説明

減速機組み込み部構造、組み込み方法、および偏心揺動型の減速機

【課題】偏心揺動型の減速機を複数の産業機械に組み込んだときの各産業機械間に発生する個体差を、低コストで効果的に抑制する。
【解決手段】内歯歯車2と、該内歯歯車2に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車4、5とを有する偏心揺動型の減速機G1(G1a、G1b … )が組み込まれる複数のロボット(産業機械)の、該減速機組み込み部の構造であって、内歯歯車2に外歯歯車4、5を組み付けた当初の噛合部P1、P2の位置が、当該減速機G1a、G1b、… の組み込まれるロボットの特定の部位に対して、前記複数のロボットに共通の特定の位相関係を有するように、マークM1、M2を付した上で該減速機G1a、G1b、… が前記複数のロボットにそれぞれ組み込まれる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、減速機組み込み部構造、組み込み方法、および偏心揺動型の減速機に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献1に偏心揺動型の減速機が開示されている。
【0003】
この偏心揺動型の減速機は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有している。内歯歯車の内歯と外歯歯車の外歯は、その歯数差が「1」に設定され、外歯歯車が内歯歯車の内側で揺動した際に、該歯数差に応じて生じる内歯歯車と外歯歯車との相対回転を取り出す構成とされている。この種の偏心揺動型の減速機は、1段で高い減速比を得ることができ、また、例えば平行軸型の減速機等に比べてバックラッシが小さい。そのため、ロボットや工作機械等の小型で高い位置決め精度の要求される産業機械に広く採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−263878号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、近年の産業機械においては、ますます高い位置決め精度が要求されるようになってきている。このため、特に、複数の産業機械によって同一の部材、あるいは装置を大量に生産する場合に、それぞれの産業機械に同一の制御プログラムを適用しても各産業機械に組み込んだ減速機の個体差によって、それぞれの産業機械で位置精度が異なるため、運転開始前に調整作業が必要になるという問題が指摘されるようになってきた。
【0006】
この問題は、要するに組み込んだ減速機の個体差に起因して複数の産業機械間に個体差が発生するということであるため、基本的には組み込む減速機そのものの製造の精度を高め、1個1個の減速機の個体差を小さくすることが求められる。しかしながら、現状の産業機械に組み込まれている偏心揺動型の減速機の製造の精度は、既にかなり高い水準になっており、これ以上に減速機の製造の精度を高めようとすると、極めて高コストな減速機となってしまうというのが実情である。
【0007】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、偏心揺動型の減速機を複数の産業機械に組み込んだときに各産業機械間に発生する個体差を、低コストで効果的に抑制することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機が組み込まれる複数の産業機械の、該減速機組み込み部の構造であって、前記内歯歯車に前記外歯歯車を組み付けた当初の噛合部の位置が、当該減速機の組み込まれる産業機械の特定の部位に対して、前記複数の産業機械に共通の特定の位相関係を有するように、該減速機が前記複数の産業機械にそれぞれ組み込まれている構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【0009】
本発明者らは、偏心揺動型の減速機に個体差が生じる原因について多角的に検証した結果、内歯歯車に外歯歯車を組み込むときに該内歯歯車(通常は該内歯歯車が一体化されているケーシング)に発生する変形の影響が大きいという知見を得た。
【0010】
しかしながら、偏心揺動型の減速機の場合、とりわけ高い位置決め精度の要求される産業機械に組み込む減速機の場合、内歯歯車を変形させずに外歯歯車を組み込むのは至難であることも確認された。
【0011】
本発明は、これらの新たに得られた知見に基づいてなされたものであり、この種の偏心揺動型の減速機において、外歯歯車を内歯歯車に組み込むときに内歯歯車側が変形するのを「不可避的なもの」として捉え、該変形があることを前提として、結果として当該偏心揺動型の減速機を組み込んだ産業機械間での個体差を抑制するものである。
