JP2022083708A - 偏心揺動型減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示の目的の一つは、キャリヤがピン部材から抜けにくい偏心揺動型歯車装置を提供することにある。
【解決手段】本開示のある態様の偏心揺動型減速装置１００は、クランク軸１２と、クランク軸１２により偏心揺動する外歯歯車１４、１５と、外歯歯車１４、１５の軸方向一側に配置される第１キャリヤ１８と、外歯歯車１４、１５の軸方向他側に配置される第２キャリヤ２０と、外歯歯車１４、１５に遊挿され、第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０とを連結するピン部材と、を備える。第２キャリヤ２０は、クランク軸１２に外嵌されるクランク軸軸受３２の外周側を支持するとともに、クランク軸軸受３２により反第１キャリヤ１８側への軸方向の移動が規制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、偏心揺動型減速装置に関する。

特許文献１には、ピン部材を介して出力軸に連結されるキャリヤを備えた差動減速機が記載されている。この減速機は、ケーシング内に支持される出力軸と、内歯歯車と、出力軸及び内歯歯車を同軸で貫通し、ボールベアリングを介して支持される入力軸と、内歯歯車に内接して噛合する外歯歯車と、外歯歯車を遊挿するピン部材を介して出力軸に連結されるキャリヤとを含む。

特開２０１８－１５５２６５号公報

特許文献１に記載の減速機は、出力軸に連結されるキャリヤを備えており、当該キャリヤはピン部材に結合されている。この減速機では、ピン部材に加わるラジアル荷重等の影響によって、キャリヤがピン部材から軸方向に抜ける懸念がある。

本発明の目的は、このような課題に鑑み、キャリヤがピン部材から抜けにくい偏心揺動型減速装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の偏心揺動型減速装置は、クランク軸と、クランク軸により偏心揺動する外歯歯車と、外歯歯車の軸方向一側に配置される第１キャリヤと、外歯歯車の軸方向他側に配置される第２キャリヤと、外歯歯車に遊挿され、第１キャリヤと第２キャリヤとを連結するピン部材と、を備える。第２キャリヤは、クランク軸に外嵌されるクランク軸軸受の外周側を支持するとともに、クランク軸軸受により反第１キャリヤ側への軸方向の移動が規制される。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、キャリヤがピン部材から抜けにくい偏心揺動型減速装置を提供できる。

第１実施形態に係る偏心揺動型減速装置を示す側面断面図である。 図２のクランク軸を示す側面断面図である。 第２実施形態に係る偏心揺動型減速装置を示す側面断面図である。 図３の第２キャリヤを示す図である。 第３実施形態に係る偏心揺動型減速装置を示す側面断面図である。 第４実施形態に係る偏心揺動型減速装置を示す側面断面図である。 第５実施形態に係る偏心揺動型減速装置を示す側面断面図である。

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［第１実施形態］
以下、図１、図２を参照して、本開示の第１実施形態に係る偏心揺動型減速装置１００（以下、単に「減速装置１００」と表記することがある）の構成を説明する。図１は、減速装置１００を概略的に示す側面断面図である。減速装置１００の用途に限定はなく、この例の減速装置１００は、例えばロボット等の多様な用途に使用できる。

減速装置１００の全体構成を説明する。減速装置１００は、クランク軸１２と、外歯歯車１４、１５と、内歯歯車１６と、キャリヤ１８、２０と、ケーシング２２と、主軸受２４と、移動規制機構２５と、抜止部２６、２７と、クランク軸軸受３０、３２と、偏心体軸受３４、３６と、内ピン３８とを主に備える。減速装置１００は、クランク軸１２の回転により、偏心体軸受３４、３６を介して外歯歯車１４、１５を揺動させ、内ピン３８を介して外歯歯車１４、１５の自転をキャリヤ１８、２０に伝達するセンタークランク型の遊星歯車装置である。

以下、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａに沿った方向を「軸方向」といい、その中心軸線Ｌａを中心とする円の円周方向、半径方向をそれぞれ「周方向」、「径方向」とする。また、以下、便宜的に、軸方向の一方側（図中右側）を入力側といい、他方側（図中左側）を反入力側という。このような方向の表記は、減速装置１００の使用姿勢を制限するものではなく、減速装置１００は、任意の姿勢で使用されうる。

