JPH08189548A

JPH08189548A - 内接噛合型遊星歯車装置

Info

Publication number: JPH08189548A
Application number: JP7000436A
Authority: JP
Inventors: Masataka Hashimoto; 正孝橋本; Kouyuu Ou; 宏猷王
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1995-01-06
Filing date: 1995-01-06
Publication date: 1996-07-23
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: GB2296751A; JP3481335B2; GB9526563D0; US5695425A; DE19600191A1; GB2296751B

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、外歯各部における負荷能力を平均
化させることにより、歯面荷重や摩擦損失の増大による
効率低下を防止するとともに、加工誤差によるトルク変
動や振動を招くことなくバックラッシュを抑えることの
できる内接噛合型遊星歯車装置を提供することを目的と
する。【構成】円弧歯形の内歯を有する内歯車と、内歯車の
内歯と噛み合う該内歯よりわずかに歯数の少ない波形歯
形の外歯21を有する外歯車20と、外歯車20を内歯車内で
公転させるよう外歯車20を支持して回転するクランク軸
と、を備えた内接噛合型遊星歯車装置において、外歯車
20の外歯21が、内歯車の内歯に対し実質的に加圧される
よう接触する接触部21ａと、該接触部21ａの歯形曲線Ｌ
ａよりも内方に歯面Ｆb 、Ｆc を有する歯元部21ｂおよ
び歯先部21ｃとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円弧歯形の内歯車と波
形歯形の外歯車とを備えた内接噛合型遊星歯車装置に関
し、特にその外歯車の歯形決定技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内接噛合型遊星歯車装置は、接触
歯数が多いので剛性が高く、減速機の場合には例えばロ
ボットの関節機構や工作機械の回転駆動機構あるいは建
設車両の走行機構等に使用されている。また、内歯車の
内歯に円弧歯形を用いることで円柱状のピンを利用可能
にし、噛合接触時の摩擦抵抗の低減や製造の容易化を図
ったものが多用されている。

【０００３】この種の内接噛合型遊星歯車装置として
は、例えば内歯車内に設けられた外歯車の外歯形状が所
定のトロコイド曲線に沿った形状（以下、その歯形状を
エピトロコイド歯形といい、歯面の描く曲線を歯形曲線
という）になったものがある。この装置では、外歯車は
図示しないクランクにより所定の偏心量を保って公転さ
れ、内歯車に噛み合あいつつ公転することで両歯車の歯
数差に応じて内歯車および外歯車のうち可動側が固定側
に対して低速回転する（特公平４−６９２９９号公報、
特開平４−２８２０４７号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内接噛合型遊星歯車装置にあっては、噛み合
いの圧力角が、外歯車の外歯の歯元と歯先の付近で９０
゜近い非常に大きな値になるため、小さなバックラッシ
ュが要求されるとき、そのように圧力角の大きい部分で
外歯車の歯面荷重（歯面法線方向の力）が大きくなって
いた。そのため、内歯車と外歯車の摩擦が大きくなり、
装置の起動効率の低下を招いたり、歯面接触応力の増大
とそれによる発熱から負荷能力の低下や歯面の破損を招
いたりしてしまうという問題が生じていた。また、外歯
車は外歯の歯先付近で圧力角が大きいだけでなく、内歯
車の内歯に噛み合う位置が内歯車および外歯車の噛合ピ
ッチ点から離れているため、滑り速度が大きく、摩擦損
失が大きくなって、動力伝達効率並びに効率が低下して
いた。

【０００５】さらに詳述すると、内接噛合型遊星歯車装
置においては、内歯車と外歯車が多くの歯で噛み合う
が、従来の装置では、凸となる歯先寄りの部分の接触総
合曲率半径が非常に小さくなる。特に、歯形係数Ｘ
_T（詳細は後述する）が小さくなると、歯先寄りの部分
の両歯面に尖った部分（図５にＴp で示すような尖った
部分）ができてしまい、十分な曲率半径が得られなくな
ってしまい、この部分Ｔp に大きな荷重（応力）が周期
的に作用することで歯面損傷が生じ易かった。そのた
め、従来の外歯には歯面損傷を抑えるようＸ_Tが０．１
５〜０．５の範囲になるような歯形が推奨されていたが
（昭和42年11月30日、日刊工業新聞社発行の「歯車」第
１０巻、4089頁参照）、やはり前記尖った部分Ｔp の負
荷能力によって装置の負荷能力が制限されることになっ
ていた。