【0012】
本発明によれば、どの産業機械においても偏心揺動型の減速機の内歯歯車に外歯歯車を組み付けたときの変形の影響を同一化でき、各産業機械間の個体差を最小に抑えることができるようになるため、産業機械ごとに生産品のばらつきが発生するのを防止できる。また、産業機械の運転開始前の調整作業も軽減される。
【0013】
なお、本発明における「複数の産業機械」は、必ずしも同一の工場に配置された産業機械群である必要はない。本発明によれば、地理的に離れた工場に設置された同一種の産業機械群であっても、該減速機が組み込まれた産業機械間の個体差を抑えることができ、更には、時間的に後から納入された(あるいは交換された)同一種の産業機械であっても既に稼働している(あるいは交換する前の)産業機械との個体差を抑えることができる。
【0014】
本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機を複数の産業機械にそれぞれ組み込む際の、減速機組み込み方法であって、前記内歯歯車に前記外歯歯車を組み付けた当初の噛合部の位置を特定する手順と、前記組み付け当初の噛合部の位置が、当該減速機の組み込まれる産業機械の特定の部位に対して、前記複数の産業機械に共通の特定の位相関係を有するように、該減速機を前記複数の産業機械にそれぞれ組み込む手順と、を含むことを特徴とする減速機組み込み方法と捉えることができる。
【0015】
また、本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機を複数の産業機械にそれぞれ組み込む際の、減速機組み込み方法であって、前記内歯歯車のピッチ円の短軸方向を特定する手順と、該ピッチ円において短軸方向と特定された方向に前記外歯歯車との噛合部が位置するように前記外歯歯車を前記内歯歯車に組み付ける手順と、前記手順で外歯歯車が組み付けられた偏心揺動型の減速機を前記複数の産業機械にそれぞれ組み込む手順と、を含むことを特徴とする減速機組み込み方法と捉えることもできる。
【0016】
さらには、本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機であって、前記内歯歯車に前記外歯歯車を組み付けた当初の噛合部の位置が識別可能なマークを、当該減速機の外部から視認できる位置に備えたことを特徴とする偏心揺動型の減速機と捉えることもできる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、偏心揺動型の減速機を複数の産業機械に組み込んだときの各産業機械間に発生する個体差を、低コストで効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施形態の一例に係るロボットの減速機組み込み部の構造を示す。断面図
【図2】図1のII−II線に沿う断面図
【図3】ロボットの特定の部位に対する減速機の組み付け当初の噛合部の位相関係を示す(A)減速機組み込み部の断面図、および(B)同側面図
【図4】内歯歯車の変形状態を説明するための模式図
【図5】第1キャリヤ体、2枚の外歯歯車、および第2キャリヤ体の加工誤差の関係を説明するための模式図
【図6】本発明の他の実施形態に係る偏心揺動型の減速機を示す断面図
【図7】図6の減速機の第1キャリヤ体、2枚の外歯歯車、および第2キャリヤ値の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【0020】
図1は、本発明の実施形態の一例に係るロボット(産業機械)の減速機組み込み部の構造を示す断面図、図2は、図1のII−II線に沿う断面図、図3は、ロボットの特定の部位に対する減速機G1の組み付け当初の噛合部の位相関係を示すもので、(A)は、減速機組み込み部の断面図、(B)は、その側面図である。
【0021】
この減速機G1は、内歯歯車2と、該内歯歯車2に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車4、5とを有する中央クランクタイプの偏心揺動型の減速機である。
【0022】
減速機G1の入力軸6は、モータ8のモータ軸8Aとキー10を介して連結されている。この入力軸6は、外歯歯車4、5を揺動させるための偏心体12、13を一体に備える。すなわち、入力軸6は内歯歯車2の軸心O1位置に配置された中央クランクタイプの偏心体軸として機能している。偏心体12、13は、その外周が入力軸の軸心(O1に同じ)に対して偏心している。偏心体12、13の偏心位相は、180度ずれている。偏心体12、13の外周には、偏心体軸受16、17を介して前記外歯歯車4、5が組み込まれ、それぞれ内歯歯車2に内接噛合している。符号4B、5Bは、偏心体軸受16、17の軸受孔である。内歯歯車2は、内歯を構成する円柱状の内歯ピン2Aと、該内歯ピン2Aを支持するピン溝2Cを有する内歯歯車本体2Bとで構成されている。内歯歯車2の内歯歯車本体2Bは、ケーシング18と一体化され、第1〜第16ボルト20A〜20P(図2参照)を介してロボット(全体は図示略)の第1アーム22と連結されている。第1アーム22は、モータ8を支持している。
