JP6060328B2

JP6060328B2 - Differential gear reduction mechanism

Info

Publication number: JP6060328B2
Application number: JP2012188661A
Authority: JP
Inventors: 輝昭稲垣; 佐々木　裕之; 裕之佐々木; 高橋　隆行; 隆行高橋
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Fukushima University NUC
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Fukushima University NUC
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: JP2014047796A

Description

本発明は、高い減速比が得られる差動歯車減速機構に関する。 The present invention relates to a differential gear reduction mechanism capable of obtaining a high reduction ratio.

差動歯車減速機構としては、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。 An example of the differential gear reduction mechanism is disclosed in Patent Document 1 below.

この差動歯車減速機構は、回転軸線回りに回転する入力軸と、入力軸の回転で中心軸線が回転軸線を中心として首振り運動する揺動クラウン歯車と、回転軸線を中心としてケーシングに固定され揺動クラウン歯車と噛み合う固定クラウン歯車と、入力軸に取り付けられ揺動クラウン歯車を固定クラウン歯車側に押し付ける押付機構と、回転軸線を中心として回転可能にケーシングに支持されている出力軸と、揺動クラウン歯車と出力軸とを接続する弾性変形可能なスポークと、を有している。 This differential gear speed reduction mechanism is fixed to a casing around an input shaft that rotates around a rotation axis, a swinging crown gear that swings around the rotation axis by the rotation of the input shaft, and a center axis that swings around the rotation axis. A fixed crown gear meshing with the oscillating crown gear, a pressing mechanism that is attached to the input shaft and presses the oscillating crown gear toward the fixed crown gear, an output shaft that is supported by the casing so as to be rotatable about the rotation axis, and And an elastically deformable spoke that connects the moving crown gear and the output shaft.

この差動歯車減速機構における揺動クラウン歯車の歯数と固定クラウン歯車の歯数とは異なっている。このため、押付機構により、揺動クラウン歯車が固定クラウン歯車側に押し付けられていても、揺動クラウン歯車の一部の歯のみが固定クラウン歯車と噛み合い、この揺動クラウン歯車の中心軸線は、回転軸線に対して傾くことになる。よって、揺動クラウン歯車は、入力軸の回転に伴って、回転軸線を中心として首振り運動する。 The number of teeth of the swing crown gear and the number of teeth of the fixed crown gear in this differential gear reduction mechanism are different. For this reason, even if the swinging crown gear is pressed against the fixed crown gear by the pressing mechanism, only some of the teeth of the swinging crown gear mesh with the fixed crown gear, and the center axis of the swinging crown gear is It will tilt with respect to the axis of rotation. Therefore, the swinging crown gear swings around the rotation axis along with the rotation of the input shaft.

この差動歯車減速機構では、回転軸線に対して揺動クラウン歯車の中心軸線の傾きを許容しつつ、この揺動クラウン歯車の回転を出力軸に伝達するため、弾性変形可能なスポークで揺動クラウン歯車と出力軸とを接続している。 In this differential gear reduction mechanism, the rotation of the swinging crown gear is transmitted to the output shaft while allowing the inclination of the central axis of the swinging crown gear with respect to the rotation axis. The crown gear and the output shaft are connected.

この差動歯車減速機構では、例えば、固定クラウン歯車の歯数がＮで、揺動クラウン歯車の歯数が（Ｎ−１）の場合、固定クラウン歯車の歯数（Ｎ）に対する両歯車の歯数差（１）の割合分（１／Ｎ）の減速比が得られる。このように、この差動歯車減速機構は、高い減速比が得られる上に、軽量且つコンパクトであるため、例えば、ロボットハンドの指関節等に使用されることが多い。 In this differential gear reduction mechanism, for example, when the number of teeth of the fixed crown gear is N and the number of teeth of the oscillating crown gear is (N-1), the teeth of both gears with respect to the number of teeth (N) of the fixed crown gear. A reduction ratio corresponding to the ratio (1 / N) of the number difference (1) is obtained. As described above, this differential gear reduction mechanism can be used for a finger joint of a robot hand, for example, because it has a high reduction ratio and is lightweight and compact.

特許第４５１１６３５号公報Japanese Patent No. 4511635

しかしながら、上記特許文献１に記載の差動歯車減速機構では、揺動クラウン歯車と出力軸とを弾性材で接続して、揺動クラウン歯車の回転を出力軸に伝えているため、高トルクを伝達できない、という問題点がある。 However, in the differential gear speed reduction mechanism described in Patent Document 1, the swinging crown gear and the output shaft are connected by an elastic material and the rotation of the swinging crown gear is transmitted to the output shaft. There is a problem that it cannot be transmitted.

そこで、本発明は、上述した事情に鑑み、より高いトルクを伝達することができる差動歯車減速機構を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the differential gear reduction mechanism which can transmit a higher torque in view of the situation mentioned above.

前記問題点を解決するための発明に係る差動歯車減速機構は、
回転軸線回りに回転する入力軸と、前記回転軸線に対して傾斜している中心軸線を中心として周方向に複数の歯が並んでいる歯列が形成され、該中心軸線が前記回転軸線を中心として首振り運動する揺動歯車と、前記入力軸の回転で、該入力軸に対して前記揺動歯車が相対回転しつつ前記首振り運動するよう、該入力軸と前記揺動歯車とを係合させる回転−首振り変換手段と、前記揺動歯車の前記歯列と噛み合い、該揺動歯車の歯数と異なる歯数の歯列が形成され、前記回転軸線を中心として前記揺動歯車に対して相対回転する非揺動歯車と、前記揺動歯車、前記回転−首振り変換手段及び前記非揺動歯車を少なくとも覆うケーシングと、前記揺動歯車と前記非揺動歯車とのうち、前記ケーシングに対して相対回転する回転歯車に対して、前記回転軸線回りに相対回転不能に剛接続されている出力軸と、を備え、
前記非揺動歯車と前記揺動歯車とのうちで前記回転歯車ではない歯車は、前記ケーシングに対して、前記回転軸回りに相対回転不能に剛接続され、
前記出力軸と前記ケーシングとのうち、前記揺動歯車に対して相対回転しない部材には、前記回転軸線の周方向で互いに対向する一対の面が形成され、前記揺動歯車には、該一対の面のそれぞれに接触しつつも、該揺動歯車の揺動を許容する一対の面が形成されて、該部材と該揺動歯車とが相対回転不能に剛接続され、
前記回転−首振り変換手段は、前記入力軸の前記揺動歯車側の端部に固定され、前記回転軸線に対して径方向に張り出し、前記揺動歯車側に前記回転軸線に対して傾斜している傾斜面が形成されているフランジ部材と、前記揺動歯車に形成され、該フランジ部材の該傾斜面と平行に対向する傾斜面と、両傾斜面との間に配置されて両斜面に接して、少なくとも一方に対して摺接する円板状又は環状の摺動体と、を有することを特徴とする差動歯車減速機構。 The differential gear reduction mechanism according to the invention for solving the above problems is
An input shaft that rotates around a rotation axis and a tooth row in which a plurality of teeth are arranged in the circumferential direction about a central axis that is inclined with respect to the rotation axis are formed, and the central axis is centered on the rotation axis The swinging gear that swings as the swinging gear and the input shaft and the swinging gear are engaged so that the swinging gear rotates relative to the input shaft by the rotation of the input shaft. The rotation-oscillation converting means to be meshed with the tooth row of the swing gear, a tooth row having a number of teeth different from the number of teeth of the swing gear is formed, and the swing gear is centered on the rotation axis. Among the non-oscillating gear that rotates relative to the non-oscillating gear, the casing that covers at least the oscillating gear, the rotation-oscillation converting means and the non-oscillating gear, and the oscillating gear and the non-oscillating gear. For rotating gears that rotate relative to the casing, About a rotation axis and an output shaft which is rotationally fixed rigidly connected,
Of the non-oscillating gear and the oscillating gear, a gear that is not the rotating gear is rigidly connected to the casing so as not to rotate relative to the casing.
Of the output shaft and the casing, a member that does not rotate relative to the rocking gear is formed with a pair of surfaces that face each other in the circumferential direction of the rotation axis, and the rocking gear includes the pair of surfaces. A pair of surfaces that allow the swinging gear to swing, and the member and the swinging gear are rigidly connected so as not to rotate relative to each other.
The rotation-oscillation conversion means is fixed to an end of the input shaft on the swing gear side, projects radially with respect to the rotation axis, and tilts toward the swing gear with respect to the rotation axis. A flange member formed with an inclined surface, an inclined surface formed in the swing gear, facing the inclined surface of the flange member in parallel with the inclined surface, and both inclined surfaces. A differential gear reduction mechanism comprising: a disk-like or annular sliding body that is in contact with and is in sliding contact with at least one of them.

