JP5806968B2 - Eccentric oscillation type reducer - Google Patents

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Description

本発明は、偏心揺動型の減速機に関する。   The present invention relates to an eccentric oscillating speed reducer.

特許文献１に、図４〜図６に示されるような、いわゆる「振り分けタイプ」と称される偏心揺動型の減速機が開示されている。   Patent Document 1 discloses an eccentric oscillating type speed reducer called a “sorting type” as shown in FIGS. 4 to 6.

この減速機９１０は、ロボットアームの関節の駆動に用いられるもので、内歯歯車９１２と、該内歯歯車９１２に内接噛合する第１、第２外歯歯車９１４、９１６と、を備えている。   The speed reducer 910 is used for driving a joint of a robot arm, and includes an internal gear 912 and first and second external gears 914 and 916 that are in mesh with the internal gear 912. Yes.

すなわち、この減速機９１０では、第１、第２外歯歯車９１４、９１６が、揺動しながら内歯歯車９１２に内接噛合している。第１、第２外歯歯車９１４、９１６を揺動させるために、内歯歯車９１２の軸心Ｏ１からオフセットした位置に複数（この開示例では３本）のクランク軸９１８（９１８Ａ〜９１８Ｃ）が、該第１、第２外歯歯車９１４、９１６を貫通した状態で設けられている。   That is, in the reduction gear 910, the first and second external gears 914 and 916 are in mesh with the internal gear 912 while swinging. In order to swing the first and second external gears 914 and 916, a plurality (three in this disclosure) of crankshafts 918 (918A to 918C) are offset from the axis O1 of the internal gear 912. The first and second external gears 914 and 916 are provided in a penetrating manner.

３本のクランク軸９１８は、それぞれ軸方向同位置において偏心位相の揃えられた第１偏心体９２０（９２０Ａ〜９２０Ｃ）を有するとともに、同様に軸方向同位置において偏心位相の揃えられた第２偏心体９２２（９２２Ａ〜９２２Ｃ）を有している。全クランク軸９１８を同期して回転させることにより、第１偏心体９２０によって第１外歯歯車９１４が揺動され、第２偏心体９２２によって第２外歯歯車９１６がそれぞれ揺動されるように構成されている。   The three crankshafts 918 each have a first eccentric body 920 (920A to 920C) whose eccentric phases are aligned at the same axial position, and similarly, a second eccentricity whose eccentric phases are aligned at the same axial position. It has a body 922 (922A to 922C). By rotating all the crankshafts 918 synchronously, the first external gear 914 is swung by the first eccentric body 920, and the second external gear 916 is swung by the second eccentric body 922, respectively. It is configured.

３本のクランク軸９１８を同期して回転させるために、各クランク軸９１８の端部には、スプライン９２４（９２４Ａ〜９２４Ｃ）がそれぞれ形成されている。このスプライン９２４には、継軸（入力軸）９２６側からの動力を各クランク軸９１８に伝達する振り分け歯車９３０（９３０Ａ〜９３０Ｃ）が連結されている。   In order to rotate the three crankshafts 918 synchronously, splines 924 (924A to 924C) are formed at the ends of the respective crankshafts 918. The spline 924 is connected to a distribution gear 930 (930A to 930C) that transmits power from the joint shaft (input shaft) 926 side to each crankshaft 918.

各振り分け歯車９３０は、継軸９２６に形成された入力ピニオン９３２と同時に噛合している。これにより、継軸９２６の入力ピニオン９３２が回転することによって、各クランク軸９１８が同一の回転速度で同一の方向に同一のトルクで回転するように構成されている。   Each sorting gear 930 meshes with the input pinion 932 formed on the joint shaft 926 at the same time. As a result, the input pinion 932 of the joint shaft 926 rotates, so that each crankshaft 918 rotates at the same rotational speed and with the same torque in the same direction.

特開２０１０−２８６０９８号公報（図１〜図３）JP 2010-286098 A (FIGS. 1 to 3)

このような振り分けタイプの偏心揺動型の減速機９１０にあっては、複数のクランク軸９１８が互いに等しいトルクを伝達する必要がある。すなわち、複数の第１偏心体９２０および第２偏心体９２２が、それぞれ等しいトルクで第１、第２外歯歯車９１４、９１６を揺動させる必要がある。それは、例えば、特定のクランク軸のみに大きなトルクが集中した状態では、該第１、第２外歯歯車９１４、９１６の円滑な揺動が阻害され、伝達ロスが増大したり、振動が発生したりするためである。   In such a distributed type eccentric oscillating speed reducer 910, the plurality of crankshafts 918 must transmit the same torque to each other. That is, the plurality of first eccentric bodies 920 and second eccentric bodies 922 need to swing the first and second external gears 914 and 916 with the same torque. For example, in a state where a large torque is concentrated only on a specific crankshaft, the smooth swinging of the first and second external gears 914 and 916 is hindered, resulting in an increase in transmission loss and vibration. This is because

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、入力側からのトルクをより均等に複数のクランク軸に伝達することのできる偏心揺動型の減速機を提供することをその課題としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an eccentric oscillating type speed reducer that can transmit torque from the input side to a plurality of crankshafts more evenly. It is an issue.

本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、を備えるとともに、前記内歯歯車の軸心からオフセットした位置に前記外歯歯車を揺動させるための複数のクランク軸を備えた偏心揺動型の減速機において、前記複数のクランク軸のそれぞれの端部に、入力側からの動力を該クランク軸に伝達する歯車を連結するためのスプラインを備え、かつ該スプラインの軸方向内側に、該スプラインの歯底よりも深い凹部を形成し、前記凹部を潤滑剤溜まりとして機能させ、前記クランク軸と前記歯車とのスプライン連結は隙間嵌めとされた構成とすることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention includes an internal gear and an external gear that meshes internally with the internal gear, and a plurality of the external gear for swinging the external gear to a position offset from the axis of the internal gear. In the eccentric oscillating type speed reducer provided with the crankshaft, a spline for connecting a gear for transmitting power from the input side to the crankshaft is provided at each end of the plurality of crankshafts, and A recess deeper than the tooth bottom of the spline is formed inside the spline in the axial direction , the recess functions as a lubricant reservoir, and the spline connection between the crankshaft and the gear is a clearance fit. Thus, the above-described problems are solved.

