JP2016075329A - 偏心揺動型減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内歯歯車のピン溝に低摩擦被膜を施すことに関して、より効率の高い運転を行うことのできる偏心揺動型減速装置を得る。【解決手段】内歯歯車３０が、内歯歯車本体３２と、該内歯歯車本体３２に形成されたピン溝３４と、該ピン溝３４に配置された外ピン（ピン部材）３６と、を有する偏心揺動型減速装置Ｇであって、ピン溝３４に低摩擦被膜が施され、該低摩擦被膜を施した後のピン溝３４の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、偏心揺動型減速装置に関する。

特許文献１に、偏心揺動型減速装置が開示されている。

この偏心揺動型減速装置は、内歯歯車と、該内歯歯車に揺動しながら内接する外歯歯車とを備え、内歯歯車と外歯歯車の相対回転を、出力として取り出している。

内歯歯車は、内歯歯車本体と、該内歯歯車本体に形成されたピン溝と、該ピン溝に配置されたピン部材を有する構成とされている。ピン部材は、内歯歯車の内歯を構成しており、ピン溝に配置された状態で回転することができる。

この特許文献１においては、外歯歯車の歯面に化成処理被膜を施す技術が提案されている。

特開昭６２−１３２０６８号公報（第１図）

しかしながら、この特許文献１は、化成処理被膜を偏心揺動型減速装置の外歯歯車の外歯に適用したものであり、内歯歯車のピン溝に適用した例については、特に開示はなされていなかった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであって、内歯歯車のピン溝に低摩擦被膜を施すことに関して、より効率の高い運転を行うことのできる偏心揺動型減速装置を得ることをその課題としている。

本発明は、内歯歯車が、内歯歯車本体と、該内歯歯車本体に形成されたピン溝と、該ピン溝に配置されたピン部材と、を有する偏心揺動型減速装置であって、前記ピン溝に低摩擦被膜が施され、該低摩擦被膜を施した後の前記ピン溝の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下である構成とすることによって、上記課題を解決したものである。

後に詳述するように、この構成により、低摩擦被膜を施すことによって、より大きく運転効率を向上させることができる。

本発明によれば、内歯歯車のピン溝に低摩擦被膜を施すことに関して、より効率の高い運転を行うことのできる偏心揺動型減速装置を得ることができる。

本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型減速装置の全体構成を示す断面図 図１の内歯歯車の内歯歯車本体の要部拡大断面図 運転効率と二乗平均平方根粗さＲｑの関係を示す６時間後のグラフ 運転効率と二乗平均平方根粗さＲｑの関係を示す馴染み後のグラフ

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

始めに、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型減速装置の全体構成から説明する。

図１は、該偏心揺動型減速装置の全体構成を示す断面図である。

この偏心揺動型減速装置Ｇの入力軸１２は、モータ１４のモータ軸１４Ａと一体化されている。入力軸１２には、キー１６を介して２つの偏心部１８を有するクランク軸２０が連結されている。

各偏心部１８の軸心Ｃ１８は、入力軸１２の軸心Ｃ１２に対してそれぞれ偏心している。この例では、偏心部１８の偏心位相差は、１８０度である。偏心部１８の外周には、ころ軸受２２が配置されている。ころ軸受２２の外周には２枚の外歯歯車２４が揺動可能に組み込まれている。外歯歯車２４を軸方向に２枚並列に備えているのは、必要な伝達容量の確保および回転バランス性の向上を意図したためである。外歯歯車２４は、それぞれ内歯歯車３０に内接噛合している。

すなわち、この偏心揺動型減速装置Ｇは、外歯歯車２４を揺動させるためのクランク軸２０が、装置の径方向中央（入力軸１２の軸心Ｃ１２および内歯歯車３０の軸心Ｃ３０と同軸）に配置されている「センタクランクタイプ」と称される偏心揺動型減速装置である。

内歯歯車３０は、ケーシング２８（の後述するケーシング本体５２）と一体化された内歯歯車本体３２と、該内歯歯車本体３２に形成されたピン溝３４と、該ピン溝３４に配置された外ピン（ピン部材）３６と、を有している。外ピン３６は、内歯歯車３０の内歯を構成している。内歯歯車３０の内歯の数（外ピン３６の数）は、外歯歯車２４の外歯の数よりもわずかだけ（この例では１だけ）多い。内歯歯車３０の構成およびその製造方法については、後に詳述する。

外歯歯車２４には、その軸心（軸心Ｃ１８と同じ）からオフセットされた位置に、複数の貫通孔２４Ａが形成されている。この貫通孔２４Ａには、内ピン４０が嵌入されている。内ピン４０は、外歯歯車２４の軸方向側部に配置されたフランジ体４２の内ピン保持穴４２Ａに圧入・固定されている。フランジ体４２は、出力軸４４と一体化されている。出力軸４４は、一対のテーパローラ軸受４６によって支持されている。

