(57)【要約】【課題】２つの部材同士の組み付け作業が煩雑になるのを防ぎつつ、それら両部材同士の位置決め精度及び連結強度を確保する。【解決手段】部材の結合構造は、第１連結穴６ｂが設けられた第２フランジ６と、第１連結穴６ｂが延びる方向において第２フランジ６の一方側に配置され、第１連結穴６ｂと同方向に延びる第１螺子穴８ａ及びその第１螺子穴８ａから第２フランジ６側に連続して延びる第２連結穴８ｂが設けられたシャフト部８とを結合するものであって、第１連結穴６ｂ及び第２連結穴８ｂに挿通され、先端側の部分が第１螺子穴８ａに螺合される螺子部１０ａを有するボルト１０と、第１連結穴６ｂと第２連結穴８ｂに跨るように挿嵌され、ボルト１０の螺子部１０ａの基端側の部分と螺合する第２螺子穴１２ａを有する位置決め部材１２とを備え、位置決め部材１２は、ボルト１０が締め込まれることによって拡径するような肉厚を有する。【選択図】図１
2011064219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定方向に貫通する第１連結穴が設けられた第１部材と、前記第１連結穴が延びる方向において前記第１部材の一方側に配置され、前記第１連結穴と同方向に延びる第１螺子穴及びその第１螺子穴から前記第１部材側に連続して延びる第２連結穴が設けられた第２部材とを結合するための部材の結合構造であって、
前記第１連結穴及び前記第２連結穴に挿通され、先端側の部分が前記第１螺子穴に螺合される螺子部を有するボルトと、
前記第１連結穴と前記第２連結穴に跨るように挿嵌され、前記ボルトの螺子部の基端側の部分と螺合する第２螺子穴を有する位置決め部材とを備え、
前記位置決め部材は、前記ボルトが締め込まれることによって拡径するような肉厚を有する、部材の結合構造。
【請求項２】
前記第１連結穴の内面には、前記第２部材側の端部が径方向内側に突出するように段部が設けられており、
前記位置決め部材には、前記段部に当接して、前記ボルトが締め込まれる際にそのボルトの頭部を受けるワッシャが設けられている、請求項１に記載の部材の結合構造。
【請求項３】
前記第１連結穴と前記第２連結穴の内周面は、前記第１螺子穴側へ向かうにつれて縮径する連続したテーパー状の内周面を有し、
前記位置決め部材は、前記テーパー状の内周面に嵌合するテーパー状の外周面を有する、請求項１に記載の部材の結合構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部材の結合構造が適用された偏心揺動型歯車装置であって、
内面に複数の内歯が設けられた外筒と、
前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、
前記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を備え、
前記第１部材と前記第２部材は、前記ボルトにより互いに締結され、前記外歯歯車の回転力が伝達されることにより前記外筒に対してその軸回りに一体的に回転し、
前記第１連結穴は、前記第１部材を前記外筒の軸方向に貫通し、前記第１螺子穴及び前記第２連結穴は、この第１連結穴と同方向に延びている、偏心揺動型歯車装置。
【請求項５】
前記外筒内において当該外筒の軸回りに回転可能に設けられた第１フランジを備え、
前記外歯歯車は、前記外筒の軸方向に貫通する挿通穴を有し、
前記第１部材は、前記外筒の軸方向において前記第１フランジから離間して配置された第２フランジであり、
前記第２部材は、前記第１フランジから前記第２フランジへ向かって延び、前記挿通穴に挿通されたシャフト部である、請求項４に記載の偏心揺動型歯車装置。
【請求項６】
請求項１に記載の部材の結合構造の形成方法であって、
前記第１連結穴と前記第２連結穴とが重なるように前記第１部材と前記第２部材とを合わせる合わせ工程と、
前記合わせ工程の後、前記位置決め部材を前記第１連結穴と前記第２連結穴とに跨るように前記第１連結穴から前記第２連結穴に向かって挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後、前記ボルトを前記第２部材の前記第１螺子穴と前記位置決め部材の前記第２螺子穴とに螺合させて締め込むボルト締め工程とを備えた、部材の結合構造の形成方法。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の偏心揺動型歯車装置の製造方法であって、
前記第１連結穴と前記第２連結穴とが重なるように前記第１部材と前記第２部材とを合わせる合わせ工程と、
前記合わせ工程の後、前記位置決め部材を前記第１連結穴と前記第２連結穴とに跨るように前記第１連結穴から前記第２連結穴に向かって挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後、前記ボルトを前記第２部材の前記第１螺子穴と前記位置決め部材の前記第２螺子穴とに螺合させて締め込むボルト締め工程とを備えた、偏心揺動型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、部材の結合構造、偏心揺動型歯車装置、部材の結合構造の形成方法及び偏心揺動型歯車装置の製造方法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取り付けられた外歯歯車を外筒の内面に設けられた内歯に噛み合わせながら揺動回転させることにより、クランク軸に入力される回転から減速した出力回転を得るようにした偏心揺動型歯車装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に開示された偏心揺動型歯車装置では、外筒内に第１支持フランジと第２支持フランジとが外筒に対して同軸に回転可能に設けられている。