当該差動歯車減速機構では、出力軸とケーシングとのうちで揺動歯車に対して相対回転しない部材と、揺動歯車とは、それぞれに形成されている周方向を向く面が互に接触することで、揺動歯車の揺動を許容しつつも、該部材と該揺動歯車とが相対回転不能に剛接続されている。ここで、出力軸とケーシングとのうちで揺動歯車に対して相対回転しない部材が出力軸である場合、出力軸と揺動歯車とは相対回転不能に剛接合されているため、より高いトルクを伝達することができる。また、出力軸とケーシングとのうちで揺動歯車に対して相対回転しない部材がケーシングである場合、言い換えると、ケーシングに対して揺動歯車が相対回転しない場合でも、ケーシングに対して相対回転する回転歯車を成す非揺動歯車と出力軸とが相対回転不能に剛接合されているため、より高いトルクを伝達することができる。
また、当該差動歯車減速機構では、フランジ部材が非揺動歯車側（出力軸側）に付勢されている場合、揺動歯車に対して、付勢力を周方向で均等に伝えることができる。よって、当該差動歯車減速機構でも、揺動歯車と非揺動歯車との噛み合い部分での噛み合い量の変動、言い換えると、バックラッシの変動を小さくすることができる。 In the differential gear speed reduction mechanism, the member that does not rotate relative to the swinging gear between the output shaft and the casing and the swinging gear are in contact with each other at their circumferentially-oriented surfaces. Thus, while allowing the swinging gear to swing, the member and the swinging gear are rigidly connected so that they cannot rotate relative to each other. Here, when the member that does not rotate relative to the swing gear among the output shaft and the casing is the output shaft, the output shaft and the swing gear are rigidly joined so as not to rotate relative to each other. Can be transmitted. Further, when the member that does not rotate relative to the swinging gear among the output shaft and the casing is the casing, in other words, even when the swinging gear does not rotate relative to the casing, the member rotates relative to the casing. Since the non-oscillating gear constituting the rotating gear and the output shaft are rigidly joined so as not to rotate relative to each other, higher torque can be transmitted.
Further, in the differential gear reduction mechanism, when the flange member is urged toward the non-oscillating gear side (output shaft side), the urging force can be evenly transmitted to the oscillating gear in the circumferential direction. . Therefore, even in the differential gear speed reduction mechanism, it is possible to reduce the fluctuation of the meshing amount at the meshing portion of the oscillating gear and the non-oscillating gear, in other words, the fluctuation of the backlash.

また、前記差動歯車減速機構において、前記出力軸と前記ケーシングとのうちで前記揺動歯車に対して相対回転しない前記部材と、該揺動歯車とは、スプライン構造により接続されており、該部材と該揺動歯車とのそれぞれに形成されている前記一対の面は、該スプライン構造の一部を成してもよい。 Further, in the differential gear reduction mechanism, the member that does not rotate relative to the swing gear among the output shaft and the casing, and the swing gear are connected by a spline structure, The pair of surfaces formed on each of the member and the oscillating gear may form a part of the spline structure.

この場合、前記出力軸と前記ケーシングとのうちで前記揺動歯車に対して相対回転しない前記部材と、該揺動歯車とのうち、一方にスプライン外歯が形成され、他方に該スプライン外歯と噛み合うスプライン内歯が形成され、前記スプライン外歯の歯先面と、前記スプライン内歯の歯先面とのうち、一方の歯先面は、前記回転軸線を含む仮想面と交わる交線が相手の歯元側に突出した円弧を成す円弧面であってもよい。 In this case, a spline external tooth is formed on one of the output shaft and the casing that does not rotate relative to the rocking gear, and the rocking gear, and the spline external tooth is formed on the other. The spline inner teeth meshing with each other are formed, and one of the tooth tip surfaces of the spline outer tooth tip surface and the spline inner tooth tip surface has an intersecting line intersecting the virtual surface including the rotation axis. It may be an arc surface that forms an arc projecting toward the other tooth base side.

当該差動歯車減速機構では、スプライン外歯とスプライン内歯とのうち、歯先面が円弧面であるスプライン歯に接する他のスプライン歯の歯高さを低くすることができる。言い換えると、この他のスプライン歯相互間の溝深さを浅くすることができる。 In the differential gear speed reduction mechanism, the tooth height of the other spline teeth contacting the spline teeth whose tip surface is an arc surface can be reduced among the spline outer teeth and the spline inner teeth. In other words, the groove depth between the other spline teeth can be reduced.

また、前記差動歯車減速機構において、前記非揺動歯車は、前記ケーシングに固定され、前記揺動歯車は、前記入力軸の回転で、該入力軸及び前記ケーシングに対して相対回転し、前記出力軸には、前記揺動歯車の前記一対の面のそれぞれに接触する前記一対の面が形成され、該出力軸が該揺動歯車に対して相対回転不能に剛接続されていてもよい。 Further, in the differential gear reduction mechanism, the non-oscillating gear is fixed to the casing, and the oscillating gear rotates relative to the input shaft and the casing by the rotation of the input shaft, The output shaft may be formed with the pair of surfaces that come into contact with the pair of surfaces of the rocking gear, and the output shaft may be rigidly connected to the rocking gear so as not to be relatively rotatable.

また、前記差動歯車減速機構において、前記非揺動歯車は、前記回転軸線回りに前記ケーシングに対して相対回転可能に配置され、前記出力軸は、前記非揺動歯車に固定され、前記ケーシングには、前記揺動歯車の前記一対の面のそれぞれに接触する前記一対の面が形成され、該揺動歯車が該ケーシングに対して相対回転不能に剛接続されていてもよい。 Further, in the differential gear reduction mechanism, the non-oscillating gear is disposed so as to be rotatable relative to the casing around the rotation axis, and the output shaft is fixed to the non-oscillating gear. The pair of surfaces that come into contact with each of the pair of surfaces of the rocking gear may be formed, and the rocking gear may be rigidly connected to the casing so as not to be relatively rotatable.

本発明では、より高いトルクを伝達することができる。 In the present invention, higher torque can be transmitted.

本発明の第１実施形態としての差動歯車減速機構の断面図である。It is sectional drawing of the differential gear speed reducing mechanism as 1st Embodiment of this invention. 図１におけるII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line in FIG. 図１におけるＡ部拡大図である。It is the A section enlarged view in FIG. 本発明の第２実施形態としての差動歯車減速機構の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the differential gear reduction mechanism as 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態としての差動歯車減速機構の断面図である。It is sectional drawing of the differential gear reduction mechanism as 3rd Embodiment of this invention.

以下、この発明の実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

「第１実施形態」
本発明に係る差動歯車減速機構の第１実施形態について、図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態としての差動歯車減速機構の断面図である。図２は、図１におけるII−II線断面図である。図３は、図１におけるＡ部拡大図である。 “First Embodiment”
A first embodiment of a differential gear reduction mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a differential gear reduction mechanism as a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of part A in FIG.

本実施形態の差動歯車減速機構１は、図１に示すように、回転軸線Ａｒ回りに回転する入力軸６と、回転軸線Ａｒに対して傾斜している中心軸線Ａｃが回転軸線Ａｒを中心として首振り運動する揺動クラウン歯車４と、揺動クラウン歯車４と噛み合う非揺動クラウン歯車５と、揺動クラウン歯車４及び非揺動クラウン歯車５を覆うケーシング８と、揺動クラウン歯車４に対して回転軸線Ａｒ回りに互いに相対回転不能に接続されている出力軸７と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the differential gear speed reduction mechanism 1 of the present embodiment includes an input shaft 6 that rotates about the rotation axis Ar, and a central axis Ac that is inclined with respect to the rotation axis Ar about the rotation axis Ar. A swinging crown gear 4 that swings as a swinging motion, a non-oscillating crown gear 5 that meshes with the swinging crown gear 4, a casing 8 that covers the swinging crown gear 4 and the non-oscillating crown gear 5, and a swinging crown gear 4 The output shaft 7 is connected to the rotation axis Ar so as not to rotate relative to each other.

入力軸６は、ケーシング８の入力側蓋８ａに軸受け６ｂを介して、回転軸線Ａｒ回りに回転可能に支持されている。この入力軸６の一方の端部には、図示されていないモータが接続される。また、この入力軸６の他方の端部には、回転軸線Ａｒに対して径方向に張り出している円板状のフランジ部材１１が、相対回転不能に且つ回転軸線Ａｒの径方向に相対移動不能に取り付けられている。このフランジ部材１１の出力軸側の面は、回転軸線Ａｒに対して傾斜した傾斜面１１ｆを成している。 The input shaft 6 is supported by the input side lid 8a of the casing 8 via a bearing 6b so as to be rotatable around the rotation axis Ar. A motor (not shown) is connected to one end of the input shaft 6. In addition, a disc-shaped flange member 11 projecting in the radial direction with respect to the rotation axis Ar is not rotatable relative to the other end of the input shaft 6 and is not relatively movable in the radial direction of the rotation axis Ar. Is attached. The surface of the flange member 11 on the output shaft side forms an inclined surface 11f inclined with respect to the rotation axis Ar.

