WO2018168588A1 - 減速装置 - Google Patents

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WO2018168588A1
WO2018168588A1 PCT/JP2018/008659 JP2018008659W WO2018168588A1 WO 2018168588 A1 WO2018168588 A1 WO 2018168588A1 JP 2018008659 W JP2018008659 W JP 2018008659W WO 2018168588 A1 WO2018168588 A1 WO 2018168588A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
internal gear
bearing
cage member
input shaft
outer peripheral
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/008659
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
齋藤　隆英
佐藤　光司
慎太朗 石川
Original Assignee
Ntn株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017049987A external-priority patent/JP2018155258A/ja
Priority claimed from JP2017127789A external-priority patent/JP2019011795A/ja
Priority claimed from JP2017127795A external-priority patent/JP2019011797A/ja
Priority claimed from JP2017127786A external-priority patent/JP2019011794A/ja
Application filed by Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
Publication of WO2018168588A1 publication Critical patent/WO2018168588A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear

Definitions

  • This invention relates to a roller type speed reducer.
  • a speed reducer is known as a device that drives a counterpart machine connected to an output shaft by decelerating and transmitting the rotation of an input shaft that receives a driving force from a driving source such as a DC motor to the output shaft.
  • Such a speed reducer is used as a speed reducer structure of a variable valve timing device, for example, and includes a two-stage roller type first and second speed reducer structure connected in the axial direction.
  • the first and second reduction gear structures are first and second input shafts having eccentric shaft portions, first and second internal gears having teeth formed at equal pitches in the circumferential direction, and eccentricity of the first input shaft.
  • a cage portion provided with a plurality of rollers interposed between the shaft portion and the first internal gear and between the eccentric shaft portion of the second input shaft and the second internal gear, and a pocket for holding the plurality of rollers.
  • the first input shaft and the first intermediate shaft are arranged coaxially so as to be aligned in the axial direction, and the first intermediate shaft is radially inward with the first intermediate shaft coaxially aligned with the second input shaft. It is integrated via the ring part.
  • the second intermediate shaft and the second input shaft are coaxially arranged in the axial direction on the opposite side of the first intermediate shaft in the axial direction.
  • Such a reduction gear described in Patent Document 1 decelerates rotation of an output shaft of an electric motor as an input shaft at each of the first and second reduction gear structures and transmits it to a camshaft as an output shaft. Can do.
  • the cage portion of the first intermediate shaft serves as an output member that transmits the rotation of the first input shaft, and the cage portion of the second intermediate shaft rotates the second input shaft. It becomes an output member to transmit, and the torque transmitted with deceleration increases.
  • the rotation of the second input shaft that has been decelerated by the first decelerator is further decelerated, so that the torque transmitted along with the deceleration further increases.
  • the retainer portion of the first intermediate shaft and the retainer portion of the second intermediate member, which are such output members, have strict strength requirements and need to ensure rigidity.
  • first input shaft and the first intermediate shaft and the second input shaft and the second intermediate shaft of the first reduction gear assembly are arranged side by side in the axial direction, the axial dimension is reduced and the thickness is reduced. It is difficult.
  • first intermediate shaft and the second input shaft are coaxially aligned in the axial direction in order to transmit the rotation of the first intermediate shaft of the first speed reducer structure to the second input shaft of the second speed reducer structure.
  • the arrangement is integrated through a radially inwardly-shaped annular portion. In this arrangement, it is difficult to reduce the axial dimension and reduce the thickness.
  • a problem to be solved by the present invention is to provide a reduction gear that secures the rigidity of the output member and has a compact axial dimension.
  • a reduction gear is A case having an inner periphery forming a cylindrical surface; A first internal gear fixed in the inner peripheral portion of the case and having teeth formed on the inner periphery at an equal pitch in the circumferential direction; A second internal gear that is rotatably supported in the inner peripheral portion of the case, and teeth are formed at an equal pitch in the circumferential direction on the inner periphery; An input shaft that is arranged coaxially with the first internal gear and the second internal gear and has an eccentric shaft portion that is located radially inside the first internal gear and the second internal gear; A cylindrical cage member rotatably disposed between the first internal gear and the second internal gear and the eccentric shaft portion; A plurality of first rollers held by the cage member so as to be capable of rolling, and interposed between the first internal gear and the outer peripheral portion of the eccentric shaft portion; A plurality of second rollers that are rotatably supported by the cage member and interposed between the second internal gear and the outer peripheral portion of the outer peripheral portion of the
  • the first roller moves in the circumferential direction by one tooth of the first internal gear per rotation of the eccentric shaft portion of the input shaft;
  • a configuration may be employed in which the second roller rotates the second internal gear by one tooth per rotation of the eccentric shaft portion of the input shaft.
  • the second internal gear rotates in the same direction as the rotation of the cage member. Further, when the input shaft makes one rotation, the second internal gear is rotated by being decelerated by one tooth by the plurality of second rollers held in the second pocket of the cage member by the eccentric shaft portion.
  • the axial dimension is not increased, The axial dimension can be reduced.
  • the cage member to which the rotation of the input shaft is decelerated and the second internal gear to which the rotation of the cage member is transmitted does not have a complicated structure, it is easy to ensure rigidity as an output member. .
  • the output member to which the rotation of the input shaft and the rotation of the cage member are transmitted is the second internal gear which is easy to ensure rigidity, it can cope with an increase in torque transmitted with deceleration. can do.
  • the eccentric shaft portion of the input shaft adopts a configuration including an annular eccentric plate portion provided on the outer periphery of the input shaft and a bearing fitted to the outer peripheral portion of the eccentric plate portion. it can.
  • the first roller and the second roller are pressed against the teeth of the first internal gear and the teeth of the second internal gear by the outer ring outer peripheral portion of the bearing. Since the outer ring of the bearing is rotatable, it can be smoothly pressed against the teeth.
  • the case has a small-diameter step portion extending radially inward from the other axial end portion of the inner peripheral portion, and the small-diameter step portion is directed to one axial direction on an end surface facing the one axial direction.
  • a configuration in which the first internal gear has an engagement hole formed in the axial direction, and the engagement hole of the first internal gear fits into the projection of the small-diameter stepped portion. Can be adopted.
  • the first internal gear arranged in the inner peripheral portion of the case is easily fixed in the inner peripheral portion of the case so as not to rotate by fitting the projection of the small diameter step portion into the engagement hole.
  • the case has a convex portion protruding radially inward from the inner peripheral portion
  • the first internal gear has a concave portion formed radially inward on the outer peripheral portion
  • the convex portion of the case The structure which is a state which the recessed part of a 1st internal gear fits is employable.
  • the reduction gear according to the present invention can be applied to a variable valve timing device.
  • a bearing member may be disposed between the case and the second internal gear.
  • the second internal gear and the case The second internal gear can be rotatably supported while narrowing the clearance generated between the two. That is, by supporting the second internal gear via the bearing member, it is not necessary to secure a clearance that is necessary when the second internal gear is directly slid with respect to the case.
  • the clearance generated between the bearing member and the bearing member or between the bearing member and the case can be reduced.
  • the second roller can be prevented from being bitten.
  • the driving force transmission efficiency and operational stability of the reduction gear can be improved.
  • the bearing member is disposed between the case and the second internal gear, the second internal gear can be smoothly rotated. This also improves the driving force transmission rate.
  • Needle roller bearings can be adopted as the bearing member disposed between the case and the second internal gear.
  • the bearing member may be a ball bearing or a slide bearing.
  • the bearing member when the bearing member is a slide bearing, it is desirable that the bearing member be formed of a resin material having slidability.
  • the bearing fitted to the outer peripheral portion of the eccentric plate portion of the input shaft is disposed on the inner periphery of the cage member, and the cage member is rotatably guided by the outer peripheral surface of the bearing.
  • the cage member can be guided by the outer circumferential surface of the bearing by bringing the inner circumferential surface of the cage member into direct contact with the outer circumferential surface of the bearing.
  • annular member may be disposed between the inner peripheral surface of the cage member and the outer peripheral surface of the bearing, and the cage member may be brought into contact with the outer peripheral surface of the bearing via the annular member.
  • annular member is disposed, for example, between the first pocket of the cage member in which the first roller is accommodated and the second pocket of the cage member in which the second roller is accommodated.
  • annular member may be arrange
  • the ring member functions as a slide bearing, so that the cage member can be smoothly rotated through the ring member.
  • the annular member is formed of a resin material having slidability.
  • the radial distance between the outer peripheral surface of the cage member and the tooth tip of the first internal gear, and between the outer peripheral surface of the cage member and the tooth tip of the second internal gear may be the same distance.
  • the “same distance” includes not only the completely same distance but also a case where there is an allowable error in design of about ⁇ 0.15 mm.
  • the outer peripheral surface of the cage member and each internal gear can be made the same distance.
  • the cage member may be formed so that the outer diameter and the inner diameter are different between a portion facing the tooth tip of the first internal gear and a portion facing the tooth tip of the second internal gear.
  • the first roller and the second roller held by the cage member are also arranged in steps according to the shape of the cage member. Therefore, the eccentric plate portion of the input shaft is formed in a step shape according to different inner diameters of the cage member, and the outer diameter and the inner diameter are different between the stepped eccentric plate portion and the inner peripheral surface of the cage member.
  • a bearing should be arranged.
  • the cage member is positioned on the outer peripheral portion of the eccentric shaft portion of the input shaft, and the cage member is positioned on the inner peripheral portion of the second internal gear.
  • the axial dimension can be reduced without increasing the size.
  • the cage member to which the rotation of the input shaft is decelerated and the second internal gear to which the rotation of the cage member is transmitted does not have a complicated structure, it is easy to ensure rigidity as an output member. .
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II in FIG. 2 of the speed reducer according to the embodiment of the present invention.
  • Sectional view taken along line III-III in FIG. Exploded perspective view of the reduction gear Longitudinal side view of speed reducer according to second embodiment of this invention
  • Sectional view taken along line VV in FIG. 5A Longitudinal section of variable valve timing device using the same reduction gear
  • a longitudinal sectional view of a reduction gear according to a third embodiment of the present invention 1 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. Sectional view taken along line VI-VI in FIG. Sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. Longitudinal sectional view of a reduction gear according to a sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. Sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. Sectional view taken along line IX-IX in FIG.
  • a longitudinal sectional view of a reduction gear according to a seventh embodiment of the present invention 19 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. Sectional view taken along line XX in FIG.
  • a longitudinal sectional view of a reduction gear according to an eighth embodiment of the present invention 22 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG.
  • a longitudinal sectional view of a reduction gear according to a ninth embodiment of the present invention 24 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. Sectional view taken along line XI-XI in FIG. Sectional view taken along line XII-XII in FIG. Diagram showing the relationship between roller trajectory and tooth shape Diagram showing normal tooth shape The figure which shows the shape of the tooth which concerns on 9th embodiment
  • FIG. 31 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. Sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
  • FIG. 35 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. Sectional view taken along line XV-XV in FIG. Sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
  • the speed reducer 1 of the present invention includes a cylindrical case 10, a first internal gear 20 fixed in the case 10, and a first rotatably supported in the case 10.
  • the case 10 has a cylindrical shape and includes an inner peripheral portion 11 having a cylindrical surface on one axial direction, and a small diameter step portion 12 extending radially inward from the other axial end of the inner peripheral portion 11.
  • the small-diameter step portion 12 has a protrusion 14 that is formed on one end in the axial direction on an end surface 13 that faces in the one axial direction.
  • the direction along the central axis of the input shaft 40 is “axial direction”
  • the direction orthogonal to the central axis of the input shaft 40 is “radial direction”
  • the circumferential direction around the central axis of the input shaft 40 Is called “circumferential direction”.
  • the protrusions 14 are provided at six locations at equal intervals in the circumferential direction of the end surface 13 of the small-diameter stepped portion 12.
  • the inner peripheral part of the small diameter step part 12 is a cylindrical surface, and the bearing 15 is fitted.
  • the bearing 15 is a ball bearing and rotatably supports an end portion on the other side in the axial direction of the input shaft 40 (hereinafter referred to as the other end portion in the axial direction).
  • the number of the protrusions 14 should just be provided in multiple places not only in six places but the circumferential direction.
  • the first internal gear 20 has engagement holes 21 penetrating in the axial direction at six locations in the circumferential direction.
  • the respective engagement holes 21 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the protrusions 14 of the inner peripheral portion 11 of the case 10 are fitted with each other.
  • the number of the engagement holes 21 is not limited to six, and may be provided at a plurality of locations in the circumferential direction as long as the number is equal to the number of the protrusions 14.
  • the first internal gear 20 has a plurality of teeth 22 formed on the inner peripheral portion thereof at an equal pitch in the circumferential direction (61 in the case of FIG. 2), and the tooth groove 23 of each tooth 22 has a cross-sectional curve shape. There is no.
  • the shape of one pitch of the teeth 22 of the first internal gear 20 is a locus drawn by the center of the first roller 600 that revolves along the outer peripheral portion of the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 described later when the input shaft 40 rotates. Is matched with the curve on the radially outer side of the first roller 600.
  • the second internal gear 30 has engagement holes 31 penetrating in the axial direction at six locations in the circumferential direction.
  • the respective engagement holes 31 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the second internal gear 30 is rotatably supported on the other axial side of the first internal gear 20 in the inner peripheral portion 11 of the case 10.
  • the second internal gear 30 has a plurality of teeth 32 formed on the inner peripheral portion thereof at an equal pitch in the circumferential direction (64 in the case of FIG. 3).
  • the groove 33 has a curved cross-sectional shape.
  • the shape of one pitch of the teeth 32 of the second internal gear 30 is a locus drawn by the center of the second roller 61 revolving along the outer peripheral portion of the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 described later when the input shaft 40 rotates. Of the second roller 61 in the radial direction of the second roller 61.
  • the second internal gear 30 has the same outer diameter as the first internal gear 20, and the tooth tip surface and the tooth bottom surface also have the same inner diameter size.
  • the input shaft 40 has a columnar shape, and an end portion on one side in the axial direction (hereinafter referred to as one end portion in the axial direction) is rotatably supported by the small diameter step portion 12 of the case 10 via a bearing 15.
  • the input shaft 40 is disposed coaxially with the first internal gear 20 and the second internal gear 30, and has an eccentric shaft portion 41 that is located radially inside the first internal gear 20 and the second internal gear 30.
  • the eccentric shaft portion 41 includes an eccentric plate portion 42 formed integrally with the input shaft 40 and a bearing 43 fitted to the outer peripheral portion of the eccentric plate portion 42.
  • the eccentric plate portion 42 is eccentric with respect to the central axis of the input shaft 40 by ⁇ .
  • a ball bearing can be adopted as the bearing 43 (see FIGS. 2 and 3).
