JP6981739B2 - Decelerator - Google Patents

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Description

本発明は、減速装置に関する。 The present invention relates to a speed reducer.

ボール係合溝を備えた入力側の第１の円板と、ボール係合溝を備えた出力側の第２の円板と、ボール係合溝に係合する複数のボールと、第１の円板と第２の円板との間に介在し、ボールを保持する保持器を備えた減速機は既に提案されている（例えば、特許文献１、２）。この形式の減速機は、小型で大きな減速比が得られるなどの点で優れている。 A first disk on the input side with a ball engagement groove, a second disk on the output side with a ball engagement groove, a plurality of balls engaging with the ball engagement groove, and a first. A speed reducer having a cage interposed between a disk and a second disk to hold a ball has already been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). This type of reducer is excellent in that it is compact and can obtain a large reduction ratio.

特許文献１に提案された減速機は、平面の第１の基準円を一定のピッチで交錯する曲がりくねった第１の溝と前記平面の第２の基準円を一定のピッチで交錯する曲がりくねった第２の溝をそれぞれ備えた第１、第２の円板と、前記第１の円板と前記第２の円板は、第１、第２の保持器により、それぞれ保持された第１、第２の転動体を介して対向し、前記第１の保持器は固定され、前記第２の保持器は回転自在に支持されている。この減速機は、差動式であるため、大きな減速比を得ることができ、かつ小型の減速機が可能であると記載されている。 The speed reducer proposed in Patent Document 1 has a winding first groove in which a first reference circle on a plane intersects at a constant pitch and a second reference circle on the plane intersecting at a constant pitch. The first and second discs having the two grooves, the first disc and the second disc, respectively, are held by the first and second cages, respectively, with the first and second discs. The first cage is fixed and the second cage is rotatably supported so as to face each other via the rolling elements 2. Since this speed reducer is a differential type, it is described that a large reduction ratio can be obtained and a small speed reducer is possible.

特許文献２に提案された減速機は、ボールと係合し回転軸から一定距離偏心した円形のカム溝を有する駆動カムと、ボールと係合する花びら状のカム溝を備えた従動カムと、ボールを半径方向に移動可能に保持する溝部を有する保持器とを具備し、保持器を間に挟んで、その両側に駆動カムと従動カムとをそれぞれのカム溝を備えた面を対向させて、同一軸線周りに回転可能に連結し、ボールの動作を介して駆動カムの回転を減速して従動カムに伝達する。この減速装置は、小型で、比較的簡易な加工により低コストで製作され、減速機比６程度を得ることが可能であると記載されている。 The speed reducer proposed in Patent Document 2 includes a drive cam having a circular cam groove that engages with the ball and is eccentric from the rotation axis by a certain distance, a driven cam having a petal-shaped cam groove that engages with the ball, and a driven cam. A cage having a groove for holding the ball so as to be movable in the radial direction is provided, and the cage is sandwiched between the cages, and the drive cam and the driven cam are placed on both sides of the cage with the surfaces having the respective cam grooves facing each other. , Rotably connected around the same axis, decelerates the rotation of the drive cam via the movement of the ball and transmits it to the driven cam. It is described that this reduction gear is small, can be manufactured at low cost by relatively simple processing, and can obtain a reduction gear ratio of about 6.

特開昭６０−１６８９５４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-168954 特開平５−２０３００９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-203009

近年、使用用途によっては、減速機の高い回転精度や振動抑制などが望まれる。これに対して、減速機の入力側と出力側との間の回転運動の不等速性や、これに伴う、出力側の回転速度変動、振動発生などの高次元の問題に着目し、対応が必要であるという考えに至った。ところが、特許文献１、２に記載された減速機は、小型で大きな減速比が得られるなどの面では優れたものとされるが、上記のような入力側と出力側との間の回転運動の不等速性や、これに伴う、出力側の回転速度変動、振動発生の問題については着目されてなく、また、その他の文献でも、これまでに具体的な提案はなく、これに着目したのが本発明である。 In recent years, high rotational accuracy and vibration suppression of the reducer are desired depending on the intended use. On the other hand, we focused on the non-uniform velocity of the rotational motion between the input side and the output side of the reducer, and the accompanying high-dimensional problems such as rotational speed fluctuation on the output side and vibration generation. Came to the idea that is necessary. However, the speed reducers described in Patent Documents 1 and 2 are considered to be excellent in terms of being compact and obtaining a large reduction ratio, but the rotational movement between the input side and the output side as described above is described. No attention was paid to the non-constant velocity of the above, and the problems of rotational speed fluctuation and vibration generation on the output side, and there was no concrete proposal so far in other documents, so we focused on this. Is the present invention.

本発明は、上記の問題に鑑み、小型で高い減速比が得られ、かつ、出力側の回転速度変動や振動の抑制を可能にする減速装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a speed reducing device which is compact, can obtain a high reduction ratio, and can suppress rotation speed fluctuations and vibrations on the output side.

本発明者らは、上記の目的を達成するために種々検討した結果、入力側と出力側との間の減速回転運動に同期回転性が得られるボール係合溝を創出するという新たな着想により、本発明に至った。 As a result of various studies to achieve the above object, the present inventors have a new idea of creating a ball engaging groove in which synchronous rotation is obtained in the deceleration rotation motion between the input side and the output side. , Which led to the present invention.

本発明の減速装置は、第１のボール係合溝が形成された入力板を有する入力側回転部材と、この入力側回転部材の回転軸と同軸に配置され、第２のボール係合溝が形成された出力板を有する出力側回転部材と、軸方向に対向する前記入力板および前記出力板の両ボール係合溝に係合する複数のボールと、このボールを半径方向に移動可能に保持する複数のポケットを有する保持器とを備え、第１のボール係合溝の曲率中心が装置回転軸中心に対して所定量だけ偏心し、第２のボール係合溝の曲率中心が装置回転軸中心上に配設され、かつ、前記保持器が回転不能に設けられ、前記両ボール係合溝に係合する前記ボールを介して前記入力側回転部材の回転が減速されて前記出力側回転部材に伝達される減速装置において、前記出力側回転部材の第２のボール係合溝の軌道中心線が波状曲線となって、第２のボール係合溝が、入力板の回転角に対して出力板の回転角が常時変速比との関係を保って回転する波状溝であり、当該波状曲線は、前記出力側回転部材の軸心と前記軌道中心線との距離が基準ピッチ円半径（ＰＣＲ）に対して連続的に増減変動することにより、前記入力側回転部材の任意の回転角（θ）に対して前記出力側回転部材が減速されて同期回転する状態を可能にし、前記入力側回転部材の回転角をθとし、前記出力側回転部材の回転角をψとし、減速比をｉとしたときに、ｉ＝ψ／θとなり、前記入力側回転部材から出力側回転部材に減速された回転運動が同期回転で伝達され、かつ、第１のボール係合溝の溝形状と第２のボール係合溝の溝形状の少なくともいずれかがゴシックアーチ形状をなすものである。 In the speed reducing device of the present invention, the input side rotating member having an input plate on which the first ball engaging groove is formed is arranged coaxially with the rotation axis of the input side rotating member, and the second ball engaging groove is provided. An output-side rotating member having a formed output plate, a plurality of balls engaging with both ball engagement grooves of the input plate and the output plate facing in the axial direction, and holding the balls so as to be movable in the radial direction. The center of curvature of the first ball engaging groove is eccentric to the center of the rotation axis of the device by a predetermined amount, and the center of curvature of the second ball engaging groove is the axis of rotation of the device. The cage is provided on the center and the cage is non-rotatable, and the rotation of the input-side rotating member is decelerated via the balls that engage the both ball engaging grooves, and the output-side rotating member is decelerated. In the speed reducing device transmitted to, the trajectory center line of the second ball engaging groove of the output side rotating member becomes a wavy curve, and the second ball engaging groove outputs with respect to the rotation angle of the input plate. The rotation angle of the plate is a wavy groove that rotates while maintaining the relationship with the gear ratio at all times. By continuously increasing or decreasing with respect to, the output side rotating member is decelerated and synchronously rotated with respect to an arbitrary rotation angle (θ) of the input side rotating member, and the input side rotating member is enabled. When the rotation angle of is θ, the rotation angle of the output side rotation member is ψ, and the reduction ratio is i, i = ψ / θ, and the rotation decelerated from the input side rotation member to the output side rotation member. The motion is transmitted by synchronous rotation, and at least one of the groove shape of the first ball engaging groove and the groove shape of the second ball engaging groove forms a Gothic arch shape.

本発明によれば、常時、入力側と出力側とが常時同期回転する。しかも、このように構成するに、溝形状を決定すればよく、構成上複雑化を招くことがない。第１のボール係合溝の溝形状と第２のボール係合溝の溝形状の少なくともいずれかがゴシックアーチ形状をなすものであるので、この形状の溝においては、ボールを安定した位置に配置できる。 According to the present invention, the input side and the output side are constantly rotated synchronously. Moreover, the groove shape may be determined for such a configuration, and the configuration is not complicated. Since at least one of the groove shape of the first ball engaging groove and the groove shape of the second ball engaging groove forms a Gothic arch shape, the ball is placed in a stable position in the groove of this shape. can.

入力板の第１のボール係合溝は、装置回転軸に対して所定量だけ偏心した中心を持つ円形溝であったり、装置回転軸に対して所定量だけ偏心した中心を持ち、ボールの数と同じ数の多角円筒形状としたりできる。特に、入力板の溝形状をボールの数と同じ数の多角円筒形状としたことによって、入力側と出力側の同期回転特性（等速性）の向上を図ることが可能となる。 The first ball engagement groove of the input plate is a circular groove having a center eccentric with respect to the device rotation axis by a predetermined amount, or has a center eccentric with respect to the device rotation axis by a predetermined amount, and is the number of balls. It can be the same number of polygonal cylinders as. In particular, by making the groove shape of the input plate the same number of polygonal cylinders as the number of balls, it is possible to improve the synchronous rotation characteristics (constant velocity) on the input side and the output side.

前記入力板は、入力軸である回転軸に形成された偏心部に軸受を介して回転自在に装着されて、第１のボール係合溝の曲率中心が装置回転軸に対して所定量だけ偏心しているものであっても、前記入力板の軸心は入力軸である回転軸の同心軸であって、第１のボール係合溝の曲率中心が入力板の軸心に対して所定量だけ偏心しているものであってもよい。このため、第１のボール係合溝の曲率中心が装置回転中心に対して所定量だけ偏心させる構成に設計の自由度が大となって、装置の設計性の向上を図ることができる。 The input plate is rotatably mounted on an eccentric portion formed on a rotating shaft, which is an input shaft, via a bearing, and the center of curvature of the first ball engaging groove is deviated by a predetermined amount with respect to the rotating shaft of the device. Even if it is centered, the axis of the input plate is the concentric axis of the rotation axis which is the input axis, and the center of curvature of the first ball engaging groove is a predetermined amount with respect to the axis of the input plate. It may be eccentric. Therefore, the degree of freedom in design is increased so that the center of curvature of the first ball engaging groove is eccentric to the center of rotation of the device by a predetermined amount, and the designability of the device can be improved.

