(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を有している。歯車装置１０は、さらに、内輪部１３１に設けられた中央開口部１３４の内周面１３４ａと入力軸１５０との間に配置された、入力軸１５０とは別体の傾斜軸部材１７０を備えている。傾斜軸部材１７０は、第二軸線Ｌｂに平行な外周面である傾斜外周面１７０ａで内周面１３４ａを支持する。【選択図】図１
2020106077.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、
前記内輪部に設けられた中央開口部の内周面と前記入力軸との間に配置された、前記入力軸とは別体の傾斜軸部材であって、前記第二軸線に平行な外周面である傾斜外周面で前記内周面を支持することで、前記入力軸の回転に伴って前記中間歯車を歳差運動させる傾斜軸部材と、
を備える歯車装置。
【請求項２】
前記傾斜軸部材は、前記第二軸線を挟んで対向して配置された第一傾斜部材及び第二傾斜部材であって、それぞれが前記傾斜外周面を有し、互いに同等の形状及びサイズに形成された第一傾斜部材及び第二傾斜部材を有する
請求項１記載の歯車装置。
【請求項３】
前記入力軸は、前記中間歯車の移動を規制するフランジ部を有し、
さらに、前記傾斜軸部材を、前記フランジ部に向けて押圧する押圧部材を備える、
請求項１または２記載の歯車装置。
【請求項４】
さらに、前記押圧部材と前記傾斜軸部材との間に配置された第一補助部材を備え、
前記押圧部材は、前記第一補助部材を介して前記傾斜軸部材を前記フランジ部に向けて押圧する、
請求項３記載の歯車装置。
【請求項５】
前記傾斜軸部材は、前記押圧部材の側に、前記入力軸から遠ざかるほど前記押圧部材に近づく向きに傾斜した第一被押圧面を有し、
前記第一補助部材は、前記第一被押圧面に沿う向きに傾いた第一押圧面であって、前記第一被押圧面を押圧する第一押圧面を有する
請求項４記載の歯車装置。
【請求項６】
さらに、前記フランジ部と前記傾斜軸部材との間に配置された第二補助部材を備え、
前記傾斜軸部材が前記押圧部材によって押圧されることで、前記第二補助部材は、前記傾斜軸部材を前記押圧部材に向けて押圧する、
請求項３〜５のいずれか一項に記載の歯車装置。
【請求項７】
前記傾斜軸部材は、前記フランジ部の側に、前記入力軸から遠ざかるほど前記フランジ部に近づく向きに傾斜した第二被押圧面を有し、
前記第二補助部材は、前記第二被押圧面に沿う向きに傾いた第二押圧面であって、前記第二被押圧面を押圧する第二押圧面を有する
請求項６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、前記内輪部に設けられた中央開口部の内周面と前記入力軸との間に配置された、前記入力軸とは別体の傾斜軸部材であって、前記第二軸線に平行な外周面である傾斜外周面で前記内周面を支持することで、前記入力軸の回転に伴って前記中間歯車を歳差運動させる傾斜軸部材と、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一部の分解断面図である。
【図６】実施の形態に係る傾斜軸部材、第一補助部材、及び、第二補助部材の側面図である。
【図７】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８】実施の形態に係る第一補助部材または第二補助部材の外観を示す斜視図である。
【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、及び、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についても適用される。
【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】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、複数の転動体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。
【００１８】
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。
【００１９】
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とは別体の傾斜軸部材１７０を備えている。傾斜軸部材１７０は、図１に示すように、内輪部１３１に設けられた中央開口部１３４の内周面１３４ａ（図４参照）と入力軸１５０との間に配置されている。中間歯車１３０は、傾斜軸部材１７０により、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ている。これにより、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。
【００２０】
また、本実施の形態では、傾斜軸部材１７０は、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２を有する。さらに、第一傾斜部材１７１には第一補助部材１８１が当接して配置され、第二傾斜部材１７２には第二補助部材１８２が当接して配置される。第一補助部材１８１、傾斜軸部材１７０、及び第二補助部材１８２は、図１に示すように、中間歯車１３０の内輪部１３１とともに、入力軸１５０と螺合するロックナット１５２と、入力軸１５０に設けられたフランジ部１５５との間に挟まれて固定されている。傾斜軸部材１７０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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、傾斜軸部材１７０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。この傾斜軸部材１７０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。
