JP2017096312A - 偏心揺動型の歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の偏心体の近傍を良好に潤滑することを可能としながら、複数の偏心体間の偏心位相のずれを防止または低減する。【解決手段】第１外歯歯車１１と、第２外歯歯車１２と、第１偏心体２１と、第２偏心体２２と、軸部材（クランク軸）１４と、軸部材を支持する第１軸受５１と、を有する偏心揺動型の歯車装置Ｇ１であって、軸部材は、外周における少なくとも第１軸受および第１偏心体と対向する部分に、軸方向に向かう潤滑剤の軸方向通路Ａｒを有し、第１偏心体と第２偏心体は、同一の部材により一体的に構成されており、かつ第１偏心体と第２偏心体との間に、軸方向通路に連通する径方向通路Ｒｒを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、偏心揺動型の歯車装置に関する。

特許文献１に、偏心揺動型の歯車装置が開示されている。この歯車装置は、第１外歯歯車と、該第１外歯歯車と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車と、第１外歯歯車を揺動回転させる第１偏心体と、第２外歯歯車を揺動回転させる第２偏心体と、を備える。

また、この歯車装置は、第１偏心体および第２偏心体が外嵌されるクランク軸と称される軸部材を備えている。軸部材は、該軸部材に外嵌された第１、第２軸受によって支持されている。この軸部材の外周には、第１、第２軸受の内側を軸方向に向かう軸方向溝が形成されている。

第１偏心体と第２偏心体は、該軸部材の軸方向溝の外側に圧入され、第１偏心体と第２偏心体との間の偏心位相差は、１８０度とされている（互いに径方向真逆の方向に偏心している）。また、第１偏心体と第２偏心体は、別体で構成され、第１偏心体と第２偏心体との間には隙間が設けられている。

この構造により、軸部材の軸方向端部から第１、第２偏心体の内周側を通ってきた軸方向溝内の潤滑剤を、該第１、第２偏心体の間の隙間から吐出させ、第１、第２偏心体の表面を潤滑している。

特開２０１３−２１００２５号公報（図１、図２）

しかしながら、上記特許文献１に開示されている歯車装置は、（別部材で構成された）第１偏心体と第２偏心体とを、軸部材に別々に圧入していたため、第１偏心体と第２偏心体相互間の偏心位相を、正確に所定の位相差に合わせるのが難しいという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、第１偏心体および第２偏心体の近傍を良好に潤滑することを可能としながら、第１偏心体と第２偏心体との間の偏心位相差をより正確に合わせることをその課題としている。

本発明は、第１外歯歯車と、該第１外歯歯車と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車と、前記第１外歯歯車を揺動回転させる第１偏心体と、前記第２外歯歯車を揺動回転させる第２偏心体と、前記第１偏心体および前記第２偏心体が外嵌される軸部材と、前記第１偏心体と隣接して前記軸部材に外嵌され該軸部材を支持する第１軸受と、を有する偏心揺動型の歯車装置であって、前記軸部材は、外周における少なくとも前記第１軸受および前記第１偏心体と対向する部分に、軸方向に向かう潤滑剤の軸方向通路を有し、前記第１偏心体と前記第２偏心体は、同一の部材により一体的に構成されており、かつ前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に、前記軸方向通路に連通する潤滑剤の径方向通路を有する構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

本発明においては、第１偏心体と第２偏心体を同一の部材により一体的に構成しているため、第１偏心体と第２偏心体との間で偏心位相のずれが生じることがない。また、軸部材の外周に潤滑剤の軸方向通路を設けると共に、一体化した第１偏心体と第２偏心体の間に、該軸方向通路に連通する径方向通路を設けるようにしている。そのため、第１偏心体と第２偏心体の近傍を良好に潤滑することができる。

また、本発明は、第１外歯歯車と、該第１外歯歯車と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車と、前記第１外歯歯車を揺動回転させる第１偏心体と、前記第２外歯歯車を揺動回転させる第２偏心体と、前記第１偏心体および前記第２偏心体が外嵌される軸部材と、前記第１偏心体と隣接して前記軸部材に外嵌され該軸部材を支持する第１軸受と、を有する偏心揺動型の歯車装置であって、前記軸部材は、外周における少なくとも前記第１軸受、前記第１偏心体、および前記第２偏心体と対向する部分に、外スプラインを有し、前記第１偏心体および前記第２偏心体は、内周に前記外スプラインと係合する内スプラインを有し、前記外スプラインの底部と前記内スプラインの頂部との間、および、前記外スプラインの頂部と前記内スプラインの底部との間の、少なくとも一方に、潤滑剤の軸方向通路を構成する隙間が設けられ、前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に、前記隙間に連通する径方向通路が設けられる構成とすることにより、同じく上記課題を解決したものである。

この発明では、軸部材の外周に設けられた外スプラインおよび第１偏心体および第２偏心体の内周に設けられた内スプラインを、第１偏心体と第２偏心体との間の偏心位相を整えるためのガイドとして活用すると共に、外スプラインと、内スプラインの間に確保された隙間を潤滑剤の軸方向通路として活用する。このため、この構造によっても、偏心体の近傍を良好に潤滑可能としながら、第１偏心体と第２偏心体との間の偏心位相のずれを極小に抑えることができる。

また、本発明は、第１外歯歯車と、該第１外歯歯車と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車と、前記第１外歯歯車を揺動回転させる第１偏心体と、前記第２外歯歯車を揺動回転させる第２偏心体と、前記第１偏心体および前記第２偏心体が外嵌される軸部材と、前記第１偏心体と隣接して前記軸部材に外嵌され該軸部材を支持する第１軸受と、を有する偏心揺動型の歯車装置であって、前記軸部材は、外周における少なくとも前記第１軸受、前記第１偏心体、および前記第２偏心体と対向する部分に、外スプラインを有し、前記第１偏心体および前記第２偏心体は、内周に前記外スプラインと係合する内スプラインを有し、前記外スプラインと前記内スプラインの歯数が異なり、当該外スプラインと内スプラインが噛み合っていない部分の空間が、潤滑剤の軸方向通路を構成し、前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に、該外スプラインと内スプラインが噛み合っていない部分の空間に連通する径方向通路が設けられることを特徴とする偏心揺動型の歯車装置と捉えることもできる。

