JP2009228784A - ベアリングギア - Google Patents

Abstract

【課題】外輪製造工程の時間調整を解消することにより通常の軸受ラインにおいて製造することができるベアリングギアを提供することを目的とする。また、製品歩留まりを向上させることにより、採算性を向上させることが可能なベアリングギアを提供することを目的とする。
【解決手段】内輪５１は凹溝ｇ２１により形成されたフェースギアを備えた円環上の歯車部材５４と、歯車部材５４の外周を取り巻くように固定されている内輪部材５５とからなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、揺動型歯車装置に用いられるベアリングギアに関し、特に、生産性と歩留まりを向上させたベアリングギアに関する。

小型で高い減速比が得られ、かつ伝導効率が高い変速機として揺動型歯車装置を用いた減速器が従来用いられている（例えば、特許文献１）。図９および図１０を用いて１例を説明する。

図９に示すように、略円柱形の第１の入力軸１０１は軸受１１１および軸受１２１を介して略円筒形のハウジング１０４に回転可能に支承されている。また、第１の入力軸１０１には傘歯車である第１歯車ｇ１０１（軸歯車）が歯面を軸方向において出力側（以下、単に、「出力側」という。）出力軸方向に向けて固定されている。また、第１歯車ｇ１０１の出力側には回転部材であるベアリングギア１０５が配設されているとともに、ベアリングギア１０５の内輪１５１の軸方向において入力側（以下、単に、「入力側」という。）にはフェースギアである第２歯車ｇ１０２（回転部材歯車）が形成されている。この第２歯車ｇ１０２が第１歯車ｇ１０１と噛合しているため、第１の入力軸１０１の回転状態においては、第１の入力軸１０１の回転力はベアリングギア１０５に伝達される。なお、内輪１５１の円周部分を、径方向において外方（以下、単に、「外方」という。）から取り囲むように、外輪１５２が設けられ、かつ、この内輪１５１と外輪１５２との間に転動体１５３が介接されることにより、ベアリング一体型の歯車であるベアリングギア１０５が形成されている。

また、ベアリングギア１０５の内輪１５１の軸方向において出力側（以下、単に、「出力側」という。）にはフェースギアである第３歯車ｇ１０３（回転部材歯車）が形成されている。この第３歯車ｇ１０３の更に、出力側には、出力軸３が、軸受２２および軸受２３を介してハウジング４に回転可能に、支承されている。また、出力軸３には傘歯車である第４歯車ｇ１０４が歯面を軸方向において入力側に向けて固定されている。この第４歯車ｇ１０４には上述の第３歯車ｇ１０３が噛合しているため、ベアリングギア１０５に伝達された回転力は、出力軸３に伝達される。なお、上記第１の入力軸１０１および出力軸３は同一の回転軸６を有している。

ここで、図１０に示すように、ベアリングギア１０５は円環上の外輪１５２と、外輪１５２の径方向において内方（以下、単に、「内方」という。）に設けられた円環状の内輪１５１と、外輪１５２と内輪１５１との間に転動自在に介設された転動体１５３とから形成されている。この内輪は平面部に、円環状に設けられた歯車ｇ１０２およびｇ１０３を備えたフェースギアである。従ってベアリングギア１０５は転がり軸受機能とフェースギア機能を兼ねた複合機能部材である。
特開２００６−４６４０５

ところで、通常の転がり軸受の製造ラインにおいては、外輪と内輪の規格を合せる必要性から、外輪と内輪とを同時に並行して製造される。具体的には、外輪と内輪をそれぞれ並列的かつ同時に形成、研磨したのち、外輪と内輪との間に転動体を入れ、保持器を取り付けて完成する。

ところが、ベアリングギア１０５については、内輪形成後に歯車ｇ１０２およびｇ１０３を形成する必要があるため、上記製造ラインによって通常の軸受と同様に製造することが困難である。内輪に歯車ｇ１０２およびｇ１０３を形成するため余分に時間がかかり、内輪の製造とタイミングを合わすために、外輪の製造ラインを停止して時間調整する必要が生ずることとなる。そのため、製造効率が極端に低下する。例えば、通常の軸受における外輪および内輪の形成するために１５秒程度かかるとすれば、内輪に歯車を形成するために１５分程度を要すため、外輪製造ラインは１４分以上の時間調整を強いられ、問題となっている。

