JP6878036B2 - 偏心揺動型の歯車装置 - Google Patents

Description

本発明は、偏心揺動型の歯車装置に関する。

特許文献１に、揺動する外歯歯車が内歯歯車に内接噛合する偏心揺動型の歯車装置が開示されている。

この歯車装置は、外歯歯車を揺動させるクランク軸と、外歯歯車の軸方向一側に配置された第１キャリヤと、外歯歯車の軸方向他側に配置された第２キャリヤと、を有している。第１キャリヤとクランク軸との間には第１軸受が配置されている。第２キャリヤとクランク軸との間には第２軸受が配置されている。クランク軸の第１キャリヤ側の端部には、該クランク軸に動力を入力するための入力歯車が設けられている。

この歯車装置では、クランク軸の第１キャリヤおよび第２キャリヤに対する軸方向の移動を、クランク軸に形成された溝に嵌合した止め輪と、第１キャリヤおよび第２キャリヤに形成された溝に嵌合した止め輪とによって規制している。

特開２０１４−５５６５４号公報（図１）

この種の歯車装置において、クランク軸の強度を適正に維持するのは、重要な設計事項の一つである。本発明は、クランク軸の外径を徒らに大きくすることなく、クランク軸の強度をより高く維持することを、その課題としている。

本発明は、揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、前記揺動歯車の軸方向一側に配置された第１キャリヤと、前記揺動歯車の軸方向他側に配置された第２キャリヤと、前記第１キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第１軸受と、前記第２キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第２軸受と、前記クランク軸の前記第１キャリヤ側の端部に設けられた入力歯車と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、前記クランク軸は、前記第２軸受が配置されるクランク軸第２軸受部と、前記揺動歯車を揺動させる偏心体と、前記クランク軸第２軸受部と前記偏心体との間に設けられた第２偏心体段部と、を有し、前記クランク軸の軸方向両側への移動を規制する移動規制手段を有し、該移動規制手段は、前記クランク軸の前記第２キャリヤ側の端部に設けられたクランク軸第２溝と、該クランク軸第２溝に嵌合したクランク軸第２止め輪と、前記第２キャリヤに設けられたキャリヤ第２溝と、該キャリヤ第２溝に嵌合したキャリヤ第２止め輪と、を有し、前記第２偏心体段部と前記クランク軸第２止め輪が前記第２軸受を挟み込むことで前記クランク軸の軸方向両側への移動を規制し、前記クランク軸は、前記第１軸受が配置されるクランク軸第１軸受部を有し、かつ前記クランク軸は、該クランク軸第１軸受部と前記入力歯車との間に、前記移動規制手段の構成要素として機能する前記クランク軸第１軸受部よりも外径が小さい小径部を有さない構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

クランク軸の軸方向において、第１軸受と入力歯車との間に当該クランク軸の軸方向の移動を規制するために形成した小径部が存在すると、クランク軸の強度に大きな影響が生じる。

本発明は、この点に着目している。本発明に係るクランク軸は、軸方向移動を規制するために、第１軸受の配置部より小さな外径とする小径部を、第１軸受と入力歯車との間に有さない。このため、クランク軸の強度をより高く維持することができる。

本発明によれば、クランク軸の外径を徒らに大きくすることなく、クランク軸の強度をより高く維持することができる。

本発明の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置の一例を示す全体断面図 図１の要部拡大断面図 本発明の他の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置の例を示す図２相当の断面図 本発明のさらに他の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置の例を示す図２相当の断面図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置Ｇ１の一例を示す全体断面図、図２は、図１の要部拡大断面図である。

この歯車装置Ｇ１は、揺動歯車として、第１外歯歯車１２Ａと、該第１外歯歯車１２Ａと軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車１２Ｂとを有する。第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂは、内歯歯車１６に内接噛合している。また、歯車装置Ｇ１は、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂを揺動させるクランク軸２０と、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂの軸方向一側に配置された第１キャリヤ３０Ａと、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂの軸方向他側に配置された第２キャリヤ３０Ｂと、を有している。

歯車装置Ｇ１は、内歯歯車１６に対する第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂの相対回転を、クランク軸２０を介して第１キャリヤ３０Ａおよび第２キャリヤ３０Ｂから取り出す構成とされている。

以下、より具体的に説明する。

先ず、歯車装置Ｇ１の概略から説明する。

歯車装置Ｇ１は、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂを揺動させるクランク軸２０を複数（この例では３本：図１では１本のみ図示）備えている。クランク軸２０は、内歯歯車１６の軸心Ｃ１６からδ２０だけオフセットした位置に、円周方向に１２０度の間隔で配置されている。

各クランク軸２０は、第１キャリヤ３０Ａ側の端部に入力歯車５０を備えている。入力歯車５０は、内歯歯車１６の軸心Ｃ１６の位置に配置された図示せぬ駆動源側ピニオンと同時に噛合している。入力歯車５０の内周には駆動源側からの動力をクランク軸２０に伝達するための内スプライン５１が形成されている。

クランク軸２０のキャリヤ側の端部には、入力歯車５０の内スプライン５１と係合する外スプライン２１、および溝７８、７９が形成されている。入力歯車５０は、当該溝７８、７９に嵌合した止め輪８１、８２により、クランク軸２０の軸方向に沿った移動が規制されている。

