JP2000249199A

JP2000249199A - 内接噛合遊星歯車構造の内ローラ及び外ローラ並びにその製造方法

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Publication number: JP2000249199A
Application number: JP5531599A
Authority: JP
Inventors: Seiji Minegishi; 清次峯岸; Tetsuzo Ishikawa; 哲三石川; Kimiaki Nishio; 公章西尾
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-12
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JP4265834B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内ピンとの間の隙間を小さくすることによ
り、角度バックラッシュを小さく抑えることができ、且
つ耐久性、動力伝達効率に優れ、騒音の小さな（滑り特
性の良好な）内ローラを低コストで製造する。【解決手段】内ローラ３０の内周壁３２及び外周壁３
３の縦断面を、軸方向中央部の内外径ｄ１、Ｄ１が両端
部の内外径ｄ２、Ｄ２より大径（ｄ１＞ｄ２、Ｄ１＞Ｄ
２）となる樽形形状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内接噛合遊星歯車
構造の内ローラあるいは外ローラ、及びこれらの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、第１軸と、該第１軸の回転によっ
て回転する偏心体と、該偏心体を介して第１軸に対して
偏心回転可能な状態で組込まれた外歯歯車と、該外歯歯
車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に該外歯歯
車の自転成分のみを伝達する手段を介して連結された第
２軸と、を備えた内接噛合遊星歯車構造が広く知られて
いる。

【０００３】この構造の従来例を図６及び図７に示す。
この従来例は、前記第１軸を入力軸、第２軸を出力軸と
すると共に、内歯歯車を固定することによって上記構造
を「減速機」に適用したものである。

【０００４】入力軸１には所定位相差（この例では１８
０°）をもって偏心体３ａ、３ｂが嵌合されている。な
お、偏心体３ａと３ｂは一体化されている。それぞれの
偏心体３ａ、３ｂには軸受４ａ、４ｂを介して２枚の外
歯歯車５ａ、５ｂが取付けられている。この外歯歯車５
ａ、５ｂには内ローラ孔６が複数個設けられ、内ピン７
及び内ローラ８が挿入されている。

【０００５】内ピン７を内ローラ８で被覆するようにし
たのは、動作時の滑りを分散（内ピン７及び外歯歯車５
ａ、５ｂの滑りを、内ピン７と内ローラ８の滑り及び内
ローラ８と外歯歯車５ａ、５ｂの滑りに分散）させるた
めである。

【０００６】前記外歯歯車５ａ、５ｂを貫通する内ピン
７は、出力軸２のフランジ部に固着又は嵌入されてい
る。

【０００７】外歯歯車を２枚（複列）にしているのは、
主に伝達容量の増大、強度の維持、回転バランスの保持
を図るためである。

【０００８】前記外歯歯車５ａ、５ｂの外周には、トロ
コイド歯形や円弧歯形等の外歯９が設けられている。こ
の外歯９はケーシング１２に固定された内歯歯車１０と
内接噛合している。

【０００９】内歯歯車１０の内歯は具体的には外ピン１
１によって構成されている。外ピン１１は外ピン孔１３
に遊嵌され、回転し易く保持されている。なお、例えば
図８に示されるように、この外ピン１１は、ときに外ロ
ーラ１４で被覆される。これにより、動作時の滑りを分
散（図６で外ピン１１と外ピン孔１３とで滑らせていた
のを、図８で示されるように外ピン１１Ａと外ローラ１
４の滑り及び外ピン１１Ａと外ピン孔１３の滑りとに分
散）させることができる。

【００１０】この減速機の作用を簡単に説明する。入力
軸１が１回転すると偏心体３ａ、３ｂが１回転する。偏
心体３ａ、３ｂが１回転すると、外歯歯車５ａ、５ｂも
入力軸１の周りで揺動・回転を行おうとする。しかしな
がら、内歯歯車１０によってその自転が拘束されるた
め、外歯歯車５ａ、５ｂは、この内歯歯車１０に内接し
ながらほとんど揺動のみを行うことになる。

【００１１】今、例えば外歯歯車５ａ、５ｂの歯数を
Ｎ、内歯歯車１０の歯数をＮ＋１とした場合、その歯数
差は１である。そのため、入力軸１の１回転毎に外歯歯
車５ａ、５ｂはケーシング１２に固定された内歯歯車１
０に対して１歯分だけずれる（自転する）ことになる。
これは、入力軸１の回転が外歯歯車の−１／Ｎの回転に
減速されたことを意味する。なお、マイナスの符号は逆
回転を意味している。

