JP7684095B2

JP7684095B2 - 減速機

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Publication number: JP7684095B2
Application number: JP2021087530A
Authority: JP
Inventors: 都至佐々木
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Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
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Filing date: 2021-05-25
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Description

本開示は、減速機に関する。

従来から、移動用装置における車輪の駆動制御部、ロボットまたは工作機械等において、減速機が用いられている。この種の技術が、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された減速機は、一対の偏心部を備えた入力軸と、当該一対の偏心部に接触する一対のサイクロイド歯車と、出力軸を構成するハブと、出力軸ピンホルダと、複数の外周ピンと、当該外周ピンを保持する外周ピンホルダと、当該ハブに支持された内周ピンとを備えている。当該ハブは、クロスローラ軸受を介して外周ピンホルダに支持されている。当該クロスローラ軸受は、外周ピンホルダに固定された外輪と、ハブに固定された内輪と、当該外輪と当該内輪との間に配置された複数のローラとを含む。

特開２０１７－４８８５２号公報

特許文献１に記載された減速機では、外周ピンホルダとクロスローラ軸受の内輪とが軸方向に並んで配置されている。このため、従来の減速機では、軸方向の厚みが大きくなるため、コンパクト化において改善の余地がある。

本開示の目的は、軸方向におけるコンパクト化が可能な減速機を提供することである。

本開示に従った減速機は、外周面に周方向に沿って並ぶ複数の外歯を有し、軸方向に貫通する第１貫通孔および当該第１貫通孔を取り囲むように周方向に並ぶ複数の第２貫通孔が形成された円環状の外歯歯車と、第１貫通孔を貫通し、回転軸の周りに回転可能な入力軸と、外歯歯車と入力軸との間に配置され、入力軸を外歯歯車に対して周方向に相対的に回転可能に保持する第１軸受と、第２貫通孔を軸方向に貫通する複数の内周ピンと、当該複数の内周ピンの両端を保持し、入力軸の外周面を取り囲む内周ピンホルダと、外歯歯車の外周面を取り囲む第２軸受と、外歯に噛み合う内歯ピンと、を備えている。第２軸受は、内周ピンホルダに固定された外輪と、当該外輪よりも径方向の内側に配置され、入力軸よりも低速で回転する出力軸を構成する内輪と、当該外輪の内周面および当該内輪の外周面に接触する転動体と、を含む。当該内輪には、外歯歯車の外周面を取り囲む円環形状を有し、内歯ピンを保持するピン保持部が内周面に沿って形成されている。

本開示によれば、軸方向におけるコンパクト化が可能な減速機を提供することができる。

図１は、実施の形態１に係るサイクロイド減速機の外観構造を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係るサイクロイド減速機を第１ホルダ部側から見た正面図である。図３は、実施の形態１に係るサイクロイド減速機を出力軸側から見た背面図である。図４は、図２中の線分ＩＶ－ＩＶに沿った断面図である。図５は、図４中の線分Ｖ－Ｖに沿った断面図である。図６は、入力軸の構成を示す斜視図である。図７は、サイクロイド歯車の構成を示す斜視図である。図８は、内周ピンの構成を示す斜視図である。図９は、実施の形態１に係るサイクロイド減速機の固定軸の構成を示す斜視図である。図１０は、第２ホルダ部および柱部の構成を示す斜視図である。図１１は、出力軸において転動体および内歯ピンが配置された状態を示す斜視図である。図１２は、出力軸において転動体および内歯ピンが省略された状態を示す斜視図である。図１３は、出力軸の構成を示す平面図である。図１４は、図１３中の線分ＸＩＶ－ＸＩＶに沿った断面図である。図１５は、実施の形態２における内周ピン潤滑部材の構成を示す斜視図である。

［実施形態の概要］
本開示に従った減速機は、外周面に周方向に沿って並ぶ複数の外歯を有し、軸方向に貫通する第１貫通孔および当該第１貫通孔を取り囲むように周方向に並ぶ複数の第２貫通孔が形成された円環状の外歯歯車と、第１貫通孔を貫通し、回転軸の周りに回転可能な入力軸と、外歯歯車と入力軸との間に配置され、入力軸を外歯歯車に対して周方向に相対的に回転可能に保持する第１軸受と、第２貫通孔を軸方向に貫通する複数の内周ピンと、当該複数の内周ピンの両端を保持し、入力軸の外周面を取り囲む内周ピンホルダと、外歯歯車の外周面を取り囲む第２軸受と、外歯に噛み合う内歯ピンと、を備えている。第２軸受は、内周ピンホルダに固定された外輪と、当該外輪よりも径方向の内側に配置され、入力軸よりも低速で回転する出力軸を構成する内輪と、当該外輪の内周面および当該内輪の外周面に接触する転動体と、を含む。当該内輪には、外歯歯車の外周面を取り囲む円環形状を有し、内歯ピンを保持するピン保持部が内周面に沿って形成されている。