なお、この実施形態では、内ピン４０には、摺動促進部材として、内ローラ４８が外嵌されている。内ローラ４８は、その一部が外歯歯車２４の貫通孔２４Ａの内周面と当接している。内ローラ４８の外径は、貫通孔２４Ａの内径よりも小さく、内ローラ４８と該貫通孔２４Ａの内周面との間には、偏心部１８の偏心量の２倍に相当する最大隙間が確保されている。内ピン４０（および内ローラ４８）は、外歯歯車２４を貫通しているため、該外歯歯車２４の自転と同期した動きをする。

一方、この偏心揺動型減速装置Ｇのケーシング２８は、減速機構部５０を収納するケーシング本体５２と、出力軸４４を収納する出力ケーシング体５４と、を有している。ケーシング本体５２の軸方向反負荷側には、（モータカバーとしても機能している）反負荷側カバー５６が配置されており、出力ケーシング体５４の軸方向負荷側には、負荷側カバー５７が配置されている。偏心揺動型減速装置Ｇは、脚部５８のボルト穴５８Ａを介して図示せぬボルトにより固定部材に固定される。

この偏心揺動型減速装置Ｇは、以上のような構成を有し、モータ１４のモータ軸１４Ａを回転させることによって、入力軸１２に連結されたクランク軸２０の２つの偏心部１８を回転させる。すると、外歯歯車２４が揺動しながら内歯歯車３０（具体的には、該内歯歯車３０の内歯を構成している外ピン３６）と噛合する。これにより、入力軸１２が１回回転して外歯歯車２４が１回揺動する毎に、該外歯歯車２４は、内歯歯車３０と外歯歯車２４の歯数差（この例では１歯）分だけ自転する。この結果、この自転成分を内ピン４０および内ローラ４８を介してフランジ体４２に伝達し、該フランジ体４２と一体化されている出力軸４４を減速回転させることができる。

次に、内歯歯車３０の近傍の構成について詳細に説明する。

図２は、図１の内歯歯車３０の内歯歯車本体３２の要部拡大断面図である。

内歯歯車３０は、前述したように、内歯歯車本体３２と、該内歯歯車本体３２に形成されたピン溝３４と、該ピン溝３４に配置され、内歯を構成する外ピン（ピン部材）３６と、を有する。内歯歯車３０の内歯歯車本体３２は、ケーシング本体５２と一体化されている。つまり、内歯歯車本体３２は、ケーシング本体５２と同一の部材である。本明細書では、便宜上、内歯歯車本体３２に統一して称することとする。

内歯歯車本体３２は、全体が、ほぼリング状の部材で構成されている。内歯歯車本体３２の軸方向両側部には、反負荷側カバー５６とのインロー部を構成するための段差部３２Ａ、および出力ケーシング体５４とのインロー部を構成するための段差部３２Ｂが形成されている。

内歯歯車本体３２の内周には、ピン溝３４が、周方向に等間隔に、内歯の歯数分だけ、それぞれが軸方向全長に亘って形成されている。ピン溝３４は、軸と直角の断面がほぼ半円形状とされた溝で構成されている。ピン溝３４には、内歯歯車３０の内歯を構成する外ピン（ピン部材）３６が回転自在に配置される。

なお、図１において、符号３２Ｆは、内歯歯車本体３２に反負荷側カバー５６および出力ケーシング体５４を連結するためのボルト孔、図２において、符号３５は、Ｏリング溝である。

以下、このピン溝３４の構成を、その表面性状の説明と共に、より詳細に説明する。

発明者らは、当該偏心揺動型減速装置Ｇの内歯歯車本体３２のピン溝３４、すなわち内歯歯車３０の内歯を構成する外ピン３６が配置されるピン溝３４に関し、粗さ（ピン溝３４の表面粗さ）と運転効率に関する試験を行った。具体的には、先ず、加工方法を変えたり、同じ加工方法でも、工具諸元を変えたり、送り速度を変えたりして、種々の粗さを有するピン溝３４を得、該粗さと運転効率（％）との関係を調べた。次いで、各粗さのピン溝３４に、低摩擦被膜を施し、低摩擦被膜を施した後の粗さと運転効率ηとの関係を調べた。

本試験では、粗さの指標として、二乗平均平方根粗さＲｑを測定している。二乗平均平方根粗さＲｑとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１で定義されている粗さ曲線において基準長さに対して求められる二乗平均平方根粗さ（粗さ曲線の各位置ごとの高さ成分の値の二乗を平均して平方根を取った粗さ）を指している。

