JP2020026803A - 歯車ユニット及びその組立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中央の歯車（インプットギヤ）が歯車（スパーギヤ）に包囲される構成を採る揺動内接式遊星歯車装置において、噛合い率が高められ駆動音が低減された、中央の歯車（インプットギヤ）が組み込まれた歯車ユニット及びその組立て方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一実施形態に係る歯車ユニットは、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群とを備える。【選択図】図１ａ

Description

本発明は、歯車ユニット及びその組立て方法に関するものである。

従来より、駆動力を伝達する装置、例えば、減速機とモータとの間に使用される様々な歯車機構が知られている。

このような歯車機構として、特許文献１は、一体成形が可能で、駆動力の伝達損失を最小限に抑えて噛合い率を向上させることができる２段式の駆動歯車を開示しています。

特開平７−８３３１４号公報 特開２０１３−３５４７５号公報

しかしながら、このような２段式の駆動歯車を、特許文献２に開示の揺動内接式遊星歯車装置に適用する場合、周囲を歯車（スパーギヤ）で包囲されているため、横方向から中央の歯車（インプットギヤ）を組み込むことはできず、また、当該駆動歯車の位相がずれているため、歯車の歯の間を別の歯車が塞ぐ状態となることから、モータ側から中央の歯車（インプットギヤ）を組み込むことができないという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中央の歯車（インプットギヤ）が歯車（スパーギヤ）に包囲される構成を採る揺動内接式遊星歯車装置において、噛合い率が高められ駆動音が低減された、中央の歯車（インプットギヤ）が組み込まれた歯車ユニット及びその組立て方法を提供することである。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットは、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群とを備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットは、前記第３の歯車の位相と、前記第５の歯車の位相とが同じであり、前記第４の歯車の位相と、前記第６の歯車の位相とが同じである。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備え、前記第１の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップと、前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、前記第２の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定し、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、かつ前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップとを備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備え、前記第１の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップと、前記第３の歯車と、前記第４の歯車と、を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車と、前記第６の歯車と、を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、前記第２の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップとを備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備え、前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、前記第１の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップと、前記第２の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定し、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップとを備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備え、前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、前記第１の歯車と、前記第２の歯車と、を前記第１の歯車群用軸に固定し、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップとを備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備え、前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、前記第１の歯車を前記第３の歯車又は前記第５の歯車に噛合い状態で保持させるステップと、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、を備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備え、前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、前記第１の歯車を前記第３の歯車又は前記第５の歯車に噛合い状態で保持させるステップと、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、前記第２の歯車を前記第４の歯車又は前記第６の歯車に噛合い状態で保持させるステップとを備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットは、前記第１の歯車と噛合う第７の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第７の歯車と位相の異なる第８の歯車と、を含む第４の歯車群をさらに備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットは、前記第１の歯車と噛合う第７の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第７の歯車と位相の異なる第８の歯車と、を含む第４の歯車群と、前記第１の歯車と噛合う第９の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第９の歯車と位相の異なる第１０の歯車と、を含む第５の歯車群と、をさらに備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、前記第１の歯車群用軸を、前記歯車ユニットに取り付けられるモータの入力軸と入れ替えるステップをさらに備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法は、前記第２の歯車群用軸を、前記歯車ユニットに取り付けられる減速機のクランク軸と入れ替えるステップをさらに備える。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの組立て方法において、前記第１の歯車群用軸は、減速機に回転自在に保持される。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニットにおいて、前記第１の歯車と前記第２の歯車はこれらの歯車の歯幅よりも大きい間隔を隔てて配置されている。

本発明の一実施形態に係る歯車装置は、歯車ユニットと、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に設けられた歯車部材と、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に設けられた駆動機構とを備えるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る歯車装置は、歯車ユニットと、前記第６の歯車に接続される駆動機構と、前記駆動機構を保持し前記第６の歯車と前記第１の歯車又は前記第２の歯車の歯幅よりも大きい間隔を隔てて設けられたキャリアとを備えるよう構成される。

