JP2015017646A - 偏心揺動型歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク軸の取り外し作業を簡素化できる偏心揺動型歯車装置を提供する。
【解決手段】偏心揺動型歯車装置１は、偏心部１０ａを有するクランク軸１０と、外歯１４ａを有し、偏心部１０ａに連動する揺動歯車１４と、揺動歯車１４の外歯１４ａと噛み合う内歯を有する外筒部２と、クランク軸１０が挿通されるクランク軸孔４ｅが形成された基板部４ａと、基板部４ａに結合される端板部７とを有し、基板部４ａ及び端板部７の間に揺動歯車１４が配置されるキャリア４と、基板部４ａ及び端板部７に対して揺動歯車１４とは反対側に配置されて、クランク軸１０の軸方向移動を規制する移動規制部３０と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、偏心揺動型歯車装置に関するものである。

従来、下記特許文献１に開示されているように、二つの相手部材間で所定の減速比で回転数を減速する偏心揺動型歯車装置が知られている。図６に示すように、特許文献１に開示された偏心揺動型歯車装置は、一方の相手部材に固定される外筒部６２と、外筒部６２内に配置されるとともに、もう一方の相手部材に固定されるキャリア６４とを備えている。外筒部６２とキャリア６４との間には、一対の主軸受６６が配置されている。キャリア６４は、シャフト部６４ｃが一体的に形成された基板部６４ａと、基板部６４ａとは別体に形成された端板部６４ｂとを有している。基板部６４ａと端板部６４ｂとの間には、２つの揺動歯車６８が挟み込まれており、基板部６４ａ側の揺動歯車（第１揺動歯車）６８は、クランク軸７０の基板部６４ａ側の偏心部（第１偏心部）７０ａに取り付けられ、また端板部６４ｂ側の揺動歯車（第２揺動歯車）６８は、クランク軸７０の端板部６４ｂ側の偏心部（第２偏心部）７０ｂに取り付けられている。この状態でシャフト部６４ｃと端板部６４ｂとがボルト７２によって互いに締結されている。

クランク軸７０は第１クランク軸受７４ａにより基板部６４ａに対して回転自在に支持されるとともに第２クランク軸受７４ｂによって端板部６４ｂに対して回転自在に支持されている。クランク軸７０には、入力軸の駆動力をクランク軸７０に伝達するための伝達歯車７６が両偏心部７０ａ，７０ｂ間に設けられている。基板部６４ａと第１偏心部７０ａとの間にワッシャ（第１ワッシャ）７８ａが挟み込まれるとともに、端板部６４ｂと第２偏心部７０ｂとの間にもワッシャ（第２ワッシャ）７８ｂが挟み込まれている。これらワッシャ７８ａ，７８ｂにより、クランク軸７０の軸方向移動が規制されている。

特開２００８−２０２７６４号公報

従来の偏心揺動型歯車装置では、第１ワッシャ７８ａが基板部６４ａと第１偏心部７０ａとの間に挟み込まれ、第２ワッシャ７８ｂが端板部６４ｂと第２偏心部７０ｂとの間に挟み込まれている。したがって、以下のような問題点がある。

すなわち、ワッシャ７８ａ，７８ｂはクランク軸７０が軸方向に移動しないように規制するために用いられているが、クランク軸７０が軸回りに回転するのを阻害しないようにする必要がある。したがって、基板部６４ａ、端板部６４ｂ、偏心部７０ａ，７０ｂ、ワッシャ７８ａ，７８ｂ等の寸法が精度良く管理されている。しかしながら、各部品を実際に組み付けてみると、クランク軸７０のガタが少し大きい場合や、逆に、偏心部７０ａ，７０ｂへのワッシャ７８ａ，７８ｂの当たりが少し大きい場合が生ずることがある。このような場合には、歯車装置を一度ばらして、厚みの異なるワッシャ７８ａ，７８ｂに交換したり、シムを用いる等の対処を行い、再度組み直す必要がある。このように、歯車装置を組み上げた後クランク軸７０の動きを調整する作業が必要な場合に、部品毎にばらす等の作業が必要となる。

そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クランク軸の調整作業を簡素化できる偏心揺動型歯車装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、偏心部を有するクランク軸と、歯部を有し、前記偏心部に連動する揺動歯車と、前記揺動歯車の前記歯部と噛み合う内歯を有する外筒部と、前記クランク軸が挿通されるクランク軸孔が形成された基板部と、前記基板部に結合される端板部とを有し、前記基板部及び前記端板部の間に前記揺動歯車が配置される内筒部と、前記基板部及び前記端板部に対して前記揺動歯車とは反対側に配置されて、前記クランク軸の軸方向移動を規制する移動規制部と、を備えている偏心揺動型歯車装置である。

