JP5440326B2 - 変速歯車装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、変速歯車装置に関するものである。

変速歯車装置は、モータなどにより入力される回転を変速する減速装置または増速装置として用いられている。このような変速歯車装置において、高い変速比を得るために、例えば、特許文献１，２に示すように、遊星歯車機構を利用した減速装置が知られている。特許文献１，２の減速装置は、入力軸の回転により遊星歯車を揺動回転させ、遊星歯車に形成された貫通孔を貫通するピンを介して遊星歯車の自転成分のみを伝達して出力している。このような減速装置において、上記のピンは、遊星歯車を挟むように配置された出力側部材と支持部材により両持ち支持されることがある。

例えば、特許文献１には、段落[００４３]において、ピン（内ピン１０７）の一端部が出力側部材（出力軸１０２）に固着又は嵌入され、他端部が支持部材（フランジ部材１１６）に保持される構成が記載されている。このような構成では、出力側部材のピン孔と支持部材のピン孔は、それぞれの孔径が異なるように設定されるものと考えられる。より具体的には、支持部材のピン孔の方が出力側部材のピン孔よりも孔径が大きくなるように形成される。

そうすると、支持部材のピン孔と出力側部材のピン孔が別々に加工されると、各ピン孔の中心がずれるといった加工誤差が生じることがある。そのため、孔径の大きい支持部材のピン孔は、出力側部材のピン孔の加工誤差を吸収するように比較的大きな寸法公差を設定される。これにより、ピンの外周面と支持部材のピン孔の内周面との距離が大きくなることがある。よって、減速装置の駆動状態において、適切にピンを支持することができないおそれがある。

また、ピンの両持ち支持の構成として、例えば、特許文献２には、段落[００４８]において、ピン（キャリアピン３１６）は、分解組立を可能とするためにねじ部３２７とナット３２８を螺合締結する構成が記載されている。この構成におけるピンは、一端部に配置された止め輪３２４と、他端部のねじ部３２７に螺合されるナット３２８により、出力側部材（フランジ部３１４）、スペーサ３２５、および支持部材（支持リング３１７）を締め付けている。このような構成では、動力を伝達するピンが出力側部材に圧入されないことから、出力側部材のピン孔の孔径がピンの外径よりも大きくなるように設定される。そうすると、減速装置の駆動状態において、出力側部材のピン孔の中心に対してピンの中心が移動し、出力軸の周方向のガタが生じるおそれがある。

さらに、特許文献２には、従来の技術として段落[００２３]において、ピン（キャリアピン１１６）が出力側部材（フランジ部１１４）および支持部材（支持リング１１７）に圧入され両持ち支持される構成が記載されている。このような構成では、ピンの外周面と出力側部材および支持部材のピン孔の内周面との間に隙間がないため、出力軸の周方向のガタを抑制できるものと考えられる。しかし、ピンの両端部が出力側部材および支持部材に圧入するため、装置の組付けが困難となるおそれがある。また、各部材に要求される寸法精度が高くなると、製造コストが高くなり、各部材に寸法誤差が生じた場合に装置の精度に反映してしまうことがある。

その他に、特許文献１には、段落[００４４]において、連結部材（キャリアピン１３２）により出力側部材（出力軸１０２）と支持部材（フランジ部材１１６）を強固に連結する構成が記載されている。この連結部材は、その両端部を圧入される構成であるが、特許文献１の段落[００４４]に記載されているように、遊星歯車（第１及び第２外歯歯車グループ１０５ａ、１０５ｂ）に形成される貫通孔（共通キャリアピン孔１３４ａ、１３４ｂ）を非接触状態で遊嵌していることから、動力の伝達に寄与していない部材である。仮に連結部材を遊星歯車の貫通孔と接触するようにし動力を伝達するものとした場合でも、両端部が圧入されていることから、特許文献２の従来の技術にある減速装置と同様の課題を有するものである。

さらに、特許文献２には、段落[００４９]−[００５９]において、各部位の径が異なる調整ピン（内ピン３０７）を備える構成が記載されている。この調整ピンは、動力の伝達を目的としたものではなく、減速装置に生じるバックラッシを調整するものである。そして、特に段落[００４９]に記載されているように、出力側部材（フランジ部３１４）および支持部材（支持リング３１７）のピン孔（内ピン保持孔３２６ａ、３２６ｂ）に滑り接触する程度に遊嵌されている。つまり、仮にこの調整ピンが動力の伝達に寄与するものとした場合でも、その両端部ともに出力側部材および支持部材に圧入されるものではないことから、出力軸の周方向のガタが生じるものと考えられる。

特開２００２−２６６９５５号公報 特開平７−２４８０４６号公報

上記のように、動力を伝達するピンを両持ちする変速歯車装置では、ピンの各端部を支持する種々の構成によって周方向のガタが生じたり組付けが困難になったりするおそれがあった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、組付け性を損なうことなく、高精度な変速歯車装置を提供することを目的とする。

