(57)【要約】【課題】効率良く動力伝達を行う。【解決手段】第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０と、第一内歯歯車と噛み合う第一外歯歯車４０と、第二内歯歯車に噛み合う第二外歯歯車５０と、第一外歯歯車及び第二外歯歯車を周回移動させる偏心体６０と、第一外歯歯車と第二外歯歯車は、それぞれ独立した外歯を有し、互いに連結されて一体的に回転を行い、第一内歯歯車と第二内歯歯車は、それぞれ独立した内歯を有し、第一内歯歯車と第二内歯歯車のいずれか一方が固定側に連結されるとともに、他方が出力側に連結され、第一内歯歯車と第二内歯歯車は、いずれも、支持体２５，３５と当該支持体に対して回転自在な回転体２４，３４により構成される内歯とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一内歯歯車及び第二内歯歯車と、
前記第一内歯歯車と噛み合う第一外歯歯車と、
前記第二内歯歯車に噛み合う第二外歯歯車と、
前記第一外歯歯車及び前記第二外歯歯車を周回移動させる偏心体と、
を備え、
前記第一外歯歯車と前記第二外歯歯車は、それぞれ独立した外歯を有し、互いに連結されて一体的に回転を行い、
前記第一内歯歯車と前記第二内歯歯車は、それぞれ独立した内歯を有し、前記第一内歯歯車と前記第二内歯歯車のいずれか一方が固定側に連結されるとともに、他方が出力側に連結され、
前記第一内歯歯車と前記第二内歯歯車は、いずれも、支持体と当該支持体に対して回転自在な回転体により構成される内歯と、を有する遊星歯車装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記支持体に支持されたピン部材と、当該ピン部材に外嵌されたローラ部材と、前記ピン部材と前記ローラ部材の間に配置された転動体と、を有する請求項１記載の遊星歯車装置。
【請求項３】
前記回転体は、前記支持体に支持されたピン部材と、前記支持体と前記ピン部材の間に配置された転動体と、を有する請求項１記載の遊星歯車装置。
【請求項４】
当該遊星歯車装置内に使用される軸受の少なくとも一部は、シール軸受、または、転動体間に熱固化型グリースが配置された軸受である請求項１から３のいずれか一項に記載の遊星歯車装置。
【請求項５】
潤滑剤を滲出可能に保持する保持部材が、前記回転体と接触して設けられる請求項１から４のいずれか一項に記載の遊星歯車装置。
【請求項６】
前記第一外歯歯車及び前記第二外歯歯車は、エピトロコイド平行曲線による歯形形状を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の遊星歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以前より、入力軸に設けられた偏心体により周回移動を行う第一と第二外歯歯車と、これらの外歯歯車に個別に噛み合う第一と第二内歯歯車とを備えた遊星歯車装置が知られている（例えば、特許文献１の図１参照）。
第一と第二外歯歯車は、連結されて一体的に回転を行う遊星歯車であり、第一内歯歯車はケーシングに固定され、第二内歯歯車は出力軸に連結されている。
上記構成により、第一外歯歯車と第一内歯歯車の歯数比及び第二外歯歯車と第二内歯歯車の歯数比に応じて減速されて出力軸に回転運動が伝達されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−１７１２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の遊星歯車装置は、それぞれの歯車にインボリュート歯車等が使用されていることから、互いに噛み合う外歯歯車と内歯歯車の歯の間で滑りが生じて、動力の伝達効率の低下を生じ易いという問題が生じていた。
また、前記歯の滑りによる歯の摩耗が生じるという問題も生じていた。
【０００５】
本発明は、効率良く動力伝達が行われる遊星歯車装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、遊星歯車装置であって、第一内歯歯車及び第二内歯歯車と、前記第一内歯歯車と噛み合う第一外歯歯車と、前記第二内歯歯車に噛み合う第二外歯歯車と、前記第一外歯歯車及び前記第二外歯歯車を周回移動させる偏心体と、を備え、前記第一外歯歯車と前記第二外歯歯車は、それぞれ独立した外歯を有し、互いに連結されて一体的に回転を行い、前記第一内歯歯車と前記第二内歯歯車は、それぞれ独立した内歯を有し、前記第一内歯歯車と前記第二内歯歯車のいずれか一方が固定側に連結されるとともに、他方が出力側に連結され、前記第一内歯歯車と前記第二内歯歯車は、いずれも、支持体と当該支持体に対して回転自在な回転体により構成される内歯と、を有する構成である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、遊星歯車装置における伝達効率の向上及び外歯歯車と内歯歯車の歯の摩耗低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る遊星歯車装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の遊星歯車装置の軸方向に垂直な断面を符号Ｂの方向から見た断面図である。