本発明では、複数のクランク軸のそれぞれの端部に形成されているスプラインの軸方向内側に、該スプラインの歯底よりも深い凹部（スプラインの歯底円径よりも、底部の外径の小さな凹部）を形成するようにしている。   In the present invention, a concave portion deeper than the bottom of the spline (the outer diameter of the bottom is smaller than the diameter of the bottom of the spline) is formed on the inner side in the axial direction of the spline formed at each end of the plurality of crankshafts. (Concave part) is formed.

これにより、各クランク軸は、全体としてトルク伝達に必要な強度を維持しつつ、端部のみ剛性が若干低い状態となる。その結果、各クランク軸の中で、相対的により大きなトルクが掛かったクランク軸程、その端部が（他のクランク軸と比べて）より大きく変形するようになり、結果として各振り分け歯車の噛合バランスが改善され、全てのクランク軸がより均等なトルクを受け持つことができるようになる。   Thereby, each crankshaft is in a state in which the rigidity is slightly low only at the end portion while maintaining the strength necessary for torque transmission as a whole. As a result, among the crankshafts, the crankshaft to which a relatively larger torque is applied is deformed more greatly (as compared to other crankshafts), and as a result, the meshing gears of the respective sorting gears are engaged. The balance is improved and all the crankshafts can handle a more even torque.

本発明によれば、入力側からのトルクをより均等に複数のクランク軸に伝達することのできる偏心揺動型の減速機を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the eccentric rocking | fluctuation type reduction gear which can transmit the torque from an input side to a some crankshaft more uniformly can be obtained.

本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の減速機の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the eccentric rocking | fluctuation type speed reducer which concerns on an example of embodiment of this invention. 上記減速機の全体断面図Overall cross-sectional view of the reducer 本発明の他の実施形態の一例に係る偏心揺動型の減速機の要部断面図Sectional drawing of the principal part of the eccentric rocking | fluctuation type reduction gear which concerns on an example of other embodiment of this invention. 従来の偏心揺動型の減速機の全体断面図Cross-sectional view of a conventional eccentric oscillating speed reducer 図４の矢視Ｖ−Ｖ線に沿う断面図Sectional drawing which follows the arrow VV line of FIG. 図４の矢視ＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図Sectional view along line VI-VI in FIG.

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。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

図１は、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の減速機の要部断面図、図２は、その全体断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of an eccentric oscillating speed reducer according to an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall cross-sectional view thereof.

この減速機１０は、ロボットのアーム（図示略）の関節の駆動に用いられるもので、いわゆる振り分けタイプと称される偏心揺動型の減速機である。   The speed reducer 10 is used for driving a joint of a robot arm (not shown), and is an eccentric swing type speed reducer called a so-called sort type.

減速機１０は、内歯歯車１２と、該内歯歯車１２に内接噛合する第１、第２外歯歯車１４、１６と、を備えるとともに、該内歯歯車１２の軸心Ｏ３からＬ１だけオフセットした位置に、第１、第２外歯歯車１４、１６を揺動させるための複数のクランク軸１８を備えている。   The speed reducer 10 includes an internal gear 12 and first and second external gears 14 and 16 that are internally meshed with the internal gear 12, and only the axis O <b> 3 from the axis O <b> 3 of the internal gear 12. A plurality of crankshafts 18 for swinging the first and second external gears 14 and 16 are provided at offset positions.

以下、減速機１０の全体構成から説明する。   Hereinafter, the overall configuration of the speed reducer 10 will be described.

図２を参照して、この実施形態では、モータ（図示略）の動力は、継軸（入力軸）２６を介して入力される。継軸２６には、図示せぬモータ軸が挿入される中空部２６Ａが形成されており、キー溝２６Ｂに嵌め込まれたキー（図示略）を介してモータと連結される。継軸２６の反モータ側の端部には、入力ピニオン（入力側の歯車）３２が直切り形成されている。   Referring to FIG. 2, in this embodiment, power of a motor (not shown) is input via a joint shaft (input shaft) 26. The joint shaft 26 is formed with a hollow portion 26A into which a motor shaft (not shown) is inserted, and is connected to the motor via a key (not shown) fitted in the key groove 26B. An input pinion (input side gear) 32 is directly cut and formed at the end of the joint shaft 26 on the side opposite to the motor.

入力ピニオン３２は、複数の振り分け歯車３０と同時に噛合している。各振り分け歯車３０は、この実施形態では３個（１個のみ図示）設けられ、それぞれクランク軸１８に連結されている。クランク軸１８および振り分け歯車３０の近傍の構成については、後に詳述する。   The input pinion 32 meshes with the plurality of sorting gears 30 at the same time. In this embodiment, three (only one is shown) each sorting gear 30 is provided and is connected to the crankshaft 18. The configuration in the vicinity of the crankshaft 18 and the sorting gear 30 will be described in detail later.