本実施形態の減速装置１００は、クランク軸１２が内歯歯車１６の中心軸線Ｌａと同軸線上に設けられるセンタークランクタイプの偏心揺動型減速機として機能する。減速装置１００は、中央部に軸方向に貫通するホロー部Ｈを有する。

クランク軸１２は、中心にホロー部Ｈを有する中空円筒状を有する。例えば、クランク軸１２の入力側の端部にモータ軸がボルトなどの連結具により連結される。クランク軸１２は、複数の偏心部を有し、外歯歯車を揺動させる偏心体として機能する。本実施形態では、クランク軸１２は、位相が１８０°ずれた２つの偏心部１２ａ、１２ｂを有する。

偏心部１２ａ、１２ｂは、第１偏心部１２ａと、第１偏心部１２ａの入力側に設けられる第２偏心部１２ｂとを含む。偏心部１２ａ、１２ｂの各外周面が中心軸線Ｌａから径方向に最も離れる方向を偏心方向といい、偏心方向と反対方向を反偏心方向という。つまり、反偏心方向の外周面は、径方向で中心軸線Ｌａに最接近している部分である。図１では、第１偏心部１２ａの偏心方向は図中の上方向であり、第２偏心部１２ｂの偏心方向は図中の下方向である。偏心部１２ａ、１２ｂは、偏心方向側に突出し、反偏心方向側に凹んでいる。偏心部の数は、２に限られず、１または３以上であってもよい。

図２も参照する。図２は、クランク軸１２を示す断面図である。クランク軸１２は、クランク軸軸受３０、３２を介してキャリヤ１８、２０およびケーシング２２に支持される。クランク軸１２は、クランク軸軸受３０、３２に支持される軸支部１２ｃ、１２ｄを有する。軸支部１２ｃ、１２ｄは、偏心部１２ａの反入力側に設けられる第１軸支部１２ｃと、偏心部１２ｂの入力側に設けられる第２軸支部１２ｄとを含む。第１軸支部１２ｃには後述する第１クランク軸軸受３０が外嵌され、第２軸支部１２ｄには後述する第２クランク軸軸受３２が外嵌される。

クランク軸軸受３０、３２は、クランク軸１２を支持する。クランク軸軸受３０、３２は、外歯歯車１４、１５の反入力側に配置される第１クランク軸軸受３０と、外歯歯車１４、１５の入力側に配置される第２クランク軸軸受３２とを含む。クランク軸軸受３０、３２の構成に制限はないが、この例のクランク軸軸受３０、３２の転動体は球体である。

第１クランク軸軸受３０は、クランク軸１２に外嵌され、クランク軸１２の外周溝に係止されるワッシャ４１によって反入力側への移動が規制される。第２クランク軸軸受３２は、クランク軸１２に外嵌され、クランク軸１２に設けられた外周溝に係止されるワッシャ４２と、後述する第４ケーシング２２ｄの軸受支持孔２２ｈに設けられた内周溝に係止されるワッシャ４３とによって入力側への移動が規制される。

第１クランク軸軸受３０の反入力側にワッシャ４１を挟んで隣接する第１オイルシール４５が設けられる。第２クランク軸軸受３２の入力側にワッシャ４２、４３を挟んで隣接する第２オイルシール４６が設けられる。第１オイルシール４５は、後述する第１キャリヤ１８の径方向中央孔１８ｈとクランク軸１２との間に配置される。第２オイルシール４６は、第４ケーシング２２ｄの軸受支持孔２２ｈとクランク軸１２との間に配置される。

偏心体軸受３４、３６は、偏心部１２ａ、１２ｂと外歯歯車１４、１５との間に配置される。偏心体軸受３４、３６は、第１偏心部１２ａの外周に配置される第１偏心体軸受３４と、第２偏心部１２ｂの外周に配置される第２偏心体軸受３６とを含む。偏心体軸受３４、３６は、転動体として複数のころ３４ａ、３６ａを有する総ころ軸受である。

外歯歯車１４、１５は、第１偏心体軸受３４の外周に配置される第１外歯歯車１４と、第２偏心体軸受３６の外周に配置される第２外歯歯車１５とを含む。キャリヤ１８、２０は、外歯歯車１４、１５の反入力側に配置される第１キャリヤ１８と、外歯歯車１４、１５の入力側に配置される第２キャリヤ２０とを含む。

