WO2010119631A1

WO2010119631A1 - 偏心揺動型歯車装置

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Publication number: WO2010119631A1
Application number: PCT/JP2010/002411
Authority: WO
Inventors: 牧添義昭
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Abstract

　偏心揺動型歯車装置内の温度が上昇した場合でも、外歯歯車の歯面に内歯ピンの端部から受ける応力によるピッチングが生じるのを抑制する。　偏心揺動型歯車装置は、外筒と、前記外筒の内面に設けられた複数の内歯ピンと、前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、前記クランク軸の前記偏心部に取り付けられ、前記内歯ピンに噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、前記外筒に対して同軸となるように設けられ、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して相対回転するキャリアとを備え、前記外歯歯車の軸方向の両端面のうち前記内歯ピンの軸方向の端部に対応する端面には、当該外歯歯車の全周に亘って溝部が形成されている。

Description

偏心揺動型歯車装置

　本発明は、偏心揺動型歯車装置に関するものである。

　従来、外歯歯車を外筒の内歯に噛み合わせながらその外歯歯車をクランク軸の偏心部によって揺動回転させることにより入力回転から減速した出力回転を得る偏心揺動型歯車装置が知られている。このような偏心揺動型歯車装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。

　この特許文献１に開示された偏心揺動型歯車装置は、内面に複数の内歯ピンが設けられた外筒と、この外筒内に設けられ、外筒に対して相対回転可能なキャリアと、偏心部を有するクランク軸と、そのクランク軸の偏心部に取り付けられ、当該クランク軸の回転に連動して内歯ピンに噛み合いながら揺動回転する外歯歯車とを備えている。そして、キャリアは、軸方向において外歯歯車の両側に分かれて配設された２つの部材と、それら２つの部材を繋ぐ複数のシャフト部とを有する。外歯歯車のうちその中心から径方向外側に外れた部位には、軸方向に貫通する複数の貫通孔が当該外歯歯車の周方向に間隔をあけて設けられている。各貫通孔には、キャリアのシャフト部が挿通されている。

　特許文献１に開示された偏心揺動型歯車装置では、その内部においてクランク軸や外歯歯車等の回転に伴って熱が発生し、それによって、歯車装置内の温度が上昇する。この歯車装置内の温度の上昇により、外歯歯車は膨張し、その結果、内歯ピンの当たる外歯歯車の歯面に剥離が生じる虞がある。具体的には、外歯歯車が内歯ピンと噛み合いながら回転する際、内歯ピンは、その長手方向の中間部を中心として揺動しながら回転するような振れを生じる。このような振れを生じた内歯ピンは、その端部によって当該内歯ピンと噛み合う外歯歯車の歯面に対して応力を加える。一方、歯車装置内の温度が上昇して外歯歯車が径方向に熱膨張すると、外歯歯車の歯面に対する前記振れを生じた内歯ピンの端部の当たりが強くなり、外歯歯車の歯面に内歯ピンの端部から加えられる応力が増大する。その結果、外歯歯車の歯面に剥離等の損傷であるいわゆるピッチングが生じる虞がある。

特開２００５－３２５８６５号公報

　本発明の目的は、上述の問題を解決した偏心揺動型歯車装置を提供することである。

　すなわち、本発明の目的は、偏心揺動型歯車装置内の温度が上昇した場合でも、外歯歯車の歯面に内歯ピンの端部から受ける応力によるピッチングが生じるのを抑制することである。

　本発明の一局面に従う偏心揺動型歯車装置は、外筒と、前記外筒の内面に設けられた複数の内歯ピンと、前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、前記クランク軸の前記偏心部に取り付けられ、前記内歯ピンに噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、前記外筒に対して同軸となるように設けられ、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して相対回転するキャリアとを備え、前記外歯歯車の軸方向の両端面のうち前記内歯ピンの軸方向の端部に対応する端面には、当該外歯歯車の全周に亘って溝部が形成されている。