【００２８】
図５は、実施の形態に係る歯車装置１０の一部の分解断面図である。具体的には、図５では、入力軸１５０、中間歯車１３０、傾斜軸部材１７０、第一補助部材１８１、第二補助部材１８２、及びロックナット１５２の断面または側面のみが図示されている。
【００２９】
図６は、実施の形態に係る傾斜軸部材１７０、第一補助部材１８１、及び、第二補助部材１８２の側面図（Ｙ軸方向から見た図）である。図７は、実施の形態に係る第一傾斜部材１７１または第二傾斜部材１７２の外観を示す斜視図であり、図８は、実施の形態に係る第一補助部材１８１または第二補助部材１８２の外観を示す斜視図である。なお、本実施の形態において、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２は、同等のサイズ及び形状の部品であり、第一補助部材１８１及び第二補助部材１８２は、同等のサイズ及び形状の部品である。そのため、図７では、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２の一方のみを図示し、図８では、第一補助部材１８１及び第二補助部材１８２の一方のみを図示している。また、図７におけるハッチングが付された断面は、図５に示す第一傾斜部材１７１または第二傾斜部材１７２の断面に対応する。図８におけるハッチングが付された断面は、図５に示す第一補助部材１８１または第二補助部材１８２の断面に対応する。
【００３０】
上述の図１及び図５〜図８に示すように、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を有している。
【００３１】
歯車装置１０は、さらに、内輪部１３１に設けられた中央開口部１３４の内周面１３４ａと入力軸１５０との間に配置された、入力軸１５０とは別体の傾斜軸部材１７０を備えている。傾斜軸部材１７０は、例えば図５に示すように、図１の様に入力軸１５０に装着された状態で、第二軸線Ｌｂに平行な外周面である傾斜外周面１７０ａで内周面１３４ａを支持することで、入力軸１５０の回転に伴って中間歯車１３０を歳差運動させることができる。
【００３２】
この構成によれば、傾斜軸部材１７０は、入力軸１５０とは別体の部品として入力軸１５０と、内輪部１３１の内周面１３４ａとの間に配置される。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。
【００３３】
また、本実施の形態では、例えば図５に示すように、傾斜軸部材１７０は、第二軸線Ｌｂを挟んで対向して配置された第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２を有する。第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２は、それぞれが傾斜外周面１７０ａを有し、互いに同等の形状及びサイズに形成されている。
【００３４】
この構成によれば、傾斜軸部材１７０を、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２の２つの部材で構成することができるため、図５に示すように、互いに逆向きから、内輪部１３１の内周面１３４ａと、入力軸１５０の外周面との間に挿入することができる。つまり、第一軸線Ｌａに対して傾斜した傾斜外周面１７０ａを有する第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２を、内輪部１３１の内周面１３４ａと、入力軸１５０の外周面との間に楔を打つように配置することができる。これにより、例えば従来の軸体が有する傾斜軸部分に内輪部１３１を嵌める場合と比較すると、内輪部１３１の内周面１３４ａに当接する面積を増加させやすい。その結果、傾斜軸部材１７０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が向上する。
【００３５】
なお、このように配置される傾斜軸部材１７０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、傾斜軸部材１７０は、内輪部１３１の内周面１３４ａと、入力軸１５０の外周面との間に挿入された場合、内輪部１３１及び入力軸１５０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、傾斜軸部材１７０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】
また、例えば図６及び図７に示すように、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２は同等の形状及びサイズである。具体的には、図７に示すように、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２のそれぞれは半円筒状であり、対向して配置することで両端が開口した筒状の部材となる形状を有している。本実施の形態では、図６に示すように、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２の一方をＹ軸回りに１８０°回転させると、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２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１７１及び第二傾斜部材１７２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。
