JP2024085235A - 偏心揺動型減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロストモーションを低くしつつ、機械損失の増大を抑制できる偏心揺動型減速装置を提供すること。【解決手段】偏心体１２と、偏心体１２により揺動される外歯歯車１６と、外歯歯車１６と噛み合う内歯歯車１８と、偏心体１２と外歯歯車１６との間に配置される偏心軸受２０と、外歯歯車１６の自転成分と同期するピン体２２と、を備える偏心揺動型減速装置であって、偏心軸受２０の径方向での内部隙間を偏心軸受隙間Ｘ１といい、ピン体２２の軸心Ｃ２２が最大偏心方向にあるときのピン体２２の軸心Ｃ２２から反最大偏心方向におけるピン体２２とピン孔３２との間の隙間をピン孔隙間Ｘ２というとき、ピン孔隙間Ｘ２が負であり、かつ、以下の式（１）を満足するように構成される偏心揺動型減速装置。偏心軸受隙間Ｘ１＋ピン孔隙間Ｘ２＞０ ・・・ （１）【選択図】図２

Description

本開示は、偏心揺動型減速装置に関する。

特許文献１は、偏心体と、偏心体により揺動される外歯歯車と、外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、外歯歯車と偏心体との間に配置される偏心軸受と、外歯歯車の自転成分と同期するピン体と、を備える偏心揺動型歯車装置を開示している。

特開２０２２－８２８９１号公報

高い位置決め精度を要求される用途で減速装置を用いる場合、減速装置の低ロストモーション化が要求される。本願発明者は、偏心揺動型減速装置においてロストモーションを低くすると、機械損失が増大してしまう場合があり、低ロストモーションと低機械損失を両立させ難い問題があるとの認識を得た。

本開示の目的の１つは、ロストモーションを低くしつつ、機械損失の増大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。

本開示のある態様に係る偏心揺動型減速装置は、偏心体と、前記偏心体により揺動される外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、前記偏心体と前記外歯歯車との間に配置される偏心軸受と、前記外歯歯車の自転成分と同期するピン体と、を備える偏心揺動型減速装置であって、前記外歯歯車は、前記軸心から径方向にオフセットして設けられ前記ピン体が挿通されるピン孔を備え、前記偏心軸受の径方向での内部隙間を偏心軸受隙間Ｘ１といい、前記ピン体の軸心が最大偏心方向にあるときの前記ピン体の軸心から反最大偏心方向における前記ピン体と前記ピン孔との間の隙間をピン孔隙間Ｘ２というとき、前記ピン孔隙間Ｘ２が負であり、かつ、以下の式（１）を満足するように構成される偏心揺動型減速装置。
偏心軸受隙間Ｘ１＋ピン孔隙間Ｘ２＞０ ・・・ （１）

本開示の他の態様に係る偏心揺動型減速装置は、偏心体と、前記偏心体により揺動される外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、前記偏心体と前記外歯歯車との間に配置される偏心軸受と、前記外歯歯車の自転成分と同期するピン体と、を備える偏心揺動型減速装置であって、前記外歯歯車は、前記軸心から径方向にオフセットして設けられ前記ピン体が挿通されるピン孔と、を備え、前記偏心軸受の最大偏心方向における内部隙間を偏心軸受隙間Ｘ１といい、最大偏心方向における前記外歯歯車と前記内歯歯車との間の隙間を歯間隙間Ｘ３というとき、前記歯間隙間Ｘ３が負であり、かつ、以下の式（２）を満足するように構成される偏心揺動型減速装置。
偏心軸受隙間Ｘ１＋歯間隙間Ｘ３＞０ ・・・ （２）

本開示によれば、ロストモーションを低くしつつ、機械損失の増大を抑制できる偏心揺動型減速装置を提供できる。

実施形態の偏心揺動型減速装置の側面断面図である。 実施形態の偏心揺動型減速装置を軸方向から見た部分的な断面図である。 歯間隙間の説明図である。 式（１）に関する説明図である。 式（２）に関する説明図である。

以下、本開示の減速装置を実施するための実施形態を説明する。同一又は同等の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。

