JP2016048098A - 偏心揺動型歯車装置及びそのトルク調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】要求トルクの変更に容易に対処可能であり、かつ在庫負担の軽減に寄与し得る偏心揺動型歯車装置を提供する。
【解決手段】偏心揺動型歯車装置１は、外筒部２と、複数のモータ取付け部３８が設けられたキャリア４と、外筒部２とキャリア４との間の相対回転を許容する主軸受６と、複数のモータ取付け部３８のうちの一部のモータ取付け部３８に取り付けられた複数のモータ１２と、外筒部２とキャリア４との間で相対回転が生じるように、モータ１２からの駆動力を受けて回転するクランク軸１０と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、偏心揺動型歯車装置及びそのトルク調整方法に関するものである。

従来、下記特許文献１及び２に開示されているように、複数のモータでそれぞれクランク軸を駆動するように構成された偏心揺動型歯車装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された偏心揺動型歯車装置では、図９に示すように、外筒部９１とキャリア９２とは軸受９３によって相対回転可能となっている。そして、キャリア９２には、複数のクランク軸９４が回転自在に支持されており、各クランク軸９４にはそれぞれモータ９５が取り付けられている。各モータ９５によってそれぞれクランク軸９４を回転させることにより、クランク軸９４に嵌められた揺動歯車９６を回転させ、これにより、キャリア９２が外筒部９１に対して相対的に回転する。

特開２０１１−１４７２２３号公報 実開平２−４１７４８号公報

前記特許文献１及び２に開示された偏心揺動型歯車装置では、複数のモータが発生する駆動力によってクランク軸を回転させるため、１つのモータのみが用いられる偏心揺動型歯車装置に比べて、クランク軸すなわちキャリア又は外筒部を回転させるトルクを大きくすることができる。

歯車装置を製造するには、要求トルクに応じたモータが選定され、それに合わせてキャリア等が選定される。要求トルクが決定されてからモータ等を選定して歯車装置を製造していては納期が遅くなることがあるため、短納期で歯車装置を納品できるようにするには、予めある程度の在庫を確保しておくことが必要である。しかしながら、要求トルクが初期の仕様から変更されることもあるため、このような場合にも対処できるようにするには、各仕様のモータが取り付けられた歯車装置それぞれについて在庫を確保しておく必要がある。このため、保管スペースの問題、管理上の問題が生ずる。

そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、要求トルクの変更に容易に対処可能であり、かつ在庫負担の軽減に寄与し得る偏心揺動型歯車装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、外筒部と、複数のモータ取付け部が設けられたキャリアと、前記外筒部と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、前記複数のモータ取付け部のうちの一部のモータ取付け部に取り付けられた１又は複数のモータと、前記外筒部と前記キャリアとの間で相対回転が生じるように、前記モータからの駆動力を受けて回転するクランク軸と、を備えている偏心揺動型歯車装置である。

本発明では、キャリアのモータ取付け部に取り付けられたモータによってクランク軸が駆動されると、キャリアと外筒部との間に相対回転が生ずる。このとき、キャリアと外筒部との間の相対回転を起こさせるトルクの大きさは、クランク軸を駆動するモータの数に応じて決まる。本発明では、キャリアに設けられた複数のモータ取付け部のうちの一部のモータ取付け部のみにモータが取り付けられていて、その他のモータ取付け部にはモータが取り付けられていない。このため、モータの取り付けられていないモータ取付け部にモータを追加的に取り付けることができる。したがって、要求トルクが変更になった場合、トルクが足りない場合等に、モータを増やすことにより、より大きなトルクを発生する歯車装置とすることができる。したがって、要求トルクが変更になった場合にも、容易に対処可能となっている。この場合、キャリアに特別な加工を施すことなく、モータ数を増やすことができる。換言すれば、トルクの異なる歯車装置に対して、外筒部、キャリア及び主軸受を同じ部品で共通化することができる。したがって、在庫負担の軽減にも寄与し得る。

前記キャリアには、複数のブレーキ取付け部が設けられていてもよい。この場合、前記複数のブレーキ取付け部のうちの一部のブレーキ取付け部に、前記クランク軸が回転しないように作動可能なブレーキが取り付けられていてもよい。