ボールの数をｎとし、出力板の波状溝の極数をＮとし、減速比をｉとしたときに、ｉ＝（Ｎ−ｎ）／Ｎとなる。このため、小型で高い減速比を得ることができる。 When the number of balls is n, the number of poles of the wavy groove of the output plate is N, and the reduction ratio is i, i = (N−n) / N. Therefore, it is possible to obtain a high reduction ratio with a small size.

第１のボール係合溝が円形溝である場合に、前記第１のボール係合溝の偏心量をａとし、ポケットの中心のピッチ円半径をｒとし、出力板の回転角をψとし、減速比をｉとしたときに、出力板の波状溝の中心軌跡が、減速機回転軸からの距離Ｒで表され、この距離Ｒが次の数１の数式を満たすことになる。

Figure 0006981739
When the first ball engaging groove is a circular groove, the eccentricity of the first ball engaging groove is a, the pitch circular radius at the center of the pocket is r, and the rotation angle of the output plate is ψ. When the reduction ratio is i, the central locus of the wavy groove of the output plate is represented by the distance R from the speed reducer rotation axis, and this distance R satisfies the following equation (1).
Figure 0006981739

また、第１のボール係合溝が多角円筒形状である場合に、前記第１のボール係合溝の偏心量をａとし、ポケットの中心のピッチ円半径をｒとし、出力板の回転角をψとし、減速比をｉとしたときに、出力板の波状溝の中心軌跡が、減速機回転軸からの距離Ｒで表され、この距離Ｒが次の数２の数式を満たすことになる。

Figure 0006981739
Further, when the first ball engaging groove has a polygonal cylindrical shape, the eccentricity of the first ball engaging groove is a, the pitch circle radius at the center of the pocket is r, and the rotation angle of the output plate is set. When ψ is set and the reduction ratio is i, the central locus of the wavy groove of the output plate is represented by the distance R from the speed reducer rotation axis, and this distance R satisfies the following equation (2).
Figure 0006981739

この減速装置では、入力板と出力板との間に配設されるボールは、保持器のポケットによって拘束されて一方向（径方向）に移動できる。このため、回転軸の軸心とボール中心との距離Ｒを求め、この距離Ｒと入力板の回転角θとの関係を導くことによって、出力板の波状溝の基準曲線（軌道中心線）を求めることができる。 In this speed reducer, the ball disposed between the input plate and the output plate is restrained by the pocket of the cage and can move in one direction (diameter direction). Therefore, by obtaining the distance R between the axis of the rotation axis and the center of the ball and deriving the relationship between this distance R and the rotation angle θ of the input plate, the reference curve (orbital center line) of the wavy groove of the output plate can be obtained. You can ask.

入力板及び出力板を回転可能に収納するとともに保持器を固定するケースを備え、入力板が、入力軸の偏心部に軸受を介して外嵌され、出力板がケースに軸受を介して回転自在に枢支された出力軸と一体化されているものとできる。このように構成することによって、コンパクトな減速装置を形成できる。 It is equipped with a case that rotatably stores the input plate and output plate and fixes the cage. The input plate is externally fitted to the eccentric part of the input shaft via a bearing, and the output plate is rotatable in the case via a bearing. It can be integrated with the output shaft that is pivotally supported by. With this configuration, a compact speed reducer can be formed.

本発明では、常時、入力側と出力側とが常時同期回転するので、出力側の回転速度変動や振動の少ない高品質の減速装置を提供できる。しかも、ゴシックアーチ形状をなす溝においては、ボールを安定した位置配置でき、同期回転特性（等速性）を高めることができる。このため、耐久性に優れたより高品質の変速装置を提供できる。 In the present invention, since the input side and the output side are constantly rotated in synchronization with each other, it is possible to provide a high-quality speed reducer with less fluctuation in rotation speed and vibration on the output side. Moreover, in the groove having a Gothic arch shape, the ball can be placed in a stable position, and the synchronous rotation characteristic (constant velocity) can be improved. Therefore, it is possible to provide a higher quality transmission with excellent durability.

本発明に係る減速装置の第１の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st Embodiment of the speed reduction apparatus which concerns on this invention. 図１の要部を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the main part of FIG. 図２の概要図である。It is a schematic diagram of FIG. （ａ）図は、図１のＥ−Ｅ線で矢視した入力板の側面図で、（ｂ）図は、（ａ）図のＧ−Ｇ線における入力板の断面図である。(A) is a side view of the input plate viewed by line EE in FIG. 1, and (b) is a cross-sectional view of the input plate in line GG of FIG. 1 (a). （ａ）図は、図１のＦ−Ｆ線で矢視した出力板の側面図で、（ｂ）図は、（ａ）図のＨ−Ｈ線における出力板の断面図である。(A) is a side view of the output plate taken along the line FF of FIG. 1, and FIG. (B) is a cross-sectional view of the output plate taken along the line HF of FIG. 1 (a). （ａ）図は、図１のＩ−Ｉ線で矢視した保持器の側面図で、（ｂ）図は、（ａ）図のＪ部の拡大図である。(A) is a side view of the cage as seen by the line I-I of FIG. 1, and (b) is an enlarged view of part J of FIG. 1 (a). 出力板のボール係合溝とボールの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the ball engagement groove of an output plate, and the arrangement state of a ball. ボール係合溝に対するボールの動きを示す図である。It is a figure which shows the movement of a ball with respect to a ball engaging groove. 出力板のボール係合溝の基準曲線を導出する模式図である。It is a schematic diagram which derives the reference curve of the ball engagement groove of an output plate. 本発明に係る減速装置の第２の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd Embodiment of the speed reduction apparatus which concerns on this invention. 図１０の要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main part of FIG. 図１１の概要図である。It is a schematic diagram of FIG. 図１０に示す減速装置の入力板を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。The input plate of the speed reducer shown in FIG. 10 is shown, (a) is a side view, and (b) is a sectional view taken along line CC of (a). 図１０に示す減速装置の出力板を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。The output plate of the speed reducer shown in FIG. 10 is shown, (a) is a side view, and (b) is a sectional view taken along line DD of (a). 図１０に示す減速装置の出力板のボール係合溝の基準曲線を導出する模式図である。It is a schematic diagram which derives the reference curve of the ball engagement groove of the output plate of the speed reduction apparatus shown in FIG. 入力板の回転角とボール１往復の軌跡との関係を示し、（ａ）は入力板の溝が円形状の場合のグラフ図であり、（ｂ）は入力板の溝が多角円筒形状の場合のグラフ図である。The relationship between the rotation angle of the input plate and the locus of one round trip of the ball is shown, (a) is a graph when the groove of the input plate is circular, and (b) is the case where the groove of the input plate is a polygonal cylinder. It is a graph diagram of. 自転規制機構を備えた減速装置の断面図である。It is sectional drawing of the speed reduction apparatus provided with the rotation regulation mechanism. 前記図１７に示す減速装置の要部拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the speed reducing device shown in FIG. 前記図１７に示す減速装置の入力板の入力側から見た要部簡略図である。It is a simplified view of the main part seen from the input side of the input plate of the reduction gear shown in FIG. 前記図１７に示す減速装置のケースの入力側の側壁の出力側から見た要部簡略図である。It is a simplified view of the main part seen from the output side of the side wall of the input side of the case of the reduction gear shown in FIG.

図１〜図９は本発明に係る減速装置の第１実施形態を示す。この減速装置１は、入力側回転部材２、出力側回転部材３、ボール４および保持器５を主な構成とし、ケース６（入力側の第１部材６ａと出力側の第２部材６ｂとが組合わされてなるケース）内に組込まれている。 1 to 9 show a first embodiment of the speed reducing device according to the present invention. The speed reducing device 1 mainly includes an input side rotating member 2, an output side rotating member 3, a ball 4, and a cage 5, and has a case 6 (a first member 6a on the input side and a second member 6b on the output side). It is incorporated in the case of being combined).

図１に示すように、入力側回転部材２は、入力軸としての回転軸７、偏心カム８、転がり軸受９および入力板１０（１０Ａ）からなる。回転軸７の外径面に偏心カム８が嵌合されている。偏心カム８の円筒形外径面８ａの中心線Ｏ１は、回転軸７の軸心Ｘ１（すなわち、装置回転中心Ｘ）に対して偏心量ａだけ半径方向に偏心している。このため、この偏心カム８にて、入力軸である回転軸７に偏心部が構成される。偏心カム８の円筒形外径面８ａと入力板１０Ａの円筒形内径面１０ａとの間に転がり軸受９が装着され、入力板１０Ａは偏心カム８に回転自在に支持されている。偏心カム８の円筒形外径面８ａの中心線Ｏ１は入力板１０Ａの中心線でもある。このため、回転軸７が回転すると入力板１０Ａは、回転軸７の軸心Ｘ１を中心に振れ回り半径ａで公転運動を行う。回転軸７は、ケース６の第１部材６ａの内径面２１に装着された転がり軸受１１および保持器５の内径面５ａに装着された転がり軸受１２によって回転自在に支持されている。 As shown in FIG. 1, the input-side rotating member 2 includes a rotating shaft 7 as an input shaft, an eccentric cam 8, a rolling bearing 9, and an input plate 10 (10A). An eccentric cam 8 is fitted to the outer diameter surface of the rotating shaft 7. The center line O1 of the cylindrical outer diameter surface 8a of the eccentric cam 8 is eccentric in the radial direction by the amount of eccentricity a with respect to the axis X1 of the rotating shaft 7 (that is, the device rotation center X). Therefore, in the eccentric cam 8, an eccentric portion is formed on the rotation shaft 7 which is an input shaft. A rolling bearing 9 is mounted between the cylindrical outer diameter surface 8a of the eccentric cam 8 and the cylindrical inner diameter surface 10a of the input plate 10A, and the input plate 10A is rotatably supported by the eccentric cam 8. The center line O1 of the cylindrical outer diameter surface 8a of the eccentric cam 8 is also the center line of the input plate 10A. Therefore, when the rotating shaft 7 rotates, the input plate 10A revolves around the axis X1 of the rotating shaft 7 with a radius a. The rotary shaft 7 is rotatably supported by a rolling bearing 11 mounted on the inner diameter surface 21 of the first member 6a of the case 6 and a rolling bearing 12 mounted on the inner diameter surface 5a of the cage 5.

