(57)【要約】【課題】入力軸、出力軸、及び該両軸間に少なくとも一組の歯車対を設けた歯車装置において、該歯車対の軸間距離の誤差を低減させるだけでは、歯車伝達誤差を十分には低減できず、歯車の加工コスト・材料コストが増加する等の問題があった。【解決手段】入力軸５の実回転角度θｉｎ（ｒ）を検知する入力側ロータリエンコーダ９と、出力軸６の実回転角度θｏｕｔ（ｒ）を検知する出力側ロータリエンコーダ１０と、該両回転角度θｉｎ（ｒ）・θｏｕｔ（ｒ）から求まる両軸５・６間の回転伝達誤差である装置伝達誤差が低減するように、歯車対２４における入力側である入力歯車３と出力側である出力歯車４の間の回転方向の位相を調整する補正機構２３とを備えた。【選択図】図１
2014152839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸、出力軸、及び該両軸間の動力伝達経路を有し、該動力伝達経路内に少なくとも一組の歯車対を設けた歯車装置において、前記入力軸の回転角度を検知する入力角位置センサと、前記出力軸の回転角度を検知する出力角位置センサと、該両回転角度から求まる両軸間の回転伝達誤差が低減するように、前記歯車対における入力側と出力側の間の回転方向の位相を調整する補正機構とを備えたことを特徴とする歯車装置。
【請求項２】
前記補正機構は、前記歯車対を成す両伝達歯車の歯車軸を軸支する両支持部の間に介設され、該支持部間の距離を変更可能なアクチュエータと、該アクチュエータを制御し、前記歯車軸間の軸間距離を変更するコントローラとを備えることを特徴とする請求項１に記載の歯車装置。
【請求項３】
前記補正機構は、前記歯車対を成す両伝達歯車に噛合されて動力を伝達可能な中間歯車と、該中間歯車の位置を変更可能なアクチュエータと、該アクチュエータを制御し、前記両伝達歯車の少なくとも一方の歯車軸と中間歯車の歯車軸との間の軸間距離を変更するコントローラとを備えることを特徴とする請求項１に記載の歯車装置。
【請求項４】
前記補正機構においては、前記歯車対の両歯車軸は同一軸心上に対向配置され、該両歯車軸の一方の軸内端部に固設される入力デフサイドギアと、該両歯車軸の他方の軸内端部に途中部が直交して固設されるピニオン軸の両端に回動自在に支持され、一側を前記入力デフサイドギアに噛合するピニオンギアとから、前記歯車対を形成し、該歯車対と、前記ピニオンギアの他側が噛合する補正デフサイドギアとから差動装置を構成すると共に、該補正デフサイドギアの回転角度や回転速度を変更可能な回動装置と、該回動装置を制御し、前記補正デフサイドギアからピニオンギアに入力される補正回転の位相を変更するコントローラとを備えることを特徴とする請求項１に記載の歯車装置。
【請求項５】
前記補正機構は、回動可能なキャリアの外周部に回転自在に枢支される複数のプラネタリギアと、該複数のプラネタリギアに噛合して外周を回転するインターナルギアと、該複数のプラネタリギアに噛合して内周を回転するサンギアとから成る遊星歯車装置を備え、前記プラネタリギア、インターナルギア、サンギアのうちの一つを固定して補正歯車にし、残りの二つを回動可能として前記歯車対にすると共に、前記補正歯車の回転角度や回転速度を変更可能な回動装置と、該回動装置を制御し、前記補正歯車から歯車対に入力される補正回転の位相を変更するコントローラとを備えることを特徴とする請求項１に記載の歯車装置。
【請求項６】
前記補正歯車は、サンギアとし、前記歯車対の入力側をインターナルギア、出力側をプラネタリギアとすることを特徴とする請求項５に記載の歯車装置。
【請求項７】
前記補正歯車は、インターナルギアとし、前記歯車対の入力側をサンギア、出力側をプラネタリギアとすることを特徴とする請求項５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、入力軸、出力軸、及び該両軸間の動力伝達経路を有し、該動力伝達経路内に少なくとも一組の歯車対を設けた歯車装置に関し、特に、前記入力軸と出力軸間の回転伝達誤差を低減可能な補正機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入力される回転動力を、少なくとも一組内蔵する歯車対によって変速して出力する歯車装置は、工作機械の割り出し機構等のように高い動作精度が必要なシステムに適用する際、前記歯車装置の入力軸・出力軸間の回転伝達誤差をできるだけ低減する必要がある。しかし、それには、前記歯車対を構成する歯車（以下、「伝達歯車」とする）の歯面の加工、負荷による歯の弾性変形、及び組み付け等に伴って発生する誤差を、大きく低減させることが要求されることから、歯車の加工コスト・材料コストの増加、装置の組み立て性・メンテナンス性の悪化が避けられない。