各クランク軸１８は、この実施形態では３本（１本のみ図示）設けられ、内歯歯車１２の軸心Ｏ３からＬ１だけオフセットした位置に、円周方向に１２０度の間隔で配置されている。各クランク軸１８には、それぞれの軸方向同位置に第１偏心体２０が形成され、該第１偏心体２０と隣接してそれぞれの軸方向同位置に第２偏心体２２が形成されている。各クランク軸１８の第１偏心体２０同士および第２偏心体２２同士は、偏心位相が揃えられている。第１偏心体２０と第２偏心体２２の偏心位相差は１８０度である（互いに離反する方向に偏心している）。   In this embodiment, three crankshafts 18 (only one is shown) are provided, and are arranged at intervals of 120 degrees in the circumferential direction at positions offset from the axis O3 of the internal gear 12 by L1. . Each crankshaft 18 is formed with a first eccentric body 20 at the same position in the axial direction, and a second eccentric body 22 is formed at the same position in the axial direction adjacent to the first eccentric body 20. . The first eccentric bodies 20 and the second eccentric bodies 22 of the crankshafts 18 have the same eccentric phase. The eccentric phase difference between the first eccentric body 20 and the second eccentric body 22 is 180 degrees (eccentric in a direction away from each other).

各クランク軸１８の第１偏心体２０の外周には、第１ころ軸受３４を介して第１外歯歯車１４が組み込まれている。各クランク軸１８の第２偏心体２２の外周には第２ころ軸受３６を介して第２外歯歯車１６が組み込まれている。これにより、３本のクランク軸１８上の第１偏心体２０が同期して回転することで第１外歯歯車１４を揺動させ、同様に、３本のクランク軸１８上の第２偏心体２２が同期して回転することで第２外歯歯車１６を揺動させることができる。第１外歯歯車１４と第２外歯歯車１６の偏心位相差は、（第１偏心体２０と第２偏心体２２の偏心位相差を受けて）１８０度である。   A first external gear 14 is incorporated on the outer periphery of the first eccentric body 20 of each crankshaft 18 via a first roller bearing 34. A second external gear 16 is incorporated on the outer periphery of the second eccentric body 22 of each crankshaft 18 via a second roller bearing 36. As a result, the first eccentric body 20 on the three crankshafts 18 rotates in synchronization with the first external gear 14 to swing, and similarly, the second eccentric body on the three crankshafts 18. The second external gear 16 can be swung by rotating 22 synchronously. The eccentric phase difference between the first external gear 14 and the second external gear 16 is 180 degrees (in response to the eccentric phase difference between the first eccentric body 20 and the second eccentric body 22).

第１、第２外歯歯車１４、１６の軸方向両側には、第１、第２キャリヤ３８、４０が配置されており、各クランク軸１８は、この第１、第２キャリヤ３８、４０に一対のころ軸受４４、４６を介して支持されている。第１、第２キャリヤ３８、４０は、一対のアンギュラ玉軸受４８、５０を介してケーシング５２に支持されている。なお、第１、第２キャリヤ３８、４０は、第１キャリヤ３８から突出されたキャリヤピン３８Ａを介してボルト５３により連結・一体化されている。   First and second carriers 38 and 40 are arranged on both sides in the axial direction of the first and second external gears 14 and 16, and each crankshaft 18 is connected to the first and second carriers 38 and 40. It is supported via a pair of roller bearings 44 and 46. The first and second carriers 38 and 40 are supported by the casing 52 via a pair of angular ball bearings 48 and 50. The first and second carriers 38 and 40 are connected and integrated by a bolt 53 via a carrier pin 38A protruding from the first carrier 38.

第１、第２外歯歯車１４、１６は、内歯歯車１２に内接噛合している。内歯歯車１２は、この実施形態ではケーシング５２と一体化された内歯歯車本体１２Ａと、該内歯歯車本体１２Ａに回転自在に組み込まれ、該内歯歯車１２の内歯を構成する外ピン１２Ｂとで構成されている。内歯歯車１２の歯数（外ピン１２Ｂの本数）は、第１、第２外歯歯車１４、１６の歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。   The first and second external gears 14 and 16 are in mesh with the internal gear 12. In this embodiment, the internal gear 12 is an internal gear main body 12A integrated with the casing 52, and an external pin that is rotatably incorporated in the internal gear main body 12A and constitutes internal teeth of the internal gear 12. 12B. The number of teeth of the internal gear 12 (the number of external pins 12B) is slightly larger (only 1 in this example) than the number of teeth of the first and second external gears 14 and 16.

ケーシング５２にはボルト（ボルト孔５２Ａのみ図示）を介してロボットの第１アーム（図示略）が連結され、第１キャリヤ３８には、ボルト（ボルト穴３８Ｂのみ図示）を介してロボットの第２アーム（図示略）がそれぞれ連結される。   A first arm (not shown) of the robot is connected to the casing 52 via a bolt (only the bolt hole 52A is shown), and the second carrier 38 is connected to the first carrier 38 via a bolt (only the bolt hole 38B is shown). Arms (not shown) are connected to each other.

ここで、振り分け歯車３０の近傍の構成について詳細に説明する。   Here, the configuration in the vicinity of the sorting gear 30 will be described in detail.

図１を合わせて参照して、複数（この実施形態では３本）のクランク軸１８のそれぞれの端部１８Ａには、スプライン２４が形成されている。振り分け歯車３０は、このスプライン２４を介してクランク軸１８に片持ち状態で連結される。   Referring also to FIG. 1, a spline 24 is formed at each end 18 </ b> A of a plurality (three in this embodiment) of the crankshaft 18. The sorting gear 30 is connected to the crankshaft 18 in a cantilever manner via the spline 24.