本発明では、クランク軸の軸方向移動を規制するための移動規制部が、基板部及び端板部に対して揺動歯車とは反対側に配置されている。言い換えると、移動規制部は、基板部及び端板部の間に配置されるのではなく、基板部及び端板部の外側に配置される。このため、クランク軸の軸方向移動を規制するためのワッシャを内筒部の基板部とクランク軸の偏心部との間に設ける必要がなく、また、内筒部の端板部とクランク軸の偏心部との間にもワッシャを設ける必要がない。すなわち、クランク軸の軸方向に揺動歯車と重なるワッシャが、基板部と揺動歯車との間に設けられることがなく、また端板部と揺動歯車との間にも設けられない。このため、歯車装置を組み上げた後で、クランク軸の動きを調整する作業が必要になった場合には、基板部及び端板部の外側に配置された移動規制部を交換したり、基板部又は端板部と移動規制部との間にシムをかませたりすることで対処することができる。したがって、歯車装置を各部品毎にばらさなくても、クランク軸の動きを調整することが可能となる。

ここで、前記移動規制部は、基板側規制部と端板側規制部とを有していてもよい。この場合、前記基板側規制部が前記基板部に対して着脱可能である構成及び前記端板側規制部が前記端板部に対して着脱可能である構成の少なくとも一方が採用されていてもよい。

この好ましい態様において、前記基板側規制部は、前記基板部に対してボルトで着脱可能に結合されていてもよい。前記端板側規制部は、前記端板部に対してボルトで着脱可能に結合されていてもよい。

この態様では、ボルトを取り外すことによって、基板側規制部を基板部から容易に取り外すことができる。また、ボルトを取り外すことによって、端板側規制部を端板部から容易に取り外すことができる。なお、基板側規制部及び端板側規制部は、基板部及び端板部に対して揺動歯車とは反対側に配置されているので、ボルトによって基板部及び端板部に対して容易に締結することができる。

この好ましい態様において、前記基板部の前記クランク軸孔内に配置されるとともに前記クランク軸の第１ジャーナル部に装着される第１クランク軸受と、前記端板部に形成されたクランク軸孔に配置されるとともに前記クランク軸の第２ジャーナル部に装着される第２クランク軸受と、を備えていてもよい。前記基板側規制部は、前記第１ジャーナル部に当接して前記クランク軸の軸方向移動を規制し、前記端板側規制部は、前記第２ジャーナル部に当接して前記クランク軸の軸方向移動を規制してもよい。

この態様では、基板側規制部が基板部に取り付けられた状態では、基板側規制部は、クランク軸の第１ジャーナル部に当接する。したがって、クランク軸が基板部の外側へ向かう方向のクランク軸の移動が基板側規制部によって規制される。また、端板側規制部が端板部に取り付けられた状態では、端板側規制部は、クランク軸の第２ジャーナル部に当接する。したがって、クランク軸が端板部の外側へ向かう方向のクランク軸の移動が端板側規制部によって規制される。そして、基板部及び端板部間の結合が解除された状態では、基板側規制部が基板部から取り外されているか否かに拘わらず、また、端板側規制部が端板部から取り外されているかに拘わらず、クランク軸を取り外すことができる。

前記基板側規制部と前記端板側規制部とは、同じ構成であってもよい。この態様では、基板側規制部と端板側規制部とを別部品として管理する必要がない。したがって、部品として管理される種類を低減することができる。

前記基板側規制部及び前記端板側規制部の少なくとも一方は、前記基板部と前記端板部とを締結するボルトによって結合されていてもよい。この態様では、前記移動規制部を前記基板部あるいは前記端板部に結合するボルトを新たに設ける必要がない。

この態様において、前記移動規制部は、前記ボルトの座金としても機能してもよい。この態様では、ボルトの頭部が押圧される部分が陥没したり、ボルトの緩みを防止することができる。

前記基板部に対する前記端板部の位置を合わせるための位置決めピンが設けられていてもよい。この場合、前記移動規制部は、前記位置決めピンの脱落防止部材としても機能してもよい。

この態様では、位置決めピンによって、基板部に対する端板部の位置を精度良く合わせることができる。しかも、移動規制部によって位置決めピンの孔が塞がれるため、位置決めピンが抜けて脱落し、ピンが歯車に噛み込むといった不具合が発生してしまう、という事態を回避することができる。

前記クランク軸を含む複数のクランク軸が設けられていてもよい。この場合、前記移動規制部は、全てのクランク軸の移動を規制する部材として構成されていてもよい。
この態様では、クランク軸毎に別個に移動規制部を設ける必要がないため、部品点数が多くなることを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、クランク軸の調整作業を簡素化することができる。

本発明の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の構成を示す図である。 前記歯車装置に設けられた基板側規制部の構成を示す図である。 本発明のその他の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の要部を示す図である。 本発明のその他の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の要部を示す図である。 本発明のその他の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置を示す図である。 従来の偏心揺動型歯車装置の構成を示す図である。

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。本実施形態の偏心揺動型歯車装置（以下、歯車装置と称する）１は、例えばロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部、各種工作機械の旋回部等に減速機として適用されるものである。

本実施形態に係る歯車装置１は、クランク軸１０の偏心部１０ａ，１０ｂを回転させることによって揺動歯車１４，１６を揺動回転させ、それによって入力された回転数から減速された回転数の出力を得るように構成されている。これにより、例えばロボットのベース（第１の相手部材）と旋回胴（第２の相手部材）との間で、相対回転を生じさせることができる。

図１及び図２に示すように、歯車装置１は、外筒部２と、内筒部としてのキャリア４と、複数（例えば３つ）のクランク軸１０と、揺動歯車（第１揺動歯車１４、第２揺動歯車１６）と、を備えている。

