(57)【要約】【課題】寿命の低下を抑制できる偏心揺動型減速装置を提供する。【解決手段】偏心揺動型減速装置１０は、内歯歯車１６と、内歯歯車１６と噛合う外歯歯車１４と、外歯歯車１４を揺動させる偏心体と、を有する。外歯歯車１４は、樹脂により構成され、内歯歯車１６は、樹脂により構成された内歯歯車本体１６ａと、内歯歯車本体１６ａに設けられたピン溝に回転自在に配置され、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成された外ピン１７と、を有する。【選択図】図１
2020016262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内歯歯車と、前記内歯歯車と噛合う外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる偏心体と、を有する偏心揺動型減速装置であって、
前記外歯歯車は、樹脂により構成され、
前記内歯歯車は、樹脂により構成された内歯歯車本体と、前記内歯歯車本体に設けられたピン溝に回転自在に配置され、前記内歯歯車本体の樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成された外ピンと、を有することを特徴とする偏心揺動型減速装置。
【請求項２】
前記内歯歯車と一体的に回転するケーシングと、前記ケーシングと相対回転するキャリヤと、前記ケーシングと前記キャリヤとの間に配置された主軸受と、を有し、
前記主軸受の外輪が前記内歯歯車本体の樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成され、
前記主軸受の前記外輪と前記外ピンが軸方向に当接するか、もしくは前記内歯歯車本体の樹脂よりも熱伝導率の高い素材のスペーサを介して当接することを特徴とする請求項１に記載の偏心揺動型減速装置。
【請求項３】
前記主軸受の転動体および内輪が前記内歯歯車本体の樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成され、前記キャリヤも前記内歯歯車本体の樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成されることを特徴とする請求項２に記載の偏心揺動型減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏心揺動型減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロボットに用いる減速機について、対衝撃性能を付与するために、弾性体からなる緩衝手段を有する偏心揺動型の減速装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５０６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
減速装置の軽量化などのために、減速装置の構成部材を樹脂で形成することが考えられる。例えば、特許文献１に記載の減速装置では、内歯車および外歯歯車が樹脂により形成されている。しかし、内部が高温になる減速装置に樹脂部材を用いると、内部温度上昇により樹脂部材の強度が低下し、それに応じて減速機の寿命が低下する可能性がある。本発明者らが検討したところ、減速装置の寿命低下を抑制する観点から、従来技術には改良の余地があることを認識した。
【０００５】
本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、寿命の低下を抑制できる偏心揺動型減速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の偏心揺動型減速装置は、内歯歯車と、内歯歯車と噛合う外歯歯車と、外歯歯車を揺動させる偏心体と、を有する偏心揺動型減速装置であって、外歯歯車は、樹脂により構成され、内歯歯車は、樹脂により構成された内歯歯車本体と、内歯歯車本体に設けられたピン溝に回転自在に配置され、内歯歯車本体の樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成された外ピンと、を有する。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、寿命の低下を抑制できる偏心揺動型減速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の偏心揺動型減速装置を示す側面断面図である。
