JP5795271B2 - 中空部を有する歯車装置 - Google Patents

Description

本発明は、中空部を有する歯車装置に関する。

特許文献１に、図８、図９に示されるような、径方向中央に中空部１４を有する歯車装置１６が開示されている。

中空部１４は、筒体１８によって構成されている。筒体１８は、その径方向外側に配置されている一対の第１、第２キャリヤ２０、２２に固定されている。なお、第１、第２キャリヤ２０、２２は、第１キャリヤ２０と一体化されたキャリヤピン２０Ａおよびボルト２１を介して連結されている。

第１キャリヤ２０には、段部２０Ｂが形成されている。筒体１８は、その一端側が該段部２０Ｂに当接することで軸方向一方側（図８の左側）への移動が規制されている。

一方、図９に示されるように、第２キャリヤ２２には、その内周面に外側溝２２Ａが形成されている。筒体１８の外周面には、第２キャリヤ２２の外側溝２２Ａに対向するように内側溝１８Ａが形成されている。外側溝２２Ａと内側溝１８Ａには、該外側溝２２Ａと内側溝１８Ａとに跨るようにＯリング２４が配置されている。このＯリング２４によって、筒体１８の第２キャリヤ２２に対する軸方向の移動（特に軸方向他方側への移動）が規制されている。

特許文献１の構成によれば、筒体１８の組み込みにＯリング２４の弾性を利用しているため、歯車装置１６の各部材を組み込んだ後に、筒体１８を「後付け」で組み付けることができ、かつ、外側溝２２Ａ、内側溝１８Ａ、およびＯリング２４によって該筒体１８の軸方向の移動を規制することができる。

特開２０１１−１８５３１８号公報

しかしながら、特許文献１における筒体１８の組み込みは、Ｏリング２４の弾性変形を利用したものであったため、組み込み後においても該Ｏリング２４が弾性変形し、そのため、筒体１８が該筒体１８を支持している第１、第２キャリヤ２０、２２に対して軸方向に微小移動してしまい易いという問題があった。

さらに、特許文献１に係る構成にあっては、筒体１８を組み込む際に、Ｏリング２４を、弾性変形させながら筒体１８を組み込む必要があったため、外側溝２２Ａと内側溝１８Ａの軸方向幅Ｌ１の設定に当たって、Ｏリング２４の変形代δ１〜δ３等を余分に確保しておく必要があり、そのため、Ｏリング２４自体が、外側溝２２Ａおよび内側溝１８Ａ内において軸方向に動いてしまい、結果として筒体１８も軸方向に一層動き易くなってしまっていた。

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、中空部を構成する筒体の後付けを可能とするとともに、筒体の外側部材に対する軸方向の移動をより確実に規制する（あるいは筒体の位置決め精度をより高める）ことのできる中空部を有する歯車装置を提供することをその課題としている。

本発明は、中空部を有する歯車装置であって、前記中空部は、筒体によって構成され、該筒体は、その径方向外側に配置される外側部材に固定部材を介して軸方向に固定され、前記筒体および外側部材は、前記固定部材と軸方向に当接する段部をそれぞれ有し、前記固定部材は、断面が矩形状とされると共に、当該矩形の軸方向両端において前記段部と平面で当接し、かつ周方向の一部にスリットがあるリング状部材であって、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高い構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
また、本発明は、中空部を有する歯車装置であって、前記中空部は、筒体によって構成され、該筒体は、その径方向外側に配置される外側部材に固定部材を介して軸方向に固定され、前記筒体および外側部材は、前記固定部材と軸方向に当接する段部をそれぞれ有し、前記固定部材は、軸方向に開口端を有し断面がコの字の形状とされると共に、当該コの字の軸方向両端において前記段部と平面で当接するリング状部材であって、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高く、前記筒体の前記段部の底部の外径は、前記固定部材の外径を前記外側部材の最内径まで径方向に縮めたときの該固定部材の内径よりも小さく、前記筒体の前記段部の肩部の外径は、該固定部材の解放時の内径よりも大きい構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
また、本発明は、中空部を有する歯車装置であって、前記中空部は、筒体によって構成され、該筒体は、その径方向外側に配置される外側部材に固定部材を介して軸方向に固定され、前記筒体および外側部材は、前記固定部材と軸方向に当接する段部をそれぞれ有し、前記固定部材は、軸方向に開口端を有し断面がコの字の形状とされると共に、当該コの字の軸方向両端において前記段部と平面で当接するリング状部材であって、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高く、前記外側部材の内周側の端部近傍に、内径が、前記固定部材の解放時の外径よりも大きく、かつ歯車装置の軸方向内側に進むに従って、該内径が小さくなるような傾斜部が形成されてい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、筒体を径方向外側に配置される外側部材に固定するに当たり、筒体および外側部材に、固定部材と軸方向に当接する段部を形成し、かつ、固定部材として、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高い部材を使用する。