第１支持フランジと第２支持フランジとは、外筒の軸方向に互いに離間して配置されており、これら両フランジ間に外歯歯車が配設されている。第１支持フランジには、第２支持フランジ側へ延びる内ピンが一体的に形成されており、当該内ピンは第２支持フランジと結合されている。そして、内ピンは、外歯歯車に軸方向に貫通するように形成された挿通穴に挿通されている。外歯歯車の回転力は、内ピンに付与され、それによって第１支持フランジ、第２支持フランジ及び内ピンは、一体的に外筒に対して相対回転する。
【０００４】
内ピンには、その第２支持フランジ側の端面から第１フランジ側へ延びる穴と、その穴から連続してさらに第１フランジ側へ延びる螺子穴とが形成されている。また、第２支持フランジには、内ピンの穴に対応する位置に外筒の軸方向に延びる貫通穴が形成されている。第２支持フランジの貫通穴と内ピンの穴には、それら両方の穴に跨るように円筒状のノックピンが打ち込まれている。そして、連結ボルトが第２支持フランジの貫通穴に挿通されるとともにノックピンを貫通して内ピンの螺子穴に螺合されている。内ピンと第２支持フランジとは、この連結ボルトによって締結されている。
【０００５】
第２支持フランジの貫通穴と内ピンの穴に跨るように前記ノックピンが打ち込まれることにより、内ピンと第２支持フランジとの間の高精度な位置決めが可能となっているとともに、内ピンと第２支持フランジとの間に作用する外筒の軸回り方向への力に対する内ピンと第２支持フランジとの連結強度が向上されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−４６５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された歯車装置では、内ピンと第２支持フランジとを組み付ける際、第２支持フランジの貫通穴と内ピンの穴にノックピンを圧入すべく、それら両方の穴に跨るようにノックピンを打ち込む必要があるため、内ピンと第２支持フランジとの組み付け作業が煩雑になるという問題点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、２つの部材同士の組み付け作業が煩雑になるのを防ぎつつ、それら両部材同士の位置決め精度及び連結強度を確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明による部材の結合構造は、特定方向に貫通する第１連結穴が設けられた第１部材と、前記第１連結穴が延びる方向において前記第１部材の一方側に配置され、前記第１連結穴と同方向に延びる第１螺子穴及びその第１螺子穴から前記第１部材側に連続して延びる第２連結穴が設けられた第２部材とを結合するための部材の結合構造であって、前記第１連結穴及び前記第２連結穴に挿通され、先端側の部分が前記第１螺子穴に螺合される螺子部を有するボルトと、前記第１連結穴と前記第２連結穴に跨るように挿嵌され、前記ボルトの螺子部の基端側の部分と螺合する第２螺子穴を有する位置決め部材とを備え、前記位置決め部材は、前記ボルトが締め込まれることによって拡径するような肉厚を有する。
【００１０】
この部材の結合構造では、位置決め部材が第１連結穴と第２連結穴に跨るように挿嵌されているので、位置決め部材を両連結穴に挿入する際には大きな抵抗がなく、位置決め部材を両連結穴に容易に挿入することができる。このため、２つの部材を組み付ける際に両部材の穴にノックピンを圧入すべくノックピンを打ち込むような従来の構成と異なり、第１部材と第２部材の組み付け作業が煩雑になるのを防ぐことができる。そして、本構成では、位置決め部材を第１連結穴から第２連結穴に向かって両連結穴に跨るように挿嵌することができ、その後、第２部材の第１螺子穴と位置決め部材の第２螺子穴とにボルトを螺合させて締め込むことができる。ここで、本構成では、位置決め部材が、ボルトが締め込まれることによって拡径するような肉厚を有しているので、当該位置決め部材は、ボルトが締め込まれることによって拡径し、両連結穴の内面に押し付けられる。これにより、第２部材と位置決め部材と第１部材とは相互に位置決めされた状態で固定され、その結果、第１部材と第２部材との位置決め精度及び連結強度を確保することができる。従って、本構成では、第１部材と第２部材との組み付け作業が煩雑になるのを防ぎつつ、それら両部材同士の位置決め精度及び連結強度を確保することができる。また、本構成では、第１部材と第２部材を締結するボルトが位置決め部材に内挿されるので、第１部材と第２部材においてボルトによる締結箇所から離れた箇所に位置決め部材を別途設ける場合に比べて、位置決め部材を設けるために必要となる第１部材及び第２部材中のスペースを小さくすることができる。このため、第１部材及び第２部材の小型化を図ることが可能となる。さらに、本構成では、前記ボルトを緩めて取り外せば、位置決め部材を前記両連結穴から容易に抜き出すことができる。このため、メンテナンス時に第１部材と第２部材を容易に分離させることができ、さらにそれら両部材の再組み付けも容易に行える。
