WO2008075598A1

WO2008075598A1 - 歯車装置

Info

Publication number: WO2008075598A1
Application number: PCT/JP2007/073958
Authority: WO
Inventors: Toshiharu Hibino
Original assignee: Nabtesco Corporation
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2008-06-26
Also published as: JPWO2008075598A1; JP5478893B2; ATE528536T1; CN101563553B; EP2119941A4; EP2119941A1; US8545357B2; EP2119941B1; US20100056316A1; KR20090092812A; CN101563553A; KR101410201B1

Abstract

　歯車装置を構成する部品数を減らし、低コストの歯車装置を提供する。　外歯歯車１８Ｘ，１８Ｙは、内歯歯車４８と異なる歯数を有しており、内歯歯車４８と噛み合った状態を維持している。外歯歯車１８Ｘ，１８Ｙには、中心貫通孔とオフセット貫通孔１９Ｘ，１９Ｙが形成されている。キャリアの柱状部材４６は、外歯歯車１８Ｘ，１８Ｙのオフセット貫通孔１９Ｘ，１９Ｙを通過している。キャリアの一対の支持部材４２Ｘ，４２Ｙが柱状部材４６の両端を支持している。クランク部材１４のシャフトの表面の偏心部材を挟む位置に、一対の窪みが形成されている。各々の支持部材４２Ｘ,４２Ｙと各々の窪みの間に転動体８Ｘ，８Ｙと外輪６Ｘ，６Ｙが配置されている。クランク部材１４のシャフトが、キャリアに対して自転可能であるとともに軸線方向へ変位不能な状態で支持されている。

Description

明細書

歯車装置

技術分野

[0001] 本出願は、 2006年 12月 21日に出願された日本国特許出願第 2006— 344639 号に基づく優先権を主張する。その出願の全ての内容はこの明細書中に参照により援用されている。

本発明は、産業用ロボットや工作機械等で使用される歯車装置に関する。特に、歯車装置を構成する部品数を少なくする技術に関する。

背景技術

[0002] 内歯歯車と、内歯歯車と歯数の異なる外歯歯車を用意し、外歯歯車が内歯歯車に嚙み合う位置関係で外歯歯車を内歯歯車に囲まれた位置に配置する。両者が嚙み合った状態を維持しながら、外歯歯車を内歯歯車の軸線の周りに公転させると、すなわち、外歯歯車を内歯歯車の軸線の周りに偏心回転させると、外歯歯車が内歯歯車に対して自転する。この現象を利用する内接嚙合型の遊星歯車装置が開発されており、たとえば日本国特許公開公報第 2001— 187945号に開示されている。従来の歯車装置は、内歯歯車と外歯歯車とキャリアとクランク部材と軸受を備えて!/、る。外歯歯車は、内歯歯車と異なる歯数を有している。外歯歯車は、内歯歯車と嚙み合った状態を維持しており、内歯歯車の軸線の周りに公転しながら自転することができる。外歯歯車は内歯歯車に囲まれた位置に配置されている。外歯歯車には、中心に中心貫通孔が形成されているとともに、中心からオフセットされた位置に複数個のオフセット貫通孔が形成されて!/、る。

キャリアは、柱状部材と一対の支持部材を備えている。柱状部材は外歯歯車のオフセット貫通孔を通過している。一対の支持部材は柱状部材の両端を支持している。また、一対の支持部材は、内歯歯車の軸線の周りを自転可能な状態で内歯歯車に支持されている。柱状部材とオフセット貫通孔の間には間隔が確保されている。すなわち、キャリアは、外歯歯車が内歯歯車の軸線の周りを公転することを許容しつつ、外歯歯車の自転に追従して内歯歯車の軸線の周りを自転する。クランク部材は、シャフトと偏心部材と入力歯車を備えている。シャフトは外歯歯車の中心貫通孔を通過している。偏心部材は、シャフトの軸線からオフセットされた位置に回転軸線を有するとともに外歯歯車の中心貫通孔に嵌りこんでいる。シャフトはキャリアに対して自転可能である。そのシャフトに入力歯車が固定されており、シャフトを自転させる。

軸受は、キャリアの各々の支持部材とクランク部材のシャフトの間に配置されている。また、軸受は、クランク部材の偏心部材を挟む位置に一対に配置されている。一対の軸受によって、クランク部材のシャフトが、キャリアに対して自転可能であるとともに軸線方向へ変位不能な状態で支持されている。