また、内輪１５１は軸受の内輪としての機能とフェースギア機能とを１部材で満たす必要があるため、いずれか一方の機能が不十分であっても不良品となる。従って、不良品発生率が通常の軸受およびフェースギアに対して高くなるため、製品歩留まりが低下する。例えば、通常の内輪の不良発生率か０．２、即ち歩留まりが０．８であり、通常のフェースギアの不良発生率が、０．２即ち歩留まりが０．８であるとすると、内輪１５１の歩留まりは０．８×０．８＝０．６４と歩留まりが低下し、採算性を悪化させる。

そこで、本発明はかかる実情を鑑みてなされたもので、外輪製造工程の時間調整を解消することにより通常の軸受ラインにおいて製造することができるベアリングギアを提供することを目的とする。

また、製品歩留まりを向上させることにより、採算性を向上させることが可能なベアリングギアを提供することを目的とする。

本発明にかかるベアリングギアは、略円筒状の外輪と、前記外輪の径方向において内方に配設されるとともに、少なくとも一方面にフェースギアを備える内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在に介設された転動体を備えるベアリングギアである。また、前記内輪は、前記フェースギアが形成された円環状の歯車部材と、前記歯車部材の外周面に、該外周面を取り巻くように固定される円筒状の内輪部材とからなる。

上記構成によると、内輪は、フェースギアが形成された円環状の歯車部材と、歯車部材の外周面に、この外周面を取り巻くように固定される円筒状の内輪部材とからなるため、内輪部材にフェースギアを形成する必要がない。また、歯車部材は別工程において予め作成することが可能である。従って、外輪の製造と内輪の製造とを同時に並行して行う通常の転がり軸受の製造ラインによってベアリングギアを製造する場合に、内輪部材に歯車部材を固定する工程を通常の内輪の製造工程に付加するだけでベアリングギアの製造が可能となり、内輪の製造ラインにタイミングを合せるために外輪の製造ラインを停止して時間調整する必要が無い。よって、通常の転がり軸受の製造ラインによってベアリングギアを製造する場合に従来生じていた製造効率の低下が、抑制される。

また、内輪は、フェースギアが形成された円環状の歯車部材と円筒状の内輪部材とからなるため、フェースギアとしての品質および軸受の内輪としての品質の両方を１部材で満たす必要があった上記従来の内輪に比べて、不良品発生率を小さくすることができる。従って、製品歩留まりが上昇する。即ち、上記従来のように内輪の機能を満たした内輪が、フェースギアを形成した後にフェースギアの機能を満たさないため不良品とされるということが生じないため、生産性を向上させることが可能となる。

本発明にかかるベアリングギアは、前記歯車部材の外周面にセレーションが形成されているとともに、セレーションを介して前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されることが好ましい。

上記構成によると、セレーションを介して歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されるため、内輪部材に歯車部材を圧入するのみで、歯車部材の外周面に内輪部材を容易に固定することができる。

本発明にかかるベアリングギアは、円柱状のピンを更に備える。また、前記歯車部材の外周面上に前記ピンの外周面の形状に対応する半円柱形状の第１の切欠部が設けられ、 前記内輪部材の内周面上に前記ピンの外周面の形状に対応する半円柱形状の第２の切欠部が設けられ、第１の切欠部と第２の切欠部とが対向するように、前記歯車部材が、前記歯車部材に挿入されるとともに、前記第１の切欠部および前記第２の切欠部により形成された貫通孔に、前記ピンが嵌入されることにより、前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されることも好ましい。

歯車部材の外周面上に設けられた第１の切欠部および内輪部材の内周面上に第２の切欠部により形成された貫通孔に、ピンが嵌入されることにより、前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されるため、歯車部材の外周面に内輪部材を容易に固定することができる。また、第１の切欠部、第２の切欠部および円柱状のピンはいずれも汎用的な技術で容易に形成することができるため、上記従来のベアリングギアに比して安価に製造できる。

本発明にかかるベアリングギアは、角柱状のキーを更に備える。また、前記歯車部材の外周面上に前記キーの外周面の形状に対応する角柱形状の第１の切欠部が設けられ、前記内輪部材の内周面上に前記キーの外周面の形状に対応する角柱形状の第２の切欠部が設けられ、第１の切欠部と第２の切欠部とが対向するように、前記歯車部材が、前記歯車部材に挿入されるとともに、前記第１の切欠部および前記第２の切欠部により形成された貫通孔に、前記キーが嵌入されることにより、前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されることも好ましい。