上記減速機では、出力軸を構成する内輪の内周面に内歯ピンが保持される。すなわち、当該内輪が内歯ピンのホルダとして機能する。このため、内輪と内歯ピンのホルダ（外周ピンホルダ）とがそれぞれ別部材として軸方向に並ぶ従来の減速機に比べて、軸方向の厚さをより小さくすることができる。したがって、本開示に従った減速機によれば、従来の減速機に比べて軸方向におけるコンパクト化を図ることができる。

上記減速機において、第２軸受の内輪には、径方向に貫通する給油孔が形成されていてもよい。この構成によれば、第２軸受の外輪と内輪との間に供給された潤滑油を、当該給油孔を通じて内輪の径方向内側の領域に導くことができる。これにより、内輪の内周面に保持される内歯ピンを容易に潤滑することができる。

上記減速機において、内輪の外周面には、回転軸を含む断面において、底部から離れるにしたがって軌道面同士の間隔が広がる溝が形成されていてもよい。上記給油孔は、当該溝の底部に形成されていてもよい。この構成によれば、第２軸受の外輪と内輪との間に供給された潤滑油が、転動体の転走に伴って軌道面に沿って給油孔へ流れ込み易くなる。

上記減速機において、内周ピンホルダは、内周ピンの第１端部を保持する円環状の保持部を有する第１ホルダ部と、内周ピンにおける第１端部と反対側の第２端部を保持する円環状の保持部を有する第２ホルダ部と、第１ホルダ部および第２ホルダ部を繋ぐと共に周方向に間隔を空けて配置され、外歯歯車の第２貫通孔を貫通する柱部と、を含んでいてもよい。上記減速機は、柱部の端面を第１ホルダ部または第２ホルダ部に固定する固定部材であって、当該端面から柱部の内部に挿入される固定部材をさらに備えていてもよい。この構成によれば、固定部材を内周ピンの内部に挿入する必要がないため、当該内周ピンを細く形成することができる。

上記減速機において、柱部の長手方向に垂直な断面形状は、周方向に延びる円弧形状であってもよい。第２貫通孔は、周方向に延びる長孔であってもよい。この構成によれば、柱部の端面の面積がより広がるため、固定部材を挿入する位置の制約が小さくなる。したがって、減速機の設計の自由度が向上する。

上記減速機において、複数の内周ピンは、周方向において柱部を挟むように配置されていてもよい。内周ピンは、転がり軸受または滑り軸受であってもよい。この構成によれば、転がり軸受または滑り軸受である内周ピンが第２貫通孔の内面との接触によって回転するため、減速機の駆動時における入力軸の回転トルクの上昇を抑えることができる。

上記減速機は、第２貫通孔の内側に配置され、内周ピンに接触する潤滑部材をさらに備えていてもよい。この構成によれば、内周ピンを潤滑することができるため、内周ピンの外周面と外歯歯車の第２貫通孔の内面との間の摩擦を低減することができる。これにより、両者の摩擦による損失を低減し、減速機の駆動時における入力軸の回転トルクの上昇を抑えることができる。

上記減速機において、潤滑部材には、軸方向に貫通する孔が形成されていてもよい。この構成によれば、潤滑部材が中実の部材である場合に比べて、より軽量化を図ることができる。

［実施形態の具体例］
次に、本開示の減速機の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係るサイクロイド減速機１（以下、単に「減速機１」とも称する）の構成を説明する。減速機１は、例えばロボットの関節部分や移動用装置における車輪の駆動制御部等に用いられる。図１は、減速機１の外観構造を示す斜視図である。図２は、減速機１を第１ホルダ部４１側から見た正面図である。図３は、減速機１を出力軸側から見た背面図である。図４は、図２中の線分ＩＶ－ＩＶに沿った断面図である。図５は、図４中の線分Ｖ－Ｖに沿った断面図である。図４に示すように、減速機１は、入力軸１０と、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１（外歯歯車）と、第１偏心軸受１５（第１軸受）および第２偏心軸受１６（第１軸受）と、内周ピンホルダ４０と、第２軸受５０と、内歯ピン５４とを主に備えている。以下、これらの構成要素をそれぞれ詳細に説明する。