【００１２】この外歯歯車５ａ、５ｂの回転は、内ロー
ラ孔６及び内ローラ８の隙間によってその揺動成分が吸
収され、自転成分のみが内ローラ８内の内ピン７を介し
て出力軸２へと伝達される。この結果、結局減速比−Ｎ
の減速が達成される。

【００１３】従って、この内接噛合遊星歯車構造の減速
機と例えばモータとを組合わせることにより、僅か１段
の減速機構で大きな減速比のギヤドモータを得ることが
できる。

【００１４】なお、この従来例では、当該内接噛合遊星
歯車構造の内歯歯車を固定し、第１軸を入力軸、第２軸
を出力軸としていたが、第２軸を固定し、第１軸を入力
軸、内歯歯車を出力軸とすることによっても減速機を構
成可能である。更に、これらの入出力を逆転させること
により増速機を構成することも可能である。

【００１５】又、この従来例では第１軸の外周に直接偏
心体を組込んでいたが、第１軸を平歯車を介して、「３
本の第１軸」に分散し、この分散した第１軸にそれぞれ
偏心体を組込み、該偏心体を介して外歯歯車を揺動回転
させるタイプのものも公知である。本発明は、このよう
なタイプの内接噛合遊星歯車構造であっても全く問題な
く適用し得る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９に誇張
して示すように、内ピン７の外周と内ローラ８の内周の
間には、隙間δ1 が設けられている。又、図１０に誇張
して示すように、外ピン１１Ａの外周と外ローラ１４の
内周の間には隙間δ2 が設けられている。この隙間δ1
、δ2 は、２つの部材間に潤滑油膜を確保すると共
に、互いに接触する部材同士が円滑に滑ることができる
ようにするためのものである。

【００１７】ところが、このような隙間δ1 、δ2 を設
けると、内ピン７と内ローラ８、あるいは外ピン１１Ａ
と外ローラ１４の間にがたが生じ、ひいては歯車伝達機
構全体にがたが生じるという問題が発生する。そのため
一方側の回転から他方側の回転に移るときに駆動側の回
転が直ちに被駆動側の回転となって現われないという欠
点があった。このような応答の遅れを以下「角度バック
ラッシュ」と呼ぶことにする。

【００１８】この角度バックラッシュは当該内接噛合遊
星歯車構造が例えば産業用ロボットの関節駆動用減速機
のようなサーボモータ付きの制御機構として使用された
場合には、その制御精度を低下させるものとなる。内接
噛合遊星歯車構造において角度バックラッシュが発生す
る原因は種々考えられるが、このような角度バックラッ
シュを無くす工夫として、従来例えば外歯歯車、内歯歯
車等を正転用と逆転用とに２分割したり、あるいは正転
用や逆転用に役割分担させたりする等種々の構造が知ら
れている（特開昭５９−１０６７４４号、特開昭５９−
１１３３４０号、特開昭５９−１１５７４３号、特開昭
５９−２０８３６６号等）。

【００１９】又、出願人は、これまでに（外ローラを有
しないタイプの内接噛合遊星歯車構造において）外ピン
と外ピン孔に関する隙間を極小にする方法として、特願
昭６０−８６５７１号（特公平５−８６５０６）を提案
したりしている。

【００２０】しかしながら、上記いずれの公知例のもの
でも、これまでに角度バックラッシュを低減するために
内ピンと内ローラとの間の隙間δ1 や外ピンと外ローラ
の間の隙間δ2 に着目したものはなく、ここで発生する
角度バックラシュについては何ら対策がとられていない
というのが実情であった。

【００２１】この理由は、内ピンと内ローラ、あるい
は外ピンと外ローラの間は、所定の潤滑油を常に確保し
ておく必要がある；たとえ加工誤差や組付け誤差、あ
るいは動力伝達時の各部材の変形により、内ピンと内ロ
ーラ、あるいは外ピンと外ローラとの軸芯がずれるよう
な状態が発生しても、２つの部材を円滑に滑らせる必要
がある；という事情から、この隙間δ1 、δ2 は無くす
ことができない構成（必須の構成）であると考えられて
いたためである。

