JP4409750B2 - 内接噛合遊星歯車構造の増減速機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロコイド曲線を含んだ歯形を有する外歯歯車、及び該外歯歯車と内接噛合する歯形を一体に有する内歯歯車を備えた揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機に関するものであり、特に、内歯及び外歯の歯形構造等の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機は、低増・減速比から高増・減速比に至るまでを少ない減速段数で実現できる機能を有するものとして広く知られている。この揺動内接噛合遊星歯車構造は、外歯歯車及び内歯歯車が相対的に偏心揺動運動することによって、その内接噛合状態の拘束から両歯車間に相対回転を生じさせ、前記偏心揺動運動と前記相対回転との回転数差に依存する増・減速比で動力を伝達するものである。
【０００３】
図７に、この揺動内接噛合遊星歯車構造が減速機能を有するように組み込まれた従来の減速機２０を示す。この減速機２０は、第１軸（この場合は入力軸）１と、第１軸１の回転によって回転する偏心体３ａ、３ｂと、この偏心体３ａ、３ｂにベアリング４ａ、４ｂを介して取り付けられて偏心回転が可能とされた２枚の外歯歯車５ａ、５ｂと、外歯歯車５ａ、５ｂに内接噛合する内歯歯車１０と、外歯歯車５ａ、５ｂの自転成分のみを取り出す部材を介して、該外歯歯車５ａ、５ｂに連結された第２軸（この場合は出力軸）２と、を備える。なお、この従来例では、２枚の外歯歯車５ａ、５ｂが組み付けられる複列式となっているが、勿論、１枚の外歯歯車からなる単列式であっても構わない。
【０００４】
偏心体３ａ、３ｂは、入力軸１に対して所定位相差（この例では１８０°）をもって嵌合されている。図８に示されるように、この偏心体３ａ、３ｂは、それぞれ入力軸１（中心Ｏ１）に対して偏心量ｅだけ偏心している（中心Ｏ２）。
【０００５】
外歯歯車５ａ、５ｂには、内ローラ孔６ａ、６ｂが複数設けられており、この内ローラ孔６ａ、６ｂに内ピン７及び内ローラ８が（遊びを有した状態で）嵌入されている。この内ピン７及び内ローラ８が、上記の「外歯歯車の自転成分のみを取り出す部材」に相当する。この内ピン７は、出力軸２のフランジ部に固着又は嵌入される。
【０００６】
外歯歯車５ａ、５ｂの外周にはトロコイド歯形（この従来例では、具体的にエピトロコイド平行曲線歯形が採用されている）の外歯９が設けられている。この外歯９によってケーシング１２に固定された内歯歯車１０と内接噛合している。
【０００７】
内歯歯車１０は、筒状の内歯枠３２と、この内歯枠３２の内周側に設置される複数の外ピン３４と、を備える。具体的には、内歯枠３２の内周に軸方向のピン溝３３が形成され、そのピン溝３３に上記外ピン４が設置されている。この外ピン３２の外周面（内側に露出している部分）によって内歯１１の歯面が形成される。
【０００８】
入力軸１が１回転すると偏心体３ａ、３ｂが１回転する。この偏心体３ａ，３ｂの１回転により、外歯歯車５ａ、５ｂは入力軸１の周りで回転しようとするが、内歯歯車１０との噛合状態によって自身の自由な自転が拘束されるため、外歯歯車５ａ、５ｂは、中心０１を基準とした偏心揺動運動と、（内歯１１と外歯９との歯数差に起因する）多少の自転運動を行うことになる。
【０００９】
今、例えば外歯歯車５ａ、５ｂの歯数をｎ（図示例では、ｎ＝３５となっている）、内歯歯車１０の歯数をｎ＋１とした場合、その歯数差Ｎは１である。そのため、入力軸１の１回転毎に（つまり１偏心揺動運動毎に）外歯歯車５ａ、５ｂは内歯歯車１０に対して１歯分だけずれる（自転する）ことになる。これは入力軸１の１回転が外歯歯車５ａ、５ｂの１／ｎの回転に減速されたことを意味する。なお、この外歯歯車５ａ、５ｂの回転方向は、入力側の回転と逆になる。