入力軸１０は、中空円筒形状を有し、回転軸Ｒ１の周りに回転可能となっている。図４に示すように、入力軸１０は、第１端部１０Ａと、軸方向Ｄ１において第１端部１０Ａと反対側の第２端部１０Ｂとを含む。第２端部１０Ｂは、出力軸と反対側の端部であり、内周ピンホルダ４０の端面４０Ｂよりも軸方向Ｄ１の外側に突出している。第２端部１０Ｂには駆動用モータ（図示しない）が取り付けられ、当該モータを駆動させることにより入力軸１０が回転軸Ｒ１の周りを所定の回転数で回転する。なお、入力軸は、中空状のものに限定されず、中実状のものが採用されてもよい。

入力軸１０は、第１端部１０Ａを含む第１軸部１１と、第２端部１０Ｂを含む第２軸部１２とを含む。図４に示すように、第２軸部１２の外径は、第１軸部１１の外径よりも大きい。一方、第１軸部１１および第２軸部１２の内径は、略同じである。

第２軸部１２は、第１支持軸受１４の内輪に挿入されている。図４に示すように、第２軸部１２の外周面のうち第１軸部１１に隣接する部分には、径方向Ｄ２の外側に突出する環状の肩部１０Ｃが設けられている。当該肩部１０Ｃによって、第１支持軸受１４の内輪の出力軸側（図４中の左側）への移動が規制されている。第１軸部１１は、第１偏心軸受１５、第２偏心軸受１６および第２支持軸受１７のそれぞれの内輪に挿入されている。入力軸１０は、第１支持軸受１４および第２支持軸受１７によって両端が支持されている。第１偏心軸受１５は、第１外歯歯車２０と入力軸１０（第１軸部１１）との間に配置され、入力軸１０を第１外歯歯車２０に対して周方向に相対的に回転可能に保持する。第２偏心軸受１６は、第２外歯歯車２１と入力軸１０（第１軸部１１）との間に配置され、入力軸１０を第２外歯歯車２１に対して周方向に相対的に回転可能に保持する。図４に示すように、第１軸部１１の外周面には、キー１３が挿入されるキー溝１１Ａが軸方向Ｄ１に延びるように形成されている。当該キー１３によって、第１偏心軸受１５および第２偏心軸受１６のそれぞれの内輪が、入力軸１０（第１軸部１１）の外周面に固定される。

第１支持軸受１４および第２支持軸受１７は、例えば深溝玉軸受である。本実施の形態では、第１支持軸受１４の軸方向Ｄ１の端面が内周ピンホルダ４０によって覆われているため、第１支持軸受１４にシールが設けられていないが、シールの有無は特に限定されない。一方、第２支持軸受１７にはシールが設けられているが、当該シールが省略されてもよい。

第１偏心軸受１５および第２偏心軸受１６は、例えば円筒ころ軸受である。第１偏心軸受１５および第２偏心軸受１６は、偏心位相が１８０°ずれた状態で入力軸１０にそれぞれ固定されている。図６は、第１支持軸受１４、第１偏心軸受１５、第２偏心軸受１６および第２支持軸受１７に挿入された入力軸１０を示す斜視図である。第１偏心軸受１５は、入力軸１０の中心（回転軸Ｒ１）に対して偏心した内輪、外輪および転動体１５Ａ（円筒ころ）に加えて、樹脂製の保持器１５Ｂを有している。同様に、第２偏心軸受１６は、入力軸１０の中心に対して偏心した内輪、外輪および転動体１６Ａ（円筒ころ）に加えて、樹脂製の保持器１６Ｂを有している。図４に示すように、第１偏心軸受１５の内輪には、転動体１５Ａの軸方向Ｄ１の移動を規制する一対の鍔部が設けられており、第２偏心軸受１６の内輪には、転動体１６Ａの軸方向Ｄ１の移動を規制する一対の鍔部が設けられている。なお、保持器１５Ｂ，１６Ｂの材質は特に限定されない。

第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１は、サイクロイド歯車である。第１外歯歯車２０は、第１偏心軸受１５の外輪に対して径方向Ｄ２の外側から嵌められている。第２外歯歯車２１は、第２偏心軸受１６の外輪に対して径方向Ｄ２の外側から嵌められている。

