JP2020085017A - 偏心揺動型減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設計の自由度を高める。【解決手段】内歯歯車２０と、内歯歯車と噛合う外歯歯車３１，３２と、外歯歯車を揺動させる偏心体４１，４２を有する偏心体軸４０と、複数の内ピン５３により外歯歯車の自転成分と同期する第１キャリア５１及び第２キャリア５２と、を備えた偏心揺動型減速装置１０において、複数の内ピンは樹脂で構成され、一端部が第１キャリアに支持されると共に、他端部は第２キャリアに挿入され、複数の内ピンの挿入端部５３２における挿入方向に垂直な断面形状を非円形とした。【選択図】図５

Description

本発明は、偏心揺動型減速装置に関する。

従来の偏心揺動型減速装置は、入力軸に設けられた偏心体により偏心揺動を行う外歯歯車と、外歯歯車に噛み合う内歯歯車と、円周に沿って配置された複数の内ピンを介して外歯歯車に連結された第１キャリア及び第２キャリアとを備えている。
複数の内ピンは、一端部が第１キャリアに支持されており、他端部が第２キャリアに挿入支持されている。
そして、上記外歯歯車は、内歯歯車の内歯よりも歯数が少なく設定されており、入力軸が回転すると、外歯歯車は偏心揺動しながら歯数差に応じて入力軸と逆方向に自転を生じ、この自転による減速回転が内ピンによって第１キャリア及び第２キャリアに伝達される構成となっている（例えば、特許文献１の図３参照）。

特開２０１７−８２９９３号公報

しかしながら、上記従来の偏心揺動型減速装置は、内ピンとして金属の丸棒を利用しているため、第２キャリア側に挿入される挿入端部の軸垂直断面の形状が円形に限定され、内ピンの周辺の構造について設計の自由度が低いという問題が生じていた。

本発明は、内ピンの周辺の構造の設計の自由度の高い偏心揺動型減速装置を提供することを目的とする。

本発明は、
内歯歯車と、
前記内歯歯車と噛合う外歯歯車と、
前記外歯歯車を揺動させる偏心体を有する偏心体軸と、
複数の内ピンにより前記外歯歯車の自転成分と同期する第１キャリア及び第２キャリアと、
を備えた偏心揺動型減速装置において、
前記複数の内ピンは樹脂で構成され、一端部が前記第１キャリアに支持されると共に、他端部は前記第２キャリアに挿入され、
前記複数の内ピンの挿入端部における挿入方向に垂直な断面形状が非円形となる構成である。

本発明によれば、内ピンの周辺や構造設計の自由度の高い偏心揺動型減速装置を提供することが可能となる。

本発明の第一の実施の形態に係る偏心揺動型減速装置の軸方向に沿った断面図である。 図１のＷ−Ｗ線に沿った偏心揺動型減速装置の軸垂直断面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿った偏心揺動型減速装置の軸垂直断面図である。 内ピンの挿入端部の軸垂直断面を示す断面図である。 内ピンの挿入端部の軸垂直断面の断面形状の詳細を示す説明図である。 内ピンの挿入端部の断面形状の他の例(1)を示す断面図である。 内ピンの挿入端部の断面形状の他の例(2)を示す断面図である。 内ピンの挿入端部の断面形状の他の例(3)を示す断面図である。 内ピンの挿入端部の断面形状の他の例(4)を示す断面図である。 内ピンの挿入端部の断面形状の他の例(5)を示す断面図である。

［発明の実施形態の概略］
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態である偏心揺動型減速装置１０の軸方向に沿った断面図（図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図）、図２は図１のＷ−Ｗ線に沿った偏心揺動型減速装置の軸垂直断面図、図３は図１のＸ−Ｘ線に沿った偏心揺動型減速装置の軸垂直断面図である。
なお、本実施形態では、偏心揺動型減速装置１０の回転軸Ｏ１に沿った方向を軸方向、回転軸Ｏ１を中心とする円の半径に沿った方向を径方向、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を周方向と定義する。
なお、回転軸Ｏ１は後述する偏心体軸４０の中心軸と一致している。

偏心揺動型減速装置１０は、内歯歯車２０、第１カバー部材２１、第２カバー部材２２、第１外歯歯車３１、第２外歯歯車３２、偏心体４１，４２を備える偏心体軸４０、第１及び第２キャリア５１，５２、複数の内ピン５３を有している。

第１及び第２外歯歯車３１，３２は、それぞれが偏心体軸４０の偏心体４１，４２によって偏心揺動しながら内歯歯車２０に噛合する。
偏心揺動型減速装置１０の出力は、第１及び第２外歯歯車３１，３２の自転成分として第１及び第２キャリア５１，５２から取り出される。