（変速歯車装置）
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、
共通の入出力軸線を中心として入力軸および出力軸を回転可能に支持し、内周面に内歯歯車が形成された内歯歯車部材と、
前記入出力軸線に対して偏心した偏心軸線を中心とする偏心部材と、
環状からなり、前記偏心部材の外周側に回転可能に支持され、外周面に形成され前記内歯歯車と噛合可能な外歯歯車と、前記入出力軸線から径方向に離間した位置を中心とする円筒内面の貫通孔と、を有し、前記入出力軸線回りに揺動回転する揺動部材と、
前記揺動部材を挟むように前記入出力軸線方向に対向して配置される一対の第一、第二回転部材であって、前記内歯歯車部材により前記入出力軸線を中心として回転可能にそれぞれ支持されるとともに、前記貫通孔よりも小径からなる円筒内面の挿入孔がそれぞれ形成された前記第一、第二回転部材と、
円柱状からなり、前記貫通孔を貫通するとともに、各端部が前記第一回転部材の前記挿入孔および前記第二回転部材の前記挿入孔に挿入されて両持ち支持されるピンと、
を備え、
前記第一回転部材の前記挿入孔および前記第二回転部材の前記挿入孔は、同径に形成され、
前記ピンは、各前記端部のうち一側端部が前記挿入孔に対して締め代をもって圧入され、他側端部が前記挿入孔に対して無圧状態で接触または隙間を有して挿入されるように、前記他側端部の外径が前記一側端部の外径より小さくなるように形成されていることである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記内歯歯車部材または前記偏心部材は、前記入力軸および前記出力軸のうち一方と連結され、
前記第一回転部材および前記第二回転部材のうち一方部材は、当該一方部材の前記挿入孔に前記ピンの前記一側端部が圧入されるとともに、前記入力軸および前記出力軸のうち他方と連結されることである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または２において、前記ピンの前記一側端部および前記他側端部の間の中間部は、前記一側端部および前記他側端部のうち一方と外径が等しくなるように形成され、他方と連結される部位に段部が形成されていることである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、前記ピンの前記他側端部は、前記第一回転部材の前記挿入孔または前記第二回転部材の前記挿入孔に隙間嵌めされることである。

（変速歯車装置の製造方法）
請求項５に係る発明の特徴は、請求項１〜４の何れか一項における変速歯車装置の製造方法であって、前記第一回転部材の前記挿入孔および前記第二回転部材の前記挿入孔は、共加工により形成されることである。

請求項１に係る発明によると、一対の第一、第二回転部材は、それぞれの挿入孔が同径に形成される。そして、各挿入孔に各端部が挿入されるピンは、他側端部の外径が一側端部の外径より小さくなるように形成されている構成としている。これにより、ピンは、各端部のうち一側端部が挿入孔に対して締め代をもって圧入されるとともに、他側端部が挿入孔に対して無圧状態で接触または隙間を有して挿入されることになる。

このような構成により、各挿入孔は、一方がピンを圧入されて支持し、他方がピンを無圧状態で接触または隙間を有する状態で支持するにも関わらず同径となるように設定することができる。従来のピンは、延伸方向に同径に形成されると、両持ち支持される両端部も同径となっている。そのため、上記のように一側端部を圧入、他側端部を遊嵌により両持ち支持する場合には、第一、第二回転部材に相当する部材に形成される挿入孔は、同径に設定することができなかった。そうすると、孔径の大きい回転部材の挿入孔は、孔径の小さい回転部材の挿入孔の加工誤差を勘案した公差、また所定の組付け性を確保した公差が設定される。そのため、孔径の大きい回転部材の挿入孔は、ピンを支持するピン孔としてはガタが大きくなってしまうことがあった。

これに対して、本発明の変速歯車装置における第一、第二回転部材の各挿入孔は、同径となるように設定することができるので、ピンの他側端部を支持する挿入孔においてもガタを小さくすることができる。これにより、変速歯車装置の駆動状態において、確実にピンを両持ち支持することができるので、変速歯車装置の動作の安定性を向上し装置全体として高精度にできる。また、第一、第二回転部材の各挿入孔は、同径に設定することができるので、共加工により形成するものとしてもよい。これにより、同一のピンが挿入される各挿入孔の中心を一致させることができるので、ピンが圧入される挿入孔の加工誤差を吸収するための公差が不要となる。従って、より確実にピンを両持ち支持できるとともに、装置全体としての精度を向上させることができる。

ここで、本発明の変速歯車装置は、内歯歯車部材と、偏心部材と、（第一、第二）回転部材とが入出力軸線回りに相対回転することにより入力軸の回転を変速して出力軸に駆動力を伝達するものである。そのため、入力軸および出力軸は、上記の何れかの部材に適宜連結される。つまり、例えば、入力軸に偏心部材を連結し、内歯歯車部材をハウジングに固定し、出力軸に連結された回転部材に揺動部材およびピンを介して駆動力を伝達する構成としてもよい。その他に、例えば、回転部材をハウジングに固定し、入力軸が連結された偏心部材から出力軸が連結された内歯歯車部材に駆動力を伝達する構成としてもよい。さらに、これらの入力軸と出力軸を入れ替えることにより、入力軸の回転を減速または増速するように切り換えるものとしてもよい。

請求項２に係る発明によると、内歯歯車部材または偏心部材は、入力軸および出力軸のうち一方と連結され、第一回転部材および第二回転部材のうち一方部材は、当該一方部材の挿入孔にピンの一側端部が圧入されるとともに、入力軸および出力軸のうち他方と連結される構成としている。本発明では、第一回転部材および第二回転部材がハウジングなどに固定されずに入力軸または出力軸と連結される構成を対象としている。そして、上記構成の場合に、入力軸および出力軸のうち他方は、ピンの一側端部が圧入される挿入孔を有する回転部材に連結される。これにより、揺動部材の揺動回転から自転成分のみをピンが取り出し、当該ピンを圧入されて支持する回転部材が駆動力を出力または入力することになるので、より確実に駆動力を伝達することができる。