【００１０】
外歯歯車５ａ、５ｂの回転は内ローラ孔６ａ、６ｂ及び内ピン７（内ローラ８）の隙間によってその揺動成分が吸収され、自転成分のみが該内ピン７を介して出力軸２へと伝達されて結局減速比Ｉの減速が達成される。一般的に表現すると、外歯の歯数をｚ１、内歯の歯数をｚ２とした場合、この入力・出力関係においては、減速比Ｉ＝（ｚ１）／（ｚ２−ｚ１）となる。
【００１１】
なお、上記構造においては、内ピン７を介して出力を取り出すと共に、内歯歯車を固定するようにしていたが、内歯歯車から出力を取出すと共に、上記例で出力軸とされていた部材を固定することによっても、減速機を構成することが可能である。更に、これらの構造において、入・出力関係を逆転させることにより、「増速機」を構成することもできる。要は、外歯歯車５ａ、５ｂと内歯歯車１０との相対回転を利用して、所定の増減速機能を得ようとするものである。又、この従来例では、歯数差Ｎが１の場合を示したが、１以上の歯数差に設定することもできる。１以上の歯数差については、本出願人によってなされた出願である特開平０６−０５０３９４公報等に詳しいので、ここでの説明は省略する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
外歯歯車５ａ、５ｂの歯形に採用されているトロコイド平行曲線は、外歯９と内歯１１との干渉を低減させる特徴を有するが、その一方で、内歯歯車１０との相対回転を利用して増減速を行うものであることから、歯面における噛合点の相対滑り速度が増大する傾向にある。この「噛合点の高速な滑り」は、歯面を磨耗させて寿命を低下させる要因となっており、更に、動力の伝達効率を低下させ、騒音を増大させることにつながっていた。
【００１３】
この問題を解消するために、内歯１１として、自身が回転可能な状態で設置される外ピン３４が採用されており、外ピン３４が回転することで噛合点の滑り速度を吸収（低減）するようになっている。しかしながら、外ピン３４による滑り速度低減効果にはある程度の限界があると共に、外ピン３４が回転することによって振動・騒音等の問題が生じ、根本的に問題解決されていないのが実状である。
【００１４】
この他にも、従来、滑り速度を低減させるための数々の努力がなされてきているが、そもそもトロコイド曲線を外歯９に適用することと、外歯９と内歯１１との滑り速度との相関関係が明らかにされていなかった為、結局、歯形等の各諸元値を、数多くの実験を経て経験的に設定していたと考えられる。従って、それらの諸元値は（結果的には滑り速度がある程度低減させることができたとしても）理論上の根拠に乏しいものであり、又本発明者の知る限りでは、本発明の存在を前提とするような本当に最適な諸元値で設定されている揺動内接噛合遊星歯車構造は実在しない。
【００１５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、明らかな理論上の根拠の下、特に（いわゆるピンではなく）一体の歯形を有する内歯歯車と外歯歯車の噛合面の相対的な滑り速度を飛躍的に低減させ、伝達効率の増大、騒音の減少及び歯車の長寿命化を図り、更に伝達トルクの向上を達成しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トロコイド曲線を含んだ歯形を有する外歯歯車、及び該外歯歯車と内接噛合する歯形を一体に有する内歯歯車を備え、該外歯歯車及び内歯歯車が相対的に偏心揺動運動することによって両歯車間に歯数差分に相当する相対回