［偏心体軸］
偏心揺動型減速装置１０の中心に位置する偏心体軸４０は、全長に渡って中空であり、偏心体軸４０の一端部には、例えば、モータ等の動力源からトルクが入力される入力歯車４３が取り付けられている。
そして、入力歯車４３から回転が入力されると、第１及び第２キャリア５１，５２側からは入力回転数よりも小さい出力回転数で回転が出力される。
なお、以下の説明では、回転軸Ｏ１に沿った方向であって偏心体軸４０に対して入力歯車４３が取り付けられている方向を「入力側」（図１において右側）とし、その逆方向を「出力側」（図１において左側）とする。
但し、これは説明の便宜上の定義であって、入力側と出力側とは上記定義に限定されるものではない。

偏心体軸４０の一端部と他端部は、それぞれラジアル玉軸受からなる偏心体軸用軸受４７，４８を介して第１キャリア５１及び第２カバー部材２２に回転可能に支持されている。
第１キャリア５１は内周部に段部形状の嵌合部５１１が設けられ、いわゆるインロー嵌合構造によって当該嵌合部５１１に偏心体軸用軸受４７の外輪が嵌合している。
また、第２カバー部材２２の中央に形成された開口部２２２には、内周面に形成された内周溝に嵌合する略環状の止め金４６が偏心体軸用軸受４８に隣接して設けられている。
そして、偏心体軸用軸受４７，４８は、偏心体４１，４２を挟むように偏心体軸４０の両側に設けられている。
これらの構造により、偏心体軸４０は、偏心体軸用軸受４７，４８を介して、回転軸Ｏ１に沿った方向に移動が生じないように位置決めされている。
なお、偏心体軸用軸受４７，４８については、ラジアル玉軸受けに限らず他の軸受を使用しても良い。

また、偏心体軸４０には、回転軸Ｏ１に沿って並んで二つの偏心体４１，４２が回転軸Ｏ１を中心とする180度の位相差で一体的に設けられている。
そして、第１及び第２外歯歯車３１，３２と偏心体４１，４２の間には、それぞれラジアル玉軸受からなる偏心体用軸受４４，４５が配置されている。偏心体軸４０のそれぞれの偏心体４１，４２は同期して回転し、第１及び第２外歯歯車３１，３２は、同期して偏心回転する偏心体軸４０の偏心体４１，４２を介して偏心揺動しながら内歯歯車２０にそれぞれ噛合する。
なお、偏心体用軸受４４，４５については、ラジアル玉軸受に限らず他の軸受を使用しても良い。

［外歯歯車］
第１外歯歯車３１は、偏心体４１に偏心体用軸受４４を介して組み込まれ、偏心体軸４０が回転することで揺動する。
第２外歯歯車３２は、偏心体４２に偏心体用軸受４５を介して組み込まれ、偏心体軸４０が回転することで、第１外歯歯車３１と異なる位相で揺動する。
第１外歯歯車３１には、複数の内ピン５３をそれぞれ通す複数の内ピン孔３１１が互いに周方向に離間して設けられている。同様に、第２外歯歯車３２には、複数の内ピン５３をそれぞれ通す複数の内ピン孔３２１が互いに周方向に離間して設けられている。

［内歯歯車］
内歯歯車２０は、第１カバー部材２１と一体的に形成されており、第１カバー部材２１の入力側の端部における内周部分に周方向に沿って並んで形成された複数の内歯を備えている。
内歯歯車２０の複数の内歯は、軸方向について第１及び第２外歯歯車３１，３２の二倍以上の歯幅を有し、軸方向に並んだ第１外歯歯車３１と第２外歯歯車３２の両方の外歯に噛み合うことができる。
なお、この内歯歯車２０の回転軸（中心軸）は、回転軸Ｏ１と同一線上となっている。

［カバー部材］
第１カバー部材２１は、略円筒状に形成され、その内側に第１キャリア５１、第１及び第２外歯歯車３１，３２、偏心体軸４０の出力側の端部を収容している。
第１カバー部材２１は、出力側の内周部において、ラジアル玉軸受からなる主軸受２３を介して第１キャリア５１を回転軸Ｏ１回りに回転可能に支持している。主軸受２３は、第１カバー部材２１の内周に形成された段部構造の嵌合部２１１に突き当てられた状態で嵌合されている。また、第１カバー部材２１の内周部には、内周面に形成された内周溝に嵌合する略環状の止め金２６が主軸受２３に隣接して設けられている。これにより、主軸受２３は、軸方向に移動が生じないように位置決めされ、固定されている。

