JP2020133694A - Differential decelerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、実質的に中空穴として使用できる外径を小さくすることなく、入力軸の回転バランスを改善することができる差動減速機に関するものである。 The present invention relates to a differential speed reducer capable of improving the rotational balance of an input shaft without substantially reducing the outer diameter that can be used as a hollow hole.
従来、特許文献１には、内部に連通する２つの偏心穴が形成されたクランク軸（入力軸）を備えた偏心搖動型減速機が開示されている。偏心穴の中心は、入力軸の回転中心ａ１から偏心量ｅ２だけ偏心しており、それぞれの偏心穴は互いに偏心方向が１８０度ずれている。偏心穴を形成することにより、入力軸の回転時の回転バランスを改善している。 Conventionally, Patent Document 1 discloses an eccentric swing type speed reducer provided with a crankshaft (input shaft) in which two eccentric holes communicating with each other are formed. Center of the eccentric bore is eccentric by the eccentricity e 2 from the rotation center a 1 of the input shaft, each eccentric hole eccentric direction are shifted from each other by 180 degrees. By forming an eccentric hole, the rotational balance during rotation of the input shaft is improved.
しかしながら、従来、入力軸の中空部分は、装置の軸や配線等を通すために使用することが一般的である。特許文献１の偏心搖動型減速機においては、偏心穴の中心が回転軸心からずれているため、回転軸心を中心とした外接円以下の外径の軸等しか通すことができない。つまり、実質的に中空穴として使用できる外径が小さくなってしまうという問題がある。 However, conventionally, the hollow portion of the input shaft is generally used for passing the shaft of the device, wiring, and the like. In the eccentric sliding speed reducer of Patent Document 1, since the center of the eccentric hole is deviated from the center of rotation, only a shaft having an outer diameter smaller than the circumscribed circle centered on the center of rotation can be passed through. That is, there is a problem that the outer diameter that can be substantially used as a hollow hole becomes small.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、実質的に中空穴として使用できる外径を小さくすることなく、入力軸の回転バランスを改善することができる差動減速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is a differential speed reducer capable of improving the rotational balance of the input shaft without substantially reducing the outer diameter that can be used as a hollow hole. The purpose is to provide.
この目的を達成するために、請求項１記載の差動減速機は、内歯歯車と、前記内歯歯車と同軸で前記内歯歯車に貫通するように配置されており、自身の中心軸である入力中心軸を中心とした貫通孔及び前記入力中心軸に対して偏心する偏心部を有している入力軸と、前記偏心部に外装され、前記内歯歯車に内接して噛み合う外歯歯車と、を備えており、前記貫通孔の内周面のうち前記偏心部の偏心方向側に肉抜き部が形成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve this object, the differential speed reducer according to claim 1 is arranged so as to penetrate the internal gear in coaxial with the internal gear and the internal gear, and on its own central axis. An input shaft having a through hole centered on a certain input central axis and an eccentric portion eccentric with respect to the input central axis, and an external gear that is externally attached to the eccentric portion and meshes inscribed with the internal gear. It is characterized in that a lightening portion is formed on the eccentric direction side of the eccentric portion in the inner peripheral surface of the through hole.
また、請求項２記載の差動減速機は、請求項１に記載の差動減速機であって、更に、前記入力軸には、前記入力中心軸方向における前記偏心部の両側に、前記入力軸を支持する支持部がそれぞれ形成され、前記肉抜き部は、前記入力中心軸に垂直な方向より見て前記偏心部の範囲内に形成されていることを特徴とするものである。 The differential speed reducer according to claim 2 is the differential speed reducer according to claim 1, and further, the input shaft has the input on both sides of the eccentric portion in the direction of the input central axis. Each of the support portions that support the shaft is formed, and the lightening portion is formed within the range of the eccentric portion when viewed from the direction perpendicular to the input central axis.
また、請求項３記載の差動減速機は、請求項１または２に記載の差動減速機であって、更に、前記外歯歯車の数及び前記偏心部の数はそれぞれ各１個であることを特徴とするものである。 The differential speed reducer according to claim 3 is the differential speed reducer according to claim 1 or 2, and further, the number of external gears and the number of eccentric portions are one each. It is characterized by that.
また、請求項４記載の差動減速機は、内歯歯車と、前記内歯歯車と同軸で前記内歯歯車に貫通するように配置されており、自身の中心軸である入力中心軸を中心とした貫通孔及び前記入力中心軸に対して偏心する偏心部を有している入力軸と、前記偏心部に外装され、前記内歯歯車に内接して噛み合う外歯歯車と、を備えており、前記偏心部の外周面のうち前記偏心部の偏心方向側に肉抜き部が形成されていることを特徴とするものである。 Further, the differential speed reducer according to claim 4 is arranged so as to penetrate the internal gear and the internal gear coaxially with the internal gear, and is centered on an input central axis which is its own central axis. It is provided with an input shaft having a through hole and an eccentric portion eccentric with respect to the input central shaft, and an external gear that is externally attached to the eccentric portion and meshes with the internal gear. The outer peripheral surface of the eccentric portion is characterized in that a lightening portion is formed on the eccentric direction side of the eccentric portion.