請求項３に係る発明によると、ピンの一側端部および他側端部の間の中間部は、一側端部および他側端部のうち一方と外径が等しくなるように形成され、他方と連結される部位に段部が形成されている構成としている。ピンの中間部は、揺動部材の貫通孔の円筒内面と直接的または間接的に接触し、駆動力を伝達する部位である。そして、段部が形成されたピンは、中間部が貫通孔と確実に接触するとともに、同径に形成された各挿入孔により両端部を両持ち支持される。これにより、変速歯車装置の動作の安定性を向上し装置全体として高精度にできる。また、中間部の外径を一側端部および他側端部の何れかの外径と等しくするかについては、他部材との構成上の関係などから適宜設定される。中間部の外径は、例えば、中間部と貫通孔の間に介在させる転がり軸受けにより要求される寸法、圧入される一側端部の圧入代（締め代）などを勘案して設定される。

請求項４に係る発明によると、ピンの他側端部は、第一回転部材の挿入孔または第二回転部材の挿入孔に隙間嵌めされる構成としている。一般に、ピンなどの軸部材と孔とが嵌め合いの関係にある場合には、寸法関係により軸部材と孔の間に締め代ができる締まり嵌めと、軸部材と孔の間に隙間ができる隙間嵌めと、それらの中間の中間嵌めとの３種類があることが知られている。締まり嵌めは、本発明においてピンの一側端部が挿入孔に圧入されている状態である。そして、ピンの他側端部は、ピンと挿入孔の間に隙間を有して挿入されて嵌め合いの関係になるように隙間嵌めされる構成としている。これにより、例えば、変速歯車装置の組付けの最終段において、回転部材を内歯歯車部材の内部に組付ける場合に、突出するピンを挿入孔に挿入しやすくすることができる。このように、変速歯車装置の組付け性を損なうことなく、ピンを確実に両持ち支持することができる。

請求項５に係る発明によると、第一回転部材の挿入孔および第二回転部材の挿入孔は、共加工により形成される構成としている。本発明における変速歯車装置は、ピンの他側端部の外径が一側端部の外径より小さくなるように形成されている。そして、ピンを両持ち支持する第一回転部材および第二回転部材は、それぞれに形成されているピンの挿入孔が同径に形成されている。

このような構成とする場合に、例えば、第一回転部材および第二回転部材を治具などにより固定し、各挿入孔を共加工により形成する。これにより、同一のピンが挿入される各挿入孔の中心を一致させることができるので、ピンが圧入される挿入孔の加工誤差を吸収するための公差が不要となる。従って、より確実にピンを両持ち支持できるとともに、装置全体としての精度を向上させることができる。また、本発明の製造方法においては、その他に、挿入孔を形成した軸状部材から軸直交方向に切断加工することにより、第一回転部材および第二回転部材を製造してもよい。

実施形態：減速装置１の構成を示した断面図である。 減速装置１の基本構成を示す概念図である。 サポートプレート７０を透視する図２におけるＡ方向矢視図である。 減速装置１におけるピン８０を示す正面図である。 減速装置１におけるアウトプットプレート６０およびサポートプレート７０を示す側面図である。 実施形態の変形態様：減速装置１０１の構成を示した断面図である。

以下、本発明の変速歯車装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜実施形態＞
本実施形態において、本発明の変速歯車装置を適用した減速装置１について、図１〜図５を参照して説明する。図１は、減速装置１の構成を示した断面図である。図２は、減速装置１の基本構成を示す概念図である。図３は、サポートプレート７０を透視する図２におけるＡ方向矢視図である。図４は、減速装置１におけるピン８０を示す正面図である。図５は、減速装置１におけるアウトプットプレート６０およびサポートプレート７０を示す側面図である。

（減速装置１の構成）
減速装置１は、主として、ハウジング１０と、入力軸部材２１と、出力軸部材２２と、クランク軸３０と、第一揺動部材４０と、第二揺動部材５０と、アウトプットプレート６０と、サポートプレート７０と、ピン８０と、軸受け９１〜９３とから構成される。ハウジング１０（本発明の「内歯歯車部材」に相当する）は、図１に示すように、共通の入出力軸線Ｌｏを中心として入力軸部材２１および出力軸部材２２を回転可能に支持し、各部材からなり減速を行う変速機構を収容するケースである。また、ハウジング１０は、内周面に入出力軸線Ｌｏの方向に延伸する内歯歯車１１が形成されている。

入力軸部材２１は、図示しないモータのロータに連結され、モータが駆動することで回転する入力軸である。この入力軸部材２１は、後述するサポートプレート７０を介してハウジング１０に回転可能に支持される。これにより、入力軸部材２１は、入出力軸線Ｌｏの回りに回転可能となっている。また、入力軸部材２１は、減速装置１の一方側（図１，２の左側）に配置され、他方側の端部が後述するクランク軸３０に連結されている。

出力軸部材２２は、ハウジング１０に収容された変速機構により減速された回転を出力する出力軸である。この出力軸部材２２は、減速装置１の他方側（図１，２の右側）に配置され、一方側の端部が後述するアウトプットプレート６０に連結されている。そして、出力軸部材２２は、このアウトプットプレート６０を介してハウジング１０に回転可能に支持される。これにより、出力軸部材２２は、入出力軸線Ｌｏの回りに回転可能となっている。

クランク軸３０は、第一偏心部３１と、第二偏心部３２を有する。この第一偏心部３１および第二偏心部３２は、本発明の「偏心部材」に相当する。第一偏心部３１は、クランク軸３０の軸心（入出力軸線Ｌｏ）に対して偏心した偏心形状をなしている。この第一偏心部３１は、クランク軸３０の入力側（図１の左側）に配置され、クランク軸３０に一体的に形成されている。また、第一偏心部３１の断面形状は、入出力軸線Ｌｏに対してクランク軸３０の径方向に偏心した第一偏心軸線Ｌａを中心とした真円状に形成されている。そして、第一偏心部３１は、入出力軸線Ｌｏを中心としたクランク軸３０の回転に伴い、入出力軸線Ｌｏを中心として回転する。