この態様では、ブレーキを作動させることにより、クランク軸が回転しない状態に維持することができる。ブレーキは、複数のブレーキ取付け部のうちの一部のブレーキ取付け部のみに取り付けられていて、その他のブレーキ取付け部にはブレーキが取り付けられていない。このため、ブレーキ力を大きくしたい場合などにより、ブレーキを追加的に設けることができる。この場合、キャリアに特別な加工を施すことなく、ブレーキの数を増やすことができる。換言すれば、ブレーキ力の異なる歯車装置に対して、外筒部、キャリア及び主軸受を同じ部品で共通化することができる。

前記モータ取付け部は、内側空間を有する形状であってもよい。この場合、前記モータは、前記モータ取付け部の前記内側空間に挿入されており、前記モータ取付け部と前記モータとの間の間隙を埋めるスペーサが設けられていてもよい。

この態様では、モータ取付け部とモータとの間の間隙がスペーサによって埋められている。換言すれば、モータの寸法よりも大きな取付寸法を有するモータ取付け部がキャリアに設けられている。このため、モータをより大きな寸法を有するモータに変更することが可能となっている。したがって、寸法の大きなモータに変更することより、より大きなトルクを発生する歯車装置とすることができる。この場合、キャリアに特別な加工を施すことなく、モータを変更することができる。換言すれば、トルクの異なる歯車装置に対して、外筒部、キャリア及び主軸受を同じ部品で共通化することができる。

本発明は、外筒部と、複数のモータ取付け部が設けられたキャリアと、前記外筒部と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、前記複数のモータ取付け部のうちの少なくとも一部のモータ取付け部に取り付けられた１又は複数のモータと、前記外筒部と前記キャリアとの間で相対回転が生じるように、前記モータからの駆動力を受けて回転するクランク軸と、を備えている偏心揺動型歯車装置におけるトルクの調整方法であって、前記複数のモータ取付け部の数の範囲内で、要求トルクに応じて選定された数のモータをモータ取付け部に取り付けて、前記外筒部と前記キャリアとの間で生ずる相対回転のトルクを調整する偏心揺動型歯車装置のトルク調整方法である。

以上説明したように、本発明によれば、要求トルクの変更に容易に対処可能であり、かつ在庫負担の軽減にも寄与することができる。

図２のＩ−Ｉ線における本発明の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 閉塞部材を取り外した状態で図１の左側から見た前記偏心揺動型歯車装置の側面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 モータが３つ取り付けられている場合の図２相当図である。 モータが３つ取り付けられている場合の図３相当図である。 その他の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の断面図である。 その他の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の断面図である。 従来の偏心揺動型歯車装置を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態に係る歯車装置１は、例えばロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部または各種工作機械の旋回部に減速機として適用される歯車装置である。歯車装置１は、例えばベースとそれに対して相対的に旋回する旋回体との間に設けられて、入力された回転数に対して所定の比で減速された回転数の駆動力を出力する歯車伝動装置である。

図１に示すように、本実施形態の歯車装置１は、外筒部２と、内歯ピン３と、キャリア４と、主軸受６と、クランク軸１０と、モータ１２と、揺動歯車１４と、ブレーキ１６とを備えている。

外筒部２は、一方の相手部材（例えば、ロボットのベース）に固定可能に構成されており、歯車装置１のケースとしても機能する。この外筒部２は、内周面を有する略円筒状に形成されている。外筒部２は、ロボットのベースにボルト等によって締結される。

外筒部２の内周面には、多数の内歯ピン３が周方向に等間隔で配設されている。内歯ピン３は、外歯歯車からなる揺動歯車１４の歯部１４ａが噛み合う内歯として機能する。揺動歯車１４の歯部１４ａの数は、内歯ピン３の数よりも若干少なくなっている。なお、本実施形態では、複数（例えば２つ）の揺動歯車１４が用いられている。

キャリア４は、他方の相手部材（例えば、ロボットの旋回体）に固定可能に構成されている。すなわち、キャリア４は、図略のボルト等によってロボットの旋回体に締結される。キャリア４は、外筒部２と同軸上に配置された状態で外筒部２内に収容されている。キャリア４は、軸方向に離間して一対に設けられた主軸受６により外筒部２に対して相対回転可能に支持されている。したがって、キャリア４は、外筒部２に対して同じ軸回りに相対回転可能となっている。キャリア４が外筒部２に対して相対回転すると、ロボットの旋回体は、ベースに対して旋回する。

