(57)【要約】  容易な構成であって、インボリュート歯形を適用した場合に高い噛み合い率を実現できる揺動内接式遊星歯車装置を提供する。  内歯歯車の内歯および外歯歯車の外歯は、インボリュート歯形に形成されている。駆動状態において、内歯歯車の内歯本体および外歯歯車の外歯本体の一方が周方向に伸張弾性変形し且つ他方が収縮弾性変形することにより、内歯と外歯の噛み合い数が、非駆動状態における内歯と外歯との噛み合い数よりも多くなるように設定されている。
2011099636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力軸線回りに回転し、前記入出力軸線に対して偏心した偏心軸線を中心とした偏心体と、
環状の内歯本体および前記内歯本体の内周側に一体形成された複数の内歯を備え、前記入出力軸線を中心とした内歯歯車と、
環状の外歯本体および前記外歯本体の外周側に一体形成された複数の外歯を備え、前記偏心体に対して相対回転可能に支持され、前記偏心軸線を中心とし、駆動状態において前記内歯歯車に噛合しながら前記内歯歯車に対して相対的に揺動回転する外歯歯車と、
を備える揺動内接式遊星歯車装置において、
前記内歯および前記外歯は、インボリュート歯形に形成され、
駆動状態において、前記内歯本体および前記外歯本体の一方が周方向に伸張弾性変形し且つ他方が収縮弾性変形することにより、前記内歯と前記外歯の噛み合い数が、非駆動状態における前記内歯と前記外歯との噛み合い数よりも多くなるように設定された揺動内接式遊星歯車装置。
【請求項２】
請求項１において、
歯番号ｉを、非駆動状態において噛み合う前記内歯および前記外歯である基準噛合歯を１とし、前記基準噛合歯から遠ざかる前記内歯および前記外歯について１ずつ加算した値として定義し、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の一方の伸張方向の移動量をδ1,iとし、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の他方の収縮方向の移動量をδ2,iとし、
前記歯番号ｉにおける前記内歯の歯面と前記外歯の歯先との隙間をδiとした場合に、
前記内歯歯車および前記外歯歯車のモジュールは、式（１）を満たすように設定されたモジュールである揺動内接式遊星歯車装置。
【数１】
2011099636.tif 000025
【請求項３】
請求項２において、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の一方の伸張方向の移動量δ1,iを式（２）として定義し、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の他方の収縮方向の移動量δ2,iを式（３）として定義し、
前記歯番号ｉにおける前記内歯の歯面と前記外歯の歯先との隙間δiを式（４）として定義した揺動内接式遊星歯車装置。
【数２】
2011099636.tif 000026
【数３】
2011099636.tif 000027
【数４】
2011099636.tif 000028
【請求項４】
請求項３において、
前記内歯歯車および前記外歯歯車のモジュールは、前記式（１）においてｉ＝２を満たすモジュール以下に設定される揺動内接式遊星歯車装置。
【請求項５】
円筒形状のロータと前記ロータの径方向外側に対向して配置された円筒形状のステータとを備えるモータと、
請求項１〜４の何れか一項の揺動内接式遊星歯車装置と、
前記ロータの回転を前記揺動内接式遊星歯車装置の前記偏心体に伝達するシャフトと、
を備え、
前記偏心体は、
前記入出力軸線に対して偏心した第一偏心軸線を中心とした第一偏心体と、
前記入出力軸線に対して前記第一偏心軸線とは異なる方向に偏心した第二偏心軸線を中心とした第二偏心体と、
を備え、
前記外歯歯車は、
前記第一偏心体に対して相対回転可能に支持される第一外歯歯車と、
前記第二偏心体に対して相対回転可能に支持される第二外歯歯車と、
を備え、
前記シャフトは、
別体に形成された前記ロータを外周面に嵌合するロータ嵌合部と、
前記第一偏心体を一体的に形成する第一偏心体部と、
前記第一偏心体部に対して前記ロータ嵌合部と軸方向反対側に前記第二偏心体を一体的に形成する第二偏心体部と、
を備え、
前記第二偏心体部の外周面円形状は、前記第一偏心体部の外周面円形状の外径より小径に形成され、かつ、前記シャフトの軸方向から見た場合に、前記第一偏心体部の外周面円形状の内側に位置するように形成される回転駆動装置。
【請求項６】
円筒形状のロータと前記ロータの径方向外側に対向して配置された円筒形状のステータとを備えるモータと、
請求項１〜４の何れか一項の揺動内接式遊星歯車装置と、
前記ロータの回転を前記揺動内接式遊星歯車装置の前記偏心体に伝達するシャフトと、
を備え、
前記偏心体は、
前記入出力軸線に対して偏心した第一偏心軸線を中心とした第一偏心体と、
前記入出力軸線に対して前記第一偏心軸線とは異なる方向に偏心した第二偏心軸線を中心とした第二偏心体と、
を備え、
前記外歯歯車は、
前記第一偏心体に対して相対回転可能に支持される第一外歯歯車と、
前記第二偏心体に対して相対回転可能に支持される第二外歯歯車と、
を備え、
前記シャフトは、
別体に形成された前記ロータを外周面に嵌合するロータ嵌合部と、
前記第一偏心体を一体的に形成する第一偏心体部と、
前記第一偏心体部に対して前記ロータ嵌合部と軸方向反対側に前記第二偏心体を一体的に形成する第二偏心体部と、
前記ロータ嵌合部と前記第一偏心体部の軸方向間に形成され、前記ロータ嵌合部の外径および前記第一偏心体部の外径より小径に形成され、かつ、前記第一偏心体部に対して前記第一外歯歯車を支持する第一軸受の軸方向幅より大きな軸方向幅を有する溝部と、
を備える回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揺動内接式遊星歯車装置、および、その歯車装置を用いた回転駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
揺動内接式遊星歯車装置について、例えば、特開２００２−２６６９５５号公報に記載されたものがある。この揺動内接式遊星歯車装置は、サイクロイド減速装置であって、入出力軸線回りに回転し入出力軸線に対して偏心した偏心軸線を中心とした偏心体と、入出力軸線を中心として複数の内歯が形成された内歯歯車と、偏心体に対して相対回転可能に支持され、偏心軸線を中心として複数の外歯が形成され、内歯歯車に噛合しながら内歯歯車に対して相対的に揺動回転する外歯歯車とを備えて構成される。このサイクロイド減速機構においては、内歯歯車の各内歯をピンとし、外歯歯車の各外歯をトロコイド歯形により形成している。【０００３】
このように構成することで、内歯歯車と外歯歯車の歯数差を小さくすることができ、高い減速比を得ることができる。さらに、内歯歯車と外歯歯車との噛み合い率が高くなるため、高剛性の歯車として知られている。この構成において、さらに高減速比を得るためには、外歯歯車および内歯歯車の歯数を多くすることにより実現できる。しかしながら、ピンとトロコイド歯形による噛み合いでは、多数の歯を形成するには、大径化してしまうという問題がある。【０００４】
ところで、多数の歯を形成することができる歯車としてインボリュート歯形が知られている。インボリュート歯形を適用した揺動内接式遊星歯車装置について、特開２００９−８１４３号公報、特公平５−３４５３７号公報、特開２００７−２４０７２号公報、特開平１−２１０６４２号公報、特開平１０−２２７３４０号公報に記載されたものが公知となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ただし、内歯歯車および外歯歯車をインボリュート歯形にすると、歯先の干渉を生じるために、内歯歯車と外歯歯車との歯数差を少なくする構成は容易ではない。さらに、インボリュート歯形では、噛み合い率が低くなり、噛み合う歯が受ける荷重が大きくなるため、大きなトルクを伝達するには、歯の剛性を高くする必要があった。【０００６】
ところで、特開平１−２１０６４２号公報には、歯数のわずかに違う内歯歯車と外歯歯車の組合せなので、それぞれの歯面間距離が非常に近く、負荷トルクによる歯車のわずかな変形で実質的な噛み合い率が大きく、高トルクを伝達することが可能であると記載されている。【０００７】
しかし、本発明者らは、内歯歯車の内歯および外歯歯車の外歯を変形させた場合には、内歯または外歯の先端角部が相手歯面に対して接触するおそれがあるという問題を見出した。そして、内歯または外歯の先端角部が相手歯面に接触すると、先端角部が接触している相手歯面に高い面圧が生じてしまう。つまり、当該相手歯面に生じる面圧を歯車の耐圧範囲内にするためには、結局のところ、伝達させるトルクを低下させざるを得なかった。【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、インボリュート歯形を適用した場合に高い噛み合い率を実現すると共に、高トルクの伝達ができる揺動内接式遊星歯車装置を提供することを目的とする。また、当該揺動内接式遊星歯車装置を用いた回転駆動装置を提供することを目的とする。【０００９】
ところで、電動アシスト自転車の駆動装置として、例えば、特開２００５−２７８２３４号公報に記載されたものがある。この駆動装置は、自転車の前輪のハブに設けられており、モータと減速機とにより構成される。この減速機には、遊星歯車減速機が適用されている。特に、電動自転車の駆動装置は、前輪のハブの部分に設けられるため小型であることが求められると共に、軽量化が求められる。そのため、特に電動自転車に適用する場合には、小型でありつつ、高減速比を得ることが望まれる。【００１０】
そこで、本発明は、電動アシスト自転車などに好適な揺動内接式遊星歯車装置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】
（揺動内接式遊星歯車装置）
本発明に係る揺動内接式遊星歯車装置は、入出力軸線回りに回転し、前記入出力軸線に対して偏心した偏心軸線を中心とした偏心体と、環状の内歯本体および前記内歯本体の内周側に一体形成された複数の内歯を備え、前記入出力軸線を中心とした内歯歯車と、環状の外歯本体および前記外歯本体の外周側に一体形成された複数の外歯を備え、前記偏心体に対して相対回転可能に支持され、前記偏心軸線を中心とし、駆動状態において前記内歯歯車に噛合しながら前記内歯歯車に対して相対的に揺動回転する外歯歯車と、を備える揺動内接式遊星歯車装置において、前記内歯および前記外歯は、インボリュート歯形に形成され、駆動状態において、前記内歯本体および前記外歯本体の一方が周方向に伸張弾性変形し且つ他方が収縮弾性変形することにより、前記内歯と前記外歯の噛み合い数が、非駆動状態における前記内歯と前記外歯との噛み合い数よりも多くなるように設定される。【００１２】
