CN118293188A - 内啮合行星齿轮装置和机器人用关节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可靠性不易下降的内接合行星齿轮装置和机器人用关节装置。内啮合行星齿轮装置(1A)包括内齿齿轮(2)、行星齿轮(3)和轴承构件(6)。轴承构件(6)具有内圈(61)和外圈(62)。内啮合行星齿轮装置(1A)通过使行星齿轮(3)摆动，从而使行星齿轮(3)相对于内齿齿轮(2)相对旋转，使外圈(62)以旋转轴(Ax1)为中心相对于内圈(61)相对旋转。在沿着旋转轴(Ax1)的轴向上，在内圈(61)与外圈(62)之间设有间隙，并以填埋该间隙的方式利用弹性部(8)对内圈(61)与外圈(62)之间赋予预压力。

Description

内啮合行星齿轮装置和机器人用关节装置

技术领域

本发明一般性地涉及内啮合行星齿轮装置和机器人用关节装置，更详细而言，涉及配置有在具有内齿的内齿齿轮的内侧具有外齿的行星齿轮的内啮合行星齿轮装置和机器人用关节装置。

背景技术

作为关联技术，已知有称作分配型的偏心摆动型的内啮合行星齿轮装置(例如，参照专利文献1)。在关联技术的内啮合行星齿轮装置中，包括配置于从内齿齿轮的轴心偏移的位置的多个(例如3个)的曲轴，通过由曲轴齿轮同步驱动各曲轴，从而使行星齿轮(外齿齿轮)一边摆动一边与内齿齿轮内啮合。

行星齿轮包含第一行星齿轮和第二行星齿轮。在第一行星齿轮和第二行星齿轮的轴向两侧配置有一对支架。各曲轴通过一对圆锥滚子轴承而被支承于一对支架。当输入齿轮旋转时，与该输入齿轮同时啮合的3个曲轴齿轮向相同的方向以相同的旋转速度进行旋转。在各曲轴齿轮花键连结有曲轴，因此3个曲轴在以与输入齿轮和曲轴齿轮的齿数比被减速了的状态下，向相同的方向以相同的旋转速度进行旋转。其结果，形成于3个曲轴的轴向相同位置的3个第一偏心部同步旋转地使第一行星齿轮摆动，并且分别形成于3个曲轴的轴向相同位置的3个第二偏心部同步旋转地使第二行星齿轮摆动。

第一行星齿轮和第二行星齿轮分别与内齿齿轮内啮合。内齿齿轮具有：齿轮主体；和销(销构件)，以能够旋转的方式组入齿轮主体，并构成该内齿齿轮的内齿。此处，内齿齿轮的齿数(销的根数)比各行星齿轮的齿数稍多。因此，各行星齿轮每摆动一次，第一行星齿轮和第二行星齿轮相对于内齿齿轮产生齿数差量的圆周方向的位相偏离(自转)，该自转作为绕各曲轴的内齿齿轮的旋转轴的公转传递至一对支架。由此，能够使一对支架以旋转轴为中心相对于齿轮主体(与一体化了的壳体)相对旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-75354号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述关联技术的结构中，可能因内啮合行星齿轮装置的运行中的部件的磨损等而产生预压脱落，从而可靠性下降。

本公开的目的在于提供可靠性不易下降的内接合行星齿轮装置和机器人用关节装置。

用于解决技术问题的方案

本公开的一方式的内啮合行星齿轮装置包括内齿齿轮、行星齿轮和轴承构件。所述内齿齿轮具有内齿。所述行星齿轮具有与所述内齿局部性地啮合的外齿。轴承构件具有内圈和外圈。所述内啮合行星齿轮装置通过使所述行星齿轮摆动，从而使所述行星齿轮相对于所述内齿齿轮相对旋转，使所述外圈以旋转轴为中心相对于所述内圈相对旋转。在沿着所述旋转轴的轴向上，在所述内圈与所述外圈之间设置有间隙，并以填埋该间隙的方式利用弹性部对所述内圈与所述外圈之间赋予预压力。

本公开的一方式的机器人用关节装置包括：所述内啮合行星齿轮装置；第一构件，固定于所述内齿齿轮；和第二构件，伴随着所述行星齿轮相对于所述内齿齿轮的相对旋转而相对于所述第一构件相对旋转。

发明效果

根据本公开，能够提供可靠性不易下降的内接合行星齿轮装置和机器人用关节装置。

附图说明

图1是示出包含基本结构的内啮合行星齿轮装置的执行器的概略结构的立体图。

图2是上述的内啮合行星齿轮装置的从旋转轴的输入侧观察到的概略的分解立体图。

图3是上述的内啮合行星齿轮装置的从旋转轴的输出侧观察到的概略的分解立体图。

图4是上述的内啮合行星齿轮装置的概略剖视图。

图5是示出上述的内啮合行星齿轮装置的、图4的A1-A1线剖视图。

图6是示出上述的内啮合行星齿轮装置的、图4的B1-B1线剖视图。

图7是实施方式一的内啮合行星齿轮装置的概略剖视图。

图8是示出上述的内啮合行星齿轮装置的主要部分，是图7的区域Z1的概略放大图。

图9示出的比较例的内啮合行星齿轮装置的主要部分，是相当于图7的区域Z1的概略放大图。

图10是示出使用了上述的内啮合行星齿轮装置的机器人用关节装置的概略图。

图11示出实施方式二的内啮合行星齿轮装置的主要部分，是相当于图7的区域Z1的概略放大图。

具体实施方式

(基本结构)

(1)概要

以下，关于本基本结构的内啮合行星齿轮装置1的概要，参照图1～图4进行说明。本发明参照的附图都是示意性的图，图中的各结构要素的大小及厚度各自的比未必反映实际的尺寸比。例如，图1～图4中的内齿21及外齿31的齿形、尺寸及齿数等都不过是为了说明而示意性地表示的，其主旨并不限定为图示的形状。

本基本结构的内啮合行星齿轮装置1(以下，也简称为“齿轮装置1”)是包括内齿齿轮2和行星齿轮3的齿轮装置。在该齿轮装置1中，通过在环状的内齿齿轮2的内侧配置行星齿轮3，并使行星齿轮3摆动，从而使行星齿轮3相对于内齿齿轮2相对旋转。另外，内啮合行星齿轮装置1还包括轴承构件6，轴承构件6具有外圈62及内圈61。内圈61配置于外圈62的内侧，并被支承为能够相对于外圈62相对地旋转。特别是本基本结构的齿轮装置1是称作分配型的偏心摆动型的内啮合行星齿轮装置。

如图1～图4所示，本基本结构的齿轮装置1包括配置于从内齿齿轮2的轴心(旋转轴Ax1)偏移的位置的多个(在基本结构中为3个)的曲轴(偏心轴)7A、7B、7C。进一步，齿轮装置1包括配置于内齿齿轮2的轴心(旋转轴Ax1)上的、以旋转轴Ax1为中心的输入轴500和与输入轴500一体形成的输入齿轮501。曲轴齿轮502A、502B、502C分别通过花键连结于多个曲轴7A、7B、7C。这些多个(在基本结构中为3个)的曲轴齿轮502A、502B、502C以与输入齿轮501啮合的方式配置。因此，当驱动输入轴500时，齿轮装置1通过利用输入齿轮501来同步驱动曲轴7A、7B、7C，从而使行星齿轮3摆动。

内齿齿轮2具有内齿21且固定于外圈62。特别是在本基本结构中，内齿齿轮2具有环状的齿轮主体22和多个销23。多个销23以能够自转的状态保持于齿轮主体22的内周面221而构成内齿21。行星齿轮3具有与内齿21局部性地啮合的外齿31。也就是说，在内齿齿轮2的内侧，行星齿轮3内切于内齿齿轮2，成为外齿31的一部分与内齿21的一部分啮合的状态。在该状态下，当驱动多个曲轴7A、7B、7C时行星齿轮3摆动，内齿21与外齿31的啮合位置沿内齿齿轮2的圆周方向移动，在两齿轮(内齿齿轮2及行星齿轮3)之间产生与行星齿轮3与内齿齿轮2的齿数差对应的相对旋转。此处，如果将内齿齿轮2固定，则伴随着两齿轮的相对旋转，行星齿轮3旋转(自转)。其结果，从行星齿轮3能够得到与两齿轮的齿数差相应地以比较高的减速比被减速了的旋转输出。

这种齿轮装置1以下述方式使用：将行星齿轮3的相当于自转分量的旋转作为与轴承构件6的内圈61一体化的一对支架18、19的旋转而取出。由此，齿轮装置1以输入轴500为输入侧，以一对支架18、19为输出侧，作为比较高的减速比的齿轮装置发挥功能。因此，在本基本结构的齿轮装置1中，为了将行星齿轮3的相当于自转分量的旋转向一对支架18、19传递而利用一对支架18、19支承多个曲轴7A、7B、7C。一对支架18、19配置于行星齿轮3的轴向(沿着旋转轴Ax1的方向)的两侧，并以能够旋转的方式支承各曲轴7A、7B、7C。