第２カバー部材２２は、入力側の端部が閉塞壁面２２１により閉塞された略円筒状に形成され、その内側に第２キャリア５２、偏心体軸４０の入力側の端部を収容している。
第２カバー部材２２は、入力側の閉塞壁面２２１の中央部には開口部２２２が形成されている。この開口部２２２には、前述したように、偏心体軸４０の他端部を回転可能に支持する偏心体軸用軸受４８が設けられており、偏心体軸４０の他端部を回転可能に支持している。

第２カバー部材２２の外周近傍には、連結部材であるボルトＢの挿通孔２２３が周方向に沿って均一の間隔で複数形成されている。そして、第１カバー部材２１の入力側の端面には複数のネジ穴２１２が形成されており、複数のボルトＢの締結により、第１カバー部材２１の入力側の端部に第２カバー部材２２を固定することができる。

なお、第１カバー部材２１の入力側の端部における外周には、全周に渡って縮径した段部２１３が形成されており、第２カバー部材２２の出力側端部には、第１カバー部材２１側に延出された周壁部２２４が設けられている。
この周壁部２２４は、段部２１３を挿入し、嵌合させることができる。つまり、第１カバー部材２１と第２カバー部材２２の間にもインロー嵌合構造が形成されている。これにより、第１カバー部材２１と第２カバー部材２２の嵌合時に、第１カバー部材２１の中心軸と第２カバー部材２２の中心軸とが同一軸上となるように相互に位置決めを行うことができる。

また、第２カバー部材２２は、その内周部において、ラジアル玉軸受からなる主軸受２４を介して第２キャリア５２を回転軸Ｏ１回りに回転可能に支持している。主軸受２４は、第２カバー部材２２の内周部に閉塞壁面２２１に突き当てられた状態で嵌合されている。
また、第２キャリア５２は、主軸受２４に対して出力側から当接するフランジ部５２１を有している。従って、第２カバー部材２２内において、第２キャリア５２は、主軸受２４を介して、回転軸Ｏ１に沿った方向について精度良く位置決めされる。
なお、主軸受２３，２４については、ラジアル玉軸受に限らず他の軸受を使用しても良い。

［キャリア］
第１キャリア５１と第２キャリア５２とは、第１及び第２外歯歯車３１，３２を挟んで軸方向の出力側と入力側とに配置されている。
第１及び第２キャリア５１，５２は、偏心体軸４０の周囲において第１キャリア５１に一体的に設けられた複数の内ピン５３（例えば、六本）の挿入端部５３２が第２キャリア５２の挿入孔５２２に挿入されて互いに連結されている。
各内ピン５３の長手方向は軸方向に平行であり、挿入端部５３２の挿入方向も軸方向に平行である。

第１キャリア５１は、第１カバー部材２１により主軸受２３を介して回転可能に支持されている。第１キャリア５１の出力側端部の外周には、段部構造の嵌合部５１２に主軸受２３の内輪が突き当てられた状態で嵌合されている。また、第１キャリア５１には、出力側端部の外周面に形成された外周溝に嵌合する略環状の止め金２５が主軸受２３に隣接して設けられている。これにより、第１キャリア５１は、主軸受２３に対して、軸方向に移動が生じないように位置決めされ、固定されている。従って、第１キャリア５１は、主軸受２３を介して軸方向について精度良く位置決めされている。

第２キャリア５２は、中央部が広く開口した環状体であり、前述したように、その外周部が主軸受２４により、回転軸Ｏ１回りに回転可能に支持されている。
この第２キャリア５２は、周方向に沿って均一間隔で内ピン５３の挿入端部５３２が挿入される挿入孔５２２が軸方向に貫通形成されている。

［内ピン］
複数の内ピン５３は、第１キャリア５１から入力側に向かって軸方向に平行に延出された円柱体である。
各内ピン５３は、軸垂直断面（挿入端部５３２の挿入方向に垂直な断面）の形状が一様な外径の円形である本体部５３１と、第２キャリア５２の挿入孔５２２に挿入される挿入端部５３２とを有する。
挿入端部５３２は、本体部５３１の入力側の端部に位置し、軸垂直断面（挿入端部５３２の挿入方向に垂直な断面）の形状は非円形となっている。

また、各内ピン５３の本体部５３１の外周には、円筒状の内ローラ５４が回転可能に外嵌されている。
そして、第１及び第２外歯歯車３１，３２の内ピン孔３１１，３２１に対して、内ローラ５４を介して各内ピン５３が遊挿されている。
なお、動作の際には、内ピン５３の本体部５３１は、内ローラ５４を介して外周の少なくとも一部が内ピン孔３１１，３２１に接触した状態となる。