つまり、内歯および外歯の撓み変形ではなく、外歯本体および内歯本体の一方が周方向に伸張弾性変形するとともに、外歯本体および内歯本体の他方が周方向に収縮弾性変形することにより、内歯と外歯の噛み合い数を多くしている。【００１３】
また、歯番号ｉを、非駆動状態において噛み合う前記内歯および前記外歯である基準噛合歯を１とし、前記基準噛合歯から遠ざかる前記内歯および前記外歯について１ずつ加算した値として定義し、前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の一方の伸張方向の移動量をδ1,iとし、前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の他方の収縮方向の移動量をδ2,iとし、前記歯番号ｉにおける前記内歯の歯面と前記外歯の歯先との隙間をδiとした場合に、前記内歯歯車および前記外歯歯車のモジュールは、式（１）を満たすように設定されたモジュールとするとよい。【００１４】
【数１】
2011099636.tif 000003
【００１５】
また、前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の一方の伸張方向の移動量δ1,iを式（２）として定義し、前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の他方の収縮方向の移動量δ2,iを式（３）として定義し、前記歯番号ｉにおける前記内歯の歯面と前記外歯の歯先との隙間δiを式（４）として定義するとよい。【００１６】
【数２】
2011099636.tif 000004
【００１７】
【数３】
2011099636.tif 000005
【００１８】
【数４】
2011099636.tif 000006
【００１９】
式（２）の第一項が、内歯本体および外歯本体の一方の周方向の伸張弾性変形量を表し、式（３）の第一項が、内歯本体および外歯本体の他方の周方向の収縮弾性変形量を表す。つまり、式（１）は、内歯本体および外歯本体が周方向に伸張弾性変形または収縮弾性変形した場合に、内歯および外歯の一方の伸張方向の移動量と他方の収縮方向の移動量の合計値が、当該外歯歯先と内歯歯面との隙間に一致する場合を意味している。当該式（１）を用いて、内歯歯車および外歯歯車の設計を行うことで、上述した効果を確実に奏することができるようになる。【００２０】
また、前記内歯歯車および前記外歯歯車のモジュールは、前記式（１）においてｉ＝２を満たすモジュール以下に設定されるようにしてもよい。式（１）においてｉ＝２を満たす状態とは、基準噛合歯の隣の内歯および外歯が接触している状態を意味する。つまり、噛み合い数が少なくとも２となる。【００２１】
また、外歯本体および内歯本体を周方向に弾性変形させつつ、噛み合い数を多くするためには、内歯歯車および外歯歯車のモジュールを可能な限り小さくすることが好ましい。モジュールを小さくすることにより、内歯および外歯の歯丈が低くなるため、内歯および外歯の撓みが小さくなる。これにより、内歯および外歯の先端角部が相手歯面に接触することを防止できる。つまり、先端角部の接触による高面圧化を防止できる。従って、外歯および内歯に生じる面圧が小さくなるため、外歯および内歯が受ける荷重を大きくすることができる。その結果、内歯歯車および外歯歯車の全体としてさらに高いトルクを伝達できるようになる。【００２２】
ところで、非駆動状態において噛み合う内歯および外歯を基準噛合歯とした場合に、基準噛合歯から周方向に遠ざかるほど、内歯本体および外歯本体に生じる荷重が小さくなる。つまり、内歯本体および外歯本体において、基準噛合歯から周方向に近い位置ほど大きく伸張弾性変形または収縮弾性変形をする。そして、本発明によれば、モジュールを小さくすることになるため、言い換えると、外歯の数および内歯の数が多くなるということになる。つまり、隣り合う外歯のピッチ、および、隣り合う内歯のピッチが狭くなる。そうすると、基準噛合歯から周方向に近い位置に多くの内歯および外歯が存在する状態となる。従って、内歯本体および外歯本体が伸張弾性変形量または収縮弾性変形量が大きな位置に、多数の内歯および外歯が存在するため、多くの内歯および外歯が噛み合いに参加できる。このように、モジュールを小さくすることにより、結果として、多くの内歯および外歯が噛み合いに参加できる雰囲気を形成することができる。【００２３】
さらに、モジュールを小さくすると、内歯および外歯のインボリュート歯面が、直線的になる。その結果、内歯と外歯の接触面積が大きくなり、このことからも内歯および外歯に生じる面圧が小さくなる。従って、内歯歯車および外歯歯車の全体としてさらに高いトルクを伝達できるようになる。さらに、モジュールを小さくすることにより、隣接する内歯と外歯の歯面間の隙間が小さくなる。このことからも、多くの内歯および外歯が噛み合いに参加できる可能性が高くなる。【００２４】
さらに、各歯が受ける面圧が小さくなることにより、従来当然のように施していた熱処理を廃止することができる場合が出てくる。従来は耐圧を高めるために熱処理を施していたが、本発明においては、面圧低下に伴い、各歯に生じる面圧が、熱処理を施すことなく耐圧の範囲内となる場合がある。その結果、熱処理を不要とすることにより、低コスト化を図ることができる。そして、ｉ＝２を満たすモジュール以下のモジュールに設定することで、確実に噛み合い数が２以上となる。これにより、上記効果を確実に奏することができる。【００２５】
（第一の回転駆動装置）
回転駆動装置は、円筒形状のロータと前記ロータの径方向外側に対向して配置された円筒形状のステータとを備えるモータと、上述した揺動内接式遊星歯車装置と、前記ロータの回転を前記揺動内接式遊星歯車装置の前記偏心体に伝達するシャフトとを備える。前記偏心体は、前記入出力軸線に対して偏心した第一偏心軸線を中心とした第一偏心体と、前記入出力軸線に対して前記第一偏心軸線とは異なる方向に偏心した第二偏心軸線を中心とした第二偏心体とを備える。前記外歯歯車は、前記第一偏心体に対して相対回転可能に支持される第一外歯歯車と、前記第二偏心体に対して相対回転可能に支持される第二外歯歯車と、を備える。前記シャフトは、別体に形成された前記ロータを外周面に嵌合するロータ嵌合部と、前記第一偏心体を一体的に形成する第一偏心体部と、前記第一偏心体部に対して前記ロータ嵌合部と軸方向反対側に前記第二偏心体を一体的に形成する第二偏心体部とを備える。前記第二偏心体部の外周面円形状は、前記第一偏心体部の外周面円形状の外径より小径に形成され、かつ、前記シャフトの軸方向から見た場合に、前記第一偏心体部の外周面円形状の内側に位置するように形成される。【００２６】
回転駆動装置に上述した揺動内接式遊星歯車装置を適用しているため、上述した揺動内接式遊星歯車装置による効果を奏する。さらに、回転駆動装置における揺動内接式遊星歯車装置の偏心体と、ロータの回転駆動力を偏心体に伝達するシャフトとが一体的に形成されることにより、部品点数の削減および小型化を図ることができる。ところが、ロータのシャフトに偏心体を一体的に形成する場合であって、偏心体を複数（第一偏心体部と第二偏心体部）有する場合には、第一，第二偏心体部に軸受を組み付けることが容易ではない。【００２７】
そこで、第二偏心体部の外径を第一偏心体部の外径より小径にして、シャフトの軸方向から見た場合に、第二偏心体部の外周面形状が第一偏心体部の外周面円形状の内側に位置するようにしている。これにより、第一偏心体部の外周面に組み付けるための軸受を、第二偏心体部を通過させて、第一偏心体部に嵌挿することができる。【００２８】
（第二の回転駆動装置）
回転駆動装置、円筒形状のロータと前記ロータの径方向外側に対向して配置された円筒形状のステータとを備えるモータと、上述した揺動内接式遊星歯車装置と、前記ロータの回転を前記揺動内接式遊星歯車装置の前記偏心体に伝達するシャフトとを備える。前記偏心体は、前記入出力軸線に対して偏心した第一偏心軸線を中心とした第一偏心体と、前記入出力軸線に対して前記第一偏心軸線とは異なる方向に偏心した第二偏心軸線を中心とした第二偏心体とを備える。前記外歯歯車は、前記第一偏心体に対して相対回転可能に支持される第一外歯歯車と、前記第二偏心体に対して相対回転可能に支持される第二外歯歯車とを備える。前記シャフトは、別体に形成された前記ロータを外周面に嵌合するロータ嵌合部と、前記第一偏心体を一体的に形成する第一偏心体部と、前記第一偏心体部に対して前記ロータ嵌合部と軸方向反対側に前記第二偏心体を一体的に形成する第二偏心体部と、前記ロータ嵌合部と前記第一偏心体部の軸方向間に形成され、前記ロータ嵌合部の外径および前記第一偏心体部の外径より小径に形成され、かつ、前記第一偏心体部に対して前記第一外歯歯車を支持する第一軸受の軸方向幅より大きな軸方向幅を有する溝部とを備える。【００２９】
また、上記とは異なる手段として、モータのロータを配置する部位において、ロータとロータ嵌合部とを別体にして、モータ側に位置する第一偏心体部の外周面に組み付ける軸受を、モータ側から挿入することができる。第一偏心体部とロータ嵌合部との間に適切な外径かつ軸方向幅の溝部を形成することで、軸受をモータ側から挿入して第一偏心体部の外周面に当該軸受を組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第一実施形態：揺動内接式遊星歯車装置の軸方向断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】内歯の一部と第一，第二外歯の位置を示し、非駆動状態にける両歯の噛み合い状態を示す。
【図４】内歯および第一，第二外歯の諸元を示す図である。
【図５】内歯および第一，第二外歯を展開した状態の部分図である。
【図６】基準噛合歯からの位相に対する各歯が受ける負荷の特性を示す図である。
【図７】ＦＥＭ解析結果であり、第一，第二外歯の歯数と内歯のは数の比の値に対する噛み合い歯数を示す。
【図８】ＦＥＭ解析結果であり、内歯の歯数に対する噛み合い歯数を示す。
【図９】ＦＥＭ解析結果であり、噛み合い歯の位置に対する内歯と第一，第二外歯との周方向隙間を示す。