ここで、回転伝達誤差とは、図６に示すように、一般には、歯車対において入力側歯車が回転する時の出力側の伝達歯車の実回転角度θｏｕｔ（ｒ）が、歯車比から算出される理論回転角度θｏｕｔ（ｔ）より逸脱する角度分（以下、「歯車伝達誤差」とする）Δθｅである。そこで、前述した入力軸・出力軸間の回転伝達誤差とは、入力軸が回転する時の出力軸の実回転角度が、内蔵する歯車対の歯車比から算出される理論回転角度より逸脱する角度分（以下、「装置伝達誤差」とする）を示すものと定義し、歯車対が一組だけの場合は、前記歯車伝達誤差と同じとなるが、歯車対が複数の場合は、複数の前記歯車伝達誤差Δθｅを合成したものとなる。
前記歯車伝達誤差については、各伝達歯車の歯車軸の軸受を支持するためのハウジング間に圧電素子を介設し、該圧電素子に電圧を印加して伸縮させることにより、歯車軸の軸間距離を変更して、伝動歯車間の噛合位置を一定に保つ技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２１３７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記技術においては、動力伝達中に伝達歯車間で実測したハウジング温度、歯車温度、軸間距離等に基づいて圧電素子を伸縮させ、動力伝達によって発生した軸間距離の誤差を低減させるだけであって、伝達歯車の歯面の加工、負荷による歯の弾性変形、組み付け等に伴って発生する誤差については何ら考慮されていない。このため、前記歯車伝達誤差はもとより、それを合成した装置伝達誤差も十分には低減できず、伝達歯車の加工精度・剛性・組み付け精度等を高めることが要求され、依然として、歯車の加工コスト・材料コストが増加し、装置の組み立て性・メンテナンス性が悪化する、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、入力軸、出力軸、及び該両軸間の動力伝達経路を有し、該動力伝達経路内に少なくとも一組の歯車対を設けた歯車装置において、前記入力軸の回転角度を検知する入力角位置センサと、前記出力軸の回転角度を検知する出力角位置センサと、該両回転角度から求まる両軸間の回転伝達誤差が低減するように、前記歯車対における入力側と出力側の間の回転方向の位相を調整する補正機構とを備えたものである。
請求項２においては、前記補正機構は、前記歯車対を成す両伝達歯車の歯車軸を軸支する両支持部の間に介設され、該支持部間の距離を変更可能なアクチュエータと、該アクチュエータを制御し、前記歯車軸間の軸間距離を変更するコントローラとを備えるものである。
請求項３においては、前記補正機構は、前記歯車対を成す両伝達歯車に噛合されて動力を伝達可能な中間歯車と、該中間歯車の位置を変更可能なアクチュエータと、該アクチュエータを制御し、前記両伝達歯車の少なくとも一方の歯車軸と中間歯車の歯車軸との間の軸間距離を変更するコントローラとを備えるものである。
請求項４において、前記補正機構においては、前記歯車対の両歯車軸は同一軸心上に対向配置され、該両歯車軸の一方の軸内端部に固設される入力デフサイドギアと、該両歯車軸の他方の軸内端部に途中部が直交して固設されるピニオン軸の両端に回動自在に支持され、一側を前記入力デフサイドギアに噛合するピニオンギアとから、前記歯車対を形成し、該歯車対と、前記ピニオンギアの他側が噛合する補正デフサイドギアとから差動装置を構成すると共に、該補正デフサイドギアの回転角度や回転速度を変更可能な回動装置と、該回動装置を制御し、前記補正デフサイドギアからピニオンギアに入力される補正回転の位相を変更するコントローラとを備えるものである。
請求項５においては、前記補正機構は、回動可能なキャリアの外周部に回転自在に枢支される複数のプラネタリギアと、該複数のプラネタリギアに噛合して外周を回転するインターナルギアと、該複数のプラネタリギアに噛合して内周を回転するサンギアとから成る遊星歯車装置を備え、前記プラネタリギア、インターナルギア、サンギアのうちの一つを固定して補正歯車にし、残りの二つを回動可能として前記歯車対にすると共に、前記補正歯車の回転角度や回転速度を変更可能な回動装置と、該回動装置を制御し、前記補正歯車から歯車対に入力される補正回転の位相を変更するコントローラとを備えるものである。
請求項６においては、前記補正歯車は、サンギアとし、前記歯車対の入力側をインターナルギア、出力側をプラネタリギアとするものである。
請求項７においては、前記補正歯車は、インターナルギアとし、前記歯車対の入力側をサンギア、出力側をプラネタリギアとするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、入力軸・出力軸間の回転伝達誤差である装置伝達誤差を低減させる方向に、補正機構によって、各歯車対の回転伝達誤差である歯車伝達誤差を調整することができ、従来のように、歯車伝達誤差の誤差要因の一部、例えば歯車軸の軸間距離を変更して噛み合い状態を一定に保つようにするだけとは異なり、歯車対を成す伝達歯車の歯面の加工、負荷による歯の弾性変形、組み付け等も加えた全ての誤差要因の作用結果を示す歯車伝達誤差自体を適正に調整し、該歯車伝達誤差の合成となる装置伝達誤差を低減することができる。これにより、伝達歯車の加工精度・剛性・組み付け精度等を高める必要がなくなり、歯車の加工コスト・材料コストの低減、及び歯車装置の組み立て性・メンテナンス性の向上を図ることができる。