本発明の一実施形態による偏心揺動型歯車装置の軸方向に沿った断面図である。図１に示した偏心揺動型歯車装置に用いる外歯歯車の平面図である。図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った外歯歯車の断面図である。

　以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

　まず、図１～図３を参照して、本発明の一実施形態による偏心揺動型歯車装置の構成について説明する。

　本実施形態による偏心揺動型歯車装置（以下、単に歯車装置という）は、例えばロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部または各種工作機械の旋回部に減速機として適用されるものである。この歯車装置は、クランク軸１０の第１偏心部１０ａに連動して第１外歯歯車１４を揺動回転させるとともにクランク軸１０の第２偏心部１０ｂに連動して第２外歯歯車１６を揺動回転させることにより入力回転から減速した出力回転を得るように構成されている。

　具体的には、本実施形態の歯車装置は、図１に示すように、外筒２と、内歯ピン３と、キャリア４と、キャリア軸受６と、入力軸８と、クランク軸１０と、第１クランク軸受１２ａと、第２クランク軸受１２ｂと、第１外歯歯車１４と、第２外歯歯車１６と、第１ころ軸受１８ａと、第２ころ軸受１８ｂと、伝達歯車２０とを備えている。

　外筒２は、歯車装置の外面を構成するケースとしての機能を有し、略円筒状に形成されている。外筒２の内面には、多数のピン溝２ｂが形成されている。各ピン溝２ｂは、外筒２の軸方向に延びているとともに、軸方向に直交する断面において半円形の断面形状を有している。これらピン溝２ｂは、外筒２の内面に周方向に等間隔で設けられている。

　内歯ピン３は、第１外歯歯車１４及び第２外歯歯車１６が噛み合うものである。内歯ピン３は、外筒２の内面に形成された各ピン溝２ｂにそれぞれ嵌め込まれている。これにより、多数の内歯ピン３が、外筒２の内面に周方向に等間隔で配設されている。そして、各内歯ピン３は、外筒２の軸方向に延びる姿勢で、かつ、その内歯ピン３の軸回りに回転可能にピン溝２ｂに嵌め込まれている。

　キャリア４は、外筒２と同軸となるように配置された状態でその外筒２の内側に設けられている。キャリア４は、外筒２に対してその軸回りに相対回転可能となっている。

　具体的には、キャリア４は、外筒２の軸方向に互いに離間して配設された一対のキャリア軸受６により外筒２に対して相対回転可能に支持されている。このキャリア４は、基部４ａと、端板部４ｂと、３つのシャフト部４ｃとを備えている。

　基部４ａは、略円板状に形成されている。基部４ａは、外筒２内においてその外筒２の軸方向の一端部近傍に配置されており、前記一対のキャリア軸受６の一方によって支持されている。基部４ａの径方向中央部には、軸方向に貫通する中央部貫通孔４ｄが設けられている。また、基部４ａの中央部貫通孔４ｄの周囲の部分には、３つのクランク軸取付孔４ｅ（以下、単に取付孔４ｅという）が周方向に等間隔で設けられている。

　端板部４ｂは、略円板状に形成されている。端板部４ｂは、基部４ａに対して軸方向に離間して設けられている。この端板部４ｂは、外筒２内においてその外筒２の軸方向の他端部近傍に配置されており、前記一対のキャリア軸受６の他方によって支持されている。外筒２内には、端板部４ｂ及び前記基部４ａのうち互いに対向する双方の端面と外筒２の内面とによって囲まれた空間が形成されており、この空間内に第１外歯歯車１４及び第２外歯歯車１６が配置されている。すなわち、端板部４ｂと基部４ａとは、外歯歯車１４，１６の軸方向両側に分かれて配置されている。また、端板部４ｂの径方向中央部には、軸方向に貫通する中央部貫通孔４ｆが設けられている。そして、この端板部４ｂの中央部貫通孔４ｆの周囲の部分には、３つのクランク軸取付孔４ｇ（以下、単に取付孔４ｇという）が前記基部４ａの３つの取付孔４ｅと対応する位置に設けられている。

