(57)【要約】【課題】凹溝や転動体が長寿命化されるとともに、係る部位に置ける騒音の発生が抑制された揺動型歯車装置を供給する。【解決手段】軸歯車に用いられている転動体をナツメ形とした点に特徴がある。より具体的には、第１歯車ｇ１には半円柱状の凹溝ｇ１１が形成されているとともに、この凹溝ｇ１１にはナツメ形の転動体ｇ１２が転動可能に支持されている。なお、半円柱状の凹溝ｇ１１にナツメ形の転動体ｇ１２が支持されているため、転動体ｇ１２の外周面の略半分が第２歯車側に突出しており、この突出部分が第１歯車ｇ１の凸歯として機能する。【選択図】図３
2010091089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の軸方向端部に設けられる軸歯車と、
前記回転軸の軸心に対して偏芯して回転するとともに、回転中心軸が揺動する回転部材と、
前記回転部材の軸方向の端部に設けられるとともに、前記軸歯車と噛合する回転部材歯車とを備える揺動型歯車装置であって、
前記軸歯車または前記回転部材歯車のいずれか一方が、該歯車の回転方向において等間隔に形成された半円柱形状の凹溝と、該凹溝に転動可能に支承されたナツメ形の転動体を備えるとともに、該転動体を凸歯として用い、
前記軸歯車または前記回転部材歯車の他の一方が前記転動体と噛合する半円柱形状の凹溝を備えるとともに、該凹溝を凹歯として用いることを特徴とする揺動型歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揺動型歯車装置に関し、特に、長寿命化・低騒音化を図った揺動型歯車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型で高い減速比が得られ、かつ伝導効率が高い変速機として揺動型歯車装置を用いた減速器が用いられている。図６〜図８を用いて１例を説明する。
図６に示すように、略円柱形の第１の入力軸１０１は軸受１１１および軸受１２１を介して略円筒形のハウジング１０４に回転可能に支承されている。また、第１の入力軸１０１には傘歯車である第１歯車ｇ１０１（軸歯車）が歯面を軸方向において出力側（以下、単に、「出力側」という。）に向けて固定されている。また、第１歯車ｇ１０１の出力側には回転部材であるベアリングギア１０５が配設されているとともに、ベアリングギア１０５の内輪１５１の軸方向において入力側（以下、単に、「入力側」という。）にはフェースギアである第２歯車ｇ１０２（回転部材歯車）が形成されている。この第２歯車ｇ１０２が第１歯車ｇ１０１と噛合しているため、第１の入力軸１０１の回転状態においては、第１の入力軸１０１の回転力はベアリングギア１０５に伝達される。なお、内輪１５１の円周部分を、径方向において外方（以下、単に、「外方」という。）から取り囲むように、外輪１５２が設けられ、かつ、この内輪１５１と外輪１５２との間に転動体１５３が介接されることにより、ベアリング一体型の歯車であるベアリングギア１０５が形成されている。
【０００３】
また、ベアリングギア１０５の内輪１５１の出力側にはフェースギアである第３歯車ｇ１０３（回転部材歯車）が形成されている。この第３歯車ｇ１０３の、更に出力側には、出力軸３が、軸受２２および軸受２３を介してハウジング４に回転可能に、支承されている。また、出力軸３には傘歯車である第４歯車ｇ１０４が歯面を入力側に向けて固定されている。この第４歯車ｇ１０４には上述の第３歯車ｇ１０３が噛合しているため、ベアリングギア１０５に伝達された回転力は、出力軸３に伝達される。なお、上記第１の入力軸１０１および出力軸１０３は同一の回転軸１０６を有している。
【０００４】
第１歯車ｇ１０１の構造をより具体的に説明する。第１歯車ｇ１０１の第２歯車ｇ１０２と噛合する部分を拡大し、模式図として表示した図７に示すように、第１歯車ｇ１０１には半円柱状の凹溝ｇ１１１が形成されているとともに、この凹溝には円柱状の転動体ｇ１１２が転動可能に支持されている。なお、半円柱状の凹溝に円柱状の転動体ｇ１１２が支持されているため、転動体ｇ１１２の外周面の略半分が第２歯車ｇ１０２側（出力側）に突出しており、この突出部分が第１歯車ｇ１０１の凸歯として機能する。一方、第１歯車ｇ１０１に形成された凹溝ｇ１１１と同様の凹溝が、第２歯車ｇ１０２に形成されており、この凹溝が第２歯車ｇ１０２の凹歯として機能する。