請求項２により、前記伝達歯車の歯車軸の軸間距離を増減させるだけで、歯車伝達誤差を適正に調整して装置伝達誤差を低減させることができ、補正機構を小型化して歯車装置のコンパクト化を図ることができる。更に、歯車軸の支持部間の距離の変更を通して歯車軸の軸間距離を変更することができ、歯車軸を直接操作して軸間距離を増減する場合と比べ、補正機構を簡素化し、装置コストの低減・メンテナンス性の向上も図ることができる。
請求項３により、前記両伝達歯車間に中間歯車を介設し、伝達歯車・中間歯車の歯車軸間の軸間距離を増減させるだけで、歯車伝達誤差を調整して装置伝達誤差を低減させることができ、補正機構を小型化して歯車装置のコンパクト化を図ることができる。更に、歯車軸間の軸間距離を、入力側の伝達歯車・中間歯車間と、中間歯車・出力側の伝達歯車間とについて、同時に変更することもでき、単一の軸間距離を変更する場合に比べ、より複雑な調整が可能となり、装置伝達誤差の一層の低減を図ることができる。
請求項４により、差動装置を利用して、歯車対の出力側であるピニオンギアに補正回転を入力し、該ピニオンギアの位相を調整するだけで、歯車伝達誤差を調整して装置伝達誤差を低減させることができ、補正機構を小型化して歯車装置のコンパクト化を図ることができる。
請求項５により、遊星歯車装置を利用して、歯車対の出力側であるプラネタリギア、インターナルギア、サンギアのうちの一つに補正回転を入力して位相を変更するだけで、歯車伝達誤差を調整して装置伝達誤差を低減させることができ、しかも、補正歯車はプラネタリギア、インターナルギア、サンギアのうちのうちの一つを兼用するので、補正歯車を別途に設ける必要がなく、補正機構を小型化して歯車装置のコンパクト化を図ることができる。
請求項６により、遊星歯車装置の軸心上の空間を利用して、補正回転用の回動装置を配置することができ、歯車装置の一層のコンパクト化を図ることができる。
請求項７により、遊星歯車装置の外周空間を利用して、補正回転用の回動装置を配置することができ、該回動装置への外部からのアクセスが容易となって、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係わる歯車装置１とその補正機構を示す側面図である。
【図２】別形態の歯車装置１Ａを示す図であって、図２（ａ）は歯車装置１Ａの側面図、図２（ｂ）は同じく背面図である。
【図３】別形態の歯車装置１Ｂの側面図である。
【図４】別形態の歯車装置１Ｃの側面図である。
【図５】別形態の歯車装置１Ｄを示す図であって、図５（ａ）は歯車装置１Ｄの側面図、図５（ｂ）は同じく背面部分拡大図である。
【図６】入力側の伝達歯車の回転角度と出力側の伝達歯車の回転角度との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明に係わる歯車装置において、各図の矢印Ｆで示す方向を前方向とし、矢印Ｕで示す方向を上方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前方向・上方向を基準とするものである。
【０００９】
まず、本発明に関わる歯車装置１の全体構成について、図１により説明する。
該歯車装置１においては、装置ケース２内の上下にハウジング７・８が対向配置され、該ハウジング７・８内には、前後方向に、それぞれ入力軸５と出力軸６が回動可能に支持されている。
【００１０】
このうちの入力軸５の前端は、前記ハウジング７と装置ケース２の前壁を貫通して前方に突出し、該突出端には、電動モータ１５のモータ軸１５ａの後端が連結されており、該電動モータ１５からの回転動力によって入力軸５が回転駆動される。一方、前記出力軸６の後端は、前記ハウジング８と装置ケース２の後壁を貫通して後方に突出し、装置外部に回転動力を出力できるようにしている。
【００１１】
更に、前記ハウジング７内では、入力軸５上に入力歯車３が固設され、前記ハウジング８内では、出力軸６上に出力歯車４が固設されており、該両歯車３・４が互いに噛合して一組の歯車対２４が形成されている。
【００１２】
そして、前記入力軸５・出力軸６には、それぞれ、入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が配置されており、軸の回転をデジタルの回転角度信号として発信できるようにしている。
【００１３】