【０００６】一方、このような内接噛合型遊星歯車装置
を減速機としてメカトロニクス分野の製品、例えばロボ
ットに使用する場合、バックラッシュを厳しく抑える必
要がある。しかし、バックラッシュを抑えると、噛み合
いがきつくなるためにトルクむらや振動が生じ易いばか
りか、無負荷時の駆動トルクの増大や効率の低下を招い
てしまうという問題があった。すなわち、歯車の加工に
際して加工誤差が生じるため、バックラッシュを抑えた
場合、クランクによる歯車公転（偏心回転）中にその加
工誤差（外歯の心ずれ）の方向とクランクの回転中の偏
心方向が一致する箇所で内歯と外歯の噛み合いがきつく
なることになり、トルクむらや振動が発生する。そし
て、このような加工誤差により外歯車の外歯の歯先又は
歯元付近で噛み合いがきつくなると、半径方向に大きな
力が働いて歯面圧が非常に大きくなってしまい、トルク
むらや振動が顕著なものとなる。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たもので、外歯の負荷能力をその歯形全体においてバラ
ンスさせることにより、内歯と外歯の噛み合いの質を向
上させ、上述した歯面荷重や摩擦損失の増大による効率
低下を防止するとともに、加工誤差によるトルク変動や
振動を招くことなくバックラッシュを抑えることのでき
る内接噛合型遊星歯車装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、円弧歯形の内歯を有する内歯車と、内歯車の内
歯と噛み合う該内歯よりわずかに歯数の少ない波形歯形
の外歯を有する外歯車と、外歯車を内歯車内で公転させ
るよう外歯車を支持して回転するクランク軸と、を備え
た内接噛合型遊星歯車装置において、前記外歯車の外歯
が、前記内歯車の内歯に対し実質的に加圧されるよう接
触する接触部と、該接触部の歯形曲線よりも内方に歯面
を有する歯元部および歯先部と、からなることを特徴と
するものであり、請求項２に記載のように、前記外歯の
接触部が歯元側の最大圧力角位置と歯先側の最大圧力角
位置との間で前記内歯車の内歯に最大圧力角以下の圧力
角で接触し、該最大圧力角が５０゜〜８０゜の範囲に設
定されるのが好ましい。

【０００９】また、請求項３に記載のように、前記外歯
がエピトロコイド歯形の接触部を有し、該エピトロコイ
ド歯形の歯形係数が０．１より小さい値に設定されたも
のであってもよいし、請求項４記載のように、その歯形
係数を負の値に設定することもできる。

【００１０】

【作用】本発明では、外歯車の外歯が、内歯車の内歯に
対し実質的に加圧されるよう接触する接触部と、接触部
の歯形曲線より内方に歯面を有する歯元部および歯先部
とからなるから、外歯の歯先部と歯元部が内歯車の内歯
に加圧されず、その歯先部や歯元部で歯面圧が大きくな
ったり内歯と外歯の摩擦抵抗が増大したりすることがな
い。その結果、外歯の負荷能力が歯先部や歯元部で低く
なることがなく、外歯の歯形全体において負荷能力がバ
ランスすることになって、内歯と外歯の噛み合いの質が
向上する。

【００１１】また、請求項２に記載のように、圧力角を
所定範囲内に設定した最大圧力角以下に抑えるようにす
ると、接触部の両端を容易に規定することができ、外歯
車の歯形加工が容易化される。さらに、請求項３又は４
に記載のように、外歯の歯形係数を０．１より小さい正
の値又は負の値に設定すると、外歯の歯元部の曲率半径
と内歯車の内歯の歯面半径との差が小さくなる（接触総
合曲率半径が大幅に増大する）とともに、圧力角が減少
する。したがって、ヘルツ応力が減少し、噛み合い歯数
が少なくても負荷能力や効率が向上する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１〜図４は、本発明に係る内接噛合型
遊星歯車装置の第１実施例を示す図である。まず、その
構成を説明する。