【図２】図１の偏心揺動型減速装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第２実施形態の偏心揺動型減速装置を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態、比較例および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
【００１１】
［第１実施形態］
以下、図１、図２を参照して、第１実施形態に係る偏心揺動型減速装置１０の構成について説明する。図１は、第１実施形態の偏心揺動型減速装置１０を示す側面断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った偏心揺動型減速装置１０の断面図である。この図では、理解を容易にするため、２枚の外歯歯車１４の一方を表示し、他方は表示していない。他方の外歯歯車１４は、一方の外歯歯車１４と１８０度の位相差を有する点で相違し、その他の構成は同様である。本実施形態の偏心揺動型減速装置１０は、内歯歯車と噛み合う外歯歯車を揺動させることで、内歯歯車および外歯歯車の一方の自転を生じさせ、その生じた自転成分を出力部材から被駆動装置に出力する偏心揺動型減速装置である。
【００１２】
偏心揺動型減速装置１０は、主に、入力軸１２と、外歯歯車１４と、内歯歯車１６と、キャリヤ１８、２０と、ケーシング２２と、主軸受２４、２６と、内ピン４０と、キャリヤピン３８と、を主に備える。以下、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａに沿った方向を「軸方向」といい、その中心軸線Ｌａを中心とする円の円周方向、半径方向をそれぞれ「周方向」、「径方向」とする。また、以下、便宜的に、軸方向の一方側（図中右側）を入力側といい、他方側（図中左側）を反入力側という。
【００１３】
（入力軸）
入力軸１２は、駆動装置（不図示）から入力される回転動力によって回転中心線周りに回転させられる。本実施形態の偏心揺動型減速装置１０は、入力軸１２の回転中心線が内歯歯車１６の中心軸線Ｌａと同軸線上に設けられるセンタークランクタイプである。駆動装置は、たとえば、モータ、ギヤモータ、エンジン等である。
【００１４】
本実施形態の入力軸１２は、外歯歯車１４を揺動させるための複数の偏心部１２ａを有する偏心体軸である。このような構成の入力軸１２は、クランク軸と称されることがある。偏心部１２ａの軸芯は、入力軸１２の回転中心線に対して偏心している。本実施形態では２個の偏心部１２ａが設けられ、隣り合う偏心部１２ａの偏心位相は１８０°ずれている。
【００１５】
入力軸１２は、その入力側が入力軸軸受３４を介して第２カバー２３に支持され、その反入力側が入力軸軸受３４を介して第１キャリヤ１８に支持されている。つまり、入力軸１２は、第１キャリヤ１８および第２カバー２３に対して回転自在に支持されている。入力軸軸受３４は、その構成に特別の制限はないが、この例では、球状の転動体を有する玉軸受けである。入力軸軸受３４には、与圧を与えてもよいが、この例では与圧を与えていない。
【００１６】
（内歯歯車）
内歯歯車１６は、外歯歯車１４と噛み合う。本実施形態の内歯歯車１６は、ケーシング２２に一体化された内歯歯車本体１６ａと、当該内歯歯車本体１６ａに周方向に間隔を空けて複数形成された各ピン溝に配置された外ピン１７と、を有している。外ピン１７は、内歯歯車本体１６ａに回転自在に支持される円筒状のピン部材である。外ピン１７は、内歯歯車１６の内歯を構成している。内歯歯車１６の外ピン１７の数（内歯の数）は、外歯歯車１４の外歯数よりもわずかだけ（この例では１だけ）多い。
【００１７】
内歯歯車本体１６ａは、樹脂により構成される。内歯歯車本体１６ａには、種々の樹脂を用いることができるが、この例では、内歯歯車本体１６ａは、ＰＯＭ（polyacetal：ポリアセタール）により構成されている。内歯歯車本体１６ａは、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone：ポリエーテルケトンケトン）などＰＯＭとは異なる樹脂により構成されてもよい。
