(57)【要約】 【課題】内歯車と外歯車との干渉を防止することができるとともに、生産性を向上させることができる差動型内接噛合遊星歯車機構を提供する。【解決手段】本発明による差動型内接噛合遊星歯車機構は、内歯車と、内歯車に偏心した偏心軸部を有する第１軸と、偏心軸部に対して自転可能に設けられ、内歯車に対して公転しながら内接して噛み合う外歯車と、を備えている。内歯車に対して回転可能にキャリアが設けられている。このキャリアは、外歯車と自転伝達可能に係合している。キャリアに第２軸が連結されている。内歯車の歯形および外歯車の歯形は、コルヌ螺旋歯形である。【選択図】図１
2020041702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内歯車と、
前記内歯車に偏心した偏心軸部を有する第１軸と、
前記偏心軸部に対して自転可能に設けられ、前記内歯車に対して公転しながら内接して噛み合う外歯車と、
前記内歯車に対して回転可能に設けられたキャリアであって、前記外歯車と自転伝達可能に係合したキャリアと、
前記キャリアに連結された第２軸と、を備え、
前記内歯車の歯形および前記外歯車の歯形は、コルヌ螺旋歯形である、差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項２】
前記コルヌ螺旋歯形の圧力角は、１２度〜２５度である、請求項１に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項３】
前記キャリアは、キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記外歯車は、前記キャリアピンが挿入する外歯車ピン孔を有し、
前記キャリアは、前記キャリアピンが挿入するキャリアピン孔を有し、
前記キャリアピンは、前記キャリアピン孔に嵌合しているとともに前記外歯車ピン孔に公転可能に内接している、請求項１または２に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項４】
前記キャリアは、キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記外歯車は、前記キャリアピンが挿入する外歯車ピン孔を有し、
前記キャリアは、前記キャリアピンが挿入するキャリアピン孔を有し、
前記キャリアピンは、前記外歯車ピン孔に嵌合しているとともに前記キャリアピン孔に公転可能に内接している、請求項１または２に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項５】
前記第１軸の前記偏心軸部は、互いに１８０度異なる位相を有する第１偏心軸部および第２偏心軸部を含み、
前記外歯車は、前記第１偏心軸部に対して自転可能に設けられ、前記内歯車に対して公転しながら内接して噛み合う第１外歯車と、前記第２偏心軸部に対して自転可能に設けられ、前記内歯車に対して公転しながら内接して噛み合う第２外歯車と、を有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項６】
前記キャリアは、複数のキャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記キャリアピンが、リンク部材に保持されている、請求項１または２に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項７】
前記キャリアは、複数の前記キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記キャリアピンが、リンク部材に保持され、
前記リンク部材は、前記外歯車に対して前記キャリアの側とは反対側に配置されている、請求項３に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項８】
前記キャリアは、複数の前記キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記キャリアピンが、リンク部材に保持され、
前記リンク部材は、前記キャリアに対して前記外歯車の側とは反対側に配置されている、請求項４に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【請求項９】
前記内歯車は、複数の内歯を有し、
前記外歯車は、複数の外歯を有し、
前記内歯の歯数から前記外歯の歯数を引いて得られる歯数差をＴとし、前記内歯の歯末の丈をＡＤ１とし、前記外歯の歯末の丈をＡＤ２とし、前記内歯車と前記外歯車の偏心量をｅとしたときに、
【数１】
2020041702.tif 000010
で表されるＫは、
１≦Ｔ≦３のときに、
【数２】
2020041702.tif 000011
Ｔ≧４のときに、
【数３】
2020041702.tif 000012
を満たす、請求項１〜８のいずれか一項に記載の差動型内接噛合遊星歯車機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動型内接噛合遊星歯車機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内歯車と、内歯車に対して偏心した状態で回転しながら内接して噛み合う外歯車と、を備えた差動型内接噛合遊星歯車機構（例えば、特許文献１〜９参照）が知られている。
【０００３】
このうち特許文献１〜５に開示される遊星歯車機構では、内歯車の内歯には円弧歯形を採用し、外歯車の外歯はトロコイド歯形を採用している。内歯には、円柱状のピンを用いている。
【０００４】
しかしながら、ピンを用いて円弧歯形を構成する場合、内歯車を構成するリング状部材に、ピンを嵌合させるための半円状の溝が形成される。そして、各溝にピンを一つずつ嵌合させて取り付けている。この際、各ピンは、外歯と円滑に噛み合わせるように微調整されながら精度良く取り付けられる。このため、ピンの取り付け作業に多くの時間が費やされ、遊星歯車機構の生産性の向上が困難になっていた。
【０００５】
また、特許文献６に示す遊星歯車機構では、内歯および外歯が、少なくとも一部において噛合い圧力角が負になる歯形を、歯切り加工で一体に形成している。この場合、一般的に使用されているホブカッタやピニオンカッタを用いて内歯および外歯を形成することができないという問題がある。このため、遊星歯車機構の生産性の向上が困難になっている。
【０００６】
さらに、特許文献７には、内歯車の内歯と外歯車の外歯が共にインボリュート歯形である遊星歯車機構が開示されている。ここでは、内歯も外歯も歯切り加工で一体に形成されている。
【０００７】
しかしながら、内歯と外歯をインボリュート歯形で形成する場合には、内歯と外歯の干渉が問題になり得る。例えば、外歯の歯元と内歯の歯先との干渉（インボリュート干渉）や、外歯の歯先が内歯の歯溝から抜け出るときの内歯の歯先と外歯の歯先との干渉（トロコイド干渉）が挙げられる。このような干渉が発生すると、内歯車と外歯車の円滑な動力伝達が困難になる。このため、動力伝達損失が発生するという問題がある。また、騒音が増大するとともに、耐久性が低下し得るという問題もある。
【０００８】
このような干渉を回避するために、内歯と外歯は、互いに干渉しないようにそれぞれの歯形を修正加工することが一般的である。しかしながら、この場合、その修正歯形の形状に合わせたホブカッタやピニオンカッタを準備することになり、標準的なホブカッタやピニオンカッタを用いることができなくなる。このため、専用の工具を準備する必要性が生じ、遊星歯車機構の生産性を低下させるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３８９７９２４号公報
【特許文献２】特許第４５５４５８６号公報
【特許文献３】特許第３７１２５１５号公報
【特許文献４】特許第３４８１３３５号公報
【特許文献５】特許第４３２８１２０号公報
【特許文献６】特開２０１６−１３３１７９号公報
【特許文献７】特許第４８８８９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、内歯車と外歯車との干渉を防止することができるとともに、生産性を向上させることができる差動型内接噛合遊星歯車機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、
内歯車と、
前記内歯車に偏心した偏心軸部を有する第１軸と、
前記偏心軸部に対して自転可能に設けられ、前記内歯車に対して公転しながら内接して噛み合う外歯車と、
前記内歯車に対して回転可能に設けられたキャリアであって、前記外歯車と自転伝達可能に係合したキャリアと、
前記キャリアに連結された第２軸と、を備え、
前記内歯車の歯形および前記外歯車の歯形は、コルヌ螺旋歯形である、差動型内接噛合遊星歯車機構、
を提供する。
【００１２】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記コルヌ螺旋歯形の圧力角は、１２度〜２５度である、
ようにしてもよい。
【００１３】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記キャリアは、キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記外歯車は、前記キャリアピンが挿入する外歯車ピン孔を有し、
前記キャリアは、前記キャリアピンが挿入するキャリアピン孔を有し、
前記キャリアピンは、前記キャリアピン孔に嵌合しているとともに前記外歯車ピン孔に公転可能に内接している、
ようにしてもよい。
【００１４】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記キャリアは、キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記外歯車は、前記キャリアピンが挿入する外歯車ピン孔を有し、
前記キャリアは、前記キャリアピンが挿入するキャリアピン孔を有し、
前記キャリアピンは、前記外歯車ピン孔に嵌合しているとともに前記キャリアピン孔に公転可能に内接している、
ようにしてもよい。
【００１５】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記第１軸の前記偏心軸部は、互いに１８０度異なる位相を有する第１偏心軸部および第２偏心軸部を含み、
前記外歯車は、前記第１偏心軸部に対して自転可能に設けられ、前記内歯車に対して公転しながら内接して噛み合う第１外歯車と、前記第２偏心軸部に対して自転可能に設けられ、前記内歯車に対して公転しながら内接して噛み合う第２外歯車と、を有している、
ようにしてもよい。
