(57)【要約】  一対の相手部材の間で所定の減速比で回転力を伝達可能な歯車装置であって、一方の前記相手部材に固定され、内面に内歯が設けられた外筒と、前記外筒内において軸回りに回転可能に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、前記クランク軸の偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら、前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、他方の前記相手部材に固定され、中央部に軸方向に貫通する貫通孔を有するとともに、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して同軸に相対回転するキャリアと、前記キャリアと同軸となるように前記貫通孔に挿嵌された筒体とを備え、前記キャリアは、前記筒体の一端部に外嵌する第１部分と、その第１部分に対して軸方向に離間して配置され、前記筒体の軸方向の中間部分に外嵌する第２部分とを有し、前記筒体の他端部は、前記第２部分よりも軸方向外側に突出して対応する前記相手部材側に延びており、前記筒体のうち前記第１部分及び前記第２部分が外嵌する部分以外の部分の外径は、前記第１部分が外嵌する部分の最外径及び前記第２部分が外嵌する部分の最外径以下の大きさである。
2009119737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の相手部材の間で所定の減速比で回転力を伝達可能な歯車装置であって、
一方の前記相手部材に固定され、内面に内歯が設けられた外筒と、
前記外筒内において軸回りに回転可能に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、
前記クランク軸の偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら、前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、
他方の前記相手部材に固定され、中央部に軸方向に貫通する貫通孔を有するとともに、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して同軸に相対回転するキャリアと、
前記キャリアと同軸となるように前記貫通孔に挿嵌された筒体とを備え、
前記キャリアは、前記筒体の一端部に外嵌する第１部分と、その第１部分に対して軸方向に離間して配置され、前記筒体の軸方向の中間部分に外嵌する第２部分とを有し、
前記筒体の他端部は、前記第２部分よりも軸方向外側に突出して対応する前記相手部材側に延びており、
前記筒体のうち前記第１部分及び前記第２部分が外嵌する部分以外の部分の外径は、前記第１部分が外嵌する部分の最外径及び前記第２部分が外嵌する部分の最外径以下の大きさである、歯車装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歯車装置において、
前記筒体の軸方向の中間部分の外周には、溝部が設けられているとともに、この溝部には、前記筒体の外面から突出するように突出部材が嵌め込まれており、
前記キャリアは、前記筒体の一端部と前記突出部材とを軸方向の両側から挟み込む一対の挟持部を有する、歯車装置。
【請求項３】
請求項２に記載の歯車装置において、
前記突出部材は、止め輪からなる、歯車装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の歯車装置において、
前記キャリアは、前記外歯歯車を収納可能に基部と端板部とを互いに締結した構造を有し、
前記筒体の一端部を支持する前記挟持部は、前記基部と前記端板部のうち一方に設けられており、前記突出部材を支持する前記挟持部は、前記基部と前記端板部のうち他方に設けられている、歯車装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の歯車装置において、
前記筒体のうち前記キャリアの貫通孔に挿嵌される部分の外周には、回り止め部材が設けられている、歯車装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の歯車装置において、
前記筒体の他端部は、対応する前記キャリアの軸方向の端部よりも軸方向外側に突出している、歯車装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の歯車装置において、
前記筒体の他端部の外径は、その他端部以外の部分の外径よりも小さい、歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、クランク軸の偏心部によって外歯歯車を外筒の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ようにした歯車装置が知られている。下記の特許文献１には、このような歯車装置の一例が示されている。【０００３】
図５は、その特許文献１に開示された歯車装置の縦断面図である。この歯車装置では、外筒１０２内に軸方向に並ぶ２つの偏心部１０４ａ，１０４ｂを有するクランク軸１０４が軸回りに回転可能に設けられている。なお、図５では示されていないが、クランク軸１０４以外にも同様のクランク軸が外筒１０２内に設けられており、これら各クランク軸は外筒１０２の軸心の周囲に等間隔で配置されている。クランク軸１０４及び図略の他のクランク軸の各偏心部１０４ａ，１０４ｂには、軸受１０６ａ，１０６ｂを介して外歯歯車１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ取り付けられている。外筒１０２の内面には、多数の内歯ピン１０２ａが全周に亘って設けられている。各外歯歯車１０８ａ，１０８ｂはその内歯ピン１０２ａと噛み合っている。【０００４】
