(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車と、
前記歯車が噛み合う内歯が形成された内周部を有する外筒と、
前記歯車の中心が、所定の回転軸周りに周回するように、前記歯車に揺動回転を与えるクランク軸組立体を含む駆動機構と、
前記歯車の揺動回転に応じて前記回転軸周りに回転するキャリアと、
前記キャリアの前記回転運動を直線運動に変換する運動変換部と、を備え、
前記クランク軸組立体は、前記歯車が収容され前記外筒と前記キャリアとによって形成される内部空間に配置され、
前記運動変換部は、前記内部空間に配置され、前記キャリアと一体的に形成された筒状体と、前記筒状体の回転を受けるように前記内部空間内で前記筒状体に連結され、前記筒状体の回転に応じて、前記回転軸の延設方向に沿って直線的に移動する直動部と、を含む、
ギア装置。
【請求項２】
前記キャリアは、前記筒状体が一体的に形成された第１端板と、前記第１端板から前記回転軸の延設方向に離間し、且つ、前記第１端板に連結される第２端板と、を含み、
前記筒状体の一端部は、前記第２端板に形成された貫通孔に挿入されている、
請求項１に記載のギア装置。
【請求項３】
前記直動部は、前記回転軸に沿って延びるロッド部材である、
請求項１又は２に記載のギア装置。
【請求項４】
前記ロッド部材は、ボールネジであり、
前記筒状体は、前記ボールネジと噛み合う、
請求項３に記載のギア装置。
【請求項５】
前記内部空間は、前記外筒、前記第１端板及び前記第２端板によって囲まれ、
前記筒状体は、前記第２端板から突出しないように配置される、
請求項２に記載のギア装置。
【請求項６】
前記クランク軸組立体は、前記第１端板及び前記第２端板を前記回転軸周りに回転させ、
前記筒状体は、前記第１端板と一体的に前記回転軸周りに回転する、
請求項５に記載のギア装置。
【請求項７】
前記クランク軸組立体は、前記回転軸から離れた位置において前記回転軸に平行に延びる伝達軸周りに回転するジャーナルと、前記伝達軸から偏心した偏心部と、を有するクランク軸を含み、
前記歯車は、前記偏心部に取り付けられる、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のギア装置。
【請求項８】
前記歯車は、トロコイド歯車である、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のギア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の回転運動を、直線運動に変換する機構を有するギア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボット、工作機械や車両といった様々な技術分野において、様々なギア装置が開発されている（特許文献１を参照）。特許文献１は、歯車の回転運動を、直線運動に変換する機構を有するギア装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３７４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転軸の延設方向におけるギア装置の小さな寸法は、多くの技術分野において好まれる。しかしながら、特許文献１のギア装置の構造は、出力軸の延設方向において、大きな寸法を有さざるを得ない。
【０００５】
本発明は、回転軸の延設方向において小さな寸法を有するギア装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一局面に係るギア装置は、歯車と、前記歯車が噛み合う内歯が形成された内周部を有する外筒と、前記歯車の中心が、所定の回転軸周りに周回するように、前記歯車に揺動回転を与えるクランク軸組立体を含む駆動機構と、前記歯車の揺動回転に応じて前記回転軸周りに回転するキャリアと、前記キャリアの前記回転運動を直線運動に変換する運動変換部と、を備える。前記クランク軸組立体は、前記歯車が収容され前記外筒と前記キャリアとによって形成される内部空間に配置される。前記運動変換部は、前記内部空間に配置され、前記キャリアと一体的に形成された筒状体と、前記筒状体の回転を受けるように前記内部空間内で前記筒状体に連結され、前記筒状体の回転に応じて、前記回転軸の延設方向に沿って直線的に移動する直動部と、を含む。