外歯歯車１４、１５は、偏心体軸受３４、３６を介して対応する偏心部１２ａ、１２ｂに回転自在に支持される。外歯歯車１４、１５には、中心孔１４ｃ、１５ｃと、複数の内ピン孔１４ｈ、１５ｈとが形成される。中心孔１４ｃ、１５ｃは、外歯歯車１４、１５の中心に設けられる貫通孔である。複数の内ピン孔１４ｈ、１５ｈは、外歯歯車１４、１５の中心からオフセットされた位置に設けられる貫通孔である。図１の例では、複数（例えば６つ）の内ピン孔１４ｈ、１５ｈが周方向に所定の間隔（例えば６０°）で配置される。内ピン孔１４ｈ、１５ｈには内ピン３８が挿通される。外歯歯車１４、１５の外周に形成された歯が、内歯歯車１６の歯と噛み合いながら回転することで、外歯歯車１４、１５が揺動する。

内歯歯車１６は、外歯歯車１４、１５と噛み合う。本実施形態の内歯歯車１６は、ケーシング２２（後述する第３ケーシング２２ｃ）の内周側に一体化された内歯歯車本体１６ｂと、内歯歯車本体１６ｂに回転自在に支持される外ピン１６ａ（ピン部材）とで構成される。外ピン１６ａは、内歯歯車１６の内歯を構成する。内歯歯車１６の内歯数（外ピン１６ａの数）は、外歯歯車１４、１５の外歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。
外ピン１６ａの入力側の端部は、後述する第４ケーシング２２ｄの反入力側の側面によって軸方向の移動が規制される。

外ピン１６ａの反入力側の端部は、規制ワッシャ４０の入力側の側面によって軸方向の移動が規制される。規制ワッシャ４０は、その外周部が後述する第２ケーシング２２ｂと第３ケーシング２２ｃとに挟持される中空円板状の部材である。

キャリヤ１８、２０は、環状部材である。第１キャリヤ１８は、第１クランク軸軸受３０を介してクランク軸１２の反入力側の端部を支持する。第１キャリヤ１８は、径方向中央孔１８ｈと、複数の貫通孔１８ｐとを有する。径方向中央孔１８ｈは、第１クランク軸軸受３０を支持する。複数（例えば６つ）の貫通孔１８ｐは、中心軸線Ｌａから径方向にオフセットした位置に周方向に所定の間隔（例えば６０°）で設けられる。

第２キャリヤ２０は、第２クランク軸軸受３２を介してクランク軸１２の入力側の端部を支持する。第２キャリヤ２０は、径方向中央孔２０ｈと、複数の貫通孔２０ｐとを有する。径方向中央孔２０ｈは、第２クランク軸軸受３２を支持する。複数（例えば６つ）の貫通孔２０ｐは、中心軸線Ｌａから径方向にオフセットした位置に周方向に所定の間隔（例えば６０°）で設けられる。

第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０とは、貫通孔１８ｐ、２０ｐに挿通される内ピン３８によって連結される。この例の第２キャリヤ２０は、内ピン３８の入力側を支持する内ピン支持部材として機能する。

第１キャリヤ１８とケーシング２２の一方は、被駆動装置（不図示）に回転動力を出力する出力部材として機能し、他方は減速装置１００を支持するための外部部材に固定される被固定部材として機能する。本実施形態において、出力部材は第１キャリヤ１８であり、被固定部材はケーシング２２である。第１キャリヤ１８の反入力側の端面に、被駆動装置を連結するためのボルト孔１８ｃが設けられる。

内ピン３８は、外歯歯車１４、１５の軸芯から径方向にオフセットした位置において、外歯歯車１４、１５の内ピン孔１４ｈ、１５ｈを軸方向に貫通する。この例では、複数（例えば６つ）の内ピン３８が周方向に所定の間隔で配置される。図１では、１つの内ピン３８を示す。内ピン３８は、反入力側から第１キャリヤ１８の貫通孔１８ｐに挿入され、内ピン孔１４ｈ、１５ｈを通過し、第２キャリヤ２０の貫通孔２０ｐに嵌合することで、第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０とを連結する連結ピンである。

内ピン３８の外周には、スリーブ３８ｓが回転可能に嵌合する。スリーブ３８ｓは、内ピン孔１４ｈ、１５ｈに隙間を有する状態で挿通される。内ピン３８は、スリーブ３８ｓを介して内ピン孔１４ｈ、１５ｈの一部と当接する。内ピン３８は、外歯歯車１４、１５の自転を拘束し、その揺動のみを許容する。この構成により、キャリヤ１８、２０は、内ピン３８を介して、外歯歯車１４、１５の自転と同期して運動する。