図７は、第１外歯歯車２０の斜視図である。図７に示すように、第１外歯歯車２０は、外周面に周方向に沿って並ぶ複数の外歯２４を有し、軸方向Ｄ１に貫通する第１貫通孔２２および複数の第２貫通孔２３が形成された円環状の部材である。第１貫通孔２２は、第１外歯歯車２０の中心を含む円形の孔であり、第１偏心軸受１５（図４）の外輪が嵌め込まれると共に入力軸１０（図４）が貫通する。第２貫通孔２３は、周方向に延びる円弧状の長孔であり、第１貫通孔２２を取り囲むように周方向に並んで形成されている。また第１外歯歯車２０には、軽量化やねじの取り付けのために、複数（本実施の形態では４つ）の第３貫通孔２５がさらに形成されている。第３貫通孔２５は、円形の孔であり、一対の第２貫通孔２３によって周方向に挟まれている。第３貫通孔２５には、電源コード等が通されてもよい。外歯２４は、エピトロコイド平行曲線の形状を有しているが、これに限定されない。また外歯２４の数も特に限定されず、所望の減速比を達成するために適宜選択することが可能である。

第１外歯歯車２０は、例えば熱処理されたＪＩＳ（ＪａｐａｎｅｓｅＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｔａｎｄａｒｄｓ）の高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）やクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）等の鋼材からなるが、これに限定されない。第１外歯歯車２０を軽量化するため、例えばアルミニウムや炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ；ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）等の樹脂材料が、第１外歯歯車２０の材料として採用されてもよい。なお、第２外歯歯車２１は、基本的に第１外歯歯車２０と同じものであるため、第２外歯歯車２１の詳細な説明は省略する。第２外歯歯車２１の第１貫通孔２２には、第２偏心軸受１６（図４）の外輪が嵌め込まれると共に入力軸１０（図４）が貫通する。

減速機１は、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１に形成された複数の第２貫通孔２３を軸方向Ｄ１に貫通する複数（本実施の形態では８本）の内周ピン６０を備えている（図５）。図８は、本実施の形態における内周ピン６０の構成を示す斜視図であり、転動体６３が破線で示されている。図８に示すように、内周ピン６０は、円柱状の軸６１と、当該軸６１の外径よりも大きい内径を有する円環状の一対の外輪６２と、複数の転動体６３（ニードルローラ）とを含む転がり軸受である。なお、内周ピンは、転がり軸受に限定されず、例えば滑り軸受であってもよい。

図８に示すように、軸６１は、両端の角部が面取りされており、外輪６２の内側に挿入されている。転動体６３は、軸６１の外周面と外輪６２の内周面との間において環状に配置されている。内周ピン６０は、外輪６２の外端面および外輪６２同士の間に配置されたスラストワッシャ６４を含む。スラストワッシャ６４は、例えばＰＥＥＫ（ＰоｌｙＥｔｈｅｒＥｔｈｅｒＫｅｔｏｎｅ）等の熱可塑性樹脂からなるが、これに限定されない。

内周ピンホルダ４０（図４）は、複数の内周ピン６０の両端を保持し、入力軸１０の外周面を取り囲む。図４に示すように、内周ピンホルダ４０は、第１ホルダ部４１と、第２ホルダ部４２と、柱部４３とを含む。第１ホルダ部４１の内周面と入力軸１０（第２軸部１２）の外周面との間には、環状のシール９４が配置されている。シール９４は、例えばゴム製のものであり、防塵および潤滑剤の漏れ防止のために配置されている。シール９４のリップは、入力軸１０（第２軸部１２）の外周面に接触する。第１外歯歯車２０と第１ホルダ部４１との間、第１外歯歯車２０と第２外歯歯車２１との間および第２外歯歯車２１と第２ホルダ部４２との間には、スラストワッシャが配置されている。このスラストワッシャは、例えばＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂からなる。これにより、外歯歯車と内周ピンホルダ４０との接触による摩耗や外歯歯車同士の接触による摩耗を抑制し、発熱を防ぐことができる。なお、このスラストワッシャおよびシール９４は、本開示の減速機における必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

図９は、内周ピン６０の両端が内周ピンホルダ４０によって保持された構造を示す斜視図である。図９では、入力軸１０、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１は、省略されている。第１ホルダ部４１および第２ホルダ部４２は、扁平な円環形状を有し、軸方向Ｄ１に対向するように配置されている。第１ホルダ部４１は、内周ピン６０の第１端部を保持する円環状の保持部を有しており、第２ホルダ部４２は、内周ピン６０における第１端部と反対側の第２端部を保持する円環状の保持部を有している。より具体的には、第１ホルダ部４１および第２ホルダ部４２には、内周ピン６０の軸６１の端部が圧入される孔が周方向に間隔を空けて複数形成されている。