歯車部材の外周面上に設けられた第１の切欠部および内輪部材の内周面上に第２の切欠部により形成された貫通孔に、キーが嵌入されることにより、前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されるため、歯車部材の外周面に内輪部材を容易に固定することができる。また、第１の切欠部、第２の切欠部および角柱状のキーはいずれも汎用的な技術で容易に形成することができるため、上記従来のベアリングギアに比して安価に製造できる。更にキーが角柱状であるので歯車部材と内輪部材との固定強度を容易に大きくすることが可能である。

本発明によれば、外輪の手待ちを解消することにより通常の軸受ラインにおいて製造することができるとともに、製造時の採算性を向上させたベアリングギアを供給することが可能となる。

（第１の実施形態）

本発明を具体化したベアリングギアを用いた揺動型歯車装置の一実施形態を図１〜図８を用いて、以下に説明する。

図１に示すように、本実施形態にかかる揺動型歯車装置は、略円筒形状ハウジング４と、ハウジングに挿入された略円柱状の第１の入力軸１、略円筒状の第２の入力軸２、略円柱状の出力軸３、および、第１から第４の歯車を含み、それぞれ軸受を介して支承されている。すなわち、２つの入力軸と、１つの出力軸を有する揺動型歯車装置である。

略円柱形の第１の入力軸１は軸受１１および軸受１２を介して略円筒形のハウジング４に回転可能に支承されている。また、第１の入力軸１には、傘歯車である第１歯車ｇ１（軸歯車）が歯面を軸方向において出力側（以下、単に、「出力側」という。）出力軸方向に向けて固定されている。また、第１歯車ｇ１の出力側には回転部材であるベアリングギア５が配設されているとともに、ベアリングギア５の内輪５１の軸方向において入力側（以下、単に、「入力側」という。）にはフェースギアである第２歯車ｇ２（回転部材歯車）が形成されている。この第２歯車ｇ２が第１歯車ｇ１と噛合しているため、第１の入力軸１の回転状態においては、第１の入力軸１の回転力はベアリングギア５に伝達される。なお、内輪５１の円周部分を、径方向において外方（以下、単に、「外方」という。）から取り囲むように、外輪５２が設けられ、かつ、この内輪５１と外輪５２との間に転動体５３が介接されることにより、ベアリング一体型の歯車であるベアリングギア５が形成されている。

また、ベアリングギア５の内輪５１の出力側にはフェースギアである第３歯車ｇ３（回転部材歯車）が形成されている。この第３歯車ｇ３の更に出力側には、出力軸３が、軸受２２および軸受２３を介して、ハウジング４に回転可能に支承されている。また、出力軸３には傘歯車である第４歯車ｇ４（軸歯車）が歯面を軸方向において入力側に向けて固定されている。この第４歯車ｇ４には上述の第３歯車ｇ３が噛合しているため、ベアリングギア５に伝達された回転力は、出力軸３に伝達される。なお、上記第１の入力軸１および出力軸３は同一の回転軸６を有している。

上記第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４を外方から取り囲むように、略円筒形の第２の入力軸２が、軸受２２および軸受２３を介して、ハウジング４に支承されている。この第２の入力軸２の内周面２１は、回転軸６に対して偏芯した円筒形をなしている。更に、この内周面２１に上述のベアリングギア５の外輪５２が内嵌されている。その結果、外輪５２ひいてはベアリングギア５は回転軸６に対して偏芯した状態で備えられている。

まず、第１の入力軸１および第２の入力軸２からの入力と出力軸３との関係について説明する。

まず、図１の状態において、第２の入力軸２を固定し、第１の入力軸１が回転状態にある場合について説明する。第２の入力軸２が固定されているため、内嵌されたベアリングギア５の外輪５２も固定されている。従って、ベアリングギア５はその回転軸が固定された状態に保たれる。この状態において第１の入力軸１の回転力は、第１歯車ｇ１および第２歯車ｇ２を介して、ベアリングギア５に伝達されるとともに、ベアリングギア５に伝達された回転力は、第３歯車ｇ３および第４歯車ｇ４を介して、出力軸３に伝達されるため、第１の入力軸１の回転力は、第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。

次に、図１の状態において第１の入力軸１を固定し、第２の入力軸２が回転状態にある場合について説明する。第２の入力軸２が回転しているため、内嵌されたベアリングギア５の外輪５２も回転する。ここで、第２の入力軸２の内周面２１は、回転軸６に対して偏芯した円筒形をなしているため、外輪５２を介してベアリングギア５全体が偏芯軸を変化させながら回転する揺動運動を行うことになる。ここで第１の入力軸１は固定されているため、第２の入力軸２の回転力は外輪５２を介して、ベアリングギア５に伝達されるとともに、ベアリングギア５に伝達された回転力は、第３歯車ｇ３および第４歯車ｇ４を介して、出力軸３に伝達されるため、入力軸２の回転力は、第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。このように第１の入力軸１または第２の入力軸２のいずれかが固定されている場合においては固定されていない入力軸からの回転力が第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。