  • the cage member 50 is formed in a cylindrical shape and is rotatably disposed between the first internal gear 20 and the second internal gear 30 and the eccentric shaft portion 41 of the input shaft 40. .
  • the cage member 50 has a plurality of first pockets 51 formed at an equal pitch in the circumferential direction and a plurality of second pockets 52 formed at an equal pitch in the circumferential direction.
  • the plurality of first pockets 51 are arranged closer to one axial direction of the cage member 50, and the plurality of second pockets 52 are arranged closer to the other axial direction of the cage member 50. That is, as shown in FIG. 4, the cage member 50 has a plurality of first pockets and a plurality of second pockets arranged in two rows in the axial direction.
  • the first pocket 51 is a dividing point when the cage member 50 is divided at an equal pitch in the circumferential direction by a number one less than the number of teeth 22 of the first internal gear 20 (60 in the case of FIG. 2). On the other hand, it is provided at 30 positions thinned out every other.
  • the number N1 of division points in the first pocket 51 may be one more than the number of teeth 22 of the first internal gear 20, and in short, the number N1 is different from the number of teeth 22 of the first internal gear 20. Any number is acceptable.
  • the first pocket 51 is not only in a state provided at a part of the cage member 50 with respect to the dividing point, but in a state provided at all positions. Also good.
  • Each first pocket 51 has a first roller 600 held therein so as to be movable in the radial direction.
  • Each of the first rollers 600 sequentially meshes with the inner surface of the tooth groove 23 of the first internal gear 20 by the eccentric rotation of the eccentric shaft portion 41 of the input shaft 40.
  • each first roller 600 moves in the circumferential direction by one tooth 22 of the first internal gear 20 per rotation of the eccentric shaft portion 41 to rotate the cage member 50 at a reduced speed.
  • the second pocket 52 is a dividing point when the cage member 50 is divided at an equal pitch in the circumferential direction by a number one less than the number of teeth 32 of the second internal gear 30 (63 in the case of FIG. 3). On the other hand, it is provided at 20 positions thinned out every two.
  • the number N2 of division points in the second pocket 52 may be one more than the number of teeth 32 of the second internal gear 30 and may be a number different from the number of teeth 32 of the second internal gear 30. That's fine.
  • the second pocket 52 is not only in a state provided at a part of the cage member 50 with respect to the dividing point, but in a state provided at all positions. Also good.
  • Each second pocket 52 is held so that the second roller 61 can move in the radial direction.
  • Each of the second rollers 61 sequentially meshes with the inner surface of the tooth groove 33 of the second internal gear 30 by the eccentric rotation of the eccentric shaft portion 41 of the input shaft 40.
  • Each of the second rollers 61 rotates the second internal gear 30 by decelerating the second internal gear 30 by moving the second internal gear 30 in the circumferential direction by one tooth of the teeth 32 per rotation of the eccentric shaft portion 41. It is something to be made.
  • the reduction gear 1 according to the first embodiment has the above-described configuration, and the operation of the reduction gear 1 will be described with reference to the drawings.
  • the eccentric shaft portion 41 rotates in the same direction.
  • the maximum portion A of the first annular space S1 formed between the outer ring outer peripheral surface of the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 and the first internal gear 20 is at a position of 0 degrees clockwise, and the minimum portion B Is 180 degrees, the maximum portion A and the minimum portion B move clockwise with the rotation of the eccentric shaft portion 41, the left half of the annular space tends to be narrow, and the right half of the annular space is wide. Tend to be.
  • the first roller 600 existing in the left half of the first annular space S1 is pushed by the outer ring outer peripheral surface of the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 as the eccentric shaft portion 41 rotates, and the first internal gear 20
  • the first roller 600 existing in the right half of the first annular space S1 moves radially inwardly down the teeth 22 of the first inner gear 20 and moves inward in the radial direction above the teeth 22 of the first internal gear 20, and the arrow in FIG.
  • the cage member 50 rotates counterclockwise.
  • each rotation of the input shaft 40 causes each first roller 600 to have teeth 22. And the cage member 50 holding the first roller 600 rotates at a reduced speed.
  • the rotational speed of the input shaft 40 is X
  • the rotational speed of the cage member 50 is X / N1. That is, the reduction ratio between the input shaft 40 and the cage member 50 is equal to the number N1 of division points.
  • each first roller 600 revolves clockwise, and the input shaft 40 and the cage member 50 rotate in the same direction.
  • the eccentric shaft portion 41 rotates in the same direction.
  • the maximum portion C of the second annular space S2 formed between the outer ring outer peripheral surface of the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 and the second internal gear 30 is at a position of 0 degree clockwise, and the minimum portion D Is 180 degrees, the maximum portion C and the minimum portion D move clockwise as the eccentric shaft portion 41 rotates, and the left half of the second annular space S2 tends to become narrower. Half tend to be wide.
  • the second roller 61 existing in the left half of the second annular space S ⁇ b> 2 is pushed by the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 as the eccentric shaft portion 41 rotates, and the second internal gear 30.
  • the second roller 61 existing in the right half of the second annular space S2 presses the teeth 32 so as to move radially inwardly above the teeth 32 of the second internal gear 30. .
  • the second internal gear 30 is rotatably supported in the inner peripheral portion 11 of the case 10, and the number N2 of the dividing points in the second pocket 52 in the cage member 50 is equal to the second internal gear 30. It is one less than the number of teeth 32.
  • the cage member 50 is decelerated and rotated at the reduction ratio N1 counterclockwise as the input shaft 40 rotates clockwise.
  • the second roller 61 in the second pocket 52 of the cage member 50 meshes with the teeth 32 of the second internal gear 30 at a portion including the minimal portion D in the second annular space.
  • the second internal gear 30 rotates in the same direction as the cage member 50 as the cage member 50 rotates. For this reason, the second internal gear 30 rotates by the number of rotations of the cage member 50 in addition to the reduced rotation accompanying the rotation of the input shaft 40. For this reason, the rotational speed of the second internal gear 30 is the absolute value of the difference between the rotational speed X / N2 at the reduced speed accompanying the rotation of the input shaft 40 and the rotational speed X / N1 of the cage member 50
  • the reduction ratio between the second internal gear 30 and the input shaft 40 is X /
  • the cage member 50 is located on the outer ring outer peripheral portion of the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 of the input shaft 40, and the cage member 50 is located on the inner peripheral portion of the second internal gear 30. Yes. For this reason, the axial dimension is not increased, and the axial dimension can be reduced.
  • the second internal gear 30 to which the rotation of the input shaft 40 is transmitted while being decelerated has a degree of freedom in the radial thickness, so that it is easy to ensure rigidity.
  • the eccentric shaft portion 41 of the input shaft 40 has an eccentric plate portion 42 integral with the input shaft 40 and a bearing 43 fitted to the outer peripheral portion of the eccentric plate portion 42.
  • the first roller 600 is pressed against the teeth 22 of the first internal gear 20 and the second roller 61 is pressed against the teeth 32 of the second internal gear 30 by the outer ring outer peripheral portion of the bearing 43. Since the outer ring of the bearing 43 is rotatable, the first roller 600 and the second roller 61 can be smoothly pressed.
  • eccentric shaft portion 41 of the input shaft 40 may be configured by only the eccentric plate portion 42 without fitting the bearing 43.
  • the first internal gear 20 is fixed to the inner peripheral portion of the case 10 so as to be non-rotatable by a convex portion 16 protruding radially inward. It differs from one embodiment. In other configurations, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • convex portions 16 protruding radially inward from the inner peripheral portion 11 are provided at six locations in the circumferential direction at equal intervals. As shown in FIG. 5B, each convex portion 16 has an arc shape in which the radial cross-sectional shape protrudes radially inward.
  • the first internal gear 20 has radially inward concave portions 34 provided at six circumferential locations at equal intervals on the outer peripheral portion thereof.
  • Each of the recesses 34 has an arc shape in which the radial cross-sectional shape is recessed inward in the radial direction, and fits into the protrusions 16 of the case 10 without gaps.
  • the number of the convex parts 16 should just be provided in multiple places not only in six places but the circumferential direction.
  • the number of the recesses 34 is not limited to six and may be provided at a plurality of locations in the circumferential direction as long as the number is equal to the number of the protrusions 14.
  • FIG. 6 shows a variable valve timing device 70 to which the reduction gear 1 according to the first embodiment is applied.
  • a camshaft 71 that drives at least one of an intake valve and an exhaust valve (not shown) of the engine and a sprocket 72 that transmits the rotation from the engine and drives the camshaft 71 to rotate are relatively rotatable.
  • the rotation of the input shaft 40 which is the output shaft 74 of the electric motor 73 disposed coaxially with the camshaft 71, is transmitted to the camshaft 71 via the reduction gear 1, and the sprocket of the camshaft 71 is sprocketed.
  • the opening / closing timing of the intake valve (exhaust valve) is changed by changing the rotational phase difference with respect to 72.
  • the case 10 has a cylindrical shape, one axially open, and a flange 10a extending radially inward at the other axial end.
  • the case 10 is arranged in a state where the sprocket 72 rotates integrally with one end in the axial direction.
  • the input shaft 40 of the speed reducer 1 is provided with an eccentric shaft portion 41 at the other axial end portion, and the bearing 15 is fitted to an outer peripheral portion closer to one axial direction than the eccentric shaft portion 41.
  • the sprocket 72 is supported by the bearing 15 so as to be rotatable with respect to the input shaft 40.
  • the sprocket 72 protrudes toward the other end in the axial direction on the end surface 72a on the other side in the axial direction, and has protrusions 72b provided at six equal intervals in the circumferential direction. Each protrusion 72 b fits into the engagement hole 21 of the first internal gear 20, and the first internal gear 20 is fixed to the case 10 through the sprocket 72 so as not to rotate.
  • the second internal gear 30 of the reduction gear 1 has a flange 30a extending radially inward from the other axial end and a connecting shaft 30b integrally formed radially inward of the flange 30a.
  • the connecting shaft portion 30b is coaxially disposed on the other axial side of the input shaft 40, and is connected to the camshaft 71 by a fixing bolt 75 so as to integrally rotate.
  • variable valve timing device 70 does not have a large axial dimension, and the axial dimension can be reduced.
  • variable valve timing device 70 When the engine is started and the rotation is transmitted from the crankshaft to the sprocket 72 via the timing chain, the case 10 of the reduction gear 1 is rotated by the rotation of the sprocket 72, and the integrated first inner part in the case 10 is rotated.
  • the gear 20 rotates integrally with the case 10.
  • the first roller 600 interposed between the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 and the first internal gear 20 maintains the engagement relationship with the respective teeth 22, and the outer ring outer peripheral portion of the bearing 43.
  • the revolution is synchronized with the rotation of the sprocket 72. For this reason, the cage member 50 to which the revolution of the first roller 600 is transmitted rotates synchronously with respect to the sprocket 72.
  • the second roller 61 interposed between the bearing 43 of the eccentric shaft portion 41 and the second internal gear 30 maintains the engagement relationship with the respective teeth 32.
  • the second internal gear 30 that revolves along the outer peripheral portion of the outer ring of the bearing 43 and transmits the revolution rotates synchronously with respect to the sprocket 72.
  • the second internal gear 30 is decelerated and rotated in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft 40 by the operation of the reduction gear 1 described above. Due to the rotation of the reduced second internal gear 30, the camshaft 71 rotates relative to the sprocket 72, and the rotation phase of the camshaft 71 relative to the sprocket 72 is changed to a rotation phase suitable for low rotation. This can stabilize engine rotation and improve fuel efficiency during idling.
  • the present invention is applied to a variable valve timing device.
  • the present invention is not limited to a variable valve timing device as long as it is used in an environment where high deceleration and high output are used.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a reduction gear according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 7, and
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
  • the speed reduction device 1 includes a case 10, a first internal gear 20 fixed to the case 10, and a second rotatably supported with respect to the case 10.
  • the internal gear 30, the input shaft 40 having an eccentric plate portion (eccentric portion) 42 on the outer peripheral surface, the bearing 43 provided on the outer peripheral portion of the eccentric plate portion 42, the inner peripheral surface of the first internal gear 20 and the bearing 43.
  • a plurality of first rollers 60 disposed between the inner peripheral surface of the second internal gear 30 and the bearing 43, a first roller 60 and a second roller.
  • a cage member 50 that rotatably holds 61 is mainly configured.
  • the case 10 is formed in a cylindrical shape.
  • a radial step surface 19 (see FIG. 7) is formed in the middle of the inner peripheral surface (inner peripheral portion) of the case 10 in the axial direction, and this step surface 19 serves as a boundary on one side in the axial direction.
  • a small inner diameter portion (small diameter step portion) 18 having a small inner diameter is formed, and a large inner diameter portion 17 having an inner diameter larger than that of the small inner diameter portion 18 is formed on the other side in the axial direction.
  • the first internal gear 20 is an annular gear member having a plurality of teeth 22 formed on the inner peripheral surface.
  • the plurality of teeth 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the first internal gear 20, and curved tooth grooves 23 (see FIG. 9) are formed between the teeth 22.
  • the first internal gear 20 is provided with a plurality of engagement holes 21 at equal intervals in the circumferential direction. By fitting the protrusions 14 provided on the stepped surface 19 of the case 10 into these engagement holes 21, the first internal gear 20 is fixed so as not to rotate on the inner periphery of the large inner diameter portion 17 of the case 10. ing.
  • the first internal gear 20 may be integrally formed on the inner surface of the case 10.
  • the second internal gear 30 is an annular gear member having a plurality of teeth 32 on the inner peripheral surface and having an outer diameter dimension and an inner diameter dimension substantially equal to those of the first internal gear 20.
  • the plurality of teeth 32 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the second internal gear 30, and a curved tooth groove 33 (see FIG. 10) is formed between the teeth 32.
  • the number of teeth of the second internal gear 30 is set to a number different from the number of teeth of the first internal gear 20.
  • the second internal gear 30 is disposed on the inner periphery of the large inner diameter portion 17 of the case 10 so as to be adjacent to the first internal gear 20 in the axial direction (on the opening side of the case 10).
  • a needle roller bearing 76 as a bearing member is disposed between the second internal gear 30 and the large inner diameter portion 17 of the case 10, and the needle roller bearing 76 allows the second internal gear 30 to move relative to the case 10. And is rotatably supported.
  • the second internal gear 30 is provided with a plurality of engagement holes 31 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the output side member can be fixed to the second internal gear 30 by fitting convex portions provided on the output side member (not shown) into these engagement holes 31.
  • the second internal gear 30 may be formed integrally with an output side member (not shown).
  • the input shaft 40 is a cylindrical member that receives a driving force from a driving source (not shown) such as an electric motor.
  • An eccentric plate portion 42 having an outer peripheral surface that is eccentric by a distance ⁇ in the radial direction with respect to the central axis (rotating shaft) of the input shaft 40 is provided at an intermediate portion in the axial direction of the input shaft 40.