【００３７】
なお、「第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２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１７１及び第二傾斜部材１７２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。これらの「同等」についての補足事項は、後述する、「第一補助部材１８１及び第二補助部材１８２の形状及びサイズが同等である」という表現についても適用される。
【００３８】
また、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２の形状及びサイズが同等であることは必須ではなく、傾斜軸部材１７０が複数の部材で構成される場合、複数の部材に、サイズまたは形状が互いに異なる２つの部材が含まれていてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態では、入力軸１５０は、中間歯車１３０の移動を規制するフランジ部１５５を有する。歯車装置１０はさらに、傾斜軸部材１７０をフランジ部１５５に向けて押圧する押圧部材の一例であるロックナット１５２を備えている。
【００４０】
この構成によれば、中間歯車１３０の、入力軸１５０の軸方向（第一軸線Ｌａに平行な方向）の位置が、フランジ部１５５及びロックナット１５２によって規制される。さらにロックナット１５２により、傾斜軸部材１７０に、フランジ部１５５に向かう方向の与圧を常時掛けることができる。その結果、内輪部１３１の内周面１３４ａと、入力軸１５０の外周面との間に楔状に配置された傾斜軸部材１７０による内輪部１３１の固定効果及び隙間減少効果が向上される。
【００４１】
より詳細には、本実施の形態では、例えば図１及び図５に示すように、歯車装置１０はさらに、ロックナット１５２と傾斜軸部材１７０との間に配置された第一補助部材１８１を備えている。ロックナット１５２は、第一補助部材１８１を介して傾斜軸部材１７０をフランジ部１５５に向けて押圧する。
【００４２】
この構成によれば、例えば、ロックナット１５２から直接的に押圧力を受けるための広い面を、傾斜軸部材１７０ではなく第一補助部材１８１に形成することができ、これにより、傾斜軸部材１７０の形状を単純化することができる。また、例えば、第一補助部材１８１の材料として、傾斜軸部材１７０の材料よりも剛性の高い樹脂または金属等を採用することができる。これにより、例えば、ロックナット１５２を強固に締め付けた場合に、ロックナット１５２が当接する部材である第一補助部材１８１を損傷させず、かつ、傾斜軸部材１７０をより確実に入力軸１５０と内輪部１３１との隙間に押し込むことができる。
【００４３】
なお、フランジ部１５５及びロックナット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、フランジ部１５５及びロックナット１５２それぞれの厚みが、図５に示す厚みより大きくてもよい。つまり、フランジ部１５５及びロックナット１５２のそれぞれは、押圧する対象物（内輪部１３１等）に当接する形状及びサイズであればよい。また、フランジ部１５５は、入力軸１５０に一体に設けられた部分である必要はなく、入力軸１５０とは別体の環状の部品が、フランジ部１５５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を貫通させた状態の環状部材であって、入力軸１５０に設けられた段差部に係止されることで、第二歯車１２０の方向への移動が規制された環状部材がフランジ部１５５として設けられてもよい。この場合、環状部材は、溶接、螺合、または塑性接合等の所定の手段によって入力軸１５０に固定されてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態では、傾斜軸部材１７０は、図５及び図６に示すように、ロックナット１５２の側に、入力軸１５０から遠ざかるほど、ロックナット１５２に近づく向きに傾斜した第一被押圧面１７１ａを有している。第一補助部材１８１は、第一被押圧面１７１ａに沿う向きに傾いた第一押圧面１８１ａであって、第一被押圧面１７１ａを押圧する第一押圧面１８１ａを有する。
【００４５】
この構成によれば、第一被押圧面１７１ａが第一押圧面１８１ａから押圧されることで、傾斜軸部材１７０には径方向外側に向く力が作用する。つまり、ロックナット１５２による第一補助部材１８１に対する押圧力の一部が、傾斜軸部材１７０の傾斜外周面１７０ａを内輪部１３１の内周面１３４ａに押し付ける力として作用する。その結果、傾斜軸部材１７０による内輪部１３１の固定効果がさらに向上される。
【００４６】
本実施の形態に係る歯車装置１０はさらに、フランジ部１５５と傾斜軸部材１７０との間に配置された第二補助部材１８２を備えている。傾斜軸部材１７０がロックナット１５２によって押圧されることで、第二補助部材１８２は、傾斜軸部材１７０をロックナット１５２に向けて押圧する。
【００４７】