【００１３】図１において、10は環状体11の内周部に円
弧歯形の複数の内歯12を設けた環状の内歯車であり、内
歯12は例えば環状体11の円弧溝に丸ピンを取り付けて形
成されている。20は内歯車10の内歯12と噛み合う波形歯
形の外歯21を有する外歯車であり、この外歯21の歯数は
内歯車10の内歯12の歯数よりわずかに（例えば１つ）少
なくなっている。外歯車20は、中央部に設けられた円形
の穴部又は所定半径位置に等間隔に設けられた複数の穴
部で、軸受を介してクランク軸に支持されている。この
クランク軸は、外歯車20を図１中において内歯車10の中
心Ｏ₁₀と外歯車の中心Ｏ₂₀の距離である所定偏心量ａを
保って内歯車10内で回転運動させるようになっている。
すなわち、外歯車20は図示しないクランクにより所定の
偏心量ａを保って公転され、内歯車10に噛み合いつつそ
のように公転することで、両歯車10、20の歯数差（例え
ば外歯車20の外歯21の歯数が内歯車10の内歯12の歯数よ
り１つ少ない）に応じて内歯車10および外歯車20のうち
可動側が固定側に対して低速回転するようになってい
る。

【００１４】一方、図２に示すように、外歯車20の外歯
21は、内歯車10の内歯11に対し実質的に加圧されるよう
接触する接触部21ａと、外歯21の接触部21ａの歯形曲線
Ｌａより内方（外歯車20の中心Ｏ₂₀に接近する側）に歯
面Ｆb 、Ｆc を有する歯元部21ｂおよび歯先部21ｃとか
ら構成されている。図４に示すように、この外歯21の接
触部21ａは、歯元側の最大圧力角位置ＰMDと歯先側の最
大圧力角位置ＰMAとの間で内歯車10の内歯12に最大圧力
角以下の圧力角で接触するようになっており、その最大
圧力角は５０゜〜８０゜の範囲内にある特定の値、例え
ば６０゜に設定されいる。勿論、歯元側と歯先側にそれ
ぞれ異なる最大圧力角を設定することもできる。

【００１５】更に詳述すると、外歯21の接触部21ａは、
図３に点線で示す（ｘo 、ｙo ）を中心軌跡とし、半径
をｒc とする円の内包絡線Ｌａを歯形曲線として形成さ
れており、外歯21の歯元部21ｂおよび歯先部21ｃは図２
に点線で示す歯形曲線Ｌａより内方に歯面Ｆb 、Ｆc を
有するように同図中の実線位置まで歯形修正して形成さ
れている。この歯形修正は、図４に示すように、隣合う
最大圧力角位置ＰMD同士又は最大圧力角位置ＰMA同士の
略中間で最大修正量となり、最大圧力角位置ＰMD、ＰMA
上ではそれぞれ修正量がゼロとなるような修正である。
また、その最大修正値δ_max は内歯車10と外歯車20の偏
心公差の和（噛み合いがきつくなる側の組み合せ公差と
噛み合いが緩くなる側の組み合せ公差との和）と等しい
か、それよりわずかに大きくなるように設定されてお
り、この歯形修正によって、外歯21の歯元部21ｂおよび
歯先部21ｃ（負荷能力の低い部分）は内歯車10の内歯12
に対して実質的に加圧されないようになる。

【００１６】外歯21の接触部21ａの歯形曲線Ｌａについ
て説明すると、前記クランクの回転から外歯車20の自転
までの減速比を−Ｚ_I＋１とし、内歯車の円弧歯形の半
径をｒ_c、内歯車10の円弧歯形中心を通るピッチ円半径
をＲ_bとするとき、図１に示す座標系の歯形座標（Ｘ、
Ｙ）は、次式(１)で表すことができる。