本発明によれば、第１偏心体および第２偏心体の近傍を良好に潤滑することを可能としながら、第１偏心体と第２偏心体との間の偏心位相差をより正確に合わせることができる。

本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置の全体断面図 図１の要部拡大断面図 図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図 図１〜図３の歯車装置の変形例を示す図２相当の断面図 図４の矢視Ｖ−Ｖ線に沿う断面図 図４、図５の歯車装置の変形例を示す図２相当の断面図 図６の矢視ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図 本発明の他の実施形態に係る歯車装置を示す図２相当の断面図 図８の矢視ＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図 図８、図９の歯車装置の変形例を示す図３相当の断面図 図１０の歯車装置の変形例を示す図３相当の断面図 本発明のさらに他の実施形態に係る歯車装置を示す図２相当の断面図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置の全体断面図、図２は、図１の要部拡大断面図である。

この歯車装置Ｇ１は、第１外歯歯車１１と、該第１外歯歯車１１と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車１２と、第１外歯歯車１１を揺動回転させる第１偏心体２１と、第２外歯歯車１２を揺動回転させる第２偏心体２２と、を備える。また、この歯車装置Ｇ１は、第１偏心体２１および第２偏心体２２が外嵌されるクランク軸（軸部材）１４を備える。

クランク軸１４は、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２の軸方向両側に配置された第１キャリヤ３１および第２キャリヤ３２に支持されている。第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２は、内歯歯車３９に内接噛合している。

第１偏心体２１および第２偏心体２２が外嵌されたクランク軸１４によって第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２を揺動させることにより、該第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２を内歯歯車３９に対して相対回転させることができる。この歯車装置Ｇ１では、該第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２の内歯歯車３９に対する相対回転を第１キャリヤ３１および第２キャリヤ３２から取り出し、第２キャリヤ３２に連結した被駆動部材（図示略）を駆動するように構成している。

以下、詳述する。

歯車装置Ｇ１は、入力歯車１６と噛合うクランク軸歯車１７を、複数（この例では３個：図１では１個のみ図示）備えている。各クランク軸歯車１７は、内周に動力入力用内スプライン１８を有する。動力入力用内スプライン１８は、クランク軸１４の端部外周に形成された動力入力用外スプライン１９と係合している。

クランク軸１４は、内歯歯車３９の軸心Ｃ３９からＲ１４だけオフセットした位置に、複数（この例では３本：図１では１本のみ図示）、円周方向に１２０度の間隔で配置されている。

各クランク軸（軸部材）１４には、第１外歯歯車１１を揺動回転させる第１偏心体２１と、第２外歯歯車１２を揺動回転させる第２偏心体２２が外嵌されている。より具体的には、第１偏心体２１および第２偏心体２２は、同一の偏心体部材２０によって一体的に構成され、偏心体部材２０が、圧入によってクランク軸１４に外嵌されている。

第１偏心体２１および第２偏心体２２は、それぞれクランク軸１４の軸心Ｃ１４に対して偏心した外周を有している。第１偏心体２１と第２偏心体２２の偏心位相差は、この例では１８０度である（互いに離反する方向に偏心している）。

３本のクランク軸１４は、同様の構成を有し、各クランク軸１４の軸方向同位置に形成されている第１偏心体２１同士は、偏心位相が揃えられている。各クランク軸１４の軸方向同位置に形成されている第２偏心体２２同士も、偏心位相が揃えられている。

第１偏心体２１と第１外歯歯車１１との間には第１偏心体軸受４１が配置されている。第２偏心体２２と第２外歯歯車１２との間には第２偏心体軸受４２が配置されている。第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２は、内歯歯車３９に内接噛合している。

内歯歯車３９は、この実施形態では、ケーシング５５と一体化された内歯歯車本体３９Ａと、該内歯歯車本体３９Ａに形成したピン溝３９Ｂに回転自在に組み込まれ該内歯歯車３９の内歯を構成する円柱状のピン部材３９Ｃと、で構成されている。内歯歯車３９の歯数（ピン部材３９Ｃの本数）は、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２の歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２の軸方向両側には、第１キャリヤ３１および第２キャリヤ３２が配置されている。各クランク軸１４は、第１クランク軸軸受５１を介して第１キャリヤ３１に支持され、第２クランク軸軸受５２を介して第２キャリヤ３２に支持されている。第１クランク軸軸受５１は、第１偏心体２１と隣接してクランク軸１４に外嵌され、クランク軸１４を支持している。第２クランク軸軸受５２は、第２偏心体２２と隣接してクランク軸１４に外嵌され、クランク軸１４を支持している。第１クランク軸軸受５１および第２クランク軸軸受５２は、正面合わせで組み込まれた一対の円錐ころ軸受によって構成されている。

ケーシング５５と第１キャリヤ３１との間には、第１主軸受６１が配置されている。ケーシング５５と第２キャリヤ３２との間には第２主軸受６２が配置されている。第１主軸受６１および第２主軸受６２は、背面合わせで組み込まれたアンギュラ玉軸受で構成されている。

なお、第２キャリヤ３２からは、キャリヤピン３５が一体的に突出されている。キャリヤピン３５は、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２を非接触で貫通している。第１キャリヤ３１と第２キャリヤ３２は、キャリヤピン３５を介して連結ボルト３７により連結・一体化されている。