また、外筒１０２内には、キャリア１１２が収容されている。このキャリア１１２は一対の軸受１１０ａ，１１０ｂを介して外筒１０２に対して同軸に相対回転可能に取り付けられている。外筒１０２は、その軸方向の一端部において仕切部材１１４と結合している。一方、キャリア１１２は、前記仕切部材１１４と反対側の端部において旋回体であるテーブル１１６と結合している。キャリア１１２、仕切部材１１４、テーブル１１６及び外歯歯車１０８ａ，１０８ｂの各中央部には、軸方向に貫通する貫通孔がそれぞれ設けられている。【０００５】
そして、これらの貫通孔内には筒体１１８が挿入されているとともに、その筒体１１８は、キャリア１１２に固定されている。具体的には、筒体１１８の下端部近傍の外面には、径方向外側へ突出するフランジ部１１８ａが設けられている。このフランジ部１１８ａは、複数のボルト１２０によってキャリア１１２に締結されており、それによって、筒体１１８は、キャリア１１２に固定されている。また、筒体１１８の下端部は、キャリア１１２の下端から突出している。前記テーブル１１６とキャリア１１２とを組み付ける際には、キャリア１１２の下端から突出した筒体１１８の下端部とテーブル１１６の貫通孔とを嵌め合わせる。これによって、テーブル１１６とキャリア１１２との軸心合わせが容易に行える。そして、仕切部材１１４の上端面の貫通孔の周りには、環状の外嵌部材１１５が取り付けられている。筒体１１８の上端部は、仕切部材１１４の貫通孔を通ってその仕切部材１１４の上端から突出しているとともに、外嵌部材１１５内に挿入されている。この外嵌部材１１５の内面と筒体１１８の外面との間には、シール部材１１５ａが設けられている。シール部材１１５ａは、歯車装置内に充填される潤滑剤がこの外嵌部材１１５の内面と筒体１１８の上端部の外面との間から漏出するのを防止する。【０００６】
しかしながら、この特許文献１に開示された歯車装置では、筒体１１８の下端部近傍に設けられたフランジ部１１８ａがキャリア１１２に締結されることのみによって筒体１１８がキャリア１１２に固定されている。このため、キャリア１１２とともに筒体１１８が回転する際にその筒体１１８の上端部に径方向への振動が生じ、その結果、筒体１１８の上端部とシール部材１１５ａとの間に微小な隙間が生じて潤滑油の漏れが生じる虞がある。【０００７】
また、この特許文献１に開示された歯車装置では、フランジ部１１８ａが筒体１１８の径方向外側に突出するようにその筒体１１８に一体的に設けられている。このフランジ部１１８ａを精度良く形成するためには、切削加工によってフランジ部１１８ａを形成する必要がある。この場合、筒体１１８の材料のうちフランジ部１１８ａの軸方向両側の部分を全て切削加工により除去する必要がある。そのため、筒体１１８の長さ方向においてその大部分を切削加工しなければならないので、筒体の加工に要する工数が増大する。
【特許文献１】特開２００２−１０６６５０号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、歯車装置と接続される相手部材側へ延びる筒体の端部に径方向への振動が生じるのを抑制するとともに、筒体の加工に要する工数の増加を防ぐことである。
【０００９】
本発明の一つの面によれば、歯車装置は、一対の相手部材の間で所定の減速比で回転力を伝達可能な歯車装置であって、一方の前記相手部材に固定され、内面に内歯が設けられた外筒と、前記外筒内において軸回りに回転可能に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、前記クランク軸の偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら、前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、他方の前記相手部材に固定され、中央部に軸方向に貫通する貫通孔を有するとともに、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して同軸に相対回転するキャリアと、前記キャリアと同軸となるように前記貫通孔に挿嵌された筒体とを備え、前記キャリアは、前記筒体の一端部に外嵌する第１部分と、その第１部分に対して軸方向に離間して配置され、前記筒体の軸方向の中間部分に外嵌する第２部分とを有し、前記筒体の他端部は、前記第２部分よりも軸方向外側に突出して対応する前記相手部材側に延びており、前記筒体のうち前記第１部分及び前記第２部分が外嵌する部分以外の部分の外径は、前記第１部分が外嵌する部分の最外径及び前記第２部分が外嵌する部分の最外径以下の大きさである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による歯車装置と旋回体とベースの縦断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った歯車装置の横断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った歯車装置の縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による歯車装置と旋回体とベースの縦断面図である。
【図５】従来の一例による歯車装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による歯車装置の構成について説明する。
【００１３】
この第１実施形態による歯車装置は、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。以下の本実施形態の説明では、ロボットの旋回胴に歯車装置を適用した例について説明する。
【００１４】