  • the eccentric plate portion 42 is formed so as to protrude in the radial direction from the other portions of the input shaft 40, and is located on the inner circumferences of the first internal gear 20 and the second internal gear 30.
  • bearings (rolling bearings) 43 and 15 as bearing members are arranged.
  • One bearing 43 is an eccentric bearing that is press-fitted into the outer peripheral surface of the eccentric plate portion 42 and is eccentric with respect to the central axis of the input shaft 40.
  • the bearing 43 and the eccentric plate portion 42 constitute an eccentric shaft portion on the outer periphery of the input shaft 40.
  • the first roller 60 and the second roller 61 are disposed between the bearing 43 and the inner peripheral surface of the first internal gear 20 or the inner peripheral surface of the second internal gear 30, and roll on the outer peripheral surface of the bearing 43. It is configured to be possible.
  • the other bearing 15 is press-fitted between the outer peripheral surface on the other end side of the input shaft 40 and the small inner diameter portion 18 of the case 10, and the input shaft 40 can rotate with respect to the case 10 by this bearing 15. It is supported.
  • the cage member 50 is a cylindrical member, and is rotatably disposed between the bearing 43 press-fitted into the eccentric plate portion 42 and the internal gears 20 and 30.
  • a plurality of pockets 51 and 52 arranged at equal intervals in the circumferential direction are formed in two rows in the axial direction.
  • One row of pockets (first pockets) 51 contains one first roller 60
  • the other row of pockets (second pockets) 52 contains one second roller 61. Yes.
  • the rollers 60 and 61 are held in the pockets 51 and 52 so as to be movable in the radial direction.
  • the bearing (eccentric bearing) 43 press-fitted into the outer peripheral surface of the eccentric plate portion 42 is eccentric with respect to the center axis of the input shaft 40, as shown in FIGS.
  • the centers Q1 and Q2 of the circles passing through the central axes of the first roller 60 and the second roller 61 arranged on the outer peripheral surface are also eccentric from the central axis O of the input shaft 40 by a distance ⁇ in the radial direction.
  • the central axes of the first internal gear 20 and the second internal gear 30 are arranged coaxially with the central axis O of the input shaft 40.
  • the centers Q1 and Q2 of the circles passing through the central axes of the rollers 60 and 61 are eccentric with respect to the central axes of the first internal gear 20 and the second internal gear 30. Therefore, the first roller 60 and the second roller 61 are the internal gears (the first internal gear 20 or the second internal gear) that face each other at a part of the circumferential direction of each track (the lower side of FIGS. 9 and 10). 30) of the internal gear which is disposed at a position where it approaches and engages with the tooth groove (a position where it enters the tooth groove) and which is opposite to the position (upper side in FIGS. 9 and 10). It arrange
  • the number of rollers 60 and 61 is appropriately determined according to the reduction ratio of the corresponding internal gear (first internal gear 20 or second internal gear 30). Specifically, when the reduction ratio of the first internal gear 20 is i1 and the reduction ratio of the second internal gear 30 is i2, the number of teeth 22 and 32 is one more than the reduction ratio of the corresponding internal gear. It is set to a larger number (i1 + 1), (i2 + 1), or a smaller number (i1-1), (i2-1). The number of rollers 60 and 61 is set to a divisor of the reduction ratios i1 and i2.
  • the eccentric plate portion 42 rotates along with this, so that the first roller 60 and the second roller 61 are connected to the first internal gear 20 and the second gear. Reciprocating in the radial direction with respect to the internal gear 30.
  • the cage member 50 is moved to the first position every time the eccentric plate portion 42 makes one rotation.
  • the internal gear 20 moves in the circumferential direction by one tooth. Thereby, the cage member 50 is decelerated relative to the input shaft 40 and rotates.
  • the second roller 61 held by the cage member 50 also rotates.
  • the second roller 61 since the second roller 61 also reciprocates in the radial direction accompanying the rotation of the eccentric plate portion 42, the second roller 61 rotates along the tooth groove of the second internal gear 30, and the adjacent tooth groove. Move to.
  • the second internal gear 30 rotates by receiving a circumferential force.
  • the eccentric plate portion 42 rotates once, the second internal gear 30 rotates by one tooth of the second internal gear 30 and rotates at a reduced speed with respect to the input shaft 40.
  • the second internal gear 30 rotates with the rotation of the cage member 50, the second internal gear 30 rotates by the number of rotations of the cage member 50 in addition to the decelerated rotation accompanying the rotation of the input shaft 40.
  • the rotational speed of the second internal gear 30 is an absolute value of the difference between the rotational speed at the reduced speed accompanying the rotation of the input shaft 40 and the rotational speed of the cage member 50.
  • the reduction ratio by the reduction gear according to the present embodiment is obtained by the following equation 1.
  • the reduction ratio (i1) of the first internal gear 20 is 60 and the reduction ratio (i2) of the second internal gear 30 is 63, the reduction ratio is 1260 from Equation 1 above.
  • the reduction gear according to the third embodiment high torque can be obtained with a large reduction ratio, as in the above-described embodiment.
  • the first internal gear 20 and the second internal gear 30 are provided, and the speed is reduced between the internal gears 20 and 30 and the rollers 60 and 61.
  • the second internal gear 30 functions as an output rotator, it is easy to ensure rigidity compared to the conventional configuration in which the cage is the output rotator. That is, since the second internal gear 30 has a degree of freedom in the radial direction as compared with the cage and can be formed thick, the second internal gear 30 can sufficiently cope with an increase in torque accompanying an increase in output.
  • the second internal gear 30 is brought into direct contact with the inner peripheral surface of the case 10 as in the embodiment shown in FIG. It is also possible to make it slide. However, in this case, it is necessary to secure a clearance of about 0.1 to 0.2 mm between the outer peripheral surface of the second internal gear 30 and the inner peripheral surface of the case 10 so as to obtain slidability. The clearance may cause the second internal gear 30 to swing or tilt in the radial direction with respect to the case 10. When the second internal gear 30 swings or tilts in the radial direction with respect to the case 10, the sliding resistance between the second internal gear 30 and the case 10 increases, and the driving force transmission efficiency decreases.
  • first roller 60 or the second roller 61 causes the tooth groove of the internal gear (the first internal gear 20 or the second internal gear 30) and the bearing 43 to move due to the radial deflection or inclination of the second internal gear 30. There is also a risk of malfunction due to being caught between the outer peripheral surface.
  • a needle roller bearing 76 is interposed between the outer peripheral surface of the second internal gear 30 and the inner peripheral surface of the case 10.
  • the second internal gear 30 is rotatably supported with respect to the case 10 via the tapered roller bearing 76.
  • the clearance generated between the second internal gear 30 and the needle roller bearing 76 or between the needle roller bearing 76 and the case 10 can be reduced to a level of several tens of microns.
  • the reduction gear device As described above, according to the reduction gear device according to the third embodiment, it is possible to realize a reduction in size and an improvement in durability while maintaining a high output, and further suppress radial deflection and inclination of the second internal gear 30. As a result, the operational stability and the driving force transmission efficiency can be improved, so that it is possible to provide a highly reliable reduction gear that is excellent in mountability in vehicles and various devices.
  • the speed reducer according to the present invention can be applied to a variable valve timing device that changes the opening / closing timing of one or both of an intake valve and an exhaust valve of an automobile engine.
  • the speed reduction device is not limited to this, and can be applied to other devices that require a high output with a high reduction ratio.
  • the needle roller bearing 76 is used as a bearing member disposed between the second internal gear 30 and the case 10, but the bearing member is not limited to this, and other bearing members may be used.
  • a ball bearing 77 may be used as a bearing member as in the fourth embodiment shown in FIGS. 11 and 12, or a plain bearing 78 as in the fifth embodiment shown in FIGS. It is also possible to use.
  • the bearing member is the slide bearing 78, it is desirable to form the bearing member with a resin material having slidability.
  • FIGS. 11 to 14 has basically the same configuration as that of the above-described embodiment except that the bearing member is different. Therefore, the description of the overlapping parts is omitted.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a reduction gear according to a sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 16 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 15, and
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
  • the sixth embodiment will be described with respect to parts different from the above-described embodiments.
  • the cage member 50 is provided on the outer peripheral surface of the bearing 43 over the entire inner peripheral surface thereof. It is arranged to contact (directly). Other than that, it is basically the same as the above-described embodiments.
  • the bearing member as in the third to fifth embodiments (FIGS. 7 to 14) described above is not disposed on the outer peripheral side of the second internal gear 30, and is not provided on the inner peripheral surface of the case 10.
  • the second internal gear 30 is configured to slide and rotate, but a bearing member similar to that of the third to fifth embodiments may be disposed. This also applies to other embodiments described below.
  • the mechanism for reducing and transmitting the rotation is basically the same as that of the above-described embodiment. That is, when the input shaft 40 rotates, the first roller 60 and the second roller 61 reciprocate in the radial direction, and each time the input shaft 40 makes one rotation, the first roller 60 has one tooth of the first internal gear 20. As the second roller 61 moves in the circumferential direction one by one in the circumferential direction, the second internal gear 30 as the output unit decelerates with respect to the input shaft 40 as the second internal gear 30 moves in the circumferential direction. Rotate.
  • the rollers 60 and 61 receive loads in various directions from the tooth grooves of the internal gears 20 and 30. .
  • the load also acts on the cage member 50 via the rollers 60 and 61.
  • the cage member 50 receives the force of moving in the radial direction and contacts the teeth of the first internal gear 20 or the second internal gear 30, rotation of the cage member 50 and the second internal gear 30 is hindered. As a result, operation failure and reduction in driving force transmission efficiency are caused.
  • the gap between the cage member 50 and the first internal gear 20 or the second internal gear 30 becomes narrow due to the radial swing of the cage member 50, so that the first roller 60 or the second roller 61 is engaged. It is conceivable that the rotation may occur and the rotation becomes impossible.
  • the inner circumferential surface of the cage member 50 extends over the entire circumference as described above.
  • the inner peripheral surface of the cage member 50 is guided by the outer peripheral surface of the bearing 43.
  • the inner peripheral surface of the cage member 50 is guided by the outer peripheral surface of the bearing 43 to prevent the cage member 50 from swinging in the radial direction (moving in the radial direction).
  • the inner peripheral surface of the cage member 50 may not be in contact with the outer peripheral surface of the bearing 43 over the entire circumference as long as the radial swing of the cage member 50 can be prevented. That is, the inner peripheral surface of the cage member 50 may be brought into contact with the outer peripheral surface of the bearing 43 at a plurality of locations in the circumferential direction (for example, three or four locations arranged at equal intervals in the circumferential direction). .
  • FIG. 19 is a longitudinal sectional view of a reduction gear according to a seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 20 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. 19
  • FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. FIG.
  • annular member 80 is arranged between the outer peripheral surface.
  • the annular member 80 is formed in an annular shape having the same width (same axial dimension) and the same thickness (same radial dimension) over the entire circumference.
  • Other configurations are basically the same as those of the above-described sixth embodiment (FIGS. 15 to 18).
  • the cage member 50 can be rotated by the outer peripheral surface of the bearing 43 via the annular member 80. Be guided to. As a result, it is possible to prevent the cage member 50 from swinging in the radial direction, and malfunctions caused by interference between the cage member 50 and the first internal gear 20 or the second internal gear 30 and driving force transmission efficiency. Can be avoided. Further, by preventing the cage member 50 from swinging in the radial direction, the occurrence of the biting of the first roller 60 or the second roller 61 can be avoided. Further, as in the seventh embodiment, the structure in which the annular member 80 is interposed allows the cage member 50 to be formed thinner than the sixth embodiment (FIGS. 15 to 18) described above. Is possible.
  • the annular member 80 is preferably formed of a resin material having slidability.
  • the annular member 80 is limited to contact with the inner circumferential surface of the cage member 50 and the outer circumferential surface of the bearing 43 over the entire circumference. Instead, the contact may be made at a plurality of locations in the circumferential direction (for example, three or four locations arranged at equal intervals in the circumferential direction).
  • one annular member 80 is a central portion in the axial direction of the cage member 50, that is, a first pocket 51 in which the first roller 60 is accommodated and a second roller 61 in which the second roller 61 is accommodated. It arrange
  • the number and arrangement of the annular members 80 are not limited to this.
  • annular members 80 are used, and one annular member 80 is disposed at each end of the cage member 50 in the axial direction. Also good. Also in this case, since the cage member 50 is rotatably guided by the outer peripheral surface of the bearing 43 through each annular member 80, the cage member 50 can be prevented from swinging in the radial direction.
  • the configuration other than the arrangement of the annular member 80 is basically the same as that of the above-described seventh embodiment (FIGS. 19 to 21).
  • the annular member 80 is configured separately from the cage member 50 and the bearing 43.
  • the annular member 80 may be configured integrally with the cage member 50 or the bearing 43.
  • FIG. 24 is a longitudinal sectional view of a reduction gear according to the ninth embodiment of the present invention
  • FIG. 25 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. 26 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. 24, and
  • FIG. 27 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG.
  • the ninth embodiment will be described with respect to parts different from the above-described embodiments.
  • the radial distance G2 between the outer peripheral surface of the second internal gear 30 and the tooth tip of the second internal gear 30 is the same distance (see the enlarged portions in FIGS. 24, 26, and 27). Other than that, it is basically the same as the above-described embodiments.
  • the bearing member as in the third to fifth embodiments (FIGS. 7 to 14) described above is not disposed on the outer peripheral side of the second internal gear 30, and is not provided on the inner peripheral surface of the case 10.
  • the second internal gear 30 is configured to slide and rotate, but a bearing member similar to that of the third to fifth embodiments may be disposed.
  • the inner peripheral surface of the cage member 50 is used as the outer peripheral surface of the bearing 43 as in the sixth to eighth embodiments (FIGS. 15 to 23). May be brought into direct contact or indirectly through the annular member 80. The same applies to other embodiments described below.
  • the mechanism for reducing and transmitting the rotation is basically the same as that of the above-described embodiment. That is, when the input shaft 40 rotates, the first roller 60 and the second roller 61 reciprocate in the radial direction, and each time the input shaft 40 makes one rotation, the first roller 60 has one tooth of the first internal gear 20. As the second roller 61 moves in the circumferential direction one by one in the circumferential direction, the second internal gear 30 as the output unit decelerates with respect to the input shaft 40 as the second internal gear 30 moves in the circumferential direction. Rotate.
  • each tooth of the first internal gear 20 and the second internal gear 30 is the amount of eccentricity (amount of radial movement) c and diameter d of each roller 60, 61, the reduction ratio of each internal gear 20, 30, Alternatively, it is determined by the interdental distance e. Accordingly, the first internal gear 20 and the second internal gear 30 having different reduction ratios have different tooth shapes.