【図１０】ＦＥＭ解析結果であり、負荷トルクに対する噛み合い歯数を示す。
【図１１】ＦＥＭ解析結果であり、負荷トルクに対する最大面圧を示す。
【図１２】第二実施形態：回転駆動装置の軸方向断面図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４】第三実施形態：回転駆動装置の軸方向断面図である。
【図１５】第四実施形態：電動アシスト自転車を示す図である。
【図１６】電動アシスト自転車の前輪を軸直交方向から見た拡大図である。
【図１７】電動アシスト自転車の前輪のハブに設けられた車両用駆動装置の軸方向断面図である。
【図１８】図１７のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜１．第一実施形態＞
（１−１．揺動内接式遊星歯車装置の構成）
本実施形態の揺動内接式遊星歯車装置１の構成について、図１および図２を参照して説明する。揺動内接式遊星歯車装置１は、入力シャフト２０と出力シャフト３０とが同軸上に設けられ、入力シャフト２０の回転を減速して出力シャフト３０に伝達する減速機として機能する。なお、入力シャフト２０と出力シャフト３０との入出力を逆転させることで、増速機として機能する。
【００３２】
揺動内接式遊星歯車装置１の概要は、ハウジング１０の内周面に内歯歯車１１を形成し、入力シャフト２０の回転によって第一，第二外歯歯車４０，５０がハウジング１０に対して揺動回転することにより、内歯歯車１１と第一，第二外歯歯車４０，５０との相対回転差に相当する分が、出力シャフト３０に出力される。
【００３３】
この揺動内接式遊星歯車装置１の詳細について説明する。揺動内接式遊星歯車装置１は、ハウジング１０と、入力シャフト２０と、出力シャフト３０と、第一，第二外歯歯車４０，５０と、複数の内ピン６０とを備えて構成される。
【００３４】
ハウジング１０は、例えば有底円筒状に形成されている。ハウジング１０は、入力シャフト２０の先端側と、出力シャフト３０の基端側と、第一，第二外歯歯車４０，５０を収容している。ハウジング１０の底面には、入出力軸線Ｘ１を中心とした円形孔が形成され、第四軸受７４を嵌挿している。
【００３５】
ハウジング１０の円筒状部分の内周面には、内歯歯車１１が設けられている。内歯歯車１１は、ハウジング１０と一体形成されるようにしてもよいし、ハウジング１０とは別体に形成されハウジング１０に一体的に取り付けられるようにしてもよい。この内歯歯車１１は、環状の内歯本体１１ａと、内歯本体１１ａの内周側に一体形成された複数の内歯１１ｂとを備える。そして、内歯歯車１１は、入出力軸線Ｘ１を中心とした歯車である。つまり、内歯１１ｂのピッチ円の中心位置は、入出力軸線Ｘ１に一致する。さらに、内歯１１ｂは、インボリュート歯形に形成されている。また、内歯歯車１１は、鋼材により形成されて、通常、熱処理を施すことによって成形される。ただし、内歯歯車１１の内歯１１ｂに生じる面圧を十分に小さくできる構成の場合には、熱処理を施さないようにもできる。
【００３６】
入力シャフト２０は、ハウジング１０の円形孔に嵌挿された第四軸受７４によって、入出力軸線Ｘ１を中心にハウジング１０に対して相対回転可能に支持されている。そして、入力シャフト２０は、モータまたは内燃機関などの回転駆動源に連結され、回転駆動力を入力する。この入力シャフト２０は、基端側（図１の右側）から順に、基端部２１と、第一，第二偏心体２３，２４と、先端部２２とを備え、一体的に成形されている。
【００３７】
基端部２１は、入出力軸線Ｘ１を中心軸とする円筒状または円柱状に形成され、ハウジング１０に対して入出力軸線Ｘ１回りに回転可能に支持される。この基端部２１が、回転駆動源に連結される。先端部２２は、入力シャフト２０の先端側（図１の左側）、すなわち、出力シャフト３０側に設けられている。この先端部２２は、基端部２１と同様に、入出力軸線Ｘ１を中心軸とする円筒状または円柱状に形成されている。この先端部２２の外周面には第三軸受７３が配置され、後述するように、先端部２２は出力シャフト３０を相対回転可能に支持している。
【００３８】
第一偏心体２３は、中空軸状または中実軸状に形成され、入出力軸線Ｘ１に対して偏心した第一偏心軸線Ｘ２を中心とした円形外周面を有している。この第一偏心体２３の外径は、本実施形態においては、基端部２１の外径よりも大きく設定されている。第一偏心体２３は、軸方向において、ハウジング１０に形成される内歯歯車１１のうち軸方向中央より基端側（図１の右側）に位置している。
【００３９】
第二偏心体２４は、第一偏心体２３よりも入力シャフト２０の先端側（図１の左側）に設けられている。この第二偏心体２４は、中実軸状または中空軸状に形成され、入出力軸線Ｘ１に対して偏心した第二偏心軸線Ｘ３を中心とした円形外周面を有している。この第二偏心体２４は、第一偏心体２３と同径に形成されている。第二偏心軸線Ｘ３は、入出力軸線Ｘ１に対して第一偏心軸線Ｘ２とは位相を１８０°ずれた方向に、第一偏心軸線Ｘ２の偏心量と同量偏心している。第二偏心体２４は、軸方向において、ハウジング１０に形成される内歯歯車１１のうち軸方向中央より先端側（図１左側）に位置している。従って、入力シャフト２０が入出力軸線Ｘ１回りに回転すると、入力シャフト２０の第一，第二偏心体２３，２４が、入出力軸線Ｘ１回りに公転することになる。
【００４０】
出力シャフト３０は、ハウジング１０に嵌挿された軸受（図示せず）および入力シャフト２０の先端部２２の外周面に嵌挿された第三軸受７３によって、ハウジング１０および入力シャフト２０に対して、入出力軸線Ｘ１回りに回転可能に支持されている。この出力シャフト３０は、入力シャフト２０よりも図１の左側に位置し、フランジ部３１と、軸部３２とを備えている。フランジ部３１は、中央に円形孔がある円盤状に形成されており、フランジ部３１の内周面が第三軸受７３を介して入力シャフト２０の先端部２２に回転可能に支持されている。また、フランジ部３１の一方の端面には、入出力軸線Ｘ１を中心とした周方向に等間隔に複数の円形凹部３１ａが形成されている。つまり、それぞれの円形凹部３１ａの円形中心位置は、入出力軸線Ｘ１を中心とした同一円上に位置する。なお、本実施形態においては、１０個の円形凹部３１ａを形成したものを例に挙げている。出力シャフト３０の軸部３２は、フランジ部３１の他方の端面（図１の左端面）にフランジ部３１と同軸上に一体的に形成されている。この軸部３２は、入出力軸線Ｘ１を中心とした円筒状または円柱状に形成されている。
【００４１】
第一外歯歯車４０は、中央に円形孔がある円盤状に形成されている。第一外歯歯車４０の内周面が、入力シャフト２０の第一偏心体２３の外周側に、第一軸受７１を介して嵌挿されている。つまり、第一外歯歯車４０は、第一偏心体２３に対して、第一偏心軸線Ｘ２を中心に回転可能に支持されている。そして、第一偏心体２３が入出力軸線Ｘ１に対して偏心しているため、第一外歯歯車４０は、ハウジング１０内において、入出力軸線Ｘ１回りに公転すると共に第一偏心軸線Ｘ２回りに自転するように設けられている。
【００４２】
この第一外歯歯車４０は、環状の第一外歯本体４１と、第一外歯本体４１の外周側に一体形成された複数の第一外歯４２とを備える。つまり、第一外歯歯車４０は、第一偏心軸線Ｘ２を中心とした歯車である。従って、第一外歯４２のピッチ円の中心位置は、第一偏心軸線Ｘ２に一致する。さらに、第一外歯４２は、インボリュート歯形に形成されている。この第一外歯歯車４０のピッチ円直径は、ハウジング１０に形成される内歯歯車１１のピッチ円直径よりも、第一偏心軸線Ｘ２の入出力軸線Ｘ１に対する偏心量の分、小さく設定されている。従って、第一外歯歯車４０は、内歯歯車１１の一部分に内接して噛合する関係となる。つまり、第一外歯歯車４０は、内歯歯車１１に噛合しながら内歯歯車に対して相対的に揺動回転することになる。
【００４３】
また、第一外歯歯車４０の軸方向幅は、内歯歯車１１の軸方向幅の半分に形成されている。そして、第一外歯歯車４０は、内歯歯車１１の軸方向一方側（図１の右側）半分に噛合する。また、第一外歯歯車４０は、内歯歯車１１と同一材質により形成されている。また、第一外歯歯車４０は、通常、内歯歯車１１と同様に熱処理が施されている。ただし、第一外歯歯車４０は、内歯歯車１１と同様に、第一外歯歯車４０の第一外歯４２に生じる面圧を十分に小さくできる構成の場合には、熱処理を施さないようにもできる。
【００４４】
さらに、第一外歯本体４１の径方向中央には、第一偏心軸線Ｘ２を中心とした周方向に等間隔に円形貫通孔４１ａが複数形成されている。つまり、それぞれの円形貫通孔４１ａの円形中心位置は、第一偏心軸線Ｘ２を中心とした同一円上に位置する。また、円形貫通孔４１ａは、出力シャフト３０のフランジ部３１に形成された円形凹部３１ａと同数形成されている。円形貫通孔４１ａの内径は、出力シャフト３０のフランジ部３１に形成された円形凹部３１ａの内径よりも大きく形成されている。そして、入出力軸線Ｘ１の軸方向から見た場合に、それぞれの円形貫通孔４１ａは、フランジ部３１に形成されたそれぞれに対応する円形凹部３１ａの全体を視認できるような位置および形状に形成されている。
【００４５】
第二外歯歯車５０は、第一外歯歯車４０と同一材質により同一形状に形成され、かつ、同一熱処理が施されている。すなわち、第二外歯歯車５０は、環状の第二外歯本体５１と、第二外歯本体５１の外周側に一体形成された複数の第二外歯５２とを備える。第二外歯本体５１の内周面が、入力シャフト２０の第二偏心体２４の外周側に、第二軸受７２を介して嵌挿されている。つまり、第二外歯歯車５０は、第二偏心体２４に対して、第二偏心軸線Ｘ３を中心に回転可能に支持されている。そして、第二偏心体２４が入出力軸線Ｘ１に対して偏心しているため、第二外歯歯車５０は、ハウジング１０内において、入出力軸線Ｘ１回りに公転すると共に第二偏心軸線Ｘ３回りに自転するように設けられている。つまり、第二外歯歯車５０は、第二偏心軸線Ｘ３を中心とした歯車である。従って、第二外歯５２のピッチ円の中心位置は、第二偏心軸線Ｘ３に一致する。
【００４６】
そして、第二外歯歯車５０は、内歯歯車１１の一部分に内接して噛合する関係となる。つまり、第二外歯歯車５０は、内歯歯車１１に噛合しながら内歯歯車に対して相対的に揺動回転することになる。また、第二外歯歯車５０の軸方向幅は、内歯歯車１１の軸方向幅の半分に形成されている。そして、第二外歯歯車５０は、内歯歯車１１の軸方向他方側（図１の左側）半分に噛合する。
【００４７】