各クランク軸２０には、第１外歯歯車１２Ａを揺動させる第１偏心体５２Ａと、第２外歯歯車１２Ｂを揺動させる第２偏心体５２Ｂが一体的に形成されている（別体で構成された第１偏心体および第２偏心体をキーなどを介してクランク軸に連結させた構成であってもよい）。

第１偏心体５２Ａおよび第２偏心体５２Ｂは、それぞれクランク軸２０の軸心Ｃ２０に対して偏心した軸心Ｃ５２ＡおよびＣ５２Ｂを有している。第１偏心体５２Ａと第２偏心体５２Ｂの偏心位相差は、この例では１８０度である（互いに離反する方向に偏心している）。

３本のクランク軸２０は、同様の構成を有し、各クランク軸２０の軸方向同位置に形成されている第１偏心体５２Ａ同士は、偏心位相が揃えられている。各クランク軸２０の軸方向同位置に形成されている第２偏心体５２Ｂ同士も、偏心位相が揃えられている。

第１偏心体５２Ａと第１外歯歯車１２Ａとの間には第１偏心軸受５６Ａが配置されている。第２偏心体５２Ｂと第２外歯歯車１２Ｂとの間には第２偏心軸受５６Ｂが配置されている。

内歯歯車１６は、この歯車装置Ｇ１では、ケーシング６２と一体化された内歯歯車本体１７と、該内歯歯車本体１７に形成されたピン溝１８に回転自在に組み込まれ該内歯歯車１６の内歯を構成する円柱状のピン部材１９と、を有している。内歯歯車１６の歯数（ピン部材１９の本数）は、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂの歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

歯車装置Ｇ１のケーシング６２と第１キャリヤ３０Ａとの間には、第１主軸受７４Ａが配置されている。ケーシング６２と第２キャリヤ３０Ｂとの間には、第２主軸受７４Ｂが配置されている。この歯車装置Ｇ１では、第１主軸受７４Ａおよび第２主軸受７４Ｂは、背面合わせで組み込まれたアンギュラ玉軸受で構成されている。第１主軸受７４Ａおよび第２主軸受７４Ｂは、専用の第１主軸受外輪７４Ａ１および第２主軸受外輪７４Ｂ１を有しているが、専用の内輪は有していない。第１主軸受７４Ａの内輪は、第１キャリヤ３０Ａに形成されたキャリヤ第１主転走面３７Ａによって構成されている。第２主軸受７４Ｂの内輪は、第２キャリヤ３０Ｂに形成されたキャリヤ第２主転走面３７Ｂによって構成されている。

第２キャリヤ３０Ｂからは、キャリヤピン３１が第１キャリヤ３０Ａ側に突出されている。キャリヤピン３１は、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂを非接触で貫通している。第１キャリヤ３０Ａと第２キャリヤ３０Ｂは、キャリヤピン３１を介してボルト７６により連結・一体化されている。

本歯車装置Ｇ１では、ケーシング６２に対してボルト（ボルト孔７５のみ図示）を介して例えばロボットの第１アーム（図示略）が連結される。第２キャリヤ３０Ｂには、ボルト（タップ穴３２のみ図示）を介して、例えばロボットの第２アーム（図示略）が連結される。

主に、図２を参照して、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂの軸方向一側には、第１キャリヤ３０Ａが配置されている。第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂの軸方向他側には、第２キャリヤ３０Ｂが配置されている。第１キャリヤ３０Ａとクランク軸２０との間には第１軸受６６Ａが配置されている。第２キャリヤ３０Ｂとクランク軸２０との間には第２軸受６６Ｂが配置されている。つまり、クランク軸２０は、第１軸受６６Ａおよび第２軸受６６Ｂを介して第１キャリヤ３０Ａおよび第２キャリヤ３０Ｂに支持されている。

第１軸受６６Ａは、転動体としての第１ころ６６Ａ１と、該第１ころ６６Ａ１を保持する第１リテーナ６６Ａ２を有する。第１軸受６６Ａは、専用の内外輪を有していない。クランク軸２０（のクランク軸第１軸受部２５Ａ）が第１軸受６６Ａの内輪を兼用し、第１キャリヤ３０Ａ（のキャリヤ第１軸受部３５Ａ）が第１軸受６６Ａの外輪を兼用している。

第２軸受６６Ｂは、転動体としての第２ころ６６Ｂ１と、該第２ころ６６Ｂ１を保持する第２リテーナ６６Ｂ２を有する。第２軸受６６Ｂは、専用の内外輪を有していない。クランク軸２０（のクランク軸第２軸受部２５Ｂ）が第２軸受６６Ｂの内輪を兼用し、第２キャリヤ３０Ｂ（のキャリヤ第２軸受部３５Ｂ）が第２軸受６６Ｂの外輪を兼用している。

なお、第１偏心体５２Ａと第１外歯歯車１２Ａとの間に配置されている第１偏心軸受５６Ａは、転動体としての第１偏心軸受ころ５６Ａ１と、該第１偏心軸受ころ５６Ａ１を保持する第１偏心軸受リテーナ５６Ａ２を有する。第１偏心軸受５６Ａも、専用の内外輪を有していない。第１偏心体５２Ａが第１偏心軸受５６Ａの内輪を兼用し、第１外歯歯車１２Ａ（のクランク軸貫通孔１２Ａ１）が第１偏心軸受５６Ａの外輪を兼用している。