この第１実施形態の歯車装置は、図１に示すようにベース５０と旋回体５２との間で所定の減速比で回転力を伝達可能に構成されている。ベース５０は、本発明の一方の相手部材の概念に含まれるものであり、旋回体５２は、本発明の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、キャリア軸受６と、筒体８と、突出部材１０と、入力軸１２と、中間歯車１４と、中央歯車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、第１外歯歯車２４と、第２外歯歯車２６と、第１ころ軸受２８ａと、第２ころ軸受２８ｂとを備えている。
【００１５】
前記外筒２は、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、設置面上に固定された前記ベース５０の上部に締結される。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。この内歯ピン３は、本発明の内歯の概念に含まれるものである。
【００１６】
前記キャリア４は、前記外筒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。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５ａ（図２参照）によって旋回体５２の下端に締結される。キャリア４が外筒２に対して相対回転すると、旋回体５２は、ベース５０に対して旋回する。
【００１７】
具体的には、キャリア４は、軸方向に離間して一対設けられた前記キャリア軸受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、それらの間に前記第１外歯歯車２４と前記第２外歯歯車２６を収納するように互いに締結される基部４ａと端板部４ｂとを備えている。
【００１８】
前記基部４ａは、外筒２内においてその外筒２の上端部近傍に配置される基板部４ｃと、その基板部４ｃから下方へ延びるシャフト部４ｄとを有する。シャフト部４ｄは、ボルト５ｂによって端板部４ｂに締結されている。それによって、基部４ａと端板部４ｂとが一体化されている（図３参照）。
【００１９】
基板部４ｃの径方向中央部には、軸方向に貫通する貫通孔４ｅが設けられている。この貫通孔４ｅには、後述するように前記筒体８が挿通される。また、この貫通孔４ｅは、筒体支持孔部４ｆを有する。
【００２０】
前記筒体支持孔部４ｆは、キャリア４の軸心を中心とした円形断面を有している。筒体支持孔部４ｆは、前記筒体８の外径に略等しい内径を有する。基板部４ｃのうち筒体支持孔部４ｆの周りの部分によって、筒体８の軸方向の中間部分に対して外嵌する第２部分４ｇが構成されている。筒体支持孔部４ｆの内面は、筒体８の軸方向の中間部分の外面に密着している。すなわち、前記第２部分４ｇは、筒体８の軸方向の中間部分を径方向にぶれないように支持している。また、基板部４ｃの下面において筒体支持孔部４ｆの周りには、円形の凹部からなる突出部材嵌合部４ｈが設けられている。この突出部材嵌合部４ｈには、前記突出部材１０が嵌め合わされる。そして、基板部４ｃのうち突出部材嵌合部４ｈの上側に位置する部分によって、一方の挟持部４ｉが構成されている。
【００２１】
また、前記端板部４ｂの径方向中央部には、軸方向に貫通する貫通孔４ｎが設けられている。本実施形態では、この端板部４ｂの貫通孔４ｎと前記基板部４ｃの貫通孔４ｅとによって、キャリア４の貫通孔が構成されている。貫通孔４ｎは、キャリア４の軸心を中心とした円形断面を有する。貫通孔４ｎの上部は、わずかに径が拡大された円形の凹部からなる筒体嵌合孔４ｐとなっている。この筒体嵌合孔４ｐは、前記筒体８の外径とほぼ等しい径を有している。前記筒体８の下端部は、この筒体嵌合孔４ｐにインロー嵌合している。端板部４ｂのうちこの筒体嵌合孔４ｐの周りの部分によって、筒体８の下端部に外嵌する第１部分４ｒが構成されている。このように筒体８に外嵌する第１部分４ｒと前記第２部分４ｇとは、筒体８の軸方向に互いに離間して配置されている。そして、端板部４ｂのうち筒体嵌合孔４ｐの下側に位置するとともに筒体８の下端面に当接する部分によって、もう一方の挟持部４ｑが構成されている。
【００２２】
前記筒体８は、内部に配線のケーブル６０を通す円筒管からなる。この筒体８は、ケーブル６０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。この筒体８は、キャリア４と同軸となるようにそのキャリア４の基板部４ｃの貫通孔４ｅ及び端板部４ｂの貫通孔４ｎに挿嵌されている。
【００２３】
具体的には、この筒体８の下端部は、端板部４ｂの貫通孔４ｎの筒体嵌合部４ｐにインロー嵌めされている。また、筒体８は、基板部４ｃの貫通孔４ｅを通って上方へ延びている。詳細には、筒体８の軸方向の中間部は、貫通孔４ｅの筒体支持孔部４ｆに挿嵌されているとともに、基板部４ｃの第２部分４ｇによって支持されている。筒体８の上端部は、第２部分４ｇよりも軸方向外側（上方）へ突出して旋回体５２側へ延びるとともに、対応する基板部４ｃの軸方向の端部（上端）よりも上に突出している。
【００２４】
そして、旋回体５２とキャリア４とを組み付ける際には、筒体８の上端部を利用してキャリア４と旋回体５２との軸心合わせが可能である。具体的には、旋回体５２の下部の平板部５２ａの中央部には、軸方向に貫通する貫通孔５２ｂが設けられている。この貫通孔５２ｂは、筒体８の外径とほぼ等しい径を有している。これにより、旋回体５２とキャリア４とを互いに締結する前に、筒体８の上端部を旋回体５２の貫通孔５２ｂにインロー嵌合させることによって旋回体５２とキャリア４が軸心合わせされる。そして、この軸心合わせの後、旋回体５２とキャリア４とを前記ボルト５ａで互いに締結することによって旋回体５２とキャリア４の軸心が正確に合った状態で両者が結合される。
【００２５】
筒体８の下端部の外周には、シール用溝部８ａが形成されている。このシール用溝部８ａには、シールリング９ａが装着されている。このシールリング９ａは、弾性を有する材料からなる。筒体８の下端部が端板部４ｂの筒体嵌合部４ｐにインロー嵌めされた状態において、シールリング９ａは、その弾性力によって筒体嵌合部４ｐの内面に圧接される。これにより、シールリング９ａ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、シールリング９ａは、筒体嵌合部４ｐの内面に圧接されて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。