【0023】
この実施形態では、内歯歯車2の内歯の数は「60」、外歯歯車4、5の外歯の数は「59」であり、内歯歯車2の内歯の数は、外歯歯車4、5の外歯の数より1だけ多い。なお、歯数差は1に限定されず、2以上であっても良い。外歯歯車4、5には、内ピン孔4A、5Aが複数(この実施形態では6個)貫通・形成されており、該内ピン孔4A、5Aを摺動促進部材24の被せられた内ピン(ピン部材)26が隙間を有して嵌合している。
【0024】
外歯歯車4、5の軸方向両側には、第1、第2キャリヤ体30、32が配置され、軸受34を介して入力軸6を支持するとともに、主軸受35、36を介してケーシング18に支持されている。前記内ピン26は、このうちの第1キャリヤ体30と一体化されており、ボルト38を介して第2キャリヤ体32の凹部32Aと連結されることで、該第1、第2キャリヤ体30、32を連結している。第1キャリヤ体30は、ボルト40を介してロボットの第2アーム42と連結されている。
【0025】
減速機G1の減速作用を簡単に説明しておくと、モータ8の回転によって入力軸6が回転すると、偏心体12、13が一体に回転し、偏心体軸受16、17を介して外歯歯車4、5が揺動する。すると、外歯歯車4、5と内歯歯車2との噛合位置が順次ずれてゆき、偏心体12、13が1回回転するごとに、外歯歯車4、5は、内歯歯車2に対して歯数差「1」に相当する「1/59」歯分だけ相対回転する(自転する)。
【0026】
この自転成分が内ピン26を介して第1、第2キャリヤ体30、32に伝達され、第1キャリヤ体30とボルト40を介して連結されている第2アーム42に伝達される。内歯歯車本体2Bは、第1〜第16ボルト20A〜20Pを介して第1アーム22と連結されているため、結局、入力軸6(偏心体12、13)が回転することにより、第1アーム22に対して第2アーム42が「1/59」の減速比で減速回転する。
【0027】
ここで、発明者は、偏心揺動型の減速機G1(と同種類の減速機G1a、G1b、… )をそれぞれ組み込んだロボット間に個体差が生じてしまう原因について多角的に検証した結果、内歯歯車2に外歯歯車4、5を組み込んだときに該内歯歯車2(この実施形態では、実質的には、内歯歯車本体2Bが一体化されているケーシング18)に変形が発生し、かつ、この変形が、極めて高い位置決め精度が要求される減速機G1の場合には、無視できない影響を及ぼしていることを確認した。
【0028】
このような組み付けに伴う変形誤差に起因する不具合は、単体の部材の寸法検査によっては確認できないものであるため、個体差発生の原因となっていること自体が見過ごされてきた、というのが実情であった。
【0029】
図4(A)の模式図を用いて詳述する。図4(A)に示されるように、実機においては、組み付けた当初の噛合部P1、P2における内歯歯車2が、どうしても半径方向外側に変形してしまう。図4では内歯歯車2は、内歯ピン2Aで描写している。ここでの内歯歯車は、内歯歯車本体2Bと捉えてもよく、内歯ピン2Aまで含めて捉えてもよく、更にはこの実施形態ではケーシング18と捉えてもよい。要するに、今、仮に図1、図2の状態を外歯歯車4、5が組み付けた直後の「組み付け当初の状態」であるとすると、内歯歯車2は、噛合部P1、P2の方向である第1ボルト20A−第9ボルト20Iの方向(図1、図2の上下方向)を長軸方向L1、第5ボルト20E−第13ボルト20Mの方向を短軸方向S1とするほぼ楕円形の形状に変形してしまっている(想像線参照)。
【0030】
一方で、外歯歯車4、5は、内歯歯車2(ケーシング18)に対してそれぞれ任意の位相で組み付け可能であるため、内歯歯車2に外歯歯車4、5を組み付けた当初の噛合部P1、P2は、個々の減速機G1(G1a、G1b、… )毎に異なる。このため、もし、何の考慮もなく減速機G1(G1a、G1b、… )が第1、第2アーム22、42に組み込まれると、ある減速機G1aが組み込まれたあるロボットは、例えば上下方向に内歯歯車2(ケーシング18)の長軸方向L1が位置し、別の減速機G1bが組み込まれた別のロボットでは、例えばそれより60度だけ位相がずれた方向に内歯歯車2の長軸方向L1が位置したりする現象が発生してしまうことになる。
【0031】
