JP2000081097A - 内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏心体軸ごとの負荷に差が出るような構造を
採用した場合にも、偏心体軸や軸受の耐久性をできるだ
け揃える。 【解決手段】 ケーシング１０１と、ケーシング内に配
された出力部材としての外歯歯車１２１と、外歯歯車の
外周側に配されケーシングに回転自在に支持された複数
の偏心体軸１１０、１１１と、偏心体軸に設けられた偏
心体１１０Ａ、１１１Ａと、外歯歯車と噛合し偏心体が
貫通すると共に偏心体の回転によって揺動回転させられ
ることで外歯歯車を回転させる内歯揺動体１１２Ａとを
備えた内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置において、複数
の偏心体軸１１０、１１１のうちの少なくとも１本の偏
心体軸１１０を、他の偏心体軸１１１と異径（大径）に
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外歯歯車を出力部
材とし、該外歯歯車と噛合する内歯揺動体を偏心体によ
って揺動回転させることにより、外歯歯車に減速回転出
力を取り出す内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】内接噛合遊星歯車装置は、大トルクの伝
達が可能であり且つ大減速比が得られるという利点があ
るので、種々の減速機分野で数多く使用されている。

【０００３】その中で、外歯歯車を出力部材とし、該外
歯歯車と噛合する内歯揺動体を偏心体によって揺動回転
させることにより回転出力を取り出す内歯揺動型の内接
噛合遊星歯車装置が特許公報第２６０７９３７号にて知
られている。

【０００４】図１０、図１１を用いて同歯車装置の一例
を説明する。

【０００５】１はケーシングであり、互いにボルトやピ
ン等の締結部材２で結合された第１支持ブロック１Ａと
第２支持ブロック１Ｂとからなる。５は入力軸で、入力
軸５の端部にはピニオン６が設けられ、ピニオン６は、
入力軸５の周りに等角度に配設された複数の伝動歯車７
と噛合している。

【０００６】ケーシング１には、軸方向両端を軸受８、
９によって回転自在に支持され且つ軸方向中間部に偏心
体１０Ａ、１０Ｂを有する３本の偏心体軸１０が、円周
方向に等角度間隔（１２０度間隔）で設けられており、
前記伝動歯車７は各偏心体軸１０の端部に結合されてい
る。そして、入力軸５の回転を受けて伝動歯車７が回転
することにより、各偏心体軸１０が回転するようになっ
ている。

【０００７】各偏心体軸１０は、ケーシング１内に収容
された２枚の内歯揺動体１２Ａ、１２Ｂの貫通孔をそれ
ぞれ貫通しており、各偏心体軸１０の軸方向に隣接した
２段の偏心体１０Ａ、１０Ｂの外周と、内歯揺動体１２
Ａ、１２Ｂの貫通孔の内周との間にはコロ１４が設けら
れている。

【０００８】一方、ケーシング１内の中心部には、出力
軸２０の端部に一体化された外歯歯車２１が配されてお
り、外歯歯車２１の外歯２３に、内歯揺動体１２Ａ、１
２Ｂのピンからなる内歯１３が噛合している。内歯揺動
体１２Ａ、１２Ｂは、偏心体１０Ａ、１０Ｂを支持する
部分と内歯１３部分を除いて残りの部分を切り欠いて構
成されており、これによって第１、第２の支持ブロック
１Ａ、１Ｂの特に結合部分の断面積を大きくとれるよう
になっている。

【０００９】この装置は次のように動作する。

【００１０】入力軸５の回転は、ピニオン６を介して伝
動歯車７に与えられ、伝動歯車７によって偏心体軸１０
が回転させられる。偏心体軸１０の回転により偏心体１
０Ａ、１０Ｂが回転させられると、内歯揺動体１２Ａ、
１２Ｂが揺動回転する。このため、内歯揺動体１２Ａ、
１２Ｂと噛合する外歯歯車２１が減速回転されるものと
なる。この場合、内歯揺動体１２Ａ、１２Ｂの１回の揺
動回転によって、該内歯揺動体１２Ａ、１２Ｂと外歯歯
車２１はその歯数差だけ位相がずれるので、その位相差
に相当する自転成分が外歯歯車２１の（減速）回転とな
り、出力軸２０から減速出力が取り出される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置では、３本の偏心
体軸１０が円周方向に等角度（１２０度）間隔で配設
（等配）されているが、本発明らは、偏心体軸は必ずし
も等角度間隔で配置されていなくてはならないものでは
ないと考え、偏心体軸をあえて不等間隔で配置すること
により、形状設計の自由度を高めようとする案を考え出
した（未公知）。

【００１２】また、従来のこの種の装置では、３本偏心
体軸があれば３本全部の偏心体軸を入力軸によって駆動
して内歯揺動体を揺動運動させているが、全部の偏心体
軸を必ずしも駆動用に使用する必要はないと考え、少な
くとも１本の偏心体軸を入力軸に対して非連結とする案
を考え出した（未公知）。