第２偏心体５２Ｂと第２外歯歯車１２Ｂとの間に配置された第２偏心軸受５６Ｂも、転動体としての第２偏心軸受ころ５６Ｂ１と、該第２偏心軸受ころ５６Ｂ１を保持する第２偏心軸受リテーナ５６Ｂ２を有する。第２偏心軸受５６Ｂも、専用の内外輪を有していない。第２偏心体５２Ｂが第２偏心軸受５６Ｂの内輪を兼用し、第２外歯歯車１２Ｂ（のクランク軸貫通孔１２Ｂ１）が第２偏心軸受５６Ｂの外輪を兼用している。なお、本明細書においては、「ころ」の概念には、「ニードル」の概念が含まれる。

第１軸受６６Ａの第１リテーナ６６Ａ２と第１偏心軸受５６Ａの第１偏心軸受リテーナ５６Ａ２は、第１滑りリング７０Ａを介して当接している。第１滑りリング７０Ａは、クランク軸２０の第１偏心体段部２７Ａに当接している。第１偏心軸受５６Ａの第１偏心軸受リテーナ５６Ａ２と、第２偏心軸受５６Ｂの第２偏心軸受リテーナ５６Ｂ２は、中央滑りリング７２を介して当接している。第２偏心軸受５６Ｂの第２偏心軸受リテーナ５６Ｂ２と第２軸受６６Ｂの第２リテーナ６６Ｂ２は、第２滑りリング７０Ｂを介して当接している。第２滑りリング７０Ｂは、クランク軸２０の第２偏心体段部２７Ｂに当接している。

ここで、クランク軸２０の軸方向の移動規制に関する構成を詳細に説明する。

前述したように、クランク軸２０は、第１軸受６６Ａを介して第１キャリヤ３０Ａに支持されると共に、第２軸受６６Ｂを介して第２キャリヤ３０Ｂに支持されている。

第１キャリヤ３０Ａは、第１外歯歯車１２Ａの軸方向一側（入力歯車５０側）に位置し、第１軸受６６Ａが配置されるキャリヤ第１軸受部３５Ａを、該第１キャリヤ３０Ａの軸方向第１外歯歯車１２Ａ側に有している。第２キャリヤ３０Ｂは、第２外歯歯車１２Ｂの軸方向他側（反入力歯車側）に位置し、第２軸受６６Ｂが配置されるキャリヤ第２軸受部３５Ｂを、該第２キャリヤ３０Ｂの軸方向第２外歯歯車１２Ｂ側に有している。

ここで、キャリヤ第１軸受部とは、第１軸受の外輪が第１キャリヤと対向している部位を示す。第１軸受６６Ａが外輪を有さない本歯車装置Ｇ１のような場合には、キャリヤ第１軸受部３５Ａは、第１軸受６６Ａの転動体である第１ころ６６Ａ１を径方向から見て第１キャリヤ３０Ａ側に投影した部位を指す。同様に、キャリヤ第２軸受部とは、第２軸受の外輪が第２キャリヤと対向している部位を指す。第２軸受６６Ｂが外輪を有さない本歯車装置Ｇ１のような場合には、キャリヤ第２軸受部３５Ｂは、第２軸受６６Ｂの転動体である第２ころ６６Ｂ１を径方向から見て第２キャリヤ３０Ｂ側に投影した部位を指す。

一方、クランク軸２０は、キャリヤ第１軸受部３５Ａに対向する位置に、第１軸受６６Ａが配置されるクランク軸第１軸受部２５Ａを有している。また、クランク軸２０は、キャリヤ第２軸受部３５Ｂに対向する位置に、第２軸受６６Ｂが配置されるクランク軸第２軸受部２５Ｂを有している。

ここで、クランク軸第１軸受部とは、第１軸受の内輪がクランク軸と対向している部位を指す。第１軸受６６Ａが内輪を有さない本歯車装置Ｇ１のような場合には、クランク軸第１軸受部２５Ａは、第１軸受６６Ａの転動体である第１ころ６６Ａ１を径方向から見てクランク軸２０側に投影した部位を指す。同様に、クランク軸第２軸受部とは、第２軸受の内輪がクランク軸と対向している部位を指す。第２軸受６６Ｂが内輪を有さない本歯車装置Ｇ１のような場合には、クランク軸第２軸受部２５Ｂは、第２軸受６６Ｂの転動体である第２ころ６６Ｂ１を径方向から見てクランク軸２０側に投影した部位を指す。

本歯車装置Ｇ１のクランク軸２０の移動規制手段は、クランク軸２０の第２キャリヤ３０Ｂ側の端部に設けられたクランク軸第２溝２３Ｂと、該クランク軸第２溝２３Ｂに嵌合したクランク軸第２止め輪２４Ｂを備えている。また、移動規制手段は、第２キャリヤ３０Ｂ（の後述するキャリヤ第２大径部３８Ｂ）に設けられたキャリヤ第２溝３３Ｂと、該キャリヤ第２溝３３Ｂに嵌合したキャリヤ第２止め輪３４Ｂを備えている。

第２キャリヤ３０Ｂは、第２軸受６６Ｂが配置される前記キャリヤ第２軸受部３５Ｂと、キャリヤ第２止め輪３４Ｂが配置されるキャリヤ第２大径部３８Ｂと、を有している。前記キャリヤ第２溝３３Ｂは、当該キャリヤ第２大径部３８Ｂに形成されている。