此处，多个曲轴7A、7B、7C在分别***到在行星齿轮3形成的多个开口部33的状态下，伴随着行星齿轮3的旋转而相对于内齿齿轮2相对旋转。另外，各曲轴7A、7B、7C具有轴心部71和相对于轴心部71偏心的偏心部72。一对支架18、19以能够旋转的方式支承各曲轴7A、7B、7C中的轴心部71，在行星齿轮3的开口部33***有各曲轴7A、7B、7C的偏心部72。因此，行星齿轮3的摆动成分、也就是说行星齿轮3的公转分量被偏心部72相对于轴心部71的公转分量吸收。换言之，通过各曲轴7A、7B、7C的轴心部71的偏心部72分别以相对于轴心部71公转的方式旋转来吸收行星齿轮3的摆动成分。因此，通过多个曲轴7A、7B、7C，将除了行星齿轮3的摆动成分(公转分量)之外的、行星齿轮3的旋转(自转分量)向一对支架18、19传递。

另外，如图1所示，本基本结构的齿轮装置1与驱动源101一起构成执行器100。换言之，本基本结构的执行器100包括齿轮装置1和驱动源101。驱动源101产生用于使行星齿轮3摆动的驱动力。具体而言，驱动源101使输入轴500以旋转轴Ax1为中心旋转，由此使行星齿轮3摆动。

(2)定义

本公开所说的“环状”是指至少在俯视时如在内侧形成包围而成的空间(区域)的圈(环)那样的形状，并不限于在俯视时为正圆的圆形状(圆环状)，例如也可以是椭圆形状和多边形状等。进一步，例如，即使是杯状那样具有底部的形状，只要其周壁为环状，就包含在“环状”内。

本发明所说的“公转”是指某物体环绕通过该物体的中心(重心)的中心轴以外的旋转轴转圈，当某物体公转时，该物体的中心沿着以旋转轴为中心的公转轨道移动。因此，例如，在某物体以与通过该物体的中心(重心)的中心轴平行的偏心轴为中心旋转的情况下，该物体以偏心轴为旋转轴公转。作为一例，行星齿轮3通过摆动而绕旋转轴Ax1转圈地在内齿齿轮2内公转。

另外，在公开中，有将旋转轴Ax1的一方侧(图4的左侧)称为“输出侧”，将旋转轴Ax1的另一方侧(图4的右侧)称为“输入侧”的情况。在图4的例子中，从旋转轴Ax1的“输入侧”向输入轴500赋予旋转，从旋转轴Ax1的“输出侧”取出一对支架18、19的旋转。但是，“输入侧”及“输出侧”只不过是为了说明而赋予的标签，其主旨并不限定从齿轮装置1观察按到的、输入及输出的位置关系。

在本发明中所说的“旋转轴”是指成为旋转体的旋转运动的中心的虚拟性的轴(直线)。也就是说，旋转轴Ax1是不伴有实体的虚拟轴。输入轴500以旋转轴Ax1为中心进行旋转运动。

在本公开所说的“内齿”和“外齿”分别指多个“齿”的集合(组)而不是单体的“齿”。也就是说，内齿齿轮2的内齿21由配置于内齿齿轮2(齿轮主体22)的内周面221的多个齿的集合构成。同样，行星齿轮3的外齿31由配置于行星齿轮3的外周面的多个齿的集合构成。

(3)结构

以下、关于本基本结构的内啮合行星齿轮装置1的详细的结构，参照图1～图6进行说明。

图1是示出包含齿轮装置1的执行器100的概略结构的立体图。在图1中，示意性地示出驱动源101。图2是齿轮装置1的从旋转轴Ax1的输入侧观察到的概略的分解立体图。图3是齿轮装置1的从旋转轴Ax1的输出侧观察到的概略的分解立体图。图4是齿轮装置1的概略剖视图。图5是图4的A1-A1线剖视图。图6是图4的B1-B1线剖视图。其中，在图5和图6中，关于曲轴7A、7B、7C以外的部件，虽然也是剖面但是省略了剖面线。

(3.1)整体结构

如图1～图4所示，本基本结构的齿轮装置1包括内齿齿轮2、行星齿轮3、轴承构件6、多个曲轴7A、7B、7C、一对支架18、19和输入轴500。另外，在本基本结构中，齿轮装置1还包括输入齿轮501、多个曲轴齿轮502A、502B、502C、一对滚动轴承41、42、偏心体轴承5和壳体10。在本基本结构中，作为齿轮装置1的结构要素的内齿齿轮2、行星齿轮3、多个曲轴7A、7B、7C和一对支架18、19等的材质是不锈钢、铸铁、机械结构用碳素钢、铬钼钢、磷青铜或铝青铜等金属、或者铝或钛等轻金属。此处所说的金属包括实施了氮化处理等表面处理的金属。

另外，在本基本结构中，作为齿轮装置1的一例，例示使用了摆线类齿形的内切式行星齿轮减速装置。也就是说，本基本结构的齿轮装置1包括具有摆线类曲线齿形的内切式的行星齿轮3。

另外，在本基本结构中，作为一例，齿轮装置1在内齿齿轮2的齿轮主体22与轴承构件6的外圈62一起固定于壳体10等固定构件的状态下使用。由此，伴随着内齿齿轮2与行星齿轮3的相对旋转，行星齿轮3相对于固定构件(壳体10等)相对地旋转。

进一步，在本基本结构中，在将齿轮装置1用于执行器100的情况下，通过向输入轴500施加作为输入的旋转力，从而从与轴承构件6的内圈61一体化的一对支架18、19取出作为输出的旋转力。也就是说，齿轮装置1以输入轴500的旋转为输入旋转，以与内圈61一体化的一对支架18、19的旋转作为输出旋转进行动作。由此，在齿轮装置1中，可得到相对于输入旋转以比较高的减速比被减速了的输出旋转。

驱动源101是电动机(马达)等动力的产生源。由驱动源101产生的动力向齿轮装置1中的输入轴500传递。具体而言，驱动源101与输入轴500相连，由驱动源101产生的动力向输入轴500传递。由此，驱动源101能够使输入轴500旋转。

进一步，在本基本结构的齿轮装置1中，如图4所示，输入侧的旋转轴Ax1与输出侧的旋转轴Ax1处于同一直线上。换言之，输入侧的旋转轴Ax1与输出侧的旋转轴Ax1为同轴。此处，输入侧的旋转轴Ax1是被赋予输入旋转的输入轴500的旋转中心，输出侧的旋转轴Ax1是产生输出旋转的内圈61(及一对支架18、19)的旋转中心。也就是说，在齿轮装置1中，能够在同轴上相对于输入旋转而得到以比较高的减速比被减速了的输出旋转。

如图5和图6所示，内齿齿轮2是具有内齿21的环状的部件。在本基本结构中，内齿齿轮2具有至少内周面在俯视观察下为正圆的圆环状。在圆环状的内齿齿轮2的内周面，沿着内齿齿轮2的圆周方向形成有内齿21。构成内齿21的多个齿全部为同一形状，且等间距地设置于内齿齿轮2的内周面的圆周方向的整个区域。也就是说，内齿21的节圆在俯视观察下为正圆。内齿21的节圆的中心处于旋转轴Ax1上。另外，内齿齿轮2沿旋转轴Ax1的方向具有规定的厚度。内齿21的齿向均与旋转轴Ax1平行。内齿21的齿向方向的尺寸比内齿齿轮2的厚度方向稍小。

此处，如上所述，内齿齿轮2具有环状(圆环状)的齿轮主体22和多个销23。多个外销23以能够自转的状态保持于齿轮主体22的内周面221，构成内齿21。换言之，多个销23分别作为构成内齿21的多个齿发挥功能。具体而言，如图2所示，在齿轮主体22的内周面221在圆周方向的整个区域形成有多个内周槽223。多个内周槽223全部为同一形状，且以等间距地设置。多个内周槽223均与旋转轴Ax1平行，并遍及齿轮主体22的厚度方向的全长地形成。多个销23以嵌于多个内周槽223的方式组合于齿轮主体22。多个销23各自被保持为能够在内周槽223内自转的状态。另外，齿轮主体22(与外圈62一起)固定于壳体10。进一步，在齿轮主体22形成有固定用的多个固定孔222(参照图5)。

如图5和图6所示，行星齿轮3是具有外齿31的环状的部件。在本基本结构中，行星齿轮3具有至外周面在俯视观察下成为正圆的圆环状。在圆环状的行星齿轮3的外周面，沿着行星齿轮3的圆周方向形成有外齿31。构成外齿31的多个齿全部为同一形状，且等间距地设置于行星齿轮3的外周面的圆周方向的整个区域。也就是说，外齿31的节圆在俯视观察下为正圆。另外，行星齿轮3沿旋转轴Ax1的方向具有规定的厚度。外齿31均遍及行星齿轮3的厚度方向的全长地形成。外齿31的齿向都与旋转轴Ax1平行。在行星齿轮3中，与内齿齿轮2不同，外齿31与行星齿轮3的主体由一个金属构件一体形成。

