(57)【要約】【課題】歳差運動する歯車を備える歯車装置であって、効率よく製造することができる歯車装置を提供すること。【解決手段】歯車装置１０は、第一軸線Ｌａを中心として配置された第一歯車１１０及び第二歯車１２０と、入力軸１５０と、中間歯車１３０と、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２とを備える。中間歯車１３０は、第一軸線Ｌａに対して傾いた第二軸線Ｌｂを中心として配置されている。中間歯車１３０は、入力軸１５０の回転に伴って回転する内輪部１３１、及び、内輪部１３１に対して回転自在に配置された、第一歯車１１０及び第二歯車１２０に噛み合う外輪部１３５を有する。第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、入力軸１５０に取り付けられており、内輪部１３１の第二軸線Ｌｂの方向における互いに反対側の面に当接し、内輪部１３１を、第二軸線Ｌｂが内輪部１３１の中心軸となる姿勢で挟持する。【選択図】図１
2020106084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一軸線を中心として配置された第一歯車及び第二歯車と、
前記第一軸線を中心として回転可能に配置された入力軸と、
前記第一歯車及び前記第二歯車の間において、前記第一軸線に対して傾いた第二軸線を中心として配置された中間歯車であって、前記入力軸の回転に伴って回転する内輪部、及び、前記内輪部に対して回転自在に配置された、前記第一歯車及び前記第二歯車に噛み合う外輪部を有する中間歯車と、
前記入力軸に取り付けられた、前記内輪部の前記第二軸線の方向における互いに反対側の面に当接する第一傾斜部材及び第二傾斜部材であって、前記内輪部を、前記第二軸線が前記内輪部の中心となる姿勢で挟持する第一傾斜部材及び第二傾斜部材と、
を備える歯車装置。
【請求項２】
前記第一傾斜部材及び前記第二傾斜部材のそれぞれは、前記内輪部の側に、前記内輪部に当接し、かつ、前記内輪部を前記第一軸線に対して傾かせる傾斜面を有する
請求項１記載の歯車装置。
【請求項３】
前記入力軸は、前記第一軸線の方向に並ぶ第一フランジ部及び第二フランジ部を有し、
前記第一傾斜部材及び前記第二傾斜部材は前記入力軸の外周面に沿った湾曲状に形成されており、
前記第一傾斜部材は、前記第一フランジ部と前記内輪部との間に配置されており、
前記第二傾斜部材は、前記第二フランジ部と前記内輪部との間に配置されている、
請求項１または２記載の歯車装置。
【請求項４】
前記第一フランジ部及び前記第二フランジ部の少なくとも一方に、前記内輪部と当接するテーパ部が設けられている、
請求項３記載の歯車装置。
【請求項５】
前記入力軸は、前記内輪部の内周面に当接する中間フランジ部を有する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の歯車装置。
【請求項６】
前記第一傾斜部材及び前記第二傾斜部材のそれぞれは、前記内輪部において前記入力軸が貫通する中央開口部と、前記入力軸との隙間に挿入される凸部を有する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の歯車装置。
【請求項７】
前記第一傾斜部材及び前記第二傾斜部材は、互いに同等の形状及びサイズである、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の歯車を備える歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、差動機構を用いて入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する伝達比可変装置が開示されている。この伝達比可変装置は、差動機構として、揺動歯車機構を備えている。揺動歯車機構は、入力軸と一体回転する第１歯車と、出力軸と一体回転する第４歯車と、第１歯車に噛み合う第２歯車及び第４歯車に噛み合う第３歯車を有するとともに第１及び第４歯車の軸線に対して傾斜した軸線周りに回転する揺動歯車を備える。この構成によれば、入力される回転角と出力される回転角との比である伝達比を同軸上で変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の揺動歯車機構のような、揺動歯車（より具体的には歳差運動する歯車）を有する歯車装置では、第１の軸線を中心に回転する２つの歯車の間に、第１の軸線に対して傾いた第２の軸線を中心に回転する歯車が配置される。この歯車には、例えば入力軸が固定され、入力軸には第１の軸線を中心軸とする主軸部分の一部に、第２の軸線を中心軸とする円柱状の傾斜軸部分が設けられる。このような、主軸部分と傾斜軸部分とを一体に有する軸体を作製する場合、例えば、金属体に対して第１の旋削加工を行うことで傾斜軸部分を精度よく形成し、さらに、金属体の回転軸を変更して第２の旋削加工を行うことで主軸部分を精度よく形成する、という煩雑な工程が含まれる。