入力側蓋８ａに設けられている軸受け６ｂとフランジ部材１１との間には、弾性体である皿バネ１３が圧縮状態で配置されており、フランジ部材１１を出力軸側に付勢している。 Between the bearing 6b provided in the input side lid 8a and the flange member 11, a disc spring 13 which is an elastic body is disposed in a compressed state, and biases the flange member 11 toward the output shaft side. .

揺動クラウン歯車４は、中心軸線Ａｃを中心として円板状を成し、この円板の一方側の面に、中心軸線Ａｃを中心として周方向に（Ｎ−１）個（Ｎは２より大きな自然数）の歯４ｔが並んでいる歯列が形成されている。複数の歯４ｔは、いずれも、中心軸線Ａｃが延びている方向に突出している。また、この揺動クラウン歯車４の円板の他方側の面は、中心軸線Ａｃを中心として円筒状のボス部４ｂが形成されている。 The oscillating crown gear 4 has a disc shape centered on the central axis Ac, and (N−1) pieces (N is 2) in the circumferential direction centered on the central axis Ac on one surface of the disc. A tooth row in which teeth 4t of a large natural number) are arranged is formed. Each of the plurality of teeth 4t protrudes in the direction in which the central axis Ac extends. A cylindrical boss portion 4b is formed on the other surface of the disk of the swing crown gear 4 with the central axis Ac as the center.

非揺動クラウン歯車５は、回転軸線Ａｒを中心として円板状を成し、ケーシング８の出力側蓋８ｂに固定されている。非揺動クラウン歯車５は、この円板の入力軸側の面に、回転軸線Ａｒを中心として周方向にＮ個の歯５ｔが並んでいる歯列が形成されている。複数の歯５ｔは、いずれも、回転軸線Ａｒが延びている軸線方向であって入力軸側に突出している。 The non-oscillating crown gear 5 has a disc shape with the rotation axis Ar as the center, and is fixed to the output side lid 8 b of the casing 8. In the non-oscillating crown gear 5, a tooth row in which N teeth 5t are arranged in the circumferential direction around the rotation axis Ar is formed on the surface of the disk on the input shaft side. Each of the plurality of teeth 5t protrudes toward the input shaft in the axial direction in which the rotation axis Ar extends.

出力軸７は、ケーシング８の出力側蓋８ｂに軸受け７ｂを介して、回転軸線Ａｒ回りに回転可能に支持され、この出力側蓋８ｂに固定されている非揺動クラウン歯車５を貫通しいている。この出力軸７の入力軸側の端部には、揺動クラウン歯車４のボス部４ｂが回転軸線Ａｒに対して揺動可能且つ相対回転不能に接続されている。 The output shaft 7 is supported by the output side lid 8b of the casing 8 via a bearing 7b so as to be rotatable around the rotation axis Ar, and passes through the non-oscillating crown gear 5 fixed to the output side lid 8b. Yes. A boss portion 4b of the swing crown gear 4 is connected to the end of the output shaft 7 on the input shaft side so as to be swingable with respect to the rotation axis Ar and not relatively rotatable.

揺動クラウン歯車４の歯数は、前述したように、非揺動クラウン歯車５の歯数と異なっている。このため、揺動クラウン歯車４の一部Ｆの歯４ｔのみが非揺動クラウン歯車５と噛み合い、この揺動クラウン歯車４の中心軸線Ａｃは、回転軸線Ａｒに対して傾くことになる。この揺動クラウン歯車４の円板における歯４ｔが形成されていない側の面は、フランジ部材１１の傾斜面１１ｆと平行に対向する傾斜面４ｆを成している。なお、この揺動クラウン歯車４の傾斜面４ｆは、この揺動クラウン歯車４の中心軸線Ａｃに対しては垂直な面である。 The number of teeth of the oscillating crown gear 4 is different from the number of teeth of the non-oscillating crown gear 5 as described above. For this reason, only the tooth 4t of the part F of the swinging crown gear 4 meshes with the non-swinging crown gear 5, and the central axis Ac of the swinging crown gear 4 is inclined with respect to the rotation axis Ar. A surface of the disk of the oscillating crown gear 4 on the side where the teeth 4t are not formed forms an inclined surface 4f facing the inclined surface 11f of the flange member 11 in parallel. The inclined surface 4f of the swing crown gear 4 is a surface perpendicular to the central axis Ac of the swing crown gear 4.

フランジ部材１１の傾斜面１１ｆと揺動クラウン歯車４の傾斜面４ｆには、相手側の傾斜面から遠ざかる向きに凹み、回転軸線Ａｒを中心して環状の環状溝１１ｇ，４ｇが形成されている。具体的に、これらの環状溝１１ｇ，４ｇは、回転軸線Ａｒを中心とした仮想の円柱の外周面と傾斜面１１ｆ，４ｆとの交線に沿って形成されている。各傾斜面１１ｆ，４ｆの環状溝１１ｇ，４ｇは、互いに対向しており、この間に５以上のボールが転動体１２として配置されている。なお、転動体１２は、球状のボールではなく、例えば、円柱状のものであってもよい。複数の転動体１２は、図２に示すように、回転軸線Ａｒを中心として環状溝１１ｇ，４ｇ内で、周方向における互いの間隔が等間隔になるよう、保持器１２ｒにより、回転可能に保持されている。すなわち、各傾斜面１１ｆ，４ｆに形成されている環状溝１１ｇ，４ｇ内に転動可能に配置されている多数の転動体１２と、転動体１２相互の間隔を保持する保持器１２ｒとは、スラスト転がり軸受けを構成している。 The inclined surface 11f of the flange member 11 and the inclined surface 4f of the swing crown gear 4 are recessed in a direction away from the counterpart inclined surface, and annular annular grooves 11g and 4g are formed around the rotation axis Ar. Specifically, these annular grooves 11g and 4g are formed along the intersecting line between the outer peripheral surface of the virtual cylinder and the inclined surfaces 11f and 4f with the rotation axis Ar as the center. The annular grooves 11g and 4g of the inclined surfaces 11f and 4f are opposed to each other, and five or more balls are arranged as the rolling elements 12 therebetween. In addition, the rolling element 12 may not be a spherical ball but may be, for example, a cylindrical one. As shown in FIG. 2, the plurality of rolling elements 12 are rotatably held by a cage 12 r so that the circumferential intervals are equal in the annular grooves 11 g and 4 g around the rotation axis Ar. Has been. That is, a large number of rolling elements 12 arranged to roll in the annular grooves 11g, 4g formed in the inclined surfaces 11f, 4f, and a cage 12r that holds the spacing between the rolling elements 12, It constitutes a thrust rolling bearing.

よって、揺動クラウン歯車４は、スラスト転がり軸受けを介して入力軸６と接続されているため、入力軸６に対して相対回転可能である。また、フランジ部材１１の傾斜面１１ｆ及び揺動クラウン歯車４の傾斜面４ｆのそれぞれに形成されている環状溝１１ｇ，４ｇは、回転軸線Ａｒを中心して環状であり、ここに多数の転動体１２が入っているため、揺動クラウン歯車４は、入力軸６に対する相対回転が許容されつつも、回転軸線Ａｒに対して径方向に移動不能に拘束される。このため、多数の転動体１２は、径方向移動拘束部材を構成している。 Therefore, the swinging crown gear 4 is connected to the input shaft 6 via the thrust rolling bearing, and can therefore rotate relative to the input shaft 6. Further, the annular grooves 11g and 4g formed in the inclined surface 11f of the flange member 11 and the inclined surface 4f of the swing crown gear 4 are annular around the rotation axis Ar, and a large number of rolling elements 12 are provided here. Therefore, the swinging crown gear 4 is restrained so as not to move in the radial direction with respect to the rotation axis Ar while allowing relative rotation with respect to the input shaft 6. For this reason, many rolling elements 12 comprise the radial direction movement restraint member.