更に、図１の状態において第１の入力軸１および第２の入力軸２が回転状態にある場合について説明する。この場合にはベアリングギア５全体が揺動運動することによって第２の入力軸２の回転力が出力軸３に伝達されるとともに、第１の入力軸１の回転力も出力軸３に伝達される。従って、第１の入力軸１の回転力と第２の入力軸２の回転力との合力を出力軸３に伝達することができる。このように第１の入力軸１または第２の入力軸２のいずれもが固定されていない場合においては第１の入力軸１および第２の入力軸２からの回転力が、第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４のギア比に応じて減速され出力軸３に伝達される。即ち、第１の入力軸１の回転力および第２の入力軸２の回転力をそれぞれ制御することにより、出力軸３の回転力を自在に変化させることが可能である。

次に減速比について、場合を分けて説明する。まず、第２の入力軸２を固定し、第１の入力軸１が回転状態にある場合について説明する。第１歯車ｇ１の歯数ｎ１と第２歯車ｇ２の歯数ｎ２の比、つまりｎ１／ｎ２に対応して、第１の入力軸１の回転がベアリングギア５に伝達される。例えば、第１歯車ｇ１の歯数ｎ１が１００であり、第２歯車ｇ２の歯数ｎ２が１０２であれば、第１の入力軸１が１回転することにより第１歯車ｇ１が１回転すると第２歯車ｇ２が１００／１０２回転し、第１の入力軸１の回転がベアリングギア５に伝達される。即ち、この場合１００／１０２の第１段の減速が行われることとなる。

同様に、第３歯車ｇ３の歯数ｎ３と第４歯車ｇ４の歯数ｎ４の比、つまりｎ３／ｎ４に対応して、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５に伝達される。例えば、第３歯車ｇ３の歯数ｎ３が１１０であり、第４歯車ｇ４の歯数ｎ４が１１２であれば、ベアリングギア５の内輪５１が１回転することにより第３歯車ｇ３が１回転すると第４歯車ｇ４が１１０／１１２回転し、第１の入力軸１の回転がベアリングギア５に伝達される。即ち、この場合１１０／１１２の第２段の減速が行われることとなる。従って、第１段および第２段の減速により、第１の入力軸１の回転は、ｎ３／ｎ４×ｎ１／ｎ２＝（ｎ１・ｎ３）／（ｎ２・ｎ４）の減速比で減速されることとなる。上記例であれば１１０／１１２×１００／１０２＝（１００・１１０）／（１０２・１１２）≒０．９６３、即ち約９６．３％の減速比が得られる。

次に、第１の入力軸１を固定し、第２の入力軸２が回転状態にある場合について説明する。第１歯車ｇ１の歯数ｎ１と第２歯車ｇ２の歯数ｎ２の差、つまりｎ２−ｎ１に対応して、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５に伝達される。例えば、第１歯車ｇ１の歯数ｎ１が１００であり、第２歯車ｇ２の歯数ｎ２が１０２であれば、第２の入力軸２が１回転することによりベアリングギア５が１回転すると第２歯車ｇ２が１０２−１００即ち２歯分の回転として、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５に伝達される。従って減速比は（ｎ２−ｎ１）／ｎ２となる。即ち、この場合（１０２−１００）／１０２の第１段の減速が行われることとなる。

第２の入力軸２が回転状態にある場合、一方において、第４歯車ｇ４の歯数ｎ４と第３歯車ｇ３の歯数ｎ３の差、つまりｎ４−ｎ３に対応して、第２の入力軸２の回転がベアリングギア５を介して出力軸３に伝達される。例えば、第３歯車ｇ３の歯数ｎ３が１１０であり、第４歯車ｇ４の歯数ｎ４が１１２であれば、ベアリングギア５の内輪５１が１回転することにより第３歯車ｇ３が１回転すると第４歯車ｇ４が、１１２−１１０即ち２歯分の回転として、第２の入力軸２の回転が出力軸３に伝達される。従って減速比は（ｎ４−ｎ３）／ｎ４となる。ここで、第１段の減速によって第１歯車ｇ１の歯数ｎ１と第２歯車ｇ２との比だけ第３歯車ｇ３の回転数が減ぜられるため、（ｎ４−ｎ３）／ｎ４×ｎ１／ｎ２、即ち、この場合（１１２−１１０）／１１２×１００／１０２の第２段の減速が行われることとなる。従って、第１段の減速と第２段の減速をあわせて、
（ｎ２−ｎ１）／ｎ２＋（ｎ４−ｎ３）／ｎ４×ｎ１／ｎ２
即ち、（１０２−１００）／１０２＋（１１２−１１０）／１１２×１００／１０２
≒０．０１９６＋０．０１７５
＝０．０３７１
即ち約３．７１％の減速比が得られる。