【００１６】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記キャリアは、複数のキャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記キャリアピンが、リンク部材に保持されている、
ようにしてもよい。
【００１７】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記キャリアは、複数の前記キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記キャリアピンが、リンク部材に保持され、
前記リンク部材は、前記外歯車に対して前記キャリアの側とは反対側に配置されている、
ようにしてもよい。
【００１８】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記キャリアは、複数の前記キャリアピンを介して前記外歯車に係合し、
前記キャリアピンが、リンク部材に保持され、
前記リンク部材は、前記キャリアに対して前記外歯車の側とは反対側に配置されている、
ようにしてもよい。
【００１９】
上述した差動型内接噛合遊星歯車機構において、
前記内歯車は、複数の内歯を有し、
前記外歯車は、複数の外歯を有し、
前記内歯の歯数から前記外歯の歯数を引いて得られる歯数差をＴとし、前記内歯の歯末の丈をＡＤ１とし、前記外歯の歯末の丈をＡＤ２とし、前記内歯車と前記外歯車の偏心量をｅとしたときに、
【数１】
2020041702.tif 000003
で表されるＫは、
１≦Ｔ≦３のときに、
【数２】
2020041702.tif 000004
Ｔ≧４のときに、
【数３】
2020041702.tif 000005
を満たす、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、内歯車と外歯車との干渉を防止することができるとともに、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図１に示す内歯車の内歯および外歯車の外歯に適用されたコルヌ螺旋歯形を説明するための図である。
【図４】図４は、図３に示すコルヌ螺旋歯形の特性線を示す図である。
【図５】図５は、図３に示すコルヌ螺旋歯形と変性コルヌ螺旋歯形を示す図である。
【図６】図６は、一般的なインボリュート歯形で形成された遊星歯車機構におけるインボリュート干渉を説明するための図である。
【図７】図７は、一般的なインボリュート歯形で形成された遊星歯車機構におけるトロコイド干渉を説明するための図である。
【図８】図８は、図１に示す差動型内接噛合遊星歯車機構において、インボリュート干渉が回避可能であることを説明するための図である。
【図９】図９は、図１に示す差動型内接噛合遊星歯車機構において、トロコイド干渉が回避可能であることを説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１１のＢ−Ｂ線断面の模式図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構を示す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第５の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構を示す断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、内歯を示す拡大図である。
【図１６】図１６は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、外歯を示す拡大図である。
【図１７】図１７は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、歯数差とパラメータＫとの関係を示すグラフである。
【図１８】図１８（ａ）は、内歯と外歯の掛かり具合を説明するための図として距離Ｄ＝１．４０Ｍｍｍである場合を示す図であり、図１８（ｂ）は、距離Ｄ＝２．００Ｍｍｍである場合を示す図である。
【図１９】図１９は、コルヌ螺旋歯形が適用された差動型内接噛合遊星歯車機構において発生した干渉を説明するための図である。
【図２０】図２０は、コルヌ螺旋歯形が適用された差動型内接噛合遊星歯車機構において、干渉が発生していないことを説明するための図である。
【図２１】図２１は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、歯数差が１と２である場合のパラメータＫのサンプルを示す表である。
【図２２】図２２は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、歯数差が３と４である場合のパラメータＫのサンプルを示す表である。
【図２３】図２３は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、歯数差が５と６である場合のパラメータＫのサンプルを示す表である。
【図２４】図２４は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、歯数差が７と８である場合のパラメータＫのサンプルを示す表である。
【図２５】図２５は、本発明の第６の実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構において、歯数差が９と１０である場合のパラメータＫのサンプルを示す表である。
【図２６】図２６は、図２１〜図２５に示すパラメータＫのサンプルのうち、各歯数差での最小値と最大値をまとめた表である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１〜図９を参照して、本発明の第１の実施の形態における差動型内接噛合遊星歯車機構について説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１は、ケーシング１０と、ケーシング１０内に設けられた内歯車２０と、内歯車２０に対して偏心した偏心軸部３３を有する入力軸３０（第１軸）と、内歯車２０に内接して噛み合う外歯車４０と、外歯車４０と自転伝達可能に係合したキャリア５０と、キャリア５０に連結された出力軸６０（第２軸）と、を備えている。本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１は、減速機と言うこともできる。
【００２５】
ケーシング１０は、内歯車２０および入力軸３０を保持する入力側ホルダ１１と、出力軸６０を回転可能に保持する出力側ホルダ１２と、を有している。図１に示す形態では、入力側ホルダ１１と出力側ホルダ１２は、図示しないボルト等によって締結されて固定されている。
【００２６】
本実施の形態においては、内歯車２０は、ケーシング１０の入力側ホルダ１１に固定されており、実質的に回転不能に取り付けられている。例えば、内歯車２０は、入力側ホルダ１１に、図示しないボルト等によって締結されて固定されていてもよい。
【００２７】
内歯車２０は、リング状の内歯車本体部２１と、内歯車本体部２１の内側に設けられ、周方向に配列された複数の内歯２２と、を有している。互いに隣り合う内歯２２の間には、歯溝２３（図８、図９参照）が形成されており、後述する外歯４２が挿入されるようになっている。内歯車２０は、その回転中心となる中心軸線２０Ｌを有している。
【００２８】
入力軸３０は、入力側に設けられた第１軸本体部３１と、出力側に設けられた第２軸本体部３２と、第１軸本体部３１と第２軸本体部３２との間に設けられた偏心軸部３３と、を有している。第１軸本体部３１は、第１入力軸軸受７１を介して、入力側ホルダ１１に回転可能（より詳細には自転可能）に保持されている。第２軸本体部３２は、第２入力軸軸受７２を介して、キャリア５０に回転可能（より詳細には自転可能）に保持されている。なお、第１入力軸軸受７１および第２入力軸軸受７２は、例えば、転がり軸受やブシュ、カラーなどで構成することができる。後述する軸受７３〜７７も同様である。
【００２９】
入力軸３０の第１軸本体部３１および第２軸本体部３２は、内歯車２０に対して同心状に形成されている。また、図１では、第１軸本体部３１の直径と第２軸本体部３２の直径は等しくなっている例が示されているが、異なっていてもよい。偏心軸部３３は、第１軸本体部３１および第２軸本体部３２に対して偏心しており、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して、図１および図２に示す寸法ｅで偏心している。このため、入力軸３０の回転時には、偏心軸部３３は、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して公転するようになっている。図１に示すように、偏心軸部３３の直径は、第１軸本体部３１の直径および第２軸本体部３２の直径よりも大きくなっている。偏心軸部３３の外周面は、全周にわたって、第１軸本体部３１の外周面および第２軸本体部３２の外周面よりも、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して半径方向外側に配置されている。
【００３０】
外歯車４０は、リング状の外歯車本体部４１と、外歯車本体部４１の外側に設けられ、周方向に配列された複数の外歯４２と、を有している。互いに隣り合う外歯４２の間には、歯溝４３（図８、図９参照）が形成されており、上述した内歯２２が挿入されるようになっている。外歯車４０は、その回転中心となる中心軸線４０Ｌを有している。
【００３１】
外歯車４０は、入力軸３０の偏心軸部３３に対して自転可能に設けられている。すなわち、外歯車４０は、外歯車軸受７３を介して偏心軸部３３に保持されている。また、外歯車４０は、偏心軸部３３に同心状に形成されている。このことにより、外歯車４０は、図１および図２に示すように、内歯車２０に対して偏心しており、外歯車４０の中心軸線４０Ｌは、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して上述の寸法ｅだけずれている。このため、入力軸３０の回転時には、外歯車４０は、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して公転するようになっている。このようにして、外歯車４０は、内歯車２０に対して公転しながら内接して噛み合うようになっている。
【００３２】
外歯車４０のピッチ円の直径は、内歯車２０のピッチ円の直径よりも小さくなっている。外歯車４０の外歯４２の歯数は、内歯車２０の内歯２２の歯数よりも少なくなっている。内歯２２の歯数と外歯４２の歯数の歯数差は任意であるが、大きな減速比を得る場合には、例えば１〜５としてもよい。
【００３３】