【００２２】なお、２つの摺動部材の良好な摺動を隙間
を設けることなく確保する方法として、例えばホワイト
メタルやフッ素樹脂のように低摩擦で馴染み性の良い素
材を用いることも考えられる。しかしながら、内接噛合
遊星歯車構造の内ローラや外ローラには、一般に入力軸
のトルクを数倍から１００倍以上にまで増幅した大きな
トルクがかかるため、耐久性の観点から高硬度、高強度
の材料（例えば高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＪＩＳＧ４
８０５のＳＵＪ２又は相当品）を焼入れ焼戻しするか、
機械構造用合金鋼（ＪＩＳＧ４１０３、ＪＩＳＧ４
１０４、ＪＩＳＧ４１０５）を浸炭焼入れ焼戻しして、
ＨＲＣ５８−６４程度の表面硬さとした材料）を用いな
ければならず、この方法は多くの場合採用することはで
きない。

【００２３】なお、内ローラの内周（あるいは内ピンの
外周）に周溝を設けると共に、この周溝にオイルを確保
する構成も考えられるが、この方法は内ローラの加工コ
スト上昇をまねくのみならず、高硬度、高強度材料に応
力集中を生じる鋭利な切欠きを設ける事から著しい強度
の低下となり、この種の内接噛合遊星歯車構造の内ロー
ラや外ローラの構成としては好ましくない。

【００２４】更に、これに関連し、高硬度、高強度の材
料を高精度に加工する必要があることから、内ローラや
外ローラの内外径は「研削」によって加工しなければな
らず、特に内径を研削によって加工する場合、（研削は
あくまで材料の結晶粒を剪断する加工であるため）仕上
げ粗さには限界（経済的には２〜３μ）があり、この粗
さで油膜を維持するためにはある程度の大きさの隙間δ
1 、δ2 の存在が必須であるという事情もあった。

【００２５】しかして、このような理由により、従来内
ピンと内ローラの隙間δ1 、あるいは外ピンと外ローラ
の隙間δ2 は必須のものと考えられ、従ってこれに起因
する角度バックラッシュの発生は不可避的なものと考え
られていたものである。

【００２６】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、従来（当然に）できるだけ真円
筒に近づけた加工をする必要があると考えられていた内
ローラ、あるいは外ローラの形状を発想を変えて見直
し、新たな不都合を何ら発生させることなく角度バック
ラッシュを従来より大きく低減することができるととも
に過負荷に強く、大荷重を伝達することのできる内接噛
合遊星歯車構造の内ローラ、あるいは外ローラ、を提供
することを目的とする。

【００２７】又、この内ローラ、あるいは外ローラを実
際に製造するのに最適な方法を提供することを目的とす
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、第１軸と、該第１軸の回転によって回転する偏心体
と、該偏心体を介して第１軸に対して偏心回転可能な状
態で組込まれた外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する
内歯歯車と、前記外歯歯車に該外歯歯車の自転成分のみ
を伝達する手段を介して連結された第２軸と、を備えた
内接噛合遊星歯車構造の、前記自転成分のみを伝達する
手段を構成するために円柱状の内ピンと共に用いられる
円筒状の内ローラにおいて、前記円筒の内周壁及び外周
壁の縦断面を、該内周壁及び外周壁の軸方向中央部の内
外径が、両端部の内外径より大径の樽形に形成したこと
により上記課題を解決したものである。

【００２９】請求項２に記載の発明は、第１軸と、該第
１軸の回転によって回転する偏心体と、該偏心体を介し
て第１軸に対して偏心回転可能な状態で組込まれた外歯
歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外
歯歯車に該外歯歯車の自転成分のみを伝達する手段を介
して連結された第２軸と、を備えた内接噛合遊星歯車構
造の、前記自転成分のみを伝達する手段を構成するため
に円柱状の内ピンと共に用いられる円筒状の内ローラの
製造方法において、円柱状の内ローラ素材の中央部を軸
方向にくり抜き切削して、円筒状の内ローラ素材を形成
する手順と、該円筒状の内ローラ素材の内外周壁のう
ち、少なくとも内周壁をバニシング加工する手順と、該
バニシング加工した内ローラ素材を熱処理することによ
り、該内ローラ素材全体を軸方向中央部が膨らんだ樽形
に変形させる樽形形成手順と、を含むことにより、上記
課題を解決したものである。