内歯歯車と、キャリアの各々の支持部材の間にも一対の追加の軸受が配置されている。一対の追加の軸受によって、キャリアが内歯歯車に対して自転可能に支持されている。

上記の構成を備えているため、クランク部材の入力歯車が自転すると、クランク部材のシャフトが自転し、クランク部材の偏心部材が偏心回転する。クランク部材の偏心部材が偏心回転すると、外歯歯車が内歯歯車に対して内歯歯車の軸線の周りに公転しながら自転する。外歯歯車が自転すると、キャリアが内歯歯車に対して自転する内接嚙合型の遊星歯車装置では、クランク部材カキャリアの一対の支持部材に対して自転可能であるとともに軸線方向へ変位不能な状態で支持されていることが必要である。従来の歯車装置では、クランク部材のシャフトと一対の支持部材の間に一対の円錐ころ軸受を配置することによって、クランク部材カキャリアに対して自転可能であるとともに軸線方向へ変位不能な状態で支持されている。また、キャリアが、内歯歯車の軸線の周りに自転可能に支持されていることが必要である。従来の歯車装置では、キャリアの一対の支持部材と内歯歯車の間に一対の円錐ころ軸受を配置することによって、キャリアが内歯歯車の軸線の周りに自転可能に支持されている。従来の歯車装置では、歯車装置を構成する部品の数が多ぐ歯車装置のコストが高くなってしまう。

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0004] 性能は維持したまま、低コストの歯車装置を製造することが求められている。歯車装置の部品数を減らすことによって、部品に力、かるコストを低くし、さらに組み立てにか力、るコストを低くすること力 Sできる。本発明では、歯車装置の部品数を減らし、低コストの歯車装置を提供する技術を実現する。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明の歯車装置は、内歯歯車と外歯歯車とキャリアとクランク部材を備えている。

外歯歯車は、内歯歯車と異なる歯数を備えている。また、外歯歯車は、内歯歯車と嚙み合った状態を維持して内歯歯車の軸線の周りを公転可能である。すなわち、外歯歯車は、内歯歯車の軸線の周りを偏心回転することができる。なお、外歯歯車は、内歯歯車に対して自転することもできる。また、外歯歯車は、内歯歯車に囲まれた位置に配置されている。外歯歯車には、中心に中心貫通孔が形成されているとともに、中心からオフセットされた位置にオフセット貫通孔が形成されている。キャリアは、柱状部材と一対の支持部材を備えて!/、る。柱状部材は外歯歯車のオフセット貫通孔を通過している。一対の支持部材は、柱状部材の両端を支持するとともに内歯歯車の軸線の周りを自転可能な状態で内歯歯車に支持されている。クランク部材は、シャフトと偏心部材を備えている。シャフトは外歯歯車の中心貫通孔を通過している。偏心部材はシャフトの軸線からオフセットされた位置に回転軸線を有するとともに外歯歯車の中心貫通孔に嵌りこんでいる。シャフトの表面の偏心部材を挟む位置に、一対の窪みが形成されている。キャリアの各々の支持部材と各々の窪みの間に第 1転動体と第 1外輪を配置することによって、クランク部材がキャリアに対して自転可能であるとともに軸方向へ変位不能な状態で支持されている。

[0006] 上記の歯車装置は、クランク部材の入力歯車が自転すると、クランク部材の偏心部材が偏心回転する。偏心部材が偏心回転すると、外歯歯車が内歯歯車の軸線の周りを公転しながら、内歯歯車に対して自転する。外歯歯車が自転すると、キャリアが内歯歯車に対して自転する。上記の歯車装置は、典型的には、クランク部材の自転数を内歯歯車と外歯歯車の歯数差を利用することによって減速して、キャリアが内歯歯車に対して自転する減速装置として利用することができる。上記の歯車装置では、クランク部材をキャリアに対して自転可能に支持させるために、内輪と転動体と外輪を有する軸受をクランク部材とキャリアの間に配置することに代えて、第 1転動体と第 1外輪のみを配置する。すなわち、内輪を省略することができる。歯車装置の部品数を少なくすることができ、低コストの歯車装置を提供することができる。

[0007] 本発明の歯車装置では、クランク部材のシャフトに、その軸線に沿って伸びる貫通孔を形成することができる。

上記の歯車装置では、貫通孔の内部に配線や配管等を通過させることができる。上述したように、本発明の歯車装置は、クランク部材をキャリアに対して自転可能に支持させるために、クランク部材とキャリアの間に第 1転動体と第 1外輪のみを配置している。内輪を省略しているため、内輪と転動体と外輪を配置するという従来の歯車装置と比較すると、内輪を省略した分だけ、軸線に沿って伸びる貫通孔の内径を大さくすること力でさる。

[0008] 本発明の歯車装置では、偏心部材の外周面に周方向に伸びる窪みが形成されており、その窪みと外歯歯車の中心貫通孔の間に第 2転動体が配置されていることが好ましい。

上記の歯車装置によると、偏心部材が、外歯歯車の中心貫通孔内でなめらかに回転すること力 Sできる。また、その窪み内に第 2転動体を揷入することによって、第 2転動体がクランク部材の軸線方向に移動することを防止することができる。第 2転動体の移動を防止するための部材を省略することができるため、歯車装置の部品数をさらに少なくすることができる。