【００１１】
上記部材の結合構造において、前記第１連結穴の内面には、前記第２部材側の端部が径方向内側に突出するように段部が設けられており、前記位置決め部材には、前記段部に当接して、前記ボルトが締め込まれる際にそのボルトの頭部を受けるワッシャが設けられていることが好ましい。
【００１２】
位置決め部材にワッシャが設けられておらず、ボルトが締め込まれる際にそのボルトの頭部が第１連結穴内の段部に押し付けられるような構成では、第１連結穴内の段部がボルトの頭部から受ける押し付け力によって陥没する虞がある。これに対して、本構成によれば、ボルトを締め込む際にそのボルトの頭部をワッシャで受けることができるため、前記段部の陥没を防ぐことができる。
【００１３】
上記部材の結合構造において、前記第１連結穴と前記第２連結穴の内周面は、前記第１螺子穴側へ向かうにつれて縮径する連続したテーパー状の内周面を有し、前記位置決め部材は、前記テーパー状の内周面に嵌合するテーパー状の外周面を有していてもよい。
【００１４】
このように構成すれば、ボルトを締め込むことによってボルトの頭部により位置決め部材が第１螺子穴側へ押圧され、それによって、位置決め部材のテーパー状の外周面が第１連結穴と第２連結穴のテーパー状の内周面に押し付けられる。この際、位置決め部材から第１部材に第２部材側へ押し付ける分力が作用するため、第１部材と第２部材の互いに接触する端面間に働く摩擦力を増加させることができる。その結果、例えば第１部材と第２部材が一体となって回転するような場合において、両部材間に作用する回転方向への力に対抗するための両部材の連結力をより強化することができる。
【００１５】
また、本発明による偏心揺動型歯車装置は、上記いずれかの部材の結合構造が適用された偏心揺動型歯車装置であって、内面に複数の内歯が設けられた外筒と、前記外筒内において回転自在に設けられ、偏心部を有するクランク軸と、前記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を備え、前記第１部材と前記第２部材は、前記ボルトにより互いに締結され、前記外歯歯車の回転力が伝達されることにより前記外筒に対してその軸回りに一体的に回転し、前記第１連結穴は、前記第１部材を前記外筒の軸方向に貫通し、前記第１螺子穴及び前記第２連結穴は、この第１連結穴と同方向に延びている。
【００１６】
この偏心揺動型歯車装置では、上記部材の結合構造が適用されているため、外筒に対してその軸回りに一体的に回転する第１部材と第２部材との組み付け作業が煩雑になるのを防ぎつつ、それら両部材同士の軸回りにおける位置決め精度及び連結強度を確保することができる。また、この歯車装置では、上記部材の結合構造が適用されているため、第１部材及び第２部材の小型化を図ることが可能であるとともに、メンテナンス時に第１部材と第２部材を容易に分離させること及びそれら両部材を再組み付けすることを共に容易に行うことができる。
【００１７】
上記偏心揺動型歯車装置において、当該偏心揺動型歯車装置は、前記外筒内において当該外筒の軸回りに回転可能に設けられた第１フランジを備え、前記外歯歯車は、前記外筒の軸方向に貫通する挿通穴を有し、前記第１部材は、前記外筒の軸方向において前記第１フランジから離間して配置された第２フランジであり、前記第２部材は、前記第１フランジから前記第２フランジへ向かって延び、前記挿通穴に挿通されたシャフト部であってもよい。
【００１８】
この構成では、外歯歯車の回転力がシャフト部に付与されて、シャフト部、第１フランジ及び第２フランジが一体的に外筒の軸回りに回転する。そして、外歯歯車の回転力がシャフト部に付与される際、シャフト部と第２フランジとの間には外筒の軸回りの回転方向への力が作用する。本構成では、このような回転方向へ作用する力に対抗するためのシャフト部と第２フランジとの連結強度をボルト及び位置決め部材によって確保することができる。
【００１９】
また、本発明による部材の結合構造の形成方法は、上記いずれかの部材の結合構造を形成するための方法であって、前記第１連結穴と前記第２連結穴とが重なるように前記第１部材と前記第２部材とを合わせる合わせ工程と、前記合わせ工程の後、前記位置決め部材を前記第１連結穴と前記第２連結穴とに跨るように前記第１連結穴から前記第２連結穴に向かって挿入する挿入工程と、前記挿入工程の後、前記ボルトを前記第２部材の前記第１螺子穴と前記位置決め部材の前記第２螺子穴とに螺合させて締め込むボルト締め工程とを備えている。
【００２０】
この部材の結合構造の形成方法では、第１部材と第２部材とを合わせた状態で位置決め部材を第１連結穴から第２連結穴に向かって挿入し、その後、ボルトを第２部材の第１螺子穴と位置決め部材の第２螺子穴とに螺合させて締め込む。このため、位置決め部材を両連結穴に挿入する際には大きな抵抗を伴うことなく、位置決め部材を両連結穴に容易に挿入することができるとともに、両連結穴に挿入した位置決め部材により第１部材と第２部材とを相互に位置決めした上でボルトによる締結によって両部材を相互に固定することができる。
【００２１】