【０００７】
上記構成によれば、回転部の回転に応じて直線的に移動する直動部は、歯車が収容される内部空間内で、回転部に連結されるので、内部空間は、歯車の収容だけでなく、回転部と、回転部の回転軸の延設方向に沿って直線的に移動する直動部との連結部位の収容にも利用される。したがって、設計者は、回転軸の延設方向において、小さな寸法をギア装置に与えることができる。
上記構成に関して、前記キャリアは、前記筒状体が一体的に形成された第１端板と、前記第１端板から前記回転軸の延設方向に離間し、且つ、前記第１端板に連結される第２端板と、を含んでもよい。前記筒状体の一端部は、前記第２端板に形成された貫通孔に挿入されてもよい。
【０００８】
上記構成に関して、前記直動部は、前記回転軸に沿って延びるロッド部材である。
【０００９】
上記構成によれば、直動部は、回転部の回転軸に沿って延びるロッド部材であるので、設計者は、直動部を回転部の近くに配置することができる。ギア装置は、直動部を回転部に連結する連結構造を収容するための広い空間を必要としないので、設計者は、半径方向において、小さな寸法をギア装置に与えることができる。
【００１０】
上記構成に関して、前記ロッド部材は、ボールネジであってもよい。前記筒状体は、前記ボールネジと噛み合ってもよい。
【００１１】
上記構成によれば、ロッド部材は、ボールネジであるので、ギア装置は、小さな摩擦損失の下で、歯車の回転運動をボールネジの直線運動に変換することができる。
【００１２】
上記構成に関して、前記外殻は、前記歯車が噛み合う内歯が形成された内周部を有する外筒と、前記外筒によって囲まれた第１端板と、前記第１端板から前記回転軸の延設方向に離間し、且つ、前記外筒によって囲まれた第２端板と、を含んでもよい。前記内部空間は、前記外筒、前記第１端板及び前記第２端板によって囲まれてもよい。前記筒状体は、前記第１端板及び前記第２端板から突出しないように配置されてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、内部空間は、外筒、第１端板及び第２端板によって囲まれるので、歯車、駆動機構及び運動変換部は、外殻によって保護される。筒状体は、第１端板及び第２端板から突出しないように配置されるので、設計者は、回転軸の延設方向において、小さな寸法をギア装置に与えることができる。
【００１４】
上記構成に関して、前記駆動機構は、前記歯車の中心が、前記回転軸周りに周回するように、前記歯車に揺動回転を与えるクランク軸組立体を含んでもよい。前記クランク軸組立体は、前記第１端板及び前記第２端板に連結され、前記第１端板及び前記第２端板を前記回転軸周りに回転させてもよい。前記筒状体は、前記第１端板及び前記第２端板と一体的に前記回転軸周りに回転してもよい。
【００１５】
上記構成によれば、クランク軸組立体は、第１端板及び第２端板に連結されるので、外筒の内歯に噛み合う歯車の中心が、回転軸周りに周回するように、クランク軸組立体が、歯車に揺動回転を与える間、歯車の揺動回転運動を、回転軸周りの第１端板及び第２端板の回転運動に変換することができる。第１端板及び第２端板と一体的に回転する筒状体は、ボールネジと噛み合うので、筒状体の回転の間、ボールネジは、直線的に移動することができる。
【００１６】
上記構成に関して、前記クランク軸組立体は、前記回転軸から離れた位置において前記回転軸に平行に延びる伝達軸周りに回転するジャーナルと、前記伝達軸から偏心した偏心部と、を有するクランク軸を含んでもよい。前記歯車は、前記偏心部に取り付けられてもよい。
【００１７】
上記構成によれば、歯車は、伝達軸から偏心した偏心部に取り付けられるので、歯車は、伝達軸周りのクランク軸の回転に応じて、回転軸周りに揺動回転することができる。伝達軸は、回転軸から離れた位置において回転軸に平行に延びるので、設計者は、クランク軸組立体を、ボールネジ及び筒状体から離れた位置に配置することができる。したがって、ギア装置は、運動変換部の周囲において、簡素な構造を有することができる。
【００２０】
上記構成に関して、前記歯車は、トロコイド歯車であってもよい。
【００２１】
上記構成によれば、歯車は、トロコイド歯車であるので、外筒とトロコイド歯車との間でのバックラッシは、非常に小さい。したがって、ギア装置は、高い精度が要求される機械設備に組み込まれてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