外筒部２は、歯車装置１の外面を構成するものであり、略円筒形状を有している。外筒部２の内周面には、多数のピン溝２ｂが形成されている。各ピン溝２ｂは、外筒部２の軸方向に延びるように配置され、軸方向に直交する断面において半円形の断面形状を有している。これらのピン溝２ｂは、外筒部２の内周面に周方向に等間隔で並んでいる。

外筒部２は、多数の内歯ピン３を有している。各内歯ピン３は、ピン溝２ｂにそれぞれ取り付けられている。具体的に、各内歯ピン３は、対応するピン溝２ｂにそれぞれ嵌め込まれており、外筒部２の軸方向に延びる姿勢で配置されている。これにより、多数の内歯ピン３は、外筒部２の周方向に沿って等間隔で並んでいる。これらの内歯ピン３には、第１揺動歯車１４の第１外歯（歯部）１４ａ及び第２揺動歯車１６の第２外歯（歯部）１６ａが噛み合う。

外筒部２には、フランジ部が設けられており、このフランジ部は、例えばロボットのベースに固定するための締結具（ボルト）を挿通するための挿通孔２ａが形成されている。

キャリア４は、外筒部２と同軸上に配置された状態で外筒部２内に収容されている。キャリア４は、外筒部２に対して同じ軸回りに相対回転する。具体的に、キャリア４は、外筒部２の径方向内側に配置されており、この状態で、軸方向に互いに離間して設けられた一対の主軸受６によって外筒部２に対して相対回転可能に支持されている。なお、外筒部２とキャリア４との間には、環状のシール部材２５が設けられている。

キャリア４は、基板部４ａと複数（例えば３つ）のシャフト部４ｃとを有する基部５と、この基部５とは別体に形成された端板部７と、を備えている。

基板部４ａは、外筒部２内において軸方向の一端部近傍に配置されている。この基板部４ａの径方向中央部には断面円形の貫通孔４ｄが設けられている。貫通孔４ｄの周囲には、複数（例えば３つ）のクランク軸孔４ｅが周方向に等間隔で設けられている。

基板部４ａには、キャリア４を例えばロボットの旋回胴に固定するための図略の締結具（ボルト）を締結するための締結孔４ｇが形成されている。締結孔４ｇは、基板部４ａにおける端板部７とは反対側の端面４ｈに形成されている。この端面（外端面）４ｈには、凹部４ｉが形成されている。凹部４ｉは、基板部４ａの軸心と同心状の円板状に形成された底面４ｊを有している。底面４ｊは、キャリア４の回転軸心に垂直な面となっている。なお、締結孔４ｇは、凹部４ｉの径方向外側に位置している。

端板部７は、基板部４ａに対して軸方向に離間して設けられており、外筒部２内において軸方向の他端部近傍に配置されている。端板部７の径方向中央部には断面円形の貫通孔７ａが設けられている。貫通孔７ａの周囲には、複数（例えば３つ）のクランク軸孔７ｂが基板部４ａの複数のクランク軸孔４ｅと対応する位置に設けられている。クランク軸孔４ｅの内径とクランク軸孔７ｂの内径とは同じ寸法となっている。

複数のシャフト部４ｃは、基板部４ａと一体的に設けられており、基板部４ａから端板部７側へ直線的に延びている。この複数のシャフト部４ｃは、周方向に等間隔で配設されている。

端板部７は、ボルト９によって基部５に締結されている。すなわち、端板部７にはボルト挿通孔７ｃが形成され、シャフト部４ｃ（基部５）には、その先端面から軸方向に延びるように締結孔４ｆが形成されている。そして、端板部７のボルト挿通孔７ｃに、基部５（基板部４ａ）と反対側からボルト９が挿入されている。このボルト９は、シャフト部４ｃの締結孔４ｆに螺合されている。これにより、基板部４ａ、シャフト部４ｃ及び端板部７が一体化されている。つまり、端板部７は、基板部４ａに着脱可能に結合されている。

基部５及び端板部７には、ピン孔２２が形成されていて、基部５から端板部７に渡って位置決めピン１１がピン孔２２に挿入されている。これにより、基部５に対する端板部７の位置が精度良く決められている。

端板部７には、基板部４ａと反対側の端面（外端面）７ｄに凹部７ｅが形成されている。凹部７ｅは、端板部７の軸心と同心状の円板状に形成された底面７ｆを有している。底面７ｆは、キャリア４の回転軸心に垂直な面となっている。なお、クランク軸孔７ｂ、ボルト挿通孔７ｃ及びピン孔２２はそれぞれ、凹部７ｅの底面７ｆに開口している。

複数のクランク軸１０は、外筒部２内において中央の貫通孔４ｄ，７ａの周囲に等間隔で配置されている。各クランク軸１０は、一対のクランク軸受１２ａ，１２ｂによりキャリア４に対して軸回りに回転可能に支持されている。

