JP2013164168A - Eccentric swing type reduction gear and method for manufacturing eccentric body shaft of the same - Google Patents

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Tetsuzo Ishikawa
哲三 石川
junya Nagase
純也 永瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend a life span of an eccentric body shaft of an eccentric swing type reduction gear and to improve durability of the eccentric swing type reduction gear itself.SOLUTION: In an eccentric swing type reduction gear 12, external gears 24A, 24B are internally meshed with an internal gear 28 via eccentric bodies 22A, 22B of an eccentric body shaft 20 while they are swung eccentrically or with warpage. A granular carbide having a maximum granular diameter of lower than 4 μm is deposited on a surface of the eccentric body shaft 20.

Description

本発明は、偏心揺動型の減速機及びその偏心体軸の製造方法に関する。   The present invention relates to an eccentric oscillating speed reducer and a method of manufacturing the eccentric body shaft.

特許文献1に、偏心揺動型の減速機が開示されている。この減速機は、外歯歯車と、偏心体を有する偏心体軸と、該外歯歯車と前記偏心体との間に配置される偏心体軸受と、内歯歯車とを有している。   Patent Document 1 discloses an eccentric rocking type speed reducer. This reduction device includes an external gear, an eccentric body shaft having an eccentric body, an eccentric body bearing disposed between the external gear and the eccentric body, and an internal gear.

この種の減速機では、入力軸の回転によって偏心体軸を回転させ、偏心体軸の回転によって該偏心体軸の偏心体を介して前記外歯歯車を偏心または撓み揺動させながら前記内歯歯車に内接噛合させる。この内接噛合によって内歯歯車と外歯歯車との間に該内歯歯車と外歯歯車の歯数差に応じた相対回転が発生するため、内歯歯車又は外歯歯車のいずれか側の自転を拘束し、他方側から該相対回転成分を出力するようにしている。   In this type of reduction gear, the eccentric body shaft is rotated by the rotation of the input shaft, and the external gear is eccentrically or flexibly oscillated through the eccentric body of the eccentric body shaft by the rotation of the eccentric body shaft. Internally mesh with the gear. This internal meshing causes relative rotation between the internal gear and the external gear in accordance with the difference in the number of teeth of the internal gear and the external gear. The rotation is constrained and the relative rotation component is output from the other side.

特開2008−267571号公報JP 2008-267571 A

この種の偏心揺動型の減速機では、外歯歯車と偏心体との間に配置された軸受の転動体が、(外歯歯車が偏心揺動する際の動的な変動トルクが加わる状況で)偏心体軸上を直接転接する。このため、該偏心体軸は、耐久性上厳しい状態下にあり、該偏心体軸の寿命が減速機全体の寿命を決める大きな要素となっているというのが実情である。   In this type of eccentric oscillating type speed reducer, the rolling element of the bearing arranged between the external gear and the eccentric body is subjected to a dynamic fluctuation torque when the external gear is eccentrically oscillated. B) Roll contact directly on the eccentric body axis. For this reason, the eccentric body shaft is in a severe condition in terms of durability, and the actual situation is that the life of the eccentric body shaft is a major factor that determines the life of the entire speed reducer.

しかしながら、従来、偏心体軸の耐久性に関するメカニズムを詳細に吟味・研究した例は殆どなく、そのため、偏心体軸を製造するに当たっては、後述する図2、図6における従来の硬化処理例Pで示されるような一般的な表面硬化処理がなされているに過ぎないというのが実情であった。   However, there have been few examples in which the mechanism related to the durability of the eccentric body shaft has been examined and studied in detail. For this reason, in manufacturing the eccentric body shaft, the conventional curing processing example P in FIGS. The actual situation was that only a general surface hardening treatment as shown in FIG.

本発明は、このような状況において、偏心体軸の耐久性に関するメカニズムを詳細に探求した結果得られた知見に基づいてなされたものであって、偏心体軸の寿命を大きく伸ばし、もって偏心揺動型の減速機の耐久性をより向上させることをその課題としている。   The present invention was made on the basis of knowledge obtained as a result of exploring the mechanism related to the durability of the eccentric body shaft in such a situation, and greatly extends the life of the eccentric body shaft. The task is to further improve the durability of the dynamic reduction gear.

本発明は、外歯歯車と、偏心体を有する偏心体軸と、該外歯歯車と前記偏心体との間に配置される偏心体軸受と、内歯歯車とを有し、前記偏心体軸の偏心体を介して前記外歯歯車を偏心または撓み揺動させながら前記内歯歯車に内接噛合させる偏心揺動型の減速機において、前記偏心体軸の表層部に、最大粒径4μm未満の粒状炭化物が析出されている構成とすることにより、上記課題を解決したものである。   The present invention includes an external gear, an eccentric body shaft having an eccentric body, an eccentric body bearing disposed between the external gear and the eccentric body, and an internal gear, and the eccentric body shaft. In an eccentric oscillating type speed reducer in which the external gear is engaged with the internal gear while being eccentrically or flexibly oscillated through the eccentric body, a maximum particle size of less than 4 μm is formed on the surface layer portion of the eccentric body shaft. This problem is solved by adopting a structure in which the granular carbides are deposited.

本発明は、従来、全く検証されていなかった偏心体軸の劣化(損傷・摩耗)のメカニズムを解明した知見に基づいてなされたものである。着目した具体的な課題自体が公知のものでないため、当該具体的な課題とその解決の原理については、後に詳細に説明する。   The present invention has been made on the basis of knowledge that has clarified the mechanism of deterioration (damage / wear) of the eccentric body shaft that has not been verified at all. Since the specific problem itself that is focused on is not a publicly known one, the specific problem and the principle of its solution will be described in detail later.

本発明によれば、偏心揺動型の減速機の偏心体軸の寿命を大きく伸ばすことができ、もって偏心揺動型の減速機そのものの耐久性を大きく向上させることができる。   According to the present invention, the life of the eccentric body shaft of the eccentric oscillating speed reducer can be greatly extended, and the durability of the eccentric oscillating speed reducer itself can be greatly improved.

(A)試験用熱負荷付与前、及び(B)同付与後における圧痕盛り上がり高さと寿命の関係を示すグラフ(A) A graph showing the relationship between the height of rise of indentation and the life before applying the thermal load for testing and after (B) applying the same. 各種硬化処理の性能、諸元等の一覧表(但し、Pは従来)List of performance, specifications, etc. of various curing processes (however, P is conventional) 偏心体軸が損傷・摩耗するメカニズムの一態様(仮説)を示した説明図Explanatory drawing showing one aspect (hypothesis) of the mechanism that the eccentric body shaft is damaged and worn 本発明の実施形態の一例を示す偏心揺動型の減速機を示す断面図Sectional drawing which shows the eccentric rocking | fluctuation type reduction gear which shows an example of embodiment of this invention 図4の矢示V−V線に沿う断面図Sectional drawing which follows the arrow VV line of FIG. 偏心揺動型の減速機の偏心体軸の製造工程における各種硬化処理の熱負荷の付与態様の例を示すタイムチャート(但し、Pは従来)Time chart showing an example of application of heat load of various curing processes in the manufacturing process of the eccentric body shaft of the eccentric oscillating speed reducer (P is conventional) マルテンサイトを模式的に示した組織図Organization chart schematically showing martensite

本発明の実施形態では、結論としては、偏心体軸に、その材料の特性が変化するような熱負荷を与える前と後に行った圧痕試験での、それぞれの圧痕の盛り上がり高さの大小に着目している。   In the embodiment of the present invention, as a conclusion, attention is paid to the size of the raised height of each indentation in the indentation test conducted before and after the thermal load that changes the material properties to the eccentric body axis. doing.

即ち、本発明の実施形態においては、偏心体軸に対して、該偏心体軸の材料特性が変化する熱負荷を付与する前において圧痕の盛り上がり試験を行った結果生じる盛り上がり高さがA1、前記偏心体軸に対して前記熱負荷を付与した後において圧痕の盛り上がり試験を行った結果生じる盛り上がり高さがA2であるときに、偏心体軸に対して、A2/A1の比が、1.0以下となる特性を有するような硬化処理を施すようにしている。   That is, in the embodiment of the present invention, the bulge height generated as a result of performing the bulge test of the indentation before applying a thermal load that changes the material characteristics of the eccentric body shaft to the eccentric body shaft is A1, A ratio of A2 / A1 with respect to the eccentric body axis is 1.0 when the rising height resulting from the swell test of the indentation after applying the heat load to the eccentric body axis is A2. A curing process having the following characteristics is performed.

この結果、使用によって(経時的に)むしろ耐久性が向上するようになるという理想的な定性的特性を得ることができるようになり、偏心体軸の耐久性を飛躍的に伸長させることができる。   As a result, it is possible to obtain an ideal qualitative characteristic that the durability is rather improved (over time) by use, and the durability of the eccentric body shaft can be greatly extended. .

また、本発明の実施形態においては、別の観点から、材料特性が変化するような熱負荷を偏心体軸に与える前と後におけるビッカース硬度の変化にも着目する。   In the embodiment of the present invention, attention is also paid to the change in the Vickers hardness before and after the thermal load that changes the material characteristics is applied to the eccentric body axis from another viewpoint.

具体的には、本発明の実施形態においては、外歯歯車と、偏心体を有する偏心体軸と、該外歯歯車と前記偏心体との間に配置される偏心体軸受と、内歯歯車とを有し、前記偏心体軸の偏心体を介して前記外歯歯車を偏心または撓み揺動させながら前記内歯歯車に内接噛合させる偏心揺動型の減速機において、偏心体軸の材料特性が変化する熱負荷を付与する前における前記偏心体軸のビッカース硬度がHV1、前記熱負荷を付与した後における前記偏心体軸のビッカース硬度がHV2であるときに、前記偏心体軸に対して、HV1−HV2の変化が、60HV未満に抑えられている硬化処理が施されていることによっても、上記課題を解決する。   Specifically, in an embodiment of the present invention, an external gear, an eccentric shaft having an eccentric body, an eccentric bearing disposed between the external gear and the eccentric body, and an internal gear In the eccentric oscillating speed reducer, the material of the eccentric body shaft is engaged with the internal gear while being eccentrically or flexibly oscillated through the eccentric body of the eccentric body shaft. When the Vickers hardness of the eccentric body shaft before applying a thermal load whose characteristics change is HV1, and when the Vickers hardness of the eccentric body shaft after applying the thermal load is HV2, The above-mentioned problem is also solved by the fact that the curing process in which the change of HV1-HV2 is suppressed to less than 60 HV is performed.