上述のギア装置は、回転軸の延設方向において小さな寸法を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態のギア装置の概念図である。
【図２】第２実施形態のギア装置の概念図である。
【図３】第３実施形態のギア装置の概念図である。
【図４】図３に示されるＡ−Ａ線に沿う概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
従来のギア装置に関して、ボールネジが噛み合う筒状体は、歯車が収容される空間の外に配置されている（特許文献１を参照）。したがって、ボールネジ及び筒状体を保持するための部品（たとえば、筒状体が挿入されるベアリングやベアリングを保持する筐体）も、歯車が収容される空間の外に配置される。結果として、従来のギア装置は、歯車が収容される空間の外に配置された多くの部品を有し、ギア装置の回転軸（すなわち、ボールネジの回転軸）の延設方向において長い筐体寸法を有することとなる。本発明者等は、回転軸の延設方向において短い筐体寸法を有するギア装置を開発した。第１実施形態において、ギア装置の概念が説明される。
【００２７】
図１は、第１実施形態のギア装置１００の概念図である。図１を参照して、ギア装置１００が説明される。
【００２８】
ギア装置１００は、筐体２００と、駆動機構３００と、歯車４００と、運動変換部５００と、を備える。筐体２００は、内部空間２０１を形成する。駆動機構３００、歯車４００及び運動変換部５００は、内部空間２０１内に少なくとも部分的に収容される。本実施形態において、外殻は、筐体２００によって例示される。
【００２９】
駆動機構３００は、部分的に、筐体２００から露出してもよい。この場合、駆動機構３００は、筐体２００の外に配置された駆動源（たとえば、モータ：図示せず）に連結されてもよい。駆動源が、筐体２００に内蔵されるならば、駆動機構３００は、全体的に、筐体２００に収容されてもよい。
【００３０】
駆動機構３００は、駆動源と歯車４００とに連結される。駆動機構３００は、駆動源から回転力を受け取るシャフト部材であってもよい。回転力が、駆動源からシャフト部材に伝達されると、シャフト部材は、回転する。この結果、シャフト部材に連結された歯車４００も回転する。駆動機構３００及び歯車４００は、揺動歯車機構（サイクロイド歯車機構）を形成してもよいし、遊星歯車機構を形成してもよい。代替的に、駆動機構３００及び歯車４００は、他の歯車構造を形成してもよい。本実施形態の原理は、駆動機構３００と歯車４００とによって形成される特定の構造に限定されない。
【００３１】
歯車４００の回転運動は、運動変換部５００へ伝達される。運動変換部５００は、歯車４００の回転運動を、直線運動に変換する。
【００３２】
運動変換部５００は、回転部５１０と、直動部５２０と、を含む。回転部５１０は、内部空間２０１内に配置される。歯車４００の回転運動は、回転部５１０へ伝達される。この結果、回転部５１０は、回転軸ＲＡＸ周りに回転する。
【００３３】
回転部５１０とは異なり、直動部５２０の一部は、筐体２００から突出する。直動部５２０は、内部空間２０１内で、回転部５１０に連結される。回転部５１０が回転軸ＲＡＸ周りに回転すると、直動部５２０は直線的に移動する。
【００３４】
運動変換部５００は、ボールネジを有してもよい。代替的に、運動変換部５００は、ラックとピニオンとを有してもよい。更に代替的に、運動変換部５００は、回転軸ＲＡＸ周りの回転を直動部５２０の直線運動に変換するように設計された他の構造であってもよい。本実施形態の原理は、運動変換部５００の特定の構造に限定されない。
【００３５】
図１に示される如く、回転部５１０は、双方向に回転してもよい。この場合、直動部５２０は、直線的な往復運動をすることができる。代替的に、回転部５１０は、一方向に回転してもよい。この場合、直動部５２０は、一方向に直線的に移動することができる。
【００３６】
ギア装置１００は、回転部５１０と直動部５２０とを連結する連結構造（たとえば、ギア列）を有してもよい。代替的に、回転部５１０及び／又は直動部５２０自体が、これらを連結する構造（たとえば、ネジ構造）を有してもよい。本実施形態の原理は、回転部５１０と直動部５２０との間の特定の連結構造に限定されない。