【００１８】
なお、内歯歯車本体１６ａおよび本実施形態の他の構成部材に用いられる樹脂は、ガラス繊維、炭素繊維などの強化用繊維を含む樹脂であってもよいし、強化用繊維を含まない樹脂であってもよいし、紙や布などの基材に樹脂を含浸して積層したものであってもよい。特に、本実施形態の各構成部材に用いられる樹脂は、熱伝導性フィラーを配合させた樹脂であってもよく、この熱伝導性フィラーとしては、ナノオーダーフィラー、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどのセラミック粉末、アルミニウム、銅、グラファイトなどの金属粉末などが挙げられる。
【００１９】
偏心揺動型減速装置１０では、その内部、特に相対的に高速で回転する入力軸１２の周囲で発熱量が大きい場合が多い。このように、内部で発生した熱の外部への放熱性が低いと減速装置の温度上昇が高くなる。樹脂部材は、温度が高くなると強度が急激に低下し、そのまま使用し続けると破損する可能性が高い。このため、互いに噛合う歯車対について、歯車対の一方を樹脂部材としたときに、歯車対の他方をその樹脂部材より熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］が高い素材で構成することが望ましい。そこで、偏心揺動型減速装置１０では、外ピン１７を、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成している。この場合、外ピン１７の熱伝導率が低い場合に比べて、内部で発生した熱の外部への放熱性が改善される。
【００２０】
外ピン１７を構成する素材は、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材であればよく、金属材料、高熱伝導性の樹脂、非金属材料などであってもよい。高熱伝導性の樹脂としては、熱伝導性フィラーを配合させた樹脂が挙げられる。外ピン１７は、カーボンナノチューブ（CNT）、窒化ホウ素ナノチューブ（BNNT）を配合させた樹脂であってもよい。本実施形態の外ピン１７は、軸受鋼等の鉄系金属で構成されている。
【００２１】
外ピン１７は、中実の部材であってもよいし、中空の部材であってもよい。外ピン１７は、芯材を表面材で包んだ多層構造の部材であってもよい。一例として、外ピン１７は、芯材と表面材の一方が鉄系金属で、他方が銅系またはアルミニウム系の金属であってもよい。この場合、機械的特性と熱的特性との両立を図ることができる。また、別の一例として、外ピン１７は、芯材と表面材の一方が金属で構成され、他方が樹脂で構成されてもよい。また、外ピン１７は、焼結金属で構成されてもよい。
【００２２】
（外歯歯車）
外歯歯車１４は、複数の偏心部１２ａのそれぞれに対応して個別に設けられる。外歯歯車１４は、偏心軸受３０を介して対応する偏心部１２ａに回転自在に支持される。図２に示すように、外歯歯車１４には、その軸心からオフセットされた位置に１２個の貫通孔が等間隔に形成されている。そのうち、１２０度の等間隔で配置された３つの孔にはキャリヤピン３８が挿通され、残りの９つの孔には内ピン４０が挿通される。そのため、前者をキャリヤピン孔３９と呼び、後者を内ピン孔４１と表記する。これらの孔は同径であってもよいが、この例では、キャリヤピン孔３９の直径は内ピン孔４１の直径より大きい。
【００２３】
外歯歯車１４は、樹脂により構成される。外歯歯車１４には、種々の樹脂を用いることができる。特に、外歯歯車１４は、温度上昇の大きい入力軸１２の近傍に配置されているため、外歯歯車１４は、内歯歯車本体１６ａよりも耐熱温度が高い樹脂により構成されてもよい。この観点から、外歯歯車１４は、ＰＥＥＫにより構成されている。外歯歯車１４は、ＰＯＭなどＰＥＥＫとは異なる樹脂により構成されてもよい。
【００２４】
キャリヤピン孔３９および内ピン孔４１は、同じ半径方向位置に設けられた円形の孔である。外歯歯車１４の外周には波形の歯が形成されており、この歯が内歯歯車１６と接触しつつ移動することで、中心軸を法線とする面内で外歯歯車１４が揺動できるようになっている。外歯歯車１４には、内ピン４０が貫通する内ピン孔４１が形成される。内ピン４０と内ピン孔４１の間には外歯歯車１４の揺動成分を吸収するための遊びとなる隙間が設けられる。内ピン４０と内ピン孔４１の内壁面とは一部で接触する。