なお、図１では、主軸受６のアウターレースが外筒部２と別体に構成される一方でインナーレースがキャリア４の一部位によって構成された例を示しているが、これに限られない。主軸受６のアウターレースが外筒部２と別体に構成され、かつインナーレースがキャリア４と別体に構成されていてもよい。あるいは、主軸受６のアウターレースが外筒部２の一部位によって構成される一方、インナーレースがキャリア４と別体に構成されていてもよい。

また、本実施形態ではキャリア４を旋回体に締結して旋回するようにし、外筒部２をベースに固定して不動にしている例が示されているが、その逆の配置でもよい。すなわち、外筒部２が旋回体に締結され、キャリア４がベースに締結されていてもよい。この場合には、外筒部２がキャリア４に対して相対回転することにより、ロボットの旋回体は、ベースに対して旋回することになる。なお、外筒部２とキャリア４との間にはオイルシール８が設けられている。

キャリア４は、基板部２１と端板部２２とシャフト部２３とカバー部２４とを備えている。基板部２１は、外筒部２内において回転軸方向の端部近傍に配置されている。シャフト部２３は、基板部２１から端板部２２に向かって軸方向に延びている。シャフト部２３は、複数（本実施形態では６つ）設けられており、各シャフト部２３は、周方向に等間隔に配置されている。なお、本実施形態では、キャリア４が、基板部２１とシャフト部２３とが一体的に形成された基部を備えた構成となっているが、これに限られない。すなわち、シャフト部２３は、基板部２１と一体的に形成されていなくてもよい。シャフト部２３は、基板部２１と別体に形成されるとともに、ボルト等の締結具によって基板部２１に締結されてもよい。

基板部２１における端板部２２とは反対側の面には、複数（本実施形態では６つ）の凹部２１ａが形成されている。凹部２１ａは、キャリア４の径方向中央部の周囲に等間隔に設けられている。各凹部２１ａは、シャフト部２３が設けられた面とは反対側の面に設けられており、周方向において、隣り合うシャフト部２３間の位置に配置されている。

端板部２２は、基板部２１と同径の板状に形成されており、基板部２１とは間隔をおいて配置されている。端板部２２には、基板部２１とは反対側の面には、複数（本実施形態では６つ）の凹部２２ａが形成されている。凹部２２ａは、キャリア４の径方向中央部の周囲に等間隔に設けられている。

シャフト部２３は、ボルト５によって端板部２２に締結されている。これにより、基板部２１と端板部２２とが一体化されている。そして、基板部２１と端板部２２との間には、揺動歯車１４を収納する収容空間が形成されている。

カバー部２４は、端板部２２に対して基板部２１と反対側に配置されて、端板部２２の外側端面を覆っている。カバー部２４は、本体部２４ａと、この本体部２４ａの周囲に形成され端板部２２に締結されるフランジ部２４ｂと、を有する。

本体部２４ａは、底部２４ｃと、底部２４ｃの外周部からキャリア４の回転軸方向に延出した側部２４ｄとを有する。したがって、本体部２４ａは、軸方向の一端が開放された有底筒状に形成されている。

フランジ部２４ｂは、側部２４ｄの軸方向端部から径方向の外側に張り出した部位である。フランジ部２４ｂには、ボルト２６を挿通させる挿通孔が形成されている。フランジ部２４ｂは、外筒部２の軸方向端面を覆う大きさに形成されているが、これに限られるものではない。

キャリア４の径方向中央部には、基板部２１、端板部２２及びカバー部２４に亘って軸方向に貫通する貫通孔４ａが設けられている。貫通孔４ａには、キャリア４を軸方向に貫通するように筒体３０が嵌め込まれている。なお、筒体３０を省略することもできる。また、貫通孔４ａも省略することができる。

筒体３０の一端部は、基板部２１における貫通孔４ａの内周面に密着し、筒体３０の他端部は、カバー部２４における貫通孔４ａの内周面に密着している。さらに、筒体３０の中間部と端板部２２との間にはオイルシール３５が設けられている。これにより、基板部２１及び端板部２２間の空間と、端板部２２及びカバー部２４間の空間とが塞がれている。

キャリア４における貫通孔４ａの周囲には、複数（本実施形態では６つ）のクランク軸孔４ｂが設けられている。クランク軸孔４ｂは、隣り合うシャフト部２３間にそれぞれ形成されており、周方向に等間隔に配置されている。クランク軸孔４ｂは、クランク軸１０を挿通可能な大きさに形成されており、基板部２１及び端板部２２をキャリア４の軸方向に貫通している。