[0009] 本発明の歯車装置では、偏心部材と外歯歯車の中心貫通孔の間に第 2転動体が配置されており、第 1外輪が、第 2転動体がクランク部材の軸線方向へ移動することを抑制するように形成されて!/、てもよレ、。

上記の歯車装置でも、第 2転動体がクランク部材の軸線方向に移動することを防止すること力 Sできる。第 2転動体の移動を防止するための部材を省略することができる。

[0010] 本発明の歯車装置では、一対の支持部材の内歯歯車に対向する位置に一対の追加の窪みが形成されており、内歯歯車と各々の追加の窪みの間に第 3転動体と第 2 外輪を配置することによって、一対の支持部材が内歯歯車に対して自転可能であるとともに軸線方向へ変位不能な状態で支持されていることが好ましい。

上記の歯車装置によると、歯車装置の部品数をさらに少なくすることができる。すなわち、内歯歯車と一対の支持部材の間でも内輪を省略することができる。また、内輪を省略することによって、内歯歯車と一対の支持部材の間の距離を短くすることができる。換言すると、内歯歯車の径を小さくすることができるため、コンパクトな歯車装置を実現すること力できる。

発明の効果

[0011] 本発明の歯車装置によると、歯車装置の部品数を少なくすることができる。部品数を少なくすることによって、低コストの歯車装置を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]第 1実施例の歯車装置の断面図を示す。

[図 2]図 1の II II線に沿った断面図を示す。

[図 3]第 1実施例の歯車装置のクランク部材とその周囲の拡大図を示す。

[図 4]従来の歯車装置のクランク部材とその周囲の拡大図を示す。

[図 5]第 2実施例の歯車装置のクランク部材とその周囲の拡大図を示す。

[図 6]第 3実施例の歯車装置のクランク部材とその周囲の拡大図を示す。

[図 7]第 4実施例の歯車装置の断面図を示す。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 実施例の主要な特徴を以下に列記する。

(第 1特徴）モータ 28が固定されている入力側部材 40に、筒体 34がボルト 36で固定されている。筒体 34がモータ 28に対して回転不能に固定されている。出力側部材 2が取り付けられる支持部材 42Xと筒体 34の間に、オイルシール 12が配置されている。 (図 1)

(第 2特徴）出力側部材 2と筒体 34がボルト 436で固定されている。筒体 34が出力側部材 2に対して回転不能に固定されている。入力側部材 40と筒体 34の間に、オイルシール 412が配置されている。（図 7)

(第 3特徴）クランク部材 14のシャフト 60に、スプライン 62が形成されており、スプライン 62に平歯車 30が固定されている。平歯車 30は、モータ歯車 26と嚙み合ってい

(第 4特徴）支持部材 42Yと外輪 6Yの間に、クランク部材 14と一対の支持部材 42X , 42Yの間の予圧を調整する予圧調整部材 27が配置されて!/、る。

実施例

図面を参照して実施例を説明する。

以下の実施例では、モータに固定されているモータ歯車の自転を減速して出力する減速装置について例示する。し力、しながら、本発明の技術は、減速装置に限定されるものではなぐモータ歯車の回転を増速して出力する歯車装置 (増速装置）にも適用すること力でさる。

(第 1実施例）

図 1は、本実施例の歯車装置 10の断面図を示している。図 2は、図 1の II II断面図を示している。図 3は、後述するクランク部材 14とそのクランク部材 14の周囲の拡大図を示している。

歯車装置 10は、大まかにいって、内歯歯車 48と外歯歯車 18X, 18Yとキャリアとクランク部材 14を備えている。

図 2に示すように、外歯歯車 18Yは、内歯歯車 48と異なる歯数を有している。また、外歯歯車 18Yは、内歯歯車 48と嚙み合った状態を維持して内歯歯車 48の内側に配置されている。実際には、外歯歯車 18Yは、内歯ピン 24を介して内歯歯車 48と嚙み合っている。外歯歯車 18Yは、内歯歯車 48の軸線 56の周りに公転することができる。換言すると、外歯歯車 18Yは、内歯歯車 48の軸線 56の周りを偏心回転すること力 Sできる。また、外歯歯車 18Yは、内歯歯車 48に対して自転することができる。外歯歯車 18Yの中心に中心貫通孔 25Yが形成されている。外歯歯車 18Yの中心からォフセットされた位置に、オフセット貫通孔 19Yが形成されている。オフセット貫通孔 19 Yは、外歯歯車 18Yの周方向に等間隔に 12個形成されている。

図 1に示すように、歯車装置 10は、一対の外歯歯車 18X, 18Yを有している。上述した外歯歯車 18Yの説明は、外歯歯車 18Xにも適用することができる。すなわち、外歯歯車 18Xの中心に中心貫通孔 25Xが形成されており、内歯歯車 48の中心力、らォフセットされた位置に、オフセット貫通孔 19Xが外歯歯車 18Xの周方向に等間隔に 1 2個形成されている。外歯歯車 18X, 18Yは、共通の内歯ピン 24を介して内歯歯車 48と嚙み合っている。