キャリヤ第２大径部３８Ｂの内径（半径：以下同じ）Ｒ３８Ｂは、キャリヤ第２軸受部３５Ｂの内径Ｒ３５Ｂよりも径差δ（３５Ｂ−３８Ｂ）だけ大きい。このため、キャリヤ第２軸受部３５Ｂとキャリヤ第２大径部３８Ｂとの間には、当該径差δ（３５Ｂ−３８Ｂ）のキャリヤ第２段部３６Ｂが形成されている。

クランク軸２０は、第２軸受６６Ｂが配置されるクランク軸第２軸受部２５Ｂと、クランク軸第２止め輪２４Ｂが配置されるクランク軸第２小径部２８Ｂと、を有している。前記クランク軸第２溝２３Ｂは、当該クランク軸第２小径部２８Ｂに形成されている。

クランク軸第２小径部２８Ｂの外径（半径：以下同じ）ｒ２８Ｂは、クランク軸第２軸受部２５Ｂの外径ｒ２５Ｂよりも径差δ（２５Ｂ−２８Ｂ）だけ小さい。このため、クランク軸第２軸受部２５Ｂとクランク軸第２小径部２８Ｂとの間には、径差δ（２５Ｂ−２８Ｂ）のクランク軸第２段部２６Ｂが形成されている。

そして、第２リング部材７３Ｂが、クランク軸第２止め輪２４Ｂとクランク軸第２段部２６Ｂとの間、およびキャリヤ第２止め輪３４Ｂとキャリヤ第２段部３６Ｂとの間に跨がって配置されている。

このように、歯車装置Ｇ１では、クランク軸２０の移動規制手段の構成要素として、キャリヤ第２溝３３Ｂ、キャリヤ第２止め輪３４Ｂ、キャリヤ第２段部３６Ｂ、クランク軸第２溝２３Ｂ、クランク軸第２止め輪２４Ｂ、クランク軸第２段部２６Ｂ、および第２リング部材７３Ｂを有している。

一方、クランク軸２０の第１キャリヤ３０Ａ側は、前述したように、入力歯車５０を連結するための外スプライン２１と、止め輪８１、８２が嵌合する溝７８、７９が形成されているのみであり、クランク軸２０の軸方向の移動規制は、軸方向両側いずれの方向についても、全てクランク軸２０の第２キャリヤ３０Ｂ側で完結している。クランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車５０側の位置（クランク軸第１軸受部２５Ａと入力歯車５０との間）には、移動規制手段の構成要素として機能する構成要素は一切設けられていない。

換言するならば、クランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車５０側の位置（クランク軸第１軸受部２５Ａと入力歯車５０との間）には、クランク軸２０の軸方向移動を規制する目的のために、クランク軸第１軸受部２５Ａよりも外径が小さく形成された小径部は存在していない。

なお、第１キャリヤ３０Ａは、第１軸受６６Ａが配置されるキャリヤ第１軸受部３５Ａと、該キャリヤ第１軸受部３５Ａの軸方向入力歯車５０側に設けられ該キャリヤ第１軸受部３５Ａの内径Ｒ３５Ａよりも径差δ（３５Ａ−３８Ａ）だけ内径Ｒ３８Ａが大きいキャリヤ第１大径部３８Ａと、を有している。キャリヤ第１軸受部３５Ａとキャリヤ第１大径部３８Ａとの間には、当該径差δ（３５Ａ−３８Ａ）のキャリヤ第１段部３６Ａが形成されている。キャリヤ第１大径部３８Ａには、キャリヤ第１溝３３Ａが形成されている。キャリヤ第１溝３３Ａには、キャリヤ第１止め輪３４Ａが嵌合されている。キャリヤ第１止め輪３４Ａとキャリヤ第１段部３６Ａとの間には、第１軸受６６Ａと対向する第１リング部材７３Ａが配置されている。第１リング部材７３Ａは、第１軸受６６Ａ（の第１リテーナ６６Ａ２）と対向し、第１軸受６６Ａの軸方向移動を規制している。

次に、本歯車装置Ｇ１の作用を説明する。先ず、歯車装置Ｇ１の動力伝達に関する作用を簡単に説明する。

内歯歯車１６の軸心Ｃ１６の位置に配置された図示せぬ駆動源側ピニオンが回転すると、該駆動源側ピニオンと同時に噛合している３個の入力歯車５０が同一方向に同一の回転速度で回転する。この結果、各入力歯車５０と、内スプライン５１および外スプライン２１を介して連結されている３本のクランク軸２０が同一方向に同一の回転速度で回転する。

これにより、各クランク軸２０において位相が揃えられた第１偏心体５２Ａを介して第１外歯歯車１２Ａが揺動回転する。また、第１偏心体５２Ａと１８０度の位相差で位相が揃えられた第２偏心体５２Ｂを介して第２外歯歯車１２Ｂが揺動回転する。

第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂは、内歯歯車１６に内接噛合しており、かつ内歯歯車１６の歯数（ピン部材１９の本数）は、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂの歯数よりも１だけ多い。したがって、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂは、クランク軸２０が１回回転する毎に（第１偏心体５２Ａおよび第２偏心体５２Ｂが１回偏心回転する毎に）１回揺動し、内歯歯車１６に対して歯数差分（この歯車装置Ｇ１では１歯分）だけ位相がずれる。