【００１７】

【数１】

【００１８】したがって、内歯車10と外歯車20の歯数差
をｎ_dとすると、内歯車10の歯数がｎ_d・Ｚ_I、外歯車
20の歯数がｎ_d・Ｚ_dとなり、前記φを０゜〜180゜で
変化させることにより、外歯車20の歯形曲線がその歯元
部21ｂ（φ＝０゜に対応）から歯先部21ｃ（φ＝180゜
に対応）まで形成される。なお、歯数差ｎ_dは通常１か
２の値をとる。

【００１９】また、外歯21の歯元部21ｂおよび歯先部21
ｃの歯面Ｆb 、Ｆc は、歯形曲線Ｌａより内方に位置
し、内歯車10の内歯12に対して実質的に加圧されない
（接触はするかもしれないがトルク伝達に寄与する程度
には歯面圧が高くならない）という条件を満足するもの
であれば、適宜他の形状に設定することができる。この
ように構成された本実施例の内接噛合型遊星歯車装置に
おいては、外歯21の接触部21ａが内歯車10の内歯12に対
して実質的に加圧されるものの、外歯21の歯元部21ｂお
よび歯先部21ｃは内歯車10の内歯12に実質的に加圧され
なることがない。したがって、その歯元部21ｂや歯先部
21ｃにおいて歯面圧が過大になったり内歯12と外歯21の
摩擦抵抗が過大になったりすることがなく、歯元部や歯
先部の負荷能力が装置自体の負荷能力を制限していた従
来装置の問題が解消されることになる。

【００２０】また、外歯車20の外歯21になされている歯
形の修正が、隣合う最大圧力角位置ＰMD同士の略中間、
最大圧力角位置ＰMA同士の略中間の位置で最大修正量に
なり、最大圧力角位置ＰMD、ＰMA上ではそれぞれ修正量
がゼロとなるような修正であるので、外歯21の歯形全体
において負荷能力がバランスすることになる。したがっ
て、内歯車10の内歯12と外歯車20の外歯21との噛み合い
の質が向上する。

【００２１】さらに、外歯21の接触部21ａと内歯12との
噛み合いの圧力角αを所定の最大圧力角（６０゜）以下
に抑えるようにしているので、噛み合いの圧力角αが常
にその最大圧力角以下に抑えられるとともに、接触部21
ａの両端となる最大圧力角位置ＰMD、ＰMAを容易に規定
することができ、外歯車20の歯形修正形状の加工も容易
に可能となる。その結果、歯面荷重や摩擦損失の増大に
よる効率低下を防止することができる。さらに、接触部
21ａの接触領域でバックラッシュを抑えるような寸法設
定をしても、歯元部21ｂや歯先部21ｃにおいて歯面圧が
大きくなることがないので、加工誤差によるトルク変動
や振動を招くことなくバックラッシュを抑えることがで
きる。

【００２２】図５および図６は本発明に係る内接噛合型
遊星歯車装置の第２実施例を示す図である。なお、本実
施例は外歯の接触部の歯形だけが第１実施例と異なるの
で、図５に外歯車の歯形のみを示し、他の構成について
は第１実施例と同一符号を用いて説明する。

【００２３】図５において、外歯車30は内歯車10の内歯
12よりわずかに歯数の少ない外歯31を有しており、例え
ば内歯車10の内歯12の歯数Ｎ₁₂＝２０に対し、外歯車30
の外歯31の歯数Ｎ₃₁は１９に設定されている。また、外
歯車30の外歯31は、内歯車10の内歯11に対し実質的に加
圧されるよう接触する接触部31ａと、外歯31の接触部31
ａの歯形曲線Ｌａより内方（外歯車30の中心に接近する
側）に歯面Ｆb 、Ｆcを有する歯元部31ｂおよび歯先部3
1ｃとから構成されている。