  • the internal gear with the higher reduction ratio has a larger inner peripheral length than the internal gear with the lower reduction ratio. Therefore, the interdental distance is inevitably shortened.
  • the tip diameter (dia of the circle passing through the tip) d2 of the internal gear ⁇ having the higher reduction ratio is usually the tip of the internal gear ⁇ having the lower reduction ratio. It becomes larger than the circle diameter d1.
  • the tooth tip of the internal gear ⁇ having the lower speed reduction ratio is formed in a state protruding in the inner diameter direction than the tooth tip of the internal gear ⁇ having the higher speed reduction ratio.
  • the first internal gear 20 and the second internal gear 30 having different reduction ratios have different tooth tip positions (tooth tip diameters d1 and d2). Therefore, when the cage member 50 is displaced in the radial direction by receiving a load from each of the rollers 60 and 61 when the speed reducer is driven to rotate, the cage member 50 may come into contact with the tooth tip protruding in the inner diameter direction. Conceivable. If the cage member 50 comes into contact with the tooth tips of the first internal gear 20 or the second internal gear 30 and the rotation of the cage member 50 or the second internal gear 30 is impeded, the malfunction or the driving force transmission efficiency is reduced. There is a possibility that it may lead to a decline.
  • the tooth tip (shaded portion shown in FIG. 30) of the internal gear ⁇ having the lower reduction ratio is shortened by cutting the both ends.
  • the positions of the tooth tips of the internal gears ⁇ and ⁇ are aligned so that the same tip circle diameter d3 is obtained.
  • the space between the outer peripheral surface of the cage member 50 and the tooth tips of the first internal gear 20 is set.
  • the radial distance G1 and the radial distance G2 between the outer peripheral surface of the cage member 50 and the tooth tip of the second internal gear 30 are the same distance.
  • the “same distance” includes not only the completely same distance but also a case where there is an allowable error in design of about ⁇ 0.15 mm.
  • FIG. 31 is a longitudinal sectional view of a reduction gear device according to a tenth embodiment of the present invention
  • FIG. 32 is an exploded perspective view of the reduction gear device shown in FIG. 31
  • FIG. 33 is a cross section taken along line XIII-XIII in FIG. 34 and 34 are cross-sectional views taken along line XIV-XIV in FIG.
  • the positions of the tooth tips of the first internal gear 20 and the second internal gear 30 are not aligned. And the radial position of the tooth tip of the second internal gear 30 are different from each other. Therefore, in the present embodiment, the outer diameter of the cage member 50 is made different between a portion facing the tooth tip of the first internal gear 20 and a portion facing the tooth tip of the second internal gear 30.
  • the outer peripheral surface of the cage member 50 is formed in a step shape, and the radial distances G1 and G2 between the outer peripheral surface of the cage member 50 and the tooth tips of the internal gears 20 and 30 are the same distance in each portion. It is configured as follows.
  • the tooth tip of the second internal gear 30 protrudes in the inner diameter direction from the tooth tip of the first internal gear 20, the portion of the cage member 50 that faces the tooth tip of the second internal gear 30.
  • the outer diameter E2 By making the outer diameter E2 smaller than the outer diameter E1 of the portion facing the tooth tip of the first internal gear 20, the diameter between the outer peripheral surface of the cage member 50 and the tooth tips of the internal gears 20, 30
  • the direction distances G1 and G2 are set to be the same distance.
  • FIG. 35 is a longitudinal sectional view of the reduction gear according to the eleventh embodiment of the present invention
  • FIG. 36 is an exploded perspective view of the reduction gear shown in FIG. 35
  • FIG. 37 is taken along the line XV-XV in FIG.
  • FIG. 38 is a sectional view taken along line XVI-XVI in FIG.
  • the cage member 50 corresponds to the position of each tooth tip of the first internal gear 20 and the second internal gear 30.
  • the outer peripheral surface is formed in a stepped shape.
  • the tooth tip of the first internal gear 20 protrudes in the inner diameter direction from the tooth tip of the second internal gear 30, the portion of the cage member 50 that faces the tooth tip of the first internal gear 20.
  • the outer diameter E1 smaller than the outer diameter E2 of the portion facing the tooth tip of the second internal gear 30
  • the direction distances G1 and G2 are set to be the same distance.
  • the inner peripheral surface is also formed in a stepped shape.
  • the inner peripheral surface of the cage member 50 corresponds to the outer peripheral surface (outer diameter) of the cage member 50, and the inner diameter T1 of the portion on the first internal gear 20 side is larger than the inner diameter T2 of the portion on the second internal gear 30 side. Is also formed small.
  • the first roller 60 and the second roller 61 held by the cage member 50 also follow the shape of the cage member 50. It is desirable to arrange them in steps. Therefore, in this embodiment, according to the different inner diameters of the cage member 50, the outer diameter of the eccentric plate portion 42 of the input shaft 40 is varied to form a stepped shape, and further, the stepped eccentric plate portion 42 and the holding member 50 are held. Two bearings 44 and 45 having different outer diameters and inner diameters are arranged between the inner peripheral surface of the container member 50.
  • the outer diameter of the eccentric plate portion 42 is made larger on the second internal gear 30 side than on the first internal gear 20 side, and bearings 44 having a small outer diameter and an inner diameter are provided at locations where the outer diameter of the eccentric plate portion 42 is small.
  • the bearing 45 having a large outer diameter and a large inner diameter is press-fitted into a portion where the outer diameter of the eccentric plate portion 42 is larger.

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Abstract

ケース（１０）内に固定される第一内歯車（２０）およびケース（１０）内に回転可能に支持される第二内歯車（３０）と、入力軸（４０）の偏心軸部（４１）との間で円筒状の保持器部材（５０）が回転可能に配置される。保持器部材（５０）は、複数の第一ローラ（６００）をそれぞれ保持する第一ポケット（５１）と複数の第二ローラ（６１）をそれぞれ保持する第二ポケット（５２）とが、軸方向二列に周方向に間隔をおいて配置されたものである。第一ローラ（６００）が入力軸（４０）の偏心軸部（４１）の一回転当たりに第一内歯車（２０）の一歯分だけ周方向に移動し、第二ローラ（３０）が入力軸（４０）の偏心軸部（４１）の一回転当たりに第二内歯車（３０）をその一歯分だけ回転させる。

Description

減速装置
　この発明は、ローラ式の減速装置に関する。
　一般に、ＤＣモータ等の駆動源から駆動力を受けた入力軸の回転を減速して出力軸に伝達し、出力軸に接続した相手機械を駆動する装置として、減速装置が知られている。
　このような減速装置は、例えば、可変バルブタイミング装置の減速装置構として使用され、軸方向に連結される二段のローラ式の第一、第二減速装置構を備えている。
　第一、第二減速装置構は、偏心軸部を有する第一、第二入力軸と、歯が周方向に等ピッチで形成された第一、第二内歯車と、第一入力軸の偏心軸部と第一内歯車との間および第二入力軸の偏心軸部と第二内歯車との間に介在される複数のローラと、複数のローラを保持するポケットが設けられた保持器部を有する第一、第二中間軸とを備えている（特許文献１参照）。
　特許文献１に記載された減速装置としては、第一入力軸の偏心軸部と第一内歯車との間に介在された複数のローラが、第一中間軸の保持器部に保持され、第二入力軸の偏心軸部と第二内歯車との間に介在された複数のローラが、第二中間軸の保持器部に保持されている。
　そして、第一入力軸と第一中間軸とは、軸方向に並ぶ状態で同軸状に配置され、第一中間軸が第二入力軸に対して同軸状に軸方向並ぶ状態で径方向内向きの円環部を介して一体化されている。また、第二中間軸、第二入力軸に対して第一中間軸と軸方向反対側に軸方向に並ぶ状態で同軸状に配置されている。