另外，本基本结构的齿轮装置1包括多个行星齿轮3。具体而言，齿轮装置1包括第一行星齿轮301和第二行星齿轮302这两个行星齿轮3。2个行星齿轮3以在与旋转轴Ax1平行的方向上相对的方式配置。也就是说，行星齿轮3包含沿与旋转轴Ax1平行的方向(轴向)并列的第一行星齿轮301及第二行星齿轮302。第一行星齿轮301和第二行星齿轮302的形状自身通用。

这些两个行星齿轮3(第一行星齿轮301及第二行星齿轮302)绕着旋转轴Ax1以180度的位相差配置。在图4的例子中，第一行星齿轮301及第二行星齿轮302中的、位于旋转轴Ax1的输入侧(图4的右侧)的第一行星齿轮301的中心(外齿31的节圆的中心)C1处于相对于旋转轴Ax1向图的上方偏离(偏移)的状态。另一方面，位于旋转轴Ax1的输出侧(图4的左侧)的第二行星齿轮302的中心(外齿31的节圆的中心)C2处于相对于旋转轴Ax1向图的下方偏离(偏移)的状态。此处，旋转轴Ax1与中心C1之间的距离ΔL1为第一行星齿轮301相对于旋转轴Ax1的偏心量，旋转轴Ax1与中心C2之间的距离ΔL2为第二行星齿轮302相对于旋转轴Ax1的偏心量。这样，多个行星齿轮3在以旋转轴Ax1为中心的周向上均等地配置，由此能够取得多个行星齿轮3间的重量与载荷的平衡。

在第一行星齿轮301与第二行星齿轮302中，它们的中心C1、C2相对于旋转轴Ax1位于180度旋转对称。在本基本结构中，对于偏心量ΔL1与偏心量ΔL2而言，从旋转轴Ax1观察到的朝向虽然相反，但是它们的绝对值相同。

更详细地说，各曲轴7A、7B、7C分别相对于1轴心部71具有2个偏心部72。这些2个偏心部72的中心C0的距轴心部71的中心(轴心Ax2)的偏心量ΔL0(参照图5和图6)分别与第一行星齿轮301和第二行星齿轮302相对于旋转轴Ax1的偏心量ΔL1、ΔL2相同。多个曲轴7A、7B、7C的形状自身通用。关于多个曲轴齿轮502A、502B、502C，它们的形状自身通用。

另外，在第一行星齿轮301和第二行星齿轮302的与旋转轴Ax1平行的方向(轴向)的两侧配置有一对支架18、19。在将一对支架18、19相互区别的情况下，将位于旋转轴Ax1的输入侧(在图4中为右侧)的支架18称为“输入侧支架18”，将位于旋转轴Ax1的输出侧(在图4中为左侧)的支架19称为“输出侧支架19”。各曲轴7A、7B、7C的两端部隔着滚动轴承41、42被保持于一对支架18、19。也就是说，各曲轴7A、7B、7C相对于行星齿轮3在与旋转轴Ax1平行的方向(轴向)的两侧处以能够自转的状态被保持于输入侧支架18和输出侧支架19。

在各曲轴7A、7B、7C的偏心部72装配有偏心体轴承5。在第一行星齿轮301和第二行星齿轮302分别形成有与3个曲轴7A、7B、7C对应的3个开口部33。并且，在各开口部33收容有偏心体轴承5。换言之，在第一行星齿轮301和第二行星齿轮302分别安装有偏心体轴承5，并将各曲轴7A、7B、7C***偏心体轴承5，由此偏心体轴承5和各曲轴7A、7B、7C与行星齿轮3组合。在行星齿轮3组合有偏心体轴承5和曲轴7A、7B、7C的状态下，当各曲轴7A、7B、7C旋转时，行星齿轮3绕着旋转轴Ax1摆动。

根据以上说明的结构，通过对输入轴500施加作为输入的旋转力来使输入轴500以旋转轴Ax1为中心进行旋转，从而该旋转力从输入齿轮501被分配至多个曲轴7A、7B、7C。也就是说，当输入齿轮501旋转时，与该输入齿轮501同时啮合的3个曲轴齿轮502A、502B、502C向相同的方向以相同的旋转速度进行旋转。在各曲轴齿轮502A、502B、502C花键连结有曲轴7A、7B、7C，因此3个曲轴7A、7B、7C在以与输入齿轮501和曲轴齿轮502A、502B、502C的齿数比被减速了的状态下，向相同的方向以相同的旋转速度进行旋转。其结果，3个曲轴7A、7B、7C中的形成于旋转轴Ax1的输入侧的相同位置的3个偏心部72同步旋转，使第一行星齿轮301摆动。进一步，3个曲轴7A、7B、7C中的形成于旋转轴Ax1的输出侧的相同位置的3个偏心部72同步旋转，使第二行星齿轮302摆动。

在图5及图6中，示出某时刻的第一行星齿轮301及第二行星齿轮302的状态。图5是图4的A1-A1线剖视图，示出第一行星齿轮301。图6是图4的B1-B1线剖视图，示出第二行星齿轮302。如图5和图6所示，在第一行星齿轮301和第二行星齿轮302中，它们的中心C1、C2相对于旋转轴Ax1位于大致180度旋转对称的位置。在本基本结构中，对于偏心量ΔL1和偏心量ΔL2而言，从旋转轴Ax1观察到的朝向虽然相反，但是它的绝对值大致相同(均为偏心量ΔL0)。根据上述的结构，轴心部71以轴心Ax2为中心旋转(自转)，由此第一行星齿轮301及第二行星齿轮302绕着旋转轴Ax1以大致180度的位相差绕着旋转轴Ax1旋转(偏心运动)。并且，多个行星齿轮3在以旋转轴Ax1为中心的周向上大致均等地配置，由此能够取得多个行星齿轮3间的重量与载荷的平衡。

这样构成的行星齿轮3(第一行星齿轮301及第二行星齿轮302)配置于内齿齿轮2的内侧。在俯视观察下，行星齿轮3形成的比内齿齿轮2小一圈，行星齿轮3在与内齿齿轮2组合的状态下，能够在内齿齿轮2的内侧摆动。此时，在行星齿轮3的外周面形成有外齿31，在内齿齿轮2的内周面形成有内齿21。因此，在内齿齿轮2的内侧配置有行星齿轮3的状态下，外齿31与内齿21相互相对。

进一步，外齿31的节圆比内齿21的节圆小一圈。并且，在第一行星齿轮301内切于内齿齿轮2的状态下，第一行星齿轮301的外齿31的节圆的中心C1处于距内齿21的节圆的中心(旋转轴Ax1)偏离了距离ΔL1的位置。同样，在第二行星齿轮302内切于内齿齿轮2的状态下，第二行星齿轮302的外齿31的节圆的中心C2处于距内齿21的节圆的中心(旋转轴Ax1)偏离了距离ΔL2的位置。

因此，在第一行星齿轮301和第二行星齿轮302的任一者中，外齿31与内齿21的至少一部分隔着间隙相对，如果外齿31与内齿21的齿数差为“2”以上，则圆周方向的整体不会相互啮合。但是，行星齿轮3在内齿齿轮2的内侧绕着旋转轴Ax1摆动(公转)，因此外齿31与内齿21局部性地啮合。也就是说，通过行星齿轮3(第一行星齿轮301和第二行星齿轮302)绕着旋转轴Ax1摆动，如图5和图6所示，构成外齿31的多个齿中的一部分的齿与构成内齿21的多个齿中的一部分的齿啮合。结果是，在齿轮装置1中，能够使外齿31的一部分与内齿21的一部分啮合。

此处，内齿齿轮2中的内齿21的齿数比行星齿轮3的外齿31的齿数多N(N为正整数)。在本基本结构中，作为一例，N为“2”，行星齿轮3的(外齿31的)齿数比内齿齿轮2的(内齿21的)齿数少“2”。这样的行星齿轮3与内齿齿轮2的齿数差规定了齿轮装置1中的输出旋转相对于输入旋转的减速比。

另外，在本基本结构中，作为一例，第一行星齿轮301和第二行星齿轮302合起来的厚度比内齿齿轮2中的齿轮主体22的厚度小。进一步，第一行星齿轮301和第二行星齿轮302合起来的外齿31的齿向方向(与旋转轴Ax1平行的方向)的尺寸比内齿21的齿向方向(与旋转轴Ax1平行的方向)的尺寸小。换言之，在与旋转轴Ax1平行的方向上，第一行星齿轮301和第二行星齿轮302的外齿31收于内齿21的齿向的范围内。