　３つのシャフト部４ｃは、基部４ａと端板部４ｂとをそれらの間で繋いでいる。各シャフト部４ｃは、基部４ａに一体的に設けられており、外筒２の軸方向に沿って基部４ａから端板部４ｂ側へ直線的に延びている。また、３つのシャフト部４ｃは、外筒２の周方向に等間隔に配設されている。そして、各シャフト部４ｃは、端板部４ｂにボルト４ｈによってそれぞれ締結されている。これにより、基部４ａ、３つのシャフト部４ｃ及び端板部４ｂが一体化されている。

　入力軸８は、図略の駆動モータによって回転が入力される入力部として機能する。入力軸８は、端板部４ｂの中央部貫通孔４ｆ及び基部４ａの中央部貫通孔４ｄに挿入されている。入力軸８は、その軸心の位置が外筒２及びキャリア４の軸心の位置と一致するように配置されており、その軸心回りに回転する。そして、この入力軸８の先端部の外周面には、歯車部８ａが設けられている。

　クランク軸１０は、外筒２内に３つ設けられている。各クランク軸１０は、基部４ａの対応する取付孔４ｅと端板部４ｂの対応する取付孔４ｇにそれぞれ取り付けられている。これにより、３つのクランク軸１０は、外筒２内で入力軸８の周囲において周方向に等間隔に配置されている。

　具体的には、各クランク軸１０のうち軸方向の一端から所定長さだけ軸方向内側に位置する部分が、基部４ａの対応する取付孔４ｅ内に第１クランク軸受１２ａを介して取り付けられている一方、各クランク軸１０のうち軸方向の他端部が、端板部４ｂの対応する取付孔４ｇ内に第２クランク軸受１２ｂを介して取り付けられている。すなわち、各クランク軸１０は、両クランク軸受１２ａ，１２ｂによりキャリア４に対してそれぞれの軸回りに回転可能に支持されている。

　そして、各クランク軸１０は、第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂをそれぞれ有する。第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂは、クランク軸１０のうち両クランク軸受１２ａ，１２ｂによって支持される部分の間において軸方向に並ぶように配置されている。第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂは、クランク軸１０の軸心から所定の偏心量で偏心した円柱状にそれぞれ形成されているとともに、それらの相互間に所定角度の位相差を有するように配置されている。また、クランク軸１０の一端部、すなわち、クランク軸１０のうち基部４ａの取付孔４ｅ内に取り付けられる部分の軸方向外側に位置する端部には、被嵌合部１０ｃが設けられている。この被嵌合部１０ｃは、伝達歯車２０が取り付けられる部分である。

　第１外歯歯車１４は、上記したように外筒２内の基部４ａと端板部４ｂとによって囲まれた空間に配設されている。第１外歯歯車１４は、各クランク軸１０の第１偏心部１０ａに第１ころ軸受１８ａを介して取り付けられている。そして、第１外歯歯車１４は、各クランク軸１０が回転するときに第１偏心部１０ａの偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。また、第１外歯歯車１４は、クランク軸１０の軸方向に直交する略平板状に形成されている。第１外歯歯車１４は、その軸方向において一対の端面を有している。

　そして、第１外歯歯車１４には、図２に示すように、外歯１４ａと、入力軸挿通孔１４ｂと、３つの第１偏心部取付孔１４ｃと、３つのシャフト部挿通孔１４ｄと、溝部１４ｅとが設けられている。なお、第１偏心部取付孔１４ｃ及びシャフト部挿通孔１４ｄは、本発明の貫通孔の概念に含まれるものである。