本歯車装置Ｇ１では、ケーシング５５にはボルト（ボルト孔５５Ａのみ図示）を介して例えばロボットの第１アーム（図示略）が連結される。また、第２キャリヤ３２にはボルト（タップ穴３２Ａのみ図示）を介して例えばロボットの第２アーム（図示略）が連結される。

本歯車装置Ｇ１は、入力歯車１６およびクランク軸歯車１７等が収容されている第１空間Ｐ１と、第１、第２外歯歯車１１、１２等が収容されている第２空間Ｐ２と、第２アーム等が収容されている第３空間Ｐ３とを有している。ケーシング５５と第２キャリヤ３２との間にはオイルシール８４が配置されている。第１空間Ｐ１と第２空間Ｐ２の境界、第２空間Ｐ２と第３空間Ｐ３との境界は、特に封止はされていない。しかし、第１空間Ｐ１、第２空間Ｐ２、および第３空間Ｐ３の全体は、図示せぬカバー部材やオイルシールと共に密封されている。第１空間Ｐ１、第２空間Ｐ２、および第３空間Ｐ３には、潤滑剤が封入されている。

次に、主に図２、図３を参照して、本歯車装置Ｇ１の潤滑系の構造を詳細に説明する。

図２は、図１の要部を拡大して示した断面図、図３は図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

クランク軸１４上の第１クランク軸軸受５１および第１偏心体２１の構造は、第２クランク軸軸受５２および第２偏心体２２の構造と、中央点Ｐｃに対して点対称とされている。中央点Ｐｃとは、クランク軸１４の軸心Ｃ１４を含む断面（図１、図２の断面）において、該軸心Ｃ１４上における第１偏心体２１と第２偏心体２２の中央点に相当している。

本歯車装置Ｇ１のクランク軸１４は、前述したように、クランク軸歯車１７に対応する部分に動力入力用外スプライン１９を有している。また、クランク軸１４は、外周における第１クランク軸軸受５１および第１偏心体２１と対向する部分に、軸方向に向かう第１外スプライン７１を有している。本歯車装置Ｇ１のクランク軸１４は、さらに、外周における第２クランク軸軸受５２および第２偏心体２２と対向する部分に、軸方向に向かう第２外スプライン７２を有している。

動力入力用外スプライン１９、第１外スプライン７１、および第２外スプライン７２は、軸と直角の断面が同一である。つまり、動力入力用外スプライン１９、第１外スプライン７１、および第２外スプライン７２は、クランク軸１４の一側の軸方向端部１４Ｅから他側の軸方向端部１４Ｆまで外スプライン７０として連続しており、その溝部が、「潤滑剤の軸方向通路Ａｒ」を構成している。

具体的には、外スプライン７０は、（クランク軸１４と直角の断面において）頂部７０Ａ、底部７０Ｂ、および該頂部７０Ａと底部７０Ｂとの間に位置する歯面部７０Ｃを有している。頂部７０Ａとは、クランク軸１４の外周において歯切りがなされていない部分を指している。底部７０Ｂとは、クランク軸１４の外周が刃物によって切除された部分のうち、最も径が小さい部分を指している。外スプライン７０の頂部７０Ａと底部７０Ｂの間の歯面部７０Ｃは、本歯車装置Ｇ１では、インボリュート系の歯面とされている。ただし、外スプラインの歯面部の形状はこれに限定されず、例えば平面状の歯面部とされていてもよい。外スプライン７０の頂部７０Ａの周方向幅Ｗ７０Ａは、底部７０Ｂの周方向幅Ｗ７０Ｂよりも大きく形成されている（Ｗ７０Ａ＞Ｗ７０Ｂ）。底部７０Ｂと対向する歯面部７０Ｃとで囲まれた溝部が軸方向通路Ａｒを構成している。この歯車装置Ｇ１の外スプライン７０の歯数は１４であるため、軸方向通路Ａｒは１４本形成されている。

外スプライン７０は、軸方向に沿ってクランク軸１４の軸心Ｃ１４と平行に形成されている。したがって、軸方向通路Ａｒもクランク軸１４の軸心Ｃ１４と平行に形成されている。ただし、軸方向通路Ａｒは、必ずしもクランク軸１４の軸心Ｃ１４と平行に形成されている必要はない。要するに、軸方向に向かって形成されていればよく、例えば、螺旋状に形成されていてもよい。

前述したように、各クランク軸１４には、第１外歯歯車１１を揺動回転させる第１偏心体２１と、前記第２外歯歯車１２を揺動回転させる第２偏心体２２が外嵌されている。第１偏心体２１および第２偏心体２２は、同一の偏心体部材２０によって一体的に構成されている。第１偏心体２１および第２偏心体２２は、それぞれクランク軸１４の軸心Ｃ１４に対して偏心した外周を有している。第１偏心体２１と第２偏心体２２の偏心位相差は、この例では偏心体が２個であるため、（３６０度／２）＝１８０度である。つまり、互いに離反する方向に偏心している。第１偏心体２１および第２偏心体２２（偏心体部材２０）は、圧入によってクランク軸１４の外周に（具体的には外スプライン７０の頂部７０Ａ）に外嵌している。

第１偏心体２１と第２偏心体２２の間には、第１偏心体２１および第２偏心体２２のそれぞれの最小偏心方向（クランク軸１４からの距離が最も小さくなっている方向）よりも小さな径で構成された中央円筒帯２３が設けられている。中央円筒帯２３の外周は、クランク軸１４の軸心Ｃ１４と同心である（クランク軸１４に対して偏心していない）。

中央円筒帯２３には、貫通孔２５で構成される径方向通路Ｒｒが径方向に沿って（放射方向に）６本貫通・形成されている。貫通孔２５は、径方向から見た断面が円形とされクランク軸１４の外周部位に開口している。貫通孔２５の内径（貫通孔２５の周方向幅の最大値：周方向の最大幅）Ｄ２５は、複数（１４本）形成された軸方向通路Ａｒと軸方向通路Ａｒとの間（具体的には頂部７０Ａ）の周方向幅Ｗ７０Ａよりも大きい。そのため、全ての貫通孔２５は、少なくとも一部が必ず軸方向通路Ａｒに開口している（連通している）。