内歯歯車2の実ピッチ円Pc2が真円のピッチ円Pc2cから外れて楕円形状となっていると、運転中において外歯歯車4、5が揺動・回転したときに、該内歯歯車2の長軸方向(実ピッチ円Pc2が大きい方向)L1ではロストルク、回転抵抗が小さく、したがって流れる電流も小さいが、バックラッシは生じ易くなる。短軸方向(実ピッチ円Pc2が小さい方向)S1では、この逆になる。このため、例えば第2アーム42が特定の「微小範囲」で往復動するような制御プログラムがあった場合に、たまたま当該微小範囲が減速機G1a、G1b…の内歯歯車2の長軸方向L1に当たっているか、または短軸方向S1に当たっているかによって各ロボットの動きが異なってくることになる。
【0032】
そこで、本実施形態においては、例えば図3に示されるように、内歯歯車2に外歯歯車4、5を組み付けた当初の噛合部P1、P2の位置(特に円周方向に位置)が識別可能なマークM1を、当該減速機G1の(ケーシング18の)外周部(外部から視認できる位置)48に付けるようにしている。この実施形態では、内歯歯車2に外歯歯車5を組み付けた当初の噛合部P2の位置を示すマークM1が、該内歯歯車2の外周部48にペイントによって付されている。
【0033】
なお、このように、着目する外歯歯車は、複数ある外歯歯車のいずれでもよい。それは、他の外歯歯車(この例では外歯歯車4)を組み付けた当初の噛合部(P1)の位置については、機構上、他の外歯歯車は必ず着目した外歯歯車の噛合部と特定の位相関係にあり、したがって、1つの外歯歯車の組み付けた当初の噛合部が特定できれば、その減速機の内歯歯車全体の変形位相が特定されるためである。したがって、特にマークをする必要もない。これは、外歯歯車の枚数が3枚、4枚と増えた場合でも、噛合部(変形部)の数が増えるだけで事情は同様である。
【0034】
なお、このマークM1は、要は、当該減速機G1a、G1b、… をロボットに組み込む作業を行う者が、外歯歯車4(5)を組み付けた当初の噛合部P1(P2)の位置が何らかの形で識別できさえすればよく、その具体的な識別手法は、特に限定されない。
【0035】
例えば、上述したように、実際に噛合部P1またはP2に対応する位置のケーシング18に▼印等のマーキングを行ってもよく、例えば対応位置に存在する第9ボルト20Iのボルト孔20iのみを赤くペイントするようなものであってもよい。ボルトまたはボルト孔を識別マークとして利用する方法は、分かり易く、コストも掛からないので良好である。また、ケーシング18の対応位置にセンターポンチで「打点」を打ち込んでおくような手法でも良い。
【0036】
減速機G1をロボットに組み込む作業を行う者は、このマークM1の付けられた減速機G1a、G1b、… を組み込む全てのロボットの特定の部位に対して、この組み付け当初の噛合部P1またはP2を示すマークM1が共通の特定の位相関係を有するように組み込むようにする。この実施形態では、そのため、第2アーム42の方にも当該特定の位相関係となるべき特定の位置に対応マークM2を付するようにして、該対応関係がより明確に視認できるようにしている。但し、この第2アーム42側(すなわちロボット側)の特定の部位を示すマークM2については、作業者が任意に決めた何らかの目印となるもので容易に代用できるため、必ずしもロボットそのものに予めマーキングしておく必要はない。
【0037】
この実施形態によれば、当該偏心揺動型の減速機G1a、G1b、… がそれぞれ組み込まれる複数の産業用ロボットは、全て外歯歯車4、5が組み込まれたときの噛合部P1、P2の位置が同一の位相となるように組み込まれることになるため、たとえ、組み込み時に内歯歯車2(ケーシング18)に若干の変形が生じたとしても、その変形の位相が全てのロボットにおいて同一である。このため、全てのロボットは、同一の制御プログラムによってより完全同一により近い動作を行うようになり、個体差の小さな生産を行うことが可能となる。
【0038】
次に、本発明の他の実施形態の一例について説明する。
【0039】
図4の(B)の模式図を用いて、便宜上、同一種の部材には先の実施形態と同一の符号を使用して説明する。この実施形態においては、内歯歯車2を製造した段階(外歯歯車4、5を組み付ける前の段階)で、内歯歯車2の原ピッチ円Pr2の真円のピッチ円Pr2cからの製造誤差δPr2を実際に検査する。具体的には、内歯歯車2の内径を複数ヶ所で計測し、長軸方向L2、短軸方向S2を特定する。内歯歯車2の原ピッチ円Pr2は、内歯歯車本体2Bのピン溝2Cの原ピッチ円のことであり、理想的には真円であるが、実際には製造誤差によって真円とはならず、楕円となる。その結果、ピン溝2Cに組み込まれる内歯ピン2Aの原ピッチ円も楕円となる。今、例えば、本来、図4の(B)の想像線で示されるような真円のピッチ円Pr2cとなるべき内歯歯車2の原ピッチ円Pr2が、実線で示されるような長軸方向L2および短軸方向S2が存在する楕円形に形成されてしまったことが判明したとする。