【００３０】請求項３に記載の発明は、請求項２におい
て、バニッシング加工時に加工歪をより積極的に加える
ことにより、加工による熱処理前の残留歪と、熱処理に
よる残留歪とにより円筒形の内周壁及び外周壁の縦断面
形状をより明瞭な樽形形状に成形することにより上記課
題を解決したものである。

【００３１】請求項１、２及び３は内接噛合遊星歯車構
造の内ローラに着目したものであり、全く同様の構成を
外ローラに適用したのが請求項４、５及び６である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００３３】本発明は、内接噛合遊星歯車構造の内ロー
ラ、あるいは外ローラの内外周縦断面の形状に特徴があ
り、内接噛合遊星歯車構造自体の構成については、従来
の構成と特に変わるところはない。従って、該内接噛合
遊星歯車構造自体の構成については、既に詳述済みであ
るため、説明を省略する。

【００３４】本発明に係る内ローラあるいは外ローラの
縦断面は、その内周壁及び外周壁が従来のように真直で
はなく、該内周壁及び外周壁の軸方向中央部の内外径が
両端部の内外径より大径の樽形形状となっており、内ピ
ンあるいは外ピンを挿入したときに、ここにオイル又は
グリースの潤滑油を保持できるようにすると共に、動力
伝達に伴う荷重によって内ピンあるいは外ピンが撓んだ
ときにも、外歯歯車の噛合で片あたりや、エッジロード
が生じないようにしている。

【００３５】図１は、本発明に係る内ローラ３０の縦断
面図である。ここでは樽形形状が誇張して描かれてい
る。

【００３６】図２は、本発明の実施形態に係る前記内ロ
ーラ３０の内周壁の形状、及び粗さを粗さ計で測定した
実計測グラフである。ここでは、目的の測定のために径
方向Ｙと軸方向Ｘの縮尺が同一ではなく、径方向Ｙの倍
率が軸方向Ｘの２００倍にセットされている。

【００３７】なお、図２のライン３２Ｌは、図１の下半
分の実体側の内周壁３２に相当している。即ち、該ライ
ン３２Ｌを境にして、下側の部分が実体側、上側が中空
孔側である。

【００３８】図１、図２に見られるように、この実施形
態に係る内ローラ３０は、その円筒の内周壁３２の縦断
面が真直ではなく、軸方向中央部の内径ｄ１が両端部の
内径ｄ２より大径（ｄ１＞ｄ２）で、貫通孔３１の中央
部Ｐ１が凸（実体側から見れば凹）の樽形形状をしてい
る。この実施形態に係る内ローラ３０の大きさは、その
軸方向長Ｌ１が２５ｍｍ、両端部Ｐ２での内径ｄ２が１
２ｍｍ、肉厚ｔが２．５ｍｍであり、この場合に、中央
部Ｐ１と両端部Ｐ２での内径の差（ｄ１−ｄ２）は片側
で約５〜６μとされている。

【００３９】中央部Ｐ１での内周壁の凸部（実体側から
見れば凹部）３２Ｒ１と両端部Ｐ２での凹部（実体側か
ら見れば凸部）３２Ｒ２は滑らかに連続し、更にこの凹
部３２Ｒ２と両端面３２Ｒ３も滑らかに連続している。

【００４０】更に、内ローラ３０の円筒の外周壁３３の
縦断面も真直ではなく、軸方向中央部の外径Ｄ１が両端
部の外径Ｄ２より大径（Ｄ１＞Ｄ２）で、貫通孔３１の
中央部Ｐ１が凸の樽形形状をしている。

【００４１】図３は、この実施形態に係る内ローラ３０
を内ピン７に組み付けた状態を示す概念図である。な
お、図３も見易さを優先したため、径方向Ｙと軸方向Ｘ
の縮尺は同一ではない。

【００４２】内ピン７の外周７Ａは内ローラ３０の内周
壁３２の（実体側の）凸部３２Ｒ２、３２Ｒ２に軽く接
触しており、内周壁３２の中央部Ｐ１の（実体側の）凹
部３２Ｒ１との隙間Ｈ１、即ち（ｄ１−ｄ２）／２は、
（樽形形状により）前述したように５〜６μ前後とな
る。なお、この隙間Ｈ１は内ローラ３０の大きさにはあ
まり影響を受けず、絶対値で２〜１０μ程度までが許容
範囲となる。