なお、径方向通路Ｒｒは、この例では、径方向から見た断面が円形の貫通孔２５で構成されているが、必ずしもこのような構成には限定されない。例えば、径方向から見た断面が楕円形や矩形の貫通孔で構成されていてもよい。径方向通路Ｒｒが、このような、断面が非円形の貫通孔によって構成されている場合には、当該径方向通路Ｒｒの周方向幅の最大値（周方向の最大幅）が、軸方向通路Ａｒと軸方向通路Ａｒの間の周方向幅よりも大きいように構成する。これにより、同様に、全ての径方向通路Ｒｒが必ずいずれかの軸方向通路Ａｒに連通する状態を形成することができる。

さらには、径方向通路Ｒｒは、必ずしも径方向に「沿って」形成されている必要はなく、要は、偏心体部材２０の外側の第２空間Ｐ２と軸方向通路Ａｒとを連通している（径方向に向かう）通路であればよい。このため、例えば、径方向から傾いていてもよく、あるいは、直線状にではなく曲線状に形成されていてもよい。

なお、第１クランク軸軸受５１と第１偏心体２１との間には、第１規制板８１が介在されている。第２クランク軸軸受５２と第２偏心体２２との間には第２規制板８２が介在されている。第１偏心体２１および第２偏心体２２は、該第１偏心体２１および第２偏心体２２を一体的に有する偏心体部材２０が第１規制板８１と第２規制板８２との間に挟持されることで、軸方向の移動が規制されている。

また、第１規制板８１は、第１偏心体軸受４１の第１リテーナ４１Ａの軸方向移動（クランク軸歯車側への移動）を規制し、第２規制板８２は、第２偏心体軸受４２の第２リテーナ４２Ａの軸方向移動（反クランク軸歯車側への移動）を規制している。第１リテーナ４１Ａと第２リテーナ４２Ａは、対向する軸方向端面が互いに接触している。つまり、第１規制板８１および第２規制板８２と、第１リテーナ４１Ａおよび第２リテーナ４２Ａとにより、第１偏心体軸受４１および第２偏心体軸受４２の双方向の軸方向移動が規制されている。

次に、本歯車装置Ｇ１の作用を説明する。

図示せぬモータによって入力歯車１６が回転すると、該入力歯車１６と噛合している３個のクランク軸歯車１７が同一方向に同一の回転速度で回転する。この結果、各クランク軸歯車１７とスプラインを介して連結されている３本のクランク軸１４が同一方向に同一の回転速度で回転する。

これにより、クランク軸１４に圧入によって固定された偏心体部材２０が回転し、該偏心体部材２０に一体的に設けられた第１偏心体２１と第２偏心体２２が、１８０度の偏心位相差で偏心回転する。このため、第１偏心体２１および第２偏心体２２にそれぞれ第１偏心体軸受４１および第２偏心体軸受４２を介して組み込まれている第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２が揺動回転する。

第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２は、内歯歯車３９に内接噛合している。したがって、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２は、クランク軸１４が１回回転する毎に（第１偏心体２１および第２偏心体２２が１回偏心回転する毎に）１回揺動し、内歯歯車３９に対して歯数差分（この歯車装置Ｇ１では１歯分）位相がずれる。

この結果、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２を貫通しているクランク軸１４が、内歯歯車３９の軸心Ｃ３９の周りで公転する。この公転は、クランク軸１４を第１クランク軸軸受５１および第２クランク軸軸受５２を介して支持している第１キャリヤ３１および第２キャリヤ３２に伝達される。第１キャリヤ３１および第２キャリヤ３２が回転すると、第２キャリヤ３２と連結されている相手機械の被駆動部材が駆動される。

ここで、クランク軸１４の外周における第１クランク軸軸受５１および第１偏心体２１と対向する部分には、該クランク軸１４の軸方向端部１４Ｅから軸方向に向かって形成された第１外スプライン７１（外スプライン７０）の溝部によって構成される潤滑剤の軸方向通路Ａｒが形成されている。そして、第１偏心体２１と第２偏心体２２との間には貫通孔２５によって構成され、軸方向通路Ａｒに連通する径方向通路Ｒｒが形成されている。

このため、クランク軸１４のクランク軸歯車１７側の軸方向端部１４Ｅから軸方向通路Ａｒ内に入り込んだ潤滑剤を、該軸方向通路Ａｒと連通している径方向通路Ｒｒを介して第１偏心体２１と第２偏心体２２との間の空間（第２空間Ｐ２）に吐出させることができる。

ここで、第１偏心体２１と第２偏心体２２は、同一の部材で構成された偏心体部材２０に一体的に形成されている。このため、第１偏心体２１と第２偏心体２２の偏心位相差（この例では１８０度）にずれが生じることは全くなく、正確な偏心位相差を維持することができる。

この種の偏心揺動型の歯車装置Ｇ１においては、各偏心体の位相は、各クランク軸１４上の第１偏心体２１同士、第２偏心体２２同士で一致しているだけでなく、第１偏心体２１と第２偏心体２２の位相差についても正確に一致している必要がある。しかし、例えば特許文献１に記載された従来の歯車装置においては、３本のクランク軸１４に計６個の偏心体が別々に組み込まれることから、各偏心体の偏心位相、あるいは偏心位相差を正確に維持するのは、極めて困難であった。しかし、本歯車装置Ｇ１では、少なくとも、同一のクランク軸１４の第１偏心体２１と第２偏心体２２との間については、偏心位相差のずれが全くないため、簡易に、かつ正確に第１偏心体２１および第２偏心体２２を組み込むことができる。