具体的に、各クランク軸１０には、軸方向における基板部側の部位に第１クランク軸受１２ａが取り付けられており、この第１クランク軸受１２ａは、基板部４ａのクランク軸孔４ｅ内に配置されている。第１クランク軸受１２ａは、基部５（基板部４ａ）に対してクランク軸１０を回転可能に支持する基板側クランク軸受として機能する。また、各クランク軸１０には、軸方向における端板部側の部位に第２クランク軸受１２ｂが取り付けられており、この第２クランク軸受１２ｂは、端板部７のクランク軸孔７ｂ内に配置されている。第２クランク軸受１２ｂは、端板部７に対してクランク軸１０を回転可能に支持する端板側クランク軸受として機能する。これにより、クランク軸１０は、基板部４ａ及び端板部７に回転可能に支持されている。

各クランク軸１０は、軸本体１０ｃと、この軸本体１０ｃに一体的に形成された偏心部１０ａ，１０ｂと、を有する。基板部４ａ側に配置された第１偏心部１０ａと、端板部７側に配置された第２偏心部１０ｂは、両クランク軸受１２ａ，１２ｂによって支持された部分の間に軸方向に並んで配置されている。第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂは、それぞれ円柱形状を有しており、いずれも軸本体１０ｃの軸心に対して偏心した状態で軸本体１０ｃから径方向外側に張り出している。第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂは、それぞれ軸心から所定の偏心量で偏心しており、互いに所定角度の位相差を有するように配置されている。

軸本体１０ｃは、第１偏心部１０ａよりも基板部側の第１ジャーナル部１０ｆと、第２偏心部１０ｂよりも端板部側の第２ジャーナル部１０ｇと、第２ジャーナル部１０ｇから軸方向外側に突出した突出部１０ｈと、を有している。

第１ジャーナル部１０ｆは円柱状に形成されており、該第１ジャーナル部１０ｆには、第１クランク軸受１２ａが取り付けられている。また、第２ジャーナル部１０ｇも円柱状に形成されており、該第２ジャーナル部１０ｇには、第２クランク軸受１２ｂが取り付けられている。クランク軸受１２ａ，１２ｂはニードル軸受等、針状ころ又は円柱状ころを有する軸受によって構成されている。第１ジャーナル部１０ｆと第２ジャーナル部１０ｇとは互いに同じ外径を有している。

第１ジャーナル部１０ｆの外端面は、軸方向に垂直な面（軸垂直面）１０ｉとして軸本体１０ｃの一方の外端面を構成している。軸垂直面１０ｉは、基板部４ａにおける端板部７とは反対側の軸垂直面（凹部４ｉの底面４ｊ）と面一の状態で配置されている。なお、基板部４ａにおいて凹部４ｉを省略することができる。この場合には、軸垂直面１０ｉは、基板部４ａにおける端板部７とは反対側の端面（軸垂直面）４ｈと面一の状態で配置されていればよい。

第２ジャーナル部１０ｇの外端面（基板部４ａと反対側の面であって軸方向に垂直な面）は、軸方向に垂直な面（軸垂直面）１０ｊとなっている。軸垂直面１０ｊは、端板部７における基板部４ａとは反対側の軸垂直面（凹部７ｅの底面７ｆ）と面一の状態で配置されている。なお、端板部７において凹部７ｅを省略することができる。この場合には、軸垂直面１０ｊは、端板部７における基板部４ａとは反対側の端面（軸垂直面）７ｄと面一の状態で配置されていればよい。

突出部１０ｈは、軸垂直面１０ｊから軸方向に延出されている。突出部１０ｈには、伝達歯車２０を装着できるようにスプライン加工が施されている。伝達歯車２０は、図外の入力ギアと噛み合い、該入力ギアを通して入力される回転駆動力をクランク軸１０に伝える。

第１揺動歯車１４は、外筒部２内側の閉空間Ｓ内において基板部４ａ側に配置されており、各クランク軸１０の第１偏心部１０ａに第１ころ軸受１８ａを介して取り付けられている。第１揺動歯車１４は、各クランク軸１０が回転して第１偏心部１０ａが偏心回転すると、この偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。

第１揺動歯車１４は、外筒部２の内径よりも少し小さい大きさを有している。第１揺動歯車１４は、第１外歯１４ａと、中央部貫通孔１４ｂと、複数（例えば３つ）の第１偏心部挿通孔１４ｃと、複数（例えば３つ）のシャフト部挿通孔１４ｄとを有している。第１外歯１４ａは、揺動歯車１４の周方向全体に亘って滑らかに連続する波形状を有している。

中央部貫通孔１４ｂは、第１揺動歯車１４の径方向中央部に設けられている。

複数の第１偏心部挿通孔１４ｃは、第１揺動歯車１４において中央部貫通孔１４ｂ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１４ｃには、第１ころ軸受１８ａが介装された状態で各クランク軸１０の第１偏心部１０ａがそれぞれ挿通されている。

複数のシャフト部挿通孔１４ｄは、第１揺動歯車１４において中央部貫通孔１４ｂの周り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１４ｄは、周方向において、隣り合う第１偏心部挿通孔１４ｃ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１４ｄには、対応するシャフト部４ｃが遊びを持った状態で挿通されている。