【００４３】それは、この隙間Ｈ１があまりに小さいと
当該隙間本来の機能が発揮されず、又、あまり大きすぎ
ると内ローラ３０と内ピン７との間にラジアル方向の
（大きな）力が作用した場合でも、（実体側から見た）
２つの凸部３２Ｒ２、３２Ｒ２での弧が小さくなり、こ
の２点でしかトルク伝達がなされないため、内ピン７が
（いかなるときも）この部分でのみ内ローラ３０と接触
するようになって耐摩耗性上好ましくないためである。

【００４４】内ローラ３０の内周壁３２をこのような形
状とすることにより、図３の隙間Ｈ１が潤滑油を確保す
る空間として機能する。又、内ピン７は内ローラ３０の
内周壁３２の２つの凸部３２Ｒ２、３２Ｒ２において、
該内ローラ３０と接触しているため、内ローラ３０と内
ピン７の軸心Ｏ１は特に大きな力がかからない限りずれ
ることはなく、基本的に「がた」は発生しない。そのた
め、従来のように、隙間δ１に起因する角度バックラッ
シュが発生することもない。

【００４５】一方、外周３３については、両端部の外径
Ｄ２が中央部のそれＤ１より小径になっているため、外
歯歯車５ａ、５ｂの内ローラ孔６ａ、６ｂとの間に隙間
σ1、σ2が確保される。これにより、内接噛合遊星歯車
構造に過大な荷重が作用したときの外歯歯車後５ａ、５
ｂの内ローラ６ａ、６ｂと内ローラ３０のエッジ当たり
が防止される。

【００４６】更に、万一加工誤差あるいは組付け誤差等
があっても、あるいは動力伝達時に各部材が弾性変形し
ても、更には、予期せぬ大きな外的荷重が加わって内ピ
ン７が撓むようになっても、隙間Ｈには潤滑油が確保さ
れているため、円滑な滑りを維持することができる。

【００４７】従って、このような構造の内ローラ（ある
いは外ローラ）を採用することにより、多量の潤滑油を
確保しながら、即ち耐久性を低下させることなく、内ロ
ーラ（外ローラ）と内ピン（外ピン）の同軸性を確実に
維持することによって、角度バックラッシュを低減でき
る。又、更に、加工誤差や動作時の弾性変形、あるいは
外的荷重に対する弾性変形等が発生しても良好な滑り特
性を確保することができるため、動力損失を格段に減少
させることができる。

【００４８】なお、この実施形態に係る内ローラ３０を
後述する製造方法によって製造した場合には、内周壁３
２の表面がバニシング加工によって鏡面化していること
と相まって、潤滑油膜が薄くなっても焼き付きを生じ難
く、実機での実験によれば、その動力伝達能力が約３倍
程度に大幅に向上すると共に、動作時の騒音も低減する
ことが確認されている。

【００４９】次に、具体的にこのような形状の内ローラ
（あるいは外ローラ）を製造する方法について説明す
る。

【００５０】上述したような内周壁が樽形の内ローラ
は、従来と同様な製造工程において、その内周壁の切削
を例えば超高精度のＮＣ（Nunerical Control ）工作機
械等で行うという手法も考えられる。しかしながら、高
硬度、高強度の素材を高精度に切削可能なＮＣ工作機械
は、該機械自体が非常に高コストである上に、内ローラ
１本１本にかかる加工時間が長くなってしまうため、実
用的にはコスト上成立し得ない。

【００５１】そこで、発明者等は、いわゆるバニシング
加工と熱処理とを組合せ、この加工歪みと熱処理歪みと
を積極的に利用する製造方法を創案した。

【００５２】図４（Ａ）〜（Ｄ）にその製造方法を示
す。なお、図４の各部は見易さを優先させたため、変形
を誇張して描いており、径方向Ｙと軸方向Ｘの縮尺は同
一ではない。以下順に説明する。

【００５３】図４（Ａ）先ず、内ローラ素材３０Ａの丸棒段階にて外周を精密旋
盤にて加工し、その後ローラバニシングツール５１にて
この加工された外周をバニシング加工する。ここでのバ
ニシング加工は、これ自体公知のものであり、外周を
（押しつぶすようにして塑性変形させて）圧延する加工
である。

【００５４】図４（Ｂ）続いて、熱処理前の（材料が軟らかい）状態で、円柱状
の内ローラ素材３０Ａの中央部を軸方向Ｘにくり抜き切
削して、円筒状の内ローラ素材３０Ｂを形成し、該内ロ
ーラ素材３０Ｂの内周を中間仕上げする。ここでは、
内周は、精密旋盤による旋削によって加工されるものと
する。この加工は、材料組織の剪断による加工である。