さらに、第二外歯本体５１の径方向中央には、第二偏心軸線Ｘ３を中心とした周方向に等間隔に円形貫通孔５１ａが複数形成されている。つまり、それぞれの円形貫通孔５１ａの円形中心位置は、第二偏心軸線Ｘ３を中心とした同一円上に位置する。また、円形貫通孔５１ａは、出力シャフト３０のフランジ部３１に形成された円形凹部３１ａと同数形成されている。円形貫通孔５１ａの内径は、出力シャフト３０のフランジ部３１に形成された円形凹部３１ａの外径よりも大きく形成されている。そして、入出力軸線Ｘ１の軸方向から見た場合に、それぞれの円形貫通孔５１ａは、フランジ部３１に形成されたそれぞれに対応する円形凹部３１ａの全体を視認できるような位置および形状に形成されている。
【００４８】
この内ピン６０は、円柱状に形成されるピン本体６１と、ピン本体６１の外周に嵌挿される円筒状のすべり軸受６２とから構成される。ピン本体６１は、出力シャフト３０のフランジ部３１に形成されるそれぞれの円形凹部３１ａに嵌合され、フランジ部３１の一方端面（図１の右端面）から軸方向に突出するように設けられている。そして、ピン本体６１は、第一，第二外歯本体４１，５１に形成される円形貫通孔４１ａ，５１ａを貫通している。また、すべり軸受６２は、ピン本体６１の外周に嵌挿されている。このすべり軸受６２の外径は、円形貫通孔４１ａ，５１ａの内径よりも小さく設定されている。ここで、図１および図２に示すように、すべり軸受６２の外周面の一部が、円形貫通孔４１ａ，５１ａの内周面の一部に当接している。入力シャフト２０の回転に伴って、すべり軸受６２と円形貫通孔４１ａ，５１ａとの接触部位が移動する。
【００４９】
（１−２．揺動内接式遊星歯車装置の動作）
このように構成される揺動内接式遊星歯車装置１の動作を説明する。まずモータまたは内燃機関などの回転駆動源から回転駆動力が入力シャフト２０に伝達されて、入力シャフト２０が入出力軸線Ｘ１回りに回転する。この回転に伴って、第一，第二偏心体２３，２４は、入出力軸線Ｘ１回りに公転する。そうすると、第一外歯歯車４０が第一偏心体２３の公転に伴って、入出力軸線Ｘ１回りに公転する。このとき、第一外歯歯車４０は、内歯歯車１１に噛合することによって、第一外歯４２と内歯１１ｂとの歯数差に対応する分、第一偏心軸線Ｘ２回りに自転する。一方、第二偏心体２４の公転に伴って、第二外歯歯車５０が入出力軸線Ｘ１回りに公転する。このとき、第二外歯歯車５０は、内歯歯車１１に噛合することによって、第二外歯５２と内歯１１ｂとの歯数差に対応する分、第二偏心軸線Ｘ３回りに自転する。
【００５０】
ここで、第一，第二外歯本体４１，５１の円形貫通孔４１ａ，５１ａには、内ピン６０が貫通されている。そして、すべり軸受６２が円形貫通孔４１ａ，５１ａの内周面にすべり接触している。従って、第一，第二外歯歯車４０，５０がハウジング１０に対して相対回転する際に、第一，第二外歯歯車４０，５０の第一，第二偏心軸線Ｘ２，Ｘ３回りの自転の成分が出力シャフト３０に伝達される。
【００５１】
（１−３．内歯歯車と第一，第二外歯歯車の構成の考え方）
次に、内歯歯車１１と第一，第二外歯歯車４０，５０の概要構成について図３を参照して詳細に説明する。内歯１１ｂおよび第一，第二外歯４２，５２は、上述したように、インボリュート歯形を適用している。インボリュート歯形を適用する場合には、噛み合い数が少なくなるため、動力を伝達する際に、噛み合っている歯に応力が集中するという問題があった。この点について、本発明者等が鋭意、内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２の噛み合い状態について研究し、適切な内歯歯車１１と第一，第二外歯歯車４０，５０の構成について検討した。
【００５２】
重要なことは、回転駆動力を伝達している状態（本発明の「駆動状態」に相当する）において、内歯歯車１１と第一，第二外歯歯車４０，５０を弾性変形させて、噛み合う歯数を増加させることとした点である。より詳細には、内歯本体１１ａおよび第一，第二外歯本体４１，５１の周方向への伸張弾性変形または収縮弾性変形により、噛み合う歯数を増加させた。つまり、回転駆動力を内歯歯車１１と第一，第二外歯歯車４０，５０との間で伝達する際に、その回転駆動力に応じて、内歯本体１１ａおよび第一，第二外歯本体４１，５１を周方向に弾性変形させることで、理論上噛み合っていない歯を噛み合う歯に変化させることができる。そして、駆動状態において、内歯本体１１ａおよび第一，第二外歯本体４１，５１の両者が弾性変形することにより、内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２の噛み合い数が、回転駆動力が伝達されていない状態（本発明の「非駆動状態」に相当する）における内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２との噛み合い数よりも多くなるように設定されている。
【００５３】
そのためには、図３に示すように、非駆動状態において、噛み合っていない内歯１１ｂの歯面と第一，第二外歯４２，５２の歯面との周方向隙間Ｗを小さく設定することが必要となる。内歯１１ｂの歯面と第一，第二外歯４２，５２の歯面との周方向隙間Ｗが、駆動状態における内歯１１ｂの周方向収縮方向への移動量と第一，第二外歯４２，５２の周方向伸張方向への移動量との合計値よりも小さくなる場合に、駆動状態において当該内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２とが接触して噛み合う歯に変化することになる。
【００５４】
（１−４．内歯歯車および外歯歯車の詳細設計）
次に、上述した内歯歯車１１および第一，第二外歯歯車４０，５０の構成を設計するための具体的な設計手法概念について、図４〜図６を参照して説明する。ここで、以下の説明において、説明の容易化のため、内歯歯車１１と第一外歯歯車４０の設計について説明する。なお、第二外歯歯車５０は、第一外歯歯車４０と同一である。
【００５５】
まずは、各歯の諸元について図４を参照して説明する。各歯の諸元は下記のように定義される。ここで、第一外歯４２について各記号の添え字を１とし、内歯１１ｂについて各記号の添え字を２とする。また、図４において、内歯１１ｂのピッチ円をＣ2aとし、基礎円をＣ2bとし、第一外歯４２のピッチ円をＣ1aとし、基礎円をＣ1bとする。
【００５６】
【数５】
2011099636.tif 000007
【００５７】
上記の諸元を用いて、以下の歯諸元は、式（５）〜式（９）のように表される。
【００５８】
【数６】
2011099636.tif 000008
【００５９】
【数７】
2011099636.tif 000009
【００６０】
【数８】
2011099636.tif 000010
【００６１】
【数９】
2011099636.tif 000011
【００６２】
【数１０】
2011099636.tif 000012
【００６３】
【数１１】
2011099636.tif 000013
【００６４】
次に、内歯歯車１１と第一外歯歯車４０とが噛み合う際に隣接する内歯１１ｂと第一外歯４２の歯面間の隙間δｉを算出する理論について図４および図５を参照して説明する。ここで、図５は、説明を容易にするために、内歯１１ｂおよび第一外歯４２を水平に展開した図とし、かつ、各歯面をインボリュート形状ではなく直線形状として図示している。また、内歯１１ｂおよび第一外歯４２の位置を、歯番号としての添え字のｉで表す。歯番号ｉ＝１となる内歯１１ｂおよび第一外歯４２は、非駆動状態において接触する内歯１１ｂと第一外歯４２であり、基準噛合歯と称する。そして、歯番号ｉの値は、基準噛合歯から周方向に遠ざかる順に１加算した値とする。
【００６５】
まず、基準噛合歯からｉ番目の歯における、内歯１１ｂと第一外歯４２との噛み合い線上の各歯面の圧力角（噛み合い圧力角）αｉを式（１０）に従って算出する。
【００６６】
【数１２】
2011099636.tif 000014
【００６７】
次に、第一外歯４２の基礎円Ｃ1bから第一外歯４２の歯先までの任意円上であって、第一外歯４２が噛み合いに参加する可能性がある点の座標を算出する。まずは、第一外歯歯車４０の中心ｏを基準とするｏ−ｘｙ座標系における、第一外歯４２の噛み合い点の座標（ｘｉ，ｙｉ）を式（１１）に従って算出する。
【００６８】
【数１３】
2011099636.tif 000015
【００６９】
この第一外歯４２の噛み合い点の座標（ｘｉ，ｙｉ）を、内歯歯車１１の中心Ｏを基準とするＯ−ＸＹ座標系における座標（Ｘｉ，Ｙｉ）に座標変換すると、式（１２）にて表される。
【００７０】
【数１４】
2011099636.tif 000016
【００７１】
続いて、式（１２）にて算出した第一外歯４２の噛み合い点の座標（ｘｉ，ｙｉ）を用いて、各第一外歯４２に対応する内歯１１ｂの圧力角ａ2,iを式（１３）に従って算出する。さらに、内歯１１ｂの中心Ｏを基準とするＯ−ＸＹ座標系における、内歯１１ｂの噛み合い点の座標（Ｘ1,i，Ｙ2,i）を式（１４）に従って算出する。
【００７２】
【数１５】
2011099636.tif 000017
【００７３】
【数１６】
2011099636.tif 000018
【００７４】
そして、式（１２）と式（１４）により、基準噛合歯からｉ番目の内歯１１ｂの歯面と第一外歯４２の歯先との隙間δｉは式（１５）のように表される。このようにして、当該隙間δｉを算出する。従って、当該隙間δｉは、モジュールｍ、基準圧力角α、歯数ｚ１，ｚ２、転位係数ｘ１，ｘ２、中心間距離ａを変数とする関数で表される。
【００７５】
【数１７】
2011099636.tif 000019
【００７６】
次に、第一外歯歯車４０と内歯歯車１１との間で伝達される力がＴ［Ｎ］のときに、各歯が受ける力によって各歯の移動する量を算出する。ここで、図５に示すように、基準噛合歯である第一外歯４２と内歯１１ｂとが噛み合っている場合に、第一外歯本体４１の基準噛合歯近傍の領域は、伝達力Ｔによって周方向に伸張する方向に弾性変形する。一方、内歯本体１１ａの基準噛合歯近傍の領域は、伝達力Ｔによって周方向に収縮する方向に弾性変形する。さらに、第一外歯４２の基準噛合歯近傍の領域は、対応する内歯１１ｂから受ける力によって撓み変形する。一方、内歯１１ｂの基準噛合歯近傍の領域は、対応する第一外歯４２から受ける力によって撓み変形する。
【００７７】
つまり、第一外歯４２の周方向伸張方向への移動量δ1,iおよび、内歯１１ｂの周方向収縮方向への移動量δ2,iは、式（１６）に従って算出される。ここで、式（１６）の第一式における第一項が、第一外歯本体４１の周方向伸張方向への弾性変形量に相当し、第二項が、第一外歯４２の撓み変形量に相当する。また、式（１６）の第二式における第一項が、内歯本体１１ａの周方向収縮方向への弾性変形量に相当し、第二項が、内歯１１ｂの撓み変形量に相当する。