転を生じさせ、前記偏心揺動運動と前記相対回転との回転数差に依存する増・減速比で動力を伝達する揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機において、前記揺動内接噛合遊星歯車構造が減速機構として用いられる場合の前記減速比をＩ、前記偏心揺動運動の偏心量をｅ、前記内歯歯車の歯先円半径をｒ１、歯元円半径をｒ２、とした場合に、ｒ１＜（Ｉ＋１）＊ｅ＜ｒ２の関係を満たすように前記外歯歯車及び内歯歯車の形状を設定したことにより、上記目的を達成するものである。
【００１７】
この揺動内接噛合遊星歯車においては、内歯歯車との干渉を出来るだけ低減させるために、外歯歯車の外歯にトロコイド曲線が採用されている。一般的に、外歯にトロコイド曲線が適用されると、噛合点における歯面の滑り速度が増大し、言い換えると、トロコイド曲線の外歯によって噛合点を高速で滑らすことで、干渉のない滑らかな伝達構造が得られると考えられている。
【００１８】
しかしながら、本発明者は、外歯歯車及び内歯歯車の形状について更なる検討を加えたところ、本発明のような条件を満たせば、トロコイド曲線を含んだ歯形のメリットを失わせることなく、合理的な範囲で噛合点の滑り速度を極めて小さく抑えることが出来ることを見出した。なお、この具体的な作用については「発明の実施の形態」において詳細に説明する。
【００１９】
本発明に係る増減速機によれば、外歯歯車における歯面上で、滑り速度が零（或いはほぼ零）となる噛合点を存在させることが出来、更に、特定の領域において、滑り速度を極めて低くすることができる。
【００２０】
特に、外歯の歯面における、内歯歯車から受ける反力を効果的にトルクに変換できる最大効率噛合点（具体的には内歯歯面と外歯歯面の噛合点における共通法線が、内歯歯車の中心から最も離れることになる場合の該噛合点）を上記の「滑り速度が極めて低い領域」内に含めることが可能となるので、動力伝達に重要や役割を有する噛合点の滑り速度が低減され、従来よりも高い効率で且つ低い騒音で動力を伝達することが出来る。
【００２１】
このように、噛合点の滑り速度を低く設定できた結果、外歯及び内歯の双方の磨耗量が減少されるので長寿命化が達成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
まず、本発明者によってなされた歯車の解析工程について具体的に説明する。
【００２４】
図１に、一般的な揺動内接噛合遊星歯車構造の解析モデルを示す。
【００２５】
この解析モデルにおいては、トロコイド曲線を含んだ歯形となる外歯歯車Ａ（中心Ｓ）が内歯歯車Ｂ（中心Ｏ）と内接噛合している。外歯歯車Ａと内歯歯車Ｂは偏心量ｅで偏心しており、内歯歯車Ｂの中心Ｏが外歯歯車Ａの周囲の内側に位置している。これは、揺動内接噛合遊星歯車構造の特徴、つまり国際特許分類Ｆ１６Ｈ １／３２に属する特徴である。
【００２６】
今仮に、内歯歯車Ｂが固定され、外歯歯車Ａ側に回転動力が入力されると、該外歯歯車Ａが内歯歯車Ｂと噛合いながら偏心揺動運動（矢印Ｌ参照）する。この偏心揺動運動の回転半径は偏心量ｅである。その結果、外歯歯車Ａに、内歯歯車Ｂとの歯数差に起因する回転の遅れ（相対回転：矢印Ｕ参照）が生じる。つまり、内歯歯車Ｂ側から視れば、その「相対回転」に相当する分だけ外歯歯車Ａが（逆）回転する。この相対回転をキャリア（図示省略）によって取り出せば、入力回転に対して減速された出力回転を得ることができる。
【００２７】
従って、入力側の偏心揺動運動Ｌと、出力側の相対回転Ｕとを比較すれば、その回転数の比に相当する減速比Ｉで動力が伝達されているといえる。なお、この入力・出力関係を反対にすれば増速機として機能し、増速比は１／Ｉとなる。