第二偏心部３２は、第一偏心部３１と同様に、クランク軸３０の軸心（入出力軸線Ｌｏ）に対して偏心した偏心形状をなしている。この第二偏心部３２は、第一偏心部３１に対して出力側（図１の右側）に配置されている。そして、第二偏心部３２は、第一偏心部３１と連結されるとともに、クランク軸３０に一体的に形成されている。また、第二偏心部３２の断面形状は、入出力軸線Ｌｏに対してクランク軸３０の径方向に偏心した第二偏心軸線Ｌｂを中心とした真円状に形成されている。そして、第二偏心部３２は、入出力軸線Ｌｏを中心としたクランク軸３０の回転に伴い、入出力軸線Ｌｏを中心として回転する。

このように、クランク軸３０は、入出力軸線Ｌｏの方向に連設される第一偏心部３１および第二偏心部３２を有している。また、第一偏心部３１と第二偏心部３２は、入出力軸線Ｌｏに対する偏心方向が互いに逆方向となるように連結されている。換言すると、本実施形態において、２つの偏心部材である第一偏心部３１と第二偏心部３２は、アウトプットプレート６０の周方向に等間隔となるように、１８０（ｄｅｇ）間隔で連結される。

また、クランク軸３０は、その一方側（図１の左側）の端部が入力軸部材２１と連結されている。これにより、クランク軸３０は、入力軸部材２１の回転に伴い入出力軸線Ｌｏを中心として回転する。また、このような構成により、クランク軸３０の第一偏心部３１および第二偏心部３２は、クランク軸３０を介して入力軸部材２１に連結されることになる。

第一揺動部材４０は、環状からなり、図１，２に示すように、外歯歯車４１と、貫通孔４２を有し、第一偏心部３１の外周側に回転可能に支持される遊星歯車である。外歯歯車４１は、第一揺動部材４０の外周面に形成されハウジング１０の内歯歯車１１と噛合可能な歯車である。貫通孔４２は、入出力軸線Ｌｏからクランク軸３０の径方向に離間した位置を中心とする円筒内面の孔である。この第一揺動部材４０の貫通孔４２の内径は、貫通するピン８０の直径と、第一揺動部材４０の偏心量（入出力軸線Ｌｏと第一偏心軸線Ｌａの離間距離）との和にほぼ等しい。ここで、本実施形態におけるピン８０には軸受け９３が外挿されることから、上記の「ピン８０の直径」とは、実質的に軸受け９３の直径に相当する。

より詳細には、第一揺動部材４０の貫通孔４２の内周面は、減速装置１の駆動状態において、ピン８０に外挿される軸受け９３の外周面と当接し駆動力を伝達する。このような構成により、第一揺動部材４０は、入出力軸線Ｌｏを中心とする第一偏心部３１の回転に伴い、第一偏心軸線Ｌａの回りに自転しながら入出力軸線Ｌｏの回りを公転するように揺動回転することになる。そして、揺動回転する第一揺動部材４０の自転成分がピン８０に伝達され、第一揺動部材４０の自転の回転数でアウトプットプレート６０が回転する。

第二揺動部材５０は、第一揺動部材４０と同様に、環状からなり、図１，２に示すように、外歯歯車５１と、貫通孔５２を有し、第二偏心部３２の外周側に回転可能に支持される遊星歯車である。外歯歯車５１は、第二揺動部材５０の外周面に形成されハウジング１０の内歯歯車１１と噛合可能な歯車である。貫通孔５２は、入出力軸線Ｌｏからクランク軸３０の径方向に離間した位置を中心とする円筒内面の孔である。この第二揺動部材５０の貫通孔５２の内径は、挿入されるピン８０の直径と、第二揺動部材５０の偏心量（入出力軸線Ｌｏと第二偏心軸線Ｌｂの離間距離）との和にほぼ等しい。

より詳細には、第二揺動部材５０の貫通孔５２の内周面は、減速装置１の駆動状態において、ピン８０に外挿される軸受け９３の外周面と当接し駆動力を伝達する。このような構成により、第二揺動部材５０は、入出力軸線Ｌｏを中心とする第二偏心部３２の回転に伴い、第二偏心軸線Ｌｂの回りに自転しながら入出力軸線Ｌｏの回りを公転するように揺動回転することになる。そして、揺動回転する第二揺動部材５０の自転成分がピン８０に伝達され、第二揺動部材５０の自転の回転数でアウトプットプレート６０が回転する。

また、クランク軸３０の第一偏心部３１と第二偏心部３２は、アウトプットプレート６０の周方向に等間隔となるように連結されている。よって、第一、第二偏心部３１，３２の外周側にそれぞれ支持される第一、第二揺動部材４０，５０は、アウトプットプレート６０の周方向に等間隔に位置する関係となる。ここで、減速装置１の駆動状態において、クランク軸３０の回転により第一、第二偏心部３１，３２が回転し、この回転に伴い第一、第二揺動部材４０，５０が揺動回転したとする。この場合に、第一、第二揺動部材４０，５０の各自転軸（第一偏心軸線Ｌａおよび第二偏心軸線Ｌｂ）は、上記の位置関係により、入出力軸線Ｌｏに対称の位置を維持しつつ入出力軸線Ｌｏの回りを回転する。