より具体的には、クランク軸１８は、軸方向端面１８Ｂから僅かな軸方向寸法Ｌ３を有する軸端部１８Ｃを備え、該軸端部１８Ｃの軸方向内側位置に第１の止め輪用凹部１８Ｄを備えている。止め輪用凹部１８Ｄには、振り分け歯車３０を位置決めするための第１の止め輪５４が嵌め込まれる。スプライン２４は、クランク軸１８の（前記軸端部１８Ｃを含めた）端部１８Ａの軸端から、この止め輪用凹部１８Ｄの軸方向内側（第２キャリヤ４０側）にまで形成されている（止め輪用凹部１８Ｄは、該スプライン２４に重畳して形成されている）。スプライン２４の歯先円径はｄ３、歯底円径はＤ１である。止め輪用凹部１８Ｄの底部円径ｄ５は、スプライン２４の歯底円径Ｄ１より大きく、歯先円径ｄ３より小さい。   More specifically, the crankshaft 18 includes a shaft end 18C having a slight axial dimension L3 from the axial end surface 18B, and a first retaining ring recess 18D at an axially inner position of the shaft end 18C. It has. A first retaining ring 54 for positioning the sorting gear 30 is fitted into the retaining ring recess 18D. The spline 24 is formed from the shaft end of the end portion 18A (including the shaft end portion 18C) of the crankshaft 18 to the inside in the axial direction of the retaining ring recess 18D (on the second carrier 40 side) ( The retaining ring recess 18D is formed to overlap the spline 24). The spline 24 has a tooth tip circle diameter d3 and a root circle diameter D1. The bottom circle diameter d5 of the retaining ring recess 18D is larger than the root circle diameter D1 of the spline 24 and smaller than the tooth tip circle diameter d3.

また、クランク軸１８のスプライン２４の軸方向内側には、該スプライン２４の歯底よりも深い凹部（脆弱部）５８が形成されている。すなわち、（この実施形態では）凹部５８の底部５８Ａの径はｄ７であり、スプライン２４の歯底円径Ｄ１よりも小さい（ｄ７＜Ｄ１）。凹部５８が存在することにより、クランク軸１８は、全体としてトルク伝達に必要な強度を維持しつつ、端部１８Ａのみ剛性が若干低い状態となっている。凹部５８の肩部（凹部５８の側面のうち、反スプライン側の側面）５８Ｂの径は、（もう一方の肩部である）スプライン２４の歯先円径ｄ３と同一である。凹部５８の軸方向寸法Ｌ５は、スプライン２４の係合寸法（止め輪用凹部１８Ｄと凹部５８との間の軸方向寸法）Ｌ７の約４０％に設定されている。なお、この実施形態では、スプライン２４は、転造によって形成するようにしている。凹部５８は、このスプラインの２４の転造時の素材の「逃げの空間」としても機能する。   Further, a concave portion (fragile portion) 58 deeper than the tooth bottom of the spline 24 is formed on the inner side in the axial direction of the spline 24 of the crankshaft 18. That is, (in this embodiment) the diameter of the bottom 58A of the recess 58 is d7, which is smaller than the root diameter D1 of the spline 24 (d7 <D1). Due to the presence of the recess 58, the crankshaft 18 is in a state where the rigidity of the end portion 18A is slightly low while maintaining the strength required for torque transmission as a whole. The diameter of the shoulder portion of the recess 58 (the side surface on the side opposite to the spline among the side surfaces of the recess 58) 58B is the same as the tip circle diameter d3 of the spline 24 (which is the other shoulder portion). The axial dimension L5 of the recess 58 is set to about 40% of the engagement dimension of the spline 24 (axial dimension between the retaining ring recess 18D and the recess 58) L7. In this embodiment, the spline 24 is formed by rolling. The recess 58 also functions as a “relief space” of the material when the spline 24 is rolled.

一方、振り分け歯車３０は、入力側からの動力をクランク軸１８に伝達するために、外周に入力ピニオン３２と噛合する歯部３０Ａを備えるとともに、内周にクランク軸１８のスプライン２４と係合する（雌）スプライン３０Ｂを備える。振り分け歯車３０のスプライン３０Ｂの軸方向寸法Ｌ９は、ほぼスプライン２４の係合寸法Ｌ７と凹部５８の軸方向寸法Ｌ５を足した寸法とされている。換言するならば、振り分け歯車３０はスプライン３０Ｂの軸方向寸法の約７０％程度の部分のみがクランク軸１８のスプライン２４と係合していることになる。   On the other hand, the distribution gear 30 includes a tooth portion 30A that meshes with the input pinion 32 on the outer periphery in order to transmit power from the input side to the crankshaft 18, and engages with the spline 24 of the crankshaft 18 on the inner periphery. (Female) A spline 30B is provided. The axial dimension L9 of the spline 30B of the sorting gear 30 is approximately the dimension obtained by adding the engaging dimension L7 of the spline 24 and the axial dimension L5 of the recess 58. In other words, only about 70% of the axial dimension of the spline 30B of the sorting gear 30 is engaged with the spline 24 of the crankshaft 18.

この実施形態では、振り分け歯車３０は、凹部５８の軸方向内側の肩部５８Ｂおよび前記第１の止め輪５４によって軸方向の位置決めがなされている。また、振り分け歯車３０の径方向外側は、軸方向外側に拡大され、大きな歯幅Ｌ１１が確保されている。   In this embodiment, the sorting gear 30 is axially positioned by the shoulder 58 </ b> B on the axially inner side of the recess 58 and the first retaining ring 54. Further, the radially outer side of the sorting gear 30 is expanded outward in the axial direction, and a large tooth width L11 is secured.

振り分け歯車３０は、この実施形態では、スプライン２４（および凹部５８）にグリースが塗布された状態でスプライン２４に組み込まれる。これにより、凹部５８には、塗布あるいは振り分け歯車３０の組み込み時に寄せ集められたグリースが堆積されることとなり、結果として凹部５８は、いわゆる「潤滑剤溜まり」としても機能するようになる。この潤滑剤溜まりの作用および本発明本来のクランク軸１８の変形作用を有効に活かすため、当該凹部５８自体の空間５８Ｐには、該空間５８Ｐを占領する止め輪等の部材は配置していない。   In this embodiment, the sorting gear 30 is incorporated in the spline 24 with grease applied to the spline 24 (and the recess 58). As a result, grease collected when the application or distribution gear 30 is assembled is deposited in the recess 58, and as a result, the recess 58 also functions as a so-called “lubricant reservoir”. In order to effectively utilize the action of the lubricant reservoir and the deformation action of the crankshaft 18 inherent to the present invention, a member such as a retaining ring that occupies the space 58P is not disposed in the space 58P of the recess 58 itself.