揺動クラウン歯車４と出力軸７とは、スプライン構造Ｓにより接続されている。このスプライン構造Ｓは、図３に示すように、出力軸７の入力軸側端部に形成されている複数のスプライン外歯７ｓと、揺動クラウン歯車４のボス部４ｂに形成され、複数のスプライン外歯７ｓと噛み合う複数のスプライン内歯４ｂｓと、を有して構成されている。スプライン外歯７ｓ及びスプライン内歯４ｂｓには、いずれも、回転軸線Ａｒに対する周方向で互いに対向し、且つ回転軸線Ａｒに対して径方向に広がる一対の歯面が形成されている。一つのスプライン外歯７ｓの一対の歯面は、特定のスプライン内歯４ｂｓの一の歯面と接すると共に、この特定のスプライン内歯４ｂｓに周方向で隣接する他のスプライン内歯４ｂｓの一の歯面と接する。 The swing crown gear 4 and the output shaft 7 are connected by a spline structure S. As shown in FIG. 3, the spline structure S is formed on a plurality of spline external teeth 7 s formed on the input shaft side end portion of the output shaft 7 and a boss portion 4 b of the swing crown gear 4. A plurality of spline inner teeth 4bs meshing with the spline outer teeth 7s are provided. Each of the spline outer teeth 7s and the spline inner teeth 4bs is formed with a pair of tooth surfaces facing each other in the circumferential direction with respect to the rotation axis Ar and extending in the radial direction with respect to the rotation axis Ar. A pair of tooth surfaces of one spline external tooth 7s is in contact with one tooth surface of the specific spline internal tooth 4bs, and one of the other spline internal teeth 4bs circumferentially adjacent to the specific spline internal tooth 4bs. Touch the tooth surface.

スプライン外歯７ｓの歯先面７ｓＲは、回転軸線Ａｒを含む仮想面と交わる交線がスプライン内歯４ｂｓの歯元側に突出した円弧を成す円弧面である。 The tooth tip surface 7sR of the spline external tooth 7s is an arc surface that forms an arc in which the intersecting line intersecting the virtual surface including the rotation axis Ar protrudes toward the base side of the spline inner tooth 4bs.

以上のようなスプライン構造Ｓにより、揺動クラウン歯車４と出力軸７とが接続されているため、揺動クラウン歯車４は、前述したように、回転軸線Ａｒに対して揺動可能Ｒ、且つ出力軸７に対して相対回転不能になっている。 Since the swing crown gear 4 and the output shaft 7 are connected by the spline structure S as described above, the swing crown gear 4 can swing with respect to the rotation axis Ar as described above, and R The rotation relative to the output shaft 7 is impossible.

なお、ここでは、スプライン外歯７ｓの歯先面７ｓＲを円弧面に形成しているが、スプライン内歯４ｂｓの歯先面を同様の円弧面に形成してもよい。この場合、スプライン内歯４ｂｓの円弧面は、スプライン外歯７ｓの歯元側に突出する。 Here, the tooth tip surface 7sR of the spline outer tooth 7s is formed in an arc surface, but the tooth tip surface of the spline inner tooth 4bs may be formed in a similar arc surface. In this case, the arc surface of the spline inner teeth 4bs protrudes toward the base of the spline outer teeth 7s.

次に、本実施形態における差動歯車減速機構１の作用について説明する。 Next, the operation of the differential gear reduction mechanism 1 in this embodiment will be described.

皿バネ１３により出力軸側付勢されている揺動クラウン歯車４の複数の歯４ｔのうちで、フランジ部材１１の傾斜面１１ｆ中で出力軸側に位置している出力軸寄り部分と対応する部分Ｆの歯４ｔは、非揺動クラウン歯車５の歯５ｔと噛み合っている。 Of the plurality of teeth 4t of the oscillating crown gear 4 urged by the disc spring 13 on the output shaft side, it corresponds to the portion near the output shaft located on the output shaft side in the inclined surface 11f of the flange member 11. The teeth 4t of the portion F mesh with the teeth 5t of the non-oscillating crown gear 5.

入力軸６が回転軸線Ａｒ回りに回転すると、フランジ部材１１が入力軸６と一体回転する。フランジ部材１１が回転軸線Ａｒ回りに回転すると、フランジ部材１１の傾斜面１１ｆ中の出力軸寄り部分も、回転軸線Ａｒ回りに回転する。このため、揺動クラウン歯車４の複数の歯４ｔのうちで、非揺動クラウン歯車５の歯５ｔと噛み合う歯４ｔが、周方向に順次移っていく。この際、揺動クラウン歯車４の中心軸線Ａｃは、回転軸線Ａｒに傾斜した状態で回転軸線Ａｒ回りに回転する。つまり、揺動クラウン歯車４は、回転軸線Ａｒを中心として首振り運動する。 When the input shaft 6 rotates around the rotation axis Ar, the flange member 11 rotates integrally with the input shaft 6. When the flange member 11 rotates about the rotation axis Ar, the portion near the output shaft in the inclined surface 11f of the flange member 11 also rotates about the rotation axis Ar. For this reason, among the plurality of teeth 4t of the oscillating crown gear 4, the teeth 4t that mesh with the teeth 5t of the non-oscillating crown gear 5 sequentially move in the circumferential direction. At this time, the central axis Ac of the oscillating crown gear 4 rotates around the rotation axis Ar while being inclined to the rotation axis Ar. In other words, the swinging crown gear 4 swings around the rotation axis Ar.

ところで、揺動クラウン歯車４の歯数は、前述したように、非揺動クラウン歯車５の歯数と異なっている。このため、揺動クラウン歯車４の複数の歯４ｔのうちで、非揺動クラウン歯車５の歯５ｔと噛み合う歯４ｔが、周方向に順次移り、揺動クラウン歯車４中の特定の歯４ｔが非揺動クラウン歯車５の歯５ｔと再び噛み合っても、この特定の歯４ｔは、非揺動クラウン歯車５の複数の歯５ｔのうちで、先に噛み合っていた歯５ｔと異なる歯５ｔと噛み合うことになる。具体的に、揺動クラウン歯車４中の特定の歯４ｔは、非揺動クラウン歯車５の複数の歯５ｔのうちで、先に噛み合っていた歯５ｔから、揺動クラウン歯車４の歯数（Ｎ−１）と非揺動クラウン歯車５の歯数Ｎとの差分（１）だけズレた歯５ｔと噛み合うことになる。よって、揺動クラウン歯車４は、入力軸６が１回転すると、ケーシング８に固定されている非揺動クラウン歯車５に対して、両者の歯数差分の角度分だけ、相対回転する。このため、入力軸６の回転数に対する揺動クラウン歯車４の回転数の割合（減速比）は、非揺動クラウン歯車５の歯数（Ｎ）に対する両歯車の歯数差（１）の割合分（１／Ｎ）になる。なお、この際、揺動クラウン歯車４は、入力軸６の回転方向と同じ向きに回転する。 Incidentally, the number of teeth of the oscillating crown gear 4 is different from the number of teeth of the non-oscillating crown gear 5 as described above. For this reason, among the plurality of teeth 4t of the oscillating crown gear 4, the teeth 4t meshing with the teeth 5t of the non-oscillating crown gear 5 are sequentially moved in the circumferential direction, and specific teeth 4t in the oscillating crown gear 4 are changed. Even when meshed with the tooth 5t of the non-oscillating crown gear 5 again, this specific tooth 4t meshes with a tooth 5t different from the previously meshed tooth 5t among the plurality of teeth 5t of the non-oscillating crown gear 5. It will be. Specifically, the specific tooth 4t in the oscillating crown gear 4 is the number of teeth of the oscillating crown gear 4 (from the tooth 5t previously meshed among the plurality of teeth 5t of the non-oscillating crown gear 5). N-1) and the number of teeth N of the non-oscillating crown gear 5 are engaged with the tooth 5t shifted by a difference (1). Therefore, when the input shaft 6 makes one rotation, the swinging crown gear 4 rotates relative to the non-swinging crown gear 5 fixed to the casing 8 by an angle corresponding to the difference in the number of teeth of both. For this reason, the ratio (reduction ratio) of the rotational speed of the oscillating crown gear 4 to the rotational speed of the input shaft 6 is the ratio of the tooth number difference (1) of both gears to the number of teeth (N) of the non-oscillating crown gear 5. Minute (1 / N). At this time, the swinging crown gear 4 rotates in the same direction as the rotation direction of the input shaft 6.

この揺動クラウン歯車４は、前述したように、回転軸線Ａｒに対して揺動可能、且つ出力軸７に対して相対回転不能に、スプライン構造Ｓにより、出力軸７と接続されている。このため、出力軸７は、揺動クラウン歯車４の回転に伴って回転軸線Ａｒ回りに回転する。 As described above, the swing crown gear 4 is connected to the output shaft 7 by the spline structure S so as to be swingable with respect to the rotation axis Ar and not to be rotatable relative to the output shaft 7. For this reason, the output shaft 7 rotates around the rotation axis Ar as the swinging crown gear 4 rotates.

ここで、出力軸７は、スプライン構造Ｓにより、揺動クラウン歯車４と、回転軸線Ａｒの周方向において剛接続されている。このため、本実施形態では、高トルクを伝達することができる。 Here, the output shaft 7 is rigidly connected to the oscillating crown gear 4 by the spline structure S in the circumferential direction of the rotation axis Ar. For this reason, in this embodiment, high torque can be transmitted.