つまり、歳差運動する歯車に接続される軸体の作製は容易ではなく、このことは、例えば歯車装置の製造効率の向上を阻害する要因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、歳差運動する歯車を備える歯車装置であって、効率よく製造することができる歯車装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る歯車装置は、第一軸線を中心として配置された第一歯車及び第二歯車と、前記第一軸線を中心として回転可能に配置された入力軸と、前記第一歯車及び前記第二歯車の間において、前記第一軸線に対して傾いた第二軸線を中心として配置された中間歯車であって、前記入力軸の回転に伴って回転する内輪部、及び、前記内輪部に対して回転自在に配置された、前記第一歯車及び前記第二歯車に噛み合う外輪部を有する中間歯車と、前記入力軸に取り付けられた、前記内輪部の前記第二軸線の方向における互いに反対側の面に当接する第一傾斜部材及び第二傾斜部材であって、前記内輪部を、前記第二軸線が前記内輪部の中心軸となる姿勢で挟持する第一傾斜部材及び第二傾斜部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、歳差運動する歯車を備える歯車装置であって、効率よく製造することができる歯車装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る歯車装置の構成概要を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係る第一歯車の構成概要を示す平面図である。
【図３】実施の形態に係る第二歯車の構成概要を示す平面図である。
【図４】実施の形態に係る中間歯車の構成概要を示す平面図である。
【図５】実施の形態に係る歯車装置の第１の分解断面図である。
【図６】実施の形態に係る歯車装置の第２の分解断面図である。
【図７】実施の形態に係る歯車装置の第３の分解断面図である。
【図８】実施の形態に係る第一傾斜部材及び第二傾斜部材の平面図である。
【図９】実施の形態に係る第一傾斜部材または第二傾斜部材の外観を示す斜視図である。
【図１０Ａ】実施の形態に係る第一フランジ部のテーパ部を示す拡大図である。
【図１０Ｂ】実施の形態に係る第二フランジ部のテーパ部を示す拡大図である。
【図１０Ｃ】実施の形態に係る中間フランジ部のテーパ部を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態及びその変形例について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１０】
また、図面は、本発明を示すために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態及び特許請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。
【００１１】
（実施の形態）
まず、図１〜図４を用いて、実施の形態に係る歯車装置１０の全般的な構成を説明する。図１は、実施の形態に係る歯車装置１０の構成概要を示す断面図である。なお、図１では、入力軸１５０、出力軸１６０、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２、並びに、各歯車（１１０、１２０、１３０）が有する歯については断面ではなく側面が図示されている。また、図１では、歯車装置１０の基本構造が簡易的に図示されており、例えば入力軸１５０及び出力軸１６０のそれぞれを回動可能に支持するベアリング装置等の要素の図示は省略されている。これらの補足事項は、後述する図５〜図７についても適用される。さらに、図１では、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２のそれぞれは、識別しやすいように太線で図示されている。
【００１２】
図２は、実施の形態に係る第一歯車１１０の構成概要を示す平面図であり、図３は、実施の形態に係る第二歯車１２０の構成概要を示す平面図であり、図４は、実施の形態に係る中間歯車１３０の構成概要を示す平面図である。
【００１３】
歯車装置１０は、入力される回転角、回転力、あるいは回転速度を変化させて出力する装置である。本実施の形態では、歯車装置１０は、入力軸１５０の回転速度より小さな回転速度で出力軸１６０を回転させる減速機として機能する。
【００１４】
図１に示すように、歯車装置１０は、第一歯車１１０と第二歯車１２０と中間歯車１３０とを備える。第一歯車１１０及び第二歯車１２０は、第一軸線Ｌａを中心として配置された円盤状の歯車である。中間歯車１３０は、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の間において、第一軸線Ｌａに対して傾いた第二軸線Ｌｂを中心として配置された円盤状の歯車である。また、中間歯車１３０は、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の一方を他方に対して差動回転させるように、第一歯車１１０及び第二歯車１２０に噛み合っている。
【００１５】
なお、図１及び他の図面（図９を除く）では、歯車装置１０の全部または一部を第一軸線ＬａがＺ軸に平行となる姿勢で図示している。また、以下の説明において、例えば「第一軸線Ｌａの方向」は、第一軸線Ｌａに平行な方向であり、「Ｚ軸方向」と同義である。
【００１６】
第一歯車１１０は、図１及び図２に示すように、中間歯車１３０に対向して設けられた第一歯１１１を複数有している。具体的には、第一歯車１１０の本体である第一本体部１１４の中間歯車１３０側の面に、複数の第一歯１１１が環状に並んで配置されている。第一本体部１１４の中央部には、入力軸１５０が貫通する貫通孔１１５が形成されている。
