特許 6563784 偏心揺動型の減速装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563784

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】偏心揺動型の減速装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20190808BHJP

   F16H 55/14 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/32 A

   F16H55/14

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-218313(P2015-218313)

(22)【出願日】2015年11月6日

(65)【公開番号】特開2017-89712(P2017-89712A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2018年4月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(74)【代理人】

【識別番号】100089015

【弁理士】

【氏名又は名称】牧野 剛博

(74)【代理人】

【識別番号】100080458

【弁理士】

【氏名又は名称】高矢 諭

(74)【代理人】

【識別番号】100076129

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 圭佑

(72)【発明者】

【氏名】白水 健次

(72)【発明者】

【氏名】山本 章

【審査官】 塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２４９２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第０３３２５７８１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０２２０７２９０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６７５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９２０４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｆ１６Ｈ ５５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車を偏心揺動させるクランク軸と、を有する偏心揺動型の減速装置であって、
前記外歯歯車は、外歯が形成された歯部と、該外歯歯車の軸心からオフセットした位置に設けられた貫通孔と、前記外歯歯車の軸方向両端面における前記歯部と前記貫通孔との間に設けられた周方向溝と、を有し、
前記外歯歯車の両端面の前記周方向溝同士が軸方向に見て重なり、径方向に見て重ならず、
前記周方向溝は、内側壁面と外側壁面を有し、
該内側壁面は、当該外歯歯車の軸方向中央に向かうに従って、該外歯歯車の軸心から遠ざかるように軸方向に対して傾斜しており、
前記内側壁面が軸方向に対して傾斜している角度は、前記外側壁面が軸方向に対して傾斜している角度よりも大きい
ことを特徴とする偏心揺動型の減速装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記外側壁面は、当該外歯歯車の軸方向中央に向かうに従って、該外歯歯車の軸心に近づくように軸方向に対して傾斜している
ことを特徴とする偏心揺動型の減速装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記周方向溝は、軸方向と垂直な底面を有する
ことを特徴とする偏心揺動型の減速装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記外歯歯車を軸方向に複数備えると共に、
各外歯歯車の間に各外歯歯車の軸方向位置を規制する差し輪を備え、
前記周方向溝は、該差し輪と軸方向から見て重ならない
ことを特徴とする偏心揺動型の減速装置。

【請求項5】

外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車を偏心揺動させるクランク軸と、を有する偏心揺動型の減速装置であって、
前記外歯歯車は、外歯が形成された歯部と、該外歯歯車の軸心からオフセットした位置に設けられた貫通孔と、前記外歯歯車の軸方向両端面における前記歯部と前記貫通孔との間に設けられた一対の周方向溝と、を有し、
前記外歯歯車の両端面の前記一対の周方向溝同士が軸方向に見て重なり、径方向に見て重ならず、
軸方向寸法において、前記外歯歯車の前記一対の周方向溝に挟まれる部分の厚さは、前記周方向溝の深さより厚い
ことを特徴とする偏心揺動型の減速装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、偏心揺動型の減速装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、偏心揺動型の減速装置が開示されている。この減速装置は、外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、外歯歯車を偏心揺動させるクランク軸と、を備え、外歯歯車と内歯歯車との間に発生する相対回転を出力として取り出している。内歯歯車は、ケーシングと一体化された内歯歯車本体と、該内歯歯車本体のピン溝に回転自在に支持され、該内歯歯車の内歯を構成する内歯ピンとで構成されている。

【0003】

この減速装置では、内歯歯車の内歯ピンの軸方向端部に対応する外歯歯車の軸方向端面に、リング状の溝部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２４９２６２号公報（請求項１、図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、外歯歯車の歯面の損傷に関し、上記したような対策では、未だ十分でない面がある、という問題があった。

【0006】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、外歯歯車の歯面の損傷をより低減することをその課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車を偏心揺動させるクランク軸と、を有する偏心揺動型の減速装置であって、前記外歯歯車は、外歯が形成された歯部と、該外歯歯車の軸心からオフセットした位置に設けられた貫通孔と、前記外歯歯車の軸方向両端面における前記歯部と前記貫通孔との間に設けられた周方向溝と、を有し、前記外歯歯車の両端面の前記周方向溝同士が軸方向に見て重なり、径方向に見て重ならず、前記周方向溝は、内側壁面と外側壁面を有し、該内側壁面は、当該外歯歯車の軸方向中央に向かうに従って、該外歯歯車の軸心から遠ざかるように軸方向に対して傾斜しており、前記内側壁面が軸方向に対して傾斜している角度は、前記外側壁面が軸方向に対して傾斜している角度よりも大きい構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
なお、前記外歯歯車の両端面に一対に設けられる前記周方向溝は、軸方向に見て重なり、径方向に見て重ならず、軸方向寸法において、前記外歯歯車の前記一対の周方向溝に挟まれる部分の厚さは、前記周方向溝の深さより厚い構成としてもよい。