【００１３】ところが、このような従来なかった案を実
現しようとした場合、各偏心体軸の負荷に違いが出るこ
とが予想され、従来のように同径の偏心体軸をそのまま
採用すると、偏心体軸やそれを回転支持する軸受の耐久
性に差が出てしまうという、新たな問題が生じるおそれ
があった。

【００１４】本発明は、上記事情を考慮し、例えば偏心
体軸ごとの負荷に差が出るような構造を採用した場合に
も、偏心体軸や軸受の耐久性をできるだけ揃えることの
できる内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ケー
シングと、該ケーシング内に配された出力部材としての
外歯歯車と、該外歯歯車の外周側に配され前記ケーシン
グに回転自在に支持された複数の偏心体軸と、該偏心体
軸に設けられた偏心体と、前記外歯歯車と噛合し前記偏
心体が貫通すると共に該偏心体の回転によって揺動回転
させられることで前記外歯歯車を回転させる内歯揺動体
とを備えた内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置において、
前記偏心体軸のうちの少なくとも１本を、他の偏心体軸
と異径にしたことにより、上記課題を解決したものであ
る。

【００１６】この発明によれば、各偏心体軸の負荷の違
いに応じて、偏心体軸の径や軸受サイズを個別に設定す
ることにより、偏心体軸や軸受の耐久性を全部揃えるこ
とができる。従って、無駄のない適正コストの歯車装置
を提供することができる。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１において、前
記偏心体軸を、外歯歯車を中心とする円周方向に不等間
隔で配したことを特徴とする。

【００１８】ここで、３本の偏心体軸を備える場合を考
えてみる。

【００１９】３本の偏心体軸を円周方向に等間隔に配置
すると、従来例のように１２０度間隔になるが、請求項
２の発明では、例えば２本の偏心体軸を１２０度より小
さい間隔で片側に寄せて配置し、残りの１本の偏心体軸
をそれらと反対側に配置する。そうすると、片側に寄せ
た２本の偏心体軸同士が互いに接近するので、それらを
結ぶ直線方向の装置寸法が縮小できるようになる。従来
は、偏心体軸を円周方向に等配する関係上、装置が円形
を基本とする形状になっていたが、本発明では、偏心体
軸を不等間隔で配置することにより、偏心体軸の配置の
自由度が増すので、それに応じて歯車装置全体の形状の
設計自由度が大きくとれるようになり、前述したよう
に、出力軸の正面から見た場合の装置の幅寸法を小さく
することができ、全体として細長い形状のコンパクトな
歯車装置を作ることが可能になる。

【００２０】また、偏心体軸の本数は４本にしてもよ
く、その場合は、片側に２本、反対側に２本、それぞれ
の側で偏心体軸を接近させて配置すれば、装置幅を短縮
することができる。また、それ以上の本数の偏心体軸を
設ける場合も同様である。

【００２１】いずれの場合も、偏心体軸を不等間隔で配
置しているため、装置の外観形状を優先させて、偏心体
軸の配置を決めることができるようになる（＝形状の設
計自由度が増す）。このため、所望の幅内に装置寸法を
納めることができるようになる。

【００２２】この場合、偏心体軸の不等配置により、各
偏心体軸や偏心体に対する負荷のかかり方が変わって来
る可能性があるので、負荷のかかり方に応じて、偏心体
軸（偏心体の概念を含む）の径を異ならせ、同時に軸受
のサイズ等も他と異ならせる。例えば、偏心体軸の配置
により守備範囲の広くなった偏心体軸や偏心体について
は大径とする。但し、その場合、偏心体の偏心量は他と
揃える必要がある。

【００２３】請求項３の発明は、その具体例の１つで、
偏心体軸を３本備える場合に、２本の偏心体軸を１２０
度より小さい間隔で互いに接近させて配置し、残る１本
を、それら２本の偏心体軸と反対側に配置し、該反対側
に配置した偏心体軸を他の２本の偏心体軸と異径にした
ことを特徴としている。

【００２４】また、偏心体軸は必ずしも同一円周上に配
置する必要はなく、偏心体軸のうちの少なくとも１本
を、外歯歯車の中心に対して他の偏心体軸とは異なる径
の円周上に配置し、その異なる径の円周上に配置した偏
心体軸を、他の偏心体軸と異径にしてもよい（請求項
４）。

【００２５】また、全部の偏心体軸を必ずしも駆動する
必要はなく、複数の偏心体軸のうちの少なくとも１本
を、偏心体軸を回転駆動する入力軸に対して非連結と
し、内歯揺動体の揺動に応じて従動回転しつつ内歯揺動
体を支持する従動専用のものとすると共に、その従動専
用とした偏心体軸を他の偏心体軸と異径にしてもよい
（請求項５）。

【００２６】この場合、駆動用の偏心体軸には、入力ト
ルク負荷と出力トルク負荷がかかるが、従動専用の偏心
体軸には、入力トルク負荷はかからず出力トルク負荷の
みがかかる。従って、従動専用の偏心体軸に関しては、
負荷が小さいので、小径化するのがよい。このように、
従動専用の偏心体軸を設けた場合は、そのものについて
は入力のための伝動機構（伝動歯車等）を設けずにすむ
ため、部品数減少を図ることが可能になる。