即ち、この構成によっても、上記と同様に、偏心体軸の耐久性を飛躍的に伸張させることができる。   That is, with this configuration as well, the durability of the eccentric body shaft can be dramatically extended as described above.

また、上記硬化処理に該当する処理のうちの一の硬化処理が施されることにより、偏心体軸の表層部には、最大粒径4μm未満の粒状炭化物が析出され、これによって偏心体軸の耐久性を飛躍的に伸張させることができる。   In addition, by performing one of the processes corresponding to the above-described curing process, granular carbides having a maximum particle size of less than 4 μm are deposited on the surface layer portion of the eccentric body shaft, thereby the eccentric body shaft. Durability can be extended dramatically.

[本発明の具体的な課題とその解決原理]
本発明は、従来、全く検証されていなかった偏心体軸の劣化(損傷・摩耗)のメカニズムを解明した知見に基づいてなされたものである。着目した具体的な課題自体が公知のものでないため、実施形態の説明に入る前に、先ず、本発明で着目した具体的な課題とその解決の原理について、詳細に説明する。
[Specific problems of the present invention and the solution principle]
The present invention has been made on the basis of knowledge that has clarified the mechanism of deterioration (damage / wear) of the eccentric body shaft that has not been verified at all. Since the specific problem itself focused on is not a publicly known one, before describing the embodiment, first, the specific problem focused on in the present invention and the principle of the solution will be described in detail.

発明者らは、偏心体軸の劣化のメカニズム(原因)の1つとして、図3に示されるように、偏心体軸の偏心体Eと偏心体軸受(の転動体)Rとの間に歯車の摩耗粒子D等の異物が混入したときに偏心体Eの表面に小さな圧痕Mが発生し(図3(A)→(B))、この圧痕Mの縁に応力が集中し(図3(B))、表面剥離Hに発展するというメカニズムを推定した(図3(C))。この推定が正しければ、圧痕試験(試験荷重30kgfにてビッカース硬さ試験を実施したときの圧痕の盛り上がり高さを調べる試験)を行った際に、圧痕の盛り上がり高さが小さければ小さいほど、(圧痕が生じにくいのであるから)応力集中も生じにくく、寿命は伸びるはずである。   As one of the mechanisms (causes) of deterioration of the eccentric body shaft, the inventors have a gear between the eccentric body E of the eccentric body shaft and the eccentric body bearing (rolling body thereof) R as shown in FIG. When a foreign matter such as wear particles D is mixed, a small indentation M is generated on the surface of the eccentric body E (FIG. 3 (A) → (B)), and stress is concentrated on the edge of the indentation M (FIG. 3 ( B)), a mechanism of developing to surface peeling H was estimated (FIG. 3C). If this estimation is correct, when the indentation test (the test for examining the height of the indentation when the Vickers hardness test is performed at a test load of 30 kgf) is performed, the smaller the indentation height, Since the indentation is unlikely to occur), stress concentration is unlikely to occur, and the life should be extended.

ところが、図1(A)に示されるように、圧痕試験での盛り上がり高さがほぼ同一の偏心体軸でも、寿命に大きな差が生じることがあるという実験結果が得られ、圧痕の盛り上がり高さが「単純に寿命に影響している訳ではない(圧痕の盛り上がり高さが単に低ければよいというものではない)」ことが確認された。   However, as shown in FIG. 1 (A), an experimental result has been obtained that even with an eccentric body shaft having substantially the same bulge height in the indentation test, there may be a large difference in life, and the bulge height of the indentation is obtained. Is not simply affecting the lifespan (not just the raised height of the indentation is low).

ここで、この試験例(及び後述する実施形態)においては、圧痕の盛り上がり試験として、試験荷重30kgfでのビッカース硬さ試験を行っているが、偏心体軸に圧痕を形成できるのであれば、試験荷重や試験方法はこれに限定されるものではなく、たとえば30kgf以外の試験荷重としてもよいし、ロックウェル硬さ試験を行うようにしてもよい。また、圧痕盛り上がり高さとは、図3に示すように、転走面と盛り上がり部分最頂部との間の距離をいい、より具体的に、この試験例(及び後述する実施形態)においては、対向する2点における盛り上がり高さの平均値を圧痕盛り上がり高さA1、A2としている。ただし、圧痕盛り上がり高さの決定手法は、これに限定されるものではなく、例えばある特定の1点の盛り上がり高さを採用してもよいし、3点以上の平均値を採用してもよい。   Here, in this test example (and an embodiment to be described later), a Vickers hardness test with a test load of 30 kgf is performed as an indentation swell test, but if the indentation can be formed on the eccentric body shaft, the test is performed. A load and a test method are not limited to this, For example, it is good also as test loads other than 30 kgf, and you may make it perform a Rockwell hardness test. In addition, as shown in FIG. 3, the indentation height refers to the distance between the rolling surface and the top of the raised portion, and more specifically, in this test example (and an embodiment described later), The average value of the raised heights at the two points is set as the raised heights A1 and A2. However, the method for determining the height of the indentation is not limited to this, and for example, a specific height of one point may be employed, or an average value of three or more points may be employed. .

一方、発明者らは、偏心体軸の劣化のメカニズムを解明・観察している過程で、この種の減速機の偏心体軸は、一度劣化し始めると、当該劣化の進行速度がより速まるような現象に気づいた。この原因について、発明者らは、以下のような仮説を立ててみた。   On the other hand, in the process of elucidating and observing the mechanism of the deterioration of the eccentric body shaft, the inventors, once the eccentric body shaft of this kind of speed reducer starts to deteriorate, the progress of the deterioration becomes faster. I noticed a strange phenomenon. About this cause, inventors made the following hypotheses.

即ち、通常、偏心体軸−偏心体軸受の転動体−外歯歯車間のラジアル隙間は、−10μm〜10μm程度に設定される。精度が要求されるロボットの関節等の用途にあっては、−3μm〜3μm程度が求められることもある。更に、近年の産業機械には、作業速度を速める要請が強いことから、偏心体軸の回転速度の高速化も著しい。このため、DmN値、即ち、偏心体軸の回転速度(rpm)×偏心体軸受の転動体のピッチ円径(mm)の値が、10,000以上で使用されることも多く、熱的に非常に厳しい状況下にある(偏心体軸は減速機の運転中、非常に高温となる)。そこで、発明者らは、「新品の減速機の偏心体軸と、使用によって劣化が進行し始めた後の減速機の偏心体軸とでは、(減速機の運転中に発生した熱によって)該偏心体軸の材料の特性に変化があるのではないか」と推測してみたのである。   That is, normally, the radial clearance between the eccentric body shaft, the rolling element of the eccentric body bearing, and the external gear is set to about −10 μm to 10 μm. In applications such as robot joints where accuracy is required, about −3 μm to 3 μm may be required. Furthermore, since there is a strong demand for industrial machines in recent years to increase the working speed, the rotational speed of the eccentric body shaft is also greatly increased. For this reason, the DmN value, that is, the value of the rotational speed (rpm) of the eccentric body shaft × the pitch circle diameter (mm) of the rolling element of the eccentric body bearing is often used at 10,000 or more. The situation is very severe (the eccentric body shaft becomes very hot during the operation of the speed reducer). Therefore, the inventors have stated that "the eccentric shaft of the new speed reducer and the eccentric shaft of the speed reducer after the deterioration begins to progress by use (due to the heat generated during operation of the speed reducer) I guessed that there is a change in the material properties of the eccentric body shaft. "

つまり、発明者らは、減速機の運転によって偏心体軸が非常に高温になり、当該熱負荷によって偏心体軸の材料特性が変化した後の状況、あるいは材料特性が変化する「前」と「後」の状況が、偏心体軸の寿命に大きく関係しているのではないかと推測した。   In other words, the inventors have the situation after the eccentric body shaft becomes very hot due to the operation of the speed reducer and the material characteristics of the eccentric body shaft change due to the thermal load, or before the material characteristics change. It was speculated that the “after” situation might be greatly related to the life of the eccentric body shaft.

そして、この仮説を検証するべく、減速機の運転中と同様に、熱負荷によって偏心体軸の材料特性を変化させるため、(新品の偏心体軸に対して)意図的に所定の試験用熱負荷(例えば、300℃に3時間晒すという試験用熱負荷)を与え、当該試験用熱負荷を与える「前」と「後」とで、それぞれ圧痕試験を行ってみた。   Then, in order to verify this hypothesis, in the same way as during the operation of the reduction gear, in order to change the material properties of the eccentric body shaft by the thermal load, the predetermined test heat is intentionally changed (relative to the new eccentric body shaft). A load (for example, a thermal load for testing that is exposed to 300 ° C. for 3 hours) was applied, and an indentation test was performed at “before” and “after” when the thermal load for testing was applied.

すると、図2のP欄に示されるように、従来の減速機の偏心体軸の場合、前記試験用熱負荷を付与する前での圧痕試験では、2.6μmの盛り上がりに過ぎなかったが、該試験用熱負荷を付与した後における圧痕試験では、4.2μmにまで、盛り上がり高さが増大している(軟化している)ことが、確認された。   Then, as shown in the P column of FIG. 2, in the case of the eccentric shaft of the conventional speed reducer, the indentation test before applying the test thermal load was only a rise of 2.6 μm, In the indentation test after applying the test thermal load, it was confirmed that the swell height increased (softened) to 4.2 μm.

この実験結果は、発明者らの「一度劣化し始めると、当該劣化の進行速度が速くなるようだ。」という感覚と合致するもので、「新品の偏心体軸と、減速機の使用によって熱による負荷が加えられた後の偏心体軸とでは、材料の特性に変化があるのではないか。」という推測が正しかったことを裏付けるものでもあった。そして、図1(B)に示されるように、試験用熱負荷を与えた後の圧痕試験での盛り上がり高さは、偏心体軸の寿命と明らかに負の相関があることが認められた。   This experimental result is consistent with the inventor's feeling that once the deterioration starts, the speed of the deterioration will increase. It was also supported that the speculation that there was a change in the properties of the material with the eccentric body axis after the load due to was applied. And as FIG.1 (B) shows, it was recognized that the bulge height in the impression test after giving the heat load for a test has a clear negative correlation with the lifetime of an eccentric body axis | shaft.