【0008】

偏心揺動型の減速装置は、負荷側からのラジアル荷重により、出力軸が傾くことがある。出力軸が傾くと、外歯歯車の軸心と内歯歯車の軸心が平行な状態を維持できなくなり、外歯歯車の特定の軸方向端部が内歯歯車とより強く当接し、外歯歯車の軸方向端部に強い噛合荷重が発生してしまう。出力軸の傾きが反対になれば、外歯歯車の逆側の軸方向端面が、内歯歯車と強く当接することになる。

【0009】

そこで、本発明においては、外歯歯車の軸方向両端面における歯部と貫通孔との間に周方向溝を形成する。

【0010】

本発明では、周方向溝が、外歯歯車の軸方向両端面における歯部と貫通孔との間に形成されているため、外歯歯車が傾いた場合であっても、外歯歯車の歯部は柔軟に傾くことができ、外歯歯車の歯面の損傷をより効果的に低減することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、外歯歯車の歯面の損傷をより低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の減速装置の断面図

【図2】図１の減速装置の要部拡大断面図

【図3】図１の減速装置の外歯歯車を単体で示した正面図

【図4】図３の矢視ＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図

【図5】周方向溝の各種形状と面圧との関係を示したグラフ

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の減速装置Ｇ１の断面図、図２は、その要部拡大断面図である。

【0014】

この偏心揺動型の減速装置Ｇ１は、負荷側および反負荷側に並んで２枚設けられた外歯歯車１０と、該外歯歯車１０が内接噛合する内歯歯車３０と、外歯歯車１０を偏心揺動させる入力軸３２とを備える。つまり、本減速装置Ｇ１では、入力軸３２が、外歯歯車１０を偏心揺動させるクランク軸を兼用している。

【0015】

入力軸３２は、中実の軸部材で構成され、減速装置Ｇ１の径方向中央（内歯歯車３０の軸心Ｃ３０上）に配置されている。入力軸３２には、ファンカバー３４で覆われた冷却ファン３６が装着されている。

【0016】

入力軸３２には、キー３８を介して、入力軸３２とは別部材で構成された偏心体４０が外嵌されている。偏心体４０は、反負荷側偏心部４１および負荷側偏心部４２を有している。反負荷側偏心部４１および負荷側偏心部４２の外周は、それぞれ入力軸３２の軸心Ｃ３２（＝内歯歯車３０の軸心Ｃ３０）に対してｅだけ偏心している。ただし、この例では、反負荷側偏心部４１および負荷側偏心部４２は、１８０度の偏心位相差を有して互いに離反する方向に偏心している。

【0017】

２枚の外歯歯車１０は、ころで構成された偏心体軸受５１を介して反負荷側偏心部４１および負荷側偏心部４２の外周に揺動可能に組み込まれている。したがって、各外歯歯車１０の偏心位相差も１８０度である。

【0018】

図３は、外歯歯車１０の単体の正面図である。２枚の外歯歯車１０は、組み込まれたときの偏心位相が異なるだけで、単体の部材としては同一の部材である。各外歯歯車１０は、外歯が形成された歯部１１と、該外歯歯車１０の軸心Ｃ１０からオフセットした位置に設けられた貫通孔１２と、外歯歯車１０の軸方向両端面１９、１９における歯部１１と貫通孔１２との間に設けられた周方向溝１３と、を有する。外歯歯車１０の構成については、後に詳述する。

【0019】

外歯歯車１０は、内歯歯車３０に内接噛合している。内歯歯車３０は、ケーシング６０（の後述する第１ケーシング体６１）と一体化された内歯歯車本体３０Ａと、該内歯歯車３０の「内歯」を構成する円柱状の内歯ピン３０Ｂと、を有している。内歯ピン３０Ｂは、内歯歯車本体３０Ａに形成されたピン溝３０Ｃに回転自在に組み込まれている。内歯歯車３０の内歯の数（内歯ピン３０Ｂの本数）は、外歯歯車１０の歯部１１に形成された外歯の数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

【0020】

なお、本減速装置Ｇ１におけるケーシング６０は、第１〜第３ケーシング体６１〜６３によって主に構成されている。第１〜第３ケーシング体６１〜６３は、ケーシングボルト６４によって共締めされている。

【0021】

第１ケーシング体６１は、内歯歯車３０の内歯歯車本体３０Ａと一体化され、減速機構５５を収容している。第２ケーシング体６２は、第１ケーシング体６１の軸方向負荷側に連結されている。第２ケーシング体６２は、一対のテーパローラ軸受８２、８３を介して出力軸８０を支持している。第２ケーシング体６２の負荷側には、カバー体６６が装着されている。カバー体６６と出力軸８０との間には、出力側オイルシール８４が配置されている。第２ケーシング体６２には、取付脚部６２Ａが一体的に形成されている。減速装置Ｇ１は、この取付脚部６２Ａを介して、図示せぬ外部部材に固定される。第３ケーシング体６３は、第１ケーシング体６１の反負荷側に連結されている。第３ケーシング体６３は、玉軸受８６を介して入力軸３２を支持している。第３ケーシング体６３の内周と入力軸３２との間には、入力側オイルシール８８が配置されている。