また、請求項５記載の差動減速機は、請求項４に記載の差動減速機であって、更に、前記入力軸には、前記入力中心軸方向における前記偏心部の両側に、前記入力軸を支持する支持部がそれぞれ形成され、前記肉抜き部は、前記入力中心軸と同軸であることを特徴とするものである。 The differential speed reducer according to claim 5 is the differential speed reducer according to claim 4, and further, the input shaft has the input on both sides of the eccentric portion in the direction of the input central axis. Each of the support portions that support the shaft is formed, and the lightening portion is coaxial with the input central axis.
請求項１記載の差動減速機によれば、貫通孔は入力中心軸を中心として形成されており、貫通孔の内周面に肉抜き部が形成されている。このため、実質的に中空穴として使用できる外径を小さくすることなく、入力軸の回転バランスを改善することが可能である。 According to the differential speed reducer according to claim 1, the through hole is formed around the input central axis, and a lightening portion is formed on the inner peripheral surface of the through hole. Therefore, it is possible to improve the rotational balance of the input shaft without substantially reducing the outer diameter that can be used as the hollow hole.
また、請求項２記載の差動減速機によれば、肉抜き部は偏心部の範囲内に形成されている。このため、入力軸の支持部における肉厚を薄くすることなく、入力軸の強度を保つことができる。 Further, according to the differential speed reducer according to claim 2, the lightening portion is formed within the range of the eccentric portion. Therefore, the strength of the input shaft can be maintained without reducing the wall thickness of the support portion of the input shaft.
また、請求項３記載の差動減速機によれば、外歯歯車の数及び変換部材の数が各１個である。このため、差動減速機の軸方向の厚みを薄くすることができる。 Further, according to the differential speed reducer according to claim 3, the number of external gears and the number of conversion members are one each. Therefore, the thickness of the differential speed reducer in the axial direction can be reduced.
また、請求項４記載の差動減速機によれば、貫通孔は入力中心軸を中心として形成されており、貫通孔の外周面に肉抜き部が形成されている。このため、入力軸の回転バランスを改善することが可能である。 Further, according to the differential speed reducer according to claim 4, the through hole is formed around the input central axis, and a lightening portion is formed on the outer peripheral surface of the through hole. Therefore, it is possible to improve the rotational balance of the input shaft.
また、請求項５記載の差動減速機によれば、肉抜き部が支持部と同軸である。このため、肉抜き部と支持部とを同一の工程で加工することができ、コストダウンとなる。 Further, according to the differential speed reducer according to claim 5, the lightening portion is coaxial with the support portion. Therefore, the lightening portion and the supporting portion can be processed in the same process, resulting in cost reduction.
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態である差動減速機１の中央縦断面図である。図２は、本発明の第１実施形態である差動減速機１の分解斜視図である。本発明の差動減速機は、例えば産業用ロボットの関節部分などに使用される。
[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a central vertical sectional view of the differential speed reducer 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the differential speed reducer 1 according to the first embodiment of the present invention. The differential speed reducer of the present invention is used, for example, in a joint portion of an industrial robot.
差動減速機１は、外歯歯車３が内歯歯車４と噛み合いながら偏心回転する偏心搖動型の減速機である。差動減速機１は、外歯歯車３と、内歯歯車４と、ケース５と、入力軸６とを備えている。 The differential speed reducer 1 is an eccentric swivel type speed reducer in which the external gear 3 meshes with the internal gear 4 and rotates eccentrically. The differential speed reducer 1 includes an external gear 3, an internal gear 4, a case 5, and an input shaft 6.
ケース５は、円筒状の主ケース７と、主ケース７における入力側の端面（図１の右側）に配置され、外形が主ケース７と略同一である当てプレート８と、当てプレート８を挟んで主ケース７とは反対側に配置され、外形が主ケース７及び当てプレート８と略同一のケースカバー９とから成り、主ケース７、当てプレート８、及びケースカバー９は、ケースカバー９側から当てプレート８を貫通して主ケース７に螺合される複数のボルト１０，１０・・により一体に結合されている。主ケース７は、内周面にクロスローラ１１の軌道面が形成されている。つまり主ケース７はクロスローラベアリング１２の外輪も兼ねている。また、主ケース７、当てプレート８、及びケースカバー９には、複数のボルト１０，１０・・を避けた位置に、複数の貫通孔１３が形成されている。 The case 5 is arranged on the cylindrical main case 7 and the end surface (right side in FIG. 1) on the input side of the main case 7, and sandwiches the backing plate 8 and the backing plate 8 having substantially the same outer shape as the main case 7. The case cover 9 is arranged on the opposite side of the main case 7 and has substantially the same outer shape as the main case 7 and the pad plate 8. The main case 7, the pad plate 8, and the case cover 9 are on the case cover 9 side. It is integrally connected by a plurality of bolts 10, 10, ... That penetrate the pad plate 8 and are screwed into the main case 7. In the main case 7, the raceway surface of the cross roller 11 is formed on the inner peripheral surface. That is, the main case 7 also serves as the outer ring of the cross roller bearing 12. Further, a plurality of through holes 13 are formed in the main case 7, the contact plate 8, and the case cover 9 at positions avoiding the plurality of bolts 10, 10, ....