[0015] 図 1に示すように、柱状部材 46と一対の支持部材 42X, 42Yによってキャリアが形成されている。以下の説明では、柱状部材 46、支持部材 42X及び支持部材 42Yを併せて、キャリア 42と称することがある。柱状部材 46は、外歯歯車 18Xのオフセット貫通孔 19Xと、外歯歯車 18Yのオフセット貫通孔 19Yを通過している。一対の支持部材 42X, 42Yの内歯歯車 48に対向する位置に、一対の追加の窪み 41X, 41Yが形成されている。支持部材 42Xと支持部材 42Yは、ボルト 38によって固定されている。一対の支持部材 42X, 42Yは、窪み 41X,玉（第 3転動体） 20X,外輪 (第 2外輪 ) 22Xと、窪み 41Y,玉 20Y,外輪 22Yによって、内歯歯車 48に対して自転可能であるとともに軸方向へ変位不能な状態で支持されている。図 1 , 2に示すように、支持部材 42Xから柱状部材 46が伸びて形成されている。柱状部材 46の外側に内ローラ 45が配置されている。内ローラ 45は、柱状部材 46に対して自転可能に配置されている。柱状部材 46は、支持部材 42Xの周方向に等間隔で 12本形成されている。柱状部材 46と外歯歯車 18Xのオフセット貫通孔 19Xの間には、外歯歯車 18Xが内歯歯車 48の軸線 56の周りに公転することを許容する隙間が形成されている。柱状部材 46と外歯歯車 18Yのオフセット貫通孔 19Yの間には、外歯歯車 18Yが内歯歯車 48 の軸線 56の周りに公転することを許容する隙間が形成されている。

一対の支持部材 42X, 42Yは、外歯歯車 18X, 18Yを軸線 56の上下から挟む位置に形成されている。支持部材 42Xと支持部材 42Yは、ボルト 38で固定されている。一対の支持部材 42X, 42Yによって、外歯歯車 18X, 18Yが、軸線 56方向に変位することを抑制できる。また、一対の支持部材 42X, 42Yによって、歯車装置 10の作動中に、歯車装置 10が軸線 56と直交する方向にひずむことを防止できる。すなわち、一対の支持部材 42X, 42Yによって、歯車装置 10のねじれ剛性を高くすることができる。

[0016] 図 3にクランク部材 14と、クランク部材 14の周囲の拡大図を示している。後述する筒体 34とオイルシール 12と入力歯車 30は省略している。図 3を参照して、歯車装置 10 のクランク部材 14の構成につ!/、て説明する。

クランク部材 14は、大まかにいって、シャフト 60と偏心部材 72X, 72Yと入力歯車 3 0 (図 1を参照）を備えている。クランク部材 14は、外歯歯車 18Xの中心貫通孔 25Xと、外歯歯車 18Yの中心貫通孔 25Yを通過している。シャフト 60の紙面下側の端部にスプライン 62が形成されている。スプライン 62によって、入力歯車 30 (図 1を参照）をシャフト 60に固定することができる。

偏心部材 72Xは、シャフト 60の軸線 56 (図 2に示している内歯歯車 48の軸線 56と同じ)からオフセットされた位置に回転軸線を有している。また、偏心部材 72Xは、円筒ころ軸受（第 2転動体） 16Xを介して、外歯歯車 18Xの中心貫通孔 25Xに嵌りこんでいる。円筒ころ軸受 16Xによって、偏心部材 72X力外歯歯車 18Xの中心貫通孔 25Xの内側に嵌りこんだ状態で自転すること力 Sできる。

偏心部材 72Yは、シャフト 60の軸線 56からオフセットされた位置に回転軸線を有している。また、偏心部材 72Yは、円筒ころ軸受 16Yを介して、外歯歯車 18Yの中心貫通孔 25Yに嵌りこんでいる。円筒ころ軸受 16Yによって、偏心部材 72Y力外歯歯車 18Yの中心貫通孔 25Yの内側に嵌りこんだ状態で自転することができる。

シャフト 60の表面の偏心部材 72X, 72Yを挟む位置に、一対の窪み 9X, 9Yが形成されている。支持部材 42Xと窪み 9Xの間に、玉（第 1転動体） 8Xと外輪 (第 1外輪) 6Xが配置されている。支持部材 42Yと窪み 9Yの間に、玉 8Yと外輪 6Yが配置されている。本実施例では、窪み 9X,玉 8X,外輪 6Xがアンギユラ玉軸受を構成し、窪み 9Y,玉 8Y,外輪 6Yもアンギユラ玉軸受を構成している。各々のアンギユラ玉軸受によって、クランク部材 14のシャフト 60が、キャリア 42に対して自転可能であるとともに軸線方向に変位不能な状態で支持されている。すなわち、クランク部材 14が、一対の支持部材 42X, 42Yに対して自転可能であるとともに軸線方向に変位不能な状態で支持されている。