【００２７】また、従来、内歯揺動体は当然のように全
周連続した内歯を有していたが、内歯揺動体の枚数によ
っては、位相を適当にずらすことにより、全周連続した
内歯を利用しないでも、外歯歯車を回転させることが可
能である。

【００２８】例えば、１枚の内歯揺動体では全周連続し
た内歯が必要であるが、２枚の内歯揺動体では、外歯歯
車との噛合位相を１８０度ずらせば、内歯の形成範囲を
全周の１／２の１８０度以上にすればよくなる。

【００２９】同様に、３枚の内歯揺動体では、外歯歯車
との噛合位相を１２０度ずらせば、内歯の形成範囲を全
周の１／３の１２０度以上にすればよくなり、４枚の内
歯揺動体では、外歯歯車との噛合位相を９０度ずらせ
ば、内歯の形成範囲を全周の１／４の９０度以上にすれ
ばよくなる。

【００３０】そこで、請求項６の発明では、前記内歯揺
動体を円周方向に複数に分割すると共に、分割したそれ
ぞれの内歯揺動体に少なくとも２本の前記偏心体軸を貫
通させ、分割した少なくとも１つの内歯揺動体を貫通す
る偏心体軸を、それぞれの分担トルクを考慮して他の分
割した内歯揺動体を貫通する偏心体軸と異径にしてい
る。

【００３１】このように、内歯揺動体の内歯を円周方向
に不連続なものとすることにより、内歯揺動体を円形以
外の自由な形状に設計することができるようになり、そ
の結果、寸法の縮小が可能となって、歯車装置のコンパ
クト化が図れる。

【００３２】また、上記の発明を適用することにより、
歯車装置の中央部に入力用のモータを配置する必要がな
くなることから、請求項７の発明では、外歯歯車の中心
部に貫通孔を形成し、その貫通孔を、各種の配管や配線
等を行うためのスペースとして有効利用できるようにし
ている。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００３４】〔第１実施形態〕図１は第１実施形態の内
歯揺動型内接噛合遊星歯車装置（以下、単に「歯車装
置」ともいう）１００の軸方向に直交する断面図（図２
のI −I 矢視断面図）、図２は図１のII−II矢視断面図
である。

【００３５】この歯車装置１００は、ボルト等の締結部
材１０２によって互いに結合された第１支持ブロック１
０１Ａと第２支持ブロック１０１Ｂからなるケーシング
１０１を有する。ケーシング１０１内の外周側の位置に
は、歯車装置１００の中心（後述する外歯歯車１２１及
び出力軸１２０の中心）Ｏの周りに、３本の偏心体軸１
１０、１１１、１１１が、軸受１０８、１０９、１１
８、１１９を介してそれぞれ回転自在に配されている。

【００３６】図１に示すように、３本の偏心体軸１１
０、１１１、１１１のうち、２本の偏心体軸１１１、１
１１は、１２０度より小さい角度間隔（本例では７０
度）で片側に寄せて配置され、残りの１本の偏心体軸１
１０は、それらと歯車装置１００の中心Ｏを挟んで反対
側に離れて配置されている。ここでは、離れた方の偏心
体軸１１０は、他の２本の偏心体軸１１１、１１１から
等角度（本例では１４５度）の位置に配置されている。

【００３７】従って、３本の偏心体軸１１０、１１１、
１１１は、歯車装置１００の中心Ｏを基準とした円周方
向に不等間隔で配置されている。但し、３本の偏心体軸
１１０、１１１、１１１は、歯車装置１００の中心Ｏを
中心とする同一円周上に配されている。

【００３８】図２において、１０５は歯車装置１００の
中心Ｏと同心に配設された入力軸であり、この入力軸１
０５の端部にはピニオン１０６が設けられている。ピニ
オン１０６は、各偏心体軸１１０、１１１、１１１の端
部に結合された伝動歯車１０７と噛合している。そし
て、入力軸１０５の回転を受けて伝動歯車１０７が回転
することにより、各偏心体軸１１０、１１１、１１１が
回転するようになっている。

【００３９】各偏心体軸１１０、１１１、１１１は、ケ
ーシング１０１内に収容した２枚の内歯揺動体１１２
Ａ、１１２Ｂの貫通孔をそれぞれ貫通しており、各偏心
体軸１１０、１１１、１１１の軸方向中間部に隣接して
形成された２段の偏心体１１０Ａ、１１０Ｂ、１１１
Ａ、１１１Ｂの外周と、内歯揺動体１１２Ａ、１１２Ｂ
の貫通孔の内周との間にはコロ１１４が設けられてい
る。

【００４０】一方、ケーシング１０１内の中心部には、
出力軸１２０の端部に一体化された外歯歯車１２１が配
されており、外歯歯車１２１のトロコイド歯形よりなる
外歯１２３に、内歯揺動体１１２Ａ、１１２Ｂのピンか
らなる円弧歯形状の内歯１１３が噛合している。内歯揺
動体１１２Ａ、１１２Ｂは、偏心体１１０Ａ、１１０
Ｂ、１１１Ａ、１１１Ｂを支持する部分と内歯１１３部
分を除いて、残りの余分な部分を切り欠いた形状に形成
されている。