また、本実施形態の揺動クラウン歯車４は、環状溝１１ｇ，４ｇ内に入っている多数の転動体１２により、回転軸線Ａｒに対して径方向に移動不能に拘束されている。このため、本実施形態では、出力軸７との接続部分であるスプライン構造Ｓにおいて、揺動クラウン歯車４を回転軸線Ａｒに対して径方向に移動不能に拘束する必要がない。仮に、スプライン構造Ｓにおいて、揺動クラウン歯車４を回転軸線Ａｒに対して径方向に移動不能に拘束しつつも、回転軸線Ａｒに対して揺動可能、且つ出力軸７に対して相対回転不能に出力軸７と接続しようとすると、スプライン外歯７ｓの歯先面７ｓＲとスプライン内歯４ｂｓの歯元面との相対位置関係、又は、スプライン外歯７ｓの歯元面とスプライン内歯４ｂｓの歯先面との相対位置関係を極めて精密に仕上げる必要がある。このため、差動歯車減速機構の製造コストが嵩むことになる。さらに、スプライン外歯７ｓの歯先面７ｓＲとスプライン内歯４ｂｓの歯元面との相対位置関係等を精密に仕上げることにより、出力軸７に対する揺動クラウン歯車４の揺動に伴う両者間の摩擦力が増加するため、出力損出にもつながる。 Further, the swing crown gear 4 of the present embodiment is restrained so as not to move in the radial direction with respect to the rotation axis Ar by a large number of rolling elements 12 contained in the annular grooves 11g, 4g. For this reason, in this embodiment, in the spline structure S which is a connection part with the output shaft 7, it is not necessary to restrain the swing crown gear 4 so as not to move in the radial direction with respect to the rotation axis Ar. Temporarily, in the spline structure S, the swing crown gear 4 is restrained so as not to move in the radial direction relative to the rotation axis Ar, but can swing relative to the rotation axis Ar and cannot rotate relative to the output shaft 7. When connecting to the output shaft 7, the relative positional relationship between the tip surface 7sR of the spline external tooth 7s and the root surface of the spline internal tooth 4bs, or the base surface of the spline external tooth 7s and the spline internal tooth 4bs It is necessary to finish the relative positional relationship with the tooth tip surface very precisely. For this reason, the manufacturing cost of the differential gear reduction mechanism increases. Further, by precisely finishing the relative positional relationship between the tooth tip surface 7sR of the spline outer teeth 7s and the root surface of the spline inner teeth 4bs, the distance between the two along with the swing of the swing crown gear 4 with respect to the output shaft 7 is increased. The frictional force increases, leading to output loss.

よって、本実施形態にように、フランジ部材１１と揺動クラウン歯車４との間で、揺動クラウン歯車４を回転軸線Ａｒに対して径方向に移動不能に拘束しつつ、揺動クラウン歯車４と出力軸７とをスプライン構造Ｓで接続すると、差動歯車減速機構１の製作コスト及び出力損出の低減を図ることができる。 Therefore, as in the present embodiment, the swinging crown gear 4 is restrained so as to be immovable in the radial direction with respect to the rotation axis Ar between the flange member 11 and the swinging crown gear 4. And the output shaft 7 are connected by the spline structure S, the manufacturing cost of the differential gear reduction mechanism 1 and the output loss can be reduced.

また、本実施形態では、皿バネ１３からフランジ部材１１が受ける付勢力を、環状溝１１ｇ，４ｇの周方向に等間隔で配置されている５個以上の多数の転動体１２を介して、揺動クラウン歯車４に伝えている。このため、揺動クラウン歯車４に対して、皿バネ１３からの付勢力を周方向でほぼ均等に伝えることができる。よって、本実施形態では、揺動クラウン歯車４の複数の歯４ｔのうちで、非揺動クラウン歯車５の歯５ｔと噛み合う歯４ｔが、周方向に順次移っても、噛み合い部分での噛み合い量の変動、言い換えると、バックラッシの変動を小さくすることができる。 In the present embodiment, the biasing force received by the flange member 11 from the disc spring 13 is oscillated through a large number of five or more rolling elements 12 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the annular grooves 11g, 4g. This is transmitted to the moving crown gear 4. For this reason, the urging force from the disc spring 13 can be transmitted to the oscillating crown gear 4 substantially evenly in the circumferential direction. Therefore, in this embodiment, even if the tooth 4t that meshes with the tooth 5t of the non-oscillating crown gear 5 among the plurality of teeth 4t of the oscillating crown gear 4 sequentially moves in the circumferential direction, the meshing amount at the meshing portion Fluctuation, in other words, fluctuation of backlash can be reduced.

なお、本実施形態において、入力軸６に対して揺動クラウン歯車４が相対回転しつつ首振り運動するよう、入力軸６と揺動クラウン歯車４とを係合させる回転−首振り変換手段は、傾斜面１１ｆが形成されているフランジ部材１１と、揺動クラウン歯車４の傾斜面４ｆと、各傾斜面１１ｆ，４ｆに形成されている環状溝１１ｇ，４ｇと、各環状溝１１ｇ，４ｇ内に入り込んでいる多数の転動体１２と、転動体１２の保持器１２ｒとを有して構成されている。 In this embodiment, the rotation-oscillation converting means for engaging the input shaft 6 and the swinging crown gear 4 so that the swinging crown gear 4 swings while rotating relative to the input shaft 6 is as follows. The flange member 11 formed with the inclined surface 11f, the inclined surface 4f of the swing crown gear 4, the annular grooves 11g and 4g formed in the inclined surfaces 11f and 4f, and the annular grooves 11g and 4g The rolling element 12 includes a large number of rolling elements 12 and a cage 12r for the rolling elements 12.

ここで、以上では、揺動クラウン歯車４の歯数を（Ｎ−１）、非揺動クラウン歯車５の歯数をＮとして、歯数差を１としている。しかしながら、歯数差があれば、入力軸の回転を減速させることができるので、この歯数差は１に限定せず、例えば、２でも、３でもよい。また、以上では、揺動クラウン歯車４の歯数を非揺動クラウン歯車５の歯数より少なくしているが、逆に、揺動クラウン歯車４の歯数を非揺動クラウン歯車５の歯数より多くしてもよい。この場合、揺動クラウン歯車４の回転方向が、入力軸６の回転方向と逆向きになる。 Here, in the above description, the number of teeth of the oscillating crown gear 4 is (N-1), the number of teeth of the non-oscillating crown gear 5 is N, and the number of teeth difference is 1. However, if there is a difference in the number of teeth, the rotation of the input shaft can be decelerated. Therefore, the difference in the number of teeth is not limited to 1, and may be 2 or 3, for example. In the above description, the number of teeth of the oscillating crown gear 4 is smaller than the number of teeth of the non-oscillating crown gear 5, but conversely, the number of teeth of the oscillating crown gear 4 is less than the number of teeth of the non-oscillating crown gear 5. It may be more than the number. In this case, the rotation direction of the swing crown gear 4 is opposite to the rotation direction of the input shaft 6.

また、以上では、フランジ部材１１と軸受け６ｂとの間に皿バネ１３を配置しているが、転動体１２と環状溝１１ｇ，４ｇとの間の摩擦力が適正に得られて、首振り運動の際の歯４ｔと歯５ｔの噛合いのバックラッシュが適正に得られれば、皿バネ１３を設けなくてもよい。 In the above description, the disc spring 13 is disposed between the flange member 11 and the bearing 6b. However, the frictional force between the rolling element 12 and the annular grooves 11g and 4g is appropriately obtained, and the swing motion is performed. If the backlash of the engagement between the teeth 4t and the teeth 5t is properly obtained, the disc spring 13 may not be provided.

「第２実施形態」
次に、本発明に係る差動歯車減速機構の第２実施形態について、図４に基づいて説明する。図４は、本発明の第２実施形態としての差動歯車減速機構の要部断面図である。なお、図４において、第１実施形態と同じ構造のものは同じ符号を付し、第１実施形態の説明と重複する説明は省略する。 “Second Embodiment”
Next, a second embodiment of the differential gear reduction mechanism according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a differential gear reduction mechanism as a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same structure as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description overlapping that of the first embodiment is omitted.