また、本発明による偏心揺動型歯車装置の製造方法は、上記いずれかの偏心揺動型歯車装置を製造するための方法であって、前記第１連結穴と前記第２連結穴とが重なるように前記第１部材と前記第２部材とを合わせる合わせ工程と、前記合わせ工程の後、前記位置決め部材を前記第１連結穴と前記第２連結穴とに跨るように前記第１連結穴から前記第２連結穴に向かって挿入する挿入工程と、前記挿入工程の後、前記ボルトを前記第２部材の前記第１螺子穴と前記位置決め部材の前記第２螺子穴とに螺合させて締め込むボルト締め工程とを備えている。
【００２２】
この偏心揺動型歯車装置の製造方法では、第１部材と第２部材とを合わせた状態で位置決め部材を第１連結穴から第２連結穴に向かって挿入し、その後、ボルトを第２部材の第１螺子穴と位置決め部材の第２螺子穴とに螺合させて締め込む。このため、位置決め部材を両連結穴に挿入する際には大きな抵抗を伴うことなく、位置決め部材を両連結穴に容易に挿入することができるとともに、両連結穴に挿入した位置決め部材により第１部材と第２部材とを相互に位置決めした上でボルトによる締結によって両部材を相互に固定することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、第１部材と第２部材の組み付け作業が煩雑になるのを防ぎつつ、それら両部材同士の位置決め精度及び連結強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による偏心揺動型歯車装置の軸方向に沿った断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による偏心揺動型歯車装置の図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１に示した偏心揺動型歯車装置のシャフト部と第２フランジとの締結部を部分的に拡大して示す図である。
【図４】本発明の一実施形態の変形例による偏心揺動型歯車装置のシャフト部と第２フランジとの締結部を部分的に拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による部材の結合構造が適用された偏心揺動型歯車装置の構成について説明する。
【００２７】
本実施形態による部材の結合構造が適用された偏心揺動型歯車装置（以下、単に歯車装置という）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ものであり、クランク軸１６の偏心部１６ａ，１６ｂに連動して外歯歯車２２，２４が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転することによりクランク軸１６に入力される回転から減速した出力回転が得られるように構成された、いわゆる外歯揺動型の歯車装置である。そして、本実施形態の歯車装置は、２つの相手側部材（図示せず）の間に接続され、それら２つの相手側部材のうち一方の相手側部材に前記出力回転を伝達してその一方の相手側部材を他方の相手側部材に対して相対回転させる。
【００２８】
具体的には、本実施形態の歯車装置は、図１に示すように、外筒２と、内歯ピン３と、第１フランジ４と、第２フランジ６と、シャフト部８と、ボルト１０と、位置決め部材１２と、ワッシャ１３と、第１主軸受１４ａと、第２主軸受１４ｂと、クランク軸１６と、第１クランク軸受１８ａと、第２クランク軸受１８ｂと、伝達歯車２０と、第１外歯歯車２２と、第２外歯歯車２４と、第１ころ軸受２６ａと、第２ころ軸受２６ｂとを備えている。
【００２９】
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ものであり、略円筒状に形成されている。この外筒２は、図略の前記他方の相手側部材に図略のボルトによって締結される。外筒２の内面には、多数のピン溝２ｂが形成されている。各ピン溝２ｂは、外筒２の軸方向に延びているとともに、外筒２の内面に周方向に等間隔で設けられている。
【００３０】
内歯ピン３は、前記各ピン溝２ｂにそれぞれ嵌め込まれている。すなわち、複数の内歯ピン３が外筒２の内面に周方向に等間隔で設けられている。なお、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。
【００３１】
第１フランジ４は、図略の前記一方の相手側部材に図略のボルトによって締結される。この第１フランジ４は、略円板状に形成されており、外筒２内において第１主軸受１４ａに支持されることにより外筒２の軸回りに回転可能に設けられている。第１フランジ４は、外筒２の軸方向の一端部近傍に配置されている。また、第１フランジ４には、クランク軸取付穴４ａ（以下、単に取付穴４ａという）が設けられている。この取付穴４ａは、図示していないが、第１フランジ４に３つ設けられており、当該３つの取付穴４ａは、第１フランジ４の周方向に等間隔に配設されている。
【００３２】
第２フランジ６は、略円板状に形成されており、外筒２内において第２主軸受１４ｂに支持されることにより外筒２の軸回りに回転可能に設けられている。この第２フランジ６は、本発明の第１部材の概念に含まれるものである。第２フランジ６は、外筒２の軸方向において第１フランジ４から離間して配置されており、外筒２の軸方向の他端部近傍に配置されている。第２フランジ６には、外筒２の軸方向に貫通するクランク軸取付穴６ａ（以下、単に取付穴６ａという）が設けられている。この取付穴６ａは、図示していないが、第２フランジ６に３つ設けられており、各取付穴６ａは、前記第１フランジ４の取付穴４ａと対応する位置に配設されている。
【００３３】