まず、本実施形態の減速装置を想到するに至った背景から説明する。減速装置の低ロストモーション化を実現するうえで、ロストモーションに影響している減速装置の可動部品と他の構成部品との間の隙間（以下、部品隙間という）に着目し、その部品隙間を小さくする場合がある。本願発明者は、このように部品隙間のみに着目し、その部品隙間を単純に小さくした場合、偏心揺動型減速装置において機械損失が大きくなる場合があるとの認識を得た。本願発明者は、この原因について検討をすすめた。この結果、偏心揺動型減速装置において低ロストモーション化のために外歯歯車（可動部品）と他の構成部品との間の部品隙間を負にした場合、外歯歯車と偏心軸受との間で干渉が発生することがあり、それに起因する機械損失の増大が問題になるという新たな知見を得た。

また、本願発明者は、このように新たに得た知見をベースとして更に検討を進めた。この結果、減速装置の部品隙間のみに着目するという考え方を見直し、複数の部品隙間同士の関係（後述する式（１）、（２）の左辺）に着目することが有効であるとの新たな着想を得た。また、このような部品隙間同士の関係について所定の条件（後述する式（１）、（２））を満たすように構成することで、ロストモーションを低くしつつも機械損失の増大を抑制でき、前述の問題を解決できるという認識を得た。以下、このような考えのもとでなされた減速装置を説明する。

図１、図２を参照する。偏心揺動型減速装置１０（以下、単に減速装置１０ともいう）は、被駆動機械の一部として被駆動機械に組み込まれる。被駆動機械は、例えば、産業機械（工作機械、建設機械等）、ロボット（産業用ロボット、サービスロボット等）、輸送機器（コンベア、車両等）等の各種機械である。

偏心揺動型減速装置１０は、少なくとも一つの偏心体１２を有するクランク軸１４と、偏心体１２により揺動される外歯歯車１６と、外歯歯車１６と噛み合う内歯歯車１８と、偏心体１２と外歯歯車１６との間に配置される偏心軸受２０と、外歯歯車１６の自転成分と同期するピン体２２と、を備える。減速装置１０は、この他に、外歯歯車１６の径方向外側に配置されるケーシング２４と、外歯歯車１６に対して軸方向側方に配置されるキャリヤ２６と、を備える。本明細書では、内歯歯車１８の中心Ｃ１８に沿った方向を軸方向といい、その中心Ｃ１８を円中心とする円周方向及び半径方向を単に周方向、径方向という。

減速装置１０は、外部の駆動源から入力回転が入力される入力部材と、外部の被駆動部材に出力回転を出力する出力部材と、を備える。ここでは入力部材がクランク軸１４、出力部材がキャリヤ２６である例を説明する。駆動源は、例えば、モータであるが、この他にもギヤモータ、エンジン等でもよい。

クランク軸１４は、偏心体１２の他に、偏心体１２が一体化された軸体２８を備える。軸体２８には駆動源から入力される入力回転が伝達される。本実施形態の偏心体１２と軸体２８は同じ部材により構成されるが、これらは別体に構成されていてもよい。偏心体１２の軸心Ｃ１２は、クランク軸１４の回転中心Ｃ１４に対して偏心量ｅの分だけ偏心している。偏心体１２の軸直角断面は、その軸心Ｃ１２を中心とする円形状を呈する。複数の偏心体１２の偏心位相は、偏心体１２の個数をＭ個（本実施形態では２個）とするとき、３６０°／Ｍの分だけずれている。偏心体１２の個数は特に限定されず、単数及び三つ以上のいずれでもよい。

外歯歯車１６は、複数の偏心体１２のそれぞれに対応して個別に設けられ、個別の偏心軸受２０を介して偏心体１２に相対回転自在に支持される。外歯歯車１６は、外歯歯車１６の中心Ｃ１６上に設けられる偏心軸受孔３０と、中心Ｃ１６から径方向にオフセットして設けられる複数のピン孔３２とを備える。偏心軸受孔３０には偏心軸受２０が配置される。複数のピン孔３２は、偏心軸受孔３０周りに周方向に間隔を空けて設けられる。複数のピン孔３２のそれぞれには個別のピン体２２が挿通される。

内歯歯車１８は、ケーシング２４と一体化される内歯歯車本体１８ａと、内歯歯車本体１８ａの内周部に設けられる内歯部１８ｂとを備える。本実施形態の内歯部１８ｂは内歯歯車本体１８ａと一体化されているが、内歯歯車本体１８ａに回転自在に支持される外ピンによって構成されてもよい。