【0022】

負荷側の外歯歯車１０のさらに負荷側には、円板状のキャリヤ７０が配置されている。キャリヤ７０は、外歯歯車１０の内歯歯車３０に対する相対回転を取り出すもので、出力軸８０と一体化されている。なお、入力軸３２（クランク軸）は、第３ケーシング体６３の内周において玉軸受８６を介して支持されると共に、キャリヤ７０の内周において、ころ軸受９０を介して支持されている。

【0023】

以下、図１〜図４を参照して、外歯歯車１０およびその近傍の構成をより詳細に説明する。

【0024】

外歯歯車１０は、軸方向中央Ｐ１０を対称面として負荷側および反負荷側が対称に構成されている。つまり、負荷側の周方向溝１３と反負荷側の周方向溝１３は、軸方向中央Ｐ１０に対して鏡像構成を有している。したがって、以降では、図面に共通の符号を付して同時に説明してゆく。なお、外歯歯車１０は、軸方向中央Ｐ１０に対して対称でなくてもよい。また、周方向溝１３も、左右で異なる形状であってもよい。

【0025】

外歯歯車１０は、最外周部に、トロコイド歯形の外歯を有する歯部１１を有している。

【0026】

また、外歯歯車１０は、軸心Ｃ１０からＲ１２だけオフセットされた位置に複数（この例では１０個：図３参照）の貫通孔１２を有している。貫通孔１２には、内ピン７２が貫通している。内ピン７２は、外歯歯車１０を貫通しているため、該外歯歯車１０の自転と同期した動きをする。内ピン７２はキャリヤ７０に圧入され、該キャリヤ７０と一体化されている。内ピン７２には、摺動促進部材として、内ローラ７４が摺動自在に外嵌されている。内ローラ７４は、その一部が外歯歯車１０の貫通孔１２と当接している。内ローラ７４の外径は、貫通孔１２の内径よりも小さく、内ローラ７４と貫通孔１２との間には、反負荷側偏心部４１および負荷側偏心部４２の偏心量（共にｅ）の２倍に相当する隙間が確保されている。

【0027】

外歯歯車１０は、軸方向両端面１９、１９（負荷側の軸方向端面１９および反負荷側の軸方向端面１９）に、それぞれ周方向溝１３を有している。より具体的には、周方向溝１３は、外歯歯車１０の歯部１１と貫通孔１２との間の軸方向端面１９に設けられている。

【0028】

なお、便宜上、以降、外歯歯車１０の軸方向端面１９のうち、周方向溝１３と歯部１１との間の軸方向端面を外側軸方向端面１７、周方向溝１３と貫通孔１２との間の軸方向端面を内側軸方向端面１８と称する。この外歯歯車１０では、外側軸方向端面１７と内側軸方向端面１８は、面一である。つまり、外側軸方向両端面１７、１７間の外歯歯車１０の厚みＷ１７と、内側軸方向両端面１８、１８間の外歯歯車１０の厚みＷ１８は、同一である（Ｗ１７＝Ｗ１８）。しかし、外側軸方向端面１７と内側軸方向端面１８は、必ずしも面一でなくてもよい。例えば、周方向溝を境にして、外側軸方向端面間の外歯歯車の厚みの方が、内側軸方向端面間の外歯歯車の厚みよりも厚い形状とされていてもよい。なお、以降、便宜上、「軸方向端面」は、以降、単に「軸端面」と称することがある。

【0029】

ここで、上述した「外歯歯車１０の軸方向両端面１９、１９における歯部１１と貫通孔１２との間に」とは、「外歯歯車１０が、周方向溝１３と歯部１１との間に、周方向溝１３の最深部Ｍｄでの厚み（軸方向幅）Ｗ１５よりも大きな厚みＷ１７を有する外側軸端面１７を全周に亘って有し、かつ、該周方向溝１３と貫通孔１２との間にも、周方向溝１３の最深部Ｍｄでの厚みＷ１５よりも大きな厚みＷ１８を有する内側軸端面１８を全周に亘って有する態様で」という構成を意味している。換言するならば、外歯歯車１０の周方向溝１３は、該外歯歯車１０の歯部１１、あるいは貫通孔１２とは、全周において合体していない。

【0030】

別言するならば、周方向溝１３は、歯部１１との間に少なくとも径方向寸法Ｌ１７の確保された外側軸端面１７を有している。また、周方向溝１３は、貫通孔１２との間に少なくとも径方向寸法Ｌ１８の確保された内側軸端面１８を有している。