そして、第２フランジ６には、外筒２の軸方向に貫通する第１連結穴６ｂが設けられている。この第１連結穴６ｂは、周方向において第２フランジ６の各取付穴６ａの間に位置する部位にそれぞれ設けられており、第２フランジ６に合計３つ設けられている。各第１連結穴６ｂの内面には、第１フランジ４側の端部が当該第１連結穴６ｂの径方向内側へ突出するように段部６ｃが設けられている。段部６ｃは、第１連結穴６ｂの周方向全体に亘って均一に突出している。すなわち、段部６ｃが設けられた部位における第１連結穴６ｂの内径は、第１連結穴６ｂのうち段部６ｃが設けられた部位以外の部位（第１フランジ４と反対側の部位）の内径よりも小さくなっている。また、段部６ｃの第１フランジ４と反対側の面は、外筒２の軸方向に対して垂直な平面となっている。
【００３４】
シャフト部８は、第１フランジ４と第２フランジ６とを繋ぐ部分であり、このシャフト部８は、本発明の第２部材の概念に含まれるものである。そして、本発明の一実施形態による部材の結合構造は、このシャフト部８と第２フランジ６とを結合するためのものである。
【００３５】
シャフト部８は、図２に示すように、外筒２内において外筒２の周方向に等間隔に３つ設けられている。各シャフト部８は、図１に示すように第１フランジ４に一体的に設けられており、外筒２の軸方向に沿って第１フランジ４から第２フランジ６へ向かって直線的に延びている。すなわち、各シャフト部８は、第２フランジ６に対して外筒２の軸方向（前記第１連結穴６ｂが延びる方向）における前記他端部側の位置に配置されている。そして、各シャフト部８は、外歯歯車２２，２４の後述する挿通穴２２ｃ，２４ｃに遊びを持った状態で挿通されている。
【００３６】
また、各シャフト部８には、図３に示すように、第１螺子穴８ａと、第２連結穴８ｂとが設けられている。
【００３７】
第１螺子穴８ａは、ボルト１０の後述する螺子部１０ａの先端側の部分と螺合する。第１螺子穴８ａは、シャフト部８の長手方向に垂直な断面において略中央部に位置するように配設されている。第１螺子穴８ａは、第２フランジ６の前記第１連結穴６ｂと同方向、すなわち外筒２の軸方向（シャフト部８の長手方向）に延びており、その内面に螺子溝８ｃが形成されている。
【００３８】
第２連結穴８ｂは、第１螺子穴８ａと同軸に配置されており、外筒２の軸方向に沿って第１螺子穴８ａから第２フランジ６側に連続して延びている。この第２連結穴８ｂは、シャフト部８の先端面（第２フランジ６側の端面）において開口している。第２連結穴８ｂは、第１螺子穴８ａよりも大きな内径を有しており、この第２連結穴８ｂの内径は、第１連結穴６ｂの段部６ｃが設けられた部位の内径と等しくなっている。そして、各シャフト部８の第２連結穴８ｂは、外筒２の周方向において第２フランジ６の各第１連結穴６ｂに対応する位置に配設されている。
【００３９】
そして、各シャフト部８と第２フランジ６とを結合するための本実施形態による部材の結合構造は、ボルト１０と、位置決め部材１２とを有している。
【００４０】
ボルト１０は、シャフト部８と第２フランジ６とを締結するためのものであり、３つのシャフト部８を第２フランジ６に締結するために合計３つ設けられている。このボルト１０によりシャフト部８と第２フランジ６とが締結されることによって、シャフト部８と両フランジ４，６とが一体となる。各ボルト１０は、対応する第１連結穴６ｂ及び第２連結穴８ｂに挿通される。また、各ボルト１０は、螺子部１０ａと頭部１０ｂとを有する。螺子部１０ａは、シャフト部８の第１螺子穴８ａ及び位置決め部材１２の後述する第２螺子穴１２ａと螺合する。
【００４１】
位置決め部材１２は、第１連結穴６ｂと第２連結穴８ｂとに跨るようにそれら両連結穴６ｂ，８ｂに挿嵌されている。位置決め部材１２は、ボルト１０によりシャフト部８と第２フランジ６とが締結される前に、前記両連結穴６ｂ，８ｂに挿嵌されてシャフト部８と第２フランジ６の相互間の位置決めを行うものである。位置決め部材１２は、略円管状に形成されており、その軸方向に延びる第２螺子穴１２ａを有する。第２螺子穴１２ａは、ボルト１０の螺子部１０ａの基端側の部分と螺合する。すなわち、位置決め部材１２は、ボルト１０の締結力によってシャフト部８に保持される。第２螺子穴１２ａの内径は、第１螺子穴８ａの内径と等しくなっている。そして、位置決め部材１２は、その外周面が第１連結穴６ｂの内周面、詳細には段部６ｃが設けられた部位の内周面と、第２連結穴８ｂの内周面とに接触するとともに、それら両連結穴６ｂ，８ｂに大きな抵抗を伴わずに挿入できるような外径を有している。すなわち、両連結穴６ｂ，８ｂに対する位置決め部材１２の嵌め合いは、両連結穴６ｂ，８ｂに手の力で押して挿入できる程度の嵌め合いに設定されている。また、位置決め部材１２は、金属製であり、第１螺子穴８ａ及び第２螺子穴１２ａに螺合されたボルト１０が締め込まれることによって拡径するような肉厚を有する。
【００４２】
ワッシャ１３は、位置決め部材１２のうち第１連結穴６ｂ内に配置される端部に一体的に形成されている。このワッシャ１３は、位置決め部材１２の端部から径方向外側に突出する鍔状に形成されている。位置決め部材１２の軸方向におけるワッシャ１３の両面は、外筒２の軸方向に対して垂直な平面となっている。ワッシャ１３は、位置決め部材１２が第１連結穴６ｂから第２連結穴８ｂに向かって挿入される際に段部６ｃに当接する。そして、その状態で、ワッシャ１３は、第１螺子穴８ａ及び第２螺子穴１２ａに螺合されたボルト１０が締め込まれる際にそのボルト１０の頭部１０ｂを受ける。すなわち、このワッシャ１３は、ボルト１０の頭部１０ｂと段部６ｃとの間に介在し、ボルト１０が締め込まれる際に頭部１０ｂが段部６ｃに当たるのを防ぐ。