これにより、固定部材の剛性の低い「径方向の変形性」を利用して筒体を外側部材に後付けで組み込むことができ、かつ組み込んだ後は、固定部材の剛性の高い「軸方向の非変形性」を利用して筒体の外側部材に対する軸方向の位置決めを精度よく維持することができる。

また、筒体および固定部材を組み込む際の固定部材の変形を、主として該固定部材の径方向の変形のみによって行わせることができるため、基本的に固定部材の変形代を軸方向にほとんど確保する必要がなく、この点でも筒体の軸方向の微小移動を確実に抑制することができる。

本発明によれば、中空部を構成する筒体の後付けを可能とするとともに、筒体の外側部材に対する軸方向の移動をより確実に規制する（あるいは筒体の位置決め精度をより高める）ことができる。

本発明の実施形態の一例に係る歯車装置の要部断面図 上記実施形態において固定部材とともに筒体を外側部材に組み込むときの状態を示す、（Ａ）（一部に部分拡大断面を含む）拡大断面図、および、（Ｂ）その矢視IIＢ−IIＢ線に沿う断面図 上記実施形態において固定部材とともに筒体を外側部材に組み込んだ後の状態を示す、（Ａ）（一部に部分拡大断面を含む）拡大断面図、および、（Ｂ）その矢視IIIＢ−IIIＢ線に沿う断面図 上記歯車装置が使用されている状態を示す全体断面図 図４の右側面図 本発明の他の実施形態の一例に係る部分拡大断面図 本発明のさらに他の実施形態の一例に係る歯車装置の（Ａ）要部拡大断面図、（Ｂ）その矢視VIIＢ部分の拡大断面図、および、（Ｃ）その変形例を示す断面図 従来の歯車装置の一例を示す断面図 図８の要部拡大断面図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る歯車装置３０の要部断面図である。また、図４は、当該歯車装置３０が使用されている状態を示す全体断面図、図５は、図４の右側面図である。

始めに、図１、図４、および図５を参照して、歯車装置３０の全体構成を説明する。

この歯車装置３０は、図示せぬモータとともに産業用ロボット（全体は図示略）の関節３３を駆動するために使用されるもので、いわゆる振り分けタイプの偏心揺動型の減速機構３２を備えている。この歯車装置３０では、１本の駆動偏心体軸３４および２本の従動偏心体軸３５、３６（図５参照）が同期して回転することによって外歯歯車３８、３９が揺動回転しながら内歯歯車４０に内接噛合する。

動力伝達系の概略を説明すると、ケーシングカバー（＝後述する第２アーム）４４には図示せぬモータのピニオンを臨ませるための開口４４Ａが形成されている。モータのピニオン（図示略）は、入力ギヤ４６と噛合している。入力ギヤ４６は、スプライン４７を介して前記駆動偏心体軸３４と固定されている。駆動偏心体軸３４には、駆動偏心体４８、４９が一体に形成されている。駆動偏心体４８、４９は、ころ５１、５２を介して外歯歯車３８、３９の偏心体孔３８Ａ、３９Ａに嵌合している。外歯歯車３８、３９には、この他に２本の従動偏心体軸３５、３６が貫通する偏心体孔３８Ｂ、３９Ｂ、３８Ｃ、３９Ｃが形成されている（図５参照）。従動偏心体軸３５、３６には、従動偏心体５７、５８（従動偏心体軸３６側の従動偏心体は不図示）が一体に形成されている。