偏心部材 72Xの外周面に周方向に伸びる窪み 70Xが形成されている。窪み 70Xと外歯歯車 18Xの中心貫通孔 25Xの間に円筒ころ軸受（第 2転動体） 16Xが配置されている。円筒ころ軸受 16Xの一部が窪み 70Xに収容されているため、円筒ころ軸受 1 6Xは軸線方向へ移動することが抑制されている。偏心部材 72Yの外周面に周方向に伸びる窪み 70Yが形成されている。窪み 70Y と外歯歯車 18Yの中心貫通孔 25Yの間に円筒ころ軸受 16Yが配置されている。円筒ころ軸受 16Yの一部が窪み 70Yに収容されているため、円筒ころ軸受 16Yは軸線方向へ移動することが抑制されてレ、る。

支持部材 42Yと外輪 6Yの間に、予圧調整部材 27が配置されている。予圧調整部材 27によって、一対の支持部材 42X, 42Yとクランク部材 14の間の予圧を適切に調節すること力 Sできる。符号 52X, 52Yは、円筒ころ軸受 16X, 16Yを保持するための保持器を示している。図 2に示すように、保持器 52Yには、 20個の円筒ころ軸受 16Y が保持されている。同様に、保持器 52Xには、 20個の円筒ころ軸受 16Xが保持されている。クランク部材 14のシャフト 60に、その軸線 56に沿って伸びる貫通孔 58が形成されている。

図 3、図 4を参照して、本実施例の歯車装置 10の特徴を説明する。

図 4は、従来の歯車装置のクランク部材 114と、クランク部材 114の周囲の拡大図を示している。なお、クランク部材 114は、従来の歯車装置のクランク部材の特徴を本実施例の歯車装置のクランク部材 14に対応させて示すものであり、前述した特許文献で使用されてレ、るクランク部材と完全に一致するものではなレ、。

従来の歯車装置では、クランク部材 114を一対の支持部材 42X, 42Yに対して自転可能に支持させるために、クランク部材 114とキャリア 42の間に、内輪 82Xと転動体 8Xと外輪 6Xを配置している。また、内輪 82Xが軸方向に移動することを規制するための止め部材 80Xも配置されている。同様に、内輪 82Yと転動体 8Yと外輪 6Yを有しており、止め部材 80Yを有している。し力もながら、本実施例の歯車装置 10は、内輪 82X, 82Yと、止め部材 80X, 80Yを有していない。すなわち、本実施例の歯車装置 10と従来の歯車装置を比較すると、歯車装置 10の方が、従来の歯車装置よりも周囲の部品数を大幅に減らすことができる。さらに、上述したように、内輪を有さない本実施例（図 3)のクランク部材 14と、内輪 82X, 82Yを有する従来のクランク部材 114を比較すると、クランク部材 14の貫通孔 58の内径を B1とし、クランク部材 114の貫通孔 158の内径を B2とし、両者の外輪 6X, 6Yの外径を Aとすると、クランク部材 1 4の方が、クランク部材 114よりも内径を大きくすることができる。すなわち、 B1〉B2 の関係を得ること力できる。よって、クランク部材 14は、多くの配線や配管等を通過させるスペースを十分確保することができる。

[0019] クランク部材 14のシャフト 60が自転すると、偏心部材 72X, 72Yが偏心回転する。

すなわち、図 2に示すように、偏心部材 72Yの回転軸線 54力 S、シャフト 60の軸線 56 の周りを矢印 55に示すように公転する。矢印 55は、回転軸線 54の軸線 56に対する公転半径を示すものではなぐ公転の方向を示しているにすぎない。実際の公転半径は、回転軸線 54と軸線 56のオフセット距離に等し!/、。偏心部材 72Yが軸線 56の周りに公転すると、外歯歯車 18Yが、内歯歯車 48に対して内歯歯車 48の軸線 56の周りを矢印 55方向に公転する。

外歯歯車 18Yが内歯歯車 48に嚙み合ったまま軸線 56の周りを公転すると、外歯歯車 18Yは内歯歯車 48に対して自転する。外歯歯車 18Yが自転すると、キャリア 42 が内歯歯車 48に対して自転する。

[0020] 歯車装置 10の他の特徴を図 1を参照して説明する。

上述したように、一対の支持部材 42X, 42Yの内歯歯車 48に対向する位置に、一対の追加の窪み 41X, 41Yが形成されている。一対の支持部材 42X, 42Yが、外輪 (第 2外輪） 22X, 22Yと、玉（第 3転動体） 20X, 20Yと、一対の追加の窪み 41X, 4 1Yによって、内歯歯車 48に対して自転可能であるとともに軸方向に変位不能な状態で支持されている。すなわち、ここでも内輪を省略しており、歯車装置 10を構成する部品数を減らしている。さらに、内歯歯車 48と一対の支持部材 42X, 42Yの距離を短くすることが可能である。すなわち、内歯歯車 48の径を小さくすることができる。歯車装置 10をコンパクトにすることができる。