なお、図１の符号６０は、クランク軸１８を第２キャリヤ４０に支持しているころ軸受４６のリテーナ４６Ａの端面４６Ａ１をクランク軸１８の段差部１８Ｅと面一に位置決めするためのプレート、符号６２は該プレート６０をクランク軸１８の段差部１８Ｅに当接させるための第２の止め輪である。第２の止め輪６２は、凹部５８から寸法Ｌ１３だけ離れた位置に形成された第２の止め輪用凹部１８Ｆに嵌め込まれている。第２の止め輪用凹部１８Ｆの底部円径は、第１の止め輪５４の止め輪用凹部１８Ｄの底部円径ｄ５と同一である。すなわち、スプライン２４の歯底円径Ｄ１よりも大きい。   1 is a plate for positioning the end face 46A1 of the retainer 46A of the roller bearing 46 supporting the crankshaft 18 on the second carrier 40 to be flush with the stepped portion 18E of the crankshaft 18. Reference numeral 62 denotes a second retaining ring for bringing the plate 60 into contact with the stepped portion 18E of the crankshaft 18. The second retaining ring 62 is fitted into a second retaining ring recess 18F formed at a position separated from the recess 58 by a dimension L13. The bottom circle diameter of the second retaining ring recess 18F is the same as the bottom circle diameter d5 of the retaining ring recess 18D of the first retaining ring 54. That is, it is larger than the root diameter D1 of the spline 24.

次に、この偏心揺動型の減速機１０の作用を説明する。   Next, the operation of the eccentric oscillating speed reducer 10 will be described.

図示せぬモータが回転すると、この回転は、キーを介して継軸２６に伝達され、継軸２６の先端に形成された入力ピニオン３２が回転する。入力ピニオン３２は、３個の振り分け歯車３０と同時に噛合しているため、該入力ピニオン３２と振り分け歯車３０の噛合により、３本のクランク軸１８が入力ピニオン３２と振り分け歯車３０との歯数比に減速された状態で同一の方向に同一の回転速度で回転する。   When a motor (not shown) rotates, this rotation is transmitted to the joint shaft 26 via a key, and the input pinion 32 formed at the tip of the joint shaft 26 rotates. Since the input pinion 32 meshes with the three distribution gears 30 at the same time, the mesh ratio between the input pinion 32 and the distribution gear 30 causes the three crankshafts 18 to mesh with each other. Rotate at the same rotational speed in the same direction while being decelerated.

この結果、各クランク軸１８の軸方向同位置にそれぞれ形成された３個の第１偏心体２０が同期回転して第１外歯歯車１４を揺動させると共に、クランク軸１８の軸方向同位置にそれぞれ形成された３個の第２偏心体２２が同期回転して第２外歯歯車１６を揺動させる。   As a result, the three first eccentric bodies 20 respectively formed at the same position in the axial direction of each crankshaft 18 rotate synchronously to swing the first external gear 14, and the same position in the axial direction of the crankshaft 18 The three second eccentric bodies 22 respectively formed in the same manner rotate synchronously to swing the second external gear 16.

第１、第２外歯歯車１４、１６は、それぞれ内歯歯車１２に内接噛合しているため、第１、第２外歯歯車１４、１６が１回揺動する毎に、該第１、第２外歯歯車１４、１６は、内歯歯車１２に対して歯数差分（この実施形態では１歯分）円周方向の位相がずれる（自転する）。この自転成分は、各クランク軸１８の内歯歯車１２の軸心Ｏ３周りの公転として第１、第２キャリヤ３８、４０に伝達される。第１、第２キャリヤ３８、４０はキャリヤピン３８Ａおよびボルト５３を介して連結されているため、結局、継軸（入力軸）２６の回転によって、ケーシング５２に連結された第１アームと、第１キャリヤ３８に連結された第２アームとを、相対的に回転させることができる。   Since the first and second external gears 14 and 16 are internally meshed with the internal gear 12, each time the first and second external gears 14 and 16 swing once, the first The second external gears 14 and 16 are out of phase (rotated) in the circumferential direction with respect to the internal gear 12 by a difference in the number of teeth (one tooth in this embodiment). This rotation component is transmitted to the first and second carriers 38 and 40 as revolutions around the axis O3 of the internal gear 12 of each crankshaft 18. Since the first and second carriers 38 and 40 are connected via the carrier pins 38A and the bolts 53, the first arm connected to the casing 52 by the rotation of the joint shaft (input shaft) 26, and the first The second arm connected to the one carrier 38 can be relatively rotated.

ここで、このような偏心揺動型の減速機１０にあっては、例えば、製造誤差や組み付け誤差により、３本のクランク軸１８の（同一軸方向位置にある）３個の第１偏心体２０同士、あるいは、３個の第２偏心体２２同士の位相が僅かにずれているだけでも、入力ピニオン３２に各振り分け歯車３０が噛合するときの負荷が異なってくる。また、各クランク軸１８には、第１、第２偏心体２０、２２の軸方向位置が距離Ｌ１５だけ離れていることに起因して（図２参照）、第１、第２外歯歯車１４、１６が１回揺動する毎に１８０度方向が変わるモーメントが掛かる。そのため、クランク軸１８は、ころ軸受４４、４６の間で撓みながら回転することになり、この撓みがころ軸受４６を超えてクランク軸１８の端部１８Ａにぶれを発生させる要因となる。したがって、入力ピニオン３２に対する３個の振り分け歯車３０のピッチ円径あるいはバックラッシは、常に僅かに変動している。   Here, in such an eccentric oscillating speed reducer 10, for example, three first eccentric bodies (at the same axial position) of the three crankshafts 18 due to manufacturing errors or assembly errors. Even when the phases of the 20 or the three second eccentric bodies 22 are slightly shifted from each other, the load when each of the sorting gears 30 meshes with the input pinion 32 is different. In addition, each crankshaft 18 has the first and second external gears 14 due to the axial positions of the first and second eccentric bodies 20 and 22 being separated by a distance L15 (see FIG. 2). , 16 is applied with a moment that changes its direction by 180 degrees each time it swings once. For this reason, the crankshaft 18 rotates while being bent between the roller bearings 44 and 46, and this bend causes the end 18 </ b> A of the crankshaft 18 to be shaken beyond the roller bearing 46. Therefore, the pitch circle diameter or backlash of the three sorting gears 30 with respect to the input pinion 32 always varies slightly.

