(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、
一方の相手側部材に固定可能な第１部材と、
クランク軸と、
他方の相手側部材に固定可能に構成されるとともに貫通孔が形成され、前記クランク軸の回転に連動して前記第１部材に対して相対回転する第２部材と、
前記第２部材の前記貫通孔内に配置された筒体と、を備え、
前記第２部材は、前記第１部材と前記第２部材との間における回転力の伝達をする伝達部材を収容する収容空間を有しており、
当該収容空間は、前記貫通孔と連通しており、
前記筒体の外周面には、当該筒体を塑性変形させることにより、少なくとも１個の突起部が形成され、
前記突起部は、前記収容空間の内壁と係合して、前記筒体の中心軸方向の移動を規制する、
歯車装置。
【請求項２】
前記突起部は、前記筒体の中心軸方向に離間して複数個配置され、対向する前記収容空間の一対の内壁にそれぞれ係合されている、
請求項１に記載の歯車装置。 
【請求項３】
一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、
一方の相手側部材に固定可能な第１部材と、
クランク軸と、
他方の相手側部材に固定可能に構成されるとともに貫通孔が形成され、前記クランク軸の回転に連動して前記第１部材に対して相対回転する第２部材と、
前記第２部材の前記貫通孔内に配置された筒体と、を備え、
前記筒体の外周面には、当該筒体を塑性変形させることにより、少なくとも１個の突起部が形成され、
前記一方の相手側部材、前記他方の相手側部材、または前記第２部材のいずれかの外部に露出している面のうち、前記筒体の外周面の近傍に、前記突起部が挿入される凹部が形成されており、
前記凹部は、前記突起部が挿入された状態で、閉止手段によって閉じられ、
前記突起部は、前記一方の相手側部材、前記他方の相手側部材、または前記第２部材に形成された前記凹部と係合して、前記筒体の中心軸方向の移動を規制する、
歯車装置。
【請求項４】
前記突起部は、前記筒体の周方向に互いに離れて複数個配置されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の歯車装置。
【請求項５】
一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であり、
一方の相手側部材に固定可能な第１部材と、
クランク軸と、
他方の相手側部材に固定可能に構成されるとともに貫通孔が形成され、前記クランク軸の回転に連動して前記第１部材に対して相対回転する第２部材と、
前記第２部材の前記貫通孔に挿入された筒体とを備えた歯車装置の製造方法であって、
前記筒体を前記第２部材の貫通孔に挿入する工程と、
前記筒体の内周面から半径方向へ向けて力を与えて、前記筒体を塑性変形させて外周面に突起部を形成することにより、前記第１部材、前記第２部材または相手側部材と係合して、前記筒体の中心軸方向の移動を規制する工程と、
を含む歯車装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されているように、クランク軸の偏心部によって外歯歯車を内歯に噛み合わせながら揺動回転させることにより入力回転から減速した出力回転を得る歯車装置が知られている。特許文献１に開示された歯車装置では、図７に示すように、端板６１ａ及び基部６１ｂを有するキャリア６１の中央部分に貫通孔６１ｃが形成されていて、この貫通孔６１ｃにケーブルを挿通させるための筒体６３が配置されている。この筒体６３の中間部分には、溝６３ａが形成されており、この溝６３ａに止め輪６５が外嵌されている。そして、筒体６３の一端部と止め輪６５とを両側から端板６１ａ及び基部６１ｂで挟持することによって、筒体６３をキャリア６１に固定している。
【０００３】
また、特許文献１には、シールリングを使用して筒体を固定する形態も開示されている。この形態では、図８に示すように、筒体６３の中間部分に形成された溝６３ａにシールリング６９が嵌め込まれている。そして、シールリング６９は、その弾性力によって端板６１ａの貫通孔６１ｃの内周面に圧接されて密着し、これにより筒体６３をキャリア６１に固定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００９／１１９７３７Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示す止め輪６５を使用して筒体６３を固定する形態では、筒体６３の一端部と止め輪６５とを両側から端板６１ａ及び基部６１ｂで挟持する構成となっているため、歯車装置の製造工程において、端板６１ａ及び基部６１ｂを組み付けてキャリア６１を形成する前に筒体６３を組み付けておく必要がある。すなわち、止め輪６５が取り付けられた筒体６３を基部６１ｂの貫通孔６１ｃに挿入し、その後で端板６１ａを組み付ける必要がある。