【図３】図１の遊星歯車装置の軸方向に垂直な断面を符号Ｃの方向から見た断面図である。
【図４】一部の構成を省略した遊星歯車装置の斜視図である。
【図５】一部の構成を省略した遊星歯車装置を図４と異なる方向から見た斜視図である。
【図６】第一及び第二内歯歯車の回転体の斜視図である。
【図７】熱固化型グリースにより潤滑を行う軸受の一部を切り欠いた斜視図である。
【図８】回転体の潤滑構造を示した一部を切り欠いた斜視図である。
【図９】遊星歯車装置の入力軸から出力軸までの動力伝達を行う各構成を模式的に示した模式図である。
【図１０】第一外歯歯車の歯数と第二外歯歯車の歯数の組み合わせの例とその減速比との関係を示した図表である。
【図１１】回転体の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
［減速機の概略］
図１は本発明の実施の形態に係る遊星歯車装置としての減速機１０を示す縦断面図である。図２は図１の減速機１０の軸方向に垂直な断面を符号Ｂの方向から見た断面図、図３は同じ断面を符号Ｃの方向から見た断面図である。なお、「軸方向」とは、減速機１０の後述する入力軸１１及び出力軸１２の中心軸Ｄに平行な方向を示す。
また、図４及び図５は減速機１０の一部の構成を省略した斜視図である。
【００１１】
減速機１０は、同軸上に配置された入力軸１１から出力軸１２に対して、所定の減速比で回転運動を伝達する。
この減速機１０は、第一内歯歯車２０と、第二内歯歯車３０と、第一外歯歯車４０と、第二外歯歯車５０と、偏心体６０と、ケーシング７０とを備えている。
【００１２】
第一内歯歯車２０と第二内歯歯車３０は、入力軸１１の軸方向に沿って並んでおり、これらは同心で配置されている。これら内歯歯車２０，３０の半径方向の内側に、第一外歯歯車４０、第二外歯歯車５０、スペーサー１３、二つの軸受６２、偏心体６０、入力軸１１が順に配置されている。
図４においてはケーシング７０を二点鎖線で示し、図５においてはケーシング７０、第二内歯歯車３０の円板３５（後述）及び出力軸１２を二点鎖線で示している。
【００１３】
［ケーシング］
ケーシング７０は、両端部が閉塞された内部中空の容器であり、入力軸１１及び出力軸１２と同心の円筒状を呈している。
ケーシング７０は、その一端部の中央部と他端部の中央部から入力軸１１の一端部と出力軸１２の一端部とを個別に外部に突出させた状態で、減速機１０の各構成を内部に格納している。
【００１４】
ケーシング７０は、図１に示すように、一端部が閉塞された本体部７１と、本体部７１の開放端部を閉塞する蓋体である円板２５とを備えている。
円板２５は、その中心部に円形の貫通孔が形成されており、軸受７２１を介して入力軸１１を回転可能に支持している。また、この円板２５は、第一内歯歯車２０の構成の一部でもあり、部材を共用している。
本体部７１は、円板２５と外径が等しい円筒状である。この本体部７１の閉塞端部の中心部に円形の貫通孔が形成されており、軸受７１１，７１２を介して出力軸１２を回転可能に支持している。
【００１５】
各軸受７１１，７１２，７２１は、ラジアル軸受、より詳細には、深溝玉軸受が使用されているが、ラジアル軸受であれば他の形式の軸受を使用しても良い。
また、本体部７１と円板２５とは、図示しないネジやボルト等の締結部材により一体的に連結されている。
【００１６】
［入力軸及び偏心体］
入力軸１１は、図１に示すように、中空軸であり、ケーシング７０の円板２５と出力軸１２とにより軸受７２１，１２４を介して回転可能に支持されている。
入力軸１１の一端部はケーシング７０の外部に突出しており、ここから回転が入力される。
入力軸１１のケーシング７０内となる端部近傍の外周には偏心体６０が入力軸１１と一体的に形成されている。
偏心体６０は、その中心軸が、入力軸１１の中心軸と平行であって、当該入力軸１１に対して偏心した円筒形の部位である。即ち、偏心体６０は、その外周面６１が入力軸１１の中心から偏心している。この偏心体６０の外周面６１の軸直角断面形状は真円状となっている。