本発明の一実施形態によれば、中央の歯車（インプットギヤ）が歯車（スパーギヤ）に包囲される構成を採る揺動内接式遊星歯車装置において、中央の歯車（インプットギヤ）が組み込まれた歯車ユニット及びその組立て方法を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態の歯車ユニットの概略図である。 本発明の一実施形態に係る歯車ユニットの拡大図である。 本発明の一実施形態に係る歯車ユニットを備える装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る揺動内接式遊星歯車装置の概略図である。 図３の揺動内接式遊星歯車装置の概略的な断面図である。 本発明の別の実施形態に係る揺動内接式遊星歯車装置の概略図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１ａは、本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の概略図である。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００は、第１の歯車１と、当該第１の歯車１と位相の異なる第２の歯車２と、とを含む第１の歯車群１１と、当該第１の歯車１と噛合う第３の歯車３と、当該第２の歯車２と噛合うと共に当該第３の歯車３と位相の異なる第４の歯車４と、を含む第２の歯車群２１と、当該第１の歯車１と噛合う第５の歯車５と、当該第２の歯車２と噛合うと共に当該第５の歯車５と位相の異なる第６の歯車６と、を含む第３の歯車群３１とを含む。

図示の歯車ユニット１００は、第１の歯車群１１が固定される第１の歯車群用軸１０と、第２の歯車群２１が固定される第２の歯車群用軸２０と、第３の歯車３１が固定される第３の歯車群用軸３０と、をさらに含む。本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００は、第３の歯車３の位相と、第５の歯車５の位相とが同じであり、第４の歯車４の位相と、第６の歯車６の位相とが同じであるように構成されてもよい。

また、図示の例では、歯車ユニット１００は、さらに、当該第１の歯車１と噛合う第７の歯車７と、当該第２の歯車２と噛合うと共に当該第７の歯車７と位相の異なる第８の歯車８と、を含む第４の歯車群４１とを含むように構成される。この場合、歯車ユニット１００は、第４の歯車群４１が固定される第４の歯車群用軸４０をさらに含むように構成される。

若しくは、本発明の一実施形態に係る歯車ユニットは、第１の歯車と噛合う第７の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第７の歯車と位相の異なる第８の歯車と、を含む第４の歯車群と、前記第１の歯車と噛合う第９の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第９の歯車と位相の異なる第１０の歯車と、を含む第５の歯車群と、をさらに備えるように構成してもよい。この場合、歯車ユニット１００は、第４の歯車群４１が固定される第４の歯車群用軸４０と、第５の歯車群５１が固定される第５の歯車群用軸５０と、をさらに含むように構成される。

図１ｂは、図１ａの歯車ユニット１００の第１の歯車群１１と噛合う第４の歯車群４１の拡大図を示すものである。図１ａ及び図１ｂに示すように、第４の歯車群４１の第７の歯車７は、第８の歯車８と半位相ずれるように第４の歯車群用軸４０に固定される。また、第１の歯車群１１の第１の歯車１は、第２の歯車と半位相ずれるように第１の歯車群用軸１０に固定される。このようにして両歯車群を噛み合わせることで、噛合い率を２倍に向上させることができるため、歯車ユニットの作動時に発生する駆動音を低減することができる。

図１ｂでは、図１の歯車ユニット１００の第４の歯車群４１を例に説明したが、第２の歯車群２１、第３の歯車群３１も同様に構成される。このようにして、噛合い率が向上さされた歯車群の組み合わせを複数セット形成することが可能となり、歯車ユニットの作動時に発生する駆動音を低減することができる。上述の例では、位相のずれを半位相分として説明したが、これに限定されず、適宜変更可能である。

次に、図２に本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００を備える装置の断面図を示す。当該歯車ユニット１００は、図１ａにおける歯車ユニット１００のＡ−Ａ断面図である。

図示の装置は、モータ１１０と、減速機１２０と、モータ１１０の駆動力を減速機１２０に入力するためにこれらの間に介在する歯車ユニット１００とで構成される。より正確には、当該歯車ユニット１００は、モータ１１０と減速機１２０の双方に含まれる各歯車機構の集合体として構成される歯車ユニットを指すが、必ずしもこれに限定されることを意図するものではない。