結果として、本歯車装置Ｇ１によれば、第１偏心体２１および第２偏心体２２の近傍を良好に潤滑することを可能としながら、第１偏心体２１および第２偏心体２２間の偏心位相のずれを防止することができる。

なお、この歯車装置Ｇ１では、第１クランク軸軸受５１および第１偏心体２１と対向する部分だけでなく、第２クランク軸軸受５２および第２偏心体２２と対向する部分についても第１外スプライン７１と同一の断面を有する第２外スプライン７２が形成され、該第２外スプライン７２が第１外スプライン７１と連続的に形成されている。つまり、クランク軸１４の一側の軸方向端部１４Ｅからだけでなく他側の軸方向端部１４Ｆからも潤滑剤を取り入れ、多くの流量の潤滑剤を第１偏心体２１と第２偏心体２２との間の第２空間Ｐ２側に吐出させることができる。

また、この歯車装置Ｇ１では、外スプライン７０の溝部で構成された軸方向通路Ａｒを複数（１４本）有し、径方向通路Ｒｒは、軸方向から見た断面が円形の複数（６本）の貫通孔２５で構成されている。そして、貫通孔２５の内径Ｄ２５が、軸方向通路Ａｒと軸方向通路Ａｒとの間（具体的にはスプライン７０の頂部７０Ａ）の周方向幅Ｗ７０Ａよりも大きく形成されている。このため、各貫通孔２５は、必ずいずれかの軸方向通路Ａｒと連通することができ、周方向において満遍なく潤滑剤を吐出させることができる。

本歯車装置には、種々の変形例が考えられる。図４および図５に、主な変形例のうちの一つを示す。なお、以降の変形例等で、既に説明した部材と同一の部材（または対応する部材）については、図中で同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

この図４および図５の変形例に係る歯車装置Ｇ２においては、第１偏心体２１と第２偏心体２２との間の内周に、偏心体部材２０の内周を一周するリング状の内周溝７４が設けられている。そして、貫通孔２５（径方向通路Ｒｒ）は、このリング状の内周溝７４に開口している。これにより、径方向通路Ｒｒは、内周溝７４を介して全外スプライン７０と連通することになるため、各外スプライン７０から供給されてきた潤滑剤を、良好に貫通孔２５内に導くことができる。

なお、このような第１偏心体２１と第２偏心体２２との間の内周に内周溝７４を形成する構造は、これから述べるクランク軸１４の外周に外周溝７６を形成する構造と比較して、外スプライン７０との形成時の干渉がないため、加工時のバリが発生し難いという特長がある。

図６および図７の歯車装置Ｇ３は、図４および図５の歯車装置Ｇ２の更なる変形例を示している。

この歯車装置Ｇ３では、クランク軸１４の外周における第１偏心体２１と第２偏心体２２との間に対向する部分に、クランク軸１４の外周を一周するリング状の外周溝７６が設けられている。そして、貫通孔２５（径方向通路Ｒｒ）をこの外周溝７６に開口させている。このように、リング状の溝は、クランク軸１４の外周に外周溝７６として形成してもよく、同様の作用効果が得られる。

なお、クランク軸１４の外周にリング状の外周溝７６を形成する構造は、外スプライン７０、外周溝７６とも、同一の部材（クランク軸１４）の外周を加工するだけで良いため、製造が容易である。

図８および図９の歯車装置Ｇ４では、クランク軸１４の外周に先の歯車装置Ｇ１〜Ｇ３と同様の外スプライン７０、つまり、軸と直角の断面が同一の動力入力用外スプライン１９（図１参照）、第１外スプライン７１、および第２外スプライン７２が形成されている。外スプライン７０は、（クランク軸１４と直角の断面において）頂部７０Ａ、底部７０Ｂ、および該頂部７０Ａと底部７０Ｂとの間に位置する歯面部７０Ｃを有している。

一方、第１偏心体２１は、内周にクランク軸１４に形成された第１外スプライン７１と係合する第１内スプライン９１（雌スプライン）を有している。また、第２偏心体２２は、内周にクランク軸１４に形成された第２外スプライン７２と係合する第２内スプライン９２を有している。

第１内スプライン９１と第２内スプライン９２は、同一の断面形状を有し、偏心体部材２０の一側（クランク軸歯車１７が形成されている側）の軸方向端部から他側の軸方向端部まで一本の内スプライン９０として連続して形成されている。内スプライン９０は、（クランク軸１４と直角の断面において）頂部９０Ａ、底部９０Ｂ、および該頂部９０Ａと底部９０Ｂとの間に位置する歯面部９０Ｃを有している。

クランク軸１４上に形成された外スプライン７０と偏心体部材２０に形成された内スプライン９０は、各歯面部７０Ｃ、９０Ｃの一部同士が中間嵌めまたは締まり嵌めによって嵌合している。

しかし、外スプライン７０の底部７０Ｂと内スプライン９０の頂部９０Ａとの間には、隙間が存在し、この隙間が内側軸方向通路Ａｒ１を構成している。各内側軸方向通路Ａｒ１は、リング状の外周溝７６によって連通している（外周溝７６は、図９では表現されていない）。

この歯車装置Ｇ４では、さらに、外スプライン７０の頂部７０Ａと内スプライン９０の底部９０Ｂとの間に、隙間が存在し、この隙間が外側軸方向通路Ａｒ２を構成している。各外側軸方向通路Ａｒ２は、リング状の内周溝７４によって連通している（内周溝７４は、図９では表現されていない）。

内側軸方向通路Ａｒ１および外側軸方向通路Ａｒ２は、先の歯車装置Ｇ１〜Ｇ３の軸方向通路Ａｒと同様の機能を有する。つまり潤滑剤は、該内側軸方向通路Ａｒ１および外側軸方向通路Ａｒ２からなる軸方向通路を介して、クランク軸１４の外周を軸方向に沿って（軸方向に向かって）移動可能である。