また、外歯車４０は、後述するキャリアピン５１が挿入される複数の外歯車ピン孔４４を有している。外歯車ピン孔４４は、円筒状に形成されており、外歯車４０と同心状に配置されている。複数の外歯車ピン孔４４は、外歯車４０の中心軸線４０Ｌを中心にして周方向に均等に配置されていてもよい。
【００３４】
図１に示すように、キャリア５０は、内歯車２０に対して回転可能（より詳細には自転可能）に設けられている。本実施の形態では、キャリア５０は、キャリア軸受７４を介して、ケーシング１０に回転可能に保持されている。また、キャリア５０は、板状かつリング状に形成されている。キャリア５０の内周面に、上述した第２入力軸軸受７２が装着され、キャリア５０は、入力軸３０の第２軸本体部３２を回転可能に保持している。
【００３５】
キャリア５０は、外歯車４０と自転伝達可能に係合している。本実施の形態では、キャリア５０は、複数のキャリアピン５１を介して外歯車４０に係合している。
【００３６】
キャリア５０は、キャリアピン５１が挿入する複数のキャリアピン孔５２を有している。キャリアピン孔５２は、円筒状に形成されており、内歯車２０と同心状に配置されている。複数のキャリアピン孔５２は、内歯車２０の中心軸線２０Ｌを中心にして周方向に均等に配置されていてもよい。
【００３７】
キャリアピン５１の出力側部分（図１における左側部分）は、キャリア５０のキャリアピン孔５２に挿入されて嵌合している。キャリアピン５１は、キャリア５０に対して実質的に固定されるように、キャリアピン孔５２に嵌合されていてもよい。また、キャリアピン５１は、キャリア５０に対して軸方向（中心軸線２０Ｌが延びる方向）に実質的に移動不能に固定されていてもよい。キャリアピン５１の入力側部分（図１における右側部分）は、上述した外歯車４０の外歯車ピン孔４４に挿入されている。各キャリアピン５１は、円柱状に形成されている。
【００３８】
キャリアピン５１は、ピン軸受７６を介して外歯車ピン孔４４に公転可能に内接している。すなわち、図１に示す例では、ピン軸受７６は、キャリアピン５１に嵌合しているが、ピン軸受７６の外径は、外歯車ピン孔４４の直径よりも小さくなっており、ピン軸受７６は、外歯車ピン孔４４の壁面の一部に当接している。そして、キャリアピン５１は、外歯車ピン孔４４内で、その壁面に対して周方向にすべり接触しながら公転可能になっている。このようにして、外歯車４０は、キャリア５０に対して公転可能になっている。なお、ピン軸受７６が、外歯車ピン孔４４に嵌合していてもよい。この場合、キャリアピン５１の直径は、ピン軸受７６の内径よりも小さくなり、キャリアピン５１は、ピン軸受７６の内周面の一部に当接する。この場合であっても、キャリアピン５１は、ピン軸受７６の内周面に対して周方向にすべり接触しながら公転可能になり、外歯車４０をキャリア５０に対して公転可能にすることができる。
【００３９】
出力軸６０は、上述したように、キャリア５０に連結されている。すなわち、出力軸６０は、フランジ６１を有しており、このフランジ６１が、図示しないボルト等によってキャリア５０に締結されている。このようにして、キャリア５０と出力軸６０は自転伝達可能に連結されている。このため、キャリア５０の自転が出力軸６０に伝達され、出力軸６０は、キャリア５０の自転と同期して自転する。出力軸６０は、出力軸軸受７５を介して、ケーシング１０の出力側ホルダ１２に回転可能（より詳細には自転可能）に保持されている。なお、キャリア５０と出力軸６０は、一部品として、一体的に形成されていてもよい。
【００４０】
ところで、本実施の形態による内歯車２０の内歯２２の歯形および外歯車４０の外歯４２の歯形は、コルヌ螺旋歯形になっている。ここで、コルヌ螺旋歯形の一例として、特許第４３７６９３８号公報に開示されたコルヌ螺旋歯形が挙げられる。ここでは、そのようなコルヌ螺旋歯形について図３〜図５を用いて説明する。
【００４１】
コルヌ螺旋（ＣＯＲＮＵ’Ｓ  ＳＰＩＲＡＬ）とは、図３に示すように、曲線の曲率が曲線に沿って測った長さに比例して一定の割合で絶えず増加または減少し、ある点に収束することを特徴とする曲線として知られている。コルヌ螺旋を産業に応用している例としては土木構造物におけるクロソイド（ＣＬＯＴＨＯＩＤ）曲線がある。クロソイド曲線とは緩和曲線とも呼ばれ、小さな曲率の高速走行路から大きな曲率の低速誘導路へ移る際に、円滑に安全なステアリング操作を実現することができる曲線である。クロソイド曲線の数理は、例えば文献「金井彌太郎著、クロソイド曲線の設計と設置」に詳細に述べられている。
【００４２】
このコルヌ螺旋を用いて構成された歯形のうち、図４に示すように、歯形曲線の歯底から歯先に至る全軌跡をコルヌ螺旋のみで構成した歯形を、基本コルヌ螺旋歯形と呼ぶ。しかしながら、例えば、歯形曲線のうち、面圧の高い範囲にコルヌ螺旋を使用し、他をこれに接続するコルヌ螺旋以外の曲線または直線としてもよい。また、例えば、コルヌ螺旋を所要のアスペクト比で伸縮させて得られる曲線を変成コルヌ螺旋と呼び、この変成コルヌ螺旋で歯底から歯先に至る全軌跡を構成してもよい。あるいは、面圧の高い範囲に変成コルヌ螺旋を使用し、他をこれに接続する変成コルヌ螺旋以外の曲線または直線としてもよい。ここで、図５に、変成コルヌ螺旋の一例を示す。この変成コルヌ螺旋の曲線は、基本コルヌ螺旋をＸ軸方向で１．１５倍、Ｙ軸方向で２．１０４倍に伸張した曲線になっている。基本コルヌ螺旋の圧力角α１は、３２．５度、変性コルヌ螺旋の圧力角α２は、１９．２３度になっている。
【００４３】
このような歯形を総称してコルヌ螺旋歯形とする。すなわち、コルヌ螺旋歯形とは、歯形曲線の全軌跡または軌跡の一部が、コルヌ螺旋または変成コルヌ螺旋で構成される歯形を言う。例えば、ピッチ点を始点とする歯の１／４ピッチ領域内においては、歯形曲線の全軌跡または軌跡の一部を構成するコルヌ螺旋は、連続した単一のコルヌ螺旋であってもよい。
【００４４】
このコルヌ螺旋は、上述したように、直線と円弧を結ぶ緩和曲線であることから、直線が所定の角度をもっていても、所定位置の円弧と滑らかに接続することが可能である。従って圧力角は、歯車の使用目的に合わせて最適の角度を任意に選択することができる。一方、圧力角は、例えば、１２度〜２５度であってもよい。このうち圧力角を１２度以上にした場合には、歯先、歯底の形状が先鋭となることを抑制し、利用しやすくすることができる。一方、圧力角を２５度以下にすることにより、歯先および歯底がなだらかに過ぎて歯形の機能が減じられて実用性が失われることを抑制できる。
【００４５】
このようにして得られた本実施の形態によるコルヌ螺旋歯形の第１の特質としては、噛合い時の面接触を、凹面と凸面による面接触とすることができるということが挙げられる。これはコルヌ螺旋が曲率の変化率が一定である連続した曲線であることに起因する。すなわち、接触点において凸面の曲率半径と凹面の曲率半径をほぼ等しくすることができる。これにより、転がり接触に近似した円滑なすべり接触を実現することができ、接触点における面圧応力を低下させることができる。この場合、歯面の損傷を低減させることができ、潤滑油の油膜切れを効果的に抑制することができる。このため、騒音を低減させることができ、歯面の損傷を防止することができる。そして、コルヌ螺旋歯形の歯面のすべり率は、インボリュート歯形の歯面のすべり率の１／７〜１／８程度になっている。この点においても、歯面接触応力を小さくすることができ、歯面の摩耗を低減することができる。このため、コルヌ螺旋歯形の歯面の耐久性をインボリュート歯形の７倍〜８倍にすることができ、歯面の耐久性を向上させることができる。一方、インボリュート歯形では、噛合い時の面接触が、凸面と凸面の点接触になるため、接触点の面圧応力が高くなり得る。
【００４６】
また、本実施の形態によるコルヌ螺旋歯形の第２の特質としては、図３から明らかなように、コルヌ螺旋は直線と円弧とを極めて滑らかに結ぶ緩和曲線であることが挙げられる。これにより、コルヌ螺旋は、図３に示す０点近傍では極めて直線に近い形状であり、Ｐ点近傍では極めて円弧に近い形状となる。このことは歯形曲線においては、ピッチ点近傍が直線に近い形状をなし、歯先および歯底が円弧に近い形状となることを意味する。すなわち、歯車の噛合いにおいて現実に生ずる加工、組立誤差等による歯車の芯間距離の多少のズレに対してもインボリュート歯形と同等に円滑な噛合いをすることができる。また歯元においては、インボリュート歯形に比べて歯元のＲ寸法が大きく、かつ歯数の少ない歯車でも創成加工によるアンダカットを生じない歯底形状を呈している。これによって、伝達動力による応力集中が少なく、従って歯元の曲げ強度が高い歯車とすることができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態によるコルヌ螺旋歯形の第３の特質としては、コルヌ螺旋が放物線や楕円と異なり、すべて相似であることが挙げられる。すなわち異なる条件でコルヌ螺旋を描いても、図形の大きさが異なるのみで完全な相似形となる。この特質ゆえにコルヌ螺旋歯形においても、インボリュート歯形と同一の概念でモジュールを用いて歯の形状寸法を特定し、規格化することができる。従って現在広く行なわれている歯切り加工においても、ホブカッタやピニオンカッタをモジュールで管理することができ、汎用性を高めることができる。
【００４８】
歯形を動力伝達用歯車として用いるときには頂隙（歯先と歯先の隙間）を必要とする場合が多い。これは基本コルヌ螺旋歯形においても、コルヌ螺旋と円弧や直線の組み合わせからなる歯形においても共通する。頂隙を設けるためには、歯先および歯底のいずれか一方について、これに内接する円弧の半径Ｒ０を僅かに大きくまたは小さくしてコルヌ螺旋に滑らかに接続させてもよい。あるいは、噛合いに関与しない歯先頂部を水平線で切り取ることによって任意の頂隙を設けるようにしてもよい。例えば、コルヌ螺旋歯形は、歯先を水平線として歯底を円弧として噛み合う範囲をコルヌ螺旋で形成するようにしてもよい。
【００４９】
コルヌ螺旋の更なる詳細については、特許第４３７６９３８号公報に記載されているため、これを参照することとして、本願明細書では、これ以上のコルヌ螺旋の詳細な説明は省略する。
【００５０】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００５１】
本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１の動作時、図１に示す入力軸３０が回転すると、入力軸３０の偏心軸部３３は、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して公転する。このことにより、外歯車４０は、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して公転する。図２に示すように、外歯車４０の複数の外歯４２のうちの一部の外歯４２が、内歯車２０の一対の内歯２２の間の歯溝２３（図８、図９参照）に挿入され、外歯車４０と内歯車２０が噛み合う噛合い箇所が形成される。歯溝２３に挿入された外歯４２は、当該歯溝２３の両側の内歯２２のうちの一方の内歯２２に当接する。本実施の形態においては、内歯車２０はケーシング１０に対して固定されているため、内歯２２に当接した外歯４２は、入力軸３０の回転方向とは反対方向の反力を当該内歯２２から受ける。このことにより、外歯車４０は、内歯車２０から受ける反力によって、外歯車４０の中心軸線４０Ｌを中心にして自転する。