【００２４】外歯31の接触部31ａはエピトロコイド歯形
として形成されており、そのエピトロコイド歯形の歯形
係数Ｘ_T（＝１−Ｚ_I・ａ／Ｒ_b）が０．１より小さい
値、例えば０．０５に設定されている。外歯31の歯元部
31ｂおよび歯先部31ｃは、図５に点線で示す接触部31ａ
の歯形曲線Ｌａより内方に歯面Ｆb 、Ｆc を有するよう
に同図中の実線位置まで歯形修正して形成されている。
この歯形修正は、図６に実線で示す圧力角αの変化に基
づいて、最大圧力角位置ＰMD、ＰMAを設定し、歯元側の
最大圧力角位置ＰMD同士又は歯先側の最大圧力角位置Ｐ
MA同士の間で最大修正量となり、各最大圧力角位置ＰM
D、ＰMA上ではそれぞれ修正量がゼロとなるような修正
である。また、その最大修正値は内歯車10と外歯車30の
偏心公差の和と等しいかそれよりわずかに大きくなるよ
うに設定されており、この歯形修正により、外歯31の歯
元部31ｂおよび歯先部31ｃは内歯車10の内歯12に対して
実質的に加圧されないようになる。なお、内歯12の円弧
歯の半径ｒc は、例えば６mm（ｒc ＝６mm）に設定され
ている。

【００２５】本実施例おいても、外歯31の接触部31ａが
内歯車10の内歯12に対して実質的に加圧されるものの、
接触部31ａの歯元部31ｂおよび歯先部31ｃが内歯車10の
内歯12に実質的に加圧されなることはない。したがっ
て、その歯元部31ｂや歯先部31ｃにおいて歯面圧が大き
くなったり内歯12と外歯31の摩擦抵抗が増大したりする
ことはなく、従来のような問題が生じない。

【００２６】また、外歯車30の外歯31になされている歯
形の修正が隣合う最大圧力角位置ＰMD同士又は最大圧力
角位置ＰMA同士の間の位置で最大修正量になり、各最大
圧力角位置ＰMD、ＰMA上ではそれぞれ修正量がゼロとな
っているので、外歯31の歯形全体において負荷能力が平
均化され、内歯車10の内歯12と外歯車30の外歯31との噛
み合いの質が向上する。

【００２７】さらに、外歯31の接触部31ａはエピトロコ
イド歯形を有し、そのエピトロコイド歯形の歯形係数Ｘ
_Tが０．１より小さい値に設定されているから、外歯31
の接触部31ａの曲率半径と内歯車10の内歯12の歯面半径
ｒc との差が小さくなり、接触総合曲率半径が大幅に増
大するとともに、圧力角が減少する。したがって、外歯
31の接触部31ａにおいては、任意の接触点における接触
応力、すなわちヘルツ応力が大幅に減少し、各外歯31の
歯面の負荷能力が大幅に高まる。本実施例では、歯形係
数Ｘ_Tが０．０５に設定されているので、噛み合い歯数
自体は少なくなるものの、歯形係数Ｘ_Tを０．１５〜
０．５の範囲に設定する従来の歯形に比べ、ヘルツ応力
が１／２以下になる。その結果、外歯31の接触部31ａの
負荷能力を従来の２倍以上に増大させることができ、装
置としての負荷能力や効率を顕著に向上させることがで
きる。

【００２８】図７〜図９は本発明に係る内接噛合型遊星
歯車装置の第３実施例を示す図である。図７において、
40は環状体41の内周部に円弧歯形の複数の内歯42を設け
た環状の内歯車であり、内歯42は例えば環状体41の円弧
溝に丸ピンを取り付けて形成されている。50は内歯車40
の内歯42と噛み合う波形歯形の外歯51を有する外歯車で
あり、この外歯51の歯数は内歯車40の内歯42の歯数より
わずかに少なくなっている。外歯車50は第１実施例の外
歯車20と同様にクランク軸に支持されており、このクラ
ンク軸は外歯車50を内歯車40の中心Ｏ₄₀と外歯車の中心
Ｏ₅₀の距離である所定偏心量ａを保って公転させる。こ
のような基本的な動作は第１実施例と同様であり、両歯
車40、50の歯数差に応じて内歯車40および外歯車50のう
ち可動側が固定側に対して低速回転する。

