(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シャフト部と前記第１シャフト部に対して偏心している偏心体とを有するクランクシャフトと、
偏心回転歯車と、
前記クランクシャフトを支持している支持部材と、
前記第１シャフト部と前記支持部材の間に配置された第１円筒ころ軸受と、
前記偏心体と前記偏心回転歯車の間に配置された第３円筒ころ軸受と、
前記第１円筒ころ軸受と前記第３円筒ころ軸受の間に取り付けられた第１規制部材と、
前記第１円筒ころ軸受に対して前記第１規制部材とは反対側で前記第１シャフト部に取り付けられた第３規制部材と、
前記第１規制部材と前記第３規制部材の間隔を維持する第１スペーサと、を備え、
前記第１スペーサは、前記第１円筒ころ軸受の転動体の内側で前記第１シャフト部に取り付けられているとともに、前記第１円筒ころ軸受の転動体の軸長よりも長い、歯車伝動装置。
【請求項２】
前記第１スペーサは、前記第１円筒ころ軸受のインナーレースとして機能している、請求項１に記載の歯車伝動装置。
【請求項３】
前記クランクシャフトが有する第２シャフト部と前記支持部材の間に配置された第２円筒ころ軸受と、
前記第２円筒ころ軸受と前記第３円筒ころ軸受の間に取り付けられた第２規制部材と、
前記第２円筒ころ軸受に対して前記第２規制部材とは反対側で前記第２シャフト部に取り付けられた第４規制部材と、
前記第２規制部材と前記第４規制部材の間隔を維持する第２スペーサと、を備え、
前記第２スペーサは、前記第２円筒ころ軸受の転動体の内側で前記第２シャフト部に取り付けられているとともに、前記第２円筒ころ軸受の転動体の軸長よりも長い、請求項１又は２に記載の歯車伝動装置。
【請求項４】
前記第２スペーサは、前記第２円筒ころ軸受のインナーレースとして機能している請求項３に記載の歯車伝動装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記第１シャフト部を支持している第１支持部と、
前記第１支持部に対向しているとともに前記第１支持部に固定されており、前記第２シャフト部を支持している第２支持部と、を備えており、
前記第２規制部材が、前記第２支持部の前記第１支持部側表面に接触し、
前記第４規制部材が、前記第２支持部の前記第１支持部側とは反対側の表面に接触している、請求項３又は４に記載の歯車伝動装置。
【請求項６】
自転歯車をさらに備え、
前記自転歯車は、偏心回転歯車と噛み合っており、偏心回転歯車の歯数と異なる歯数を有しているとともに偏心回転歯車に対して自転するように構成されており、
前記クランクシャフトは、入力歯車を有し、
前記入力歯車は、前記第２円筒ころ軸受に対して前記偏心体とは反対側で前記第２シャフト部に固定されている、請求項３〜５の何れか一項に記載の歯車伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、歯車伝動装置に関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
偏心回転する偏心回転歯車と、偏心回転歯車に噛み合っている自転歯車を備える歯車伝動装置が知られている。このような歯車伝動装置では、偏心体と入力歯車を有するクランクシャフトを利用して、偏心回転歯車を偏心回転させる。自転歯車と偏心回転歯車の歯数が異なるので、偏心回転歯車が偏心回転すると、自転歯車が偏心回転歯車に対して相対回転する。特許文献１の歯車伝動装置では、クランクシャフトのシャフト部を円筒ころ軸受で支持している。また、偏心体と偏心回転歯車の間にも円筒ころ軸受が配置されている。特許文献１の歯車伝動装置では、クランクシャフトの軸方向において、シャフト部を支持している一対の円筒ころ軸受の間に、偏心回転歯車を支持している円筒ころ軸受を配置している。クランクシャフトの軸方向において、シャフト部を支持している円筒ころ軸受の一端はワッシャに接している。シャフト部を支持している円筒ころ軸受の他端は、偏心回転歯車を支持している円筒ころ軸受の端部に接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５５６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の歯車伝動装置では、クランクシャフトの軸方向において、シャフト部を支持する円筒ころ軸受，偏心回転歯車を支持する円筒ころ軸受，シャフト部を支持する円筒ころ軸受の順に配置し、両側にワッシャを配置することにより、全ての円筒ころ軸受が軸方向に移動することを規制している。特許文献１の円筒ころ軸受は、軸方向の少なくとも一方の端部が他の円筒ころ軸受に接することにより、軸方向への移動が規制されている。すなわち、特許文献１では、円筒ころ軸受の端部同士を接触させることによって、円筒ころ軸受が軸方向に移動することを規制している。しかしながら、円筒ころ軸受の端部同士が接触すると、円筒ころ軸受が円滑に回転し難くなることが起こり得る。