【００２５】
（キャリヤ）
キャリヤ１８、２０は、外歯歯車１４の軸方向側部に配置される。キャリヤ１８、２０には、外歯歯車１４の反入力側の側部に配置される第１キャリヤ１８と、外歯歯車１４の入力側の側部に配置される第２キャリヤ２０と、が含まれる。第１キャリヤ１８および第２キャリヤ２０は、第１主軸受２４、第２主軸受２６を介してケーシング２２に回転自在に支持されている。キャリヤ１８、２０は全体として円盤状をなしている。第１キャリヤ１８は、入力軸軸受３４を介して入力軸１２を回転自在に支持する。第２キャリヤ２０は、入力軸軸受を介して入力軸を支持するように構成してもよいが、この例では、入力軸軸受３４および入力軸１２を支持していない。
【００２６】
第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０は、キャリヤピン３８および内ピン４０を介して連結される。キャリヤピン３８および内ピン４０は、外歯歯車１４の軸芯から径方向にオフセットした位置において、複数の外歯歯車１４を軸方向に貫通する。この例では、キャリヤピン３８および内ピン４０は、キャリヤ１８、２０と別体に設けられているが、これらの一部のピンがキャリヤ１８、２０の一部として一体に形成されてもよい。キャリヤピン３８および内ピン４０については後述する。
【００２７】
第１キャリヤ１８とケーシング２２の一方は、被駆動装置に回転動力を出力する出力部材として機能し、他方は偏心揺動型減速装置１０を支持するための外部部材に固定される被固定部材として機能する。出力部材は、被固定部材に主軸受２４、２６を介して回転自在に支持される。本実施形態において、出力部材は第１キャリヤ１８であり、被固定部材はケーシング２２である。第１キャリヤ１８の反入力側の端面には、偏心揺動型減速装置１０によって回転駆動される被駆動部材５０が、ボルト５０ｂによって連結される。本実施形態のボルト５０ｂは、鉄系金属により構成されている。
【００２８】
（ケーシング）
ケーシング２２は、全体として中空の筒状をなし、その内周部には内歯歯車１６が設けられる。ケーシング２２の外周部には、フランジなどが設けられてもよいが、この例ではフランジは設けられていない。ケーシング２２には、ケーシング２２の反入力側をカバーする第１カバー２１と、ケーシング２２の入力側をカバーする第２カバー２３と、が設けられる。第１カバー２１および第２カバー２３は、周方向に配列された複数のボルトによってケーシング２２に固定される。
【００２９】
ケーシング２２には、第１主軸受２４の外輪の入力側を収容する凹部が設けられる。第１カバー２１には、第１主軸受２４の外輪の反入力側の一部を収容する凹部が設けられる。第１主軸受２４の外輪は、ケーシング２２と第１カバー２１とに軸方向に挟まれて支持される。ケーシング２２には、第２主軸受２６の外輪の反入力側を収容する凹部が設けられる。第２カバー２３には、第２主軸受２６の外輪の入力側の一部を収容する凹部が設けられる。第２主軸受２６の外輪は、ケーシング２２と第２カバー２３とに軸方向に挟まれて支持される。第２カバー２３には、入力側の入力軸軸受３４の外輪を収容する凹部が設けられる。つまり、第２カバー２３は、入力軸軸受３４を介して入力軸１２の入力側を回転自在に支持している。
【００３０】
（主軸受）
主軸受２４、２６には、第１キャリヤ１８とケーシング２２の間に配置される第１主軸受２４と、第２キャリヤ２０とケーシング２２の間に配置される第２主軸受２６と、が含まれる。本実施形態の主軸受２４、２６は、複数の転動体４２と、リテーナ（不図示）を備える。複数の転動体４２は、周方向に間を置いて設けられる。本実施形態の転動体４２は球体である。リテーナは、複数の転動体４２の相対位置を保持するとともに複数の転動体４２を回転自在に支持する。
【００３１】
本実施形態の主軸受２４、２６は、転動体４２の転動面を有する外輪４８と内輪４９とを備える。内輪転動面は、内輪の代わりに、キャリヤ１８、２０の外周面に設けられてもよい。外輪４８は、隙間嵌め、締まり嵌めあるいは中間嵌め等の嵌め合いにより、ケーシング２２に固定される。嵌め合い隙間は熱膨張率の差に対応して設定されてもよい。主軸受２４、２６には、予圧が付与されてもよいが、この例では、予圧は付与されていない。
【００３２】