【００１７】
偏心体６０の外周面６１上には、軸方向に並んだ二つの軸受６２を介してスペーサー１３が装備されている。このスペーサー１３の軸直角断面形状は真円状となっている。そして、スペーサー１３の外周には、軸方向に並んだ状態で当該スペーサー１３に対して第一外歯歯車４０及び第二外歯歯車５０が装備されている。なお、第一外歯歯車４０及び第二外歯歯車５０は、スペーサー１３に対して図示しないネジ等の締結部材により固定されており、取り外して交換することが可能となっている。
【００１８】
各軸受１２４，６２は、ラジアル軸受、より詳細には、深溝玉軸受が使用されているが、ラジアル軸受であれば他の形式の軸受を使用しても良い。
【００１９】
上記構造により、入力軸１１及び偏心体６０に回転が入力されると、その入力回転数で第一及び第二外歯歯車４０，５０が偏心体６０の偏心量を半径とする円形の軌跡で周回移動を行う。なお、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０は一体的連結されており、二つの軸受６２により、これらの歯車４０，５０が偏心体６０に対して回転可能となっている。
【００２０】
［出力軸］
出力軸１２は、図１に示すように、入力軸１１と同心となる位置でケーシング７０により軸受７１１，７１２を介して回転可能に支持されている。
出力軸１２は、一端部がケーシング７０の外部に突出しており、ここから減速回転を出力する。また、出力軸１２は、その他端部が後述する第二内歯歯車３０の円板３５に一体的に連結されている。
また、出力軸１２は、ケーシング７０の内側となる部分に第一拡径部１２１と第二拡径部１２２とが形成され、他端部に向かうにつれて二段階で拡径している。そして、第一拡径部１２１と第二拡径部１２２の境界位置及び第二拡径部１２２と円板３５の境界位置に形成された角部に軸受７１１，７１２が個別に位置決めされている。
【００２１】
また、円板３５側の出力軸１２の端部の中央部には円形の凹部１２３が形成されている。この凹部１２３の内周面には前述した軸受１２４が設けられ、出力軸１２は入力軸１１を回転可能に支持している。
【００２２】
［第一外歯歯車］
第一外歯歯車４０は、図２に示すように、前述した偏心体６０により入力軸１１を中心として周回移動する遊星歯車である。
この第一外歯歯車４０は、エピトロコイド平行曲線歯形が採用されている。
【００２３】
この第一外歯歯車４０の外歯４１は、第一内歯歯車２０の内歯に噛合する。後述する第一内歯歯車２０の内歯は、各々が回転体２４のローラ部材２１で構成されている。
従って、第一外歯歯車４０のそれぞれの外歯４１をエピトロコイド平行曲線とすることにより、第一内歯歯車２０との噛み合いを滑らかに行うことができる。
また、第一外歯歯車４０の全歯丈は、偏心体６０の偏心量のほぼ二倍か或いはそれより若干大きく設定されている。
【００２４】
第一外歯歯車４０の歯数は、複数であれば良く、その歯数に限定はない。但し、第一及び第二内歯歯車２０，３０の歯数と第一及び第二外歯歯車４０，５０の歯数は、減速機１０の減速比を決定するパラメータであるため、目標とする減速比と他の各歯車２０，３０，５０の歯数との関係で適宜決定される。
なお、図２では、第一外歯歯車４０の歯数を10枚で示しているが、これは一例であり、歯数は増減可能である。
各内歯歯車２０，３０及び各外歯歯車４０，５０の歯数と減速比の関係は詳細に後述する。
【００２５】
［第二外歯歯車］
第二外歯歯車５０は、図３に示すように、前述した偏心体６０により、第一外歯歯車４０と共に、入力軸１１を中心として周回移動する遊星歯車である。
また、第二外歯歯車５０は、スペーサー１３の外周に固定装備されており、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０とは同心で連結されている。
従って、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０は、一体的に入力軸１１回りの周回移動を行い、かつ、一体的に各歯車４０，５０（偏心体６０）の中心軸回りに回転動作を行う。
【００２６】
この第二外歯歯車５０も、エピトロコイド平行曲線歯形が採用されている。
この第二外歯歯車５０の外歯５１は、第二内歯歯車３０の内歯に噛合する。後述する第二内歯歯車３０の内歯は、第一内歯歯車２０と同様に回転体３４のローラ部材３１で構成されている。
そして、第二外歯歯車５０の全歯丈も、偏心体６０の偏心量の二倍又はほぼ二倍か若干大きく設定されている。
【００２７】
この第二外歯歯車５０の歯数も目標とする減速比と他の各歯車２０，３０，４０の歯数との関係で適宜決定される。