本明細書は、上記課題を解決するものであり、円筒ころ軸受でクランクシャフトを支持する歯車伝動装置において、円筒ころ軸受の円滑な回転を実現する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の歯車伝動装置は、クランクシャフトと、偏心回転歯車と、支持部材と、第１円筒ころ軸受と、第３円筒ころ軸受と、第１規制部材と、第３規制部材と、第１スペーサと、を備えている。前記クランクシャフトは、第１シャフト部と前記第１シャフト部に対して偏心している偏心体とを有している。前記支持部材は、前記クランクシャフトを支持している。前記第１円筒ころ軸受は、前記第１シャフト部と前記支持部材の間に配置されている。前記第３円筒ころ軸受は、前記偏心体と前記偏心回転歯車との間に配置されている。前記第１規制部材は、前記第１円筒ころ軸受と前記第３円筒ころ軸受の間に取り付けられている。前記第３規制部材は、前記第１円筒ころ軸受に対して前記第１規制部材とは反対側で前記第１シャフト部に取り付けられている。前記第１スペーサは、前記第１規制部材と前記第３規制部材の間隔を維持する。前記第１スペーサは、前記第１円筒ころ軸受の転動体の内側で前記第１シャフト部に取り付けられているとともに、前記第１円筒ころ軸受の転動体の軸長よりも長い。
上記の歯車伝動装置によると、第１スペーサが第１規制部材と第３規制部材の間隔を維持するので、第１円筒ころ軸受の軸方向端部と第３円筒ころ軸受の軸方向端部とが接触しない。そのため、第１円筒ころ軸受と第３円筒ころ軸受が、互いの回転を阻害することを防止することができる。また、上記の歯車伝動装置では、第１円筒ころ軸受と第３円筒ころ軸受の保持器同士が接触することを防止することもできる。円筒ころ軸受で用いられる保持器は、典型的に、可撓性の材料であることが多い。そのため、保持器同士が接触すると、保持器が変形し、ころ（円筒ころ軸受の転動体）の回転を阻害することが起こり得る。上記の歯車伝動装置は、円筒ころ軸受の軸方向端部が互いに接触することを規制することにより、円筒ころ軸受が安定して回転する。
【０００６】
なお「自転歯車」は、外部から歯車伝動装置を観察したときに、必ずしも自転歯車自身が自転している必要はない。自転歯車は、偏心回転歯車に対して相対的に自転していればよい。本明細書で開示する歯車伝動装置では、外部から歯車伝動装置を観察したときに、自転歯車が静止しており、偏心回転歯車が偏心回転しながら自転歯車に対して自転している場合がある。すなわち、「自転歯車が偏心回転歯車に対して自転する」とは、自転歯車自身は自転しないで偏心回転歯車が自転することによって、自転歯車と偏心回転歯車が相対回転する形態も含む。
【０００７】
前記歯車伝動装置は、前記クランクシャフトが有する第２シャフト部と前記支持部材の間に配置された第２円筒ころ軸受と、前記第２円筒ころ軸受と前記第３円筒ころ軸受の間に取り付けられた第２規制部材と、前記第２円筒ころ軸受に対して前記第２規制部材とは反対側で前記第２シャフト部に取り付けられた第４規制部材と、前記第２規制部材と前記第４規制部材の間隔を維持する第２スペーサと、を備え、前記第２スペーサは、前記第２円筒ころ軸受の転動体の内側で前記第２シャフト部に取り付けられているとともに、前記第２円筒ころ軸受の転動体の軸長よりも長くなるように構成されていてもよい。
上記の歯車伝動装置によると、上述したように第１スペーサが第１規制部材と第３規制部材の間隔を維持するので第１円筒ころ軸受の軸方向端部と第３円筒ころ軸受の軸方向端部とが接触しないだけでなく、第２スペーサが第２規制部材と第４規制部材の間隔を維持するので、第２円筒ころ軸受の軸方向端部と第３円筒ころ軸受の軸方向端部とが接触しない。そのため、第１〜第３円筒ころ軸受が、互いに他の軸受（第１〜第３円筒ころ軸受）の回転を阻害することを防止することができる。また、上記の歯車伝動装置では、第１〜第３円筒ころ軸受の保持器同士が接触することを防止することもできる。円筒ころ軸受で用いられる保持器は、典型的に、可撓性の材料であることが多い。そのため、保持器同士が接触すると、保持器が変形し、ころ（円筒ころ軸受の転動体）の回転を阻害することが起こり得る。上記の歯車伝動装置は、円筒ころ軸受の軸方向端部が互いに接触することを規制することにより、円筒ころ軸受が安定して回転する。
【０００８】
なお、上記の歯車伝動装置では、第１円筒ころ軸受と第２円筒ころ軸受が一対となって、クランクシャフトを回転可能に支持している。一対の軸受（第１円筒ころ軸受と第２円筒ころ軸受）の間は、例えば偏心体が偏心回転歯車に係合している等、部品が存在している。上記の歯車伝動装置では、前記クランクシャフトは、入力歯車を有し、前記入力歯車は、前記第２円筒ころ軸受に対して前記偏心体とは反対側で前記第２シャフト部に固定されているのが好ましい。この場合、入力歯車が、第１円筒ころ軸受と第２円筒ころ軸受の外側でシャフト部（第２シャフト部）に固定されている。そのため、上記の歯車伝動装置では、入力歯車及び入力歯車と噛み合っている歯車（典型的にモータの出力歯車）を、部品が存在している場所（一対の軸受の間）に配置する必要がない。その結果、歯車伝動装置のサイズを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例の歯車伝動装置の断面図を示す。