このような事情から、入力ピニオン３２から３個の振り分け歯車３０（クランク軸１８）に伝達されるトルクは均一とはなりにくい構造となっている。しかし、振り分け歯車３０（クランク軸１８）に対するトルク伝達が均一に行われないと、第１、第２偏心体２０、２２による第１、第２外歯歯車１４、１６の揺動も円滑に行われなくなり、伝達ロスの増大や振動の発生等の不具合を誘引する。   For this reason, the torque transmitted from the input pinion 32 to the three sorting gears 30 (crankshaft 18) is difficult to be uniform. However, if torque transmission to the distribution gear 30 (crankshaft 18) is not performed uniformly, the first and second external gears 14 and 16 are smoothly swung by the first and second eccentric bodies 20 and 22. This will cause problems such as increased transmission loss and vibration.

本実施形態では、クランク軸１８のスプライン２４の軸方向内側に凹部（脆弱部）５８が形成されている。換言するならば、振り分け歯車３０は、この凹部５８の軸方向外側において片持ち状態でクランク軸１８に組み込まれている。凹部５８が存在することにより、クランク軸１８は、全体としてはトルク伝達に必要な強度を維持しつつ、端部１８Ａのみ剛性が若干低い状態となっている。そのため、仮に、３個の振り分け歯車３０のどれかに相対的により強いトルクが伝達されてきたとすると、当該振り分け歯車３０が組み込まれているクランク軸１８の端部１８Ａは、ラジアル荷重の増大により振り分け歯車３０が入力ピニオン３２から遠ざかる（逃げる）方向に変形し、その分、受け持つトルクがより軽減される。結果として３個の振り分け歯車３０は、より均等なバランスで噛み合うことができ、より均一なトルクでの動力伝達を行うことができるようになる。   In the present embodiment, a concave portion (fragile portion) 58 is formed on the inner side in the axial direction of the spline 24 of the crankshaft 18. In other words, the sorting gear 30 is incorporated in the crankshaft 18 in a cantilevered state outside the concave portion 58 in the axial direction. Due to the presence of the recess 58, the crankshaft 18 as a whole maintains a strength necessary for torque transmission, and only the end 18 </ b> A has a slightly low rigidity. Therefore, if a relatively stronger torque is transmitted to any of the three sorting gears 30, the end portion 18A of the crankshaft 18 in which the sorting gear 30 is incorporated is distributed due to an increase in radial load. The gear 30 is deformed in a direction away from (moves away from) the input pinion 32, and the torque to be handled is further reduced accordingly. As a result, the three sorting gears 30 can be engaged with each other with a more even balance, and power can be transmitted with a more uniform torque.

したがって、第１、第２外歯歯車１４、１６は、それぞれ３本のクランク軸１８の３個の第１、第２偏心体２０、２２から均等に揺動トルクを受けることができるようになり、より円滑に揺動することができるようになる。この結果、伝達ロスの増大や振動の発生をより抑制できるようになる。   Therefore, the first and second external gears 14 and 16 can receive the swing torque evenly from the three first and second eccentric bodies 20 and 22 of the three crankshafts 18 respectively. Thus, it can swing more smoothly. As a result, an increase in transmission loss and occurrence of vibration can be further suppressed.

また、この実施形態では、凹部５８やスプライン２４にグリースが塗布された状態で振り分け歯車３０を組み込んでいるため、該凹部５８をいわゆる「潤滑剤溜まり」として機能させることができる。この結果、クランク軸１８のスプライン２４と振り分け歯車３０との間のフレッティングが発生するのを効果的に抑制することができる。この点については、従来は、フレッティングの発生を嫌って隙間のない組み込み、あるいは締まり嵌めによる組み込みを行うことが実際には多かったというのが実情であった。本実施形態では、（フレッティングが効果的に抑制できることから）より組み込みのし易い寸法設定とすることができるようになり、組み付け性をより向上させることができる。尤も、例えば、振り分け歯車３０をクランク軸１８のスプライン２４に締まり嵌めで組み込むときなど、フレッティングの恐れがないときには、必ずしも凹部５８を潤滑剤溜まりとして活用しなくてもよい。   In this embodiment, since the sorting gear 30 is incorporated in a state where grease is applied to the recess 58 and the spline 24, the recess 58 can function as a so-called “lubricant reservoir”. As a result, the occurrence of fretting between the spline 24 of the crankshaft 18 and the sorting gear 30 can be effectively suppressed. With respect to this point, in the past, the actual situation was that in many cases, fretting was disliked, and there was actually a lot of assembly with no gap or interference fit. In the present embodiment, it becomes possible to set the dimensions that are easier to incorporate (since fretting can be effectively suppressed), and the assemblability can be further improved. However, for example, when there is no fear of fretting such as when the sorting gear 30 is incorporated into the spline 24 of the crankshaft 18 by interference fit, the recess 58 does not necessarily have to be used as a lubricant reservoir.