【００５５】なお、図４（Ａ）の加工に代えて、図４
（Ｂ）の中間仕上げまでを冷間鍛造による塑性加工で製
作した後に外周を仕上げるのも量産加工においては有効
である。

【００５６】図４（Ｃ）次に、外周壁３３の軸方向全長をチャッキング装置５０
によってチャッキングして、内周壁３２をローラバニシ
ングツール５２によるバニシング加工して、内ローラ素
材３０Ｃを得る。ここでのバニシング加工も、これ自体
は公知のものであり、図４（Ｂ）で組織の剪断によって
加工された内周壁３２を（押し潰すようにして）圧延す
る加工である。このため、旋削や研削よりも細かい粗さ
（鏡面）を得ることができる。

【００５７】図４（Ｄ）このようにして内周壁３２をバニシング加工した後に、
熱処理を施した後の微小な曲がり具合を誇張して描いた
のが図４（Ｄ）である。

【００５８】ここでの熱処理は、内ローラ素材３０Ｃの
材料を高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＪＩＳＧ４８０５の
ＳＵＪ２又はその相当品）としたときは、公知の焼入
れ、焼戻しにより全体を硬化させる工程が好ましい。

【００５９】又、内ローラ素材３０Ｃの材料を機械構造
用合金鋼（ＪＩＳＧ４１０３、ＪＩＳＧ４１０４、
ＪＩＳＧ４１０５等のいわゆる浸炭鋼）としたとき
は、いわゆる浸炭焼入れ、焼戻しにより表面硬化させる
のが好ましい。

【００６０】いずれの場合も、焼入れ時において、軸方
向両端部はその放熱面積が大きいため、速く冷却される
ことから、中央部より大きく収縮し、その状態で固まる
ため、図４（Ｄ）に図示したような曲がり形状が得られ
る。図４（Ｄ）において、ｌo は外周において曲がって
いる長さ、δo は外径の相対的な縮み量、ｌi 、δiは
内径側の曲がっている長さ及び縮み量をそれぞれ示して
いる。

【００６１】即ち、図から明らかなように、この内ロー
ラ素材３０Ｄは、外周側がその両端部ｌo においてδo
だけその径が小さく、内周側はその軸方向両端部ｌi に
おいてδi だけ中央部より両端部の径が小さい、いわゆ
る樽形形状を呈することになる。

【００６２】このように、この実施形態では、熱処理に
よって生じてしまう変形（熱歪み）を積極的に利用し、
これにより内周壁の樽形形状を形成するようにしたのが
大きな特徴である。

【００６３】次に、図５を用いて、この樽形形状を更に
積極的に（より大きく）形成する方法を示す。

【００６４】この方法は、バニシング加工を実施する際
に、先の実施形態ではチャッキングを軸方向全長に亘っ
て行っていたが、ここでは該チャッキングを両端部にお
いて意識的に外すようにしたものである。この結果、バ
ニシング加工時にローラバニシングツール５２によって
内周側から加工圧がかかった際に、内ローラ素材３０Ｅ
の両端部が図の破線で示すように外周側に膨張する現象
が発生し、ここでの加工（圧延）が軽度になり、内周壁
３２がこの部分のみ拡大されないという状態を作り出す
ことができる。

【００６５】この結果、チャッキング装置５０′を解放
すると、図５の（Ｂ）に示されるように、未だ熱処理を
行わない段階で、既に両端部ｌB においてδB だけ両端
部の径が小さい樽形形状を得ることができるようにな
る。従って、これに前述した熱処理工程を施すことによ
り、先の実施形態より一層樽形形状を明瞭化させること
ができるようになる。

【００６６】実際には、個々の内ローラの大きさや付加
されるトルクを考慮し、実際に形成される隙間Ｈ１（図
３）が２〜１０μ（好ましくは５〜６μ）、即ちクラウ
ニング量δoが５〜１５μ（好ましくは７〜８μ）とな
るようにチャッキングや熱処理の仕方を確定すればよ
い。

【００６７】なお、樽形の程度をより大きくするために
は、上述した実施例の他、放熱の段階で中央部のみが意
図的に遅く放熱されるような（両端部が意図的に速く放
熱されるような）放熱環境、例えば放熱時に両端部付近
のみ冷却油の流れを良くする等の環境を形成するように
してもよい。