【図２】図１のII-II線に沿った断面図を示す。
【図３】図１の破線IIIで囲った部分の拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本明細書で開示する歯車伝動装置の技術的特徴の幾つかを記す。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。
【００１１】
歯車伝動装置は、偏心回転歯車と、偏心回転歯車の歯数と異なる歯数を有しているとともに偏心回転歯車に対して相対的に回転する自転歯車を備えていてよい。具体的には、歯車伝動装置は、内歯歯車と外歯歯車を備えていてよい。内歯歯車と外歯歯車は、互いに噛み合いながら、相対的に偏心回転してもよい。すなわち、外歯歯車が、内歯歯車と噛み合いながら偏心回転してもよい。この場合、内歯歯車が、外歯歯車に対して自転する。あるいは、内歯歯車が、外歯歯車と噛み合いながら偏心回転してもよい。この場合、外歯歯車が、内歯歯車に対して自転する。
【００１２】
外歯歯車が偏心回転するタイプの場合、歯車伝動装置のケースが、内歯部材（内歯歯車の一部）を兼ねていてよい。すなわち、内歯歯車が、ケースの内周に形成されていてよい。この場合、内歯歯車は、内歯部材と、内歯部材の内周面に設けられている溝に挿入されている円柱状部材を備えていてよい。より具体的には、内歯歯車は、内歯部材の内周面に形成されている溝と、その溝に挿入される円筒状部材によって形成されていてよい。ケースの内側に、クランクシャフトを回転可能に支持する支持部材（キャリア），クランクシャフト及び外歯歯車が配置されていてもよい。クランクシャフトは、偏心体と入力歯車を備えていてよい。
【００１３】
クランクシャフトは、偏心体からクランクシャフトの回転軸方向の一方に延びる第１シャフト部と、偏心体からクランクシャフトの回転軸方向の他方に延びる第２シャフト部とを有していてよい。偏心体は、１個でもよいし、２個以上であってもよい。クランクシャフトが複数の偏心体を備えている場合、クランクシャフトの回転軸に対して、各々の偏心体の偏心方向が異なっていてもよい。クランクシャフトは、支持部材に回転可能に支持されていてよい。外歯歯車が偏心回転するタイプの場合、支持部材が、歯車伝動装置のケースに対して回転可能に支持されていてよい。内歯歯車が偏心回転するタイプの場合、支持部材は、内歯歯車の外周を囲っていてよい。
【００１４】
支持部材は、第１支持部と第２支持部を備えていてよい。第１支持部と第２支持部は、対向していてよい。第１支持部と第２支持部は、柱状部によって固定されていてよい。柱状部は、第１支持部又は第２支持部と一体であってよい。第１支持部がクランクシャフトの第１シャフト部を支持しており、第２支持部がクランクシャフトの第２シャフト部を支持していてよい。
【００１５】
クランクシャフトは、一対の円筒ころ軸受によって支持部材に支持されていてよい。例えば、クランクシャフトは、第１シャフト部と支持部材との間に配置されている第１円筒ころ軸受と、第２シャフト部と支持部材との間に配置されている第２円筒ころ軸受とによって、支持部材に支持されていてよい。この場合、偏心体は、第１円筒ころ軸受と第２円筒ころ軸受の間に位置する。入力歯車は、第２円筒ころ軸受に対して偏心体とは反対側で第２シャフト部に固定されていてよい。すなわち、入力歯車は、一対の円筒ころ軸受（第１円筒ころ軸受，第２円筒ころ軸受）の外側で、クランクシャフト（第２シャフト部）に固定されていてよい。第１円筒ころ軸受及び第２円筒ころ軸受は、ころ（転動体）と、保持器と、インナーレースを備えていてよい。
【００１６】
偏心回転歯車は、クランクシャフトの偏心体と係合し、クランクシャフトの回転に伴って偏心回転してよい。クランクシャフトの偏心体と偏心回転歯車との間に、第３円筒ころ軸受が配置されていてよい。この場合、クランクシャフトの回転軸方向において、第３円筒ころ軸受が、第１円筒ころ軸受と第２円筒ころ軸受の間に配置されていてよい。偏心体の軸方向長さ（クランクシャフトの回転軸方向の長さ）は、第３円筒ころ軸受の転動体の軸長（軸受中心軸方向の長さ）より長くてよい。
【００１７】
第１規制部材が、第１円筒ころ軸受と第３円筒ころ軸受の間に配置されていてよい。第１規制部材は、クランクシャフトの第１シャフト部に取り付けられていてよい。第１円筒ころ軸受と第３円筒ころ軸受の軸方向端部が、第１規制部材に接触してよい。第２規制部材が、第２円筒ころ軸受と第３円筒ころ軸受の間に配置されていてよい。第２規制部材は、クランクシャフトの第２シャフト部に取り付けられていてよい。第２円筒ころ軸受と第３円筒ころ軸受の軸方向端部が、第２規制部材に接触してよい。
【００１８】
