(57)【要約】【課題】内歯車の歯面精度を確保するとともに、内歯車の製作コストを抑制する。【解決手段】ハウジング１１に回転可能に支持される入力軸１２および出力軸１３と、ハウジング１１に固定される内歯車１４とが同軸状に配置され、入力軸１２に設けた偏心軸部１８と内歯車１４との間にローラ２１が保持器２２で転動可能に保持される。内歯車１４は、複数枚の板状内歯車３０をその歯３２の周方向位置を合致させた状態で重ね合わせて形成され、ハウジング１１内にすきま嵌めとなるように嵌合される。ハウジング１１内に設けた軸方向の係合溝１５ａと、その係合溝１５ａに嵌合する板状内歯車３０の外周部に設けた突起３１とにより、ハウジング１１に対して各板状内歯車３０を回り止めする係合手段を形成する。この係合手段により、内歯車１４をハウジング１１に対して固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(１１)に回転可能に支持される入力軸(１２)および出力軸(１３)と、前記ハウジング(１１)内に固定される内歯車(１４)とを同軸状に配置し、前記入力軸(１２)に円形断面の偏心軸部(１８)を設け、前記内歯車(１４)とその内部に設けた前記偏心軸部(１８)との間に複数のローラ(２１)を介在し、そのローラ(２１)を保持するポケット(２３)を周方向に等ピッチに設けた環状の保持器部(２２)を前記出力軸に設け、前記環状の保持器部(２２)は円周方向に等ピッチで分割したときの分割点の数が、前記内歯車(１４)の歯(３２)の数と１つだけ異なる分割点の全ての位置または一部の間引いた位置に、前記ローラ(２１)を保持するポケット(２３)を有し、前記歯(３２)の１ピッチ分の形状は、前記入力軸(１２)が回転するとき、前記偏心軸部(１８)の外周部に沿って公転する前記ローラ(２１)の中心が描く軌跡と平行な曲線のうち前記ローラ(２１)の外径側にある曲線と合致し、前記ローラ(２１)の公転を前記保持器部(２２)を介して前記出力軸(１３)に伝達するようにした減速装置において、前記内歯車(１４)は、複数枚の板状内歯車(３０)をその歯(３２)の周方向位置を合致させた状態で重ね合わせて形成され、前記ハウジング(１１)内にすきま嵌めとなるように嵌合するものであり、前記ハウジング(１１)に対して前記各板状内歯車(３０)を回り止めする係合手段を有し、その係合手段により、前記内歯車(１４)を前記ハウジング(１１)内に固定したことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
前記係合手段を前記ハウジング(１１)内に設けた軸方向の溝(１５ａ)と、その溝(１５ａ)に嵌合する前記板状内歯車(３０)の外周部に設けた突起(３１)とにより形成したことを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
【請求項３】
前記係合手段を前記ハウジング(１１)内に設けた軸方向の突条と、その突条が嵌合する前記板状内歯車の外周部に設けた凹部とにより形成したことを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
【請求項４】
前記係合手段を前記板状内歯車(３０)に設けた孔(３３)と、前記ハウジング(１１)に設けたねじ穴(１５ｂ、１５ｃ)と、前記板状内歯車(３０)の孔(３３)を貫通し、前記ハウジング(１１)のねじ穴(１５ｂ、１５ｃ)に結合するねじ部材(３４)とにより形成したことを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
【請求項５】
前記板状内歯車(３０)の孔(３３)を周方向に間隔をおいて複数設け、前記ハウジング(１１)のねじ穴(１５ｂ、１５ｃ)を前記板状内歯車(３０)の各孔(３３)の周方向位置に対応して複数設けたことを特徴とする請求項４に記載の減速装置。
【請求項６】
前記板状内歯車(３０)をプレス加工により形成したことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の減速装置。