【００２６】
また、筒体８の上端部の外周にも前記下端部と同様、シール用溝部８ｂが形成されている。このシール用溝部８ｂには、上記と同様のシールリング９ｂが装着されている。このシールリング９ｂは、旋回体５２の貫通孔５２ｂの内面に圧接して密着することでシール部材及び回り止め部材として機能する。
【００２７】
筒体８の軸方向の中間部の外周には、溝部８ｃが設けられている。この溝部８ｃには、前記突出部材１０が筒体８の外面から径方向外側に突出するように嵌め込まれている。この突出部材１０は、本実施形態ではＣリング等の止め輪からなる。そして、キャリア４の基部４ａと端板部４ｂとの締結により、基部４ａの挟持部４ｉと端板部４ｂの挟持部４ｑとの間で筒体８に固定された突出部材１０と筒体８の下端部とが軸方向両側（上下両側）から挟み込まれている。それによって、筒体８は、キャリア４に固定されている。なお、両挟持部４ｉ，４ｑ間で突出部材１０と筒体８の下端部とが挟持された状態において、基部４ａの挟持部４ｉは、突出部材１０を所定の力で上方から押圧している。突出部材１０は、この押圧力によって、くさびのように作用するとともに、筒体８の溝部８ｃ内において突出部材１０が軸方向下方へ押し付けられる。このような突出部材１０の作用によっても、筒体８の軸回りの回転が抑制される。
【００２８】
また、筒体８のうちキャリア４の前記第１部分４ｒが外嵌する下端部及びキャリア４の前記第２部分４ｇが外嵌する軸方向の中間部分以外の部分の外径は、第１部分４ｒが外嵌する下端部の最外径以下で、かつ、第２部分４ｇが外嵌する軸方向の中間部分の最外径以下の大きさとなっている。具体的には、筒体８は、シール用溝部８ａ，８ｂ及び溝部８ｃが形成された部分を除いて外径が均一となっている。
【００２９】
前記入力軸１２は、歯車装置へ回転を入力するための入力部として機能する。この入力軸１２は、キャリア４の軸と平行に延びている。入力軸１２は、軸受５４を介して回転自在に旋回体５２に取り付けられている。そして、この入力軸１２は、旋回体５２に設けられた駆動モータ５６の駆動軸５６ａに結合されている。入力軸１２は、駆動モータ５６の駆動に伴って回転する。入力軸１２の下端部の外周面には、入力歯車１２ａが設けられている。
【００３０】
前記中間歯車１４は、図２に示すように前記入力歯車１２ａ及び前記中央歯車１６とそれぞれ噛み合っている。この中間歯車１４は、入力軸１２の回転を中央歯車１６に伝達する。そして、中間歯車１４は、図３に示すようにキャリア４の基板部４ｃに設けられた軸部１５に軸受１５ａを介して回転自在に支持されている。
【００３１】
前記中央歯車１６は、キャリア４の基板部４ｃの径方向中央部に設けられている。この中央歯車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、前記筒体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、隙間が設けられている。そして、中央歯車１６の下部の外周部は、軸受１７を介して基板部４ｃに取り付けられている。これにより、中央歯車１６は、キャリア４に対して同軸に回転自在となっている。
【００３２】
前記クランク軸歯車１８は、前記クランク軸２０の上端部に外嵌している。クランク軸２０は、図３に示されているもの以外にも２つ、すなわち合計３つ設けられている。その各クランク軸２０の上端部には、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１６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、一対の前記クランク軸受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。各クランク軸２０は、外筒２内で前記筒体８の周囲に等間隔で配置されている。
【００３３】
クランク軸２０は、第１偏心部２０ａと第２偏心部２０ｂとを有している。この第１偏心部２０ａと第２偏心部２０ｂとは、クランク軸２０のうち前記一対のクランク軸受２２によりそれぞれ支持される部分の間において軸方向に並ぶように配置されている。この第１偏心部２０ａと第２偏心部２０ｂ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。また、第１偏心部２０ａと第２偏心部２０ｂとは、相互間に所定角度の位相差を有するように配置されている。
【００３４】
クランク軸２０の下端部の下方の位置において、シールキャップ２１が、キャリア４の端板部４ｂに装着されている。このシールキャップ２１は、端板部４ｂのうち当該シールキャップ２１が装着された箇所からの潤滑油の漏れを防止する。
【００３５】
キャリア４の基板部４ｃと外筒２との間には、オイルシール２３ａが装着されている一方、キャリア４の端板部４ｂと外筒２との間には、オイルシール２３ｂが装着されている。このオイルシール２３ａ，２３ｂは、シール部材として機能する。これらのオイルシール２３ａ，２３ｂと、前記シールリング９ａ，９ｂと、シールキャップ２１とによって、歯車装置の外部への潤滑油の漏出が防止される。
【００３６】
前記第１外歯歯車２４は、クランク軸２０の第１偏心部２０ａに前記第１ころ軸受２８ａを介して取り付けられている。第１外歯歯車２４は、クランク軸２０が回転するときに第１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。
【００３７】
具体的には、第１外歯歯車２４は、外筒２の内径よりも少し小さく形成されている。この第１外歯歯車２４は、複数の外歯２４ａと、中央部貫通孔２４ｂと、３つの第１偏心部挿通孔２４ｃと、３つのシャフト部挿通孔２４ｄとを有する。
【００３８】