【0040】
このような場合、この実施形態では、この短軸方向S2に(組み付け当初の)内歯歯車2と外歯歯車4、5との噛合部P3、P4が位置するように、外歯歯車4、5を組み付けるようにする。この結果、実際には、本来もう少し大きく製造されるべきであった短軸方向S2の原ピッチ円Pr2が、外歯歯車4、5を組み付けることによって当該原ピッチ円Pr2より大きくなる方向(真円のピッチ円Pr2cに近づく方向)に変形し、製造誤差δPr2を解消するように組み付けを行うことができる。
【0041】
すなわち、この実施形態によれば、外歯歯車4、5を組み付けるときに内歯歯車2が変形してしまう、という現象を「減速機1個1個の完成時の個体差(寸法差)そのものを抑制する」ために積極的に活用した実施形態と見ることができる。組み付け時に不可避的に発生する変形を逆に利用して減速機G1a、G1b、… 自体の個体差を低減するようにしたため、このようにして製造された(個体差の小さな)減速機G1a、G1b、… を組み込むことで、各ロボット間の個体差を低減することができる。
【0042】
なお、この実施形態では、内歯歯車2の原ピッチ円Pr2の真円からの製造誤差によって生じた短軸方向S2を示すマークが、該内歯歯車2(あるいは内歯歯車2と一体化されたケーシング18)に表示されていると、外歯歯車4、5等の組み込みの指標となるため良好である。
【0043】
また、このように、内歯歯車2を製造した段階で該内歯歯車2の原ピッチ円Pr2を検査したときに、(当該単一の偏心揺動型の減速機G1の)内歯歯車2を構成する内歯ピン2Aとして、外径の異なる複数種類の内歯ピン2Aを組み込むようにしてもよい。すなわち、例えば、内歯歯車2の原ピッチ円Pr2の真円のピッチ円Pr2cからの製造誤差δPr2が、外歯歯車4の組み付けによる変形によっても、なお解消しない程大きなものであった場合には、短軸方向S2側の内歯ピン2A(図4(B)のX1の領域の内歯ピン2A)として、外径d1の小さな内歯ピンを組み込み、長軸方向L2側の内歯ピン2A(図4(B)のX2の領域の内ピン)として、それより外径d2の大きな内歯ピンを組み込むようにする(d1<d2)。これにより、実質的な内歯歯車2の実ピッチ円を一層真円に近い状態にすることができる。
【0044】
なお、逆に、例えば、内歯歯車2の製造誤差δPr2がそれほど大きくなく(もともと真円のピッチ円Pr2cに近く)、短軸方向S2側に一致させて外歯歯車4、5を組み付けると、この組み付けによる変形によってそれまでの短軸方向がむしろ長軸方向に逆転してしまうようなときは、前記X1に組み込む内歯ピン2Aの外径とX2に組み込む内歯ピン2Aの外径の大小関係を逆転した上で外径の差をより小さくした内歯ピンを組み込むようにすればよい。
【0045】
そして、このようにして、減速機1個1個の個体差を一層なくした上で、更に先の実施形態と同様に、外歯歯車4、5を組み付けた当初の噛合部P3、P4が、当該減速機G1a、G1b、… の組み込まれるロボットの特定の部位に対して、複数のロボットに共通の特定の位相関係を有するように、該減速機G1が前記複数のロボットにそれぞれ組み込むようにすると、更に個体差のないロボット群を得ることができる。
【0046】
なお、減速機G1の「個体差」をなくすという観点で減速機G1の外歯歯車の組み付け方法をより改善するには、図5に示されるような位相合わせをするとよい。
【0047】
図5は、外歯歯車4、5の内ピン26の内ピン孔4A、5Aのピッチ円中心Pc4A、Pc5Aの、外歯歯車4、5の外歯のピッチ円中心Pc4、Pc5に対する誤差(偏心方向)δ4、δ5と、第1、第2キャリヤ体30、32に支持された内ピン26のピッチ円中心Pc26の第1、第2キャリヤ体30、32の主軸受35、36の回転中心Co35、Co36に対する誤差(偏心方向)δ26との関係を示す模式図である。
【0048】
図5において、(A)は、誤差のない本来の組み込み態様を示している。そのため、各ピッチ円中心Pc4A、Pc5A、Pc4、Pc5、Pc26及び主軸受35、36の回転中心Co35、Co36は完全に一致しており、外歯歯車4、5は、内ピン26の周りで極めて円滑に揺動することができ、自転成分をロスなく内ピン26に伝達することができる。
【0049】
これに対し、図5(B)あるいは(C)に例示するように、実際に製造された各部材は、必ず誤差を有しており、しかも誤差の方向もバラバラである。なお、現実には、このように単純に1軸方向(R方向)にのみ製造誤差が発生しているわけではないが、定性的な傾向を判り易く説明するために敢えてモデルを単純化している。
【0050】