これにより、前記電動モータ１５が駆動すると、回転動力が入力軸５、入力歯車３、出力歯車４、出力軸６を介して、歯車装置１から出力されると共に、その際には、入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０より、入力軸５・出力軸６の各回転角度信号が発信され、後述する補正機構２３によって、歯車対２４の入力歯車３と出力歯車４の間の回転方向の位相を調整することができる。
【００１４】
次に、前記歯車装置１における装置回転誤差の補正機構２３について、図１、図６により説明する。
該補正機構２３においては、前記入力軸５が軸支されるハウジング７と、前記出力軸６が軸支されるハウジング８との間に、油圧シリンダ１１・１２が前後部で介設され、該油圧シリンダ１１・１２内の油室は、それぞれ油路２１・２２を介して、電磁弁１３・１４に連通されている。
【００１５】
そして、該電磁弁１３・１４は、それぞれ信号線１９・２０を介してコントローラ１６に接続されると共に、該コントローラ１６には、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が、それぞれ信号線１７・１８を介して接続されている。
【００１６】
このような構成において、前記歯車装置１が作動中は、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０によって、入力軸５の実回転角度θｉｎ（ｒ）と出力軸６の実回転角度θｏｕｔ（ｒ）が同時に検知され、各回転角度信号が信号線１７・１８を介してコントローラ１６に送信される。
【００１７】
該コントローラ１６内では、検知した入力軸５の実回転角度θｉｎ（ｒ）に対応する出力軸６の理論回転角度θｏｕｔ（ｔ）が、前記歯車対２４の歯車比から算出され、該理論回転角度θｏｕｔ（ｔ）と、検知した出力軸６の実回転角度θｏｕｔ（ｒ）との差から、前記歯車伝達誤差Δθｅ［＝θｏｕｔ（ｒ）−θｏｕｔ（ｔ）］が算出される。なお、本実施例では、歯車装置１内の歯車対は一組であることから、該歯車伝達誤差Δθｅが、前記歯車装置１の装置伝達誤差と等しくなる。
【００１８】
このようにして求められた歯車伝達誤差Δθｅが減少するように、前記コントローラ１６からは、前記電磁弁１３・１４に、信号線１９・２０を介して開閉信号が送信され、該開閉信号に基づき、図示せぬ油圧ポンプからの圧油が、油路２１・２２を介して油圧シリンダ１１・１２に給排される。
【００１９】
すると、該油圧シリンダ１１・１２のピストンロッド１１ａ・１２ａが伸縮して、前記ハウジング７・８間の前後部における上下間距離が増減され、該ハウジング７・８に軸支された入力軸５・出力軸６間の前後部における軸間距離も増減される。これにより、入力歯車３・出力歯車４間における各歯面間の接触位置を変更し、入力歯車３と出力歯車４の間の回転方向の位相を調整することができる。
【００２０】
そして、この調整の判断基準に、本実施例では前記歯車伝達誤差Δθｅ、すなわち歯車装置１の装置伝達誤差そのものを設定するため、従来のように軸間距離だけを判断基準にして調整する場合とは異なり、入力歯車３・出力歯車４の歯面の加工、負荷による歯の弾性変形、組み付け等も含む全ての誤差要因を考慮して調整することができ、入力歯車３・出力歯車４の加工精度・剛性・組み付け精度等を無駄に高める必要がない。
【００２１】
すなわち、入力軸５、出力軸６、及び該両軸５・６間の動力伝達経路を有し、該動力伝達経路内に少なくとも一組の歯車対２４を設けた歯車装置１において、前記入力軸５の回転角度である実回転角度θｉｎ（ｒ）を検知する入力角位置センサである入力側ロータリエンコーダ９と、前記出力軸６の回転角度である実回転角度θｏｕｔ（ｒ）を検知する出力角位置センサである出力側ロータリエンコーダ１０と、該両回転角度θｉｎ（ｒ）・θｏｕｔ（ｒ）から求まる両軸５・６間の回転伝達誤差である装置伝達誤差が低減するように、前記歯車対２４における入力側である入力歯車３と出力側である出力歯車４の間の回転方向の位相を調整する補正機構２３とを備えたので、入力軸５・出力軸６間の回転伝達誤差である装置伝達誤差を低減させる方向に、補正機構２３によって、各歯車対、本実施例では単一の歯車対２４の回転伝達誤差である歯車伝達誤差Δθｅを調整することができ、従来のように、歯車伝達誤差Δθｅの誤差要因の一部、例えば入力軸５・出力軸６の軸間距離を変更して噛み合い状態を一定に保つようにするだけとは異なり、歯車対２４を成す入力歯車３・出力歯車４の歯面の加工、負荷による歯の弾性変形、組み付け等も加えた全ての誤差要因の作用結果を示す歯車伝達誤差Δθｅ自体を適正に調整し、該歯車伝達誤差Δθｅの合成となる装置伝達誤差を低減することができる。これにより、入力歯車３・出力歯車４の加工精度・剛性・組み付け精度等を高める必要がなくなり、歯車３・４の加工コスト・材料コストの低減、及び歯車装置１の組み立て性・メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２２】