【０００５】
ここで、傘歯車である第１歯車ｇ１０１にフラットなフェースギアである第２歯車ｇ１０２を噛み合わせているため、ギアの噛み合い始めと噛み合い終わりにおいて噛合部における力の掛かり方が変化する。この力の掛かり方が変化を転動体ｇ１１２がａ１方向に転動することおよび、ａ２方向に移動することにより、緩和している。
【０００６】
より具体的には、第１歯車ｇ１０１と第２歯車ｇ１０２とが噛み合う前においては、図８（ａ）に示すように特に力は掛かっていないが、噛み合い開始時の状態においては、図８（ｂ）に示すように、転動体ｇ１１２の径方向内方の端部に強い力が掛かる。この力のうち軸方向の力Ｆ１については、ａ１方向にもａ２方向にも逃がすことができず、転動体ｇ１１２および凹溝ｇ１１１の内方の端部に強い負荷として掛かることとなるため、同部分の磨耗や、騒音発生の原因となりうる。
【０００７】
その後、徐々に力の強く係る部位が径方向外方に移動する。第１歯車ｇ１０１および第２歯車ｇ１０２が、完全に噛み合った状態においては、図８（ｃ）に示すように、転動体ｇ１１２の径方向内方の中央部に強い力が掛かり、その後更に力の強く係る部位が径方向外方に移動する。第１歯車ｇ１０１と第２歯車ｇ１０２とが噛み合い終了時の状態においては、図８（ｄ）に示すように転動体ｇ１１２の径方向外方の端部に軸方向に強い力が掛かる。この力のうち軸方向の力Ｆ１については、ａ１方向にもａ２方向にも逃がすことができず、転動体ｇ１１２および凹溝ｇ１１１の外方の端部に強い負荷として掛かることとなるため、同部分の磨耗や、騒音発生の原因となりうる。
【０００８】
このように、第１歯車ｇ１０１と第２歯車ｇ１０２とが噛み合い開始時および噛み合い終了時において、転動体ｇ１１２、第１歯車ｇ１０１の凹溝、第２歯車ｇ１０２凹溝には局所的な力が掛かる。また、揺動型歯車装置は通常予圧が掛けられた状態、つまり負隙間の状態で管理されるため、局所的に掛かる力は、一層大きくなる。従って、転動体ｇ１１２、第１歯車ｇ１０１の凹溝、第２歯車ｇ１０２凹溝全体に均一に力が掛かる場合よりも磨耗等が生じやすいとともに、騒音が発生しやすい状態となる。特に、アライメント調整（軸調整）が不十分な場合においては磨耗や騒音が一層発生しやすくなり問題である。
【０００９】
例えば、特許文献１には、ａ２方向（歯筋方向）において外側および内側から転動体（コロ）を支持するリテーナを、弾性を有する部材とすることにより、噛み合い時に転動体がａ２方向（歯筋方向）に移動することを許す構造とすることが提示されている。係る構成により、「弾性に抗して歯筋方向に変位が可能となり、コロの端面とリテーナの外周面との間の摩擦力が大幅に低減される（〔０００８〕）。」と記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２４７７４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に係る技術により、「コロの端面とリテーナの外周面との間の摩擦力が大幅に低減される」としても、上述したように、軸方向に掛かる力Ｆ１をａ２方向に逃がすことはできず、磨耗や騒音が発生しやすい問題は解消しない。
【００１１】
本発明はかかる実情を鑑みてなされたもので、噛合開始時および噛合終了時において、転動体や凹溝の端部に掛かる軸方向の力を緩和することにより、凹溝や転動体の長寿命化すること、および係る部位に置ける騒音の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明にかかる揺動型歯車装置は、回転軸の軸方向端部に設けられる軸歯車と、前記回転軸の軸心に対して偏芯して回転するとともに、回転中心軸が揺動する回転部材と、前記回転部材の軸方向の端部に設けられるとともに、前記軸歯車と噛合する回転部材歯車とを備える揺動型歯車装置である。また、前記軸歯車または前記回転部材歯車のいずれか一方が、該歯車の回転方向において等間隔に形成された半円柱形状の凹溝と、該凹溝に転動可能に支承されたナツメ形の転動体を備えるとともに、該転動体を凸歯として用い、前記軸歯車または前記回転部材歯車の他の一方が前記転動体と噛合する半円柱形状の凹溝を備えるとともに、該凹溝を凹歯として用いる。