第２揺動歯車１６は、外筒部２内側の閉空間Ｓ内において端板部７側に配設されており、各クランク軸１０の第２偏心部１０ｂに第２ころ軸受１８ｂを介して取り付けられている。第１揺動歯車１４と第２揺動歯車１６は、第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂの位置に対応して軸方向に並んで設けられている。第２揺動歯車１６は、各クランク軸１０が回転して第２偏心部１０ｂが偏心回転すると、この偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。

第２揺動歯車１６は、外筒部２の内径よりも少し小さい大きさを有しており、第１揺動歯車１４と同様の構成となっている。すなわち、第２揺動歯車１６は、第２外歯１６ａ、中央部貫通孔１６ｂ、複数（例えば３つ）の第２偏心部挿通孔１６ｃ及び複数（例えば３つ）のシャフト部挿通孔１６ｄを有している。これらは、第１揺動歯車１４の第１外歯１４ａ、中央部貫通孔１４ｂ、複数の第１偏心部挿通孔１４ｃ及び複数のシャフト部挿通孔１４ｄと同様の構造を有している。各第２偏心部挿通孔１６ｃには、第２ころ軸受１８ｂが介装された状態でクランク軸１０の第２偏心部１０ｂが挿通されている。

歯車装置１は、クランク軸１０の軸方向移動を規制する移動規制部３０を備えている。移動規制部３０は、基板部４ａに接触するように配置された基板側規制部３１と、端板部７に接触するように配置された端板側規制部３２とを有する。基板側規制部３１は、基板部４ａに対して揺動歯車１４，１６とは反対側に配置されている。端板側規制部３２は、端板部７に対して揺動歯車１４，１６とは反対側に配置されている。そして、基板側規制部３１及び端板側規制部３２は、何れもキャリア４の外側に露出するように配置されており、基板部４ａ及び端板部７の外側からクランク軸１０の軸方向移動を規制する。

基板側規制部３１と端板側規制部３２は、同じ構成となっている。したがって、両規制部３１，３２を共通の部品によって構成することができる。

基板側規制部３１及び端板側規制部３２は同じ形状を有しているので、以下、基板側規制部３１の構成について説明する。図２に示すように、基板側規制部３１は、薄い板状に形成された金属製部材によって構成されている。本実施形態では、基板側規制部３１が円板状に形成されているが、これに限られない。

基板側規制部３１には、クランク軸１０の突出部１０ｈを挿通可能な第１挿通孔３１ａと、ボルト３５を挿通させる第２挿通孔３１ｂと、中央の第３挿通孔３１ｃと、通油孔３１ｄと、が形成されている。なお、本実施形態では、クランク軸１０の突出部１０ｈが端板側に位置しているので、基板側規制部３１の第１挿通孔３１ａに突出部１０ｈが挿通されておらず、端板側規制部３２の第１挿通孔３２ａに突出部１０ｈが挿通されている。また、第３挿通孔３１ｃは省略することができる。

ボルト３５は、基板側規制部３１を基板部４ａに固定するための締結具である。このボルト３５は、基板部４ａ及び端板部７を結合するためのボルト９と同じ径の雄ねじ部及び頭部を有している。基板部４ａにはボルト３５の雄ねじ部が螺合される締結孔４ｋが形成されている。この締結孔４ｋは凹部４ｉの底面４ｊに開口している。したがって、基板側規制部３１は、基板部４ａにおける凹部４ｉ内に配置されて底面４ｊに面接触している。この状態で、基板側規制部３１は、ボルト３５によって基板部４ａに締結されている。すなわち、基板側規制部３１（移動規制部３０）は基板部４ａに対して着脱可能となっている。なお、ボルト３５の頭部も凹部４ｉ内に収まっているため、ボルト３５の頭部がロボットの旋回胴と干渉することはない。

第１挿通孔３１ａは、複数のクランク軸１０に対応するように複数設けられている。第１挿通孔３１ａは、クランク軸１０の位置に対応する位置に形成されている。第１挿通孔３１ａは、突出部１０ｈを挿入できる一方で第１ジャーナル部１０ｆを挿入できない大きさに形成されている。このため、基板側規制部３１には、第１ジャーナル部１０ｆの外端面が当接している。したがって、クランク軸１０は、基板側規制部３１によって端板部７から基板部４ａに向かう方向の移動が規制されている。

なお、端板側規制部３２の第１挿通孔３２ａは、突出部１０ｈを挿入できる一方で第２ジャーナル部１０ｇを挿入できない大きさに形成されている。このため、端板側規制部３２には、第２ジャーナル部１０ｇの外端面が当接している。したがって、クランク軸１０は、端板側規制部３２によって基板部４ａから端板部７に向かう方向の移動が規制されている。

第２挿通孔３１ｂは、ボルト３５の位置に対応する位置に形成されている。第２挿通孔３１ｂは、ボルト３５の雄ねじ部を挿入できる一方で、ボルト３５の頭部を挿入できない大きさに形成されている。