［各部材の構成材料］
偏心揺動型減速装置１０は、上述した各構成の内、少なくとも、内ピン５３は、樹脂から構成されている。この樹脂材料としては、ＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastic）又はＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）などの高い強度を有する材料を適用できる。しかし、これに限られず、内ピン５３の樹脂材料としては、単一素材である各種樹脂、樹脂と別材料とを複合させた複合材料など、様々な材料を適用してもよい。

また、上記以外の構成、例えば、第１キャリア５１、第２キャリア５２、第１カバー部材２１，第２カバー部材２２、内歯歯車２０、偏心体４１，４２を含む偏心体軸４０、第１外歯歯車３１、第２外歯歯車３２、内ローラ５４も、樹脂から構成される。これらの樹脂材料としては、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ、紙ベーク材、布ベーク材、単一素材である樹脂など、様々な材料を適用してもよい。

なお、前述したように、第１キャリア５１と内ピン５３とは一体的に形成されているので、これらは同一材料で形成されているが、これに限定されない。第１キャリア５１と内ピン５３とは、別体、別材料で形成しても良い。
また、内ピン５３を除く、第１キャリア５１、第２キャリア５２、第１カバー部材２１、第２カバー部材２２、内歯歯車２０、偏心体４１，４２を含む偏心体軸４０、第１外歯歯車３１、第２外歯歯車３２、内ローラ５４は、樹脂以外の素材、例えば、アルミ、アルミ合金、マグネシウム合金、その他の金属から構成してもよい。

ボルトＢ及び軸受２３、２４、４４、４５、４７、４８は、金属から構成されるが、これらもＦＲＰ及びＣＦＲＰ等の樹脂から構成してもよい。
また、軸受２３、２４、４４、４５、４７、４８については、玉軸受に限らず、滑り軸受を使用することが出来る。

［内ピンの挿入端部の断面形状］
上記のように、内ピン５３は、樹脂から構成されるので、金型成形により、挿入端部５３２の断面形状を多種多様な形状で成形することができる。
この内ピン５３の挿入端部５３２の軸垂直断面の形状について、図３〜図５に基づいて詳細に説明する。図４は内ピン５３の挿入端部５３２の軸垂直断面を示す断面図、図５は内ピン５３の挿入端部５３２の軸垂直断面の断面形状（以下、「挿入端部５３２の断面形状」という）の詳細を示す説明図である。

各内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状は、図５に示すように、非円形である。さらに、挿入端部５３２の断面形状は、複数の内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状に対して個別に外接する複数の端部外接円Ｃ０の全てに対してさらに外接する第１外接円Ｃ１よりも、全ての内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状に対して外接する第２外接円Ｃ２の方が小さくなるように形成されている。
なお、第１外接円Ｃ１と第２外接円Ｃ２はいずれも回転軸Ｏ１を中心とする円である。
また、第２外接円Ｃ２の半径は、回転軸Ｏ１と端部外接円Ｃ０の中心を結ぶ線分に直交する方向（第２外接円Ｃ２の接線方向とする）について、挿入端部５３２の断面形状の最大幅（端部外接円Ｃ０の直径）が得られる径としても良い。

例えば、上述の要件を満たす挿入端部５３２の断面形状の一例として、図４に示すように、端部外接円Ｃ０から、回転軸Ｏ１を中心とする半径方向の外側部分を第２外接円Ｃ２の円弧に沿って切除した形状が挙げられる。即ち、挿入端部５３２の断面形状は、径方向における外側部分Ｍが、回転軸Ｏ１を中心とする円弧形状となっている。
なお、図４において、Ｃ３は、端部外接円Ｃ０の中心ｃを通過する、回転軸Ｏ１を中心とする第３円である。
また、第２外接円Ｃ２の半径は、第１外接円Ｃ１の半径より小さく、第１外接円Ｃ１の半径から端部外接円Ｃ０の直径を減じた値よりも大きい。また、第２外接円Ｃ２の半径は、第１外接円Ｃ１の半径より小さく、第１外接円Ｃ１の半径から端部外接円Ｃ０の半径を減じた値よりも大きいと、接線方向の最大幅（＝端部外接円Ｃ０の直径）が得やすい。

なお、挿入端部５３２を、この図４に示す断面形状とする場合には、端部外接円Ｃ０は，軸方向から見て、内ピン５３の本体部５３１の軸断面形状の円形と一致するように構成すると、成形が容易となるが、これは必須の要件ではない。