【００２８】
減速比Ｉは、外歯歯車Ａの歯数ｚ１及び内歯歯車Ｂの歯数ｚ２から、
Ｉ＝（ｚ１）／（ｚ２−ｚ１）
と表現できる。従って、矢印Ｌで表される入力回転動力の回転角速度をωｉとすれば、矢印Ｕで表される出力回転動力の回転角速度ωｕは
ωｕ＝−ωｉ／Ｉ
となる。なお、マイナスは、逆回転であることを意味している。
【００２９】
今、内歯歯車Ｂの中心Ｏが原点となるＸ−Ｙ座標を考え、外歯歯車Ａの中心Ｓの座標を（ｘｓ、ｙｓ）に設定する。時間ｔが経過すると点Ｓは原点Ｏを中心に偏心揺動運動して点Ｓ１（ｘｓ１、ｙｓ１）に移動する。これらの２点Ｓ、Ｓ１の関係は以下のように表現することが出来る。
【００３０】
【数１】

【００３１】
つまり、Ａ（ωｉ・ｔ）は回転行列であり、原点を中心として位相（ωｉ・ｔ）だけ回転したことを意味している。
【００３２】
ここで同様に上記Ｘ−Ｙ座標系における、外歯歯車Ａの歯面上における内歯歯車Ｂとの任意噛合点Ｃ（ｘ、ｙ）について考えると、外歯歯車Ａの偏心揺動運動を仮に無視した場合、その中心Ｓを基準にして点Ｃは回転しているので、時間ｔが経過すると点Ｃは仮想点Ｃａ（ｘａ、ｙａ）に移動する。従って、外歯歯車Ａを基準に考えると、これらの２点Ｃ、Ｃａの関係は以下のように表現することが出来る。
【００３３】
【数２】

【００３４】
しかし現実には、外歯歯車Ａは偏心揺動運動している。従って、点Ｃは、実際には点Ｃｂ（ｘｂ、ｙｂ）に移動することになるが、上記の式（１）、（２）を合成すれば「原点Ｏを基準とした」噛合点Ｃと点Ｃｂの関係が表現されることになる。
【００３５】
【数３】

【００３６】
ここで、原点Ｏを基準とした、つまり内歯歯車Ｂを基準とした場合の点Ｃの瞬間的な「動き」を考えるために、式（３）を時間ｔで微分し、ｔ＝０を代入すると次のようになる。
【００３７】
【数４】

【００３８】
これは、瞬間的な噛合点Ｃの移動速度を意味している。この式（４）からも明らかなように、噛合点Ｃは、瞬間中心Ｐ（（Ｉ＋１）ｘｓ、（Ｉ＋１）ｙｓ ）を中心に回転角速度ωｉ／Ｉで回転していことがわかる。この際、内歯歯車Ｂが固定されていると考えた場合は、この速度は噛合点Ｃの外歯歯車Ａの内歯歯車Ｂに対する滑り速度となる。なお、この瞬間中心Ｐは、線分ＯＳの延長上に存在し、その点Ｏからの絶対的な距離は（Ｉ＋１）＊ｅである。
【００３９】
そこで本発明者は、上記の解析を更に応用させて、従来の（一般的な）揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機における噛合点Ｃの運動状態を具体的に解析した。その結果を図９示す。なお、各点の記号（Ａ、Ｃ、Ｓ、Ｐ）ついては、上記各点の同じ意義で用いてある。
【００４０】
この増減速機は、外歯歯車Ａの複数の外歯が、内歯歯車と同時に噛み合う構造となっている。各外歯の各噛合点Ｃｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）は、総て瞬間中心Ｐを中心として回転角速度ωｉ／Ｉで回転している。従って、各噛合点Ｃｎと瞬間中心Ｐとを結んだ各仮想アームＥｎの長さが長いほど、その滑り速度も大きくなる。
【００４１】
図９からも明らかなように、従来の増減速機においては、総ての噛合点Ｃｎがある程度の長さの仮想アームＥｎを備えているので、動力を伝達する場合、噛合点Ｃｎは「常に」ある程度の滑り速度を有していることがわかる。その結果、各噛合点Ｃｎでは常に歯面が磨耗し、更に騒音が発生することになる。
【００４２】
次に、この増減速機が減速機構として用いられる場合、特にここでは外歯歯車Ａが出力要素となった場合の伝達トルクについて考察する。
【００４３】