二乗平均平方根粗さＲｑは、ピン溝３４の表面粗さを断面で捉えたときの山と谷のうち、その山側（高さ方向）の平均粗さに近い概念の指標を得ることができる。運転効率は、摩擦係数と大きな相関があり、かつ摩擦係数は、山側の粗さと大きな相関があると考えられるため、本試験では、粗さの指標として二乗平均平方根粗さＲｑを採用している。また、本試験では、低摩擦被膜として、リン酸マンガン被膜を採用している。

本試験では、種々の表面粗さ（二乗平均平方根粗さＲｑ）のピン溝３４を得るために、ボーリング加工、ギヤシェーパ加工、バレル加工、ホーニング加工、およびスカイビング加工による加工方法を採用している。

本試験で採用したボーリング加工とは、いわゆる「中ぐり」と称される加工であり、ドリル等で予め加工した下穴を、単刃（シングルポイントカッティングツール）によって径を拡大して、ピン溝３４を形成する加工のことである。

また、本試験で採用したギヤシェーパ加工とは、ピニオンカッタと称する工具を往復動させ、一方向に進むときにワーク（内歯歯車本体３２）を切削して戻るという工程を繰り返す加工のことである。

また、本試験で採用したバレル加工とは、バレルと称する容器内に砥材とワーク（内歯歯車本体３２）と工作液を入れて、回転または振動させて表面の仕上げを行う加工のことである。なお、バレル加工においても、前加工としてドリル、あるいはギヤシェーパ加工による下穴加工を予め行なっている。

また、本試験で採用したホーニング加工とは、ボーリング加工によって、予め形成した下穴の内周を、複数の砥石を取付けたホーンと称される工具を用いて精密に研磨（研削）する加工のことである。。

また、本試験で採用したスカイビング加工とは、スカイビングカッタと称する工具とワーク（内歯歯車本体３２）をある角度を持たせて回転（例えば同期回転）させ、発生する速度差によって創成する加工のことである。本実施形態における内歯歯車本体３２のピン溝３４をスカイビング加工によって形成するには、例えば実用新案登録第３１８１１３６号に記載された加工機械に対し、本実施形態に係るピン溝３４の加工に必要なカスタマイズを適宜施す（具体的には、工具を円弧形状を加工できるようにカスタマイズする）ことで、該加工機械を利用することができる。

試験対象のピン溝３４の円弧の直径は、６．０ｍｍ、軸方向長さは、４０．５ｍｍ、内歯歯車本体３２の素材は、ＦＣ２００である。また、外ピン３６の素材は、ＳＵＪ２であり、研削加工にて加工してある。外ピン３６の表面粗さは、二乗平均平方根粗さでＲｑ０．２μｍ程度である。

試験条件（試験プロセス）は以下の通りである。
（ａ）先ず、ケーシング本体５２に種々の加工方法にてピン溝３４を加工し、低摩擦被膜を施さない（粗さの異なる）内歯歯車３０を複数種類製造する。同様に、ケーシング本体５２に種々の加工方法にてピン溝３４を加工し、低摩擦被膜を施した（粗さの異なる）内歯歯車３０を複数種類製造する。

そして、低摩擦被膜を施さない内歯歯車３０、および低摩擦被膜を施した内歯歯車３０の双方について、二乗平均平方根粗さＲｑを、それぞれ運転前に測定する。

さらに、低摩擦被膜を施さない内歯歯車３０、および低摩擦被膜を施した内歯歯車３０の双方について、６時間連続運転した後、および馴染み運転が完了した後に、運転効率ηをそれぞれ測定する。

ここで、馴染み運転が完了した後とは、「運転開始からケーシング２８の外周の温度変化が１℃／ｈｒ以下となるまでの時間が経過した後」を指している。要するに、馴染み運転が完了した後とは、「運転を開始することによってケーシング２８の外周の温度が上昇し、その温度上昇が次第になだらかとなって、１時間に上昇する温度が１℃以下となるほどに熱的に安定した後」を意味している。
（ｂ）ＴＡＹＬＯＲ ＨＯＢＳＯＮ社製「フォームタリサーフ ＰＧＩ８４０」を使用して、ピン溝３４の軸方向に粗さ測定を行い、粗さ曲線を得て、当該粗さ曲線に基づいて二乗平均平方根粗さＲｑを得る。
（ｃ）トラバースユニット精度に関しては、「駆動速度：０．２５ｍｍ／ｓｅｃ」、「測定取込間隔：０．１２５μｍ」、「触針圧：８０ｍｇｆ」とし、フィルタ設定に関しては、「フォーム：ＬＳライン」、「フィルタ：ガウシアン」、「カットオフ（Ｌｃ）：０．８ｍｍ」、「カットオフ（Ｌｓ）：０．００２５ｍｍ」、「バンド幅：３００：１」とし、スタイラス仕様に関しては、「先端半径：２μｍ」、「形状：６０°円錐」として粗さを測定する。