【００３７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態に関連して説明されたギア装置の直動部は、回転部の回転軸から離れた位置に配置されている。代替的に、直動部は、回転部の回転軸に沿って延びるロッド部材であってもよい。この場合、ギア装置を設計する設計者は、直動部を回転部に連結する連結構造を、直動部及び／又は回転部自身に形成することができる。この結果、設計者は、運動変換部に小さな寸法を与えることができる。第２実施形態において、回転部の回転軸に沿って延びるロッド部材を有する例示的なギア装置が説明される。
【００３８】
図２は、第２実施形態のギア装置１００Ａの概念図である。図１及び図２を参照して、ギア装置１００Ａが説明される。第１実施形態の説明は、第１実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
【００３９】
第１実施形態と同様に、ギア装置１００Ａは、筐体２００と、駆動機構３００と、歯車４００と、を備える。第１実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【００４０】
ギア装置１００Ａは、運動変換部５００Ａを更に備える。運動変換部５００Ａは、回転部５１０Ａと、ロッド部材５２０Ａと、を含む。回転部５１０Ａは、内部空間２０１内に配置される。歯車４００の回転運動は、回転部５１０Ａへ伝達される。この結果、回転部５１０Ａは、回転軸ＲＡＸ周りに回転する。
【００４１】
ロッド部材５２０Ａは、回転軸ＲＡＸに沿って延び、ロッド部材５２０Ａの一部は、筐体２００から突出する。ロッド部材５２０Ａは、内部空間２０１内で、回転部５１０Ａに連結される。回転部５１０Ａが回転軸ＲＡＸ周りに回転すると、ロッド部材５２０Ａは直線的に移動する。ロッド部材５２０Ａは、図１を参照して説明された直動部５２０に対応する。したがって、直動部５２０に関する説明は、ロッド部材５２０Ａに援用されてもよい。
【００４２】
ロッド部材５２０Ａは、ボールネジであってもよい。この場合、回転部５１０Ａは、ボールネジと噛み合う雌ネジが形成された内周面を有する筒状体であってもよい。代替的に、回転部５１０Ａは、ロッド部材５２０Ａの外周面を取り囲むように形成された他の部品であってもよい。
【００４３】
ボールネジに代えて、回転部５１０Ａと連結できるように形成され、且つ、回転軸ＲＡＸ周りの回転部５１０Ａの回転運動を直線運動に変換することを可能にする他の構造が、ロッド部材５２０Ａに与えられてもよい。したがって、本実施形態の原理は、運動変換部５００Ａの特定の構造に限定されない。
【００４４】
＜第３実施形態＞
設計者は、上述の実施形態に関連して説明された設計原理に基づいて、様々なギア装置を設計することができる。第３実施形態において、例示的なギア装置が説明される。
【００４５】
図３は、第３実施形態のギア装置１００Ｂの概念図である。図４は、図３に示されるＡ−Ａ線に沿う概略的な断面図である。図２乃至図４を参照して、ギア装置１００Ｂが説明される。
【００４６】
ギア装置１００Ｂは、外筒２１０と、キャリア２２０と、３つのクランク軸組立体３００Ｂ（図３は、３つのクランク軸組立体３００Ｂのうち１つを示す）と、歯車部４００Ｂと、運動変換部５００Ｂと、２つの主軸受６１０，６２０と、を備える。外筒２１０及びキャリア２２０は、図２を参照して説明された筐体２００を形成する。筐体２００に関する説明は、外筒２１０及びキャリア２２０に援用されてもよい。クランク軸組立体３００Ｂは、図２を参照して説明された駆動機構３００に相当する。駆動機構３００に関する説明は、クランク軸組立体３００Ｂに援用されてもよい。歯車部４００Ｂは、図２を参照して説明された歯車４００に相当する。歯車４００に関する説明は、歯車部４００Ｂに援用されてもよい。
【００４７】
モータ（図示せず）や他の駆動源（図示せず）が生成した駆動力は、３つのクランク軸組立体３００Ｂにそれぞれ入力される。３つのクランク軸組立体３００Ｂそれぞれに入力された駆動力は、外筒２１０及びキャリア２２０によって囲まれた内部空間２０１Ｂ内に配置された歯車部４００Ｂに伝達される。
【００４８】