図示の歯車ユニット１００は、第１の歯車（インプットギヤ）１と、該第１の歯車（インプットギヤ）１と位相の異なる第２の歯車（インプットギヤ）２と、とを含む第１の歯車群１１と、該第１の歯車群１１が固定される第１の歯車群用軸（インプットシャフト）１０と、を備え、第１の歯車群用軸（インプットシャフト）１０は、モータ１１０から上方に延伸し、減速機１２０内に達する。モータ１１０との結合には、スプラインを用いることができ、２つのインプットギヤを当該スプラインに挿入するようにしても構わない。また、当該２つのインプットギヤの間には、互いの衝突を防止するためのカラー（緩衝部材）を設けてもよい。

図示の歯車ユニット１００は、減速機１２０内に、さらに、第１の歯車（インプットギヤ）１と噛合う第３の歯車（スパーギヤ）３と、該第２の歯車（インプットギヤ）２と噛合うと共に該第３の歯車（スパーギヤ）３と位相の異なる第４の歯車（スパーギヤ）４と、を含む第２の歯車群２１と、該第２の歯車群２１が固定される第２の歯車群用軸（クランクシャフト）２０とを備える。このようにして、モータ１１０の駆動力が歯車ユニット１００を介して減速機１２０に伝達され、減速機１２０で減速されて出力される。このようにして両歯車群を噛み合わせることで、噛合い率を２倍に向上させることができるため、歯車ユニット１００の作動時に発生する駆動音を低減することができる。なお、各スパーギヤの軸への結合方法はボルトに限定されるものではなく、各スパーギアを軸にスプライン係合するようにしても良い。

図２では示されていないが、歯車ユニット１００は、減速機１２０内に、さらに、第１の歯車（インプットギヤ）１と噛合う第５の歯車（スパーギヤ）５と、第２の歯車（インプットギヤ）２と噛合うと共に第５の歯車（スパーギヤ）５と位相の異なる第６の歯車（スパーギヤ）６と、を含む第３の歯車群３１と、該第３の歯車群３１が固定される第３の歯車群用軸（クランクシャフト）３０とを備える。

このようにして、噛合い率が向上された歯車群の組み合わせを複数セット形成することが可能となり、歯車ユニットの作動時に発生する駆動音を低減することができる。

他方で、このような歯車ユニット１００をモータ１１０と減速機１２０の間に配置する場合、インプットギヤの周囲がスパーギヤで包囲される構成となるため、横方向からインプットギヤを組込むことができないという問題がある。また、このような歯車ユニット１００の各歯車群は、位相の異なる２つの歯車を備えるため、モータ側からインプットギヤを組込むことができないという問題もある。

そこで、本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００は、次のような方法で組み立てられる。まず、減速機１２０内部で第１の歯車群用軸（インプットシャフト）１０が保持された状態を形成する。

（歯車ユニットの組立て方法Ａ）
本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、
（１）前記第１の歯車１を前記第１の歯車群用軸１０に固定するステップと、
（２）前記第３の歯車３を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第５の歯車５を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップと、
（３）前記第２の歯車２を前記第１の歯車群用軸１０に固定し、前記第４の歯車４を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、かつ前記第６の歯車６を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップとを備える。

本発明の一実施形態の組立て方法によれば、中央の歯車（インプットギヤ）が歯車（スパーギヤ）に包囲される構成を採る揺動内接式遊星歯車装置において、中央の歯車（インプットギヤ）が組み込まれた歯車ユニットを提供することが可能となる。

ここで、上記組立て方法Ａにおいて、（２）のステップにおける第３の歯車３の第２の歯車群用軸２０への固定、第５の歯車５を前記第３の歯車群用軸３０に固定は必ずしも厳密に同時になされることを意味するものではなく、（１）のステップよりも後であり、かつ（３）のステップよりも前であれば構わない。これは以下の組立て方法についても同様に当て嵌まる。