なお、図３では、第二外歯歯車５０の歯数を9枚で示しているが、これは一例であり、歯数は増減可能である。また、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０の歯数は等しくしても異なっていても良い。
【００２８】
［第一内歯歯車］
図６は回転体２４の一部の構成を切り欠いた斜視図である。第一内歯歯車２０は、複数のローラ部材２１を内歯とする内歯歯車である。この第一内歯歯車２０は、図６に示すように、ローラ部材２１、ピン部材２２及び軸受２３からなる複数の回転体２４と、各回転体２４を支持する支持体としての円板２５とを備えている。
前述したように、円板２５は、ケーシング７０の蓋体としての機能も有しており、ケーシング７０の本体部７１に固定されている。
【００２９】
ピン部材２２は、長手方向の一端部及び中間部にフランジ２２１，２２２を有する断面真円の丸棒である。そして、これらフランジ２２１，２２２の間で軸受２３を介してローラ部材２１を回転可能に支持している。
ピン部材２２は、円板２５に対して、減速機１０の軸方向に平行に固定装備されている。また、ピン部材２２は、ローラ部材２１の支持端部側が、ケーシング７０の内部側に突出した状態で円板２５に装備されている。
【００３０】
ローラ部材２１は、円筒体であり、ピン部材２２を中心として回転動作を行う。
ピン部材２２とローラ部材２１の間には、軸受２３が介挿されている。軸受２３は、ラジアル軸受、より詳細には、針状ころ軸受が使用されているが、スペースに余裕があれば、玉軸受やコロ軸受等の他の形式のラジアル軸受を使用しても良い。
また、図６のように、軸受２３は、転動体としての複数の針状コロ２３１と、各針状コロ２３１を均一間隔で配置する保持器２３２とからなる。つまり、軸受２３は、ローラ部材２１とピン部材２２とに外輪と内輪の機能を持たせているが、これらとは別個独立した内輪と外輪とを備える軸受を使用しても良い。
【００３１】
円板２５は、図２に示すように、入力軸１１と同心である。そして、円板２５の内側面上には、入力軸１１の中心軸Ｄから均一の距離となる円周上にローラ部材２１の回転中心が位置するように、均一の角度間隔で複数の回転体２４が配置されている。
これにより、第一内歯歯車２０は、ローラ部材２１が内歯として機能し、ローラ部材２１とローラ部材２１の間隙が歯溝として機能する内歯歯車を構成する。
なお、円板２５は前述したように、ケーシング７０に固定されているので、入力軸１１の回転にかかわらず、円板２５は回転を行わない。
【００３２】
円周上に並んだ各ローラ部材２１の内側には、前述したように、第一外歯歯車４０が配置されている。そして、偏心体６０の周回移動により第一外歯歯車４０の偏心量が最大となる位置の周辺の一乃至複数の外歯４１が、第一内歯歯車２０のローラ部材２１に噛み合うようになっている。また、偏心体６０の周回移動により第一外歯歯車４０の偏心量が最小となる位置の周辺の一乃至複数の外歯４１は第一内歯歯車２０のローラ部材２１に噛み合わないようになっている。
【００３３】
これらは、偏心体６０の偏心量、第一内歯歯車２０のローラ部材２１を配置する円周の半径、ローラ部材２１の半径、第一外歯歯車４０の外歯４１を構成するエピトロコイド平行曲線等を適宜選択することにより実現される。
【００３４】
なお、第一外歯歯車４０が第一内歯歯車２０と内接噛み合いすることから、第一内歯歯車２０のローラ部材２１（内歯）の数は、第一外歯歯車４０の外歯の数よりも多く設けられている。
図２では、第一内歯歯車２０の歯数を11枚で示しているが、これは一例であり、歯数は増減可能である。
【００３５】
［第二内歯歯車］
第二内歯歯車３０は、複数のローラ部材３１を内歯とする内歯歯車である。この第二内歯歯車３０は、図６に示すように、ローラ部材３１、フランジ３２１，３２２を有するピン部材３２及び転動体（針状コロ３３１）と保持器３３２を有する軸受３３からなる複数の回転体３４と、各回転体３４を支持する支持体としての円板３５とを備えている。
前述したように、円板３５は、出力軸１２の他端部に一体的に連結されている。
なお、回転体３４は、前述した回転体２４と同一の構造（ローラ部材３１の外径等の寸法は異なる場合がある）なので、図６に各部の符号を回転体２４の各部の符号と共に併記し、その構成の詳細な説明は省略する。
【００３６】
円板３５は、図３に示すように、出力軸１２と同心である。そして、円板３５の内側面上には、出力軸１２の中心軸Ｄから均一の距離となる円周上にローラ部材３１の回転中心が位置するように、均一の角度間隔で複数の回転体３４が配置されている。