【0031】

周方向溝１３は、この例では、単一の径方向寸法Ｌ１３の幅を有して、リング状に、周方向に切れ目なく一周する態様で形成されている。

【0032】

周方向溝１３は、外側壁面１４、内側壁面１６、および該外側壁面１４および内側壁面１６の間に位置する底面１５（最深部Ｍｄ）を有している。

【0033】

周方向溝１３の「外側壁面１４」とは、周方向溝１３の径方向外側に位置する面であって、外歯歯車１０の外側軸端面１７から最深部Ｍｄに至るまでの面を指している。なお、「最深部」とは、周方向溝において外歯歯車の軸方向中央に最も近い部分（周方向溝において外歯歯車の厚みが最も小さくなる部分）を意味しており、この例では後述する底面１５が最深部Ｍｄに相当している。外歯歯車１０の周方向溝１３の外側壁面１４は、外歯歯車１０の軸方向中央Ｐ１０に向かうに従って、該外歯歯車１０の軸心Ｃ１０に近づくように軸方向に対して傾斜している。具体的には、外歯歯車１０の軸心Ｃ１０に近づくように軸方向に対してθ１４（この例では共に２２．５度）の角度で傾斜している。

【0034】

周方向溝１３の「内側壁面１６」とは、周方向溝１３の径方向内側に位置する面であって、外歯歯車１０の内側軸端面１８から最深部Ｍｄに至るまでの面を指している。本外歯歯車１０の周方向溝１３の内側壁面１６は、外歯歯車１０の軸方向中央Ｐ１０に向かうに従って、該外歯歯車１０の軸心Ｃ１０から遠ざかるように軸方向に対して傾斜している。具体的には、外歯歯車１０の軸心Ｃ１０から遠ざかるように軸方向に対してθ１６（この例では５０度）の角度で傾斜している。すなわち、内側壁面１６が軸方向に対して傾斜している角度θ１６（５０度）は、外側壁面１４が軸方向に対して傾斜している角度θ１４（２２．５度）よりも大きい。

【0035】

一方、周方向溝１３の「底面１５」とは、外側壁面１４および内側壁面１６の間に位置する面を指している。なお、この定義によれば、後述するように、例えば、外側壁面と内側壁面が直接当接している場合には、底面に相当する面が存在しない場合もある。本外歯歯車１０では、外側壁面１４と内側壁面１６は直接当接しておらず、底面１５が存在している。底面１５の径方向寸法は、Ｌ１５である。底面１５は、共に軸方向と垂直な平面で構成されている。換言するならば、この外歯歯車１０の周方向溝１３は、軸方向と垂直な底面１５で構成された径方向寸法Ｌ１５の最深部Ｍｄを有している。

【0036】

この例では、周方向溝１３における外歯歯車１０の底面１５（最深部Ｍｄ）での厚み（軸方向幅）Ｗ１５は、外側軸端面１７から底面１５までの軸方向深さＤ１７（＝内側軸端面１８から底面１５までの軸方向深さＤ１８）の２倍に設定されている（Ｗ１５＝２・Ｄ１７＝２・Ｄ１８）。

【0037】

外側軸端面１７、１７間における外歯歯車１０の厚み（軸方向幅）Ｗ１７と、内側軸端面１８、１８間における外歯歯車１０の厚みＷ１８は同一である（Ｗ１７＝Ｗ１８）。周方向溝１３の外側軸端面１７から底面１５（最深部Ｍｄ）までの軸方向深さＤ１７は、内側軸端面１８から底面１５（最深部Ｍｄ）までの軸方向深さＤ１８と同一である（Ｄ１７＝Ｄ１８）。

【0038】

周方向溝１３の外側軸端面１７から底面１５（最深部Ｍｄ）までの軸方向深さＤ１７（＝Ｄ１８）は、周方向溝１３の外側軸端面１７、１７間の外歯歯車１０の厚み（軸方向幅）Ｗ１７（＝内側軸端面１８、１８間の外歯歯車１０の厚みＷ１８）の１／４に設定されている（Ｄ１７＝Ｄ１８＝（１／４）・Ｗ１７＝（１／４）・Ｗ１８）。

【0039】

ただし、周方向溝１３の形成は、必ずしもこれらの寸法例に拘束されるものではない。

【0040】

なお、図２、図３を参照して、本減速装置Ｇ１は、外歯歯車１０を軸方向に（複数）有し、かつ外歯歯車１０の間に、該外歯歯車１０の軸方向位置を規制するリング状の差し輪７６を備えている。つまり、外歯歯車１０は、差し輪７６を挟んでキャリヤ７０の反負荷側端面７０Ａおよび第３ケーシング体６３の負荷側突起面６３Ａの間に配置されることで、軸方向の位置決めがなされている。