【００４１】ここで、接近した２本の偏心体軸１１１、
１１１は小径に形成されているが、離れた１本の偏心体
軸１１０は、それらよりも大径に形成されている。これ
は、偏心体軸１１０、１１１、１１１を不等間隔で配し
たことにより各偏心体軸１１０、１１１、１１１への負
荷のかかり方が異なってくるので、その対策として実行
したものである。これに伴って偏心体１１０Ａ、１１０
Ｂ、１１１Ａ、１１１Ｂの径や、軸受１０８、１０９、
１１８、１１９のサイズも異ならせている。但し、偏心
体１１０Ａ、１１０Ｂ、１１１Ａ、１１１Ｂの偏心量は
全部同じに設定している。このようにすることで、各偏
心体軸１１０、１１１、１１１や軸受１０８、１０９、
１１８、１１９の負担を平均化して、寿命の均等化、つ
まり偏心体軸１１０、１１１、１１１や軸受１０８、１
０９、１１８、１１９等の耐久性が等しくなるようにし
ている。

【００４２】次に作用を説明する。

【００４３】入力軸１０５の回転が減速回転となって出
力軸１２０に取り出される動作については従来例と同じ
である。違う点は歯車装置１００全体の形状である。

【００４４】即ち、本実施形態の歯車装置１００では、
偏心体軸１１０、１１１、１１１を円周方向に不等間隔
で配置しており、特に片側に寄せた２本の偏心体軸１１
１、１１１同士が互いに接近するので、それらを結ぶ直
線方向の装置寸法が大幅に縮小できるようになる。例え
ば、従来は偏心体軸を円周方向に等配する関係上、装置
が円形を基本とする形状になっていたが、本実施形態で
は、内歯揺動体１１２Ａ、１１２Ｂを始めとしてケーシ
ング１０１も、円形ではなく、細長い形状にすることが
でき、装置の幅寸法を大幅に短縮することができて、全
体として細長い形状の歯車装置１００を作ることができ
る。

【００４５】〔第２実施形態〕図３は本発明の第２実施
形態の内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置４００の要部断
面図である。

【００４６】この歯車装置４００では、ケーシング４０
１で支持することにより、歯車装置４００の中心Ｏの周
りに、３本の偏心体軸４１０、４１１、４１１を円周方
向に等間隔（１２０度間隔）で配置している。ここまで
は、図１０、図１１に示した従来のものと同じである。
しかし、この歯車装置４００では、３本の偏心体軸４１
０、４１１、４１１のうち、２本の偏心体軸４１１、４
１１のみを駆動及び出力トルク反力受用とし、残る１本
の偏心体軸４１０は、入力軸に対して非連結とすること
により、内歯揺動体４１２Ａの揺動に応じて従動回転し
つつ内歯揺動体４１２Ａを支持する従動専用（出力トル
ク反力受専用）のものとしている。

【００４７】従って、駆動用の２本の偏心体軸４１１、
４１１の端部には、歯車装置４００の中心Ｏに配置した
ピニオン４０６Ａと噛合する伝動歯車４０７が結合され
ているが、従動専用の偏心体軸４１０には伝動歯車は設
けられていない。

【００４８】ここで、従動専用の偏心体軸４１０は、他
の２本の偏心体軸４１１、４１１よりも当然負荷が小さ
くなるはずであるから、他の２本の偏心体軸４１１、４
１１よりも小径に形成されている。また、それに併せて
軸受のサイズも小さく設定されている（但し、偏心量は
同一）。それにより、偏心体軸４１０、４１１、４１１
の耐久性や軸受の耐久性が全部揃えられている。

【００４９】その他の構成については、前述した図１
０、図１１の従来例と基本的に同じであるため、同一ま
たは類似の部材に下２桁が同一の符号を図中で付すこと
とし、説明を省略する。

【００５０】次に作用を説明する。

【００５１】図示しない入力軸の回転は、ピニオン４０
６Ａを介して２つの伝動歯車４０７に与えられ、伝動歯
車４０７によって２本の偏心体軸４１１、４１１が回転
させられる。偏心体軸４１１の回転により偏心体４１１
Ａが回転させられると、内歯揺動体４１２Ａが揺動回転
する。このため、内歯揺動体４１２Ａと噛合する外歯歯
車４２１が減速回転されるものとなる。この場合、内歯
揺動体４１２Ａの１回の揺動回転によって、該内歯揺動
体４１２Ａと外歯歯車４２１はその歯数差だけ位相がず
れるので、その位相差に相当する自転成分が外歯歯車４
２１の（減速）回転となり、出力軸（図示略）から減速
出力が取り出される。

【００５２】上記の動作の際、従動専用とされた偏心体
軸４１０は、内歯揺動体４１２Ａの揺動回転に伴って従
動回転し、内歯揺動体４１２Ａに伝わる出力トルク反力
を支持する。従って、出力トルクの反力については、駆
動、従動を含めた全ての偏心体軸４１０、４１１、４１
１でバランスよく支持することができる。