【００１７】
第二歯車１２０は、図１及び図３に示すように、中間歯車１３０に対向して設けられた第二歯１２１を複数有している。具体的には、第二歯車１２０の本体である第二本体部１２４の中間歯車１３０側の面に、複数の第二歯１２１が環状に並んで配置されている。第二本体部１２４の中央部には、入力軸１５０が貫通する貫通孔１２５が形成されている。
【００１８】
中間歯車１３０は、図１及び図４に示すように、第一歯１１１と係合する第一中間歯１３６を複数有し、かつ、第二歯１２１と係合する第二中間歯１３８を複数有している。より詳細には、中間歯車１３０は、入力軸１５０の回転に伴って回転する内輪部１３１と、内輪部１３１に対して回転自在に配置された外輪部１３５とを有する。本実施の形態では、外輪部１３５は、複数のベアリング１３２によって内輪部１３１に回転自在に支持されている。複数の第一中間歯１３６及び複数の第二中間歯１３８は、図１に示すように、外輪部１３５に配置されている。また、本実施の形態では、第一中間歯１３６及び第二中間歯１３８のそれぞれは、外輪部１３５に形成された２つの凹部の間の凸部によって形成されている。例えば、第一中間歯１３６は、それぞれが第一歯１１１に対応した形状の２つの凹部１３７（図４参照）の間の凸部によって形成されている。
【００１９】
なお、図４では、中間歯車１３０の、第一歯車１１０側の構造のみが図示されているが、中間歯車１３０の第二歯車１２０側の構造は、第一歯車１１０側の構造と共通するため、その図示は省略する。
【００２０】
このように複数の歯車を備える歯車装置１０において、中間歯車１３０は、第一軸線Ｌａを中心として回転する入力軸１５０に固定されている。具体的には、歯車装置１０は、入力軸１５０とは別体の第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２を備えている。第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、図１に示すように、内輪部１３１を、第二軸線Ｌｂが内輪部１３１の中心となる姿勢で挟持している。これにより、中間歯車１３０は、第一軸線Ｌａを中心軸として回転する入力軸１５０に対して傾いた姿勢で固定される。従って、入力軸１５０が回転した場合、中間歯車１３０は歳差運動しながら、第一歯車１１０及び第二歯車１２０と噛み合う。なお、このように歳差運動する中間歯車１３０は、例えば「揺動歯車」と呼ばれる場合もある。
【００２１】
また、本実施の形態では、入力軸１５０は、内輪部１３１を傾いた姿勢で保持するためのフランジ部を有している。具体的には、入力軸１５０は、第一軸線Ｌａの方向に並ぶ第一フランジ部１５１と第二フランジ部１５２とを有する。第一傾斜部材１８１は、第一フランジ部１５１と内輪部１３１との間に配置されており、第二傾斜部材１８２は、第二フランジ部１５２と内輪部１３１との間に配置されている。つまり、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２は、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２による内輪部１３１の挟持を補助する（挟持力を付与する）部位として機能する。従って、本実施の形態では、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２は、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２を介して内輪部１３１を挟持している、と言うこともできる。
【００２２】
また、本実施の形態では、入力軸１５０はさらに、第一フランジ部１５１と第二フランジ部１５２との間に配置された中間フランジ部１５３を有している。中間フランジ部１５３は、内輪部１３１の、入力軸１５０に対して傾いた姿勢を維持するための部位である。中間フランジ部１５３は、図１に示すように、内輪部１３１が有する中央開口部１３４の内周面１３４ａ（図４参照）に当接するよう設計されている。
【００２３】
なお、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２及びその周辺の構造の詳細については、図５〜図８を用いて後述する。
【００２４】
ここで、本実施の形態では、第一歯車１１０、第二歯車１２０、及び、中間歯車１３０はハウジング１００に収容されており、第一歯車１１０は、例えばボルト１０５（図１参照）によってハウジング１００に固定されている。また、第二歯車１２０には、接続部材１６５を介して出力軸１６０が固定されており、第二歯車１２０は、出力軸１６０とともに回動自在にハウジング１００に保持されている。
【００２５】
また、本実施の形態では、第一歯１１１の数をＺ１、第二歯１２１の数をＺ２、第一中間歯１３６の数をＺｍ１、第二中間歯１３８の数をＺｍ２とした場合、Ｚ１＜Ｚｍ１であ
り、かつ、Ｚｍ１＝Ｚｍ２＝Ｚ２である。例えば、Ｚ１＝３８であり、Ｚｍ１＝Ｚｍ２＝Ｚ２＝４０である。
【００２６】