製造誤差があるにも拘わらず、図5の(B)あるいは(C)に示されるように誤差の発生している方向を全く考慮せずに単に組み付けてしまった場合、部位によっては誤差が累積(相乗)されてしまうため、外歯歯車4、5の揺動回転の円滑性が大きく阻害される。
【0051】
そこで、本実施形態では、R方向以外の偏心をも考慮して、第1、第2キャリヤ体30、32、外歯歯車4、5のそれぞれを、120度だけ図5の右方向または左方向に回転させ、外歯歯車4、5の内ピン26の内ピン孔4A、5Aのピッチ円中心Pc4A、Pc5Aの、外歯歯車4、5の外歯のピッチ円中心Pc4、Pc5に対する誤差(偏心方向)δ4、δ5と、第1、第2キャリヤ体30、32に支持された内ピン26のピッチ円中心Pc26の第1、第2キャリヤ体30、32の主軸受35、36の回転中心Co35、Co36に対する誤差(偏心方向)δ26を一致させる。勿論、完全に一致させることは難しいかも知れないが、少なくとも誤差の累積(相乗)がないようにすることは多くの場合、可能である。
【0052】
なお、この場合、外歯歯車4、5の内ピン26の内ピン孔4A、5Aのピッチ円中心Pc4A、Pc5Aと外歯歯車4、5の外歯のピッチ円中心Pc4、Pc5との偏差δ4、δ5、第1、第2キャリヤ体30、32に支持された内ピン26のピッチ円中心Pc26と第1、第2キャリヤ体30、32の主軸受35、36の回転中心Co35、Co36との偏差δ26は、必ずしも零にならなくてもよい。(D)に示されるように、これらの偏差δ4、δ5、δ26が本来の設計位置から同じ方向に同じ量だけ存在する場合には、外歯歯車4、5は、実質的に図5(A)と同様な回転円滑性を維持することができるからである。
【0053】
このように、a)外歯歯車4、5、および第1、第2キャリヤ体30、32の相互の偏心誤差を考慮して位相を揃えた上で、b)内歯歯車2の短軸方向に外歯歯車4、5との噛合部が存在するように該外歯歯車4、5を組み込み、c)組み込んだときに発生する内歯歯車2の変形を加味した最終的な誤差を考慮して、内歯歯車2を構成する内歯ピン2Aとして、外径の異なる複数種類の内歯ピンを組み込むようにし、その上で、d)外歯歯車4、5を組み付けた当初の噛合部P3、P4が、各ロボットの特定の部位に対して、複数のロボットに共通の特定の位相関係を有するように、該減速機G1a、G1b、… を複数のロボットにそれぞれ組み込むようにすれば、各ロボットの(減速機G1a、G1b、… に起因した)個体差をほぼ完全に解消することができる。
【0054】
但し、本発明においては、a)〜d)の全てを行う必要はなく、コストや組み付け工数の観点から適宜省略しても良い。
【0055】
なお、上記実施形態においては、便宜上、内歯歯車2(ケーシング18)が連結されている第1アーム22を固定部材、第1、第2キャリヤ30、32が連結されている第2アーム42を回転部材として説明したが、この固定、回転は、相対的なものであり、固定、回転を逆と捉えることもできる。第2アーム42が固定、第1アーム22が回転と捉える場合には、前記内ピン(ピン部材)26は、外歯歯車4、5の自転を拘束する部材として機能し、内歯歯車2(ケーシング18)が回転部材として機能することになる。
【0056】
なお、偏心揺動型の減速機G1には、上述したような中央クランクタイプの減速機G1」以外に、例えば、図6、図7に示すような振り分けタイプと称される構造の減速機G2も知られており、同様に本発明を適用可能である。
【0057】
図6、図7から明らかなように、このタイプの偏心揺動型の減速機G2は、内歯歯車74と、該内歯歯車74に内接噛合する外歯歯車64、65と、外歯歯車64、65を揺動させるための偏心体68、70を有する複数(この例では3本)の偏心体軸72(1本のみ図示)と、該複数の偏心体軸72を内歯歯車74の軸心位置O74とオフセットされた位置で支持する第1、第2キャリヤ体61、62と、を備えている。
【0058】
図示せぬモータの動力は、ピニオン76から入力される。ピニオン76は、複数(この例では3個)の振り分け歯車78(1個のみ図示)と噛合している。振り分け歯車78は、それぞれ3本の偏心体軸72に固定されている。各偏心体軸72には、偏心体68、70が一体に形成されている。偏心体68は、その偏心位相が揃えられており、偏心体軸受80を介して外歯歯車64を揺動可能である。偏心体70は、その偏心位相が偏心体68と180度ずれた状態で揃えられており、偏心体軸受82を介して外歯歯車65を揺動可能である。各偏心体軸72は軸受84、86を介して第1、第2キャリヤ体61、62に回転自在に支持されている。
【0059】