また、本実施形態では、本体部５３１の軸垂直断面形状（挿入端部５３２の挿入方向に垂直な断面形状）が円形であり、軸方向から見て、挿入端部５３２の端部外接円Ｃ０と一致した状態で重なる内ピン５３を例示している。
また、図５に示すように、全ての内ピン５３の本体部５３１の軸垂直断面形状に外接する本体部外接円Ｃ５が、軸方向から見て、第１外接円Ｃ１と一致した状態で重なっており、前述した第２外接円Ｃ２が本体部外接円Ｃ５の内側となる場合を例示している。
但し、これら二つの要件は必須ではない。

第１外接円Ｃ１よりも第２外接円Ｃ２の径が小さくなるように挿入端部５３２の断面形状を定めた場合、各内ピン５３の挿入端部５３２よりも径方向の外側部分の省スペース化が図られ、装置全体を径方向に小型化することができる。また、第２外接円Ｃ２が本体部外接円Ｃ５の内側となるように挿入端部５３２の断面形状を定めた場合にも同様のことが言える。
例えば、図１に示すように、各内ピン５３の挿入端部５３２の径方向の外側には主軸受２４が設けられているが、第２外接円Ｃ２の径が小さくなるほど、主軸受２４も径の小さい軸受を使用することができる。これに伴い、偏心揺動型減速装置１０の一端部、例えば、入力側の端部を全体的に小径、小型化することができる。

また、各内ピン５３は、第１及び第２外歯歯車３１，３２から第１及び第２キャリア５１，５２にトルクを伝達する機能上、偏心揺動型減速装置１０の動作時には、径方向のせん断応力が加わる。
これに対して、図４に示す挿入端部５３２の断面形状は、第２外接円Ｃ２の接線方向（径方向に垂直な方向）における幅Ｗ１を径方向の幅Ｗ２よりも広くとっているので、上記せん断応力に対して高い剛性を得ることができる。
特に、断面形状の第２外接円Ｃ２の接線方向の幅を端部外接円Ｃ０の直径と等しい幅（最大幅）とした場合には、より高い剛性を得ることができる。この最大幅を得るための要件は、端部外接円Ｃ０の中心ｃにおける第３円Ｃ３の接線Ｌ１が端部外接円Ｃ０と交わる二つの交点Ｐ１，Ｐ２よりも第２外接円Ｃ２が径方向の外側となることである。

また、図５に示す要件を満たす挿入端部５３２の断面形状の他の例(1)を図６に示す。
この図６に示す挿入端部５３２の断面形状は、図４の挿入端部５３２の断面形状からさらに、回転軸Ｏ１を中心とする半径方向の内側部分を第４円Ｃ４の円弧に沿って切除した形状である。第４円Ｃ４の半径は、第２外接円Ｃ２の半径より小さくすべきである。
この図６に示す挿入端部５３２の断面形状の場合は、図４の断面形状と同じ効果に加えて、各内ピン５３の挿入端部５３２の内側領域も省スペース化を図ることが出来るという利点がある。

また、図５に示す要件を満たす挿入端部５３２の断面形状の他の例(2)を図７に示す。
図４に示す挿入端部５３２の断面形状は、径方向の外側部分が第２外接円Ｃ２に沿った形状としているが、断面形状は第２外接円Ｃ２に外接していれば良く、図７に示すように、径方向における外側部分Ｍを円弧形状以外の形状、例えば、直線形状としても良い。なお、ここでいう直線形状とは、第２外接円Ｃ２に沿った円弧における接線であって、回転軸Ｏ１と端部外接円Ｃ０（又は本体部５３１の軸方向に垂直な円形の断面形状）の中心を結ぶ線分に直交する直線形状を示す。この直線形状を、以下の説明では、便宜上「直交直線形状」と記載する。
また、同様に、図６に示すように、回転軸Ｏ１を中心とする半径方向の内側部分を切除する場合も、第４円Ｃ４に沿った円弧形状以外の形状、例えば、直交直線形状に平行な直線形状としても良い。
図７の他の例(2)に示す挿入端部５３２の断面形状の場合も、図４や図６の断面形状と等しい効果を得ることが出来る。

また、図５に示す要件を満たす挿入端部５３２の断面形状の他の例(3)を図８に示す。
図４に示す挿入端部５３２の断面形状は、周方向の両側部分が端部外接円Ｃ０に沿った形状としているが、その断面形状は端部外接円Ｃ０に外接していれば良く、図８に示すように、周方向の両側部分を円弧形状以外の形状、例えば、回転軸Ｏ１と端部外接円Ｃ０（又は本体部５３１の軸方向に垂直な円形の断面形状）の中心を結ぶ線分に平行な直線形状としても良い。
また、前述した図４，図６及び図７に示す挿入端部５３２の断面形状の例に共通して言えることだが、端部外接円Ｃ０は、内ピン５３の本体部５３１の軸方向断面形状と一致していなくとも良い。
但し、端部外接円Ｃ０を内ピン５３の本体部５３１の軸方向断面形状よりも大きくすると、各内ピン５３の挿入端部５３２よりも径方向の外側部分のスペースを活用する或いは小型化する効果を得るための断面形状について、制約が増えてしまうので、図８に示すように、端部外接円Ｃ０の径は、内ピン５３の本体部５３１の軸方向断面形状以下とする方が有利である。