此处，第一行星齿轮301和第二行星齿轮302分别与内齿齿轮2内啮合。因此，第一行星齿轮301及第二行星齿轮302每摆动一次，第一行星齿轮301和第二行星齿轮302相对于内齿齿轮2产生(内齿21与外齿31的)齿数差分的圆周方向的位相偏离，并进行自转。该自转作为绕各曲轴7A、7B、7C的内齿齿轮2的轴心(旋转轴Ax1)的公转向一对支架18、19传递。由此，能够使一对支架18、19以旋转轴Ax1为中心相对于齿轮主体(与一体化了的壳体10)相对旋转。

总之，本基本结构的齿轮装置1通过配置于从转轴Ax1偏移的位置的多个曲轴7A、7B、7C使行星齿轮3摆动，并利用行星齿轮3的摆动得到旋转输出。也就是说，在齿轮装置1中，当行星齿轮3摆动，内齿21与外齿31的啮合位置沿内齿齿轮2的圆周方向移动时，在两个齿轮(内齿齿轮2及行星齿轮3)之间产生与行星齿轮3和内齿齿轮2的齿数差对应的相对旋转。此处，如果将内齿齿轮2固定，则伴随着两齿轮的相对旋转，行星齿轮3旋转(自转)。其结果是，从行星齿轮3能够得到与两齿轮的齿数差相应地以比较高的减速比被减速了的旋转输出。

轴承构件6是具有外圈62及内圈61并用于取出齿轮装置1的输出作为内圈61相对于外圈62的旋转的部件。轴承构件6除了外圈62及内圈61之外，还具有多个滚动体63(参照图4)。外圈62和内圈61均为环状的部件。外圈62及内圈61均具有在俯视观察下为正圆的圆环状。内圈61比外圈62小一圈并配置于外圈62的内侧。此处，外圈62的内径比内圈61的外径大，因此在外圈62的内周面与内圈61的外周面之间产生间隙。

多个滚动体63配置于外圈62与内圈61之间的间隙。多个滚动体63沿外圈62的圆周方向并列配置。多个滚动体63全部为同一形状的金属部件，在外圈62的圆周方向的整个区域等间距地设置。

更详细地说，本基本结构的齿轮装置1的轴承构件6包含第一轴承构件601和第二轴承构件602。第一轴承构件601和第二轴承构件602分别由角球轴承构成。具体而言，如图4所示，从行星齿轮3观察在旋转轴Ax1的输入侧(图4的右侧)配置有第一轴承构件601，从行星齿轮3观察在旋转轴Ax1的输出侧(图4的左侧)配置有第二轴承构件602。轴承构件6通过第一轴承构件601和第二轴承构件602构成为径向的载荷、推力方向(沿着旋转轴Ax1的方向)的载荷、及对于旋转轴Ax1的弯曲力(弯曲力矩载荷)都能耐受。

此处，第一轴承构件601和第二轴承构件602相对于行星齿轮3在与旋转轴Ax1平行的方向(轴向)的两侧，在与旋转轴Ax1平行的方向上配置为相互相反的朝向。也就是说，轴承构件6是组合了多个(此处为2个)角球轴承的“组合角球轴承”。此处，作为一例，第一轴承构件601和第二轴承构件602是承受各自的内圈61相互靠近的朝向的推力方向(沿着旋转轴Ax1的方向)的负载的“背面组合型”。进一步，在齿轮装置1中，第一轴承构件601和第二轴承构件602通过将各自的内圈61向相互靠近的方向紧固，从而对内圈61以作用适当的预压力的状态组合。

另外，在本基本结构的齿轮装置1中，输入侧支架18和输出侧支架19相对于行星齿轮3配置于与旋转轴Ax1平行的方向的两侧，并穿过行星齿轮3的支架孔34(参照图4)而相互结合。具体而言，如图4所示，从行星齿轮3观察在旋转轴Ax1的输入侧(图4的右侧)配置有输入侧支架18，从行星齿轮3观察在旋转轴Ax1的输出侧(图4的左侧)配置有输出侧支架19。轴承构件6(第一轴承构件601和第二轴承构件602各自)的内圈61固定于输入侧支架18和输出侧支架19。在本基本结构中，作为一例，第一轴承构件601的内圈与输入侧支架18无缝地一体化。同样，第二轴承构件602的内圈与输出侧支架19无缝地一体化。

输出侧支架19具有从输出侧支架19的一表面朝向旋转轴Ax1的输入侧突出的多个(作为一例为3个)的支架销191(参照图2)。这些多个支架销191分别贯通在行星齿轮3形成的多个(作为一例为3个)的支架孔34，多个支架销191的前端相对于输入侧支架18利用支架螺栓192(参照图7)来固定。此处，在支架销191与支架孔34的内周面之间确保间隙，支架销191能够在支架孔34内移动，也就是说能够相对于支架孔34的中心相对地移动。由此，在行星齿轮3摆动时，支架销191不与支架孔34的内周面接触。

通过上述结构，齿轮装置1以下述方式使用：将行星齿轮3的相当于自转分量的旋转作为与轴承构件6的内圈61一体化的输入侧支架18和输出侧支架19的旋转而取出。即，在本基本结构中，行星齿轮3与内齿齿轮2之间的相对的旋转从输入侧支架18和输出侧支架19取出。在本基本结构中，作为一例，齿轮装置1以轴承构件6的外圈62(参照图4)固定于作为固定构件的壳体10的状态进行使用。即，行星齿轮3利用多个曲轴7A、7B、7C与作为旋转构件的输入侧支架18和输出侧支架19连结，齿轮主体22固定于固定构件，因此行星齿轮3与内齿齿轮2之间的相对的旋转从旋转构件(输入侧支架18和输出侧支架19)取出。换言之，在本基本结构中，构成为行星齿轮3相对于齿轮主体22相对旋转时，将输入侧支架18和输出侧支架19的旋转力作为输出取出。

进一步，在本基本结构中，壳体10与内齿齿轮2的齿轮主体22无缝地一体化。也就是说，在与旋转轴Ax1平行的方向上，作为固定构件的齿轮主体22与壳体10无缝地连续设置。

更详细而言，壳体10为圆筒状，且构成齿轮装置1的外轮廓。在本基本结构中，圆筒状的壳体10的中心轴构成为与旋转轴Ax1一致。也就是说，壳体10的至少外周面在俯视观察下(从轴向的一方观察)是以旋转轴Ax1为中心的正圆。壳体10形成为在轴向的两端面开口的圆筒状。此处，壳体10与内齿齿轮2的齿轮主体22无缝地一体化，从而壳体10及齿轮主体22作为一个部件来处理。因此，壳体10的内周面包含齿轮主体22的内周面221。进一步，在壳体10固定有轴承构件6的外圈62。也就是说，从壳体10的内周面中的齿轮主体22观察，第一轴承构件601的外圈62通过嵌入而固定于旋转轴Ax1的输入侧(图4的右侧)。另一方面，从壳体10的内周面中的齿轮主体22观察，第二轴承构件602的外圈62通过嵌入而固定于旋转轴Ax1的输出侧(图4的左侧)。

进一步，壳体10的旋转轴Ax1的输入侧(图4的右侧)的端面由输入侧支架18来闭塞，壳体10的旋转轴Ax1的输出侧(图4的左侧)的端面由输出侧支架19来闭塞。因此，如图4所示，在被壳体10、输入侧支架18和输出侧支架19包围的空间内，收容有行星齿轮3(第一行星齿轮301和第二行星齿轮302)、多个销23和偏心体轴承5等部件。

多个(在基本结构为3个)曲轴7A、7B、7C分别具有轴心部71和2个偏心部72。轴心部71具有至少外周面在俯视观察下为正圆的圆筒状。作为轴心部71的中心的轴心Ax2与旋转轴Ax1平行。多个曲轴7A、7B、7C的轴心Ax2在以旋转轴Ax1为中心的虚拟圆上，在圆周方向上等间隔地配置。各偏心部72具有至少外周面在服饰观察下为正圆的圆盘状。各偏心部72的中心(中心轴)C0与转轴Ax1平行，并且配置在从旋转轴Ax1沿径向偏离的位置。此处，轴心Ax2与中心C0之间的距离ΔL0(参照图5和图6)成为相对于轴心部71的偏心量。偏心部72呈在轴心部71的长度方向(轴向)的中央部从轴心部71的外周面遍及整周地突出的凸缘形状。根据上述的结构，对于各曲轴7A、7B、7C而言，通过轴心部71以轴心Ax2为中心旋转(自转)，从而使得偏心部72进行偏心运动。

在本基本结构中，轴心部71和2个偏心部72由1个金属构件一体形成，由此，实现无缝的曲轴7A、7B、7C。这样的形状的曲轴7A、7B、7C与偏心体轴承5一起组合于行星齿轮3。因此，在行星齿轮3组合有偏心体轴承5和曲轴7A、7B、7C的状态下，当曲轴7A、7B、7C旋转时，行星齿轮3绕着旋转轴Ax1摆动。