運転効率ηは、次のようにして測定した。先ず、偏心揺動型減速装置Ｇの入力軸１２にモータ１４を連結し、出力軸４４に負荷としてのブレーキ装置を連結し、脚部５８を床等の固定部材に固定する。この状態で、ブレーキ装置の負荷を偏心揺動型減速装置Ｇの定格トルクに設定し、モータ１４を駆動する。そして、入力軸１２における入力トルクと出力軸４４における出力トルクを計測し、計測結果から、｛出力トルク／（入力トルク×減速比）｝×１００％の算出式により、運転効率ηを求めた。

本試験の６時間連続運転した後の測定結果を、図３に示す。

図３において、黒く塗りつぶされているプロットは、低摩擦被膜を施さない試験片（ピン溝３４）のデータであり、白抜きされているプロットは、低摩擦被膜を施した試験片のデータをそれぞれ示している。

便宜上、測定されたデータ、および後述する知見に基づいて、二乗平均平方根粗さＲｑを、以下の六つのグループに区分けする。

第１グループ：２．５μｍ＜Ｒｑのグルーブ
第２グループ：１．８μｍ≦Ｒｑ≦２．５μｍのグループ
第３グループ：１．２μｍ≦Ｒｑ＜１．８μｍのグループ
第４グループ：０．６５μｍ≦Ｒｑ＜１．２μｍのグループ
第５グループ：０．５μｍ≦Ｒｑ＜０．６５μｍのグループ
第６グループ：Ｒｑ＜０．５μｍのグループ

そして、リン酸マンガン被膜が無いサンプル（リン酸マンガン被膜を施さないサンプル）であって、上記第１グループ〜第６グループのいずれかに属する二乗平均平方根粗さＲｑを有するグループを、それぞれ第１無グループ〜第６無グループと呼称する。また、リン酸マンガン被膜が有るサンプル（リン酸マンガン被膜を施したサンプル）であって、上記第１グループ〜第６グループのいずれかに属する二乗平均平方根粗さＲｑを有するグループを、それぞれ第１有グループ〜第６有グループと呼称する。

先ず、ボーリング加工によってピン溝３４を形成し、リン酸マンガン被膜を施さないことにより、二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍを超える第１無グループＢ１のピン溝３４（黒の星印★：３個）を得た。第１無グループＢ１の６時間後の運転効率ηＢ１は、９０．６〜９１．２％程度であった。

一方、ボーリング加工によってピン溝３４を形成し、リン酸マンガン被膜を施すことにより、被膜形成後（低摩擦被膜を施した後）の二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍを超える第１有グループＡ１のピン溝３４（白の星印☆：３個）が得られた。第１有グループＡ１の６時間後の運転効率ηＡ１は、９１．０〜９１．１％程度であった。

次の測定ステップとして、ギヤシェーパ加工によってピン溝３４を形成し、リン酸マンガン被膜を施さないことにより、二乗平均平方根粗さＲｑが１．８μｍ以上２．５μｍ以下の第２無グループＢ２のピン溝３４（黒の三角印▲：３個）を得た。第２無グループＢ２の６時間後の運転効率ηＢ２は、９１．２〜９１．７％程度であった。

一方、ギヤシェーパ加工によって形成したピン溝３４に、リン酸マンガン被膜を施すことにより、被膜形成後（低摩擦被膜を施した後）の二乗平均平方根粗さＲｑが１．８μｍ以上２．５μｍ以下の第２有グループＡ２のピン溝３４（白の三角印△：３個）が得られた。第２有グループＡ２の６時間後の運転効率ηＡ２は、９３．６〜９３．９％程度であった。

さらに次の測定ステップとして、第２無グループＢ２のギヤシェーパ加工とは異なる工具諸元を有するギヤシェーパ加工によりピン溝３４を形成し、リン酸マンガン被膜を施さないことによって、二乗平均平方根粗さＲｑが１．２μｍ以上１．８μｍ未満の第３無グループＢ３のピン溝３４（黒の三角印▲：３個）を得た。なお、第２無グループＢ２と第３無グループＢ３の工具諸元の具体的な差異は、この試験では、工具の刃の角度と、刃に対するコーティングの有無である（第２無グループＢ２ではコーティング無し）。第３無グループＢ３の６時間後の運転効率ηＢ３は、９１．１〜９２．５％程度であった。