　外歯１４ａは、第１外歯歯車１４の外周の全周に亘って設けられている。外歯１４ａは、内歯ピン３に噛み合っている。この外歯１４ａの歯数は、内歯ピン３の数よりも若干少なくなっている。そして、外歯１４ａの外面は、第１外歯歯車１４の軸方向から見て波形に形成された歯面１４ｆとなっている。

　入力軸挿通孔１４ｂは、第１外歯歯車１４の径方向中央部に設けられている。この入力軸挿通孔１４ｂには、入力軸８が遊びを持った状態で挿通されている。

　３つの第１偏心部取付孔１４ｃは、第１外歯歯車１４のうち中心から径方向外側の位置に設けられている。３つの第１偏心部取付孔１４ｃは、入力軸挿通孔１４ｂの周囲において周方向に等間隔に配設されている。各第１偏心部取付孔１４ｃには、対応するクランク軸１０の第１偏心部１０ａが第１ころ軸受１８ａが介装された状態で挿嵌されている。

　３つのシャフト部挿通孔１４ｄは、前記第１偏心部取付孔１４ｃと同様、第１外歯歯車１４のうち中心から径方向外側の位置、具体的には入力軸挿通孔１４ｂの周囲の位置に設けられている。３つのシャフト部挿通孔１４ｄは、第１外歯歯車１４の周方向に等間隔に配設されている。また、各シャフト部挿通孔１４ｄは、前記３つの第１偏心部取付孔１４ｃの間の位置で、かつ、それら第１偏心部取付孔１４ｃよりも第１外歯歯車１４の径方向において外寄りの位置にそれぞれ配設されている。これにより、第１偏心部取付孔１４ｃからその外側に位置する歯面１４ｆまでの間の部分の第１外歯歯車１４の径方向における幅は、シャフト部挿通孔１４ｄからその外側に位置する歯面１４ｆまでの間の部分の第１外歯歯車１４の径方向における幅よりも大きくなっている。そして、各シャフト部挿通孔１４ｄには、キャリア４の対応するシャフト部４ｃが遊びを持った状態で挿通されている。

　溝部１４ｅは、第１外歯歯車１４の軸方向の両端面のうち内歯ピン３の軸方向の一端部に対応する端面（基部４ａ側の端面）に形成されている。この溝部１４ｅは、第１外歯歯車１４の軸心を中心とした円状に形成されている。そして、溝部１４ｅは、第１外歯歯車１４のうち３つの第１偏心部取付孔１４ｃとその外側に位置する歯面１４ｆとの間の部分を通るとともに、３つのシャフト部挿通孔１４ｄとその外側に位置する歯面１４ｆとの間の部分を通っている。すなわち、この溝部１４ｅは、第１外歯歯車１４の歯面１４ｆの近傍を通って当該第１外歯歯車１４の全周に亘って形成されている。また、溝部１４ｅの深さは、図３に示すように、第１外歯歯車１４の厚みの約半分となっている。

　第２外歯歯車１６は、外筒２内の基部４ａと端板部４ｂとによって囲まれた空間に配設されており、各クランク軸１０の第２偏心部１０ｂに第２ころ軸受１８ｂを介して取り付けられている。すなわち、前記第１外歯歯車１４とこの第２外歯歯車１６は、クランク軸１０の第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂとに対応して軸方向に並んで設けられている。そして、第２外歯歯車１６は、各クランク軸１０が回転するときに第２偏心部１０ｂの偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。第２外歯歯車１６は、第１外歯歯車１４と同様の構造を有している。

　具体的には、第２外歯歯車１６は、第１外歯歯車１４の外歯１４ａ、入力軸挿通孔１４ｂ、３つの第１偏心部取付孔１４ｃ、３つのシャフト部挿通孔１４ｄ、溝部１４ｅ及び歯面１４ｆと同様の構造の外歯１６ａ、入力軸挿通孔１６ｂ、３つの第２偏心部取付孔１６ｃ、３つのシャフト部挿通孔１６ｄ、溝部１６ｅ及び歯面１６ｆを有している。ただし、各第２偏心部取付孔１６ｃには、対応するクランク軸１０の第２偏心部１０ｂが第２ころ軸受１８ｂが介装された状態で挿嵌されている。また、溝部１６ｅは、第２外歯歯車１６の軸方向の両端面のうち内歯ピン３の軸方向の他端部に対応する端面（端板部４ｂ側の端面）に形成されている。