図５に示す要件を満たす挿入端部５３２の断面形状の他の例(4)を図９に、他の例(5)を図１０に示す。
図５に示す要件を満たし、各内ピン５３の挿入端部５３２よりも径方向の外側部分の省スペース化を図り、装置全体を径方向に小型化することができ、望ましくは、挿入端部５３２の断面形状の周方向の幅を広く確保することができれば、他の例(4)及び(5)に示すように、その形状そのものについては多彩な形状を選択することができる。他の例(4)のような略扇形や他の例(5)のような正五角形などの多角形であっても良い。
また、これら他の例(4)及び(5)に示すように、端部外接円Ｃ０は、内ピン５３の本体部５３１の軸方向断面形状に対して偏心させても良い。なお、この端部外接円Ｃ０の偏心については、これら他の例(4)及び(5)に限らず、すでに説明した図４の例や他の例(1)〜(3)についても同様である。

［偏心揺動型減速装置の回転動作］
次に、当該偏心揺動型減速装置１０の回転動作を説明する。
例えば、偏心体軸４０から回転が入力されると、当該偏心体軸４０に一体的に装着されている偏心体４１，４２が回転し、第１及び第２外歯歯車３１，３２が内歯歯車２０に内接しながらそれぞれ180度の位相差を維持しつつ揺動回転する。
第１及び第２外歯歯車３１，３２の歯数は、内歯歯車２０の歯数よりも少なくとも一つ以上少ない。そのため、内歯歯車２０が非回転状態である場合には、偏心体軸４０の一回転につき、第１及び第２外歯歯車３１，３２は歯数差分の回転を行う。
第１及び第２外歯歯車３１，３２の回転は、複数の内ピン５３を介して、第１及び第２キャリア５１，５２に伝達され、減速回転として出力される。
なお、第１及び第２キャリア５１，５２が回転しないように固定し、内歯歯車２０、第１カバー部材２１及び第２カバー部材２２から減速回転を取り出すこともできる。

［内ピンと第２キャリアの主軸受との関係］
第２キャリア５２を支持する主軸受２４は、各内ピン５３の挿入端部５３２に対して径方向から見て重なる配置となっている。即ち、図１に示すように、主軸受２４は挿入端部５３２の径方向外側に位置し、軸方向について重なりを生じている。
また、主軸受２４は、各内ピン５３の本体部５３１に対して軸方向から見て重なる配置となっている。即ち、図３に示すように、主軸受２４と本体部５３１とは、径方向について重なりを生じている。
これらに示すように、主軸受２４の内径は、各内ピン５３の本体部５３１の本体部外接円Ｃ５よりも小径化が図られ、各内ピン５３の挿入端部５３２よりも径方向の外側部分が主軸受２４の配置スペースとして活用され、装置全体の径方向の小型化が図られている。

［発明の実施形態の技術的効果］
上記偏心揺動型減速装置１０では、複数の内ピン５３を樹脂で構成し、各内ピン５３の挿入端部５３２における軸垂直断面形状が非円形となっている。
内ピン５３を樹脂で構成した場合、加工上の制約を受けにくく、その断面形状は多彩な形状を選択しても金型成形等の加工により比較的容易に成形することが可能である。
一方、内ピン５３の挿入端部の断面形状を円形にすると、例えば、径方向について、内ピン５３の挿入端部の断面形状である円形の直径分のスペースが必ず必要となり、設計の自由度が制限される。
これに対して、挿入端部５３２断面形状が非円形であれば、挿入される側の構成の余剰スペースの形状に合わせる等の対策をとることもでき、設計の自由度を大幅に向上させることが可能となる。

また、図４及び図６〜図１０に示す内ピン５３の挿入端部の断面形状は、いずれも、当該複数の内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状に対して個別に外接する複数の端部外接円Ｃ０の全てに対してさらに外接する第１外接円Ｃ１よりも、全ての内ピン５３の挿入端部の断面形状に対して外接する第２外接円Ｃ２の方が小さくなる形状としている。
この場合、偏心揺動型減速装置１０は、以下の有利な効果を有する。
第１外接円Ｃ１よりも第２外接円Ｃ２の径が小さくなることで、各内ピン５３の挿入端部５３２よりも径方向の外側部分の省スペース化を図ることができ、当該スペースに他の部材を配置したり、第２外接円Ｃ２の径に応じて、装置全体を径方向に小型化することができる。
また、上記の断面形状であれば、内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状は周方向については制約を受けにくいので、回転時に内ピン５３に生じる周方向の応力に対して、剛性の高い形状とすることが可能である。