【００５２】
外歯車４０と内歯車２０との噛み合い箇所は、外歯車４０の公転に伴って周方向に移動する。入力軸３０が１回転すると、この噛合い箇所も１周する。この間、外歯車４０は内歯車２０から反力を受けながら、内歯車２０の１ピッチ分、周方向に進む（自転する）。このようにして、入力軸３０の回転速度よりも外歯車４０の自転による回転速度が小さくなる。
【００５３】
外歯車４０の自転は、キャリア５０に伝達される。この際、キャリア５０に固定されたキャリアピン５１が、ピン軸受７６を介して、外歯車４０の外歯車ピン孔４４に公転可能に内接している。すなわち、ピン軸受７６が、外歯車ピン孔４４の壁面の一部に当接している。この当接箇所で、ピン軸受７６が外歯車ピン孔４４の壁面に対してすべり接触しながら、当接箇所は、外歯車４０の公転に伴って外歯車ピン孔４４の周方向に移動する。入力軸３０が１回転すると、この当接箇所も１周する（すなわち、外歯車ピン孔４４に対してキャリアピン５１が１周公転する）。この間、キャリア５０は、キャリアピン５１を介して、外歯車４０と自転伝達可能に係合していることから、キャリア５０は、外歯車４０から自転による動力を受けながら自転する。このようにして、外歯車４０の自転がキャリア５０に伝達され、キャリア５０に連結された出力軸６０が回転する。
【００５４】
出力軸６０の回転は、外歯車４０の自転に起因しているため、出力軸６０の回転は、入力軸３０の回転よりも減速される。この減速比は、内歯２２の歯数から外歯４２の歯数を引いて得られた歯数差を外歯４２の歯数で除した値になる。内歯２２の歯数と外歯４２の歯数の歯数差を小さくすることにより、大きな減速比を得ることができる。
【００５５】
このような差動型内接噛合遊星歯車機構１では、一般的なプラネタリューム型の遊星歯車機構よりも静音化できるという特徴がある。すなわち、内歯車と、太陽歯車と、内歯車に内接して噛み合うとともに太陽歯車に外接して噛み合う遊星歯車と、を備えるプラネタリューム型の遊星歯車機構では、遊星歯車は、複数設けられることが一般的である。この場合、遊星歯車は、内歯車と太陽歯車の両方に噛み合うため、プラネタリューム型の遊星歯車機構では、歯車同士の噛合い箇所数は、遊星歯車の個数の２倍になる。一方、本実施の形態のように、差動型内接噛合遊星歯車機構１では、外歯車４０は、内歯車２０に内接して噛み合うようになっているが、外歯車４０が内歯車２０以外に噛み合う歯車は存在しない。このことにより、差動型内接噛合遊星歯車機構１では、歯車同士の噛合い箇所数は、外歯車４０の個数に等しくなる。このことから、差動型内接噛合遊星歯車機構１では、プラネタリューム型の遊星歯車機構よりも歯車同士の噛合い箇所数が少なくなり、騒音を低減することができる。また、歯車同士の噛合い箇所数が多い場合には、各噛合い箇所で同時に、そして均等に負荷を伝達するために歯車の歯切り加工には高精度な加工が要求される。しかしながら、本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１では、歯車同士の噛合い箇所数を少なくすることができる。このため、歯車の歯切り加工に要求される精度を下げることができ、生産性の向上とともに低コスト化を図ることができる。また、歯車同士の噛合い箇所数が少なくなることにより、動力伝達損失を低減して、機械損失を低減することができる。
【００５６】
また、本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１においては、外歯車４０は、内歯車２０に対しては偏心した状態で回転（公転）するが、偏心軸部３３に対しては自転可能になっている。このことにより、外歯車４０の外歯４２が、隣り合う一対の内歯２２の間の歯溝２３に挿入する際には、内歯車２０の半径方向外側を向く方向に近い方向で、当該歯溝２３に入り込んでくる。このことにより、外歯４２は円滑に歯溝２３に挿入することができる。また、外歯４２や内歯２２に製造誤差があった場合であっても、隣り合う一対の内歯２２の歯面によって無理なく補完できるため、噛合いによる騒音を低減することができる。
【００５７】
また、本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１は、高い減速比を容易に得ることができる。すなわち、上述したプラネタリューム型の遊星歯車機構も、ある程度の減速比を得ることができるが、高い減速比を得るためには、構造が複雑化し、大型化し得る。これに対して、本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１は、上述したように、内歯２２の歯数と外歯４２の歯数の歯数差を小さくすることができるため、比較的高い減速比を容易に得ることができる。このため、高い減速比の歯車機構をコンパクトに構成することができる。更に言えば、外歯４２の歯数を減らすことにより、外歯４２と内歯２２との歯数差を、歯数差が小さい範囲であっても（例えば、歯数差が１、２、３・・・となる場合であっても）容易に調整することができる。このため、外歯４２の歯数を減らすだけで、高い減速比を容易に得ることができる。
【００５８】
ところで、本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１においては、内歯車２０の内歯２２の歯形と外歯車４０の外歯４２の歯形は、コルヌ螺旋歯形になっている。このことにより、内歯２２と外歯４２をインボリュート歯形で形成した場合に生じ得るインボリュート干渉とトロコイド干渉とを回避することができる。このことについて、図６〜図９を用いて、以下に説明する。
【００５９】
図６に、一般的なインボリュート歯形で形成された差動型内接噛合遊星歯車機構において、インボリュート干渉が発生している様子を示す。図６では、内歯２２’と外歯４２’の歯数差が１の場合を示す。図６に示すように、内歯車２０’と外歯車４０’とが噛み合う噛合い箇所において、内歯車２０’の隣り合う内歯２２’の間の歯溝２３’に、外歯車４０’の外歯４２’が挿入されるとともに、隣り合う外歯４２’の間の歯溝４３’に、内歯２２’が挿入されている。図６では、内歯２２’の歯元に、外歯車４０’の外歯４２’の歯先が干渉している（図６にけるＱ１参照）。このようなインボリュート干渉は、内歯２２’と外歯４２’との歯数差が少ない場合に生じやすい。とりわけ、歯数差が１〜５の場合には、インボリュート歯形では設計が困難になり得る。
【００６０】
また、図７に、一般的なインボリュート歯形で形成された差動型内接噛合遊星歯車機構において、トロコイド干渉が発生している様子を示す。図７では、図６の内歯車２０’および外歯車４０’を用いている。図７に示すように、内歯車２０’と外歯車４０’とが噛み合う噛合い箇所において、外歯車４０’の外歯４２’の歯先が、内歯車２０’の内歯２２’の歯先と干渉している（図７におけるＱ２参照）。
【００６１】
このような干渉を回避するための対策として、内歯２２’の歯形および外歯４２’の歯形の少なくとも一方を、干渉部分を削り落とすような形状に修正することが行われる。このため、内歯２２’および外歯４２’を作製するために、インボリュート歯形を作製するための標準的なホブカッタやピニオンカッタではなく、専用の形状を有するホブカッタや専用の形状を有するピニオンカッタを用いることになる。このような専用のホブカッタや専用のピニオンカッタは、歯形の形状だけではなく歯車の材料も加味して、製作者のノウハウで作製される。このため、内歯２２’および外歯４２’の生産性が損なわれるという問題がある。
【００６２】
一方、図８に、本実施の形態によるコルヌ螺旋歯形（ここでは、基本コルヌ螺旋歯形の例を示す）で形成された差動型内接噛合遊星歯車機構１において、インボリュート干渉が回避できる様子を示す。図８では、図６に示した内歯車２０’および外歯車４０’に対して歯形以外は同一形状を有する内歯車２０および外歯車４０において、内歯２２と外歯４２の歯数差が１の場合を示す。図８に示すように、内歯車２０の内歯２２の歯元と、外歯車４０の外歯４２の歯先とが干渉することを回避できている（図８にけるＲ１参照）。すなわち、外歯４２の歯面と内歯２２の歯面との接触部で、外歯４２と内歯２２とが干渉していない。上述したように、コルヌ螺旋歯形の噛合い時の面接触は、凹面と凸面による面接触になることから、コルヌ螺旋歯形の歯元は、インボリュート歯形よりも凹状に形成される。このため、インボリュート干渉を回避できると考えられる。とりわけ、内歯２２の歯数と外歯４２の歯数との歯数差が小さい場合（例えば、１〜５の場合）であっても、コルヌ螺旋歯形を採用することにより、インボリュート干渉を回避することができる。このようなインボリュート干渉は、変成コルヌ螺旋でも回避することができる。
【００６３】
図９に、本実施の形態によるコルヌ螺旋歯形で形成された差動型内接噛合遊星歯車機構１において、トロコイド干渉が回避できる様子を示す。図９では、図８の内歯車２０および外歯車４０を用いている。図９に示すように、外歯車４０の外歯４２の歯先と、内歯車２０の内歯２２の歯先との間に隙間Ｇが形成されており、これらの歯先同士で干渉することを回避できている（図９にけるＲ２参照）。コルヌ螺旋歯形は、歯先幅が小さくなっていることから互いに干渉を避けるような形状になっている。このため、トロコイド干渉を発生しにくい形状となり、トロコイド干渉を回避できると考えられる。このようなトロコイド干渉は、変成コルヌ螺旋でも回避することができる。
【００６４】
以上のように本実施の形態においては、コルヌ螺旋歯形が採用されているため、一般的なインボリュート歯形の形状を修正するために用いていた専用のホブカッタや専用のピニオンカッタではなくても、標準的なコルヌ螺旋歯形のホブカッタやピニオンカッタを用いることができる。このため、汎用的なホブカッタやピニオンカッタを用いることができ、生産性を向上させることができる。さらには、本実施の形態によるコルヌ螺旋歯形は、レーザ加工や、ワイヤカットでの加工でも形成することができる。
【００６５】
このように本実施の形態によれば、内歯車２０の内歯２２の歯形および外歯車４０の外歯４２の歯形が、コルヌ螺旋歯形になっている。このことにより、インボリュート歯形の場合に発生していたインボリュート干渉およびトロコイド干渉を回避することができ、コルヌ螺旋歯形からの形状修正を不要にすることができる。このため、標準的なホブカッタやピニオンカッタを用いて内歯車２０および外歯車４０を作製することができる。この結果、内歯車２０と外歯車４０との干渉を防止することができるとともに、生産性を向上させることができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、キャリアピン５１が、キャリア５０のキャリアピン孔５２に嵌合しているとともに外歯車４０の外歯車ピン孔４４に公転可能に内接している。このことにより、キャリア５０を、外歯車４０と自転伝達可能に係合することができる。このため、外歯車４０の自転をキャリア５０に伝達することができる。