本実施形態の差動歯車減速機構２も、第１実施形態と同様、入力軸６と、歯数Ｎで側蓋８ｂに固定されている非揺動クラウン歯車５と、傾斜配置された歯数（Ｎ−１）の揺動クラウン歯車２４と、出力軸７と、を備えている。揺動クラウン歯車２４は、首振り運動により、その一部Ｇの歯２４ｔが非揺動クラウン歯車５の歯５ｔと噛み合う。揺動クラウン歯車２４の傾斜面２４ｆと、入力軸６６と相対回転不能に連結されたフランジ部材２１の傾斜面２１ｆとの間には、第１実施形態と異なり、円板状の摺動体２２が低摩擦化媒体として配置されている。なお、この摺動体２２は、スラストすべり軸受けを構成している。また、各傾斜面２１ｆ，２４ｆは、第１実施形態と同様、互いに平行に対向し且つ回転軸線Ａｒに対して傾斜している。 Similarly to the first embodiment, the differential gear reduction mechanism 2 of the present embodiment also includes the input shaft 6, the non-oscillating crown gear 5 that is fixed to the side lid 8 b with the number of teeth N, and the number of teeth that are inclined. (N-1) swinging crown gear 24 and output shaft 7 are provided. The swinging crown gear 24 partly meshes with the teeth 5t of the non-oscillating crown gear 5 by swinging motion. Unlike the first embodiment, a disc-like sliding body 22 is provided between the inclined surface 24f of the swing crown gear 24 and the inclined surface 21f of the flange member 21 connected to the input shaft 66 so as not to be relatively rotatable. It is arranged as a low friction medium. The sliding body 22 constitutes a thrust slide bearing. The inclined surfaces 21f and 24f face each other in parallel and are inclined with respect to the rotation axis Ar, as in the first embodiment.

入力側蓋８ａに設けられている入力軸６の軸受け６ｂとフランジ部材２１との間には、第１実施形態と同様、弾性体である皿バネ１３が圧縮状態で配置されており、フランジ部材２１を出力軸側に付勢している。また、揺動クラウン歯車２４のボス部２４ｂと出力軸７の入力軸側の端部とは、第１実施形態と同様のスプライン構造Ｓ２により接続されている。 Similar to the first embodiment, a disc spring 13 which is an elastic body is disposed in a compressed state between the bearing 6b of the input shaft 6 provided on the input side lid 8a and the flange member 21, and the flange member 21 is urged toward the output shaft. Further, the boss portion 24b of the swing crown gear 24 and the end portion on the input shaft side of the output shaft 7 are connected by the same spline structure S2 as in the first embodiment.

次に、本実施形態における差動歯車減速機構２の作用について説明する。 Next, the operation of the differential gear reduction mechanism 2 in this embodiment will be described.

入力軸６が回転軸線Ａｒ回りに回転すると、第１実施形態と同様、揺動クラウン歯車２４の中心軸線Ａｃは、回転軸線Ａｒに傾斜した状態で回転軸線Ａｒ回りに回転する。つまり、揺動クラウン歯車２４は、回転軸線Ａｒを中心として首振り運動する。 When the input shaft 6 rotates around the rotation axis Ar, the central axis Ac of the swing crown gear 24 rotates around the rotation axis Ar while being inclined to the rotation axis Ar, as in the first embodiment. That is, the swing crown gear 24 swings around the rotation axis Ar.

本実施形態でも、揺動クラウン歯車２４が歯数（Ｎ−１）であり、非揺動クラウン歯車５が歯数Ｎであることにより、揺動クラウン歯車２４は入力軸６の回転方向と同じ向きに、入力軸６の回転数の１／Ｎに減速されて回転する。揺動クラウン歯車２４の回転は、スプライン構造Ｓ２で接続されている出力軸７に伝達される。 Also in this embodiment, the oscillating crown gear 24 has the number of teeth (N−1) and the non-oscillating crown gear 5 has the number of teeth N, so that the oscillating crown gear 24 is the same as the rotation direction of the input shaft 6. In the direction, it is decelerated to 1 / N of the rotational speed of the input shaft 6 and rotates. The rotation of the swing crown gear 24 is transmitted to the output shaft 7 connected by the spline structure S2.

ここで、出力軸７は、第１実施形態と同様、スプライン構造Ｓ２により、揺動クラウン歯車２４と、回転軸線Ａｒの周方向において剛接続されているため、本実施形態でも、高トルクを伝達することができる。 Here, since the output shaft 7 is rigidly connected to the oscillating crown gear 24 in the circumferential direction of the rotation axis Ar by the spline structure S2 as in the first embodiment, high torque is transmitted also in this embodiment. can do.

また、本実施形態では、皿バネ１３からフランジ部材２１が受ける付勢力を、円板状の摺動体２２を介して、揺動クラウン歯車２４に伝えている。このため、揺動クラウン歯車２４に対して、皿バネ１３からの付勢力を周方向で均等に伝えることができる。よって、本実施形態でも、揺動クラウン歯車２４の複数の歯２４ｔのうちで、非揺動クラウン歯車５の歯５ｔと噛み合う歯２４ｔが、周方向に順次移っても、噛み合い部分での噛み合い量の変動、言い換えると、バックラッシの変動を小さくすることができる。 In the present embodiment, the urging force received by the flange member 21 from the disc spring 13 is transmitted to the swinging crown gear 24 via the disc-shaped sliding body 22. For this reason, the urging force from the disc spring 13 can be evenly transmitted to the swinging crown gear 24 in the circumferential direction. Therefore, also in this embodiment, even if the tooth 24t that meshes with the tooth 5t of the non-oscillating crown gear 5 among the plurality of teeth 24t of the oscillating crown gear 24 moves sequentially in the circumferential direction, the meshing amount at the meshing portion Fluctuation, in other words, fluctuation of backlash can be reduced.

さらに、本実施形態では、第１実施形態におけるスラスト転がり軸受けの替わりに、スラストすべり軸受けを採用しているので、部品構成が簡素化され、製造コストを抑えることができると共に、耐スラスト力及び剛性を高くすることができる。 Furthermore, in this embodiment, since a thrust slide bearing is adopted instead of the thrust rolling bearing in the first embodiment, the component configuration is simplified, the manufacturing cost can be reduced, and the thrust resistance and rigidity are also improved. Can be high.

なお、本実施形態の回転−首振り変換手段は、入力軸６に固定され、傾斜面２１ｆが形成されているフランジ部材２１と、揺動クラウン歯車２４に形成されている傾斜面２４ｆと、両傾斜面２１ｆ，２４ｆとの間に配置され、揺動クラウン歯車２４の傾斜面２４ｆに対して摺接する摺動体２２と、を有して構成されている。 The rotation-oscillation converting means of the present embodiment includes a flange member 21 fixed to the input shaft 6 and formed with an inclined surface 21f, an inclined surface 24f formed on the swing crown gear 24, and both The sliding member 22 is disposed between the inclined surfaces 21f and 24f and is in sliding contact with the inclined surface 24f of the swing crown gear 24.

ここで、本実施形態では、スラストすべり軸受けとして、円板状の摺動体２２を採用しているが、この替わりに環状の摺動体を採用してもよい。この場合、揺動クラウン歯車２４の傾斜面２４ｆとフランジ部材２１の傾斜面２１ｆとのうち、一方の傾斜面にのみ、第一実施形態と同様の環状溝を形成し、他方の傾斜面に環状溝に摺動可能に入り込む環状の摺動体（径方向移動拘束部材）を固定してもよい。さらに、この場合、環状の摺動体の替わりに、環状溝に対して、周方向で等間隔で摺動可能に入り込む５以上の多数の摺動体（径方向移動拘束部材）を他方の傾斜面に固定してもよい。このように環状溝と摺動体とを組み合わせると、揺動クラウン歯車２４は、回転軸線Ａｒに対して径方向に移動不能に拘束されることになり、第１実施形態と同様に、スプライン構造Ｓ２の精密仕上げの手間や出力損出の低減を図ることができる。 Here, in this embodiment, the disc-shaped sliding body 22 is employed as the thrust slide bearing, but an annular sliding body may be employed instead. In this case, an annular groove similar to that of the first embodiment is formed only on one of the inclined surface 24f of the swing crown gear 24 and the inclined surface 21f of the flange member 21, and the other inclined surface is annular. You may fix the cyclic | annular sliding body (radial direction movement restraint member) which enters into a groove | channel so that sliding is possible. Further, in this case, instead of the annular slide body, a large number of five or more slide bodies (radial movement restraining members) that can slide into the annular groove at equal intervals in the circumferential direction are provided on the other inclined surface. It may be fixed. When the annular groove and the sliding body are combined in this way, the oscillating crown gear 24 is restrained so as to be immovable in the radial direction with respect to the rotational axis Ar, and the spline structure S2 as in the first embodiment. It is possible to reduce the labor of precision finishing and output loss.

「第３実施形態」
次に、本発明に係る差動歯車減速機構の第３実施形態について、図５に基づいて説明する。図５は、本発明の第３実施形態としての差動歯車減速機構の断面図である。なお、図５において、第１実施形態と同じ構造のものは同じ符号を付し、第１実施形態の説明と重複する説明は省略する。 “Third Embodiment”
Next, a third embodiment of the differential gear reduction mechanism according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a differential gear reduction mechanism as a third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same structure as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and description overlapping with the description of the first embodiment is omitted.