図３に示される如く、２つの主軸受６１０，６２０は、外筒２１０と、外筒２１０によって取り囲まれたキャリア２２０と、の間に形成された環状空間に嵌め込まれる。２つの主軸受６１０，６２０それぞれは、外筒２１０内でのキャリア２２０の回転運動を可能にする。２つの主軸受６１０，６２０の共通の中心軸は、図２を参照して説明された回転軸ＲＡＸに相当する。キャリア２２０は、歯車部４００Ｂに伝達された駆動力によって、外筒２１０内で、回転軸ＲＡＸ周りに回転される。
【００４９】
図３に示される如く、外筒２１０は、略円筒状のケース２１１と、複数の内歯ピン２１２と、を含む。ケース２１１は、キャリア２２０と協働して、クランク軸組立体３００Ｂ、歯車部４００Ｂ及び運動変換部５００Ｂが収容される円柱状の内部空間２０１Ｂを規定する。複数の内歯ピン２１２は、ケース２１１の内周面に沿って環状に並べられ、内歯環を形成する。
【００５０】
複数の内歯ピン２１２それぞれは、回転軸ＲＡＸの延出方向に延びる略円柱状の部材である。複数の内歯ピン２１２それぞれは、ケース２１１の内壁に形成された溝部に嵌入される。したがって、複数の内歯ピン２１２それぞれは、ケース２１１によって適切に保持される。
【００５１】
図３に示される如く、複数の内歯ピン２１２は、回転軸ＲＡＸ周りに環状に略一定間隔で配置される。複数の内歯ピン２１２それぞれの半周面は、ケース２１１の内壁から回転軸ＲＡＸに向けて突出する。したがって、複数の内歯ピン２１２は、歯車部４００Ｂと噛み合う複数の内歯として機能する。本実施形態において、内歯は、複数の内歯ピン２１２それぞれによって例示される。
【００５２】
図３に示される如く、キャリア２２０は、基部２３０と、端板２４０と、を含む。キャリア２２０は、全体的に、円筒状である。端板２４０は、略円板形状である。端板２４０の周面は、外筒２１０によって部分的に取り囲まれる。キャリア２２０は、外筒２１０内で回転軸ＲＡＸ周りに回転することができる。
【００５３】
基部２３０は、略円板状の基板部２３１（図３を参照）と、３つのシャフト部２３２（図４を参照）と、を含む。基板部２３１の周面は、外筒２１０によって部分的に取り囲まれる。基板部２３１は、回転軸ＲＡＸの延設方向において、端板２４０から離間する。基板部２３１は、端板２４０と略同軸である。すなわち、回転軸ＲＡＸは、基板部２３１及び端板２４０の中心軸に相当する。内部空間２０１Ｂは、基板部２３１、端板２４０及びケース２１１によって囲まれる。本実施形態において、第１端板は、基板部２３１及び端板２４０のうち一方によって例示される。第２端板は、基板部２３１及び端板２４０のうち他方によって例示される。
【００５４】
基板部２３１は、内面２３３と、内面２３３とは反対側の外面２３４と、を含む。内面２３３は、歯車部４００Ｂに対向する。内面２３３及び外面２３４は、回転軸ＲＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿う。
【００５５】
中央貫通孔２３５（図３を参照）及び３つの保持貫通孔２３６（図３は、３つの保持貫通孔２３６のうち１つを示す）は、基板部２３１に形成される。中央貫通孔２３５は、回転軸ＲＡＸに沿って、内面２３３と外面２３４との間で延びる。回転軸ＲＡＸは、中央貫通孔２３５の中心軸に相当する。３つの保持貫通孔２３６の中心は、回転軸ＲＡＸを中心とする仮想円（図示せず）上で、略等間隔に配置される。
【００５６】
図３は、回転軸ＲＡＸに加えて、伝達軸ＴＡＸを示す。伝達軸ＴＡＸは、回転軸ＲＡＸから離れた位置で規定される。伝達軸ＴＡＸは、回転軸ＲＡＸに略平行である。保持貫通孔２３６は、伝達軸ＴＡＸに沿って内面２３３と外面２３４との間で延びる。伝達軸ＴＡＸは、クランク軸組立体３００Ｂの回転中心軸及び保持貫通孔２３６の中心軸に相当する。クランク軸組立体３００Ｂの一部は、保持貫通孔２３６内に配置される。
【００５７】
端板２４０は、内面２４３と、内面２４３とは反対側の外面２４４と、を含む。内面２４３は、歯車部４００Ｂに対向する。内面２４３及び外面２４４は、回転軸ＲＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿う。
【００５８】
中央貫通孔２４５（図３を参照）及び３つの保持貫通孔２４６（図３は、３つの保持貫通孔２４６のうち１つを示す）は、端板２４０に形成される。中央貫通孔２４５は、回転軸ＲＡＸに沿って、内面２４３と外面２４４との間で延びる。回転軸ＲＡＸは、中央貫通孔２４５の中心軸に相当する。３つの保持貫通孔２４６の中心は、回転軸ＲＡＸを中心とする仮想円（図示せず）上で、略等間隔に配置される。３つの保持貫通孔２４６それぞれは、伝達軸ＴＡＸに沿って内面２４３と外面２４４との間で延びる。伝達軸ＴＡＸは、保持貫通孔２４６の中心軸に相当する。クランク軸組立体３００Ｂの一部は、保持貫通孔２４６内に配置される。端板２４０に形成された３つの保持貫通孔２４６は、基板部２３１に形成された３つの保持貫通孔２３６とそれぞれ略同軸である。