【００５３】この歯車装置４００の場合、２本の偏心体
軸４１１、４１１にだけ伝動歯車４０７を設ければよい
ので、伝動歯車４０７の個数を３個から２個に減らすこ
とができ、部品点数の減少を図ることができる。

【００５４】また、図３、図４を比較して見れば分かる
ように、複数の減速比に対応する場合を考えたとき（図
３が減速比１／４、図４が減速比１／２）、同一の伝動
歯車４０７を使用しながら、径の異なるピニオン４０６
Ａ、４０６Ｂを用意して、ピニオン４０６Ａ、４０６Ｂ
つまり入力軸の配置を変えるだけで、複数の減速比の減
速装置を提供することができる。このため、従来では伝
動歯車とピニオンをセットで変更しなければならなかっ
たが、ピニオン４０６Ａ、４０６Ｂだけ変更すればよく
なることで、対応が簡単になり、部品点数を減らすこと
ができる。

【００５５】図４は、入力軸つまりピニオン４０６Ｂの
中心位置Ｏ１を歯車装置４００の中心Ｏからオフセット
した場合を示している。このように、２つの伝動歯車４
０７に噛合させるだけでよいため、ピニオン４０６Ｂの
位置は適当に選べる。

【００５６】そこで、図５、図６では、ピニオン４０６
Ｃを歯車装置４００の中心Ｏから外側にずらした例を示
している。

【００５７】この例では、ピニオン４０６Ｃが、外歯歯
車４２１の中央部の支障にならない位置に配されてい
る。そして、伝動歯車４０７Ｃも、それに応じて径が設
定されている。

【００５８】このようにピニオン４０６Ｃの位置を歯車
装置４００の中心Ｏからオフセットしたことにより、入
力用のモータも片側に配設できるようになり、コンパク
トな配置が可能になる。また、歯車装置４００の中心部
付近の空間を広く利用することができるため、外歯歯車
４２１や出力軸４２０の中心部に、例えば直径Ｄの貫通
孔４２１Ｐを形成して、それを配線や配管等のスペース
として有効利用する、いわゆる出力軸ホローシャフトタ
イプの歯車装置としている。なお、その他の構成につい
ては、前述した図１０、図１１の従来例と基本的に同じ
であるため、同一または類似の部材に下２桁が同一の符
号を図中で付すこととし、説明を省略する。また、図６
の４１８、４１９は、偏心体軸４１１を回転支持する軸
受である。

【００５９】〔第３実施形態〕図７、図８は本発明の第
３実施形態の歯車装置６００の構成図である。

【００６０】この歯車装置６００は、ボルト等の締結部
材６０２によって互いに結合された第１支持ブロック６
０１Ａと第２支持ブロック６０１Ｂとからなるケーシン
グ６０１を有している。ケーシング６０１内の外周側の
位置には、歯車装置６００の中心、即ち外歯歯車６２１
の中心Ｏの周りに、３本の偏心体軸６１０、６１１、６
１１（図７では偏心体６１１Ａで示してある）が、軸受
６０８、６０９、６１８、６１９を介してそれぞれ回転
自在に配されている。ここでは、３本の偏心体軸６１
０、６１１、６１１のうちの１本の偏心体軸６１０が従
動専用に設定されており、残り２本の偏心体軸６１１、
６１１だけが駆動用に設定されている。

【００６１】図７に示すように、３本の偏心体軸６１
０、６１１、６１１のうち２本の駆動用の偏心体軸６１
１、６１１は、１２０度より小さい角度間隔（本例では
極めて小さい角度）で片側に寄せて配置され、残りの従
動専用の１本の偏心体軸６１０は、それらと歯車装置６
００の中心Ｏを挟んで反対側に離れて配置されている。
なお、離れた方の偏心体軸６１０は、他の２本の偏心体
軸６１１、６１１とのバランスを考慮して、両偏心体軸
６１１、６１１から等角度の位置に配置されている。

【００６２】従って、３本の偏心体軸６１０、６１１、
１１１は、歯車装置１００の中心Ｏを基準とした円周方
向に不等間隔で配置されている。しかも、従動専用の偏
心体軸６１０は、外歯歯車の中心に対して他の２本の偏
心体軸６１１、６１１とは異なる円周上に配されてい
る。さらに、従動専用の偏心体軸６１０は、他の２本の
偏心体軸６１１、６１１と異径（小径）に設定され、軸
受６０８、６０９のサイズも、他の軸受６１８、６１９
よりは小径とされている。

【００６３】また、２本の偏心体軸６１１、６１１のみ
を駆動すればよいことから、駆動用の２本の偏心体軸６
１１、６１１の端部に設けた伝動歯車６０７、６０７に
回転を与えるためのピニオン６０６及び入力軸６０５
は、偏心体軸６１１、６１１を結ぶ直線よりも歯車装置
６００の中心Ｏから見て外側に配置している。そして、
このような配置により歯車装置６００の中心部付近の空
間を広く利用できるため、外歯歯車６２１の中心部に貫
通孔６２１Ｐを形成して出力軸ホローシャフトタイプと
し、この貫通孔６２１Ｐを、各種の配線や配管のスペー
スとして有効に利用できるようにしている。