（歯車ユニットの組立て方法Ｂ）
本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、
（１）第１の歯車１を前記第１の歯車群用軸１０に固定するステップと、
（２）第３の歯車３と、前記第４の歯車４とを第２の歯車群用軸２０に固定し、第５の歯車５と、第６の歯車６とを第３の歯車群用軸３０に固定するステップと、
（３）第２の歯車２を第１の歯車群用軸１０に固定するステップとを備える。

（歯車ユニットの組立て方法Ｃ）
本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、
（１）第３の歯車３を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第５の歯車５を前記第３の歯車群用軸２０に固定するステップと、
（２）第１の歯車１を前記第１の歯車群用軸１０に固定するステップと、
（３）第２の歯車２を前記第１の歯車群用軸１０に固定し、前記第４の歯車４を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第６の歯車６を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップとを備える。

（歯車ユニットの組立て方法Ｄ）
本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、
（１）第３の歯車３を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第５の歯車５を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップと、
（２）第１の歯車１と、前記第２の歯車２と、を前記第１の歯車群用軸１０に固定し、前記第４の歯車４を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第６の歯車６を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップとを備える。

（歯車ユニットの組立て方法Ｅ）
本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、
（１）第３の歯車３を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第５の歯車５を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップと、
（２）第１の歯車１を前記第３の歯車３又は前記第５の歯車５に噛合い状態で保持させるステップと、
（３）第４の歯車４を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第６の歯車６を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップとを備える。

（歯車ユニットの組立て方法Ｆ）
本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、
（１）第３の歯車３を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第５の歯車５を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップと、
（２）第１の歯車１を前記第３の歯車３又は前記第５の歯車５に噛合い状態で保持させるステップと、
（３）第４の歯車４を前記第２の歯車群用軸２０に固定し、前記第６の歯車６を前記第３の歯車群用軸３０に固定するステップと、
（４）第２の歯車２を前記第４の歯車４又は前記第６の歯車６に噛合い状態で保持させるステップとを備える。

本発明の一実施形態の上記組立て方法によれば、中央の歯車（インプットギヤ）が歯車（スパーギヤ）に包囲される構成を採る揺動内接式遊星歯車装置において、中央の歯車（インプットギヤ）が組み込まれた歯車ユニットを提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法において、第１の歯車群用軸１０は、減速機に回転自在に保持されるように構成される。また、本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、第１の歯車群用軸１０を、歯車ユニット１００に取り付けられるモータ１１０のインプットシャフト（入力軸）と入れ替えるステップを備えるよう構成してもよい。また、本発明の一実施形態に係る歯車ユニット１００の組立て方法は、第２の歯車群用軸２０を、歯車ユニットに取り付けられる減速機のクランク軸と入れ替えるステップを備えるように構成してもよい。

ここで、第１の歯車１と第２の歯車２とは近傍に配置することができる。これらと噛合う第３の歯車３、第４の歯車４、第５の歯車５、第６の歯車の歯車同士も近傍に配置することができる。また、第１の歯車１、第２の歯車２、第３の歯車３、第４の歯車４、第５の歯車５、第６の歯車６の近傍には、異なる部材を配置することができる。当該異なる部材として、例えば、駆動機構８００やキャリア６００、その他の部材が考えられる。

ここで、第３の歯車３、第４の歯車４、第５の歯車５、第６の歯車６を組み付けた後では、第２の歯車２を組み付けることはできない。すなわち、第３の歯車３、第４の歯車４、第５の歯車５、第６の歯車６は近傍に配置されているため、第３の歯車３と第４の歯車４との間の隙間若しくは第５の歯車５と第６の歯車６との間の隙間からは組み付けられない。また、第６の歯車６と駆動機構８００の隙間からも第２の歯車２は、第４の歯車４と第６の歯車６との間に組み付けられない。