しかも、キャリア６１及び筒体６３の寸法精度を確保する必要があることから、キャリア６１及び筒体６３の寸法管理が必要となる。このため、図７に示す形態では、歯車装置の製造作業が煩雑になるという問題がある。一方、図８に示すシールリング６９を使用する形態では、シールリング６９を貫通孔６１ｃに圧接させて弾性力によって筒体６３を固定すると記載されているものの、実際には筒体６３が中心軸方向に変位する虞があり、筒体６３が外れてしまう虞があるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、歯車装置の製造作業が煩雑になることを抑制しつつ、筒体の抜け止めを確実なものにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る歯車装置は、一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、一方の相手側部材に固定可能な第１部材と、クランク軸と、他方の相手側部材に固定可能に構成されるとともに貫通孔が形成され、前記クランク軸の回転に連動して前記第１部材に対して相対回転する第２部材と、前記第２部材の前記貫通孔内に配置された筒体と、を備え、前記第２部材は、前記第１部材と前記第２部材との間における回転力の伝達をする伝達部材を収容する収容空間を有しており、当該収容空間は、前記貫通孔と連通しており、前記筒体の外周面には、当該筒体を塑性変形させることにより、少なくとも１個の突起部が形成され、前記突起部は、前記収容空間の内壁と係合して、前記筒体の中心軸方向の移動を規制することを特徴としている。
【０００８】
この構成では、筒体の外周面に少なくとも１個の突起部が設けられており、第２部材において伝達部材を収容する収容空間の内壁に係合して、筒体の中心軸方向の移動を規制することができる。したがって、筒体が第２部材の貫通孔から外れてしまうことを有効に防止することができる。しかも、突起部は塑性変形により形成されるので、筒体を挿入後に筒体の一部を塑性変形して突起部を形成することができるので、第２部材が基部に端板を組み付けた構成である場合であっても、その組み付け後に筒体を組み付けることができる。また、第２部材及び筒体の高度な寸法管理も不要となる。したがって、歯車装置の製造作業が煩雑になることを抑制することができる。
また、上記の構成では、第２部材において伝達部材を収容する既存の収容空間の内壁を用いて、筒体の突起部を係合することが可能である。そのため、第２部材に突起部を係合するための凹部を新たに形成する必要がなく、製造コストを安価にできる。
【００１２】
また、前記突起部は、前記筒体の中心軸方向に離間して複数個配置され、対向する前記収容空間の一対の内壁にそれぞれ係合されているのが好ましい。
【００１３】
この態様では、前記突起部は、前記筒体の中心軸方向に離間して複数個配置され、前記収容空間の一対の内壁にそれぞれ係合されているので、収容空間が筒体の中心軸方向に広がっている場合でも、突起部が収容空間の一対の内壁にそれぞれ係合することにより、小さい突起部でも、筒体の中心軸方向の移動を確実に規制することができる。
【００１５】
本発明の請求項３に係る歯車装置は、一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、一方の相手側部材に固定可能な第１部材と、クランク軸と、他方の相手側部材に固定可能に構成されるとともに貫通孔が形成され、前記クランク軸の回転に連動して前記第１部材に対して相対回転する第２部材と、前記第２部材の前記貫通孔内に配置された筒体と、を備え、前記筒体の外周面には、当該筒体を塑性変形させることにより、少なくとも１個の突起部が形成され、前記一方の相手側部材、前記他方の相手側部材、または前記第２部材のいずれかの外部に露出している面のうち、前記筒体の外周面の近傍に、前記突起部が挿入される凹部が形成されており、前記凹部は、前記突起部が挿入された状態で、閉止手段によって閉じられ、前記突起部は、前記一方の相手側部材、前記他方の相手側部材、または前記第２部材に形成された前記凹部と係合して、前記筒体の中心軸方向の移動を規制することを特徴としている。
この構成では、筒体の外周面に少なくとも１個の突起部が設けられており、一方の相手側部材、他方の相手側部材、または第２部材に形成された凹部と係合して、筒体の中心軸方向の移動を規制することができる。したがって、筒体が第２部材の貫通孔から外れてしまうことを有効に防止することができる。しかも、突起部は塑性変形により形成されるので、筒体を挿入後に筒体の一部を塑性変形して突起部を形成することができるので、第２部材が基部に端板を組み付けた構成である場合であっても、その組み付け後に筒体を組み付けることができる。また、第２部材及び筒体の高度な寸法管理も不要となる。したがって、歯車装置の製造作業が煩雑になることを抑制することができる。