【００５９】
３つのシャフト部２３２それぞれは、基板部２３１の内面２３３から端板２４０の内面２４３に向けて延びる。端板２４０は、３つのシャフト部２３２それぞれの先端面に接続される。端板２４０は、リーマボルト、位置決めピンや他の適切な固定技術によって、３つのシャフト部２３２それぞれの先端面に接続されてもよい。本実施形態の原理は、端板２４０と３つのシャフト部２３２それぞれとの間の特定の接続技術に限定されない。
【００６０】
図３に示される如く、歯車部４００Ｂは、基板部２３１の内面２３３と端板２４０の内面２４３との間に配置される。３つのシャフト部２３２は、歯車部４００Ｂを貫通し、端板２４０に接続される。
【００６１】
図３に示される如く、歯車部４００Ｂは、２つのトロコイド歯車４１０，４２０を含む。トロコイド歯車４１０は、端板２４０とトロコイド歯車４２０との間に配置される。トロコイド歯車４２０は、基板部２３１とトロコイド歯車４１０との間に配置される。トロコイド歯車４１０，４２０は、共通の設計図面に基づいて形成されてもよい。
【００６２】
トロコイド歯車４１０，４２０それぞれは、ケース２１１の内壁に向けて突出する複数の外歯４３０（図４を参照）を含む。クランク軸組立体３００Ｂが、伝達軸ＴＡＸ周りに回転すると、トロコイド歯車４１０，４２０は、複数の外歯４３０を複数の内歯ピン２１２に噛み合わせながら、ケース２１１内を周回移動（すなわち、揺動回転）する。この間、トロコイド歯車４１０，４２０の中心は、回転軸ＲＡＸ周りを周回することとなる。外筒２１０内でのキャリア２２０の回転は、トロコイド歯車４１０，４２０の揺動回転によって引き起こされる。
【００６３】
中央貫通孔４１１は、トロコイド歯車４１０の中心に形成される。中央貫通孔４２１は、トロコイド歯車４２０の中心に形成される。中央貫通孔４１１は、端板２４０の中央貫通孔２４５とトロコイド歯車４２０の中央貫通孔４２１とに連通する。中央貫通孔４２１は、基板部２３１の中央貫通孔２３５とトロコイド歯車４１０の中央貫通孔４１１とに連通する。トロコイド歯車４１０，４２０の中央貫通孔４１１，４２１は、基板部２３１及び端板２４０の中央貫通孔２３５，２４５よりも直径において大きくてもよい。
【００６４】
図４に示される如く、３つの円形貫通孔４２２が、トロコイド歯車４２０に形成される。同様に、３つの円形貫通孔が、トロコイド歯車４１０に形成される。トロコイド歯車４２０の円形貫通孔４２２及びトロコイド歯車４１０の円形貫通孔は、基板部２３１及び端板２４０の保持貫通孔２３６，２４６と協働して、クランク軸組立体３００Ｂが収容される収容空間を形成する。
【００６５】
３つの台形貫通孔４１３（図３は、３つの台形貫通孔４１３のうち１つを示す）は、トロコイド歯車４１０に形成される。３つの台形貫通孔４２３（図４を参照）は、トロコイド歯車４２０に形成される。キャリア２２０のシャフト部２３２は、台形貫通孔４１３，４２３を貫通する。台形貫通孔４１３，４２３の大きさは、シャフト部２３２と干渉しないように定められる。
【００６６】
３つのクランク軸組立体３００Ｂそれぞれは、入力歯車３１０と、クランク軸３２０と、２つのジャーナル軸受３３１，３３２と、２つのクランク軸受３４１，３４２と、を含む。入力歯車３１０は、モータ（図示せず）のシャフト（図示せず）に形成されたギア部（図示せず）と噛み合う。モータがシャフトを回転させると、入力歯車３１０は、伝達軸ＴＡＸ周りに回転する。
【００６７】
クランク軸３２０は、第１ジャーナル３２１と、第２ジャーナル３２２と、第１偏心部３２３と、第２偏心部３２４と、を含む。第１ジャーナル３２１は、端板２４０の保持貫通孔２４６に挿入される。第２ジャーナル３２２は、基板部２３１の保持貫通孔２３６に挿入される。ジャーナル軸受３３１は、第１ジャーナル３２１と保持貫通孔２４６を形成する端板２４０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、第１ジャーナル３２１は、端板２４０に連結される。ジャーナル軸受３３２は、第２ジャーナル３２２と保持貫通孔２３６を形成する基板部２３１の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、第２ジャーナル３２２は、基板部２３１に連結される。