外歯歯車Ａの各外歯は、各噛合点Ｃｎにおいて内歯からの反力Ｆｎを受けている。この反力Ｆｎの方向は歯面に対する共通法線方向であり、つまり、仮想アームＥｎと同一方向となる。この各反力Ｆｎの合力によって、出力側の相手側機械等からの反力トルクに抵抗していることになるから、その伝達トルクＫは、中心Ｏ〜各仮想アームＥｎの距離に相当する仮想トルクアームＴｎと、その仮想トルクアームＴｎに対応する反力Ｆｎとの積（Ｔｎ・Ｆｎ）の総和である。従って、増減速機の伝達トルクＫは、Ｋ＝Σ（Ｔｎ・Ｆｎ）と表現でき、伝達トルクを高めるためには、仮想トルクアームＴｎの長さを出来るだけ長く設定することが重要となる。
【００４４】
なお、外歯の歯面における、内歯歯車Ｂとの噛み合い反力Ｆｎを効果的にトルクに変換できる噛合点Ｃｎは、その仮想トルクアームＴｎの長さがもっとも長くなる場合であり、つまり、直線Ｏ−Ｐに対して仮想トルクアームＴｎが直角となる場合の噛合点Ｃｎである。この点は、動力伝達に最も重要な役割を果たしており、これを、最大効率噛合点Ｍ（ここでは噛合点Ｃ３）と呼ぶことにする。この最大効率噛合点Ｍにおいても、従来は、高い滑り速度を有していることになるので、摩擦抵抗等によって伝達効率を低下させる要因になっていたと考えられる
ここで、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００４５】
図２に、本実施形態にかかる揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機１２０における外歯歯車１０５及び内歯歯車１１０の歯形構造を示す。なお、揺動内接噛合遊星歯車構造は、図７、８で示した従来の増減速機２０とほぼ同様であるので、同一又は類似する部材・部品等については該増減速機２０に付されている符号と下二桁を一致させ、全体図示及び構造・作用等の詳細な説明は省略する。
【００４６】
増減速機１２０における外歯歯車１０５は、トロコイド曲線（詳細にはエピトロコイド平行曲線）を含んだ歯形となる外歯１３０を備えている。この外歯歯車１０５には、内歯歯車１１０が内接噛合しており、これらの外歯歯車１０５及び内歯歯車１１０が相対的に偏心揺動運動（角速度ωｉ）することによって両歯車間に相対回転（角速度ωｕ）が生じるようになっている。従って、偏心揺動運動と相対回転との回転数の比に相当する増・減速比Ｉで動力を伝達することができる。
【００４７】
内歯歯車１１０における内歯１１１の歯形は、図３に拡大して示されるように、外歯１３０との噛合領域となる両端の円弧歯形部分Ｒ、Ｒと、中間の歯形部分Ｑ（この部分は外歯１３０との干渉を防止するための逃げとなる）とから構成されている。
【００４８】
従って、歯形の基本となる円弧歯形部分Ｐにおける噛合点Ｃによって動力が伝達されている。
【００４９】
この揺動内接噛合遊星歯車構造が減速機構として用いられる場合の減速比Ｉは、内歯歯車１１０の内歯１１１の歯数をｚ２、外歯歯車１０５の外歯１３０の歯数をｚ１とすれば、下記のように表現できる。
【００５０】
Ｉ＝ｚ１／（ｚ２−ｚ１）
【００５１】
ここで、本実施形態における揺動内接噛合遊星歯車構造では、外歯歯車１０５の中心Ｓと、内歯歯車１１０の中心Ｏ間の距離である偏心揺動運動の偏心量をｅ、内歯歯車１１０の歯先円Ｈの半径をｒ１、歯元円Ｗの半径をｒ２、とした場合に、ｒ１＜（Ｉ＋１）＊ｅ＜ｒ２ の関係が満たした状態で、各内歯歯車１１０と外歯歯車１０５の歯形が設定されている。
【００５２】
具体的に説明すると、既に詳細に解析したように、揺動内接噛合遊星歯車構造においては、（Ｉ＋１）＊ｅは、各噛合点Ｃｎの滑り移動の瞬間中心Ｐである。図４に拡大して示されるように、この瞬間中心Ｐが、内歯歯車１１０の歯先円Ｈ〜歯元円Ｗの範囲内に設定されることになる。