偏心体轴承5是具有多个滚动体51(参照图4)、并吸收曲轴7A、7B、7C的旋转中的自转分量、并用于仅将除了曲轴7A、7B、7C的自转分量之外的曲轴7A、7B、7C的旋转也就是说曲轴7A、7B、7C的摆动分量(公转分量)向行星齿轮3传递的部件。多个滚动体51配置于各曲轴7A、7B、7C的偏心部72的外周面与行星齿轮3的各开口部33的内周面之间。也就是说，各曲轴7A、7B、7C的偏心部72作为偏心体轴承5的内圈发挥功能，行星齿轮3的各开口部33的内周面作为偏心体轴承5的外圈发挥功能。

在行星齿轮3组合有偏心体轴承5和多个曲轴7A、7B、7C的状态下，当各曲轴7A、7B、7C旋转时，偏心体轴承5绕着轴心Ax2旋转(偏心运动)。此时，曲轴7A、7B、7C的自转分量由偏心体轴承5吸收。因此，通过偏心体轴承5仅将除了曲轴7A、7B、7C的自转分量之外的曲轴7A、7B、7C的旋转、也就是说曲轴7A、7B、7C的摆动分量(公转分量)向行星齿轮3传递。由此，在行星齿轮3组合有偏心体轴承5和曲轴7A、7B、7C的状态下，当曲轴7A、7B、7C旋转时，行星齿轮3绕着旋转轴Ax1摆动。

在上述的结构的齿轮装置1中，向输入轴500施加作为输入的旋转力，从而输入轴500以旋转轴Ax1为中心进行旋转，由此行星齿轮3绕着旋转轴Ax1摆动(公转)。此时，行星齿轮3以在内齿齿轮2的内侧内切于内齿齿轮2且外齿31的一部分啮合于内齿21的一部分的状态摆动，因此内齿21与外齿31的啮合位置沿内齿齿轮2的圆周方向移动。由此，在两齿轮(内齿齿轮2及行星齿轮3)之间产生与行星齿轮3与内齿齿轮2的齿数差对应的相对旋转。并且，通过多个曲轴7A、7B、7C，将除了行星齿轮3的摆动分量(公转分量)之外的、行星齿轮3的旋转(自转分量)向一对支架18、19传递。其结果，从一对支架18、19获得与两齿轮的齿数差相应地以比较高的减速比被减速了的旋转输出。

然而，如上所述，在本基本结构的齿轮装置1中，内齿齿轮2与行星齿轮3的齿数差规定了齿轮装置1中的输出旋转相对于输入旋转的减速比。也就是说，在将内齿齿轮2的齿数设为“V1”并将行星齿轮3的齿数设为“V2”的情况下，减速比R1由下述式1表示。

R1＝V2/(V1-V2) (式1)

总之，内齿齿轮2与行星齿轮3的齿数差(V1-V2)越小，则减速比R1越大。作为一例，内齿齿轮2的齿数V1为“72”，行星齿轮3的齿数V2为“70”、其齿数差(V1－V2)为“2”，因此根据上述式1，减速比R1为“35”。在该情况下，从旋转轴Ax1的输入侧观察，当各曲轴7A、7B、7C以轴心部71的轴心Ax2(参照图5和图6)为中心顺时针旋转1周(360度)时,一对支架18、19以旋转轴Ax1为中心逆时针旋转齿数差“2”的量(也就是说约10.3度)。

根据本基本结构的齿轮装置1，这样高的减速比R1能够通过内齿齿轮2和行星齿轮3的组合来实现。进一步，在输入齿轮501与多个曲轴齿轮502A、502B、502C之间，也能够根据输入齿轮501和曲轴齿轮502A、502B、502C的齿数实现适当的减速比。结果是，作为齿轮装置1整体，能够实现高减速比。

另外，齿轮装置1只要至少包括内齿齿轮2、行星齿轮3、曲轴7A、7B、7C和一对支架18、19即可，例如，如图4所示，还可以包括间隔件11。间隔件11在与旋转轴Ax1平行的方向(轴向)上配置于一对行星齿轮3(第一行星齿轮301和第二行星齿轮302)之间。

(实施方式一)

如图7和图8所示，本实施方式的内啮合行星齿轮装置1A(以下，也简称为“齿轮装置1A”)主要是轴承构件6周边的结构和曲轴7A、7B、7C周边的结构与基本结构的齿轮装置1不同。以下，关于与基本结构同样的结构，标注相同的附图标记而适当省略说明。图7是齿轮装置1A的概略剖视图。图8在图7的区域Z1的概略放大图。

如图7所示，实施方式的齿轮装置1A还包括多个油封121、122等。油封121堵塞壳体10与输出侧支架19的外周面之间的间隙。油封122堵塞在输出侧支架19的中央部形成的中央孔193。由这些多个油封121、122等密闭的空间构成润滑剂保持空间17。润滑剂保持空间17包含轴承构件6的内圈61和外圈62之间的空间。进一步，在润滑剂保持空间17内收容有多个销23、行星齿轮3、一对滚动轴承41、42和偏心体轴承5等。

并且，在润滑剂保持空间17封入有润滑剂。润滑剂为液体，能够在润滑剂保持空间17内流动。因此，在齿轮装置1的使用时，例如润滑剂进入由多个外销23构成的内齿21与行星齿轮3的外齿31的啮合部位。在本发明所说的“液体”是指含有液态或凝胶态的物质。此处所说的“凝胶态”是指具有液体与固体的中间性质的状态，含有由液相与固相这两个相构成的胶体(colloid)的状态。例如，分散剂为液相且分散质为液相的乳剂(emulsion)，分散质为固相的悬浮液(suspension)等称为凝胶(gel)或溶胶(sol)的状态包含于“凝胶状”。另外，分散剂为固相且分散质为液相的状态也包含于“凝胶状”。在本基本结构中，作为一例，润滑剂是液状的润滑油(油液)。

本实施方式的齿轮装置1A还包括安装于支架18、19的轴向的两侧的一对罩13、14。在将一对罩13、14相互区别的情况下，将位于旋转轴Ax1的输入侧(在图7中为右侧)的罩13称为“输入侧罩13”，将位于旋转轴Ax1的输出侧(在图7中为左侧)的罩14称为“输出侧罩14”。在本实施方式中，一对罩13、14的材质为不锈钢、铸铁、机械结构用碳素钢或铬钼钢等金属、或者对其实施了热处理的金属。

输入侧罩13形成为以旋转轴Ax1为中心的圆盘状。此处，输入侧罩13的至少外周面在俯视观察下(从轴向的一方观察)以旋转轴Ax1为中心的正圆。输入侧罩13的外径比输入侧支架18的外径小一圈。输入侧罩13相对于输入侧支架18从外侧、也就是从输入侧支架18观察时与行星齿轮3相反的一侧(在图7中为右侧)安装。

输出侧罩14形成为以旋转轴Ax1为中心的圆盘状。此处，输出侧罩14的至少外周面在俯视观察下(从轴向的一方观察)以旋转轴Ax1为中心的正圆。输出侧罩14的外径比输出侧支架19的外径小一圈。输出侧罩14相对于输出侧支架19从外侧、也就是从输出侧支架19观察时与行星齿轮3相反的一侧(在图7中为左侧)安装。

此处，一对罩13、14以能够拆卸的方式安装于一对支架18、19。也就是说，输入侧罩13以能够拆卸的方式安装于输入侧支架18，输出侧罩14以能够拆卸的方式安装于输出侧支架19。在本实施方式中，作为一例，各罩13、14通过多个固定螺栓142(参照图7)安装于各支架18、19。因此，通过卸下多个固定螺栓142，能够从各支架18、19拆卸各罩13、14。

此处，在一对罩13、14中的输出侧罩14处，与设置于输出侧支架19的多个安装孔194(参照图7)对应地设置有多个透孔141。即，在输出侧支架19设置有用于固定对象构件的多个安装孔194(内螺纹)。因此，在安装于输出侧支架19的外侧的输出侧罩14处，在与这些多个安装孔194对应的位置形成有多个透孔141。

另一方面，穿过各曲轴7A、7B、7C的轴孔131(参照图7)仅设置于一对罩13、14中的输入侧罩13。也就是说，在输入侧罩13与多个曲轴7A、7B、7C对应地设置有轴孔131。在各轴孔131***有各曲轴7A、7B、7C的轴心部71。此处，为了避免轴心部71与轴孔131的内周面接触，各轴孔131的内径设定为比轴心部71的外径大一圈。