端板側規制部３２の第２挿通孔３２ｂには、基板部４ａ及び端板部７を結合するためのボルト９が挿通されている。第２挿通孔３２ｂは、ボルト９の雄ねじ部を挿入できる一方で、ボルト９の頭部を挿入できない大きさに形成されている。このため、ボルト９の頭部が端板側規制部３２の一方の面に当接しており、この一方の面は、ボルト９の締結力を受けている。このため、端板側規制部３２はボルト９の座金としても機能している。端板側規制部３２はボルト９によって端板部７に締結されている。すなわち、端板側規制部３２（移動規制部３０）は、端板部７に対して着脱可能となっている。なお、端板側規制部３２は、端板部７の凹部７ｅ内に配置されて底面７ｆに面接触しており、この状態で位置決めピン１１が挿入されているピン孔を塞いでいる。

なお、第２挿通孔３２ｂには、基板部４ａ及び端板部７を結合するためのボルト９が挿通される構成に限られない。このボルト９とは別個のボルトで、端板側規制部３２を固定する構成とし、このボルトが第２挿通孔３２ｂに挿通される構成としてもよい。このボルトは端板側規制部３２を端板部７に締結するためだけに用いられ、端板部にはこのボルトを締結するための締結孔が形成される。この場合、端板側規制部３２は、第２挿通孔３２ｂを塞がない形状に形成される。

通油孔３１ｄは、第１挿通孔３１ａの周囲に互いに間隔をおいて複数形成されている。この通油孔３１ｄを通して潤滑油を供給することができる。

この歯車装置１では、伝達歯車２０が回転することによって各クランク軸１０が回転すると、偏心部１０ａ，１０ｂに取り付けられた揺動歯車１４，１６は、偏心部１０ａ，１０ｂの回転に伴って内歯ピン３に噛み合いながら揺動し、これによってキャリア４及び外筒部２が互いに相対的に回転する。これにより、入力された回転数から減速された回転数の出力が得られる。

ここで、本実施形態に係る歯車装置１において、クランク軸１０に対する移動規制部３０の当たり具合を調整する必要がある場合に行う調整作業の手順について説明する。

まず、歯車装置１が組上がった後、クランク軸１０の動きをチェックする。すなわち、歯車装置１の組立が完成した後で、クランク軸１０が軸方向に移動しないか、あるいは軸方向の移動量が想定された以上になっていないか、あるいはクランク軸１０の軸垂直面１０ｉ，１０ｊと移動規制部３０との当たりが強くなり過ぎていないか等をチェックする。

そして、クランク軸１０の軸方向におけるクランク軸１０の移動量が想定された以上となっている場合には、例えば図３に示すように、シム（スペーサ）３６ａを使用することができる。この場合には、例えば、ボルト３５を基板部４ａから外すとともに、基板側規制部３１を基板部４ａから取り外す。

そして、クランク軸１０の第１ジャーナル部１０ｆにシム（環状の板部材）３６ａを装着し、そこに前記基板側規制部３１を構成する板部材と同じ形状の板部材からなる規制部本体３６ｂを被せる。これにより、シム３６ａが第１クランク軸受１２ａと規制部本体３６ｂとの間に挟み込まれる。この状態で、ボルト３５を締結孔４ｋに螺合させる。これにより、規制部本体３６ｂが基板部４ａに固定され、これにより、規制部本体３６ｂは、シム３６ａを介してクランク軸１０を押圧する。この状態で、クランク軸１０の軸方向移動は、シム３６ａ及び規制部本体３６ｂによって規制される。すなわち、この場合には、規制部本体３６ｂとシム３６ａとによって基板側規制部３１が構成される。このように、基板側規制部３１を基板部４ａから取り外すのみでクランク軸１０の調整を行うことができ、歯車装置１を、その構成部品毎にばらす必要はない。なお、シム３６ａは、第１クランク軸受１２ａと規制部本体３６ｂとの間に挟み込まれる構成に限られるものではない。例えば、シム３６ａは、揺動歯車１４と規制部本体３６ｂとの間に挟み込まれていてもよい。

なお、クランク軸１０がどの程度軸方向に移動するかにより、それに応じた厚みを有するシムを選定すればよい。

図３では、第１ジャーナル部１０ｆに外嵌されるシム３６ａ、すなわち基板部４ａ側に配置されるシム３６ａを示しているが、これに限られるものではない。これに代え、又はこれとともに、第２ジャーナル部１０ｇに装着されるシム（図示省略）、すなわち端板部側に配置されるシムを用いるようにしてもよい。この場合には、当該シムと、当該シムを第２クランク軸受１２ｂとの間に挟み込むための規制部本体とによって端板側規制部３２が構成されることになる。規制部本体は、ボルト９によって端板部７に固定されることにより、シムを介してクランク軸１０を押圧する。なお、この場合には、伝達歯車２０がクランク軸１０から取り外された状態で作業を行う必要がある。

一方、クランク軸１０の軸垂直面１０ｉ，１０ｊに対する移動規制部３０の当たり具合が強くなり過ぎている場合には、図４に示すように、基板部４ａに接触するように配置されるシム（スペーサ）３７ａを使用することができる。このシム３７ａは、前記基板側規制部３１を構成する板部材と同じ形状の板部材からなる平板状の規制部本体３７ｂと、基板部４ａとの間に挟み込まれる。この状態で、ボルト３５が締結孔４ｋに螺合される。これにより、クランク軸１０に対する移動規制部３０の当たりが強くなり過ぎないように、規制部本体３７ｂによってクランク軸１０の軸垂直面１０ｉを押圧することができる。この場合、規制部本体３７ｂとシム３７ａとによって基板側規制部３１が構成される。