アウトプットプレート６０（本発明の「第一回転部材」に相当する）は、図１に示すように、軸受け９１を介してハウジング１０により入出力軸線Ｌｏを中心として回転可能に支持される円盤状の部材である。このアウトプットプレート６０は、第一、第二揺動部材４０，５０の貫通孔４２，５２よりも小径からなる円筒内面の挿入孔６１が形成されている。アウトプットプレート６０は、減速装置１における一方側の盤面から入出力軸線Ｌｏの方向にピン８０が突出するように、挿入孔６１にピン８０の一側端部８１が圧入される。

よって、アウトプットプレート６０の挿入孔６１の内径Ｄ１は、ピン８０の一側端部８１の外径φａよりも締め代の分だけ小径に設定されている。また、本実施形態において、図３に示すように、６本のピン８０がアウトプットプレート６０の周方向に等間隔となるように上記盤面に固定されている。また、他方側の盤面は、出力軸部材２２と連結されている。

サポートプレート７０（本発明の「第二回転部材」に相当する）は、軸受け９２を介してハウジング１０により入出力軸線Ｌｏを中心として回転可能に支持される円板状の部材である。このサポートプレート７０は、第一、第二揺動部材４０，５０の貫通孔４２，５２よりも小径からなる円筒内面の挿入孔７１が形成されている。サポートプレート７０は、第一、第二揺動部材４０，５０の貫通孔４２，５２を貫通したピン８０の他側端部８３を挿入孔７１に挿入され、他側端部８３を支持する。これにより、サポートプレート７０は、アウトプットプレート６０に固定された６本のピン８０を支持するとともに、アウトプットプレート６０の回転に伴いアウトプットプレート６０と同じ回転数で回転する。

また、サポートプレート７０の挿入孔７１は、ピン８０の他側端部８３がゼロタッチ（無圧状態で接触する状態）、または隙間を有して挿入されるように内径Ｄ２が設定されている。本実施形態において、内径Ｄ２は、ピン８０の他側端部８３が挿入孔７１に隙間嵌めされるように設定されている。つまり、サポートプレート７０の挿入孔７１の内径Ｄ２は、ピン８０の他側端部８３の外径φｃよりも大径に設定されている。さらに、挿入孔７１の内径Ｄ２は、アウトプットプレート６０の挿入孔６１の内径Ｄ１と同径に設定されている。上記構成のアウトプットプレート６０とサポートプレート７０は、第一、第二揺動部材４０，５０を挟むように入出力軸線Ｌｏ方向に対向して配置される一対の回転部材である。

ピン８０は、図１に示すように、一側端部８１と、中間部８２と、他側端部８３と、段部８４とから構成され、一体の段付き柱状部材である。ピン８０は、一側端部８１がアウトプットプレート６０の挿入孔６１に挿入され、他側端部８３がサポートプレート７０の挿入孔７１に挿入されて両持ち支持される。また、一側端部８１および他側端部８３の間の中間部８２は、第一、第二揺動部材４０，５０の貫通孔４２，５２を貫通している。

ここで、ピン８０の一側端部８１が挿入されるアウトプットプレート６０の挿入孔６１の内径Ｄ１と、他側端部８３が挿入されるサポートプレート７０の挿入孔７１の内径Ｄ２とは、同径に形成されるものとした。さらに、一側端部８１は、アウトプットプレート６０の挿入孔６１に対して所定の締め代をもって圧入される。これに対して、他側端部８３は、サポートプレート７０の挿入孔７１に対して隙間嵌めされる。そのため、ピン８０は、図４に示すように、他側端部８３の外径φｃが一側端部８１の外径φａより小さくなるように形成されている。また、中間部８２の外径φｂは、本実施形態において、一側端部８１の外径φａと等しくなるように形成されている。これにより、中間部８２が他側端部８３と連結される部位に段部８４が形成されている。

上記の寸法関係により隙間嵌めされた他側端部８３の外周面と挿入孔７１の内周面との距離である隙間は、組付け時においては圧入ほどの圧力を要さず嵌め合いが可能な量である。そのため、減速装置１が組付いた状態からサポートプレート７０の取り外しが可能となっている。また、当該隙間は、減速装置１の駆動状態には、実質的に接触状態にあるような程度の量に設定され、駆動力を伝達しているピン８０の他側端部８３を挿入孔７１が支持している。このように、ピン８０は、アウトプットプレート６０およびサポートプレート７０によって両持ち支持されている。

また、中間部８２は、転がり軸受けである軸受け９３が中間部８２の外周側に回転可能な状態で外挿される。これにより、ピン８０は、軸受け９３の一部分がこれら各貫通孔４２，５２の内周面と当接し、当接位置が変化しながら第一、第二揺動部材４０，５０との間で軸受け９３を介して駆動力を伝達する。

（減速装置１の動作）
続いて、本実施形態の減速装置１の動作について説明する。まず、図示しないモータを作動させると、モータのロータに連結された入力軸部材２１が回転する。入力軸部材２１が回転すると、入力軸部材２１に連結されたクランク軸３０が入出力軸線Ｌｏを中心として回転する。これにより、クランク軸３０を構成する第一偏心部３１および第二偏心部３２が回転することになる。

そうすると、第一偏心部３１の外周側に支持される第一揺動部材４０は、第一偏心部３１の回転に伴い揺動回転する。同様に、第二偏心部３２の外周側に支持される第二揺動部材５０は、第二偏心部３２の回転に伴い揺動回転する。この時、第一揺動部材４０および第二揺動部材５０は、それぞれの外歯歯車４１，５１の円周上の一部のみがハウジング１０の内歯歯車１１と噛合し、内歯歯車１１との歯数差に基づく回転数で入力軸部材２１の回転方向とは反対方向（入力軸部材２１が時計回りであれば反時計回り）に自転している。