柱部４３は、第１ホルダ部４１および第２ホルダ部４２を繋ぐ部分である。図１０は、内周ピンホルダ４０から第１ホルダ部４１が取り外された状態を示している。本実施の形態では、第２ホルダ部４２および柱部４３は、一体に形成されている。図１０に示すように、柱部４３は、周方向に間隔を空けて複数（４個）配置されると共に、軸方向Ｄ１に延びている。図５に示すように、柱部４３は、内周ピン６０と共に、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１に形成された第２貫通孔２３を貫通する。

図４に示すように、減速機１は、柱部４３の端面（第２ホルダ部４２と反対側の面）を第１ホルダ部４１に固定するボルトＢ１（固定部材）を複数備えている。ボルトＢ１は、柱部４３の端面から軸方向Ｄ１に沿って当該柱部４３の内部に挿入されている。第１ホルダ部４１には、ボルトＢ１が挿入されるボルト孔４１Ａが形成されており、第２ホルダ部４２および柱部４３には、ボルトＢ１の軸部の外周面に形成された雄ねじが噛み合う雌ねじ孔４０Ａが形成されている。ボルト孔４１Ａおよび雌ねじ孔４０Ａは、いずれも貫通孔であり、軸方向Ｄ１に延びている。図４に示すように、第１支持軸受１４は、入力軸１０（第２軸部１２）の外周面と第１ホルダ部４１の内周面との間に配置されており、第２支持軸受１７は、入力軸１０（第１軸部１１）の外周面と第２ホルダ部４２の内周面との間に配置されている。第１ホルダ部４１の外径は、第２ホルダ部４２の外径よりも大きい。

図５に示すように、柱部４３の長手方向（図５の紙面手前方向）に垂直な断面形状は、周方向に延びる円弧形状となっている。複数の内周ピン６０は、周方向において柱部４３を両側から挟むように配置されている。すなわち、１つの柱部４３および当該１つの柱部４３を挟む一対の内周ピン６０が、１つの第２貫通孔２３に挿入されている。本実施の形態では、柱部４３が４つ設けられており、内周ピン６０がその倍の８つ設けられているが、これらの数は特に限定されない。しかし、柱部４３の数は、３つ以上であることが好ましい。図５に示すように、内周ピン６０は、第２貫通孔２３の周方向の内面の１点で接触可能となっている。

減速機１は、第２貫通孔２３の内側に配置されると共に、内周ピン６０に接触する内周ピン潤滑部材７０を備えている。図５に示すように、柱部４３の周方向の両側部には、内周ピン６０から離れる向きに凹む溝が形成されており、当該溝に内周ピン潤滑部材７０が配置されている。内周ピン潤滑部材７０は、例えば多孔質の焼結樹脂部材に潤滑剤を含浸させたものであり、軸方向Ｄ１（図５の紙面奥行方向）に延びる中実の円筒形状を有している。なお、本開示の減速機において、内周ピン潤滑部材７０は必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。

図４に示すように、第２軸受５０は、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の外周面を取り囲む。本実施の形態における第２軸受５０は、クロスローラベアリングであり、外輪５１と、当該外輪５１よりも径方向Ｄ２の内側に配置された内輪５２と、外輪５１の内周面５１Ａおよび内輪５２の外周面５２Ａに接触する複数の転動体５３と、環状のシール５９とを含む。外輪５１および内輪５２は、例えばＪＩＳの高炭素クロム軸受鋼等の熱処理（焼き入れ、焼き戻し）が可能な金属材料からなるが、これに限定されない。なお、第２軸受５０は、保持器やセパレータ等をさらに含んでいてもよい。

図１に示すように、外輪５１は、第１ホルダ部４１と略同径であり、複数（本実施の形態では６本）のボルトＢ２によって第１ホルダ部４１の外周部に固定されている。外輪５１は、内周ピンホルダ４０と共に固定軸を構成している。図５に示すように、外輪５１には、転動体５３の投入孔５１Ｂが、当該外輪５１を径方向に貫通するように形成されている。当該投入孔５１Ｂは、蓋部材３０によって塞がれており、当該蓋部材３０はピン３１によって投入孔５１Ｂに対して抜け止めされている。また図５に示すように、外輪５１には、グリースニップル３２が配置されており、例えばグリース等の潤滑剤を外輪５１の内側に供給可能となっている。