前記外歯２４ａは、前記内歯ピン３に噛み合っている。この外歯２４ａの数は、内歯ピン３の数よりも若干少なくなっている。
【００３９】
前記中央部貫通孔２４ｂは、第１外歯歯車２４の径方向中央部に設けられている。この中央部貫通孔２４ｂには、前記筒体８が遊びを持って挿通されている。
【００４０】
前記３つの第１偏心部挿通孔２４ｃは、第１外歯歯車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。各第１偏心部挿通孔２４ｃには、各クランク軸２０の第１偏心部２０ａが第１ころ軸受２８ａが介装された状態でそれぞれ挿通されている。
【００４１】
前記３つのシャフト部挿通孔２４ｄは、第１外歯歯車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、前記各第１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４ｄが遊びを持った状態で挿通されている。
【００４２】
前記第２外歯歯車２６は、クランク軸２０の第２偏心部２０ｂに前記第２ころ軸受２８ｂを介して取り付けられている。この第２外歯歯車２６は、クランク軸２０が回転するときに第２偏心部２０ｂ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。この第２外歯歯車２６は、前記第１外歯歯車２４と同様の構造を有している。
【００４３】
次に、この第１実施形態による歯車装置の動作について説明する。
【００４４】
まず、駆動モータ５６の駆動によって入力軸１２が回転させられる。これにより、入力軸１２とともに入力歯車１２ａが回転する。そして、この入力歯車１２ａの回転は、中間歯車１４、中央歯車１６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。
【００４５】
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の第１偏心部２０ａ及び第２偏心部２０ｂが偏心回転する。これにより、第１外歯歯車２４は、第１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。また、第２外歯歯車２６は、第２偏心部２０ｂ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。これら第１外歯歯車２４及び第２外歯歯車２６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。それによって、キャリア４と旋回体５２は、前記入力軸１２の回転から減速された回転数で外筒２及びベース５０に対して相対回転する。
【００４６】
以上説明したように、第１実施形態では、キャリア４の第１部分４ｒが筒体８の下端部に外嵌するとともに、キャリア４の第２部分４ｇが筒体８の軸方向の中間部分に外嵌するので、筒体８が軸方向に離間した２箇所でキャリア４に支持される。このため、筒体の一端部のみがキャリアに固定される従来の構成と比べて、筒体８がキャリア４とともに回転する際に筒体８の上端部に生じる径方向への振動を抑制することができる。また、第１実施形態では、キャリア４の第１部分４ｒと第２部分４ｇとが筒体８に外嵌するだけで筒体８がキャリア４に固定されるので、従来のようにキャリアに固定するためのフランジ部を筒体に形成しなくてもよい。このため、筒体８の加工に要する工数を少なくすることができる。従って、この第１実施形態では、歯車装置と接続される旋回体５２側へ延びる筒体８の上端部に径方向への振動が生じるのを抑制することができるとともに、筒体８の加工に要する工数の増加を防ぐことができる。
【００４７】
さらに、第１実施形態では、キャリア４と同軸に配設された筒体８の上端部が、キャリア４の第２部分４ｇよりも軸方向外側（上方）に突出して旋回体５２側に延びているので、旋回体５２の中央部に設けられた貫通孔５２ｂと筒体８の上端部とを嵌め合わせることによりキャリア４と旋回体５２との軸心合わせを行うことができる。
【００４８】
また、この第１実施形態では、筒体８のうちキャリア４の第１部分４ｒ及び第２部分４ｇが外嵌する部分以外の部分の外径が、第１部分４ｒが外嵌する部分の最外径以下の大きさで、かつ、第２部分４ｇが外嵌する部分の最外径以下の大きさとなっているため、筒体８のうち第１部分４ｒ及び第２部分４ｇが外嵌する部分以外の部分に、第１部分４ｒが外嵌する部分の最外径及び第２部分４ｇが外嵌する部分の最外径よりも外径の大きな突出部が形成されている場合に比べて、筒体８を切削加工する部分を少なくすることができ、筒体８の加工に要する工数の増大を防ぐことができる。
【００４９】
また、この第１実施形態では、筒体８に従来のようなフランジ部を設けなくてもよいので、歯車装置内に上方から下方へ軸方向に筒体８を挿入して当該歯車装置内に筒体８を組み込むのがフランジ部によって阻害されるのを防ぐことができる。そして、従来の歯車装置のように筒体のフランジ部をキャリアに下側から締結する場合には、歯車装置を上下に反転させる作業が必要となるが、この第１実施形態では、そのような反転作業を要しない。従って、歯車装置内への筒体８の組み込み作業を簡略化することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、キャリア４が筒体８の下端部と筒体８の軸方向の中間部分に設けられた突出部材１０とを軸方向の両側から挟み込む一対の挟持部４ｑ，４ｉを有しているので、この一対の挟持部４ｑ，４ｉにより、キャリア４に対して筒体８を軸方向において確実に固定することができる。そして、この第１実施形態では、筒体８の軸方向の中間部分の外周に設けられた溝部８ｃに嵌め込まれた突出部材１０により、キャリア４の挟持部４ｉによって支持される部分が構成されるため、その支持される部分が筒体８の中間部分の外周から突出するようにその筒体８に一体的に形成される場合に比べて、筒体８の加工に要する工数の増加を抑えることができる。