しかしながら、本発明の組み付け方法によれば、第２の歯車２を第４の歯車４と第６の歯車６とのの間に組み付けることが可能となる。また、第１の歯車１、第２の歯車２、第３の歯車３、第４の歯車４、第５の歯車５、第６の歯車６を噛み合わせた状態としたため、この状態で出荷でき、出荷先（顧客等）での組立性も向上させることが可能となる。また、第１の歯車１、第２の歯車２、第３の歯車３、第４の歯車４、第５の歯車５、第６の歯車６及び既述の異なる部材を近傍に配置できるため、回転軸方向の長さが長くなることを防止することができる。

次に、図３は、減速機（偏心揺動減速機）１１０、モータ１２０、歯車ユニット１００とで構成される装置の概略的な断面図である。当該装置は、取付筒４００を備え、取付筒４００は、モータ１２０を減速機１１０に取り付けるために用いられる。

モータ１２０は、筐体２１０と、モータシャフト２２０と、を含む。筐体２１０内には、一般的なモータに用いられる様々な部品（たとえば、コイルやステータコア）が配置される。本実施形態の原理は、筐体２１０内の特定の構造に限定されない。

モータ１１０のインプットシャフト２２０は、減速機１１０に向けて延出する。インプットシャフト２２０の先端には、歯車部２２１、２２２が形成される。歯車部２２１、２２２は、減速機５と噛み合う。この結果、モータ４が生成したトルクは、減速機５へ伝達される。

図３に示すように、減速機１１０は、外筒５００と、キャリア６００と、歯車部７００と、３つの駆動機構８００（図３は、３つの駆動機構８００のうち１つを示す）と、２つの主軸受９００（図示しない）と、を備える。

図４に、図３に示す減速機１１０のＡ−Ａ断面図を示す。図４に示すように、外筒５００は、略円筒状のケース５１０と、複数の内歯ピン５２０と、を含む。ケース５１０は、キャリア６００、歯車部７００及び駆動機構８００が収容される円筒状の内部空間を規定する。複数の内歯ピン５２０は、ケース５１０の内周面に沿って環状に並べられ、内歯環を形成する。本実施形態において、内歯は、内歯ピン５２０によって例示される。

図４は、キャリア６００及びモータシャフト２２０の回転中心軸ＲＣＸを示す。内歯ピン５２０それぞれは、回転中心軸ＲＣＸの延出方向に延びる円柱状の部材である。内歯ピン５２０それぞれは、ケース５１０の内壁に形成された溝部に嵌入される。したがって、内歯ピン５２０それぞれは、ケース５１０によって適切に保持される。

図４に示すように、複数の内歯ピン５２０は、回転中心軸ＲＣＸ周りに略一定間隔で配置される。内歯ピン５２０それぞれの半周面は、ケース５１０の内壁から回転中心軸ＲＣＸに向けて突出する。したがって、複数の内歯ピン５２０は、歯車部７００と噛み合う内歯として機能する。

図３に示すように、キャリア６００は、基部６１０と、端板部６２０と、を含む。端板部６２０は、基部６１０とモータ４との間に配置される。キャリア６００は、全体的に、円筒状である。キャリア６００は、外筒５０内で回転中心軸ＲＣＸ周りに回転する。

基部６１０は、基板部６１１（図３を参照）と、３つのシャフト部６１２（図４を参照）と、を含む。３つのシャフト部６１２それぞれは、基板部６１１から端板部６２０に向けて延びる。端板部６２０は、３つのシャフト部６１２それぞれの先端面に接続される。端板部６２０は、リーマボルト、位置決めピンや他の態様によって、３つのシャフト部６１２それぞれの先端面に接続されてもよい。

図３に示すように、歯車部７００は、基板部６１１と端板部６２０との間に配置される。３つのシャフト部６１２は、歯車部７００を貫通し、端板部６２０に接続される。

図３に示すように、歯車部７００は、第１トロコイド歯車７１０と、第２トロコイド歯車７２０と、を含む。第１トロコイド歯車７１０は、基板部６１１と第２トロコイド歯車７２０との間に配置される。第２トロコイド歯車７２０は、端板部６２０と第１トロコイド歯車７１０との間に配置される。図４に示すように、第１トロコイド歯車７１０の複数の外歯の一部は、複数の内歯ピン５２０によって形成された内歯環と噛み合う。