この実施形態では、クランク軸１８のスプライン２４の軸方向内側に凹部５８があることを利用して、該スプライン２４を転造によって形成するようにしているため、低コストである。また、転造によってスプライン２４を形成することにより、例えば、先の図４〜図６の従来例（特許文献１）に見られるように、ホブ切りによってスプライン９２４を形成する場合には不可避的に存在していた、いわゆる「切り上がり」と称される領域９２５（図４参照）が不要になる。そのため、該切り上がりの領域９２５に相当する軸方向寸法Ｌ１７の確保も不要になる。したがって、（たとえ凹部５８を形成したとしても）従来よりも軸方向長さの短いクランク軸１８（あるいは該クランク軸１８を有する減速機１０）を得ることができる。   In this embodiment, since the spline 24 is formed by rolling by utilizing the recess 58 on the inner side in the axial direction of the spline 24 of the crankshaft 18, the cost is low. In addition, by forming the spline 24 by rolling, for example, when the spline 924 is formed by hobbing as seen in the conventional example (Patent Document 1) of FIGS. The area 925 (refer to FIG. 4) that is called “rounded up” that exists is unnecessary. Therefore, it is not necessary to secure the axial dimension L17 corresponding to the rounded up area 925. Therefore, even if the recess 58 is formed, the crankshaft 18 (or the speed reducer 10 having the crankshaft 18) having a shorter axial length than the conventional one can be obtained.

また、この実施形態では、凹部５８の肩部５８Ｂで振り分け歯車３０の軸方向の位置決めを行っているため、振り分け歯車３０の軸方向内側には止め輪を配置しなくて済むようになり、部品点数を削減できるとともに、組み付け工数を低減できる。なお、この実施形態では、凹部５８の肩部５８Ｂの外径は、（もう一方の肩部である）スプライン２４の歯先円径ｄ３と同一とされていたが、この位置決めの効果をより確実に得るために、特に凹部５８の軸方向内側の肩部５８Ｂの外径は、スプライン２４の歯先円径ｄ３よりも大きくなるように形成してもよい。この構成は、振り分け歯車３０をより安定して位置決めができるようになる点で有効である。   Further, in this embodiment, since the positioning gear 30 is positioned in the axial direction by the shoulder 58B of the recess 58, it is not necessary to arrange a retaining ring on the inner side in the axial direction of the distributing gear 30. The number of points can be reduced and the number of assembly steps can be reduced. In this embodiment, the outer diameter of the shoulder 58B of the recess 58 is the same as the tip diameter d3 of the spline 24 (which is the other shoulder), but this positioning effect is more reliable. In particular, the outer diameter of the shoulder 58B on the inner side in the axial direction of the recess 58 may be formed so as to be larger than the tooth tip circle diameter d3 of the spline 24. This configuration is effective in that the distribution gear 30 can be positioned more stably.

また、この実施形態では、振り分け歯車３０の内周に、凹部（脆弱部）５８の軸方向範囲の全てが位置しているため（振り分け歯車３０が凹部５８に重なるように組み込まれているため）、一層軸方向寸法を短縮することができ、かつ、小さな凹部でもより大きな脆弱作用を得ることができる。なお、この振り分け歯車３０と凹部５８との重なりは、一部のみであってもよく、また、これから述べる実施形態のように、設計によっては全く重なっていなくてもよい。   In this embodiment, the entire axial range of the recess (fragile portion) 58 is located on the inner periphery of the sorting gear 30 (because the sorting gear 30 is incorporated so as to overlap the recess 58). Further, the axial dimension can be further reduced, and a larger fragile action can be obtained even with a small recess. The overlapping of the sorting gear 30 and the recess 58 may be only a part, or may not overlap at all depending on the design as in the embodiment described below.

図３に、本発明の他の実施形態の一例を示す。   FIG. 3 shows an example of another embodiment of the present invention.

この実施形態においても、先の実施形態と同様に、クランク軸１１８のスプライン１２４の軸方向内側にスプライン１２４の歯底円径（Ｄ１）よりも深い底部円径（ｄ７）を有する凹部１５８が形成されている。   Also in this embodiment, a recess 158 having a bottom circle diameter (d7) deeper than the root diameter (D1) of the spline 124 is formed on the inner side in the axial direction of the spline 124 of the crankshaft 118 as in the previous embodiment. Has been.

但し、先の実施形態では、凹部５８が振り分け歯車３０の内周に位置していたが（凹部５８と振り分け歯車３０の軸方向位置が重なっていたが）、この実施形態では、振り分け歯車１３０の軸方向位置よりも完全に内側の位置に凹部１５８を配置するようにしている。この結果、振り分け歯車１３０のスプライン１３０Ｂは、クランク軸１１８のスプライン１２４とほぼ同一の軸方向幅Ｌ１９で係合している。   However, in the previous embodiment, the concave portion 58 was positioned on the inner periphery of the sorting gear 30 (although the concave portion 58 and the axial position of the sorting gear 30 were overlapped), in this embodiment, the sorting gear 130 The concave portion 158 is disposed at a position completely inside the axial position. As a result, the spline 130B of the sorting gear 130 is engaged with the spline 124 of the crankshaft 118 with substantially the same axial width L19.

振り分け歯車１３０は、第２の止め輪１６２と当接したスペーサ１７２、および第１の止め輪１５４との間で軸方向に位置決めされている。スペーサ１７２は、凹部１５８の外周に配置され、該スペーサ１７２を介して振り分け歯車１３０が位置決めされているため、振り分け歯車１３０のクランク軸１１８に対する組み付け位置を容易に調整することができる。その結果、例えば図３に想像線で示すように、さまざまな大きさ（外径や軸方向寸法）の振り分け歯車（１３０）を、第２キャリヤ１４０の端面１４０Ａ、あるいは他の外部部材との干渉を避けた上で、より自由に組み込むことができるようになる。   The sorting gear 130 is positioned in the axial direction between the spacer 172 in contact with the second retaining ring 162 and the first retaining ring 154. Since the spacer 172 is disposed on the outer periphery of the recess 158 and the distribution gear 130 is positioned via the spacer 172, the assembly position of the distribution gear 130 with respect to the crankshaft 118 can be easily adjusted. As a result, as shown by an imaginary line in FIG. 3, for example, the sorting gear (130) having various sizes (outer diameter and axial dimension) is interfered with the end surface 140A of the second carrier 140 or other external members. It becomes possible to incorporate more freely while avoiding.