ここで、ピン８０は、第一、第二揺動部材４０，５０の各貫通孔４２，５２に挿入されている。そして、中間部８２に外挿された軸受け９３の外周面は、円周上の一部のみが各貫通孔４２，５２の内周面と当接し駆動力を伝達する。これにより、第一、第二揺動部材４０，５０が揺動回転すると、自転成分がピン８０に伝達される。そうすると、アウトプットプレート６０は、第一、第二揺動部材４０，５０の自転の回転数で回転する。

このようにして、減速装置１は、アウトプットプレート６０がピン８０を介して第一、第二揺動部材４０，５０の揺動回転から自転成分を取り出し、クランク軸３０に入力された回転を減速してアウトプットプレート６０から出力している。そして、アウトプットプレート６０に連結された出力軸部材２２が入出力軸線Ｌｏの回りに回転する。これにより、減速装置１は、入力軸部材２１の回転を減速し、出力軸部材２２から出力している。

また、減速装置１による変速において、アウトプットプレート６０が入出力軸線Ｌｏの回りに回転すると、ピン８０の他側端部８３の外周面がサポートプレート７０の挿入孔７１の内周面と接触する。サポートプレート７０は、ハウジング１０により軸受け９２を介して入出力軸線Ｌｏを中心として回転可能に支持されている。つまり、サポートプレート７０は、減速装置１の駆動状態において、ピン８０の他側端部８３と接触し、アウトプットプレート６０に従動回転する。これにより、サポートプレート７０は、例えば、減速装置１に強い駆動力が伝達されピン８０を撓ませるような外力が加えられた場合に、挿入孔７１と接触するピン８０の他側端部８３を支持する構成となっている。

（減速装置１の組付け）
減速装置１の組付けについて説明する。先ず、アウトプットプレート６０に出力軸部材２２を嵌合固定する。このアウトプットプレート６０に形成された複数の挿入孔６１に、複数のピン８０の一側端部８１をそれぞれ圧入して固定する。続いて、予めハウジング１０の内部における所定位置に、アウトプットプレート６０を回転可能に支持するための軸受け９１を配置する。そして、ハウジング１０の内部に、複数のピン８０が圧入された状態のアウトプットプレート６０を挿入し、アウトプットプレート６０が軸受け９１により支持されるように組付ける。

次に、入力軸部材２１が一体的に形成されたクランク軸３０の第一、第二偏心部３１，３２の外周面に、軸受けを介して第一、第二揺動部材４０，５０を嵌合する。そして、第一、第二揺動部材４０，５０の貫通孔４２，５２に軸受け９３を挿入する。続いて、第一、第二揺動部材４０，５０が組付けられたクランク軸３０をハウジング１０の内部に組付ける。この時、複数のピン８０が貫通孔４２，５２に挿入された軸受け９３の内周面にそれぞれ挿入されるようにする。これにより、ピン８０の中間部８２に軸受け９３が外挿されることになる。さらに、第一、第二揺動部材４０，５０の外歯歯車４１，５１がハウジング１０の内歯歯車１１と噛合するように適宜調整される。

このハウジング１０の内部における所定位置に、サポートプレート７０を回転可能に支持するための軸受け９２を配置する。最後に、ハウジング１０の内部に、サポートプレート７０を挿入し、サポートプレート７０が軸受け９２により支持されるように組付ける。この時、サポートプレート７０の円筒内面により軸受けを介して入力軸部材２１を回転可能に支持するように、サポートプレート７０の内周部に入力軸部材２１を貫通させる。

さらに、第一、第二揺動部材４０，５０の貫通孔４２，５２を貫通した複数のピン８０の他側端部８３をサポートプレート７０の挿入孔７１に挿入する。これにより、ピン８０の他側端部８３は、サポートプレート７０の挿入孔７１に隙間嵌めされる。この時、挿入孔７１とピン８０の他側端部８３の間には、隙間嵌めとなるように所定の隙間が設けられているので、圧入ほどの圧力を要さず嵌め合わされる。

上述したように、減速装置１の組付けの最終段において、サポートプレート７０がハウジング１０の内部に配置される。この時、サポートプレート７０は、ピン８０の他側端部８３を隙間嵌めするため、挿入孔７１の内径Ｄ２が他側端部８３の外径φｃよりも大きく設定されている。ここで、挿入孔７１の内径Ｄ２は、減速装置１の駆動状態においてピン８０を支持するため、ガタを低減するようになるべく小径である方が好ましい。これは、隙間嵌めの隙間が小さければ、それだけピン８０を支持しやすくなるからである。同様に、ピン８０の他側端部８３の外径φｃがなるべく大径であれば、隙間嵌めの隙間が小さくなる。しかし、挿入孔７１の内径Ｄ２が他側端部８３の外径φｃに近過ぎるとクリアランスが減少するため、挿入孔７１に加工誤差などが含まれると組付けが困難となるおそれがある。

そこで、本実施形態では、ピン８０を圧入するアウトプットプレート６０の挿入孔６１と、ピン８０を隙間嵌めするサポートプレート７０の挿入孔７１とを共加工により形成する製造方法を適用している。これにより、図５に示すように、アウトプットプレート６０の挿入孔６１およびサポートプレート７０の挿入孔７１は、その円筒内面における中心が一致させることができるので、上記の加工誤差を大幅に低減できる。これにより、サポートプレート７０の挿入孔７１の内径Ｄ２とピン８０の他側端部８３の外径φｃを従来よりも近付けることができる（クリアランスを小さくできる）。よって、組付け性を損なうことなく、挿入孔７１と他側端部８３のガタを低減できる。