つまり、傾斜軸部材１７０に対してロックナット１５２の反対側にフランジ部１５５が存在し、フランジ部１５５は、ロックナット１５２による押圧力の反作用として、第二補助部材１８２を介して傾斜軸部材１７０を押圧する。これにより、傾斜軸部材１７０は、軸方向の両側から入力軸１５０と内輪部１３１との隙間に押し込まれる。これにより、傾斜軸部材１７０による内輪部１３１の固定効果がさらに向上される。また、第一補助部材１８１と同様に、フランジ部１５５から直接的に押圧力を受けるための広い面を、傾斜軸部材１７０ではなく第二補助部材１８２に形成することができ、これにより、傾斜軸部材１７０の形状を単純化することができる。さらに、第一補助部材１８１と同じく、第二補助部材１８２の材料として、傾斜軸部材１７０の材料よりも剛性の高い樹脂または金属等を採用することがきる。その結果、第二補助部材１８２を損傷させず、かつ、より確実に、傾斜軸部材１７０を入力軸１５０と内輪部１３１との隙間に押し込むことができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、第一補助部材１８１及び第二補助部材１８２は、互いに同等の形状及びサイズに形成されている。具体的には、図８に示すように、第一補助部材１８１及び第二補助部材１８２のそれぞれは半円環状である。本実施の形態では、図６に示すように、第一補助部材１８１及び第二補助部材１８２の一方をＹ軸回りに１８０°回転させると、第一補助部材１８１及び第二補助部材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補助部材１８１及び第二補助部材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、傾斜軸部材１７０を軸方向に押圧する補助部材の配置の態様は上記の説明には限定されない。例えば、傾斜軸部材１７０におけるフランジ部１５５及びロックナット１５２の少なくとも一方側に、複数の補助部材が配置されてもよい。つまり、第二軸線Ｌｂを中心とする周方向に２以上の補助部材が並んで配置されてもよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、傾斜軸部材１７０は、図５及び図６に示すように、フランジ部１５５の側に、入力軸１５０から遠ざかるほどフランジ部１５５に近づく向きに傾斜した第二被押圧面１７２ａを有している。第二補助部材１８２は、第二被押圧面１７２ａに沿う向きに傾いた第二押圧面１８２ａであって、第二被押圧面１７２ａを押圧する第二押圧面１８２ａを有する。
【００５１】
この構成によれば、第二被押圧面１７２ａが第二押圧面１８２ａから押圧されることで、傾斜軸部材１７０には径方向外側に向く力が作用する。つまり、フランジ部１５５による第二補助部材１８２に対する押圧力の一部が、傾斜軸部材１７０の傾斜外周面１７０ａを内輪部１３１の内周面１３４ａに押し付ける力として作用する。その結果、傾斜軸部材１７０による内輪部１３１の固定効果がさらに向上される。
【００５２】
（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。
【００５３】
例えば、傾斜軸部材１７０は、複数の部材の組み合わせで構成される必要はなく、単一の筒状の部材によって実現されてもよい。また、傾斜軸部材１７０は、入力軸１５０の周方向で分割されている必要はなく、入力軸１５０の軸方向で分割されていてもよい。例えば、傾斜軸部材１７０が、フランジ部１５５側に配置される第一筒状部材と、ロックナット１５２側に配置される第二筒状部材とで構成されてもよい。この場合であっても、第一筒状部材及び第二筒状部材のそれぞれを、内輪部１３１の内周面１３４ａと、入力軸１５０の外周面との間に楔状に配置することができる。
【００５４】
また、傾斜軸部材１７０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。
【００５５】
また、例えば要求される伝達トルクが小さい場合には、フランジ部１５５、ロックナット１５２、第一補助部材１８１、及び、第二補助部材１８２を省略してもよい。この場合、第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２に入力軸１５０を圧入し、内輪部１３１に第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２を圧入することが好ましい。これにより、入力軸１５０と第一傾斜部材１７１及び第二傾斜部材１７２との隙間を、従来の入力軸と内輪部との隙間よりも、楔効果によって小さくできる。
【００５６】
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。
【００５７】
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】
【００５８】
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】
【００５９】
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：転動体、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、１５２：ロックナット、１５５：フランジ部、１６０：出力軸、１６５：接続部材、１７０：傾斜軸部材、１７０ａ：傾斜外周面、１７１：第一傾斜部材、１７１ａ：第一被押圧面、１７２：第二傾斜部材、１７２ａ：第二被押圧面、１８１：第一補助部材、１８１ａ：第一押圧面、１８２：第二補助部材、１８２ａ：第二押圧面、Ｌａ：第一軸線、Ｌｂ：第二軸線
【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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