加えて、前記補正機構２３は、前記歯車対２４を成す両伝達歯車である入力歯車３・出力歯車４の歯車軸である入力軸５・出力軸６を軸支する両支持部であるハウジング７・８の間に介設され、該ハウジング７・８間の距離を変更可能なアクチュエータである油圧シリンダ１１・１２と、該油圧シリンダ１１・１２を制御し、前記入力軸５・出力軸６間の軸間距離を変更するコントローラ１６とを備えるので、前記入力歯車３・出力歯車４の入力軸５・出力軸６の軸間距離を増減させるだけで、歯車伝達誤差Δθｅを適正に調整して装置伝達誤差を低減させることができ、補正機構２３を小型化して歯車装置１のコンパクト化を図ることができる。更に、入力軸５・出力軸６のハウジング７・８間の距離の変更を通して入力軸５・出力軸６の軸間距離を変更することができ、入力軸５・出力軸６を直接操作して軸間距離を増減する場合と比べ、補正機構２３を簡素化し、装置コストの低減・メンテナンス性の向上も図ることができる。
【００２３】
次に、以上のような歯車装置１の別形態について、図２乃至図５により以下に説明する。
図２に示す歯車装置１Ａは、前記歯車装置１において、前記入力歯車３・出力歯車４のいずれとも噛合する中間歯車２５を配置し、該中間歯車２５の中間軸２６と、前記入力歯車３・出力歯車４の入力軸５・出力軸６のうちの少なくとも一方、本実施例では両軸５・６との軸間距離を変更可能としたものである。
【００２４】
該歯車装置１Ａにおいては、前記装置ケース２内の上下に、前後方向に延びる入力軸５と出力軸６が回動可能に支持され、このうちの入力軸５の前端は、前記装置ケース２の前壁を貫通して前方に突出される一方、前記出力軸６の後端は、前記装置ケース２の後壁を貫通して後方に突出されており、前方から入力された回転動力が、装置の後方から出力できるようにしている。そして、前記入力軸５・出力軸６にも、それぞれ、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が配置されている。
【００２５】
そして、該歯車装置１Ａの補正機構２３Ａにおいては、前記入力軸５と出力軸６間に、該両軸５・６に平行に前記中間軸２６が前後方向に軸支され、該中間軸２６に前記中間歯車２５が固設され、該中間歯車２５は、一組の歯車対２４Ａを構成する入力歯車３・出力歯車４の双方と噛合されている。これにより、入力軸５の回転動力が、入力歯車３から中間歯車２５を介して出力歯車４に伝達され、出力軸６より出力される。
【００２６】
更に、前記中間軸２６の左右側方には、油圧シリンダ２７が配置され、該油圧シリンダ２７内の油室は、油路２８を介して電磁弁２９に連通され、該電磁弁２９は、信号線３０を介してコントローラ１６に接続されると共に、該コントローラ１６には、前述と同様に、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が、それぞれ信号線１７・１８を介して接続されている。一方、前記油圧シリンダ２７のピストンロッド２７ａの先端には、前記中間軸２６が左右動可能に軸支されている。
【００２７】
このような構成において、前記歯車装置１と同様にして求める歯車伝達誤差Δθｅが減少するように、前記コントローラ１６から電磁弁２９に、信号線３０を介して開閉信号が送信され、該開閉信号に基づいて、図示せぬ油圧ポンプからの圧油が、油路２８を介して油圧シリンダ２７に給排される。
【００２８】
すると、該油圧シリンダ２７のピストンロッド２７ａが伸縮して、中間軸２６の左右位置が変更され、中間軸２６・入力軸５間の軸間距離、中間軸２６・出力軸６間の軸間距離の双方が増減される。これにより、入力歯車３・中間歯車２５間および、中間歯車２５・出力歯車４間における各歯面間の接触位置が同時に変更され、入力歯車３と出力歯車４の間の回転方向の位相を変更することができる。なお、中間軸２６・入力軸５間の軸間距離、中間軸２６・出力軸６間の軸間距離の一方だけを増減するようにしてもよく、この場合は、中間軸２６の位置制御内容の簡素化を図ることができる。
【００２９】
すなわち、前記補正機構２３Ａは、前記歯車対２４Ａを成す両伝達歯車である入力歯車３・出力歯車４に噛合されて動力を伝達可能な中間歯車２５と、該中間歯車２５の位置を変更可能なアクチュエータである油圧シリンダ２７と、該油圧シリンダ２７を制御し、前記入力歯車３・出力歯車４の少なくとも一方の歯車軸である入力軸５・出力軸６と、中間歯車２５の歯車軸である中間軸２６との間の軸間距離を変更するコントローラ１６とを備えるので、前記入力歯車３・出力歯車４間に中間歯車２５を介設し、入力歯車３・出力歯車４と中間歯車２５における入力軸５・出力軸６と中間軸２６との間の軸間距離を増減させるだけで、歯車伝達誤差Δθｅを調整して装置伝達誤差を低減させることができ、補正機構２３Ａを小型化して歯車装置１Ａのコンパクト化を図ることができる。更に、本実施例のように、入力軸５・出力軸６と中間軸２６との間の軸間距離を、入力歯車３・中間歯車２５間と、中間歯車２５・出力歯車４とについて、同時に変更することもでき、単一の軸間距離を変更する場合に比べ、より複雑な調整が可能となり、装置伝達誤差の一層の低減を図ることができる。