このように第１歯車ｇ１〜第４歯車ｇ４の歯数ｎ１〜４ｎを変えることにより減速比を自在に変えることが可能であり、特に第２の入力軸２からの入力に対しては、大きな減速比を容易に得ることが可能である。

また、第１歯車ｇ１と第２歯車ｇ２との噛合部分を模式図的に表現した図２（ａ）および、第１歯車ｇ１と第２歯車ｇ２の噛合部分を拡大表示した図２（ｂ）に示すように、第１歯車ｇ１には半円柱状の凹溝ｇ１１が形成されているとともに、この凹溝ｇ１１には円柱状の転動体ｇ１２が転動可能に支持されている。なお、半円柱状の凹溝ｇ１１に円柱状の転動体ｇ１２が支持されているため、転動体ｇ１２の外周面の略半分が第２歯車ｇ２側に突出しており、この突出部分が第１歯車ｇ１の凸歯として機能する。一方、第１歯車ｇ１に形成された凹溝ｇ１１と同様の凹溝ｇ２１が、第２歯車ｇ２に形成されている。この凹溝ｇ２１が第２歯車ｇ２の凹歯として機能する。即ち、転動体ｇ１２の第２歯車ｇ２側に突出した部分が第２歯車ｇ２の凹溝ｇ２１と噛合する。従って、転動体ｇ１２と凹溝ｇ２１の噛合時に生ずる摺動は、図２（ｂ）に矢印で示した、転動体ｇ１２の転動によって吸収される。よって、バックラッシュを設ける必要がないため、かみ合わせ調整を精密に行うことが可能となり、振動や騒音を低減することができる。また、各歯車間に予圧を与えることができるため、かみ合わせ調整を一層精密に行うことが可能となり、振動や騒音を低減することができる。また、回転力の損失も少なくなる。

ここで、本実施形態における揺動型歯車装置においては、ベアリングギア５に用いられている内輪が軸受の内輪機能を有する内輪部材とフェースギアとしての機能を有する歯車部材から構成されている点に特徴がある。より具体的には、このベアリングギア５は、図３に示すように、円環上の外輪５２と、外輪５２の内方に設けられた円環状の内輪５１と、外輪５２と内輪５１との間に転動自在に介設された転動体５３とから形成されている。内輪５１は更にフェースギアである歯車ｇ２，ｇ３を備えた円環上の歯車部材５４と、歯車部材５４の外周を取り巻くように固定されている内輪部材５５とからなる。

図４（ａ）および図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である図４（ｂ）に示すように、歯車部材５４の外周面５４１にはセレーションが設けられているため、歯車部材５４を内輪部材５５に内嵌させることにより容易に歯車部材５４を内輪部材５５を一体化させ、内輪５１を形成することができる。

また、歯車部材５４は内輪と同時に製造される必要はないため、歯車の製造ラインによって予め生産しておくことが可能である。従って、外輪と内輪とが同時に並行して製造される通常の転がり軸受の製造ラインによって、ベアリングギア５を製造する場合、外輪の製造ラインと内輪の製造工程とのタイミングを合わせるために外輪の製造工程ラインを停止する調整時間は、歯車部材５４を内輪部材５５に内嵌する工程にかかる時間のみとなる。

また、内輪５１は軸受の内輪としての機能を有する内輪部材５５およびフェースギア機能を有する歯車部材５４とからなるため、軸受の内輪としての品質と、フェースギアとしての品質はそれぞれ別個に保障されることとなり、１部材に両品質を重ねて求められることはない。従って、１部材が軸受の内輪としての品質と、フェースギアとしての品質とをともに満たすことを必要とされた従来の内輪に比べ、不良品発生率を小さくすることができるため、製品歩留まりが上昇する。また、上記従来のように内輪として良好品であった内輪が、フェースギアである歯車ｇ１０２ ，ｇ１０３を形成した後に不良品となることが無いため、生産性が向上する。