そこで、発明者らは、これと先の図1(A)での「(試験用熱負荷を与えない状態での)圧痕試験での盛り上がり高さは必ずしも寿命と相関関係がない。」ことを組み合わせて考え、新品当初(減速機の使用による熱的負荷が加わる前)の圧痕の盛り上がり高さA1と、該熱的負荷が加わった後における圧痕試験での盛り上がり高さA2の大小が偏心体軸の寿命により大きく影響しているのではないかと新たに推測した。そして、この観点で、更に、これまでこの種の偏心体軸には全く採用されたことのない硬化処理をも含めて多くの硬化処理についても同様の試験を行ってみたところ、「特定の硬化処理」を施した場合には、前記試験用熱負荷付与前での圧痕試験での盛り上がり高さA1より、該試験用熱負荷付与後における圧痕試験での盛り上がり高さA2の方がむしろ小さい(A2/A1≦1)という特性が得られる処理例(例えば、後述する図2、図6の第1〜第5の硬化処理例)があることが確認された。そして、この傾向を有する硬化処理を行ったときには、後述する図2に見られるように、寿命が大きく伸びていることが確認された(従来の1.44〜3.13倍の寿命)。   Therefore, the inventors have described this and that in the previous FIG. 1 (A), “the raised height in the indentation test (in the state where no thermal load for testing is applied) is not necessarily correlated with the life”. Considered in combination, the height of the indentation height A1 at the beginning of a new product (before the thermal load due to the use of the reducer) and the height A2 in the indentation test after the thermal load is applied are the eccentricity. It was newly speculated that it might have a great influence on the life of the shaft. From this point of view, when a similar test was carried out for many curing processes, including a curing process that has never been adopted for this type of eccentric body shaft, When the "treatment" is performed, the raised height A2 in the indentation test after application of the test thermal load is rather smaller than the uplift height A1 in the indentation test before application of the test thermal load ( It has been confirmed that there are processing examples (for example, first to fifth curing processing examples in FIGS. 2 and 6 described later) in which a characteristic of A2 / A1 ≦ 1) is obtained. And when the hardening process which has this tendency was performed, as seen in FIG. 2 mentioned later, it was confirmed that the lifetime has extended greatly (lifetime 1.44-3.13 times of the past).

そこで、本発明では、減速機の運転によって偏心体軸が非常に高温になり、その熱負荷により偏心体軸の材料特性が変化した後の状況に着目する。つまり、偏心体軸の材料特性が変化するほどの試験用熱負荷を与えた後の圧痕試験の結果、より具体的には試験用熱負荷を与える前と後で行った圧痕試験を比較した結果に着目する。すなわち、偏心体軸に対し、単に通常の(特に試験用熱負荷を与えない状態下での)圧痕試験での圧痕の盛り上がり高さA1を低く抑えた硬化処理を施すというスタンスではなく、試験用熱的負荷を与えた後での圧痕の盛り上がり高さA2を低く抑えるというスタンス、より具体的には試験用熱負荷を与えた後に行った圧痕試験での圧痕の盛り上がり高さA2の方が、試験用熱負荷を付与する前での圧痕試験での盛り上がり高さA1より、小さくなるような硬化処理(A2/A1≦1を満足する硬化処理)を行うことを特徴とする。   Therefore, the present invention focuses on the situation after the eccentric body shaft becomes very hot due to the operation of the reduction gear and the material characteristics of the eccentric body shaft change due to the thermal load. In other words, as a result of an indentation test after applying a thermal load for testing that changes the material characteristics of the eccentric body shaft, more specifically, as a result of comparing indentation tests performed before and after applying the thermal load for testing Pay attention to. In other words, the eccentric body shaft is not a stance in which a curing treatment is performed in which the height A1 of the indentation in the indentation test in a normal state (especially in a state where no thermal load for test is applied) is suppressed, but for testing. The stance of keeping the height A2 of the indentation after applying a thermal load low, more specifically, the height A2 of the indentation in the indentation test conducted after applying the thermal load for testing, It is characterized by performing a curing process (a curing process that satisfies A2 / A1 ≦ 1) that is smaller than the swell height A1 in the indentation test before applying the test heat load.

この(A2/A1≦1)という関係を満足する特性は、要するに、「減速機の使用によって熱的負荷が加えられると、圧痕による盛り上がりがより小さくなる」ということである。使用を続けているとむしろ圧痕が生じ難くなる傾向というのは、減速機の運転中に著しい熱的負荷の掛かる偏心体軸にとって、非常に好ましい定性的傾向と言える。   The characteristic that satisfies this relationship (A2 / A1 ≦ 1) is, in short, that “when a thermal load is applied through the use of a speed reducer, the bulge due to the impression becomes smaller”. The tendency that indentation is less likely to occur with continued use is a very favorable qualitative tendency for an eccentric body shaft that is subjected to a significant thermal load during operation of the speed reducer.

また、発明者らは、圧痕盛り上がり高さとは別の観点で、熱負荷により偏心体軸の材料特性が変化する前後における、ビッカース硬度(ビッカース硬さ)HVの変化にも着目した。そして、検証のために、偏心体軸に上記と同様の試験用熱負荷を与える「前(HV1)」と「後(HV2)」でのビッカース硬度の変化(HV2−HV1)と寿命との関係を調査した。   The inventors also focused on the change in the Vickers hardness (Vickers hardness) HV before and after the material characteristics of the eccentric body shaft change due to the thermal load from a viewpoint different from the height of the indentation. For the purpose of verification, the relationship between the change in the Vickers hardness (HV2-HV1) and the life in “front (HV1)” and “rear (HV2)”, which gives the test body the same thermal load as described above on the eccentric body axis. investigated.

すると、図2に示されるように、偏心体軸に特定の硬化処理(硬化処理1〜5)を施した場合には、従来の硬化処理に比べて、試験用熱負荷を与える前後(つまり、偏心体軸の材料特性が変化する前後)におけるビッカース硬度の低下(HV2−HV1)が小さいことが確認された(なお、図2においては、HV2−HV1の数値が記載されているため、マイナスの数値となっている)。そして、この傾向を有する硬化処理を行ったときには、寿命が大きく伸びていることが確認された(従来の1.44〜3.13倍の寿命)。   Then, as shown in FIG. 2, when a specific curing process (curing process 1 to 5) is performed on the eccentric body shaft, before and after applying a test heat load compared to the conventional curing process (that is, It was confirmed that the decrease in Vickers hardness (HV2-HV1) before and after the change in the material characteristics of the eccentric body shaft was small (in FIG. 2, since the numerical value of HV2-HV1 is shown, it is negative) It is a numerical value). And when the hardening process which has this tendency was performed, it was confirmed that the lifetime has extended greatly (life of 1.44-3.13 times the conventional).

そこで、本発明では、減速機の運転によって偏心体軸が非常に高温になり、その熱負荷により偏心体軸の材料特性が変化した後の状況、より具体的には、偏心体軸の材料特性が変化するほどの試験用熱負荷を与える前と後における偏心体軸のビッカース硬度の変化に着目する。すなわち、偏心体軸に対し、単に(特に試験用熱負荷を与えない状態下での)硬化処理を施すというスタンスではなく、試験用熱的負荷を与える前と後でのビッカース硬度の低下を抑えるような硬化処理(ビッカース硬度の変化を60Hv未満に抑える硬化処理)を行うことを特徴とする。   Therefore, in the present invention, the situation after the eccentric body shaft becomes very hot due to the operation of the speed reducer and the material characteristics of the eccentric body shaft change due to the thermal load, more specifically, the material characteristics of the eccentric body shaft Pay attention to the change in the Vickers hardness of the eccentric body shaft before and after applying the thermal load for testing to the extent that changes. In other words, it is not a stance of simply performing a curing process (especially under a condition in which a test thermal load is not applied) on the eccentric body shaft, but suppresses a decrease in Vickers hardness before and after applying the test thermal load. Such a curing process (a curing process that suppresses a change in Vickers hardness to less than 60 Hv) is performed.

[本発明が適用された減速機の例]
以下、本発明のより具体的な実施形態の一例を詳細に説明する。
[Example of reducer to which the present invention is applied]
Hereinafter, an example of a more specific embodiment of the present invention will be described in detail.

図4は、本発明の実施形態に係る偏心揺動型の減速機の一例を示す断面図、図5は図4の矢示V−V線に沿う断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an eccentric oscillating speed reducer according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.

この偏心揺動型の減速機12は、外歯歯車24A、24Bと、偏心体22A、22Bを一体に有する偏心体軸20と、該外歯歯車24A、24Bと前記偏心体22A、22Bとの間に配置されるころ(偏心体軸受)26A、26Bと、内歯歯車28と、を有し、偏心体軸20の偏心体22A、22Bを介して外歯歯車24A、24Bを偏心揺動させながら内歯歯車28に内接噛合させるものである。出力は、外歯歯車24A、24Bの自転成分として第1、第2キャリヤ32、34から取り出される。以下、詳述する。   The eccentric oscillating speed reducer 12 includes external gears 24A and 24B, an eccentric body shaft 20 integrally including eccentric bodies 22A and 22B, and the external gears 24A and 24B and the eccentric bodies 22A and 22B. There are rollers (eccentric bearings) 26A, 26B disposed between them and an internal gear 28, and the external gears 24A, 24B are eccentrically oscillated via the eccentric bodies 22A, 22B of the eccentric body shaft 20. However, it is in mesh with the internal gear 28. The output is taken from the first and second carriers 32 and 34 as the rotation components of the external gears 24A and 24B. Details will be described below.

入力軸14は、図示せぬモータの出力軸と連結可能である。入力軸14の先端には太陽歯車16が一体的に形成されている。太陽歯車16は複数(この例では3個)の伝動歯車18と同時に噛合している。   The input shaft 14 can be connected to an output shaft of a motor (not shown). A sun gear 16 is integrally formed at the tip of the input shaft 14. The sun gear 16 meshes simultaneously with a plurality (three in this example) of transmission gears 18.