また、上記の構成では、筒体を挿入する前にあらかじめ突起部を塑性変形により形成しておき、その後、筒体を第２部材の貫通孔に挿入するときに、前記一方の相手側部材、前記他方の相手側部材または前記第２部材のいずれかの外部に露出している面に形成された凹部に突起部を挿入し、その後で、閉止手段によって凹部を閉じることができる。これにより、筒体に突起部を形成する作業が容易になるとともに、突起部と凹部との係合を確実に達成することができる。また、閉止手段を外すことにより、筒体を第２部材の貫通孔から容易に引き出すことが可能である。
ここで、前記突起部は、前記筒体の周方向に互いに離れて複数個配置されてもよい。この態様では、筒体の周方向において互いに離れて配置された複数個の突起部が、第２部材または相手側部材にそれぞれ係合することが可能である。これにより、筒体の中心軸方向の移動をより確実に規制することができる。
【００１６】
また、本発明の歯車装置の製造方法は、一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であり、一方の相手側部材に固定可能な第１部材と、クランク軸と、他方の相手側部材に固定可能に構成されるとともに貫通孔が形成され、前記クランク軸の回転に連動して前記第１部材に対して相対回転する第２部材と、前記第２部材の前記貫通孔に挿入された筒体とを備えた歯車装置の製造方法であって、前記筒体を前記第２部材の貫通孔に挿入する工程と、前記筒体の内周面から半径方向へ向けて力を与えて、前記筒体を塑性変形させて外周面に突起部を形成することにより、前記第１部材、前記第２部材または相手側部材と係合して、前記筒体の中心軸方向の移動を規制する工程とを含む。
【００１７】
この製造方法では、筒体を第２部材の貫通孔に挿入した後に筒体の一部を塑性変形させることにより突起部を形成するので、第２部材が基部及び端板を組み付けた構成である場合であっても、その組み付け後に筒体を第２部材に組み付けることができる。また、第２部材及び筒体の高度な寸法管理も不要となる。したがって、歯車装置の製造作業が煩雑になることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、歯車装置の製造作業が煩雑になることを抑制しつつ、筒体の抜け止めを確実なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る歯車装置を示す断面図である。
【図２】図１の歯車装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る歯車装置を示す断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る歯車装置を示す断面図である。
【図６】図５の突起部付近の拡大断面図である。
【図７】従来の歯車装置の断面図である。
【図８】従来の歯車装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
本実施形態に係る歯車装置は、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。以下の本実施形態の説明では、ロボットのアームなどの旋回体に歯車装置を適用した例について説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
第１実施形態に係わる歯車装置は、図１に示すように旋回体５０とベース５２との間で所定の減速比で回転力を伝達するものである。ベース５２は、一方の相手部材の概念に含まれるものであり、旋回体５０は、他方の相手部材の概念に含まれるものである。そして、本実施形態の歯車装置は、外筒２と、内歯ピン３と、キャリア４と、主軸受６と、筒体８と、中央歯車部材１６と、クランク軸歯車１８と、クランク軸２０と、クランク軸受２２と、揺動歯車２４とを備えている。
【００２３】
外筒２は、一方の相手側部材に固定可能な第１部材の概念に含まれるものであり、歯車装置の外面を構成するケースとして機能する。この外筒２は、略円筒状に形成されている。また、外筒２は、例えばロボットのベース５２に締結される。外筒２の内面には、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２４が噛み合う内歯として機能する。揺動歯車２４の歯数は、内歯ピン３の数よりも若干少なくなっている。本実施形態では揺動歯車２４を２個（複数）使用している。
【００２４】
キャリア４は、例えばロボットの旋回体５０に締結され、第１部材に対して相対的に回転可能な第２部材の概念に含まれるものであり、外筒２と同軸上に配置された状態でその外筒２内に収容されている。本実施形態では、キャリア４は、外筒２に対して同じ軸回りに相対回転する。このキャリア４は、複数のボルトＢ１によって旋回体５０に締結される。キャリア４が外筒２に対して相対回転すると、旋回体５０は、ベース５２に対して旋回する。
【００２５】