上記実施形態の揺動型歯車装置によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）上記実施形態の揺動型歯車装置に用いられるベアリングギアにおいて、内輪５１は、フェースギアである第１歯車ｇ１および第２歯車ｇ２が形成された円環状の歯車部材５４と、歯車部材５４の外周面に、この外周面を取り巻くように固定される円筒状の内輪部材５５とからなるため、内輪部材５５に第１歯車ｇ１および第２歯車ｇ２を形成する必要がない。また、歯車部材５４は内輪部材５５とは別工程において予め作成することが可能である。従って、外輪５２の製造と内輪５１の製造とを同時に並行して行う通常の転がり軸受の製造ラインによってベアリングギア５を製造する場合に、内輪部材５５に歯車部材５４を固定する工程を通常の内輪の製造工程に付加するだけでベアリングギア５の製造が可能となり、外輪の製造ラインを内輪の製造ラインに合せて遅らせる必要が無い。よって、通常の転がり軸受の製造ラインによってベアリングギア５を製造する場合に従来生じていた製造効率の低下が、抑制される。

（２）また、上記実施形態の揺動型歯車装置に用いられるベアリングギアにおいて、内輪５１は、第１歯車ｇ１および第２歯車ｇ２が形成された円環状の歯車部材５４と円筒状の内輪部材５５とからなるため、フェースギアとしての品質および軸受の内輪としての品質の両方を１部材で満たす必要があった上記従来の内輪１５１に比べて、不良品発生率を小さくすることができる。従って、製品歩留まりが上昇する。即ち、上記従来のように内輪の機能を満たした内輪１５１が、第１歯車ｇ１０１および第２歯車ｇ１０２を形成した後にフェースギアの機能を満たさないため不良品とされるということが生じないため、生産性を向上させることが可能となる。

（３）上記構成によると、セレーションを介して歯車部材５４の外周面に、内輪部材５５が固定されるため、内輪部材５５に歯車部材５４を圧入するのみで、歯車部材５４の外周面５４１に内輪部材５５を容易に固定することができる。

（第２の実施形態）

次に、本発明を具体化したベアリングギアを用いた揺動型歯車装置の第２の実施形態を図５および図６を用いて説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態のベアリングギアの構造を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

この揺動型歯車装置に用いられるベアリングギア５は、図５に示すように、円環上の外輪５２と、外輪５２の内方に設けられた円環状の内輪５１と、外輪５２と内輪５１との間に転動自在に介設された転動体５３とから形成されている。内輪５１は更に円環上の内輪部材５５とフェースギアである歯車ｇ２，ｇ３を備えた歯車部材５４とからなる。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、歯車部材５４の外周面５４１には半円柱状の切欠部５４２が設けられているとともに、内輪部材５５の内周面５５１には半円柱状の切欠部５５２が設けられている。切欠部５４２と切欠部５５２とが対向するように、内輪部材５５に歯車部材５４を挿入する。その結果、内輪部材５５と歯車部材５４との間に切欠部５５２と切欠部５４２とで形成された円柱状の貫通孔５７が形成される。この貫通孔５７に、図６（ｃ）に示すピン５６を挿入すると、歯車部材５４の外周面に、この外周面を取り巻くように内輪部材５５が固定され、内輪５１を形成することができる。

この場合も、歯車部材５４は内輪部材５５と同時に製造される必要はないため、歯車の製造ラインによって予め生産しておくことが可能である。従って、外輪５２と内輪５１とが同時に並行して製造される通常の転がり軸受の製造ラインによって、ベアリングギア５を製造する場合、外輪側の製造ラインの手待ちは歯車部材５４を内輪部材５５に挿入し、ピン５６を挿入する間のみとなる。

また、内輪５１は軸受の内輪としての機能を有する内輪部材５５およびフェースギア機能を有する歯車部材５４とからなるため、軸受の内輪としての品質と、フェースギアとしての品質はそれぞれ別個に保障されることとなり、１部材に両品質を重ねて求められることはない。従って、１部材が軸受の内輪としての品質と、フェースギアとしての品質とをともに満たすことを必要とされた従来の内輪に比べ、不良品発生率を小さくすることができるため、製品歩留まりが上昇する。また、上記従来のように内輪として良好品であった内輪が、フェースギアである歯車ｇ１０２ ，ｇ１０３を形成した後に不良品となることが無いため、生産性が向上する。

従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。

（１）第２の実施形態では、歯車部材５４の外周面５４１上に設けられた第１の切欠部５４２および内輪部材５５の内周面上に設けられた第２の切欠部５５２により形成された貫通孔５７に、ピン５６が嵌入されることにより、歯車部材５４の外周面５４１に、内輪部材５５が固定される。従って、歯車部材５４の外周面５４１に内輪部材５５を容易に固定することができる。