モータ 28が固定されている入力側部材 40と筒体 34が、ボルト 36によって固定されている。すなわち、筒体 34はモータ 28に対して回転しない。筒体 34の貫通孔 32に配線や配管等が通過する場合、貫通孔 32を通過した配線や配管等と、モータ 28に接続する配線等が束ねられることが多い。筒体 34がモータ 28に対して回転しないため、束ねられた配線等に負荷が加わることを抑制できる。

[0021] 図 1に示すように、クランク部材の下部に入力歯車 30が固定されている。入力歯車 30の中心に、図示しない貫通孔が形成されており、その貫通孔内にスプライン穴が形成されている。入力歯車 30のスプライン穴が、図 3に詳しく示しているクランク部材 14のシャフト 60に形成されているスプライン 62と嚙み合っている。すなわち、シャフト 60の外側表面に入力歯車 30が形成されているため、貫通孔 58のスペースを確保しつつ、モータ等の回転をクランク部材 14に伝達することができる。

入力歯車 30は、モータ 28の出力軸と一体に回転するモータ歯車 26と嚙み合つている。モータ 28は、入力側部材 40に固定されている。入力側部材 40と内歯歯車 4 8が、ボルト 44によって固定されている。出力側部材 2と支持部材 42X力ボルト 4によって固定されている。

筒体 34と支持部材 42Xの間に、オイルシール 12が配置されている。また、内歯歯車 48と支持部材 42Xの間に、オイルシール 50が配置されている。オイノレシーノレ 12, 50によって、歯車装置 10内に注入されたオイルが歯車装置 10の外部に漏れることを防止できる。

図 2に示すように、外歯歯車 18Yの歯数は、内歯歯車 48の歯数よりも少ない。外歯歯車 18Yの周方向の外歯が、内歯歯車 48の周方向の内歯ピン 24に嚙み合った状態を維持して、外歯歯車 18Yが、矢印 55に示すように内歯歯車 48の軸線 56の周りに公転する。内歯歯車 48の自転が拘束されると（すなわち、入力側部材 40の自転が拘束されると）、外歯歯車 18Yは、内歯歯車 48の内部を矢印 55の方向に公転しつつ、矢印 55とは反対方向に自転する。外歯歯車 18Yが自転すると、 12本の柱状部材 46が外歯歯車 18Yの自転に追従して公転する。柱状部材 46が自転すると、支持部材 42Xに固定されている出力側部材 2が、内歯歯車の軸線 56の周りに自転する。一方、外歯歯車 18Yの自転が拘束されると（すなわち、出力側部材 2の自転が拘束されると）、外歯歯車 18Yは、矢印 55に示すように内歯歯車 48の軸線 56の周りに公転する。外歯歯車 18Yが公転すると、内歯歯車 48は矢印 55の方向に自転する。内歯歯車 48が自転すると、内歯歯車に固定されている入力側部材 40が内歯歯車 48 の軸線 56の周りに自転する。外歯歯車 18Yの自転が拘束されている場合は、モータ 28も内歯歯車 48の軸線 56の周りに自転する。また、一対の支持部材 42X, 42Yは自転も公転もしない。

本実施例では、内歯歯車 48の歯数が 30本であり、外歯歯車 18Yの歯数が 29本である。内歯歯車 48の自転が拘束されると、外歯歯車 18Yが 30回公転することによつて、外歯歯車 18Yが 1回自転する。一方、外歯歯車 18Yの自転が拘束されると、外歯歯車 18Yが 30回公転することによって、内歯歯車 48が 1回自転する。

[0023] 上記の外歯歯車 18Yの説明は、外歯歯車 18Xに対しても共通である。ただし、軸線 56に対する偏心方向が反対である。図 2において、外歯歯車 18Xの偏心部材 72 Xの回転軸線と、外歯歯車 18Yの偏心部材 72Yの回転軸線 54は、軸線 56をはさんだ反対側にある。すなわち、外歯歯車 18Yと外歯歯車 18Xは、軸線 56に対して対称の位置になっている。それによつて、外歯歯車 18Yと外歯歯車 18Xは、回転バランスが確保される関係を実現している。

[0024] 本実施例の歯車装置 10では、モータ 28の出力軸に固定されているモータ歯車 26 の自転が、入力歯車 30をクランク部材 14の軸線 56の周りに自転させる。モータ歯車 26と入力歯車 30の歯数差を調節することによって、モータ 28の出力軸の自転速度を変化してクランク部材 14を自転させることができる。すなわち、モータ 28の出力軸の自転速度を減速させることもできるし、モータ 28の出力軸の自転速度を増速させることもできる。モータ歯車 26と入力歯車 30の歯数を等しくすると、モータ 28の出力軸の自転速度を変化させなレヽでクランク部材 14を自転させることもできる。また、本実施例の歯車装置 10では、モータ 28の出力軸の回転を、歯車を利用してクランク部材 1 4に伝達している。し力もながら、モータの出力軸の回転を、プーリー等を利用してクランク部材に伝達することもできる。