ケーシング２２は、減速装置１００の外殻を構成する。特に、ケーシング２２は、第１キャリヤ１８および第２キャリヤ２０の径方向外側を覆う。ケーシング２２は、反入力側から入力側に向かってこの順で積層される第１ケーシング２２ａ、第２ケーシング２２ｂ、第３ケーシング２２ｃおよび第４ケーシング２２ｄを含む。第１ケーシング２２ａ、第２ケーシング２２ｂおよび第３ケーシング２２ｃは、中空円筒状の部材である。第４ケーシング２２ｄは、径方向中央に軸受支持孔２２ｈを有する略円板状の部材である。

第１ケーシング２２ａおよび第２ケーシング２２ｂは、主に第１キャリヤ１８を環囲する。第３ケーシング２２ｃは、主に外歯歯車１４、１５を環囲する。第３ケーシング２２ｃの内周面には内歯歯車１６が設けられる。第４ケーシング２２ｄは、主に第２キャリヤ２０の外周面および入力側側面を覆う。第４ケーシング２２ｄの軸受支持孔２２ｈは、第２クランク軸軸受３２の外周側を支持する軸方向貫通孔である。

第１ケーシング２２ａ、第２ケーシング２２ｂおよび第３ケーシング２２ｃは、ボルトＢ１により固定される。ボルトＢ１は、反入力側から第１ケーシング２２ａおよび第２ケーシング２２ｂを貫通して、第３ケーシング２２ｃのネジ孔２２ｍにねじ込まれる。第４ケーシング２２ｄは、ボルトＢ２により第３ケーシング２２ｃに固定される。ボルトＢ２は、入力側から第４ケーシング２２ｄを貫通して、第３ケーシング２２ｃのネジ孔２２ｎにねじ込まれる。この構成によりケーシング２２は、一体化される。

主軸受２４は、外歯歯車１４、１５の反入力側に配置される。主軸受２４は、第１キャリヤ１８とケーシング２２の間に配置される。主軸受２４の構成に制限はないが、この例の主軸受２４は、クロスローラベアリングである。主軸受２４の外輪は、第１ケーシング２２ａおよび第２ケーシング２２ｂと一体的に形成される。主軸受２４の内輪は、キャリヤ１８と一体的に形成される。主軸受２４は、第１キャリヤ１８をケーシング２２に対して回転自在に支持する。

図１、図２を参照して、ころ３４ａ、３６ａの周囲の構成を説明する。図２は、クランク軸１２を示す断面図である。偏心体軸受３４、３６の強度を高めるために、偏心体軸受３４、３６のころ３４ａ、３６ａを大径化することが考えられる。しかし、単にころを大径化すると、これに応じて減速装置１００が大型化する。そこで、本実施形態では、クランク軸１２の偏心部１２ａ、１２ｂの第１外径Ｄ１は、クランク軸１２のクランク軸軸受３０、３２に支持される軸支部１２ｃ、１２ｄの第２外径Ｄ２よりも小さい。第１外径Ｄ１が小さいため、ころ３４ａ、３６ａを大径化しても装置の大型化を抑制できる。

偏心部１２ａ、１２ｂを小径化すると、クランク軸１２の強度が低下する場合がある。特に、偏心部１２ａ、１２ｂの反偏心方向に窪んだ領域の角部（以下、「凹角部」という）に応力が集中する可能性が有る。図２の例では、凹角部の応力を分散するため、偏心部１２ａ、１２ｂの反偏心方向に窪んだ領域に曲部１２ｋを有する。曲部１２ｋは、偏心部１２ａ、１２ｂの反偏心方向の領域において、ころ３４ａ、３６ａと軸方向に対向する第１対向面１２ｕから、ころ３４ａ、３６ａと径方向に対向する第２対向面１２ｖまで曲線で接続される部分である。

また、ころ３４ａ、３６ａの軸方向端部に曲部１２ｋと干渉を避ける曲面部３４ｋ、３６ｋが設けられる。曲部１２ｋおよび曲面部３４ｋ、３６ｋは、Ｒ形状に加えて、曲面、平面、曲面と平面の複合面等からなる各種の形状であってもよい。曲部１２ｋおよび曲面部３４ｋ、３６ｋの形状は、所望の強度に応じてシミュレーションにより設定できる。