この場合、入力軸１５０が回転することで、図１に示すように傾いた姿勢を維持しながら回転する中間歯車１３０は、第一歯車１１０との噛み合い位置を、第一歯車１１０の周方向にずらしながら回転する。また、中間歯車１３０の第一中間歯１３６の数Ｚｍ１は、第一歯車１１０の第一歯１１１の数Ｚ１よりも２だけ多い。そのため、入力軸１５０が１回転した場合、第一中間歯１３６を有する外輪部１３５は、Ｚｍ１とＺ１との差（２）に相当する量だけ位相が進む。つまり、入力軸１５０が３６０°回転した場合、外輪部１３５は、３６０°×２／４０＝１８°だけ回転する。従って、入力軸１５０が２０回転することで、外輪部１３５は１回転する。
【００２７】
また、外輪部１３５が有する第二中間歯１３８の数Ｚｍ２は、第二歯車１２０の第二歯１２１の数Ｚ２と同数（４０）であり、第二歯車１２０は、外輪部１３５の回転と同相で回転する。つまり、外輪部１３５が１回転する場合、それに伴って、第二歯車１２０も１回転する。すなわち、入力軸１５０が２０回転することで外輪部１３５が１回転し、その結果、第二歯車１２０及び出力軸１６０も１回転する。このように、第二歯車１２０は第一歯車１１０に対して差動回転する。つまり、本実施の形態において、歯車装置１０は、入力軸１５０と出力軸１６０とが同軸上に並び、かつ、減速比が１／２０の減速機である。
【００２８】
このように構成された歯車装置１０は、例えば、パワーステアリング装置におけるパワーアシスト用の減速機として用いられる。この場合、入力軸１５０の回転軸である第一軸線Ｌａ上にパワーアシスト用のモータの軸が配置され、モータの軸と入力軸１５０とが接続される。また、出力軸１６０は、例えば、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトにギア等を介して、あるいは直接、回転駆動力を加えるように配置される。
【００２９】
このように、歯車装置１０は、モータの軸と同軸上で減速できる。そのため、例えばコラムアシスト式のパワーステアリング装置におけるパワーアシスト用の減速機として歯車装置１０を用いた場合、パワーアシスト用モータを、ステアリングシャフトと平行に、あるいは平行かつ同軸に配置できる。その結果、パワーアシスト用モータが、例えば、ステアリングコラムの周辺における計器等の配置の自由度を阻害する可能性が低下する。また、歯車装置１０の用途は、パワーステアリング装置のパワーアシスト用には限定されず、各種の装置または機械における伝達比の変更のための装置として採用可能である。例えば、歯車装置１０は、自転車もしくはバイク等の移動体におけるパワーアシスト用もしくは走行駆動用の減速機、または、産業機械における物体の昇降及び移動等を駆動するための減速機として採用されてもよい。
【００３０】
このように構成された歯車装置１０において、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の一方を他方に対して差動回転させる中間歯車１３０は、上述のように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２によって入力軸１５０に対して傾いた姿勢で固定されている。この第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２及びその周辺の構造について、さらに図５〜図８を参照しながら説明する。
【００３１】
図５〜図７は、実施の形態に係る歯車装置１０の第１〜第３の分解断面図である。具体的には、図５〜図７では、入力軸１５０、中間歯車１３０、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の断面または側面のみが図示されている。図８は、実施の形態に係る第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の平面図（Ｚ軸プラス側から見た図）である。図９は、実施の形態に係る第一傾斜部材１８１または第二傾斜部材１８２の外観を示す斜視図である。なお、図８では、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２それぞれの外形がわかるように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２をＹ軸方向に互いにずらして図示している。また、本実施の形態において、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、同等のサイズ及び形状の部品であるため、図９では、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の一方のみを図示している。
【００３２】
入力軸１５０に中間歯車１３０を固定する場合、まず図５に示すように、内輪部１３１の中央開口部１３４に入力軸１５０を挿入し、図５における内輪部１３１の上端が第一フランジ部１５１に当接する位置まで内輪部１３１を移動させる。なお、第二フランジ部１５２及び中間フランジ部１５３は、内輪部１３１の中央開口部１３４を通過可能な大きさである。その後、図６に示すように、中央開口部１３４の上下の端縁が、入力軸１５０に当接する位置まで内輪部１３１がＹ軸回りに傾けられる。
【００３３】
このとき、内輪部１３１は、図６に示す断面において、第一軸線Ｌａの左側で、入力軸１５０の外周面、第一フランジ部１５１及び中間フランジ部１５３と接触し、第一軸線Ｌａの右側で、入力軸１５０の外周面、第二フランジ部１５２及び中間フランジ部１５３と接触するよう設計されている。つまり、設計上、内輪部１３１は、図６に示す断面において６箇所で支持され、これにより、内輪部１３１は、第二軸線Ｌｂが内輪部１３１の中心軸となる姿勢にされる。なお、実際に内輪部１３１が６箇所で支持されることは必須ではなく、上記のように内輪部１３１及び入力軸１５０のサイズ等が設計されていることで、内輪部１３１を支持する箇所が２箇所より多くなる可能性が向上する。これにより、中間歯車１３０の入力軸１５０に対する姿勢を精度よく規制することができる。