【００３０】
また、図３に示す歯車装置１Ｂは、前述した歯車装置１・１Ａとは異なり、入力軸５・出力軸６間の動力伝達経路内に差動装置３１を形成し、該差動装置３１を利用して、歯車対の出力側の歯車に対し、その位相を変更するための回転（以下、「補正回転」とする）を入力可能としたものである。
【００３１】
該歯車装置１Ｂにおいては、装置ケース２内の前後に、前後方向に延びる入力軸５と出力軸６が、同一軸心上で回動可能に対向配置され、このうちの入力軸５の前端は装置ケース２の前壁を貫通して前方に突出される一方、出力軸６の後端は装置ケース２の後壁を貫通して後方に突出される。前記入力軸５・出力軸６にも、それぞれ、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が配置されている。
【００３２】
そして、該歯車装置１Ｂの補正機構２３Ｂにおいては、前記入力軸５の軸内端部に入力デフサイドギア３２が固設される一方、前記出力軸６の軸内端部にピニオン軸３３の途中部が直交するように固設され、該ピニオン軸３３の両端にピニオンギア３４・３４が回動自在に支持され、該ピニオンギア３４・３４の外周前部が前記入力デフサイドギア３２に噛合して、一組の歯車対２４Ｂが形成されている。これにより、入力軸５の回転動力が、入力デフサイドギア３２からピニオンギア３４・３４を介してピニオン軸３３に伝達され、出力軸６から出力される。
【００３３】
更に、該ピニオンギア３４・３４の外周後部には、補正デフサイドギア３５の前部に形成されたベベルギア部３５ａが噛合されており、該補正デフサイドギア３５と前記歯車対２４Ｂとから、前記差動装置３１が構成されている。
【００３４】
前記補正デフサイドギア３５は、前記出力軸６のまわりに相対回転可能に外嵌されると共に、該補正デフサイドギア３５の後部には、ウォームホイール部３５ｂが形成され、該ウォームホイール部３５ｂの外周下部には、前記装置ケース２内に左右方向に横設されるウォーム３６が噛合されている。そして、該ウォーム３６の軸心には、電動モータ３７のモータ軸３７ａが連結されて、回動装置３９が構成されている。
【００３５】
該電動モータ３７は、信号線３８を介してコントローラ１６に接続されると共に、該コントローラ１６には、前述と同様に、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が、それぞれ信号線１７・１８を介して接続されている。
【００３６】
このような構成において、前記歯車装置１・１Ａと同様にして求める歯車伝達誤差Δθｅが減少するように、前記コントローラ１６から電動モータ３７に、信号線３８を介してモータ駆動信号が送信され、該モータ駆動信号に基づいてウォーム３６が回動される。すると、前記補正デフサイドギア３５が所定の回転角度や回転速度で回動され、該補正デフサイドギア３５から前記ピニオンギア３４・３４に入力される補正回転の位相を変更し、該ピニオンギア３４・３４の位相を適切に調整することができる。
【００３７】
すなわち、前記補正機構２３Ｂにおいては、前記歯車対２４Ｂの両歯車軸である入力軸５・出力軸６は同一軸心上に対向配置され、該入力軸５・出力軸６の一方の入力軸５の軸内端部に固設される入力デフサイドギア３２と、該入力軸５・出力軸６の他方の出力軸６の軸内端部に途中部が直交して固設されるピニオン軸３３の両端に回動自在に支持され、一側である外周前部を前記入力デフサイドギア３２に噛合するピニオンギア３４・３４とから歯車対２４Ｂを形成し、該歯車対２４Ｂと、前記ピニオンギア３４・３４の他側である外周後部が噛合する補正デフサイドギア３５とから差動装置３１を構成すると共に、該補正デフサイドギア３５の回転角度や回転速度を変更可能な回動装置３９と、該回動装置３９を制御し、前記補正デフサイドギア３５からピニオンギア３４・３４に入力される補正回転の位相を変更するコントローラ１６とを備えるので、差動装置３１を利用して、歯車対２４Ｂの出力側であるピニオンギア３４・３４に補正回転を入力し、該ピニオンギア３４・３４の位相を調整するだけで、歯車伝達誤差Δθｅを調整して装置伝達誤差を低減させることができ、補正機構２３Ｂを小型化して歯車装置１Ｂのコンパクト化を図ることができる。
【００３８】
また、図４に示す歯車装置１Ｃは、入力軸５・出力軸６間の動力伝達経路内に遊星歯車装置４０を形成し、該遊星歯車装置４０を利用して、歯車対の入力側と出力側の間の回転方向の位相を変更するための補正回転を入力可能としたものである。
【００３９】