第３規制部材が、第１円筒ころ軸受に対して第１規制部材とは反対側で第１シャフト部に固定されていてよい。この場合、第１円筒ころ軸受は、第１規制部材と第３規制部材の間に配置される。第１規制部材と第３規制部材によって、第１円筒ころ軸受が他の円筒ころ軸受（第３円筒ころ軸受）に対して力を及ぼすことが規制されていてよい。換言すると、第１円筒ころ軸受に第１規制部材に向かって移動する力が作用し、第１円筒ころ軸受が第１規制部材に力を加えても、第１円筒ころ軸受が第３円筒ころ軸受に力を加えないように、第１規制部材と第３規制部材の位置が固定されていてよい。同様に、第３円筒ころ軸受に第１規制部材に向かって移動する力が作用し、第３円筒ころ軸受が第１規制部材に力を加えても、第３円筒ころ軸受が第１円筒ころ軸受に力を加えないように、第１規制部材と第３規制部材の位置が固定されていてよい。
【００１９】
第４規制部材が、第２円筒ころ軸受に対して第２規制部材とは反対側で第２シャフト部に固定されていてよい。この場合、第２円筒ころ軸受は、第２規制部材と第４規制部材の間に配置される。第２規制部材と第４規制部材によって、第２円筒ころ軸受が他の円筒ころ軸受（第３円筒ころ軸受）に対して力を及ぼすことが規制されていてよい。換言すると、第２円筒ころ軸受に第２規制部材に向かって移動する力が作用し、第２円筒ころ軸受が第２規制部材に力を加えても、第２円筒ころ軸受が第３円筒ころ軸受に力を加えないように、第２規制部材と第４規制部材の位置が固定されていてよい。同様に、第３円筒ころ軸受に第２規制部材に向かって移動する力が作用し、第３円筒ころ軸受が第２規制部材に力を加えても、第３円筒ころ軸受が第２円筒ころ軸受に力を加えないように、第２規制部材と第４規制部材の位置が固定されていてよい。
【００２０】
第１〜第４規制部材は、リング状の部品であってよい。第１〜第４規制部材は、例えばワッシャであってよい。第１規制部材の外径は、第１円筒ころ軸受の外径より大きくてよい。また、第１規制部材の外縁は、第３円筒ころ軸受の内周面より外側に位置していてよい。クランクシャフトを回転軸方向から観察したときに、偏心体が、第１規制部材の外縁の内側に位置していてよい。第２規制部材の外径は、第２円筒ころ軸受の外径より大きくてよい。また、第２規制部材の外縁は、第３円筒ころ軸受の内周面より外側に位置していてよい。クランクシャフトを回転軸方向から観察したときに、偏心体が、第２規制部材の外縁の内側に位置していてよい。なお、第３規制部材の外径は、第１円筒ころ軸受の外径より小さくてよい。また、第４規制部材の外径は、第２円筒ころ軸受の外径より大きくてよい。
【００２１】
第１規制部材と第３規制部材の間に、両者の間隔を維持する第１スペーサが配置されていてもよい。第１スペーサは、円筒状であってよい。第１スペーサは、クランクシャフトの第１シャフト部に取り付けられていてよい。第１スペーサは、第１シャフト部の外周面と第１円筒ころ軸受の転動体（ころ）の間に配置されていてよい。第１スペーサの長さは、第１円筒ころ軸受の転動体の軸長より長くてよい。また、第１円筒ころ軸受が保持器を備える場合、第１スペーサの長さは、その保持器の軸方向長さより長くてよい。第１スペーサは、第１円筒ころ軸受のインナーレースとして機能してもよい。すなわち、第１スペーサは、第１円筒ころ軸受の一部（インナーレース）であってよい。
【００２２】
第２規制部材と第４規制部材の間に、両者の間隔を維持する第２スペーサが配置されていてもよい。第２スペーサは、円筒状であってよい。第２スペーサは、クランクシャフトの第２シャフト部に取り付けられていてよい。第２スペーサは、第２シャフト部の外周面と第２円筒ころ軸受の転動体の間に配置されていてよい。第２スペーサの長さは、第２円筒ころ軸受の転動体の軸長より長くてよい。また、第２円筒ころ軸受が保持器を備える場合、第２スペーサの長さは、その保持器の軸方向長さより長くてよい。第２スペーサは、第２円筒ころ軸受のインナーレースとして機能してもよい。すなわち、第２スペーサは、第２円筒ころ軸受の一部（インナーレース）であってよい。
【００２３】
第２規制部材と第４規制部材の間に、支持部材の第２支持部が配置されていてよい。具体的には、第２規制部材が第２支持部の第１支持部側表面に接触し、第４規制部材が第２支持部の第１支持部とは反対側の表面に接触していてよい。換言すると、第２規制部材と第４規制部材が、第２支持部を挟んでいてよい。第２支持部を第２規制部材と第４規制部材で挟むことによって、クランクシャフトが軸方向に移動することを規制してもよい。
【実施例】
【００２４】
（第１実施例）
図１及び図２を参照し、歯車伝動装置１００の基本的な構造について説明する。図１は、歯車伝動装置１００の縦断面図（歯車伝動装置１００の軸線４６に沿った断面図）を示している。図２は、歯車伝動装置１００の横断面図（歯車伝動装置１００の軸線４６に直交する線に沿った断面図）を示している。歯車伝動装置１００は、内歯歯車５６とキャリア２とクランクシャフト１２と２個の外歯歯車２６，２８を備えている。内歯歯車５６は自転歯車の一例であり、キャリア２は支持部材の一例であり、外歯歯車２６，２８は偏心回転歯車の一例である。
【００２５】