本実施形態の差動歯車減速機構３も以上の実施形態と同様、入力軸６と、中心軸線Ａｃが回転軸線Ａｒに対して傾斜している揺動クラウン歯車３５と、回転軸線Ａｒを中心とする非揺動クラウン歯車３４と、出力軸３７と、を備えている。 Similarly to the above embodiments, the differential gear reduction mechanism 3 of the present embodiment also has the input shaft 6, the swinging crown gear 35 whose center axis Ac is inclined with respect to the rotation axis Ar, and the rotation axis Ar as the center. A non-oscillating crown gear 34 and an output shaft 37 are provided.

入力軸６の端部には、第１実施形態と同様、フランジ部材３１が相対回転不能に連結されている。このフランジ部材３１にも、回転軸線Ａｒに対して傾いた傾斜面３１ｆが形成されている。また、揺動クラウン歯車３５にも、回転軸線Ａｒに対して傾き且つフランジ部材３１の傾斜面３１ｆと平行に対向する傾斜面３５ｆが形成されている。各傾斜面３５ｆ，３１ｆには、第１実施形態と同様、環状溝３５ｇ，３１ｇが形成されており、これらの環状溝３５ｇ，３１ｇに保持器１２ｒにより相互間隔が保持されている多数の転動体１２が転動可能に入っている。 As in the first embodiment, a flange member 31 is connected to the end of the input shaft 6 so as not to be relatively rotatable. The flange member 31 is also formed with an inclined surface 31f inclined with respect to the rotation axis Ar. The swing crown gear 35 is also formed with an inclined surface 35f that is inclined with respect to the rotation axis Ar and faces the inclined surface 31f of the flange member 31 in parallel. As in the first embodiment, annular grooves 35g and 31g are formed on the inclined surfaces 35f and 31f, and a large number of rolling elements are held in the annular grooves 35g and 31g by the cage 12r. 12 is in a rollable state.

入力側蓋８ａに設けられている入力軸６用の軸受け６ｂとフランジ部材３１との間には、弾性体である皿バネ１３が圧縮状態で配置されており、フランジ部材３１を出力軸側に付勢している。 Between the bearing 6b for the input shaft 6 provided on the input side lid 8a and the flange member 31, a disc spring 13 which is an elastic body is disposed in a compressed state, and the flange member 31 is placed on the output shaft side. Energized.

揺動クラウン歯車３５には、傾斜面３５ｆと反対側に突出したＮ個の歯３５ｔを有する歯列が形成されている。この揺動クラウン歯車３５は、以上の実施形態と異なり、ケーシング８の筒体とスプライン構造Ｓ３で接続されている。このスプライン構造Ｓ３は、揺動クラウン歯車３５の外周に形成されている複数のスプライン外歯３５ｈと、ケーシング８の筒体の内周面に形成され、複数のスプライン外歯３５ｈと噛み合う複数のスプライン内歯３６ｈと、を有して構成されている。なお、スプライン内歯３６ｈは、ケーシング８の筒体の内周面に固定されている筒状の固定枠３６に形成されている。スプライン外歯３５ｈ及びスプライン内歯３６ｈには、いずれも、回転軸線Ａｒに対する周方向で互いに対向し、且つ回転軸線Ａｒに対して径方向に広がる一対の歯面が形成されている。一つのスプライン外歯３５ｈの一対の歯面は、特定のスプライン内歯３６ｈの一の歯面と接すると共に、この特定のスプライン内歯３６ｈに周方向で隣接する他のスプライン内歯３６ｈの一の歯面と接する。 The swing crown gear 35 is formed with a tooth row having N teeth 35t protruding to the opposite side to the inclined surface 35f. Unlike the above embodiment, the swing crown gear 35 is connected to the cylindrical body of the casing 8 by a spline structure S3. The spline structure S3 includes a plurality of spline external teeth 35h formed on the outer periphery of the swing crown gear 35 and a plurality of splines formed on the inner peripheral surface of the cylindrical body of the casing 8 and meshing with the plurality of spline external teeth 35h. And an internal tooth 36h. The spline inner teeth 36 h are formed on a cylindrical fixed frame 36 that is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical body of the casing 8. Each of the spline outer teeth 35h and the spline inner teeth 36h is formed with a pair of tooth surfaces facing each other in the circumferential direction with respect to the rotation axis Ar and extending in the radial direction with respect to the rotation axis Ar. A pair of tooth surfaces of one spline external tooth 35h is in contact with one tooth surface of a specific spline internal tooth 36h and one of the other spline internal teeth 36h circumferentially adjacent to this specific spline internal tooth 36h. Touch the tooth surface.

スプライン外歯３５ｈの歯先面は、第１実施形態と同様、回転軸線Ａｒを含む仮想面と交わる交線がスプライン内歯３６ｈの歯元側に突出した円弧を成す円弧面である。 The tooth tip surface of the spline external tooth 35h is an arc surface that forms an arc in which an intersecting line intersecting with a virtual surface including the rotation axis Ar protrudes toward the tooth base side of the spline inner tooth 36h, as in the first embodiment.

以上のようなスプライン構造Ｓ３により、揺動クラウン歯車３５とケーシング８とが接続されているため、揺動クラウン歯車３５は、回転軸線Ａｒに対して揺動可能且つケーシング８に対して相対回転不能になっている。よって、本実施形態では、以上の実施形態と異なり、入力軸６が回転しても、揺動クラウン歯車３５は回転しない。 Since the swing crown gear 35 and the casing 8 are connected by the spline structure S3 as described above, the swing crown gear 35 can swing with respect to the rotation axis Ar and cannot rotate relative to the casing 8. It has become. Therefore, in this embodiment, unlike the above embodiments, the swinging crown gear 35 does not rotate even when the input shaft 6 rotates.

非揺動クラウン歯車３４は、回転軸線Ａｒを中心として円板状を成し、この円板の入力軸側の面に、回転軸線Ａｒを中心として周方向に（Ｎ−１）個の歯３４ｔが並んでいる歯列が形成されている。複数の歯３４ｔは、いずれも、回転軸線Ａｒが延びている軸線方向であって入力軸側に突出している。 The non-oscillating crown gear 34 has a disk shape centered on the rotation axis Ar, and (N-1) teeth 34t are circumferentially centered on the rotation axis Ar on the surface on the input shaft side of the disk. A row of teeth is formed. Each of the plurality of teeth 34t protrudes toward the input shaft in the axial direction in which the rotation axis Ar extends.

出力軸３７は、ケーシング８の出力側蓋８ｂに軸受け３７ｂを介して、回転軸線Ａｒ回りに回転可能に支持されている。この出力軸３７の入力軸側には、以上の実施形態と異なり、非揺動クラウン歯車３４が固定されている、言い換えると、非揺動クラウン歯車３４が回転軸線Ａｒの周方向に相対回転不能に剛接続されている。 The output shaft 37 is supported by the output side lid 8b of the casing 8 via a bearing 37b so as to be rotatable around the rotation axis Ar. Unlike the above embodiment, the non-oscillating crown gear 34 is fixed to the input shaft side of the output shaft 37. In other words, the non-oscillating crown gear 34 is not relatively rotatable in the circumferential direction of the rotation axis Ar. Is rigidly connected.

次に、本実施形態における差動歯車減速機構３の作用について説明する。 Next, the operation of the differential gear reduction mechanism 3 in this embodiment will be described.

本実施形態でも、以上の実施形態と同様、入力軸６が回転軸線Ａｒ回りに回転すると、フランジ部材３１が入力軸６と一体回転する。フランジ部材３１が回転軸線Ａｒ回りに回転すると、フランジ部材３１の傾斜面３１ｆ中の出力軸寄り部分も、回転軸線Ａｒ回りに回転するため、揺動クラウン歯車３５の複数の歯３５ｔのうちで、非揺動クラウン歯車３４の歯３４ｔと噛み合う歯３５ｔが、周方向に順次移っていく。この際、揺動クラウン歯車３５は、回転軸線Ａｒを中心として首振り運動する。この結果、揺動クラウン歯車３５に対して非揺動クラウン歯車３４は、以上の実施形態と同様、相対回転する。但し、本実施形態では、以上の実施形態と異なり、揺動クラウン歯車３５がケーシング８に対して相対回転不能に接続されているため、非揺動クラウン歯車３４が回転軸線Ａｒを中心として回転する。 Also in this embodiment, as in the above embodiment, when the input shaft 6 rotates around the rotation axis Ar, the flange member 31 rotates integrally with the input shaft 6. When the flange member 31 rotates about the rotation axis Ar, the portion near the output shaft in the inclined surface 31f of the flange member 31 also rotates about the rotation axis Ar, and therefore, among the plurality of teeth 35t of the swing crown gear 35, The teeth 35t that mesh with the teeth 34t of the non-oscillating crown gear 34 move sequentially in the circumferential direction. At this time, the swing crown gear 35 swings around the rotation axis Ar. As a result, the non-oscillating crown gear 34 rotates relative to the oscillating crown gear 35 as in the above embodiment. However, in the present embodiment, unlike the above-described embodiments, the swinging crown gear 35 is connected to the casing 8 so as not to rotate relative to the casing 8, and thus the non-swinging crown gear 34 rotates about the rotation axis Ar. .