本実施形態では、主軸受２４、２６の外輪４８は、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成され、主軸受２４、２６の外輪４８と外ピン１７とが軸方向に当接している。図１に示すように、外輪４８の端部４８ｂと外ピン１７の端部１７ｂとは、直接当接するように構成されてもよい。また、端部４８ｂと端部１７ｂとは、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材のスペーサを介して軸方向に当接するように構成されてもよい。このように構成されることにより、外ピン１７に伝わった熱が外輪４８を介してキャリヤなどに放熱され、放熱性が改善される。
【００３３】
本実施形態では、主軸受２４、２６の内輪４７および転動体４２は、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成され、第１キャリヤ１８も内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成されている。このように構成されることにより、外輪４８に伝わった熱が転動体４２および内輪４７を介して第１キャリヤ１８に放熱され、第１キャリヤ１８に伝わった熱が被駆動部材５０を介して外部に放熱され、放熱性が改善される。
【００３４】
外輪４８、内輪４７および転動体４２を構成する素材は、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材であればよく、金属材料、高熱伝導性の樹脂、非金属材料であってもよい。本実施形態の外輪４８、内輪４７および転動体４２は軸受鋼などの鉄系金属で構成されている。
【００３５】
第１キャリヤ１８を構成する素材は、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材であればよく、金属材料、高熱伝導性の樹脂、非金属材料であってもよい。軽量化と機械的強度とを両立する観点から、第１キャリヤ１８は、アルミニウム、マグネシウム、ベリリウム、チタンなどの軽金属（比重が４ないし５以下の金属）や、これらの複合材料により構成されてもよい。本実施形態の第１キャリヤ１８は、アルミニウム系金属により構成されている。この場合、第１キャリヤ１８を、入力軸１２より比重の小さな金属材料で構成することができる。
【００３６】
第２キャリヤ２０は、金属や種々の樹脂で構成することができる。本実施形態の第２キャリヤ２０は、ＰＯＭにより構成されている。この場合、第２キャリヤ２０を軽量化することができる。第２キャリヤ２０は、入力軸軸受３４からの熱伝導を減らす観点から、入力軸軸受３４とは直接接触せず、空間を介して配置されている。なお、第２キャリヤ２０も、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成されてもよい。この場合、一層放熱性が改善される。
【００３７】
（内ピン）
図１に示すように、内ピン４０は、外歯歯車１４に貫通形成された内ピン孔４１に隙間を有した状態で挿通される。内ピン４０は、その一端が第１キャリヤ１８の凹部１８ｂに嵌入され、他端が第２キャリヤ２０の凹部２０ｂに嵌入されている。内ピン４０は、凹部１８ｂ、２０ｂに圧入され、ボルト等による固定はなされていない。内ピン４０は、外歯歯車１４に形成された内ピン孔４１の一部と当接しており、外歯歯車１４の自転を拘束しその揺動のみを許容している。内ピン４０は、第１キャリヤ１８および第２キャリヤ２０と外歯歯車１４との間の動力の伝達に寄与する連結部材として機能する。
【００３８】
（キャリヤピン）
キャリヤピン３８は、外歯歯車１４に貫通形成されたキャリヤピン孔３９に隙間を有した状態で挿通される。キャリヤピン３８は、その一端が第１キャリヤ１８の凹部１８ｃに嵌入され、他端が第２キャリヤ２０の凹部２０ｃに嵌入されている。キャリヤピン３８は、凹部１８ｃ、２０ｃに圧入され、ボルト等による固定はなされていない。キャリヤピン３８は、管状のスペーサ３７に環囲されている。スペーサ３７は、一端が第１キャリヤ１８に当接し、他端が第２キャリヤ２０に当接する。スペーサ３７は、第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０の間の軸方向の間隔を適正な距離に保つスペーサとして機能を有する。キャリヤピン３８およびスペーサ３７は、外歯歯車１４のキャリヤピン孔３９とは接しておらず、外歯歯車１４の自転の拘束には寄与していない。キャリヤピン３８は、第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０の間の連結のみに寄与している連結部材として機能する。