　伝達歯車２０は、入力軸８の歯車部８ａの回転を各クランク軸１０に伝達するものである。この伝達歯車２０は、３つのクランク軸１０に対応して３つ設けられている。各伝達歯車２０は、３つのクランク軸１０のうち対応するクランク軸１０の一端部に設けられた被嵌合部１０ｃにそれぞれ外嵌している。各伝達歯車２０は、それが取り付けられたクランク軸１０の回転軸と同じ軸回りにそのクランク軸１０と一体的に回転する。そして、各伝達歯車２０は、入力軸８の歯車部８ａと噛み合う外歯２０ａをそれぞれ有している。

　次に、本実施形態による歯車装置の動作について説明する。

　まず、図略の駆動モータの駆動によって歯車装置の入力軸８が回転させられる。これにより、入力軸８の回転が各伝達歯車２０を介して各クランク軸１０に伝達され、各クランク軸１０がそれぞれ回転する。

　各クランク軸１０が回転するのに伴って、各クランク軸１０の第１偏心部１０ａ及び第２偏心部１０ｂが偏心回転する。そして、第１偏心部１０ａの偏心回転に連動して第１外歯歯車１４が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転するとともに、第２偏心部１０ｂの偏心回転に連動して第２外歯歯車１６が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。第１外歯歯車１４及び第２外歯歯車１６の揺動回転は、各クランク軸１０を通じてキャリア４に伝達される。これにより、キャリア４は、入力軸８の回転数（入力回転数）から減速された回転数で外筒２に対して相対回転する。
　ところで、第１外歯歯車１４及び第２外歯歯車１６が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する際には、内歯ピン３は、その軸方向の中間部を中心として揺動しながら回転するような振れを生じる。そして、この振れを生じた内歯ピン３の一端部は、第１外歯歯車１４の歯面１４ｆのうちその内歯ピン３の一端部に対応する端部（基部４ａ側の端部）に当たってその部分に応力を加える。一方、振れを生じた内歯ピン３の他端部は、第２外歯歯車１６の歯面１６ｆのうちその内歯ピン３の他端部に対応する端部（端板部４ｂ側の端部）に当たってその部分に応力を加える。

　また、前記各歯車１４，１６，２０や各クランク軸１０の回転に伴って熱が発生し、歯車装置内の温度が上昇する。歯車装置内の温度が上昇すると、両外歯歯車１４，１６は、径方向に熱膨張する。これにより、第１外歯歯車１４の歯面１４ｆに対する内歯ピン３の一端部の当たりが強くなるとともに、第２外歯歯車１６の歯面１６ｆに対する内歯ピン３の他端部の当たりが強くなる。その結果、第１外歯歯車１４の歯面１４ｆが内歯ピン３の一端部から受ける応力が増大するとともに、第２外歯歯車１６の歯面１６ｆが内歯ピン３の他端部から受ける応力が増大する。

　ここで、本実施形態では、第１外歯歯車１４のうち溝部１４ｅが設けられた端面近傍の部分で、かつ、溝部１４ｅの径方向内側の部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張は、溝部１４ｅによって吸収される。これにより、第１外歯歯車１４のうち内歯ピン３の一端部に対応する端面近傍の部分の径方向外側への膨張量は少なくなる。一方、第２外歯歯車１６のうち溝部１６ｅが設けられた端面近傍の部分で、かつ、溝部１６ｅの径方向内側の部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張は、溝部１６ｅによって吸収される。これにより、第２外歯歯車１６のうち内歯ピン３の他端部に対応する端面近傍の部分の径方向外側への膨張量は少なくなる。このような溝部１４ｅ，１６ｅの作用により、両外歯歯車１４，１６の歯面１４ｆ，１６ｆが内歯ピン３の各端部から受ける応力の増大が抑えられる。