【００１３】
上記構成によると、軸歯車または前記回転部材歯車のいずれか一方が、歯車の回転方向において等間隔に形成された半円柱形状の凹溝と、凹溝に転動可能に支承されたナツメ形状の転動体を備えるとともに、転動体を凸歯として用い、軸歯車または回転部材歯車の他の一方が転動体と噛合する半円柱形状の凹溝を備えるとともに、凹溝を凹歯として用いる。従って、転動体が円柱状である上記従来の揺動型歯車装置と異なり、ナツメ形の転動体は転動体の径方向両端部の太さが小さいため、軸歯車と転動体歯車の噛み合い開始時において、転動体の内方の端部に過剰な力が掛かることを抑制する。また、軸歯車と転動体歯車の噛み合い終了時において、転動体の外方の端部に過剰な力が掛かることを抑制する。更に、ナツメ形の転動体は全体が曲線で形成されているため、径方向において外方に滑り移動することが可能であるため、転動体の径方向における内方の端部に過剰な力が掛かる場合においては径方向における外方に移動することにより、力を外方に逃がすことができる。同様に、ナツメ形の転動体は全体が曲線で形成されているため、径方向において内方にも滑り移動することが可能であるため、転動体の径方向における外方の端部に過剰な力が掛かる場合においては径方向における内方に移動することにより、力を同内方に逃がすことができる。
【００１４】
ここで、ナツメ形とは楕円の長軸を軸として該楕円を回転させたときにできる回転体の形状であって、全体が滑らかな曲線によって形成されている。そのため上述のように、一方端に力が掛かったときはかかった力が小さくなるように移動し、掛かる力を小さくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、噛合開始状態から噛合終了状態までの間に、第２歯車および第３歯車の凹溝と転動体との間に局所的な力が掛かることを緩和することにより、凹溝や転動体の長寿命化すること、および係る部位に置ける騒音の発生を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本形態にかかる揺動型歯車装置の構造を、図面を用いて、以下に説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかる揺動型歯車装置は、略円筒形状ハウジング４と、ハウジングに挿入された略円柱状の第１の入力軸１、略円筒状の第２の入力軸２、略円柱状の出力軸３、および、第１から第４の歯車を含み、それぞれ軸受を介して支承されている。すなわち、２つの入力軸と、１つの出力軸を有する揺動型歯車装置である。
【００１７】
略円柱形の第１の入力軸１は軸受１１および軸受１２を介して略円筒形のハウジング４に回転可能に支承されている。また、第１の入力軸１には、傘歯車である第１歯車ｇ１（軸歯車）が歯面を軸方向において出力側（以下、単に、「出力側」という。）に向けて固定されている。また、第１歯車ｇ１の出力側には回転部材であるベアリングギア５が配設されているとともに、ベアリングギア５の内輪５１の軸方向において入力側（以下、単に、「入力側」という。）にはフェースギアである第２歯車ｇ２（回転部材歯車）が形成されている。この第２歯車ｇ２が第１歯車ｇ１と噛合しているため、第１の入力軸１の回転状態においては、第１の入力軸１の回転力はベアリングギア５に伝達される。なお、内輪５１の円周部分を、径方向において外方（以下、単に、「外方」という。）から取り囲むように、外輪５２が設けられ、かつ、この内輪５１と外輪５２との間に転動体５３が介接されることにより、ベアリング一体型の歯車であるベアリングギア５が形成されている。