【００３９】
次に、本実施形態の各構成部材を構成する材料について説明する。近年、減速装置は、人の近くで稼働する協働ロボットなどにその用途が拡大している。用途を拡大するために、減速装置の軽量化と低騒音化が望まれている。従来の減速装置は鉄系金属からなる構成部材で構成されており、軽量化のためには、構成部材を低比重の素材により形成することが考えられる。このような材料としては、樹脂などが好適である。一方、構成部材を樹脂化すると、放熱性の低下により温度上昇し、寿命が短くなることが考えられる。このため、各構成部材を構成する素材は、軽量化と放熱性とを考慮して選択されることが望ましい。
【００４０】
入力軸１２と、第１キャリヤ１８と入力軸１２の間に配置される入力軸軸受３４には減速前の高速回転が入力される。このため、これらの温度上昇は比較的大きく、これらの耐熱性が低いと、許容入力回転数が低くなる。このため、入力軸軸受３４と入力軸１２と偏心軸受３０とは鉄系金属などの金属により構成されてもよい。この場合、許容入力回転数の低下を抑制することができる。なお、入力軸１２には大きなねじれ応力が加わるため、第１キャリヤ１８より剛性の高い材料により構成されることが望ましい。入力軸１２は、アルミニウムよりねじり強度の高い鉄系金属により構成されている。
【００４１】
なお、本実施形態の各構成部材に用いる鉄系金属としては、所望の特性に応じて炭素鋼、軸受鋼、ステンレス鋼などを用いることができる。
【００４２】
第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０との連結強度を確保するため、キャリヤピン３８の剛性は高いことが望ましい。この観点から、キャリヤピン３８は金属により構成され、スペーサ３７は、軽量化のため、樹脂により構成されてもよい。この例では、キャリヤピン３８は、鉄系金属により構成され、スペーサ３７は、ＰＯＭにより構成されている。
【００４３】
本実施形態のケーシング２２は、内歯歯車本体１６ａに一体化されており、内歯歯車本体１６ａと同じ材料で構成されてもよい。
【００４４】
軽量化の観点から、第１カバー２１および第２カバー２３は樹脂により構成されてもよい。これらは、同じ樹脂により構成されてもよいし、異なる樹脂により構成されてもよい。本実施形態の第１カバー２１および第２カバー２３はＰＯＭにより構成されている。
【００４５】
以上のように構成された偏心揺動型減速装置１０の動作を説明する。駆動装置から入力軸１２に回転動力が伝達されると、入力軸１２の偏心部１２ａが入力軸１２を通る回転中心線周りに回転し、その偏心部１２ａにより外歯歯車１４が揺動する。このとき、外歯歯車１４は、自らの軸芯が入力軸１２の回転中心線周りを回転するように揺動する。外歯歯車１４が揺動すると、外歯歯車１４と内歯歯車１６の外ピン１７の噛合位置が順次ずれる。この結果、入力軸１２が一回転する毎に、外歯歯車１４の歯数と内歯歯車１６の外ピン１７の数との差に相当する分、外歯歯車１４および内歯歯車１６の一方の自転が発生する。本実施形態においては、外歯歯車１４が自転し、第１キャリヤ１８から減速回転が出力される。
【００４６】
本実施形態の偏心揺動型減速装置１０では、内歯歯車本体１６ａや外歯歯車１４を樹脂とすることにより軽量化が図られる。また、内歯歯車１６は、樹脂により構成された内歯歯車本体１６ａと、内歯歯車本体１６ａに設けられたピン溝に回転自在に配置され、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成された外ピン１７と、を有する。この場合、外ピン１７が相対的に熱伝導率の低い素材で構成される場合と比べて、外歯歯車１４と内歯歯車１６との間の熱伝導性を改善し、内部で発生した熱を外ピン１７を介して効率的に放熱することができる。特に、樹脂で構成された外歯歯車１４の熱を効率的に放熱することができるので、高温で強度低下して外歯歯車１４が破損する可能性を小さくすることができる。また、内部温度の過度な上昇を抑えることができるから、他の樹脂部材についても温度上昇による変形や破損の可能性を低くすることができる。
【００４７】