主ケース７の径方向内側には、円筒状の内歯歯車４が配置されている。内歯歯車４は、外周面にクロスローラ１１の軌道面が形成されており、クロスローラ１１を介して、主ケース７に対して回転可能に軸支されている。クロスローラ１１は、中心軸Ｃ０方向に垂直な方向から見て、内歯歯車４の径方向外側に、内歯と重なる位置に配置されている。つまり内歯歯車４は、クロスローラベアリング１２の内輪も兼ねている。内歯歯車４において、出力側の端面（図１の左側）には、複数のボルト穴１４が形成されている。ケース５（貫通孔１３）または内歯歯車４（ボルト穴１４）のどちらか一方を固定側とし、他方を出力側として相手側装置と連結される。内歯歯車４の内周面において、ボルト穴１４側の部分には内歯が形成されず、円盤状のベアリングハウジング１５が圧入により固定されている。 A cylindrical internal gear 4 is arranged inside the main case 7 in the radial direction. The raceway surface of the cross roller 11 is formed on the outer peripheral surface of the internal gear 4, and is rotatably supported with respect to the main case 7 via the cross roller 11. The cross roller 11 is arranged at a position overlapping the internal teeth on the radial outer side of the internal gear 4 when viewed from a direction perpendicular to the central axis C0 direction. That is, the internal gear 4 also serves as the inner ring of the cross roller bearing 12. In the internal gear 4, a plurality of bolt holes 14 are formed on the output side end surface (left side in FIG. 1). Either the case 5 (through hole 13) or the internal gear 4 (bolt hole 14) is set as the fixed side, and the other side is set as the output side and is connected to the mating device. On the inner peripheral surface of the internal gear 4, no internal teeth are formed on the portion on the bolt hole 14 side, and the disk-shaped bearing housing 15 is fixed by press fitting.
外歯歯車３は、内歯歯車４の歯数よりも僅かに少ない歯数を有しており、内歯歯車４に偏心位置で内接している。外歯歯車３における入力側の端面には複数の穴が形成され、該穴には平行ピン１６が圧入されている。 The external gear 3 has a number of teeth slightly smaller than the number of teeth of the internal gear 4, and is inscribed in the internal gear 4 at an eccentric position. A plurality of holes are formed in the end face of the external gear 3 on the input side, and parallel pins 16 are press-fitted into the holes.
外歯歯車３の内側には、中空筒状の入力軸６が配置されている。入力軸６は、配線や駆動軸等を通すために、中心に貫通孔５１が形成された中空の円筒状とされている。入力軸６の中心軸Ｃ０は、内歯歯車４の軸線と同軸である。 A hollow tubular input shaft 6 is arranged inside the external gear 3. The input shaft 6 has a hollow cylindrical shape with a through hole 51 formed in the center for passing wiring, a drive shaft, and the like. The central axis C0 of the input shaft 6 is coaxial with the axis of the internal gear 4.
入力軸６において、中心軸Ｃ０方向における両端には、ボールベアリング２０を支持するための支持部２１が形成されている。入力軸６は、２個のボールベアリング２０，２０を介して、ケースカバー９及びベアリングハウジング１５に回転可能に軸支されている。入力軸６における各支持部２１，２１の間には、中心軸Ｃ０から偏心量δ１だけオフセットした偏心軸Ｃ１を中心として、支持部２１よりも外径が大きい円筒面を有する偏心部２２が形成されている。 Support portions 21 for supporting the ball bearing 20 are formed at both ends of the input shaft 6 in the central axis C0 direction. The input shaft 6 is rotatably supported by the case cover 9 and the bearing housing 15 via two ball bearings 20, 20. An eccentric portion 22 having a cylindrical surface having a larger outer diameter than the support portion 21 is formed between the support portions 21 and 21 on the input shaft 6 with the eccentric shaft C1 offset by the eccentric amount δ1 from the central shaft C0 as the center. Has been done.
偏心部２２の径方向外側には、周方向に全周に亘って配設される横断面円形状の複数のニードルローラ２３を介して、１枚の外歯歯車３が回転可能に支持されている。全てのニードルローラ２３を総合して、外歯歯車３を支持するニードルベアリングが形成されている。つまり、偏心部２２は、ニードルベアリングの内輪としての軌道面を兼ねている。各ニードルローラ２３は、中心軸Ｃ０と同じ方向を向いており、各ニードルローラ２３の軸方向の長さは、偏心部２２の軸方向の長さと略同一である。各ニードルローラ２３の軸方向への移動は、ボールベアリング２０の側面により規制されている。 A single external gear 3 is rotatably supported on the outer side in the radial direction of the eccentric portion 22 via a plurality of needle rollers 23 having a circular cross section arranged over the entire circumference in the circumferential direction. There is. A needle bearing that supports the external gear 3 is formed by integrating all the needle rollers 23. That is, the eccentric portion 22 also serves as a raceway surface as an inner ring of the needle bearing. Each needle roller 23 faces in the same direction as the central axis C0, and the axial length of each needle roller 23 is substantially the same as the axial length of the eccentric portion 22. The axial movement of each needle roller 23 is regulated by the side surface of the ball bearing 20.