【００６７】
なお、上述した本実施の形態においては、外歯車４０が自転可能に設けられる偏心軸部を有する第１軸を入力軸とし、キャリアに連結された第２軸を出力軸とする例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第２軸を入力軸に、第１軸を出力軸にしてもよい。この場合、差動型内接噛合遊星歯車機構１を、出力回転を入力回転よりも増速させた増速機として構成することができる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
次に、図１０を用いて、本発明の第２実施の形態における差動型内接噛合遊星歯車機構について説明する。
【００６９】
図１０に示す第２の実施の形態においては、キャリアピンが外歯車の外歯車ピン孔に嵌合されているとともに、キャリアピンのキャリアピン孔に公転可能に内接している点が主に異なり、他の構成は、図１〜図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１０において、図１〜図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７０】
図１０に示すように、本実施の形態においては、キャリアピン５１は、外歯車４０の外歯車ピン孔４４に嵌合しているとともに、キャリアピン孔５２に公転可能に内接している。すなわち、キャリアピン５１の入力側部分（図１０における右側部分）は、外歯車４０の外歯車ピン孔４４に挿入されて嵌合している。キャリアピン５１は、外歯車ピン孔４４に対して実質的に固定されるように、外歯車ピン孔４４に嵌合されていてもよい。また、キャリアピン５１は、外歯車４０に対して軸方向（中心軸線２０Ｌが延びる方向）に実質的に移動不能に固定されていてもよい。キャリアピン５１の出力側部分（図１０における左側部分）は、キャリア５０のキャリアピン孔５２に挿入されている。
【００７１】
キャリアピン５１は、ピン軸受７６を介してキャリアピン孔５２に公転可能に内接している。すなわち、図１０に示す例では、ピン軸受７６は、キャリアピン５１に嵌合しているが、ピン軸受７６の外径は、キャリアピン孔５２の直径よりも小さくなっており、ピン軸受７６は、キャリアピン孔５２の壁面の一部に当接している。そして、キャリアピン５１は、キャリアピン孔５２内で、その壁面に対して周方向にすべり接触しながら公転可能になっている。ピン軸受７６とキャリアピン孔５２の壁面との当接箇所で、ピン軸受７６がキャリアピン孔５２の壁面に対してすべり接触しながら、当接箇所は、外歯車４０の公転に伴ってキャリアピン孔５２の周方向に移動する。入力軸３０が１回転すると、この当接箇所も１周する（すなわち、キャリアピン孔５２に対してキャリアピン５１が１周公転する）。この間、キャリア５０が、キャリアピン５１を介して、外歯車４０と自転伝達可能に係合していることから、キャリア５０は、外歯車４０から自転による動力を受けながら自転する。このようにして、外歯車４０の自転がキャリアピン５１に伝達され、キャリア５０に連結された出力軸６０が回転する。なお、ピン軸受７６は、キャリアピン孔５２に嵌合していてもよい。この場合、キャリアピン５１の直径は、ピン軸受７６の内径よりも小さくなり、キャリアピン５１は、ピン軸受７６の内周面の一部に当接する。この場合であっても、キャリアピン５１は、ピン軸受７６の内周面に対して周方向にすべり接触しながら公転可能になり、外歯車４０をキャリア５０に対して公転可能にすることができる。
【００７２】
このように本実施の形態によれば、キャリアピン５１が、外歯車４０の外歯車ピン孔４４に嵌合されているとともにキャリア５０のキャリアピン孔５２に公転可能に内接している。このことにより、キャリア５０を、外歯車４０と自転伝達可能に係合することができる。このため、外歯車４０の自転をキャリア５０に伝達することができる。
【００７３】
（第３の実施の形態）
次に、図１１および図１２を用いて、本発明の第３実施の形態における差動型内接噛合遊星歯車機構について説明する。
【００７４】
図１１および図１２に示す第３の実施の形態においては、入力軸の偏心軸部は、第１偏心軸部および第２偏心軸部を含み、外歯車は、第１偏心軸部に対して自転可能に設けられた第１外歯車と、第２偏心軸部に対して自転可能に設けられた第２外歯車と、を有している点が主に異なり、他の構成は、図１〜図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１１および図１２において、図１〜図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７５】
図１１および図１２に示すように、本実施の形態においては、入力軸３０の偏心軸部３３は、互いに１８０度異なる位相を有する第１偏心軸部３３ａおよび第２偏心軸部３３ｂを含んでいる。第１偏心軸部３３ａおよび第２偏心軸部３３ｂは、第１軸本体部３１および第２軸本体部３２に対して偏心している。第１偏心軸部３３ａおよび第２偏心軸部３３ｂは、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して、図１１および図１２に示す寸法ｅで偏心しており、中心軸線２０Ｌに対して互いに反対側に配置されている。第１偏心軸部３３ａの直径と第２偏心軸部３３ｂの直径は等しくてもよく、第１軸本体部３１の直径および第２軸本体部３２の直径よりも大きくなっていてもよい。また、第１偏心軸部３３ａの外周面および第２偏心軸部３３ｂの外周面はそれぞれ、全周にわたって、第１軸本体部３１の外周面および第２軸本体部３２の外周面よりも、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して半径方向外側に配置されている。
【００７６】
外歯車４０は、第１偏心軸部３３ａに自転可能に設けられた第１外歯車４０ａと、第２偏心軸部３３ｂに自転可能に設けられた第２外歯車４０ｂと、を有している。第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂはそれぞれ、リング状の外歯車本体部４１と、外歯４２と、を有している。第１外歯車４０ａの外歯４２の歯形と第２外歯車４０ｂの外歯４２の歯形はそれぞれ、第１の実施の形態における外歯車４０と同様に、コルヌ螺旋歯形になっている。第１外歯車４０ａのピッチ円の直径と第２外歯車４０ｂのピッチ円の直径は等しくなっている。
【００７７】
第１外歯車４０ａは、第１外歯車軸受７３ａを介して第１偏心軸部３３ａに保持されており、第１偏心軸部３３ａに同心状に形成されている。このことにより、第１外歯車４０ａは、内歯車２０に対して偏心しており、第１外歯車４０ａの中心軸線４０ａＬは、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して所定の寸法ｅだけずれている。このため、入力軸３０の回転時には、第１外歯車４０ａは、内歯車２０に対して公転するようになっている。このようにして、第１外歯車４０ａは、内歯車２０に対して公転しながら内接して噛み合うようになっている。
【００７８】
第２外歯車４０ｂは、第２外歯車軸受７３ｂを介して第２偏心軸部３３ｂに保持されており、第２偏心軸部３３ｂに同心状に形成されている。このことにより、第２外歯車４０ｂは、内歯車２０に対して偏心しており、第２外歯車４０ｂの中心軸線４０ｂＬは、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して所定の寸法ｅだけずれている。このため、入力軸３０の回転時には、第２外歯車４０ｂは、内歯車２０に対して公転するようになっている。このようにして、第２外歯車４０ｂは、内歯車２０に対して公転しながら内接して噛み合うようになっている。
【００７９】
第１偏心軸部３３ａおよび第２偏心軸部３３ｂと同様に、第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂは、互いに１８０度異なる位相を有している。すなわち、第１外歯車４０ａの中心軸線４０ａＬと第２外歯車４０ｂの中心軸線４０ｂＬは、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して、互いに反対側に配置されている。
【００８０】
第１外歯車４０ａは、キャリアピン５１が挿入される複数の第１外歯車ピン孔４４ａを有している。第１外歯車ピン孔４４ａは、円筒状に形成されており、第１外歯車４０ａと同心状に配置されている。複数の第１外歯車ピン孔４４ａは、第１外歯車４０ａの中心軸線４０ａＬを中心にして周方向に均等に配置されていてもよい。第２外歯車４０ｂは、キャリアピン５１が挿入される複数の第２外歯車ピン孔４４ｂを有している。第２外歯車ピン孔４４ｂは、円筒状に形成されており、第２外歯車４０ｂと同心状に配置されている。複数の第２外歯車ピン孔４４ｂは、第２外歯車４０ｂの中心軸線４０ｂＬを中心にして周方向に均等に配置されていてもよい。第１外歯車ピン孔４４ａの直径と第２外歯車ピン孔４４ｂの直径は、等しくなっている。
【００８１】
第１外歯車４０ａのピッチ円の直径および第２外歯車４０ｂのピッチ円の直径はそれぞれ、内歯車２０のピッチ円の直径よりも小さくなっており、図１に示す外歯車４０のピッチ円の直径と同一になっている。すなわち、第１外歯車４０ａと第２外歯車４０ｂは、同一形状を有している。しかしながら、第１外歯車４０ａが第１偏心軸部３３ａに保持され、第２外歯車４０ｂが第２偏心軸部３３ｂに保持されているため、第１外歯車４０ａと第２外歯車４０ｂは、互いに１８０度異なる位相で、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して公転する。
【００８２】
キャリア５０は、第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂと自転伝達可能に係合している。本実施の形態では、キャリア５０は、複数のキャリアピン５１を介して第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂに係合している。
【００８３】
キャリアピン５１の出力側部分（図１１における左側部分）は、図１に示すキャリアピン５１と同様に、キャリア５０のキャリアピン孔５２に挿入されて嵌合している。キャリアピン５１の入力側部分（図１１における右側部分）は、上述した第１外歯車４０ａの第１外歯車ピン孔４４ａおよび第２外歯車４０ｂの第２外歯車ピン孔４４ｂに挿入されている。