　また、両外歯歯車１４，１６の歯面１４ｆ，１６ｆに内歯ピン３の端部から応力が加えられた場合には、外歯歯車１４，１６のうち応力を受けた歯面１４ｆ，１６ｆ近傍の部分が溝部１４ｅ，１６ｅの内側へ撓んで、その内歯ピン３から受けた応力が吸収される。

　なお、各外歯歯車１４，１６のうち温度上昇に伴う径方向への膨張量は、偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃ又はシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄが設けられている部分と、それら偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃ及びシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄが設けられていない部分とでそれぞれ異なる。すなわち、各外歯歯車１４，１６のうち偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃ及びシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄが設けられていない部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量は、偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃが設けられている部分及びシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄが設けられている部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量よりも大きい。

　しかしながら、本実施形態では、溝部１４ｅ，１６ｅが、偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃと歯面１４ｆ，１６ｆとの間の部分及びシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄと歯面１４ｆ，１６ｆとの間の部分を通って外歯歯車１４，１６の全周に亘って形成されている。このため、外歯歯車１４，１６のうち溝部１４ｅ，１６ｅが設けられた端面近傍の部分において、偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃ又はシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄが設けられた部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量とそれら偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃ及びシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄが設けられていない部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量との差を溝部１４ｅ，１６ｅによって吸収することができる。このため、外歯歯車１４，１６のうち内歯ピン３の各端部に対応する端面近傍の部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量は、その外歯歯車１４，１６の全周において均等化される。

　以上説明したように、本実施形態では、各外歯歯車１４，１６の軸方向の両端面のうち内歯ピン３の軸方向の端部に対応する端面に、当該外歯歯車１４，１６の全周に亘って溝部１４ｅ，１６ｅが形成されている。このため、歯車装置内の温度の上昇に伴って外歯歯車１４，１６のうち溝部１４ｅ，１６ｅが設けられた端面近傍の部分で、かつ、溝部１４ｅ，１６ｅの内側の部分が径方向外側に膨張したとしても、その部分の膨張を溝部１４ｅ，１６ｅで吸収することができる。このことにより、外歯歯車１４，１６のうち内歯ピン３の軸方向の端部に対応する端面近傍の部分の径方向外側への膨張量を低減することができ、その結果、外歯歯車１４，１６の歯面１４ｆ，１６ｆが内歯ピン３の端部から受ける応力が当該外歯歯車１４，１６の径方向外側への膨張に起因して増大するのを抑えることができる。

　さらに、本実施形態では、外歯歯車１４，１６の歯面１４ｆ，１６ｆが内歯ピン３の端部から応力を受けた場合でも、外歯歯車１４，１６のうち応力を受けた歯面１４ｆ，１６ｆ近傍の部分が溝部１４ｅ，１６ｅの内側へ撓み、内歯ピン３から外歯歯車１４，１６の歯面１４ｆ，１６ｆが受けた応力が吸収される。従って、本実施形態では、歯車装置内の温度が上昇した場合でも、外歯歯車１４，１６の歯面１４ｆ，１６ｆに内歯ピン３の端部から受ける応力によるピッチングが生じるのを抑制することができる。

　また、本実施形態では、各外歯歯車１４，１６の溝部１４ｅ，１６ｅが、外歯歯車１４，１６の軸心を中心とした円状に形成されている。このため、外歯歯車１４，１６の加工時に外歯歯車１４，１６をその軸心回りに回転させながら外歯歯車１４，１６のうち溝部１４ｅ，１６ｅを形成すべき箇所を切削工具で円周状に切削するだけで溝部１４ｅ，１６ｅの加工を行うことができる。このため、本実施形態では、例えば外歯歯車の周方向において溝部が複数個所で屈曲しているような構造のものと比べて、外歯歯車１４，１６に溝部１４ｅ，１６ｅを容易に加工することができる。