【００７８】
【数１８】
2011099636.tif 000020
【００７９】
ここで、図６に示すように、基準噛合歯からの位相に対する各歯が受け得る負荷の特性は、基準噛合歯から遠ざかるほど負荷は小さくなる関係を有する。また、式（１６）における基準噛合歯からｉ番目の第一外歯４２の有効断面積Ｓ1,iおよび基準噛合歯からｉ番目の内歯１１ｂの有効断面積Ｓ2,iは、式（１７）に従って算出される。
【００８０】
【数１９】
2011099636.tif 000021
【００８１】
最後に、式（１５）および式（１６）により、式（１８）の関係を満たすような、諸元を設定する。
【００８２】
【数２０】
2011099636.tif 000022
【００８３】
式（１８）において、ｉ＝１である基準噛合歯においては、既に接触しているため、当然に式（１８）の関係を満たす。そして、少なくともｉ＝２としたときの式（１８）の関係を満たすように、各歯の諸元を設定する。具体的には、モジュールｍを設定することになる。ｉ＝２としたときに式（１８）の関係を満たす場合には、少なくとも基準噛合歯の隣の歯が噛み合っている状態となる。
【００８４】
また、ｉ＝２としたときに式（１８）の関係を満たすように設定されたモジュールｍよりも小さなモジュールｍとすることで、式（１８）の関係を満たすiの値が大きくなる。つまり、式（１８）により、モジュールｍの上限値が決定される。そして、他の条件を満たす範囲内で、より小さなモジュールｍを選択することにより、多数の歯が噛み合いに参加する状態となる。
【００８５】
式（１６）（１８）から分かるように、第一外歯本体４１および内歯本体１１ａの基準噛合歯近傍の領域がそれぞれ周方向に伸張弾性変形または収縮弾性変形することにより、第一外歯４２と内歯１１ｂの噛み合い数を多くなるような諸元を設定している。そして、このように第一外歯本体４１および内歯本体１１ａの基準噛合歯近傍の領域を周方向に弾性変形させつつ、噛み合い数を多くするためには、上述したように、内歯歯車１１および第一外歯歯車４０のモジュールｍを可能な限り小さくすることになる。
【００８６】
（１−５．内歯および外歯の具体的構成）
このことを実現するために、内歯１１ｂの数および第一，第二外歯４２，５２の数を、いずれも１００以上に設定する。特に、歯数が１００より多ければ多いほど、上述した周方向隙間が小さくなる内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２とが多く存在することになる。さらに、第一，第二外歯４２，５２の数Ｎａと内歯１１ｂの数Ｎｂとの比の値（Ｎａ／Ｎｂ）が、０．９以上であって１未満に設定する。特に、当該歯数比の値（Ｎａ／Ｎｂ）が、１に近づくほど、上述した周方向隙間が小さくなる内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２とが多く存在することになる。
【００８７】
（１−６．内歯および外歯に生じる応力解析）
以下に、ＦＥＭ解析を行った結果について説明する。第一，第二外歯４２，５２の数と内歯１１ｂの数の比の値（Ｎａ／Ｎｂ）を０．９７５〜０．９９５の範囲で変化させ、且つ、内歯１１ｂの数が５０〜２００に変化させた場合について、回転駆動力を付与した場合に、内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２にかかる応力についてＦＥＭ解析を行った。
【００８８】
図７には、横軸を第一，第二外歯４２，５２の数と内歯１１ｂの数の比の値（Ｎａ／Ｎｂ）とし、縦軸を噛み合い歯数として表示し、内歯１１ｂの歯数を１２０，２００に変化させた場合について示す。また、図８には、横軸を内歯１１ｂの歯数とし、縦軸を噛み合い歯数として表示し、歯数比の値（Ｎａ／Ｎｂ）を０．９７５，０．９９１，０．９９５に変化させた場合について示す。
【００８９】
図７および図８に示すように、内歯１１ｂの数が同一の場合において、歯数比の値（Ｎａ／Ｎｂ）が大きくなるに従って、噛み合い歯数も増加している。特に、歯数比の値（Ｎａ／Ｎｂ）を０．９７５以上で、歯数１２０以上とすることで、噛み合い歯数を４箇所以上にできる。すなわち、非駆動状態（理論上）における噛み合い歯数の２倍以上にすることができる。また、内歯１１ｂの歯数が多いほど、噛み合い歯数が増加している。特に、内歯１１ｂの歯数および第一，第二外歯４２，５２の歯数が１００以上で、噛み合い歯数を４箇所以上にできる。すなわち、非駆動状態（理論上）における噛み合い歯数の２倍以上にすることができる。
【００９０】
また、非駆動状態において内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２の噛み合う歯を基準噛合歯とした場合に、駆動状態において、どの位置にある内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２が噛み合うかについて、ＦＥＭ解析を行った。具体的には、内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２との周方向隙間を解析することによって把握できる。図９には、歯数比の値０．９７５、外歯１１７個、内歯１２０個の場合、歯数比の値０．９９１、外歯１１９個、内歯１２０個の場合、歯数比の値０．９９５、外歯１９９個、内歯２００個の場合について、基準噛合歯の近傍に位置する内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２との周方向隙間について、横軸に基準噛合歯を中心（０）として周方向一側と周方向他側に位置する歯を示し、縦軸に周方向隙間を示す。なお、横軸において、周方向一側をプラスとし、周方向他側をマイナスとして示す。
【００９１】
図９に示すように、基準噛合歯から周方向一側および周方向他側のそれぞれ遠ざかるほど、周方向隙間が大きくなっていることが分かる。さらに、基準噛合歯から遠ざかった歯において、歯数比の値が大きいほど、周方向隙間が小さいことが分かる。また、何れの解析結果においても、基準噛合歯から周方向一側と周方向他側とで周方向隙間が同じように変化している。従って、回転駆動力が伝達されることによって、基準噛合歯から周方向一側における内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２との噛み合い数と、基準噛合歯から周方向他側における内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２との噛み合い数は、同数となる。
【００９２】
また、図１０および図１１に、負荷トルクを変化させた場合に、減速比を３９、９９、１９９のそれぞれについて、噛み合い歯数と最大面圧についての解析結果を示す。つまり、モジュールを小さくして減速比を大きくすることにより、負荷トルクが大きくなった場合でも、最大面圧が低減されていることが分かる。
【００９３】
（１−７．効果）
モジュールｍを小さくすることにより、内歯１１ｂおよび第一外歯４２の歯丈が低くなるため、内歯１１ｂおよび第一外歯４２の撓みが小さくなる。つまり、式（１６）の第二項の値が小さくなる。仮に、内歯１１ｂおよび第一外歯４２の撓みが大きくなると、内歯１１ｂおよび第一外歯４２の先端角部が相手歯面に接触するおそれがある。この接触により、接触する歯面における面圧が高くなるという問題が生じる。しかし、モジュールｍを小さくすることにより、内歯１１ｂおよび第一外歯４２の撓みを小さくできることにより、内歯１１ｂおよび第一外歯４２の先端角部が相手歯面に接触することを防止できる。つまり、先端角部の接触による高面圧化を防止できる。第一外歯４２および内歯１１ｂに生じる面圧が小さくなるため、第一外歯４２および内歯１１ｂが受ける荷重を大きくすることができる。その結果、内歯歯車１１および第一外歯歯車４０の全体としてさらに高いトルクを伝達できるようになる。
【００９４】
ところで、図６に示すように、基準噛合歯から周方向に遠ざかるほど、内歯本体１１ａおよび第一外歯本体４１に生じる荷重が小さくなる。つまり、内歯本体１１ａおよび第一外歯本体４１において、基準噛合歯から周方向に近い位置ほど大きく伸張弾性変形または収縮弾性変形をする。そして、上述したように、モジュールｍを小さくすることになるため、言い換えると、同径の場合には、第一外歯４２の数および内歯１１ｂの数が多くなるということになる。つまり、隣り合う第一外歯４２のピッチＰ1,i、および、隣り合う内歯１１ｂのピッチＰ2,iが狭くなる。そうすると、基準噛合歯から周方向に近い位置に多くの内歯１１ｂおよび第一外歯４２が存在する状態となる。従って、内歯本体１１ａおよび第一外歯本体４１の基準噛合歯近傍の領域における伸張弾性変形量または収縮弾性変形量が大きな位置に多数の内歯１１ｂおよび第一外歯４２が存在するため、多くの内歯１１ｂおよび第一外歯４２が噛み合いに参加できる。このように、モジュールｍを小さくすることにより、結果として、多くの内歯１１ｂおよび第一外歯４２が噛み合いに参加できる雰囲気を形成することができる。
【００９５】
さらに、モジュールｍを小さくすると、内歯１１ｂおよび第一外歯４２のインボリュート歯面が、直線的になる。その結果、内歯１１ｂと第一外歯４２の接触面積が大きくなり、このことからも内歯１１ｂおよび第一外歯４２に生じる面圧が小さくなる。従って、内歯歯車１１および第一外歯歯車４０の全体としてさらに高いトルクを伝達できるようになる。さらに、モジュールｍを小さくすることにより、隣接する内歯１１ｂと第一外歯４２の歯面間の隙間が小さくなる。このことからも、多くの内歯１１ｂおよび第一外歯４２が噛み合いに参加できる可能性が高くなる。
【００９６】
さらに、各歯が受ける面圧が小さくなることにより、従来当然のように施していた熱処理を廃止することができる場合が出てくる。つまり、面圧低下に伴い、各歯に生じる面圧が、熱処理を施すことなく耐圧の範囲内となる場合がある。その結果、熱処理を不要とすることにより、低コスト化を図ることができる。
【００９７】