該歯車装置１Ｃにおいては、装置ケース２内の上下に、前後方向に延びる入力軸５と出力軸６が回動可能に支持され、このうちの入力軸５の前端は装置ケース２の前壁を貫通して前方に突出される一方、出力軸６の後端は装置ケース２の後壁を貫通して後方に突出される。前記入力軸５・出力軸６にも、それぞれ、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が配置されている。
【００４０】
そして、該歯車装置１Ｃの補正機構２３Ｃにおいては、前記出力軸６の軸内端部の途中部にキャリア４１が固設され、該キャリア４１の外周部には、複数のプラネタリギア４２・４２・・・が、前記出力軸６を中心にして放射状に均等配置されて回転自在に枢支され、該プラネタリギア４２・４２・・・の外周に、インターナルギア４３ａが噛合して、一組の歯車対２４Ｃが形成されている。
【００４１】
一方、プラネタリギア４２・４２・・・の内周には、同軸上に配置されたサンギア４４が噛合されており、該サンギア４４と前記歯車対２４Ｃとから、前記遊星歯車装置４０が構成される。更に、該サンギア４４の前部には、電動モータ４５のモータ軸４５ａが連結されており、遊星歯車装置４０の軸心上の空間に回動装置４６が配置されている。
【００４２】
該電動モータ４５は、信号線４７を介してコントローラ１６に接続されると共に、該コントローラ１６には、前述と同様に、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が、それぞれ信号線１７・１８を介して接続されている。
【００４３】
前記インターナルギア４３ａは、前記出力軸６のまわりに相対回転可能に外嵌されるリングギア４３の内周に一体的に構成されると共に、該リングギア４３は、前記入力軸５の軸内端部に固設される歯車４８と噛合される。
【００４４】
これにより、入力軸５の回転動力は、歯車４８からリングギア４３を介して遊星歯車装置４０に入力され、歯車対２４Ｃによって変速された後、出力軸６から出力される。
【００４５】
このような構成において、前記歯車装置１・１Ａ・１Ｂと同様にして求める歯車伝達誤差Δθｅが減少するように、前記コントローラ１６から電動モータ４５に、信号線４７を介してモータ駆動信号が送信され、該モータ駆動信号に基づいて、前記サンギア４４が所定の回転角度や回転速度で回動される。これにより、該サンギア４４から前記プラネタリギア４２・４２・・・に入力される補正回転の位相を変更し、該プラネタリギア４２・４２・・・の位相を適切に調整することができる。
【００４６】
すなわち、前記補正機構２３Ｃは、回動可能なキャリア４１の外周部に回転自在に枢支される複数のプラネタリギア４２・４２・・・と、該複数のプラネタリギア４２・４２・・・に噛合して外周を回転するインターナルギア４３ａと、該複数のプラネタリギア４２・４２・・・に噛合して内周を回転するサンギア４４とから成る遊星歯車装置４０を備え、前記プラネタリギア４２・４２・・・、インターナルギア４３ａ、サンギア４４のうちの一つ、本実施例ではサンギア４４を固定して補正歯車にし、残りの二つ、本実施例ではプラネタリギア４２・４２・・・、インターナルギア４３ａを回動可能として前記歯車対２４Ｃにすると共に、前記サンギア４４の回転角度や回転速度を変更可能な回動装置４６と、該回動装置４６を制御し、前記サンギア４４から歯車対２４Ｃのプラネタリギア４２・４２・・・に入力される補正回転の位相を変更するコントローラ１６とを備えるので、遊星歯車装置４０を利用して、歯車対２４Ｃの出力側である、プラネタリギア４２・４２・・・、インターナルギア４３ａ、サンギア４４のうちの一つ、本実施例ではプラネタリギア４２・４２・・・に補正回転を入力して位相を変更するだけで、歯車伝達誤差Δθｅを調整して装置伝達誤差を低減させることができ、しかも、補正歯車はプラネタリギア４２・４２・・・、インターナルギア４３ａ、サンギア４４のうちの一つ、本実施例ではサンギア４４を兼用するので、補正歯車を別途に設ける必要がなく、補正機構２３Ｃを小型化して歯車装置１Ｃのコンパクト化を図ることができる。
【００４７】
更に、前記補正歯車は、サンギア４４とし、前記歯車対２４Ｃの入力側をインターナルギア４３ａ、出力側をプラネタリギア４２・４２・・・とするので、遊星歯車装置４０の軸心上の空間を利用して、補正回転用の回動装置４６を配置することができ、歯車装置１Ｃの一層のコンパクト化を図ることができる。
【００４８】
また、図５に示す歯車装置１Ｄは、前記歯車装置１Ｃと同様に、入力軸５・出力軸６間の動力伝達経路内に遊星歯車装置４９を形成し、該遊星歯車装置４９を利用して、歯車対の出力側の歯車に対し、その位相を変更するための補正回転を入力可能としたものであるが、その際の補正歯車は、前記歯車装置１Ｃの場合のようなサンギアではなくインターナルギア５３ａとしている。
【００４９】
該歯車装置１Ｄにおいては、装置ケース２内の前後に、前後方向に延びる入力軸５と出力軸６が、同一軸心上で回動可能に対向配置され、このうちの入力軸５の前端は装置ケース２の前壁を貫通して前方に突出される一方、出力軸６の後端は装置ケース２の後壁を貫通して後方に突出される。そして、前記入力軸５・出力軸６にも、それぞれ、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が配置されている。