【請求項７】
前記保持器部(２２)のローラ(２１)を保持するポケット(２３)を、前記分割点の一部の間引いた位置に設け、その間引き間隔を周方向で均等にした請求項１から６のいずれか１つに記載の減速装置。
【請求項８】
前記偏心軸部(１８)の外周部をその偏心軸部(１８)の外周に嵌合した転がり軸受(１９)の外周部により形成したことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の減速装置。
【請求項９】
前記板状内歯車(３０)に浸炭処理を施したことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の減速装置。
【請求項１０】
前記板状内歯車(３０)の歯(３２)表面に高周波焼入れしたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＤＣモータ等の駆動源から駆動力を受けた入力軸の回転を減速して出力軸に伝達し、出力軸に接続した相手機械を駆動する装置として、減速装置が知られている。
【０００３】
このような減速装置としては、例えば、図８に示すような円筒状のハウジング４１に回転可能に支持される入力軸４２および出力軸４３と、ハウジング４１内に固定される内歯車４４とが同軸状に配置され、入力軸４２に設けられた断面円形の偏心軸部４５と内歯車４４との間に、複数のローラ４６が介在され、そのローラ４６を保持するポケットが周方向に等ピッチに設けられた環状の保持器部４７を出力軸４３に設けられたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−９３５６５号公報
【０００５】
前記の保持器部４７は円周方向に等ピッチで分割したときの分割点の数が、図９に示すように、内歯車４４の歯の数より１つ多い分割点の一部の間引いた位置にローラ４６を保持するポケット４８を有した構造となっている。
【０００６】
入力軸４２を一方向に１回転させると、ローラ４６は、入力軸４２外周部により内歯車４４の歯に押し付けられ、内歯車４４の歯に対して入力軸４２と同方向に１歯（ひと歯）分だけ入力軸４２の軸心周りを同方向に公転する。ローラ４６の公転により、保持器部４７を介して出力軸４３に、内歯車４４の歯数に応じた減速比の回転が伝達される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の減速装置では、内歯車４４は、図１０に示すように、偏心軸部４５との間にローラ４６を介在させる必要から、軸方向に幅を有する円筒状に形成され、ハウジング４１に対して圧入により固定される。圧入固定された内歯車４４は、ハウジング４１に対して回り止めされ、入力軸４２の回転に伴って内歯車４４の歯にローラ４６が押し付けられて、ローラ４６と共回りすることを防止していた。
【０００８】
しかし、内歯車４４は、ハウジング４１に対する圧入により、ハウジング４１の内面から径方向内向きの負荷を受けて圧縮され、歯面精度が低下し、ローラ４６の公転が円滑に行われず、入力軸から出力軸への円滑な回転の伝達が阻害されるという問題があった。
【０００９】
また、上述のように、内歯車４４は軸方向に幅を有する円筒状に形成されているため、円筒状の外形部分を形成した上で、内周部にブローチ加工などにより歯を形成する必要があり、製作コストが掛かっていた。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、内歯車の歯面精度を確保するとともに、内歯車の製作コストを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、この発明は、ハウジングに回転可能に支持される入力軸および出力軸と、前記ハウジング内に固定される内歯車とを同軸状に配置し、前記入力軸に円形断面の偏心軸部を設け、前記内歯車とその内部に設けた前記偏心軸部との間に複数のローラを介在し、そのローラを保持するポケットを周方向に等ピッチに設けた環