駆動偏心体４８、４９と従動偏心体５７、５８は、外径寸法は異なるが、偏心量ｅは一致しており、各偏心体軸３４〜３６の軸方向同位置にある偏心体４８、５７同士、あるいは偏心体４９、５８同士の偏心位相も揃えられている。これにより、駆動偏心体軸３４が回転すると外歯歯車３８、３９が揺動し、この揺動によって従動偏心体軸３５、３６が回転するようになり、その結果、外歯歯車３８、３９をそれぞれ円周方向の３ヶ所で支持しながら安定して揺動回転させることができる。

各外歯歯車３８、３９は、内歯歯車４０に内接噛合している。内歯歯車４０は、ケーシング７０と一体化された内歯歯車本体４０Ａ、および該内歯歯車本体４０Ａに回転自在に支持され内歯歯車４０の内歯を構成する外ピン４０Ｂによって構成されている。外歯歯車３８、３９の外歯の数は、内歯歯車４０の内歯の数（外ピン４０Ｂの数）よりも僅かだけ（この例では１だけ）少ない。そのため、外歯歯車３８、３９が内歯歯車４０に内接しながら１回揺動すると、内歯歯車４０に対して外歯歯車３８、３９が１歯分だけ相対回転する（自転する）。この内歯歯車４０に対する外歯歯車３８、３９の相対回転により各偏心体軸３４〜３６が一対の第１、第２キャリヤ４１、４２に支持されながら、歯車装置３０の軸心Ｏ１の周りで公転する。各偏心体軸３４〜３６の公転は、該一対の第１、第２キャリヤ４１、４２の回転（自転）として取り出される。第１、第２キャリヤ４１、４２は、外歯歯車３８、３９を貫通しているキャリヤピン（図示略：従来の図８の構成でのキャリヤピン２０Ａと同等）によって軸方向および円周方向に連結されている。そのため、第１、第２キャリヤ４１、４２は、大きな出力体として一体に回転する。

この実施形態では、内歯歯車本体４０Ａと一体化されているケーシング７０が、産業用ロボット（全体は図示略）の第１アーム（ベース部材）７２とボルト６９を介して固定されている。また、第２キャリヤ４２が、（前記ケーシングカバーと一体化された）産業用ロボットの第２アーム４４とボルト７３を介して固定されている。このため、結局モータの回転によって駆動用偏心体軸３４を回転させることにより、第１アーム７２に対して第２アーム４４を相対的に回転させることができる。

ここで、筒体７６の支持構成について説明する。

この歯車装置３０は、径方向中央にロボット制御用のワイヤハーネス７８を挿通するための中空部３１を有している。中空部３１は、筒体７６によって構成されている。筒体７６は、その径方向外側に配置される前記一対の第１、第２キャリヤ４１、４２（外側部材）にリング状部材（固定部材）８０を介して軸方向に固定されている。一対の第１、第２キャリヤ４１、４２は、前述したように、図示せぬキャリヤピンによって互いに軸方向および円周方向に一体的に連結されている。このため、この一対の第１、第２キャリヤ４１、４２は、（２つの部材ではあるが）本実施形態では共同して筒体７６を支持する「外側部材の第１、第２部材」として機能している。

（外側部材の第１部材である）第１キャリヤ４１は、内周側に軸と直角の段部４１Ａを有している。筒体７６は、該段部４１Ａにその端部７６Ａが当接することによって筒体７６の軸方向一方側（図１の左側）への移動が規制されている。なお、この段部４１Ａは、「リング状部材（固定部材）８０が当接している段部」ではないため、請求項１に記載の「段部」には相当しない。本実施形態では、これから述べる軸方向他方側への移動規制に本発明が適用されている。

図２、図３を合わせて参照して、（外側部材の第２部材である）第２キャリヤ４２は、リング状部材８０の側面と軸方向に当接する段部（肩部）４２Ａを有している。より具体的には、段部４２Ａは、第１キャリヤ４１側に対向する面がリング状部材８０と当接する当接面とされた単一の肩部から構成されている。また、筒体７６は、リング状部材８０が、軸方向両側で当接する一対の肩部７６Ｂ、７６Ｃを有する段部７７を備えている。該一対の肩部７６Ｂ、７６Ｃは、リング状部材８０を挟んで対向して形成されており、共同して（リング状部材８０が軸方向両側で当接する）１個の凹部を構成している。つまり、段部７７はリング状部材８０が嵌入される凹部により構成されている。なお、段部７７において、実際に筒体７６の軸方向の移動規制に寄与するのは肩部７６Ｂの方である。