【００８４】
キャリアピン５１は、第１ピン軸受７６ａを介して第１外歯車ピン孔４４ａに公転可能に内接している。すなわち、図１１に示す例では、第１ピン軸受７６ａは、キャリアピン５１に嵌合しているが、第１ピン軸受７６ａの外径は、第１外歯車ピン孔４４ａの直径よりも小さくなっており、第１ピン軸受７６ａは、第１外歯車ピン孔４４ａの壁面の一部に当接している。そして、キャリアピン５１は、第１外歯車ピン孔４４ａ内で、その壁面に対して周方向にすべり接触しながら公転可能になっている。このようにして、第１外歯車４０ａは、キャリア５０に対して公転可能になっている。なお、第１ピン軸受７６ａは、第１外歯車ピン孔４４ａに嵌合し、キャリアピン５１の直径を、第１ピン軸受７６ａの内径よりも小さくしてもよい。
【００８５】
また、キャリアピン５１は、第２ピン軸受７６ｂを介して第２外歯車ピン孔４４ｂに公転可能に内接している。すなわち、図１１に示す例では、第２ピン軸受７６ｂは、キャリアピン５１に嵌合しているが、第２ピン軸受７６ｂの外径は、第２外歯車ピン孔４４ｂの直径よりも小さくなっており、第２ピン軸受７６ｂは、第２外歯車ピン孔４４ｂの壁面の一部に当接している。そして、キャリアピン５１は、第２外歯車ピン孔４４ｂ内で、その壁面に対して周方向にすべり接触しながら公転可能になっている。このようにして、第２外歯車４０ｂは、キャリア５０に対して公転可能になっている。なお、第２ピン軸受７６ｂは、第２外歯車ピン孔４４ｂに嵌合し、キャリアピン５１の直径を、第２ピン軸受７６ｂの内径よりも小さくしてもよい。
【００８６】
本実施の形態による差動型内接噛合遊星歯車機構１においては、入力軸３０が回転すると、入力軸３０の第１偏心軸部３３ａおよび第２偏心軸部３３ｂがそれぞれ、第１軸本体部３１および第２軸本体部３２に対して同じ方向に公転する。このことにより、第１偏心軸部３３ａに自転可能に設けられた第１外歯車４０ａおよび第２偏心軸部３３ｂに自転可能に設けられた第２外歯車４０ｂは、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して公転する。第１の実施の形態による外歯車４０と同様にして、第１外歯車４０ａの複数の外歯４２のうちの一部の外歯４２が、内歯車２０の一対の内歯２２の間の歯溝２３（図８、図９参照）に挿入され、第１外歯車４０ａと内歯車２０が噛み合う噛合い箇所が形成される。また、第２外歯車４０ｂの複数の外歯４２のうちの一部の外歯４２が、内歯車２０の一対の内歯２２の間の歯溝２３に挿入され、第２外歯車４０ｂと内歯車２０が噛み合う噛合い箇所が形成される。このことにより、第１外歯車４０ａは内歯車２０から反力を受けて第１外歯車４０ａの中心軸線４０ａＬを中心にして自転し、第２外歯車４０ｂは内歯車２０から反力を受けて第２外歯車４０ｂの中心軸線４０ｂＬを中心にして自転する。
【００８７】
入力軸３０が１回転すると、第１外歯車４０ａと内歯車２０との噛み合い箇所および第２外歯車４０ｂと内歯車２０との噛み合い箇所も１周する。この間、第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂはそれぞれ内歯車２０の１ピッチ分、周方向に進む（自転する）。このようにして、出力軸６０の回転は、入力軸３０の回転よりも減速される。この減速比は、内歯２２の歯数から外歯４２の歯数を引いて得られた歯数差を外歯４２の歯数で除した値になる。内歯２２の歯数と外歯４２の歯数の歯数差を小さくすることにより、大きな減速比を得ることができる。
【００８８】
ここで、図１２に示すように、第１外歯車４０ａと内歯車２０とが噛み合う噛合い箇所では、第１外歯車４０ａから内歯車２０に対して、第１外歯車４０ａの半径方向外側に向く偏心荷重Ｆ１が付加される。同様に、第２外歯車４０ｂと内歯車２０とが噛み合う噛み合い箇所では、第２外歯車４０ｂから内歯車２０に対して、第２外歯車４０ｂの半径方向外側に向く偏心荷重Ｆ２が付加される。しかしながら、第１外歯車４０ａの噛合い箇所と、第２外歯車４０ｂの噛合い箇所は、互いに１８０度異なる位置に形成される。このため、第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂから付加される偏心荷重Ｆ１、Ｆ２を互いに反対方向に向けることができ、相殺することができ、第１外歯車４０ａの公転と第２外歯車４０ｂの公転によって振動が発生することを防止できる。
【００８９】
第１外歯車４０ａの自転および第２外歯車４０ｂの自転は、キャリア５０に伝達される。この際、キャリア５０に固定されたキャリアピン５１が、第１ピン軸受７６ａを介して第１外歯車４０ａの第１外歯車ピン孔４４ａに公転可能に内接している。すなわち、キャリアピン５１が、第１ピン軸受７６ａを介して第１外歯車ピン孔４４ａの壁面の一部に当接している。この当接箇所で、第１ピン軸受７６ａが第１外歯車ピン孔４４ａの壁面に対してすべり接触しながら、当接箇所は、第１外歯車４０ａの公転に伴って第１外歯車ピン孔４４ａの周方向に移動する。同様に、キャリア５０に固定されたキャリアピン５１が、第２ピン軸受７６ｂを介して第２外歯車４０ｂの第２外歯車ピン孔４４ｂに公転可能に内接している。すなわち、キャリアピン５１が、第２ピン軸受７６ｂを介して第２外歯車ピン孔４４ｂの壁面の一部に当接している。この当接箇所で、第２ピン軸受７６ｂが第２外歯車ピン孔４４ｂの壁面に対してすべり接触しながら、当接箇所は、第２外歯車４０ｂの公転に伴って第２外歯車ピン孔４４ｂの周方向に移動する。
【００９０】
各第１ピン軸受７６ａの第１外歯車ピン孔４４ａの壁面への当接箇所と、対応する第２ピン軸受７６ｂの第２外歯車ピン孔４４ｂの壁面への当接箇所は、互いに１８０度異なる位置に形成される。このことにより、主として第１外歯車４０ａの自転をキャリア５０に伝達するキャリアピン５１は、主として第２外歯車４０ｂの自転をキャリア５０に伝達するキャリアピン５１とは異なるキャリアピン５１になる。このため、第１外歯車４０ａの自転および第２外歯車４０ｂの自転をキャリア５０に伝達する動力を、複数のキャリアピン５１に分散させることができる。このため、特定のキャリアピン５１に負荷が集中することを防止でき、キャリアピン５１の耐疲労性を向上させることができる。
【００９１】
第１ピン軸受７６ａと第１外歯車ピン孔４４ａとの当接箇所が１周する（すなわち、第１外歯車ピン孔４４ａに対してキャリアピン５１が１周公転する）と、第２ピン軸受７６ｂと第２外歯車ピン孔４４ｂとの当接箇所が１周する（すなわち、第２外歯車ピン孔４４ｂに対してキャリアピン５１が１周公転する）。この間、キャリア５０は、キャリアピン５１を介して、第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂに自転伝達可能に係合していることから、第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂからそれぞれ自転による動力を受けながら自転する。このようにして、第１外歯車４０ａの自転と第２外歯車４０ｂの自転がキャリア５０に伝達され、出力軸６０が回転する。
【００９２】
このように本実施の形態によれば、入力軸３０が互いに１８０度異なる位相を有する第１偏心軸部３３ａおよび第２偏心軸部３３ｂを含み、第１偏心軸部３３ａに自転可能に第１外歯車４０ａが設けられ、第２偏心軸部３３ｂに自転可能に第２外歯車４０ｂが設けられている。第１外歯車４０ａおよび第２外歯車４０ｂは、内歯車２０に対して公転しながら内接して噛み合う。このことにより、第１外歯車４０ａの公転と第２外歯車４０ｂの公転によって振動が発生することを防止できる。このため、動作時の騒音を低減することができる。
【００９３】
（第４の実施の形態）
次に、図１３を用いて、本発明の第４実施の形態における差動型内接噛合遊星歯車機構について説明する。
【００９４】
図１３に示す第４の実施の形態においては、キャリアピンがリンクプレートに保持されており、リンクプレートが、外歯車に対してキャリアの側とは反対側に配置されている点が主に異なり、他の構成は、図１〜図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１３において、図１〜図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９５】
図１３に示すように、本実施の形態においては、キャリアピン５１がリンクプレート８０（リンク部材）に保持されている。このリンクプレート８０は、外歯車４０に対してキャリア５０の側とは反対側（図１３における右側）に配置されている。すなわち、リンクプレート８０は、軸方向において、外歯車４０とケーシング１０の入力側ホルダ１１との間に配置されている。リンクプレート８０と外歯車４０との間には、隙間が形成されており、リンクプレート８０は、外歯車４０に対して独立して円滑に回転可能になっている。
【００９６】
より具体的に説明すると、本実施の形態による入力軸３０は、第１軸本体部３１と偏心軸部３３との間に設けられた拡径部３４を更に有している。この拡径部３４は、内歯車２０に対して同心状に、すなわち第１軸本体部３１および第２軸本体部３２に対して同心状に形成されている。そして、拡径部３４の直径は、第１軸本体部３１の直径および第２軸本体部３２の直径よりも大きなっている。また、拡径部３４の直径は、偏心軸部３３の直径よりも大きくなっており、拡径部３４の外周面は、全周にわたって、偏心軸部３３の外周面よりも、内歯車２０の中心軸線２０Ｌに対して半径方向外側に配置されている。
【００９７】
リンクプレート８０は、内歯車２０と同心状になるようにリング状に形成されている。図１３に示すように、リンクプレート８０は、入力軸３０の拡径部３４に対して回転可能（より詳細には自転可能）に設けられている。すなわち、リンクプレート８０は、リンク軸受７７を介して拡径部３４に保持されている。リンク軸受７７は、リンクプレート８０と拡径部３４との間に介在されている。なお、リンクプレート８０は、その内径側で、拡径部３４によって保持されることに限られることはなく、その外径側で、ケーシング１０に対して回転可能に保持されるようにしてもよい。この場合、リンク軸受７７は、リンクプレート８０とケーシング１０との間に介在されるようになる。
【００９８】
リンクプレート８０は、キャリアピン５１に対応して設けられた複数のリンクピン孔８１を有している。リンクピン孔８１は、円筒状に形成されており、内歯車２０と同心状に配置されている。複数のリンクピン孔８１は、軸方向で見たときに、キャリアピン孔５２と重なる位置に配置されている。すなわち、複数のリンクピン孔８１は、内歯車２０の中心軸線２０Ｌを中心にして周方向に均等に配置されていてもよい。
【００９９】