モータシャフト２２０の回転は、駆動機構８００により、第１トロコイド歯車７１０及び第２トロコイド歯車７２０へ伝達される。この結果、第１トロコイド歯車７１０及び第２トロコイド歯車７２０の揺動回転が引き起こされる。

図３は、第１トロコイド歯車７１０の中心軸ＣＸ１と、第２トロコイド歯車７２０の中心軸ＣＸ２と、を示す。中心軸ＣＸ１，ＣＸ２は、キャリア６００の回転中心軸ＲＣＸと略平行に延びる。図４は、第１トロコイド歯車７２０の中心軸ＣＸ１を示す。上述の揺動回転の間、中心軸ＣＸ１，ＣＸ２は、キャリア６００の回転中心軸ＲＣＸ周りを周回する。したがって、第１トロコイド歯車７１０及び第２トロコイド歯車７２０は、内歯ピン５２０に噛み合いながら、ケース５１０内を周回移動する。この間、第１トロコイド歯車７１０及び第２トロコイド歯車７２０は、キャリア６００の３つのシャフト部６１２に接触し、キャリア６００を回転中心軸ＲＣＸ周りに回転させる。

第２トロコイド歯車７２０の中心軸ＣＸ２は、第１トロコイド歯車７１０の中心軸ＣＸ１とは異なる位相で、キャリア６００の回転中心軸ＲＣＸ周りを周回してもよい。

減速機１１０の基部６１０には、モータ１２０からの駆動力が出力として伝達される。

図３に示すように、３つの駆動機構８００それぞれは、２つの入力歯車８１０、８１１と、クランク軸８２０と、２つのジャーナル軸受８３０と、２つのクランク軸受８４０と、を含む。２つの入力歯車８１０、８１１は、モータの１２０のインプットシャフト２２０の２つの歯車部２２１、２２２に噛み合い、モータ１１０からトルクを受け取る。第１トロコイド歯車７１０及び第２トロコイド歯車７２０とは異なり、入力歯車８１０、８１１は、平歯車である。代替的に、入力歯車８１０、８１１として、他の種類の歯車部品が用いられてもよい。本実施形態の原理は、入力歯車８１０、８１１として用いられる特定の種類の歯車部品に限定されない。

入力歯車８１０、８１１とモータ１１０のインプットシャフト２２０の歯車部２２１、２２２とによって決定される減速比は、上述の内歯環と歯車部７００とによって決定される減速比よりも小さくてもよい。本発明の一実施形態において、第１減速比は、入力歯車８１０、８１１とモータ１１０のインプットシャフト２２０の歯車部２２１、２２２とによって決定される減速比によって説明される。また、第２減速比は、内歯環と歯車部７００とによって決定される減速比によって説明される。

入力歯車８１０、８１１が回転すると、クランク軸８２０は、回転する。この結果、第１偏心部８２３及び第２偏心部８２４は、偏心回転する。この間、クランク軸受８４０を介して第１偏心部８２３に接続された第１トロコイド歯車７１０は、複数の内歯ピン５２０と噛み合いながら、外筒５００内で周回移動することができる。同様に、クランク軸受８４０を介して第２偏心部８２４に接続された第２トロコイド歯車７２０は、複数の内歯ピン５２０と噛み合いながら、外筒５００内で周回移動することができる。この結果、第１トロコイド歯車７１０及び第２トロコイド歯車７２０それぞれは、外筒５００内で、揺動回転を行うことができる。本実施形態において、クランク機構は、クランク軸８２０及び２つのクランク軸受８４０によって説明される。

図３に示すクランク軸８２０は、第１ジャーナル８２１と、第２ジャーナル８２２と、第１偏心部８２３と、第２偏心部８２４と、を含む。第１ジャーナル８２１は、キャリア６００の基板部６１１によって取り囲まれる。第２ジャーナル８２２は、キャリア６００の端板部６２０によって取り囲まれる。２つのジャーナル軸受８３０のうち一方は、第１ジャーナル８２１と基板部６１１との間に配置される。２つのジャーナル軸受８３０のうち他方は、第２ジャーナル８２２と端板部６２０との間に配置される。加えて、上述の入力歯車８１０、８１１は、第２ジャーナル８２２に取り付けられる。