そして、インボリュート歯形を揺動内接式遊星歯車装置１に適用することができるため、小型で高い減速比の装置を実現できる。また、基準噛合歯から周方向一側と周方向他側の両方向に同数の内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２が噛み合っているようにすると、安定して駆動トルクの伝達がされる。さらには、駆動状態において内歯１１ｂと第一，第二外歯４２，５２との噛み合う位置が周方向に移動していく際に、それぞれの内歯本体１１ａおよび第一，第二外歯本体４１，５１の基準噛合歯近傍の領域の弾性変形量が、徐々に大きくなっていき、ピークに達すると、その後徐々に小さくなっていき、接触しない状態へと移行する。その結果、駆動トルクの伝達が確実に行うことができ、各内歯１１ｂおよび各外歯４２，５２に急激な負荷をかけることがない。従って、耐久性も優れている。
【００９８】
＜２．第二実施形態＞
次に、揺動内接式遊星歯車装置１０１を用いた回転駆動装置１００について図１２および図１３を参照して説明する。
【００９９】
回転駆動装置１００は、モータ１８０と、揺動内接式遊星歯車装置１０１とを備えて構成される。つまり、モータ１８０の回転駆動力が揺動内接式遊星歯車装置１０１に伝達されて減速される。
【０１００】
モータ１８０は、円筒形状のロータ１８１と、ロータ１８１の径方向外側に対向して配置された円筒形状のステータ１８２とを備える。円筒形状のロータ１８１は、例えば、ロータヨークと磁石とを備えて構成されている。また、ステータ１８２は、ステータコアと当該ステータコアに巻回されたコイルとを備えて構成される。
【０１０１】
揺動内接式遊星歯車装置１０１は、第一実施形態にて説明した揺動内接式遊星歯車装置１と基本的な構成は共通する。ただし、両者は、ハウジング１１０、入力シャフト１２０および第一外歯歯車１４０が相違する。その他の構成は、同一である。相違点のみについて説明する。
【０１０２】
ハウジング１１０は、底面の中心に円形孔が形成された有底円筒状に形成されており、揺動内接式遊星歯車装置１０１の他の構成およびモータ１８０を収容している。ハウジング１１０の内周面には、ステータ１８２が固定されている。
【０１０３】
入力シャフト１２０（本発明の「シャフト」に相当する）は、ハウジング１１０の円形孔に嵌挿された第四軸受７４によって、入出力軸線Ｘ１を中心にハウジング１１０に対して回転可能に設けられている。そして、入力シャフト１２０は、モータ１８０のロータ１８１を嵌合することにより、ロータ１８１と一体的に固定される。つまり、入力シャフト１２０は、ロータ１８１の回転駆動力の入力を受ける。この入力シャフト１２０は、基端側（図７の右側）から順に、基端部１２１と、ロータ嵌合部１２２と、溝部１２３と、第一偏心体部１２４と、第二偏心体部１２５と、先端部１２６とを備え、これらが一体的に成形されている。
【０１０４】
基端部１２１は、入出力軸線Ｘ１を中心軸とする円筒状または円柱状に形成されている。基端部１２１の外周面に第四軸受７４が嵌挿され、入力シャフト１２０は、当該第四軸受７４を介してハウジング１１０に対して入出力軸線Ｘ１回りに相対回転可能に支持される。
【０１０５】
ロータ嵌合部１２２は、入出力軸線Ｘ１を中心軸とする円筒状または円柱状に形成されている。ロータ嵌合部１２２の外径は、基端部１２１の外径より大径に形成されている。ロータ嵌合部１２２の外周面には、入力シャフト１２０と別体に形成されたロータ１８１を外周面に圧入により嵌合する。ここで、ロータ１８１を確実に固定するためには、ロータ１８１の内周面とロータ嵌合部１２２の外周面との接触面積が広いことが望ましい。つまり、ロータ嵌合部１２２の外径は、ロータ１８１を確実に固定するためには、大きいほど良い。ただし、回転駆動装置１００全体の大きさの制約、ロータの１８１の外径の制約により、ロータ嵌合部１２２の外径は制約を受ける。従って、ロータ嵌合部１２２の外径は、上記制約条件を満たす範囲で、最大となるようにすることが望ましい。
【０１０６】
第一偏心体部１２４は、第一実施形態の第一偏心体２３を一体的に形成した部分である。ただし、第一偏心体部１２４の外径は、上述した第一実施形態の第一偏心体２３の外径よりも大きくしている。そして、第一偏心体部１２４は、中空軸状または中実軸状に形成され、入出力軸線Ｘ１に対して偏心した第一偏心軸線Ｘ２を中心とした円形外周面を有している。
【０１０７】
第二偏心体部１２５は、第一実施形態の第二偏心体２４を一体的に形成した部分である。  第二偏心体部１２５は、第一偏心体部１２４よりも入力シャフト２２０の先端側に設けられている。この第二偏心体部１２５は、中空軸状または中実軸状に形成され、入出力軸線Ｘ１に対して偏心した第二偏心軸線Ｘ３を中心とした円形外周面を有している。第二偏心軸線Ｘ３は、入出力軸線Ｘ１に対して第一偏心軸線Ｘ２とは位相を１８０°ずれた方向に、第一偏心軸線Ｘ２の偏心量と同量偏心している。この第二偏心体部１２５の外径は、第一偏心体部１２４の外径よりも小径に形成されている。図１３に示すように、軸方向から見た場合に、第二偏心体部１２５の外周面円形状（図１３の破線にて示す）は、第一偏心体部１２４の外周面円形状の内側に位置するように形成されている。また、第二偏心体部１２５は、軸方向において、ハウジング１１０に形成される内歯歯車１１のうち軸方向中央より先端側に位置している。従って、入力シャフト１２０が入出力軸線Ｘ１回りに回転すると、入力シャフト１２０の第一，第二偏心体部１２４，１２５が、入出力軸線Ｘ１回りに公転することになる。
【０１０８】
溝部１２３は、ロータ嵌合部１２２と第一偏心体部１２４の軸方向間に形成され、ロータ嵌合部１２２の外径および第一偏心体部１２４の外径より小径に形成されている。先端部１２６は、入力シャフト１２０の先端側、すなわち、出力シャフト３０側に設けられている。この先端部１２６は、基端部１２１と同様に、入出力軸線Ｘ１を中心軸とする円筒状または円柱状に形成されている。この先端部１２６の外周面には第三軸受７３が配置され、入力シャフト１２０は、出力シャフト３０を相対回転可能に支持している。
【０１０９】
第一外歯歯車１４０は、中央に円形孔がある円盤状に形成されている。第一外歯歯車１４０の内周面が、入力シャフト１２０の第一偏心体部１２４の外周側に、第一軸受７１を介して嵌挿されている。この第一外歯歯車１４０の内径は、第一実施形態の第一外歯歯車４０の内径よりも大径に形成されている。また、第一外歯歯車１４０は、第一外歯本体１４１と、第一実施形態の第一外歯４２と同様の第一外歯４２を備える。また、第一外歯本体１４１には、第一実施形態の複数の円形貫通孔４１ａと同様の複数の円形貫通孔１４１ａが形成されている。
【０１１０】
ここで、上述したように、第二偏心体部１２５の外周面円形状は、第一偏心体部１２４の外周面円形状の内側に位置するように形成されている。そして、上述においては、第一偏心体部１２４の第一偏心軸線Ｘ２と第二偏心体部１２５の第二偏心軸線Ｘ３とは、入出力軸線Ｘ１を中心として位相１８０°ずれたものとしている。この場合、第二偏心体部１２５の外周面円形状が第一偏心体部１２４の外周面円形状の内側に位置することを満たすための条件は、式（１９）である。
【０１１１】
【数２１】
2011099636.tif 000023
【０１１２】
ここで、上記においては、第一偏心体部１２４の第一偏心軸線Ｘ２と第二偏心体部１２５の第二偏心軸線Ｘ３とは、入出力軸線Ｘ１を中心として位相１８０°ずれたものとしている。位相ずれをθとした場合には、第二偏心体部１２５の外周面円形状が第一偏心体部１２４の外周面円形状の内側に位置することを満たすための条件は、式（２０）となる。
【０１１３】
【数２２】
2011099636.tif 000024
【０１１４】
本実施形態によれば、回転駆動装置１００に上述した揺動内接式遊星歯車装置１０１を適用しているため、上述した揺動内接式遊星歯車装置１０１による効果を奏する。さらに、回転駆動装置１００における揺動内接式遊星歯車装置１０１の第一，第二偏心体部１２４，１２５と、ロータ１８１の回転駆動力を第一，第二偏心体部１２４，１２５に伝達するシャフトとが、入力シャフト１２０として一体的に形成されることにより、部品点数の削減および小型化を図ることができる。ところが、入力シャフト１２０に第一，第二偏心体部１２４，１２５を一体的に形成する場合には、第一偏心体部１２４に第一軸受７１を組み付けることが容易ではない。
【０１１５】
そこで、第二偏心体部１２５の外径を第一偏心体部１２４の外径より小径にして、入力シャフト１２０の軸方向から見た場合に、第二偏心体部１２５の外周面形状が第一偏心体部１２４の外周面円形状の内側に位置するようにしている。これにより、第一偏心体部１２４の外周面に組み付ける第一軸受７１を、第二偏心体部１２５を通過させて、第一偏心体部１２４に嵌挿することができる。
【０１１６】
＜３．第三実施形態＞
次に、揺動内接式遊星歯車装置２０１を用いた回転駆動装置２００について図１４を参照して説明する。回転駆動装置２００は、第二実施形態と同一構成のモータ１８０と、第一実施形態の揺動内接式遊星歯車装置１とほぼ同一構成からなる揺動内接式遊星歯車装置２０１とを備え、ハウジング２１０も、第二実施形態のハウジング１１０と同一構成である。ただし、入力シャフト２２０は、第二実施形態の入力シャフト１２０と相違する。以下、第一実施形態および第二実施形態との相違点のみについて説明する。
【０１１７】
入力シャフト２２０は、基端側（図１４の右側）から順に、基端部２２１と、ロータ嵌合部２２２と、溝部２２３と、第一偏心体部２２４と、第二偏心体部２２５と、先端部２２６とを備え、これらが一体的に成形されている。基端部２２１、ロータ嵌合部２２２、第二偏心体部２２５および先端部２２６のそれぞれは、第二実施形態の入力シャフト１２０の基端部１２１、ロータ嵌合部１２２、第二偏心体部１２５および先端部１２６とそれぞれ同一の構成である。
【０１１８】
ただし、第一軸受７１を第一偏心体部２２４の外周面に取り付けるために、第一軸受７１がロータ嵌合部２２２の外周面を通過できるようにする必要となる。そのため、ロータ嵌合部２２２は、第一軸受７１の内径よりも小径にせざるを得ない。従って、ロータ嵌合部２２２の外径は、第一軸受７１の内径より小径である範囲で、最大となるようにすることが望ましい。
【０１１９】
第一偏心体部２２４は、第一実施形態の第一偏心体２３を一体的に形成した部分である。つまり、第一偏心体部２２４は、中空軸状または中実軸状に形成され、入出力軸線Ｘ１に対して偏心した第一偏心軸線Ｘ２を中心とした円形外周面を有している。この第一偏心体部２２４の直径は、本実施形態においては、基端部２２１の外径よりも大きく設定されている。この第一偏心体部２２４は、第二偏心体部２２５と同径に形成されている。第一偏心体部２２４は、軸方向において、ハウジング２１０に形成される内歯歯車１１のうち軸方向中央から基端側に位置している。