【００５３】
そこで、内歯１１１と外歯１３０との噛合点Ｃｎを考えると、当然のことだが、外歯１３０上の総ての噛合点Ｃｎは歯先円Ｈ〜歯元円Ｗの範囲内となっている。これらの各噛合点Ｃｎは、その瞬間において、瞬間中心Ｐを中心として各速度ωｉ／Ｉで回転運動している。従って、総ての噛合点Ｃｎと上記瞬間中心Ｐを結んだ仮想アームＥｎが長いほど、噛合点Ｃｎの滑り速度が大きいことになる。
【００５４】
図４からも明らかなように、この増減速機１２０では、瞬間中心Ｐに接近した範囲で、仮想アームＥｎ長さが極めて短い噛合点Ｃｎが複数存在している。つまり、これらの噛合点Ｃｎの滑り速度は極めて小さくなる。
【００５５】
外歯歯車１０５が回転すれば、外歯歯車１０５の中心Ｓも（内歯歯車１１０の中心Ｏに対して）移動するので、点Ｏと点Ｓの延長上に位置する瞬間中心Ｐも移動することになる。従って、点Ｐの設定位置をｒ１〜ｒ２の範囲内で適宜調整すれば瞬間中心Ｐが内歯１１１の歯面上に位置する際に、その瞬間中心Ｐと噛合点Ｃｎを一致させることも可能である（これは必ずしもそのように設定しなければならないものではない）。この瞬間における瞬間中心Ｐと一致している噛合点Ｃｎ（これを零噛合点Ｐ１と定義する）は、仮想アームＥｎの長さが「零」となるので、滑り速度も「零」となる。つまり、各外歯１３０における零噛合点Ｐ１の近傍領域は、「零」を含めて極めて低い滑り速度にすることができる。
【００５６】
ところで、図２を参照して外歯歯車１０５と内歯歯車１１０の全体の噛合点Ｃｎを考えてみると、従来と同様に、仮想アームＥｎが所定の長さを有し、所定の滑り速度となっている噛合点Ｃｎも存在する。しかしながら、動力の伝達に大きく貢献している最大効率噛合点Ｍ（具体的には、線分ＯＰと、仮想アームＥｎが直交している場合の該噛合点Ｃｎ、ここではＣ２：図４参照）は、自ずと瞬間中心Ｐ側に接近することから、仮想アームＥｎの長さが極めて短くなる。その結果、最大効率噛合点Ｍにおける滑り速度が大幅に低くなるので、伝達効率が向上し、伝達騒音も低減できる。つまり、歯面における動力を伝達するのに重要な役割を有する領域の磨耗等を、極めて効果的（合理的）に抑制できることになる。
【００５７】
又、伝達トルクＫは、各外歯１３０が、各噛合点Ｃｎで内歯１１１から受ける反力Ｆｎと、中心Ｏ〜各仮想アームＥｎの距離に相当する仮想トルクアームＴｎとの積（Ｔｎ・Ｆｎ）の総和（Ｋ＝Σ（Ｔｎ・Ｆｎ））に相当するが、瞬間中心Ｐが点Ｏから離れた位置に設定されるため、仮想トルクアームＴｎの長さも大幅に長く設定することが可能となり、これは、最大効率噛合点Ｍで最も顕著となる。その結果、従来と同等な歯面強度であっても伝達トルクを増大させることが出来る。
【００５８】
図５に、本実施形態の増減速機１２０の外歯１３０滑り速度（実線Ａ）と、従来の増減速機２０の外歯の滑り速度（点線Ｂ）とを比較した結果をに示す。従来では、外歯の全ての領域で常に所定の滑り速度を有していたが、今回の増減速機１２０では、谷部側の滑り速度が激減しており、零噛合点Ｐ１で一旦滑り速度が「零」となり、その後急激に滑り速度が増大する。しかし、動力伝達に重量な役割りを果たしている最大効率噛合点Ｍ（あるいはその近傍）は、滑り速度が増大する直前の極めて低速度の領域９０に位置している。従って、従来の増減速機２０における最大効率噛合点Ｍよりも滑り速度が大幅に低くなることがわかる。
【００５９】