【0041】

差し輪７６は内ローラ７４に外接することによって径方向に位置決めされている。差し輪７６の外径（入力軸３２の軸心Ｃ３２からの径方向寸法）は、Ｒ７６である。外歯歯車１０の周方向溝１３の内側壁面１６の端部１６ａと該外歯歯車１０の軸心Ｃ１０との径方向寸法はＲ１６ａである。しかし、該内側壁面１６の端部１６ａが、入力軸３２の軸心Ｃ３２に対して最も近づいたときの入力軸３２の軸心Ｃ３２からの径方向寸法はＲ１６ｍｉｎ、最も遠ざかったときの入力軸３２の軸心Ｃ３２からの径方向寸法はＲ１６ｍａｘとなる。この最も近づいたときの径方向寸法Ｒ１６ｍｉｎは、Ｒ７６よりも大きい。つまり、周方向溝１３の内側壁面１６の端部１６ａは、外歯歯車１０が揺動したときに、入力軸３２の軸心Ｃ３２からの径方向寸法がＲ１６ｍｉｎからＲ１６ｍａｘ迄の間で変化するが、いかなる揺動状態でも、該周方向溝１３（の内側壁面１６の端部１６ａ）は、差し輪７６と軸方向から見て重なることはない（Ｒ１６ｍａｘ＞Ｒ１６ｍｉｎ＞Ｒ７６）。

【0042】

次に、本減速装置Ｇ１の作用を説明する。始めに動力伝達系の作用から説明する。

【0043】

図示せぬモータの回転によって入力軸３２（クランク軸）が回転すると、キー３８を介して入力軸３２と連結されている偏心体４０が回転する。偏心体４０が回転すると、該偏心体４０の外周に形成された反負荷側偏心部４１および負荷側偏心部４２を介して外歯歯車１０が偏心揺動する。外歯歯車１０は、１８０度の偏心位相差を維持した状態で内歯歯車３０に内接噛合している。このため、入力軸３２が１回回転する毎に、反負荷側の外歯歯車１０と内歯歯車３０との噛合位置、および負荷側の外歯歯車１０と内歯歯車３０との噛合位置が、（互いに１８０度離れた状態で）順次ずれて行く現象が発生する。

【0044】

このとき内歯歯車３０の内歯歯車本体３０Ａは、第１ケーシング体６１と一体化されており、外歯歯車１０は、内歯を構成する内歯ピン３０Ｂに内接噛合している。したがって、外歯歯車１０は、内歯ピン３０Ｂを介して第１ケーシング体６１側から噛合反力を受け、それぞれが入力軸３２の回転と反対の方向に回転する。

【0045】

この結果、外歯歯車１０は、入力軸３２が１回回転する毎に、内歯歯車３０との歯数差分、すなわち「１歯分」だけ、第１ケーシング体６１に固定された状態にある内歯歯車３０に対して相対回転する（自転する）。この自転成分が、内ローラ７４および内ピン７２を介して外歯歯車１０の軸方向負荷側に配置されたキャリヤ７０に伝達され、該キャリヤ７０と一体化されている出力軸８０が回転する。これにより、出力軸８０に連結されている相手機械の被駆動軸を駆動することができる。

【0046】

外歯歯車１０と、内歯歯車３０との歯数差は、本減速装置Ｇ１では、「１」であるため、結局、１／（外歯歯車１０の歯数）に相当する減速比の減速およびトルクの増大を実現することができる。

【0047】

このように、本減速装置Ｇ１においては、動力の伝達が各外歯歯車１０と内歯歯車３０の内歯ピン３０Ｂとの噛合によって行われている。ここで、出力軸８０が負荷側からのラジアル荷重によって傾くと、出力軸８０と一体化されているキャリヤ７０が傾き、その結果、内ピン７２（および内ローラ７４）が傾くため、該内ピン７２（および内ローラ７４）の傾きに倣って外歯歯車１０が傾いてしまう。つまり、各外歯歯車１０の歯部１１は、それぞれ内歯歯車３０の内歯ピン３０Ｂに対して傾いてしまう（内歯ピン３０Ｂと平行でなくなってしまう）。

【0048】

さらに、本減速装置Ｇ１のように、外歯歯車１０が複数あって、かつ各外歯歯車１０の偏心位相が異なっている場合には、内歯歯車３０の内歯ピン３０Ｂは、必ずしも単純に（特許文献１で言及されているように）軸方向の中間部を中心として揺動しながら回転しているわけではない。定性的には、内歯ピン３０Ｂは、当該内歯ピン３０Ｂに各外歯歯車１０が現に当接している円周位置の軸方向部分が最も径方向外側に押し出されるように変形する。

【0049】

また、第２ケーシング体６２の取付脚部６２Ａが固定されている外部部材自体が動くような用途にあっては、第２ケーシング体６２および第１ケーシング体６１を介して内歯ピン３０Ｂにラジアル荷重が掛かることもある。