リンクピン孔８１には、ピン保持ボルト８２が挿入されて嵌合している。ピン保持ボルト８２は、リンクプレート８０に対して実質的に固定されるように、リンクピン孔８１に嵌合されていてもよい。ピン保持ボルト８２は、リンクピン孔８１に挿入されて、リンクプレート８０とキャリアピン５１とを締結している。すなわち、リンクピン孔８１の直径が、キャリアピン５１の直径よりも小さくなっている。このことにより、リンクプレート８０は、キャリアピン５１のリンクプレート８０の側の端面（図１３における右側端面）に当接している。このため、ピン保持ボルト８２によって、リンクプレート８０とキャリアピン５１とを締結することができる。このようにして、リンクプレート８０が、各キャリアピン５１を保持するように構成されている。このため、入力軸３０が回転すると、リンクプレート８０は、キャリア５０の自転と同期して自転する。
【０１００】
なお、図１３に示すように、リンクプレート８０が、ピン保持ボルト８２のボルト頭部８２ａを収容する凹部８３を有していてもよい。この凹部８３は、リンクピン孔８１に連通し、リンクピン孔８１に同心状に形成されていてもよい。
【０１０１】
このように本実施の形態によれば、キャリアピン５１がリンクプレート８０に保持されている。このことにより、外歯車４０の自転をキャリア５０に伝達する動力を、各キャリアピン５１に分散させることができる。このため、特定のキャリアピン５１に負荷が集中することを防止でき、キャリアピン５１の耐疲労性を向上させることができる。また、キャリアピンの剛性を向上させることができ、動力伝達損失を低減することができるとともに、トルク負荷能力を向上させることができる。さらに、回転伝達精度を向上させることができ、振動や騒音を低減することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態によれば、リンクプレート８０が、外歯車４０に対してキャリア５０の側とは反対側に配置されている。そして、キャリアピン５１は、キャリア５０のキャリアピン孔５２に嵌合されており、外歯車４０の外歯車ピン孔４４に、公転可能に内接している。このことにより、キャリアピン５１の入力側部分（図１３における右側部分）が自由端となっており、この自由端を、リンクプレート８０によって保持することができる。このため、複数のキャリアピン５１を効果的に保持することができ、外歯車４０からキャリア５０への動力伝達損失を低減して、機械損失を低減することができる。
【０１０３】
（第５の実施の形態）
次に、図１４を用いて、本発明の第５実施の形態における差動型内接噛合遊星歯車機構について説明する。
【０１０４】
図１４に示す第５の実施の形態においては、キャリアピンがリンクプレートに保持されており、リンクプレートが、キャリアに対して外歯車の側とは反対側に配置されている点が主に異なり、他の構成は、図１０に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図１４において、図１０に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０５】
図１４に示すように、本実施の形態においては、キャリアピン５１がリンクプレート８０（リンク部材）に保持されている。このリンクプレート８０は、キャリア５０に対して外歯車４０の側とは反対側（図１４における左側）に配置されている。すなわち、リンクプレート８０は、軸方向において、キャリア５０とケーシング１０の出力側ホルダ１２との間に配置されている。リンクプレート８０とキャリア５０との間には、隙間が形成されており、リンクプレート８０は、キャリア５０に対して独立して円滑に回転可能になっている。
【０１０６】
リンクプレート８０は、リング状に形成されている。本実施の形態によるリンクプレート８０は、ケーシング１０や出力軸６０には保持されていない。しかしながら、このことに限られることはなく、リンクプレート８０は、その内径側で、リンク軸受７７を用いて出力軸６０に対して回転可能に保持されていてもよく、あるいは、その外径側で、リンク軸受７７を用いてケーシング１０に対して回転可能に保持されるようにしてもよい。
【０１０７】
リンクプレート８０は、キャリアピン５１に対応して設けられた複数のリンクピン孔８１を有している。リンクピン孔８１は、円筒状に形成されており、外歯車４０と同心状に配置されている。複数のリンクピン孔８１は、軸方向で見たときに、外歯車ピン孔４４と重なる位置に配置されている。すなわち、複数のリンクピン孔８１は、外歯車４０の中心軸線４０Ｌを中心にして周方向に均等に配置されていてもよい。
【０１０８】
リンクピン孔８１には、ピン保持ボルト８２が挿入されて嵌合している。ピン保持ボルト８２は、リンクプレート８０に対して実質的に固定されるように、リンクピン孔８１に嵌合されていてもよい。ピン保持ボルト８２は、リンクピン孔８１に挿入されて、リンクプレート８０とキャリアピン５１とを締結している。すなわち、リンクピン孔８１の直径が、キャリアピン５１の直径よりも小さくなっている。このことにより、リンクプレート８０は、キャリアピン５１のリンクプレート８０の側の端面（図１４における左側端面）に当接している。このため、ピン保持ボルト８２によって、リンクプレート８０とキャリアピン５１とを締結することができる。このようにして、リンクプレート８０が、各キャリアピン５１を保持するように構成されている。このため、入力軸３０が回転すると、リンクプレート８０は、外歯車４０の自転と同期して自転する。
【０１０９】
なお、図１４に示すように、リンクプレート８０が、ピン保持ボルト８２のボルト頭部８２ａを収容する凹部８３を有していてもよい。この凹部８３は、リンクピン孔８１に連通し、リンクピン孔８１に同心状に形成されていてもよい。
【０１１０】
また、図１４に示すように、本実施の形態によるケーシング１０は、入力側ホルダ１１と出力側ホルダ１２との間に介在された中間部１３を更に有している。この中間部１３によって、内歯車２０およびキャリア５０が保持されている。しかしながら、これに限られることはなく、ケーシング１０、内歯車２０およびキャリア５０は、図１０に示す形態と同様に構成してもよい。
【０１１１】
このように本実施の形態によれば、キャリアピン５１がリンクプレート８０に保持されている。このことにより、外歯車４０の自転をキャリア５０に伝達する動力を、各キャリアピン５１に分散させることができる。このため、特定のキャリアピン５１に負荷が集中することを防止でき、キャリアピン５１の耐疲労性を向上させることができる。また、キャリアピンの剛性を向上させることができ、動力伝達損失を低減することができるとともに、トルク負荷能力を向上させることができる。さらに、回転伝達精度を向上させることができ、振動や騒音を低減することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態によれば、リンクプレート８０が、キャリア５０に対して外歯車４０の側とは反対側に配置されている。そして、キャリアピン５１は、外歯車４０の外歯車ピン孔４４に嵌合されており、キャリア５０のキャリアピン孔５２に、公転可能に内接している。このことにより、キャリアピン５１の出力側部分（図１４における左側部分）が自由端となっており、この自由端を、リンクプレート８０によって保持することができる。このため、複数のキャリアピン５１を効果的に保持することができ、外歯車４０からキャリア５０への動力伝達損失を低減して、機械損失を低減することができる。
【０１１３】
（第６の実施の形態）
次に、図１５〜図２６を用いて、本発明の第６実施の形態における差動型内接噛合遊星歯車機構について説明する。
【０１１４】
図１５〜図２６に示す第６の実施の形態においては、パラメータＫが、所定の範囲に収められている点が主に異なり、他の構成は、図１〜図９に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１５〜図２６において、図１〜図９に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１１５】
本実施の形態においては、内歯車２０の内歯２２と外歯車４０の外歯４２との掛かり具合を適切に確保するために、以下の式（１）で示すパラメータＫが所定の範囲に収められており、後述する式（２）および式（３）を満たしている。
【０１１６】
より具体的には、内歯車２０の内歯２２の歯数から外歯車４０の外歯４２の歯数から引いて得られる歯数差をＴとし、内歯２２の歯末の丈をＡＤ１とし、外歯４２の歯末の丈をＡＤ２とし、内歯車２０と外歯車４０の偏心量をｅ（図１、図２参照）としたときに、パラメータＫを、以下の式で定義する。
【数４】
2020041702.tif 000006
【０１１７】
ここで、内歯２２の歯末の丈ＡＤ１は、図１５に示すように、内歯車２０のピッチ円２０ＣＰの直径と歯先円２０ＣＴの直径との差である。外歯４２の歯末の丈ＡＤ２は、図１６に示すように、外歯車４０のピッチ円４０ＣＰの直径と歯先円４０ＣＴ直径との差である。なお、式（１）においては、ＡＤ１およびＡＤ２が分子にあり、ｅが分母にあることからモジュールＭは相殺されており、モジュールＭに依存しない式となっている。このため、任意のモジュールＭに対して、式（１）を適用することができる。
【０１１８】
式（１）で示すパラメータＫは、偏心量ｅに対する内歯車２０と外歯車４０との噛み合い時の内歯２２と外歯４２との掛かり具合を示す指標と言うことができる。より具体的には、偏心量ｅと歯数差Ｔとは互いに相関するように設定されることが多く、偏心量ｅ／歯数差Ｔ（単位歯数差あたりの偏心量ｅ’）は、おおよそ一定の値となり得る。そして、歯末の丈を単位歯数差あたりの偏心量ｅ’で割ることで、歯数差Ｔによらない内歯２２と外歯４２との掛かり具合を示す指標としてパラメータＫを規定することができる。このように規定されたパラメータＫが小さくなると、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が浅くなる傾向にある。一方、パラメータＫが大きくなると、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が深くなる傾向にある。
【０１１９】
式（１）で表されるパラメータＫの数値範囲は、１≦Ｔ≦３のときと、Ｔ≧４のときとに場合分けして規定されてもよい。
【０１２０】
より具体的には、パラメータＫは、１≦Ｔ≦３のときに、
【数５】
2020041702.tif 000007
を満たしていてもよい。式（２）の左辺の数式で示される曲線が、図１７に符号ＬＬ１で示されており、１≦Ｔ≦３のときのパラメータの下限値を規定している。式（２）の右辺の数式で示される曲線が、図１７に符号ＬＵ１で示されており、１≦Ｔ≦３のときのパラメータＫの上限値を規定している。
【０１２１】
また、パラメータＫは、Ｔ≧４のときに、
【数６】
2020041702.tif 000008