なお、偏心揺動型減速装置１０は、全ての内ピン５３の本体部５３１の断面形状の全てに対して外接する本体部外接円Ｃ５に対して、第２外接円Ｃ２が内側となるという要件も具備している。
この要件を具備する場合にも、各内ピン５３の挿入端部５３２の周囲の省スペース化、装置の小型化、内ピン５３に生じる周方向の応力に対して挿入端部５３２を剛性の高い形状とする等の効果を得ることが出来る。
また、偏心揺動型減速装置１０は、内ピン５３が、いずれも、本体部５３１の円形の断面形状に対して、挿入端部５３２の端部外接円Ｃ０が、一致して重なるか又はその内側となっている。この場合も、各内ピン５３の挿入端部５３２の周囲の省スペース化、装置の小型化に貢献する。

また、図４及び図６〜図１０に示す内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状は、いずれも、図形上の重心ｇが、端部外接円Ｃ０の中心ｃよりも径方向の内側に位置している。なお、「図形上の重心」とは、図形（断面形状）上に一様に質量を分布させたときの質量中心をいう。
つまり、内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状は、いずれも、径方向の内側に寄っている形状となるため、各内ピン５３の挿入端部５３２よりも径方向の外側部分の省スペース化が図られ、当該スペースの活用或いは径方向の小型化を図ることができる。

また、図４及び図６〜図１０に示す内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状は、いずれも、径方向の幅よりも径方向に直交する円周の接線方向の幅の方が広くなっている。
このため、径方向の外側部分に省スペース化が図られ、当該スペースの活用或いは径方向の小型化を図りつつも、回転時に内ピン５３に生じる周方向の応力に対して、剛性の高い形状とすることが可能である。

また、図４及び図６〜図１０に示す内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状は、いずれも、径方向における外側部分が、回転軸Ｏ１を中心とする円弧形状又は直交直線形状であることから、複数の内ピン５３の挿入端部の径方向の外側部分の省スペース化が図られ、回転時に内ピン５３に生じる周方向の応力に対して、剛性の高い形状とすることが可能である。

また、偏心揺動型減速装置１０は、各内ピン５３の挿入端部５３２が挿入される第２キャリア５２が主軸受２４で支持されているが、各内ピン５３の挿入端部５３２の断面形状が、図４及び図６〜図１０に示す形状であることから、主軸受２４を小型化することができ、偏心揺動型減速装置１０の第２キャリア５２を配置する端部の小型化を図ることが可能となる。

［その他］
上記各実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、第２キャリア５２は主軸受２４により回転可能に支持されているが、第２キャリア５２は偏心揺動型減速装置内において、他の部材に支持されていない状態で設けても良い。
例えば、第２キャリアを環状に形成し、各内ピン５３の挿入端部を挿入する挿入孔を形成する。そして、第２キャリアは、第１カバー部材２１と第２カバー部材２２の内部において、他の部材に摺接する配置とする、或いは、他の部材と非接触状態で配置しても良い。
この構造の場合も、第２キャリアは、各内ピン５３の挿入端部５３２を周方向に一定の間隔に保持すると共に、第１キャリア側の端部における周方向への倒れを防ぎ、各内ピン５３の剛性を高く維持することが可能である。

また、第１キャリア５１と各内ピン５３は別部材で形成してもよい。その場合、各内ピン５３は、前述した第２キャリア５２と同じ嵌合構造で第１キャリア５１に嵌合させてもよい。
また、本体部外接円Ｃ５と第１外接円Ｃ１とが軸方向から見て一致するように重なる偏心揺動型減速装置１０を例示したが、必須の要件ではなく、本体部外接円Ｃ５と第１外接円Ｃ１とは一致重複しなくともよい。

また、上記実施形態では、１本の偏心体軸を減速機の軸心に配置した所謂センタークランク式の偏心揺動型減速装置を示した。しかし、本発明は、２個以上の偏心体軸が減速機の軸心からオフセットして配置された所謂振り分け型の偏心揺動型減速装置に適用してもよい。
また、上記実施形態では、外歯歯車として第１外歯歯車３１及び第２外歯歯車３２を示したが、外歯歯車は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