なお、本実施形態ではキャリア４を旋回体５０に締結して旋回するようにし、外筒２をベース５２に固定して不動にしているが、外筒２を旋回体５０に締結し、キャリア４をベース５２に締結して使用することも勿論可能である。
【００２６】
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２に対して相対回転可能に支持されている。そして、キャリア４は、基部３２と端板部３４とを備えており、それらの間には、外筒２とキャリア４との間における回転力の伝達をする伝達部材である揺動歯車２４を収納する収容空間３３が形成されている。収容空間３３は、キャリア４の貫通孔４ｂと連通している。
【００２７】
基部３２は、外筒２内においてその外筒２の端部近傍に配置される基板部３２ａと、その基板部３２ａから端板部３４に向かって軸方向に延びるシャフト部３２ｂとを有する。シャフト部３２ｂは、ボルト５によって端板部３４に締結されている。それによって、基部３２と端板部３４とが一体化されている。
【００２８】
キャリア４の径方向中央部には、軸方向に貫通する貫通孔４ｂが設けられている。この貫通孔４ｂには、基部３２の基板部３２ａに形成された基部貫通部３８と、端板部３４に形成された端板貫通部３９とが含まれている。また、端板部３４には、基板部３２ａとの反対側の端面に中央凹部３４ａが形成されており、端板貫通部３９の一端は、この中央凹部３４ａの底面に開口している。
【００２９】
中央歯車部材１６は、駆動源であるモータＭによって駆動される駆動歯車Ｄに噛み合う従動歯車１６ｂと、この従動歯車１６ｂと同心状に形成された伝達歯車１６ｃとを一体的に有する。中央歯車部材１６は、端板部３４の径方向中央部に設けられており、中央歯車部材１６の一部は中央凹部３４ａの中に入り込んでいる。そして、中央歯車部材１６は、軸受１７を介して端板部３４に取り付けられている。これにより、中央歯車部材１６は、キャリア４に対して同軸に回転自在となっている。
【００３０】
中央歯車部材１６の中央には、軸方向に貫通する挿通孔１６ａが設けられている。その挿通孔１６ａには、筒体８が挿通されている。挿通孔１６ａの内径は、筒体８の外径よりも大きい。このため、挿通孔１６ａの内面と筒体８の外面の間には、隙間Ｇが設けられている。
【００３１】
筒体８は、基部貫通部３８と端板貫通部３９とに亘ってキャリア４と同軸となるように貫通孔４ｂに挿通されている。筒体８は、断面が円環状の部材によって構成されており、キャリア４の中心軸方向Ａに直線状に延びている。筒体８には、配線ケーブルＣなどが挿通される。筒体８は、ケーブルＣと歯車装置内の各歯車等との接触を防止するとともに、その内部に潤滑油等が侵入するのを防止する。
【００３２】
筒体８は、塑性変形可能な薄肉の材料が用いられ、とくに腐食や錆などの対策のためにステンレス鋼のパイプ材を使用することが好ましい。
【００３３】
図１に示されるように、筒体８の外周面には、筒体８を塑性変形させることにより、４個の点状の突起部４１、４２、４３、４４が形成されている。突起部４１、４２の組、および突起部４３、４４の組は、それぞれ互いに筒体８の軸回りに対称の位置関係にある。また、突起部４１、４３の組、および突起部４２、４４の組は、それぞれ互いに筒体８の中心軸方向Ａに離間した位置関係にある。
【００３４】
これら４個の突起部４１、４２、４３、４４は、キャリア４の貫通孔４ｂに連通する収容空間３３の内壁３３ａ、３３ｂに係合している。具体的には、筒体８の中心軸方向Ａに離間して対向する収容空間３３の一対の内壁３３ａ、３３ｂのうち、一方（基板部３２ａ）の内壁３３ａには、突起部４１、４２が係合しており、他方（端版部３４）の内壁３３ｂには、２個の突起部４３、４４がそれぞれ係合している。つまり、突起部４１、４２、４３、４４は、キャリア４に係止されている。
【００３５】
図１に示すように、筒体８は、端板部３４及び中央歯車部材１６を通過してさらに外方へ延びている。詳細には、筒体８の中間部分は、端板貫通部３９に挿嵌されており、筒体８の一方の端部８ｂは、端板部３４及び中央歯車部材１６よりも中心軸方向Ａの外側へ突出してベース５２側へ延びている。この端部８ｂは、ベース５２に設けられたオイルシールＳによって周方向に回転して摺動できるように支持されている。筒体８の端部８ｂの外周面は、オイルシールＳの摺動面になる。
【００３６】
筒体８は、オイルシールＳのリップ（薄肉のシール部分）がめくれないように、中心軸方向Ａに極力動かない方が好ましいが、本実施形態では、筒体８の中心軸方向Ａの移動を規制する４個の突起部４１〜４４が設けられているので、オイルシールＳのリップがめくれるなどの不具合が生じにくい。
【００３７】
筒体８の外周面において、オイルシールＳに接触してオイルシールＳに対して相対的に摺動する部分は、摺動抵抗を低減させるとともにシール性を向上させるために、仕上げ加工した方が好ましい。
【００３８】
また、筒体８の他方の端部８ｃの外周面は、後述するオーリング３０によって封止されている。筒体８の外周面において、オーリング３０に接触する部分は、シール性を向上させるために仕上げ加工した方が好ましい。