入力軸６において、中心軸Ｃ０方向における両側の端面２４には、複数のボルト穴２５及び複数の貫通孔２６が形成されている。図３は、入力軸６のみを中心軸Ｃ０方向から見た図である。ボルト穴２５は円周状に等間隔で４箇所形成され、駆動軸（図示略）を連結可能な形状となっている。４箇所のボルト穴２５のうち、中心軸Ｃ０に対して偏心部２２の偏心方向側（図３の上側）に設けられた１箇所のボルト穴２５ａは、下穴が貫通した貫通孔である。中心軸Ｃ０に対して偏心部２２の偏心方向側以外に設けられた３箇所のボルト穴２５ｂは、下穴が貫通していない有底穴であり、入力軸６の両側の端面２４に、各々同軸上の位置に対になるように両側から形成されている。 In the input shaft 6, a plurality of bolt holes 25 and a plurality of through holes 26 are formed on the end faces 24 on both sides in the direction of the central axis C0. FIG. 3 is a view of only the input shaft 6 viewed from the central axis C0 direction. The bolt holes 25 are formed at four positions at equal intervals on the circumference, and have a shape in which a drive shaft (not shown) can be connected. Of the four bolt holes 25, one bolt hole 25a provided on the eccentric direction side (upper side in FIG. 3) of the eccentric portion 22 with respect to the central axis C0 is a through hole through which the pilot hole penetrates. The three bolt holes 25b provided on the eccentric portion 22 other than the eccentric direction side with respect to the central axis C0 are bottomed holes through which the pilot holes do not penetrate, and are formed on the end faces 24 on both sides of the input shaft 6, respectively. It is formed from both sides so as to be paired at the coaxial position.
入力軸６の端面２４において、中心軸Ｃ０に対して偏心部２２の偏心方向側の部分には、ボルト穴２５ａ，２５ｂを避ける位置に、円形の貫通孔２６が、８箇所形成されている。貫通孔２６は、中心軸Ｃ０に対して偏心部２２の偏心方向とは反対側（図３の下側）には形成されていない。貫通孔２６は支持部２１及び偏心部２２の内部を貫通している。下穴が貫通したボルト穴２５ｂ及び貫通孔２６により、差動減速機１の駆動時において、入力軸６及び外歯歯車３の偏心に起因する回転バランスの偏りを改善することができる。 On the end surface 24 of the input shaft 6, eight circular through holes 26 are formed at positions on the eccentric direction side of the eccentric portion 22 with respect to the central axis C0 at positions avoiding the bolt holes 25a and 25b. The through hole 26 is not formed on the side opposite to the eccentric direction of the eccentric portion 22 (lower side in FIG. 3) with respect to the central axis C0. The through hole 26 penetrates the inside of the support portion 21 and the eccentric portion 22. The bolt hole 25b and the through hole 26 through which the pilot hole penetrates can improve the deviation of the rotational balance due to the eccentricity of the input shaft 6 and the external gear 3 when the differential speed reducer 1 is driven.
図４は、図１のＡ―Ａ線に沿って入力軸６のみを示した断面図であり、入力軸６の貫通孔５１の内周面５２には、偏心部２２の偏心方向側（図４の上側）に凹部５３が形成されている。凹部５３の一部は、中心軸Ｃ０からオフセットした軸Ｃ２を中心とした円形である。凹部５３は、中心軸Ｃ０に垂直な方向から見て、偏心部２２の範囲Ｌ１内に形成されている。凹部５３は、貫通孔２６の一部及びボルト穴２５ａと連通している。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing only the input shaft 6 along the line AA of FIG. 1, and the inner peripheral surface 52 of the through hole 51 of the input shaft 6 is on the eccentric direction side of the eccentric portion 22 (FIG. 4). A recess 53 is formed on the upper side of 4). A part of the recess 53 is a circle centered on the axis C2 offset from the central axis C0. The recess 53 is formed within the range L1 of the eccentric portion 22 when viewed from the direction perpendicular to the central axis C0. The recess 53 communicates with a part of the through hole 26 and the bolt hole 25a.
図５は、図１のＢ―Ｂ線に沿った断面図であり、差動減速機１からケースカバー９を取り除いた状態を示している。外歯歯車３における入力側の側面には、８箇所の穴が形成され、該穴にそれぞれ圧入された平行ピン１６によって、外歯歯車３とは別体に形成された４個の当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが、外歯歯車３に固定されている。各当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄにはそれぞれ２箇所の貫通孔が設けられ、該貫通孔に平行ピン１６が圧入され、平行ピン１６によって外歯歯車３とそれぞれ一体に結合されている。 FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 and shows a state in which the case cover 9 is removed from the differential speed reducer 1. Eight holes are formed on the side surface of the external gear 3 on the input side, and four contact blocks 30a formed separately from the external gear 3 by parallel pins 16 press-fitted into the holes. , 30b, 30c, 30d are fixed to the external gear 3. Each of the contact blocks 30a, 30b, 30c, and 30d is provided with two through holes, and a parallel pin 16 is press-fitted into the through hole, and the parallel pin 16 is integrally connected to the external gear 3.
各当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄには、各々１つの側面に案内路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが形成されている。一方の対になる当てブロック３０ａ，３０ｂは，案内路３１ａ，３１ｂが互いに平行に対向するように配置されている。また、他方の対になる当てブロック３０ｃ，３０ｄは、案内路３１ｃ，３１ｄが互いに平行に対向するように配置されている。各当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、それぞれ先端の一部分が外歯歯車３の歯先面３２よりも径方向外方に突出するように配置されている。このため、案内路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄも、それぞれ一部分が外歯歯車３の歯先面３２よりも径方向外方に突出するようになっている。 Guide paths 31a, 31b, 31c, 31d are formed on one side surface of each of the contact blocks 30a, 30b, 30c, and 30d. One pair of the contact blocks 30a and 30b is arranged so that the guide paths 31a and 31b face each other in parallel. Further, the other pair of contact blocks 30c and 30d are arranged so that the guide paths 31c and 31d face each other in parallel. Each of the contact blocks 30a, 30b, 30c, and 30d is arranged so that a part of the tip thereof projects radially outward from the tooth tip surface 32 of the external gear 3. Therefore, a part of the guide paths 31a, 31b, 31c, and 31d also protrudes outward in the radial direction from the tooth tip surface 32 of the external gear 3.