次に、図４を参照して、本発明の別の実施形態に係る揺動内接式遊星歯車装置について説明する。図示のように、本発明の別の実施形態に係る歯車装置は、減速機（偏心揺動減速機）１１０、モータ１２０、歯車ユニット１００とで構成される。当該装置は、取付筒４００を備え、取付筒４００は、モータ１２０を減速機１１０に取り付けるために用いられる。

モータ１２０は、筐体２１０と、モータシャフト２２０と、を含む。筐体２１０内には、一般的なモータに用いられる様々な部品（たとえば、コイルやステータコア）が配置される。本実施形態の原理は、筐体２１０内の特定の構造に限定されない。また、減速機１１０は、外筒５００と、キャリア６００と、歯車部７００と、３つの駆動機構８００（図３は、３つの駆動機構８００のうち１つを示す）と、２つの主軸受９００（図示しない）とを備える。

モータ１１０のインプットシャフト２２０は、減速機１１０に向けて延出する。インプットシャフト２２０の先端には、歯車部２２１、２２２が形成される。歯車部２２１、２２２は、減速機５と噛み合う。この結果、モータ４が生成したトルクは、減速機５へ伝達される。図３における場合と異なり、図４に示す例では、本発明の別の実施形態に係る歯車ユニットにおいて、歯車部（第１の歯車に対応）２２１と歯車部（第２の歯車に対応）２２２はこれらの歯車の歯幅よりも大きい間隔を隔てて配置されている。このようにして、歯車ユニットの歯車間に必要に応じて歯車部材７００や駆動８００などの異なる部材を配置することが可能となる。

本発明の別の実施形態に係る歯車装置は、歯車ユニット１００と、歯車部（第１の歯車に対応）２２１と歯車部（第２の歯車に対応）２２２との間に設けられた歯車部材７００と、第１の歯車２２１と第２の歯車２２２との間に設けられた駆動機構８００とを備えるよう構成される。

本発明の別の実施形態に係る歯車装置は、歯車ユニット１００と、入力歯車（第６の歯車に対応）８１１に接続される駆動機構８００と、当該駆動機構８００を保持し当該第６の歯車８１１と第１の歯車２２１又は第２の歯車２２２の歯幅よりも大きい間隔を隔てて設けられたキャリア６００とを備えるよう構成される。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。上述の様々な実施形態は、上記に説明したものに限定されず、様々な操舵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操舵装置に適用されてもよい。

１ 第１の歯車
２ 第２の歯車
３ 第３の歯車
４ 第４の歯車
５ 第５の歯車
６ 第６の歯車
７ 第７の歯車
８ 第８の歯車
１０ 第１の歯車群用軸
１１ 第１の歯車群
２０ 第２の歯車群用軸
２１ 第２の歯車群
３０ 第３の歯車群用軸
３１ 第３の歯車群
１００ 歯車ユニット
１１０ 減速機
１２０ モータ

Claims (16)