偏心軸受２０は、複数の転動体３４と、転動体３４が転動する外側転動面３６と、転動体３４が転動する内側転動面３８と、複数の転動体３４の相対位置を保持するリテーナ（不図示）とを備える。本実施形態の転動体３４はころであるが、球体等の各種転動体でもよい。本実施形態の偏心軸受２０の外輪は外歯歯車１６が兼ねており、その偏心軸受孔３０に外側転動面３６が設けられる。この他にも、偏心軸受２０は専用の外輪を備え、その外輪に外側転動面３６が設けられてもよい。本実施形態の偏心軸受２０の内輪は偏心体１２が兼ねており、その外周面に内側転動面３８が設けられる。この他にも、偏心軸受２０は専用の内輪を備え、その内輪に内側転動面３８が設けられてもよい。なお、偏心軸受２０は、リテーナを配置することなく、所謂総ころ形式の軸受を採用してもよい。

複数のピン体２２は、内歯歯車１８の中心Ｃ１８から径方向にオフセットした位置において、内歯歯車１８の周方向に間隔を空けて設けられる。ピン体２２は、外歯歯車１６のピン孔３２を軸方向に貫通している。ピン体２２は、キャリヤ２６に一体化されるピン４０と、ピン４０の外周側に配置されるローラ４２とを備える。ピン４０は、キャリヤ２６から軸方向に突き出ている。本実施形態のピン４０は、キャリヤ２６（後述する第１キャリヤ部材２６ａ）と同じ部材の一部として構成されるが、それとは別体に構成されてもよい。ローラ４２は、ピン４０に回転自在に支持される筒状部材であり、ピン４０と外歯歯車１６のピン孔３２の双方に転がり接触可能である。

ピン体２２は、減速装置１０が運転するときに、外歯歯車１６のピン孔３２との間で荷重を伝達しており、外歯歯車１６の自転成分と同期可能である。ここでの「自転成分と同期」するとは、ゼロを含めた数字範囲内で、外歯歯車１６の自転成分とピン体２２の公転成分とを同じ大きさに維持することをいう。例えば、外歯歯車１６が自転する場合、ピン体２２は、その自転成分と同じ大きさの公転成分をもって公転することで、外歯歯車１６の自転成分と同期する。この場合、外歯歯車１６の自転成分がピン体２２を介してキャリヤ２６に伝達され、キャリヤ２６が出力部材となって出力回転を出力する。これに対して、内歯歯車１８が自転する場合、キャリヤ２６及びピン体２２により外歯歯車１６の自転が拘束されることで、その自転成分はゼロに維持される。この場合、ピン体２２は、自身の公転成分をゼロに維持することで、外歯歯車１６の自転成分と同期する。この場合、内歯歯車１８の自転成分がケーシング２４に伝達され、ケーシング２４が出力部材となって出力回転を出力する。なお、ピン体２２はローラ４２を備えていなくともよい。

本実施形態のキャリヤ２６は、軸方向一側にのみ配置される。この他にも、軸方向他側にも他のキャリヤ２６が配置されてもよい。キャリヤ２６は、軸受４４を介してクランク軸１４を回転可能に支持している。キャリヤ２６は、複数（ここでは二つ）のキャリヤ部材２６ａ、２６ｂを組み合わせて構成される。本実施形態のキャリヤ部材２６ａ、２６ｂは、軸受４４を支持する第１キャリヤ部材２６ａと、第１キャリヤ部材２６ａに連結される第２キャリヤ部材２６ｂとを含んでいる。

ケーシング２４は、複数（ここでは三つ）のケーシング部材２４ａ～２４ｃを組み合わせて構成される。ケーシング２４とキャリヤ２６との間には主軸受４６が配置される。ケーシング部材２４ａ～２４ｃは、主軸受４６を支持する第１ケーシング部材２４ａと、内歯歯車１８が設けられる第２ケーシング部材２４ｂと、軸受４４を介してクランク軸１４を回転可能に支持する第３ケーシング部材２４ｃとを含んでいる。