【0050】

要するに、内歯ピン３０Ｂの変形は、軸方向においても周方向においても一様ではなく、必ずしも内歯ピン３０Ｂの端部にのみ強い噛合荷重が発生しているわけではない。

【0051】

すなわち、外歯歯車１０は、内歯ピン３０Ｂとの当接（噛合）状態が平行な状態から傾くことによって、特定の瞬間に特定の周方向位置において内歯ピン３０Ｂにより近づこうとした側の外歯歯車１０の軸方向端部において噛合荷重が大きくなり、該外歯歯車１０の歯部１１の歯面がより損傷し易くなることになる。

【0052】

そこで、本減速装置Ｇ１では、外歯歯車１０のいずれも、周方向溝１３を該外歯歯車１０の両方の軸端面１９、１９に形成するようにしている。

【0053】

このため、どのような原因でいずれの側の外歯歯車１０が内歯歯車３０の内歯ピン３０Ｂに対して傾いて噛合する状態となったとしても、当該外歯歯車１０の歯部１１は、両方の軸端面１９、１９に形成された周方向溝１３の中央を支点として傾くことができる。したがって、それぞれの外歯歯車１０の歯部１１の軸方向のほぼ全面がより均等に内歯ピン３０Ｂと当接（噛合）することができ、当該外歯歯車１０の歯部１１の歯面が損傷するのをより抑制することができる。

【0054】

また、本減速装置Ｇ１では、周方向溝１３は、「外歯歯車１０の軸方向両端面１９、１９における歯部１１と貫通孔１２との間に」形成されている。つまり、外歯歯車１０は、周方向溝１３と歯部１１との間に、周方向溝１３の最深部Ｍｄでの厚みＷ１５よりも大きな厚みＷ１７を有する軸と直角の外側軸端面１７（１９）を全周に亘って有し、かつ、該周方向溝１３と貫通孔１２との間にも、周方向溝１３の最深部Ｍｄでの厚みＷ１５よりも大きな厚みを有する軸と直角の内側軸端面１８（１９）を全周に亘って有している。

【0055】

換言するならば、外歯歯車１０の周方向溝１３は、該外歯歯車１０の歯部１１および貫通孔１２のいずれとも全周において合体していない。そのため、このような歯部１１の傾きを許容しながら、外歯歯車１０の強度が低下するのを効果的に抑制することができている。

【0056】

なお、本発明における減速装置の周方向溝の具体的形状、あるいは形成態様は、上記の例に限定されない。図５の（Ａ）〜（Ｆ）は、周方向溝の種々の形成例と外歯歯車の軸方向端部の面圧との関係を示したグラフである。

【0057】

図５の（Ａ）が、上記実施形態で採用していた周方向溝１３に相当している。

【0058】

（Ａ）の周方向溝１３は、既に詳細に説明したように外側壁面１４を有し、該外側壁面１４は、外歯歯車１０の軸方向中央Ｐ１０に向かうに従って、該外歯歯車１０の軸心Ｃ１０に近づくように軸方向に対して角度θ１４だけ傾斜している。そのため、外歯歯車１０に内部応力の集中が発生するのを効果的に抑制することができる。

【0059】

さらに、（Ａ）の周方向溝１３は、内側壁面１６を有し、該内側壁面１６は、外歯歯車１０の軸方向中央Ｐ１０に向かうに従って、該外歯歯車１０の軸心Ｃ１０から遠ざかるように軸方向に対して角度θ１６だけ傾斜している。そのため、外歯歯車１０に内部応力の集中が発生するのを相乗的に抑制することができる。

【0060】

また、（Ａ）の周方向溝１３は、内側壁面１６が軸方向に対して傾斜している角度θ１６が、外側壁面１４が軸方向に対して傾斜している角度θ１４よりも大きく、かつ（Ａ）の周方向溝１３は、軸方向と垂直な底面１５を有している。そのため、外歯歯車１０に同一の傾き荷重が掛かったときに、より効果的に歯部１１を傾斜させることができる。

【0061】

グラフから、この（Ａ）の周方向溝１３が形成された外歯歯車１０は、（Ｘ）の（周方向溝が形成されていない）外歯歯車１０Ｘと比較して、エッジ面圧（軸方向端部での噛合面圧）がほぼ１０％程度低減されていることが確認できる。そのため、（Ａ）の周方向溝１３は、エッジ面圧の低減、および内部応力の集中の低減の双方においてバランスの取れた周方向溝であると言える。また、例えば、後述する（Ｅ）のような形状と比較して、加工が容易である。

【0062】

なお、ここで、その他の（Ｂ）〜（Ｆ）の周方向溝１３Ｂ〜１３Ｆを簡単に説明しておく。それぞれの外歯歯車１０Ｂ〜１０Ｆの負荷側、反負荷側に、対称に周方向溝１３Ｂ〜１３Ｆが形成されている。