すなわち、キャリア４の挟持部４ｉによって支持される部分が筒体８の中間部分の外周から突出するように筒体８に一体的に形成される場合には、その突出する部分以外の大部分を筒体８の加工時に切削加工によって除去しなければならない。これに対して、この第１実施形態では、筒体８の中間部分に突出部材１０を嵌め込むための溝部８ｃを切削加工するだけでよいので、前記突出する部分を筒体８に一体的に形成する場合に比べて筒体８を切削加工する部分が少なくなり、その結果、筒体８の加工に要する工数の増加を抑えることができる。従って、この第１実施形態では、筒体８の加工に要する工数の増加を抑えながら、キャリア４に対して筒体８を軸方向において確実に固定することができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、突出部材１０が止め輪からなっている。この止め輪は筒体８のほぼ全周に亘って設けられるので、キャリア４の挟持部４ｉが筒体８のほぼ全周に亘って止め輪を支持することができる。このため、この第１実施形態では、突出部材が筒体８の周方向の一部だけに設けられている場合に比べて、筒体８をより安定してキャリア４に固定することができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、キャリア４が、第１外歯歯車２４と第２外歯歯車２６を収納可能に基部４ａと端板部４ｂとを互いに締結した構造を有している。そして、筒体８の下端部を支持する挟持部４ｑは、端板部４ｂに設けられており、筒体８に取り付けられた突出部材１０を支持する挟持部４ｉは、基部４ａに設けられている。このため、キャリア４の基部４ａと端板部４ｂとの締結力を利用して、その基部４ａと端板部４ｂとの間に両外歯歯車２４，２６を収納しつつ、挟持部４ｑと挟持部４ｉとの間で筒体８の下端部と筒体８に固定された突出部材１０とを軸方向に挟み込むことができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、キャリア４の端板部４ｂの筒体嵌合部４ｐに挿嵌される筒体８の下端部の外周には、回り止め部材として機能するシールリング９ａが装着されているので、そのシールリング９ａによってキャリア４に対する筒体８の回転が防止される。このため、その筒体８の回転に伴う筒体８とキャリア４との擦れ合いを防止することができ、その擦れ合いに伴う磨耗粉の発生を防ぐことができる。また、キャリア４の基板部４ｃに固定される旋回体５２の貫通孔５２ｂに筒体８の上端部が挿嵌されるとともに、その筒体８の上端部の外周にも回り止め部材として機能するシールリング９ｂが装着されているので、このシールリング９ｂによってもキャリア４に対する筒体８の回転が防止され、前記磨耗粉の発生が防止される。
【００５４】
また、第１実施形態では、筒体８の上端部がキャリア４の軸方向の対応する端部（上端部）よりも軸方向外側（上方）に突出している。筒体８の上端部がキャリア４の上端部よりも軸方向外側に突出していない場合には、その筒体８の上端部を利用してキャリア４と旋回体５２との軸心合わせをしようとすると、旋回体５２の嵌め合い用の貫通孔５２ｂの周囲の部分がキャリア４側に突出していて筒体８の上端部と嵌合可能に構成されている必要がある。この場合には、旋回体５２の嵌め合い用の貫通孔５２ｂの周囲の部分が突出するようにその部分の径方向外側の部分を全て切削する必要があり、旋回体５２の加工に要する工数が増大する。これに対して、この第１実施形態では、上記のように筒体８の上端部がキャリア４の上端部よりも軸方向外側に突出しているので、旋回体５２の貫通孔５２ｂの周囲の部分を突出させるための切削加工を行う必要がない。このため、旋回体５２の加工に要する工数を少なくすることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態による歯車装置の構成について説明する。
【００５６】
この第２実施形態による歯車装置は、以下の点で上記第１実施形態による歯車装置と異なっている。すなわち、筒体８は、キャリア４の第１部分４ｒが外嵌する当該筒体８の下端部に装着されたシールリング９ａと、キャリア４の第２部分４ｇが外嵌する当該筒体８の軸方向の中間部分に装着されたシールリング９ｄとによって回転方向及び軸方向に移動しないようにキャリア４に対して固定されている。
【００５７】
具体的には、この第２実施形態では、キャリア４の基部４ａと端板部４ｂとは、上記第１実施形態と上下逆に配置されている。そして、基部４ａの基板部４ｃは、前記貫通孔４ｎ、前記筒体嵌合孔４ｐを有しているとともに、筒体８の下端部に外嵌する第１部分４ｒを有している。一方、端板部４ｂは、前記筒体支持孔部４ｆ（貫通孔４ｅ）を有しているとともに、筒体８の軸方向の中間部分に外嵌する第２部分４ｇを有している。
【００５８】
そして、第２部分４ｇが外嵌する筒体８の軸方向の中間部分の外周には、シールリング用溝部８ｄが形成されている。このシールリング用溝部８ｄには、回り止め部材としてのシールリング９ｄが嵌め込まれている。このシールリング９ｄは、その弾性力によって第２部分４ｇの筒体支持孔部４ｆの内面に圧接されてその内面に密着している。また、筒体８の下端部には、上記第１実施形態と同様にシールリング用溝部８ａが形成されている。そのシールリング用溝部８ａには、シールリング９ａが嵌め込まれている。このシールリング９ａは、筒体嵌合孔４ｐの内面に密着している。筒体８は、この筒体支持孔部４ｆの内面に対するシールリング９ｄの密着と筒体嵌合孔４ｐの内面に対するシールリング９ａの密着とによって、回転方向及び軸方向に移動しないようにキャリア４に対して固定されている。
【００５９】