これにより、第二内歯歯車３０は、ローラ部材３１が内歯として機能し、ローラ部材３１とローラ部材３１の間隙が歯溝として機能する内歯歯車を構成する。
なお、円板３５は前述したように、出力軸１２に一体的に連結されているので、第二内歯歯車３０と出力軸１２は、同じ回転角及び同じ回転速度で回転する。
【００３７】
円周上に並んだ各ローラ部材３１の内側には、第二外歯歯車５０が配置されている。そして、偏心体６０の周回移動により第二外歯歯車５０の偏心量が最大となる位置の周辺の一乃至複数の外歯５１が、第二内歯歯車３０のローラ部材３１に噛み合うようになっている。また、偏心体６０の周回移動により第二外歯歯車５０の偏心量が最小となる位置の周辺の一乃至複数の外歯５１は第二内歯歯車３０のローラ部材３１に噛み合わないようになっている。
【００３８】
これらは、偏心体６０の偏心量、第二内歯歯車３０のローラ部材３１を配置する円周の半径、ローラ部材３１の半径、第二外歯歯車５０の外歯５１を構成するエピトロコイド平行曲線等を適宜選択することにより実現される。
【００３９】
なお、第二外歯歯車５０も第二内歯歯車３０と内接噛み合いするので、第二内歯歯車３０のローラ部材３１（内歯）の数は、第二外歯歯車５０の外歯５１よりも多くなる。
図３では、第二内歯歯車３０の歯数を10枚で示しているが、これは一例であり、歯数は増減可能である。
【００４０】
［各軸受の潤滑について］
上記減速機１０において、各部に使用される軸受６２，１２４，７１１，７１２，７２１は、図７に示す構造により潤滑が行われている。なお、図７では、軸受７２１を例示しているが、他の軸受６２，１２４，７１１，７１２についても同一の潤滑構造が施されている。
【００４１】
軸受７２１には、内輪７２１ｃと外輪７２１ｄの間に保持器７２１ｂにより一定の間隔で転動体としての複数の玉７２１ａが配置されている。そして、各玉７２１ａの間に熱固化型グリース７２１ｅが配置されている。
熱固化型グリース７２１ｅは、一般的な潤滑グリースと超高分子量ポリエチレンからなる材料に加熱処理と冷却処理とを加えて固化させたものである。グリースが固化した樹脂に封止された状態となるので、徐々にグリースを供給して潤滑性を維持しながら回転時の攪拌損失が低減され、グリースの外部への漏れによる汚染も低減することができる。
【００４２】
上記熱固化型グリースを用いた潤滑構造は、第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０の回転体２４，３４の軸受２３，３３にも利用することができる。この場合、複数の針状コロ２３１，３３１と保持器２３２，３３２の間に熱固化型グリースを配置することが望ましい。
【００４３】
なお、熱固化型グリースを用いた潤滑構造に替えて、玉の周囲に潤滑油やグリース等の潤滑剤を供給し、内輪と外輪の間にシールを設けて内部に潤滑剤を封止したシール軸受を軸受６２，１２４，７１１，７１２，７２１，２３，３３に適用しても良い。この場合も潤滑剤の漏れを低減し、良好な潤滑を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、上記熱固化型グリースを用いた潤滑構造やシール軸受は、全ての軸受６２，１２４，７１１，７１２，７２１，２３，３３に適用することが望ましいが、一部の軸受のみに適用しても良い。例えば、入力軸１１の回転を支持する軸受６２，１２４，７２１のように、高速回転部であって、より潤滑の必要性が大きな一部の軸受のみに熱固化型グリースを用いた潤滑構造又はシール軸受を適用しても良い。
【００４５】
［回転体の潤滑について］
第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０の回転体２４，３４は、各々が第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０の外歯４１，５１に噛み合うので、ローラ部材２１，３１の耐久性のために、図８に示す潤滑構造が設けられている。
この回転体の潤滑構造は、ローラ部材２１，３１の外周面における第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０の半径方向外側の部分に摺接する潤滑剤の保持部材２６，３６と、当該保持部材２６，３６を支持する支持枠体２７，３７とを備えている。
【００４６】
潤滑剤の保持部材２６，３６は、潤滑油やグリース等の潤滑剤が含浸された多孔質樹脂材料である。そして、保持部材２６，３６は、ローラ部材２１，３１と摺接することにより、保持していた潤滑剤を徐々に滲出させてローラ部材２１，３１に供給することができる。