（減速装置１の効果）
本発明の変速歯車装置が適用された減速装置１によると、一対の回転部材であるアウトプットプレート６０およびサポートプレート７０は、それぞれの挿入孔６１，７１が同径に形成される。そして、各挿入孔６１，７１に各端部８１，８３が挿入されるピン８０は、他側端部８３の外径φｃが一側端部８１の外径φａより小さくなるように形成されている構成としている。これにより、ピン８０は、一側端部８１が挿入孔６１に対して締め代をもって圧入されるとともに、他側端部８３が挿入孔７１に対して無圧状態で接触または隙間を有して挿入されることになる。

減速装置１は、アウトプットプレート６０の挿入孔６１がピン８０を圧入されて支持し、サポートプレート７０の挿入孔７１がピン８０を無圧状態で接触または隙間を有する状態で支持する。ピン８０をこのように支持するにも関わらず、上記のピン８０の構成により、各挿入孔６１，７１は、同径となるように設定することができる。従来のピンは、延伸方向に同径に形成されると、両持ち支持される両端部も同径となっている。そのため、上記のように一側端部８１を圧入、他側端部８３を遊嵌により両持ち支持する場合には、両持ち支持する支持部材に形成される挿入孔は、同径に設定することができなかった。そうすると、孔径の大きい支持部材の挿入孔は、孔径の小さい支持部材の挿入孔の加工誤差を勘案した公差、また所定の組付け性を確保した公差が設定される。そのため、孔径の大きい支持部材の挿入孔は、ピンを支持するピン孔としてはガタが大きくなってしまうことがあった。

これに対して、減速装置１の各挿入孔６１，７１は、同径となるように設定することができる。よって、ピン８０を支持する挿入孔７１の内径Ｄ２と他側端部８３の外径φｃが近い値となりクリアランスを小さくし、ガタを小さくすることができる。これにより、減速装置１の駆動状態において、確実にピン８０を両持ち支持し、減速装置１の動作の安定性を向上し装置全体として高精度にできる。

また、クランク軸３０を構成する第一、第二偏心部３１，３２は、入力軸部材２１と連結される。さらに、アウトプットプレート６０は、挿入孔６１にピン８０の一側端部８１が圧入されるとともに、出力軸部材２２と連結される構成としている。そして、上記構成の場合に、出力軸部材２２は、ピン８０の一側端部８１が圧入される挿入孔６１を有するアウトプットプレート６０に連結される。これにより、第一、第二揺動部材４０，５０の揺動回転から自転成分のみをピン８０が取り出し、当該ピン８０を圧入されて支持するアウトプットプレート６０が駆動力を出力することになるので、より確実に駆動力を伝達することができる。

さらに、ピン８０の中間部８２は外径φｂは、一側端部８１の外径φａと等しくなるように形成されている。そして、中間部８２と他側端部８３が連結される部位に段部８４が形成されている構成としている。ピン８０の中間部８２は、第一、第二揺動部材４０，５０の貫通孔４２，５２の円筒内面と軸受け９３を介して間接的に接触し、駆動力を伝達する部位である。そして、段部８４が形成されたピン８０は、中間部８２が貫通孔４２，５２と確実に接触するとともに、同径に形成された各挿入孔６１，７１により両端部８１，８３を両持ち支持される。これにより、減速装置１の動作の安定性を向上し装置全体として高精度にできる。

また、ピン８０の他側端部８３は、サポートプレート７０の挿入孔７１に隙間嵌めされる構成としている。一般に、ピン８０などの軸部材と孔とが嵌め合いの関係にある場合には、寸法関係により軸部材と孔の間に締め代ができる締まり嵌めと、軸部材と孔の間に隙間ができる隙間嵌めと、それらの中間の中間嵌めとの３種類があることが知られている。締まり嵌めは、本発明においてピン８０の一側端部８１が挿入孔６１に圧入されている状態である。そして、ピン８０の他側端部８３は、挿入孔７１との間に隙間を有して挿入されて嵌め合いの関係になるように隙間嵌めされる構成としている。よって、減速装置１の組付けの最終段において、サポートプレート７０をハウジング１０の内部に組付ける際に、突出するピン８０を挿入孔７１に挿入しやすくすることができる。このように、減速装置１の組付け性を損なうことなく、ピン８０を確実に両持ち支持することができる。

さらに、アウトプットプレート６０の挿入孔６１およびサポートプレート７０の挿入孔７１は、共加工により形成される構成とした。これにより、同一のピン８０が挿入される各挿入孔６１，７１の中心を一致させることができる。よって、隙間嵌めする挿入孔７１においては、ピン８０が圧入される挿入孔６１の加工誤差を吸収するための公差が不要となる。よって、挿入孔７１の内径Ｄ２と他側端部８３の外径φｃが近い値に設定できる。従って、減速装置１の駆動状態におけるガタを低減し、より確実にピン８０を両持ち支持できるとともに、装置全体としての精度を向上させることができる。

＜実施形態の変形態様＞
実施形態の変形態様について、図６を参照して説明する。図６は、減速装置１０１の構成を示した断面図である。本実施形態において、減速装置１のピン８０は、中間部８２の外径φｂを一側端部８１の外径φａと等しくなるように形成される構成とした。これに対して、変形態様の減速装置１０１のピン１８０は、図６に示すように、中間部１８２の外径φｄが他側端部８３の外径φｃと等しくなるように形成されている。これに伴い、ピン１８０の中間部１８２が一側端部８１と連結される部位に段部１８４が形成されている。