【００４３】
クランク軸１６は、外筒２内に３つ設けられている（図２参照）。各クランク軸１６は、第１フランジ４の対応する取付穴４ａと第２フランジ６の対応する取付穴６ａにそれぞれ取り付けられている。これにより、３つのクランク軸１６は、外筒２内で周方向に等間隔に配置されている。
【００４４】
具体的には、各クランク軸１６の軸方向の一端部が、第１フランジ４の対応する取付穴４ａ内に第１クランク軸受１８ａを介して取り付けられている一方、各クランク軸１６の軸方向の他端部から所定長さだけ軸方向内側寄りの部位が、第２フランジ６の対応する取付穴６ａ内に第２クランク軸受１８ｂを介して取り付けられている。すなわち、各クランク軸１６は、クランク軸受１８ａ，１８ｂにより両フランジ４，６に対して回転可能に支持されている。
【００４５】
そして、各クランク軸１６は、第１偏心部１６ａと第２偏心部１６ｂとを有する。第１偏心部１６ａと第２偏心部１６ｂは、クランク軸１６のうち両クランク軸受１８ａ，１８ｂによってそれぞれ支持された部位の間の部位に設けられ、クランク軸１６の軸方向に並んで配置されている。第１偏心部１６ａと第２偏心部１６ｂは、それぞれクランク軸１６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とともに、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。また、クランク軸１６の前記他端部は、取付穴６ａを通って第２フランジ６から第１フランジ４と反対側に突出しており、その突出した部分に伝達歯車２０が設けられている。伝達歯車２０には、図略の入力軸に設けられた入力歯車が噛み合っており、図略のモータから入力軸に伝達された回転力が入力歯車及び伝達歯車２０を介して各クランク軸１６に伝達されるようになっている。
【００４６】
第１外歯歯車２２と第２外歯歯車２４は、外筒２内において第１フランジ４と第２フランジ６との間の空間に外筒２の軸方向に並ぶように配設されている。
【００４７】
第１外歯歯車２２には、図２に示すように周方向に等間隔に配置された３つの第１偏心部取付穴２２ａが設けられている。各第１偏心部取付穴２２ａには、第１ころ軸受２６ａを介して対応するクランク軸１６の第１偏心部１６ａが挿嵌されている。すなわち、第１外歯歯車２２は、各クランク軸１６の第１偏心部１６ａに第１ころ軸受２６ａを介して取り付けられている。第１外歯歯車２２は、外周部に前記内歯ピン３と噛み合う外歯２２ｂを有している。第１外歯歯車２２は、第１偏心部１６ａの偏心回転に連動してその外歯２２ｂにおいて内歯ピン３と噛み合いながら揺動回転する。そして、第１外歯歯車２２は、外筒２の軸方向に貫通する３つの挿通穴２２ｃを有している。各挿通穴２２ｃは、第１外歯歯車２２の周方向において各第１偏心部取付穴２２ａの間の部位にそれぞれ配設されている。各挿通穴２２ｃには、上記したように対応するシャフト部８が遊びを持った状態でそれぞれ挿通されている。
【００４８】
第２外歯歯車２４は、第１外歯歯車２２と同様の構造を有している。具体的には、第２外歯歯車２４は、各クランク軸１６の第２偏心部１６ｂに第２ころ軸受２６ｂを介して取り付けられている。そして、第２外歯歯車２４は、第２偏心部１６ｂの偏心回転に連動してその外歯２４ｂにおいて内歯ピン３と噛み合いながら揺動回転する。また、この第２外歯歯車２４には、外筒２の軸方向に貫通する３つの挿通穴２４ｃが設けられており、各挿通穴２４ｃに対応するシャフト部８が遊びを持った状態でそれぞれ挿通されている。
【００４９】
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。
【００５０】
まず、図略の駆動モータの駆動によって図略の入力軸が回転される。これにより、入力軸の歯車部から各伝達歯車２０を介して各クランク軸１６に回転力が入力される。
【００５１】
そして、各クランク軸１６が回転するのに伴って各クランク軸１６の第１偏心部１６ａ及び第２偏心部１６ｂが偏心回転する。それにより、第１偏心部１６ａの偏心回転に連動して第１外歯歯車２２が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転するとともに、第２偏心部１６ｂの偏心回転に連動して第２外歯歯車２４が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。第１外歯歯車２２及び第２外歯歯車２４の回転力は、各シャフト部８に付与される。すなわち、前記回転力は、各シャフト部８、第１フランジ４及び第２フランジ６に伝達され、それによって、各シャフト部８、第１フランジ４及び第２フランジ６が外筒２に対して当該外筒２の軸回りに前記入力回転から減速された回転数で一体的に回転する。
【００５２】
次に、本実施形態による歯車装置の製造方法のうちシャフト部８と第２フランジ６とを結合させる際のプロセス、すなわち本実施形態による部材の結合構造の形成方法のプロセスについて説明する。
【００５３】