【００６４】前記外歯歯車６２１は、図８に示すよう
に、ケーシング６０１の内周に軸受６６５、６６６を介
して回転自在に支持されており、該軸受６６５、６６６
は両端のボルト６８０で固定されたフランジ６６１、６
６２によって軸方向に移動しないよう保持されている。
そして、一方のフランジ６６２に形成したボルト孔６８
２に、図示しない出力側部材（相手機械）を結合するこ
とにより、外歯歯車６２１の出力を外部に取り出せるよ
うになっている。この場合、入力軸６０５が２つの偏心
体軸６１１、６１１を結ぶラインから外側にシフトされ
ているため、相手機械と入力軸６０５との空間的な干渉
をそれだけ低減できる。

【００６５】入力軸６０５は、２本の偏心体軸６１１、
６１１から等距離の位置に配され、ケーシング６０１及
びその端面に固定されたモータ６５０の固定フランジ６
５５に軸受６５２、６５３で回転自在に支持され、モー
タ６５０の回転軸６５１と結合されている。この入力軸
６０５の端部にはピニオン６０６が設けられており、こ
のピニオン６０６は、各偏心体軸６１１、６１１に結合
された伝動歯車６０７と噛合している。そして、入力軸
６０５の回転を受けて伝動歯車６０７が回転することに
より、各偏心体軸６１１、６１１が回転するようになっ
ている。

【００６６】各偏心体軸６１０、６１１、６１１は、ケ
ーシング６０１内に収容した２枚の内歯揺動体６１２
Ａ、６１２Ｂの貫通孔をそれぞれ貫通しており、各偏心
体軸６１０、６１１、６１１の軸方向中間部に隣接して
形成された２段の偏心体６１０Ａ、６１０Ｂ、６１１
Ａ、６１１Ｂの外周と、内歯揺動体６１２Ａ、６１２Ｂ
の貫通孔の内周との間にはコロ６１４が設けられてい
る。

【００６７】外歯歯車６２１のピンからなる円弧歯形の
外歯６２３には、内歯揺動体６１２Ａ、６１２Ｂのトロ
コイド歯形よりなる内歯６１３が噛合している。内歯揺
動体６１２Ａ、６１２Ｂは、偏心体６１０Ａ、６１０
Ｂ、６１１Ａ、６１１Ｂを支持する部分と内歯６１３部
分を除いて、残りの余分な部分を切り欠いた形状に形成
されており、図７に示すように、軽量化のための肉落と
し孔６１２Ｐも設けられている。

【００６８】次に作用を説明する。

【００６９】入力軸６０５の回転が減速回転となって外
歯歯車６２１に取り出される動作については第２実施形
態の歯車装置４００と同じである。即ち、離れた位置に
ある偏心体軸６１０は、入力軸６０５と非連結であり、
内歯揺動体６１２Ａ、６１２Ｂの駆動は２本の偏心体軸
６１１、６１１だけで行う。そして、離れた位置にある
偏心体軸６１０は、内歯揺動体６１２Ａ、６１２Ｂの揺
動に応じて従動回転しつつ内歯揺動体６１２Ａ、６１２
Ｂを支持する従動専用の機能を果たす。

【００７０】この場合、駆動用の２本の偏心体軸６１
１、６１１には、入力トルク負荷と出力トルク負荷がか
かるが、従動専用の偏心体軸６１０には、入力トルク負
荷はかからず出力トルク負荷のみがかかる。従って、従
動専用の偏心体軸６１０に関しては、負荷が小さいの
で、小径化することが可能である。

【００７１】このように、従動専用の偏心体軸６１０を
設けた場合は、そのものについては入力のための伝動機
構（伝動歯車６０７等）を設けずにすむため、部品点数
の減少を図ることができる。また、出力トルク負荷につ
いては、３本の偏心体軸６１０、６１１、６１１で平均
して受けることができるので、動作の安定を図ることが
できる等の効果を奏することができる。

【００７２】また、この歯車装置６００の場合は、外歯
歯車６２１の中心の貫通孔６２１Ｐを配線等の有効スペ
ースとして利用できるので、用途を広げることができ
る。

【００７３】また、この歯車装置６００では、偏心体軸
６１０、６１１、６１１を円周方向に不等間隔で配置し
ており、特に片側に寄せた２本の偏心体軸６１１、６１
１同士を互いに極めて接近して配置しているので、それ
らを結ぶ直線方向の装置寸法を大幅に縮小できるように
なる。例えば、第２実施形態では偏心体軸を円周方向に
等配する関係上、装置が円形を基本とする形状になって
いたが、本歯車装置６００では、内歯揺動体６１２Ａ、
６１２Ｂを始めとして、ケーシング６０１も円形ではな
く、細長い形状にすることができ、装置の幅寸法を大幅
に短縮することができて、全体として細長い形状の歯車
装置６００を作ることができる。

【００７４】従って、本歯車装置６００によれば、内歯
揺動体６１２Ａ、６１２Ｂを駆動するものを２本の偏心
体軸６１１、６１１のみの構成としたこと、また、偏心
体軸６１０、６１１、６１１を不等間隔で配置したこと
により、ピニオン６０６及び入力軸６０５の配置を含め
て、形状設計の自由度を広げることができる。