内歯歯車５６は、ケース５４と内歯ピン５２を備えている。ケース５４の内周に複数の内歯ピン５２を配置することにより、内歯歯車５６が形成されている。内歯ピン５２は、円柱状であり、ケース５４の内周面に配置されている。キャリア２は、一対の軸受５０によって、ケース５４に回転可能に支持されている。一対の軸受５０は、キャリア２がケース５４に対してアキシャル方向及びラジアル方向に移動することを規制している。歯車伝動装置１００では、一対の軸受５０としてアンギュラ玉軸受を用いている。内歯ピン５２は、一対の軸受５０の間に配置されている。
【００２６】
キャリア２は、第１プレート２ａと第２プレート２ｃを備えている。第１プレート２ａと第２プレート２ｃは、間隔をおいて対向して配置されている。第１プレート２ａは、柱状部２ｂを備えている。柱状部２ｂは、第１プレート２ａから第２プレート２ｃに向けて延びており、第２プレート２ｃに固定されている。第１プレート２ａと第２プレート２ｃは、着脱可能である。第１プレート２ａとケース５４の間に、オイルシール５８が設けられている。第１プレート２ａの中央に貫通孔が設けられており、その貫通孔にキャップ４が取り付けられている。第１プレート２ａの中央からオフセットした位置に、クランクシャフト１２の一部を配置するための貫通孔が設けられており、その貫通孔にキャップ１４が取り付けられている。第２プレート２ｃの中央にも貫通孔が設けられる。また、第２プレート２ｃの中央からオフセットした位置にクランクシャフト１２の一部が通過するための貫通孔が設けられている。第１プレート２ａは第１支持部の一例であり、第２プレート２ｃは第２支持部の一例である。
【００２７】
クランクシャフト１２は、一対の円筒ころ軸受（第１円筒ころ軸受２２，第２円筒ころ軸受３２）によって、キャリア２に回転可能に支持されている。クランクシャフト１２は、入力歯車３４と２個の偏心体１８，３６を備えている。偏心体１８の偏心方向と偏心体３６の偏心方向は、クランクシャフト１２の回転軸４０に対して対称である。第１シャフト部１６が、偏心体１８から、回転軸４０方向の一方に延びている。第２シャフト部３８が、偏心体３６から、クランクシャフト１２の回転軸４０方向の他方に延びている。第１シャフト部１６と第１プレート２ａの間に第１円筒ころ軸受２２が配置されており、第２シャフト部３８と第２プレート２ｃの間に第２円筒ころ軸受３２が配置されている。第１シャフト部１６は第１プレート２ａに回転可能に支持されており、第２シャフト部３８は第２プレート２ｃに回転可能に支持されている。第２シャフト部３８は、第２プレート２ｃを通過し、キャリア２の外部まで延びている。偏心体１８，３６は、一対の円筒ころ軸受２２，３２の間に配置されている。なお、円筒ころ軸受２２，３２は、ニードル軸受と呼ばれることもある。
【００２８】
第２シャフト部３８に、入力歯車３４が固定されている。入力歯車３４は、一対の円筒ころ軸受２２，３２の外側で第２シャフト部３８に固定されている。換言すると、入力歯車３４は、第２円筒ころ軸受３２に対して、偏心体１８，３６とは反対側で第２シャフト部３８に固定されている。入力歯車３４は、キャリア２の外部で第２シャフト部３８に取り付けられており、第２シャフト部３８に対して着脱可能である。入力歯車３４には、モータ（図示省略）の出力歯車４８が噛み合う。
【００２９】
外歯歯車２６は、円筒ころ軸受２４を介して偏心体１８に係合している。また、外歯歯車２８は、円筒ころ軸受３０を介して偏心体３６に係合している。換言すると、円筒ころ軸受２４が偏心体１８と外歯歯車２６の間に配置されており、円筒ころ軸受３０が偏心体３６と外歯歯車２８の間に配置されている。円筒ころ軸受２４，３０は、第３円筒ころ軸受の一例である。外歯歯車２６，２８は、偏心体１８，３６に係合しており、クランクシャフト１２の回転に伴って偏心回転する。外歯歯車２６と外歯歯車２８は、軸線４６に対して対称に偏心している。
【００３０】
第１ワッシャ６が、第１円筒ころ軸受２２と円筒ころ軸受２４の間に配置されている。第２ワッシャ４４が、第２円筒ころ軸受３２と円筒ころ軸受３０の間に配置されている。第３ワッシャ１０が、第１円筒ころ軸受２２に対して、偏心体１８とは反対側で第１シャフト部１６に固定されている。第４ワッシャ４２が、第２円筒ころ軸受３２に対して、偏心体３６とは反対側で第２シャフト部３８に固定されている。第１ワッシャ６は第１規制部材の一例であり、第２ワッシャ４４は第２規制部材の一例であり、第３ワッシャ１０は第３規制部材の一例であり、第４ワッシャ４２は第４規制部材の一例である。規制部材６，４４，１０及び４２は、回転軸４０と同軸に配置されている。規制部材６，４４，１０及び４２の詳細については後述する。
【００３１】