【0063】

（Ｂ）の周方向溝１３Ｂは、外側壁面１４Ｂが外歯歯車１０Ｂの軸方向中央に向かうに従って、該外歯歯車１０Ｂの軸心に近づくように軸方向に対して傾斜している。外側壁面１４Ｂの傾斜の角度は、４５度であり、（Ａ）の周方向溝１３の外側壁面１４の傾斜の角度θ１４（２２．５度）よりも大きい。（Ｂ）の周方向溝１３Ｂは底面１５Ｂを有し、この底面１５Ｂは、（Ａ）の周方向溝１３の底面１５と比較して径方向により長く形成されている。また、（Ｂ）の周方向溝１３Ｂの内側壁面１６Ｂは、軸と平行に形成されている。この（Ｂ）の周方向溝１３Ｂは、エッジ面圧の低減効果は（Ａ）の周方向溝１３と比較して若干劣っている（外歯歯車１０Ｘと比較して７％から８％の低減）。ただし、グラフ化はしていないが、外歯歯車１０Ｂの歯部１１Ｂが傾斜したときの内部応力の集中が、（Ａ）の周方向溝１３と比較して、より小さい傾向があることが確認されている。

【0064】

（Ｃ）の周方向溝１３Ｃは、外側壁面１４Ｃと内側壁面１６Ｃとの関係が（Ｂ）と逆になっている。つまり、外側壁面１４Ｃは軸と平行であり、内側壁面１６Ｃが外歯歯車１０の軸方向中央に向かうに従って外歯歯車１０Ｃの軸心から遠ざかるように軸方向に対して４５度の角度で傾斜している。この（Ｃ）で示す周方向溝１３Ｃは、エッジ面圧の低減効果が、（Ａ）（Ｂ）の周方向溝１３、１３Ｂよりも大きい（外歯歯車１０Ｘと比較して約１５％の低減）。しかし、外歯歯車１０Ｃの歯部１１Ｃが傾いたときの内部応力の集中が、（Ａ）（Ｂ）の周方向溝１３、１３Ｂと比較してより大きくなり易いことが確認されている。

【0065】

（Ｄ）の周方向溝１３Ｄは、外側壁面１４Ｄが、外歯歯車１０Ｄの軸方向中央に向かうに従って該外歯歯車１０Ｄの軸心に近づくように軸方向に対して４５度の角度で傾斜している。また、（Ｄ）の周方向溝１３Ｄの内側壁面１６Ｄは、外歯歯車１０Ｄの軸方向中央に向かうに従って、該外歯歯車１０Ｄの軸心から遠ざかるように軸方向に対して４５度の角度で傾斜している。外側壁面１４Ｄと内側壁面１６Ｄは最深部１５ＤＭｄに到達した時点で合流している。つまり、この（Ｄ）の周方向溝１３Ｄは、底面を有していない。この（Ｄ）の周方向溝１３Ｄは、エッジ面圧の低減効果が比較的小さい（外歯歯車１０Ｘと比較して約５％の低減）。しかし、底面がない分、より簡易に加工できる。

【0066】

（Ｅ）の周方向溝１３Ｅは、外側壁面１４Ｅおよび内側壁面１６Ｅが、軸と平行の断面が円周の４分の１の円弧形状に形成されている。具体的には、（Ｅ）の周方向溝１３Ｅの外側壁面１４Ｅは、外歯歯車１０Ｅの軸方向中央に向かうに従って該外歯歯車１０Ｅの軸心に近づくように軸方向に対して傾斜する円弧断面で構成されている。内側壁面１６Ｅは、外歯歯車１０Ｅの軸方向中央に向かうに従って該外歯歯車１０Ｅの軸心から遠ざかるように軸方向に対して傾斜する円弧断面で構成されている。この（Ｅ）の周方向溝１３Ｅも、底面を有していない。（Ｅ）の周方向溝１３Ｅは、エッジ面圧の低減および内部応力集中の低減の両面で、（Ｄ）の周方向溝１３Ｄより、改善が認められる。

【0067】

（Ｆ）の周方向溝１３Ｆは、外側壁面１４Ｆおよび内側壁面１６Ｆが共に軸と平行な面で構成されている。また、底面１５Ｆは、軸と直角の面で構成されている。この（Ｆ）の周方向溝１３Ｆは、（Ａ）〜（Ｆ）の周方向溝１３、１３Ｂ〜１３Ｆの中では、最も大きなエッジ面圧の低減効果が得られた。しかし、内部応力の集中という面では、（Ａ）の周方向溝１３よりも劣る傾向が認められた。