【００７５】また、上記のように３本の偏心体軸６１
０、６１１、６１１を不等配置したことによっても、各
偏心体軸６１０、６１１、６１１や各偏心体６１０Ａ、
６１０Ｂ、６１１Ａ、６１１Ｂに対する負荷のかかり方
が変わって来る可能性がある。そこで、従動専用の偏心
体軸６１０を異径にする場合にも、負荷のかかり方を充
分に考慮して上で、偏心体軸６１０、６１１、６１１や
偏心体６１０Ａ、６１０Ｂ、６１１Ａ、６１１Ｂの径を
設定し、それに応じて軸受６０８、６０９、６１８、６
１９のサイズを設定するのが望ましい。例えば、３本の
偏心体軸６１０、６１１、６１１の配置により受持ち角
度（範囲）の広くなった偏心体軸６１０や偏心体６１０
Ａ、６１０Ｂについてはこの点に関しては大径とするの
がよい。しかし、受持ち角度の広くなったと言っても偏
心体軸６１０が従動専用の場合は、前述したようにトル
ク負荷が少ないために小径化が可能である。

【００７６】この実施形態では「従動」であることを考
慮して小径としたが、特に減速比が高いときは入力トル
ク負荷の有無よりも、出力トルク負荷の受持ち角度が広
いことの方が影響が大きいことも考えられ、その場合は
偏心体軸６１０の方をむしろ大径とすべきである。

【００７７】即ち、大径化の必要性と小径化の許容性の
高低（強弱）を計りながら、偏心体軸６１０、６１１、
６１１の軸径を設定するのがよい。但し、偏心体軸６１
０、６１１、６１１の軸径を異ならせる場合にも、偏心
体６１０Ａ、６１０Ｂ、６１１Ａ、６１１Ｂの偏心量は
他と揃える必要がある。

【００７８】〔第４実施形態〕図９は本発明の第４実施
形態の歯車装置９００の要部断面図である。

【００７９】従来はこの種の内接噛合遊星歯車装置で
は、内歯揺動体は当然の如く全周連続した内歯を有して
いたが、内歯揺動体の枚数によっては、位相を適当にず
らすことにより、全周連続した内歯を利用しなくても、
外歯歯車を回転させることが可能である。例えば、３枚
の内歯揺動体を使用する場合は、外歯歯車との噛合位相
を１２０度ずらせば、内歯の形成範囲を全周の１／３の
１２０度以上にすればよくなる。

【００８０】そこで、この歯車装置９００では、同一面
内の内歯揺動体を全部で３つの内歯揺動体９１２Ａ−
１、９１２Ａ−２、９１２Ａ−３に分割している。そし
て、各内歯揺動体９１２Ａ−１、９１２Ａ−２、９１２
Ａ−３に対してそれぞれ２本ずつの偏心体軸９１１、９
１０、９１０を貫通させている。従って、ここでは全部
で６本の偏心体軸を使用している。しかも、３つに分割
された内歯揺動体９１２Ａ−１、９１２Ａ−２、９１２
Ａ−３は、内歯９１３の形成角度に応じてトルク負荷が
異なることになるので、負荷の小さいと予測される偏心
体軸９１０（上の４本）については、下の２本の偏心体
軸９１１より小径に形成されている。

【００８１】前記６本の偏心体軸９１０、９１１は連動
回転するようになっており、３つに分割された内歯揺動
体９１２Ａ−１、９１２Ａ−２、９１２Ａ−３を、それ
ぞれ６本の偏心体軸９１０、９１１の偏心体９１０Ａ、
９１１Ａによって揺動回転させるようになっている。

【００８２】その他の構成については、前述した第１実
施形態と基本的に同じであるため、同一または類似の部
材に下２桁が同一の符号を図中で付すこととし、説明を
省略する。

【００８３】分割された内歯揺動体９１２Ａ−１、９１
２Ａ−２、９１２Ａ−３は、３列の内歯揺動体の配列を
持つものの場合、全部合わせて１２０度の範囲の内歯９
１３を備えていればよく、それぞれに１２０度より小さ
い所定角度範囲をカバーできればよい。もちろん、１列
の内歯揺動体（この場合、分割された３枚の内歯揺動体
９１２Ａ−１、９１２Ａ−２、９１２Ａ−３）の内歯９
１３のカバーする範囲によっては、列数を増減すること
ができる。

【００８４】また、１８０度対向する内歯揺動体９１２
Ａ−１、９１２Ａ−２、９１２Ａ−３の位相をずらせ
ば、同じ位置で多列に配置していた内歯揺動体を同一平
面内に配置することも可能になるので、軸方向寸法の短
縮も図れる。

【００８５】このように、内歯揺動体の内歯を円周方向
に不連続なものとする（分割した形にする）ことによ
り、内歯揺動体を自由な形状に設計することができるよ
うになり、歯車装置９００の一層のコンパクト化が図れ
る。