【００６８】これらの方法により、例えば内ローラの内
径ｄ２が６ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にあるときは、外径
（ｄ２＋ｔ）がその約１．３倍から１．７倍（即ちｔ／
ｄが１／３〜１／６程度）の範囲にあれば、要求される
軸方向長Ｌ１（内径ｄ２の約１．５倍〜４倍程度が要求
される）において意図した程度の樽形形状を十分に形成
できることが発明者等の試験により確認されている。但
し、理想的には、外径ｄ２＋ｔが内径ｄ２の１．５倍前
後（１．４〜１．６倍）程度に収まっていると（特に更
なる熱処理等を施すことなく）良好な隙間Ｈ１とクラウ
ニング量δoが確保される。

【００６９】なお、いずれの場合でも、外周面について
は必ずしもバニシング加工に依らずともよい。又、内外
周とも最終的にはバレル研削加工にて研削加工仕上げす
るようにしても良い。

【００７０】このようにして製造された内ローラは、内
周壁の軸方向中央部において内ピンとの間に隙間Ｈ１が
生じるため、ここが潤滑油の保持部となる。又、内外周
壁は従来の研削加工に比べ、バニシング加工により格段
に鏡面化されているため、焼付きが生じ難くなり、両端
部においてほぼ常に接触した状態（内ピンと内ローラと
の隙間をほぼ０）にすることができ、角度バックラッシ
ュの原因を取り除くことができるようになる。又、内周
壁が鏡面化されることと相まって、常に形成される油膜
によって動力伝達効率を高く維持でき、加えて、外周壁
も樽形になっていることから、外歯歯車とのエッジ当た
りがなくなり、結果としてより大きな荷重伝達（３倍程
度）が可能となる。

【００７１】なお、上述した実施形態では、内ローラを
例にとってその構成及び製造方法を説明していたが、本
発明は外ローラに対しても全く同様に適用できるのは言
うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る内ロ
ーラ（外ローラ）、あるいは本発明に係る方法によって
製造された内ローラ（外ローラ）は、その内周壁の樽形
形状の隙間において十分に潤滑油を確保することがで
き、従って内ピン（外ピン）をほとんどがたを生じるこ
となく、内ローラ（外ローラ）と同軸に保持することが
できるようになる。

【００７３】又、外周壁も樽形になっていることから、
外歯歯車とのエッジ当たりがなくなり、結果としてより
大きな荷重伝達が可能となる。

【００７４】従って、潤滑油の確保（耐久性の維持）
と、動力伝達効率や伝達能力の向上、騒音の低減を図る
ことができると共に、角度バックラッシュの低減を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内接噛合遊星歯車構造に適用され
る内ローラの縦断面図

【図２】図１における内ローラの下半分における内周壁
の形状を実測したグラフ

【図３】図１の内ローラに内ピンを組み付けた状態を示
す縦断面図

【図４】図１に係る内ローラを製造する方法を説明した
工程図

【図５】図４に係る製造工程の変形例を示す部分工程図

【図６】従来の内接噛合遊星歯車構造の構成を説明する
ための一部破断の正面図

【図７】図４のVII −VII 線に沿う断面図

【図８】外ローラを有する内接噛合遊星歯車構造の構成
を説明するための部分拡大断面図

【図９】従来の内ローラと内ピンの関係を説明するため
の横断面図

【図１０】従来の外ローラと外ピンの関係を説明するた
めの横断面図

【符号の説明】

１…入力軸３ａ、３ｂ…偏心体５ａ、５ｂ…外歯歯車６ａ、６ｂ…内ローラ孔７…内ピン８、３０…内ローラ１０…内歯歯車１１…外ピン１３…外ピン孔１４…外ローラ３２…内周壁３３…外周壁５１、５２…ローラバニシングツール