【００３４】
また、中間歯車１３０の入力軸１５０に対する姿勢を維持するために、図６に示すように、中間歯車１３０の内輪部１３１を、第二軸線Ｌｂの方向で挟むように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２が、入力軸１５０に取り付けられる。その結果、図７に示すように、中間歯車１３０は、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２によって、入力軸１５０に対して傾いた姿勢に維持される。
【００３５】
なお、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、入力軸１５０の外周面に沿った湾曲状に形成されており、より具体的には、図８及び図９に示すように、一部が欠かれた環状（Ｃ形）に形成された部材である。つまり、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２のそれぞれは、欠かれた部分から入力軸１５０が挿入され、弾性変形しながら入力軸１５０に取り付けられる。このように配置される第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、またはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂により形成されている。そのため、第一傾斜部材１８１は、内輪部１３１と第一フランジ部１５１との間に挿入された場合、内輪部１３１及び第一フランジ部１５１のそれぞれを損傷させることなく、それぞれとの接触面積を増加させるように変形することができる。第二傾斜部材１８２も同様に、内輪部１３１及び第二フランジ部１５２のそれぞれを損傷させることなく、それぞれとの接触面積を増加させるように変形することができる。このことも、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２による、内輪部１３１の入力軸１５０に対する固定の実効性または確実性の向上に寄与する。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態に係る歯車装置１０は、第一軸線Ｌａを中心として配置された第一歯車１１０及び第二歯車１２０と、第一軸線Ｌａを中心として回転可能に配置された入力軸１５０と、中間歯車１３０と、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２とを備える。中間歯車１３０は、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の間において、第一軸線Ｌａに対して傾いた第二軸線Ｌｂを中心として配置されている。中間歯車１３０は、入力軸１５０の回転に伴って回転する内輪部１３１、及び、内輪部１３１に対して回転自在に配置された、第一歯車１１０及び第二歯車１２０に噛み合う外輪部１３５を有する。第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、入力軸１５０に取り付けられており、内輪部１３１の第二軸線Ｌｂの方向における互いに反対側の面に当接し、内輪部１３１を、第二軸線Ｌｂが内輪部１３１の中心軸となる姿勢で挟持する。
【００３７】
この構成によれば、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、入力軸１５０とは別体の部品として入力軸１５０に取り付けられることで、中間歯車１３０を入力軸１５０に保持させることができ、かつ、中間歯車１３０に歳差運動させることができる。そのため、入力軸１５０を、第一軸線Ｌａを中心とする回転対称の形状のみで構成することができる。従って、上記従来の揺動歯車が固定される軸体のような、主軸部分と傾斜軸部分とを一体に有する軸体を作製する場合とは異なり、旋削加工の途中で旋削対象の金属体の回転軸を変更することなく、一連の旋削加工によって精度よく入力軸１５０を作製することができる。従って、本実施の形態に係る歯車装置１０は、効率よく製造することができる。これにより、例えば、歯車装置１０の製造コストが抑制され、その結果、同軸上で伝達比の変更が可能な歯車装置１０を、例えば、自転車またはバイク等の、比較的に低価格な製品に搭載することが可能となる。
【００３８】
また、本実施の形態では、より具体的には、例えば図７に示すように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２それぞれの最も厚い部分が、第一軸線Ｌａの方向から見た場合に、第一軸線Ｌａを挟んで対向する位置に配置されるように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２が入力軸１５０に取り付けられている。つまり、第一傾斜部材１８１は、内輪部１３１の、入力軸１５０を挟む両側のうちの一方側を、第一歯車１１０に向けて押し、第二傾斜部材１８２は、当該両側のうちの他方側を第二歯車１２０に向けて押す。これにより、内輪部１３１は、入力軸１５０に対して傾いた姿勢で固定される。その結果、中間歯車１３０は、入力軸１５０の回転に伴って歳差運動しながら、第一歯車１１０及び第二歯車１２０に噛み合い、これにより、第一歯車１１０及び第二歯車１２０の一方を他方に対して差動回転させることができる。