クランク軸孔４ｂにおける基板部側の部位は、基板部２１の凹部２１ａの底部を貫通している。したがって、基板部２１の凹部２１ａは、クランク軸孔４ｂの周囲に形成されている。クランク軸孔４ｂにおける端板部側の部位は、端板部２２の凹部２２ａの底部を貫通している。したがって、端板部２２の凹部２２ａは、クランク軸孔４ｂの周囲に形成されている。凹部２１ａ及び凹部２２ａは、回転軸方向に見たときの形状が円形状となっている。

クランク軸１０は、キャリア４のクランク軸孔４ｂにそれぞれ挿通されている。したがって、クランク軸１０は、複数（本実施形態では、例えば６本）設けられていて、各クランク軸１０はキャリア４の径方向中央部の周囲に等間隔に配置されている。クランク軸１０は、キャリア４の軸方向長さよりも短く、キャリア４の内部に収まっている。

各クランク軸１０は、一対のクランク軸受３２を介してキャリア４に回転自在に支持されており、この状態でキャリア４の回転軸心に平行になる姿勢で配設されている。一方のクランク軸受３２は、クランク軸孔４ｂにおける端板部側の部位に嵌め込まれている。他方のクランク軸受３２は、クランク軸孔４ｂにおける基板部側の部位に嵌め込まれている。

各クランク軸１０は、軸本体１０ｃと、軸本体１０ｃに一体的に形成された複数（本実施形態では２つ）の偏心部１０ａと、を有している。複数の偏心部１０ａは、クランク軸受３２がそれぞれ装着される一対のジャーナル部１０ｄの間の位置で、軸方向に並ぶように配置されている。各偏心部１０ａは、それぞれ軸本体１０ｃの軸心から所定の偏心量で偏心した円柱状に形成されている。そして、各偏心部１０ａは、互いに所定角度の位相差を有するようにクランク軸１０に形成されている。なお、偏心部１０ａは、１つ又は３つ以上設けられていてもよい。

クランク軸１０は、両ジャーナル部１０ｄから延出されている両端の部位にそれぞれスプライン加工が施されている。

揺動歯車１４は、外周部に多数の歯部１４ａが形成された外歯歯車からなり、外筒部２の内径よりも少し小さく形成されている。揺動歯車１４は、クランク軸１０の各偏心部１０ａにそれぞれころ軸受３４を介して取り付けられている。揺動歯車１４は、クランク軸１０が回転するときに偏心部１０ａの回転に連動して、歯部１４ａと外筒部２内面の内歯ピン３との噛み合い位置を順次変えながら回転する。

揺動歯車１４は、中央部貫通孔１４ｂと、複数の偏心部挿通孔１４ｃと、複数のシャフト部挿通孔１４ｄとを有する。中央部貫通孔１４ｂは揺動歯車１４の径方向中央部に形成されている。筒体３０が省略される場合には、中央部貫通孔１４ｂは省略することができる。

偏心部挿通孔１４ｃは、揺動歯車１４において中央部貫通孔１４ｂの周囲に周方向に等間隔で設けられている。各偏心部挿通孔１４ｃには、ころ軸受３４を介装した状態で各クランク軸１０の偏心部１０ａがそれぞれ挿通されている。なお、図２では、ころ軸受３４は省略されている。

シャフト部挿通孔１４ｄは、揺動歯車１４において中央部貫通孔１４ｂの周囲に周方向に等間隔で設けられている。各シャフト部挿通孔１４ｄは、周方向に隣り合う偏心部挿通孔１４ｃ間の位置にそれぞれ形成されている。各シャフト部挿通孔１４ｄには、キャリア４の各シャフト部２３が遊びを有した状態で挿通されている。

キャリア４には、複数（本実施形態では６つ）のモータ取付け部３８が設けられている。各モータ取付け部３８は、それぞれモータ１２を保持するための部位であり、キャリア４の径方向中央部の周囲に等間隔に配置されている。