フロントページの続き (72)発明者西尾公章愛知県大府市朝日町六丁目１番地住友重機械工業株式会社名古屋製造所内Ｆターム(参考） 3C058 AA01 AA09 AA12 AA14 AA16 AA18 AB04 AB08 BA05 CA01 DA09 3J027 FA13 FA37 FA50 FC12 GC03 GC13 GC22 GC29 GD03 GD08 GD12 GE07 GE25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１軸と、該第１軸の回転によって回転す
る偏心体と、該偏心体を介して第１軸に対して偏心回転
可能な状態で組込まれた外歯歯車と、該外歯歯車が内接
噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に該外歯歯車の自転
成分のみを伝達する手段を介して連結された第２軸と、
を備えた内接噛合遊星歯車構造の、前記自転成分のみを
伝達する手段を構成するために円柱状の内ピンと共に用
いられる円筒状の内ローラにおいて、前記円筒の内周壁及び外周壁の縦断面を、該内周壁及び
外周壁の軸方向中央部の内外径が、両端部の内外径より
大径の樽形に形成したことを特徴とする内接噛合遊星歯
車構造の内ローラ。
【請求項２】第１軸と、該第１軸の回転によって回転す
る偏心体と、該偏心体を介して第１軸に対して偏心回転
可能な状態で組込まれた外歯歯車と、該外歯歯車が内接
噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に該外歯歯車の自転
成分のみを伝達する手段を介して連結された第２軸と、
を備えた内接噛合遊星歯車構造の、前記自転成分のみを
伝達する手段を構成するために円柱状の内ピンと共に用
いられる円筒状の内ローラの製造方法において、円柱状の内ローラ素材の中央部を軸方向にくり抜き切削
して、円筒状の内ローラ素材を形成する手順と、該円筒状の内ローラ素材の内外周壁のうち、少なくとも
内周壁をバニシング加工する手順と、該バニシング加工した内ローラ素材を熱処理することに
より、該内ローラ素材全体を軸方向中央部が膨らんだ樽
形に変形させる樽形形成手順と、を含むことを特徴とす
る内接噛合遊星歯車構造の内ローラの製造方法。
【請求項３】請求項２に記載の内接噛合遊星歯車構造の
内ローラの製造方法において、前記バニシング加工する手順におけるバニシング加工
が、前記円筒状に形成された内ローラ素材の外周を、そ
の軸方向中央位置で半径方向円周側への所定の押圧力が
発生するようにチャッキングした状態で実行され、且
つ、前記樽形形成手順における熱処理が、前記チャッキング
を解放した状態で実行されることを特徴とする内接噛合
遊星歯車構造の内ローラの製造方法。
【請求項４】第１軸と、該第１軸の回転によって回転す
る偏心体と、該偏心体を介して第１軸に対して偏心回転
可能な状態で組込まれた外歯歯車と、該外歯歯車が内接
噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に該外歯歯車の自転
成分のみを伝達する手段を介して連結された第２軸と、
を備えた内接噛合遊星歯車構造の、前記内歯歯車の内歯
を構成するために用いられる円筒状の外ローラにおい
て、前記円筒の内周壁及び外周壁の縦断面を、該内周壁及び
外周壁の軸方向中央部の内外径が、両端部の内外径より
大径の樽形に形成したことを特徴とする内接噛合遊星歯
車構造の外ローラ。
【請求項５】第１軸と、該第１軸の回転によって回転す
る偏心体と、該偏心体を介して第１軸に対して偏心回転
可能な状態で組込まれた外歯歯車と、該外歯歯車が内接
噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車に該外歯歯車の自転
成分のみを伝達する手段を介して連結された第２軸と、
を備えた内接噛合遊星歯車構造の、前記内歯歯車の内歯
を構成するために用いられる円筒状の外ローラの製造方
法において、円柱状の外ローラ素材の中央部を軸方向にくり抜き切削
して、円筒状の外ローラ素材を形成する手順と、該円筒状の外ローラ素材の内外周壁のうち、少なくとも
内周壁をバニシング加工する手順と、該バニシング加工した外ローラ素材を熱処理することに
より、該外ローラ素材全体を軸方向中央部が膨らんだ樽
形に変形させる樽形形成手順と、を含むことを特徴とす
る内接噛合遊星歯車構造の外ローラの製造方法。
【請求項６】請求項５に記載の内接噛合遊星歯車構造の
外ローラの製造方法において、前記バニシング加工する手順におけるバニシング加工
が、前記円筒状に形成された内ローラ素材の外周を、そ
の軸方向中央位置で半径方向円周側への所定の押圧力が
発生するようにチャッキングした状態で実行され、且
つ、前記樽形形成手順における熱処理が、前記チャッキング
を解放した状態で実行されることを特徴とする内接噛合
遊星歯車構造の外ローラの製造方法。