一方、第３無グループＢ３と同様のギヤシェーパ加工により形成したピン溝３４に、リン酸マンガン被膜を施すことにより、被膜形成後（低摩擦被膜を施した後）の二乗平均平方根粗さＲｑが１．２μｍ以上１．８μｍ未満の第３有グループＡ３のピン溝３４（白の三角印△：３個）が得られた。第３有グループＡ３の６時間後の運転効率ηＡ３は、９４．１〜９４．３％程度であった。

さらに次の測定ステップとして、バレル加工によってピン溝３４を形成し、リン酸マンガン被膜を施さないことにより、二乗平均平方根粗さＲｑが０．６５μｍ以上１．２μｍ未満の第４無グループＢ４のピン溝３４（黒の菱形◆：３個）を得た。第４無グループＢ４の６時間後の運転効率ηＢ４は、９２．７〜９３．６％程度であった。

一方、バレル加工によって形成したピン溝３４に、リン酸マンガン被膜を施すことにより、被膜形成後（低摩擦被膜を施した後）の二乗平均平方根粗さＲｑが０．６５μｍ以上１．２μｍ未満の第４有グループＡ４のピン溝（白の菱形◇：３個）が得られた。第４有グループＡ４の６時間後の運転効率ηＡ４は、９４．２〜９４．４％程度であった。

さらに次の測定ステップとして、ホーニング加工によってピン溝３４を形成し、リン酸マンガン被膜を施さないことにより、二乗平均平方根粗さＲｑが０．６５μｍ以上１．２μｍ未満の第４無グループＢ４のピン溝３４（黒の丸印●：３個）を得た。第４無グループＢ４の６時間後の運転効率ηＢ４は、９４．０〜９４．２％程度であった。

一方、ホーニング加工によって形成したピン溝３４に、リン酸マンガン被膜を施すことにより、被膜形成後（低摩擦被膜を施した後）の二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ以上０．６５μｍ未満の第５有グループＡ５のピン溝３４（白の丸印○：３個）が得られた。このように、ホーニング加工によって得られたピン溝３４は、リン酸マンガン被膜を施さないときの二乗平均平方根粗さＲｑは、第４無グループＢ４に属していたが、リン酸マンガン被膜を施すことにより、二乗平均平方根粗さＲｑは、第５有グループＡ５に属するより平滑化したピン溝３４となった。第５有グループＡ５の６時間後の運転効率ηＡ５は、９４．４〜９４．８％程度であった。

さらに次の測定ステップとして、スカイビング加工によってピン溝３４を形成し、リン酸マンガン被膜を施さないことにより、二乗平均平方根粗さＲｑが０．５未満の第６無グループＢ６のピン溝３４（黒の正方形■：３個）を得た。第６無グループＢ６の６時間後の運転効率ηＢ６は、９３．８〜９４．１％程度であった。

一方、スカイビング加工によって形成したピン溝３４に、リン酸マンガン被膜を施すことにより、被膜形成後（低摩擦被膜を施した後）の二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ未満の第６有グループＡ６のピン溝３４（白の正方形□：３個）が得られた。第６有グループＡ６の６時間後の運転効率ηＡ６は、９４．２〜９４．７％程度であった。

なお、図４は、馴染み後（馴染み運転が完了した後）に測定した運転効率のデータを、図３と同様に表したグラフである。以降の説明では、上記図３のデータをベースとして検証し、図３との比較において、この馴染み後の図４のデータについても、適宜触れることとする。

各グラフのデータから、次の知見が得られる。

＜知見（１）＞
ピン溝３４に対し低摩擦被膜を施すメリットがあると言える領域は、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下の領域である。

先ず、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍを超える第１有グループＡ１と、２．５μｍ以下の第２有グループＡ２〜第６有グループＡ６との間に、第１の閾値Ｓ１（２．５μｍ）がある、という点について検証する。

図３（６時間後）を参照して、ボーリング加工を施し、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍを超える第１有グループＡ１（白の星印☆）は、低摩擦被膜を施さない第１無グループＢ１（黒の星印★）と比較して、運転効率の向上は認められなかった(９０．６〜９１．２％ → ９０．５〜９１．１％）。つまり、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍを超える領域（第１有グループＡ１）は、（コストと手間を掛けて低摩擦被膜を施しても）低摩擦被膜を施さないときと比較して、運転効率の上昇は見られず、低摩擦被膜を施す意味がないと検証できる。

一方、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍ以下の第２有グループＡ２〜第６有グループＡ６では、（程度の差はあるものの）いずれも当該低摩擦被膜を施したときの運転効率ηＡ２〜ηＡ６が、低摩擦被膜を施さないときの運転効率ηＢ２〜ηＢ６よりも上昇している事実が認められる（低摩擦被膜を施す意味がある）。