図１、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、入力板１０Ａの側面１０ｂに第１のボール係合溝１３が形成されている。図４（ａ）は、図１のＥ−Ｅ線で矢視した入力板１０Ａの側面図で、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＧ−Ｇ線における入力板１０Ａの断面図である。図４（ａ）、図４（ｂ）では、入力板１０Ａの外径面の面取りや転がり軸受９が装着される内径面１０ａ（図１参照）の図示を省略している。 As shown in FIGS. 1, 4 (a) and 4 (b), the first ball engaging groove 13 is formed on the side surface 10b of the input plate 10A. 4 (a) is a side view of the input plate 10A viewed from the line EE of FIG. 1, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of the input plate 10A taken along the line GG of FIG. 4 (a). Is. In FIGS. 4A and 4B, the chamfering of the outer diameter surface of the input plate 10A and the illustration of the inner diameter surface 10a (see FIG. 1) on which the rolling bearing 9 is mounted are omitted.

この第１のボール係合溝１３Ａは、その断面形状がいわゆるゴシックアーチ形状とされる。このため、図４（ｂ）に示すように、ボール４は、入力板１０Ａのボール係合溝１３Ａと２点Ｃ１２，Ｃ１３でアンギュラコンタクトする。この場合、接触点Ｃ１２，Ｃ１３が成す角度である接触角としては、例えば、３０°〜４０°程度に設定できる。なお、図４（ｂ）のハッチングは接触部を示している。 The cross-sectional shape of the first ball engaging groove 13A is a so-called Gothic arch shape. Therefore, as shown in FIG. 4B, the ball 4 makes angular contact with the ball engaging groove 13A of the input plate 10A at two points C12 and C13. In this case, the contact angle, which is the angle formed by the contact points C12 and C13, can be set to, for example, about 30 ° to 40 °. The hatching in FIG. 4B shows a contact portion.

図４（ａ）に示すように、第１のボール係合溝１３の軌道中心線Ｌ１は半径ｒの円形に形成され、第１のボール係合溝１３はトーラス面の一部からなる。軌道中心線Ｌ１の曲率中心は、偏心カム８の円筒形外径面８ａおよび入力板１０Ａの中心線Ｏ１に位置する。曲率中心Ｏ１は回転軸７の軸心Ｘ１に対して偏心量ａだけ偏心している。第１のボール係合溝１３の軌道中心線Ｌ１上にボール４の中心Ｏｂが位置する。本明細書および特許請求の範囲において、第１のボール係合溝の軌道中心線とは、第１のボール係合溝１３に沿ってボール４を移動させたときのボール４の中心Ｏｂの軌跡を意味する。 As shown in FIG. 4A, the track center line L1 of the first ball engaging groove 13 is formed in a circle having a radius r, and the first ball engaging groove 13 is formed of a part of the torus surface. The center of curvature of the track center line L1 is located on the cylindrical outer diameter surface 8a of the eccentric cam 8 and the center line O1 of the input plate 10A. The center of curvature O1 is eccentric with respect to the axis X1 of the rotating shaft 7 by an eccentric amount a. The center Ob of the ball 4 is located on the track center line L1 of the first ball engaging groove 13. In the present specification and claims, the trajectory center line of the first ball engaging groove is the trajectory of the center Ob of the ball 4 when the ball 4 is moved along the first ball engaging groove 13. Means.

図１に示すように、出力側回転部材３は出力板３０（３０Ａ）と軸部３１とからなり、出力板３０Ａと軸部３１は一体に形成されている。軸部３１は出力軸となる。出力側回転部材３は、ケース６ｂの内径面２０に装着された転がり軸受１４および保持器５の段部外径面５ｂに装着された転がり軸受１５によって回転自在に支持されている。 As shown in FIG. 1, the output-side rotating member 3 includes an output plate 30 (30A) and a shaft portion 31, and the output plate 30A and the shaft portion 31 are integrally formed. The shaft portion 31 serves as an output shaft. The output-side rotating member 3 is rotatably supported by a rolling bearing 14 mounted on the inner diameter surface 20 of the case 6b and a rolling bearing 15 mounted on the step outer diameter surface 5b of the cage 5.

図１、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、出力板３０Ａの側面２８に第２のボール係合溝１６Ａが形成されている。図５（ａ）は、図１のＦ−Ｆ線で矢視した出力板３０Ａの側面図で、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＨ−Ｈ線における出力板３０Ａの断面図である。図５（ａ）、図５（ｂ）では、出力板３０Ａの外径面の面取りや転がり軸受１５が装着される内径面２２（図１参照）の図示を省略している。 As shown in FIGS. 1, 5 (a) and 5 (b), a second ball engaging groove 16A is formed on the side surface 28 of the output plate 30A. 5 (a) is a side view of the output plate 30A viewed by the FF line of FIG. 1, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view of the output plate 30A of the HF line of FIG. 5 (a). Is. In FIGS. 5A and 5B, the chamfering of the outer diameter surface of the output plate 30A and the inner diameter surface 22 (see FIG. 1) on which the rolling bearing 15 is mounted are omitted.

この第２のボール係合溝１６も、その断面形状がいわゆるゴシックアーチ形状とされる。このため、図５（ｂ）に示すように、ボール４は、出力板３０Ａのボール係合溝１６と２点Ｃ１５，Ｃ１６でアンギュラコンタクトする。この場合、接触点Ｃ１５，Ｃ１６が成す角度である接触角としては、例えば、３０°〜４０°程度に設定できる。なお、図５（ｂ）のハッチングは接触部を示している。 The cross-sectional shape of the second ball engaging groove 16 is also a so-called Gothic arch shape. Therefore, as shown in FIG. 5B, the ball 4 makes angular contact with the ball engaging groove 16 of the output plate 30A at two points C15 and C16. In this case, the contact angle, which is the angle formed by the contact points C15 and C16, can be set to, for example, about 30 ° to 40 °. The hatching in FIG. 5B shows a contact portion.

第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２は波状曲線で形成され、軸部３１の軸心Ｘ２と軌道中心線Ｌ２と距離Ｒは、基準ピッチ円半径ＰＣＲに対して増減変動し、本実施形態では、軌道中心線Ｌ２の波状曲線には基準ピッチ円半径ＰＣＲより大きい距離Ｒを有する山部が１０個、基準ピッチ円半径ＰＣＲより小さい距離Ｒを有する谷部が１０個で形成されている。軸部３１の軸心Ｘ２は回転軸７の軸心Ｘ１と同軸上に配置されている。第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２上にボール４の中心Ｏｂが位置する。 The orbital center line L2 of the second ball engaging groove 16 is formed by a wavy curve, and the axial center X2 of the shaft portion 31, the orbital center line L2, and the distance R fluctuate with respect to the reference pitch circular radius PCR. In the embodiment, the wavy curve of the orbital center line L2 is formed with 10 peaks having a distance R larger than the reference pitch circle radius PCR and 10 valleys having a distance R smaller than the reference pitch circle radius PCR. There is. The axis X2 of the shaft portion 31 is arranged coaxially with the axis X1 of the rotating shaft 7. The center Ob of the ball 4 is located on the track center line L2 of the second ball engaging groove 16.

本実施形態において、第２のボール係合溝の軌道中心線の波状曲線とは、半径ＰＣＲの基準ピッチ円に一定のピッチで交互に交差する曲線を意味する。また、第２のボール係合溝の軌道中心線とは、第２のボール係合溝１６に沿ってボール４を移動させたときのボール４の中心Ｏｂの軌跡を意味する。第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２の波状曲線の詳細は後述する。 In the present embodiment, the wavy curve of the orbital center line of the second ball engaging groove means a curve that alternately intersects the reference pitch circle of the radius PCR at a constant pitch. Further, the trajectory center line of the second ball engaging groove means the trajectory of the center Ob of the ball 4 when the ball 4 is moved along the second ball engaging groove 16. The details of the wavy curve of the track center line L2 of the second ball engaging groove 16 will be described later.

図１に示すように、入力板１０Ａと出力板３０Ａの軸方向に対向する側面１０ｂ、２８間に保持器５が配置されている。保持器５にはボール４を保持するポケット１７が設けられている。保持器５の外周側に貫通孔１８が設けられ、この貫通孔１８にピン１９が嵌挿され、保持器５はケース６に回転不能に取り付けられている。これにより、保持器５は、入力側回転部材２の回転軸７に対して回転不能となる。この状態で、第２部材６ｂの貫通孔２５、保持器５の貫通孔２３に固定用ボルト２４を嵌挿し、第１部材６ａのねじ孔２６に螺合させて第１部材６ａ、第２部材６ｂおよび保持器５が締結される。 As shown in FIG. 1, the cage 5 is arranged between the side surfaces 10b and 28 of the input plate 10A and the output plate 30A facing in the axial direction. The cage 5 is provided with a pocket 17 for holding the ball 4. A through hole 18 is provided on the outer peripheral side of the cage 5, a pin 19 is fitted into the through hole 18, and the cage 5 is non-rotatably attached to the case 6. As a result, the cage 5 becomes non-rotatable with respect to the rotating shaft 7 of the input-side rotating member 2. In this state, the fixing bolt 24 is fitted into the through hole 25 of the second member 6b and the through hole 23 of the cage 5 and screwed into the screw hole 26 of the first member 6a to form the first member 6a and the second member. 6b and the cage 5 are fastened.

図１、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、保持器５のポケット１７は回転軸７の軸心Ｘ１を中心に径方向に放射状に延びる長穴で形成されている。図６（ａ）は、図１のＩ−Ｉ線で矢視した保持器の側面図で、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＪ部の拡大図である。図６（ａ）、図６（ｂ）では、図１における保持器５の外周側の貫通孔１８、２３や転がり軸受１２を装着する内径面５ａの図示を省略している。 As shown in FIGS. 1, 6 (a) and 6 (b), the pocket 17 of the cage 5 is formed of elongated holes extending radially around the axis X1 of the rotating shaft 7. 6 (a) is a side view of the cage viewed along the line I-I of FIG. 1, and FIG. 6 (b) is an enlarged view of the J portion of FIG. 6 (a). 6 (a) and 6 (b) omit the illustration of the through holes 18 and 23 on the outer peripheral side of the cage 5 and the inner diameter surface 5a to which the rolling bearing 12 is mounted in FIG.

保持器５のポケット１７の個数は、軌道中心線Ｌ２の波状曲線の山部又は谷部の個数（１０個）より１個多い１１個であり、ポケット１７は周方向に等間隔に形成されている。各ポケット１７にボール４が１個ずつ配置されている。各ポケット１７が径方向に放射状に延びる長穴で形成されているので、各ポケット１７内のボール４は、基準ピッチ円半径ＰＣＲに対して径方向外側および径方向内側に所定量ｍの範囲で移動することができる。保持器５は回転不能に設けられており、ボール４は、保持器５のポケット１７により半径方向に移動可能に保持されている。 The number of pockets 17 of the cage 5 is 11, which is one more than the number of peaks or valleys (10) of the wavy curve of the orbital center line L2, and the pockets 17 are formed at equal intervals in the circumferential direction. There is. One ball 4 is arranged in each pocket 17. Since each pocket 17 is formed by an elongated hole extending radially in the radial direction, the ball 4 in each pocket 17 is formed in a predetermined amount m on the radial outer side and the radial inner side with respect to the reference pitch circular radius PCR. You can move. The cage 5 is provided so as not to rotate, and the ball 4 is held so as to be movable in the radial direction by the pocket 17 of the cage 5.