【００６８】
第１偏心部３２３は、第１ジャーナル３２１と第２偏心部３２４との間に位置する。第２偏心部３２４は、第２ジャーナル３２２と第１偏心部３２３との間に位置する。クランク軸受３４１は、第１偏心部３２３と円形貫通孔を形成するトロコイド歯車４１０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、トロコイド歯車４１０は、第１偏心部３２３に取り付けられる。クランク軸受３４２は、第２偏心部３２４と円形貫通孔４２２を形成するトロコイド歯車４２０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。この結果、トロコイド歯車４２０は、第２偏心部３２４に取り付けられる。本実施形態において、歯車は、トロコイド歯車４１０，４２０のうち１つによって例示される。
【００６９】
第１ジャーナル３２１は、第２ジャーナル３２２と略同軸であり、伝達軸ＴＡＸ周りで回転する。第１偏心部３２３及び第２偏心部３２４それぞれは、円柱状に形成され、伝達軸ＴＡＸから偏心している。第１偏心部３２３及び第２偏心部３２４それぞれは、伝達軸ＴＡＸに対して偏心回転し、トロコイド歯車４１０，４２０に揺動回転を与える。トロコイド歯車４１０，４２０は、固定された外筒２１０の内歯環と噛み合うので、トロコイド歯車４１０，４２０の揺動回転は、回転軸ＲＡＸ周りのクランク軸３２０の周回運動に変換される。端板２４０及び基板部２３１は、第１ジャーナル３２１及び第２ジャーナル３２２にそれぞれ連結されているので、クランク軸３２０の周回運動は、回転軸ＲＡＸ周りの端板２４０及び基板部２３１の回転運動に変換される。トロコイド歯車４１０，４２０間の周回位相差は、第１偏心部３２３と第２偏心部３２４との間の偏心方向の差異によって決定される。本実施形態において、ジャーナルは、第１ジャーナル３２１又は第２ジャーナル３２２によって例示される。偏心部は、第１偏心部３２３又は第２偏心部３２４によって例示される。
【００７０】
運動変換部５００Ｂは、雌ネジ筒５１０Ｂと、ボールネジ５２０Ｂと、を含む。雌ネジ筒５１０Ｂは、全体的に円筒形状である。雌ネジ筒５１０Ｂの中心軸は、回転軸ＲＡＸに略一致する。雌ネジ筒５１０Ｂの内周面には、雌ネジが形成される。本実施形態において、雌ネジ筒５１０Ｂは、基板部２３１と一体的に形成される。したがって、雌ネジ筒５１０Ｂは、回転軸ＲＡＸ周りに、キャリア２２０と一体的に回転することができる。
【００７１】
雌ネジ筒５１０Ｂは、基板部２３１の内面２３３から端板２４０に向けて延びる。雌ネジ筒５１０Ｂの先端部は、端板２４０の中央貫通孔２４５に挿入される。雌ネジ筒５１０Ｂの先端面は、端板２４０の外面２４４と略面一である。雌ネジ筒５１０Ｂは、図２を参照して説明された回転部５１０Ａに相当する。回転部５１０Ａに関する説明は、雌ネジ筒５１０Ｂに援用されてもよい。
【００７２】
本実施形態において、筒状体は、雌ネジ筒５１０Ｂによって例示される。上述の如く、雌ネジ筒５１０Ｂは、基板部２３１と一体的に形成される。代替的に、筒状体は、端板２４０と一体的に形成された雌ネジ筒であってもよい。更に代替的に、筒状体は、基板部２３１及び端板２４０とは別体に形成された雌ネジ筒であってもよい。この場合、雌ネジ筒は、基板部２３１と端板２４０との間に配置され、ネジやピンといった適切な固定具によって、基板部２３１及び端板２４０のうち少なくとも一方に連結される。
【００７３】
ボールネジ５２０Ｂは、スクリューロッド５２１と複数のボール５２２と、を含む。スクリューロッド５２１は、回転軸ＲＡＸに沿って延びる。スクリューロッド５２１の外周面には螺旋溝が形成される。複数のボール５２２それぞれは、雌ネジ筒５１０Ｂに形成された雌ネジ溝と螺旋溝との間の空隙に嵌め込まれる。この結果、雌ネジ筒５１０Ｂが、キャリア２２０と一体的に回転すると、スクリューロッド５２１は、小さな摩擦損失の下で、回転軸ＲＡＸの延設方向に沿って、直線的に移動することができる。ボールネジ５２０Ｂは、図２を参照して説明されたロッド部材５２０Ａに対応する。ロッド部材５２０Ａに関する説明は、ボールネジ５２０Ｂに援用されてもよい。
【００７４】
上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々なギア装置に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち１つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう１つの実施形態に関連して説明されたギア装置に適用されてもよい。上述の設計原理は、センタークランクタイプのギア装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
上述の実施形態の原理は、様々なギア装置に好適に利用される。
【符号の説明】
【００７６】
１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・ギア装置
２００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・筐体
２０１，２０１Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内部空間
２１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外筒
２３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板部
２４０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・端板
３００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・駆動機構
３００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク軸組立体
３２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク軸
３２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１ジャーナル
３２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２ジャーナル
３２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１偏心部
３２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２偏心部
４００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯車
４００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯車部
４１０，４２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・トロコイド歯車
５００，５００Ａ，５００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・運動変換部
５１０，５１０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転部
５１０Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・雌ネジ筒
５２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・直動部
５２０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ロッド部材
５２０Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ボールネジ
ＲＡＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転軸
ＴＡＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・伝達軸
【図１】
0006721389.tif 000002
【図２】
0006721389.tif 000003
【図３】
0006721389.tif 000004
【図４】
0006721389.tif 000005