ころ３４ａ、３６ａに曲面部３４ｋ、３６ｋを設けると、ころ３４ａ、３６ａがクランク軸軸受３０、３２側に抜ける可能性が大きくなる。また、ころ端面の摺動相手が外歯歯車、偏心部、隣接ころと変化するため、寿命上不利になる。ころの抜けを防止するために、クランク軸の外周に全周に亘って偏心部より大径のフランジ部を一体に設けることが考えられる。しかし、この場合、フランジ部がクランク軸と一体であるため、フランジ部の外径を大きくすると、外歯歯車の中心孔と干渉して組み付けが難しくなる。

そこで、本実施形態では、ころ３４ａ、３６ａの軸方向の移動を規制するために、中空円板状の抜止部２６、２７が、クランク軸１２とは別体に、クランク軸１２の外周に配置される。この構成により、組み付け性を維持しつつ、抜止部２６、２７の大径化を可能とし、ころ３４ａ、３６ａの抜けを効果的に防止できる。

本実施形態では、抜止部２６、２７は、第１クランク軸軸受３０と第１ころ３４ａとの間に配置される第１抜止部２６と、第１偏心体軸受３４と第２偏心体軸受３６との間に配置される中間抜止部２７とを含む。

第１抜止部２６を有することにより、第１ころ３４ａの第１クランク軸軸受３０側への移動を規制できる。中間抜止部２７を有することにより、第１ころ３４ａと第２ころ３６ａとの相互干渉を防止できる。図１に示すように、中間抜止部２７は、反偏心方向に位置する場合および偏心方向に位置する場合において外歯歯車１４、１５と当接する。この場合、中間抜止部２７は、外歯歯車１４、１５の揺動位置に関わらず、外歯歯車１４、１５と接触し、外歯歯車１４、１５の軸方向移動も規制できる。

図１に示すように、本実施形態では、抜止部２６、２７の外形は、偏心方向に位置するころ３４ａ、３６ａの中心線Ｌ３４、Ｌ３６よりも径方向外側に延びる。この場合、ころ３４ａ、３６ａの抜けを一層効果的に防止できる。

図２に示すように、本実施形態では、第１抜止部２６は、第１偏心部１２ａの反入力側に隣接して第１軸支部１２ｃの入力側への延長部分に嵌合する。中間抜止部２７は、第１偏心部１２ａの偏心方向の領域および、第２偏心部１２ｂの偏心方向の領域に嵌合する。

図１、図２を参照して、本実施形態の減速装置１００の特徴的な構成を説明する。上述したように、減速装置１００では、第２キャリヤ２０は、内ピン３８に結合されている。減速装置１００では、被駆動装置から、第１キャリヤ１８を介して内ピン３８にラジアル荷重が加わると、その荷重により内ピン３８がたわむことがある。内ピン３８がたわむと、第２キャリヤ２０が内ピン３８から軸方向に抜ける懸念がある。そこで、本実施形態は、第２クランク軸軸受３２により第２キャリヤ２０の反第１キャリヤ１８側への軸方向の移動を規制するために移動規制機構２５を有する。

移動規制機構２５としては、種々の構成が適用可能であるが、図１の例では、第２キャリヤ２０に設けられた延出部２０ｃが採用される。具体的には、第２キャリヤ２０は、キャリヤ本体部２０ｂと、当該キャリヤ本体部２０ｂから径方向に延出する延出部２０ｃと、を有する。キャリヤ本体部２０ｂは、径方向中央孔２０ｈと、内ピン３８が嵌合して固定される複数の貫通孔２０ｐとを有する中空円板状の部分である。延出部２０ｃは、キャリヤ本体部２０ｂの内周面から径方向内向きに延出する中空円板状の部分である。延出部２０ｃの軸方向厚さは、キャリヤ本体部２０ｂの軸方向厚さよりも薄い。延出部２０ｃは、径方向中央孔２０ｈの一部を塞ぐ。

延出部２０ｃは、軸方向から見て第２クランク軸軸受３２と重なる形状を有する。つまり、延出部２０ｃの内周形状は、第２クランク軸軸受３２の外周形状より小さい。より具体的には、延出部２０ｃは、軸方向に直接的または間接的に第２クランク軸軸受３２の外輪３２ｅに当接し、内輪３２ｊには当接しない。この構成により、延出部２０ｃは、第２キャリヤ２０の反第１キャリヤ１８側（入力側）への軸方向移動を規制する。