クランク部材 14が自転すると、クランク部材 14の偏心部材 72X, 72Yは、軸線 56の周りを公転する。偏心部材 72X, 72Yが公転すると、外歯歯車 18X, 18Yは、内歯ピン 24を介して内歯歯車 48に嚙み合った状態を維持して矢印 55 (図 2を参照）方向に公転する。ここで内歯歯車 48の自転を拘束すると、外歯歯車 18X, 18Yは、内歯歯車 48に嚙み合った状態を維持して矢印 55の方向に公転しながら矢印 55とは反対方向に自転する。外歯歯車 18X, 18Yが自転すると、一対の支持部材 42X, 42Yが軸線 56の周りを矢印 55とは反対方向に自転する。一方、外歯歯車 18X, 18Yの自転を拘束すると、外歯歯車 18X, 18Yは、内歯ピン 24を介して内歯歯車に嚙み合った状態を維持して矢印 55方向に公転する。外歯歯車 18X, 18Yが公転すると、内歯歯車 48が軸線 56の周りを矢印 55の方向に自転する。

外歯歯車 18X, 18Yと、内歯歯車 48の歯数を調整することによって、クランク部材 1 4の自転速度と歯車 10の出力部材（外歯歯車 18X, 18 Yの自転を拘束した場合、出力部材は入力側部材 40に相当する。内歯歯車 48の自転を拘束した場合、出力部材は出力側部材 2に相当する。）の自転速度の比を変化させることができる。

[0025] (第 2実施例）

図 5を参照して本実施例の歯車装置について説明する。本実施例の歯車装置は、歯車装置 10の変形例であり、クランク部材と、クランク部材の周囲の構成が異なるだけである。ここでは、歯車装置 10と相違する部分のみ説明する。歯車装置 10と同様の部材については、歯車装置 10と同じ参照番号を付すことによって説明を省略する図 5に示すクランク部材 214では、偏心部材 72X, 72Yの外周面に窪みが形成されていない。偏心部材 72Xと外歯歯車 18Xの間に、円筒ころ軸受 16Xが配置されている。円筒ころ軸受 16Xは、保持器 252Xに収容されている。外輪 (第 1外輪） 206X が保持器 252Xに当接しており、円筒ころ軸受 16Xがクランク部材 214の軸線 56方向へ移動することを抑制している。偏心部材 72Yと外歯歯車 18Yの間に、円筒ころ軸受 16Yが配置されている。円筒ころ軸受 16Yは、保持器 252Yに収容されている。外輪 206Yが保持器 252Yに当接しており、円筒ころ軸受 16Yがクランク部材 214の軸線 56方向へ移動することを抑制して!/、る。

本実施例の歯車装置では、外輪 206Xと、円筒ころ軸受 16Xの保持器 252Xが当接している。円筒ころ軸受 16Xが軸線方向に移動することを許容される範囲内では、外輪 206Xと保持器 252Xの間に隙間が形成されていてもよい。同様に、円筒ころ軸受 16Yが軸線方向に移動することを許容される範囲内では、外輪 206Yと保持器 25 2Yの間に隙間が形成されていてもよい。すなわち、円筒ころ軸受 16X, 16Yが軸線方向に移動することによって、歯車装置の動作に悪影響を及ぼすことを抑制できればよい。

[0026] (第 3実施例）

図 6を参照して本実施例の歯車装置について説明する。本実施例の歯車装置は、歯車装置 10の変形例であり、クランク部材と、クランク部材の周囲の構成が異なるだけである。ここでは、歯車装置 10と相違する部分のみ説明する。歯車装置 10と同様の部材については、歯車装置 10と同じ参照番号を付すことによって説明を省略する図 6に示すクランク部材 314では、シャフト 60の表面の偏心部材 72X, 72Yを挟む位置に一対の窪み 309X, 309Yが形成されている。窪み 309Xと支持部材 42Xの間に、ころ（転動体） 308Xと外輪 306Xが配置されている。窪み 309Yと支持部材 42 Yの間に、ころ 309Yと外輪 306Yが配置されている。窪み 309X,ころ 308X,外輪 3 06Xと、窪み 309Y,ころ 308Y,外輪 306Yによって、クランク部材 314力一対の支持部材 42X, 42Yに対して自転可能であるとともに軸線方向に変位不能な状態で支持されている。

本実施例の歯車装置を歯車装置 10と比較すると、クランク部材 314のシャフト 60に形成されている窪み 309X, 309Yの形状力クランク部材 14のシャフト 60に形成されている窪み 9X, 9Yの形状と異なり、転動体（ころ） 308X, 308Y力 S、転動体（玉） 8 X, 8Yと異なり、外輪 306X, 306Yの形状力外輪 6X, 6Yの形状と異なる。歯車装置のサイズや、所望する性能に応じて適宜選択することができる。