内輪５２は、減速機１の出力軸を構成しており、入力軸１０よりも低速で回転軸Ｒ１の周りを回転する。内輪５２の外端面５２Ｄ（図４）には、相手部材（図示しない）が取り付けられる。図４に示すように、内輪５２は、外輪５１よりも軸方向Ｄ１の厚さが大きく、外輪５１よりも軸方向Ｄ１の外側に突出している。また内輪５２は、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の外周面を取り囲む円環形状を有している。内輪５２の内周面と内周ピンホルダ４０の第２ホルダ部４２の外周面との間には、環状のシール９０が配置されている。このシール９０は、シール９４と同じ形状を有するものである。シール９０のリップは、内輪５２の内周面のうち内歯ピン５４の保持部よりも軸方向Ｄ１の外側に形成された環状の凹溝５２Ｃに接触する。

図１１は、内輪５２の外周面に複数の転動体５３が並ぶと共に、内輪５２の内周面に複数の内歯ピン５４が並んだ状態を示す斜視図である。図１２は、転動体５３および内歯ピン５４が省略された状態での内輪５２を示す斜視図である。図１３は、内輪５２の平面図である。図１４は、図１３中の線分ＸＩＶ－ＸＩＶに沿った断面図である。

図１１に示すように、内輪５２の外周面には、複数の転動体５３（円筒ころ）が周方向の全体に亘って並んでいる。ここで、周方向に隣接する２つの転動体５３の転動軸は、互いに直交している。内輪５２の内周面には、複数の内歯ピン５４が周方向の全体に亘って並んでいる。内歯ピン５４は、円柱形状を有しており、長手方向が内輪５２の軸方向と一致している。内歯ピン５４は、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の外歯２４（図７）に噛み合う。内歯ピン５４の数は、特に限定されないが、最大で外歯２４（図７）の数よりも１つ多い。

図１２に示すように、内輪５２には、内歯ピン５４（図１１）を保持するピン保持部５８が内周面に沿って形成されている。ピン保持部５８は、第１環状部５６と、当該第１環状部５６に対して軸方向Ｄ１に離間する第２環状部５７とを含む。第１環状部５６および第２環状部５７は、複数の溝が周方向の全体に亘って連続することにより形成されている。内歯ピン５４（図１１）の第１端部が第１環状部５６の溝内に嵌め込まれ、内歯ピン５４の第２端部（軸方向Ｄ１において第１端部と反対側の端部）が第２環状部５７の溝内に嵌め込まれる。図１３に示すように、第１環状部５６および第２環状部５７の溝は、軸方向Ｄ１から平面的に見て円弧状の溝である。

図４を参照して、減速機１は、環状のピン案内板９１および止め輪９２を備えている。ピン案内板９１および止め輪９２は、内輪５２の内周面のうち内歯ピン５４の保持部よりも軸方向Ｄ１の外側の部分に取り付けられている。図４に示すように、ピン案内板９１は、内歯ピン５４の第１端部（第１ホルダ部４１側の端部）に対して軸方向Ｄ１に対向する。止め輪９２は、ピン案内板９１から見て内歯ピン５４と反対側に配置され、当該ピン案内板９１に対して軸方向Ｄ１に対向する。ピン案内板９１は、例えば金属製の板であるが、これに限定されない。

減速機１の組立時には、内歯ピン５４が第１環状部５６の溝および第２環状部５７の溝に対して軸方向Ｄ１から順に挿入される（図１１、図１２）。その後、ピン案内板９１および止め輪９２が内輪５２の内周面に取り付けられる。これにより、内歯ピン５４の軸方向Ｄ１における第１ホルダ部４１側への移動が規制される。内歯ピン５４は、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の外歯２４との接触によって軸周りに回転する。

内輪５２には、外周面５２Ａから内周面５２Ｂまで径方向に貫通する給油孔５５が形成されている。図１４に示すように、給油孔５５は、周方向に間隔を空けて複数（本実施の形態では４つ）形成されている。この給油孔５５を通じて、内輪５２の外周面５２Ａ側から内周面５２Ｂ側へ潤滑油が流れ込む。