各伝動歯車18は、複数(この例では3本)設けられた偏心体軸20にそれぞれ組み込まれ、3本の偏心体軸20を同時に且つ同方向に駆動可能である。各偏心体軸20には、それぞれ軸方向に並んで偏心体22A、22Bが120°の位相で一体的に設けられている。また、各軸の軸方向同位置にある偏心体22A同士、及び偏心体22B同士がそれぞれ同位相で同一の方向に回転可能となるように組み込まれている。   Each transmission gear 18 is incorporated into a plurality of (three in this example) eccentric body shafts 20 and can drive the three eccentric body shafts 20 simultaneously and in the same direction. Each eccentric body shaft 20 is integrally provided with eccentric bodies 22A and 22B at a phase of 120 ° side by side in the axial direction. Further, the eccentric bodies 22A and the eccentric bodies 22B that are in the same position in the axial direction of the respective axes are incorporated so as to be rotatable in the same direction with the same phase.

外歯歯車24Aと3つの偏心体22Aの間には偏心体軸受を構成するころ(転動体)26Aが配置されている。外歯歯車24Bと3つの偏心体22Bの間にも偏心体軸受を構成するころ(転動体)26Bが配置されている。外歯歯車24A、24Bは、偏心体軸20の偏心体22A、22Bを介して偏心揺動しながら内歯歯車28にそれぞれ内接噛合可能である。   Between the external gear 24A and the three eccentric bodies 22A, a roller (rolling element) 26A constituting an eccentric body bearing is disposed. Between the external gear 24B and the three eccentric bodies 22B, a roller (rolling element) 26B constituting an eccentric body bearing is also arranged. The external gears 24A and 24B can be internally meshed with the internal gear 28 while eccentrically swinging via the eccentric bodies 22A and 22B of the eccentric body shaft 20, respectively.

外歯歯車24A、24Bの軸方向両側には、第1、第2キャリヤ32、34が配置されている。第1、第2キャリヤ32、34は、第2キャリヤ34側から圧入により突出形成されたキャリヤピン34A及びボルト40を介して互いに連結され、その全体が軸受36、38を介してケーシング30に回転可能に支持されている。   First and second carriers 32 and 34 are arranged on both axial sides of the external gears 24A and 24B. The first and second carriers 32 and 34 are connected to each other via a carrier pin 34A and a bolt 40 which are formed by press-fitting from the second carrier 34 side, and the whole is rotated to the casing 30 via bearings 36 and 38. Supported as possible.

内歯歯車28は、ケーシング30と一体化されており、「内歯」として、ころ状のピン28Pを備えている。ピン28Pは、外歯歯車24A、24Bとそれぞれ噛合可能である。   The internal gear 28 is integrated with the casing 30 and includes roller-shaped pins 28P as “internal teeth”. The pin 28P can mesh with the external gears 24A and 24B, respectively.

次に、当該偏心揺動型の減速機12の作用を説明する。   Next, the operation of the eccentric oscillating speed reducer 12 will be described.

入力軸14が回転すると、該入力軸14と噛合している伝動歯車18を介して3本の偏心体軸20が同時に減速回転する。この結果、それぞれの偏心体軸20に一体的に装着されている偏心体22A同士、及び22B同士が同位相で回転し、外歯歯車24A、24Bが内歯歯車28に内接しながらそれぞれ120度の位相差を維持しながら揺動回転する。内歯歯車28はケーシング30と一体化され、固定された状態にあるため、偏心体軸20が回転すると偏心体22A、22Bを介して外歯歯車24A、24Bが揺動回転し、該外歯歯車24A、24Bと内歯歯車28の内歯であるピン28Pとの噛合位置が順次移動していく現象が発生する。   When the input shaft 14 rotates, the three eccentric body shafts 20 are simultaneously decelerated and rotated through the transmission gear 18 meshing with the input shaft 14. As a result, the eccentric bodies 22A and 22B integrally mounted on the eccentric body shafts 20 rotate in the same phase, and the external gears 24A and 24B are inscribed in the internal gear 28 and 120 degrees each. Oscillating and rotating while maintaining the phase difference. Since the internal gear 28 is integrated with the casing 30 and is in a fixed state, when the eccentric body shaft 20 rotates, the external gears 24A and 24B swing and rotate via the eccentric bodies 22A and 22B. A phenomenon occurs in which the meshing positions of the gears 24A and 24B and the pin 28P, which is the internal tooth of the internal gear 28, sequentially move.

このとき、外歯歯車24A、24Bの歯数は、内歯歯車28の歯数よりも僅かだけ少ないため、この噛合位置の移動により、固定状態にある内歯歯車28に対して歯数差に相当する分だけ外歯歯車24A、24Bの位相がずれる(自転する)ことになる。そのため、偏心体軸20が該自転成分に相当する速度で入力軸14の周りを公転し、該偏心体軸20を支持している第1、第2キャリヤ32、34が当該公転速度に相当する速度で回転する。第1、第2キャリヤ32、34は、ボルト40及びキャリヤピン34Aを介して連結されているため、該第1、第2キャリヤ32、34は一体となって(1つの大きな塊となって)ゆっくりと回転し、ボルト孔42を介して連結される図示せぬ相手機械(被駆動機械)を駆動する。   At this time, since the number of teeth of the external gears 24A and 24B is slightly smaller than the number of teeth of the internal gear 28, the movement of the meshing position causes a difference in the number of teeth with respect to the internal gear 28 in a fixed state. The phases of the external gears 24A and 24B are shifted (spinned) by the corresponding amount. Therefore, the eccentric body shaft 20 revolves around the input shaft 14 at a speed corresponding to the rotation component, and the first and second carriers 32 and 34 supporting the eccentric body shaft 20 correspond to the revolution speed. Rotates at speed. Since the first and second carriers 32 and 34 are connected via the bolt 40 and the carrier pin 34A, the first and second carriers 32 and 34 are integrated (one large lump). It rotates slowly and drives a not-shown counterpart machine (driven machine) connected through the bolt hole 42.

なお、この実施形態のように、ケーシング30(内歯歯車28)が固定されているときには、外歯歯車24A、24Bと内歯歯車28との相対変位を第1、第2キャリヤ32、34側から取り出すことができ、第1、第2キャリヤ32、34の自転が拘束された構成としたときは、外歯歯車24A、24Bの(自転の拘束された)揺動を介してこの相対変位をケーシング30側の回転(枠回転)として取り出すことができる。   As in this embodiment, when the casing 30 (internal gear 28) is fixed, the relative displacement between the external gears 24A and 24B and the internal gear 28 is changed to the first and second carriers 32 and 34 side. When the rotation of the first and second carriers 32 and 34 is constrained, the relative displacement can be reduced through the swinging (rotation constrained) of the external gears 24A and 24B. It can be taken out as rotation on the casing 30 side (frame rotation).

ここで、偏心体22A(22B)−偏心体軸受の転動体26A(26B)−外歯歯車24A(24B)間のラジアル隙間(偏心体−転動体間のラジアル隙間と転動体−外歯歯車間のラジアル隙間との合計)は、この実施形態では、−3μm〜3μm程度に設定されており、製造誤差の吸収代が極めて小さい。しかも、偏心体軸は高速で回転しているため、DmN値、即ち、偏心体軸の回転速度(rpm)×偏心体軸受の転動体のピッチ円径(mm)の値が、10,000を超えた状態となっている。この状態下で、偏心体軸20には、偏心体22A、22B及び転動体26A、26Bを介して外歯歯車24A、24Bを揺動回転させる際の「高速に変動する負荷トルク」が常時掛かる。このため、偏心体軸20は、熱的に非常に厳しい状況下にある(非常に高温となる)。   Here, the radial gap between the eccentric body 22A (22B) -the rolling element 26A (26B) -external gear 24A (24B) of the eccentric bearing (the radial gap between the eccentric body-rolling element and the rolling element-external gear). In this embodiment is set to about -3 μm to 3 μm, and the absorption margin for manufacturing errors is extremely small. Moreover, since the eccentric body shaft rotates at a high speed, the value of DmN value, that is, the rotational speed (rpm) of the eccentric body shaft × the pitch circle diameter (mm) of the rolling element of the eccentric body bearing is 10,000. It is in a state of exceeding. Under this condition, the eccentric body shaft 20 is constantly subjected to “high-speed fluctuating load torque” when the external gears 24A and 24B are swung and rotated via the eccentric bodies 22A and 22B and the rolling elements 26A and 26B. . For this reason, the eccentric body axis | shaft 20 exists in the very severe condition thermally (it becomes very high temperature).

そこで、本実施形態では、偏心体軸20に対して、特定の硬化処理を施すようにしている。理解を容易にするために、先ず、比較の目的で、従来のこの種の偏心体軸の硬化処理例Pから説明する。   Therefore, in the present embodiment, a specific curing process is performed on the eccentric body shaft 20. In order to facilitate understanding, first, a comparative example P of this type of eccentric body shaft curing process will be described for comparison purposes.

図6のPで示されるように、従来、偏心体軸(20)は、次のような方法によって硬化処理されていた。ここで、硬化処理Pが施される偏心体軸の材質は、鉄(Fe)に、C:0.18〜0.23重量%、Si:0.15〜0.35重量%、Mn:0.60〜0.90重量%、P:0.030重量%以下、S:0.030重量%以下、Ni:0.25重量%以下、Cr:0.90〜1.20重量%、Mo:0.15〜0.25重量%、を含有したものである。   As shown by P in FIG. 6, the eccentric body shaft (20) has been conventionally cured by the following method. Here, the material of the eccentric body shaft subjected to the curing treatment P is iron (Fe), C: 0.18 to 0.23% by weight, Si: 0.15 to 0.35% by weight, Mn: 0 .60 to 0.90 wt%, P: 0.030 wt% or less, S: 0.030 wt% or less, Ni: 0.25 wt% or less, Cr: 0.90 to 1.20 wt%, Mo: Containing 0.15 to 0.25% by weight.