当てプレート８の径方向内側には、十字状の変換部材３３が配置されている。変換部材３３は板状であり、厚さは当てプレート８とほぼ同一である。変換部材３３は、円形部３４と、円形部３４の外周において互いに直交する十字状の位置に形成された４つの突部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄとを備えている。４つの突部３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのうち、一方の対になる突部３５ａ，３５ｂは、それぞれ両側の側面に平行な案内路３６ａ，３６ｂを有している。また、他方の対になる突部３５ｃ，３５ｄは、それぞれ両側の側面に平行な案内路３６ｃ，３６ｄを有している。一方の案内路３６ａ，３６ｂは、当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの案内路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと摺動可能に配置されている。案内路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと案内路３６ａ，３６ｂとの間には、横断面円形状のニードルローラ３７が各３個ずつ配置されている。変換部材３３は、ニードルローラ３７によって外歯歯車３に対して案内路３６ａ，３６ｂの方向（図５の横方向）に摺動可能である。 A cross-shaped conversion member 33 is arranged inside the backing plate 8 in the radial direction. The conversion member 33 has a plate shape, and its thickness is substantially the same as that of the backing plate 8. The conversion member 33 includes a circular portion 34 and four protrusions 35a, 35b, 35c, and 35d formed at cross-shaped positions orthogonal to each other on the outer circumference of the circular portion 34. Of the four protrusions 35a, 35b, 35c, 35d, one pair of protrusions 35a, 35b has guide paths 36a, 36b parallel to the side surfaces on both sides, respectively. Further, the other pair of protruding portions 35c and 35d have guide paths 36c and 36d parallel to the side surfaces on both sides, respectively. One of the guide paths 36a, 36b is slidably arranged with the guide paths 31a, 31b, 31c, 31d of the contact blocks 30a, 30b, 30c, 30d. Three needle rollers 37 having a circular cross section are arranged between the guide paths 31a, 31b, 31c, 31d and the guide paths 36a, 36b. The conversion member 33 is slidable with respect to the external gear 3 in the directions of the guide paths 36a and 36b (horizontal direction in FIG. 5) by the needle roller 37.
当てプレート８の内周面には、変換部材３３よりも大きな開口部３８が形成され、開口部３８の内周面には、変換部材３３の他方の案内路３６ｃ，３６ｄと平行に対向する案内路３９ａ，３９ｂを備えた突起が、内周方向に向かって形成されている。変換部材３３の案内路３６ｃ，３６ｄと、当てプレート８の案内路３９ａ，３９ｂとの間には、横断面円形状のニードルローラ３７が各３個ずつ配置されている。変換部材３３は、ニードルローラ３７によって当てプレート８に対して案内路３６ｃ，３６ｄの方向（図５の縦方向）に摺動可能である。当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと、変換部材３３と、ニードルローラ３７とは、全て開口部３８の内側に配置されている。 An opening 38 larger than the conversion member 33 is formed on the inner peripheral surface of the abutting plate 8, and a guide facing parallel to the other guide paths 36c and 36d of the conversion member 33 is formed on the inner peripheral surface of the opening 38. The protrusions provided with the roads 39a and 39b are formed toward the inner peripheral direction. Three needle rollers 37 having a circular cross section are arranged between the guide paths 36c and 36d of the conversion member 33 and the guide paths 39a and 39b of the contact plate 8. The conversion member 33 is slidable with respect to the contact plate 8 in the directions of the guide paths 36c and 36d (vertical direction in FIG. 5) by the needle roller 37. The contact blocks 30a, 30b, 30c, 30d, the conversion member 33, and the needle roller 37 are all arranged inside the opening 38.
主ケース７と内歯歯車４との間でクロスローラベアリング１２の出力側には、オイルシール４０が配置されている。主ケース７における入力側の端面には、全周に亘って凹溝４１が形成されており、該凹溝４１にはＯリング４２が配置されている。また、当てプレート８における入力側の端面には、開口部３８よりも径方向外側に、全周に亘って凹溝４３が形成されており、該凹溝４３にはＯリング４４が配置されている。 An oil seal 40 is arranged on the output side of the cross roller bearing 12 between the main case 7 and the internal gear 4. A concave groove 41 is formed on the end surface of the main case 7 on the input side over the entire circumference, and an O-ring 42 is arranged in the concave groove 41. Further, a concave groove 43 is formed on the end surface of the contact plate 8 on the input side in the radial direction outward from the opening 38, and an O-ring 44 is arranged in the concave groove 43. There is.
次に、差動減速機１のニードルローラ３７の選定方法について説明する。まず、表１に示したように、基準寸法に対する寸法公差が＋０．００１ｍｍから＋０．１００ｍｍまで、０．００５ｍｍ毎に層別されたニードルローラ３７のシリーズを用意し、層別の識別記号としてＡ〜Ｔまでの記号を割り振る。このうち、層別Ｊ（寸法公差＋０．０４６〜＋０．０５０）のものを標準寸法とする。 Next, a method of selecting the needle roller 37 of the differential speed reducer 1 will be described. First, as shown in Table 1, a series of needle rollers 37 stratified by 0.005 mm with a dimensional tolerance from +0.001 mm to +0.100 mm with respect to the reference dimension was prepared, and A was used as the identification code for each layer. Allocate symbols from ~ T. Of these, the stratified J (dimensional tolerance +0.046 to +0.050) is used as the standard dimension.