　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

　例えば、上記実施形態のように２枚の外歯歯車１４，１６を有する歯車装置のみならず、１枚の外歯歯車を有する歯車装置や、軸方向に並んで配設された３枚の外歯歯車を有する歯車装置においても本発明を適用することが可能である。

　具体的には、１枚の外歯歯車を有する歯車装置では、その外歯歯車が内歯ピンに噛み合いながら揺動回転する際、振れを生じた内歯ピンの一端部から外歯歯車の軸方向の一端部近傍の歯面に応力が加えられるとともに、内歯ピンの他端部から外歯歯車の軸方向の他端部近傍の歯面に応力が加えられる。このため、１枚の外歯歯車の軸方向の両端面に前記溝部１４ｅ（１６ｅ）と同様の構成の溝部をそれぞれ形成すればよい。

　また、軸方向に並んで配設された３枚の外歯歯車を有する歯車装置では、各外歯歯車が内歯ピンに噛み合いながら揺動回転する際、振れを生じた内歯ピンの一端部から３枚の外歯歯車のうち軸方向において一方の外側に配置された外歯歯車の歯面に応力が加えられるとともに、内歯ピンの他端部から３枚の外歯歯車のうち軸方向において他方の外側に配置された外歯歯車の歯面に応力が加えられる。このため、３枚の外歯歯車のうち両外側に配置された２枚の外歯歯車において、内歯ピンの軸方向の各端部に対応する端面に前記溝部１４ｅ（１６ｅ）と同様の構成の溝部をそれぞれ形成すればよい。

　また、上記実施形態では、シャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄは、外歯歯車１４，１６の径方向において偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃよりも外寄りに配置されているが、逆に、偏心部取付孔が外歯歯車の径方向においてシャフト部挿通孔よりも外寄りに配置されていてもよい。すなわち、外歯歯車の径方向におけるシャフト部挿通孔からその外側に位置する歯面までの間の部分の幅が、外歯歯車の径方向における偏心部取付孔からその外側に位置する歯面までの間の部分の幅よりも大きくなっていてもよい。

　また、外歯歯車に形成する溝部の形状は、外歯歯車の軸心を中心とした円周状に限定されない。例えば、溝部は、外歯歯車の軸心を中心とした多角形状に形成されていてもよい。

　また、外歯歯車に設けられる貫通孔は、上記した偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃ及びシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄに限定されない。すなわち、本発明の外歯歯車に設けられる貫通孔は、これら偏心部取付孔１４ｃ，１６ｃ及びシャフト部挿通孔１４ｄ，１６ｄ以外の用途の貫通孔であってもよい。

［実施の形態の概要］
　前記実施形態をまとめると、以下の通りである。

　すなわち、前記実施形態に係る偏心揺動型歯車装置は、外筒と、前記外筒の内面に設けられた複数の内歯ピンと、前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、前記クランク軸の前記偏心部に取り付けられ、前記内歯ピンに噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、前記外筒に対して同軸となるように設けられ、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して相対回転するキャリアとを備え、前記外歯歯車の軸方向の両端面のうち前記内歯ピンの軸方向の端部に対応する端面には、当該外歯歯車の全周に亘って溝部が形成されている。

　この偏心揺動型歯車装置では、外歯歯車の軸方向の両端面のうち内歯ピンの軸方向の端部に対応する端面に、当該外歯歯車の全周に亘って溝部が形成されている。このため、歯車装置内の温度の上昇に伴って外歯歯車のうち溝部が設けられた端面近傍の部分で、かつ、溝部の内側の部分が径方向外側に膨張したとしても、その部分の膨張を溝部で吸収することができる。このことにより、外歯歯車のうち内歯ピンの軸方向の端部に対応する端面近傍の部分の径方向外側への膨張量を低減することができ、その結果、外歯歯車の歯面が内歯ピンの端部から受ける応力が当該外歯歯車の径方向外側への膨張に起因して増大するのを抑えることができる。