この結果、第１外歯歯車１２Ａおよび第２外歯歯車１２Ｂを貫通しているクランク軸２０が内歯歯車１６の軸心Ｃ１６の周りで公転する。この公転は、クランク軸２０を第１軸受６６Ａおよび第２軸受６６Ｂを介して支持している第１キャリヤ３０Ａおよび第２キャリヤ３０Ｂに伝達される。第１キャリヤ３０Ａおよび第２キャリヤ３０Ｂが回転すると、第２キャリヤ３０Ｂと連結されているロボットの第２アームが、ケーシング６２に連結されたロボットの第１アームに対して相対回転する。

ここで、クランク軸２０は、クランク軸２０の第２キャリヤ３０Ｂ側の端部に設けられたクランク軸第２溝２３Ｂに嵌合したクランク軸第２止め輪２４Ｂと、第２キャリヤ３０Ｂに設けられたキャリヤ第２段部３６Ｂとによって、第２リング部材７３Ｂを介してクランク軸２０の軸方向第１キャリヤ３０Ａ側への移動が規制される。

また、クランク軸２０は、クランク軸２０のクランク軸第２段部２６Ｂと、第２キャリヤ３０Ｂに設けられたキャリヤ第２止め輪３４Ｂとによって、第２リング部材７３Ｂを介して軸方向第２キャリヤ３０Ｂ側への移動が規制される。

すなわち、この歯車装置Ｇ１の移動規制手段は、第２軸受６６Ｂの軸方向反第１キャリヤ側に設けられた移動規制手段のみによって、軸方向両側へのクランク軸２０の移動規制を実現している。

この種の歯車装置Ｇ１のクランク軸２０には、入力歯車５０、第１軸受６６Ａ、第２軸受６６Ｂ、第１偏心軸受５６Ａ、第２偏心軸受５６Ｂ等から様々な荷重が常時掛かる。とりわけ、クランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車５０側の位置（クランク軸第１軸受部２５Ａと入力歯車５０との間）は、クランク軸２０を回転させようとする入力歯車５０側からの駆動トルクと、第１偏心軸受５６Ａおよび第２偏心軸受５６Ｂ側からの反力トルクとによって強い捻じり応力が発生する。また、入力歯車５０は、第１軸受６６Ａから片持ち状態で突出した部位に設けられていることから、トルク伝達や偏心揺動に対する曲げ応力や剪断応力も、クランク軸２０の他の位置と比べてより大きく発生する傾向となる。このため、当該クランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車５０側の位置は、クランク軸２０の他の位置と比べて強度上より過酷な状態となる。

しかし、本歯車装置Ｇ１では、この部位に、少なくともクランク軸２０の軸方向移動を規制する目的のために、クランク軸第１軸受部２５Ａよりも外径が小さく形成された小径部が存在していない。そのため、その分、よりクランク軸２０の強度に優れた歯車装置Ｇ１を得ることができる。

また、本歯車装置Ｇ１では、「第１軸受６６Ａの軸方向移動を規制する」という観点において、当該クランク軸２０のクランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車５０側の位置（クランク軸第１軸受部２５Ａと入力歯車５０との間）に、クランク軸第１軸受部２５Ａよりも外径が小さい小径部は一切形成されていない。つまり、本歯車装置Ｇ１では、第１軸受６６Ａの軸方向の位置決めという観点においても、当該クランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車５０側の位置において強度が低下することはない。

なお、「第１軸受６６Ａの軸方向移動を規制する」という構成に関しては、例えば、図３に示されるような変形例を採用してもよい。図３に示される歯車装置Ｇ２では、入力歯車１５０が、第１軸受６６Ａ側に向けて突出する突出部１５１を有している。突出部１５１は、ワッシャ１５４を介して第１軸受６６Ａの第１リテーナ６６Ａ２と対向し、第１軸受６６Ａの軸方向移動を規制している。入力歯車１５０は、ボルト１５３によってクランク軸１２０の端部に固定されている。なお、その他の構成は、歯車装置Ｇ１と同一である（図３において、図２と対応する部位に同一の符号を付している）。

このような構成によっても、クランク軸１２０のクランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車１５０側の位置（クランク軸第１軸受部２５Ａと入力歯車１５０との間）に、クランク軸１２０のクランク軸第１軸受部２５Ａよりも外径が小さい小径部を一切形成することなく、当該第１軸受６６Ａの軸方向移動を規制することができる。

なお、「クランク軸第１軸受部よりも入力歯車側の位置（クランク軸第１軸受部２５Ａと入力歯車１５０との間）に、移動規制手段の構成要素として機能するクランク軸第１軸受部よりも外径が小さい小径部を有さない」ことを実現する構成は、上記歯車装置Ｇ１、Ｇ２の構成に限定されない。

例えば、上記図１、図２の歯車装置Ｇ１では、キャリヤ第１段部３６Ａが、キャリヤ第１軸受部３５Ａとキャリヤ第１大径部３８Ａとの間に設けられている。キャリヤ第１止め輪３４Ａは、キャリヤ第１大径部３８Ａに設けられたキャリヤ第１溝３３Ａに嵌合している。第１リング部材７３Ａは、第１軸受６６Ａの第１リテーナ６６Ａ２と対向すると共に該キャリヤ第１止め輪３４Ａとキャリヤ第１段部３６Ａとの間に配置されている。さらに、第１滑りリング７０Ａは、第１軸受６６Ａの第１リテーナ６６Ａ２と対向すると共にクランク軸２０の第１偏心体段部２７Ａと対向している。