次に、当てブロック３０ａに形成された案内路３１ａと、変換部材３３の突部３５ａに形成された案内路３６ａとの間に、標準寸法である層別Ｊのニードルローラ３７を３個配置する。次に、変換部材３３を、ニードルローラ３７と当てブロック３０ａとの隙間を埋める方向に押し付け、当てブロック３０ｂに形成された案内路３１ｂと、変換部材３３の突部３５ａに形成された案内路３６ａのうち当てブロック３０ｂに対向する面との間隔を、キャリパー形内側マイクロメータ等で測定する。このとき、内側、中央、外側の３か所を測定する。最後に、測定された間隔に応じた寸法公差のニードルローラ３７を表１から３個選択し、当てブロック３０ｂと変換部材３３との間にそれぞれ配置する。その他の部分についても同様にニードルローラ３７を選択する。 Next, three needle rollers 37 of stratification J, which are standard dimensions, are arranged between the guide path 31a formed in the contact block 30a and the guide path 36a formed in the protrusion 35a of the conversion member 33. .. Next, the conversion member 33 is pressed in a direction to fill the gap between the needle roller 37 and the contact block 30a, and the guide path 31b formed in the contact block 30b and the guide path 36a formed in the protrusion 35a of the conversion member 33. Of these, the distance from the surface facing the contact block 30b is measured with a caliper type inner micrometer or the like. At this time, the inside, the center, and the outside are measured at three points. Finally, three needle rollers 37 having dimensional tolerances according to the measured intervals are selected from Table 1 and arranged between the contact block 30b and the conversion member 33, respectively. Similarly, the needle roller 37 is selected for the other parts.
図６は、ニードルローラ３７部分の拡大図であり、図５のＦ部の拡大図である。図７，図８，及び図９は、本実施形態の変形例であり、図６に対応した図である。案内路３１ｂと案内路３６ａとの間隔が、外側に向かって開いている場合、図６のように、外側に向かって外径の大きいニードルローラ３７を選択する。また逆に、案内路３１ｂと案内路３６ａとの間隔が、内側に向かって開いている場合、図７のように、内側に向かって外径の大きいニードルローラ３７を選択する。その他の部分についても同様に、当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと変換部材３３との間隔、及び当てプレート８と変換部材３３との間隔に応じて、ニードルローラ３７を選択する。 FIG. 6 is an enlarged view of the needle roller 37 portion, and is an enlarged view of the F portion of FIG. 7, 8 and 9 are modifications of this embodiment and correspond to FIG. When the distance between the guide path 31b and the guide path 36a is open toward the outside, the needle roller 37 having a larger outer diameter toward the outside is selected as shown in FIG. On the contrary, when the distance between the guide path 31b and the guide path 36a is widened inward, the needle roller 37 having a larger outer diameter toward the inside is selected as shown in FIG. 7. Similarly, for the other parts, the needle roller 37 is selected according to the distance between the contact blocks 30a, 30b, 30c, 30d and the conversion member 33, and the distance between the contact plate 8 and the conversion member 33.
また、対向する当てブロック３０ａ及び３０ｂの間隔と、突部３５ａにおいて対向する案内路３６ａ，３６ａの幅とをそれぞれ部品毎に測定し、対応するニードルローラ３７の外径を計算により算出しても良い。 Further, even if the distance between the facing blocks 30a and 30b and the widths of the guide paths 36a and 36a facing each other at the protrusion 35a are measured for each component and the outer diameter of the corresponding needle roller 37 is calculated. good.
また、案内路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの表面、案内路３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの表面、及び案内路３９ａ，３９ｂの表面の加工精度によっては、図８に示すように、３個配置するニードルローラ３７のうち、中央のニードルローラ３７の外径が相対的に大きくても良い。また逆に、図９に示すように中央のニードルローラ３７の外径が相対的に小さくても良い。尚、図６，図７，図８，及び図９は、ニードルローラ３７の外径の違い及び当てブロック３０ｂの形状を誇張して表現している。 Further, depending on the processing accuracy of the surfaces of the guide paths 31a, 31b, 31c, 31d, the surfaces of the guide paths 36a, 36b, 36c, 36d, and the surfaces of the guide paths 39a, 39b, three are arranged as shown in FIG. The outer diameter of the central needle roller 37 may be relatively large among the needle rollers 37. On the contrary, as shown in FIG. 9, the outer diameter of the central needle roller 37 may be relatively small. Note that FIGS. 6, 7, 8 and 9 exaggerate the difference in the outer diameter of the needle roller 37 and the shape of the contact block 30b.