以上の結果から、本実施形態に係る増減速機１２０では、あまり動力伝達に重要な意義を有さない外歯１３０の「歯先」側の噛合点Ｃｎの滑り速度は度外視し、重要な噛合点の滑り速度を激減させるという合理的な構成になっていることがわかる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、内歯歯車１１０の内歯１１１が一体的に形成されてる場合を示した。これは、動力伝達に重要な役割を果たす歯面における相対的な滑り速度が低減された結果、内歯１１１側で滑り速度を吸収する必要性が低減された為である。従って、内歯歯車１１０の製造・組立コストも低減される。
【００６１】
なお、本発明からは外れるが、本発明の技術思想は、外ピン構造の内歯歯車に採用することもできる。その場合には、図６に部分的に拡大して示されるように、内歯歯車１１０が、円筒状の内歯枠１３２と、内歯枠１３２の内周側に設置されて自身の外表面によって内歯の歯面を構成する複数の外ピン１３４と、を備えて構成すればよい。この場合には、内歯歯車１１０の歯先円半径ｒ１は、複数の外ピン１３４における、内歯枠１３２の径方向内側端１３４Ａを連ねて形成される円１３６の半径となる。又、歯元円半径ｒ２は、複数の外ピン１３４における、内歯枠１３２の径方向外側端１３４Ｂを連ねて形成される円１３８の半径となる。従って、これら値ｒ１、ｒ２から上記瞬間中心Ｐを設定すればよい。
【００６２】
本実施形態によれば動力伝達にあまり寄与しない歯面における相対滑り速度は低減できないが、このように外ピン１３４による内歯を採用することにより、この部分での滑りを吸収できる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、合理的な思想に基づいて、重要な噛合点の滑り速度を激減させることが出来るので、動力伝達効率を向上させると共に騒音を低減することが可能になる。又、歯車の寿命を延ばすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の案出過程における揺動内接噛合遊星歯車構造の解析モデルを示す概念図
【図２】本発明の実施形態に係る揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機を示す断面図
【図３】同増減速機の外歯と内歯の歯形形状を示す部分拡大図
【図４】同増減速機の外歯と内歯の噛合状態を示す部分拡大図
【図５】同増減速機の外歯の歯面上の滑り速度の解析結果を示す線図
【図６】同増減速機において、外ピン仕様の内歯歯車を適用した部分拡大断面図
【図７】従来の揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機を示す全体断面図
【図８】図７のVIII−VIII断面図
【図９】同増減速機における外歯と内歯の噛合状態を示す線図
【符号の説明】
１０５…外歯歯車
１１０…内歯歯車
１１１…内歯
１２０…増減速機
１３０…外歯
１３２…内歯枠
１３４…外ピン

Claims (1)

1. トロコイド曲線を含んだ歯形を有する外歯歯車、及び該外歯歯車と内接噛合する歯形を一体に有する内歯歯車を備え、該外歯歯車及び内歯歯車が相対的に偏心揺動運動することによって両歯車間に歯数差分に相当する相対回転を生じさせ、前記偏心揺動運動と前記相対回転との回転数差に依存する増・減速比で動力を伝達する揺動内接噛合遊星歯車構造の増減速機において、
   前記揺動内接噛合遊星歯車構造が減速機構として用いられる場合の前記減速比をＩ、前記偏心揺動運動の偏心量をｅ、前記内歯歯車の歯先円半径をｒ１、歯元円半径をｒ２、とした場合に、
   ｒ１＜（Ｉ＋１）＊ｅ＜ｒ２
   の関係を満たすように前記外歯歯車及び内歯歯車の形状を設定した
   ことを特徴とする内接噛合遊星歯車構造の増減速機。

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