そして一対の対向する貫通孔２５Ａが径方向通路Ｒｒ１として外周溝７６を介して各内側軸方向通路Ａｒ１と連通しており、（径方向通路Ｒｒ１と直交する）別の一対の対向する貫通孔２５Ｂが径方向通路Ｒｒ２として内周溝７４を介して各外側軸方向通路Ａｒ２と連通している。

なお、外スプライン７０の底部７０Ｂと内スプライン９０の頂部９０Ａとの間の内側軸方向通路Ａｒ１、あるいは外スプライン７０の頂部７０Ａと内スプライン９０の底部９０Ｂとの間の外側軸方向通路Ａｒ２は、軸方向通路としては、少なくとも一方があればよく、必ずしも両方をセットで確保する必要はない。

また、上記構成例では、リング状の外周溝７６やリング状の内周溝７４を形成することによって各内側軸方向通路Ａｒ１や各外側軸方向通路Ａｒ２を貫通孔（径方向通路）２５に連通させるようにしていた。しかし、このように外周溝や内周溝を形成しなくても、例えば、径方向通路（貫通孔）の形成数を増やしたり、あるいは、径方向通路の周方向の最大幅を大きく形成したりすることでも、各外側軸方向通路あるいは各内側軸方向通路を、径方向通路側に連通させることができる。

この歯車装置Ｇ４によれば、第１に、クランク軸１４と第１偏心体２１および第２偏心体２２とのトルク伝達が、圧入（締まり嵌め）によるトルク伝達ではなく、形状的な係合による連結（いわゆるスプライン連結）によるトルク伝達によって行われる。そのため、第１偏心体２１および第２偏心体２２がクランク軸１４に対して滑ってしまう虞がなく、トルク伝達をより確実に行うことができる。また、クランク軸１４と第１偏心体２１および第２偏心体２２とのトルク伝達をスプライン連結によって行うことができるため、第１偏心体２１および第２偏心体２２（つまり偏心体部材２０）を強い締まり嵌めで圧入する必要がなく、第１偏心体２１および第２偏心体２２の組み付けが容易である。

さらに、この組み付けは、クランク軸１４の外周に対する第１偏心体２１および第２偏心体２２（偏心体部材２０）の周方向の位置決めを、クランク軸歯車１７のクランク軸１４の外周に対する位置決めと関連させることができるという大きなメリットがある。

具体的には、この歯車装置Ｇ４においては、クランク軸歯車１７に対する動力入力用外スプライン１９を軸方向に延在させることによって第１外スプライン７１、第２外スプライン７２を含む外スプライン７０を形成している。このため、クランク軸１４に対するクランク軸歯車１７の周方向位置、クランク軸１４に対する第１偏心体２１の周方向位置、およびクランク軸１４に対する第２偏心体２２の周方向位置とを、外スプライン７０によって正確に関連させることができる。つまり、本歯車装置Ｇ４においては、第１偏心体２１および第２偏心体２２の偏心位相差のずれを防止できるだけでなく、各クランク軸１４の第１偏心体２１同士、各クランク軸１４の第２偏心体２２同士の位相をより正確に合致させることができるようになる。

図１０の歯車装置Ｇ５は、図８および図９の歯車装置Ｇ４の変形例を示している。

図１０の歯車装置Ｇ５では、図８および図９の歯車装置Ｇ４と同様の外スプライン７０および内スプライン９０を有し、該外スプライン７０および内スプライン９０の係合によって内側軸方向通路Ａｒ１および外側軸方向通路Ａｒ２を確保している。

ただし、図１０の歯車装置Ｇ５においては、外スプライン７０と内スプライン９０の歯数が異なる。具体的には、図１０の歯車装置Ｇ５では、外スプライン７０の歯数が内スプライン９０の歯数よりも２だけ少ない。つまり、外スプライン７０のうち対向する一対の歯が切除されている（噛み合っていない）。そして、当該外スプライン７０と内スプライン９０が噛み合っていない部分の空間９４が広い軸方向通路Ａｒ４として機能している。貫通孔２５で構成される径方向通路Ｒｒは、該外スプライン７０と内スプライン９０が噛み合っていない部分の空間９４に開口している。

この歯車装置Ｇ５では、径方向通路Ｒｒを構成する貫通孔２５は、２本しか形成されていない。しかし、外スプライン７０と内スプライン９０は一部が噛み合っておらず、その結果、大きく確保された空間９４（軸方向通路Ａｒ４）に貫通孔２５（径方向通路Ｒｒ）が開口しているため、潤滑剤を良好に貫通孔２５に誘導することができる。

図１１の歯車装置Ｇ６は、同様の作用効果を、内スプライン９０の歯のうち対向する一対の歯を切除することにより実現したものである。この歯車装置Ｇ６でも、径方向通路Ｒｒを構成する貫通孔２５は、２本しか形成されていない。しかし、外スプライン７０と内スプライン９０は、歯数が異なり、一部が噛み合っていない。その結果、大きく確保された空間９５（軸方向通路Ａｒ５）に貫通孔２５が開口しているため、潤滑剤を良好に貫通孔２５に誘導することができる。

このように、内スプライン９０の一部を切除することによって外スプライン７０と内スプライン９０が噛み合っていない部分の空間９５（軸方向通路Ａｒ５）を構成し、該噛み合っていない部分の空間９５に貫通孔２５（径方向通路Ｒｒ）を開口させることによっても、同様の作用効果が得られる。

図１２の歯車装置Ｇ７は、図８および図９の歯車装置Ｇ４、あるいはこれを変形した図１０、図１１の歯車装置Ｇ５、Ｇ６をベースとして、第１偏心体２１および第２偏心体２２の構成を工夫したものである。