　このような特許文献１に記載された減速装置は、入力軸としての電動モータの出力軸の回転を第一、第二減速装置構のそれぞれで減速し、出力軸としてのカムシャフトに伝達することができる。
特開２０１０－２４２５９５号公報
　特許文献１に記載された減速装置では、第一中間軸の保持器部は、第一入力軸の回転を伝達する出力部材となり、第二中間軸の保持器部は第二入力軸の回転を伝達する出力部材となって、減速に伴って伝達されるトルクが増大する。特に、第二中間軸の保持器部は、第一減速装置構により減速された第二入力軸の回転がさらに減速されるので、減速に伴って伝達されるトルクがさらに増大する。
　このような出力部材である第一中間軸の保持器部や第二中間部材の保持器部は、強度要件が厳しいものとなり、剛性の確保が求められる。
　また、第一減速装置構の第一入力軸と第一中間軸および第二入力軸と第二中間軸が軸方向に並んで配置されているため、軸方向寸法を小さくして薄型化を図ることが難しい。
　また、第一減速装置構の第一中間軸の回転を第二減速装置構の第二入力軸に伝達するために、第一中間軸と第二入力軸とは、同軸状に軸方向並ぶ状態で径方向内向きの円環部を介して一体化された配置となっている。この配置では、軸方向寸法を小さくして薄型化を図ることが難しい。
　そこで、この発明が解決しようとする課題は、出力部材の剛性を確保し、軸方向寸法をコンパクトに形成した減速装置を提供することにある。
　前記の課題を解決するために、この発明に係る減速装置は、
　円筒面をなす内周部を有するケースと、
　そのケースの内周部内に固定され、内周に歯が周方向に等ピッチで形成された第一内歯車と、
　前記ケースの内周部内に回転可能に支持され、内周に歯が周方向に等ピッチで形成された第二内歯車と、
　その第一内歯車および第二内歯車と同軸状に配置され、前記第一内歯車および第二内歯車の径方向内側に位置する偏心軸部を有する入力軸と、
　前記第一内歯車および第二内歯車と前記偏心軸部との間で回転可能に配置される筒状の保持器部材と、
　前記保持器部材に転動可能に保持され、前記第一内歯車と前記偏心軸部の外周部との間に介在された複数の第一ローラと、
　前記保持器部材に転動可能に保持され、前記第二内歯車と前記偏心軸部の外周部との間に介在された複数の第二ローラと、を備え、
　前記第一内歯車と第二内歯車は、その歯数が異なるものであり、
　前記保持器部材は、複数の前記第一ローラをそれぞれ保持する第一ポケットと複数の前記第二ローラをそれぞれ保持する第二ポケットとが軸方向二列に周方向に間隔をおいて配置されたものであり、
　前記第一ローラが前記入力軸の偏心軸部の一回転当たりに前記第一内歯車の一歯分だけ周方向に移動するものであり、
　前記第二ローラが前記入力軸の偏心軸部の一回転当たりに前記第二内歯車をその一歯分だけ回転させるものである構成を採用することができる。
　この構成では、入力軸が一回転すると、偏心軸部により保持器部材の第一ポケットに保持された複数の第一ローラが第一内歯車の歯に押され、第一内歯車の一歯分だけ周方向に移動し、保持器部材が減速回転する。
　このとき、保持器部材の第二ポケットに保持される第二ローラは第二内歯車の歯に噛み合っているので、第二内歯車が保持器部材の回転と同方向に回転する。さらに、入力軸が一回転すると、偏心軸部により保持器部材の第二ポケットに保持された複数の第二ローラにより第二内歯車がその一歯分だけ減速して回転する。
　この構成によると、入力軸の偏心軸部の外周部に保持器部材が位置し、その保持器部材は第二内歯車の内周部に位置しているので、軸方向寸法が大きくならず、軸方向寸法の薄型化を図ることができる。
　また、入力軸の回転が減速して伝達される保持器部材および保持器部材の回転が伝達される第二内歯車は、複雑な構造を有していないため出力部材としての剛性を確保し易い。特に、上述のように、入力軸の回転および保持器部材の回転が伝達される出力部材が、剛性を確保し易い第二内歯車であるので、減速に伴って伝達されるトルクの増大に対応することができる。
　この構成において、前記入力軸の偏心軸部は、前記入力軸の外周に設けられた円環状の偏心板部と、前記偏心板部の外周部に嵌め合わされた軸受からなる構成を採用することができる。
　この構成での入力軸部の偏心軸部では、軸受の外輪外周部により第一ローラがおよび第二ローラが、第一内歯車の歯および第二内歯車の歯に押し付けられる。軸受の外輪は回転可能であるので、歯への押し付けを円滑に行うことができる。
　上記構成において、前記ケースが前記内周部の軸方向他方の端部から径方向内向きに延びる小径段部を有し、前記小径段部が軸方向一方を向く端面に軸方向一方へ向かって形成される突起を有し、前記第一内歯車が軸方向に形成された係合孔を有し、前記小径段部の突起に前記第一内歯車の係合孔が嵌り合う状態である構成を採用することができる。
　この構成により、ケースの内周部内に配置される第一内歯車は、その係合孔に小径段部の突起を嵌め合わせることで、容易にケースの内周部内に回転不能に固定される。
　前記ケースが前記内周部から径方向内向きに突き出す凸部を有し、前記第一内歯車がその外周部に径方向内向きに形成される凹部を有し、前記ケースの凸部に前記第一内歯車の凹部が嵌り合う状態である構成を採用することができる。
　また、この発明に係る減速装置は、可変バルブタイミング装置に適用することができる。
　また、この発明に係る減速装置において、ケースと第二内歯車との間に軸受部材を配置してもよい。
　このように、ケースと第二内歯車との間に軸受部材を配置することで、第二内歯車をケースに対して直接接触させて摺動させる構成に比べて、第二内歯車とケースとの間に生じるクリアランスを狭くしつつ、第二内歯車を回転可能に支持することができる。すなわち、軸受部材を介して第二内歯車を支持することで、第二内歯車をケースに対して直接摺動させる場合に必要となるほどのクリアランスを確保しなくてもよくなるので、第二内歯車と軸受部材との間、または軸受部材とケースとの間に生じるクリアランスを狭くすることができる。これにより、クリアランスに起因する第二内歯車の径方向の振れや傾きを抑制できるようになり、第二内歯車に径方向の振れや傾きが生じることに伴う摺動抵抗の増大や第一ローラまたは第二ローラの噛み込みを防止できるようになる。その結果、減速装置の駆動力伝達効率や動作安定性の向上を図れるようになる。また、ケースと第二内歯車との間に軸受部材を配置したことで、第二内歯車の回転が円滑に行えるようになるため、これによっても駆動力伝達率が向上する。
　ケースと第二内歯車との間に配置された軸受部材として、針状ころ軸受を採用することができる。
　また、軸受部材を玉軸受またはすべり軸受としてもよい。
　また、軸受部材をすべり軸受とした場合、軸受部材は摺動性を有する樹脂材料で形成されることが望ましい。
　また、この発明に係る減速装置において、入力軸の偏心板部の外周部に嵌め合わされた軸受が、保持器部材の内周に配置され、軸受の外周面によって保持器部材を回転可能に案内するように構成してもよい。
　このように、軸受の外周面によって保持器部材を回転可能に案内することで、保持器部材の径方向の振れ回り（径方向の移動）を防止することができる。これにより、第一内歯車または第二内歯車に対する保持器部材の干渉を確実に防止できるようになり、これらの干渉に伴う動作不良や駆動力伝達効率の低下を回避できるようになる。また、保持器部材の径方向の振れ回りを防止することで、保持器部材と第一内歯車または第二内歯車との間隔が狭くなることによる第一ローラまたは第二ローラの噛み込みの発生も防止できるようになり、信頼性が向上する。
　例えば、保持器部材の内周面を軸受の外周面に直接接触させることで、保持器部材を軸受の外周面によって案内する構成とすることができる。
　また、保持器部材の内周面と軸受の外周面との間に環状部材を配置し、環状部材を介して保持器部材を軸受の外周面に接触させてもよい。
　環状部材は、例えば、第一ローラが収容された保持器部材の第一ポケットと第二ローラが収容された保持器部材の第二ポケットとの間に配置される。また、環状部材は、保持器部材の軸方向両端部に配置されてもよい。
　環状部材がすべり軸受として機能することで、環状部材を介して保持器部材が円滑に回転できるようになる。
　また、環状部材は、摺動性を有する樹脂材料で形成されていることが望ましい。
　また、この発明に係る減速装置において、保持器部材の外周面と第一内歯車の歯先との間の径方向距離と、保持器部材の外周面と第二内歯車の歯先との間の径方向距離とを、同じ距離にしてもよい。なお、ここでいう「同じ距離」とは、完全に同一の距離のみならず、±０．１５ｍｍ程度の設計上許容される誤差がある場合も含む。
　このように、保持器部材の外周面と第一内歯車の歯先との間の径方向距離と、保持器部材の外周面と第二内歯車の歯先との間の径方向距離とを、同じ距離にすることで、保持器部材の外周面が、第一内歯車と第二内歯車のうちの一方の歯先に対して接触しやすい状態となるのを解消することができる。これにより、第一内歯車または第二内歯車の歯先に対する保持器部材の干渉をより確実に回避することができるようになり、これらの干渉に起因する動作不良や駆動力伝達効率の低下を高度に防止できるようになる。
　例えば、第一内歯車の歯先円直径と、第二内歯車の歯先円直径とを、同じ寸法にすることで、保持器部材の外周面と各内歯車（第一内歯車および第二内歯車）の歯先との間の径方向距離を同じ距離にすることができる。
　また、第一内歯車の歯先に対向する部分と、第二内歯車の歯先に対向する部分とで、保持器部材の外径を異ならせることによっても、保持器部材の外周面と各内歯車の歯先との間の径方向距離を同じ距離にすることが可能である。
　さらに、保持器部材を、第一内歯車の歯先に対向する部分と、第二内歯車の歯先に対向する部分とで、外径および内径が異なるように形成してもよい。この場合、保持器部材によって保持される第一ローラおよび第二ローラも保持器部材の形状に倣って段差状に配置することが望ましい。そのため、保持器部材の異なる内径に応じて、入力軸の偏心板部を段差状に形成し、段差状の偏心板部と保持器部材の内周面との間に、外径および内径の異なる軸受を配置するのがよい。
　以上のように、この発明は、入力軸の偏心軸部の外周部に保持器部材が位置し、その保持器部材は第二内歯車の内周部に位置しているので、軸方向寸法が大きくならず、軸方向寸法の薄型化を図ることができる。
　また、入力軸の回転が減速して伝達される保持器部材および保持器部材の回転が伝達される第二内歯車は、複雑な構造を有していないため出力部材としての剛性を確保し易い。
この発明の実施形態に係る減速装置の図２中のＩ‐Ｉ線における縦断面図 図１中のＩＩ－ＩＩ線における断面図 図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図 同上の減速装置の分解斜視図 この発明の第二の実施形態に係る減速装置の縦断側面図 図５Ａ中のＶ－Ｖ線における断面図 同上の減速装置を使用した可変バルブタイミング装置の縦断面図 この発明の第三の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図１に示す減速装置の分解斜視図 図７中のＶＩ－ＶＩ線における断面図 図７中のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図 この発明の第四の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図１１に示す減速装置の分解斜視図 この発明の第五の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図１３に示す減速装置の分解斜視図 この発明の第六の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図１５に示す減速装置の分解斜視図 図１５中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面図 図１５中のＩＸ－ＩＸ線における断面図 この発明の第七の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図１９に示す減速装置の分解斜視図 図１９中のＸ－Ｘ線における断面図 この発明の第八の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図２２に示す減速装置の分解斜視図 この発明の第九の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図２４に示す減速装置の分解斜視図 図２４中のＸＩ－ＸＩ線における断面図 図２４中のＸＩＩ－ＸＩＩ線における断面図 ローラの軌道と歯の形状との関係を示す図 通常の歯の形状を示す図 第九の実施形態に係る歯の形状を示す図 この発明の第十の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図３１に示す減速装置の分解斜視図 図３１中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図 図３１中のＸＩＶ－ＸＩＶ線における断面図 この発明の第十一の実施形態に係る減速装置の縦断面図 図３５に示す減速装置の分解斜視図 図３５中のＸＶ－ＸＶ線における断面図 図３５中のＸＶＩ－ＸＶＩ線における断面図
　この発明の減速装置に係る第一の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図４に示すように、この発明の減速装置１は、円筒状のケース１０と、ケース１０内に固定される第一内歯車２０と、ケース１０内に回転可能に支持される第二内歯車３０と、第一内歯車２０および第二内歯車３０の径方向内側に位置する偏心軸部４１を有する入力軸４０と、第一内歯車２０および第二内歯車３０と偏心軸部４１との間で回転可能な環状の保持器部材５０と、保持器部材５０に保持される複数の第一ローラ６００と、保持器部材５０に保持され第二ローラ６１とを備えている。
　ケース１０は、円筒状をなし、軸方向一方に円筒面をなす内周部１１と、内周部１１の軸方向他方の端部から径方向内向きに延びる小径段部１２とを有する。小径段部１２は、軸方向一方を向く端面１３に軸方向一方へ向かって形成される突起１４を有する。なお、以下の説明において、入力軸４０の中心軸に沿った方向を「軸方向」、入力軸４０の中心軸に直交する方向を「径方向」、入力軸４０の中心軸周りの円周方向を「周方向」と呼ぶ。
　突起１４は、図２に示すように、小径段部１２の端面１３の周方向に等間隔で六箇所に設けられる。小径段部１２の内周部は円筒面であり、軸受１５が嵌め合わされている。軸受１５は、玉軸受であり、入力軸４０の軸方向他方側の端部（以下、軸方向他端部という。）を回転可能に支持している。なお、突起１４の数は、六箇所に限らず周方向に複数箇所に設けられていればよい。
　第一内歯車２０は、周方向六箇所に軸方向へ貫通する係合孔２１を有する。それぞれの係合孔２１は、周方向に等間隔に配置されており、ケース１０の内周部１１の突起１４が嵌り合う状態となっている。突起１４と係合孔２１との嵌め合いにより、第一内歯車２０がケース１０の内周部１１内の軸方向一方側に回転不能に固定される。なお、係合孔２１の数は、六箇所に限らず突起１４と同数であれば周方向に複数箇所に設けられていればよい。
　また、第一内歯車２０は、その内周部に歯２２が周方向に等ピッチで複数形成され（図２の場合では、６１個）、それぞれの歯２２の歯溝２３が断面曲線形状をなしている。
　第一内歯車２０の歯２２の１ピッチ分の形状は、入力軸４０が回転するとき、後述する偏心軸部４１の軸受４３の外周部に沿って公転する第一ローラ６００の中心が描く軌跡と平行な曲線のうち第一ローラ６００の径方向外側にある曲線と合致している。
　第二内歯車３０は、周方向六箇所に軸方向へ貫通する係合孔３１を有する。それぞれの係合孔３１は、周方向に等間隔に配置されている。第二内歯車３０は、ケース１０の内周部１１内において、第一内歯車２０の軸方向他方側に回転可能に支持される。
　また、第二内歯車３０は、図３に示すように、その内周部に歯３２が周方向に等ピッチで複数形成され（図３の場合では、６４個）、それぞれの歯３２の歯溝３３が断面曲線形状をなしている。
　第二内歯車３０の歯３２の１ピッチ分の形状は、入力軸４０が回転するとき、後述する偏心軸部４１の軸受４３の外周部に沿って公転する第二ローラ６１の中心が描く軌跡と平行な曲線のうち、第二ローラ６１の径方向外側にある曲線と合致している。