【００１８】
また、ベアリングギア５の内輪５１の出力側にはフェースギアである第３歯車ｇ３（回転部材歯車）が形成されている。この第３歯車ｇ３の更に出力側には、軸受２２および軸受２３を介して、出力軸３がハウジング４に回転可能に支承されている。また、出力軸３には傘歯車である第４歯車ｇ４（軸歯車）が歯面を入力側に向けて固定されている。この第４歯車ｇ４には上述の第３歯車ｇ３が噛合しているため、ベアリングギア５に伝達された回転力は、出力軸３に伝達される。なお、上記第１の入力軸１および出力軸３は同一の回転軸６を有している。
【００１９】
上記第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４を外方から取り囲むように、略円筒形の第２の入力軸２が、軸受２２および軸受２３を介して、ハウジング４に支承されている。この第２の入力軸２の内周面２１は、回転軸６に対して偏芯した円筒形をなしている。更に、この内周面２１に上述のベアリングギア５の外輪５２が内嵌されている。その結果、外輪５２ひいてはベアリングギア５は回転軸６に対して偏芯した状態で備えられている。
【００２０】
まず、第１の入力軸１および第２の入力軸２からの入力と出力軸３との関係について説明する。
最初に、図１の状態において、第２の入力軸２を固定し、第１の入力軸１が回転状態にある場合について説明する。第２の入力軸２が固定されているため、内嵌されたベアリングギア５の外輪５２も固定されている。従って、ベアリングギア５はその回転軸が固定された状態に保たれる。この状態において第１の入力軸１の回転力は、第１歯車ｇ１および第２歯車ｇ２を介して、ベアリングギア５に伝達されるとともに、ベアリングギア５に伝達された回転力は、第３歯車ｇ３および第４歯車ｇ４を介して、出力軸３に伝達されるため、第１の入力軸１の回転力は、第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。
【００２１】
次に、図１の状態において第１の入力軸１を固定し、第２の入力軸２が回転状態にある場合について説明する。第２の入力軸２が回転しているため、内嵌されたベアリングギア５の外輪５２も回転する。ここで、第２の入力軸２の内周面２１は、回転軸６に対して偏芯した円筒形をなしているため、外輪５２を介してベアリングギア５全体が偏芯軸を変化させながら回転する揺動運動を行うことになる。ここで第１の入力軸１は固定されているため、第２の入力軸２の回転力は外輪５２を介して、ベアリングギア５に伝達されるとともに、ベアリングギア５に伝達された回転力は、第３歯車ｇ３および第４歯車ｇ４を介して、出力軸３に伝達されるため、入力軸２の回転力は、第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。このように第１の入力軸１または第２の入力軸２のいずれかが固定されている場合においては、固定されていない入力軸からの回転力が第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。
【００２２】
更に、図１の状態において第１の入力軸１および第２の入力軸２が回転状態にある場合について説明する。この場合にはベアリングギア５全体が揺動運動することによって第２の入力軸２の回転力が出力軸３に伝達されるとともに、第１の入力軸１の回転力も出力軸３に伝達される。従って、第１の入力軸１の回転力と第２の入力軸２の回転力との合力を出力軸３に伝達することができる。このように第１の入力軸１または第２の入力軸２のいずれもが固定されていない場合においては第１の入力軸１および第２の入力軸２からの回転力が、第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。即ち、第１の入力軸１の回転力および第２の入力軸２の回転力をそれぞれ制御することにより、出力軸３の回転力を自在に変化させることが可能である。
【００２３】