状の保持器部を前記出力軸に設け、前記環状の保持器部は円周方向に等ピッチで分割したときの分割点の数が、前記内歯車の歯の数と１つだけ異なる分割点の全ての位置または一部の間引いた位置に、前記ローラを保持するポケットを有し、前記歯の１ピッチ分の形状は、前記入力軸が回転するとき、前記偏心軸部の外周部に沿って公転する前記ローラの中心が描く軌跡と平行な曲線のうち前記ローラの外径側にある曲線と合致し、前記ローラの公転を前記保持器部を介して前記出力軸に伝達するようにした減速装置において、前記内歯車は、複数枚の板状内歯車をその歯の周方向位置を合致させた状態で重ね合わせて形成され、前記ハウジング内にすきま嵌めとなるように嵌合するものであり、前記ハウジングに対して前記各板状内歯車を回り止めする係合手段を有し、その係合手段により、前記内歯車を前記ハウジング内に固定した構成を採用したのである。
【００１２】
この構成では、内歯車は、複数枚の板状内歯車をその歯の周方向位置を合致させた状態で重ね合わせて形成され、ハウジング内にすきま嵌めとなるように嵌合される。このため、ハウジング内に嵌合した内歯車を形成する各板状内歯車は、従来の減速装置の内歯車の場合と異なり、ハウジングの内面から径方向内向きの負荷が掛からない。したがって、各板状内歯車は歯面精度の低下が防止され、複数枚の板状内歯車で形成した内歯車は、歯面精度を確保することができる。
【００１３】
また、内歯車を形成する板状内歯車としては、板材の加工によりその板状内歯車の外形部分の形成とともに歯の形成を行うことが可能となり、その製作コストを抑えることが可能となる。
【００１４】
さらに、ハウジングに対して各板状内歯車を回り止めする係合手段により、その板状内歯車から形成される内歯車は、ハウジングに対してすきま嵌めとなるように嵌合した場合であっても、回り止めされ、ハウジング内に固定される。
【００１５】
前記係合手段を、前記ハウジング内に設けた軸方向の溝と、その溝に嵌合する前記板状内歯車の外周部に設けた突起とにより形成した構成、または前記ハウジング内に設けた軸方向の突条と、その突条が嵌合する前記板状内歯車の外周部に設けた凹部とにより形成した構成とすることができる。
【００１６】
このような構成の係合手段を適用すれば、ハウジングの溝に板状内歯車の突起を係合させながら、またはハウジングの突条に板状内歯車の凹部を係合させながらハウジング内に嵌合することができるので、減速装置の組み立て性が向上する。
【００１７】
また、前記係合手段を、前記板状内歯車に設けた孔と、前記ハウジングに設けたねじ穴と、前記板状内歯車の孔を貫通し、前記ハウジングのねじ穴に結合するねじ部材とにより形成すると、ねじ部材により複数枚の板状内歯車をハウジング内に強固に固定することができる。
【００１８】
ねじ部材を用いた係合手段の構成を採用した場合、前記板状内歯車の孔を周方向に間隔をおいて複数設け、前記ハウジングのねじ穴を前記板状内歯車の各孔の周方向位置に対応して複数設けた構成を採用すると、各板状内歯車から形成される内歯車をハウジングに対して、周方向全周にわたって強固に固定することができる。
【００１９】
前記の構成において、前記板状内歯車をプレス加工により形成すると、プレス加工によって板状内歯車の外形部分とともに歯が形成され、従来の内歯車の歯の製作時に必要とされたブローチ加工等が不要となり、製造工程を簡素化することができ、生産性を高めて製造コストを低減することができる。
【００２０】
前記保持器部のローラを保持するポケットを、前記分割点の一部の間引いた位置に設け、その間引き間隔を周方向で均等にすることにより、出力軸の回転バランスを良好に保ち、ポケットの加工数とローラの組み込み数を減らすことができる。
【００２１】
前記偏心軸部の外周部をその偏心軸部の外周に嵌合した転がり軸受の外周部により形成すれば、ローラと偏心軸部の外径面とのスリップを抑制することができる。
【００２２】