以上の減速装置１０の動作を説明する。駆動源から入力される入力回転によりクランク軸１４が回転する。クランク軸１４が回転すると、その偏心体１２によって、外歯歯車１６の中心Ｃ１６が内歯歯車１８の中心Ｃ１８周りを回転するように外歯歯車１６が揺動する。外歯歯車１６が揺動すると、外歯歯車１６と内歯歯車１８の噛合位置が周方向に変化する。これに伴い、クランク軸１４が一回転する毎に、外歯歯車１６と内歯歯車１８の歯数差分だけ外歯歯車１６及び内歯歯車１８の一方が自転し、その自転成分が出力回転として出力部材に伝達される。ここでは外歯歯車１６が自転し、その自転成分がピン体２２を介して出力部材となるキャリヤ２６に伝達される。入力回転に対する出力回転の比である減速比は外歯歯車１６と内歯歯車１８の歯数差に応じた大きさとなる。

図２を参照する。偏心体１２の回転中心Ｃ１４から延び偏心体１２の軸心Ｃ１２を通る半直線上において、回転中心Ｃ１４から軸心Ｃ１２に向かう方向を最大偏心方向Ｄａといい、最大偏心方向Ｄａとは正反対に向かう方向を反最大偏心方向Ｄｂという。偏心体１２の軸心Ｃ１２は、偏心体１２を通る軸方向に直交する断面において、偏心体１２の外周面のなす形状の幾何中心（重心）となる。

以下、前述した部品隙間の具体例として、偏心軸受隙間Ｘ１、ピン孔隙間Ｘ２、歯間隙間Ｘ３を説明する。以下、特に言及がない限り、各種構成要素の軸方向から見た位置関係を説明する。また、各構成要素の「外径」、「内径」は、特に言及がない限り、いずれも直径を意味する。

偏心軸受隙間Ｘ１は、偏心軸受２０の径方向での内部隙間をいう。偏心軸受隙間Ｘ１は、偏心体１２の回転中心Ｃ１４から最大偏心方向Ｄａに延びる半直線上での偏心軸受２０の内部隙間でもある。

ピン孔隙間Ｘ２は、ピン体２２の軸心Ｃ２２が最大偏心方向Ｄａにあるときの、そのピン体２２の軸心Ｃ２２から反最大偏心方向Ｄｂにおけるピン体２２とピン孔３２との間の隙間（図２の範囲Ｓａの隙間）をいう。ここでの「ピン体２２の軸心Ｃ２２が最大偏心方向Ｄａにある」とは、偏心体１２の回転中心Ｃ１４から最大偏心方向Ｄａに延びる半直線上にピン体２２の軸心Ｃ２２があることを意味する。「ピン体２２の軸心Ｃ２２から反最大偏心方向Ｄｂにおけるピン体２２とピン孔３２との間の隙間」とは、ピン体２２の軸心Ｃ２２から反最大偏心方向Ｄｂに延びる半直線上で生じ得るピン体２２とピン孔３２との間の隙間をいう。ピン体２２がピン４０とローラ４２を備える場合、この半直線上で生じ得るピン４０とローラ４２の間の隙間も、ここでいう「ピン体２２とピン孔３２との間の隙間」に含まれる。

歯間隙間Ｘ３は、最大偏心方向Ｄａにおける外歯歯車１６と内歯歯車１８との間の隙間（図２の範囲Ｓｂの隙間）をいう。ここでの「最大偏心方向Ｄａにおける・・・隙間」とは、偏心体１２の回転中心Ｃ１４から延びる半直線上で生じ得る外歯歯車１６と内歯歯車１８との間の隙間をいう。

偏心軸受２０の外側転動面３６の内径Ｒ３６、偏心軸受２０の転動体３４の外径Ｒ３４、偏心軸受２０の内側転動面３８の外径Ｒ３８を想定する。このとき、偏心軸受隙間Ｘ１は、次の式（Ａ）により特定される。
偏心軸受隙間Ｘ１＝（外側転動面３６の内径Ｒ３６－２×転動体３４の外径Ｒ３４－内側転動面３８の外径Ｒ３８）／２・・・式（Ａ）

ピン孔３２の内径Ｒ３２、ローラ４２の外径Ｒ４２ａ、ローラ４２の内径Ｒ４２ｂ、ピン４０の外径Ｒ４０、偏心体１２の偏心量ｅを想定する。偏心量ｅは、偏心体１２の回転中心Ｃ１４から偏心体１２の軸心Ｃ１２までの距離をいう。このとき、ピン孔隙間Ｘ２は、次の式（Ｂ）により特定される。ローラ４２がない場合、ローラ４２に関する数値をゼロにして取り扱う。
ピン孔隙間Ｘ２＝（ピン孔３２の内径Ｒ３２－ローラ４２の外径Ｒ４２ａ－２×偏心量ｅ）／２＋（ローラ４２の内径Ｒ４２ｂ－ピン４０の外径Ｒ４０）／２ ・・・ 式（Ｂ）