第２キャリヤ２０の軸方向位置は調整できることが望ましい。このため、図１の例では、延出部２０ｃと第２クランク軸軸受３２との間に、第２キャリヤ２０の軸方向位置を調整するシム４４が配置される。シム４４は、隙間調整用のワッシャである。厚さの異なる複数種類のシム４４を準備し、第２キャリヤ２０の所望位置に対応する厚さのシム４４を選択して組み込むことにより、第２キャリヤ２０の軸方向位置を調整できる。なお、シム４４は、本明細書の他の実施形態にも同様に適用できる。

減速装置１００の動作を説明する。モータからクランク軸１２に回転が伝達されると、クランク軸１２の偏心部１２ａ、１２ｂがクランク軸１２を通る回転中心線周りに回転し、偏心体軸受３４、３６を介して外歯歯車１４、１５が揺動する。外歯歯車１４、１５が揺動すると、外歯歯車１４、１５と内歯歯車１６の噛合位置が順次ずれる。この結果、クランク軸１２が一回転する毎に、外歯歯車１４、１５と内歯歯車１６との歯数差に相当する分、外歯歯車１４、１５および内歯歯車１６の一方の自転が発生する。本実施形態においては、内ピン３８を介して、外歯歯車１４、１５の自転と同期する第１キャリヤ１８から減速回転が出力される。

このように構成された減速装置１００の特徴を説明する。減速装置１００では、第２キャリヤ２０は、第２クランク軸軸受３２により反第１キャリヤ１８側への軸方向の移動が規制されるため、第２キャリヤ２０が内ピン３８から軸方向に抜ける可能性を低くできる。

以下、本開示の第２～第５実施形態を説明する。第２～第５実施形態の図面および説明では、第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。第１実施形態と重複する説明を適宜省略し、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。したがって、第２～第５実施形態における第１実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、第１実施形態の説明が適用される。

［第２実施形態］
図３、図４を参照して、本開示の第２実施形態に係る偏心揺動型減速装置１００の構成を説明する。図３は、本実施形態に係る減速装置１００の全体構成を示す断面図である。図４は、入力方向から視た第２キャリヤ２０を示す図である。これらの図に示すように、本実施形態は、第２キャリヤ２０の形状が異なる点で第１実施形態と相違し、他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、主に第２キャリヤ２０の形状を説明する。

第２キャリヤ２０のキャリヤ本体部２０ｂの外周縁２０ｑが鋭角である場合、キャリヤ本体部２０ｂの反入力側の端面と第２外歯歯車１５の入力側の端面とが摩耗することがある。そこで、本実施形態では、第２キャリヤ２０のキャリヤ本体部２０ｂの反入力側の端面の外周縁２０ｑにＣ面、Ｒ面等の面取りが施された面取部が設けられている。面取部の大きさは、所望の摩耗レベルに基づいて実験またはシミュレーションにより設定できる。図３の例では、面取部は、キャリヤ本体部２０ｂの厚さ寸法の略４０％に設定されている。

延出部２０ｃを含めた第２キャリヤ２０の体積が大きく内部空間が狭くなると、グリス等の潤滑剤の循環が阻害され、内ピン３８ところ３４ａ、３６ａの間の潤滑性能が低下する場合がある。そこで、本実施形態では、キャリヤ本体部２０ｂおよび延出部２０ｃに、径方向外側に凹んだ切り欠き２０ｇが設けられる。切り欠き２０ｇは、有底の溝２０ｖおよび無底の溝２０ｗを含んでもよい。図４の例では、切り欠き２０ｇは、径方向に延びる溝状を呈するが、径方向に延びる形状に限定されない。図４の例では、切り欠き２０ｇの長手方向は径方向に沿っているが、切り欠き２０ｇの長手方向は径方向に限定されない。

図４の例では、切り欠き２０ｇは、６つの貫通孔２０ｐから軸方向内向きに延びる６つの溝である。切り欠き２０ｇは、潤滑剤の循環路を形成し、潤滑剤の循環を円滑にし、内ピン３８ところ３４ａ、３６ａの間の潤滑性能を向上させる。切り欠き２０ｇの溝幅は、所望の潤滑性能に基づいて実験またはシミュレーションにより設定できる。図４の例では、切り欠き２０ｇの溝幅は、貫通孔２０ｐの直径の略４０％に設定されている。