また、この第２実施形態でも、筒体８のうちキャリア４の第１部分４ｒが外嵌する下端部及びキャリア４の第２部分４ｇが外嵌する軸方向の中間部分以外の部分の外径は、第１部分４ｒが外嵌する下端部の最外径以下で、かつ、第２部分４ｇが外嵌する軸方向の中間部分の最外径以下の大きさとなっている。そして、筒体８の上端部８ｅの外径は、その上端部８ｅ以外の部分の外径よりも小さくなっている。この筒体８の上端部８ｅは、旋回体５２の貫通孔５２ｂに挿入されている。この第２実施形態では、旋回体５２の貫通孔５２ｂの内径は、筒体８の上端部８ｅの外径よりも大きくなっている。この貫通孔５２ｂの内面と筒体８の上端部８ｅの外面との間には、シール部材としてのオイルシール２３ｃが介装されている。このオイルシール２３ｃは、貫通孔５２ｂの内面と筒体８の上端部の外面との間から歯車装置の外部への潤滑油の漏出を防止する。
【００６０】
また、この第２実施形態では、外筒２が旋回体５２と締結されている。具体的には、旋回体５２の下部の平板部５２ａの外縁部から筒状部５２ｄが下方に突設されている。この筒状部５２ｄの下端部は、外筒２の上端部に接合しており、その状態で、筒状部５２ｄと外筒２とが締結されている。一方、キャリア４は、ベース５０と締結されている。具体的には、ベース５０は、キャリア４の基板部４ｃの外径に適合した内径を有する円筒状の部分を有する。その円筒状の部分の上端部は、基板部４ｃの下端部に接合しており、この状態で、ベース５０と基板部４ｃとが締結されている。
【００６１】
また、入力歯車１２ａと中央歯車１６とは、前記中間歯車１４を介することなく、直接噛み合っている。具体的には、中央歯車１６は、クランク軸歯車１８と噛み合う第１歯車部１６ａと、その第１歯車部１６ａよりも大径の第２歯車部１６ｂとを有している。この第２歯車部１６ｂは、入力歯車１２ａと噛み合っている。
【００６２】
この第２実施形態による歯車装置の上記以外の構成は、上記第１実施形態による歯車装置の構成と同様である。
【００６３】
この第２実施形態では、筒体８の上端部８ｅの外径が、その上端部８ｅ以外の部分の外径よりも小さくなっている。このため、筒体８の上端部８ｅを旋回体５２の貫通孔５２ｂにオイルシール２３ｃを介して嵌合させる場合に、筒体８の上端部８ｅの外径がその上端部８ｅ以外の部分の外径と同等である場合に比べて内径の小さなオイルシール２３ｃを用いることができる。これにより、オイルシール２３ｃから筒体８に及ぼされる締め付け力を軽減することができる。
【００６４】
そして、この第２実施形態では、上記第１実施形態と同様、筒体８の上端部８ｅの径方向への振動を抑制することができるので、その振動に起因して筒体８の上端部８ｅとオイルシール２３ｃとの間に微小な隙間が生じるのを抑制することができ、その結果、その微小な隙間からの潤滑油の漏出を抑制することができる。
【００６５】
この第２実施形態によって得られる上記以外の効果は、上記第１実施形態によって得られる効果と同様である。
【００６６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６７】
例えば、筒体８の上端部がキャリア４の基板部４ｃの挟持部４ｉよりも軸方向外側に突出してはいるが、キャリア４の旋回体５２側の端部よりも突出しないように構成してもよい。
【００６８】
また、突出部材１０として止め輪以外のものを用いてもよい。すなわち、筒体８の外周の一部のみに設けられるような突出部材や、筒体８の周方向において複数に分割された形状のものを用いてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態で説明した上下方向を上下以外の方向に置き換えて歯車装置を構成してもよい。
【００７０】
また、本発明の一方の相手部材が旋回体５２であるとともに、本発明の他方の相手部材がベース５０であるような構成の歯車装置においても本発明を適用可能である。
【００７１】
また、筒体８の一端部を支持する挟持部が基部４ａに設けられており、突出部材１０を支持する挟持部が端板部４ｂに設けられていてもよい。
【００７２】
［実施の形態の概要］
前記実施形態をまとめると、以下の通りである。
【００７３】
すなわち、本実施形態に係る歯車装置は、一対の相手部材の間で所定の減速比で回転力を伝達可能な歯車装置であって、一方の前記相手部材に固定され、内面に内歯が設けられた外筒と、前記外筒内において軸回りに回転可能に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、前記クランク軸の偏心部に取り付けられ、前記内歯に噛み合いながら、前記偏心部の偏心回転に連動して揺動回転する外歯歯車と、他方の前記相手部材に固定され、中央部に軸方向に貫通する貫通孔を有するとともに、前記外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより前記外筒に対して同軸に相対回転するキャリアと、前記キャリアと同軸となるように前記貫通孔に挿嵌された筒体とを備え、前記キャリアは、前記筒体の一端部に外嵌する第１部分と、その第１部分に対して軸方向に離間して配置され、前記筒体の軸方向の中間部分に外嵌する第２部分とを有し、前記筒体の他端部は、前記第２部分よりも軸方向外側に突出して対応する前記相手部材側に延びており、前記筒体のうち前記第１部分及び前記第２部分が外嵌する部分以外の部分の外径は、前記第１部分が外嵌する部分の最外径及び前記第２部分が外嵌する部分の最外径以下の大きさである。
【００７４】
この歯車装置では、キャリアの第１部分が筒体の一端部に外嵌するとともに、キャリアの第２部分が筒体の軸方向の中間部分に外嵌するので、筒体が軸方向に離間した２箇所でキャリアに支持される。このため、筒体の一端部のみがキャリアに固定されている従来の構成と比べて、筒体がキャリアとともに回転する際に筒体の他端部に生じる径方向への振動を抑制することができる。また、この歯車装置では、キャリアの第１部分と第２部分とが筒体に外嵌するだけで筒体がキャリアに固定されるので、従来のようにキャリアに固定するためのフランジ部を筒体に形成しなくてもよい。このため、筒体の加工に要する工数を少なくすることができる。従って、この歯車装置では、当該歯車装置と接続される相手部材側へ延びる筒体の他端部に径方向への振動が生じるのを抑制することができるとともに、筒体の加工に要する工数の増加を防ぐことができる。