此处，本实施方式的齿轮装置1A包括限制各曲轴7A、7B、7C的轴向的移动的限制结构70。也就是说，在本实施方式的齿轮装置1A中，限制结构70限制曲轴7A、7B、7C的轴向的移动。本公开所说的“轴向”是指沿着旋转轴Ax1的方向、也就是沿着曲轴7A、7B、7C的轴心Ax2的方向，特别是与曲轴7A、7B、7C的轴心Ax2平行的方向(推力方向)。另外，本公开所述的“限制移动”是指对移动施加某种限制，不仅完全禁止移动，还包含限制移动范围或使移动难以移动等。也就是说，在本实施方式中，通过设置限制结构70，在沿着曲轴7A、7B、7C的轴心Ax2的轴向上，限制曲轴7A、7B、7C的移动。

在本实施方式中，作为一例，限制结构70在轴向的一侧(旋转轴Ax1的输入侧)和另一侧(旋转轴Ax1的输出侧)的两侧，禁止曲轴7A、7B、7C的移动。即，在图7的例子中，限制结构70相对于一对支架18、19禁止曲轴7A、7B、7C向图中右侧的移动和向图中左侧的移动的任一个。由此，轴向上的曲轴7A、7B、7C的位置(相对于一对支架18、19)被定位在规定位置。

在本实施方式中，限制结构70包含安装于一对支架18、19的轴向的两侧的一对罩13、14。总之，齿轮装置1A使用安装于输入侧支架18的输入侧罩13和安装于输出侧支架19的输出侧罩14来限制各曲轴7A、7B、7C的向轴向的一侧和另一侧的移动。

具体而言，输入侧罩13因受到从曲轴7A、7B、7C朝向轴向的一侧(在图7中为右方)作用的力而限制曲轴7A、7B、7C向轴向的一侧的移动。另一方面，输出侧罩14因受到从曲轴7A、7B、7C朝向轴向的另一侧作用的力而限制曲轴7A、7B、7C向轴向的另一侧的移动。

更详细地说，通过使曲轴7A、7B、7C的朝向旋转轴Ax1的输入侧(在图8中为右侧)的台阶部与输入侧罩13的朝向旋转轴Ax1的输出侧(在图7中为左侧)的表面的轴孔131的周围接触，从而限制曲轴7A、7B、7C向轴向的一侧(在图7中为右侧)的移动。另外，通过使曲轴7A、7B、7C的朝向旋转轴Ax1的输出侧(在图7中为左侧)的端面与输出侧罩14的朝向旋转轴Ax1的输入侧(在图7中为右侧)的表面接触，从而限制曲轴7A、7B、7C向轴向的另一侧(在图7中为左侧)的移动。

然而，如图7和图8所示，本实施方式的齿轮装置1A还包括对轴承构件6的内圈61与外圈62之间赋予预压力(力F1、F2)的弹性部8。弹性部8在沿着旋转轴Ax1的轴向上，对构成轴承构件6的内圈61和外圈62相对地赋予压缩两者间的间隙Sp1(参照图8)的方向的力F1、F2，从而对内圈61和外圈62之赋予预压力。在图8中，用虚线(双点划线)示出滚动体63。

本公开所说的“预压力”是指通过作用预先压力而处于始终作用有内部应力的状态，是所谓的预负载(preload)。即，在本实施方式的齿轮装置1A中，在未驱动输入轴500的状态、也就是未驱动齿轮装置1A的状态下，预压力从弹性部8作用于构成轴承构件6的内圈61和外圈62之间。总之，在本实施方式中，齿轮装置1A驱动时自不必说，即使在齿轮装置1A非驱动时，通过对内圈61与外圈62之间赋予的预压力，将内圈61和外圈62在轴向上靠压于介设于内圈61与外圈62之间的滚动体63。

总之，本实施方式的齿轮装置1A包括：内齿齿轮2，具有内齿21；行星齿轮3，具有与内齿21局部性地啮合的外齿31；和轴承构件6，具有内圈61和外圈62。齿轮装置1A通过使行星齿轮3摆动，从而使行星齿轮3相对于内齿齿轮2相对旋转，使外圈62以旋转轴Ax1为中心相对于内圈61相对旋转。此处，在沿着旋转轴Ax1的轴向上，在内圈61与外圈62之间设置有间隙Sp1，以填埋该间隙Sp1的方式利用弹性部8对内圈61与外圈62之间赋予预压力(力F1、F2)。

根据上述结构，在沿着旋转轴Ax1的轴向上，通过预压力，内圈61和外圈62始终靠压于滚动体63，难以产生滚动体63与内圈61或外圈62离开的状态。因此，如果驱动齿轮装置1A，在沿着旋转轴Ax1的轴向上，在内圈61和外圈62靠压于滚动体63的状态下，外圈62以旋转轴Ax1为中心相对于内圈61相对旋转。一般来说，在齿轮装置运行中，内圈61、外圈62和滚动体63等滑动部件的至少一个产生磨损，可能产生预压力相对于定额值不足的预压力脱落，在本实施方式的齿轮装置1A中，容易避免这样的预压力脱落。其结果，能够抑制因预压力脱落而引起的齿轮装置1A的力矩刚性的下降，能够实现可靠性不易下降的齿轮装置1A。特别是如后所述，在齿轮装置1A用于机器人用关节装置200(参照图10)的情况下，力矩刚性的下降直接关系到臂等的前端部的摇晃(位置偏离)，而通过抑制力矩刚性的下降，使得机器人的控制精度提高。

更详细地说，在一般的齿轮装置中，如图9所示的比较例的齿轮装置1X那样不设置弹性部8。在这样的齿轮装置1X中，在齿轮装置1A的组装时，通过调整轴向上的内圈61和外圈62之间的距离与滚动体63的直径的相对的关系，从而对内圈61和外圈62之间赋予因规定位置预压方式而产生的预压力。也就是说，在比较例的齿轮装置1X中，通过将轴向上的内圈61和外圈62间的距离设定为比滚动体63的直径稍小，内圈61和外圈62靠压于滚动体63。在这样的规定位置预压力中，在齿轮装置1X运行中，内圈61、外圈62和滚动体63等滑动部件的至少一个产生磨损，内圈61和外圈62间的预压力变小，从而可能产生预压力脱落。轴承构件6是在齿轮装置1X中承受力矩载荷的构件，若在轴承构件6产生预压力脱落，导致作为齿轮装置1X的力矩刚性的下降。特别是在齿轮装置1X的长期使用时，可能因产生任何预压力脱落而使齿轮装置1X的可靠性下降。

进一步，在采用了规定位置预压力的齿轮装置1X中，为了实现所期望的预压力，在齿轮装置1X组装时，要求各部件的尺寸精度和组装精度，以使轴向上的内圈61和外圈62间的距离与滚动体63的直径的关系成为所期望的关系。例如，在多个滚动体63中存在微小的尺寸偏差的情况下，可能需要通过更换多个滚动体63的至少一部分等来进行预压力调整。其结果，齿轮装置1X的组装工时可能变多。

对此，在本实施方式的齿轮装置1A中，采用以下的定压预压方式：在轴向上在内圈61和外圈62之间设定间隙Sp1，以填埋该间隙Sp1的方式利用弹性部8对内圈61与外圈62之间赋予预压力(力F1、F2)。本公开所说的“以填埋间隙Sp1的方式”与“使间隙Sp1变窄的方向的”同义。也就是说，在齿轮装置1A中，在没有弹性部8的状态下，即使滚动体63介设于内圈61与外圈62之间，在内圈61和外圈62的至少一者与滚动体63之间也会产生间隙Sp1，从而产生滚动体63在轴向上移动的“游隙”。若在该状态的齿轮装置1A追加弹性部8，则从弹性部8对轴承构件6作用使间隙Sp1变窄的方向、也就是在轴向上使内圈61与外圈62相对靠近的方向的预压力(力F1、F2)。并且，通过赋予规定值以上的预压力，限制轴向上的滚动体63的移动，也抑制滚动体63的松动。

在这样采用了定压预压方式的齿轮装置1A中，以利用弹性部8所产生的弹力来填埋本身存在的间隙Sp1的方式赋予预压力。因此，在齿轮装置1A运行中，即使内圈61、外圈62和滚动体63等滑动部件的至少任一者产生磨损，也可维持内圈61和外圈62间的预压力，从而不易产生预压力脱落。因此，在本实施方式的齿轮装置1A中，具有不易产生因部件的磨损而引起的预压脱落，可靠性不易下降的优点。进一步，在齿轮装置1A组装时，由于不要求比较例的齿轮装置1X那样的各部件的尺寸精度和组装精度，难以花费预压力调整的工夫，因此也可以期待齿轮装置1A的组装工时的降低。

具体而言，如图8所示，在实施方式中，弹性部8包含与轴承构件6不同的部件。也就是说，轴承构件6包含内圈61、外圈62和多个滚动体63，而本实施方式的齿轮装置1A除了这些内圈61、外圈62和多个滚动体63之外还包括作为弹性部8的部件。进一步，在本实施方式中，内圈61与输入侧支架18一体化，弹性部8构成为也能够与输入侧支架18分离的另一部件。根据该结构，不对轴承构件6自身实施特别的加工，就能够利用弹性部8对内圈61和外圈62之间赋予所期望的预压力。