（２）第２の実施形態ではまた、第１の切欠部５４２、第２の切欠部５５２および円柱状のピン５６はいずれも汎用的な技術で容易に形成することができるため、上記従来のベアリングギア１０５に比して安価に製造できる。

（第３の実施形態）

次に、本発明を具体化したベアリングギアを用いた揺動型歯車装置の第３の実施形態を図７および図８を用いて説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態のベアリングギアの構造を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

この揺動型歯車装置に用いられるベアリングギア５は、図７に示すように、円環上の外輪５２と、外輪５２の内方に設けられた円環状の内輪５１と、外輪５２と内輪５１との間に転動自在に介設された転動体５３とから形成されている。内輪５１は更に円環上の内輪部材５５とフェースギアである歯車ｇ２，ｇ３を備えた歯車部材５４とからなる。

図７，図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、歯車部材５４の外周面５４１には半角柱状の切欠部５４２が設けられているとともに、内輪部材５５の内周面５５１には半角柱状の切欠部５５２が設けられている。切欠部５４２と切欠部５５２とが対向するように、内輪部材５５に歯車部材５４を挿入する。その結果、内輪部材５５と歯車部材５４との間に切欠部５５２と切欠部５４２とで形成された角柱状の貫通孔５７が形成される。この貫通孔５７に、図８（ｃ）に示すキー５８を挿入すると、歯車部材５４の外周面に、この外周面を取り巻くように内輪部材５５が固定され、内輪５１を形成することができる。

この場合も、歯車部材５４は内輪部材５５と同時に製造される必要はないため、歯車の製造ラインによって予め生産しておくことが可能である。従って、外輪と内輪とが同時に並行して製造される通常の転がり軸受の製造ラインによって、ベアリングギア５を製造する場合、外輪側の製造ラインの手待ちは歯車部材５４を内輪部材５５に挿入し、キー５８を挿入する間のみとなる。

また、内輪５１は軸受の内輪としての機能を有する内輪部材５５、フェースギア機能を有する歯車部材５４、をそれぞれ有するため、いずれか一方の機能が不十分であっても不良品となる上記従来の内輪１５１に比べて不良品発生率を小さくすることができ、製品歩留まりが上昇する。上記従来のように内輪として良好品であった内輪が、フェースギアである歯車ｇ１０２ ，ｇ１０３を形成した後に不良品となることが無いため、生産性が向上する。

更に角柱状のキー５８の断面積と円柱状のピン５６の断面積が同じ場合、キー５８はピン５６に比べて、歯車部材５４と内輪部材５５との間のずれを防止する能力が一層大きい。従って、上記ピンに比して、歯車部材５４と内輪部材５５との固定強度を容易に大きくすることが可能である。

従って、第３の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。

（１）第３の実施形態では、歯車部材５４の外周面５４１上に設けられた第１の切欠部５４２および内輪部材５５の内周面５５１上に第２の切欠部５５２により形成された貫通孔５７に、キー５８が嵌入されることにより、歯車部材５４の外周面５４１に、内輪部材５５が固定されるため、歯車部材５４の外周面５４１に内輪部材５５を容易に固定することができる。

（２）第３の実施形態ではまた、第１の切欠部５４２、第２の切欠部５５２および角柱状のキー５８はいずれも汎用的な技術で容易に形成することができるため、上記従来のベアリングギアに比して安価に製造できる。

（３）第３の実施形態では、更にキー５８が角柱状であるので歯車部材５４と内輪部材５５との固定強度を容易に大きくすることが可能である。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・第２、第３の実施形態においては、貫通孔５７は１つ設けられているが、複数も請けてもよい。複数設けることにより、歯車部材５４と内輪部材５５との固定強度を容易に大きくすることが可能である。

・第２の実施形態においては、ピン５６を用い、第３の実施形態においては、キー５８を用いているが、ピン５６およびキー５８を合せて用いても良い。

・第１の実施形態においては、セレーションを介して歯車部材５４の外周面に、内輪部材５５を固定しているが、セレーションに加えて上記ピン５６およびキー５８のうち少なくともいずれか一方を組み合わせて用いても良い。合わせて用いることにより、歯車部材５４と内輪部材５５との固定強度を容易に大きくすることが可能である。