(第 4実施例）

図 7を参照して本実施例の歯車装置 410について説明する。歯車装置 410は、歯車装置 10の変形例であり、歯車装置 10と相違する部分のみ説明する。歯車装置 10 と同様の部材については、歯車装置 10と同じ参照番号を付すことによって説明を省略する。

歯車装置 410では、ボルト 436によって、出力側部材 2と筒体 34が固定されている。筒体 34は、内歯歯車 48に対して出力側部材 2と同じ速度で自転する。モータ 28が固定されている入力側部材 40と筒体 34の間には、オイルシール 412が配置されている。オイルシール 412によって、歯車装置 410内に注入されたオイルが、歯車装置 410の外部に漏れることを防止できる。

歯車装置 410の出力側部材を、重力方向の下側に配置することがある。歯車装置 410内に注入されたオイルは、重力方向の下側から漏れやすい。歯車装置 410は、出力側部材 2と筒体 34が相対的に回転しないため、歯車装置 410内に注入されたオイルが漏れにくいとレ、う特徴を有して!/、る。

筒体 34を出力側部材 2に固定するか、又は筒体 34を入力側部材 40に固定するかの選択は、目的と使用用途に応じて適宜選択することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

上記実施例では、クランク部材のシャフトの中心に貫通孔が形成されている。しかしながら、歯車装置の内部に配線や配管等を通過させない場合は、その貫通孔は必ずしも必要ではな!/、。目的と用途に合わせて形成すればよ!/、。

上記実施例では、 2枚の外歯歯車が使用されており、内歯歯車の軸線に対して対称に偏心している。し力、しながら、外歯歯車の枚数は 2枚に限られない。外歯歯車の枚数は 1枚でもよいし、 3枚以上でもよい。外歯歯車の枚数を少なくすると、歯車装置の軸線方向の長さを短くすることに寄与する。外歯歯車の枚数を多くすると、歯車装置の回転バランスがより向上することができる。目的と用途に応じて選択することができる。

上記実施例では、内歯歯車と外歯歯車の歯数の差が 1である。し力、しながら内歯歯車と外歯歯車の歯数の差は 1に限定されず、歯数の差が 2でも、歯数の差が 3以上でもよい。例えば内歯歯車と外歯歯車の歯数の差が 2の場合、外歯歯車が内歯歯車の中心の周りに 1回公転すると、外歯歯車は内歯歯車に対して 2/ (内歯歯車の歯数）回自転する。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims

請求の範囲

[1] 内歯歯車と外歯歯車とキャリアとクランク部材を備えており、

外歯歯車は、内歯歯車と異なる歯数を有しており、内歯歯車と嚙み合った状態を維持して内歯歯車の軸線の周りを公転可能であり、中心に中心貫通孔が形成されているとともに、中心からオフセットされた位置にオフセット貫通孔が形成されており、キャリアは、柱状部材と一対の支持部材を備えており、柱状部材は外歯歯車のオフセット貫通孔を通過しており、一対の支持部材は柱状部材の両端を支持するとともに内歯歯車の軸線の周りを自転可能な状態で内歯歯車に支持されており、

クランク部材は、シャフトと偏心部材を備えており、シャフトは外歯歯車の中心貫通孔を通過しており、偏心部材はシャフトの軸線からオフセットされた位置に回転軸線を有するとともに外歯歯車の中心貫通孔に嵌りこんでおり、シャフトの表面の偏心部材を挟む位置に一対の窪みが形成されており、

キャリアの各々の支持部材と各々の窪みの間に第 1転動体と第 1外輪を配置することによって、クランク部材のシャフトがキャリアに対して自転可能であるとともに軸線方向へ変位不能な状態で支持されていることを特徴とする歯車装置。

[2] クランク部材のシャフトに、その軸線に沿って伸びる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項 1に記載の歯車装置。

[3] 偏心部材の外周面に周方向に伸びる窪みが形成されており、その窪みと外歯歯車の中心貫通孔の間に第 2転動体が配置されていることを特徴する請求項 1又は 2に記載の歯車装置。

[4] 偏心部材と外歯歯車の中心貫通孔の間に第 2転動体が配置されており、

第 1外輪が、第 2転動体がクランク部材の軸線方向へ移動することを抑制することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の歯車装置。

[5] 一対の支持部材の内歯歯車に対向する位置に一対の追加の窪みが形成されており、

内歯歯車と各々の追加の窪みの間に第 3転動体と第 2外輪を配置することによって、一対の支持部材が内歯歯車に対して自転可能であるとともに軸線方向へ変位不能な状態で支持されてレ、ることを特徴とする請求項 1から 4の!/、ずれか一項に記載の歯車装置。