また、本実施形態の偏心揺動型減速装置１０では、主軸受２４の外輪４８が内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成され、主軸受２４の外輪４８と外ピン１７が軸方向に当接するか、もしくは内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材のスペーサを介して当接する。この場合、外ピン１７が外輪４８と当接しない場合と比べて、外ピン１７と外輪４８との間の熱抵抗を小さくし、内部の熱を外ピン１７と外輪４８とを介して一層効率的に放熱することができる。この結果、内部温度の上昇を一層抑制することができる。相対的に熱伝導率の高い素材のスペーサを介する場合も同様の効果を奏する。
【００４８】
また、本実施形態の偏心揺動型減速装置１０では、主軸受２４の転動体４２および内輪４７が内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成され、キャリヤ１８も内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成される。この場合、転動体４２、内輪４７およびキャリヤ１８が相対的に熱伝導率の低い素材で構成される場合と比べて、内部の熱を転動体４２、内輪４７およびキャリヤ１８を介して一層効率的に放熱することができる。特に、キャリヤ１８が被駆動部材５０と接する場合、キャリヤ１８からの放熱性が一層向上する。この結果、内部温度の上昇を一層抑制することができる。
【００４９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る偏心揺動型減速装置１０の構成について説明する。第２実施形態の図面および説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。図３は、第２実施形態の偏心揺動型減速装置１０を示す側面断面図であり、図１に対応する。
【００５０】
第１実施形態の説明では、センタークランクタイプの偏心揺動型減速装置を例に示したが、本実施形態の偏心揺動型減速装置は、いわゆる振り分けタイプの偏心揺動型減速装置である。本実施形態の偏心揺動型減速装置１０は、第１実施形態と比べ、主に、複数の入力歯車７０を備え、入力軸１２の構成が異なる点で相違する。
【００５１】
複数の入力歯車７０は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａ周りに配置される。本図では一つの入力歯車７０のみを示す。入力歯車７０は、その中央部に挿通される入力軸１２により支持され、入力軸１２と一体的に回転可能に設けられる。入力歯車７０は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａ上に設けられる回転軸（不図示）の外歯部と噛み合う。回転軸には、不図示の駆動装置から回転動力が伝達され、その回転軸の回転により入力歯車７０が入力軸１２と一体的に回転する。
【００５２】
本実施形態の入力軸１２は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａからオフセットした位置に周方向に間を置いて複数（例えば、３本）配置される。本図では一つの入力軸１２のみを示す。
【００５３】
以上の本実施形態の偏心揺動型減速装置１０の動作を説明する。駆動装置から回転軸に回転動力が伝達されると、回転軸から複数の入力歯車７０に回転動力が振り分けられ、各入力歯車７０が同じ位相で回転する。各入力歯車７０が回転すると、入力軸１２の偏心部１２ａが入力軸１２を通る回転中心線周りに回転し、その偏心部１２ａにより外歯歯車１４が揺動する。外歯歯車１４が揺動すると、第１実施形態と同様に、外歯歯車１４と内歯歯車１６の外ピン１７の噛合位置が順次ずれ、外歯歯車１４および内歯歯車１６の一方の自転が発生する。入力軸１２の回転は、外歯歯車１４の歯数と内歯歯車１６の外ピン１７の数との差に応じた減速比で減速されて、出力部材から被駆動装置に出力される。本実施形態の出力部材も第１キャリヤ１８である。
【００５４】