【００３９】
なお、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２の形状及びサイズは、図５に示される形状及びサイズには限定されない。例えば、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２のそれぞれの厚みが、図７に示す厚みより大きくてもよい。つまり、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２のそれぞれは、直接的または間接的に内輪部１３１の位置及び姿勢を規制することができる形状及びサイズであればよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、例えば図７〜図９に示すように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２のそれぞれは、内輪部１３１の側に、内輪部１３１に当接し、かつ、内輪部１３１を第一軸線Ｌａに対して傾かせる傾斜面１８１ａまたは１８２ａを有している。
【００４１】
この構成によれば、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２のそれぞれは、点ではなく面で、内輪部１３１を挟持することができる。これにより、中間歯車１３０の姿勢の安定性が向上する。
【００４２】
また、本実施の形態では、例えば図７〜図９に示すように、入力軸１５０は、第一軸線Ｌａの方向に並ぶ第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２を有する。第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は入力軸１５０の外周面に沿った湾曲状に形成されている。第一傾斜部材１８１は、第一フランジ部１５１と内輪部１３１との間に配置されており、第二傾斜部材１８２は、第二フランジ部１５２と内輪部１３１との間に配置されている。
【００４３】
この構成によれば、第一傾斜部材１８１は、入力軸１５０の周方向において第一フランジ部１５１に沿って配置され、第二傾斜部材１８２は、入力軸１５０の周方向において第二フランジ部１５２に沿って配置される。つまり、第一傾斜部材１８１は、第一フランジ部１５１から効率よく押圧力を受ける状態で、第一フランジ部１５１と内輪部１３１との間に配置される。第二傾斜部材１８２も同様に、第二フランジ部１５２から効率よく押圧力を受ける状態で、第二フランジ部１５２と内輪部１３１との間に配置される。これにより、中間歯車１３０の姿勢の安定性が向上する。また、内輪部１３１と第一フランジ部１５１との間に楔を打つように第一傾斜部材１８１を配置することができる。同様に、内輪部１３１と第二フランジ部１５２との間に楔を打つように第二傾斜部材１８２を配置することができる。これにより、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２によって、互いに対向する方向から内輪部１３１を付勢することができる。このことは、中間歯車１３０の姿勢の安定性の向上に寄与する。
【００４４】
また、本実施の形態では、例えば図７に示すように、入力軸１５０は、内輪部１３１の内周面１３４ａに当接する中間フランジ部１５３を有している。この構成によれば、例えば、図７に示す断面において、中間フランジ部１５３は、内輪部１３１を、内周面１３４ａの内側から支持することができる。つまり、内輪部１３１の軸方向（第二軸線Ｌｂの方向）における中央部分を中間フランジ部１５３によって支持することができるため、例えば、中間歯車１３０の姿勢の精度または安定性を向上させることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、例えば図７〜図９に示すように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２のそれぞれは、内輪部１３１において入力軸１５０が貫通する中央開口部１３４と、入力軸１５０との隙間に挿入される凸部１８１ｂまたは１８２ｂを有している。
【００４６】
これにより、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２のそれぞれは、図７に示すように、入力軸１５０に取り付けられた状態では、凸部１８１ｂまたは１８２ｂが抜け止めとして機能する。従って、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の入力軸１５０から脱落が抑制される。また、内輪部１３１は、中央開口部１３４の端縁が、凸部１８１ｂまたは１８２ｂに引っ掛かっていることで、図７におけるＹ軸回りの反時計回りの回動が規制される。つまり、凸部１８１ｂ及び１８２ｂのそれぞれは、内輪部１３１の姿勢を維持する部位としても機能する。
【００４７】