【０１２０】
溝部２２３は、ロータ嵌合部２２２と第一偏心体部２２４の軸方向間に形成され、ロータ嵌合部２２２の外径より小径に形成され、第一偏心体部２２４の外径より小径に形成されている。さらに、溝部２２３の軸方向幅は、第一偏心体部２２４に対して第一外歯歯車４０を支持する第一軸受７１の軸方向幅より大きな軸方向幅を有するように形成されている。
【０１２１】
本実施形態によれば、モータ１８０のロータ１８１を配置する部位において、ロータ１８１とロータ嵌合部２２２とを別体にして、モータ１８０側に位置する第一偏心体部２２４の外周面に組み付ける第一軸受７１を、モータ１８０側から挿入することができる。第一偏心体部２２４とロータ嵌合部２２２との間に適切な外径かつ軸方向幅の溝部２２３を形成することで、第一軸受７１をモータ１８０側から挿入して第一偏心体部２２４の外周面に当該第一軸受７１を組み付けることができる。特に、上述したように第一偏心体部２２４の外径と第二偏心体部２２５の外径が同一である場合には、第一偏心体部２２４の外周面に組み付ける第一軸受７１を、モータ１８０側から挿入することが有効である。
【０１２２】
＜４．第四実施形態＞
（４−１．電動アシスト自転車の構成）
図１５および図１６を参照して、本発明の車両用駆動装置を電動アシスト自転車の補助駆動装置に適用した場合を説明する。図１５に示すように、電動アシスト自転車は、フレーム体３１１、フロントフォーク３１２、ハンドル３１３、サドル３１４、前輪３１５、後輪３１６、主駆動装置３１７、補助駆動装置３１８を備えて構成される。
【０１２３】
フレーム体３１１は、電動アシスト自転車の土台となる部分である。フロントフォーク３１２のコラム（ステアリングコラム）が、フレーム体３１１のヘッドチューブに軸受を介して回転可能に支持されており、フロントフォーク３１２の左右一対のブレード（下端側の部材）がコラムに連結されている。
【０１２４】
前輪３１５は、フロントフォーク３１２のブレードの下端（フロントエンド）に回転可能に支持される。後輪３１６は、フレーム体３１１のリヤエンドに回転可能に支持される。前輪３１５および後輪３１６は、ハブ３１５ａ、スポーク３１５ｂ、リム３１５ｃ、タイヤ３１５ｄ（前輪３１５の構成部品のみに符号を付す）を備えて構成される。主駆動装置３１７は、人間の脚力によって後輪３１６を駆動する公知の駆動装置である。
【０１２５】
補助駆動装置３１８は、駆動装置本体３２０と、電源装置３３０とを備えて構成される。駆動装置本体３２０は、図１５および図１６に示すように、前輪３１５のハブ３１５ａに設けられ、モータ３４０と、揺動内接式遊星歯車装置を適用した減速機３６０とを備えて構成される。電源装置３３０は、モータ３４０を駆動するための電源であり、フレーム体３１１のシートチューブに固定される。電源装置３３０は、電源ケーブル（図示せず）によりモータ３４０に対する電力供給を行う。さらに、電源装置３３０は、モータ３４０が発電機として機能する場合には、回生エネルギーにより充電される。
【０１２６】
（４−２．補助駆動装置の駆動装置本体の詳細構成）
次に、補助駆動装置３１８の駆動装置本体３２０の詳細構成について図１７および図１８を参照して説明する。図１７に示すように、駆動装置本体３２０は、モータ３４０と、減速機３６０とを備えて構成される。
【０１２７】
モータ３４０は、ステータ３４１とロータ３４２とを備えて構成される。このモータ３４０は、前輪３１５の筒状のハブ３１５ａの径方向内側に収容されるように配置される。ステータ３４１は、筒状に形成され、コイルが巻回されている。ステータ３４１は、後述する固定筒部材４５３、固定カバー４５４および第一固定軸４５１を介して、フロントフォーク３１２のブレードの下端（フロントエンド）に支持されて固定される。そして、ステータ３４１は、前輪３１５の回転軸に同軸的に配置される。
【０１２８】
ロータ３４２は、ステータ３４１の径方向内側に所定のギャップを介して、ステータ３４１の内周面に対向するようにかつ同軸的に、ステータ３４１に対して相対回転可能に配置されている。つまり、ステータ３４１のコイルに電力を供給することにより、ロータ３４２がステータ３４１に対して入出力軸線Ｘ１を中心に相対回転する。
【０１２９】
減速機３６０は、第一実施形態の揺動内接式遊星歯車装置１を適用している。そのため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。ただし、電動アシスト自転車における駆動装置本体３２０に適用した場合には、上述した動作とは異なる動作であるため、以下に詳細に説明する。
【０１３０】
減速機３６０は、モータ３４０と同軸的に配置され、モータ３４０の駆動力を減速して前輪３１５を駆動する。減速機３６０は、入力シャフト４１０と出力外輪４２０とが同軸上に設けられ、入力シャフト４１０の回転を減速して出力外輪４２０に伝達する減速機として機能する。そして、出力外輪４２０が前輪３１５のハブ３１５ａに固定されることにより、出力外輪４２０の駆動力が前輪３１５のハブ３１５ａに伝達される。なお、電動アシスト自転車にブレーキがかけられた場合、電源装置３３０からモータ３４０への電力供給が停止するとともに、減速機３６０は、前輪３１５に固定された出力外輪４２０の回転を増速して入力シャフト４１０に伝達する増速機として機能し、モータ３４０は、発電機として機能する。
【０１３１】
減速機３６０の概要は、出力外輪４２０の内周面に第一実施形態と同一の内歯歯車１１を形成し、入力シャフト４１０の回転によって、第一実施形態と同一の第一，第二外歯歯車４０，５０が固定部材４５０に対して揺動回転する。これにより、内歯歯車１１と第一，第二外歯歯車４０，５０との相対回転差に相当する分が、出力外輪４２０に出力される。つまり、第一実施形態におけるハウジング１０および出力シャフト３０を、第四実施形態では、それぞれ出力外輪４２０および固定部材４５０とした。
【０１３２】
次に、減速機３６０の詳細構成について説明する。減速機３６０は、入力シャフト４１０と、出力外輪４２０と、固定部材４５０と、第一外歯歯車４０と、第二外歯歯車５０と、第一実施形態と同一の構成を有する複数の内ピン６０とを備える。
【０１３３】
入力シャフト４１０は、基端側（図１７の左側）から順に、基端部４１１と、第一偏心体４１２と、第二偏心体４１３とを備え、これらが一体的に成形されている。基端部４１１は、入出力軸線Ｘ１を中心軸とする円筒状または円柱状に形成され、ロータ３４２の中心孔に嵌め込まれ、固定カバー４５４に対して入出力軸線Ｘ１回りに相対回転可能に支持される。第一偏心体４１２および第二偏心体４１３は、第一実施形態の第一偏心体２３および第二偏心体２４と同一構成である。
【０１３４】
出力外輪４２０は、第一実施形態のハウジング１０とほぼ同一の構成を備えており、出力外輪４２０の内周面には、第一実施形態の内歯歯車１１が形成されている。
【０１３５】
固定部材４５０は、フロントフォーク３１２のブレードの下端（フロントエンド）に固定される。固定部材４５０は、第一固定軸４５１と、第二固定軸４５２と、固定筒部材４５３と、固定カバー４５４とを備えて構成される。
【０１３６】
第一固定軸４５１は、ほぼ円柱状に形成され、フロントフォーク３１２の一方のブレードに挿通されて固定される。この第一固定軸４５１は、入出力軸線Ｘ１と同軸的に設けられている。第二固定軸４５２は、軸部４５２ａと、軸部４５２ａの端部に一体的に設けられた円盤部４５２ｂとを備える。第二固定軸４５２の軸部４５２ａは、フロントフォーク３１２の他方のブレードに挿通されて固定され、第一固定軸４５１と同軸的に設けられている。この軸部４５２ａは、軸受を介して、出力外輪４２０を相対回転可能に支持している。また、円盤部４５２ｂは、軸部４５２ａのうち第一固定軸４５１側の端部に位置している。さらに、円盤部４５２ｂには、入出力軸線Ｘ１を中心とした周方向に等間隔に、複数の円形凹部４５２ｃが形成されている。つまり、それぞれの円形凹部４５２ｃの円形中心位置は、入出力軸線Ｘ１を中心とした同一円上に位置する。なお、本実施形態においては、１０個の円形凹部４５２ｃを形成したものを例に挙げている。
【０１３７】
固定カバー４５４は、円盤状に形成され、入出力軸線Ｘ１を中心とした円形孔が形成される。この固定カバー４５４の円形孔には、第一固定軸４５１が嵌挿され、固定カバー４５４は、第一固定軸４５１に固定される。固定カバー４５４の外周面は、軸受を介して前輪３１５のハブ３１５ａを回転可能に支持している。さらに、固定カバー４５４の内周面は、軸受を介して入力シャフト４１０の基端部４１１の一端側（図１７の左側）を回転可能に支持している。
【０１３８】
固定筒部材４５３は、有底筒状に形成され、筒部４５３ａと、筒部４５３ａの一端（図１７の右端）に一体的に設けられた円盤部４５３ｂとを備えて構成される。固定筒部材４５３の筒部４５３ａの一端（図１７の左端）が、固定カバー４５４の外周縁に固定される。つまり、固定筒部材４５３は、固定カバー４５４および第一固定軸４５１を介して、フロントフォーク３１２に固定される。この固定筒部材４５３の筒部４５３ａの内周面には、上述したステータ３４１が固定されている。
【０１３９】
固定筒部材４５３の円盤部４５３ｂには、入出力軸線Ｘ１を中心とした円形孔が形成されている。さらに、固定筒部材４５３の円盤部４５３ｂには、入出力軸線Ｘ１を中心とした周方向に等間隔に、複数の円形凹部４５３ｃが形成されている。つまり、それぞれの円形凹部４５３ｃの円形中心位置は、入出力軸線Ｘ１を中心とした同一円上に位置する。そして、固定筒部材４５３の円盤部４５３ｂに形成されるそれぞれの円形凹部４５３ｃは、第二固定軸４５２の円盤部４５２ｂに形成されるそれぞれの円形凹部４５２ｃと同軸的にかつ同形状に形成されている。さらに、固定筒部材４５３の円形孔の内周面は、軸受を介して入力シャフト４１０の基端部４１１の他端側（図１７の右側）を回転可能に支持している。また、モータ３４０は、固定筒部材４５３の円盤部４５３ｂと固定カバー４５４との軸方向間に配置されている。さらに、第一，第二外歯歯車４０，５０は、第二固定軸４５２の円盤部４５２ｂと固定筒部材４５３の円盤部４５３ｂとの軸方向間に配置されている。
【０１４０】
それぞれの内ピン６０は、第二固定軸４５２の円盤部４５２ｂの円形凹部４５２ｃおよび固定筒部材４５３の円盤部４５３ｂの円形凹部４５３ｃに嵌合され、且つ、第一，第二外歯本体４１，５１に形成される円形貫通孔４１ａ，５１ａを貫通している。
【０１４１】
（４−３．補助駆動装置の駆動装置本体の動作）