シャフト部８と第２フランジ６とを結合させる際には、まず、外歯歯車２２，２４の各挿通穴２２ｃ，２４ｃに対応するシャフト部８を挿通するとともにそれらの外歯歯車２２，２４を第１フランジ４と第２フランジ６との間に挟み、その状態で、各第１連結穴６ｂと対応する第２連結穴８ｂとが重なるようにシャフト部８と第２フランジ６とを合わせる（合わせ工程）。
【００５４】
次に、位置決め部材１２を各第１連結穴６ｂと対応する第２連結穴８ｂとに跨るように挿入する（挿入工程）。この際、位置決め部材１２は、大きな抵抗を伴うことなく両連結穴６ｂ，８ｂに挿入できる。なお、位置決め部材１２は、第１連結穴６ｂから第２連結穴８ｂに向かってワッシャ１３が段部６ｃに当たるまで挿入する。この位置決め部材１２の両連結穴６ｂ，８ｂへの挿嵌により、各シャフト部８と第２フランジ６との相互間の位置決めが行われる。
【００５５】
次に、ボルト１０を第１螺子穴８ａと第２螺子穴１２ａとに螺合させて締め込む（ボルト締め工程）。この際、ボルト１０を第２螺子穴１２ａから第１螺子穴８ａに向かってねじ込んでいき、頭部１０ｂがワッシャ１３に接触した状態で最後にボルト１０を締め込む。ここで、図３に示すように、ボルト１０の締め込みに応じて、ボルト１０の螺子部１０ａの螺子山１０ｃが第２螺子穴１２ａの螺子溝１２ｄに対してくさび作用を及ぼし、それによって螺子山１０ｃから位置決め部材１２に径方向外側へ向かう力が加えられる。この力によって位置決め部材１２は、わずかに拡径し、当該位置決め部材１２の外周面が第１連結穴６ｂの段部６ｃが設けられた部位の内周面と第２連結穴８ｂの内周面とに押し付けられる。このことによって、前記両内周面と位置決め部材１２の外周面との間に結合力が働く。その結果、シャフト部８と第２フランジ６との間にボルト１０による締結力に加えて位置決め部材１２による連結力が働く。このようにして、シャフト部８と第２フランジ６との結合が行われる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、位置決め部材１２が第１連結穴６ｂと第２連結穴８ｂに跨るように挿嵌されるので、位置決め部材１２を両連結穴６ｂ，８ｂに挿入する際には大きな抵抗がなく、位置決め部材１２を両連結穴６ｂ，８ｂに容易に挿入することができる。このため、一体的に回転する２つの部材を組み付ける際に両部材の穴にノックピンを圧入するために打ち込むような構成と異なり、シャフト部８と第２フランジ６の組み付け作業が煩雑になるのを防ぐことができる。そして、本実施形態では、位置決め部材１２を第１連結穴６ｂから第２連結穴８ｂに向かって両連結穴６ｂ，８ｂに跨るように挿嵌することができ、その後、シャフト部８の第１螺子穴８ａと位置決め部材１２の第２螺子穴１２ａとにボルト１０を螺合させて締め込むことができる。ここで、本実施形態では、位置決め部材１２が、ボルト１０が締め込まれることによって拡径するような肉厚を有しているので、当該位置決め部材１２は、ボルト１０が締め込まれることによって拡径し、その外面が両連結穴６ｂ，８ｂの内面に押し付けられる。これにより、シャフト部８と位置決め部材１２と第２フランジ６とは相互に位置決めされた状態で固定され、その結果、シャフト部８と第２フランジ６との位置決め精度及び連結強度を確保することができる。従って、本実施形態では、歯車装置において、一体的に回転するシャフト部８と第２フランジ６との組み付け作業が煩雑になるのを防ぎつつ、それらシャフト部８と第２フランジ６との位置決め精度及び連結強度を確保することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、シャフト部８と第２フランジ６を締結するボルト１０が位置決め部材１２に内挿されるので、シャフト部８と第２フランジ６においてボルト１０による締結箇所から離れた箇所に位置決め部材を別途設ける場合に比べて、位置決め部材１２を設けるために必要となるシャフト部８及び第２フランジ６中のスペースを小さくすることができる。このため、シャフト部８及び第２フランジ６の小型化を図ることが可能となる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、歯車装置のメンテナンス時にボルト１０を緩めて取り外せば、位置決め部材１２を前記両連結穴６ｂ，８ｂから容易に抜き出すことができる。このため、メンテナンス時にシャフト部８と第２フランジ６とを容易に分離させることができ、さらにそれらシャフト部８と第２フランジ６との再組み付けも容易に行える。
【００５９】
また、本実施形態では、位置決め部材１２に、段部６ｃに当接し、ボルト１０が締め込まれる際にそのボルト１０の頭部１０ｂを受けるワッシャ１３が設けられているため、ボルト１０の締め込み時に段部６ｃがボルト１０の頭部１０ｂから受ける押し付け力によって陥没するのを防ぐことができる。
【００６０】
また、本実施形態では、外歯歯車２２，２４の回転力がシャフト部８に付与されて、シャフト部８、第１フランジ４及び第２フランジ６が一体的に外筒２の軸回りに回転する。そして、外歯歯車２２，２４の回転力がシャフト部８に付与される際、シャフト部８と第２フランジ６との間には外筒２の軸回りの回転方向への応力が作用する。本実施形態では、このような回転方向への応力に対抗するためのシャフト部８と第２フランジ６との連結強度を位置決め部材１２によって確保することができる。
【００６１】
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。
【００６２】