を満たしていてもよい。式（３）の左辺の数式で示される曲線が、図１７に符号ＬＬ２で示されており、Ｔ≧４のときのパラメータＫの下限値を規定している。式（３）の右辺の数式で示される直線が、図１７に符号ＬＵ２で示されており、Ｔ≧４のときのパラメータＫの上限値を規定している。
【０１２２】
式（１）に示すパラメータＫが、上述した式（２）および式（３）を満たしていることが好ましい。言い換えると、図１７に示すＬＵ１とＬＬ１との間の領域、またはＬＵ２とＬＬ２との間の領域にパラメータＫが存在するように、内歯２２の歯末の丈ＡＤ１、外歯４２の歯末の丈ＡＤ２、歯数差Ｔおよび偏心量ｅを設定することが好ましい。このことにより、内歯車２０の内歯２２と外歯車４０の外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができるとともに、内歯２２と外歯４２との干渉を防止することができる。
【０１２３】
すなわち、パラメータＫを、１≦Ｔ≦３のときに式（２）の下限値以上にし、Ｔ≧４のときに式（３）の下限値以上にすることにより、内歯２２と外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができる。
【０１２４】
ここで、掛かり具合を表す指標として、図１８に示すような距離Ｄを定義する。距離Ｄは、内歯車２０の歯先円２０ＣＴと、内歯車２０に対して偏心している外歯車４０の歯先円４０ＣＴとの最小距離を示している。この距離Ｄは、内歯車２０および外歯車４０のモジュールをＭとすると、
【数７】
2020041702.tif 000009
であることが好ましい。距離Ｄを１．４０Ｍｍｍ以上にすることにより、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が浅くなり過ぎることを防止できる。距離Ｄを２．００Ｍｍｍ以下にすることにより、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が深くなり過ぎることを防止できる。図１８（ａ）には、距離Ｄが１．４０Ｍｍｍである例を示し、図１８（ｂ）には、距離Ｄが２．００Ｍｍｍである例を示している。
【０１２５】
上述したように、パラメータＫを、１≦Ｔ≦３のときに式（２）の下限値以上にし、Ｔ≧４のときに式（３）の下限値以上にすることにより、上述した距離Ｄを１．４０Ｍｍｍ以上に維持することができる。このことにより、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が浅くなり過ぎることを防止できる。このため、内歯２２と外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができ、動力伝達損失を低減することができる。
【０１２６】
一方、パラメータＫを、１≦Ｔ≦３のときに式（２）の上限値以下にすることにより、内歯２２と外歯４２との干渉を防止することができる。
【０１２７】
ここで干渉とは、内歯車２０と外歯車４０との噛み合い箇所以外の箇所における内歯２２と外歯４２とが、軸方向で見たときにオーバーラップする、または内歯２２の輪郭と外歯４２の輪郭とが互いに重なり合うことを意味する。パラメータＫが式（２）で示す上限値または式（３）で示す上限値を超えた場合には、コルヌ螺旋歯形が適用された差動型内接噛合遊星歯車機構１であっても、例えば、図１９に示すような干渉（図７と同様なトロコイド干渉）が発生し得る（図１９におけるＱ３参照）。図１９は、モジュールＭが１、歯数差Ｔが１、偏心量ｅが０．８１ｍｍ、歯末の丈ＡＤ１、ＡＤ２が１．００、パラメータＫが０．６２である場合を示している。
【０１２８】
しかしながら、パラメータＫが、１≦Ｔ≦３のときに式（２）の上限値以下である場合には、このような干渉が発生することを防止できる。干渉が発生していることを防止している例を図２０に示す。図２０は、モジュールＭが１、歯数差Ｔが１、偏心量ｅが０．８９ｍｍ、歯末の丈ＡＤ１、ＡＤ２が１．００、パラメータＫが０．５６である場合を示している。すなわち、上述したように、パラメータＫを大きくすると、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が深くなる傾向にあるが、１≦Ｔ≦３のときには、掛かり具合が深くなり過ぎるとみなされるパラメータＫよりも小さい値のパラメータＫで、内歯２２と外歯４２との干渉が発生する。このため、１≦Ｔ≦３のときには、パラメータＫの上限値は、内歯２２と外歯４２との干渉の有無によって規定され得る。
【０１２９】
また、パラメータＫが、Ｔ≧４のときに式（３）の上限値以下にすることにより、内歯２２と外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができる。すなわち、パラメータＫを、Ｔ≧４のときに式（３）の上限値以下にすることにより、上述した距離Ｄを２．００Ｍｍｍ以下に維持することができる。このことにより、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が深くなり過ぎることを防止できる。このため、内歯２２と外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができ、動力伝達損失を低減することができる。すなわち、上述したように、Ｔ≧４のときには、内歯２２と外歯４２との干渉が発生するとみなされるパラメータＫよりも小さい値のパラメータＫで、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が浅くなり過ぎる。このため、Ｔ≧４のときには、パラメータＫの上限値は、内歯２２と外歯４２との掛かり具合によって規定され得る。
【０１３０】
図２１〜図２５に、各種歯数差におけるパラメータＫのサンプルを示す。図２１では、歯数差Ｔ＝１と歯数差Ｔ＝２である場合のパラメータＫのサンプルを示し、図２２では、歯数差Ｔ＝３と歯数差Ｔ＝４である場合のパラメータＫのサンプルを示し、図２３では、歯数差Ｔ＝５歯数差Ｔ＝６である場合のパラメータＫのサンプルを示し、図２４では、歯数差Ｔ＝７と歯数差Ｔ＝８である場合のパラメータＫのサンプルを示し、図２５では、歯数差Ｔ＝９と歯数差Ｔ＝１０である場合のパラメータＫのサンプルを示している。
【０１３１】
図２１〜図２５に示される表では、モジュールＭを１として、歯数差Ｔ毎に種々の偏心量ｅおよび種々の歯末の丈ＡＤ１、ＡＤ２に対するパラメータＫの値を示している。各歯数差Ｔのサンプルにおいて不良と判定されたサンプルのうちパラメータＫが大きい方のサンプルは、内歯２２と外歯４２とで干渉が発生した場合のサンプルを示す。当該サンプルのパラメータＫよりも大きい場合には、同様に干渉が発生し得る。一方、各歯数差Ｔのサンプルにおいて不良と判定されたサンプルのうちパラメータＫが小さい方のサンプルは、内歯２２と外歯４２との掛かり具合が不足している場合のサンプルを示す。当該サンプルのパラメータＫよりも小さくすると、掛かり具合は更に浅くなり得る。
【０１３２】
図２６に示す表には、各歯数差において良判定となったパラメータＫの最小値と最大値を示している。パラメータＫの最小値は、内歯２２と外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができる下限値である。パラメータＫの最大値は、内歯２２と外歯４２との干渉を防止することができる、または内歯２２と外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができる上限値である。より具体的には、歯数差Ｔ毎に、好適なパラメータＫの範囲は以下のようになっている。
Ｔ＝１のとき、０．４９≦Ｋ≦０．６１
Ｔ＝２のとき、０．６１≦Ｋ≦０．８５
Ｔ＝３のとき、０．６７≦Ｋ≦０．９５
Ｔ＝４のとき、０．７１≦Ｋ≦１．００
Ｔ＝５のとき、０．７５≦Ｋ≦１．００
Ｔ＝６のとき、０．７８≦Ｋ≦１．００
Ｔ＝７のとき、０．７９≦Ｋ≦１．００
Ｔ＝８のとき、０．８０≦Ｋ≦１．００
Ｔ＝９のとき、０．８１≦Ｋ≦１．００
Ｔ＝１０のとき、０．８２≦Ｋ≦１．００
【０１３３】
良判定となったパラメータＫの最小値と最大値をプロットしたグラフが、上述した図１７に示すグラフである。横軸は、歯数差Ｔを示し、縦軸は、パラメータＫを示している。良判定となったパラメータＫのうち１≦Ｔ≦３のときの最小値の点を結ぶ曲線を最小二乗法で求めた式が、上述した式（２）の左辺であり、Ｔ≧４のときの最小値の点を結ぶ曲線を最小二乗法で求めた式が、上述した式（３）の左辺である。そして、良判定となったパラメータＫのうち１≦Ｔ≦３のときの最大値の点を結ぶ曲線を最小二乗法で求めた式が、上述した式（２）の右辺である。Ｔ≧４の時には、図２６に示すように、最大値が一定であるため、式（３）の右辺のように、歯数差Ｔによらない一定値になる。なお、図２１〜図２５に示される表では、上述したようにモジュールＭが１である場合についての例を示しているが、式（２）および式（３）はモジュールＭが１である場合に適用されることに限られることはなく、任意の値のモジュールＭに対して、式（２）および式（３）を適用することができる。
【０１３４】
このように本実施の形態によれば、上述した式（１）で示すパラメータＫが、１≦Ｔ≦３のときに上述した式（２）を満たすとともに、Ｔ≧４のときに上述した式（３）を満たしている。このことにより、内歯車２０の内歯２２と外歯車４０の外歯４２との掛かり具合を適切に確保することができるとともに、内歯２２と外歯４２との干渉を防止することができる。
【０１３５】
なお、上述した本実施の形態によるパラメータＫの範囲の規定は、第１の実施の形態に適用される例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第２の実施の形態〜第５の実施の形態にも同様に適用することができ、さらには、コルヌ螺旋歯形を用いた任意の差動型内接噛合遊星歯車機構に適用することもできる。
【０１３６】
本発明は上記各実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。各実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１      差動型内接噛合遊星歯車機構
２０    内歯車
２２    内歯
３０    入力軸
３３    偏心軸部
３３ａ  第１偏心軸部
３３ｂ  第２偏心軸部
４０    外歯車
４０ａ  第１外歯車
４０ｂ  第２外歯車
４２    外歯
４４    外歯車ピン孔
５０    キャリア
５１    キャリアピン
５２    キャリアピン孔
６０    出力軸
８０    リンクプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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