モータ取付け部３８には、カバー部２４に設けられた外側部３８ａと、端板部２２に設けられた内側部３８ｂとが含まれている。

各外側部３８ａは、カバー部２４の本体部２４ａにおいて、端板部２２の凹部２２ａに対向する位置に設けられており、各外側部３８ａは、本体部２４ａの底部２４ｃの内面に本体部２４ａと一体的に形成されている。各外側部３８ａは、底部２４ｃから端板部２２（又は基板部２１）側に向かって軸方向に突出している。そして、各外側部３８ａは、クランク軸孔４ｂと同心状の円環状に形成されている。

内側部３８ｂは、クランク軸孔４ｂの周囲において、端板部２２に形成された凹部２２ａの底面からカバー部２４に向かってキャリア４の軸方向に延びるように形成されている。そして、内側部３８ｂは、クランク軸孔４ｂと同心状でかつクランク軸１０が貫通する円環状に形成されている。

モータ１２は、キャリア４の内部に配置されている。モータ１２は、クランク軸１０の一端部（モータ取付け部３８側の端部）に取り付けられた回転子（ロータ）４１と、キャリア４に固定された固定子（ステータ）４２とを備えている。回転子４１は、中央部においてクランク軸１０の一端部にスプライン結合されており、外側の部位に磁石４１ａが固定されている。固定子４２は、コイル４２ａ及び鉄心４２ｂを備えている。このモータ１２は、固定子４２と回転子４１が軸方向に対向するアキシャルギャップモータによって構成されている。

モータ１２は、モータ取付け部３８に取り付けられる。具体的には、モータ１２は、固定子４２の軸方向の一端部（カバー部２４側の端部）がモータ取付け部３８の外側部３８ａにおける径方向内側に嵌り込み、固定子４２の軸方向の他端部（端板部側の端部）がモータ取付け部３８の内側部３８ｂに外嵌されている。固定子４２は、外側部３８ａに圧入されることによって、外側部３８ａに固定されている。また、内側部３８ｂが、固定子４２の軸方向端面に形成された開口に圧入されることにより、固定子４２は端板部２２にも固定されている。なお、固定子４２の固定は圧入に限られず、図略のボルトによって固定してもよい。内側部３８ｂには、クランク軸受３２が嵌め込まれているので、クランク軸１０の支持部としても機能している。なお、モータ１２は、端板部２２における基板部２１とは反対側に配置されているため、シャフト部２３と干渉することはない。

固定子４２には、クランク軸１０の回転量を検出するためのエンコーダ４５が取り付けられている。

ブレーキ１６は、クランク軸１０の他端部（基板部側の端部）に取り付けられた回転プレート１６ａと、基板部２１（キャリア４）に固定された電磁石１６ｂと、往復動可能に電磁石１６ｂに支持された制動プレート１６ｃとを備えている。回転プレート１６ａは、中央部においてクランク軸１０の一端部にスプライン結合されており、クランク軸１０に垂直な姿勢となっている。制動プレート１６ｃは、磁性体によって構成されており、電磁石１６ｂのオンオフ制御によって回転プレート１６ａに押し付けられる制動状態と、回転プレート１６ａから離間した通常状態とを取り得る。

電磁石１６ｂは、円環状に形成されると共に、基板部２１の凹部２１ａ内に配置されている。凹部２１ａは、ブレーキ１６を保持するための部位であるブレーキ取付け部として機能する。すなわち、本実施形態では、複数（本実施形態では６つ）のブレーキ取付け部が設けられていることになる。凹部２１ａは、キャリア４の径方向中央部の周囲に等間隔に配置されている。凹部２１ａは、クランク軸孔４ｂと同心状でかつクランク軸１０が貫通する円環状に形成されている。凹部２１ａは、揺動歯車１４に対してモータ取付け部３８と反対側に配置されている。そして、各モータ取付け部３８と各凹部２１ａとは、キャリア４の周方向において同じ位置に設けられている。

凹部２１ａには、クランク軸孔４ｂの周縁部において、凹部２１ａの底面からキャリア４の軸方向に延びるように形成されたブレーキ位置決め部２１ｂが形成されている。ブレーキ位置決め部２１ｂは、クランク軸孔４ｂと同心状の円筒状に形成されている。電磁石１６ｂの内縁部にはブレーキ位置決め部２１ｂの形状に対応した形状の凹部が形成されている。電磁石１６ｂの凹部にブレーキ位置決め部２１ｂが嵌合することにより、電磁石１６ｂは基板部２１に対して位置決めされている。そして、電磁石１６ｂは、ボルト４７によって基板部２１に固定されている。