なお、例えば第一傾斜部材１８１に、入力軸１５０の外周面に沿う方向に複数の凸部１８１ｂを設けてもよい。これにより、第一傾斜部材１８１の長手方向（入力軸１５０の外周面に沿う方向）の広い範囲において、内輪部１３１の中央開口部１３４との係合箇所が複数配置される。その結果、第一傾斜部材１８１の入力軸１５０からの脱落抑制効果がさらに向上される。また、第二傾斜部材１８２に複数の凸部１８２ｂを設ける場合も同様に、第二傾斜部材１８２の入力軸１５０からの脱落抑制効果のさらなる向上が図られる。
【００４８】
また、本実施の形態では、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、互いに同等の形状及びサイズである。本実施の形態では、例えば図８に示すように、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の一方をＹ軸回りに１８０°回転させると、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の他方として扱うことができる。つまり、例えば樹脂製である第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２は、同一の金型で成形することができるため、低コストで量産することが可能である。
【００４９】
なお、「第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の形状及びサイズが同等である」とは、上記のように、例えば同一の金型で成形できる程度に、または、２つの部材の入れ替えが可能な程度に、これらの形状及びサイズが同じであることを意味する。この意味を前提とする場合、「同等」が「同一」に置き換えられてもよい。つまり、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の形状及びサイズが厳密にまたは完全に一致することは要しない。
【００５０】
また、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２の形状及びサイズが同等であることは必須ではなく、例えば、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２が互いに異なる形状であってもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、各フランジ部（１５１〜１５３）には、内輪部１３１と接触する部分に、内輪部１３１の姿勢を維持しやすくするためのテーパ部が形成されている。これらフランジ部に形成されたテーパ部について図１０Ａ〜図１０Ｂを用いて説明する。
【００５２】
図１０Ａは、実施の形態に係る第一フランジ部１５１のテーパ部１５１ａを示す拡大図である。図１０Ｂは、実施の形態に係る第二フランジ部１５２のテーパ部１５２ａを示す拡大図である。図１０Ｃは、実施の形態に係る中間フランジ部１５３のテーパ部１５３ａを示す拡大図である。具体的には、図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１０Ｃには、図７における符号Ｘａ、Ｘｂ、及びＸｃが付された点線の円の部分の拡大図が示されている。
【００５３】
図１０Ａに示すように、第一フランジ部１５１には、内輪部１３１と当接するテーパ部１５１ａが設けられており、これにより、例えば、テーパ部１５１ａがない場合と比較すると、内輪部１３１と第一フランジ部１５１との接触面積を増加させることができる。つまり、内輪部１３１と第一フランジ部１５１とが、点接触ではなく、線接触または面接触する可能性が向上される。これにより、例えば歯車装置１０の動作中において、内輪部１３１が第一フランジ部１５１に対してずれる可能性が低減される。つまり、内輪部１３１の姿勢の安定性が向上される。この効果は、第二フランジ部１５２のテーパ部１５２ａ、及び、中間フランジ部１５３のテーパ部１５３ａのそれぞれによっても得ることができる。
【００５４】
すなわち、図１０Ｂに示すように、第二フランジ部１５２には、内輪部１３１と当接するテーパ部１５２ａが設けられており、これにより、内輪部１３１が第二フランジ部１５２に対してずれる可能性が低減される。また、図１０Ｃに示すように、中間フランジ部１５３には、内輪部１３１と当接するテーパ部１５３ａが設けられており、これにより、内輪部１３１が中間フランジ部１５３に対してずれる可能性が低減される。これらテーパ部１５２ａまたは１５３ａによっても、内輪部１３１の姿勢の安定性を向上させる効果を得ることができる。
【００５５】
なお、第一フランジ部１５１、第二フランジ部１５２、及び中間フランジ部１５３のうちの１つまたは２つのみにテーパ部を設けてもよい。例えば、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２の少なくとも一方に、内輪部１３１と当接するテーパ部１５１ａまたは１５２ａが設けられている、としてもよい。
【００５６】
つまり、内輪部１３１を挟む位置に配置されていることで、実際に内輪部１３１に当接する蓋然性が高い第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２の少なくとも一方にテーパ部を配置することで、上述のテーパ部による効果が得やすくなる。
【００５７】