入力歯車３４にモータのトルクが伝達されると、クランクシャフト１２が回転軸４０の周りを回転する。クランクシャフト１２が回転すると、偏心体１８，３６が回転軸４０の周りを偏心回転する。偏心体１８，３６の偏心回転に伴って、外歯歯車２６，２８が、内歯歯車５６と噛み合いながら偏心回転する。外歯歯車２６，２８は、歯車伝動装置１００の軸線４６の周りを偏心回転する。外歯歯車２６と外歯歯車２８は、軸線４６に対して対称に偏心回転する。外歯歯車２６，２８の歯数と内歯歯車５６の歯数（内歯ピン５２の数）は異なる。そのため、外歯歯車２６，２８が偏心回転すると、外歯歯車２６，２８と内歯歯車５６の歯数差に応じて、内歯歯車５６が、外歯歯車２６，２８に対して自転する。外歯歯車２６，２８は、クランクシャフト１２を介してキャリア２に支持されている。また、内歯歯車５６は、ケース５４の内周に形成されている。よって、外歯歯車２６，２８が偏心回転すると、ケース５４が、キャリア２に対して自転する。
【００３２】
なお、ケース５４とキャリア２は、歯車伝動装置１００を駆動したときに互いに相対回転する関係である。そのため、キャリア２を基部（図示省略）に固定し、ケース５４に相手部材（被回転部材）を固定すれば、歯車伝動装置１００を駆動したときにケース５４が自転する。また、ケース５４を基部に固定し、キャリア２に相手部材を固定すれば、歯車伝動装置１００を駆動したときにキャリア２が自転する。
【００３３】
図３を参照し、クランクシャフト１２の周囲の構造について説明する。第１円筒ころ軸受２２は、保持器２２ａ，ころ（転動体）２２ｂ及びインナーレース２２ｃを備えている。インナーレース２２ｃの回転軸４０方向の長さは、ころ２２ｂの回転軸４０方向の長さより長い。第２円筒ころ軸受３２は、保持器３２ａ，ころ３２ｂ及びインナーレース３２ｃを備えている。インナーレース３２ｃの回転軸４０方向の長さは、ころ３２ｂの回転軸４０方向の長さより長い。円筒ころ軸受２４は、保持器２４ａ及びころ２４ｂを備えている。円筒ころ軸受３０は、保持器３０ａ及びころ３０ｂを備えている。
【００３４】
第１ワッシャ６及び第３ワッシャ１０が、第１シャフト部１６に取り付けられている。第１ワッシャ６と第３ワッシャ１０は、インナーレース２２ｃに接している。インナーレース２２ｃによって、第１ワッシャ６と第３ワッシャ１０の回転軸４０方向の間隔が維持されている。第１ワッシャ６は、偏心体１８に接している。第１ワッシャ６は、インナーレース２２ｃと偏心体１８によって、回転軸４０方向への移動が規制されている。なお、第１ワッシャ６は、第１プレート２ａと非接触である。止め輪９が、第１シャフト部１６に固定されている。第３ワッシャ１０は、インナーレース２２ｃと止め輪９によって、回転軸４０方向への移動が規制されている。すなわち、第１ワッシャ６，インナーレース２２ｃ及び第３ワッシャ１０は、偏心体１８と止め輪９によって、回転軸４０方向への移動が規制されている。インナーレース２２ｃは、第１スペーサの一例である。
【００３５】
第１ワッシャ６の外径Ｌ６は、第１円筒ころ軸受２２の外径Ｌ２２より大きい。第１円筒ころ軸受２２の保持器２２ａは、第１ワッシャ６の表面に接触することができる。また、第１ワッシャ６を平面視（回転軸４０方向から観察）すると、第１ワッシャ６の外縁が、偏心体１８の外縁よりも外側に位置している。そのため、円筒ころ軸受２４の保持器２４ａは、保持器２２ａが接触する表面とは反対側の表面で第１ワッシャ６に接触することができる。換言すると、第１ワッシャ６が、第１円筒ころ軸受２２と円筒ころ軸受２４が接触することを防止している。より具体的には、保持器２２ａの軸受中心軸方向の端部と保持器２４ａの軸受中心軸方向の端部は、第１ワッシャ６によって接触することが防止されている。
【００３６】
第３ワッシャ１０の外径Ｌ１０は、第１円筒ころ軸受２２の外径Ｌ２２より小さい。そのため、第３ワッシャ１０は、第１プレート２ａに接触しない。第３ワッシャ１０には、第１円筒ころ軸受２２の保持器２２ａが接触することができる。上記したように、第１ワッシャ６及び第３ワッシャ１０は、偏心体１８及び止め輪９によって第１シャフト部１６に対して位置決めされている。そのため、第１円筒ころ軸受２２に対して、第１円筒ころ軸受２２が軸受中心軸方向に移動する力が作用しても、その力が円筒ころ軸受２４に加わることを防止することができる。より具体的には、保持器２２ａと保持器２４ａが接触することを防止することにより、保持器２２ａの端部、及び／又は、保持器２４ａの端部に力が集中することを防止することができる。例えば、保持器２２ａと保持器２４ａが接触すると、円筒ころ軸受２２，２４が移動する力が保持器２２ａ，２４ａに集中することがある。その結果、保持器２２ａ，２４ａが変形し、保持器２２ａ，２４ａの変形に伴ってころ２２ｂ，２４ｂの回転軸がずれること起こり得る。保持器２２ａと保持器２４ａが接触することを防止することにより、保持器２２ａ，２４ａが変形することを防止し、ころ２２ｂ，２４ｂの回転軸がずれることを防止することができる。
【００３７】
第２ワッシャ４４及び第４ワッシャ４２が、第２シャフト部３８に取り付けられている。第２ワッシャ４４と第４ワッシャ４２は、インナーレース３２ｃに接している。インナーレース３２ｃによって、第２ワッシャ４４と第４ワッシャ４２の回転軸４０方向の間隔が維持されている。第２ワッシャ４４は、偏心体３６に接している。第２ワッシャ４４は、インナーレース３２ｃと偏心体３６によって、回転軸４０方向への移動が規制されている。第２ワッシャ４４と第４ワッシャ４２は、第２プレート２ｃに接触している。より具体的には、第２ワッシャ４４が第２プレート２ｃの第１プレート２ａ側の表面に接触しており、第４ワッシャ４２が第２プレート２ｃの第１プレート２ａ側とは反対側の表面に接触している。インナーレース３２ｃは、第２スペーサの一例である。