【0068】

これらを総合的に判断すると（エッジ面圧の低減、内部応力の集中回避、加工の容易性の観点等から判断すると）、この（Ａ）〜（Ｆ）の周方向溝１３、１３Ｂ〜１３Ｆの中では、（Ａ）の周方向溝１３が最も好ましい形状であると考えられたため、上記減速装置Ｇ１においては、（Ａ）の周方向溝１３を採用していたものである。

【0069】

ただし、既に述べた通り、本発明の周方向溝の形状は、特に限定されない（必ずしも（Ａ）の形状のみが推奨されるものではない）。例えば、（Ａ）〜（Ｃ）、あるいは（Ｆ）の形状をベースとして、外側壁面と底面との境界、および内側壁面と底面との境界の少なくとも一方に、小さなアール部を構成する（境界を小さな曲面で構成する）ようにしてもよい。これにより、内部応力の集中をより大きく低減できるようになる。

【0070】

発明者の上記（Ａ）〜（Ｆ）以外の周方向溝の形状での検証をも含めて纏めると、定性的には、以下のような傾向が指摘できる。

【0071】

周方向溝の外側軸端面の径方向寸法（Ｌ１７：外歯歯車の歯部の歯底から周方向溝の外側壁面の軸方向端部までの径方向寸法）は、短いほどエッジ面圧の低減効果が大きい。しかし、周方向溝の外側軸端面の径方向寸法が、短いと外歯歯車の歯部の強度は低下する傾向となる。外側軸端面の径方向寸法は、好ましくは、外歯歯車の歯部の歯幅（軸方向幅）の１０％〜３０％、より好ましくは１５％〜２５％程度が好ましい。

【0072】

周方向溝の外側壁面の傾斜の角度（θ１４）は、小さいほどエッジ面圧の低減効果が大きい。しかし、周方向溝の外側壁面の傾斜の角度が小さいと、内部応力の集中は大きくなる傾向となる。外側壁面の傾斜の角度は、好ましくは１０度〜４５度、より好ましくは、１５度〜３０度程度が好ましい。

【0073】

周方向溝の内側壁面の傾斜の角度（θ１６）は、大きいほど応力集中を低減できる効果は大きい。しかし、周方向溝の内側壁面の傾斜の角度は、エッジ面圧の低減にはあまり影響しない。このため、外歯歯車全体の内部応力の集中、あるいは強度等のバランスを考慮して適宜に設定してよい。

【0074】

周方向溝の最深部の深さ（Ｄ１７、Ｄ１８）は、深いほどエッジ面圧の低減効果が大きくなる。しかし、周方向溝の最深部の深さが、深くなると外歯歯車の強度（特に歯部の曲げ強度）は低下する傾向となる。最深部の深さは、外歯歯車の歯幅の１５％〜４０％が好ましく、より好ましくは、２０％〜３０％が好ましい。

【0075】

なお、上記実施形態においては、周方向溝は、周方向にリング状に切れ目なく一周する態様で形成されていた。しかし、周方向溝は、周方向の一部が切れていてもよい（周方向の一部に周方向溝が形成されていない部分があってもよい）。なお、この場合は、好ましくは、貫通孔が存在する周方向位置に対応して周方向溝が形成されないように構成するとよい。これにより、周方向溝が形成されていない部分が、補強リブの機能を有するため、貫通孔近傍の強度が低下するのを抑制できる。

【0076】

また、上記実施形態においては、外歯歯車は、内ピンおよび内ローラが貫通する貫通孔を有していた。しかし、例えば、外歯歯車の軸方向両側にキャリヤを有する偏心揺動型の減速装置にあっては、外歯歯車に形成される貫通孔として、該軸方向両側に設けられたキャリヤを連結するためのキャリヤピンが貫通する貫通孔が形成されている場合もある。本発明に係る貫通孔には、このような貫通孔も含まれる。

【0077】

また、上記実施形態においては、クランク軸を内歯歯車の軸心上に１本のみ有し、該一本のクランク軸に設けられた偏心体の偏心部を介して外歯歯車が揺動するタイプの減速装置が示されていた。しかし、偏心揺動型の減速装置には、クランク軸を内歯歯車の軸心からオフセットした位置に複数備え、該複数のクランク軸が同期して回転することによって外歯歯車を揺動させる減速装置も知られている。本発明は、このような（クランク軸を複数有するような）偏心揺動型の減速装置にも適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。

【0078】

さらには、偏心揺動型の減速装置には、外歯歯車の軸心が固定され、内歯歯車の軸心が揺動するタイプの偏心揺動型の減速装置も知られている。本発明では、このような内歯歯車が揺動するタイプの偏心揺動型の減速装置にも適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0079】

Ｇ１…偏心揺動型の減速装置
１０…外歯歯車
１１…歯部
１２…貫通孔
１３…周方向溝
１９…軸方向端面
３０…内歯歯車
３２…入力軸（クランク軸）
Ｃ１０…外歯歯車の軸心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】