【００８６】以上、本発明の実施形態について説明して
きたが、内歯揺動体の枚数、偏心体軸の本数、歯形等に
ついては、安定した動作を実現できる範囲であれば、任
意に変更可能である。また、外歯歯車は同位相の外歯に
すれば一体成形が可能であるが、別位相にして別製作し
たものを組み合わせてもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくとも１本の偏心体軸を異径にしたので、例えば径
の設定の仕方により、偏心体軸ごとの負荷に差が出るよ
うな構造を採用した場合にも、偏心体軸や軸受の耐久性
をできるだけ揃えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の歯車装置１００の構成
を示す要部断面図

【図２】図１のII−II矢視断面図

【図３】本発明の第２実施形態の歯車装置４００の構成
を示す要部断面図

【図４】同実施形態の歯車装置の減速比を変更した場合
の構成図

【図５】同実施形態の歯車装置の中心部に貫通孔を形成
した場合の例を示す図

【図６】図５のVI−VI矢視断面図

【図７】本発明の第３実施形態の歯車装置６００の構成
を示す要部断面図

【図８】図７のVIII−VIII矢視断面図

【図９】本発明の第４実施形態の歯車装置９００の構成
を示す要部断面図

【図１０】従来の歯車装置の構成を示す側断面図

【図１１】図１０のVI−VI矢視断面図

【符号の説明】

Ｏ…歯車装置の中心 １００…歯車装置 １０１…ケーシング １１０、１１１…偏心体軸 １１０Ａ、１１０Ｂ、１１１Ａ、１１１Ｂ…偏心体 １１２Ａ、１１２Ｂ…内歯揺動体 １２１…外歯歯車 ４００…歯車装置 ４０１…ケーシング ４１１…偏心体軸 ４１１Ａ…偏心体 ４１２Ａ…内歯揺動体 ４２１…外歯歯車 ４２１Ｐ…貫通孔 ６００…歯車装置 ６０１…ケーシング ６１０、６１１…偏心体軸 ６１０Ａ、６１０Ｂ、６１１Ａ、６１１Ｂ…偏心体 ６１２Ａ、６１２Ｂ…内歯揺動体 ６２１…外歯歯車 ６２１Ｐ…貫通孔 ９００…歯車装置 ９０１…ケーシング ９１１…偏心体軸 ９１１Ａ…偏心体 ９１２Ａ−１、９１２Ａ−２、９１２Ａ−３…内歯揺動
体 ９２１…外歯歯車

フロントページの続き (72)発明者 芳賀 卓 愛知県大府市朝日町六丁目１番地 住友重 機械工業株式会社名古屋製造所内 Ｆターム(参考） 3J027 FA37 GB03 GB05 GC02 GC15 GC24 GC26 GD04 GD08 GD13 GE01 GE29

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングと、該ケーシング内に配された
   出力部材としての外歯歯車と、該外歯歯車の外周側に配
   され前記ケーシングに回転自在に支持された複数の偏心
   体軸と、該偏心体軸に設けられた偏心体と、前記外歯歯
   車と噛合し前記偏心体が貫通すると共に該偏心体の回転
   によって揺動回転させられることで前記外歯歯車を回転
   させる内歯揺動体とを備えた内歯揺動型内接噛合遊星歯
   車装置において、 前記偏心体軸のうちの少なくとも１本を、他の偏心体軸
   と異径にしたことを特徴とする内歯揺動型内接噛合遊星
   歯車装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記偏心体軸を、外歯歯車を中心とする円周方向に不等
   間隔で配したことを特徴とする内歯揺動型内接噛合遊星
   歯車装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記偏心体軸を３本備え、そのうちの２本の偏心体軸を
   １２０度より小さい間隔で互いに接近させて配置し、残
   る１本を、それら２本の偏心体軸と反対側に配置し、該
   反対側に配置した偏心体軸を他の２本の偏心体軸と異径
   にしたことを特徴とする内歯揺動型内接噛合遊星歯車装
   置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記複数の偏心体軸のうちの少なくとも１本を、他の偏
   心体軸とは異なる径の円周上に配置し、該異なる径の円
   周上に配置した偏心体軸を、他の偏心体軸と異径にした
   ことを特徴とする内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、 前記複数の偏心体軸のうちの少なくとも１本を、前記外
   歯歯車の中心に対して偏心体軸を回転駆動する入力軸に
   対して非連結とし、内歯揺動体の揺動に応じて従動回転
   しつつ内歯揺動体を支持する従動専用のものとすると共
   に、該従動専用とした偏心体軸を他の偏心体軸と異径に
   したことを特徴とする内歯揺動型内接噛合遊星歯車装
   置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、 前記内歯揺動体を円周方向に複数に分割すると共に、分
   割したそれぞれの内歯揺動体に少なくとも２本の前記偏
   心体軸を貫通させ、分割した少なくとも１つの内歯揺動
   体を貫通する偏心体軸を、他の分割した内歯揺動体を貫
   通する偏心体軸と異径にしたことを特徴とする内歯揺動
   型内接噛合遊星歯車装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかにおいて、 前記外歯歯車の中心部に貫通孔を形成したことを特徴と
   する内歯揺動型内接噛合遊星歯車装置。