図４では、基板部４ａと規制部本体３７ｂとの間に挟み込まれるシム３７ａを示しているが、これに限られるものではない。これに代え、又はこれとともに、端板部７と規制部本体（図示省略）との間に挟み込まれるシム（図示省略）、すなわち端板部７側に配置されるシムを用いるようにしてもよい。この場合には、当該シムと、規制部本体とによって端板側規制部３２が構成されることになる。規制部本体は、ボルト９によって端板部７に固定されることにより、クランク軸１０の軸垂直面１０ｊを押圧することができる。

以上説明したように、本実施形態では、クランク軸１０の軸方向移動を規制するための移動規制部３０が、基板部４ａ及び端板部７に対して揺動歯車１４，１６とは反対側に配置されている。言い換えると、移動規制部３０は、基板部４ａ及び端板部７の間に配置されるのではなく、基板部４ａ及び端板部７の外側に配置される。このため、クランク軸１０の軸移動方向を規制するためのワッシャをキャリア４の基板部４ａとクランク軸１０の第１偏心部１０ａとの間に設ける必要がなく、また、端板部７とクランク軸１０の第２偏心部１０ｂとの間にもワッシャを設ける必要がない。すなわち、クランク軸１０の軸方向に第１揺動歯車１４と重なるワッシャが、基板部４ａと揺動歯車１４，１６との間に設けられることがなく、また端板部７と第２揺動歯車１６との間にも設けられない。このため、歯車装置１を組み上げた後で、クランク軸１０の動きを調整する作業が必要になった場合には、基板部４ａ及び端板部７の外側に配置された移動規制部３０を交換したり、基板部４ａ又は端板部７と規制部本体３６ｂとの間にシム３６ａをかませたりすることで対処することができる。したがって、歯車装置１を各部品毎にばらさなくても、クランク軸１０の動きを調整することが可能となる。

また本実施形態では、基板側規制部３１が基板部４ａに取り付けられた状態では、基板側規制部３１は、クランク軸１０の第１ジャーナル部１０ｆに当接する。したがって、クランク軸１０が基板部４ａの外側へ向かう方向のクランク軸１０の移動が基板側規制部３１によって規制される。また、端板側規制部３２が端板部７に取り付けられた状態では、端板側規制部３２は、クランク軸１０の第２ジャーナル部１０ｇに当接する。したがって、クランク軸１０が端板部７の外側へ向かう方向のクランク軸１０の移動が端板側規制部３２によって規制される。そして、基板部４ａ及び端板部７間の結合が解除された状態では、基板側規制部３１が基板部４ａから取り外されているか否かに拘わらず、クランク軸１０を取り外すことができる。

また本実施形態では、基板側規制部３１と前記端板側規制部３２とが同じ形状に形成されているため、基板側規制部３１と端板側規制部３２とを別部品として管理する必要がない。したがって、部品として管理される種類を低減することができる。

また本実施形態では、端板側規制部３２が、基板部４ａ及び端板部７を結合するボルト９の座金としても機能する。このため、ボルト９の頭部が押圧される部分が陥没したり、ボルト９の緩みを防止することができる。

また本実施形態では、端板側規制部３２が位置決めピン１１の脱落防止部材としても機能するため、位置決めピン１１によって、基板部４ａに対する端板部７の位置を精度良く合わせることができるばかりでなく、端板側規制部３２によって位置決めピン１１の脱落防止がなされる。したがって、位置決めピン１１が脱落して、ピンが歯車に噛み込むといった不具合が発生してしまう、という事態を回避することができる。

また本実施形態では、移動規制部３０が全てのクランク軸１０の移動を規制する部材として構成されているため、クランク軸１０毎に別個に移動規制部３０を設ける必要がない。このため、部品点数が多くなることを抑制することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、基板側規制部３１及び端板側規制部３２を共通の部材によって構成したが、基板側規制部３１及び端板側規制部３２を共通の部材として形成しなくてもよい。この場合、基板側規制部３１では、突出部１０ｈを挿通させる挿通孔が省略されていてもよい。また、基板側規制部３１と端板側規制部３２とにおいて、ボルト９，３５を挿通させる第１挿通孔３１ａ，３２ａの位置や大きさが異なっていてもよい。

前記実施形態では、基板側規制部３１が基板部４ａに対してボルト３５によって着脱可能であり、かつ端板側規制部３２が端板部７に対してボルト９によって着脱可能な構成となっているが、これに限られない。基板側規制部３１及び端板側規制部３２の何れか一方のみが着脱可能であり、他方が溶接等によって着脱できない構成となっていてもよい。

図５に示すように、基板側規制部３１は基板部４ａの凹部４ｉに圧入されることによって基板部４ａに固定されていてもよい。また、端板側規制部３２は、端板部７の凹部７ｅに圧入されることによって、端板部７に固定されていてもよい。また、基板側規制部３１は、基板部４ａに接着剤によって接着固定されていてもよい。また、端板側規制部３２は、端板部７に接着剤によって接着固定されていてもよい。