リング状部材８０は、この実施形態では金属で形成されている。リング状部材８０は、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高い。この実施形態では、この特性を、「断面が矩形状で、周方向の一部にスリット８２があるという形状」によって実現している。即ち、このスリット８２の存在により、リング状部材８０は、径方向に容易に弾性変形することができる。具体的には、スリット８２を挟んで対向する面８０Ａ、８０Ｂの間隔を縮めるようにリング状部材８０を径方向に押し縮めて弾性変形させることで該リング状部材８０の外径および内径をより小さくすることができる。逆に、スリット８２を挟んで対向する面８０Ａ、８０Ｂをより離反させるようにリング状部材８０を径方向に引っ張って弾性変形させることで該リング状部材８０の外径および内径をより大きくすることができる。しかし、リング状部材８０は、金属製であるため、軸方向には基本的に変形しない（軸方向の剛性が径方向より剛性よりも高い）。

図２を参照して、このリング状部材８０の剛性（あるいは弾性）の特性を、より具体的に説明するならば、この実施形態では、筒体７６の段部７７の底部７７Ａの外径ｄ１は、リング状部材８０を筒体７６の外径ｄ２の大きさにまで縮めたときのリング状部材８０の内径Ｄ１よりも小さい、という関係が成立するように設定されている（組み込みのための必須の要件としては、底部７７Ａの外径ｄ１は、リング状部材８０を第２キャリヤ４２の最小内径Ｄ４まで縮めたときのリング状部材８０の最小内径（図２では不図示）よりも小さければ足りる）。なお、第２キャリヤ４２の最小内径Ｄ４とは、第２キャリヤ（外側部材）４２のうち、筒体７６の組み込み時にリング状部材８０が通過する部分の中で最小内径の部分を意味している。同時に、図３に示されるように、筒体７６の外径（段部７７の肩部の外径）ｄ２は、該リング状部材８０の解放時の内径Ｄ２よりも大きい。

なお、（外側部材の第２部材である）第２キャリヤ４２の端部４２Ｆの近傍の内周には、傾斜部４２Ｔが形成されている。傾斜部４２Ｔの最大内径Ｄ３は、リング状部材８０の解放状態での外径ｄ４よりも大きい。傾斜部４２Ｔは、歯車装置３０の軸方向内側に進むに従って、該最大内径Ｄ３が第２キャリヤ４２の段部４２Ａの最小内径Ｄ４まで小さくなるように直線的に傾斜している。

図１に戻って、筒体７６と（ケーシングカバー兼用の）産業用ロボットの第２アーム４４との間には、歯車装置３０内の潤滑剤を封止するためのオイルシール８４が配置されている。また、第１キャリヤ４１と筒体７６との間には、Ｏリング８６が配置されている。

次に、この実施形態に係る歯車装置３０の作用を説明する。

＜動力の伝達＞
図示せぬモータが回転することによって入力ギヤ４６が回転すると、スプライン４７を介して駆動偏心体軸３４が回転し、駆動偏心体４８、４９を介して外歯歯車３８、３９が揺動する。この外歯歯車３８、３９の揺動によって従動偏心体軸３５、３６が回転するようになり、その結果、各偏心体軸３４〜３６が同期して回転する。これにより、偏心体４８、５７によって該偏心体４８、５７と軸方向同位置にある外歯歯車３８が揺動され、偏心体４９、５８によって該偏心体４９、５８と軸方向同位置にある外歯歯車３９が揺動される。