内周縁２０ｋや切り欠き２０ｇの縁２０ｒが鋭角であると第２外歯歯車１５を摩耗させる要因となり得る。そこで、本実施形態では、内周縁２０ｋや切り欠き２０ｇの縁２０ｒにも面取部が設けられている。

本実施形態は、第１実施形態と同様の作用と効果を奏する。加えて、本実施形態は、キャリヤ本体部２０ｂと第２外歯歯車１５との摩耗を抑制可能であり、内ピン３８ところ３４ａ、３６ａの間の潤滑性能を向上できる。

［第３実施形態］
図５を参照して、本開示の第３実施形態に係る偏心揺動型減速装置１００の構成を説明する。図５は、本実施形態に係る減速装置１００の全体構成を示す断面図である。図５に示すように、本実施形態は、第２キャリヤ２０が延出部を有せず、移動規制機構２５として第２キャリヤ２０と別体に形成される環状部材２９を備える点で第１実施形態と相違し、他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、主に環状部材２９を説明する。

本実施形態では、第２キャリヤ２０の径方向中央孔２０ｈに内周溝２０ｓが設けられており、この内周溝２０ｓには中空円板状のワッシャである環状部材２９が装着される。環状部材２９は、第２キャリヤ２０から径方向内向きに延在し、軸方向から見て第２クランク軸軸受３２と重なる形状を有する。つまり、環状部材２９の内径は、第２クランク軸軸受３２の外径より小さい。

具体的には、環状部材２９は、軸方向に直接的または間接的に第２クランク軸軸受３２の外輪３２ｅに当接し、内輪３２ｊには当接しない。この構成により、環状部材２９は、第２キャリヤ２０の軸方向移動を規制する。

本実施形態は、第１実施形態と同様の作用と効果を奏する。加えて、本実施形態では、移動規制機構２５（環状部材２９）がキャリヤ本体部２０ｂと別体に形成されるため、各部材の形状が単純になり、加工が容易である。

［第４実施形態］
図６を参照して、本開示の第４実施形態に係る偏心揺動型減速装置１００の構成を説明する。図６は、本実施形態に係る減速装置１００の全体構成を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態は、第２キャリヤ２０が延出部を有せず、移動規制機構２５として第２クランク軸軸受３２から径方向外向きに張り出す張出部４７を有する点で第１実施形態と相違し、他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、主に張出部４７を説明する。

本実施形態では、第２クランク軸軸受３２の外輪３２ｅから径方向外向きに張り出す張出部４７を有し、張出部４７は、軸方向から見て第２キャリヤ２０と重なることにより、第２キャリヤ２０の軸方向移動を規制する。張出部４７は、外輪３２ｅと一体的に形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。図６の例では、第２クランク軸軸受３２の外輪３２ｅに外周溝３２ｓが設けられており、この外周溝３２ｓには中空円板状のワッシャである張出部４７が装着される。

張出部４７は、軸方向から見て第２キャリヤ２０と重なる形状を有する。つまり、張出部４７の外径は、第２キャリヤ２０の内径よりも大きく、貫通孔２０ｐに達しない。具体的には、張出部４７は、軸方向に直接的または間接的に第２キャリヤ２０の入力側の端面に当接する。この構成により、張出部４７は、第２キャリヤ２０の軸方向移動を規制する。

本実施形態では、第２クランク軸軸受３２と第２ころ３６ａとの間に中空円板状の第２抜止部２８が配置される。第２抜止部２８を有することにより、第２ころ３６ａの第２クランク軸軸受３２側への移動を規制できる。

本実施形態は、第１実施形態と同様の作用と効果を奏する。加えて、本実施形態では、移動規制機構２５（張出部４７）が外輪３２ｅと別体に形成されるため、各部材の形状が単純になり、加工が容易である。

［第５実施形態］
図７を参照して、本開示の第５実施形態に係る偏心揺動型減速装置１００の構成を説明する。図７は、本実施形態に係る減速装置１００の全体構成を示す断面図である。図７に示すように、本実施形態は、オイルシール４４、４５を有しておらず、代わりに、クランク軸軸受３０、３２にシール付き玉軸受けを用いている点で第１実施形態と相違し、他の構成は第１実施形態と同じである。