ブレーキ位置決め部２１ｂの内側には、クランク軸受３２が装着されている。したがって、ブレーキ位置決め部２１ｂは、クランク軸１０の支持部としても機能している。

キャリア４には、基板部２１に設けられた凹部２１ａによって形成される開口を塞ぐ閉塞部材４９が設けられている。具体的に、基板部２１の軸方向外側の面に凹部２１ａが形成されていて、この凹部２１ａによって形成される空間は、クランク軸孔４ｂと連通している。閉塞部材４９は、該空間の軸方向端部の開口を塞いでいる。

図２に示すように、本実施形態では、モータ１２は、６つのモータ取付け部３８のうち、２つのモータ取付け部３８に取り付けられている。図２では、モータ１２は、キャリア４の回転中心周りにおいて１８０度の間隔をおいて等間隔に配置されている。

図３は、閉塞部材４９を取り外した状態で、図１の左側から見た図を示している。図３に示すように、本実施形態では、ブレーキ１６は、６つの凹部２１ａ（ブレーキ取付け部）のうち、２つの凹部２１ａに取り付けられている。モータ１２とブレーキ１６とは、周方向の同じ位置に配置されている。言い換えると、モータ１２及びブレーキ１６は、同じクランク軸１０に取り付けられている。すなわち、ブレーキ１６は、モータ取付け部３８に取り付けられたモータ１２から直接駆動力を受けるクランク軸１０が回転しないように作動する。これ以外のクランク軸１０には、図４に示すように、モータ１２及びブレーキ１６のいずれも取り付けられていない。なお、モータ１２及びブレーキ１６が取り付けられていないクランク軸１０は、取り外しておいてもよい。

次に、本実施形態による歯車装置１の動作について説明する。

モータ１２が駆動されると、該モータ１２が取り付けられた２つのクランク軸１０は、それぞれの軸回りに回転する。そして、これらのクランク軸１０の回転に伴って、該クランク軸１０の偏心部１０ａが偏心回転する。これにより、揺動歯車１４は、偏心部１０ａの偏心回転に連動して歯部１４ａと外筒部２の内歯ピン３とに噛み合い位置を順次変えながら回転する。これにより、外筒部２とキャリア４との間で相対回転が生じる。本実施形態では、外筒部２はベースに固定されて不動であるので、揺動歯車１４の揺動回転によって、キャリア４が軸回りに回転する。それによって、キャリア４および旋回体は、モータ１２の回転数から減速された回転数で外筒部２及びベースに対して相対回転する。

ここで、歯車装置１が発生するトルクを調整する方法について説明する。この歯車装置１には、モータ１２が２つ取り付けられた状態となっている。このとき発生するトルクが要求トルクを満たせばこのままでよいが、要求トルクを満足できない場合に、モータ１２の数を増やす必要がある。すなわち、歯車装置１において、装着されるモータ１２及びブレーキ１６の数を変更することができる。本実施形態では、モータ取付け部３８及び凹部２１ａ（ブレーキ取付け部）がそれぞれ６つずつ形成されているため、その数の範囲内でモータ１２の数及びブレーキ１６の数を変更することができる。この場合において、モータ１２及びブレーキ１６は、それぞれ周方向に等間隔に設けられるのが好ましい。

モータ１２及びブレーキ１６の数を変更するには、まず、ボルト２６を外してカバー部２４を端板部２２から取り外す。このとき、モータ１２は、端板部２２側に残り、モータ取付け部３８の外側部３８ａはモータ１２から外れる。また、閉塞部材４９を基板部２１から取り外す。

モータ１２を例えば３つにする場合には、図５に示すように、６つのクランク軸１０のうちの３つのクランク軸１０にモータ１２が装着された状態となる。このため、クランク軸１０に取り付けられていた１つのモータ１２を取り外した上で、残りの２つのモータ１２をクランク軸１０に取り付ける。このとき、６つのモータ取付け部３８の内側部３８ｂにおいて、１つおきにモータ１２が取り付けられるのが好ましい。一方、ブレーキ１６は、図６に示すように、モータ１２が取り付けられた３つのクランク軸１０とは別のクランク軸１０に取り付けられていてもよい。すなわち、モータ１２が取り付けられる一方でブレーキ１６が取り付けられていないクランク軸１０と、ブレーキ１６が取り付けられる一方でモータ１２が取り付けられていないクランク軸１０とが交互に配置される構成であってもよい。これにより、周方向の重量バランスをより良くすることができる。この場合、ブレーキ１６は、モータ取付け部３８に取り付けられたモータ１２から直接駆動力を受けるクランク軸１０とは別のクランク軸１０が回転しないように作動する。なお、ブレーキ１６は、モータ１２が装着されたクランク軸１０に装着されてもよい。モータ１２及びブレーキ１６の取り付けが終われば、カバー部２４及び閉塞部材４９を端板部２２及び基板部２１にそれぞれ取り付ける。これにより、歯車装置１が発生するトルクの調整方法が完了する。