図４に示すように、内輪５２の外周面５２Ａには、回転軸Ｒ１を含む断面において、底部から離れるにしたがって軌道面５２ＡＡ，５２ＡＢ同士の間隔が広がる溝が形成されている。給油孔５５は、当該溝の底部に形成されている。一方の軌道面５２ＡＡは、回転軸Ｒ１を含む断面（図４の断面）において、入力軸１０の第１端部１０Ａから第２端部１０Ｂに向かって縮径している。他方の軌道面５２ＡＢは、第２端部１０Ｂから第１端部１０Ａに向かって縮径している。軌道面５２ＡＡ，５２ＡＢは、転動体５３が転走する面である。

給油孔５５は、油溝９３に開口している。図１２に示すように、油溝９３は、第１環状部５６と第２環状部５７との間の環状の領域である。給油孔５５を形成することにより、外輪５１の外側から供給されるグリース等の潤滑剤を、減速機１の内部まで到達させることができる。

次に、実施の形態１に係る減速機１の動作について説明する。

まず、モータ（図示しない）が駆動すると、入力軸１０が高速で回転する。これに伴って、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の中心が入力軸１０の中心の周りを回転（公転）すると共に、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の外歯２４（図７）が内歯ピン５４に接触する。このとき、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１は、内輪５２の内側において揺動するが、内周ピンホルダ４０が外輪５１に固定されているため、自転しない。また内周ピン６０の外輪６２（図８）は、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の第２貫通孔２３の内面との接触によって回転する。

一方、内歯ピン５４は、第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１の外歯２４によって周方向に押される。その結果、内周ピン５４を保持する内輪５２が、出力軸として、入力軸１０よりも低速で回転軸Ｒ１の周りを回転する。このとき、内輪５２が回転する向きは、入力軸１０が回転する向きと同じである。また内輪５２の回転軸の位置と入力軸１０の回転軸の位置は、互いに一致する。

次に、実施の形態１に係る減速機１の作用効果について説明する。

減速機１では、出力軸を構成する内輪５２の内周面に内歯ピン５４が保持される。すなわち、出力軸が内歯歯車として機能する。このため、出力軸と内歯歯車とが軸方向に並ぶ従来の減速機に比べて、軸方向Ｄ１の厚さをより低減することができる。したがって、本実施の形態に係る減速機１によれば、従来の減速機に比べて軸方向Ｄ１におけるコンパクト化を図ることができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る減速機について説明する。本実施の形態に係る減速機は、基本的に上記実施の形態１に係る減速機１と同様の構成を備え且つ同様の効果を奏するものであるが、内周ピン潤滑部材の構成において上記実施の形態１に係る減速機１と異なっている。以下、上記実施の形態１に係る減速機１と異なる点についてのみ説明する。

図１５は、本実施の形態における内周ピン潤滑部材７１の構成を示す斜視図である。図１５に示すように、内周ピン潤滑部材７１は、円筒形状を有すると共に、軸方向Ｄ１に貫通する孔７１Ａが形成されている。孔７１Ａは、軸方向Ｄ１から見て円形の孔であるが、孔形状はこれに限定されない。これにより、内周ピン潤滑部材が中実である場合に比べて、軽量化を図ることができる。

（その他実施の形態）
ここで、その他実施の形態について説明する。

第１偏心軸受１５および第２偏心軸受１６において、外輪が省略されてもよい。この場合、第１偏心軸受１５の転動体１５Ａが第１外歯歯車２０の第１貫通孔２２の内面に接触し、第２偏心軸受１６の転動体１６Ａが第２外歯歯車２１の第１貫通孔２２の内面に接触する。