この実施形態の減速装置１では、第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２の山部の個数が１０個（谷部の個数も同様に１０個）で、ボール４の個数が１１個であるので、減速比ｉは次式により求められ、減速比ｉは−１／１０となる。
減速比ｉ＝（山部の個数−ボール個数）／山部の個数 In the speed reducing device 1 of this embodiment, the number of peaks of the track center line L2 of the second ball engaging groove 16 is 10 (the number of valleys is also 10), and the number of balls 4 is 11. Therefore, the reduction ratio i is obtained by the following equation, and the reduction ratio i is -1/10.
Reduction ratio i = (number of peaks-number of balls) / number of peaks

すなわち、出力板はＮ極／周の波状溝（１周当たりの山部の数Ｎ）を有し、出力板はボールがこの波状溝に沿って移動することによって回転駆動する。このため、減速比は、ｉ＝（Ｎ−ｎ）／Ｎで表される。ここで、ｎはボールの数であり、Ｎは波状溝の極数である。ただし、ボール個数ｎは、Ｎ±１で構成されるため、減速比ｉは、ｉ＝−（±）／Ｎとなり、プラスの場合、入力板と出力板が同方向に回転し、マイナスの場合、入力板と出力板が逆方向に回転する。 That is, the output plate has an N pole / circumference wavy groove (the number of peaks per circumference N), and the output plate is rotationally driven by the movement of the ball along the wavy groove. Therefore, the reduction ratio is represented by i = (N−n) / N. Here, n is the number of balls and N is the number of poles of the wavy groove. However, since the number of balls n is composed of N ± 1, the reduction ratio i is i = − (±) / N, and when it is positive, the input plate and the output plate rotate in the same direction, and when it is negative, it is negative. , The input plate and the output plate rotate in opposite directions.

次に、図２および図３を参照して、入力板１０Ａ、保持器５、ボール４および出力板３０Ａの組合せ状態を説明する。図２は、図１の要部を示す斜視図で、図３は、図２のボールを保持器のポケットに配置させた状態の概要図である。図３では、図２における入力板１０Ａの外径面取り、軸受装着用内径面１０ａ、保持器５の外径側貫通孔１８、２３、軸受装着用内径面５ａ、出力板３０Ａの軸受装着用内径面２２、軸部３１などの図示を省略している。 Next, the combined state of the input plate 10A, the cage 5, the ball 4, and the output plate 30A will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a perspective view showing a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view of a state in which the ball of FIG. 2 is arranged in a pocket of a cage. In FIG. 3, the outer diameter chamfer of the input plate 10A in FIG. 2, the inner diameter surface 10a for bearing mounting, the outer diameter side through holes 18 and 23 of the cage 5, the inner diameter surface 5a for bearing mounting, and the inner diameter for bearing mounting of the output plate 30A are shown. The surface 22 and the shaft portion 31 are not shown.

入力側回転部材２の回転軸７の軸心Ｘ１と出力側回転部材３の軸心Ｘ２は同軸上に配置され、保持器５の軸心も軸心Ｘ１、Ｘ２と同軸上に配置されている。入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３の軌道中心線Ｌ１の曲率中心Ｏ１〔図４（ａ）参照〕は回転軸７の軸心Ｘ１に対して偏心量ａだけ偏心している。換言すれば、入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３の軌道中心線Ｌ１の径方向の中心は回転軸７の軸心Ｘ１に対して偏心量ａだけ偏心している。 The axis X1 of the rotating shaft 7 of the input side rotating member 2 and the axis X2 of the output side rotating member 3 are arranged coaxially, and the axis of the cage 5 is also arranged coaxially with the axes X1 and X2. .. The center of curvature O1 [see FIG. 4A] of the track center line L1 of the first ball engaging groove 13 of the input plate 10A is eccentric with respect to the axis X1 of the rotating shaft 7 by the amount of eccentricity a. In other words, the radial center of the track center line L1 of the first ball engaging groove 13 of the input plate 10A is eccentric with respect to the axial center X1 of the rotating shaft 7 by the amount of eccentricity a.

図２では、ボール４が出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６に係合した状態で示しているが、このボール４が保持器５のポケット１７内に配置され、ポケット１７から図面手前側にボール４が突出した状態となり、ボール４が入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３（図１参照）に係合する。すなわち、図３に示すように、保持器５のポケット１７内のボール４の図面手前側が入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３（図１参照）に係合し、ボール４の図面奥側が出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６に係合する。 FIG. 2 shows a state in which the ball 4 is engaged with the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A. The ball 4 is arranged in the pocket 17 of the cage 5, and the ball 4 is arranged in front of the drawing from the pocket 17. The ball 4 protrudes to the side, and the ball 4 engages with the first ball engaging groove 13 (see FIG. 1) of the input plate 10A. That is, as shown in FIG. 3, the front side of the drawing of the ball 4 in the pocket 17 of the cage 5 engages with the first ball engaging groove 13 (see FIG. 1) of the input plate 10A, and the back of the drawing of the ball 4. The side engages with the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A.

この実施形態の減速装置１の全体構成は以上のとおりである。次に、入力側回転部材に対して出力側回転部材が減速されて同期回転するボール係合溝の詳細を図７〜図９に基づいて説明する。図７は出力板の第２のボール係合溝とボールの配置状態を示す図で、図８は、図７のＫ部を拡大して第２のボール係合溝に対するボールの動きを示す図で、図９は出力板の第２のボール係合溝の基準曲線を導出する模式図である。 The overall configuration of the speed reducer 1 of this embodiment is as described above. Next, the details of the ball engaging groove in which the output side rotating member is decelerated with respect to the input side rotating member and rotates synchronously will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 is a diagram showing a second ball engaging groove and a ball arrangement state of the output plate, and FIG. 8 is a diagram showing the movement of the ball with respect to the second ball engaging groove by enlarging the K portion of FIG. FIG. 9 is a schematic diagram for deriving a reference curve of the second ball engaging groove of the output plate.

前述したように、保持器５は回転不能に設けられており、ボール４は、保持器５のポケット１７により半径方向に移動可能に保持されている。図７に示すように、ボール４は、出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６に対して周方向に等角度の位置で係合する。本実施形態では、ボール４の個数を１１個としたので、軸心Ｘ２と周方向に隣り合うボール４の中心Ｏｂ0、Ｏｂ’を結ぶ直線のなす角度をαとしたとき、α＝３６０°／１１となり、全ての隣り合うボール４の間の角度αは等角度となっている。 As described above, the cage 5 is provided so as not to rotate, and the ball 4 is held movably in the radial direction by the pocket 17 of the cage 5. As shown in FIG. 7, the ball 4 engages with the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A at equiangular positions in the circumferential direction. In the present embodiment, since the number of balls 4 is 11, when the angle formed by the straight line connecting the center Ob 0 and Ob'of the balls 4 adjacent to the axis X2 in the circumferential direction is α, α = 360 °. It becomes / 11, and the angle α between all the adjacent balls 4 is an equal angle.

入力側回転部材２に対して出力側回転部材３が減速されて同期回転する状態を図８に基づいて説明する。前述したように、入力側回転部材２および出力側回転部材３の回転に対して、保持器５は回転不能に構成されている。したがって、図８に実線で示すポケット１７は周方向に移動しない。図８の水平方向の中心線は入力側回転部材２の回転軸７の回転角θが０°の位置を示す。ボール４は、ポケット１７の中で径方向の最も外側に位置している。これは、入力板１０Ａの公転運動において、入力板１０Ａの回転軸７の軸心Ｘ１に対する振れ回り半径ａが図８の水平方向の中心線上にあるため、入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３に係合するボール４がポケット１７の中で径方向の最も外側に位置する。 A state in which the output side rotating member 3 is decelerated with respect to the input side rotating member 2 and rotates synchronously will be described with reference to FIG. As described above, the cage 5 is configured to be non-rotatable with respect to the rotation of the input-side rotating member 2 and the output-side rotating member 3. Therefore, the pocket 17 shown by the solid line in FIG. 8 does not move in the circumferential direction. The horizontal center line in FIG. 8 indicates the position where the rotation angle θ of the rotation axis 7 of the input side rotation member 2 is 0 °. The ball 4 is located on the outermost side in the radial direction in the pocket 17. This is because, in the revolution motion of the input plate 10A, the swing radius a of the rotation shaft 7 of the input plate 10A with respect to the axis X1 is on the horizontal center line of FIG. 8, so that the first ball engagement of the input plate 10A is performed. The ball 4 that engages the groove 13 is located on the outermost radial side of the pocket 17.

回転軸７が回転角θ1回転し、入力板１０Ａの振れ回り半径ａの位置が回転角θ1の位置に移動するので、入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３に係合するボール４はポケット１７内を径方向の内径側に移動し、ボール４の中心はＯｂ1の位置になる。ボール４の中心がＯｂ1の状態で、出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６にボール４が係合するため、換言すれば、ボール４の中心Ｏｂ1が第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２上に位置するために、出力板３０Ａが図８に示す回転角ｉθ1分回転することになる。続いて、回転軸７が回転角θ２、さらに回転角θ３、θ４と回転すると、上記と同様に、出力板３０Ａは回転角ｉθ2、ｉθ3、ｉθ4と回転することになる。これにより、入力側回転部材２から出力側回転部材３に減速（減速比ｉ＝−１／１０）された回転運動が伝達される。 Ball rotating shaft 7 rotates the rotation angle theta 1, since the position of the whirling radius a of the input plate 10A moves to the position of the rotation angle theta 1, which engages the first ball engagement groove 13 of the input plate 10A 4 moves in the pocket 17 toward the inner diameter side in the radial direction, and the center of the ball 4 is at the position of Ob 1. Since the ball 4 engages with the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A while the center of the ball 4 is Ob 1 , in other words, the center Ob 1 of the ball 4 is the second ball engaging groove. Since the output plate 30A is located on the track center line L2 of 16, the output plate 30A rotates at the rotation angle iθ shown in FIG. 8 by 1 minute. Subsequently, the rotation shaft 7 rotational angle .theta.2, further rotation angle .theta.3, when rotated .theta.4, in the same manner as described above, the output plate 30A is the rotation angle I [theta] 2, I [theta] 3, will rotate with the I [theta] 4. As a result, the decelerated (reduction ratio i = -1/10) rotational motion is transmitted from the input-side rotary member 2 to the output-side rotary member 3.