前記実施形態では、クランク軸１０が端板部７側に突出する突出部１０ｈを有し、端板部７側に伝達歯車２０が配置された構成となっているが、これに限られない。クランク軸１０の突出部１０ｈが基板部４ａ側に配置され、伝達歯車２０が基板部４ａ側に配置された構成であってもよい。

前記実施形態では、端板部７にクランク軸孔７ｂが形成された例について説明したが、端板部７のクランク軸孔７ｂが省略され、クランク軸１０が基板部４ａのクランク軸孔４ｅで片持ち支持される構成としてもよい。なお、この場合は、クランク軸１０の突出部１０ｈ、伝達歯車１８は基板部４ａ側に配置される。

前記実施形態では、２つの揺動歯車１４，１６が設けられた構成としたが、これに限られるものではない。例えば、１つの揺動歯車が設けられる構成、又は３つ以上の揺動歯車が設けられる構成であってもよい。

前記実施形態では、複数のクランク軸１０が中央の貫通孔４ｄ，７ａの周囲に配設された構成としたがこれに限られるものではない。例えば、１つのクランク軸１０がキャリア４の中央部に配設されたセンタークランク式であってもよい。

前記実施形態では、キャリア４を旋回胴に締結して旋回するようにし、外筒部２をロボットのベースに固定して不動にしている例が示されているが、その逆の配置でもよい。すなわち、外筒部２が旋回胴に締結され、キャリア４がロボットのベースに締結されていてもよい。この場合には、外筒部２がキャリア４に対して相対回転することにより、ロボットの旋回胴は、ベースに対して旋回することになる。

１ 偏心揺動型歯車装置
２ 外筒
３ 内歯ピン
４ キャリア
４ａ 基板部
４ｃ シャフト部
４ｅ クランク軸孔
５ 基部
７ 端板部
９ ボルト
７ｂ クランク軸孔
１０ クランク軸
１０ａ 第１偏心部
１０ｂ 第２偏心部
１２ａ 第１クランク軸受
１２ｂ 第２クランク軸受
１０ｃ 軸本体
１０ｆ 第１ジャーナル部
１０ｇ 第２ジャーナル部
１０ｈ 突出部
１０ｉ 軸垂直面
１０ｊ 軸垂直面
１１ 位置決めピン
１４ 第１揺動歯車
１４ａ 外歯
１４ｃ 偏心部挿通孔
１６ 第２揺動歯車
１６ａ 外歯
１６ｃ 偏心部挿通孔
３０ 移動規制部
３１ 基板側規制部
３２ 端板側規制部
３５ ボルト

Claims (9)

1. 偏心部を有するクランク軸と、
   歯部を有し、前記偏心部に連動する揺動歯車と、
   前記揺動歯車の前記歯部と噛み合う内歯を有する外筒部と、
   前記クランク軸が挿通されるクランク軸孔が形成された基板部と、前記基板部に結合される端板部とを有し、前記基板部及び前記端板部の間に前記揺動歯車が配置される内筒部と、
   前記基板部及び前記端板部に対して前記揺動歯車とは反対側に配置されて、前記クランク軸の軸方向移動を規制する移動規制部と、を備えている偏心揺動型歯車装置。
2. 前記移動規制部は、基板側規制部と端板側規制部とを有し、
   前記基板側規制部が前記基板部に対して着脱可能である構成及び前記端板側規制部が前記端板部に対して着脱可能である構成の少なくとも一方が採用されている請求項１に記載の偏心揺動型歯車装置。
3. 前記基板側規制部は、前記基板部に対してボルトで着脱可能に結合され、
   前記端板側規制部は、前記端板部に対してボルトで着脱可能に結合されている請求項２に記載の偏心揺動型歯車装置。
4. 前記基板部の前記クランク軸孔内に配置されるとともに前記クランク軸の第１ジャーナル部に装着される第１クランク軸受と、
   前記端板部に形成されたクランク軸孔に配置されるとともに前記クランク軸の第２ジャーナル部に装着される第２クランク軸受と、を備えており、
   前記基板側規制部は、前記第１ジャーナル部に当接して前記クランク軸の軸方向移動を規制し、
   前記端板側規制部は、前記第２ジャーナル部に当接して前記クランク軸の軸方向移動を規制する請求項２又は３に記載の偏心揺動型歯車装置。
5. 前記基板側規制部と前記端板側規制部とは、同じ構成である請求項２から４の何れか１項に記載の偏心揺動型歯車装置。
6. 前記基板側規制部及び前記端板側規制部の少なくとも一方は、前記基板部と前記端板部とを締結するボルトによって結合されている２から５の何れか１項に記載の偏心揺動型歯車装置。
7. 前記移動規制部は、前記ボルトの座金としても機能する請求項３又は６に記載の偏心揺動型歯車装置。
8. 前記基板部に対する前記端板部の位置を合わせるための位置決めピンが設けられており、
   前記移動規制部は、前記位置決めピンの脱落防止部材としても機能する請求項１から７の何れか１項に記載の偏心揺動型歯車装置。
9. 前記クランク軸を含む複数のクランク軸が設けられており、
   前記移動規制部は、全てのクランク軸の移動を規制する部材として構成されている請求項１から８の何れか１項に記載の偏心揺動型歯車装置。

Images