図３を参照する。歯間隙間Ｘ３は、以下の測定手順に従って特定される値を用いる。以下の測定作業は室温（２０℃）の環境下で行う。まず、ピン体２２及び偏心体１２（クランク軸１４）が存在しない状態のもと、内歯歯車１８の径方向内側に外歯歯車１６を配置する。この後、内歯歯車１８に対して外歯歯車１６を径方向外側に向かう方向Ｄｃに軽く押し当てる。このとき、内歯歯車１８の内歯部の歯面に対して外歯歯車１６の外歯部の歯面を接触させた状態のもと、外歯歯車１６及び内歯歯車１８が変形しない程度の軽い力を付与することで、内歯歯車１８に対して外歯歯車１６を押し当てる。このとき、内歯歯車１８に対する外歯歯車１６の径方向での位置ずれがなくなるまで、外歯歯車１６をわずかに周方向にずらしつつ方向Ｄｃに移動させる。このとき、外歯歯車１６及び内歯歯車１８の径方向に重なる軸方向範囲内において、外歯歯車１６の径方向外側に向かう方向Ｄｃでの位置ずれを許容する隙間が両者の間になくなるように両者を接触させる。このように内歯歯車１８に対して外歯歯車１６を押し当てた状態のもと、３次元測定器により外歯歯車１６の中心Ｃ１６から内歯歯車１８の中心Ｃ１８までの距離である中心間距離Ｌａを測定する。このとき、歯間隙間Ｘ３は、次の式（Ｃ）により特定される。
歯間隙間Ｘ３＝中心間距離Ｌａ－偏心量ｅ ・・・ 式（Ｃ）

減速装置１０は、ピン孔隙間Ｘ２が負であり、かつ、以下の式（１）を満足するという第１条件を満たすように構成される。負のピン孔隙間Ｘ２の絶対値よりも正の偏心軸受隙間Ｘ１の絶対値を大きくすることになる。
偏心軸受隙間Ｘ１＋ピン孔隙間Ｘ２＞０ ・・・ （１）

ピン孔隙間Ｘ２が負であるとは、外歯歯車１６及びピン体２２が移動しないと仮定したときに、ピン体２２とピン孔３２との間に遊び（正の隙間）があるのではなく、そのピン孔隙間Ｘ２の分だけ外歯歯車１６又はピン体２２が詰まるような負の隙間があることをいう。ピン孔隙間Ｘ２が負であることを条件としたのは、ピン孔隙間Ｘ２を負にすることでロストモーションをできるだけ低減させるためである。

式（１）を条件とした理由を説明する。図４を参照する。ピン孔隙間Ｘ２を負にした場合、ピン孔隙間Ｘ２の分だけ外歯歯車１６が反最大偏心方向Ｄｂに移動しようとする。このとき、式（１）を満足していない場合、つまり、ピン孔隙間Ｘ２が負であり、かつ、式（１）の左辺が負となる場合、外歯歯車１６がピン孔隙間Ｘ２の分だけ反最大偏心方向Ｄｂに移動することができず、外歯歯車１６と偏心軸受２０とが干渉してしまう。このとき、ピン体２２と偏心軸受２０との間で外歯歯車１６に予圧が付与された状態となり、それに起因して機械損失が増大してしまう。

これに対して、式（１）を満足している場合、つまり、負のピン孔隙間Ｘ２の絶対値よりも正の偏心軸受隙間Ｘ１の絶対値が大きい場合、ピン孔隙間Ｘ２の分の反最大偏心方向Ｄｂへの外歯歯車１６の微小な移動を許容できるようになる。これにより、低ロストモーション化のためにピン孔隙間Ｘ２を負にした場合でも、外歯歯車１６と偏心軸受２０との干渉に起因する機械損失の増大を回避できるようになる。ひいては、ロストモーションを低くしつつも、外歯歯車１６と偏心軸受２０との間での機械損失の増大を抑制可能となる。