潤滑剤は徐々に滲出するので、外部への漏れを低減し、ローラ部材２１，３１に良好な潤滑を施すことが可能となる。
【００４７】
［減速機の減速比について］
図９は、減速機１０の入力軸１１から出力軸１２までの動力伝達を行う各構成を模式的に示した模式図、図１０は第一外歯歯車４０と歯数と第二外歯歯車５０の歯数の組み合わせの例とその減速比との関係を示した図表である。なお、図９では出力軸１２の図示は省略している。
【００４８】
以下の記載において、第一内歯歯車２０の歯数をZr1、第二内歯歯車３０の歯数をZr2、第一外歯歯車４０の歯数をZp1、第二外歯歯車５０の歯数をZp2とし、これらは全て自然数とする。また、第一内歯歯車２０と第一外歯歯車４０の歯数差をS1（=Zr1-Zp1）、第二内歯歯車３０と第二外歯歯車５０の歯数差をS2（=Zr2-Zp2）とする。
さらに、入力軸１１の回転速度をNc1、第一内歯歯車２０の回転速度をNr1、第二内歯歯車３０の回転速度をNr2、第一外歯歯車４０の回転速度をNp1、第二外歯歯車５０の回転速度をNp2とする。
また、説明の便宜上、出力軸１２側から見た時計方向の回転を正方向、反時計方向の回転を逆方向とする。
【００４９】
入力軸１１が正方向に一回転すると、第一外歯歯車４０は、中心軸Ｄを中心として正方向に一回転分の周回移動を行う。このとき、第一外歯歯車４０に噛み合う第一内歯歯車２０はケーシング７０に固定されているので、第一外歯歯車４０に回転が生じる。即ち、偏心体６０の最大偏心位置は正方向に一回転するので、第一外歯歯車４０のそれぞれの外歯４１が順番に第一内歯歯車２０の内歯に噛合することにより、第一外歯歯車４０は逆方向に歯数差S1分だけ回転する。つまり、第一外歯歯車４０は、逆方向に(S1/Zp1)回転する。
【００５０】
一方、第二外歯歯車５０が仮に回転しないで、正方向に一回転分の周回移動を行った場合には、第二内歯歯車３０は正方向に歯数差S2分だけ回転する。つまり、第二外歯歯車５０は、正方向に(S2/Zr2)回転する。
しかし、実際には、第二外歯歯車５０は第一外歯歯車４０に連結されているので、逆方向に(S1/Zp1)回転する。このため、第二外歯歯車５０から第二内歯歯車３０には、第二外歯歯車５０からの伝達比(Zp2/Zr2)を(S1/Zp1)に乗じた(Zp2/Zr2)*(S1/Zp1)だけ逆方向に回転が付与される。
【００５１】
このため、入力軸１１が一回転すると、第二内歯歯車３０には、(S2/Zr2)-(Zp2/Zr2)*(S1/Zp1)の正方向の回転が伝達される。第二内歯歯車３０の回転数は出力軸１２の回転数と一致する。そして、入力軸１１の一回転に対する出力軸１２の回転数は減速機１０の減速比Nr2/Nc1に一致するので、当該減速比Nr2/Nc1を次式(1)で表すことができる。
【００５２】
Nr2/Nc1=(S2/Zr2)-(Zp2/Zr2)*(S1/Zp1)
=(Zp1*S2-Zp2*S1)/(Zp1*Zr2)
=(Zp1*S2-Zp2*S1)/[Zp1*(Zp2+S2)]      …(1)
【００５３】
各外歯歯車４０，５０は各内歯歯車２０，３０と内接噛み合いするから、歯数差S1,S2は少なくとも1以上の整数となる。基本的な歯数の構成として、S1=S2=1の場合を考えれば、減速比Nr2/Nc1は次式(2)となる。
【００５４】
Nr2/Nc1=(Zp1*S2-Zp2*S1)/[Zp1*(Zp2+S2)]
=(Zp1-Zp2)/[Zp1*(Zp2+1)]          …(2)
【００５５】
上式(2)において、Zp1=Zp2+1の場合に減速比Nr2/Nc1の値が最小（最大限に減少させる比率）となる（次式(3)）。
【００５６】
Nr2/Nc1=(Zp1-Zp2)/[Zp1*(Zp2+1)]
=1/Zp12          …(3)
【００５７】
例えば、上式(3)の条件下では、第一外歯歯車４０の歯数Zp1=32とした場合には、減速比Nr2/Nc1=1/1024を得ることが出来る。
【００５８】
図１０では、S1=S2=1かつZp1＞Zp2の条件下で、第一外歯歯車４０の歯数Zp1を7〜13、第二外歯歯車５０の歯数を6〜12の範囲で選択した場合の各組み合わせにおける減速比を示している。また、最右欄には、上下の並び順で次の組み合わせとの減速比の比率を示している。
図示のように、S1=S2=1かつZp1＞Zp2の条件下で、遊星歯車としての第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０のそれぞれについて、歯数の異なる複数種類の歯車を用意した場合に、それぞれが少ない枚数で数多くの減速比を実現することができる。具体的には、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０をそれぞれ7種類用意した場合、28通りの減速比を構成することができる。