これまでの歯車装置Ｇ１〜Ｇ６は、第１偏心体２１および第２偏心体２２の偏心位相差のずれを防止するために、該第１偏心体２１および第２偏心体２２を同一の偏心体部材２０により一体的に構成するようにしていた。しかし、このような構成の偏心体部材２０は、１８０度の偏心位相差を有する２つの第１偏心体２１および第２偏心体２２を１個の偏心体部材２０に一体化して形成する必要があり、加工が高コストとなり易い。

しかし、例えば、歯車装置Ｇ４〜Ｇ６のように、クランク軸１４の外周に形成した外スプライン７０と係合する内スプライン９０を第１偏心体２１および第２偏心体２２の内周に形成する場合には、第１偏心体２１と第２偏心体２２は当該外スプライン７０および内スプライン９０によってクランク軸１４の周方向位置を確定することができる。そのため、第１偏心体２１と第２偏心体２２は、特に１個の偏心体部材２０に一体化されている必要はない。

そこで、図１２の歯車装置Ｇ７にあっては、第１偏心体２１と第２偏心体２２を別の部材で構成している。そして、先ず、第１偏心体２１を有する偏心体部材１２０をクランク軸１４に組み込んだ後、同一形状の偏心体部材１２０を、１８０度回転させた状態で重ねて組み込むことにより、これを第２偏心体２２を有する偏心体部材として機能させるようにしている。

つまり、第１偏心体２１のみを有する偏心体部材１２０を１種類用意するだけで、１８０度の偏心位相差を正確に維持した状態で第１偏心体２１および第２偏心体２２をクランク軸１４上に構成している。

この構成を担保するために、外スプライン７０および内スプライン９０の歯数は、偏心位相差が１８０度であることから、３６０度と１８０度の約数である２の倍数、つまり偶数（具体的には１４）に設定されている。

この図１２の歯車装置Ｇ７においては、これまでの歯車装置Ｇ１〜Ｇ６においては貫通孔２５によって構成されていた径方向通路Ｒｒを、第１偏心体２１と第２偏心体２２とを軸方向に離して位置決めすることで径方向通路Ｒｒ３を確保するようにしている。つまり、第１偏心体２１と第２偏心体２２との間に、軸方向通路Ａｒ１、Ａｒ２に連通する径方向通路Ｒｒ３が設けられている。

なお、第１偏心体２１の軸方向反第２偏心体側への移動は、第１規制板８１で行い、第２偏心体２２の軸方向反第１偏心体側への移動は第２規制板８２で行われる。第１偏心体２１の軸方向第２偏心体２２側への移動、および第２偏心体２２の軸方向第１偏心体２１側への移動は、クランク軸１４に対する圧入（歯面部７０Ｃ、９０Ｃの締まり嵌め）によって規制している。この圧入は、いわゆる動力を伝達するための強いトルクを確保できるような圧入である必要はないため、中間嵌め程度の圧入としている。これにより、貫通孔２５を形成する工程を削減することができる。

なお、第１偏心体２１と第２偏心体２２との間に軸方向隙間を設けることで径方向通路Ｒｒ３を形成する代わりに、例えば、偏心体部材と偏心体部材との間に径方向に溝を形成した規制板を介在させ、この径方向の溝を径方向通路として機能させるようにしてもよい。あるいは、偏心体部材と偏心体部材の軸方向に対向している面に径方向に溝をそれぞれ直接形成した上で、当該軸方向に対向している面同士を当接させるような構成としてもよい。この場合は、圧入や規制板の配置に依ることなく第１偏心体および第２偏心体の軸方向移動の規制ができ、また、対向面に形成した溝を径方向通路として機能させることができる。

このように本発明では、径方向通路をどのような構造で形成するかは、特に限定されない。

同様に、軸方向通路をどのような構造で形成するかについても、特に限定されない。既に説明したように、例えば、図１〜図５の構成例のように、軸部材の外周における少なくとも第１軸受および第１偏心体と対向する部分に、軸方向に向かう外スプライン状の溝を形成することによって軸方向通路を構成することができる。また、例えば、図８、図９の構成例のように、軸部材が外周における少なくとも第１軸受、第１偏心体、および第２偏心体と対向する部分に、外スプラインを有すると共に、第１偏心体および第２偏心体が内周に該外スプラインと係合する内スプラインを有し、外スプラインの底部と内スプラインの頂部との間、および、外スプラインの頂部と内スプラインの底部との間の、少なくとも一方に形成された隙間によって軸方向通路を構成してもよい。また、例えば、図１０、図１１の構成例のように、同様に形成した外スプラインと内スプラインの歯数を異ならせ、外スプラインと内スプラインが噛み合っていない部分の空間によって軸方向通路を構成してもよい。要するに、潤滑剤が通過可能な軸方向に向かう通路であればよい。軸方向通路の形成方向は、必ずしも軸方向と平行でなくてもよい。

なお、上述した軸方向通路、径方向通路の構成は、適宜併用することが可能であり、相乗的な効果が得られる。

また、上記歯車装置においては、いずれも偏心体を２個有していたが、本発明における偏心体の数は、２個に限定されない。偏心体が３個以上ある場合は、第１軸受（第１クランク軸軸受）に隣接する偏心体を第１偏心体、該第１偏心体と隣接する偏心体を第２偏心体と捉えることで、本発明を適用することができる。なお、偏心体が３個以上ある場合には、第１偏心体および第２偏心体だけでなく、全ての偏心体を同一の偏心体部材により一体化するか、あるいは、全ての偏心体に内スプラインを形成した構成とするのが望ましい。