【００３９】
基部貫通部３８は、キャリア４の軸心を中心とした円形断面を有しており、中間部分から端板部３４と反対側の端部に向かうに従ってフレア状に広がっている。
【００４０】
基部貫通部３８の内周面には、断面矩形状の凹部が形成されている。この凹部は、基部貫通部３８の内周面の周方向全体に亘るように形成されており、凹部にはオーリング３０が配設されている。
【００４１】
オーリング３０は、ゴム等の弾性を有する材料からなり、その弾性力によって筒体８の外周面に圧接される。これにより、オーリング３０は、シール部材として機能するとともに、筒体８の回り止め部材としても機能する。すなわち、オーリング３０は、筒体８の外周面に圧接された状態で密着することにより、筒体８の外側から内側への潤滑油の進入を防ぐとともにキャリア４に対する筒体８の軸回りの回転を抑制する。
【００４２】
端板貫通部３９は、キャリア４の軸心を中心とした円形断面を有しており、基板部３２ａ側の端部から中間部分にかけて軸方向に同径の平行部３９ａとなっている。この平行部３９ａは、筒体８の外径に対応する内径を有しており、平行部３９ａには、筒体８が挿通されている。そして、平行部３９ａの内面は、筒体８の外面に密着している。したがって、端板部３４は、筒体８の中心軸方向Ａの中間部分を径方向にぶれないように支持している。
【００４３】
端板貫通部３９には、溝３１が設けられている。溝３１は、端板貫通部３９の内周面の周方向全体に亘るように形成されている。溝３１には、オーリング３７が嵌め込まれている。
【００４４】
クランク軸２０は、複数設けられており、各クランク軸２０は筒体８の周囲に周方向に等間隔に配置されている。その各クランク軸２０の端部には、クランク軸歯車１８がそれぞれ取り付けられている。各クランク軸歯車１８は、中央歯車部材１６の伝達歯車１６ｃとそれぞれ噛み合っている。この各クランク軸歯車１８は、中央歯車部材１６の回転をそのクランク軸歯車１８が取り付けられたクランク軸２０に伝達する。そして、各クランク軸２０は、一対のクランク軸受２２を介してキャリア４にその軸回りに回転自在に取り付けられている。すなわち、クランク軸２０は、キャリア４に回転自在に支持されている。
【００４５】
クランク軸２０は、複数（本実施形態では２つ）の偏心部２０ａを有している。この複数の偏心部２０ａは、一対のクランク軸受２２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２０ａは、それぞれクランク軸２０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２０ａは、互いに所定角度の位相差を有するようにクランク軸２０に形成されている。
【００４６】
２個の揺動歯車２４は、クランク軸２０の各偏心部２０ａにそれぞれころ軸受２８ａを介して取り付けられている。揺動歯車２４は、外筒２の内径よりも少し小さく形成されており、クランク軸２０が回転するときに偏心部２０ａの偏心回転に連動して外筒２内面の内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。
【００４７】
揺動歯車２４は、中央部貫通孔２４ｂと、複数の偏心部挿通孔２４ｃと、複数のシャフト部挿通孔２４ｄとを有する。筒体８は、中央部貫通孔２４ｂに遊びを有した状態で挿通されている。
【００４８】
偏心部挿通孔２４ｃは、揺動歯車２４において中央部貫通孔２４ｂ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２４ｃには、ころ軸受２８ａを介装した状態で各クランク軸２０の偏心部２０ａがそれぞれ挿通されている。
【００４９】
シャフト部挿通孔２４ｄは、揺動歯車２４において中央部貫通孔２４ｂ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２４ｄは、周方向において偏心部挿通孔２４ｃ間の位置にそれぞれ配設されている。各シャフト部挿通孔２４ｄには、キャリア４の各シャフト部３２ｂが遊びを有した状態で挿通されている。
【００５０】
次に、本実施形態による歯車装置の動作について説明する。
【００５１】
中央歯車部材１６の従動歯車１６ｂが、モータＭからの回転駆動力を受けると、伝達歯車１６ｃを介して各クランク軸歯車１８に伝達される。これにより、各クランク軸２０は、それぞれの軸回りに回転する。
【００５２】
そして、各クランク軸２０の回転に伴って、そのクランク軸２０の偏心部２０ａが偏心回転する。これにより、揺動歯車２４は、偏心部２０ａの偏心回転に連動して外筒２の内面の内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。揺動歯車２４の揺動回転は、各クランク軸２０を通じてキャリア４に伝達される。本実施形態では、外筒２はベース５２に固定されて不動であるので、それによって、キャリア４および旋回体５０は、入力された回転から減速された回転数で外筒２及びベース５２に対して相対回転する。