本実施形態では、第１クランク軸軸受３０は、その反入力側の端部にシールド板３０ｐを備え、第２クランク軸軸受３２は、その入力側の端部にシールド板３２ｐを備える。

本実施形態は、第１実施形態と同様の作用と効果を奏する。加えて、本実施形態では、オイルシール４４、４５を有しないことにより、クランク軸１２の軸方向長を短くでき、第４ケーシング２２ｄを薄型化でき、減速装置１００の薄型化に有利である。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明するが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

［変形例］
実施形態の説明では、ケーシング２２が４部材で構成される例を示したが、ケーシングは、３以下または５以上の部材で構成されてもよい。

実施形態の説明では、外歯歯車の数が２である例を示したが、外歯歯車の数は、１または３以上であってもよい。

キャリヤ１８、２０を接続するためのピン部材として内ピン３８とは別に駆動力の伝達に寄与しないキャリヤピンを備えてもよい。

実施形態の説明では、内ピン３８が第１キャリヤ１８と別体の例を示したが、内ピン３８は、第１キャリヤ１８と一体的に形成されてもよい。

実施形態の説明では、主軸受２４の内輪が、キャリヤ１８と一体的に形成され、主軸受２４の外輪が、ケーシング２２と一体的に形成される例を示したが、主軸受の内輪または外輪は、キャリヤまたはケーシングと別体であってもよい。

上述の各変形例は実施形態と同様の作用と効果を奏する。

上述した実施形態の構成要素と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１２ クランク軸、 １２ａ 第１偏心部、 １２ｂ 第２偏心部、 １２ｃ 第１軸支部、 １２ｄ 第２軸支部、 １４ 第１外歯歯車、 １５ 第２外歯歯車、 １８ 第１キャリヤ、 ２０ 第２キャリヤ、 ２０ｂ キャリヤ本体部、 ２０ｃ 延出部、 ２２ ケーシング、 ２５ 移動規制機構、 ２９ 環状部材、 ３０ 第１クランク軸軸受、 ３２ 第２クランク軸軸受、 ３４ 第１偏心体軸受、 ３６ 第２偏心体軸受、 ４７ 張出部、 １００ 偏心揺動型減速装置。

Claims (8)

1. クランク軸と、
   前記クランク軸により偏心揺動する外歯歯車と、
   前記外歯歯車の軸方向一側に配置される第１キャリヤと、
   前記外歯歯車の軸方向他側に配置される第２キャリヤと、
   前記外歯歯車に遊挿され、前記第１キャリヤと前記第２キャリヤとを連結するピン部材と、
   を備え、
   前記第２キャリヤは、前記クランク軸に外嵌されるクランク軸軸受の外周側を支持するとともに、前記クランク軸軸受により反第１キャリヤ側への軸方向の移動が規制されることを特徴とする偏心揺動型減速装置。
2. 前記第２キャリヤは、キャリヤ本体部と、当該キャリヤ本体部から径方向内向きに延在する延出部と、を有し、
   前記延出部は、軸方向から見て前記クランク軸軸受と重なることにより、前記第２キャリヤの反第１キャリヤ側への軸方向移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の偏心揺動型減速装置。
3. 前記延出部は、径方向外側に凹んだ切り欠きを有することを特徴とする請求項２に記載の偏心揺動型減速装置。
4. 前記切り欠きは、潤滑材の循環路を形成することを特徴とする請求項３に記載の偏心揺動型減速装置。
5. 前記延出部と前記クランク軸軸受との間に、前記第２キャリヤの軸方向位置を調整するシムが配置されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の偏心揺動型減速装置。
6. 前記第２キャリヤと別体に形成され、前記第２キャリヤから径方向内向きに延在する環状部材を有し、
   前記環状部材は、軸方向から見て前記クランク軸軸受と重なることにより、前記第２キャリヤの軸方向移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の偏心揺動型減速装置。
7. 前記クランク軸軸受から径方向外向きに延在する張出部を有し、
   前記張出部は、軸方向から見て前記第２キャリヤと重なることにより、前記第２キャリヤの軸方向移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の偏心揺動型減速装置。
8. 前記第１キャリヤおよび前記第２キャリヤの径方向外側を覆うケーシングを有し、
   前記クランク軸軸受の外周側は、前記ケーシングに支持されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の偏心揺動型減速装置。

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