次に減速比について、場合を分けて説明する。まず、第２の入力軸２を固定し、第１の入力軸１が回転状態にある場合について説明する。第１歯車ｇ１の歯数ｎ１と第２歯車ｇ２の歯数ｎ２の比、つまりｎ１／ｎ２に対応して、第１の入力軸１の回転がベアリングギア５に伝達される。例えば、第１歯車ｇ１の歯数ｎ１が１００であり、第２歯車ｇ２の歯数ｎ２が１０２であれば、第１の入力軸１が１回転することにより第１歯車ｇ１が１回転すると第２歯車ｇ２が１００／１０２回転し、第１の入力軸１の回転がベアリングギア５に伝達される。即ち、この場合１００／１０２の第１段の減速が行われることとなる。
【００２４】
同様に、第３歯車ｇ３の歯数ｎ３と第４歯車ｇ４の歯数ｎ４の比、つまりｎ３／ｎ４に対応して、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５に伝達される。例えば、第３歯車ｇ３の歯数ｎ３が１１０であり、第４歯車ｇ４の歯数ｎ４が１１２であれば、ベアリングギア５の内輪５１が１回転することにより第３歯車ｇ３が１回転すると第４歯車ｇ４が１１０／１１２回転し、第１の入力軸１の回転がベアリングギア５に伝達される。即ち、この場合１１０／１１２の第２段の減速が行われることとなる。従って、第１段および第２段の減速により、第１の入力軸１の回転は、ｎ３／ｎ４×ｎ１／ｎ２＝（ｎ１・ｎ３）／（ｎ２・ｎ４）の減速比で減速されることとなる。上記例であれば１１０／１１２×１００／１０２＝（１００・１１０）／（１０２・１１２）≒０．９６３、即ち約９６．３％の減速比が得られる。
【００２５】
次に、第１の入力軸１を固定し、第２の入力軸２が回転状態にある場合について説明する。第１歯車ｇ１の歯数ｎ１と第２歯車ｇ２の歯数ｎ２の差、つまりｎ２−ｎ１に対応して、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５に伝達される。例えば、第１歯車ｇ１の歯数ｎ１が１００であり、第２歯車ｇ２の歯数ｎ２が１０２であれば、第２の入力軸２が１回転することによりベアリングギア５が１回転すると第２歯車ｇ２が１０２−１００即ち２歯分の回転として、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５に伝達される。従って減速比は（ｎ２−ｎ１）／ｎ２となる。即ち、この場合（１０２−１００）／１０２の第１段の減速が行われることとなる。
【００２６】
第２の入力軸２が回転状態にある場合、一方において、第４歯車ｇ４の歯数ｎ４と第３歯車ｇ３の歯数ｎ３の差、つまりｎ４−ｎ３に対応して、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５を介して出力軸３に伝達される。例えば、第３歯車ｇ３の歯数ｎ３が１１０であり、第４歯車ｇ４の歯数ｎ４が１１２であれば、ベアリングギア５の内輪５１が１回転することにより第３歯車ｇ３が１回転すると第４歯車ｇ４が、１１２−１１０即ち２歯分の回転として、第２の入力軸２の回転が出力軸３に伝達される。従って減速比は（ｎ４−ｎ３）／ｎ４となる。ここで、第１段の減速によって第１歯車ｇ１の歯数ｎ１と第２歯車ｇ２との比だけ第３歯車ｇ３の回転数が減ぜられるため、（ｎ４−ｎ３）／ｎ４×ｎ１／ｎ２、即ち、この場合（１１２−１１０）／１１２×１００／１０２の第２段の減速が行われることとなる。従って、第１段の減速と第２段の減速をあわせて、
（ｎ２−ｎ１）／ｎ２＋（ｎ４−ｎ３）／ｎ４×ｎ１／ｎ２
即ち、（１０２−１００）／１０２＋（１１２−１１０）／１１２×１００／１０２
≒０．０１９６＋０．０１７５
＝０．０３７１
即ち約３．７１％の減速比が得られる。
【００２７】
このように第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４の歯数ｎ１〜４ｎを変えることにより減速比を自在に変えることが可能であり、特に第２の入力軸２からの入力に対しては、大きな減速比を容易に得ることが可能である。
【００２８】