そのため、クランク軸２０は、キャリヤ第１段部３６Ａと、キャリヤ第１止め輪３４Ａと、第１リング部材７３Ａと、（第１軸受６６Ａの第１リテーナ６６Ａ２を介した）第１滑りリング７０Ａと、によっても軸方向第１キャリヤ３０Ａ側（入力歯車５０側）への移動が規制されている。

したがって、図１、図２の歯車装置Ｇ１においては、例えば、キャリヤ第２段部３６Ｂはなくてもよい。つまり、キャリヤ第２溝３３Ｂおよびキャリヤ第２止め輪３４Ｂが、キャリヤ第２軸受部３５Ｂと同一内径の面に設けられ、第２リング部材７３Ｂが、第２軸受６６Ｂの第２リテーナ６６Ｂ２およびクランク軸第２段部２６Ｂと対向する構成としてもよい。

この場合も、クランク軸２０の軸方向両側への移動規制が可能であり、かつ、クランク軸第１軸受部２５Ａよりも入力歯車５０側の位置（クランク軸第１軸受部２５Ａと入力歯車５０との間）は、クランク軸２０の軸方向移動を規制する目的のために、クランク軸第１軸受部２５Ａよりも外径が小さく形成された部位が存在していない。そのため、その分、よりクランク軸２０の強度に優れた歯車装置Ｇ１を得ることができる。

さらには、クランク軸２０の軸方向両側への移動規制を実現するために、図４に示されるような歯車装置Ｇ３の構成を採用することもできる。

この歯車装置Ｇ３においては、第１軸受２６６Ａは、専用の第１外輪２６６Ａ３および第１内輪２６６Ａ４を有している。また、第２軸受２６６Ｂも、専用の第２外輪２６６Ｂ３および第２内輪２６６Ｂ４を有している。

専用の第１外輪２６６Ａ３および第１内輪２６６Ａ４を有する第１軸受２６６Ａは、単体で当該第１外輪２６６Ａ３と第１内輪２６６Ａ４の軸方向の相対移動が規制されている。専用の第２外輪２６６Ｂ３および第２内輪２６６Ｂ４を有する第２軸受２６６Ｂも、単体で当該第２外輪２６６Ｂ３と第２内輪２６６Ｂ４の軸方向の相対移動が規制されている。

クランク軸２２０の軸方向両側への移動を規制する移動規制手段は、このような第１軸受２６６Ａおよび第２軸受２６６Ｂを有することを前提とし、クランク軸第２溝２２３Ｂに嵌合したクランク軸第２止め輪２２４Ｂと、キャリヤ第２溝２３３Ｂに嵌合したキャリヤ第２止め輪２３４Ｂのほかに、第１キャリヤ２３０Ａに設けられたキャリヤ第１溝２３３Ａと、該キャリヤ第１溝２３３Ａに嵌合したキャリヤ第１止め輪２３４Ａを有している。

そして、クランク軸第２止め輪２２４Ｂが、第２軸受２６６Ｂの第２内輪２６６Ｂ４と対向し、キャリヤ第２止め輪２３４Ｂが、第２軸受２６６Ｂの第２外輪２６６Ｂ３と対向し、キャリヤ第１止め輪２３４Ａが、第１軸受２６６Ａの第１外輪２６６Ａ３と対向している。

なお、この歯車装置Ｇ３では、第１軸受２６６Ａの第１外輪２６６Ａ３は第１偏心軸受２５６Ａの第１偏心軸受リテーナ２５６Ａ２と対向している。第１軸受２６６Ａの第１内輪２６６Ａ４は、クランク軸第１軸受部２２５Ａと第１偏心体２５２Ａとの間に設けられた第１偏心体段部２２７Ａと対向している。

第２軸受２６６Ｂの第２外輪２６６Ｂ３は第２偏心軸受２５６Ｂの第２偏心軸受リテーナ２５６Ｂ２と対向している。第２軸受２６６Ｂの第２内輪２６６Ｂ４は、クランク軸第２軸受部２２５Ｂと第２偏心体２５２Ｂとの間に設けられた第２偏心体段部２２７Ｂと対向している。

また、第１軸受２６６Ａの第１外輪２６６Ａ３と第２軸受２６６Ｂの第２外輪２６６Ｂ３は、軸方向中央に中央リング部材２７２を挟んで第１偏心軸受２５６Ａの第１偏心軸受リテーナ２５６Ａ２と第２偏心軸受２５６Ｂの第２偏心軸受リテーナ２５６Ｂ２を挟持している。

一方で、この歯車装置Ｇ３は、キャリヤ第１溝２３３Ａとキャリヤ第１止め輪２３４Ａは、キャリヤ第１軸受部２３５Ａと同一内径の面に設けられている。キャリヤ第２溝２３３Ｂとキャリヤ第２止め輪２３４Ｂも、キャリヤ第２軸受部２３５Ｂと同一内径の面に設けられている。

この歯車装置Ｇ３においても、クランク軸第１軸受部２２５Ａよりも入力歯車２５０側の位置（クランク軸第１軸受部２２５Ａと入力歯車２５０との間）には、クランク軸２２０の軸方向移動を規制する目的のために、クランク軸第１軸受部２２５Ａよりも外径が小さく形成された小径部は存在していない。