駆動用モータは、入力軸１０の第２端部１０Ｂ側に取り付けられる場合に限定されず、例えば第２ホルダ部４２の外端面に取り付けられてもよい。

第１外歯歯車２０および第２外歯歯車２１において、第２貫通孔２３は長孔に限定されず、真円の孔であってもよい。また第３貫通孔２５が省略されてもよい。

第２軸受５０は、クロスローラベアリングに限定されず、他の種類のベアリングが採用されてもよい。また第２軸受５０において、内輪５２の給油孔５５が省略されてもよい。

上記実施の形態１では、第２ホルダ部４２と柱部４３とが一体に形成されている場合を一例として説明したが、これに限定されない。第１ホルダ部４１と柱部４３とが一体に形成されていてもよい。この場合、柱部４３の端面（柱部４３のうち第１ホルダ部４１と反対側の面）が、当該端面から柱部４３の内部に挿入される固定部材（例えばボルト）によって第２ホルダ部４２に固定される。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１減速機、１０入力軸、１０Ａ第１端部、１０Ｂ第２端部、１０Ｃ肩部、１１第１軸部、１１Ａキー溝、１２第２軸部、１３キー、１４第１支持軸受、１５第１偏心軸受（第１軸受）、１５Ａ転動体、１５Ｂ保持器、１６第２偏心軸受（第１軸受）、１６Ａ転動体、１６Ｂ保持器、１７第２支持軸受、２０第１外歯歯車、２１第２外歯歯車、２２第１貫通孔、２３第２貫通孔、２４外歯、２５第３貫通孔、３０蓋部材、３１ピン、３２グリースニップル、４０内周ピンホルダ、４０Ａ雌ねじ孔、４０Ｂ端面、４１第１ホルダ部、４１Ａボルト孔、４２第２ホルダ部、４３柱部、５０第２軸受、５１外輪、５１Ａ内周面、５１Ｂ投入孔、５２内輪、５２Ａ外周面、５２ＡＡ，５２ＡＢ側壁、５２Ｂ内周面、５２Ｃ凹溝、５２Ｄ外端面、５３転動体、５４内歯ピン、５５給油孔、５６第１環状部、５７第２環状部、５８ピン保持部、５９シール、６０内周ピン、６１軸、６２外輪、６３転動体、６４スラストワッシャ、７０，７１内周ピン潤滑部材、７１Ａ孔、９０シール、９１ピン案内板、９２止め輪、９３油溝、９４シール、Ｂ１，Ｂ２ボルト、Ｄ１軸方向、Ｄ２径方向、Ｒ１回転軸

Claims

外周面に周方向に沿って並ぶ複数の外歯を有し、軸方向に貫通する第１貫通孔および前記第１貫通孔を取り囲むように前記周方向に並ぶ複数の第２貫通孔が形成された円環状の外歯歯車と、
前記第１貫通孔を貫通し、回転軸の周りに回転可能な入力軸と、
前記外歯歯車と前記入力軸との間に配置され、前記入力軸を前記外歯歯車に対して前記周方向に相対的に回転可能に保持する第１軸受と、
前記第２貫通孔を前記軸方向に貫通する複数の内周ピンと、
前記複数の内周ピンの両端を保持し、前記入力軸の外周面を取り囲む内周ピンホルダと、
前記外歯歯車の前記外周面を取り囲む第２軸受と、
前記外歯に噛み合う内歯ピンと、を備え、
前記第２軸受は、
前記内周ピンホルダに固定された外輪と、
前記外輪よりも径方向の内側に配置され、前記入力軸よりも低速で回転する出力軸を構成する内輪と、
前記外輪の内周面および前記内輪の外周面に接触する転動体と、を含み、
前記内輪には、前記外歯歯車の前記外周面を取り囲む円環形状を有し、前記内歯ピンを保持するピン保持部が内周面に沿って形成されており、
前記内周ピンホルダは、
前記内周ピンの第１端部を保持する円環状の保持部を有する第１ホルダ部と、
前記内周ピンにおける前記第１端部と反対側の第２端部を保持する円環状の保持部を有する第２ホルダ部と、
前記第１ホルダ部および前記第２ホルダ部を繋ぐと共に前記周方向に間隔を空けて配置され、前記第２貫通孔を貫通する柱部と、を含み、
前記柱部の端面を前記第１ホルダ部または前記第２ホルダ部に固定する固定部材であって、前記端面から前記柱部の内部に挿入される前記固定部材をさらに備え、
前記柱部の長手方向に垂直な断面形状は、前記周方向に延びる円弧形状であり、
前記第２貫通孔は、前記周方向に延びる長孔であり、
各前記第２貫通孔にはそれぞれ、１つの前記柱部と、前記周方向において１つの前記柱部を挟む一対の前記内周ピンが挿入されている、減速機。
前記内輪には、前記径方向に貫通する給油孔が形成されている、請求項１に記載の減速機。
前記内輪の前記外周面には、前記回転軸を含む断面において、底部から離れるにしたがって軌道面同士の間隔が広がる溝が形成されており、
前記給油孔は、前記溝の底部に形成されている、請求項２に記載の減速機。
前記第２貫通孔は、前記周方向に円弧状に延びる長孔である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の減速機。
前記内周ピンは、転がり軸受または滑り軸受である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の減速機。
前記第２貫通孔の内側に配置され、前記内周ピンに接触する潤滑部材をさらに備えた、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の減速機。
前記潤滑部材には、前記軸方向に貫通する孔が形成されている、請求項６に記載の減速機。