【００３８】
入力歯車３４が、第２プレート２ｃとは反対側で、第４ワッシャ４２の表面に接触している。換言すると、第４ワッシャ４２は、第２プレート２ｃと入力歯車３４によって挟まれている。入力歯車３４は、第２シャフト部３８設けられている溝６２にスプライン結合されている。インナーレース３２ｃは、溝６２の一部を覆っている。換言すると、溝６２は、インナーレース３２ｃの内側まで延びている。なお、止め輪６４が、入力歯車３４に対して第４ワッシャ４２とは反対側で、第２シャフト部３８に固定されている。第４ワッシャ４２と入力歯車３４は、止め輪６４と第２プレート２ｃに挟まれており、回転軸４０方向に移動することが規制されている。第２ワッシャ４４，インナーレース３２ｃ，第４ワッシャ４２及び入力歯車３４は、偏心体３６と止め輪６４によって、回転軸４０方向への移動が規制されている。なお、第２ワッシャ４４の外径Ｌ４４と第４ワッシャ４２の外径Ｌ４２は等しい。外径Ｌ４４及び外径Ｌ４２は、第２円筒ころ軸受３２の外径Ｌ３２より大きい。
【００３９】
上記したように、第２ワッシャ４４及び第４ワッシャ４２は、偏心体３６及び止め輪６４によって第２シャフト部３８に対して位置決めされている。そのため、第２円筒ころ軸受３２に対して、第２円筒ころ軸受３２が軸受中心軸方向に移動する力が作用しても、その力が円筒ころ軸受３０に加わることを防止することができる。より具体的には、保持器３２ａと保持器３０ａが接触することを防止することにより、保持器３２ａの端部、及び／又は、保持器３０ａの端部に力が集中することを防止することができる。保持器３２ａと保持器３０ａが接触することを防止することにより、保持器３２ａ，３０ａが変形することを防止し、ころ３２ｂ，３０ｂの回転軸がずれることを防止することができる。
【００４０】
クランクシャフト１２の中央部（偏心体１８と偏心体３６の間）にフランジ６０が設けられている。フランジ６０は、回転軸４０と同軸の円形である。フランジ６０は、クランクシャフト１２と一体である。フランジ６０を平面視すると、フランジ６０の外縁が、偏心体１８の外縁と偏心体３６の外縁の双方よりも外側に位置する。フランジ６０の表面には、円筒ころ軸受２４の保持器２４ａ，円筒ころ軸受３０の保持器３０ａが接触することができる。
【００４１】
上記したように、第１ワッシャ６は、第１シャフト部１６に対して位置決めされている。そのため、円筒ころ軸受２４に対して、円筒ころ軸受２４が軸受中心軸方向に移動する力が作用しても、その力が第１円筒ころ軸受２２に加わることを防止することができる。同様に、第２ワッシャ４４は、第２シャフト部３８に対して位置決めされている。そのため、円筒ころ軸受３０に対して、円筒ころ軸受３０が軸受中心軸方向に移動する力が作用しても、その力が第２円筒ころ軸受３２に加わることを防止することができる。また、フランジ６０がクランクシャフト１２と一体であるので、円筒ころ軸受２４が軸受中心軸方向に移動する力が円筒ころ軸受３０に加わることを防止することができ、円筒ころ軸受３０が軸受中心軸方向に移動する力が円筒ころ軸受２４に加わることを防止することができる。なお、偏心体１８の軸方向長さは、円筒ころ軸受２４のころ（転動体）２４ｂの軸長より長い。歯車伝動装置１００では、円筒ころ軸受２４が保持器２４ａを備えている。そのため、偏心体１８の軸方向長さは、保持器２４ａの軸方向長さより長い。同様に、偏心体３６の軸方向長さは、円筒ころ軸受３０のころ（転動体）３０ｂの軸長より長い。歯車伝動装置１００では、円筒ころ軸受３０が保持器３０ａを備えているので、偏心体３６の軸方向長さは、保持器３０ａの軸方向長さより長くてよい。
【００４２】
歯車伝動装置１００の利点を説明する。上記したように、円筒ころ軸受２２，２４，３０及び３２は、他の円筒ころ軸受に対して力を加えない。そのため、円筒ころ軸受２２，２４，３０及び３２が、他の円筒ころ軸受によって回転が妨げられることを防止することができる。より具体的には、歯車伝動装置１００は、円筒ころ軸受２２，２４，３０及び３２の各々の保持器２２ａ，２４ａ，３０ａ及び３２ａに力が集中することを防止することができる。
【００４３】
歯車伝動装置１００の他の利点を説明する。第２ワッシャ４４と第４ワッシャ４２が第１プレート２ａに接触することにより、クランクシャフト１２が軸方向に移動することが規制されている。そのため、第１ワッシャ６を第１プレート２ａに接触させることなく、クランクシャフト１２がアキシャル方向に移動することを規制することができる。より詳細には、クランクシャフト１２では、第１シャフト部１６は、第１円筒ころ軸受２２によってラジアル方向のみが支持されており、アキシャル方向は支持されていない。第２シャフト部３８は、第２円筒ころ軸受３２によってラジアル方向が支持されており、第２ワッシャ４４と第４ワッシャ４２によってアキシャル方向が支持されている。