非揺動クラウン歯車３４が回転軸線Ａｒを中心として回転すると、この揺動クラウン歯車３５に、回転軸線Ａｒの周方向に相対回転不能に剛接続されている出力軸３７も、回転軸線Ａｒを中心として回転する。なお、本実施形態では、以上の実施形態と異なり、揺動クラウン歯車３５の歯数が非揺動クラウン歯車３４の歯数よりも多いため、揺動クラウン歯車３５は、入力軸６の回転方向と逆向きに回転しようとするが、前述したように、この揺動クラウン歯車３５は回転できないため、非揺動クラウン歯車３４が揺動クラウン歯車３５の回転しようとする向きとは逆向きに回転する。つまり、非揺動クラウン歯車３４は、入力軸６の回転方向と同じ向きに回転する。結果として、本実施形態でも、以上の実施形態と同様、出力軸３７は、入力軸６の回転方向と同じ向きに回転する。 When the non-oscillating crown gear 34 rotates about the rotation axis Ar, the output shaft 37 rigidly connected to the oscillation crown gear 35 so as not to rotate relative to the circumferential direction of the rotation axis Ar is also centered on the rotation axis Ar. Rotate as In the present embodiment, unlike the above embodiments, the number of teeth of the swinging crown gear 35 is larger than the number of teeth of the non-swinging crown gear 34, so that the swinging crown gear 35 rotates in the rotational direction of the input shaft 6. However, as described above, since the swinging crown gear 35 cannot rotate, the non-oscillating crown gear 34 rotates in the direction opposite to the direction in which the swinging crown gear 35 tries to rotate. To do. That is, the non-oscillating crown gear 34 rotates in the same direction as the rotation direction of the input shaft 6. As a result, also in this embodiment, the output shaft 37 rotates in the same direction as the rotation direction of the input shaft 6 as in the above embodiment.

ここで、本実施形態では、スプライン構造Ｓ３により、揺動クラウン歯車３５が回転軸線Ａｒに対して揺動可能且つ相対回転不能にケーシング８に剛接続されていることで、入力軸６の回転に伴って非揺動クラウン歯車３４が回転する。本実施形態では、この回転する非揺動クラウン歯車３４に対して出力軸３７が回転軸線Ａｒの周方向において剛接続されている。よって、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、高トルクを伝達することができる。 Here, in the present embodiment, the spline structure S3 is rigidly connected to the casing 8 so that the swing crown gear 35 can swing with respect to the rotation axis Ar and cannot rotate relative to the rotation axis Ar. Accordingly, the non-oscillating crown gear 34 rotates. In the present embodiment, the output shaft 37 is rigidly connected to the rotating non-oscillating crown gear 34 in the circumferential direction of the rotation axis Ar. Therefore, also in this embodiment, high torque can be transmitted as in the above embodiments.

なお、本実施形態では、揺動クラウン歯車３５とフランジ部材３１との間に、第１実施形態と同様にスラスト転がり軸受けを設けているが、このスラスト転がり軸受けの替わりに、第２実施形態で例示したスラストすべり軸受けを設けてもよい。 In this embodiment, a thrust rolling bearing is provided between the swinging crown gear 35 and the flange member 31 as in the first embodiment. Instead of this thrust rolling bearing, the second embodiment is replaced with a thrust rolling bearing. The illustrated thrust slide bearing may be provided.

また、以上の実施形態では、いずれも、互いに噛み合う２つの歯車として、クラウン歯車を採用しているが、回転軸線Ａｒが延びている方向で互いに噛み合うことができれば、如何なる歯車でもよく、例えば、傘歯車やフェイス歯車であってもよい。 In the above embodiments, the crown gear is used as the two gears that mesh with each other. However, any gear may be used as long as the gears can mesh with each other in the direction in which the rotation axis Ar extends. It may be a gear or a face gear.

１，２，３差動歯車減速機構
４，２４，３５揺動クラウン歯車
４ｓ，３６ｈスプライン内歯
４ｆ，２４ｆ，３５ｆ（揺動クラウン歯車の）傾斜面
５，３４非揺動クラウン歯車
６入力軸
７，３７出力軸
７ｓ，３５ｈスプライン外歯
８ケーシング
８ａ，８ｂ側蓋
１１，２１，３１フランジ部材
１１ｆ，２１ｆ，３１ｆ（フランジ部材の）傾斜面）
１２転動体
１３皿バネ
２２摺動体
Ａｒ回転軸線
Ａｃ中心軸線
Ｓ，Ｓ２，Ｓ３スプライン構造 1, 2, 3 Differential gear reduction mechanism 4, 24, 35 Oscillating crown gears 4s, 36h Spline inner teeth 4f, 24f, 35f Inclined surfaces 5, 34 Non-oscillating crown gear 6 Input shaft 7, 37 Output shaft 7s, 35h Spline external teeth 8 Casing 8a, 8b Side cover 11, 21, 31 Flange member 11f, 21f, 31f (inclined surface of flange member)
12 Rolling body 13 Disc spring 22 Slide body Ar Rotating axis Ac Center axis S, S2, S3 Spline structure

Claims

An input shaft that rotates about the axis of rotation;
A oscillating gear in which a tooth row in which a plurality of teeth are arranged in the circumferential direction around a central axis inclined with respect to the rotational axis is formed, and the central axis swings around the rotational axis;
A rotation-oscillation converting means for engaging the input shaft and the oscillating gear so that the oscillating gear is rotated relative to the input shaft by the rotation of the input shaft;
A non-oscillating gear that meshes with the tooth row of the oscillating gear, has a number of teeth that is different from the number of teeth of the oscillating gear, and rotates relative to the oscillating gear about the rotation axis; ,
A casing covering at least the swinging gear, the rotation-oscillation converting means and the non-swinging gear;
An output shaft that is rigidly connected so as to be relatively non-rotatable about the rotation axis with respect to a rotating gear that rotates relative to the casing among the swinging gear and the non-swinging gear;
With
Of the non-oscillating gear and the oscillating gear, a gear that is not the rotating gear is rigidly connected to the casing so as not to rotate relative to the casing.
Of the output shaft and the casing, a member that does not rotate relative to the rocking gear is formed with a pair of surfaces that face each other in the circumferential direction of the rotation axis, and the rocking gear includes the pair of surfaces. A pair of surfaces that allow the swinging gear to swing, and the member and the swinging gear are rigidly connected so as not to rotate relative to each other.
The rotation-oscillation conversion means is fixed to an end of the input shaft on the swing gear side, projects radially with respect to the rotation axis, and tilts toward the swing gear with respect to the rotation axis. a flange member which inclined surfaces are are formed, is formed on the swing gear, an inclined surface which faces parallel to the inclined surface of the flange member, the arrangement has been both slopes between the two inclined surfaces A disk-shaped or annular sliding body that is in contact with and slidably contacts at least one of
A differential gear reduction mechanism characterized by that.

The differential gear reduction mechanism according to claim 1 ,
Of the output shaft and the casing, the member that does not rotate relative to the swing gear and the swing gear are connected by a spline structure, and each of the member and the swing gear is connected to each other. The pair of formed surfaces form part of the spline structure;
A differential gear reduction mechanism characterized by that.

The differential gear reduction mechanism according to claim 2 ,
Of the output shaft and the casing, the member that does not rotate relative to the oscillating gear, and the oscillating gear, one of which has a spline external tooth and the other is a spline that meshes with the spline external tooth. Internal teeth are formed,
Of the tooth tip surface of the spline outer tooth and the tooth tip surface of the spline inner tooth, one of the tooth tip surfaces is an arc in which an intersecting line intersecting a virtual surface including the rotation axis protrudes toward the other tooth base side Is a circular arc surface,
A differential gear reduction mechanism characterized by that.

In the differential gear reduction mechanism according to any one of claims 1 or et 3,
The non-oscillating gear is fixed to the casing;
The swing gear rotates relative to the input shaft and the casing by the rotation of the input shaft,
The output shaft is formed with the pair of surfaces that are in contact with the pair of surfaces of the rocking gear, and the output shaft is rigidly connected to the rocking gear so as not to be relatively rotatable.
A differential gear reduction mechanism characterized by that.

In the differential gear reduction mechanism according to any one of claims 1 or et 3,
The non-oscillating gear is disposed so as to be rotatable relative to the casing around the rotation axis;
The output shaft is fixed to the non-oscillating gear;
The casing is formed with the pair of surfaces that come into contact with the pair of surfaces of the rocking gear, and the rocking gear is rigidly connected to the casing so as not to rotate relative to the casing.
A differential gear reduction mechanism characterized by that.