【００７５】
さらに、この歯車装置では、キャリアと同軸に配設された筒体の他端部が、キャリアの第２部分よりも軸方向外側に突出して対応する相手部材側に延びているので、その相手部材の中央部に嵌め合い用の孔部を設けてその孔部と筒体の他端部とを嵌め合わせることによりキャリアとその相手部材との軸心合わせを行うことができる。また、この歯車装置では、筒体のうちキャリアの第１部分及び第２部分が外嵌する部分以外の部分の外径が、第１部分が外嵌する部分の最外径以下の大きさで、かつ、第２部分が外嵌する部分の最外径以下の大きさとなっているため、前記第１部分及び前記第２部分が外嵌する部分以外の部分に、第１部分が外嵌する部分の最外径及び第２部分が外嵌する部分の最外径よりも外径の大きな突出部が形成されている場合に比べて、筒体を切削加工する部分を少なくすることができ、筒体の加工に要する工数の増大を防ぐことができる。
【００７６】
上記歯車装置において、前記筒体の軸方向の中間部分の外周には、溝部が設けられているとともに、この溝部には、前記筒体の外面から突出するように突出部材が嵌め込まれており、前記キャリアは、前記筒体の一端部と前記突出部材とを軸方向の両側から挟み込む一対の挟持部を有していてもよい。
【００７７】
この構成では、キャリアの一対の挟持部により、筒体の一端部と突出部材とを軸方向の両側から挟み込んで固定することができるので、キャリアに対して筒体を軸方向において確実に固定することができる。そして、この構成では、筒体の中間部分の外周に設けられた溝部に嵌め込まれた突出部材により、キャリアの挟持部によって挟み込まれる部分の一方が構成されるため、キャリアの挟持部によって挟み込まれる部分の一方が筒体の中間部分の外周から突出するようにその筒体に一体的に形成される場合に比べて、筒体の加工に要する工数の増加を抑えることができる。すなわち、キャリアの挟持部によって挟み込まれる部分の一方が筒体の中間部分の外周から突出するように筒体に一体的に形成される場合には、その突出する部分以外の大部分を筒体の加工時に切削加工によって除去しなければならない。これに対して、本構成では、筒体の中間部分に突出部材を嵌め込むための溝部を切削加工するだけでよいので、前記突出する部分を筒体に一体的に形成する場合に比べて筒体を切削加工する部分が少なくなり、その結果、筒体の加工に要する工数の増加を抑えることができる。従って、この構成では、筒体の加工に要する工数の増加を抑えながら、キャリアに対して筒体を軸方向において確実に固定することができる。
【００７８】
この場合において、前記突出部材は、止め輪からなっていてもよい。
【００７９】
このように構成すれば、止め輪は筒体のほぼ全周に亘って設けられるので、キャリアの挟持部が筒体のほぼ全周に亘って止め輪を支持することができる。このため、この構成では、突出部材が筒体の周方向の一部だけに設けられている場合に比べて、筒体をより安定してキャリアに固定することができる。
【００８０】
上記キャリアが一対の挟持部を有する構成において、前記キャリアは、前記外歯歯車を収納可能に基部と端板部とを互いに締結した構造を有し、前記筒体の一端部を支持する前記挟持部は、前記基部と前記端板部のうち一方に設けられており、前記突出部材を支持する前記挟持部は、前記基部と前記端板部のうち他方に設けられていることが好ましい。
【００８１】
このように構成すれば、キャリアの基部と端板部との締結力を利用して、それら基部と端板部との間に外歯歯車を収納しつつ、端板部に設けられた挟持部と基部に設けられた挟持部との間で筒体の一端部と突出部材を軸方向に挟み込むことができる。
【００８２】
上記歯車装置において、前記筒体のうち前記キャリアの貫通孔に挿嵌される部分の外周には、回り止め部材が設けられていることが好ましい。
【００８３】
このように構成すれば、回り止め部材によってキャリアに対する筒体の回転が防止されるので、その回転に伴う筒体とキャリアとの擦れ合いを防止することができ、その擦れ合いに伴う磨耗粉の発生を防ぐことができる。
【００８４】
上記歯車装置において、前記筒体の他端部は、対応する前記キャリアの軸方向の端部よりも軸方向外側に突出していることが好ましい。
【００８５】
筒体の他端部が対応するキャリアの軸方向の端部よりも軸方向外側に突出していない場合には、その筒体の他端部を利用してキャリアと対応する相手部材との軸心合わせをしようとすると、その相手部材の嵌め合い用の孔部の周囲の部分がキャリア側に突出していて筒体の他端部と嵌合可能に構成されている必要がある。この場合には、相手部材の嵌め合い用の孔部の周囲の部分が突出するようにその部分の径方向外側の部分を全て切削する必要があり、相手部材の加工に要する工数が増大する。これに対して、本構成のように筒体の他端部が対応するキャリアの軸方向の端部よりも軸方向外側に突出していれば、対応する相手部材の嵌め合い用の孔部の周囲の部分を突出させるための切削加工を行う必要がないので、相手部材の加工に要する工数を少なくすることができる。
【００８６】
上記歯車装置において、前記筒体の他端部の外径は、その他端部以外の部分の外径よりも小さいことが好ましい。
【００８７】
このように構成すれば、筒体の他端部を対応する相手部材とシール部材を介して嵌合させる場合に、筒体の他端部の外径がその他端部以外の部分の外径と同等である場合に比べて内径の小さなシール部材を用いることができる。これにより、シール部材から筒体に及ぼされる締め付け力を軽減することができる。
【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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【国際調査報告】
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2009119737.tif 000009
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