この実施形態の減速装置１では、入力側回転部材２から出力側回転部材３に減速された上記回転運動が同期回転で伝達されることを特徴とする。これにより、高い回転精度や振動抑制を図ることができる。入力側回転部材２から出力側回転部材３に減速された回転運動が同期回転で伝達されるために、出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２の波状曲線の形状が設定されている。 The speed reducing device 1 of this embodiment is characterized in that the rotational movement decelerated from the input side rotating member 2 to the output side rotating member 3 is transmitted by synchronous rotation. As a result, high rotation accuracy and vibration suppression can be achieved. Since the rotational movement decelerated from the input side rotating member 2 to the output side rotating member 3 is transmitted by synchronous rotation, the shape of the wavy curve of the trajectory center line L2 of the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A is formed. It has been set.

出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２の波状曲線の導出方法を図９に基づいて説明する。図９は第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２の波状曲線を導出する模式図である。図９の水平方向の中心線は、図８の水平方向の中心線に対応し、入力側回転部材２の回転軸７の回転角θが０°の位置を示す。回転軸７の回転角θが０°のときの入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３の軌道中心線Ｌ１0を破線で表記し、任意の回転角θのときの第１のボール係合溝１３の軌道中心線Ｌ１θを実線で表記している。 A method of deriving the wavy curve of the track center line L2 of the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram for deriving a wavy curve of the track center line L2 of the second ball engaging groove 16. The horizontal center line of FIG. 9 corresponds to the horizontal center line of FIG. 8, and indicates a position where the rotation angle θ of the rotation axis 7 of the input-side rotating member 2 is 0 °. The orbital center line L1 0 of the first ball engaging groove 13 of the input plate 10A when the rotation angle θ of the rotation shaft 7 is 0 ° is indicated by a broken line, and the first ball engagement when the rotation angle θ is arbitrary. The orbital center line L1θ of the joint groove 13 is represented by a solid line.

入力側回転部材２の回転軸７の軸心Ｘ１に対して、入力板１０Ａの第１のボール係合溝１３の軌道中心線Ｌ１は半径ｒの円形で、その曲率中心Ｏ１は、偏心量ａだけ偏心している。このため、回転角θが０°のときの軌道中心線Ｌ１の曲率中心はＯ１0にあり、ボール４の中心はＯｂ0で半径方向に最も外側に位置する。保持器５のポケット１７により、ボール４は、線ｎ１上に拘束され、半径方向に移動が可能である。そして、回転軸７が任意の回転角θになると、軌道中心線Ｌ１の曲率中心はＯ１θに移動し、ボール４の中心はＯｂθに移動する。この位置にあるボール４が出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６に係合する。すなわち、ボール４の中心Ｏｂθが第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２（図８参照）上に位置する関係になる。この位置関係が、回転軸７の任意の回転角θに対して、常に出力板３０Ａの回転角がｉθであることが回転軸７と出力板３０Ａの同期回転を成立させる。これに基づいて、回転軸７の軸心Ｘ１と第２のボール係合溝の軌道中心線Ｌ２との距離Ｒを幾何学的に求める。 The trajectory center line L1 of the first ball engaging groove 13 of the input plate 10A is a circle having a radius r with respect to the axis X1 of the rotating shaft 7 of the input side rotating member 2, and the curvature center O1 is the eccentric amount a. Only eccentric. Therefore, the center of curvature of the raceway center line L1 when the rotational angle θ is 0 ° is in the O1 0, the center of the ball 4 is the outermost radially Ob 0. The pocket 17 of the cage 5 constrains the ball 4 on the line n1 and allows it to move in the radial direction. Then, when the rotation axis 7 has an arbitrary rotation angle θ, the center of curvature of the orbital center line L1 moves to O1θ, and the center of the ball 4 moves to Obθ. The ball 4 at this position engages with the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A. That is, the center Obθ of the ball 4 is located on the trajectory center line L2 (see FIG. 8) of the second ball engaging groove 16. In this positional relationship, the rotation angle of the output plate 30A is always iθ with respect to an arbitrary rotation angle θ of the rotation shaft 7, which establishes synchronous rotation of the rotation shaft 7 and the output plate 30A. Based on this, the distance R between the axis X1 of the rotating shaft 7 and the trajectory center line L2 of the second ball engaging groove is geometrically obtained.

図９に示すように、回転軸７の軸心Ｘ１と第２のボール係合溝の軌道中心線Ｌ２との距離Ｒは次のように表される。

Figure 0006981739
As shown in FIG. 9, the distance R between the axis X1 of the rotating shaft 7 and the track center line L2 of the second ball engaging groove is expressed as follows.
Figure 0006981739

すなわち、図９からわかるように、以下の数４、数５、数６、数７、及び数８の数式が成り立つ。

Figure 0006981739
That is, as can be seen from FIG. 9, the following mathematical formulas of the number 4, number 5, number 6, number 7, and number 8 hold.
Figure 0006981739

Figure 0006981739
Figure 0006981739

Figure 0006981739
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ここで、この減速装置が同期回転するため、減速比ｉ＝ψ／θが成り立つ必要がある。このため、この数８から前記数３の数式を求めることができる。 Here, since this reduction gear rotates synchronously, it is necessary that the reduction ratio i = ψ / θ holds. Therefore, the mathematical formula of the above number 3 can be obtained from this number 8.

この実施形態の減速装置１の作動を要約して説明する。入力側回転部材２の回転軸７を回転させると、入力板１０Ａは、回転軸７の軸心Ｘ１の周りに公転運動する。その際、入力板１０Ａは、回転軸７に設けられた偏心カム８に対して回転自在であるので、入力板１０Ａは、自転運動はほとんど行わない。これにより、保持器のポケットやボール係合溝とボールとの間の相対的な摩擦量を低減し、入力側回転部材から出力側回転部材への伝達効率を向上させることができる。 The operation of the speed reducer 1 of this embodiment will be summarized and described. When the rotating shaft 7 of the input-side rotating member 2 is rotated, the input plate 10A revolves around the axis X1 of the rotating shaft 7. At that time, since the input plate 10A is rotatable with respect to the eccentric cam 8 provided on the rotating shaft 7, the input plate 10A hardly rotates. As a result, the relative amount of friction between the pocket of the cage or the ball engaging groove and the ball can be reduced, and the transmission efficiency from the input side rotating member to the output side rotating member can be improved.

入力板１０Ａが公転運動を行うと、円形の軌道中心線Ｌ１からなる第１のボール係合溝１３に係合する各ボール４が、回転不能に設けられた保持器５のポケット１７に拘束され、それぞれ半径方向に移動する。 When the input plate 10A revolves, each ball 4 engaged with the first ball engaging groove 13 formed of the circular track center line L1 is restrained by the pocket 17 of the cage 5 provided so as not to rotate. , Move in the radial direction respectively.

各ボール４は、出力側回転部材３の出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６に係合しているので、各ボール４の半径方向の移動動作に対応して、図８に示すように、出力側回転部材３は、入力側回転部材２の回転軸７の回転が減速されて回転する。その際、出力板３０Ａの第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２の基準曲線が、図９で説明したように設定されているので、出力側回転部材３は回転軸７に対して減速された回転数で同期回転する。 Since each ball 4 is engaged with the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A of the output side rotating member 3, as shown in FIG. 8, corresponding to the radial movement operation of each ball 4. In addition, the output-side rotating member 3 rotates after the rotation of the rotating shaft 7 of the input-side rotating member 2 is decelerated. At that time, since the reference curve of the track center line L2 of the second ball engaging groove 16 of the output plate 30A is set as described with reference to FIG. 9, the output side rotating member 3 is relative to the rotating shaft 7. Synchronous rotation at the decelerated rotation speed.

この実施形態の減速装置１の作動は以上のとおりであり、小型で高い減速比が得られ、かつ、出力側の回転速度変動や振動の抑制を可能にする減速装置を実現することができる。また、円形の軌道中心線からなる第１のボール係合溝と波状曲線の軌道中心線からなる第２のボール係合溝は、全体としてボール係合溝の形状を簡素化でき、製造の容易化、低コスト化を図ることができる。 The operation of the speed reducer 1 of this embodiment is as described above, and it is possible to realize a speed reducer that is compact, has a high reduction ratio, and can suppress rotation speed fluctuations and vibrations on the output side. Further, the first ball engaging groove formed of the circular track center line and the second ball engaging groove formed of the wavy curve track center line can simplify the shape of the ball engaging groove as a whole and are easy to manufacture. It is possible to reduce the cost and cost.

特に、第１のボール係合溝１３Ａ及び第２のボール係合溝１６Ａがゴシックアーチ形状であるので、ボールを安定した位置配置でき、同期回転特性（等速性）を高めることができる。このため、耐久性に優れてより高品質の変速装置を提供できる。 In particular, since the first ball engaging groove 13A and the second ball engaging groove 16A have a Gothic arch shape, the balls can be arranged in a stable position and the synchronous rotation characteristic (constant velocity) can be improved. Therefore, it is possible to provide a transmission device having excellent durability and higher quality.

次に図１０〜図１４は本発明の第２実施形態に係る第２の減速装置を示す。この減速装置の入力板１０（１０Ｂ）は、前記実施形態の減速装置の入力板１０Ａと相違して、図１３（ａ）に示すように、多角円筒形状の第１ボール係合溝１３Ｂを有するものである。また、この場合の出力板３０（３０Ｂ）は前記実施形態の減速装置の出力板３０Ｂと同様、波形溝からなる第２ボール係合溝１６Ｂを有するものである。 Next, FIGS. 10 to 14 show a second speed reducing device according to a second embodiment of the present invention. The input plate 10 (10B) of this speed reducing device has a first ball engaging groove 13B having a polygonal cylindrical shape, as shown in FIG. 13A, unlike the input plate 10A of the speed reducing device of the above embodiment. It is a thing. Further, the output plate 30 (30B) in this case has a second ball engaging groove 16B formed of a corrugated groove, similar to the output plate 30B of the speed reducer of the above embodiment.

この場合の入力板１０Ｂの第１のボール係合溝１３Ｂは、図１３（ｂ）に示すように、その断面形状がいわゆるゴシックアーチ形状とされる。このため、ボール４は、入力板１０Ｂのボール係合溝１３Ｂと２点Ｃ２２，Ｃ２３でアンギュラコンタクトする。この場合、接触点Ｃ２２，Ｃ２３が成す角度である接触角としては、例えば、３０°〜４０°程度に設定できる。なお、図１３（ｂ）のハッチングは接触部を示している。 As shown in FIG. 13B, the cross-sectional shape of the first ball engaging groove 13B of the input plate 10B in this case is a so-called Gothic arch shape. Therefore, the ball 4 makes angular contact with the ball engaging groove 13B of the input plate 10B at two points C22 and C23. In this case, the contact angle, which is the angle formed by the contact points C22 and C23, can be set to, for example, about 30 ° to 40 °. The hatching in FIG. 13B shows a contact portion.