【００５９】
また、減速機１０は、上式(3)及び図１０に示すように、第一及び第二内歯歯車２０，３０と第一及び第二外歯歯車４０，５０の歯数に比して、より大きく減速可能な減速比を得ることが出来る。
【００６０】
［減速機の技術的効果］
上記減速機１０は、第一内歯歯車２０と第二内歯歯車３０が、いずれも、支持体としての円板２５，３５と当該円板２５，３５に対して回転自在な回転体２４，３４とを有している。そして、これら回転体２４，３４が内歯として機能し、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０の外歯４１，５１に噛合する。
このため、第一及び第二内歯歯車２０，３０と第一及び第二外歯歯車４０，５０の噛み合いの際に、第一及び第二内歯歯車２０，３０の回転体２４，３４は回転により歯面の摺動を抑えて摩擦損失を低減し、高効率の動力伝達を実現することが可能となる。
また、歯面の摺動を抑えるため、摩耗を低減し、第一及び第二外歯歯車４０，５０の耐久性を向上させることが可能となる。
【００６１】
さらに、それぞれの回転体２４，３４は、ピン部材２２，３２とローラ部材２１，３１の間に配置された転動体（針状コロ２３１，３３１）を有する軸受２３，３３を有するので、ローラ部材２１，３１の内側に生じる摺動も低減し、摩擦損失の低減により、さらなる動力伝達の高効率化を図ることが可能となる。
また、回転体２４，３４の内部の摩耗低減により、回転体２４，３４の耐久性を向上させることが可能となる。
【００６２】
また、上記減速機１０は、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０が互いに連結されて一体的に回転を行い、第一内歯歯車２０がケーシング７０に固定され、第二内歯歯車３０が出力軸１２に連結されている。
このような減速機１０は、第一内歯歯車２０と第一外歯歯車４０の歯数比、第二内歯歯車３０と第二外歯歯車５０の歯数比の組み合わせに応じて、多種の減速比を実現することが可能となる。
【００６３】
第一内歯歯車２０と第一外歯歯車４０は、歯数比が異なる複数のセットに交換することが可能である。また、第二内歯歯車３０と第二外歯歯車５０についても同様である。
このため、例えば、第一内歯歯車２０と第一外歯歯車４０のセット又は第二内歯歯車３０と第二外歯歯車５０のセットの一方又は両方について、歯数比の異なるセットを複数用意し、これらをセット単位で交換することで、より多種の減速比を選択することが可能な減速機１０を提供することが可能となる。
【００６４】
また、第一外歯歯車４０と第二外歯歯車５０の寸法、構造の共通化及び第一内歯歯車２０の円板２５と第二内歯歯車３０の円板３５の寸法、構造の共通化を図っても良い。これにより第一内歯歯車２０と第一外歯歯車４０のセットと第二内歯歯車３０と第二外歯歯車５０のセットを共用でき、より少ないセット数で、より多種の減速比を選択することが可能となる。
なお、その場合、第二内歯歯車３０を出力軸１２とは別部材で連結と分離が可能に構成する必要がある。
【００６５】
また、減速機１０は、式(1)に示すように、第一外歯歯車４０の歯数と第二外歯歯車５０の歯数の乗算値を分母に含む減速比を得ることが出来るので、各歯車２０，３０，４０，５０の歯数に比べて大きく減速させる減速比を実現することが可能である。
例えば、特開2015-183780号公報に示すような、従来の内接式遊星歯車装置を用いた減速機では、単一の歯車の歯数を分母に含む減速比しか得ることが出来ず、例えば、1/100の減速比を得るには、歯数を100近く有する遊星歯車が必要であった。これに対して、減速機１０では、図１０に示すように、例えば最少の場合で、第一外歯歯車４０の歯数を10、第二外歯歯車５０の歯数を9にまで低減することができ、それぞれの外歯歯車４０，５０の歯数を飛躍的に低減することが可能となる。
【００６６】
このため、歯数の低減により、曲線形状の外歯を有する第一外歯歯車４０及び第二外歯歯車５０の加工を容易かつ精度良く行うことが可能となる。
また、歯数の低減により、第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０の回転体２４，３４の個体数を低減することができ、取り付けの精度向上、部品点数低減による製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００６７】