このように構成される補助駆動装置３１８の駆動装置本体３２０の動作を説明する。まずモータ３４０のロータ３４２が駆動することにより、ロータ３４２の駆動力が入力シャフト４１０に伝達されて、入力シャフト４１０が入出力軸線Ｘ１回りに回転する。この回転に伴って、第一，第二偏心体４１２，４１３は、入出力軸線Ｘ１回りに公転する。そうすると、第一外歯歯車４０が第一偏心体４１２の公転に伴って、入出力軸線Ｘ１回りに公転する。同様に、第二外歯歯車５０が第二偏心体４１３の公転に伴って、入出力軸線Ｘ１回りに公転する。
【０１４２】
ここで、第一，第二外歯本体４１，５１の円形貫通孔４１ａ，５１ａには、内ピン６０が貫通されている。この内ピン６０は、固定部材４５０を介してフロントフォーク３１２に固定されている。従って、第一，第二外歯歯車４０，５０は、フロントフォーク３１２に対して自転することが規制されている。つまり、入力シャフト４１０が入出力軸線Ｘ１回りに回転することにより、第一，第二外歯歯車４０，５０は、入出力軸線Ｘ１回りに公転しつつ、第二偏心軸線Ｘ２，Ｘ３回りの自転はしない。ただし、第一，第二外歯歯車４０，５０は、入力シャフト４１０から見た場合には、相対的に公転および自転している。
【０１４３】
このように、第一，第二外歯歯車４０，５０が自転規制されつつ公転することにより、第一，第二外歯歯車４０，５０のうち出力外輪４２０の内歯歯車１１に噛合する位相が徐々に移動していく。その結果、第一，第二外歯歯車４０，５０と内歯歯車１１との歯数差に対応する分だけ、出力外輪４２０が入出力軸線Ｘ１回りに回転する。つまり、入力シャフト４１０が１回転したときには、出力外輪４２０は、内歯歯車１１の各歯間位相に、第一，第二外歯歯車４０，５０と内歯歯車１１との歯数差を乗じた角度だけ回転する。従って、内歯歯車１１の各歯間位相が小さいほど、かつ、第一，第二外歯歯車４０，５０と内歯歯車１１との歯数差が少ないほど、減速比が高くなることになる。
【０１４４】
そして、出力外輪４２０は、前輪３１５のハブ３１５ａに固定されている。従って、出力外輪４２０は、減速されたモータ３４０の駆動力をハブ３１５ａに伝達して、前輪３１５を補助駆動する。一方、例えば、電動アシスト自転車がブレーキをかけることによって減速している際には、減速機３６０の出力外輪４２０が前輪３１５の回転を入力して、入力シャフト４１０を増速回転させる。そして、ロータ３４２を駆動することによって、モータ３４０を発電させ、電源装置３３０に電力を充電することができる。
【０１４５】
（その他）
上記実施形態においては、車両用駆動装置を電動アシスト自転車の補助駆動装置に適用した場合について説明した。この他に、電動自転車の主駆動装置として、車両用駆動装置を適用することもできる。自転車の他に、自動二輪車の駆動装置にも適用できる。また、電動車いすの駆動装置にも適用できる。これらにおいても上記と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【０１４６】
１，１０１，２０１：揺動内接式遊星歯車装置
１１：内歯歯車、  １１ａ：内歯本体、  １１ｂ：内歯
２０，１２０，２２０：入力シャフト、  ２３：第一偏心体、  ２４：第二偏心体
１２２，２２２：ロータ嵌合部、  １２３，２２３：溝部
１２４，２２４：第一偏心体部、  １２５，２２５：第二偏心体部
４０，１４０：第一外歯歯車、  ４１，１４１：第一外歯本体、  ４２：第一外歯
５０：第二外歯歯車、  ５１：第二外歯本体、  ５２：第二外歯
１８０：モータ、  １８１：ロータ、  １８２：ステータ
３４０：モータ、  ３４１：ステータ、  ３４２：ロータ、  ３６０：減速機
４１０：入力シャフト、  ４１２：第一偏心体、  ４１３：第二偏心体
Ｘ１：入出力軸線、  Ｘ２：第一偏心軸線、  Ｘ３：第二偏心軸線
【図１】
2011099636.tif 000029
【図２】
2011099636.tif 000030
【図３】
2011099636.tif 000031
【図４】
2011099636.tif 000032
【図５】
2011099636.tif 000033
【図６】
2011099636.tif 000034
【図７】
2011099636.tif 000035
【図８】
2011099636.tif 000036
【図９】
2011099636.tif 000037
【図１０】
2011099636.tif 000038
【図１１】
2011099636.tif 000039
【図１２】
2011099636.tif 000040
【図１３】
2011099636.tif 000041
【図１４】
2011099636.tif 000042
【図１５】
2011099636.tif 000043
【図１６】
2011099636.tif 000044
【図１７】
2011099636.tif 000045
【図１８】
2011099636.tif 000046
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月11日(2011.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力軸線回りに回転し、前記入出力軸線に対して偏心した偏心軸線を中心とした偏心体と、
環状の内歯本体および前記内歯本体の内周側に一体形成された複数の内歯を備え、前記入出力軸線を中心とした内歯歯車と、
環状の外歯本体および前記外歯本体の外周側に一体形成された複数の外歯を備え、前記偏心体に対して相対回転可能に支持され、前記偏心軸線を中心とし、駆動状態において前記内歯歯車に噛合しながら前記内歯歯車に対して相対的に揺動回転する外歯歯車と、
を備える揺動内接式遊星歯車装置において、
前記内歯および前記外歯は、インボリュート歯形に形成され、
駆動状態において、前記内歯本体および前記外歯本体の一方が周方向に伸張弾性変形し且つ他方が収縮弾性変形することにより、前記内歯と前記外歯の噛み合い数が、非駆動状態における前記内歯と前記外歯との噛み合い数よりも多くなるように設定され、
歯番号ｉを、非駆動状態において噛み合う前記内歯および前記外歯である基準噛合歯を１とし、前記基準噛合歯から遠ざかる前記内歯および前記外歯について１ずつ加算した値として定義し、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の一方の伸張方向の移動量をδ１，ｉとし、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の他方の収縮方向の移動量をδ２，ｉとし、
前記歯番号ｉにおける前記内歯の歯面と前記外歯の歯先との隙間をδｉとした場合に、
前記内歯歯車および前記外歯歯車のモジュールは、式（１）を満たすように設定されたモジュールである揺動内接式遊星歯車装置。
【数１】
2011099636.tif 000047
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
請求項１において、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の一方の伸張方向の移動量δ１，ｉを式（２）として定義し、
前記歯番号ｉにおける前記内歯および前記外歯の他方の収縮方向の移動量δ２，ｉを式（３）として定義し、
前記歯番号ｉにおける前記内歯の歯面と前記外歯の歯先との隙間δｉを式（４）として定義した揺動内接式遊星歯車装置。
【数２】
2011099636.tif 000048
【数３】
2011099636.tif 000049
【数４】
2011099636.tif 000050
【請求項４】
請求項３において、
前記内歯歯車および前記外歯歯車のモジュールは、前記式（１）においてｉ＝２を満たすモジュール以下に設定される揺動内接式遊星歯車装置。
【請求項５】
円筒形状のロータと前記ロータの径方向外側に対向して配置された円筒形状のステータとを備えるモータと、
請求項１，３，４の何れか一項の揺動内接式遊星歯車装置と、
前記ロータの回転を前記揺動内接式遊星歯車装置の前記偏心体に伝達するシャフトと、
を備え、
前記偏心体は、
前記入出力軸線に対して偏心した第一偏心軸線を中心とした第一偏心体と、
前記入出力軸線に対して前記第一偏心軸線とは異なる方向に偏心した第二偏心軸線を中心とした第二偏心体と、
を備え、
前記外歯歯車は、
前記第一偏心体に対して相対回転可能に支持される第一外歯歯車と、
前記第二偏心体に対して相対回転可能に支持される第二外歯歯車と、
を備え、
前記シャフトは、
別体に形成された前記ロータを外周面に嵌合するロータ嵌合部と、
前記第一偏心体を一体的に形成する第一偏心体部と、
前記第一偏心体部に対して前記ロータ嵌合部と軸方向反対側に前記第二偏心体を一体的に形成する第二偏心体部と、
を備え、
前記第二偏心体部の外周面円形状は、前記第一偏心体部の外周面円形状の外径より小径に形成され、かつ、前記シャフトの軸方向から見た場合に、前記第一偏心体部の外周面円形状の内側に位置するように形成される回転駆動装置。
【請求項６】
円筒形状のロータと前記ロータの径方向外側に対向して配置された円筒形状のステータとを備えるモータと、
請求項１，３，４の何れか一項の揺動内接式遊星歯車装置と、
前記ロータの回転を前記揺動内接式遊星歯車装置の前記偏心体に伝達するシャフトと、
を備え、
前記偏心体は、
前記入出力軸線に対して偏心した第一偏心軸線を中心とした第一偏心体と、
前記入出力軸線に対して前記第一偏心軸線とは異なる方向に偏心した第二偏心軸線を中心とした第二偏心体と、
を備え、
前記外歯歯車は、
前記第一偏心体に対して相対回転可能に支持される第一外歯歯車と、
前記第二偏心体に対して相対回転可能に支持される第二外歯歯車と、
を備え、
前記シャフトは、
別体に形成された前記ロータを外周面に嵌合するロータ嵌合部と、
前記第一偏心体を一体的に形成する第一偏心体部と、
前記第一偏心体部に対して前記ロータ嵌合部と軸方向反対側に前記第二偏心体を一体的に形成する第二偏心体部と、
前記ロータ嵌合部と前記第一偏心体部の軸方向間に形成され、前記ロータ嵌合部の外径および前記第一偏心体部の外径より小径に形成され、かつ、前記第一偏心体部に対して前記第一外歯歯車を支持する第一軸受の軸方向幅より大きな軸方向幅を有する溝部と、
を備える回転駆動装置。
【国際調査報告】
2011099636.tif 000051
2011099636.tif 000052
2011099636.tif 000053
2011099636.tif 000054