また、出力板３０Ｂの第２のボール係合溝１６Ｂは、図１４（ｂ）に示すように、その断面形状がいわゆるゴシックアーチ形状とされる。このため、ボール４は、出力板３０Ｂのボール係合溝１６Ｂと２点Ｃ２５，Ｃ２６でアンギュラコンタクトする。この場合、接触点Ｃ２５，Ｃ２６が成す角度である接触角としては、例えば、３０°〜４０°程度に設定できる。なお、図１４（ｂ）のハッチングは接触部を示している。 Further, as shown in FIG. 14B, the cross-sectional shape of the second ball engaging groove 16B of the output plate 30B is a so-called Gothic arch shape. Therefore, the ball 4 makes angular contact with the ball engaging groove 16B of the output plate 30B at two points C25 and C26. In this case, the contact angle, which is the angle formed by the contact points C25 and C26, can be set to, for example, about 30 ° to 40 °. The hatching in FIG. 14B shows a contact portion.

この場合も、入力板１０Ｂが偏心カム８に外嵌されるので、ボール係合溝１３Ｂの中心は、回転軸の軸心に対して所定量ａだけ偏心している。なお、図１０〜図１４の本発明に係る減速装置の他の構成は、前記実施形態と同様である。このため、この他の構成については、図１等で示す実施形態の減速装置と同一符号を付してそれらの説明を省略する。 Also in this case, since the input plate 10B is fitted onto the eccentric cam 8, the center of the ball engaging groove 13B is eccentric by a predetermined amount a with respect to the axial center of the rotating shaft. The other configurations of the speed reducer according to the present invention in FIGS. 10 to 14 are the same as those in the above embodiment. Therefore, other configurations are designated by the same reference numerals as those of the speed reducer of the embodiment shown in FIG. 1 and the like, and the description thereof will be omitted.

図１５は第２のボール係合溝１６Ｂの軌道中心線（基準曲線）の波状曲線を導出する模式図である。図１５の水平方向の中心線は、図８の水平方向の中心線に対応し、入力側回転部材２の回転軸７の回転角θが０°の位置を示す。回転軸７の回転角θが０°のときの入力板１０Ｂの第１のボール係合溝１３Ｂの軌道中心線Ｌ３0を破線で表記し、任意の回転角θのときの第１のボール係合溝１３Ｂの軌道中心線Ｌ３θを実線で表記している。 FIG. 15 is a schematic diagram for deriving a wavy curve of the track center line (reference curve) of the second ball engaging groove 16B. The horizontal center line of FIG. 15 corresponds to the horizontal center line of FIG. 8, and indicates a position where the rotation angle θ of the rotation axis 7 of the input side rotation member 2 is 0 °. The track center line L3 0 of the first ball engagement groove 13B of the input plate 10B when the rotation angle of the rotary shaft 7 theta of 0 ° is represented by a broken line, the first ball engaging when the arbitrary rotation angle theta The track center line L3θ of the joint groove 13B is represented by a solid line.

入力側回転部材２の回転軸７の軸心Ｘ１に対して、入力板１０Ｂの第１のボール係合溝１３Ｂの軌道中心線Ｌ３は多角形で、その中心Ｏ３は、偏心量ａだけ偏心している。このため、回転角θが０°のときの軌道中心線Ｌ３の曲率中心はＯ３0にあり、ボール４の中心はＯｂ0で半径方向に最も外側に位置する。保持器５のポケット１７により、ボール４は、半径方向に移動が可能である。そして、回転軸７が任意の回転角θになると、軌道中心線Ｌ３の曲率中心はＯ３θに移動し、ボール４の中心は実線で示すＬ３上に移動する。この位置にあるボール４が出力板３０の第２のボール係合溝１６に係合する。すなわち、ボール４の中心Ｏｂθが第２のボール係合溝１６の軌道中心線Ｌ２（図８参照）上に位置する関係になる。この位置関係が、回転軸７の任意の回転角θに対して、常に出力板３０の回転角がｉθであることが回転軸７と出力板３０の同期回転を成立させる。これに基づいて、回転軸７の軸心Ｘ１と第２のボール係合溝１６Ｂの軌道中心線Ｌ２との距離Ｒを幾何学的に求めることができる。 The track center line L3 of the first ball engaging groove 13B of the input plate 10B is polygonal with respect to the axis X1 of the rotation shaft 7 of the input side rotating member 2, and the center O3 is eccentric by the amount of eccentricity a. There is. Therefore, the center of curvature of the raceway center line L3 when the rotational angle θ is 0 ° is in the O3 0, the center of the ball 4 is the outermost radially Ob 0. The pocket 17 of the cage 5 allows the ball 4 to move in the radial direction. Then, when the rotation axis 7 has an arbitrary rotation angle θ, the center of curvature of the orbital center line L3 moves to O3θ, and the center of the ball 4 moves on L3 shown by the solid line. The ball 4 at this position engages with the second ball engaging groove 16 of the output plate 30. That is, the center Obθ of the ball 4 is located on the trajectory center line L2 (see FIG. 8) of the second ball engaging groove 16. In this positional relationship, the rotation angle of the output plate 30 is always iθ with respect to an arbitrary rotation angle θ of the rotation shaft 7, which establishes synchronous rotation of the rotation shaft 7 and the output plate 30. Based on this, the distance R between the axis X1 of the rotating shaft 7 and the trajectory center line L2 of the second ball engaging groove 16B can be geometrically obtained.

この図１０等に示す本発明に係る減速装置では、図１５に示すように、回転中心軸の軸心Ｘ１とボール４の中心との距離Ｒは次のように表される。

Figure 0006981739
In the speed reducing device according to the present invention shown in FIG. 10 and the like, as shown in FIG. 15, the distance R between the axis X1 of the rotation center axis and the center of the ball 4 is expressed as follows.
Figure 0006981739

すなわち、図１５からわかるように、以下の数１０、数１１、及び数１２の数式が成り立つ。

Figure 0006981739
That is, as can be seen from FIG. 15, the following mathematical formulas of the numbers 10, 11, and 12 hold.
Figure 0006981739

Figure 0006981739
Figure 0006981739

Figure 0006981739
ここで、この減速装置が同期回転するため、減速比ｉ＝ψ／θが成り立つ必要がある。このため、この数１２から前記数９の数式を求めることができる。
Figure 0006981739
 Here, since this reduction gear rotates synchronously, it is necessary that the reduction ratio i = ψ / θ holds. Therefore, the mathematical formula of the above number 9 can be obtained from this number 12.

ところで、実施形態のように、入力板１０の溝１３を円形溝とした場合、入力板１０が１回転すると、ボール４は保持器５内の長穴(ポケット)１７を１往復し、出力板３０はｉ回転する。入力板１０の回転角ｄθ（０°≦θ≦３６０°）を４象限（０°〜９０°、９０°〜１８０°、１８０°〜２７０°、２７０°〜３６０°）に分け、各象限でのボールの動きに着目することで第１実施形態と第２実施形態との特性を確認することができる。 By the way, when the groove 13 of the input plate 10 is a circular groove as in the embodiment, when the input plate 10 makes one rotation, the ball 4 reciprocates once in the elongated hole (pocket) 17 in the cage 5, and the output plate. 30 rotates i. The rotation angle dθ (0 ° ≤ θ ≤ 360 °) of the input plate 10 is divided into four quadrants (0 ° to 90 °, 90 ° to 180 °, 180 ° to 270 °, 270 ° to 360 °) in each quadrant. By paying attention to the movement of the ball, the characteristics of the first embodiment and the second embodiment can be confirmed.

入力板１０のオフセット量が最大のときの回転角をｄθ＝０°とし、観察するボール４はｄθ＝０のとき最も回転軸から遠くにあるボールとする。保持器５に設けられた長穴１７内をボール４が１往復するときの距離のうち、入力板１０の回転角ｄθが第１象限のときのボール４の移動距離をＬａ1（図６（ｂ）参照）、第２象限のときをＬａ２（図６（ｂ）参照）、第３象限のときをＬａ３（図６（ｂ）参照）、第４象限のときをＬａ４（図６（ｂ）参照）とし、ボール４の移動距離Ｌａ１とＬａ２（またはＬａ３とＬａ４）を比較すると、図１６（ａ）から明らかに第１実施形態では相違する。 The rotation angle when the offset amount of the input plate 10 is maximum is dθ = 0 °, and the ball 4 to be observed is the ball farthest from the rotation axis when dθ = 0. Of the distance when the ball 4 reciprocates once in the elongated hole 17 provided in the cage 5, the moving distance of the ball 4 when the rotation angle dθ of the input plate 10 is in the first quadrant is La1 (FIG. 6 (b). ), La2 in the second quadrant (see FIG. 6 (b)), La3 in the third quadrant (see FIG. 6 (b)), La4 in the fourth quadrant (see FIG. 6 (b)). ), And when the moving distances La1 and La2 (or La3 and La4) of the ball 4 are compared, it is clearly different in the first embodiment from FIG. 16A.

すなわち、入力板１０の溝１３が円形の場合、図１６（ａ）に示すように、Ｌａ１とＬａ２（またはＬａ３とＬａ４）の長さが異なる。これはボール４が保持器５内の長穴１７を転がる１往復の中で、ピッチ円を中心とした径方向外側の移動距離と径方向内側の移動距離が異なることを示し、入力板１０の回転角θと出力板３０の回転角ψの同期回転特性（ψ＝ｉθ）を満足させるために、保持器５の長穴１７内のボール４の速度変動がピッチ円を中心とした径方向外側と内側で異なることを示す。これは出力板３０の波状溝１６を転がるボールの速度変動がピッチ円を中心とした径方向外側と内側で異なることを示し、振動や異音の発生につながる可能性がある。 That is, when the groove 13 of the input plate 10 is circular, the lengths of La1 and La2 (or La3 and La4) are different as shown in FIG. 16A. This indicates that the movement distance on the outer side in the radial direction and the movement distance on the inner side in the radial direction around the pitch circle are different in one round trip in which the ball 4 rolls in the elongated hole 17 in the cage 5, and the input plate 10 has a different movement distance. In order to satisfy the synchronous rotation characteristic (ψ = iθ) of the rotation angle θ and the rotation angle ψ of the output plate 30, the velocity fluctuation of the ball 4 in the elongated hole 17 of the cage 5 is radially outside around the pitch circle. And inside show different. This indicates that the velocity fluctuation of the ball rolling in the wavy groove 16 of the output plate 30 is different between the outside and the inside in the radial direction about the pitch circle, which may lead to the generation of vibration and abnormal noise.