また、この歯車装置Ｇ３では、第１キャリヤ２３０Ａにも第２キャリヤ２３０Ｂにも、キャリヤ第１段部やキャリヤ第２段部は設けられていないため、第１キャリヤ２３０Ａおよび第２キャリヤ２３０Ｂの製造が容易である。

特に、第１キャリヤ２３０Ａの第１主軸受２７４Ａの近傍（あるいは第２キャリヤ２３０Ｂの第２主軸受２７４Ｂの近傍）は、第１主軸受２７４Ａのキャリヤ第１主転走面２３７Ａ（あるいは第２主軸受２７４Ｂのキャリヤ第２主転走面２３７Ｂ）として機能し得るように高い硬度に維持されている。このため、例えば、図１、図２の歯車装置Ｇ１のような構成の場合には、高い硬度が維持された第１主軸受７４Ａあるいは第２主軸受７４Ｂの近傍に、高い加工精度の要求される（転走面として機能する）キャリヤ第１軸受部３５Ａあるいはキャリヤ第２軸受部３５Ｂを形成する必要があり、第１キャリヤ３０Ａおよび第２キャリヤ３０Ｂの加工に際して手間、時間、およびコストが掛かる。

しかし、この歯車装置Ｇ３にあっては、キャリヤ第１軸受部２３５Ａおよびキャリヤ第２軸受部２３５Ｂは、第１ころ２６６Ａ１および第２ころ２６６Ｂ１の転走面を構成していないため、第１キャリヤ２３０Ａおよび第２キャリヤ２３０Ｂの加工の手間、時間、およびコストを低減できる。

また、この歯車装置Ｇ３では、第１軸受２６６Ａの第１外輪２６６Ａ３が第１偏心軸受２５６Ａの第１偏心軸受リテーナ２５６Ａ２と対向しており、第２軸受２６６Ｂの第２外輪２６６Ｂ３が、第２偏心軸受２５６Ｂの第２偏心軸受リテーナ２５６Ｂ２と対向している（第１軸受２６６Ａの第１内輪２６６Ａ４や第２軸受２６６Ｂの第２内輪２６６Ｂ４が第１偏心軸受リテーナ２５６Ａ２や第２偏心軸受リテーナ２５６Ｂ２に対向する構成であってもよい）。

これにより、クランク軸２２０の軸方向両側への移動をより確実に規制することができる。その他の構成および作用については、先の歯車装置Ｇ１と同様であるため、図４において図２と対応する主な部位に下２桁が同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

なお、上記実施形態においては、第１外歯歯車および第２外歯歯車を揺動させるクランク軸を内歯歯車の軸心からオフセットした位置に複数有する振り分けタイプの偏心揺動型の歯車装置が採用されていた。しかしながら、偏心揺動型の歯車装置には、このほかに、内歯歯車の軸心上にクランク軸を１本のみ備え、キャリヤ側から突出させた柱状部を介して外歯歯車と内歯歯車の相対回転を取り出す、センタクランクタイプと称されるタイプの歯車装置も知られている。

また、上記実施形態においては、第１外歯歯車および第２外歯歯車が、（固定状態にある）内歯歯車に対して揺動する、外歯揺動型の偏心揺動型の歯車装置が示されていた。しかし、偏心揺動型の歯車装置の中には、クランク軸によって内歯歯車が外歯歯車に対して揺動する内歯揺動型の偏心揺動型の歯車装置も知られている。

本発明は、揺動歯車を揺動させるクランク軸の第１キャリヤ側の端部に、該クランク軸に動力を伝達する入力歯車が設けられた偏心揺動型の歯車装置ならば、いずれのタイプの偏心揺動型の歯車装置においても適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。

Ｇ１…歯車装置
１２Ａ…第１外歯歯車（揺動歯車）
１２Ｂ…第２外歯歯車（揺動歯車）
２０…クランク軸
３０Ａ…第１キャリヤ
３０Ｂ…第２キャリヤ
６６Ａ…第１軸受
６６Ｂ…第２軸受
５０…入力歯車
２３Ｂ…クランク軸第２溝
２４Ｂ…クランク軸第２止め輪
３３Ｂ…キャリヤ第２溝
３４Ｂ…キャリヤ第２止め輪
２５Ａ…クランク軸第１軸受部
２５Ｂ…クランク軸第２軸受部

Claims (6)