以上のように構成された差動減速機１において、図示しないモータ等の動力によって入力軸６が回転することで、偏心部２２が偏心運動し、外歯歯車３が内歯歯車４に内接した状態で偏心及び自転運動する。このため、各当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄも偏心及び自転運動するが、各当てブロック３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは変換部材３３に対して案内路３６ａ，３６ｂの方向（横方向）に摺動するように配置されており、かつ変換部材３３は当てプレート８に対して案内路３６ｃ，３６ｄの方向（縦方向）に摺動するように配置されているため、各案内路が摺動しながら動力が伝達されることによって、変換部材３３を介して外歯歯車３の自転成分のみが取り出され、内歯歯車４がケース５に対して相対的に回転する。つまり変換部材３３は、外歯歯車３の偏心回転運動を、中心軸Ｃ０を中心とした回転運動に変換する、いわゆる自在継手と同様の機能を果たしている。このとき、差動減速機１内に充填された潤滑剤は、オイルシール４０，Ｏリング４２，及びＯリング４４によって封止されている。 In the differential speed reducer 1 configured as described above, the input shaft 6 is rotated by the power of a motor or the like (not shown), so that the eccentric portion 22 moves eccentrically and the external gear 3 is inscribed in the internal gear 4. Eccentric and rotating movements in this state. Therefore, the contact blocks 30a, 30b, 30c, and 30d also eccentric and rotate, but the contact blocks 30a, 30b, 30c, and 30d are in the directions (lateral directions) of the guide paths 36a and 36b with respect to the conversion member 33. Since the conversion member 33 is arranged so as to slide and the conversion member 33 is arranged so as to slide in the directions (longitudinal direction) of the guide paths 36c and 36d with respect to the contact plate 8, each guide path slides. While the power is transmitted, only the rotation component of the external gear 3 is taken out through the conversion member 33, and the internal gear 4 rotates relative to the case 5. That is, the conversion member 33 has a function similar to that of a so-called universal joint, which converts the eccentric rotary motion of the external gear 3 into a rotary motion centered on the central axis C0. At this time, the lubricant filled in the differential speed reducer 1 is sealed by the oil seal 40, the O-ring 42, and the O-ring 44.
このように、上記形態の差動減速機１によれば、入力軸６の貫通孔５１は中心軸Ｃ０と同軸であり、偏心部２２の偏心方向側に凹部５３が形成されている。このため、実質的に中空穴として使用できる外径を小さくすることなく、入力軸６の回転バランスを改善することができる。 As described above, according to the differential speed reducer 1 of the above-described embodiment, the through hole 51 of the input shaft 6 is coaxial with the central shaft C0, and the recess 53 is formed on the eccentric direction side of the eccentric portion 22. Therefore, the rotational balance of the input shaft 6 can be improved without substantially reducing the outer diameter that can be used as the hollow hole.
また、凹部５３は、中心軸Ｃ０に垂直な方向より見て偏心部２２の範囲Ｌ１内に形成されている。このため、凹部５３と支持部２１との間の肉厚を薄くすることなく、入力軸６の強度を保ったまま回転バランスを改善することができる。 Further, the recess 53 is formed within the range L1 of the eccentric portion 22 when viewed from the direction perpendicular to the central axis C0. Therefore, the rotational balance can be improved while maintaining the strength of the input shaft 6 without reducing the wall thickness between the recess 53 and the support portion 21.
また、外歯歯車３の数が１個である。このため、差動減速機１の軸方向の厚みを薄くすることができる。 Further, the number of external gears 3 is one. Therefore, the thickness of the differential speed reducer 1 in the axial direction can be reduced.
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、第２実施形態における差動減速機２の中央縦断面図であり、第１実施形態の図１に対応した図である。図１１は、図１０のＣ−Ｃ線に沿って入力軸５０のみを示した断面図であり、第１実施形態の図４に対応した図である。第２実施形態における差動減速機２の構造は、入力軸５０の形状が、第１実施形態とは異なる。上記を除く差動減速機２の構成と動作とについては、上述の第１実施形態と同様なので、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a central vertical sectional view of the differential speed reducer 2 according to the second embodiment, and is a view corresponding to FIG. 1 of the first embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing only the input shaft 50 along the line CC of FIG. 10, and is a view corresponding to FIG. 4 of the first embodiment. The structure of the differential speed reducer 2 in the second embodiment is different from that in the first embodiment in the shape of the input shaft 50. The configuration and operation of the differential speed reducer 2 other than the above are the same as those in the first embodiment described above, and thus detailed description thereof will be omitted.
入力軸５０の偏心部２２の外周面５４には、偏心部２２の偏心方向側（図１１の上側）に凹部５５が形成されている。凹部５５の一部は、中心軸Ｃ０を中心とした円形であり、支持部２１と同軸である。 A recess 55 is formed on the outer peripheral surface 54 of the eccentric portion 22 of the input shaft 50 on the eccentric direction side (upper side of FIG. 11) of the eccentric portion 22. A part of the recess 55 has a circular shape centered on the central axis C0 and is coaxial with the support portion 21.
第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得る。上記形態の差動減速機２によれば、入力軸５０の貫通孔５１は中心軸Ｃ０と同軸であり、偏心部２２の偏心方向側に凹部５５が形成されている。このため、入力軸５０の回転バランスを改善することができる。 Also in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained. According to the differential speed reducer 2 of the above embodiment, the through hole 51 of the input shaft 50 is coaxial with the central shaft C0, and a recess 55 is formed on the eccentric direction side of the eccentric portion 22. Therefore, the rotational balance of the input shaft 50 can be improved.
また、凹部５５が支持部２１と同軸である。このため、凹部５５と支持部２１とを同一の工程で加工することができ、コストダウンとなる。 Further, the recess 55 is coaxial with the support portion 21. Therefore, the recess 55 and the support portion 21 can be processed in the same process, resulting in cost reduction.