ここで、本実施形態における揺動型歯車装置においては、軸歯車に用いられている転動体をナツメ形とした点に特徴がある。より具体的には、第１歯車ｇ１と第２歯車ｇ２との噛合部分を模式図的に表現した図２（ａ）および、第１歯車ｇ１と第２歯車ｇ２の噛合部分を拡大表示した図２（ｂ）に示すように、第１歯車ｇ１には半円柱状の凹溝ｇ１１が形成されているとともに、この凹溝ｇ１１にはナツメ形の転動体ｇ１２が転動可能に支持されている。なお、半円柱状の凹溝ｇ１１にナツメ形の転動体ｇ１２が支持されているため、転動体ｇ１２の外周面の略半分が第２歯車ｇ２側に突出しており、この突出部分が第１歯車ｇ１の凸歯として機能する。一方、第１歯車ｇ１に形成された凹溝ｇ１１と同様の凹溝ｇ２１が、第２歯車ｇ２に形成されている。この凹溝ｇ２１が第２歯車ｇ２の凹歯として機能する。即ち、転動体ｇ１２の第２歯車ｇ２側に突出した部分が第２歯車ｇ２の凹溝ｇ２１と噛合する。従って、転動体ｇ１２と凹溝ｇ２１の噛合時に生ずる摺動は、図２（ｂ）に矢印ａ１で示した、転動体ｇ１２の転動によって吸収される。よって、バックラッシュを設ける必要がないため、かみ合わせ調整を精密に行うことが可能となり、振動や騒音を低減することができる。また、各歯車間に予圧を与えることができるため、噛み合わせ調整を一層精密に行うことが可能となり、振動や騒音を低減することができる。
【００２９】
第１歯車ｇ１の構造をより具体的に説明する。第１歯車ｇ１の第２歯車ｇ２と噛合する部分をＡ―Ａ方向からの一部拡大図として表示した図３に示すように、第１歯車ｇ１には半円柱状の凹溝ｇ１１が形成されているとともに、この凹溝にはナツメ形の転動体ｇ１２が転動可能に支持されている。なお、半円柱状の凹溝にナツメ形の転動体ｇ１２が支持されているため、転動体ｇ１２の外周面の略半分が第２歯車ｇ２側（出力側）に突出しており、この突出部分が第１歯車ｇ１の凸歯として機能する。一方、第１歯車ｇ１に形成された凹溝ｇ１１と同様の凹溝ｇ２１が、第２歯車ｇ２に形成されており、この凹溝ｇ２１が第２歯車ｇ２の凹歯として機能する。
【００３０】
ここで、傘歯車である第１歯車ｇ１にフラットなフェースギアである第２歯車ｇ２を噛み合わせているため、ギアの噛み合い始めと噛み合い終わりにおいて噛合部における力の掛かり方が変化する。この力の掛かり方が変化を転動体ｇ１２がａ１方向に転動することおよび、ａ２方向に移動することにより、緩和している。
【００３１】
より具体的には、第１歯車ｇ１と第２歯車ｇ２とが噛み合う前においては、図４（ａ）に示すように特に力は掛かっていないが、噛み合い開始時の状態においては、図４（ｂ）に示すように、転動体ｇ１２の径方向内方の端部に強い力が掛かる。この力のうち軸方向の力Ｆ１については、図５（ａ）に示すように、転動体ｇ１２の内方の端部を凹溝ｇ１１に押し付ける力Ｆ２と、転動体ｇ１２の内方の端部の外周面の接線方向に働く力Ｆ３とに分解される。この接線方向に働く力Ｆ３は、転動体ｇ１２と凹溝ｇ１１との接点Ｐにおいて、軸方向の力Ｆ４と転動体ｇ１２を径方向（ａ２方向）において外方に移動させる力Ｆ５とに分解される。ここで、軸方向の力Ｆ４は軸方向の力Ｆ１に比べ小さくなっており、軸方向の力Ｆ１を、ａ２方向に逃がすことができている。そのため転動体ｇ１２および凹溝ｇ１１の外方の端部に強い負荷が掛かることを防止し、同部分の磨耗や、同部分における騒音発生を抑制することができる。
【００３２】
その後、徐々に力の強く係る部位が径方向外方に移動する。第１歯車ｇ１および第２歯車ｇ２が、完全に噛み合った状態においては、図４（ｃ）に示すように、転動体ｇ１２の径方向の中央部に強い力が掛かり、その後更に力の強く係る部位が径方向において外方に移動する。第１歯車ｇ１と第２歯車ｇ２とが噛み合い終了時の状態においては、図４（ｄ）に示すように転動体ｇ１２の径方向外方の端部に軸方向に強い力が掛かる。この力のうち軸方向の力Ｆ１については、図５（ｂ）に示すように、転動体ｇ１２の外方の端部を凹溝ｇ１１に押し付ける力Ｆ６と、転動体ｇ１２の外方の端部の外周面の接線方向に働く力Ｆ７とに分解される。この接線方向に働く力Ｆ７は、転動体ｇ１２と凹溝ｇ１１との接点Ｐにおいて、軸方向の力Ｆ８と転動体ｇ１２を径方向（ａ２方向）において内方に移動させる力Ｆ９とに分解される。ここで、軸方向の力Ｆ８は軸方向の力Ｆ１に比べ小さくなっており、軸方向の力Ｆ１を、ａ２方向に逃がすことができている。そのため転動体ｇ１２および凹溝ｇ１１の外方の端部に強い負荷が掛かることを防止し、同部分の磨耗や、同部分における騒音発生を抑制することができる。