本発明は、揺動型歯車装置に用いられるベアリングギアに関し、特に、生産性と歩留まりを向上させたベアリングギアであるため揺動型歯車装置に利用可能である。

本発明にかかる転動体保持器を採用した揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、軸方向断面図である。 本発明にかかる転動体保持器を採用した揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、（ａ）は第１歯車〜第４歯車の噛合部分についての部分拡大模式図であり、（ｂ）は第１歯車と第２歯車の噛合部分についての拡大図である。 本発明にかかるベアリングギアの一実施形態について説明する図面であって、ベアリングギアを入力側から見た図である。 本発明にかかるベアリングギアの一実施形態について説明する図面であって、（ａ）は歯車部材を入力側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明にかかるベアリングギアの第２の実施形態について説明する図面であって、ベアリングギアを入力側から見た図である。 本発明にかかるベアリングギアの第２の実施形態について説明する図面であって、（ａ）は歯車部材を入力側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は歯車部材を内輪部材に固定するためのピンの斜視図である。 本発明にかかるベアリングギアの第３の実施形態について説明する図面であって、ベアリングギアを入力側から見た図である。 本発明にかかるベアリングギアの第３の実施形態について説明する図面であって、（ａ）は歯車部材を入力側から見た図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は歯車部材を内輪部材に固定するためのキーの斜視図である。 従来の転動体保持器を採用した揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、軸方向断面図である。 従来の転動体保持器を採用した揺動型歯車装置の一実施形態について説明する図面であって、ベアリングギアを入力側から見た図である。

符号の説明

１…第１の入力軸、２…第２入力軸、３…出力軸、４…ハウジング、５…ベアリングギア（回転部材）、６…回転軸、１０…揺動型歯車装置、１１…軸受、１２…軸受、２１…軸受、２１…内周面、２２…軸受、２３…軸受、４２…転動体、５１…内輪、５２…外輪、５３…転動体、５４…歯車部材、５５…内輪部材、５６…ピン、５７…貫通孔、５８…キー、５４１…外周面、５４１…切欠部、５４２…切欠部、５５１…内周面、５５２…切欠部、ｇ１…歯車、ｇ２…歯車、ｇ３…歯車、ｇ４…歯車、ｇ１１…凹溝、ｇ１２…転動体、ｇ２１…凹溝、ｇ３１…凹溝、ｇ４１…凹溝、ｇ４２…転動体、１０１…入力軸、１０５…ベアリングギア、１１１…軸受、１２１…軸受、１５１…内輪、１５２…外輪、１５３…転動体、ｇ１０１…歯車、ｇ１０２…歯車、ｇ１０３…歯車、ｇ１０４…歯車、ｇ１１１…凹溝、ｇ１１２…転動体、ｇ１２１…凹溝、ｇ１２２…壁面、ｇ１３１…凹溝、ｇ１４１…凹溝。

Claims (4)

1. 略円筒状の外輪と、
   前記外輪の径方向において内方に配設されるとともに、少なくとも一方面にフェースギアを備える内輪と、
   前記外輪と前記内輪との間に転動自在に介設された転動体を備えるベアリングギアにおいて、
   前記内輪は、
   前記フェースギアが形成された円環状の歯車部材と、
   前記歯車部材の外周面に、該外周面を取り巻くように固定される円筒状の内輪部材とからなることを特徴とするベアリングギア。
2. 前記歯車部材の外周面にセレーションが形成されているとともに、セレーションを介して前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されることを特徴とする請求項１に記載のベアリングギア。
3. 円柱状のピンを更に備え、
   前記歯車部材の外周面上に前記ピンの外周面の形状に対応する半円柱形状の第１の切欠部が設けられ、
   前記内輪部材の内周面上に前記ピンの外周面の形状に対応する半円柱形状の第２の切欠部が設けられ、
   第１の切欠部と第２の切欠部とが対向するように、前記歯車部材が、前記歯車部材に挿入されるとともに、
   前記第１の切欠部および前記第２の切欠部により形成された貫通孔に、前記ピンが嵌入されることにより、
   前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のベアリングギア。
4. 角柱状のキーを更に備え、
   前記歯車部材の外周面上に前記キーの外周面の形状に対応する角柱形状の第１の切欠部が設けられ、
   前記内輪部材の内周面上に前記キーの外周面の形状に対応する角柱形状の第２の切欠部が設けられ、
   第１の切欠部と第２の切欠部とが対向するように、前記歯車部材が、前記歯車部材に挿入されるとともに、
   前記第１の切欠部および前記第２の切欠部により形成された貫通孔に、前記キーが嵌入されることにより、
   前記歯車部材の外周面に、内輪部材が固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のベアリングギア。

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