その他の構成は先の実施形態と同様であるため、図３中で図１、図２の実施形態と下２桁が同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。   Since the other configuration is the same as that of the previous embodiment, the last two digits in FIG. 3 are the same as those of the embodiment of FIGS.

なお、上記実施形態においては、凹部５８、１５８の底部５８Ａ、１５８Ａを軸と平行な直線で構成するようにしていたが、本発明においては、凹部の底部の形状については、特に限定されず、例えば、断面が円弧、Ｕ字形、あるいは楕円形の底部としてもよい。凹部の底部をこのような曲線形状とすることにより、凹部の底部の端部周辺での応力集中をより抑制することができる。   In the above embodiment, the bottoms 58A and 158A of the recesses 58 and 158 are configured by a straight line parallel to the axis. However, in the present invention, the shape of the bottom of the recess is not particularly limited. For example, the bottom of the cross section may be an arc, a U shape, or an ellipse. By making the bottom of the concave portion have such a curved shape, stress concentration around the end of the bottom of the concave portion can be further suppressed.

また、上記実施形態においては、振り分け歯車に、入力側からの動力が平行軸系の入力ピニオンを介して入力されるように構成していたが、振り分け歯車自体が直交系の歯車（例えばベベルギヤ等）とされ、直交系のピニオンを介して入力側からの動力が振り分け歯車に伝達されるように構成してもよい。   In the above embodiment, the distribution gear is configured such that the power from the input side is input to the distribution gear via the input pinion of the parallel shaft system. However, the distribution gear itself is an orthogonal gear (for example, a bevel gear or the like). The power from the input side may be transmitted to the distribution gear via an orthogonal pinion.

また、上記実施形態では、クランク軸を３本有する減速機が示されていたが、本発明における減速機のクランク軸の本数は、２本以上であれば、特に３本に限定されない。   Moreover, although the speed reducer which has three crankshafts was shown in the said embodiment, if the number of the crankshafts of the speed reducer in this invention is two or more, it will not be specifically limited to three.

１０…減速機
１２…内歯歯車
１４、１６…第１、第２外歯歯車
１８…クランク軸
１８Ａ…端部
２４…スプライン
２６…継軸（入力軸）
３０…振り分け歯車
３２…入力ピニオン（入力側の歯車）
５８…凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reduction gear 12 ... Internal gear 14, 16 ... 1st, 2nd external gear 18 ... Crankshaft 18A ... End part 24 ... Spline 26 ... Joint shaft (input shaft)
30 ... Sorting gear 32 ... Input pinion (input side gear)
58 ... recess

Claims (6)

内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、を備えるとともに、前記内歯歯車の軸心からオフセットした位置に前記外歯歯車を揺動させるための複数のクランク軸を備えた偏心揺動型の減速機において、
前記複数のクランク軸のそれぞれの端部に、入力側からの動力を該クランク軸に伝達する歯車を連結するためのスプラインを備え、かつ
該スプラインの軸方向内側に、該スプラインの歯底よりも深い凹部を形成し、
前記凹部を潤滑剤溜まりとして機能させ、
前記クランク軸と前記歯車とのスプライン連結は隙間嵌めとされた
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。 An internal gear and an external gear internally meshing with the internal gear, and a plurality of crankshafts for swinging the external gear at positions offset from the axis of the internal gear. In the eccentric rocking speed reducer provided,
A spline for connecting a gear for transmitting power from the input side to the crankshaft is provided at each end of the plurality of crankshafts, and on the inner side in the axial direction of the spline than the bottom of the spline. Forming a deep recess ,
Allowing the recess to function as a lubricant reservoir;
An eccentric oscillating type speed reducer characterized in that a spline connection between the crankshaft and the gear is a clearance fit . 請求項１において、
前記歯車を位置決めするための第１止め輪と、前記クランク軸に設けられ前記第１止め輪が配置される第１止め輪用凹部と、前記クランク軸を支持するころ軸受と、該ころ軸受を位置決めするための第２止め輪と、前記クランク軸に設けられ前記第２止め輪が配置される第２止め輪用凹部と、を有し、
前記第１止め輪用凹部の底部円径と前記第２止め輪用凹部の底部円径が同一である
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。 In claim 1,
A first retaining ring for positioning the gear, a first retaining ring recess provided on the crankshaft in which the first retaining ring is disposed, a roller bearing for supporting the crankshaft, and the roller bearing. A second retaining ring for positioning, and a second retaining ring recess provided on the crankshaft and disposed with the second retaining ring,
The eccentric rocking type speed reducer , wherein a bottom circle diameter of the first retaining ring recess and a bottom circle diameter of the second retaining ring recess are the same . 請求項１または２において、
前記凹部の肩部で、前記歯車の軸方向の位置決めを行う
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。 In claim 1 or 2,
The eccentric oscillating type speed reducer is characterized in that the gear is axially positioned by the shoulder of the recess. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記スプラインの歯先円径と前記凹部の肩部の外径が同一である
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。 In any one of Claims 1-3,
An eccentric oscillating type speed reducer characterized in that the tip circle diameter of the spline and the outer diameter of the shoulder of the recess are the same . 請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記凹部の外周に前記歯車の組み付け位置を調整するためのスペーサが配置されている
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。 In any one of Claims 1-4,
A spacer for adjusting the assembly position of the gear is disposed on the outer periphery of the concave portion. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記歯車の内周に、前記凹部の少なくとも一部が位置している
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。 In any one of Claims 1-5,
An eccentric oscillation type speed reducer characterized in that at least a part of the recess is located on an inner periphery of the gear.
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