【００２９】一方、図８に示すように、外歯車50の外歯
51は、内歯車40の内歯41に対し実質的に加圧されるよう
接触する接触部51ａと、外歯51の接触部51ａの歯形曲線
より内方（外歯車50の中心Ｏ₅₀に接近する側）に歯面Ｆ
b 、Ｆc を有する歯元部51ｂおよび歯先部51ｃとから構
成されている。この外歯51の接触部51ａは、エピトロコ
イド歯形を有し、そのエピトロコイド歯形の歯形係数Ｘ
_Tが負の値、例えば−０．１５に設定されている。この
ように歯形係数Ｘ_Tが負の値となる場合、その理論歯形
は、図９に示すように、歯先側の内包絡線Ｌa1と歯底側
の外包絡線Ｌa2の２つの曲線部分から構成されることに
なる。すなわち、歯先側では内包絡線Ｌa1と外包絡線Ｌ
a2の交点Ｐa から内包絡線Ｌa1の頂点Ｐb までの歯形曲
線が上記(１)式で表される従来の歯形曲線と同様とな
り、歯元側のＬa2では次式(２)で表される歯形曲線とな
る。

【００３０】

【数２】

【００３１】本実施例では、このような２つの軌跡曲線
で表される理論歯形に基づいて、図８に実線で示すよう
な歯形を形成している。すなわち、外歯51の接触部51ａ
の歯面Ｆa を図８に点線で示す理論歯形曲線Ｌa1、Ｌa2
に沿って形成する一方、外歯51の歯元部51ｂおよび歯先
部51ｃの歯面Ｆb 、Ｆc を接触部51ａの歯形曲線である
Ｌa1、Ｌa2より内方（外歯車50の中心Ｏ₅₀に接近する
側）に形成している。そして、理論歯形の交点Ｐa の付
近となる外歯51の接触部51ａの歯面Ｆa と歯先部51ｃの
歯面Ｆc との接合部分を、所定半径ｒ_tの湾曲面とする
ことで、内歯車40の内歯42と外歯車50の外歯51とが滑ら
かに噛み合うようにしている。

【００３２】このように構成された本実施例において
は、第２実施例と同様な理由から外歯51の接触部51ａに
おけるヘルツ応力を大幅に減少させることができるとと
もに、圧力角の低減によってその歯面総荷重自体を減少
させ、さらに、噛み合い点における滑り速度を減少させ
ることができる。その結果、装置の負荷能力および動力
伝達効率を大幅に向上させることができる。コンピュー
タでのシミュレーションによれば動力伝達効率は従来よ
り約１０％向上することがわかった。また、無負荷時の
駆動トルクを同様とするとき、バックラッシュを２割以
上低減させることができ、振動特性を改善して滑らかな
回転を得ることができる。

【００３３】また、遊星歯車にトロコイド歯形を用いた
通常の内接噛合型の遊星歯車装にあっては、ある程度の
効率を得るために内歯車に内歯車本体（環状部）に対し
て自由に回転（軸回りの回転）できるピンかローラを使
用しなければならないが、本発明の歯形を用いる場合、
必ずしもその必要はない。図１０はそのようにピンやロ
ーラを不要にした例である本発明の第４実施例の内接噛
合型遊星歯車装置を示す図である。

【００３４】この実施例では、環状部61の内周に複数の
内歯62を一体に形成した内歯車60を用いており、これに
外歯車70の複数の外歯71を噛合させている。外歯車70
は、上述の何れかの実施例のものと同様であれば良い
が、例えば第３実施例と同様である。また、環状部61の
内歯61間の内周面61ｂは外歯71が最も深く噛合したとき
にある程度の隙間が残るようにし、かつ、加工性を増す
ために周方向両端部が適当な半径で円弧状に湾曲した面
となるように形成するのがよい。