【００５３】
次に、本実施形態による歯車装置の製造方法について簡単に説明する。
【００５４】
まず、クランク軸２０を揺動歯車２４に組み付けるとともに、これら及び一方の主軸受６をキャリア４の基部３２に組み付ける。そして、外筒２及び他方の主軸受６を挟んだ状態で基部３２に端板部３４を締結する。一方で、基板部３２ａの凹部にオーリング３０を嵌め込む。
【００５５】
続いて、筒体８を、突起部４１〜４４が形成されていない状態で、端板部３４の中央凹部３４ａ側からキャリア４の貫通孔４ｂに挿入する。このとき、筒体８の端部は、端板部３４の端板貫通部３９の内周面に当接することなく端板貫通部３９を通過し、基部貫通部３８に挿入される。その後、端板部３４に軸受１７を取り付けるとともに中央歯車部材１６を取り付ける。
【００５６】
ついで、図２に示されるように、筒体８を内側から治具１００を用いて、筒体８の内周面から半径方向外側へ向けて力を与えて、筒体８を塑性変形させて外周面に点状の突起部４１〜４４を形成する。具体的には、図２に示されるようなネジ式の突き出し治具１００を用いて点状の突起部４１〜４４を形成する。
【００５７】
突き出し治具１００は、おねじ部材１０１と、めねじ部材１０２とから構成されている。おねじ部材１０１は、六角形断面の本体１０１ａと、本体１０１ａの下面から下方に延びるおねじ部１０１ｂと、本体１０１ａの上面に上方へ突出する押圧突起１０１ｃとを有している。おねじ部１０１ｂの外周面には、ねじ山が形成されている。めねじ部材１０２は、六角形断面の本体１０２ａと、本体１０２ａの下面に下方へ突出する押圧突起１０２ｃとを有している。また、本体１０２ａの内部には、めねじ穴１０２ｂが形成されている。めねじ穴１０２ｂの内部には、ねじ溝が形成されている。おねじ部材１０１のおねじ部１０１ｂがめねじ部材１０２のめねじ穴１０２ｂの内部に螺入されることにより、おねじ部材１０１とめねじ部材１０２とが連結されている。
【００５８】
突き出し治具１００を使用する場合、まず、突き出し治具１００を縮めた状態で、筒体８の内部に挿入し、突起部４１〜４４を形成する所定の位置で筒体８の半径方向に向けて配置する。その後、おねじ部材１０１の本体１０１ａおよびめねじ部材１０２の本体１０２ａを六角レンチなどの工具で回転操作することにより、上下一対の押圧突起１０１ｃ、１０２ｃの互いの距離を広げていき、押圧突起１０１ｃ、１０２ｃを筒体８に内側から径方向にめり込ませる。これにより、筒体８を部分的に塑性変形させて、突起部４１〜４４を形成することができる。
【００５９】
筒体８の外周面に形成された突起部４１〜４４は、キャリア４に形成された収容空間３３の内壁３３ａ、３３ｂとそれぞれ係合する。その結果、筒体８の中心軸方向Ａの移動を規制することができ、筒体８は、キャリア４の貫通孔４ｂ内部で保持される。これにより、歯車装置が完成する。
【００６０】
なお、筒体８の内側に突き出し治具１００が入らないような小口径の筒体８の場合には、油圧やくさびなどを用いてポンチなどの工具を押し付ける治具を用いればよい。
【００６１】
以上説明したように、第１実施形態では、筒体８の外周面に４個の突起部４１〜４４が設けられ、これらの突起部４１〜４４は、キャリア４に係合して、筒体８の中心軸方向Ａの移動を規制するストッパとして機能することができる。したがって、筒体８がキャリア４の貫通孔４ｂから外れてしまうことを有効に防止することができる。
【００６２】
しかも、突起部４１〜４４は塑性変形により形成されるので、筒体８を挿入後に筒体８の一部を塑性変形して突起部４１〜４４を形成することができるので、キャリア４が基部３２に端板部３４を組み付けた構成である場合であっても、その組み付け後に筒体８をキャリア４に組み付けることができる。また、キャリア４及び筒体８の高度な寸法管理も不要となる。したがって、歯車装置の製造作業が煩雑になることを抑制することができる。
【００６３】
また、筒体８として、直管の薄肉のパイプ材を適当な長さにカットしたものをそのまま適用することが可能になるため、低コストで筒体８を製作することができる。とくに、規格品のパイプ材を用いることにより、さらに製造コストを低減することが可能になる。
【００６４】
また、第１実施形態では、キャリア４において揺動歯車２４を収容する既存の収容空間３３の一対の内壁３３ａ、３３ｂを用いて、筒体８の突起部４１〜４４を係合することが可能である。そのため、キャリア４に突起部４１〜４４を係合するための凹部を新たに形成する必要がなく、製造コストを安価にできる。
【００６５】
しかも、突起部４１〜４４は、筒体８の中心軸方向に離間して複数個配置され、対向する収容空間３３の一対の内壁３３ａ、３３ｂにそれぞれ係合されているので、収容空間３３が筒体８の中心軸方向Ａに広がっている場合でも、突起部４１〜４４が収容空間３３の一対の内壁３３ａ、３３ｂにそれぞれ係合することにより、突起部４１〜４４がそれぞれ小さくても、筒体８の中心軸方向Ａの移動を確実に規制することができる。