此处，由与轴承构件6不同的部件构成的弹性部8作为一例为弹簧垫圈81、82(锁紧垫圈)。也就是说，弹性部8包含弹簧垫圈81、82。特别是在本实施方式中，作为一例，如图7和图8所示，2种弹簧垫圈81、82作为弹性部8发挥功能。

一弹簧垫圈81配置于第一轴承构件601的外圈62与内齿齿轮2的齿轮主体22之间。也就是说，第一轴承构件601的外圈62在轴向上以隔着弹簧垫圈81与内齿齿轮2的齿轮主体22相对的方式配置。因此，弹簧垫圈81在以齿轮主体22为基准的情况下，使在轴向上朝向从齿轮主体22离开的方向、也就是轴向的外侧(在图8中为右侧)按压外圈62的力F1作用于外圈62。

另一弹簧垫圈82配置于与第一轴承构件601的内圈61一体化的输入侧支架18与支架螺栓192的头部之间。也就是说，第一轴承构件601的内圈61(输入侧支架18)在轴向上以隔着弹簧垫圈82与固定于输出侧支架19的支架螺栓192的头部相对的方式配置。此处，在支架螺栓192与弹簧垫圈82一起装配有通常的垫圈83(平垫圈)，在输入侧支架18中的收容有支架螺栓192的头部的螺栓孔181(参照图8)的底面与弹簧垫圈82之间配置有垫圈83。因此，弹簧垫圈82在以输出侧支架19为基准的情况下，使在轴向上朝向靠近输出侧支架19的方向、也就是轴向的内侧(在图8中为左侧)按压内圈61的力F2作用于内圈61。实际上，利用多个(作为一例为3个)支架螺栓192将输入侧支架18固定于输出侧支架19，因此弹簧垫圈82也根据各支架螺栓192而设置有多个(作为一例为3个)。

这样，一弹簧垫圈81使轴向朝外(在图8中为右侧)的力F1作用于轴承构件6的外圈62，另一弹簧垫圈82使轴向朝内(在图8中为左侧)的力F2作用于轴承构件6的内圈61。结果是，弹性部8对第一轴承构件601的内圈61和外圈62赋予在轴向上填埋间隙Sp1的方向的预压力。

特别是，根据上述结构的弹性部8，不仅是对第一轴承构件601，对第二轴承构件602也间接地赋予预压力。即，弹簧垫圈81经由齿轮主体22而使轴向朝外(在图7中为左侧)的力作用于第二轴承构件602的外圈62。另一方面，通过支架螺栓192的头部从弹簧垫圈82受到图7的朝右的力，与第二轴承构件602的内圈61一体化的输出侧支架19被支架螺栓192向轴向朝内(在图7中为右侧)拉伸。也就是说，弹簧垫圈82经由支架螺栓192而使轴向朝内(在图7中为右侧)的力作用于第二轴承构件602的内圈61。

这样，在本实施方式中，轴承构件6包含在轴向分离了的第一轴承构件601和第二轴承构件602。弹性部8对第一轴承构件601和第二轴承构件602两者赋予预压力。根据在轴向分离了的第一轴承构件601和第二轴承构件602，与仅是单一的轴承构件6的情况相比，能够实现作为齿轮装置1A的力矩刚性的提高。并且，由于从弹性部8对第一轴承构件601和第二轴承构件602两者赋予预压力，因此第一轴承构件601和第二轴承构件602任一者均容易避免因滑动部件的磨损而产生的预压力脱落。

进一步，在本实施方式中，外圈62以无法旋转的方式与内齿齿轮2组合，弹性部8介设于外圈62与内齿齿轮2之间。即，作为弹性部8发挥功能的弹簧垫圈81、82中的弹簧垫圈81配置于外圈62与内齿齿轮2的齿轮主体22之间。因此，弹性部8(弹簧垫圈81)通过使力F1直接作用于(第一轴承构件601的)外圈62，从而容易赋予所期望的预压力。进一步，也不易产生因各部件的塑性变形等而引起的预压力脱落。

然而，弹性部8只要具有仅对第一轴承构件601和第二轴承构件602的至少一者的内圈61与外圈62之间赋予预压力的弹性即可，不限于弹簧垫圈81、82。也就是说，弹性部8具有因外力而变形、并且在解除该外力时恢复到原来的形状的性质(弹性)，通过弹力，对内圈61与外圈62之间赋予预压力。弹性部8优选由具有220GPa以下的杨氏模量的材质构成。

如图10所示，本实施方式的齿轮装置1A与第一构件201及第二构件202一起构成机器人用关节装置200。换言之，本实施方式的机器人用关节装置200包括齿轮装置1A、第一构件201和第二构件202。第一构件201固定于内齿齿轮2。第二构件202伴随着行星齿轮3相对于内齿齿轮2的相对旋转而相对于第一构件201相对。图10是机器人用关节装置200的概略剖视图。另外，在图10中，示意性地示出第一构件201、第二构件202和驱动源101。

如此构成的机器人用关节装置200通过将第一构件201与第二构件202以旋转轴Ax1为中心相对地旋转，从而作为关节装置发挥功能。此处，通过由驱动源101驱动齿轮装置1A的输入轴500，从而第一构件201与第二构件202相对旋转。此时，驱动源101所产生的旋转(输入旋转)在齿轮装置1A中以比较高的减速比被减速，而以比较高的力矩驱动第一构件201或第二构件202。也就是说，由齿轮装置1A连结的第一构件201与第二构件202以旋转轴Ax1为中心能够进行屈伸动作。

机器人用关节装置200例如用于水平多关节机器人(关节型机器人)这样的机器人。进一步，机器人用关节装置200并不限于水平多关节机器人，例如，也可以用于除水平多关节机器人以外的产业用机器人、或者除产业用以外的机器人等。另外，本实施方式的齿轮装置1A并不局限于机器人用关节装置200，例如，作为轮毂电机等车轮装置，也可以用于无人搬送车(AGV：Automated Guided Vehicle)等车辆。

＜变形例＞

实施方式一只不过是本发明的各种实施方式的一个。实施方式一只要能够实现本发明的目的，就可以根据设计等进行各种变更。另外，本发明中所参照的附图均为示意图，图中的各结构要素的大小和厚度各自的比不一定限于反映实际的尺寸比。以下，列举实施方式一的变形例。以下说明的变形例可以适当组合适用。

曲轴7A、7B、7C的个数不限于“3”，也可以是2或4以上。进一步，如果曲轴仅为1个，则不是分配型，而是实现旋转轴Ax1与曲轴的轴心Ax2一致的偏心摆动型的内啮合行星齿轮装置。在该情况下，通过驱动曲轴使行星齿轮3摆动，并能够使一对支架18、19以旋转轴Ax1为中心相对于齿轮主体22相对旋转。

另外，在实施方式一中，例示了行星齿轮3为2个的类型的齿轮装置1A，但是齿轮装置1A也可以包括3个以上行星齿轮3。例如，在齿轮装置1A包括三个行星齿轮3的情况下，优选这三个行星齿轮3绕着旋转轴Ax1以120度的位相差配置。另外，齿轮装置1A也可以仅包括一个行星齿轮3。或者，在齿轮装置1A包括三个行星齿轮3的情况下，也可以这些三个行星齿轮3中的两个行星齿轮3为相同位相，剩余的一个行星齿轮3绕着旋转轴Ax1以180度的位相差配置。

另外，轴承构件6既可以是交叉滚子轴承，也可以是深沟球轴承或四点接触球轴承等。

另外，实施方式一所说明的输入齿轮501的齿数、曲轴齿轮502A、502B、502C的齿数、销23的数量(内齿21的齿数)和外齿31的齿数等只不过为一例，可以适当变更。

另外，偏心体轴承5并不局限于滚子球轴承，例如，也可以为深沟球轴承或角接触球轴承等。

另外，齿轮装置1A的各结构要素的材质并不限于金属，例如，可以为工序塑料等树脂。

另外，齿轮装置1A只要是能够将轴承构件6的内圈61与外圈62之间的相对的旋转作为输出取出即可，并不限于将内圈61(输入侧支架18和输出侧支架19)的旋转力作为输出取出的结构。例如，也可以将相对于内圈61相对地旋转的外圈62(壳体10)的旋转力作为输出取出。

另外，在实施方式一中，曲轴7A、7B、7C的旋转轴Ax1的输出侧的端面与输出侧罩14直接接触，但不限于该结构，也可以在端面与输出侧罩14之间例如配置垫片构件等板状部件。在该情况下，在安装输出侧罩14时，通过调节板状部件的厚度(和/或片数)，能够在轴向上调节端面与输出侧罩14之间的间隙，能够调节曲轴7A、7B、7C的轴向上的“游隙”。进一步，板状部件作为降低端面与输出侧罩14之间的摩擦的轨道圈(轨道盘)发挥功能。