なお、テーパ部１５１ａは、第一フランジ部１５１における、内輪部１３１が当接する部分のみに設けられてもよく、また、第一フランジ部１５１の周縁の全域に設けられてもよい。第一フランジ部１５１の周縁の全域にテーパ部１５１ａを設ける場合、旋削加工よってテーパ部１５１ａを形成することができるため、テーパ部１５１ａの形成が容易である。このことは、テーパ部１５２ａ及び１５３ａについても適用される。つまり、テーパ部１５２ａは、第二フランジ部１５２における、内輪部１３１が当接する部分のみに設けられてもよく、また、第二フランジ部１５２の周縁の全域に設けられてもよい。テーパ部１５３ａは、中間フランジ部１５３における、内輪部１３１が当接する部分のみに設けられてもよく、中間フランジ部１５３の周縁の全域に設けられてもよい。
【００５８】
また、入力軸１５０が、テーパ部１５１ａ、１５２ａ及び１５３ａを有する場合、これら全てに内輪部１３１が当接することは必須ではない。例えば、内輪部１３１及び入力軸１５０それぞれの公差により、内輪部１３１が、テーパ部１５１ａ、１５２ａ及び１５３ａのうちの一つのみに当接することも考えられる。この場合であっても、内輪部１３１と当接しているテーパ部１５１ａ、１５２ａ及び１５３ａのうちの一つは、内輪部１３１の姿勢の安定性の向上に寄与することができる。
【００５９】
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る歯車装置について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００６０】
例えば、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２のそれぞれは、第一フランジ部１５１または第二フランジ部１５２によって、第一軸線Ｌａに沿って内輪部１３１から離れる方向の移動が規制されている。しかし、入力軸１５０は、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２を有しなくてもよい。例えば、入力軸１５０に、外周面を一周する取付溝を形成し、取付溝に、Ｃリング状の部材を嵌め込むことで、第一傾斜部材１８１または第二傾斜部材１８２を入力軸１５０に配置してもよい。つまり、当該Ｃリング状の部材に、実施の形態に係る第一フランジ部１５１及び第一傾斜部材１８１と同じ機能を持たせてもよい。また当該Ｃリング状の部材に、実施の形態に係る第二フランジ部１５２及び第二傾斜部材１８２と同じ機能を持たせてもよい。なお、この場合、当該Ｃリング状の部材は金属製であることが、当該Ｃリング状の部材の強度を担保する観点から好ましい。
【００６１】
また、例えば、第一フランジ部１５１及び第二フランジ部１５２のそれぞれは、入力軸１５０に一体に設けられた部分である必要はない。入力軸１５０とは別体の環状の部品が、第一フランジ部１５１または第二フランジ部１５２として入力軸１５０に取り付けられていてもよい。例えば、入力軸１５０と螺合する、ゆるみ止め機能を有するロックナットが、第二フランジ部１５２として設けられてもよい。この場合、第二フランジ部１５２を所定のトルクで締めつけることで、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２に与圧をかけた状態で内輪部１３１を固定することができる。その結果、内輪部１３１の姿勢の安定性が向上される。
【００６２】
また、第一傾斜部材１８１及び第二傾斜部材１８２と、入力軸１５０及び内輪部１３１の少なくとも一方との間に、例えば難燃性の接着剤を配置することで、内輪部１３１の入力軸１５０に対する固定力を向上させてもよい。
【００６３】
また、実施の形態では、第一歯車１１０がハウジング１００に固定されているとしたが、第一歯車１１０は、第一軸線Ｌａを中心として回転してもよい。この場合、第一歯車１１０の回転量に、第二歯車１２０の第一歯車１１０に対する差動回転に相当する回転量が加えられて、出力軸１６０が回転する。
【００６４】
また、第一歯１１１、第一中間歯１３６、第二中間歯１３８、及び第二歯１２１の歯数及び歯の形状は、上記実施の形態及び図面で説明した歯数及び歯の形状には限定されない。例えば、歯車装置１０の用途、歯車装置１０に要求される能力、または、歯車装置１０の製造コスト等に応じて、これらの歯数及び歯の形状等が適宜決定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、例えば、自動車等の移動体または産業機械等に搭載される歯車装置として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１０：歯車装置、１００：ハウジング、１０５：ボルト、１１０：第一歯車、１１１：第一歯、１１４：第一本体部、１１５，１２５：貫通孔、１２０：第二歯車、１２１：第二歯、１２４：第二本体部、１３０：中間歯車、１３１：内輪部、１３２：ベアリング、１３４：中央開口部、１３４ａ：内周面、１３５：外輪部、１３６：第一中間歯、１３７：凹部、１３８：第二中間歯、１５０：入力軸、１５１：第一フランジ部、１５１ａ，１５２ａ，１５３ａ：テーパ部、１５２：第二フランジ部、１５３：中間フランジ部、１６０：出力軸、１６５：接続部材、１８１：第一傾斜部材、１８１ａ，１８２ａ：傾斜面、１８１ｂ，１８２ｂ：凸部、１８２：第二傾斜部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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