[従来の硬化処理例P]
a)偏心体軸を、炭素を含有する材料(木炭のような固体材料でもよいし、天然ガスや石油ガスのような気体材料でもよく、あるいは液体材料でもよい)とともに、1203K(絶対温度:930℃)に8.1k秒(135分)加熱。
b)加熱温度を1103K(830℃)に下げ、この状態を1.8k秒(30分)維持。c)偏心体軸を油(水でもよい)に入れて急冷(焼き入れ)。
d)再び443K(170℃)の焼き戻し温度にまで加熱して7.2k秒(120分)維持し、焼き戻し。
[Previous Curing Treatment Example P]
a) The eccentric body axis is 1203 K (absolute temperature: 930) together with a material containing carbon (a solid material such as charcoal, a gas material such as natural gas or petroleum gas, or a liquid material). C.) for 8.1 ksec (135 minutes).
b) The heating temperature is lowered to 1103 K (830 ° C.), and this state is maintained for 1.8 ksec (30 minutes). c) Putting the eccentric body shaft into oil (or water) and quenching (quenching).
d) Heat again to tempering temperature of 443 K (170 ° C.) and maintain for 7.2 ksec (120 minutes) and temper.

以上の処理により、偏心体軸の表層部に炭素が侵入・拡散し、表層部の炭素量が0.8〜0.9重量%程度となる。   By the above treatment, carbon penetrates and diffuses into the surface layer portion of the eccentric body axis, and the carbon content of the surface layer portion becomes about 0.8 to 0.9% by weight.

図2のPと表示されている欄に示されるように、この従来の硬化処理例Pで処理された偏心体軸の硬化処理の処理深さは0.4mm程度であり、硬化処理後の新品の状態(特に試験用熱負荷を掛けない状態)での圧痕試験の盛り上がり高さは2.6μmであった。ここで、硬化処理の処理深さとは、所望の硬度以上に硬化された層の深さ、つまり有効硬化層深さのことであり、本硬化処理例P(硬化処理例1〜5も同様)においてはビッカース硬さ513(Hv)以上の層の偏心体軸表面からの深さとしている。ただし、この「有効硬化層深さ」の指標は、ビッカース硬さ513(Hv)以上に硬化された層の深さに限定されるものではなく、硬化処理の前後で有効に硬化された層を特定するために適宜数値を選択すればよく、また炭素(以下に説明する硬化処理例1、2においては、炭素および窒素)が侵入・拡散された部分の偏心体軸表面からの深さを硬化処理の処理深さとしてもよい。   As shown in the column labeled P in FIG. 2, the processing depth of the eccentric body shaft processed in this conventional curing processing example P is about 0.4 mm, and the new product after the curing processing The raised height of the indentation test in the state (particularly in a state where no heat load for testing was applied) was 2.6 μm. Here, the treatment depth of the curing treatment is the depth of the layer cured to a desired hardness or higher, that is, the effective cured layer depth, and this curing treatment example P (the same applies to the curing treatment examples 1 to 5). In FIG. 5, the depth of the layer having a Vickers hardness of 513 (Hv) or more from the surface of the eccentric body axis is used. However, the index of the “effective hardened layer depth” is not limited to the depth of the layer hardened to Vickers hardness of 513 (Hv) or more, and the layer effectively hardened before and after the hardening treatment. What is necessary is just to select a numerical value suitably for specifying, and hardening from the eccentric body axis | shaft surface of the part into which carbon (carbon and nitrogen in the hardening processing examples 1 and 2 demonstrated below) penetrate | invaded and diffused. The processing depth may be used.

また、本実施形態においては、各硬化処理(硬化処理P、1〜5)をした後に、偏心体軸表面に研磨処理を施した上で、圧痕盛り上がり試験や図2に示す各種数値の計測を行っている。   Moreover, in this embodiment, after performing each hardening process (hardening process P, 1-5), after giving the grinding | polishing process to the eccentric body shaft surface, an indentation rise test and the measurement of various numerical values shown in FIG. 2 are performed. Is going.

また、マルテンサイト幅は5μmであった。なお、ここでいうマルテンサイト幅とは、図7で示すマルテンサイトの模式図において符号W1で示すブロック粒界の幅を意味している。因みに、図7において、太い点線はパケット粒界、太い実線は旧γ粒を示している。   The martensite width was 5 μm. In addition, the martensite width | variety here means the width | variety of the block grain boundary shown with the code | symbol W1 in the schematic diagram of the martensite shown in FIG. In FIG. 7, the thick dotted line indicates the packet grain boundary, and the thick solid line indicates the old γ grain.

発明者らは、上記硬化処理Pを施した偏心体軸に対し、意図的に偏心体軸の材料特性が変化すると解される300℃に3時間晒すという試験用熱負荷を与え、その後に当該試験用熱負荷の掛けられた偏心体軸に対して圧痕試験を行ってみた。その結果、盛り上がりの高さは、前述したように、実に4.2μmにまで上昇していた。これは、後述するA2/A1が、4.2/2.6=1.61にも上っている状態に相当している。この状態を、ビッカース硬度の「硬度変化」の観点で別途調べた結果で換算してみると、試験用熱負荷を付与する前における偏心体軸のビッカース硬度がHV1、前記試験用熱負荷を付与した後における前記偏心体軸のビッカース硬度がHV2であるときに、偏心体軸に対して、HV1−HV2の変化が、65HVもあった(軟化した)と解することができる状況に相当している(なお、前述したように図2においては、HV2−HV1の数値が記載されているため、マイナスの数値となっている)。このような状況では、損傷や摩耗による劣化がより早くに進行するようになるのは当然である。   The inventors gave a heat load for testing to the eccentric body shaft subjected to the above-described curing treatment P by subjecting it to 300 ° C. for 3 hours, which is considered to change the material properties of the eccentric body shaft intentionally. An indentation test was performed on an eccentric body shaft subjected to a test heat load. As a result, the height of the swell was actually increased to 4.2 μm as described above. This corresponds to a state in which A2 / A1, which will be described later, is as high as 4.2 / 2.6 = 1.61. When this state is converted from the results of separate examination from the viewpoint of “hardness change” of Vickers hardness, the Vickers hardness of the eccentric body shaft before application of the test heat load is HV1, and the test heat load is applied. When the Vickers hardness of the eccentric body shaft after HV2 is HV2, the change of HV1 to HV2 with respect to the eccentric body shaft can be understood as 65 HV (softened). (As described above, in FIG. 2, since the numerical value of HV2-HV1 is described, it is a negative numerical value). In such a situation, it is natural that deterioration due to damage or wear proceeds faster.

一方、この試験研究の過程で、従来偏心体軸に施されたことがないようなさまざまな硬化処理について同様な試験を行ったところ、少なくとも以下の5つの硬化処理例1〜5については、逆の特性、即ち、「試験用熱負荷を付与する前において圧痕の盛り上がり試験を行った結果生じる盛り上がり高さがA1、当該試験用熱負荷を付与した後において圧痕の盛り上がり試験を行った結果生じる盛り上がり高さがA2であるときに、(A2/A1≦1)の関係が成立する特性」を有していることが確認できた。別の観点から言うならば、「試験用熱負荷を付与する前と後における偏心体軸のビッカース硬度の変化が、60HV未満に抑えられている」ことが確認できた。以下、順に説明する。   On the other hand, in the course of this research, when similar tests were conducted for various curing processes that have not been performed on the eccentric body shafts in the past, at least the following five curing process examples 1 to 5 were reversed. Characteristics, that is, “the bulge height resulting from the bulge test of the indentation before applying the test thermal load is A1, the bulge resulting from the bulge test of the indentation after applying the thermal load for the test” It was confirmed that when the height is A2, it has a characteristic that the relationship of (A2 / A1 ≦ 1) is established. From another point of view, it was confirmed that “the change in the Vickers hardness of the eccentric body shaft before and after applying the test heat load is suppressed to less than 60 HV”. Hereinafter, it demonstrates in order.

[本実施形態に係る硬化処理例1]
硬化処理例1では、以下のような処理が行われた。ここで、硬化処理例1が施された偏心体軸の材質は、上記硬化処理例Pが施された偏心体軸と同様である。
1a)偏心体軸を、炭素を含有するガスとNH3ガス(アンモニアガス)を含んだ雰囲気
中で、1203K(930℃)に10.8k秒(180分)加熱。
1b)加熱温度を1133K(860℃)に下げ、1.2k秒(20分)維持。
1c)偏心体軸を油(水でもよい)に入れて急冷(焼き入れ)。
1d)553K(280℃)の焼き戻し温度にまで再び加熱して1.8k秒(30分)維持し、焼き戻し。
[Curing treatment example 1 according to this embodiment]
In the curing processing example 1, the following processing was performed. Here, the material of the eccentric body shaft subjected to the curing processing example 1 is the same as that of the eccentric body shaft subjected to the curing processing example P.
1a) The eccentric body shaft is heated to 1203 K (930 ° C.) for 10.8 ksec (180 minutes) in an atmosphere containing carbon-containing gas and NH 3 gas (ammonia gas).
1b) The heating temperature is lowered to 1133 K (860 ° C.) and maintained for 1.2 ksec (20 minutes).
1c) Putting the eccentric body shaft into oil (or water) and quenching (quenching).
1d) Reheat to tempering temperature of 553 K (280 ° C.) and maintain for 1.8 ksec (30 minutes) and temper.

以上の処理により、偏心体軸の表層部に炭素および窒素が侵入・拡散する。   By the above processing, carbon and nitrogen enter and diffuse into the surface layer portion of the eccentric body shaft.

なお、以上の各硬化処理および以下に説明する各硬化処理における加熱温度や加熱時間は、必ずしも、1℃単位、1分単位に正確である必要はなく、上述した圧痕盛り上がり高さに関する特性(試験用熱負荷を負荷した後の圧痕盛り上がり高さが低く抑えられるという特性、A2/A1≦1の関係が成立する特性)、あるいはビッカース硬度に関する特性(試験用熱負荷を付与する前と後における偏心体軸のビッカース硬度の変化が、60HV未満に抑えられる特性)が得られるのであれば、適宜調整可能である。また、偏心体軸とともに加熱される材料も、上記ガスに限定されるものではない。   In addition, the heating temperature and heating time in each of the above-described curing treatments and each of the curing treatments described below do not necessarily have to be accurate in units of 1 ° C. and units of 1 minute. Characteristic that the height of indentation after application of thermal load is kept low, characteristic that the relationship of A2 / A1 ≦ 1 is established), or characteristic relating to Vickers hardness (eccentricity before and after applying the thermal load for testing) If the characteristic that the change in the Vickers hardness of the body axis is suppressed to less than 60 HV is obtained, it can be adjusted as appropriate. Further, the material heated together with the eccentric body axis is not limited to the above gas.