另外，润滑剂并不限于润滑油(油液)等液状的物质，可以是润滑脂等凝胶状的物质。

另外，弹性部8不限于具有2种弹簧垫圈81、82的结构，也可以仅具有弹簧垫圈81、82任一者。进一步，弹性部8例如也可以包含螺旋弹簧、板簧、橡胶或海绵等弹性构件。

(实施方式二)

如图11所示，本实施方式的内啮合行星齿轮装置1B(以下，也简称为“齿轮装置1B”)的弹性部8的结构与实施方式一的齿轮装置1A不同。以下，关于与实施方式一同样的结构，标注相同的附图标记而适当省略说明。图11是与图8(图7的区域Z1的放大图)对应的概略图，用虚线(双点划线)示出滚动体63。

在本实施方式的齿轮装置1B中，弹性部8具有薄壁部84、85来代替弹簧垫圈81、82(图8参照)。总之，弹性部8采用膜结构，通过薄壁部84、85自身弹性变形，以填埋内圈61与外圈62之间的间隙Sp1的方式对内圈61与外圈62之间赋予预压。

一薄壁部84包含第一轴承构件601的外圈62中滚动体63的滚动面、也就是与内圈61相对的面，并构成为具有弹性程度的厚度(薄壁)。具体而言，在外圈62中，沿着滚动体63的滚动面形成有空洞，该空洞与滚动体63之间的部位作为薄壁部84发挥功能。也就是说，在第一轴承构件601的外圈62形成的薄壁部84使在轴向上朝向从齿轮主体22离开的方向、也就是轴向的外侧(在图11中为右侧)按压外圈62(中的滚动体63的滚动面)的力作用于外圈62。

另一薄壁部85包含第一轴承构件601的内圈61中的滚动体63的滚动面、也就是与外圈62相对的面，并构成为具有弹性程度的厚度(薄壁)。具体而言，在内圈61中，沿着滚动体63的滚动面形成有空洞，该空洞与滚动体63之间的部位作为薄壁部85发挥功能。也就是说，在第一轴承构件601的内圈61形成的薄壁部85使在轴向上朝向靠近输出侧支架19的方向、也就是轴向的内侧(在图11中为左侧)按压内圈61(中的滚动体63的滚动面)的力作用于内圈61。

如以上说明那样，在本实施方式的齿轮装置1B中，弹性部8包含轴承构件6的一部分。也就是说，作为弹性部8的薄壁部84、85由轴承构件6的内圈61和外圈62的一部分来实现。这样，通过利用轴承构件6的部件来实现弹性部8，能够抑制作为齿轮装置1B的部件的增加，且同时能够采用定压预压方式，能够抑制预压力脱落。

然而，薄壁部84、85只要设置于第一轴承构件601和第二轴承构件602的至少一者即可，只要具有仅对内圈61与外圈62之间赋予预压力的弹性即可。另外，由轴承构件6的一部构成的弹性部8不限于膜结构，例如也可以为梁构造等。进一步，弹性部8不限于具有薄壁部84、85的结构，也可以仅具有薄壁部84、85的任一者。

另外，也可以组合采用如本实施方式那样由轴承构件6的一部分构成的弹性部8和如实施方式一那样由于轴承构件6不同的部件构成的弹性部8。

实施方式二的结构(包含变形例在内)可以采用与实施方式一所说明的各种结构(包含变形例在内)适当组合。

(总结)

如以上说明所述，第一形态的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)包括内齿齿轮(2)、行星齿轮(3)和轴承构件(6)。内齿齿轮(2)具有内齿(21)。行星齿轮(3)具有与内齿(21)局部性地啮合的外齿(31)。轴承构件(6)具有内圈(61)和外圈(62)。内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)通过使行星齿轮(3)摆动，从而使行星齿轮(3)相对于内齿齿轮(2)相对旋转，使外圈(62)以旋转轴(Ax1)为中心相对于内圈(61)相对旋转。在沿着旋转轴(Ax1)的轴向上，在内圈(61)与外圈(62)之间设置有间隙(Sp1)，以填埋该间隙(Sp1)的方式利用弹性部(8)对内圈(61)与外圈(62)之间赋予预压力。

根据该形态，在沿着旋转轴(Ax1)的轴向上，通过预压力，内圈(61)和外圈(62)始终靠压于滚动体(63)，难以产生滚动体(63)与内圈(61)或外圈(62)离开的状态。其结果，能够抑制因预压力脱落而引起的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)的力矩刚性的下降，能够实现可靠性不易下降的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)。

在第二形态的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)中，在第一形态的基础上，弹性部(8)包含轴承构件(6)的一部分。

根据该形态，通过利用轴承构件(6)的部件来实现弹性部(8)，能够抑制部件的增加，且同时能够抑制预压力脱落。

在第三形态的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)中，在第一或第二形态的基础上，弹性部(8)包含与轴承构件(6)不同的部件。

根据该形态，不对轴承构件(6)自身实施特别的加工，就能够利用弹性部(8)对内圈(61)和外圈(62)间赋予所期望的预压力。

在第四形态的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)中，在第三形态的基础上，弹性部(8)包含弹簧垫圈(81、82)。

根据该结构，以比较简单的结构就能够利用弹性部(8)对内圈(61)和外圈(62)间赋予所期望的预压力。

在第五形态的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)中，在第一～四中任一形态的基础上，轴承构件(6)包含在轴向上分离了的第一轴承构件(601)和第二轴承构件(602)。弹性部(8)对第一轴承构件(601)和第二轴承构件(602)两者赋予预压力。

根据该形态，由于从弹性部(8)对第一轴承构件(601)和第二轴承构件(602)两者赋予预压力，因此第一轴承构件(601)和第二轴承构件(602)任一者均容易避免因滑动部件的磨损而产生的预压力脱落。

在第六形态的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)中，在第一～五中任一形态的基础上，外圈(62)以无法旋转的方向与内齿齿轮(2)组合。弹性部(8)介设于外圈(62)与内齿齿轮(2)之间。

根据该形态，弹性部(8)能够使力直接作用于外圈(62)，从而容易赋予所期望的预压力。

第七形态的机器人用关节装置(200)包括：第一～六中任一形态的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)；第一构件(201)，固定于内齿齿轮(2)；和第二构件(202)，伴随着行星齿轮(3)相对于内齿齿轮(2)的相对旋转而相对于第一构件(201)相对旋转。

根据该形态，能够抑制因预压力脱落而引起的内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)的力矩刚性的下降，能够实现可靠性不易下降的机器人用关节装置(200)。特别是在机器人用关节装置(200)中，力矩刚性的下降直接关系到臂等的前端部的摇晃(位置偏离)，而通过抑制力矩刚性的下降，使得机器人的控制精度提高。

关于第二～六形态的结构，对于内啮合行星齿轮装置(1、1A、1B)而言不是必需设置的结构，可以适当省略。

附图标记说明

1、1A、1B内啮合行星齿轮装置

2 内齿齿轮

3 行星齿轮

8 弹性部

21 内齿

31 外齿

61 内圈

62 外圈

81、82 弹簧垫圈

200 机器人用关节装置

201 第一构件

202 第二构件

601 第一轴承构件

602 第二轴承构件

Ax1 旋转轴

Sp1 间隙。

Claims (7)

1.一种内啮合行星齿轮装置，其中，包括：

内齿齿轮，具有内齿；

行星齿轮，具有与所述内齿局部性啮合的外齿；和

轴承构件，具有内圈和外圈，

通过使所述行星齿轮摆动，由此使所述行星齿轮相对于所述内齿齿轮相对旋转，使所述外圈以旋转轴为中心相对于所述内圈相对旋转，

在沿着所述旋转轴的轴向上，在所述内圈与所述外圈之间设置有间隙，并以填埋该间隙的方式利用弹性部对所述内圈与所述外圈之间赋予预压力。

2.根据权利要求1所述的内啮合行星齿轮装置，其中，

所述弹性部包含所述轴承构件的一部分。

3.根据权利要求1或2所述的内啮合行星齿轮装置，其中，

所述弹性部包含与所述轴承构件不同的部件。

4.根据权利要求3所述的内啮合行星齿轮装置，其中，

所述弹性部包含弹簧垫圈。

5.根据权利要求1或2所述的内啮合行星齿轮装置，其中，

所述轴承构件包含在所述轴向分离了的第一轴承构件和第二轴承构件，

所述弹性部对所述第一轴承构件和所述第二轴承构件两者赋予预压力。

6.根据权利要求1或2所述的内啮合行星齿轮装置，其中，

所述外圈以无法旋转的方式与所述内齿齿轮组合，

所述弹性部介设于所述外圈与所述内齿齿轮之间。

7.一种机器人用关节装置，其中，包括：

权利要求1～2所述的内啮合行星齿轮装置；

第一构件，固定于所述内齿齿轮；和

第二构件，伴随着所述行星齿轮相对于所述内齿齿轮的相对旋转，而相对于所述第一构件相对旋转。