【００６６】
また、複数の点状の突起部４１〜４４が筒体８の周方向に離れて配置されているので、筒体８の周方向において２箇所以上で、筒体８の突起部４１〜４４をキャリア４に係合することが可能である。これにより、筒体８の中心軸方向Ａの移動をより確実に規制することができる。
【００６７】
なお、第１実施形態では、４個の点状の突起部４１〜４４が筒体８の中心軸方向に離間して対向する収容空間３３の一対の内壁３３ａ、３３ｂにそれぞれ係合されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、収容空間３３の一対の内壁３３ａ、３３ｂにそれぞれ係合できるように、筒体８の広い範囲を拡径して大きな凸部を形成してもよい。この場合も、大きな凸部が収容空間３３の一対の内壁３３ａ、３３ｂにそれぞれ係合して、筒体８の中心軸方向Ａの移動を規制することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、筒体８の外周面に形成された突起部４１〜４４が、本発明の第２部材であるキャリア４に係止されている例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１部材である外筒２に係止されてもよい。または、相手側部材、例えば、旋回体５０またはベース５２のいずれかに係止するようにしてもよい。突起部がベース５２に係止される例については、後段の第３実施形態で詳述する。
【００６９】
（第２実施形態）
図３〜４に示される第２実施形態では、筒体８の突起部４５、４６が係合する部分として、揺動歯車２４の収容空間３３とは別に、キャリア４の貫通孔４ｂの内周面に環状の溝３５が形成されている。その他の構成は、上記の第１実施形態の歯車装置と共通している。
【００７０】
環状の溝３５は、キャリア４の貫通孔４ｂの内周面において、オーリング３０の取付位置よりも揺動歯車２４に近い側に形成されている。
【００７１】
第２実施形態では、筒体８をキャリア４の貫通孔４ｂに挿入した後に、上記の突き出し治具１００などを用いて、環状の溝３５の位置に合わせて、一対の点状の突起部４５、４６を塑性変形により形成する。これにより、一対の点状の突起部４５、４６は、環状の溝３５の内壁に密着して嵌合させることができる。その結果、キャリア４に係合して、筒体８の中心軸方向Ａの移動を規制することができる。
【００７２】
以上のように、第２実施形態では、キャリア４における貫通孔４ｂの内周面には、環状の溝３５が形成されており、突起部４５、４６が、環状の溝３５にそれぞれ嵌合しているので、突起部４５、４６と環状の溝３５との良好な係合状態を得ることが可能である。
【００７３】
なお、突起部４５、４６の個数や形状に合わせてそれらが嵌合する凹部を貫通孔４ｂの内周面に形成することも可能である。例えば、環状の溝３５の代わりに、突起部４５、３６の個数や形状に合わせて点状の穴を複数個所形成してもよい。その場合、突起部４５、４６が点状の穴にそれぞれ嵌合することにより、筒体８の中心軸方向Ａおよび周方向のそれぞれの移動を規制することができる。
【００７４】
（第３実施形態）
図５〜６に示される第３実施形態では、筒体８の突起部４７、４８が係合する部分として、揺動歯車２４の収容空間３３とは別に、歯車装置の外筒２が固定される相手側部材であるロボットのベース５２の外部に露出している面５２ｃのうち、筒体８の外周面の近傍、具体的には、ベース５２の貫通孔５５の開口縁の角部に、突起部４７、４８が挿入される凹部５２ａ、５２ｂが形成されている。凹部５２ａ、５２ｂは、筒体８の中心軸方向Ａから見れば、外部に露出しており、かつ、ベース５２の貫通孔５５に連通しているので、突起部４７、４８を中心軸方向Ａから入れ込ませることができる。凹部５２ａ、５２ｂは、突起部４７、４８が挿入された状態で、ボルトＢ２とワッシャＷとによって外部から閉じられる。
【００７５】
第３実施形態では、突起部４７、４８は、ベース５２の凹部５２ａ、５２ｂに入れ込ませて固定される。つまり、突起部４７、４８は、ベース５２に対して係止されている。これにより、筒体８は、ベース５２に対して相対的に回転できないように固定されている。したがって、筒体８は、キャリア４に対しては相対的に回転可能にする必要がある。そのため、キャリア４には、筒体８の相対的な回転を許すオイルシール５４が設けられている。一方、ベース５２には、回り止めの機能を有するオーリング５３が配置されている。
その他の構成は、上記の第１実施形態の歯車装置と共通している。
【００７６】
第３実施形態の歯車装置では、筒体８をキャリア４の貫通孔４ｂに挿入する前に、上記の突き出し治具１００またはプレス加工機などを用いて、凹部５２ａ、５２ｂの位置に合わせて、一対の点状の突起部４７、４８を塑性変形により容易に形成することができる。
【００７７】