なお、ピン孔隙間Ｘ２を負にしつつ式（１）を満足するという第１条件を満たした場合、前述の式（Ｃ）から特定される歯間隙間Ｘ３よりも実際の歯間隙間Ｘ３は広がるだけで済む。このため、外歯歯車１６と内歯歯車１８との間での機械損失の増大も抑制できる。

減速装置１０は、歯間隙間Ｘ３が負であり、かつ、以下の式（２）を満足するように構成される。負の歯間隙間Ｘ３の絶対値よりも正の偏心軸受隙間Ｘ１の絶対値を大きくすることになる。
偏心軸受隙間Ｘ１＋歯間隙間Ｘ３＞０ ・・・ （２）

歯間隙間Ｘ３が負であるとは、外歯歯車１６及び内歯歯車１８が移動しないと仮定したときに、外歯歯車１６と内歯歯車１８との間に遊び（正の隙間）があるのではなく、その歯間隙間Ｘ３の分だけ外歯歯車１６及び内歯歯車１８が詰まるような負の隙間があることをいう。歯間隙間Ｘ３が負であることを条件としたのは、歯間隙間Ｘ３を負にすることで、ロストモーションをできるだけ低減させるためである。

式（２）を条件とした理由を説明する。図５を参照する。歯間隙間Ｘ３が負になった場合、歯間隙間Ｘ３の分だけ外歯歯車１６が反最大偏心方向Ｄｂに移動しようとする。このとき、式（２）を満足していない場合、つまり、歯間隙間Ｘ３が負であり、かつ、式（２）の左辺が負となる場合、外歯歯車１６が反最大偏心方向Ｄｂに移動することができず、外歯歯車１６と偏心軸受２０とが干渉してしまう。このとき、内歯歯車１８と偏心軸受２０との間で外歯歯車１６に予圧が付与された状態となり、それに起因して機械損失が増大してしまう。

これに対して、式（２）を満足している場合、つまり、負の歯間隙間Ｘ３の絶対値よりも正の偏心軸受隙間Ｘ１の絶対値が大きい場合、歯間隙間Ｘ３の分の反最大偏心方向Ｄｂへの外歯歯車１６の微小な移動を許容できるようになる。これにより、低ロストモーション化のために歯間隙間Ｘ３を負にした場合でも、外歯歯車１６と偏心軸受２０との干渉に起因する機械損失の増大を回避できるようになる。ひいては、ロストモーションを低くしつつも、外歯歯車１６と偏心軸受２０との間での機械損失の増大を抑制可能となる。

なお、歯間隙間Ｘ３を負にしつつ式（２）を満足するという第２条件を満たした場合、前述の式（Ｂ）から特定されるピン孔隙間Ｘ２よりも実際のピン孔隙間Ｘ２は広がるだけで済む。このため、ピン体２２と外歯歯車１６との間での機械損失の増大も抑制できる。

偏心軸受隙間Ｘ１を調整するうえでは、式（Ａ）で挙げられた複数の径のうちの少なくとも一つを調整してもよい。ピン孔隙間Ｘ２を調整するうえでは、式（Ｂ）で挙げられた複数の径及び偏心量ｅのうちの少なくとも一つを調整してもよい。歯間隙間Ｘ３を調整するうえでは、外歯歯車１６の外歯部の形状、内歯歯車１８の内歯部の形状及び偏心量ｅのうちの少なくとも一つを調整してもよい。

偏心軸受隙間Ｘ１、ピン孔隙間Ｘ２、歯間隙間Ｘ３そのものの数値範囲は、減速装置１０で適用されている現実的な数値範囲内で設定され、その具体的な大きさは特に限定されない。これら一例を挙げると、偏心軸受隙間Ｘ１はゼロ超１５μｍ以下であり、好ましくはゼロ超１０μｍ以下である。また、ピン孔隙間Ｘ２は－１０μｍ以上ゼロ未満であり、好ましくは、－５μｍ以上ゼロ未満である。また、歯間隙間Ｘ３は－１０μｍ以上ゼロ未満であり、好ましくは－５μｍ以上ゼロ未満である。また、式（１）、式（２）の左辺の数値についても、偏心軸受隙間Ｘ１等と同様のオーダーの数値範囲内で設定され、その具体的な大きさは特に限定されない。これら一例を挙げると、式（１）の左辺はゼロ超１０μｍ以下であり、好ましくはゼロ超５μｍ以下である。式（２）の左辺はゼロ超１０μｍ以下であり、好ましくはゼロ超５μｍ以下である。