1. 第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、
   該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、
   前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、
   を備えたことを特徴とする歯車ユニット。
2. 前記第３の歯車の位相と、前記第５の歯車の位相とが同じであり、前記第４の歯車の位相と、前記第６の歯車の位相とが同じである、請求項１に記載の歯車ユニット。
3. 第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、
   該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、
   該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、
   該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、
   前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、
   該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備える歯車ユニットの組立て方法であって、
   前記第１の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第２の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定し、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、かつ前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、を備えることを特徴とする歯車ユニットの組立て方法。
4. 第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、
   該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、
   該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、
   該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、
   前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、
   該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備える歯車ユニットの組立て方法であって、
   前記第１の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第３の歯車と、前記第４の歯車と、を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車と、前記第６の歯車と、を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第２の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップと、を備えることを特徴とする歯車ユニットの組立て方法。
5. 第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、
   該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、
   該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、
   該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、
   前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、
   該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備える歯車ユニットの組立て方法であって、
   前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第１の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第２の歯車を前記第１の歯車群用軸に固定し、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、を備えることを特徴とする歯車ユニットの組立て方法。
6. 第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、
   該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、
   該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、
   該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、
   前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、
   該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備える歯車ユニットの組立て方法であって、
   前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第１の歯車と、前記第２の歯車と、を前記第１の歯車群用軸に固定し、前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、を備えることを特徴とする歯車ユニットの組立て方法。
7. 第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、
   該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、
   該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、
   該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、
   前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、
   該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備える歯車ユニットの組立て方法であって、
   前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第１の歯車を前記第３の歯車又は前記第５の歯車に噛合い状態で保持させるステップと、
   前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、を備えることを特徴とする歯車ユニットの組立て方法。
8. 第１の歯車と、該第１の歯車と位相の異なる第２の歯車と、とを含む第１の歯車群と、
   該第１の歯車群が固定される第１の歯車群用軸と、
   該第１の歯車と噛合う第３の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第３の歯車と位相の異なる第４の歯車と、を含む第２の歯車群と、
   該第２の歯車群が固定される第２の歯車群用軸と、
   前記第１の歯車と噛合う第５の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第５の歯車と位相の異なる第６の歯車と、を含む第３の歯車群と、
   該第３の歯車群が固定される第３の歯車群用軸と、を備える歯車ユニットの組立て方法であって、
   前記第３の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第５の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第１の歯車を前記第３の歯車又は前記第５の歯車に噛合い状態で保持させるステップと、
   前記第４の歯車を前記第２の歯車群用軸に固定し、前記第６の歯車を前記第３の歯車群用軸に固定するステップと、
   前記第２の歯車を前記第４の歯車又は前記第６の歯車に噛合い状態で保持させるステップと、を備えることを特徴とする歯車ユニットの組立て方法。
9. 前記歯車ユニットは、前記第１の歯車と噛合う第７の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第７の歯車と位相の異なる第８の歯車と、を含む第４の歯車群をさらに備える、請求項１に記載の歯車ユニット。
10. 前記歯車ユニットは、前記第１の歯車と噛合う第７の歯車と、該第２の歯車と噛合うと共に該第７の歯車と位相の異なる第８の歯車と、を含む第４の歯車群と、
    前記第１の歯車と噛合う第９の歯車と、前記第２の歯車と噛合うと共に該第９の歯車と位相の異なる第１０の歯車と、を含む第５の歯車群と、をさらに備える、請求項１に記載の歯車ユニット。
11. 前記第１の歯車群用軸を、前記歯車ユニットに取り付けられるモータの入力軸と入れ替えるステップをさらに備える、請求項３から８までのいずれか１項に記載の歯車ユニットの組立て方法。
12. 前記第２の歯車群用軸を、前記歯車ユニットに取り付けられる減速機のクランク軸と入れ替えるステップをさらに備える、請求項３から８までのいずれか１項に記載の歯車ユニットの組立て方法。
13. 前記第１の歯車群用軸は、減速機に回転自在に保持される、請求項３から８までのいずれか１項に記載の歯車ユニットの組立て方法。
14. 前記第１の歯車と前記第２の歯車は、これらの歯車の歯幅よりも大きい間隔を隔てて配置されている、請求項１に記載の歯車ユニット。
15. 歯車ユニット、歯車部、駆動機構を含む歯車装置の発明とする
    請求項１に記載の歯車ユニットと、
    前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に設けられた歯車部材と、
    前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に設けられた駆動機構とを備えることを特徴とする歯車装置。
16. 歯車ユニット、駆動機構、キャリアを含む減速機の発明とする
    請求項１に記載の歯車ユニットと、
    前記第６の歯車に接続される駆動機構と、
    前記駆動機構を保持し前記第６の歯車と前記第１の歯車又は前記第２の歯車の歯幅よりも大きい間隔を隔てて設けられたキャリアとを備えることを特徴とする歯車装置。