【００４４】
例えば、第１ワッシャ６を第１プレート２ａに接触させ、第２ワッシャ４４を第２プレート２ｃに接触させることによってクランクシャフト１２のアキシャル方向への移動を規制するタイプの場合、第１プレート２ａと第２プレート２ｃが平行になるように加工・組み立てを行うことが必要である。すなわち、２個の部品の表面が平行になるように正確に加工・組み立てを行うことが必要である。それに対して、歯車伝動装置１００の場合、第２プレート２ｃ表裏面が平行になるように加工すれば、クランクシャフト１２のアキシャル方向への移動を規制することができ、加工・組み立てを容易にすることができる。
【００４５】
上記したように、インナーレース３２ｃは、溝６２の一部を覆っている。そのため、第２円筒ころ軸受３２を、第２シャフト部３８の溝６２が形成されている部分に配置することができる。例えば、第２円筒ころ軸受がインナーレースを有していないタイプの場合、第２円筒ころ軸受は、溝６２が形成されていない部分に配置することが必要である。より具体的には、第２円筒ころ軸受がインナーレースを有していないタイプの場合、第２円筒ころ軸受の内側に溝が位置しないように、第２シャフト部の長さをクランクシャフト１２の第２シャフト部３８よりも長くすることが必要である。その結果、歯車伝動装置の軸線方向の長さが長くなる。歯車伝動装置１００は、インナーレース３２ｃを用いることにより、軸線方向の長さを短くすることができる。
【００４６】
入力歯車３４が、一対の円筒ころ軸受２２，３２の外側で、クランクシャフト１２（第２シャフト部３８）に取り付けられている。そのため、キャリア２（第１プレート２ａと第２プレート２ｃ）を分離することなく、クランクシャフト１２から入力歯車３４を外すことができる。また、入力歯車３４に代えて、例えば入力歯車３４よりも大径の入力歯車を取り付ける場合に、歯車伝動装置の主要な構造（内歯歯車５６，外歯歯車２６，２８，クランクシャフト１２等）を変える必要がない。
【００４７】
また、本明細書で開示する技術は、クランクシャフトが一対の円筒ころ軸受で支持されており、クランクシャフトが偏心回転歯車を偏心回転させるための偏心体を備えており、偏心回転歯車と偏心体の間に円筒ころ軸受が配置されており、その偏心体が一対の円筒ころ軸受の間に配置されており、クランクシャフトを回転させるための入力歯車が一対の円筒ころ軸受の外側に配置されており、各々の円筒ころ軸受の間に円筒ころ軸受の軸方向への移動を規制する規制部材が配置されている種々の歯車伝動装置に適用可能であり、上記実施例の形態に限定されるものではない。
【００４８】
例えば、歯車伝動装置１００では、第１ワッシャ６と第３ワッシャ１０の間隔が第１円筒ころ軸受２２のインナーレース２２ｃで維持されており、第２ワッシャ４４と第４ワッシャ４２の間隔が第２円筒ころ軸受３２のインナーレース３２ｃで維持されている。しかしながら、本明細書で開示する技術は、ワッシャ６，１０の間隔、及び／又は、ワッシャ４４，４２の間隔が、円筒ころ軸受のインナーレースとは異なる部品で維持されている歯車伝動装置に適用することもできる。円筒ころ軸受のインナーレースに代えて、ワッシャ６，１０の間、及び／又は、ワッシャ４４，４２の間に、間隔を保持するためのスペーサが配置されていてもよい。
【００４９】
また、歯車伝動装置１００では、偏心体３６と止め輪６４によって、第２ワッシャ４４，インナーレース３２ｃ，第４ワッシャ４２及び入力歯車３４を固定している。しかしながら、第４ワッシャ４２と入力歯車３４の間に止め輪６４とは別の第２の止め輪を取り付け、偏心体３６と第２の止め輪によって、第２ワッシャ４４，インナーレース３２ｃ，第４ワッシャ４２を固定してもよい。それにより、クランクシャフト１２から入力歯車３４を取り外しても、クランクシャフト１２の回転軸４０方向の位置がずれることを防止することができる。
【００５０】
上記実施例では、偏心体を２個備える歯車伝動装置について説明した。しかしながら、偏心体は１個でもよいし、３個以上でもよい。また、上記実施例は、外歯歯車が偏心回転する歯車伝動装置であるが、本明細書で開示する技術は内歯歯車が偏心回転する歯車伝動装置に適用することもできる。
【００５１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５２】
２：支持部材
６：第１規制部材
１０：第３規制部材
１６：第１シャフト部
１８：偏心体
２２：第１円筒ころ軸受
２４：第３円筒ころ軸受
２６：偏心回転歯車
２８：偏心回転歯車
３０：第３円筒ころ軸受
３２：第２円筒ころ軸受
３４：入力歯車
３６：偏心体
３８：第２シャフト部
４２：第４規制部材
４４：第２規制部材
５６：自転歯車
１００：歯車伝動装置
【図１】
0006370128.tif 000002
【図２】
0006370128.tif 000003
【図３】
0006370128.tif 000004