これに対して、入力板１０の溝１３が多角形状の場合、図１６（ｂ）に示すように、Ｌａ１とＬａ２（またはＬａ３とＬａ４）の長さが等しくなる。これはボール４が保持器５の長穴１７内および出力板３０の波状溝１６を転がる1周期の中で、ピッチ円を中心とした径方向外側の移動距離と径方向内側の移動距離が等しいこと（＝単振動）を示し、入力板１０の回転角θと出力板３０の回転角ψの同期回転特性（ψ＝ｉθ）を保ちつつ、ボールの速度変動がピッチ円を中心とした径方向外側と内側で等しいことを示す。 On the other hand, when the groove 13 of the input plate 10 has a polygonal shape, the lengths of La1 and La2 (or La3 and La4) are equal as shown in FIG. 16B. This is because the ball 4 has the same radial outer movement distance and radial inner movement distance around the pitch circle in one cycle in which the ball 4 rolls in the slotted hole 17 of the cage 5 and in the wavy groove 16 of the output plate 30. This indicates that (= simple vibration), and the velocity fluctuation of the ball is in the radial direction around the pitch circle while maintaining the synchronous rotation characteristic (ψ = iθ) of the rotation angle θ of the input plate 10 and the rotation angle ψ of the output plate 30. Indicates equality on the outside and inside.

このため、入力板１０の溝１３を多角形状（多角円筒形状）とすることによって、入力板１０と出力板３０の同期回転特性（等速性）を高めることができる。これによって、出力側の回転速度変動や振動を極力抑えることができる。 Therefore, by making the groove 13 of the input plate 10 a polygonal shape (polygonal cylinder shape), the synchronous rotation characteristic (constant velocity) of the input plate 10 and the output plate 30 can be improved. As a result, fluctuations in rotation speed and vibration on the output side can be suppressed as much as possible.

本発明によれば、前記実施形態と同様、常時、入力側と出力側とが常時同期回転するので、出力側の回転速度変動や振動の少ない高品質の減速装置を提供できる。しかも小型化が可能で高い減速比を得ることも可能である。また、入力側と出力側とが常時同期回転するように構成するには、溝形状を決定すればよく、構成上複雑化を招くことはない。特に、本願発明では、入力板１０の溝形状をボール４の数と同じ数の多角円筒形状としたことによって、入力側と出力側の同期回転特性（等速性）の向上を図ることが可能となる。 According to the present invention, as in the above embodiment, since the input side and the output side are constantly rotated synchronously, it is possible to provide a high-quality speed reducer with less fluctuation in the rotation speed of the output side and vibration. Moreover, it is possible to reduce the size and obtain a high reduction ratio. Further, in order to configure the input side and the output side to rotate synchronously at all times, the groove shape may be determined, and the configuration is not complicated. In particular, in the present invention, by making the groove shape of the input plate 10 the same number of polygonal cylinders as the number of balls 4, it is possible to improve the synchronous rotation characteristics (constant velocity) between the input side and the output side. Will be.

また、ボールの数をｎとし、出力板の波状溝の極数をＮとし、減速比をｉとしたときに、ｉ＝（Ｎ−ｎ）／Ｎとなるように設定でき、小型で高い減速比を得ることができる減速装置を安定して提供できる。 Further, when the number of balls is n, the number of poles of the wavy groove of the output plate is N, and the reduction ratio is i, i = (Nn) / N can be set, and the speed is small and high. It is possible to stably provide a speed reducer capable of obtaining a ratio.

この第２実施形態においても、第１のボール係合溝１３Ｂ及び第２のボール係合溝１６Ｂがゴシックアーチ形状であるので、ボールを安定した位置に配置でき、同期回転特性（等速性）を高めることができる。このため、耐久性に優れてより高品質の変速装置を提供できる。 Also in this second embodiment, since the first ball engaging groove 13B and the second ball engaging groove 16B have a Gothic arch shape, the ball can be arranged at a stable position, and the synchronous rotation characteristic (constant velocity property). Can be enhanced. Therefore, it is possible to provide a transmission device having excellent durability and higher quality.

また、第１実施形態でも第２実施形態でも、入力板１０及び出力板３０を回転可能に収納するとともに保持器５を固定するケース６を備え、入力板１０が、入力軸(回転軸７)の偏心部に軸受１１を介して外嵌され、出力板３０がケース６に軸受１４，１５を介して回転自在に枢支された出力軸３１と一体化されているので、コンパクトな減速装置を形成できる。 Further, both in the first embodiment and the second embodiment, the case 6 is provided in which the input plate 10 and the output plate 30 are rotatably housed and the cage 5 is fixed, and the input plate 10 is the input shaft (rotary shaft 7). Since the output plate 30 is fitted to the eccentric portion of the eccentric portion via the bearing 11 and the output plate 30 is integrated with the output shaft 31 rotatably supported by the case 6 via the bearings 14 and 15, a compact reduction gear can be provided. Can be formed.

ところで、入力板１０の溝１３を多角形状とした場合、入力板１０の溝１３と保持器５が有する長穴(ポケット)１７の相互位置関係特性を保つために、入力板１０の自転を規制し公転のみ許容させるのが好ましい。このため、図１７と図１８に示すように、入力板１０と、これに対向する固定側の壁面（この場合、ケース６の入力側の側壁の内側面６ａ１）との間に、この入力板１０の自転を規制するとともに公転を許容する自転規制機構Ｍを設けるのが好ましい。 By the way, when the groove 13 of the input plate 10 has a polygonal shape, the rotation of the input plate 10 is restricted in order to maintain the mutual positional relationship characteristic between the groove 13 of the input plate 10 and the elongated hole (pocket) 17 of the cage 5. It is preferable to allow only the revolution. Therefore, as shown in FIGS. 17 and 18, the input plate is located between the input plate 10 and the wall surface on the fixed side facing the input plate 10 (in this case, the inner side surface 6a1 of the side wall on the input side of the case 6). It is preferable to provide a rotation control mechanism M that regulates the rotation of 10 and allows the revolution.

自転規制機構Ｍは、入力板１０Ｂの入力側の側面１０ｃに周方向に沿って所定ピッチで複数個（実施形態では、図１９に示すように、４５°ピッチで８個）設けられる円環状の軌道溝５５と、入力板１０Ｂの入力側の側面１０ｃに対向するケースの第１部材６ａの内側面６ａ１に周方向に沿って所定ピッチで複数個（図２０に示すように、４５°ピッチで８個）設けられる円環状の軌道溝５６と、軌道溝５５とこれに対向する軌道溝５６の間に介在される転動体５７とを備える。この場合、軌道溝５５の円環中心Ｏ５と軌道溝５６の円環中心Ｏ６を偏心させている。この際、軌道溝５５の円環中心Ｏ５と軌道溝５６の円環中心Ｏ６は１８０°反対方向に偏心させるのが好ましい。軌道溝５５及び軌道溝５６の中央には、山部５５ａ、５６ａが形成され、この山部５５ａ、５６ａの軸心は円環中心Ｏ５、Ｏ６となる。 A plurality of rotation control mechanisms M are provided on the side surface 10c of the input plate 10B on the input side at a predetermined pitch along the circumferential direction (in the embodiment, eight at a pitch of 45 ° as shown in FIG. 19). A plurality of raceway grooves 55 and the inner side surface 6a1 of the first member 6a of the case facing the input side side surface 10c of the input plate 10B at a predetermined pitch along the circumferential direction (at a 45 ° pitch as shown in FIG. 20). (8) An annular track groove 56 provided and a rolling element 57 interposed between the track groove 55 and the track groove 56 facing the track groove 56 are provided. In this case, the circular center O5 of the orbital groove 55 and the annular center O6 of the orbital groove 56 are eccentric. At this time, it is preferable that the annular center O5 of the orbital groove 55 and the annular center O6 of the orbital groove 56 are eccentric in the opposite directions by 180 °. Mountain portions 55a and 56a are formed in the center of the track groove 55 and the track groove 56, and the axes of the mountain portions 55a and 56a are the centers of the annulus O5 and O6.

このような自転規制機構Ｍを設ければ、入力板１０の自転を規制するとともに公転を許容することになって、入力板１０の溝１３と保持器５の長穴（ポケット）１７の相互位置関係性を保つことができ、安定して、振動発生を防止できる。なお、自転規制機構Ｍの軌道溝５５（５６）の数の増減も任意である。 If such a rotation control mechanism M is provided, the rotation of the input plate 10 is restricted and the revolution is allowed, and the mutual position of the groove 13 of the input plate 10 and the elongated hole (pocket) 17 of the cage 5 is provided. The relationship can be maintained, it is stable, and the generation of vibration can be prevented. It should be noted that the number of track grooves 55 (56) of the rotation regulation mechanism M can be increased or decreased arbitrarily.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、第１実施形態の減速装置では、入力板１０（１０Ａ，１０Ｂ）は、回転軸７に設けられた偏心カム８に対して回転自在にした構成のものとしたが、入力板１０と回転軸７とが一体の構成にしてもよい。また、第１実施形態の減速装置１では、回転軸７の別体の偏心カム８を嵌合させた構成を例示したが、これにかぎらず、回転軸と偏心カムとを一体成形した構成にしてもよい。さらには、入力板１０の軸心が入力軸である回転軸７の同心軸であって、第１のボール係合溝１３の曲率中心が入力板１０の軸心に対して所定量だけ偏心させたものであってもよい。すなわち、回転軸７に偏心部を設けることなく、形成する曲率中心が、回転軸７の軸心に対して偏心したボール係合溝１３を形成したものであってもよい。このため、第１のボール係合溝１３の曲率中心が装置回転中心Ｘに対して所定量だけ偏心させる構成に設計の自由度が大となって、装置の設計性の向上を係ることができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified. In the speed reducing device of the first embodiment, the input plate 10 (10A, 10B) Is configured to be rotatable with respect to the eccentric cam 8 provided on the rotating shaft 7, but the input plate 10 and the rotating shaft 7 may be integrally configured. Further, in the speed reducing device 1 of the first embodiment, a configuration in which a separate eccentric cam 8 of the rotating shaft 7 is fitted is exemplified, but the configuration is not limited to this, and the rotating shaft and the eccentric cam are integrally molded. You may. Further, the axis of the input plate 10 is the concentric axis of the rotating shaft 7 which is the input axis, and the center of curvature of the first ball engaging groove 13 is eccentric with respect to the axis of the input plate 10 by a predetermined amount. It may be the one. That is, the center of curvature formed without providing the eccentric portion on the rotating shaft 7 may form the ball engaging groove 13 eccentric with respect to the axial center of the rotating shaft 7. Therefore, the degree of freedom in design is increased in the configuration in which the center of curvature of the first ball engaging groove 13 is eccentric with respect to the device rotation center X by a predetermined amount, and the designability of the device can be improved. ..