以上説明したように、本実施形態では、キャリア４のモータ取付け部３８に取り付けられたモータ１２によってクランク軸１０が駆動されると、キャリア４と外筒部２との間に相対回転が生ずる。このとき、キャリア４と外筒部２との間の相対回転を起こさせるトルクの大きさは、クランク軸１０を駆動するモータ１２の数に応じて決まる。本実施形態では、キャリア４に設けられた複数のモータ取付け部３８のうちの一部のモータ取付け部３８のみにモータ１２が取り付けられていて、その他のモータ取付け部３８にはモータ１２が取り付けられていない。このため、モータ１２の取り付けられていないモータ取付け部３８にモータ１２を追加的に取り付けることができる。したがって、要求トルクが変更になった場合、トルクが足りない場合等に、モータ１２を増やすことにより、より大きなトルクを発生する歯車装置１とすることができる。したがって、要求トルクが変更になった場合にも、容易に対処可能となっている。この場合、キャリア４に特別な加工を施すことなく、モータ１２の数を増やすことができる。換言すれば、トルクの異なる歯車装置１に対して、外筒部２、キャリア４及び主軸受６を同じ部品で共通化することができる。したがって、在庫負担の軽減にも寄与し得る。

また本実施形態では、凹部２１ａ（ブレーキ取付け部）に取り付けられたブレーキ１６を作動させることにより、クランク軸１０が回転しない状態に維持することができる。ブレーキ１６は、複数の凹部２１ａのうちの一部の凹部２１ａのみに取り付けられていて、その他の凹部２１ａにはブレーキ１６が取り付けられていない。このため、ブレーキ１６力を大きくしたい場合などにより、ブレーキ１６を追加的に設けることができる。この場合、キャリア４に特別な加工を施すことなく、ブレーキ１６の数を増やすことができる。換言すれば、ブレーキ力の異なる歯車装置１に対して、外筒部２、キャリア４及び主軸受６を同じ部品で共通化することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、クランク軸１０、モータ取付け部３８及び凹部２１ａ（ブレーキ取付け部）がそれぞれ６つ設けられた構成となっているが、これに限られない。例えば、クランク軸１０、モータ取付け部３８及び凹部２１ａがそれぞれ２つ以上設けられていればよく、好ましくはそれぞれ４つ又は８つ設けられていてもよい。

図１では、左側に配置された板部が基板部２１として構成され、右側に配置された板部が端板部２２として構成された例を示しているが、これと逆の構成としてもよい。すなわち、左側に配置された板部が端板部２２として構成され、右側に配置された板部が基板部２１として構成されていてもよい。この構成の場合、右側に配置された板部にシャフト部が一体的に形成された基板部２１となり、カバー部２４が基板部２１に締結される構成となる。この場合、モータ取付け部３８が基板部２１に設けられた部位とカバー部２４に設けられた部位とを含み、凹部（ブレーキ取付け部）が端板部２２に設けられた構成となる。そして、モータ１２が基板部２１とカバー部２４との間に配置され、ブレーキ１６が端板部２２に取り付けられた構成となる。

モータ取付け部３８は、外側部３８ａと内側部３８ｂとを含む構成に限られない。モータ取付け部３８は、外側部３８ａのみを有する構成であってもよく、内側部３８ｂのみを有する構成であってもよい。