また、板状内歯車の歯の強度や耐摩耗性を向上させるために、前記板状内歯車の歯表面に高周波焼入れすることができる。さらに、板状内歯車の機械的強度を向上させるために、前記板状内歯車に浸炭処理を施してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の減速装置では、ハウジング内に嵌合した内歯車を形成する各板状内歯車に対して、ハウジングの内面から径方向内向きの負荷が掛からないため、各板状内歯車は歯面精度の低下が防止され、複数枚の板状内歯車で形成した内歯車は、歯面精度を確保することができる。
また、内歯車が複数枚の板状内歯車を重ね合わせて形成されるので、板材の加工により板状内歯車の外形部分の形成とともに歯の形成を行うことが可能となり、その製作コストを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明に係る減速装置の実施例１を示す断面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】（ａ）実施例１の内歯車を示す斜視図、（ｂ）同上の内歯車を形成する板状内歯車を示す斜視図
【図４】同上の要部を示す斜視図
【図５】この発明に係る減速装置の実施例２を示す断面図
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図
【図７】（ａ）実施例２の内歯車を示す斜視図、（ｂ）同上の内歯車を形成する板状内歯車を示す斜視図
【図８】従来の減速装置を示す断面図
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図
【図１０】従来の減速装置の内歯車を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明に係る減速装置の実施例１を図１〜図４に示す。
【実施例１】
【００２６】
この実施例における減速装置は、図１に示すように、円筒状をなすハウジング１１に回転可能に支持される入力軸１２および出力軸１３と、ハウジング１１内に固定された内歯車１４とが同軸状に配置されたものである。
【００２７】
ハウジング１１は、軸方向に分割された円筒体を、図示しない公知の手段により嵌め合わせたものであり、一端部側において入力軸１２が、他端部側に出力軸１３がそれぞれ回転可能に支持されている。ハウジング１１の入力軸１２側の内面には、係合溝１５ａ（図２参照）が設けられる。
【００２８】
入力軸１２は、ハウジング１１の一端部および出力軸１３の大径部１３ｂにおいて軸受１６、１７により回転可能に支持されている。入力軸１２の軸受１６、１７の間に一対の断面円形の偏心軸部１８、１８が軸方向２箇所に一体に設けられる。偏心軸部１８は、その軸心が入力軸１２の軸心を挟むように偏心しており、その外周に軸受１９が圧入固定されている。
【００２９】
図２に示すように、ハウジング１１の内周部に内歯車１４が固定され、入力軸１２に対して同軸状に配置され、内歯車１４の内周部が一対の偏心軸部１８の軸受１９の外周部に対向している。内歯車１４の内周部には、図２に示すように、歯３２が周方向に定ピッチで複数（図２の場合では５１個）形成されている。内歯車１４の内周部と偏心軸部１８の軸受１９との間には、これらに接する状態で複数のローラ２１が転動可能に介在されている。
【００３０】
内歯車１４は、図３（ａ）に示すように、複数枚の板状内歯車３０をその歯３２の周方向位置を合致させた状態で重ね合わせて形成されている。板状内歯車３０は、板状の円環体からなり、内周部に等ピッチに歯３２が複数形成され、外周部に径方向外向きの突起３１が形成されている（図３（ｂ）参照）。この突起３１はハウジング１１の係合溝１５ａに対して係合可能となっており、ハウジング１１の係合溝１５ａとで係合手段を構成する。なお、この係合手段としては、板状内歯車３０に形成した径方向内向きの凹部と、ハウジング１１に設けた軸方向の突条との係合により形成してもよい。
【００３１】