【００５０】
そして、該歯車装置１Ｄの補正機構２３Ｄにおいては、前記出力軸６の軸内端部にキャリア５１が固設され、該キャリア５１の外周部には、複数のプラネタリギア５２・５２・・・が、前記出力軸６を中心にして放射状に均等配置されて回転自在に枢支され、該プラネタリギア５２・５２・・・の内周に、同軸上に配置されたサンギア４４が噛合して、一組の歯車対２４Ｄが形成されている。
【００５１】
一方、プラネタリギア４２・４２・・・の外周には、インターナルギア５３ａが噛合されており、該インターナルギア５３ａと前記歯車対２４Ｄとから、前記遊星歯車装置４９が構成される。
【００５２】
ここで、前記入力軸５と出力軸６のまわりに相対回転可能に外嵌されると共に前後部を絞るようにして筒状の回動ケース５３が形成され、該回動ケース５３の内周に、前記インターナルギア５３ａが一体的に構成されている。そして、該回動ケース５３の外周面からは、補正レバー５０が立設される。
【００５３】
該補正レバー５０の外端に設けた球状の操作部５０ａの左右には、一対の油圧シリンダ５５・５６が配置され、該油圧シリンダ５５・５６のピストンロッド５５ａ・５６ａの両先端部によって、前記操作部５０ａが左右から挟持されており、遊星歯車装置４９の外周空間に回動装置６１が配置される。
【００５４】
そして、該油圧シリンダ５５・５６内の油室は、それぞれ油路５９・６０を介して電磁弁５７に連通され、該電磁弁５７は、信号線５８を介してコントローラ１６に接続されると共に、該コントローラ１６には、前述と同様に、前記入力側ロータリエンコーダ９・出力側ロータリエンコーダ１０が、それぞれ信号線１７・１８を介して接続されている。
【００５５】
これにより、入力軸５の回転動力は、サンギア５４を介して遊星歯車装置４９に入力され、歯車対２４Ｄによって変速された後、出力軸６から出力される。
【００５６】
このような構成において、前記歯車装置１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃと同様にして求める歯車伝達誤差Δθｅが減少するように、前記コントローラ１６から電磁弁５７に、信号線５８を介して開閉信号が送信され、該開閉信号に基づいて、図示せぬ油圧ポンプからの圧油が、油路５９・６０を介して油圧シリンダ５５・５６に給排される。
【００５７】
すると、該油圧シリンダ５５・５６のピストンロッド５５ａ・５６ａが伸縮して補正レバー５０が左右動され、前記回動ケース５３が入力軸５・出力軸６のまわりを回動される。これにより、該回動ケース５３のインターナルギア５３ａから前記プラネタリギア５２・５２・・・に入力される補正回転の位相を変更し、該プラネタリギア５２・５２・・・の位相を適切に調整することができる。
【００５８】
すなわち、前記補正歯車は、インターナルギア５３ａとし、前記歯車対２４Ｄの入力側をサンギア５４、出力側をプラネタリギア５２・５２・・・とするので、遊星歯車装置４９の外周空間を利用して、補正回転用の回動装置６１を配置することができ、該回動装置６１への外部からのアクセスが容易となって、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、入力軸、出力軸、及び該両軸間の動力伝達経路を有し、該動力伝達経路内に少なくとも一組の歯車対を設けた、全ての歯車装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  歯車装置
３  入力歯車（歯車対における入力側、伝達歯車）
４  出力歯車（歯車対における出力側、伝達歯車）
５  入力軸
６  出力軸
７・８  ハウジング（支持部）
９  入力側ロータリエンコーダ（入力角位置センサ）
１０  出力側ロータリエンコーダ（出力角位置センサ）
１１・１２・２７  油圧シリンダ（アクチュエータ）
１６  コントローラ
２３・２３Ａ・２３Ｂ・２３Ｃ  補正機構
２４・２４Ａ・２４Ｂ・２４Ｃ・２４Ｄ  歯車対
２５  中間歯車
２６  中間軸
３１  差動装置
３２  入力デフサイドギア
３３  ピニオン軸
３４  ピニオンギア
３５  補正デフサイドギア
３９・４６  回動装置
４０  遊星歯車装置
４１  キャリア
４２・５２  プラネタリギア
４３ａ・５３ａ  インターナルギア
４４・５４  サンギア
θｉｎ（ｒ）  入力軸の実回転角度（入力軸の回転角度）
θｏｕｔ（ｒ）  出力軸の実回転角度（出力軸の回転角度）
【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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