モータの回転が、ピニオン76、振り分け歯車78、偏心体軸72、および偏心体68、70へと順次伝達されて、外歯歯車64、65が回転すると、偏心体軸72が外歯歯車64、65の自転成分と同期して減速機G2の軸心O2の周りで公転し、この公転が第1、第2キャリヤ体61、62を回転させる。すなわち、この振り分けタイプの偏心揺動型の減速機G2にあっては、偏心体軸72は、中央クランクタイプの偏心体軸と内ピン(ピン部材)の機能を兼ねている。
【0060】
このような振り分けタイプの偏心揺動型の減速機G2においても、先の実施形態と同様に、外歯歯車64、65が内歯歯車74に組み付けられたときに、内歯歯車74に変形が生じ、この変形が該減速機G2が組み込まれたそれぞれのロボットに個体差を生じさせてしまう。そのため、外歯歯車64、65の組み付け当初の噛合部(図示略)の位置を識別し、この位置がロボットの特定の部位に対して共通の特定の位相を維持するように組み込むことで個々のロボットの個体差を抑制することができる。
【0061】
この構造に係る偏心揺動型の減速機G2は、外歯歯車64、65を揺動させるためのメカニズムが先の実施形態と異なっているだけで、本発明に関連する構造や作用効果については、同様の構成を採用することができ、同様の作用効果を得ることができる。
【0062】
なお、上記c)の位相合わせの構成を、この振り分けタイプの減速機G2において実現する場合には、偏心体軸72が先の実施形態の内ピン(ピン部材)26の機能を兼ねるので、外歯歯車64、65の偏心体軸72の軸受84、86の軸受孔64A、65Aのピッチ円中心の該外歯歯車64、65の外歯のピッチ中心に対する偏心方向が、第1、第2キャリヤ体61、62の偏心体軸72の軸受孔84A、86Aのピッチ円中心の該第1、第2キャリヤ体61、62の主軸受90、92の回転中心に対する偏心方向と一致するように、外歯歯車64、65が内歯歯車74に組み付けられるようにすればよい。なお、キャリヤピン88は、第1、第2キャリヤ体61、62を連結しているだけで、外歯歯車64、65のキャリヤピン孔64B、65Bとは接触していないため、位相合わせという観点では、キャリヤピン88とキャリヤピン孔64B、65Bとの関係は考慮する必要はない。
【符号の説明】
【0063】
2…内歯歯車
2A…内歯ピン
2B…内歯歯車本体
4、5…外歯歯車
6…入力軸
12、13…偏心体
18…ケーシング
20A〜20P…第1〜第16ボルト
22…第1アーム
26…内ピン(ピン部材)
30、32…第1、第2キャリヤ体
35、36…主軸受
G1…減速機
M1…マーク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機が組み込まれる複数の産業機械の、該減速機組み込み部の構造であって、
前記内歯歯車に前記外歯歯車を組み付けた当初の噛合部の位置が、当該減速機の組み込まれる産業機械の特定の部位に対して、前記複数の産業機械に共通の特定の位相関係を有するように、該減速機が前記複数の産業機械にそれぞれ組み込まれている
ことを特徴とする減速機組み込み部構造。
【請求項2】
請求項1において、
偏心揺動型の減速機が、前記内歯歯車に前記外歯歯車を組み付けた当初の噛合部の位置が識別可能なマークを、当該減速機の外部から視認できる位置に備えている
ことを特徴とする減速機組み込み部構造。
【請求項3】
請求項1または2において、
前記内歯歯車が、内歯を構成する円柱状の内歯ピンと、該内歯ピンを支持するピン溝を有する内歯歯車本体とで構成されており、
前記外歯歯車を組み付ける前の、内歯歯車のピッチ円の短軸方向を示すマークが、該内歯歯車または内歯歯車と一体化された部材に表示されている
ことを特徴とする減速機組み込み部構造。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記内歯歯車が、内歯を構成する円柱状の内歯ピンと、該内歯ピンを支持するピン溝を有する内歯歯車本体とで構成されており、
単一の前記偏心揺動型の減速機の内歯歯車を構成する内歯ピンとして、外径の異なる複数種類の内歯ピンが組み込まれている
ことを特徴とする減速機組み込み部構造。
【請求項5】
内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機を複数の産業機械にそれぞれ組み込む際の、減速機組み込み方法であって、
前記内歯歯車に前記外歯歯車を組み付けた当初の噛合部の位置を特定する手順と、
前記組み付け当初の噛合部の位置が、当該減速機の組み込まれる産業機械の特定の部位に対して、前記複数の産業機械に共通の特定の位相関係を有するように、該減速機を前記複数の産業機械にそれぞれ組み込む手順と、を含む
ことを特徴とする減速機組み込み方法。
【請求項6】
内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機を複数の産業機械にそれぞれ組み込む際の、減速機組み込み方法であって、
前記内歯歯車のピッチ円の短軸方向を特定する手順と、