このことから、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍを超える第１有グループＡ１と、２．５μｍ以下の第２有グループＡ２〜第６有グループＡ６との間に、第１の閾値Ｓ１があり、低摩擦被膜は、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが２．５μｍ以下のピン溝３４にこそ、施すメリットがあると検証できる。

次に、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ未満の第６有グループＡ６と、０．５μｍ以上（０．６５μｍ未満）の第５有グループＡ５との間に、第２の閾値Ｓ２（０．５μｍ）がある、という点について検証する。

６時間後の図３のグラフによれば、低摩擦被膜を施さない第６無グループＢ６（黒の正方形■）の運転効率ηＢ６よりも、低摩擦被膜を施した第６有グループＡ６（白の正方形□）の運転効率ηＡ６の方が高い（９３．８〜９４．１％ → ９４．２〜９４．７％程度に上昇している）。

ところが、馴染み後の図４のグラフによれば、低摩擦被膜を施さない第６無グループＢ６の運転効率ηＢ６と、低摩擦被膜を施した第６有グループＡ６の運転効率ηＡ６とで、差が認められない。それは、低摩擦被膜を施さない第６無グループＢ６の運転効率ηＢ６（黒の正方形■）は、６時間後の図３よりも馴染み後の図４の方が「上昇」しているにも拘わらず（９３．８〜９４．１％ → ９４．０〜９４．４％）、低摩擦被膜を施した第６有グループＡ６（白の正方形□）の運転効率ηＡ６は、６時間後の図３よりも馴染み後の図４の方が、逆に「低下」しているからである（９４．２〜９４．７％ → ９４．２〜９４．４％）。

その結果、馴染み後の図４では、低摩擦被膜を施さない第６無グループＢ６の運転効率ηＢ６と、低摩擦被膜を施した第６有グループＡ６の運転効率ηＡ６に、殆ど差がなくなってしまっている。つまり、低摩擦被膜を施したことによって二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ未満となる領域（第６有グループＡ６）は、（コストと手間を掛けて低摩擦被膜を施しても）運転の大半を占める馴染み後においては、低摩擦被膜を施さないときと比較して、運転効率は殆ど向上しない。

これに対し、再び図３のグラフを参照して、ホーニング加工を施し、かつ低摩擦被膜を施したことによって二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ以上（０．６５μｍ未満）となった第５有グループＡ５は、低摩擦被膜を施さないとき（第４無グループＢ４の状態のとき）と比較して、６時間後の図３においても、また馴染み後の図４においても、運転効率は明らかに向上している（図３では、９４．０〜９４．２％ → ９４．４〜９４．８％に概ね０．５％程度上昇、図４でも、９３．９〜９４．０％ → ９４．４〜９４．５％に概ね０．５％程度上昇）。

つまり、６時間後（図３）も、馴染み後（図４）も、低摩擦被膜を施した第５有グループＡ５は、低摩擦被膜を施さない状態からの運転効率の上昇が明確に認められる。また、運転効率ηＡ５、ηＡ６の絶対値の比較においても、６時間後も、また、馴染み後も、低摩擦被膜を施した第５有グループＡ５の運転効率ηＡ５の方が、低摩擦被膜を施した第６有グループＡ６の運転効率ηＡ６よりも高いと認められる。よって、低摩擦被膜を施したことによって二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ以上（０．６５μｍ未満）となった第５有グループＡ５は、低摩擦被膜を施すメリットがある。

このことから、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ未満の第６有グループＡ６と、０．５μｍ以上の第５有グループＡ５との間に、第２の閾値Ｓ２があり、低摩擦被膜は、二乗平均平方根粗さＲｑが０．５μｍ以上のピン溝３４にこそ、施すメリットがあると検証できる。

以上の検証を総合すると、結局、ピン溝３４に対し低摩擦被膜を施すメリットがあると言えるのは、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下の領域（第２有グループＡ２から第５有グルーブＡ５まで）という知見（１）が得られる。

＜知見（２）＞
知見（１）で得られた低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下の領域の中でも、０．６５μｍ以上２．５μｍ以下の領域は、低摩擦被膜を施すメリットが、より大きい。

この知見（２）は、要するに、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが（０．５μｍ以上）０．６５μｍ未満の第５有グループＡ５と、０．６５μｍ以上の第４有グループＡ５〜第２有グループＡ２との間に、第３の閾値Ｓ３（０．６５μｍ）があり、かつ、当該第３の閾値Ｓ３を境として、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが０．６５μｍ未満の領域側よりも、０．６５μｍ以上の領域側の方が、低摩擦被膜を施すメリットが、より大きいということである。以下、この点について検証する。