例えば、位置決め部材１２に設けた前記ワッシャ１３は省略してもよい。あるいは、位置決め部材１２は、鍔を具備せず、外径が一様な円筒状の部材とするとともに、当該位置決め部材とは別部材のワッシャを設けてもよい。
【００６３】
また、図４に示す本発明の一実施形態の変形例のように、第２フランジ６の第１連結穴６ｂとシャフト部８の第２連結穴８ｂの内周面は、第１螺子穴８ａ側へ向かうにつれて縮径する連続したテーパー状の内周面を有し、位置決め部材１２は、両連結穴６ｂ，８ｂのテーパー状の内周面に嵌合するテーパー状の外周面を有していてもよい。
【００６４】
具体的には、この変形例では、第１連結穴６ｂは、第２フランジ６を軸方向に貫通しており、その第１連結穴６ｂの内面のうちシャフト８側の端部から反対側の端部へ所定長さの範囲がシャフト８側へ向かうにつれて縮径するテーパー状に形成されている。また、第２連結穴８ｂの内周面は、全体が第１螺子穴８ａ側へ向かうにつれて縮径するテーパー状に形成されている。そして、この変形例では、位置決め部材１２は、両連結穴６ｂ，８ｂのテーパー状の部分に跨るように第１連結穴６ｂから第２連結穴８ｂに向かって挿嵌され、その両連結穴６ｂ，８ｂのテーパー状の内周面にフィットするテーパー状の外周面を有する。すなわち、位置決め部材１２は、両連結穴６ｂ，８ｂのテーパー状の部分に嵌め込まれた状態で第１螺子穴８ａ側へ向かうにつれて外径が縮小する円錐台状の外形を有する。
【００６５】
この変形例の構成では、ボルト１０を締め込むことによってボルト１０の頭部１０ｂにより位置決め部材１２が第１螺子穴８ａ側へ押圧され、それによって、位置決め部材１２のテーパー状の外周面が両連結穴６ｂ，８ｂのテーパー状の内周面に押し付けられる。この際、位置決め部材１２から第２フランジ６にシャフト部８側へ押し付ける力が作用するため、第２フランジ６とシャフト部８の互いに接触する端面間に働く摩擦力を増加させることができる。その結果、第２フランジ６とシャフト部８が一体となって回転する際にそれら第２フランジ６とシャフト部８との間に作用する回転方向への力に対抗するための第２フランジ６とシャフト部８との連結力をより強化することができる。
【００６６】
また、本発明による部材の結合構造及びその形成方法は、上記したシャフト部８と第２フランジ６との結合部以外にも適用することが可能である。
【００６７】
例えば、前記一方の相手側部材と第１フランジ４との結合部や、前記他方の相手側部材と外筒２との結合部等に本発明による部材の結合構造及びその形成方法を適用してもよい。
【００６８】
また、内歯歯車を備えるとともに、キャリアが外歯を有し、内歯歯車が揺動することによってその内歯と噛み合う外歯とともにキャリアが回転する、いわゆる内歯揺動型の偏心揺動型歯車装置に本発明による部材の結合構造及びその形成方法を適用してもよい。
【００６９】
この内歯揺動型の歯車装置は、例えば特開２０００−６５１５８号公報に開示されている。すなわち、キャリアは、外筒の径方向内側に位置する部位を有するとともに外筒と同軸状に配置されている。外筒の径方向内側の位置において、キャリアの外周面には外歯が設けられている。そして、キャリアと外筒との間には、キャリアの外歯に噛み合う内歯を内周面に有する環状の歯車部材が配設されており、この歯車部材には、クランク軸の偏心部が嵌め込まれる貫通孔が形成されている。クランク軸は、入力軸から直接又はスパーギアを介して回転力を受けて回転する。クランク軸は、キャリアの周方向に複数設けられるとともに外筒に回転可能に支持されており、当該クランク軸の回転によって歯車部材が揺動するようになっている。これにより、歯車部材の内歯に噛み合う外歯を有するキャリアが回転する。このキャリアの回転に伴って、外筒に結合された第１アームに対して、キャリアに結合された第２アームが相対的に回転する。このような内歯揺動型の歯車装置において、外筒と一方の相手側部材である第１アームとの結合部や、キャリアと他方の相手側部材である第２アームとの結合部等に、本発明による部材の結合構造及びその形成方法を適用してもよい。
【００７０】
また、シャフト部８が第２フランジ６と一体的に形成されている一方、シャフト部８と第１フランジ４とが別体に形成されているような構成において、このシャフト部８と第１フランジ４との結合部に本発明の部材の結合構造及びその形成方法を適用してもよい。
【００７１】
また、第１フランジ４と第２フランジ６との間に設けられる外歯歯車は、１枚もしくは３枚以上であってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
２  外筒
３  内歯ピン（内歯）
４  第１フランジ
６  第２フランジ（第１部材）
６ｂ  第１連結穴
６ｃ  段部
８  シャフト部（第２部材）
８ａ  第１螺子穴
８ｂ  第２連結穴
１０  ボルト
１０ａ  螺子部
１０ｂ  頭部
１２  位置決め部材
１２ａ  第２螺子穴
１３  ワッシャ
１６  クランク軸
１６ａ  第１偏心部（偏心部）
１６ｂ  第２偏心部（偏心部）
２２  第１外歯歯車（外歯歯車）
２２ｃ  挿通穴
２４  第２外歯歯車（外歯歯車）
２４ｃ  挿通穴
【図１】
2011064219.tif 000003
【図２】
2011064219.tif 000004
【図３】
2011064219.tif 000005
【図４】
2011064219.tif 000006