該ピッチ円において短軸方向と特定された方向に前記外歯歯車との噛合部が位置するように前記外歯歯車を前記内歯歯車に組み付ける手順と、
前記手順で外歯歯車が組み付けられた偏心揺動型の減速機を前記複数の産業機械にそれぞれ組み込む手順と、を含む
ことを特徴とする減速機組み込み方法。
【請求項7】
請求項6において、
前記短軸方向に合わせて噛合部が位置するように外歯歯車の組み付けられた偏心揺動型の減速機を前記産業機械に組み込む際に、前記組み付け当初の噛合部の位置が、当該減速機の組み込まれる産業機械の特定の部位に対して、前記複数の産業機械に共通の特定の位相関係を有するように、該減速機を前記複数の産業機械にそれぞれ組み込む
ことを特徴とする減速機組み込み方法。
【請求項8】
内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合しながら揺動回転する外歯歯車とを有する偏心揺動型の減速機であって、
前記内歯歯車に前記外歯歯車を組み付けた当初の噛合部の位置が識別可能なマークを、当該減速機の外部から視認できる位置に備えた
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
【請求項9】
請求項8において、
前記内歯歯車が、内歯を構成する円柱状の内歯ピンと、該内歯ピンを支持するピン溝を有する内歯歯車本体とで構成されており、
前記外歯歯車を組み付ける前の、内歯歯車のピッチ円の短軸方向を示すマークが、該内歯歯車または内歯歯車と一体化された部材に表示されている
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
【請求項10】
請求項8または9において、
前記内歯歯車が、内歯を構成する円柱状の内歯ピンと、該内歯ピンを支持するピン溝を有する内歯歯車本体とで構成されており、
単一の前記偏心揺動型の減速機の内歯歯車を構成する内歯ピンとして、外径の異なる複数種類の内歯ピンが組み込まれている
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
【請求項11】
請求項10において、
前記外歯歯車を組み付ける前の、内歯歯車のピッチ円の短軸側に小径の内歯ピン、長軸側により大径の内歯ピンが組み込まれている
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
【請求項12】
請求項8〜11のいずれかにおいて、
前記偏心揺動型の減速機が、前記外歯歯車を揺動させるための偏心体を有するとともに前記内歯歯車の軸心位置に配置された偏心体軸と、前記外歯歯車の自転を拘束するためのまたは自転を取り出すための複数のピン部材を前記内歯歯車の軸心位置とオフセットされた位置で支持するキャリヤと、を備えた中央クランクタイプの偏心揺動型の減速機であって、
前記外歯歯車に設けられ前記ピン部材が貫通するピン孔のピッチ円中心の、該外歯歯車の外歯のピッチ円中心に対する偏心方向が、前記キャリヤに支持された前記ピン部材のピッチ円中心の、該キャリヤの主軸受の回転中心に対する偏心方向と一致するように、前記外歯歯車が前記内歯歯車に組み付けられた
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
【請求項13】
請求項8〜11のいずれかにおいて、
前記偏心揺動型の減速機が、前記外歯歯車を揺動させるための偏心体を有する複数の偏心体軸と、該複数の偏心体軸を前記内歯歯車の軸心位置とオフセットされた位置で支持するキャリヤを備えた振り分けタイプの偏心揺動型の減速機であって、
前記外歯歯車の前記偏心体軸の軸受孔のピッチ円中心の、該外歯歯車の外歯のピッチ円中心に対する偏心方向が、前記キャリヤの前記偏心体軸の軸受孔のピッチ円中心の該キャリヤの主軸受の回転中心に対する偏心方向と一致するように、前記外歯歯車が前記内歯歯車に組み付けられた
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。

【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5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−27139(P2013−27139A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−159431(P2011−159431)
【出願日】平成23年7月20日(2011.7.20)
【出願人】(000002107)住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Fターム(参考)】