この硬化処理例1に依れば、図2に示されるように、(A2/A1=2.7/2.7=1)の特性が得られた。試験用熱負荷付与後の硬度変化は、わずか−29HVであり(つまり試験用熱負荷付与前後におけるビッカース硬度の変化は、29HVであり)、従来の硬化処理Pに対して、1.59倍の寿命が得られた。   According to this curing treatment example 1, the characteristics (A2 / A1 = 2.7 / 2.7 = 1) were obtained as shown in FIG. The hardness change after application of the test heat load is only -29 HV (that is, the change in Vickers hardness before and after application of the test heat load is 29 HV), which is 1.59 times that of the conventional curing treatment P. Life span was obtained.

[本実施形態に係る硬化処理例2]
硬化処理例2では、以下のような処理が行われた。ここで、硬化処理例2が施される偏心体軸の材質は、鉄(Fe)に、C:0.33〜0.38重量%、Si:0.15〜0.35重量%、Mn:0.60〜0.90重量%、P:0.030重量%以下、S:0.030重量%以下、Ni:0.25重量%以下、Cr:0.90〜1.20重量%、Mo:0.15〜0.3重量%、を含有したものである。
2a)偏心体軸を、炭素を含有するガスとNH3ガスを含んだ雰囲気中で、1213K(
930℃)に14.4k秒(240分)加熱。
2b)加熱温度を1133K(860℃)に下げ、1.2k秒(20分)維持。
2c)偏心体軸を油(水でもよい)に入れて急冷(焼き入れ)。
2d)553K(280℃)の焼き戻し温度にまで再び加熱して1.8k秒(30分)維持し、焼き戻し。
[Curing treatment example 2 according to this embodiment]
In the curing process example 2, the following process was performed. Here, the material of the eccentric body shaft to which the curing treatment example 2 is applied is iron (Fe), C: 0.33 to 0.38 wt%, Si: 0.15 to 0.35 wt%, Mn: 0.60 to 0.90 wt%, P: 0.030 wt% or less, S: 0.030 wt% or less, Ni: 0.25 wt% or less, Cr: 0.90 to 1.20 wt%, Mo : 0.15 to 0.3% by weight.
2a) The eccentric body axis is set to 1213K (in an atmosphere containing carbon and NH 3 gas).
930 ° C.) for 14.4 ksec (240 minutes).
2b) The heating temperature is lowered to 1133 K (860 ° C.) and maintained for 1.2 ksec (20 minutes).
2c) Putting the eccentric body shaft into oil (or water) and quenching (quenching).
2d) Reheat to tempering temperature of 553 K (280 ° C.) and maintain 1.8 ksec (30 minutes) and temper.

以上の処理により、偏心体軸の表層部に炭素および窒素が侵入・拡散する点は、硬化処理例1と同様であるが、本硬化処理例2によると処理深さが硬化処理例1の処理深さ(0.8mm)よりも深い1.6mmとなる。   The point that carbon and nitrogen penetrate and diffuse into the surface layer portion of the eccentric body shaft by the above processing is the same as in the curing processing example 1, but according to the main curing processing example 2, the processing depth is the processing of the curing processing example 1. It becomes 1.6 mm deeper than the depth (0.8 mm).

この硬化処理例2では、図2に示されるように、(A2/A1=2.4/2.5=0.96≦1)の特性が得られた。試験用熱負荷付与後の硬度変化は、−28HVであり(つまり試験用熱負荷付与前後におけるビッカース硬度の変化は、28HVであり)、従来の硬化処理Pに対して、2.10倍の寿命が得られた。また、本硬化処理例2においては、偏心体軸表層部の残留オーステナイトが10体積%を大きく超えて19体積%となっていることも、偏心体軸の寿命向上に寄与している。   In this curing treatment example 2, as shown in FIG. 2, the characteristics of (A2 / A1 = 2.4 / 2.5 = 0.96 ≦ 1) were obtained. The hardness change after application of the test heat load is −28 HV (that is, the change in Vickers hardness before and after application of the test heat load is 28 HV), and the lifetime is 2.10 times that of the conventional curing treatment P. was gotten. Moreover, in this hardening process example 2, the residual austenite of the eccentric body shaft surface layer part greatly exceeds 10 volume% and is 19 volume%, which also contributes to the improvement of the life of the eccentric body shaft.

[本実施形態に係る硬化処理例3]
硬化処理例3では、以下のような処理が行われた。ここで、硬化処理例3が施された偏心体軸の材質は、上記硬化処理例Pが施された偏心体軸と同様である。
3a)偏心体軸を、炭素を含有する材料(木炭のような固体材料でもよいし、天然ガスや石油ガスのような気体材料でもよく、あるいは液体材料でもよい)とともに、1203K(930℃)に16.2k秒(270分)加熱。
3b)加熱温度を1103K(830℃)に下げ、1、8k秒(30分)維持。
3c)偏心体軸を油(水でもよい)に入れて急冷(焼き入れ)。
3d)443K(170℃)の低温焼き戻し温度にまで再び加熱して7.2k秒(120分)維持し、焼き戻し。
[Curing treatment example 3 according to this embodiment]
In the curing processing example 3, the following processing was performed. Here, the material of the eccentric body shaft subjected to the curing processing example 3 is the same as that of the eccentric body shaft subjected to the curing processing example P.
3a) Eccentric body axis is set to 1203K (930 ° C.) together with a material containing carbon (a solid material such as charcoal, a gas material such as natural gas or petroleum gas, or a liquid material). 16.2 ksec (270 minutes) heating.
3b) The heating temperature is lowered to 1103 K (830 ° C.) and maintained for 1,8 ksec (30 minutes).
3c) Putting the eccentric body shaft into oil (or water) and quenching (quenching).
3d) Reheat to a low tempering temperature of 443 K (170 ° C.) and maintain for 7.2 ksec (120 minutes) and temper.

以上の処理により、偏心体軸の表層部に炭素が侵入・拡散する点は、硬化処理例Pと同様であるが、本硬化処理例3によると処理深さが硬化処理例Pの処理深さ(0.4mm)よりも深い0.8〜1.2mm程度となる。ここで、硬化処理例Pの処理深さ(0.4mm)というのは、(各硬化処理の対象となった偏心体軸が使用されるサイズ・荷重条件の減速機において)偏心体軸上を偏心体軸受のころが転動するときの半径方向のせん断応力分布において最大せん断応力が発生している深さとほぼ同等であることから、本硬化処理例3においては、偏心体軸上を偏心体軸受のころが転動するときの半径方向のせん断応力分布において最大せん断応力が発生している深さよりも深い位置まで硬化処理がなされていることになる。より具体的には、最大せん断応力が発生している深さの2倍以上の深さまで硬化処理がなされている。   The point that carbon penetrates and diffuses into the surface layer portion of the eccentric body shaft by the above processing is the same as in the curing processing example P. However, according to the main curing processing example 3, the processing depth is the processing depth of the curing processing example P. It becomes about 0.8 to 1.2 mm deeper than (0.4 mm). Here, the processing depth (0.4 mm) of the curing processing example P means that on the eccentric body axis (in the speed reducer in which the eccentric body shaft subjected to each curing processing is used). Since the maximum shear stress is generated in the radial shear stress distribution when the roller of the eccentric body roller rolls, it is almost equal to the depth at which the maximum shear stress is generated. In the radial shear stress distribution when the roller of the bearing rolls, the hardening treatment is performed to a position deeper than the depth at which the maximum shear stress is generated. More specifically, the curing process is performed to a depth that is twice or more the depth at which the maximum shear stress is generated.

この硬化処理例3では、図2に示されるように、(A2/A1=3.2/3.3=0.96≦1)の特性が得られた。試験用熱負荷付与後の硬度変化は、−56HVであり(つまり試験用熱負荷付与前後におけるビッカース硬度の変化は、56HVであり)、従来の硬化処理Pに対して、2.21倍の寿命が得られた。また、本硬化処理例3では、偏心体軸表層部のマルテンサイト幅が4μmと小さく、これも偏心体軸の寿命向上に寄与している。つまり、偏心体軸表層部の素材中のマルテンサイト幅を4μm以下とすることでも、寿命の向上が得られる。   In the curing treatment example 3, as shown in FIG. 2, the characteristics of (A2 / A1 = 3.2 / 3.3 = 0.96 ≦ 1) were obtained. The hardness change after application of the test heat load is -56 HV (that is, the change in Vickers hardness before and after application of the test heat load is 56 HV), which is 2.21 times the life of the conventional curing treatment P. was gotten. Moreover, in this hardening process example 3, the martensite width | variety of the eccentric body axis | shaft surface layer part is as small as 4 micrometers, and this also contributes to the lifetime improvement of an eccentric body axis | shaft. That is, the lifetime can be improved by setting the martensite width in the material of the eccentric body axis surface layer to 4 μm or less.

[本実施形態に係る硬化処理例4]
硬化処理例4では、以下のような処理が行われた。ここで、硬化処理例4が施された偏心体軸の材質は、上記硬化処理例Pが施された偏心体軸と同様である。
4a)偏心体軸を、炭素を含有する材料(木炭のような固体材料でもよいし、天然ガスや石油ガスのような気体材料でもよく、あるいは液体材料でもよい)とともに、1203K(930℃)に38.4k秒(640分)加熱。
4b)加熱温度を1103K(830℃)に下げ、1.8k秒(30分)維持。
4c)偏心体軸を油(水でもよい)に入れて急冷(焼き入れ)。
4d)443K(170℃)の低温焼き戻し温度にまで再び加熱して7.2k秒(120分)維持し、焼き戻し。
[Curing treatment example 4 according to this embodiment]
In the curing process example 4, the following process was performed. Here, the material of the eccentric body shaft subjected to the curing treatment example 4 is the same as that of the eccentric body shaft subjected to the curing processing example P.
4a) Eccentric body axis is set to 1203K (930 ° C.) together with a material containing carbon (a solid material such as charcoal, a gas material such as natural gas or petroleum gas, or a liquid material). Heat for 38.4k seconds (640 minutes).
4b) The heating temperature is lowered to 1103 K (830 ° C.) and maintained for 1.8 ksec (30 minutes).
4c) Putting the eccentric body shaft into oil (or water) and quenching (quenching).
4d) Heat again to a low tempering temperature of 443 K (170 ° C.) and maintain 7.2 ksec (120 minutes) and temper.