　さらに、この偏心揺動型歯車装置では、外歯歯車の歯面が内歯ピンの端部から応力を受けた場合でも、外歯歯車のうち溝部の外側に位置する部分が溝部の内側へ撓み、それによって、内歯ピンから外歯歯車の歯面が受けた応力が吸収される。従って、この偏心揺動型歯車装置では、内部の温度が上昇した場合でも、外歯歯車の歯面に内歯ピンの端部から受ける応力によるピッチングが生じるのを抑制することができる。

　上記偏心揺動型歯車装置において、前記溝部は、前記外歯歯車の軸心を中心とした円状に形成されていることが好ましい。

　この構成によれば、外歯歯車の加工時に外歯歯車をその軸心回りに回転させながら当該外歯歯車のうち溝部を形成すべき箇所を切削工具で円状に切削するだけで前記溝部の加工を行うことができる。このため、この構成では、例えば外歯歯車の周方向において溝部が複数個所で屈曲しているような構造のものと比べて、外歯歯車に溝部を容易に加工することができる。

　上記偏心揺動型歯車装置において、前記外歯歯車は、その外周に設けられた歯面を有し、前記外歯歯車のうちその軸心に対して径方向外側の位置には、貫通孔が設けられており、前記溝部は、前記外歯歯車のうち前記貫通孔と当該外歯歯車の径方向において前記貫通孔の外側に位置する前記歯面との間の部分を通って当該外歯歯車の全周に亘って形成されていることが好ましい。

　外歯歯車のうち軸心に対して径方向外側の位置に貫通孔が設けられていると、外歯歯車のうち貫通孔が設けられている部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量は、貫通孔が設けられていない部分の同等の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量に比べて小さくなる。本構成では、溝部が外歯歯車の貫通孔と歯面との間の部分を通って当該外歯歯車の全周に亘って形成されているので、外歯歯車のうち溝部が設けられた端面近傍の部分において、貫通孔が設けられた部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量と貫通孔が設けられていない部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量との差を溝部によって吸収することができる。このため、外歯歯車のうち内歯ピンの端部に対応する端面近傍の部分の温度上昇に伴う径方向外側への膨張量を当該外歯歯車の全周において均等化することができる。

　以上説明したように、前記実施形態によれば、偏心揺動型歯車装置内の温度が上昇した場合でも、外歯歯車の歯面に内歯ピンの端部から受ける応力によるピッチングが生じるのを抑制することができる。

Claims

　外筒と、
　前記外筒の内面に設けられた複数の内歯ピンと、
　前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、
　前記クランク軸の前記偏心部に取り付けられ、前記内歯ピンに噛み合いながら前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、
　前記外筒に対して同軸となるように設けられ、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して相対回転するキャリアとを備え、
　前記外歯歯車の軸方向の両端面のうち前記内歯ピンの軸方向の端部に対応する端面には、当該外歯歯車の全周に亘って溝部が形成されている、偏心揺動型歯車装置。
　請求項１に記載の偏心揺動型歯車装置において、
　前記溝部は、前記外歯歯車の軸心を中心とした円状に形成されている、偏心揺動型歯車装置。
　請求項１又は２に記載の偏心揺動型歯車装置において、
　前記外歯歯車は、その外周に設けられた歯面を有し、
　前記外歯歯車のうちその軸心に対して径方向外側の位置には、貫通孔が設けられており、
　前記溝部は、前記外歯歯車のうち前記貫通孔と当該外歯歯車の径方向において前記貫通孔の外側に位置する前記歯面との間の部分を通って当該外歯歯車の全周に亘って形成されている、偏心揺動型歯車装置。