【００３３】
なお、第４歯車ｇ４と第３歯車ｇ３との噛合は上述の第１歯車ｇ１と第２歯車ｇ２との噛合についての説明と同様であるため、図示および、詳細な説明を省略するが、第４歯車ｇ４には半円柱状の凹溝ｇ４１が形成されているとともに、この凹溝ｇ４１にはナツメ形の転動体ｇ４２が転動可能に支持されている。一方、第４歯車ｇ４に形成された凹溝ｇ４１と同様の凹溝ｇ３１が、第３歯車ｇ３に形成されている。この凹溝ｇ３１が第３歯車ｇ３の凹歯として機能する。また、転動体ｇ４２は転動体ｇ１２と同様ナツメ形となっているため、フェースギアである歯車第３歯車ｇ３が、傘歯車である第４歯車ｇ４に噛合する際に生じる軸方向の力は、転動体ｇ４２が移動することによってａ２方向に逃がすことができる。そのため転動体ｇ４２および凹溝ｇ４１の外方の端部に強い負荷が掛かることを防止し、同部分の磨耗や、同部分における騒音発生を抑制することができる。
【００３４】
なお、本実施形態における転動体ｇ１２および転動体ｇ４２はナツメ形であるが、本明細書においてナツメ形とは、上記したように、楕円の長径を回転軸として回転させときにできる回転体の形状のことである。しかし、上述した機能を有する限りにおいて、類似の形状を有するものも含むものと理解されたい。即ち、楕円類似の形状の回転体の形状またはその類似形状であって、転動体の端部に局在的に掛かる力を分散させうる形状のものを含むものとする。
【００３５】
上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態の揺動型歯車装置によると、軸歯車である第１歯車ｇ１が、歯車の回転方向において等間隔に形成された半円柱形状の凹溝ｇ１１と、凹溝ｇ１１に転動可能に支承されたナツメ形状の転動体ｇ１２を備えるとともに、転動体ｇ１２を凸歯として用いる。また、回転部材歯車即ちベアリングギア５の第２歯車ｇ２が転動体ｇ１２と噛合する半円柱形状の凹溝ｇ２１を備えるとともに、凹溝ｇ２１を凹歯として用いる。従って、転動体ｇ１１２が円柱状である上記従来の揺動型歯車装置と異なり、ナツメ形の転動体ｇ１２は転動体ｇ１２の径方向両端部の太さが小さいため、第１歯車ｇ１と転動体ｇ１２の噛み合い開始時において、転動体ｇ１２の内方の端部に過剰な力が掛かることを抑制する。また、第１歯車ｇ１と転動体ｇ１２の噛み合い終了時において、転動体ｇ１２の外方の端部に過剰な力が掛かることを抑制する。更に、ナツメ形の転動体ｇ１２は全体が曲線で形成されているため、径方向において滑り移動することが可能であるため、転動体ｇ１２の径方向における内方の端部に過剰な力が掛かる場合においては径方向における外方に移動することにより、力を外方に逃がすことができる。同様に、ナツメ形の転動体ｇ１２は全体が曲線で形成されているため、径方向においても滑り移動することが可能であるため、転動体ｇ１２の径方向における外方の端部に過剰な力が掛かる場合においては径方向における内方に移動することにより、力を同内方に逃がすことができる。係る効果は第３歯車ｇ３と転動体ｇ４２との関係においても同様である。
【００３６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、転動体ｇ１２および転動体ｇ４２は第１歯車ｇ１および第４歯車ｇ４に備えられているが、他の構成であっても良い。例えば、第２歯車ｇ２および第３歯車ｇ３に備えられていても良い。即ち、転動体と凹溝とを噛合させることにより、噛合時の摺動を吸収できる構造であればよい。
【００３７】