【００３５】このようにすると、内歯車の部品点数が大
幅に減少するので、その加工工数を大幅に削減するとと
もに加工コストを低減させることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、外歯の歯先部と歯元部
を内歯車の内歯に加圧しないようにして、その歯先部や
歯元部で歯面圧が大きくなったり内歯と外歯の摩擦抵抗
が増大したりするのを防止し、実質的な噛み合いをなす
接触部の負荷能力を平均化したものとして外歯全体にお
いて噛み合いの質を向上させているので、歯面荷重や摩
擦損失の増大による効率低下を防止するとともに、加工
誤差によるトルク変動や振動を防止することができ、し
かもバックラッシュを抑えることのできる内接噛合型遊
星歯車装置を提供することができる。

【００３７】請求項２に記載のように、接触部の噛み合
い圧力角を所定の最大圧力角以下に抑えるようすれば、
接触部の両端を容易に規定して外歯車の歯形修正や加工
を容易化することができる。請求項３に記載のように、
外歯の歯形係数を０．１より小さい値にしているので、
外歯の接触部の曲率半径と内歯車の内歯の歯面半径との
差を小さくして圧力角を減少させ、ヘルツ応力を減少さ
せることができ、噛み合い歯数が少なくても負荷能力や
効率の高い内接噛合型遊星歯車装置を提供することがで
きる。

【００３８】さらに、請求項４に記載のように、外歯の
歯形係数を負の値に設定しているので、外歯の接触部の
曲率半径と内歯車の内歯の歯面半径との差を小さくして
圧力角を減少させ、ヘルツ応力を減少させることがで
き、噛み合い歯数が少なくても負荷能力や効率の高い内
接噛合型遊星歯車装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内接噛合型遊星歯車装置の第１実
施例の概略構成を示す断面図である。

【図２】第１実施例の外歯車の外歯の歯形を示す部分拡
大図である。

【図３】第１実施例の外歯の接触部を形成するための理
論歯形曲線を示す図である。

【図４】第１実施例の外歯の歯形修正の説明図である。

【図５】本発明に係る内接噛合型遊星歯車装置の第２実
施例を示すその要部拡大図である。

【図６】歯形係数による圧力角変化の違いを説明する図
である。

【図７】本発明に係る内接噛合型遊星歯車装置の第３実
施例の概略構成を示す断面図である。

【図８】第３実施例の外歯車の外歯の歯形を示す部分拡
大図である。

【図９】第３実施例の外歯の接触部を形成するための理
論歯形曲線を示す図である。

【図１０】本発明に係る内接噛合型遊星歯車装置の第４
実施例の概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

10、40、60 内歯車 12、42、61 内歯 20、30、50、70 外歯車 21、31、51、71 外歯 21ａ、31ａ、51ａ接触部 21ｂ、31ｂ、51ｂ歯元部 21ｃ、31ｃ、51ｃ歯先部Ｆa 、Ｆb 、Ｆc 歯面Ｌａ、Ｌa1、Ｌa2 理論歯形曲線（接触部の歯形曲
線）ＰMD、ＰMA 最大圧力角位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円弧歯形の内歯を有する内歯車と、内歯車の内歯と噛み合う該内歯よりわずかに歯数の少な
い波形歯形の外歯を有する外歯車と、外歯車を内歯車内で公転させるよう外歯車を支持して回
転するクランク軸と、を備えた内接噛合型遊星歯車装置
において、前記外歯車の外歯が、前記内歯車の内歯に対し実質的に
加圧されるよう接触する接触部と、該接触部の歯形曲線
よりも内方に歯面を有する歯元部および歯先部と、から
なることを特徴とする内接噛合型遊星歯車装置。
【請求項２】前記外歯の接触部が歯元側の最大圧力角位
置と歯先側の最大圧力角位置との間で前記内歯車の内歯
に最大圧力角以下の圧力角で接触し、該最大圧力角が５
０゜〜８０゜の範囲に設定されたことを特徴とする請求
項１記載の内接噛合型遊星歯車装置。
【請求項３】前記外歯が、エピトロコイド歯形の接触部
を有し、該エピトロコイド歯形の歯形係数が０．１より
小さい値に設定されたことを特徴とする請求項１記載の
内接噛合型遊星歯車装置。
【請求項４】前記エピトロコイド歯形の歯形係数が負の
値に設定されたことを特徴とする請求項３記載の内接噛
合型遊星歯車装置。