また、減速機１０は、軸受６２，１２４，７１１，７１２，７２１，２３，３３の全部又は一部について、転動体間に熱固化型グリースを配置しているので、各部の耐久性を高く維持しつつも、回転時の攪拌損失を低減し、高効率の動力伝達を実現することが可能となる。また、グリースの外部への漏れによる汚染も低減することができる。
また、軸受６２，１２４，７１１，７１２，７２１，２３，３３の全部又は一部について、シール軸受を使用した場合も、各部の耐久性を高く維持しつつも、円滑な回転動作を行いつつ、潤滑剤の外部への漏れによる汚染も低減することができる。
【００６８】
さらに、回転体２４，３４には、潤滑剤を滲出可能に保持する保持部材２６，３６が、ローラ部材２１，３１に接触した状態で設けられている。このため、装置外部への潤滑剤の漏れを低減しつつ、ローラ部材２１，３１に良好な潤滑を施すことができる。従って、第一外歯歯車４０，第二外歯歯車５０の噛み合いの際に、ローラ部材２１，３１と第一又は第二外歯歯車４０，５０の外歯の双方の摩耗を防ぎ、これらの耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００６９】
［回転体の他の例］
第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０の回転体２４，３４は、軸受２３，３３によりローラ部材２１，３１を回転可能に支持する構造を例示したが、これに限定されない。
例えば、図１１に示すように、丸棒状のピン部材２２Ａ，３２Ａを軸受２３Ａ，３３Ａを介して回転体２４Ａ，３４Ａを支持体としての円板２５，３５に設けても良い。
上記軸受２３Ａ，３３Ａは、内輪２３３Ａ，３３３Ａと外輪２３４Ａ，３３４Ａと針状コロ２３１Ａ，３３１Ａと図示しない保持器とを備える構成だが、前述した軸受２３，３３のように、内輪と外輪を備えていない軸受を使用しても良い。
【００７０】
第一及び第二内歯歯車２０，３０が上記回転体２４Ａ，３４Ａを備える場合にも、第一及び第二外歯歯車４０，５０の噛み合いの際に、ピン部材２２Ａ，３２Ａが円滑に回転して、第一及び第二外歯歯車４０，５０の歯面の摺動を抑えて摩擦損失を低減し、高効率の動力伝達を実現することが可能である。
また、摩耗低減により、第一及び第二外歯歯車４０，５０の耐久性を向上させることが可能となる。
また、回転体２４Ａ，３４Ａの内部の摩耗低減により、回転体２４Ａ，３４Ａの耐久性を向上させることが可能となる。
【００７１】
また、この軸受２３Ａ，３３Ａも、複数の針状コロ２３１Ａ，３３１Ａの間に図７に示した熱固化型グリースを配置することが望ましい。或いは、軸受２３Ａ，３３Ａとしてシール軸受を使用しても良い。
さらに、ピン部材２２Ａ，３２Ａの外周面における第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０の半径方向外側の部分に摺接する潤滑剤の保持部材（図８参照）を、第一内歯歯車２０及び第二内歯歯車３０に設けることが望ましい。
【００７２】
［その他］
上記減速機１０は、第一内歯歯車２０をケーシング７０に固定し、第二内歯歯車３０を出力軸１２に連結しているが、これに限定されない。
例えば、第二内歯歯車３０をケーシング７０に固定し、第一内歯歯車２０から出力回転を取り出す構成としても良い。
【００７３】
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  減速機（遊星歯車装置）
１１  入力軸
１２  出力軸
１３  スペーサー
２０  第一内歯歯車
３０  第二内歯歯車
２１，３１  ローラ部材
２２，３２  ピン部材
２２Ａ，３２Ａ  ピン部材
２３，３３  軸受
２３Ａ，３３Ａ  軸受
２４，３４  回転体（内歯）
２４Ａ，３４Ａ  回転体（内歯）
２５，３５  円板（支持体）
２６，３６  保持部材
２７，３７  支持枠体
４０  第一外歯歯車
５０  第二外歯歯車
４１，５１  外歯
６０  偏心体
６１  外周面
６２，１２４，７１１，７１２，７２１，２３，３３  軸受
７０  ケーシング
７１  本体部
２３１，３３１  針状コロ（転動体）
２３１Ａ，３３１Ａ  針状コロ（転動体）
７２１ａ  玉（転動体）
７２１ｅ  熱固化型グリース
Ｄ  中心軸
【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】
2018128115.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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