以上の処理により、偏心体軸の表層部に炭素が侵入・拡散する点は、硬化処理例Pと同様であるが、本硬化処理例4によると処理深さが硬化処理例Pの処理深さ(0.4mm)よりも深い1.2〜1.6mm程度となる。つまり、本硬化処理例4においても、偏心体軸上を偏心体軸受のころが転動するときの半径方向のせん断応力分布において最大せん断応力が発生している深さよりも深い位置、具体的には最大せん断応力が発生している深さの3倍以上の深さまで硬化処理がなされていることになる。   The point that carbon penetrates and diffuses into the surface layer portion of the eccentric body axis by the above processing is the same as in the curing processing example P. However, according to the present curing processing example 4, the processing depth is the processing depth of the curing processing example P. It becomes about 1.2 to 1.6 mm deeper than (0.4 mm). That is, also in the present curing processing example 4, a position deeper than the depth at which the maximum shear stress is generated in the radial shear stress distribution when the rollers of the eccentric body bearing roll on the eccentric body shaft, specifically, Is cured to a depth that is at least three times the depth at which the maximum shear stress is generated.

この硬化処理例4では、図2に示されるように、(A2/A1=3.2/3.9=0.82≦1)の特性が得られた。試験用熱負荷付与後の硬度変化は、−32HVである(つまり試験用熱負荷付与前後におけるビッカース硬度の変化は、32HVである)。従来の硬化処理Pに対して、1.44倍の寿命が得られた。   In the curing treatment example 4, as shown in FIG. 2, the characteristics of (A2 / A1 = 3.2 / 3.9 = 0.82 ≦ 1) were obtained. The change in hardness after applying the test heat load is −32 HV (that is, the change in Vickers hardness before and after applying the test heat load is 32 HV). The lifetime of 1.44 times that of the conventional curing process P was obtained.

[本実施形態に係る硬化処理例5]
硬化処理例5では、以下のような処理が行われた。ここで、硬化処理例5が施された偏心体軸の材質は、上記硬化処理例Pが施された偏心体軸と同様である。
5a)10kPa以下まで減圧された雰囲気において、炭化水素系のガス(例えば、メタン、プロパン、エチレン、アセチレンなど)とともに、偏心体軸を、1223K(950℃)に24.6k秒(410分)加熱。
5b)ガスクーリングにて加熱温度を下げた後、再び1123K(850℃)まで上げ、さらに6.3k秒(105分)維持。
5c)一時的にガスクーリングにて温度を下げた後、加熱温度を再び1123K(850℃)に上昇させ、1.8k秒(30分)維持。
5d)偏心体軸を油(水でもよい)に入れて急冷(焼き入れ)。
5e)443K(170℃)の低温焼き戻し温度にまで再び加熱して7.2k秒(120分)維持し、焼き戻し。
[Hardening treatment example 5 according to this embodiment]
In the curing processing example 5, the following processing was performed. Here, the material of the eccentric body shaft subjected to the curing treatment example 5 is the same as that of the eccentric body shaft subjected to the curing processing example P.
5a) In an atmosphere depressurized to 10 kPa or less, together with a hydrocarbon gas (for example, methane, propane, ethylene, acetylene, etc.), the eccentric body shaft is heated to 1223 K (950 ° C.) for 24.6 ksec (410 minutes). .
5b) After lowering the heating temperature by gas cooling, the temperature is raised again to 1123 K (850 ° C.) and maintained for 6.3 ksec (105 minutes).
5c) After the temperature was temporarily lowered by gas cooling, the heating temperature was increased again to 1123 K (850 ° C.) and maintained for 1.8 ksec (30 minutes).
5d) Putting the eccentric body shaft into oil (or water) and quenching (quenching).
5e) Reheat to a low tempering temperature of 443 K (170 ° C.) and maintain for 7.2 ksec (120 minutes) and temper.

以上の処理により、偏心体軸の表層部に炭素が侵入・拡散するが、本硬化処理例5においては、硬化処理例Pよりも多量の炭素(Acm飽和炭素量以上の炭素)が処理中に供給されるため、表層部の炭素量が1.2〜2.5重量%程度となる。また、本硬化処理例5においては、偏心体軸表層部のマルテンサイト組織中に多量の粒状(具体的な形状は球状)の金属炭化物が析出する。また、偏心体軸の表層部において前記粒状炭化物の占める面積割合は、15〜25%である。なお、偏心体軸を加熱する雰囲気が上記のものに限られない点は、他の硬化処理例で説明したのと同様である。   By the above processing, carbon penetrates and diffuses into the surface layer portion of the eccentric body shaft. In the present curing treatment example 5, a larger amount of carbon (carbon having an Acm saturated carbon amount or more) than during the curing treatment example P is being processed. Since it is supplied, the carbon content of the surface layer is about 1.2 to 2.5% by weight. Further, in the present curing treatment example 5, a large amount of granular (specifically spherical) metal carbide precipitates in the martensitic structure of the eccentric body axis surface layer portion. Moreover, the area ratio which the said granular carbide accounts in the surface layer part of an eccentric body axis | shaft is 15-25%. In addition, the point which the atmosphere which heats an eccentric body axis | shaft is not restricted to the above is the same as having demonstrated in the example of another hardening process.

この硬化処理例5では、図2に示されるように、(A2/A1=2.7/3.1=0.87≦1)の特性が得られた。試験用熱負荷付与後の硬度変化は、−29HVである(つまり試験用熱負荷付与前後におけるビッカース硬度の変化は、29HVである)。従来の硬化処理に対して、3.13倍の寿命が得られた。該硬化処理例5では、処理深さが1.4mmに上っており、上記硬化処理例3や硬化処理例4と同様に、偏心体軸上を偏心体軸受のころが転動するときの半径方向の剪断応力分布において最大剪断応力が発生している深さよりも深い位置まで硬化処理がなされていることも偏心体軸の寿命向上に寄与している。また本硬化処理例5においては、偏心体軸表層部の残量オーステナイトが14%と、10%を超えていることが、上記硬化処理例2と同様に偏心体軸の寿命向上に寄与している。   In this curing treatment example 5, as shown in FIG. 2, the characteristics of (A2 / A1 = 2.7 / 3.1 = 0.87 ≦ 1) were obtained. The change in hardness after applying the test heat load is -29 HV (that is, the change in Vickers hardness before and after applying the test heat load is 29 HV). A lifespan of 3.13 times that of the conventional curing process was obtained. In the curing treatment example 5, the treatment depth is as high as 1.4 mm, and when the roller of the eccentric body roller rolls on the eccentric body shaft as in the above-described curing treatment example 3 and the curing treatment example 4. The fact that the hardening treatment is performed to a position deeper than the depth at which the maximum shear stress is generated in the shear stress distribution in the radial direction also contributes to the improvement of the life of the eccentric body shaft. Moreover, in this hardening process example 5, the remaining amount austenite of the eccentric body shaft surface layer portion is 14%, which exceeds 10%, which contributes to the improvement of the life of the eccentric body shaft as in the case of the above-described curing process example 2. Yes.

さらに、本硬化処理例5においては、上述した他の硬化処理例では見られなかった微細な粒状炭化物が偏心体軸の表層部に析出しており、このために他の硬化処理例に比べても大幅な寿命向上が得られている。ここで、粒状炭化物については、その最大粒径が4μm未満であることが好ましく(本硬化処理例5で得られた粒状炭化物の最大粒径は1〜2μmである)、その粒形は球状が好ましく(本硬化処理例5で得られた粒状炭化物の粒形は球状である)、偏心体軸の表層部において粒状炭化物の占める面積割合は15〜25%であるのが好ましい。   Furthermore, in the present curing treatment example 5, fine granular carbides that were not seen in the other curing treatment examples described above are deposited on the surface layer portion of the eccentric body shaft, and as a result, compared with other curing treatment examples. In addition, a significant improvement in service life has been obtained. Here, the granular carbide preferably has a maximum particle size of less than 4 μm (the maximum particle size of the granular carbide obtained in the present curing treatment example 5 is 1 to 2 μm), and the particle shape is spherical. It is preferable (the particle shape of the granular carbide obtained in the present curing treatment example 5 is spherical), and the area ratio of the granular carbide in the surface layer portion of the eccentric body shaft is preferably 15 to 25%.

発明者らは、以上の5つの硬化処理例1〜5の存在を確認したが、勿論これだけの例に留まらないはずである。しかし、少なくともこの5つの硬化処理例1〜5は、減速機の使用によって偏心体軸に熱的な負荷がかかると、材料特性の変質によって該偏心体軸は、その圧痕盛り上がりがむしろし難くなるような特性が得られる。この結果、図2に示したように、従来の硬化処理によって得られていた寿命時間より遙かに長い寿命が得られている。   The inventors have confirmed the existence of the above five curing treatment examples 1 to 5, but of course they should not be limited to these examples. However, in at least these five curing treatment examples 1 to 5, if a thermal load is applied to the eccentric body shaft by use of a speed reducer, the eccentric body shaft becomes rather difficult to rise due to the change in material characteristics. Such characteristics can be obtained. As a result, as shown in FIG. 2, a life much longer than the life time obtained by the conventional curing process is obtained.