［本発明と実施形態との構成の対応関係］
本実施形態の凹部５３，５５，５７は、本発明の肉抜き部の一例である。
[Correspondence of Configuration between the Invention and the Embodiment]
The recesses 53, 55, 57 of the present embodiment are examples of the lightening portion of the present invention.
［変形例］
第１実施形態においては、入力軸６の貫通孔５１の内周面５２には、偏心部２２の偏心方向側に円形の凹部５３が形成されているのに対し、第１実施形態の変形例においては、凹部５７の形状は円形ではなく角形状であってもよい、図１２は、第１実施形態の変形例における入力軸５６の断面図を示した図であり、図４に対応する図である。本形態においては、入力軸５６の貫通孔５１の内周面５２には、偏心部２２の偏心方向側（図１２の上側）に角形状（キー溝形状）の凹部５６が形成されている。凹部５７は、貫通孔２６の一部及びボルト穴２５ａと連通している。
[Modification example]
In the first embodiment, the inner peripheral surface 52 of the through hole 51 of the input shaft 6 is formed with a circular recess 53 on the eccentric direction side of the eccentric portion 22, whereas a modified example of the first embodiment is formed. In, the shape of the recess 57 may be a square shape instead of a circular shape. FIG. 12 is a view showing a cross-sectional view of the input shaft 56 in the modified example of the first embodiment, and is a view corresponding to FIG. Is. In this embodiment, a square (keyway-shaped) recess 56 is formed on the inner peripheral surface 52 of the through hole 51 of the input shaft 56 on the eccentric direction side (upper side of FIG. 12) of the eccentric portion 22. The recess 57 communicates with a part of the through hole 26 and the bolt hole 25a.
１，２ 差動減速機
３ 外歯歯車
４ 内歯歯車
６，５０，５６ 入力軸
８ 当てプレート
２１ 支持部
２２ 偏心部
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 当てブロック
３３ 変換部材
３７ ニードルローラ
３８ 開口部
３９ａ，３９ｂ 案内路
５１ 貫通孔
５２ 内周面
５３，５５，５７ 凹部
５４ 外周面
Ｃ０ 中心軸
Ｃ１ 偏心軸
Ｌ１ 偏心部の範囲
1, 2, differential reducer 3 external gear 4 internal gear 6,50,56 input shaft 8 back plate 21 support 22 eccentric parts 30a, 30b, 30c, 30d back block 33 conversion member 37 needle roller 38 opening 39a , 39b Guide path 51 Through hole 52 Inner peripheral surface 53, 55, 57 Recessed 54 Outer surface C0 Central axis C1 Eccentric axis L1 Eccentric range
Claims (5)
前記内歯歯車と同軸で前記内歯歯車に貫通するように配置されており、自身の中心軸である入力中心軸を中心とした貫通孔及び前記入力中心軸に対して偏心する偏心部を有している入力軸と、
前記偏心部に外装され、前記内歯歯車に内接して噛み合う外歯歯車と、
を備えており、
前記貫通孔の内周面のうち前記偏心部の偏心方向側に肉抜き部が形成されている
ことを特徴とする差動減速機。 With internal gears
It is arranged coaxially with the internal gear so as to penetrate the internal gear, and has a through hole centered on the input central axis, which is its own central axis, and an eccentric portion eccentric with respect to the input central axis. With the input axis
An external gear that is externally attached to the eccentric portion and inscribes and meshes with the internal gear,
Is equipped with
A differential speed reducer characterized in that a lightening portion is formed on the eccentric direction side of the eccentric portion of the inner peripheral surface of the through hole.
前記肉抜き部は、前記入力中心軸に垂直な方向より見て前記偏心部の範囲内に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の差動減速機。 On the input shaft, support portions for supporting the input shaft are formed on both sides of the eccentric portion in the direction of the input center axis.
The differential speed reducer according to claim 1, wherein the lightening portion is formed within the range of the eccentric portion when viewed from a direction perpendicular to the input central axis.
ことを特徴とする請求項１または２に記載の差動減速機。 The differential speed reducer according to claim 1 or 2, wherein the number of external gears and the number of eccentric portions are one each.
前記内歯歯車と同軸で前記内歯歯車に貫通するように配置されており、自身の中心軸である入力中心軸を中心とした貫通孔及び前記入力中心軸に対して偏心する偏心部を有している入力軸と、
前記偏心部に外装され、前記内歯歯車に内接して噛み合う外歯歯車と、
を備えており、
前記偏心部の外周面のうち前記偏心部の偏心方向側に肉抜き部が形成されている
ことを特徴とする差動減速機。 With internal gears
It is arranged coaxially with the internal gear so as to penetrate the internal gear, and has a through hole centered on the input central axis, which is its own central axis, and an eccentric portion eccentric with respect to the input central axis. With the input axis
An external gear that is externally attached to the eccentric portion and inscribes and meshes with the internal gear,
Is equipped with
A differential speed reducer characterized in that a lightening portion is formed on the eccentric direction side of the eccentric portion on the outer peripheral surface of the eccentric portion.
前記肉抜き部は、前記入力中心軸と同軸である
ことを特徴とする請求項４に記載の差動減速機。 On the input shaft, support portions for supporting the input shaft are formed on both sides of the eccentric portion in the direction of the input center axis.
The differential speed reducer according to claim 4, wherein the lightening portion is coaxial with the input central axis.
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|---|---|---|---|---|
| WO2022030473A1 (en) | 2020-08-06 | 2022-02-10 | シャープ株式会社 | User equipment (ue) |
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