本実施形態の減速装置１では、減速比ｉが−１／１０のものを例示したが、例えば、減速比ｉは１／５〜１／２０程度で必要に応じて適宜設定することができる。この場合は、減速比ｉに応じて、ボール係合溝の軌道中心線の波状曲線の山部／谷部の個数、保持器のポケット個数およびボール個数を適宜設定すればよい。 In the reduction gear 1 of the present embodiment, the reduction ratio i is exemplified as -1/10, but for example, the reduction ratio i is about 1/5 to 1/20 and can be appropriately set as needed. In this case, the number of peaks / valleys of the wavy curve of the track centerline of the ball engaging groove, the number of pockets of the cage, and the number of balls may be appropriately set according to the reduction ratio i.

前記実施形態においては、各ボール係合溝１３Ａ，１３Ｂ，１６Ａ、１６Ｂをゴシックアーチ形状としたが、これらの内、少なくともいずれか一の溝がゴシックアーチ形状であればよい。すなわち、図１に示す減速装置において、第１のボール係合溝１３Ａと第２のボール係合溝１６Ａとのいずれかであったり、図１０に示す減速装置において、第１のボール係合溝１３Ｂと第２のボール係合溝１６Ｂとのいずれかであったりする。 In the above embodiment, the ball engaging grooves 13A, 13B, 16A, and 16B have a Gothic arch shape, but at least one of these grooves may have a Gothic arch shape. That is, in the speed reducing device shown in FIG. 1, it is either the first ball engaging groove 13A or the second ball engaging groove 16A, or in the speed reducing device shown in FIG. 10, the first ball engaging groove. It may be either 13B or the second ball engaging groove 16B.

入力軸に駆動力を入力するための駆動源としては、モータであってもよく、また、エンジン等の他の駆動源であってもよい。 The drive source for inputting the drive force to the input shaft may be a motor or another drive source such as an engine.

２ 入力側回転部材
３ 出力側回転部材
３０ 出力板
４ ボール
５ 保持器
６ ケース
８ 偏心カム
９ 軸受
１０ 入力板
１３ 第１ボール係合溝
１４ 軸受
１５ 軸受
１６ 第２ボール係合溝
１７ ポケット
Ｍ 自転規制機構 2 Input side rotating member 3 Output side rotating member 30 Output plate 4 Ball 5 Cage 6 Case 8 Eccentric cam 9 Bearing 10 Input plate 13 1st ball engaging groove 14 Bearing 15 Bearing 16 2nd ball engaging groove 17 Pocket M Rotation Regulatory mechanism

Claims (9)

第１のボール係合溝が形成された入力板を有する入力側回転部材と、この入力側回転部材の回転軸と同軸に配置され、第２のボール係合溝が形成された出力板を有する出力側回転部材と、軸方向に対向する前記入力板および前記出力板の両ボール係合溝に係合する複数のボールと、このボールを半径方向に移動可能に保持する複数のポケットを有する保持器とを備え、第１のボール係合溝の曲率中心が装置回転軸中心に対して所定量だけ偏心し、第２のボール係合溝の曲率中心が装置回転軸中心上に配設され、かつ、前記保持器が回転不能に設けられ、前記両ボール係合溝に係合する前記ボールを介して前記入力側回転部材の回転が減速されて前記出力側回転部材に伝達される減速装置において、
前記出力側回転部材の第２のボール係合溝の軌道中心線が波状曲線となって、第２のボール係合溝が、入力板の回転角に対して出力板の回転角が常時変速比との関係を保って回転する波状溝であり、当該波状曲線は、前記出力側回転部材の軸心と前記軌道中心線との距離が基準ピッチ円半径（ＰＣＲ）に対して連続的に増減変動することにより、前記入力側回転部材の任意の回転角（θ）に対して前記出力側回転部材が減速されて同期回転する状態を可能にし、
前記入力側回転部材の回転角をθとし、前記出力側回転部材の回転角をψとし、減速比をｉとしたときに、ｉ＝ψ／θとなり、前記入力側回転部材から出力側回転部材に減速された回転運動が同期回転で伝達され、かつ、第１のボール係合溝の溝形状と第２のボール係合溝の溝形状の少なくともいずれかがゴシックアーチ形状をなすことを特徴とする減速装置。 It has an input-side rotating member having an input plate on which a first ball engaging groove is formed, and an output plate arranged coaxially with the rotation axis of the input-side rotating member and having a second ball engaging groove formed. A holding having an output-side rotating member, a plurality of balls engaging with both the input plate and the output plate facing in the axial direction, and a plurality of pockets for holding the balls so as to be movable in the radial direction. A device is provided, the center of curvature of the first ball engagement groove is eccentric with respect to the center of the rotation axis of the device by a predetermined amount, and the center of curvature of the second ball engagement groove is arranged on the center of the rotation axis of the device. In addition, in a speed reducing device in which the cage is provided so as not to rotate, the rotation of the input side rotating member is decelerated via the balls engaged with both ball engaging grooves, and the rotation is transmitted to the output side rotating member. ,
The trajectory centerline of the second ball engaging groove of the output side rotating member becomes a wavy curve, and the rotation angle of the output plate is always the gear ratio of the second ball engaging groove with respect to the rotation angle of the input plate. It is a wavy groove that rotates while maintaining the relationship with, and in the wavy curve, the distance between the axis of the output side rotating member and the orbital center line continuously increases or decreases with respect to the reference pitch circle radius (PCR). By doing so, the output side rotating member is decelerated and synchronously rotated with respect to an arbitrary rotation angle (θ) of the input side rotating member.
When the rotation angle of the input side rotation member is θ, the rotation angle of the output side rotation member is ψ, and the reduction ratio is i, i = ψ / θ, and the input side rotation member to the output side rotation member It is characterized in that the rotational movement decelerated to the above is transmitted by synchronous rotation, and at least one of the groove shape of the first ball engaging groove and the groove shape of the second ball engaging groove forms a Gothic arch shape. Deceleration device. 入力板の第１のボール係合溝は、装置回転軸に対して所定量だけ偏心した中心を持つ円形溝であることを特徴とする請求項１に記載の減速装置。 The speed reducing device according to claim 1, wherein the first ball engaging groove of the input plate is a circular groove having a center eccentric with respect to the rotation axis of the device by a predetermined amount. 入力板の第１のボール係合溝は、装置回転軸に対して所定量だけ偏心した中心を持ち、ボールの数と同じ数の多角円筒形状とすることを特徴とする請求項１に記載の減速装置。 The first ball engaging groove of the input plate has a center eccentric with respect to the rotation axis of the device by a predetermined amount, and has a polygonal cylindrical shape having the same number of balls as the number of balls. Deceleration device. 前記入力板は、入力軸である回転軸に形成された偏心部に軸受を介して回転自在に装着されて、第１のボール係合溝の曲率中心が装置回転軸に対して所定量だけ偏心していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の減速装置。 The input plate is rotatably mounted on an eccentric portion formed on a rotating shaft, which is an input shaft, via a bearing, and the center of curvature of the first ball engaging groove is deviated by a predetermined amount with respect to the rotating shaft of the device. The speed reducer according to claim 1 or 2, characterized in that it is mindful. 前記入力板の軸心は入力軸である回転軸の同心軸であって、第１のボール係合溝の曲率中心が入力板の軸心に対して所定量だけ偏心していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の減速装置。 The axis of the input plate is a concentric axis of the rotation axis which is the input axis, and the center of curvature of the first ball engaging groove is eccentric with respect to the axis of the input plate by a predetermined amount. The speed reducer according to claim 1 or 2. ボールの数をｎとし、出力板の波状溝の極数をＮとし、減速比をｉとしたときに、ｉ＝（Ｎ−ｎ）／Ｎとなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の減速装置。 Claims 1 to claim that i = (Nn) / N when the number of balls is n, the number of poles of the wavy groove of the output plate is N, and the reduction ratio is i. 5. The speed reducer according to any one of 5. 前記第１のボール係合溝の偏心量をａとし、ポケットの中心のピッチ円半径をｒとし、出力板の回転角をψとし、減速比をｉとしたときに、出力板の波状溝の中心軌跡が、減速機回転軸からの距離Ｒで表され、この距離Ｒが次の数１の数式を満たすことを特徴とする請求項２に記載の減速装置。
Figure 0006981739
 When the eccentricity of the first ball engagement groove is a, the pitch circle radius at the center of the pocket is r, the rotation angle of the output plate is ψ, and the reduction ratio is i, the wavy groove of the output plate The speed reducer according to claim 2, wherein the central locus is represented by a distance R from the speed reducer rotation axis, and this distance R satisfies the following equation of Equation 1.
Figure 0006981739
 前記第１のボール係合溝の偏心量をａとし、ポケットの中心のピッチ円半径をｒとし、出力板の回転角をψとし、減速比をｉとしたときに、出力板の波状溝の中心軌跡が、減速機回転軸からの距離Ｒで表され、この距離Ｒが次の数２の数式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の減速装置。
Figure 0006981739
 When the eccentricity of the first ball engagement groove is a, the pitch circle radius at the center of the pocket is r, the rotation angle of the output plate is ψ, and the reduction ratio is i, the wavy groove of the output plate The speed reducer according to claim 3, wherein the central locus is represented by a distance R from the speed reducer rotation axis, and this distance R satisfies the following equation (2).
Figure 0006981739
 入力板及び出力板を回転可能に収納するとともに保持板を固定するケースを備え、入力板が、入力軸の偏心部に軸受を介して外嵌され、出力板がケースに軸受を介して回転自在に枢支された出力軸と一体化されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれが１項に記載の減速装置。 It is equipped with a case that rotatably stores the input plate and output plate and fixes the holding plate. The input plate is externally fitted to the eccentric part of the input shaft via a bearing, and the output plate is rotatable in the case via a bearing. The speed reducing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the speed reducing device is integrated with an output shaft pivotally supported by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60205058A (en) * 1984-03-29 1985-10-16 Toshiba Corp Reduction machine
ZA888713B (en) * 1988-01-23 1990-10-31 Bollmann Hydraulik Gears
US5312306A (en) * 1991-03-14 1994-05-17 Synkinetics, Inc. Speed converter
JP4108814B2 (en) * 1998-03-12 2008-06-25 本田技研工業株式会社 Electric drive device for vehicle
JP2008174213A (en) * 2006-12-20 2008-07-31 Nsk Ltd Steering angle variable type steering system
JP4648414B2 (en) * 2008-02-08 2011-03-09 加茂精工株式会社 Power transmission device
JP4997574B2 (en) * 2008-05-20 2012-08-08 国立大学法人山梨大学 Reduction gear
JP6540184B2 (en) * 2014-07-31 2019-07-10 日本精工株式会社 Actuator

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