板状内歯車３０の外径は、ハウジング１１の内周部の内径よりもわずかに小径に形成されている。このため、図３（ａ）に示すように、複数枚の板状内歯車３０をその歯３２の周方向位置を合致させた状態で重ね合わせて内歯車１４を形成すると、その内歯車１４は、軸方向に連続する各板状内歯車３０の突起３１をハウジング１１の係合溝１５ａに係合して、ハウジング１１内にすきま嵌めとなるように嵌合することが可能となる。板状内歯車３０の突起３１とハウジング１１の係合溝１５ａとの係合により、内歯車１４がハウジング１１に対して回り止めされ、ハウジング１１内に固定される。
【００３２】
ハウジング１１内に内歯車１４がすきま嵌めされると、内歯車１４を形成する各板状内歯車３０は、ハウジング１１の内面から径方向内向きの負荷が掛からない。このため、各板状内歯車３０は歯面精度の低下が防止され、複数枚の板状内歯車３０で形成した内歯車１４は、歯面精度を確保することができる。
【００３３】
また、板状内歯車３０を重ね合わせて内歯車１４を形成するようにすれば、減速装置のトルク容量に応じて、板状内歯車３０の重ね合わせ枚数を適宜選択して、内歯車１４の軸方向の幅を設定することができるので、内歯車１４の汎用性が向上する。
【００３４】
板状内歯車３０の歯３２の１ピッチ分の形状は、入力軸１２が回転するとき、偏心軸部１８の軸受１９の外周部に沿って公転するローラ２１の中心が描く軌跡と平行な曲線のうちローラ２１の外側にある曲線と合致している。
【００３５】
また、板状内歯車３０としては、板状の構造用低炭素鋼や低合金鋼などの低炭素材をプレス加工することにより形成可能である。プレス加工により形成することで、板状内歯車３０の外形部分とともに歯３２を形成することができ、従来の内歯車の歯の製作時に必要とされたブローチ加工等が不要となる。したがって、製造工程を大幅に簡素化することができ、生産性を高めて製造コストを低減することができる。
【００３６】
板状内歯車３０の機械的強度を向上させるために、浸炭処理を施してもよい。また、板状内歯車３０の歯の強度や耐摩耗性を向上させるために、板状内歯車３０の歯３２表面に高周波焼入れすることもできる。ここで、浸炭処理とは、低炭素材の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。また、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。
【００３７】
出力軸１３は、ハウジング１１の他端部側に位置する小径部１３ａと、小径部１３ａよりも入力軸１２寄りに位置する大径部１３ｂとが同軸状に一体に形成され、小径部１３ａにおいてハウジング１１の他端部の軸方向２箇所で軸受２４により回転可能に支持されている。
【００３８】
出力軸１３の大径部１３ｂは円筒状をなし、外周部に他端部から一端部へ向かってその外径が次第に大きくなるテーパ部を有し、内周部に嵌合した軸受１７で入力軸１２の他端部を回転可能に支持している。出力軸１３の大径部１３ｂの一端部には円環状の保持器部２２が同軸状に一体に形成されている。保持器部２２は内歯車１４と両偏心軸部１８の軸受１９との間に位置している。
【００３９】
保持器部２２には、ポケット２３が周方向に等ピッチで形成され、ポケット２３に内歯車１４と偏心軸部１８の軸受１９との間に介在する複数のローラ２１が転動可能に収容される。そのポケット２３群は、前記ピッチに対して半ピッチずれた状態で軸方向に２列に並んで形成されている（図４参照）。
【００４０】
ポケット２３は、内歯車１４（板状内歯車３０）の歯３２に対して１つ異なる数に設けられ、例えば、内歯車１４の歯３２の数よりも１つ多い数だけ周方向に等分したときの分割点に対して３つおきに間引いた位置（図２の場合では１３箇所）、すなわち、その間引き間隔を周方向で均等するように設けられている。これにより、出力軸１３の回転バランスを良好に保ち、ポケット２３の加工数とローラ２１の組み込み数を減らすことができる。
【００４１】
ここで、「ポケット２３は内歯車１４の歯３２に対して１つ異なる数に設けられ」るとは、ポケット２３が前記分割点に対して全ての位置に設けられる場合のみならず、一部の間引いた位置に設けられる場合も含むことを意味する。また、ポケット２３は、内歯車１４（板状内歯車３０）の歯３２の数よりも１つ少ない数に設けてもよい。