再び、図３を参照して、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが０．６５μｍ未満となった第５有グループＡ５（白の丸印○）の運転効率ηＡ５は、低摩擦被膜を施さない第４無グループＢ４（黒の丸印●）の状態での６時間後の運転効率ηＢ４と比較して上昇してはいるが、上昇の程度は大きくない（前述したように、９４．０〜９４．２％ → ９４．４〜９４．８％：概ね０．５％程度の上昇）。そして、同じ領域の馴染み後の図４を参照しても、同程度であり、やはりそれほど上昇していない（前述したように、９３．９〜９４．０％ → ９４．４〜９４．５％：概ね０．５％程度の上昇）。

一方、図３を参照して、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが０．６５μｍ以上（１．２μｍ未満）の第４有グループＡ４（白の菱形◇）の６時間後の運転効率ηＡ４は、低摩擦被膜を施さない第４無グループＢ４の６時間後の運転効率ηＢ４（黒の菱形◆）と比較して、より大きく上昇している（９２．７〜９３．６％ → ９４．２〜９４．４％：概ね１．０％程度の上昇）。つまり、第４有グループＡ４は、第５有グループＡ５よりも低摩擦被膜を施したときの６時間後の運転効率ηＡ５の上昇率が大きい。そして、同じ領域の図４を参照しても、第４有グループＡ４の馴染み後の運転効率ηＡ４は、低摩擦被膜を施さない第４無グループＢ４の馴染み後の運転効率ηＢ４と比較して、同様により大きく上昇している（９２．５〜９３．０％ → ９３．９〜９４．２％：概ね１．０％程度の上昇）。つまり、馴染み後においても、第４有グループＡ４の領域の運転効率ηＡ４の上昇率は、明らかに第５有グループＡ５の領域の運転効率ηＡ５の上昇率よりも大きい。

このことから、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが０．６５μｍ未満の第５有グループＡ５と、０．６５μｍ以上の第４有グループＡ４との間には、第３の閾値Ｓ３があり、かつ、低摩擦被膜は、当該第３の閾値Ｓ３を境として、０．６５μｍ未満（第５有グループＡ５）の領域側よりも、０．６５μｍ以上（第４有グループＡ４）の領域側の方が、低摩擦被膜を施すメリットがより大きい、と検証できる。

つまり、知見（１）で得られた低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下の領域の中でも、０．６５μｍ以上２．５μｍ以下の領域は、低摩擦被膜を施すメリットが、より大きい、という知見（２）が得られる。

＜知見（３）＞
知見（２）で得られた低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．６５μｍ以上２．５μｍ以下の領域の中でも、１．２μｍ以上２．５μｍ以下の領域（第３、第２有グループＡ３、Ａ２）は、低摩擦被膜を施すメリットが、さらに大きい。

図３（６時間後）、図４（馴染み後）の双方において、ギヤシェーパ加工によって得られたピン溝３４に低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが１．２μｍ以上の第３、第２有グループＡ３、Ａ２の運転効率ηＡ３、ηＡ２は、低摩擦被膜を施さない第３、第２無グループＢ３、Ｂ２の運転効率ηＢ３、ηＢ２と比較して、概ね２％程度上昇しており、上昇率は極めて大きい。つまり、６時間後の図３においても、馴染み後の図４においても、第３、第２有グループＡ３、Ａ２の領域の運転効率ηＡ３、ηＡ２は、明らかに第４有グループＡ４の領域の運転効率ηＡ４よりも上昇率が大きい。

このことから、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが１．２μｍ未満の第４有グループＡ４と、１．２μｍ以上の第３、第２有グループＡ３、Ａ２との間に、第４の閾値Ｓ４（１．２μｍ）があり、かつ、当該第４の閾値Ｓ４を境として、低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが１．２μｍ未満の領域側よりも、１．２μｍ以上の領域側の方が、低摩擦被膜を施すメリットが、より大きいということが、検証できる。

すなわち、知見（２）で得られた低摩擦被膜を施した後の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．６５μｍ以上２．５μｍ以下の領域の中でも、１．２μｍ以上２．５μｍ以下の領域（第３、第２有グループＡ３、Ａ２）は、低摩擦被膜を施すメリットが、さらに大きい、という知見（３）が得られる。

したがって、これまでの知見（１）〜（３）を総合的に判断すると、ピン溝３４に対し低摩擦被膜を施すメリットがあると言えるのは、低摩擦被膜形成後の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下の領域のピン溝３４であり、好ましくは、０．６５μｍ以上２．５μｍ以下の領域のピン溝３４であり、さらに好ましくは、１．２μｍ以上２．５μｍ以下の領域のピン溝３４であると言える。