このような構成により、本実施形態と同様の効果を奏する。即ち、減速装置１０１の動作の安定性を向上し装置全体として高精度にできる。また、中間部１８２の外径を一側端部８１の外径φａと他側端部８３の外径φｃの何れかと等しくするかについては、他部材との構成上の関係などから適宜設定される。中間部８２の外径φｂは、例えば、中間部８２と貫通孔４２，５２の間に介在させる軸受け９３により要求される寸法、圧入される一側端部８１の圧入代（締め代）などを勘案して設定される。例えば、中間部８２，１８２に外挿される軸受け９３により、中間部８２，１８２の外径φｂ，φｄに制約があるとする。この場合に、一側端部８１が十分な締め代をもって圧入されるために、中間部８２，１８２の外径φｂ，φｄよりも一側端部８１の外径φａを大径にすることがある。

以上、本発明の変速歯車装置について、減速装置１，１０１として説明した。本実施形態では、ハウジング１０を内歯歯車部材とし、減速装置１における固定部材とした。ここで、減速装置１，１０１は、内歯歯車部材としたハウジング１０と、第一、第二偏心部３１，３２と、アウトプットプレート６０およびサポートプレート７０とが入出力軸線Ｌｏ回りに相対回転することにより入力軸部材２１の回転を変速して出力軸部材２２に駆動力を伝達するものである。そのため、入力軸部材２１および出力軸部材２２は、上記の何れかの部材（ハウジング１０、偏心部材３１，３２、回転部材６０，７０）に適宜連結される構成としてもよい。

つまり、本実施形態では、入力軸部材２１に偏心部材３１，３２から構成されるクランク軸３０を連結し、出力軸部材２２に回転部材であるアウトプットプレート６０を連結した。そして、内歯歯車部材を固定部材であるハウジング１０とすることにより、減速装置１，１０１として例示した。その他に、例えば、回転部材６０，７０をハウジングに固定し、入力軸部材２１に偏心部材３１，３２から構成されるクランク軸３０に連結し、出力軸部材２２に連結された内歯歯車部材へ駆動力を伝達する構成としてもよい。その他に、入力軸部材２１および出力軸部材２２の入出力の関係を逆方向とすることにより、本発明の変速歯車装置を適用した増速装置としてもよい。このような構成においても同様の効果を奏する。

１，１０１：減速装置（変速歯車装置）
１０：ハウジング（内歯歯車部材）、 １１：内歯歯車
２１：入力軸部材、 ２２：出力軸部材
３０：クランク軸、 ３１：第一偏心部（偏心部材）
３２：第二偏心部（偏心部材）
４０：第一揺動部材、 ４１：外歯歯車、 ４２：貫通孔
５０：第二揺動部材、 ５１：外歯歯車、 ５２：貫通孔
６０：アウトプットプレート（第一回転部材）、 ６１：挿入孔
７０：サポートプレート（第二回転部材）、 ７１：挿入孔
８０，１８１：ピン、 ８１：一側端部、 ８２，１８２：中間部
８３：他側端部、 ８４，１８４：段部
９１〜９３：軸受け
Ｌｏ：入出力軸線、 Ｌａ：第一偏心軸線、 Ｌｂ：第二偏心軸線

Claims (5)

1. 共通の入出力軸線を中心として入力軸および出力軸を回転可能に支持し、内周面に内歯歯車が形成された内歯歯車部材と、
   前記入出力軸線に対して偏心した偏心軸線を中心とする偏心部材と、
   環状からなり、前記偏心部材の外周側に回転可能に支持され、外周面に形成され前記内歯歯車と噛合可能な外歯歯車と、前記入出力軸線から径方向に離間した位置を中心とする円筒内面の貫通孔と、を有し、前記入出力軸線回りに揺動回転する揺動部材と、
   前記揺動部材を挟むように前記入出力軸線方向に対向して配置される一対の第一、第二回転部材であって、前記内歯歯車部材により前記入出力軸線を中心として回転可能にそれぞれ支持されるとともに、前記貫通孔よりも小径からなる円筒内面の挿入孔がそれぞれ形成された前記第一、第二回転部材と、
   円柱状からなり、前記貫通孔を貫通するとともに、各端部が前記第一回転部材の前記挿入孔および前記第二回転部材の前記挿入孔に挿入されて両持ち支持されるピンと、
   を備え、
   前記第一回転部材の前記挿入孔および前記第二回転部材の前記挿入孔は、同径に形成され、
   前記ピンは、各前記端部のうち一側端部が前記挿入孔に対して締め代をもって圧入され、他側端部が前記挿入孔に対して無圧状態で接触または隙間を有して挿入されるように、前記他側端部の外径が前記一側端部の外径より小さくなるように形成されていることを特徴とする変速歯車装置。
2. 請求項１において、
   前記内歯歯車部材または前記偏心部材は、前記入力軸および前記出力軸のうち一方と連結され、
   前記第一回転部材および前記第二回転部材のうち一方部材は、当該一方部材の前記挿入孔に前記ピンの前記一側端部が圧入されるとともに、前記入力軸および前記出力軸のうち他方と連結されることを特徴とする変速歯車装置。
3. 請求項１または２において、
   前記ピンの前記一側端部および前記他側端部の間の中間部は、前記一側端部および前記他側端部のうち一方と外径が等しくなるように形成され、他方と連結される部位に段部が形成されていることを特徴とする変速歯車装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項において、
   前記ピンの前記他側端部は、前記第一回転部材の前記挿入孔または前記第二回転部材の前記挿入孔に隙間嵌めされることを特徴とする変速歯車装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項における変速歯車装置の製造方法であって、
   前記第一回転部材の前記挿入孔および前記第二回転部材の前記挿入孔は、共加工により形成されることを特徴とする変速歯車装置の製造方法。

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