前記実施形態では、モータ１２がアキシャルギャップモータによって構成された例を示したが、これに限られない。図７に示すように、モータ１２が、固定子４２と回転子４１が径方向に対向するラジアルギャップモータによって構成されていてもよい。具体的に、回転子４１は、クランク軸１０と同心状の円筒状に形成されてクランク軸１０に固定されている。磁石４１ａは回転子４１の外周面に固定されている。固定子４２は、内周面が回転子４１の外周面に対向するように、回転子４１の径方向外側に配置されている。固定子４２は、カバー部２４に設けられたモータ取付け部３８の内側に嵌め込まれている。なお、このモータ取付け部３８は、カバー部２４に設けられた外側部３８ａのみで形成されていて、端板部２２に設けられた内側部３８ｂを有していない。なお、モータ取付け部３８が、端板部２２に設けられた内側部３８ｂを有していてもよい。

図８に示すように、モータ取付け部３８は、モータ１２の固定子４２との間に間隙ができる程度の内周を有する大きさに形成されていてもよい。この場合、モータ取付け部３８と固定子４２との間の間隙を埋めるスペーサ５２が設けられていてもよい。すなわち、モータ取付け部３８は環状に形成されており、モータ取付け部３８の内側には空間が形成されている。この内側空間内にモータ１２を挿入できるようになっている。このモータ取付け部３８の内側空間に、筒状のスペーサ５２が嵌め込まれている。そして、モータ１２の固定子４２は、スペーサ５２の内側に嵌め込まれている。言い換えると、モータ１２がモータ取付け部３８の内側空間に挿入されていて、スペーサ５２は、モータ取付け部３８とモータ１２との間の間隙を埋めるように構成されている。なお、図８は、モータ１２がラジアルギャップモータによって構成された例を示しているが、モータ１２がアキシャルギャップモータによって構成される場合にもスペーサ５２を用いることができる。

この形態では、モータ取付け部３８とモータ１２との間の間隙がスペーサ５２によって埋められている。換言すれば、モータ１２の寸法よりも大きな取付寸法を有するモータ取付け部３８がキャリア４に設けられている。このため、モータ１２をより大きな寸法を有するモータ１２に変更することが可能となっている。したがって、寸法の大きなモータ１２に変更することより、より大きなトルクを発生する歯車装置１とすることができる。この場合、キャリア４に特別な加工を施すことなく、モータ１２を変更することができる。換言すれば、トルクの異なる歯車装置１に対して、外筒部２、キャリア４及び主軸受６を同じ部品で共通化することができる。

１ 偏心揺動型歯車装置
２ 外筒部
３ 内歯ピン
４ キャリア
６ 主軸受
１０ クランク軸
１２ モータ
１４ 揺動歯車
１４ａ 歯部
１６ ブレーキ
２１ 基板部
２１ａ 凹部
２１ｂ ブレーキ位置決め部
２２ 端板部
２２ａ 凹部
２３ シャフト部
２４ カバー部
３２ クランク軸受
３８ モータ取付け部
３８ａ 外側部
３８ｂ 内側部
５２ スペーサ

Claims (4)

1. 外筒部と、
   複数のモータ取付け部が設けられたキャリアと、
   前記外筒部と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、
   前記複数のモータ取付け部のうちの一部のモータ取付け部に取り付けられた１又は複数のモータと、
   前記外筒部と前記キャリアとの間で相対回転が生じるように、前記モータからの駆動力を受けて回転するクランク軸と、を備えている偏心揺動型歯車装置。
2. 前記キャリアには、複数のブレーキ取付け部が設けられており、
   前記複数のブレーキ取付け部のうちの一部のブレーキ取付け部に、前記クランク軸が回転しないように作動可能なブレーキが取り付けられている請求項１に記載の偏心揺動型歯車装置。
3. 前記モータ取付け部は、内側空間を有する形状であり、
   前記モータは、前記モータ取付け部の前記内側空間に挿入されており、
   前記モータ取付け部と前記モータとの間の間隙を埋めるスペーサが設けられている請求項１又は２に記載の偏心揺動型歯車装置。
4. 外筒部と、複数のモータ取付け部が設けられたキャリアと、前記外筒部と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、前記複数のモータ取付け部のうちの少なくとも一部のモータ取付け部に取り付けられた１又は複数のモータと、前記外筒部と前記キャリアとの間で相対回転が生じるように、前記モータからの駆動力を受けて回転するクランク軸と、を備えている偏心揺動型歯車装置におけるトルクの調整方法であって、
   前記複数のモータ取付け部の数の範囲内で、要求トルクに応じて選定された数のモータをモータ取付け部に取り付けて、前記外筒部と前記キャリアとの間で生ずる相対回転のトルクを調整する偏心揺動型歯車装置のトルク調整方法。

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