　第二内歯車３０は、第一内歯車２０と同じ外径寸法を有し、また、歯先面および歯底面も同じ内径寸法を有する。
　入力軸４０は、円柱状をなし、軸方向一方側の端部（以下、軸方向一端部という。）がケース１０の小径段部１２に軸受１５を介して回転可能に支持されている。入力軸４０は、第一内歯車２０および第二内歯車３０と同軸状に配置されており、第一内歯車２０および第二内歯車３０の径方向内側に位置する偏心軸部４１を有する。
　偏心軸部４１は、図１に示すように、入力軸４０に一体に形成される偏心板部４２と、偏心板部４２の外周部に嵌め合わされた軸受４３とを有する。偏心板部４２は、入力軸４０の中心軸に対してδ分だけ偏心している。軸受４３としては、玉軸受を採用することができる（図２、３参照）。
　保持器部材５０は、図１に示すように、円筒状に形成され、第一内歯車２０および第二内歯車３０と入力軸４０の偏心軸部４１との間に回転可能に配置されている。保持器部材５０は、周方向に等ピッチで形成される複数の第一ポケット５１と、周方向に等ピッチで形成される複数の第二ポケット５２とを有する。
　複数の第一ポケット５１は、保持器部材５０の軸方向一方寄りに配列されており、複数の第二ポケット５２は、保持器部材５０の軸方向他方寄りに配列されている。すなわち、図４に示すように、保持器部材５０は、複数の第一ポケットと複数の第二ポケットとが軸方向二列に配置されている。
　第一ポケット５１は、保持器部材５０を第一内歯車２０の歯２２の数より一つ少ない数分（図２の場合は６０個分）だけ周方向に等ピッチで分割したときの分割点に対して、一つおきに間引いた３０箇所の位置に設けられている。
　なお、第一ポケット５１での分割点の数Ｎ１は、第一内歯車２０の歯２２の数より一つ多い数でもよく、要は、第一内歯車２０の歯２２に対して一つ異なる数であればよい。
　また、第一ポケット５１は、図２に示すように、保持器部材５０での分割点に対して一部の間引いた位置に設けられる状態のみならず、全ての位置に設けられる状態であってもよい。
　それぞれの第一ポケット５１は、その内部に第一ローラ６００が径方向に移動可能に保持されている。それぞれの第一ローラ６００は、入力軸４０の偏心軸部４１の偏心回転により第一内歯車２０の歯溝２３の内面に順次噛合するようになっている。
　また、それぞれの第一ローラ６００は、偏心軸部４１の一回転当たりに第一内歯車２０の歯２２の一歯分だけ周方向に移動して保持器部材５０を減速回転させるものである。
　第二ポケット５２は、保持器部材５０を第二内歯車３０の歯３２の数より一つ少ない数分（図３の場合は６３個分）だけ周方向に等ピッチで分割したときの分割点に対して、二つおきに間引いた２０箇所の位置に設けられている。
　なお、第二ポケット５２での分割点の数Ｎ２は、第二内歯車３０の歯３２の数より一つ多い数でもよく、第二内歯車３０の歯３２に対して一つ異なる数であればよい。
　また、第二ポケット５２は、図３に示すように、保持器部材５０での分割点に対して一部の間引いた位置に設けられる状態のみならず、全ての位置に設けられる状態であってもよい。
　それぞれの第二ポケット５２は、第二ローラ６１が径方向に移動可能に保持されている。それぞれの第二ローラ６１は、入力軸４０の偏心軸部４１の偏心回転により第二内歯車３０の歯溝３３の内面に順次噛合するようになっている。
　また、それぞれの第二ローラ６１は、偏心軸部４１の一回転当たりに第二内歯車３０をその歯３２の一歯分だけ周方向に移動させて、第二内歯車３０を減速して回転させるものである。
　第一実施形態に係る減速装置１は上記の構成からなり、この減速装置１の作用を図面に基づいて説明する。
　まず、図２のように入力軸４０の軸方向一端側から見て、入力軸４０が時計回りに回転すると、偏心軸部４１が同方向に回転する。ここで、偏心軸部４１の軸受４３の外輪外周面と、第一内歯車２０との間に形成される第一環状空間Ｓ１の極大部Ａが時計回りに０度の位置に、極小部Ｂが１８０度の位置にある場合、偏心軸部４１の回転に伴い、極大部Ａと極小部Ｂは、時計回りに移動し、環状空間の左半分は狭くなる傾向、環状空間の右半分は広くなる傾向となる。
　このとき、第一環状空間Ｓ１の左半分に存在する第一ローラ６００は、偏心軸部４１の回転に伴って、偏心軸部４１の軸受４３の外輪外周面に押され、第一内歯車２０の歯２２を下る径方向外向きへ、第一環状空間Ｓ１の右半分に存在する第一ローラ６００は第一内歯車２０の歯２２を上る径方向内向きへ移動し、図２中の矢印で示すように、保持器部材５０が反時計回りに回転する。
　保持器部材５０における第一ポケット５１での分割点の数Ｎ１が第一内歯車２０の歯２２の数よりも一つ少ないので、入力軸４０が一回転するとそれぞれの第一ローラ６００は歯２２の一ピッチ分だけ反時計回りに公転し、第一ローラ６００を保持する保持器部材５０が減速回転する。この入力軸４０の回転数をＸとした場合、保持器部材５０の回転数はＸ／Ｎ１となる。すなわち、入力軸４０と保持器部材５０との減速比は、分割点の数Ｎ１と等しくなる。
　なお、分割点の数Ｎ１が歯２２の数よりも一つだけ多い場合は、それぞれの第一ローラ６００は時計回りに公転し、入力軸４０と保持器部材５０は同方向に回転する。
　また、図３に示すように、入力軸４０の軸方向一端側から見て、入力軸４０が時計回りに回転すると、偏心軸部４１が同方向に回転する。ここで、偏心軸部４１の軸受４３の外輪外周面と、第二内歯車３０との間に形成される第二環状空間Ｓ２の極大部Ｃが時計回りに０度の位置に、極小部Ｄが１８０度の位置にある場合、偏心軸部４１の回転に伴い、極大部Ｃと極小部Ｄは、時計回りに移動し、第二環状空間Ｓ２の左半分は狭くなる傾向、環状空間の右半分は広くなる傾向となる。
　このとき、第二環状空間Ｓ２の左半分に存在する第二ローラ６１は、偏心軸部４１の回転に伴って、偏心軸部４１の軸受４３の外輪外周面に押され、第二内歯車３０の歯３２を下る径方向外向きへ、第二環状空間Ｓ２の右半分に存在する第二ローラ６１は第二内歯車３０の歯３２を上る径方向内向きへ移動するように歯３２を押し付ける。
　ここで、第二内歯車３０は、ケース１０の内周部１１内に回転可能に支持されており、保持器部材５０における第二ポケット５２での分割点の数Ｎ２が、第二内歯車３０の歯３２の数よりも一つ少なくなっている。
　このため、図３中の矢印が示すように、入力軸４０が一回転すると、第二ローラ６１に歯３２が押された第二内歯車３０は、歯３２の一ピッチ分だけ反時計回りに減速回転する。この入力軸４０の回転数をＸとした場合、第二内歯車３０の回転数は、Ｘ／Ｎ２となる。
　上述のように保持器部材５０は、入力軸４０の時計回りの回転に伴って反時計回りに減速比Ｎ１で減速回転している。そして、保持器部材５０の第二ポケット５２内の第二ローラ６１は、第二環状空間での極小部Ｄを含む部位で、第二内歯車３０の歯３２に噛み合っている。
　この噛み合いにより、第二内歯車３０は、保持器部材５０の回転に伴い、保持器部材５０と同方向に回転する。このため、第二内歯車３０は、入力軸４０の回転に伴う減速回転に加えて、保持器部材５０の回転数分だけ回転する。このため、第二内歯車３０の回転数は、上述の入力軸４０の回転に伴う減速回転での回転数Ｘ／Ｎ２ と、保持器部材５０の回転数Ｘ／Ｎ１ との差分の絶対値｜Ｘ／Ｎ２－ Ｘ／Ｎ１｜となる。
　したがって、第二内歯車３０と入力軸４０との減速比は、Ｘ／｜Ｘ／Ｎ２－Ｘ／Ｎ２｜、すなわち、Ｎ１×Ｎ２／｜Ｎ１－Ｎ２｜となる。この実施形態では、Ｎ１＝６０、Ｎ２＝６３、であるので、減速比は、１２６０となり、大きな減速比で入力軸４０の回転が第二内歯車３０に伝達される。
　また、この実施形態では、入力軸４０の偏心軸部４１の軸受４３の外輪外周部に保持器部材５０が位置し、その保持器部材５０は第二内歯車３０の内周部に位置している。このため、軸方向寸法が大きくならず、軸方向寸法の薄型化を図ることができる。
　さらに、入力軸４０の回転が減速して伝達される第二内歯車３０は、径方向の肉厚に自由度があるため剛性を確保し易い。
　また、入力軸４０の偏心軸部４１は、入力軸４０と一体の偏心板部４２と偏心板部４２の外周部に嵌め合わされた軸受４３とを有するものである。この場合、軸受４３の外輪外周部により第一ローラ６００が第一内歯車２０の歯２２に、第二ローラ６１が第二内歯車３０の歯３２に押し付けられる。軸受４３の外輪は、回転可能であるので、第一ローラ６００および第二ローラ６１の押し付けを円滑に行うことができる。
　なお、入力軸４０の偏心軸部４１としては、軸受４３を嵌め合わせずに偏心板部４２のみで構成してもよい。
　次に、この発明の第二の実施形態を図面に基づいて説明する。
　この実施形態では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第一内歯車２０がケース１０の内周部に径方向内向きに突き出す凸部１６により回転不能に固定される点で、上述した第一の実施形態と相違する。その他の構成において、第一の実施形態と同じ構成と考えられるものは、同じ符号を付して、その説明を省略する。
　この実施形態のケース１０は、内周部１１に径方向内向きに突き出す凸部１６が周方向六箇所に等間隔に設けられたものである。それぞれの凸部１６は、図５Ｂに示すように、径方向の断面形状が径方向内向きに突き出す円弧状をなしている。
　第一内歯車２０は、その外周部に径方向内向きの凹部３４が周方向六箇所に等間隔に設けられたものである。それぞれの凹部３４は、径方向の断面形状が径方向内向きに凹む円弧状をなし、ケース１０の凸部１６にすき間なく嵌り合う状態となっている。なお、凸部１６の数は、六箇所に限らず周方向に複数箇所に設けられていればよい。
　ケース１０の内周部１１内に第一内歯車２０を嵌め合わせながら、凸部１６を凹部３４に嵌め合わせると、ケース１０の内周部１１内に第一内歯車２０が回転不能に固定される。なお、凹部３４の数は、六箇所に限らず突起１４と同数であれば周方向に複数箇所に設けられていればよい。
　さらに、第一の実施形態に係る減速装置１を適用した可変バルブタイミング装置７０を図６に示す。この可変バルブタイミング装置７０は、エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方（図示省略）を駆動するカムシャフト７１と、エンジンから回転を伝達されカムシャフト７１を回転駆動するスプロケット７２とが相対回転可能に同軸上に配置され、カムシャフト７１と同軸上に配置された電動モータ７３の出力軸７４である入力軸４０の回転が減速装置１を介してカムシャフト７１に伝達され、カムシャフト７１のスプロケット７２に対する回転位相差を変化させて、吸気バルブ（排気バルブ）の開閉タイミングを変更するものである。
　この可変バルブタイミング装置７０に適用される減速装置１では、ケース１０は、円筒状をなし、軸方向一方が開放し、軸方向他端部に径方向内向きに延びるフランジ１０ａを有する。また、ケース１０は、軸方向一端部にスプロケット７２が一体回転する状態に配置されたものである。
　減速装置１の入力軸４０は、偏心軸部４１が軸方向他端部に設けられ、偏心軸部４１よりも軸方向一方側寄りの外周部に軸受１５が嵌め合わされる。軸受１５によりスプロケット７２が入力軸４０に対して回転可能に支持される。
　スプロケット７２は、軸方向他方側の端面７２ａに軸方向他方へ向かって突き出し、周方向の六箇所に等間隔に設けられる突起７２ｂを有する。それぞれの突起７２ｂが第一内歯車２０の係合孔２１に嵌り合い、第一内歯車２０がスプロケット７２を介してケース１０に対して回転不能に固定される。
　減速装置１の第二内歯車３０は、軸方向他端部から径方向内向きに延びるフランジ３０ａと、フランジ３０ａの径方向内側に一体に形成される連結軸部３０ｂとを有する。連結軸部３０ｂは、入力軸４０の軸方向他方側に同軸状に配置され、固定ボルト７５により、カムシャフト７１が一体回転する状態に連結されるものである。
　このように上述の減速装置１を適用することで、可変バルブタイミング装置７０は、軸方向寸法が大きくならず、軸方向寸法の薄型化を図ることができる。
　次に、減速装置１が適用される可変バルブタイミング装置７０の動作について説明する。まず、エンジンを始動し、クランクシャフトからタイミングチェーンを介してスプロケット７２に回転が伝達されると、スプロケット７２の回転により減速装置１のケース１０が回転し、ケース１０内の一体化した第一内歯車２０がケース１０と一体に回転する。
　この状態において、スプロケット７２と、電動モータ７３の出力軸７４である入力軸４０とが同期回転するときは、入力軸４０の偏心軸部４１が、第一内歯車２０に対して同期回転する。
　この同期回転によって、偏心軸部４１の軸受４３と第一内歯車２０との間に介在した第一ローラ６００が、それぞれの歯２２との係合関係を維持しながら、軸受４３の外輪外周部に沿って公転し、その公転はスプロケット７２の回転に同期する。このため、第一ローラ６００の公転が伝達される保持器部材５０がスプロケット７２に対して同期回転する。
　保持器部材５０がスプロケット７２に対して同期回転すると、偏心軸部４１の軸受４３と第二内歯車３０との間に介在した第二ローラ６１が、それぞれの歯３２との係合関係を維持しながら、軸受４３の外輪外周部に沿って公転し、その公転が伝達される第二内歯車３０は、スプロケット７２に対して同期回転する。
　第二内歯車３０がスプロケット７２に対して同期回転すると、第二内歯車３０に連結軸部３０ｂを介して連結されるカムシャフト７１がスプロケット７２に対して同期回転し、カムシャフト７１のスプロケット７２に対する回転位相は維持される。
　その後、エンジンがアイドル運転などの低回転域に移行すると、カムシャフト７１がエンジンの吸気バルブを駆動させる場合、公知の手段、例えば、電子制御などによって、入力軸４０である電動モータ７３の出力軸７４を、スプロケット７２の回転速度よりも相対的に遅くまたは早く回転させて、スプロケット７２の回転と入力軸４０とを相対回転させる。
　この相対回転により、上述した減速装置１の動作で、第二内歯車３０が入力軸４０の回転方向と反対方向に減速回転する。減速された第二内歯車３０の回転によって、カムシャフト７１がスプロケット７２に対して相対回転し、カムシャフト７１のスプロケット７２に対する回転位相が低回転に適した回転位相に変更される。これによって、アイドル運転時のエンジンの回転の安定化と燃費の向上が図れる。
　また、アイドル状態からエンジンの運転が通常運転に移行して、例えば、高回転時になると、スプロケット７２と入力軸４０である電動モータ７３の出力軸７４との回転速度差を大きくして、スプロケット７２の回転と入力軸４０とを相対回転の速度差を大きくする。
　これにより、上記と同様の作用でカムシャフト７１のスプロケット７２に対する回転位相が高回転に適した回転位相に変更され、エンジンの高出力化が図られる。なお、本実施例では可変バルブタイミング装置に適用しているが、高減速、高出力で使用される環境であれば、可変バルブタイミング装置に限らず適用することが可能である。
　続いて、この発明の第三の実施形態を図面に基づいて説明する。
　図７は、本発明の第三の実施形態に係る減速装置の縦断面図、図８は、図７に示す減速装置の分解斜視図である。また、図９は、図７中のＶＩ－ＶＩ線における断面図、図１０は、図７中のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図である。
　図７～図１０に示すように、本実施形態に係る減速装置１は、ケース１０と、ケース１０に固定された第一内歯車２０と、ケース１０に対して回転可能に支持された第二内歯車３０と、偏心板部（偏心部）４２を外周面に有する入力軸４０と、偏心板部４２の外周部に設けられた軸受４３と、第一内歯車２０の内周面と軸受４３との間に配置された複数の第一ローラ６０と、第二内歯車３０の内周面と軸受４３との間に配置された複数の第二ローラ６１と、第一ローラ６０および第二ローラ６１を回転可能に保持する保持器部材５０とを主な構成とする。
　ケース１０は、円筒状に形成されている。ケース１０の内周面（内周部）における軸方向のほぼ中間には、径方向の段差面１９（図７参照）が形成されており、この段差面１９を境界として、軸方向の一方に小さい内径の小内径部（小径段部）１８が形成され、軸方向の他方に小内径部１８よりも大きい内径の大内径部１７が形成されている。
　第一内歯車２０は、内周面に複数の歯２２が形成された環状の歯車部材である。複数の歯２２は第一内歯車２０の周方向に等間隔に配置され、各歯２２の間には曲線状の歯溝２３（図９参照）が形成されている。第一内歯車２０には、複数の係合孔２１が周方向に等間隔に設けられている。これらの係合孔２１に対してケース１０の段差面１９に設けられた突起１４が嵌め込まれることで、第一内歯車２０はケース１０の大内径部１７の内周に回転しないように固定されている。また、第一内歯車２０はケース１０の内面に一体に形成されていてもよい。