以上の減速装置１０の効果を説明する。

本実施形態の減速装置１０は、低ロストモーション化のためにピン孔隙間Ｘ２を負にしつつ、機械損失に大きく影響する式（１）を満足するという第１条件を満たすように構成している。これにより、前述のように、ピン孔隙間Ｘ２を負にしつつ式（１）を満足しない場合と比べ、ロストモーションを低くしつつ、機械損失の増大を抑制した偏心揺動型歯車装置を実現できる。

本実施形態の減速装置１０は、低ロストモーション化のために歯間隙間Ｘ３を負にしつつ、機械損失に大きく影響する式（２）を満足するという第２条件を満たすように構成している。これにより、前述のように、歯間隙間Ｘ３を負にしつつ式（２）を満足しない場合と比べ、ロストモーションを低くしつつ、機械損失の増大を抑制した偏心揺動型歯車装置を実現できる。

また、本実施形態の減速装置１０は、ピン孔隙間Ｘ２を負にしつつ式（１）を満足したうえで、歯間隙間Ｘ３を負にしつつ式（２）を満足している。よって、ロストモーションを更に低くしつつ、機械損失の増大を更に抑制した偏心揺動型減速装置を実現できる。

低ロストモーションと低機械損失を両立するにあたり、前述した第１条件及び第２条件の少なくとも一方を満たすように関連する構成部品のサイジングをするだけでよいため、サイジング作業の容易化を実現できる。ここでのサイジングとは、構成部品の交換又は加工による寸法の調整作業をいう。

以上の構成により、低ロストモーションと低機械損失（高伝達効率）を両立した偏心揺動型減速装置を実現できるともいえる。

次に、減速装置１０の他の特徴を説明する。歯間隙間Ｘ３は、好ましくは、ピン孔隙間Ｘ２よりも正に大きくなる。減速装置１０は、好ましくは、以下の式（３）を満足するように構成されるともいえる。この理由を説明する。
歯間隙間Ｘ３＞ピン孔隙間Ｘ２ ・・・ （３）

減速装置１０の組み立てのために外歯歯車１６を目標位置に配置する場合、各歯車１６、１８を噛み合わせた状態のもと、内歯歯車１８の内歯部に対する外歯歯車１６の外歯部の位置を細かく位置合わせしつつ両者を軸方向に移動させる必要がある。ここでの目標位置とは、完成品の減速装置１０において言及している部材（ここでは外歯歯車１６）があるべき目標となる位置をいう。これに対して、減速装置１０を組み立てのためにピン体２２を目標位置に配置する場合、外歯歯車１６を目標位置に配置する場合のような細かい位置合わせをせずにピン体２２を軸方向に移動させるだけで足りる。つまり、外歯歯車１６を目標位置に配置する場合、内歯歯車１８から摩擦抵抗が付与される環境下での外歯歯車１６の細かい位置合わせが必要となり、ピン体２２を目標位置に配置する場合と比べて作業難度が高くなる。

ここで、本実施形態では、歯間隙間Ｘ３をピン孔隙間Ｘ２よりも正に大きくしている。よって、このような作業難度の高い外歯歯車１６を目標位置に配置するにあたって、内歯歯車１８から付与される摩擦抵抗を軽減でき、その作業性を良好にすることができる。また、歯間隙間Ｘ３よりもピン孔隙間Ｘ２を小さくしたとしても、作業難度の低いピン体２２を目標位置に配置する際の作業性に及ぼす影響を抑えることができる。

なお、ここまで説明した条件は、複数の外歯歯車１６と内歯歯車１８の組み合わせがある場合、少なくとも一つの外歯歯車１６と内歯歯車１８の組み合わせにおいて満たされていればよい。本実施形態では全ての外歯歯車１６と内歯歯車１８の組み合わせにおいて満たされている。また、ここまで説明したピン孔隙間Ｘ２の条件は、複数のピン体２２とピン孔３２の組み合わせのうち、少なくとも一つのピン体２２とピン孔３２の組み合わせにおいて満たされていればよい。本実施形態では全てのピン体２２とピン孔３２の組み合わせにおいて満たされている。

次に、ここまで説明した各構成要素の変形形態を説明する。

出力部材は、キャリヤ２６に替えて、ケーシング２４であってもよい。外歯歯車１６の歯形と内歯歯車１８の歯形の組み合わせの具体例は特に限定されない。これらは、例えば、トロコイド歯形と円弧歯形の組み合わせ、インボリュート歯形の組み合わせ等の各種歯形の組み合わせを採用してもよい。

