be formed integrally. That is, the highest portion of the wall may be formed close to the eccentric roller 41 so that the wall of the grease reservoir groove 60a on the input shaft 61 side becomes the grease leakage prevention wall 60b.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでもない。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the scope shown in the claims.

発明を適用したユニット型歯車装置の装置軸線を含む平面における断面図である。It is sectional drawing in the plane containing the apparatus axis line of the unit type gear apparatus to which invention is applied. 揺動発生器の2個の偏心ローラの配置状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the arrangement | positioning state of two eccentric rollers of a rocking | fluctuation generator. 揺動歯車装置の動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement of a rocking gear apparatus. 入力ユニットにオイルシールを設けた従来のユニット型歯車装置の装置軸線を含む平面における断面図である。It is sectional drawing in the plane containing the apparatus axis line of the conventional unit type gear apparatus which provided the oil seal in the input unit. 入力ユニットにオイルシールを設けた従来のユニット型歯車装置の装置軸線を含む平面における断面図である。It is sectional drawing in the plane containing the apparatus axis line of the conventional unit type gear apparatus which provided the oil seal in the input unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 ユニット型歯車装置
1a 装置軸線
2 出力ユニット
3 入力ユニット
10 揺動歯車装置
20 剛性内歯歯車
21 内歯部
30 可撓性外歯歯車
31 外歯部
32 出力軸取付部
34 可撓性外歯歯車取付用ボルト
35 可撓性外歯歯車押えプレート
40 揺動発生器
41 偏心ローラ
42 偏心カム
43 軸受
44 ホイール
50 出力ユニットハウジング
51 出力軸
52 出力側軸受
53 出力側オイルシール
60 入力ユニットハウジング
60a グリース溜め溝
60b グリース漏れ防止壁
61 入力軸
62 入力側軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unit type gear apparatus 1a Apparatus axis line 2 Output unit 3 Input unit 10 Oscillating gear apparatus 20 Rigid internal gear 21 Internal tooth part 30 Flexible external gear 31 External tooth part 32 Output shaft attaching part 34 Flexible external tooth Gear mounting bolt 35 Flexible external gear presser plate 40 Oscillating generator 41 Eccentric roller 42 Eccentric cam 43 Bearing 44 Wheel 50 Output unit housing 51 Output shaft 52 Output side bearing 53 Output side oil seal 60 Input unit housing 60a Grease Reservoir groove 60b Grease leakage prevention wall 61 Input shaft 62 Input side bearing

Claims (3)

揺動歯車装置を備えたユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造であって、
前記揺動歯車装置は、環状の剛性内歯歯車と、該剛性内歯歯車の内側に配置された環状の可撓性外歯歯車と、該可撓性外歯歯車の内側に嵌め込まれた揺動発生器とを有し、前記可撓性外歯歯車を撓ませて、前記剛性内歯歯車の中心を挟み対向する2箇所で部分的に両歯車を噛み合わせ、前記揺動発生器の回転によって両歯車の噛み合い位置を円周方向に移動させることにより、前記剛性内歯歯車および前記可撓性外歯歯車の間に相対回転を生じさせるものであり、
前記揺動発生器は、該揺動発生器の回転軸回りに所定量偏心して回転する円形輪郭の偏心カムと、該偏心カムの外周に嵌められた軸受と、該軸受の外周に配置されたホイールとを備える円形輪郭の偏心ローラを2個有し、2個の偏心ローラは、各偏心ローラの円形輪郭の中心が前記回転軸から互いに逆方向に前記所定量離れて位置するように、重ねて配置されており、
前記ユニット型歯車装置は、前記剛性内歯歯車、前記可撓性外歯歯車、該可撓性外歯歯車に連結固定された出力軸、および、これらを支持する出力ユニットハウジングを有する出力ユニットと、前記揺動発生器、該揺動発生器が連結固定された入力軸、前記入力軸に固定された入力側軸受、および、該入力軸を支持する入力ユニットハウジングを有する入力ユニットと、から構成され、
前記入力ユニットは、出力ユニット側に前記偏心ローラと対向する出力ユニット側端面を有し、
前記出力ユニット側端面は、出力ユニット側とは反対方向に窪むグリース溜め溝を有し、
前記グリース溜め溝は、前記剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車との噛み合い位置より前記揺動発生器の回転軸側かつ前記入力側軸受よりも外側に形成されることを特徴とするユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造。
A grease leakage prevention structure for a unit-type gear device provided with a rocking gear device,
The oscillating gear device includes an annular rigid internal gear, an annular flexible external gear arranged inside the rigid internal gear, and a rocker fitted inside the flexible external gear. A rotation generator, and the flexible external gear is bent, and the two gears are partially meshed at two locations facing each other across the center of the rigid internal gear, and the rotation generator is rotated. By causing the meshing position of both gears to move in the circumferential direction, a relative rotation is generated between the rigid internal gear and the flexible external gear,
The swing generator is disposed on an outer periphery of the eccentric cam, a circular contour eccentric cam that rotates eccentrically around a rotation axis of the swing generator, a bearing fitted on the outer periphery of the eccentric cam, and Two eccentric rollers each having a circular contour provided with a wheel, and the two eccentric rollers are overlapped so that the centers of the circular contours of the eccentric rollers are positioned away from the rotation shaft by the predetermined amount in the opposite directions. Arranged,
The unit-type gear device includes the rigid internal gear, the flexible external gear, an output shaft connected and fixed to the flexible external gear, and an output unit having an output unit housing that supports them. The swing generator, the input shaft to which the swing generator is connected and fixed, the input side bearing fixed to the input shaft, and the input unit having an input unit housing that supports the input shaft. And
The input unit has an output unit side end face facing the eccentric roller on the output unit side,
The output unit side end surface has a grease reservoir groove recessed in the opposite direction to the output unit side,
The grease reservoir groove is formed on the rotary shaft side of the oscillation generator and on the outer side of the input side bearing from the meshing position of the rigid internal gear and the flexible external gear. Grease leakage prevention structure for unit type gear unit.
前記入力ユニットの前記出力ユニット側端面は、前記グリース溜め溝より前記揺動発生器の回転軸側に、該回転軸の回りに環状に設けたグリース漏れ防止壁を有することを特徴とする請求項1に記載のユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造。   The end face on the output unit side of the input unit has a grease leakage prevention wall provided annularly around the rotation shaft on the rotation shaft side of the oscillation generator from the grease reservoir groove. 2. A grease leakage prevention structure for a unit type gear device according to 1. 前記グリース漏れ防止壁の最高部は、前記偏心ローラに近接していることを特徴とする請求項2に記載のユニット型歯車装置のグリース漏れ防止構造。   The grease leakage prevention structure for a unit-type gear device according to claim 2, wherein the highest portion of the grease leakage prevention wall is close to the eccentric roller.
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