1. 揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、前記揺動歯車の軸方向一側に配置された第１キャリヤと、前記揺動歯車の軸方向他側に配置された第２キャリヤと、前記第１キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第１軸受と、前記第２キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第２軸受と、前記クランク軸の前記第１キャリヤ側の端部に設けられた入力歯車と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、
   前記クランク軸は、前記第２軸受が配置されるクランク軸第２軸受部と、前記揺動歯車を揺動させる偏心体と、前記クランク軸第２軸受部と前記偏心体との間に設けられた第２偏心体段部と、を有し、
   前記クランク軸の軸方向両側への移動を規制する移動規制手段を有し、
   該移動規制手段は、前記クランク軸の前記第２キャリヤ側の端部に設けられたクランク軸第２溝と、該クランク軸第２溝に嵌合したクランク軸第２止め輪と、前記第２キャリヤに設けられたキャリヤ第２溝と、該キャリヤ第２溝に嵌合したキャリヤ第２止め輪と、を有し、前記第２偏心体段部と前記クランク軸第２止め輪が前記第２軸受を挟み込むことで前記クランク軸の軸方向両側への移動を規制し、
   前記クランク軸は、前記第１軸受が配置されるクランク軸第１軸受部を有し、かつ
   前記クランク軸は、該クランク軸第１軸受部と前記入力歯車との間に、前記移動規制手段の構成要素として機能する前記クランク軸第１軸受部よりも外径が小さい小径部を有さない
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
2. 揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、前記揺動歯車の軸方向一側に配置された第１キャリヤと、前記揺動歯車の軸方向他側に配置された第２キャリヤと、前記第１キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第１軸受と、前記第２キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第２軸受と、前記クランク軸の前記第１キャリヤ側の端部に設けられた入力歯車と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、
   前記クランク軸の軸方向両側への移動を規制する移動規制手段を有し、
   該移動規制手段は、前記クランク軸の前記第２キャリヤ側の端部に設けられたクランク軸第２溝と、該クランク軸第２溝に嵌合したクランク軸第２止め輪と、前記第２キャリヤに設けられたキャリヤ第２溝と、該キャリヤ第２溝に嵌合したキャリヤ第２止め輪と、を有し、
   前記クランク軸は、前記第１軸受が配置されるクランク軸第１軸受部を有し、かつ
   前記クランク軸は、該クランク軸第１軸受部と前記入力歯車との間に、前記移動規制手段の構成要素として機能する前記クランク軸第１軸受部よりも外径が小さい小径部を有しておらず、
   前記第２キャリヤは、前記第２軸受が配置されるキャリヤ第２軸受部と、該キャリヤ第２軸受部よりも内径が大きく前記キャリヤ第２止め輪が配置されるキャリヤ第２大径部と、前記キャリヤ第２軸受部と前記キャリヤ第２大径部との間に設けられるキャリヤ第２段部と、を有し、
   前記クランク軸は、前記第２軸受が配置されるクランク軸第２軸受部と、該クランク軸第２軸受部よりも外径が小さく前記クランク軸第２止め輪が配置されるクランク軸第２小径部と、前記クランク軸第２軸受部と前記クランク軸第２小径部との間に設けられるクランク軸第２段部と、を有し、
   前記移動規制手段は、前記クランク軸第２止め輪と前記クランク軸第２段部との間、および前記キャリヤ第２止め輪と前記キャリヤ第２段部との間に跨がって配置される第２リング部材を有する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
3. 請求項１に記載の偏心揺動型の歯車装置において、
   前記第１軸受は、専用の第１外輪および第１内輪を有し、
   前記第２軸受は、専用の第２外輪および第２内輪を有し、
   前記移動規制手段は、さらに、前記第１キャリヤに設けられたキャリヤ第１溝と、該キャリヤ第１溝に嵌合したキャリヤ第１止め輪とを有し、
   前記クランク軸第２止め輪が、前記第２内輪と対向し、
   前記キャリヤ第１止め輪が、前記第１外輪と対向し、
   前記キャリヤ第２止め輪が、前記第２外輪と対向する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
4. 揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、前記揺動歯車の軸方向一側に配置された第１キャリヤと、前記揺動歯車の軸方向他側に配置された第２キャリヤと、前記第１キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第１軸受と、前記第２キャリヤと前記クランク軸との間に配置された第２軸受と、前記クランク軸の前記第１キャリヤ側の端部に設けられた入力歯車と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、
   前記クランク軸の軸方向両側への移動を規制する移動規制手段を有し、
   該移動規制手段は、前記クランク軸の前記第２キャリヤ側の端部に設けられたクランク軸第２溝と、該クランク軸第２溝に嵌合したクランク軸第２止め輪と、前記第２キャリヤに設けられたキャリヤ第２溝と、該キャリヤ第２溝に嵌合したキャリヤ第２止め輪と、を有し、
   前記クランク軸は、前記第１軸受が配置されるクランク軸第１軸受部を有し、かつ
   前記クランク軸は、該クランク軸第１軸受部と前記入力歯車との間に、前記移動規制手段の構成要素として機能する前記クランク軸第１軸受部よりも外径が小さい小径部を有しておらず、
   前記第１キャリヤは、前記第１軸受が配置されるキャリヤ第１軸受部と、該キャリヤ第１軸受部よりも内径が大きいキャリヤ第１大径部と、前記キャリヤ第１軸受部と前記キャリヤ第１大径部との間に設けられたキャリヤ第１段部と、前記キャリヤ第１大径部に設けられたキャリヤ第１溝と、該キャリヤ第１溝に嵌合したキャリヤ第１止め輪と、を有し、
   前記キャリヤ第１止め輪と前記キャリヤ第１段部との間に、前記第１軸受と対向する第１リング部材が配置される
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の偏心揺動型の歯車装置において、
   前記入力歯車が、前記第１軸受側に向けて突出する突出部を有し、
   該突出部により、前記第１軸受の軸方向移動が規制される
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
6. 請求項３に記載の偏心揺動型の歯車装置において、
   前記クランク軸は、前記揺動歯車を揺動させる偏心体を備え、
   該偏心体と前記揺動歯車との間に偏心軸受が配置され、
   前記第１軸受の第１内輪または第１外輪、および前記第２軸受の第２内輪または第２外輪の少なくとも１つが、前記偏心軸受のリテーナに対向している
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。

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