　第二内歯車３０は、内周面に複数の歯３２を有し、第一内歯車２０とほぼ同等の外径寸法および内径寸法に形成された環状の歯車部材である。複数の歯３２は第二内歯車３０の周方向に等間隔に形成され、各歯３２の間には曲線状の歯溝３３（図１０参照）が形成されている。また、第二内歯車３０の歯数は、第一内歯車２０の歯数とは異なる数に設定されている。第二内歯車３０は、ケース１０の大内径部１７の内周に、第一内歯車２０に対して軸方向に隣り合って（ケース１０の開口側に）配置されている。第二内歯車３０とケース１０の大内径部１７との間には軸受部材としての針状ころ軸受７６が配置されており、この針状ころ軸受７６によって第二内歯車３０はケース１０に対して回転可能に支持されている。また、第二内歯車３０には、複数の係合孔３１が周方向に等間隔に設けられている。これらの係合孔３１に、図示しない出力側の部材に設けられた凸部が嵌め込まれることで、第二内歯車３０に対して出力側の部材が固定可能に構成されている。また、第二内歯車３０は図示しない出力側の部材と一体に形成されていてもよい。
　入力軸４０は、電動モータ等の図示しない駆動源から駆動力が入力される円柱状の部材である。入力軸４０の軸方向中間部には、入力軸４０の中心軸（回転軸）に対して径方向に距離δ偏心した外周面を有する偏心板部４２が設けられている。偏心板部４２は、入力軸４０のその他の部分よりも径方向に突出して形成され、第一内歯車２０および第二内歯車３０の内周に位置している。
　入力軸４０の外周には、軸受部材としての２つの軸受（転がり軸受）４３，１５が配置されている。一方の軸受４３は、偏心板部４２の外周面に圧入され、入力軸４０の中心軸に対して偏心した偏心軸受である。この軸受４３と偏心板部４２とによって、入力軸４０の外周に偏心軸部が構成されている。第一ローラ６０および第二ローラ６１は、この軸受４３と第一内歯車２０の内周面または第二内歯車３０の内周面との間に配置され、軸受４３の外周面上を転動可能に構成されている。他方の軸受１５は、入力軸４０の他端部側の外周面とケース１０の小内径部１８との間に圧入されており、この軸受１５によって入力軸４０はケース１０に対して回転可能に支持されている。
　保持器部材５０は、円筒状の部材であり、偏心板部４２に圧入されている軸受４３と各内歯車２０，３０との間に回転可能に配置されている。保持器部材５０には、周方向に等間隔に配置された複数のポケット５１，５２が軸方向に二列形成されている。一方の列のポケット（第一ポケット）５１には、第一ローラ６０が１つずつ収容され、他方の列のポケット（第二ポケット）５２には、第二ローラ６１が１つずつ収容されている。また、各ローラ６０，６１は、ポケット５１，５２内で径方向に移動可能に保持されている。
　ここで、偏心板部４２の外周面に圧入されている軸受（偏心軸受）４３は、入力軸４０の中心軸に対して偏心しているので、図９および図１０に示すように、この軸受４３の外周面上に並ぶ第一ローラ６０および第二ローラ６１の中心軸を通る円の中心Ｑ１，Ｑ２も、入力軸４０の中心軸Ｏに対して径方向に距離δ偏心している。これに対して、第一内歯車２０および第二内歯車３０の各中心軸は、入力軸４０の中心軸Ｏと同軸上に配置されている。このため、各ローラ６０，６１の中心軸を通る円の中心Ｑ１，Ｑ２は、第一内歯車２０および第二内歯車３０の各中心軸に対して偏心している。よって、第一ローラ６０および第二ローラ６１は、それぞれの軌道の周方向の一部の箇所（図９および図１０の下側）において対向する内歯車（第一内歯車２０または第二内歯車３０）の歯溝に対して接近して係合する位置（歯溝内に入り込んだ位置）に配置され、これとは反対側の箇所（図９および図１０の上側）において対向する内歯車の歯溝に対して離間し係合しない位置に配置されている。
　各ローラ６０，６１の個数は、対応する内歯車（第一内歯車２０または第二内歯車３０）の減速比に応じて適宜決定される。具体的には、第一内歯車２０の減速比をｉ１、第二内歯車３０の減速比をｉ２とすると、各歯２２，３２の歯数は、対応する内歯車の減速比よりも１つ多い数（ｉ１＋１），（ｉ２＋１）、または１つ少ない数（ｉ１－１），（ｉ２－１）に設定される。また、各ローラ６０，６１の個数は、各減速比ｉ１，ｉ２の約数に設定される。
　第三の実施形態に係る減速装置の動作について説明する。
　入力軸４０に駆動力が入力されて、入力軸４０が回転すると、これに伴って偏心板部４２が回転することで、第一ローラ６０および第二ローラ６１が第一内歯車２０および第二内歯車３０に対して径方向に往復運動する。このとき、第一ローラ６０が第一内歯車２０の歯溝に沿って回転しながら隣の歯溝へ移動することで、偏心板部４２が１回転するごとに、保持器部材５０が第一内歯車２０の一歯分ずつ周方向に移動する。これにより、保持器部材５０が入力軸４０に対して減速されて回転する。
　また、保持器部材５０が回転すると、保持器部材５０に保持されている第二ローラ６１も回転する。これと同時に、第二ローラ６１は上記偏心板部４２の回転に伴う径方向の往復運動もするので、第二ローラ６１は第二内歯車３０の歯溝に沿って回転しながら隣の歯溝へ移動する。このとき、第二ローラ６１が歯溝の壁を押すことで、第二内歯車３０が周方向の力を受け回転する。これにより、第二内歯車３０は、偏心板部４２が１回転するごとに、第二内歯車３０の一歯分ずつ回転し、入力軸４０に対して減速して回転する。また、第二内歯車３０は、保持器部材５０の回転に伴って回転するので、入力軸４０の回転に伴う減速回転に加えて、保持器部材５０の回転数分だけ回転する。このため、第二内歯車３０の回転数は、入力軸４０の回転に伴う減速回転での回転数と、保持器部材５０の回転数の差分の絶対値となる。
　すなわち、第一内歯車２０の減速比をｉ１、第二内歯車３０の減速比をｉ２とすると、本実施形態に係る減速装置による減速比は、下記式１によって求められる。
　減速比＝ｉ１×ｉ２／｜ｉ１－ｉ２｜・・・式１
　例えば、第一内歯車２０の減速比（ｉ１）が６０、第二内歯車３０の減速比（ｉ２）が６３の場合、上記式１から減速比は１２６０となる。
　このように、第三の実施形態に係る減速装置では、上述の実施形態と同様に、大きな減速比によって高トルクを得ることが可能である。また、第三の実施形態に係る減速装置のように、第一内歯車２０と第二内歯車３０とを備え、これらの内歯車２０，３０と各ローラ６０，６１との間で減速して回転を伝達する構成とすることで、従来の減速装置において内歯車の歯数を増やして高出力化する対策に比べて、高出力でありながら、小型の減速装置を提供できるようになる。
　また、第三の実施形態に係る減速装置においては、第二内歯車３０が出力回転体として機能するため、保持器を出力回転体とする従来の構成に比べて剛性を確保しやすくなる。すなわち、第二内歯車３０は保持器に比べて径方向寸法に自由度があり、肉厚に形成することができるので、高出力化に伴うトルク増大にも十分に対応することができる。
　ところで、ケース１０に対して第二内歯車３０を回転可能に支持する構成として、例えば、図１に示す実施形態のように、第二内歯車３０をケース１０の内周面に直接接触させて摺動させることも可能である。しかしながら、この場合、摺動性が得られるように、第二内歯車３０の外周面とケース１０の内周面との間に０．１～０．２ｍｍ程度のクリアランスを確保する必要があるため、このクリアランスが原因で第二内歯車３０がケース１０に対して径方向に振れたり、傾いたりすることが考えられる。そして、第二内歯車３０がケース１０に対して径方向に振れたり、傾いたりすると、第二内歯車３０とケース１０との間での摺動抵抗が大きくなり、駆動力伝達効率が低下する虞がある。また、第二内歯車３０の径方向の振れや傾きが原因で、第一ローラ６０または第二ローラ６１が内歯車（第一内歯車２０または第二内歯車３０）の歯溝と軸受４３の外周面との間に噛み込まれ、動作不良が生じる虞もある。
　そこで、第三の実施形態に係る減速装置においては、図７に示すように、第二内歯車３０の外周面とケース１０の内周面との間に針状ころ軸受７６を介在させ、針状ころ軸受７６を介して第二内歯車３０をケース１０に対して回転可能に支持するようにしている。このように、軸受部材を介して第二内歯車３０を支持することで、第二内歯車３０をケース１０に対して直接摺動させる場合に必要となるほどのクリアランスを確保しなくてもよくなる。具体的には、第二内歯車３０と針状ころ軸受７６との間、または針状ころ軸受７６とケース１０との間の間に生じるクリアランスを数十ミクロンレベルにまで狭めることができる。これにより、クリアランスに起因する第二内歯車３０の径方向の振れや傾きを抑制できるようになり、第二内歯車３０に径方向の振れや傾きが生じることに伴う摺動抵抗の増大や第一ローラ６０または第二ローラ６１の噛み込みを防止できるようになる。その結果、減速装置の駆動力伝達効率や動作安定性の向上を図れるようになる。また、第二内歯車３０とケース１０との間に針状ころ軸受７６を配置したことで、第二内歯車３０の回転が円滑に行えるようになるため、これによっても駆動力伝達率が向上する。
　以上のように、第三の実施形態に係る減速装置によれば、高出力でありながら小型化および耐久性の向上を実現でき、さらに、第二内歯車３０の径方向の振れや傾きを抑制して動作安定性や駆動力伝達効率を向上させることができるので、車両や各種装置等への搭載性に優れ、信頼性の高い減速装置を提供することができるようになる。例えば、本発明に係る減速装置は、自動車のエンジンの吸気バルブと排気バルブの一方または両方のバルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置などに適用可能である。また、これに限らず、本発明に係る減速装置は、高減速比で高出力が要求されるその他の装置にも適用可能である。
　第三の実施形態では、第二内歯車３０とケース１０との間に配置する軸受部材として針状ころ軸受７６を用いているが、軸受部材はこれに限らず他の軸受部材を用いてもよい。例えば、図１１および図１２に示す第四の実施形態のように、軸受部材として玉軸受７７を用いてもよいし、図１３および図１４に示す第五の実施形態のように、すべり軸受７８を用いることも可能である。軸受部材がすべり軸受７８である場合は、軸受部材を摺動性を有する樹脂材料で形成することが望ましい。なお、図１１～図１４に示す各実施形態においては、軸受部材が異なる点以外、上記実施形態と基本的に同様の構成であるので、重複する部分の構成については説明を省略する。
　図１５は、本発明の第六の実施形態に係る減速装置の縦断面図、図１６は、図１５に示す減速装置の分解斜視図である。また、図１７は、図１５中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面図、図１８は、図１５中のＩＸ－ＩＸ線における断面図である。以下、第六の実施形態について、上述の各実施形態と相違する部分について説明する。
　図１５、図１７および図１８に示すように、第六の実施形態に係る減速装置１においては、保持器部材５０が、その内周面全周に渡って軸受４３の（外輪）外周面に（直接）接触するように配置されている。それ以外は、基本的に上述の各実施形態と同様である。なお、第二内歯車３０の外周側には、上述の第三～第五の実施形態（図７～図１４）にあるような軸受部材は配置されておらず、ケース１０の内周面に対して第二内歯車３０が摺動して回転するように構成されているが、第三～第五の実施形態と同様の軸受部材を配置してもよい。また、これは以下に説明する他の実施形態においても同様である。
　第六の実施形態に係る減速装置においても、回転を減速して伝達するメカニズムは基本的に上述の実施形態と同様である。すなわち、入力軸４０が回転すると、第一ローラ６０および第二ローラ６１が径方向に往復移動し、入力軸４０が１回転するごとに、第一ローラ６０が第一内歯車２０の一歯分ずつ周方向に移動すると共に、第二ローラ６１が第二内歯車３０の一歯分ずつ周方向に移動することで、出力部としての第二内歯車３０が入力軸４０に対して減速して回転する。
　ところで、入力軸４０の回転に伴って第一ローラ６０および第二ローラ６１が径方向に往復移動すると、各ローラ６０，６１は各内歯車２０，３０の歯溝から様々な方向の荷重を受ける。また、その荷重は、各ローラ６０，６１を介して保持器部材５０にも作用する。このとき、保持器部材５０が径方向に移動する力を受けることにより、第一内歯車２０または第二内歯車３０の歯に接触すると、保持器部材５０や第二内歯車３０の回転が阻害され、動作不良や駆動力伝達効率の低下を招くことになる。また、保持器部材５０の径方向の振れ回りにより、保持器部材５０と第一内歯車２０または第二内歯車３０との間隔が狭くなることで、第一ローラ６０または第二ローラ６１の噛み込みが生じ、回転できなくなることも考えられる。
　そこで、このような保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止するため、第六の実施形態に係る減速装置においては、上記のように、保持器部材５０の内周面を全周に渡って軸受４３の外周面に（直接）接触させ、保持器部材５０の内周面を軸受４３の外周面で案内するように構成している。このように、保持器部材５０の内周面を軸受４３の外周面で案内して、保持器部材５０の径方向の振れ回り（径方向の移動）を防止することで、第一内歯車２０または第二内歯車３０に対する保持器部材５０の干渉を確実に防止し、これらの干渉に伴う動作不良や駆動力伝達効率の低下を回避できるようになる。また、保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止することで、第一ローラ６０または第二ローラ６１の噛み込みの発生も防止できるようになる。なお、保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止できれば、保持器部材５０の内周面を全周に渡って軸受４３の外周面に対して接触させなくてもよい。すなわち、保持器部材５０の内周面を周方向における複数箇所（例えば、周方向に等間隔に配置された３箇所または４箇所）で軸受４３の外周面に対して接触させるようにしてもよい。
　図１９は、本発明の第七の実施形態に係る減速装置の縦断面図、図２０は、図１９に示す減速装置の分解斜視図、図２１は、図１９中のＸ－Ｘ線における断面図である。
　図１９～図２１に示すように、第七の実施形態に係る減速装置１においては、保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止するため、保持器部材５０の内周面と軸受４３の外周面との間に環状部材８０が配置されている。環状部材８０は、全周に渡って同じ幅（同じ軸方向寸法）であって同じ厚さ（同じ径方向寸法）の円環状に形成されている。その他の構成は、上述の第六の実施形態（図１５～図１８）と基本的に同様である。
　このように、保持器部材５０の内周面と軸受４３の外周面との間に環状部材８０を配置することで、環状部材８０を介して保持器部材５０が軸受４３の外周面によって回転可能に案内される。これにより、保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止できるようになり、保持器部材５０と第一内歯車２０または第二内歯車３０とが干渉することに伴う動作不良や駆動力伝達効率の低下を回避できるようになる。また、保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止することで、第一ローラ６０または第二ローラ６１の噛み込みの発生も回避できるようになる。また、第七の実施形態のように、環状部材８０を介在させる構成とすることで、上述の第六の実施形態（図１５～図１８）に比べて、保持器部材５０を薄く形成することが可能である。
　また、保持器部材５０が回転する際、環状部材８０に対して保持器部材５０を摺動させ、環状部材８０がすべり軸受として機能することで、保持器部材５０の回転が円滑に行われるようになり、駆動力伝達効率が向上する。従って、環状部材８０は、摺動性を有する樹脂材料などで形成されることが好ましい。
　また、保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止できれば、環状部材８０は、保持器部材５０の内周面や軸受４３の外周面に対してそれぞれの全周に渡って接触する場合に限らず、周方向における複数箇所（例えば、周方向に等間隔に配置された３箇所または４箇所）で接触するようにしてもよい。