・上記実施形態においては、２つの入力軸と、１つの出力軸を有する揺動型歯車装置に本発明を適用したが、１つの入力軸と、１つの出力軸を有する揺動型歯車装置に本発明を適用しても良い。例えば第１歯車ｇ１がハウジングに固定されており、第２の入力軸のみから入力される構成であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、製造容易な揺動型歯車装置に関するものであるため、小型で高減速比を要する機器に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明にかかる揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、軸方向断面図である。
【図２】本発明にかかる揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、（ａ）は第１歯車〜第４歯車の噛合部分についての部分拡大模式図であり、（ｂ）は第１歯車と第２歯車の噛合部分についての拡大図である。
【図３】本発明にかかる揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、図２のＡ―Ａ方向からの一部拡大図である。
【図４】本発明にかかる揺動型歯車装置の一実施形態について説明するための、図３のＢ―Ｂにおける一部拡大断面図であって、（ａ）は第１歯車と第２歯車との噛合開始前の状態の模式図であり、（ｂ）は第１歯車と第２歯車との噛合開始時の状態の模式図であり、（ｃ）は第１歯車と第２歯車とが完全に噛合した状態の模式図であり、（ｄ）は第１歯車と第２歯車との噛合終了時の状態の模式図である。
【図５】本発明にかかる揺動型歯車装置の一実施形態について説明するための、図４の一部拡大断面図であって、（ａ）は第１歯車と第２歯車との噛合開始時の状態の模式図であり、（ｂ）は第１歯車と第２歯車との噛合終了時の状態の模式図である。
【図６】従来の揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、軸方向断面図である。
【図７】従来の揺動型歯車装置の他の実施形態について説明する図面であって、第１歯車の一部拡大図である。
【図８】本発明にかかる揺動型歯車装置の一実施形態について説明するための、図７のＣ―Ｃにおける一部拡大断面図であって、（ａ）は第１歯車と第２歯車との噛合開始前の状態の模式図であり、（ｂ）は第１歯車と第２歯車との噛合開始時の状態の模式図であり、（ｃ）は第１歯車と第２歯車とが完全に噛合した状態の模式図であり、（ｄ）は第１歯車と第２歯車との噛合終了時の状態の模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…第１の入力軸、２…第２の入力軸、３…出力軸、４…ハウジング、５…ベアリングギア（回転部材）、６…回転軸、１１…軸受、１２…軸受、２１…内周面、２２…軸受、２３…軸受、５１…内輪、５２…外輪、５３…転動体、ｇ１…歯車、ｇ２…歯車、ｇ３…歯車、ｇ４…歯車、ｇ１１…凹溝、ｇ１２…転動体、ｇ２１…凹溝、ｇ３１…凹溝、ｇ４１…凹溝、ｇ４２…転動体、１０１…入力軸、出力軸…１０３、１０５…ベアリングギア、１０６…回転軸、１１１…軸受、１２１…軸受、１５１…内輪、１５２…外輪、１５３…転動体、ｇ１０１…歯車、ｇ１０２…歯車、ｇ１０３…歯車、ｇ１０４…歯車、ｇ１１１…凹溝、ｇ１１２…転動体、Ｆ１…軸方向の力、Ｆ２…転動体の内方の端部を凹溝に押し付ける力、Ｆ３…転動体の内方の端部の外周面の接線方向に働く力、Ｆ４…軸方向の力、Ｆ５…転動体を径方向において外方に移動させる力、Ｆ６…転動体の外方の端部を凹溝に押し付ける力、Ｆ７…転動体の外方の端部の外周面の接線方向に働く力、Ｆ８…軸方向の力、Ｆ９…転動体を径方向において内方に移動させる力、Ｐ…接点。
【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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