また、上記歯車装置においては、軸部材（クランク軸）の端部に、動力を入力するためのクランク軸歯車が組み付けられていたため、該クランク軸歯車の動力入力用外スプラインを潤滑剤の軸方向通路の一部として活用するようにしていた。さらに、第２軸受（第２クランク軸軸受）および第２偏心体に対応する部分にも第２外スプラインを設け、これを潤滑剤の軸方向通路の一部として活用していた。しかし、本発明の軸方向通路は、必ずしもこのような構成とする必要はない（例えば、そもそも第１軸受に隣接してクランク軸歯車が存在しないこともある）。本発明における潤滑剤の軸方向通路は、最小限、第１軸受の反偏心体側から第１偏心体と第２偏心体の間まで潤滑剤が移動できるような軸方向に向かう通路が形成されていれば足りる。これにより、第１軸受の反偏心体側に存在する潤滑剤を第１偏心体と第２偏心体との間から吐出させることができる。

また、本発明では、軸部材（クランク軸）の本数も、３本に限定されない。例えば、クランク軸の本数は、１本でもよい。偏心揺動型の歯車装置には、内歯歯車の軸方向中央に１本のクランク軸を備え、当該１本のクランク軸によって外歯歯車が揺動する、いわゆる中央クランク軸タイプの遊星歯車装置も知られている。本発明は、このような構成の歯車装置にも適用可能であり、同様な作用効果を得ることができる。

Ｇ１…歯車装置
１１…第１外歯歯車
１２…第２外歯歯車
１４…クランク軸（軸部材）
２０…偏心体部材
２１…第１偏心体
２２…第２偏心体
３９…内歯歯車
５１…第１クランク軸軸受（第１軸受）
７０…外スプライン
９０…内スプライン
Ａｒ…軸方向通路
Ｒｒ…径方向通路

Claims (9)

1. 第１外歯歯車と、該第１外歯歯車と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車と、前記第１外歯歯車を揺動回転させる第１偏心体と、前記第２外歯歯車を揺動回転させる第２偏心体と、前記第１偏心体および前記第２偏心体が外嵌される軸部材と、前記第１偏心体と隣接して前記軸部材に外嵌され該軸部材を支持する第１軸受と、を有する偏心揺動型の歯車装置であって、
   前記軸部材は、外周における少なくとも前記第１軸受および前記第１偏心体と対向する部分に、軸方向に向かう潤滑剤の軸方向通路を有し、
   前記第１偏心体と前記第２偏心体は、同一の部材により一体的に構成されており、かつ
   前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に、前記軸方向通路に連通する潤滑剤の径方向通路を有する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
2. 請求項１において、
   前記軸方向通路を複数有し、
   前記径方向通路の周方向の最大幅は、前記軸方向通路と軸方向通路の間の周方向幅よりも大きい
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
3. 請求項１または２において、
   前記第１偏心体と前記第２偏心体との間の内周に、リング状の内周溝が設けられ、
   前記径方向通路は、該内周溝に開口する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記軸部材の外周における前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に対向する部分に、リング状の外周溝が設けられ、
   前記径方向通路は、該外周溝に開口する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記軸部材は、外周に外スプラインを有し、
   前記第１偏心体および前記第２偏心体は、内周に前記外スプラインと係合する内スプラインを有し、
   前記外スプラインの底部と前記内スプラインの頂部との間、および、前記外スプラインの頂部と前記内スプラインの底部との間の、少なくとも一方に、前記軸方向通路を構成する隙間が設けられる
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   前記軸部材は、外周に外スプラインを有し、
   前記第１偏心体および前記第２偏心体は、内周に前記外スプラインと係合する内スプラインを有し、
   前記外スプラインと前記内スプラインの歯数が異なり、
   当該外スプラインと内スプラインが噛み合っていない部分の空間が前記軸方向通路を構成し、
   前記径方向通路は、該外スプラインと内スプラインが噛み合っていない部分の空間に開口する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
7. 第１外歯歯車と、該第１外歯歯車と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車と、前記第１外歯歯車を揺動回転させる第１偏心体と、前記第２外歯歯車を揺動回転させる第２偏心体と、前記第１偏心体および前記第２偏心体が外嵌される軸部材と、前記第１偏心体と隣接して前記軸部材に外嵌され該軸部材を支持する第１軸受と、を有する偏心揺動型の歯車装置であって、
   前記軸部材は、外周における少なくとも前記第１軸受、前記第１偏心体、および前記第２偏心体と対向する部分に、外スプラインを有し、
   前記第１偏心体および前記第２偏心体は、内周に前記外スプラインと係合する内スプラインを有し、
   前記外スプラインの底部と前記内スプラインの頂部との間、および、前記外スプラインの頂部と前記内スプラインの底部との間の、少なくとも一方に、潤滑剤の軸方向通路を構成する隙間が設けられ、
   前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に、前記隙間に連通する径方向通路が設けられる
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
8. 第１外歯歯車と、該第１外歯歯車と軸方向に隣接して配置された第２外歯歯車と、前記第１外歯歯車を揺動回転させる第１偏心体と、前記第２外歯歯車を揺動回転させる第２偏心体と、前記第１偏心体および前記第２偏心体が外嵌される軸部材と、前記第１偏心体と隣接して前記軸部材に外嵌され該軸部材を支持する第１軸受と、を有する偏心揺動型の歯車装置であって、
   前記軸部材は、外周における少なくとも前記第１軸受、前記第１偏心体、および前記第２偏心体と対向する部分に、外スプラインを有し、
   前記第１偏心体および前記第２偏心体は、内周に前記外スプラインと係合する内スプラインを有し、
   前記外スプラインと前記内スプラインの歯数が異なり、
   当該外スプラインと内スプラインが噛み合っていない部分の空間が、潤滑剤の軸方向通路を構成し、
   前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に、該外スプラインと内スプラインが噛み合っていない部分の空間に連通する径方向通路が設けられる
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
9. 請求項７または８において、
   前記軸部材は、軸方向端部に、該軸部材に動力を伝達する部材をスプライン連結するための動力入力用外スプラインを有し、
   前記第１軸受、前記第１偏心体、および前記第２偏心体と対向する部分に設けられる前記外スプラインは、該動力入力用外スプラインを軸方向に延在させたものである
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。

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