１０ 偏心揺動型減速装置
２０ 内歯歯車
２１ 第１カバー部材
２２ 第２カバー部材
２４ 主軸受
２５，２６ 止め金
３１ 第１外歯歯車
３２ 第２外歯歯車
４０ 偏心体軸
４１，４２ 偏心体
４３ 入力歯車
４４，４５ 偏心体用軸受
４６ 止め金
４７，４８ 偏心体軸用軸受
５１ 第１キャリア
５２ 第２キャリア
５３ 内ピン
５４ 内ローラ
２１１ 嵌合部
２１２ ネジ穴
２１３ 段部
２２１ 閉塞壁面
２２２ 開口部
２２３ 挿通孔
２２４ 周壁部
３１１ 内ピン孔
３１１，３２１ 内ピン孔
５１１，５１２ 嵌合部
５２１ フランジ部
５２２ 挿入孔
５３１ 本体部
５３２ 挿入端部
Ｂ ボルト
ｃ 中心
Ｃ０ 端部外接円
Ｃ１ 第１外接円
Ｃ２ 第２外接円
Ｃ３ 第３円
Ｃ４ 第４円
ｇ 重心
Ｌ１ 接線
Ｏ１ 回転軸
Ｐ１，Ｐ２ 交点

Claims (8)

1. 内歯歯車と、
   前記内歯歯車と噛合う外歯歯車と、
   前記外歯歯車を揺動させる偏心体を有する偏心体軸と、
   複数の内ピンにより前記外歯歯車の自転成分と同期する第１キャリア及び第２キャリアと、
   を備えた偏心揺動型減速装置において、
   前記複数の内ピンは樹脂で構成され、一端部が前記第１キャリアに支持されると共に、他端部は前記第２キャリアに挿入され、
   前記複数の内ピンの挿入端部における挿入方向に垂直な断面形状が非円形である偏心揺動型減速装置。
2. 前記複数の内ピンは、円周上に並ぶように配置され、
   前記複数の内ピンの前記挿入端部の前記断面形状は、当該複数の内ピンの前記挿入端部の前記断面形状に対して個別に外接する複数の端部外接円の全てに対してさらに外接する第１外接円よりも、全ての前記内ピンの挿入端部の前記断面形状に対して外接する第２外接円の方が小さくなる形状である請求項１に記載の偏心揺動型減速装置。
3. 前記複数の内ピンは、円周上に並ぶように配置され、
   前記複数の内ピンは、
   いずれも、前記挿入端部の前記断面形状の図形上の重心が、当該挿入端部の前記断面形状に対して外接する端部外接円の中心よりも、前記内歯歯車の径方向の内側に位置する請求項１又は２に記載の偏心揺動型減速装置。
4. 前記複数の内ピンは、円周上に並ぶように配置され、
   前記複数の内ピンは、前記挿入端部と前記外歯歯車の内ピン孔に遊挿された本体部とを有し、
   前記内ピンは、いずれも、前記本体部の前記挿入方向に垂直な断面形状が円形であり、
   全ての前記内ピンの前記本体部の前記挿入方向に垂直な断面形状に対して外接する本体部外接円に対して、全ての前記内ピンの前記挿入端部の前記断面形状に対して外接する第２外接円が内側となる請求項１から３のいずれか一項に記載の偏心揺動型減速装置。
5. 前記挿入端部に個別に外接する端部外接円が、前記本体部の円形の断面形状と一致して重なるか又はその内側となる請求項４に記載の偏心揺動型減速装置。
6. 前記複数の内ピンの前記挿入端部の前記断面形状は、
   前記内歯歯車の径方向の幅よりも当該径方向に直交する方向の幅の方が広い請求項２から５のいずれか一項に記載の偏心揺動型減速装置。
7. 前記複数の内ピンの前記挿入端部の前記断面形状は、
   前記内歯歯車の径方向における外側部分が、前記内歯歯車と同心の円弧形状又は前記内歯歯車の中心と前記内ピンの中心とを結ぶ線分に直交する方向に沿った直線形状である請求項２から６のいずれか一項に記載の偏心揺動型減速装置。
8. 前記複数の内ピンは、前記挿入端部と前記外歯歯車の内ピン孔に遊挿された本体部とを有し、
   前記第１キャリアを支持する軸受と前記第２キャリアを支持する軸受とを備え、
   前記第２キャリアを支持する軸受は、前記複数の内ピンの前記挿入端部に対して前記内歯歯車の径方向から見て重なり、前記複数の内ピンの前記本体部に対して前記内歯歯車の軸方向から見て重なる配置である請求項１から７のいずれか一項に記載の偏心揺動型減速装置。

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