ここまで、減速装置１０は、ピン孔隙間Ｘ２が負であり、かつ、式（１）を満足するという第１条件と、歯間隙間Ｘ３が負であり、かつ、式（２）を満足するという第２条件との双方を満たすように構成される例を説明した。これに限定されるものではなく、減速装置１０は、第１条件及び第２条件のうちの少なくとも一方の条件を満たすように構成されていればよい。歯間隙間Ｘ３は、ピン孔隙間Ｘ２以下となってもよい。また、歯間隙間Ｘ３をピン孔隙間Ｘ２よりも正に大きくするうえで、歯間隙間Ｘ３は正であってもよい。

以上の実施形態及び変形形態は例示である。これらを抽象化した技術的思想は、実施形態及び変形形態の内容に限定的に解釈されるべきではない。実施形態及び変形形態の内容は、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」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。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。実施形態において単数部材により構成された構成要素は複数部材で構成されてもよい。同様に、実施形態において複数部材により構成された構成要素は単数部材で構成されてもよい。

１０…偏心揺動型減速装置、１２…偏心体、１６…外歯歯車、１８…内歯歯車、２０…偏心軸受、２２…ピン体、３２…ピン孔。

Claims (5)

1. 偏心体と、
   前記偏心体により揺動される外歯歯車と、
   前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、
   前記偏心体と前記外歯歯車との間に配置される偏心軸受と、
   前記外歯歯車の自転成分と同期するピン体と、を備える偏心揺動型減速装置であって、
   前記外歯歯車は、前記外歯歯車の中心から径方向にオフセットして設けられ前記ピン体が挿通されるピン孔を備え、
   前記偏心軸受の径方向での内部隙間を偏心軸受隙間Ｘ１といい、
   前記ピン体の軸心が最大偏心方向にあるときの前記ピン体の軸心から反最大偏心方向における前記ピン体と前記ピン孔との間の隙間をピン孔隙間Ｘ２というとき、
   前記ピン孔隙間Ｘ２が負であり、かつ、以下の式（１）を満足するように構成される偏心揺動型減速装置。
   偏心軸受隙間Ｘ１＋ピン孔隙間Ｘ２＞０ ・・・ （１）
2. 最大偏心方向における前記外歯歯車と前記内歯歯車との間の隙間を歯間隙間Ｘ３というとき、
   前記歯間隙間Ｘ３が負であり、かつ、以下の式（２）を満足するように構成される請求項１に記載の偏心揺動型減速装置。
   偏心軸受隙間Ｘ１＋歯間隙間Ｘ３＞０ ・・・ （２）
3. 最大偏心方向における前記外歯歯車と前記内歯歯車との間の隙間を歯間隙間Ｘ３というとき、
   前記歯間隙間Ｘ３は、前記ピン孔隙間Ｘ２よりも正に大きくなる請求項１または２に記載の偏心揺動型減速装置。
4. 偏心体と、
   前記偏心体により揺動される外歯歯車と、
   前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、
   前記偏心体と前記外歯歯車との間に配置される偏心軸受と、
   前記外歯歯車の自転成分と同期するピン体と、を備える偏心揺動型減速装置であって、
   前記外歯歯車は、前記外歯歯車の中心から径方向にオフセットして設けられ前記ピン体が挿通されるピン孔を備え、
   前記偏心軸受の最大偏心方向における内部隙間を偏心軸受隙間Ｘ１といい、
   最大偏心方向における前記外歯歯車と前記内歯歯車との間の隙間を歯間隙間Ｘ３というとき、
   前記歯間隙間Ｘ３が負であり、かつ、以下の式（２）を満足するように構成される偏心揺動型減速装置。
   偏心軸受隙間Ｘ１＋歯間隙間Ｘ３＞０ ・・・ （２）
5. 前記ピン体の軸心が最大偏心方向にあるときの前記ピン体の軸心から反最大偏心方向における前記ピン体と前記ピン孔との間の隙間をピン孔隙間Ｘ２というとき、
   前記歯間隙間Ｘ３は、前記ピン孔隙間Ｘ２よりも正に大きくなる請求項４に記載の偏心揺動型減速装置。

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