なお、本試験においては、ピン溝３４の形成に当たって低摩擦被膜を施した後の所定の粗さを得るために、該ピン溝３４を、ボーリング加工、ギヤシェーパ加工、バレル加工、ホーニング加工、およびスカイビング加工によって形成していた。しかし、これらの加工方法の選択は、あくまで本実施形態（本試験）における種々の粗さのピン溝３４を得るためのものである。逆に、加工方法が同一であっても、加工条件（例えば、工具送り速度）、工具形状や工具精度等の工具諸元等が変われば、二乗平均平方根粗さＲｑの値は変わってくる。例えば、同じギヤシェーパ加工であっても、二乗平均平方根粗さＲｑを１．２μｍ以下とできる可能性はあるし、２．５μｍ以上となってしまうこともあり得る。本発明では、二乗平均平方根粗さＲｑを、差別化の指標としており、加工方法自体は特に限定されない。上記加工方法のほか、例えば、ショットピーニング等の加工方法を採用してもよい。

一方、加工方法等が異なると、例えば、先のバレル加工とホーニング加工の例のように、低摩擦被膜を施さないときにおいて、同一の二乗平均平方根粗さＲｑを有していても（共に第４無グループＢ４）、低摩擦被膜を施した後において二乗平均平方根粗さＲｑが異なってくる場合もある（バレル加工で低摩擦被膜を施した場合は第４有グループＡ４のまま、ホーニング加工で低摩擦被膜を施した場合は第５有グループＡ５に変化）。

本発明においては、あくまで、ピン溝に対して低摩擦被膜を施した後の粗さ（二乗平均平方根粗さＲｑ）を、差別化の指標としている。要するならば、本発明では、ピン溝の加工方法のほか、低摩擦被膜を施さないときの粗さについても、特に限定されない。

また、上記実施形態においては、偏心揺動型減速装置として、装置の径方向中央にクランク軸を１本備える「センタクランクタイプ」の偏心揺動型減速装置が例示されていた。しかしながら、偏心揺動型減速装置としては、装置の軸心から離れた位置に複数のクランク軸を備え、該複数のクランク軸を同期して回転させることによって、外歯歯車を揺動させる「振り分けタイプ」の偏心揺動型減速装置も公知である。本発明は、このような振り分けタイプの偏心揺動型減速装置においても、内歯歯車が、内歯歯車本体と、該内歯歯車本体に形成されたピン溝と、該ピン溝に配置されたピン部材と、を有する構成とされている限り、同様に適用可能である。

また、上記実施形態において、内ピンに摺動促進部材として内ローラが外嵌されていたように、外ピンに対しても、摺動促進部材として外ローラを外嵌させるように構成した内歯歯車を有する偏心揺動型減速装置も公知である。この場合、内歯歯車本体には、当該外ローラが配置されるピン溝が形成されることになる。本発明は、このような外ローラが配置されるピン溝に対しても、当該外ローラを本発明のピン部材と捉えることで、同様に適用することが可能である。

さらに、上記実施形態においては、低摩擦被膜としてリン酸マンガン被膜を施すようにしていたが、本発明に係る低摩擦被膜は、リン酸マンガン被膜には限定されない。例えば、固体潤滑被膜であってもよい。ここでの固体潤滑被膜とは、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ、グラファイトなどの固体潤滑剤を単独または複合的に塗料中に分散させ、被処理物にコーティングする処理を指している。

Ｇ…偏心揺動型減速装置
１２…入力軸
１８…偏心部
２０…クランク軸
２４…外歯歯車
３０…内歯歯車
３２…内歯歯車本体
３４…ピン溝
３６…外ピン（ピン部材）
Ｒｑ…二乗平均平方根粗さ
η…運転効率

Claims (4)

1. 内歯歯車が、内歯歯車本体と、該内歯歯車本体に形成されたピン溝と、該ピン溝に配置されたピン部材と、を有する偏心揺動型減速装置であって、
   前記ピン溝に低摩擦被膜が施され、
   該低摩擦被膜を施した後の前記ピン溝の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．５μｍ以上２．５μｍ以下である
   ことを特徴とする偏心揺動型減速装置。
2. 請求項１において、
   前記低摩擦被膜を施した後の前記ピン溝の二乗平均平方根粗さＲｑが、０．６５μｍ以上２．５μｍ以下である
   ことを特徴とする偏心揺動型減速装置。
3. 請求項１または２において、
   前記低摩擦被膜を施した後の前記ピン溝の二乗平均平方根粗さＲｑが、１．２μｍ以上２．５μｍ以下である
   ことを特徴とする偏心揺動型減速装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記低摩擦被膜が、リン酸マンガン被膜である
   ことを特徴とする偏心揺動型減速装置。

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