本実施形態では、外ピン１７、主軸受２４、２６の外輪４８、転動体４２および内輪２７、第１キャリヤ１８は、内歯歯車本体１６ａの樹脂よりも熱伝導率の高い素材により構成されている。特に、内歯歯車本体１６ａ、外歯歯車１４、第２キャリヤ２０、ケーシング２２、第１カバー２１、第２カバー２３およびスペーサ３７は、樹脂により構成されている。また、外ピン１７、主軸受２４、２６、偏心軸受３０、入力軸軸受３４、キャリヤピン３８、入力軸１２およびボルト５０ｂは、鉄系金属により構成されている。また、第１キャリヤ１８はアルミニウムなどの軽金属により構成されている。本実施形態のこれらの構成部材の一部または全部は、別の材料により構成されてもよい。特に、第２キャリヤ２０は、アルミニウムなどの軽金属やＰＥＥＫなどで構成されてもよい。
以上の構成を有する第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。
【００５６】
以下、変形例を説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
【００５７】
［変形例］
実施形態の説明では、第２キャリヤ２０、ケーシング２２、第１カバー２１、第２カバー２３およびスペーサ３７は、樹脂により構成される例を示したが、これらの一部または全部は、樹脂とは別の材料により構成されてもよい。
【００５８】
実施形態の説明では、外ピン１７、主軸受２４、２６、偏心軸受３０、入力軸軸受３４、キャリヤピン３８、内ピン４０、入力軸１２およびボルト５０ｂは、鉄系金属により構成される例を示したが、これらの一部または全部は、鉄系金属とは別の材料により構成されてもよい。
【００５９】
実施形態の説明では、第１キャリヤ１８はアルミニウムなどの軽金属により構成される例を示したが、第１キャリヤ１８は軽金属とは別の材料により構成されてもよい。
【００６０】
実施形態の説明では、外歯歯車１４を２枚備える例をしましたが、本発明はこれに限定されない。３枚以上の外歯歯車１４を備えてもよい。例えば、入力軸には、それぞれ１２０°ずつ位相がずれた３つの偏心部１２ａを設け、この３つの偏心部１２ａに揺動される３枚の外歯歯車１４を備えてもよい。また、外歯歯車１４は１枚であってもよい。
【００６１】
実施形態の説明では、第２主軸受２６および第１主軸受２４が内輪を有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。第２主軸受２６と第１主軸受２４との少なくとも一方は、内輪を有しない軸受であってもよい。
【００６２】
実施形態の説明では、各軸受が球状の転動体を備えるボールベアリングである例を示したが、本発明はこれに限定されない。これらの軸受の一部または全部は、円筒状の転動体を備えるころ軸受であってもよい。
【００６３】
実施形態の説明では、出力部材はキャリヤ１８であり、被固定部材はケーシング２２である例を示したが、本発明はこれに限定されない。被固定部材はキャリヤ１８であり、出力部材はケーシング２２であってもよい。
【００６４】
実施形態の説明では、第１キャリヤ１８および第２キャリヤ２０が設けられる例を示したが、本発明はこれに限定されない。外歯歯車の軸方向の一側に第１キャリヤのみが設けられてもよい。
【００６５】
上述の各変形例は上述の実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００６６】
上述した各実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる各実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【符号の説明】
【００６７】
１０・・偏心揺動型減速装置、  １２・・入力軸、  １４・・外歯歯車、  １６・・内歯歯車、１６ａ・・内歯歯車本体、１７・・外ピン、  １８・・第１キャリヤ、  ２０・・第２キャリヤ、  ２１・・第１カバー、  ２２・・ケーシング、  ２３・・第２カバー、  ２４・・第１主軸受、  ２６・・第２主軸受、  ３０・・偏心軸受、  ３４・・入力軸軸受、  ３７・・スペーサ、  ３８・・キャリヤピン、  ４０・・内ピン、  ５０・・被駆動部材、  ７０・・入力歯車。
【図１】
2020016262.tif 000003
【図２】
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【図３】
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