【００４２】
以上の構成からなる減速装置について、その動作について説明する。
【００４３】
図２に矢印で示したように、入力軸１２が時計回りに回転し、偏心軸部１８の軸受１９の外輪の外周面と歯３２を有する内歯車１４との環状空間の極小部Ａが時計回りに０°の位置、極大部Ｂが１８０°の位置にあるとすると、入力軸１２の回転に伴って、極小部Ａと極大部Ｂは時計回りに移動し、環状空間の右半分は狭くなる傾向、環状空間の左半分は広くなる傾向となる。このため、環状空間の右半分に存在するローラ２１は内歯車１４の歯３２を下る外径方向へ、環状空間の左半分に存在するローラ２１は歯３２を上る内径方向へ移動し、図中に矢印で示すように、ローラ２１を保持する出力軸１３の保持器部２２は、入力軸１２と同じ時計回りに回転する。
【００４４】
この実施例１では、保持器部２２の分割点の数Ｎが歯３２の数よりも１つだけ多いので、入力軸１２が１回転すると各ローラ２１は歯３２の１ピッチ分だけ時計回りに公転し、入力軸１２と出力軸１３の減速比は、分割点の数Ｎと等しくなる。なお、分割点の数Ｎが歯３２の数よりも１つだけ少ない場合は、各ローラ２１は反時計回りに公転し、出力軸１３は入力軸１２と逆方向に回転する。
【００４５】
この発明に係る減速装置の実施例２を図５〜図７に示す。
【実施例２】
【００４６】
この実施例２における減速装置は、ハウジング１１に対して内歯車１４を形成する各板状内歯車３０を回り止めする係合手段が前述の実施例１と相違する。その他の構成は実施例１と同様であり、同一に考えられる構成に同符号を用いて、その説明を省略する。
【００４７】
具体的には、この実施例２は、係合手段として、内歯車１４を形成する板状内歯車３０に設けられた貫通孔３３と、ハウジング１１の外周部寄りの一端側端面から軸方向に設けられたねじ穴１５ｂ、１５ｃと、板状内歯車３０の貫通孔３３を貫通し、ハウジング１１のねじ穴１５ｂ、１５ｃに結合するねじ部材３４とから形成される（図５参照）。
【００４８】
板状内歯車３０の貫通孔３３は、図７（ｂ）に示すように、周方向に等ピッチで複数（図６の場合では６つ）設けられ、各貫通孔３３の位置に合致するように、ハウジング１１にねじ穴１５ｂ、１５ｃが６箇所に軸方向に設けられる。板状内歯車３０の貫通孔３３の数は、特に限定されないが、係合手段としての作用効果を発揮する限り、１箇所、２箇所・・・と設けてもよい。６箇所に設けることで、内歯車１４をハウジング１１に対して周方向全周にわたって強固に固定することができる。
【００４９】
内歯車１４は、図７（ａ）に示すように、前述の実施例１の場合と同様、板状内歯車３０をその歯３２の周方向位置を合致させた状態で重ね合わせて形成され、すきま嵌めとなるようにハウジング１１内に嵌合される。この嵌合状態で、ハウジング１１のねじ穴１５ｂ、１５ｃと板状内歯車３０の貫通孔３３とを合致させてねじ部材３４を挿入するとともに締め付ける。
【００５０】
ねじ部材３４の締め付けにより、内歯車１４がハウジング１１に対して回り止めされ、そのハウジング１１に対して確実に固定され、また、軸方向に割れるハウジング１１が固定される。
【符号の説明】
【００５１】
１１  ハウジング
１２  入力軸
１３  出力軸
１３ａ  小径部
１３ｂ  大径部
１４  内歯車
１５ａ  係合溝
１５ｂ、１５ｃ  ねじ穴
１６、１７、１９、２４  軸受
１８  偏心軸部
２１  ローラ
２２  保持器部
２３  ポケット
３０  板状内歯車
３１  突起
３２  歯
３３  貫通孔
３４  ねじ部材
４１  ハウジング
４２  入力軸
４３  出力軸
４４  内歯車
４５  偏心軸部
４６  ローラ
４７  保持器部
４８  ポケット
【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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