なお、本発明において、試験用熱負荷は、減速機の使用中に偏心体軸に負荷される熱負荷を試験的に付与するものであり、ベースとなるべきは、実際の使用態様によって負荷される熱負荷である。但し、その目的は、減速機の使用中と同様に、偏心体軸の材料特性が変化する程度の熱負荷を付与することであるから、必ずしも、当該減速機に実際に負荷される熱負荷とリンクしている必要はない。要するならば、偏心体軸の材料の特性が変化するような熱負荷であれば、上記盛り上がり高さA1、A2の定性的傾向は掴める。むしろ、この試験用熱負荷は、実際の熱負荷よりも厳しい条件、例えば低温焼き戻し温度(150℃〜200℃)より高いという条件とした方が、付与前後の圧痕盛り上がり試験を行ったときの比較が容易になる傾向がある。この意味で、発明者らが採用した、例えば「300℃に3時間晒す」という条件は、定性性的傾向が顕著に現れる適正な熱負荷であると言える。逆に言うならば、そもそも本発明に係る偏心体軸の硬化処理は、「熱処理」による硬化処理に限定されるものではない。要は、結果として上記(A2/A1≦1)の関係が成立する硬化処理、試験用熱負荷を負荷した後の圧痕盛り上がり高さが低く抑えられる硬化処理、試験用熱負荷を付与する前と後における偏心体軸のビッカース硬度の変化が60HV未満に抑えられる硬化処理、あるいは偏心体軸の表層部に微細な粒状炭化物が析出される硬化処理であれば、例えばショットピーニング等の機械的硬化処理、高周波焼き入れ等の電気的硬化処理等を、適宜に組み合わせる硬化処理など、その具体的処理手法は問われない。この意味で、上記用語、即ち、「低温焼き戻し温度」は、当該偏心体軸自体を実際に熱処理したときの焼き戻し温度そのものを意味するものではない。   In the present invention, the test thermal load is a test load that is applied to the eccentric body shaft during use of the speed reducer, and what should be the base is loaded according to the actual usage mode. Heat load. However, since the purpose is to apply a thermal load to the extent that the material characteristics of the eccentric body shaft change as in the case of using the speed reducer, the heat load actually applied to the speed reducer is not necessarily There is no need to link. In short, the qualitative tendency of the raised heights A1 and A2 can be grasped if the heat load changes the material characteristics of the eccentric body shaft. Rather, the heat load for the test is more severe than the actual heat load, for example, the condition that it is higher than the low-temperature tempering temperature (150 ° C. to 200 ° C.). There is a tendency to make comparison easier. In this sense, it can be said that the conditions adopted by the inventors, such as “exposure to 300 ° C. for 3 hours”, is an appropriate heat load in which a qualitative tendency is prominent. In other words, the eccentric body shaft hardening process according to the present invention is not limited to the hardening process by “heat treatment” in the first place. In short, as a result, the curing process in which the above relationship (A2 / A1 ≦ 1) is established, the curing process in which the height of the indentation after applying the test heat load is suppressed, and before applying the test heat load For example, a mechanical curing process such as shot peening can be used for a curing process in which the change in the Vickers hardness of the eccentric body shaft afterwards is suppressed to less than 60 HV, or a curing process in which fine granular carbides are deposited on the surface layer portion of the eccentric body shaft. The specific treatment method such as a curing treatment appropriately combining an electrical curing treatment such as induction hardening is not limited. In this sense, the above term, that is, “low temperature tempering temperature” does not mean the tempering temperature itself when the eccentric body shaft itself is actually heat-treated.

また、本発明に係る偏心揺動型の減速機の具体的な減速構造も、上記例に限定されず、例えば、偏心体軸を減速機の半径方向中央部に1本のみ有し、該減速機中央に配置された偏心体軸の偏心体を介して外歯歯車を揺動回転する減速構造であっても良い。更には、外歯歯車が撓みながら内歯歯車に内接噛合するいわゆる撓み噛み合いタイプの偏心揺動型の減速機であっても良い。この場合は、外歯歯車を撓ませる偏心体(非円形体)を一体に備えた軸を本発明に係る「偏心体軸」と捉えることができる。   Further, the specific speed reduction structure of the eccentric oscillating speed reducer according to the present invention is not limited to the above example. For example, only one eccentric body shaft is provided at the central portion in the radial direction of the speed reducer. A speed reduction structure in which the external gear is oscillated and rotated via an eccentric body of an eccentric body shaft arranged in the center of the machine may be used. Further, it may be a so-called bending-meshing type eccentric oscillating speed reducer in which the external gear is in mesh with the internal gear while being bent. In this case, the shaft integrally provided with the eccentric body (non-circular body) for bending the external gear can be regarded as the “eccentric body shaft” according to the present invention.

なお、本発明は、さらに別の観点から捉えるならば、外歯歯車と、偏心体を有する偏心体軸と、該外歯歯車と前記偏心体との間に配置される偏心体軸受と、内歯歯車とを有し、前記偏心体軸の偏心体を介して前記外歯歯車を偏心または撓み揺動させながら前記内歯歯車に内接噛合させる偏心揺動型の減速機において、前記偏心体軸に対して熱負荷を付与した後において圧痕の盛り上がり試験を行った結果生じる盛り上がり高さが、従来の硬化処理Pがなされた偏心体軸よりも小さくなるような硬化処理が施されているもの、と捉えることもできる。   From another viewpoint, the present invention is an external gear, an eccentric body shaft having an eccentric body, an eccentric body bearing disposed between the external gear and the eccentric body, An eccentric oscillating type speed reducer having an internal gear meshingly engaged with the internal gear while eccentrically or flexibly oscillating the external gear via an eccentric body of the eccentric body shaft. What has been subjected to a curing process such that the raised height resulting from the raised test of the indentation after applying a thermal load to the shaft is smaller than the eccentric body shaft subjected to the conventional curing process P It can also be understood as.

12…偏心揺動型の減速機
14…入力軸
16…太陽歯車
18…伝動歯車
20…偏心体軸
22A、22B…偏心体
24A、24B…外歯歯車
26A、26B…ころ(偏心体軸受)
28…内歯歯車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Eccentric rocking type reduction gear 14 ... Input shaft 16 ... Sun gear 18 ... Transmission gear 20 ... Eccentric body shaft 22A, 22B ... Eccentric body 24A, 24B ... External gear 26A, 26B ... Roller (Eccentric body bearing)
28 ... Internal gear

Claims (9)

外歯歯車と、偏心体を有する偏心体軸と、該外歯歯車と前記偏心体との間に配置される偏心体軸受と、内歯歯車とを有し、前記偏心体軸の偏心体を介して前記外歯歯車を偏心または撓み揺動させながら前記内歯歯車に内接噛合させる偏心揺動型の減速機において、
前記偏心体軸の表層部に、最大粒径4μm未満の粒状炭化物が析出されている
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
An external gear, an eccentric shaft having an eccentric body, an eccentric bearing disposed between the external gear and the eccentric body, and an internal gear, the eccentric body shaft having an eccentric body An eccentric oscillating type speed reducer in which the external gear is engaged with the internal gear while being eccentrically or flexibly oscillated,
An eccentric rocking-type speed reducer, characterized in that granular carbide having a maximum particle size of less than 4 μm is deposited on a surface layer portion of the eccentric body shaft.
請求項1において、
前記粒状炭化物の粒形が球状とされている
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
In claim 1,
An eccentric oscillating speed reducer, wherein the granular carbide has a spherical shape.
請求項1または2において、
前記偏心体軸の表層部において前記粒状炭化物の占める面積割合が、15〜25%である
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
In claim 1 or 2,
The eccentric oscillating speed reducer, wherein the area ratio of the granular carbide in the surface layer portion of the eccentric body shaft is 15 to 25%.
請求項1〜3のいずれかにおいて、
前記偏心体軸と偏心体軸受と外歯歯車との間のラジアル方向隙間の合計が、−10μm〜10μmであり、前記偏心体軸の回転速度と偏心体軸受の転動体のピッチ円径との積が、10000rpm・mm以上である
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
In any one of Claims 1-3,
The total radial clearance between the eccentric body shaft, the eccentric body bearing, and the external gear is −10 μm to 10 μm, and the rotational speed of the eccentric body shaft and the pitch circle diameter of the rolling body of the eccentric body bearing An eccentric oscillating speed reducer characterized by having a product of 10,000 rpm · mm or more.
外歯歯車と、偏心体を有する偏心体軸と、該外歯歯車と前記偏心体との間に配置される偏心体軸受と、内歯歯車とを有し、前記偏心体軸の偏心体を介して前記外歯歯車を偏心または撓み揺動させながら前記内歯歯車に内接噛合させる偏心揺動型の減速機において、
前記偏心体軸の表層部の残留オーステナイトが10%以上である
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
An external gear, an eccentric shaft having an eccentric body, an eccentric bearing disposed between the external gear and the eccentric body, and an internal gear, the eccentric body shaft having an eccentric body An eccentric oscillating type speed reducer in which the external gear is engaged with the internal gear while being eccentrically or flexibly oscillated,
The eccentric rocking-type speed reducer, wherein the retained austenite in the surface layer portion of the eccentric body shaft is 10% or more.
請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記偏心体軸の表層部に、窒素が侵入・拡散している
ことを特徴とする偏心揺動型の減速機。
In any one of Claims 1-5,
Nitrogen penetrates and diffuses into the surface layer of the eccentric body shaft.
外歯歯車と、偏心体を有する偏心体軸と、該外歯歯車と前記偏心体との間に配置される偏心体軸受と、内歯歯車とを有し、前記偏心体軸の偏心体を介して前記外歯歯車を偏心または撓み揺動させながら前記内歯歯車に内接噛合させる偏心揺動型の減速機の偏心体軸の製造方法において、
前記偏心体軸の表層部に、最大粒径4μm未満の粒状炭化物を析出させる手順を含む
ことを特徴とする偏心体軸の製造方法。
An external gear, an eccentric shaft having an eccentric body, an eccentric bearing disposed between the external gear and the eccentric body, and an internal gear, the eccentric body shaft having an eccentric body In the manufacturing method of the eccentric body shaft of the eccentric oscillating speed reducer in which the external gear is engaged with the internal gear while being eccentrically or flexibly oscillated,
The manufacturing method of the eccentric body axis | shaft characterized by including the procedure which deposits the granular carbide | carbonized_material below a maximum particle size of 4 micrometers in the surface layer part of the said eccentric body axis | shaft.
請求項7において、
前記粒状炭化物を析出させる手順は、炭素を含有する材料とともに偏心体軸を加熱し、偏心体軸の表層部に、その炭素量が1.2〜2.5%となるまで、炭素を侵入・拡散させる手順を含む
ことを特徴とする偏心体軸の製造方法。
In claim 7,
The procedure for precipitating the granular carbide is to heat the eccentric body shaft together with the carbon-containing material, and infiltrate the carbon into the surface layer portion of the eccentric body shaft until the carbon content becomes 1.2 to 2.5%. The manufacturing method of the eccentric body axis | shaft characterized by including the procedure to diffuse.
請求項7または8において、
前記偏心体軸の表層部に、窒素を侵入・拡散させる手順を含む
ことを特徴とする偏心体軸の製造方法。
In claim 7 or 8,
The manufacturing method of the eccentric body axis | shaft characterized by including the procedure which penetrates and diffuses nitrogen in the surface layer part of the eccentric body axis | shaft.
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