　また、本実施形態では、１つの環状部材８０が、保持器部材５０の軸方向中央部、すなわち第一ローラ６０が収容されている第一ポケット５１と第二ローラ６１が収容されている第二ポケット５２との間に配置されている（図１９参照）。ただし、環状部材８０の個数や配置は、これに限定されるものではない。
　例えば、図２２および図２３に示す本発明の第八の実施形態のように、環状部材８０を２つ用い、保持器部材５０の軸方向の両端部に環状部材８０を１つずつ配置してもよい。この場合も、各環状部材８０を介して保持器部材５０が軸受４３の外周面によって回転可能に案内されるため、保持器部材５０の径方向の振れ回りを防止できる。なお、図２２および図２３に示す実施形態において、環状部材８０の配置以外の構成は、上述の第七の実施形態（図１９～図２１）と基本的に同様である。
　また、第七の実施形態（図１９～図２１）、第八の実施形態（図２２および図２３）では、環状部材８０が保持器部材５０や軸受４３とは別体で構成されているが、環状部材８０を保持器部材５０または軸受４３と一体に構成してもよい。
　図２４は、本発明の第九の実施形態に係る減速装置の縦断面図、図２５は、図２４に示す減速装置の分解斜視図である。また、図２６は、図２４中のＸＩ－ＸＩ線における断面図、図２７は、図２４中のＸＩＩ－ＸＩＩ線における断面図である。以下、第九の実施形態について、上述の各実施形態と相違する部分について説明する。
　図２４に示すように、第九の実施形態に係る減速装置１においては、保持器部材５０の外周面と第一内歯車２０の歯先との間の径方向距離Ｇ１と、保持器部材５０の外周面と第二内歯車３０の歯先との間の径方向距離Ｇ２とが、同じ距離になるように構成されている（図２４、図２６、図２７における拡大部分参照）。それ以外は、基本的に上述の各実施形態と同様である。なお、第二内歯車３０の外周側には、上述の第三～第五の実施形態（図７～図１４）にあるような軸受部材は配置されておらず、ケース１０の内周面に対して第二内歯車３０が摺動して回転するように構成されているが、第三～第五の実施形態と同様の軸受部材を配置してもよい。また、第九の実施形態に係る減速装置１においても、上述の第六～第八の実施形態（図１５～図２３）と同様に、保持器部材５０の内周面を軸受４３の外周面に対して直接または環状部材８０を介して間接的に接触させるようにしてもよい。また、これらは以下に説明する他の実施形態においても同様である。
　第九の実施形態に係る減速装置においても、回転を減速して伝達するメカニズムは基本的に上述の実施形態と同様である。すなわち、入力軸４０が回転すると、第一ローラ６０および第二ローラ６１が径方向に往復移動し、入力軸４０が１回転するごとに、第一ローラ６０が第一内歯車２０の一歯分ずつ周方向に移動すると共に、第二ローラ６１が第二内歯車３０の一歯分ずつ周方向に移動することで、出力部としての第二内歯車３０が入力軸４０に対して減速して回転する。
　ところで、入力軸４０が回転した際、第一ローラ６０および第二ローラ６１は、対応する内歯車２０，３０の歯溝に対して図２８に示すような軌道で移動する。このため、第一内歯車２０および第二内歯車３０の各歯の形状は、各ローラ６０，６１の偏心量（径方向移動量）ｃや直径ｄ、各内歯車２０，３０の減速比、あるいは歯間距離ｅによって決定される。従って、互いに減速比が異なる第一内歯車２０と第二内歯車３０とでは、それぞれの歯の形状も異なる。
　ここで、第一内歯車２０と第二内歯車３０とをほぼ同様の内径で構成すると、減速比が高い方の内歯車は減速比が低い方の内歯車に比べて同じ内周長で多くの歯を形成しなければならないため、必然的に歯間距離が短くなる。その結果、図２９に示すように、減速比が高い方の内歯車βの歯先円直径（歯先を通る円の直径）ｄ２は、通常、減速比が低い方の内歯車αの歯先円直径ｄ１よりも大きくなる。言い換えれば、減速比が低い方の内歯車αの歯先は、減速比が高い方の内歯車βの歯先よりも内径方向に突出した状態に形成される。
　このように、互いに減速比が異なる第一内歯車２０と第二内歯車３０とでは、それぞれの歯先の位置（歯先円直径ｄ１，ｄ２）が異なる。従って、減速装置の回転駆動時に保持器部材５０が各ローラ６０，６１からの荷重を受けることにより径方向に変位すると、内径方向に突出する方の歯先に保持器部材５０が接触することが考えられる。仮に、保持器部材５０が第一内歯車２０あるいは第二内歯車３０の歯先に接触し、保持器部材５０や第二内歯車３０の回転が阻害されると、動作不良や駆動力伝達効率の低下につながる虞がある。
　そこで、第九の実施形態に係る減速装置においては、図３０に示すように、減速比が低い方の内歯車αの歯先（図３０に示す斜線部）を切削するなどにより短くし、両内歯車α，βのそれぞれの歯先の位置を揃え、同じ歯先円直径ｄ３となるようにしている。
　このように、第一内歯車２０の歯先と第二内歯車３０の歯先のそれぞれの位置を揃えることで、保持器部材５０の外周面と第一内歯車２０の歯先との間の径方向距離Ｇ１と、保持器部材５０の外周面と第二内歯車３０の歯先との間の径方向距離Ｇ２とが、同じ距離になる。なお、「同じ距離」とは、完全に同一の距離のみならず、±０．１５ｍｍ程度の設計上許容される誤差がある場合も含む。これにより、第一内歯車２０と第二内歯車３０のうち、特に減速比が低い方の内歯車の歯先が保持器部材５０と接触しやすい状態となるのを解消することができる。その結果、内歯車の歯先に対する保持器部材５０の干渉をより確実に回避することができるようになり、これらの干渉に起因する動作不良や駆動力伝達効率の低下を高度に防止できるようになる。
　図３１は、本発明の第十の実施形態に係る減速装置の縦断面図、図３２は、図３１に示す減速装置の分解斜視図、図３３は、図３１中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面図、図３４は、図３１中のＸＩＶ－ＸＩＶ線における断面図である。
　図３１～図３４に示す減速装置１においては、第一内歯車２０と第二内歯車３０とで、それぞれの歯先の位置を揃えることは行っておらず、第一内歯車２０の歯先の径方向位置と、第二内歯車３０の歯先の径方向位置とは、互いに異なっている。そのため、本実施形態では、保持器部材５０の外径を、第一内歯車２０の歯先に対向する部分と、第二内歯車３０の歯先に対向する部分とで、異ならせることで、保持器部材５０の外周面を段差状に形成し、各部分において、保持器部材５０の外周面と各内歯車２０，３０の歯先との間の径方向距離Ｇ１，Ｇ２が同じ距離となるように構成している。この場合、第二内歯車３０の歯先が、第一内歯車２０の歯先よりも内径方向に突出しているので、保持器部材５０における、第二内歯車３０の歯先に対向する部分の外径Ｅ２を、第一内歯車２０の歯先に対向する部分の外径Ｅ１よりも小さくすることで、保持器部材５０の外周面と各内歯車２０，３０の歯先との間の径方向距離Ｇ１，Ｇ２が同じ距離となるようにしている。
　これにより、特に内径方向に突出する方の歯先と保持器部材５０との干渉が生じにくくなるので、上述の第九の実施形態（図２４～図２７）と同様に、保持器部材５０と内歯車の歯先との干渉に起因する動作不良や駆動力伝達効率の低下を高度に防止できるようになる。なお、本実施形態について、上記で説明した箇所以外は、上述の第九の実施形態（図２４～図２７）の構成と基本的に同様であるので、重複する箇所の説明については省略する。
　図３５は、本発明の第十一の実施形態に係る減速装置の縦断面図、図３６は、図３５に示す減速装置の分解斜視図、図３７は、図３５中のＸＶ－ＸＶ線における断面図、図３８は、図３５中のＸＶＩ－ＸＶＩ線における断面図である。
　図３５～図３８に示すように、第十一の実施形態に係る減速装置１においても、第一内歯車２０と第二内歯車３０の各歯先の位置に対応して、保持器部材５０の外周面を段差状に形成している。この場合、第一内歯車２０の歯先が、第二内歯車３０の歯先よりも内径方向に突出しているので、保持器部材５０における、第一内歯車２０の歯先に対向する部分の外径Ｅ１を、第二内歯車３０の歯先に対向する部分の外径Ｅ２よりも小さくすることで、保持器部材５０の外周面と各内歯車２０，３０の歯先との間の径方向距離Ｇ１，Ｇ２が同じ距離となるようにしている。
　これにより、本実施形態においても、内径方向に突出する方の歯先と保持器部材５０との干渉が生じにくくなるので、上記実施形態と同様に、保持器部材５０と内歯車の歯先との干渉に起因する動作不良や駆動力伝達効率の低下を高度に防止できるようになる。
　また、本実施形態では、保持器部材５０の外周面に加え、内周面も段差状に形成している。保持器部材５０の内周面は、保持器部材５０の外周面（外径）に対応して、第一内歯車２０側の部分の内径Ｔ１が第二内歯車３０側の部分の内径Ｔ２よりも小さく形成されている。
　このように、保持器部材５０の外周面に加え内周面も段差状に形成した場合、保持器部材５０によって保持される第一ローラ６０および第二ローラ６１も保持器部材５０の形状に倣って段差状に配置することが望ましい。そのため、本実施形態では、保持器部材５０の異なる内径に応じて、入力軸４０の偏心板部４２の外径を異ならせて段差状に形成し、さらに、段差状の偏心板部４２と保持器部材５０の内周面との間に、外径および内径の異なる２つの軸受４４，４５を配置している。この場合、偏心板部４２の外径を、第一内歯車２０側よりも第二内歯車３０側で大きくし、偏心板部４２の外径の小さい箇所に小さい外径および内径の軸受４４を圧入し、偏心板部４２の外径の大きい箇所に外径および内径の大きい軸受４５を圧入している。このように構成することで、保持器部材５０の外周面および内周面を段差状に形成した場合においても、保持器部材５０によって各ローラ６０，６１を確実に保持しつつ、安定した駆動が可能となる。なお、本実施形態において、その他の部分については、上記実施形態の構成と基本的に同様である。
　以上、本発明に係る減速装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことである。
１　減速装置
１０　ケース
１０ａ　フランジ
１１　内周部
１２　小径段部
１３　端面
１４　突起
１５　軸受
１６　凸部
２０　第一内歯車
２１　係合孔
２２　歯
２３　歯溝
３０　第二内歯車
３０ａ　フランジ
３０ｂ　連結軸部
３１　係合孔
３２　歯
３３　歯溝
３４　凹部
４０　入力軸
４１　偏心軸部
４２　偏心板部
４３　軸受
４４　軸受
４５　軸受
５０　保持器部材
５１　第一ポケット
５２　第二ポケット
６０　第一ローラ
６１　第二ローラ
７０　可変バルブタイミング装置
７１　カムシャフト
７２　スプロケット
７２ａ　端面
７２ｂ　突起
７３　電動モータ
７４　出力軸
７５　固定ボルト
７６　針状ころ軸受
７７　玉軸受
７８　すべり軸受
８０　環状部材
Ａ、Ｃ　極大部
Ｂ、Ｄ　極小部
ｄ１～ｄ３　歯先円直径
Ｇ１、Ｇ２　径方向距離
Ｓ１　第一環状空間
Ｓ２　第二環状空間

Claims (21)

  1. 　円筒面をなす内周部を有するケースと、
    　そのケースの内周部内に固定され、内周に歯が周方向に等ピッチで形成された第一内歯車と、
    　前記ケースの内周部内に回転可能に支持され、内周に歯が周方向に等ピッチで形成された第二内歯車と、
    　その第一内歯車および第二内歯車と同軸状に配置され、前記第一内歯車および第二内歯車の径方向内側に位置する偏心軸部を有する入力軸と、
    　前記第一内歯車および第二内歯車と前記偏心軸部との間で回転可能に配置される筒状の保持器部材と、
    　前記保持器部材に転動可能に保持され、前記第一内歯車と前記偏心軸部の外周部との間に介在された複数の第一ローラと、
    　前記保持器部材に転動可能に保持され、前記第二内歯車と前記偏心軸部の外周部との間に介在された複数の第二ローラとを備え、
    　前記第一内歯車と第二内歯車とは、その歯数が異なるものであり、
    　前記保持器部材は、複数の前記第一ローラをそれぞれ保持する第一ポケットと複数の前記第二ローラをそれぞれ保持する第二ポケットとが軸方向二列に周方向に間隔をおいて配置されたものであり、
    　前記第一ローラが前記入力軸の偏心軸部の一回転当たりに前記第一内歯車の一歯分だけ周方向に移動するものであり、
    　前記第二ローラが前記入力軸の偏心軸部の一回転当たりに前記第二内歯車をその一歯分だけ回転させるものである減速装置。
  2. 　前記入力軸の偏心軸部は、前記入力軸の外周に設けられた円環状の偏心板部と、前記偏心板部の外周部に嵌め合わされた軸受からなる請求項１に記載された減速装置。
  3. 　前記ケースが前記内周部の軸方向他方の端部から径方向内向きに延びる小径段部を有し、前記小径段部が軸方向一方を向く端面に軸方向一方へ向かって形成される突起を有し、前記第一内歯車が軸方向に形成された係合孔を有し、前記小径段部の突起に前記第一内歯車の係合孔が嵌り合う状態である請求項１または２に記載された減速装置。
  4. 　前記ケースが前記内周部から径方向内向きに突き出す凸部を有し、前記第一内歯車がその外周部に径方向内向きに形成される凹部を有し、前記ケースの凸部に前記第一内歯車の凹部が嵌り合う状態である請求項１または２に記載された減速装置。
  5. 　可変バルブタイミング装置に適用される請求項１～４のいずれか１項に記載された減速装置。
  6. 　前記ケースと前記第二内歯車との間に軸受部材を配置した請求項１～５のいずれか１項に記載された減速装置。
  7. 　前記軸受部材を針状ころ軸受とした請求項６に記載された減速装置。
  8. 　前記軸受部材を玉軸受とした請求項６に記載された減速装置。
  9. 　前記軸受部材をすべり軸受とした請求項６に記載された減速装置。
  10. 　前記軸受部材を摺動性を有する樹脂材料で形成した請求項９に記載された減速装置。
  11. 　前記入力軸の偏心軸部は、前記入力軸の外周に設けられた円環状の偏心板部と、前記偏心板部の外周部に嵌め合わされた軸受からなり、
    　前記軸受は前記保持器部材の内周に配置され、前記軸受の外周面によって前記保持器部材を回転可能に案内するように構成した請求項１～１０のいずれか１項に記載された減速装置。
  12. 　前記保持器部材の内周面を前記軸受の外周面に直接接触させた請求項１１に記載された減速装置。
  13. 　前記保持器部材の内周面と前記軸受の外周面との間に環状部材を配置し、前記環状部材を介して前記保持器部材を前記軸受の外周面に接触させた請求項１１に記載された減速装置。
  14. 　前記環状部材を前記第一ローラが収容された前記保持器部材の前記第一ポケットと前記第二ローラが収容された前記保持器部材の前記第二ポケットとの間に配置した請求項１３に記載された減速装置。
  15. 　前記環状部材を前記保持器部材の軸方向両端部に配置した請求項１３に記載された減速装置。
  16. 　前記環状部材をすべり軸受とした請求項１３～１５のいずれか１項に記載された減速装置。
  17. 　前記環状部材を摺動性を有する樹脂材料で形成した請求項１６に記載された減速装置。
  18. 　前記保持器部材の外周面と前記第一内歯車の歯先との間の径方向距離と、前記保持器部材の外周面と前記第二内歯車の歯先との間の径方向距離とを、同じ距離にした請求項１～１７のいずれか１項に記載された減速装置。
  19. 　前記第一内歯車の歯先円直径と、前記第二内歯車の歯先円直径とを、同じ寸法にした請求項１８に記載された減速装置。
  20. 　前記第一内歯車の歯先に対向する部分と、前記第二内歯車の歯先に対向する部分とで、前記保持器部材の外径を異ならせた請求項１８に記載された減速装置。
  21. 　前記入力軸の偏心軸部は、前記入力軸の外周に設けられた円環状の偏心板部と、前記偏心板部の外周部に嵌め合わされた軸受からなり、
    　前記保持器部材は、前記第一内歯車の歯先に対向する部分と、前記第二内歯車の歯先に対向する部分とで、外径および内径が異なるように形成され、
    　前記保持器部材の異なる内径に応じて、前記偏心板部を段差状に形成し、
    　前記段差状の偏心板部と前記保持器部材の内周面との間に、外径および内径の異なる前記軸受を配置した請求項１８に記載された減速装置。
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JP2005042827A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Kenji Jitsuhara 増減速機構及び増減速方法
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