以上のように、第３実施形態の歯車装置は、キャリア４の外部に露出している面５２ｃのうち、筒体８の外周面の近傍に、突起部４７、４８が挿入される凹部５２ａ、５２ｂが形成されており、凹部５２ａ、５２ｂは、突起部４７、４８が挿入された状態で、外部からボルトＢ２およびワッシャＷなどの閉止手段によって閉じられる構成を有している。
【００７８】
かかる構成によって、筒体８を挿入する前にあらかじめ突起部４７、４８を塑性変形により形成しておき、その後、筒体８をキャリア４の貫通孔４ｂに挿入するときに、ロボットのベース５２に形成された凹部５２ａ、５２ｂに挿入し、その後で、外部からボルトＢ２およびワッシャＷからなる閉止手段によって凹部５２ａ、５２ｂを閉じることができる。これにより、筒体８に突起部４７、４８を形成する作業が容易になるとともに、突起部４７、４８と凹部５２ａ、５２ｂとの係合を確実に達成することができる。
【００７９】
また、筒体８をキャリア４から取り外すときには、ボルトＢ１とワッシャＷを外せば、筒体８をキャリア４の貫通孔４ｂから容易に引き出すことが可能である。
【００８０】
とくに、第３実施形態の場合、第１実施形態のように、揺動歯車２４の収容空間３３の内壁３３ａ、３３ｂの両端に筒体８の突起部４１〜４４が係止できない場合にも、筒体８の中心軸方向Ａの移動を効果的に規制することができる。
【００８１】
なお、突起部４７、４８は、筒体８をキャリア４の貫通孔４ｂに挿入後に、上記の突き出し治具１００などを用いて筒体８を塑性変形することによって形成してもよい。その場合も、突起部４７、４８を形成した後にボルトＢ２およびワッシャＷによって凹部５２ａ、５２ｂを閉じることにより、筒体８をベース５２に係合して、中心軸方向Ａの移動を規制することができる。
【００８２】
さらに、突起部４７、４８は、筒体８の端部を部分的に拡径して形成してもよく、この場合も、キャリア４の外部に露出する面に形成された凹部５２ａ、５２ｂに入れ込ませることが可能である。
【００８３】
なお、外部に露出する断面Ｌ字状の凹部５２ａ、５２ｂは、ロボット部材のベース５２の外部に露出する面５２ｃだけでなく、旋回体５０側の外部に露出する面や、キャリア４の外部に露出する面にも形成することが可能であり、その場合でも筒体８をキャリア４の貫通孔４ｂに挿入するときに、突起部４７、４８を凹部に入れ込ませて、ボルトＢ２とワッシャＷで抜け止めをすることが可能である。
【００８４】
なお、本発明は、前記第１〜第３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、キャリア４がベース５２に締結されるとともに、外筒２が旋回体５０に固定される構成としてもよい。
【００８５】
前記実施形態では、クランク軸２０が複数設けられる構成としたが、クランク軸２０が１つだけ設けられる構成としてもよい。
【００８６】
また前記第１〜第３実施形態では、揺動歯車２４が外歯歯車によって構成された構成について説明したが、これに限られるものではない。例えば、揺動歯車が内歯歯車によって構成されていて、他方の相手側部材（例えば旋回体５０）に締結される第２部材が、この揺動歯車の内歯に噛み合う外歯を有する外歯歯車によって構成されていてもよい。この場合、揺動歯車を揺動させるためのクランク軸２０は、一方の相手側部材（例えばベース５２）に締結される第１部材に回転自在に支持される構成となる。
【００８７】
また、前記第１〜第３実施形態では、筒体８の外周面に２個または４個の突起部が形成されているが、少なくとも１個の突起部が形成されていればよく、３個以上の複数個の突起部を、筒体８の周方向に設けてもよい。例えば、１個だけの突起部を形成する場合には、突き出し治具１００として、押圧突起１０１ｃ、１０２ｃのいずれか一方が設けられていないものを使用して突起部を形成すればよい。さらに、筒体８の内側から全周にわたって鍛造のように突き出して環状の突起部を形成してもよい。その場合、環状の突条に係合する環状の溝を、キャリア４の内周面などに形成すればよい。
【符号の説明】
【００８８】
２  外筒
４  キャリア
４ｂ  貫通孔
５  ボルト
８  筒体
８ｂ、８ｃ  端部
２０  クランク軸
２０ａ  偏心部
２４  揺動歯車
３２  基部
３２ａ  基板部
３２ｂ  シャフト部
３３  収容空間
３３ａ、３３ｂ  内壁
３４  端板部
３５、５２ａ、５２ｂ  凹部
３０、３７、５３  オーリング
３８  基部貫通部
３９  端板貫通部
３９ａ  平行部
４１〜４８  突起部
５０  旋回体
５２  ベース
【図１】
0005508126.tif 000002
【図２】
0005508126.tif 000003
【図３】
0005508126.tif 000004
【図４】
0005508126.tif 000005
【図５】
0005508126.tif 000006
【図６】
0005508126.tif 000007
【図７】
0005508126.tif 000008
【図８】
0005508126.tif 000009