外歯歯車３８、３９の歯数は、内歯歯車４０の歯数（外ピン４０Ｂの数）よりも１だけ少ないため、駆動偏心体軸３４が１回回転する毎に外歯歯車３８、３９は内歯歯車４０に対して１歯分だけ円周方向の位相がずれる（自転する）。外歯歯車３８、３９の自転により、３本の偏心体軸３４〜３６は、歯車装置３０の軸心Ｏ１の周りで公転し、該偏心体軸３４〜３６を支持している第１、第２キャリヤ４１、４２が一体的に回転する。この結果、ケーシング７０と固定されている産業用ロボットの第１アーム７２に対して第２キャリヤ４２と固定されている第２アーム４４を相対的に回転させることができる。

＜筒体７６の組み込み＞
第１、第２キャリヤ４１、４２の径方向中央には、筒体７６によって構成される中空部３１が形成されている。このため、産業用ロボット制御用のワイヤハーネス７８をこの中空部３１に挿通することができる。筒体７６は、リング状部材（固定部材）８０を嵌め込んだ状態で、その径方向外側に配置される（外側部材の第１、第２部材に相当する）第１、第２キャリヤ４１、４２に、後付けで組み込まれる。以下、この作用について説明する。

本実施形態に係るリング状部材８０は、断面が矩形状で周方向の一部にスリット８２が設けられた金属製の部材で構成されている。そのため、リング状部材８０は、径方向に容易に変形できる。

より具体的には、本実施形態では、図２に示されるように、リング状部材８０を、筒体７６の段部７７の肩部７６Ｂ、７６Ｃの外径（＝筒体７６の外径）ｄ２より小さい径にまで径方向に縮めたときの該リング状部材８０の内径をＤ１としたときに、筒体７６の（一対の肩部７６Ｂ、７６Ｃによって形成される）段部７７の底部７７Ａの外径ｄ１が、該内径Ｄ１よりも小さくなるように設定している。さらには、筒体７６の肩部７６Ｂ、７６Ｃの外径ｄ２が、該リング状部材８０の解放時の内径Ｄ２よりも大きくなるように設定している。したがって、以下のような手順により、筒体７６を後付けで組み込むことができる。

先ず、リング状部材８０を径方向に広げることによって筒体７６の外径ｄ２よりも該リング状部材８０の内径を大きくし、リング状部材８０を筒体７６の段部７７に嵌め込む。そして、このリング状部材８０が段部７７に嵌め込まれた状態のまま筒体７６全体を図２の右側から第２キャリヤ４２に組み込んでいく。

なお、図２では、作業者がリング状部材８０を径方向外側から押さえることで、その外径が筒体７６の外径（肩部７６Ｂ、７６Ｃの外径）ｄ２と一致するまで縮径させた上で筒体７６を第２キャリヤ４２に組み込む様子が示されている。しかし、本実施形態では、図３に示されるように、第２キャリヤ４２の端部４２Ｆの近傍に傾斜部４２Ｔが形成されている。この傾斜部４２Ｔは、該端部４２Ｆにおいてリング状部材８０の解放時の外径ｄ４よりも大きな内径Ｄ３を有し、該端部４２Ｆから歯車装置３０の軸方向内側に進むに従って段部４２Ａの最小内径Ｄ４まで小さくなるように傾斜している。したがって、該傾斜部４２Ｔに沿ってリング状部材８０付きの筒体７６を軸方向に進めるだけで、リング状部材８０は、解放状態から自動的に縮径されてゆくため、このような作業者による事前の縮径は、必ずしも必要ではない（逆に言うならば、傾斜部４２Ｔが形成されていない構成の場合は、作業者が意図的にリング状部材８０を縮径した状態で筒体７６を組み込む必要がある）。

やがて、筒体７６に嵌め込まれているリング状部材８０が第２キャリヤ４２の段部４２Ａを超えると、（図１に示されるように）丁度このときに、筒体７６の端部７６Ａが第１キャリヤ４１の段部４１Ａと当接し、同時に、リング状部材８０の縮径が解放される。この結果、リング状部材８０の外径が、第２キャリヤ４２の段部４２Ａの最小内径Ｄ４よりも大きくなる。本実施形態では、解放された状態でも、リング状部材８０の解放時の内径Ｄ２が筒体７６の外径ｄ２よりも小さいため、結局、リング状部材８０は段部７７内に留まることになる。

＜筒体７６の軸方向移動の拘束＞
このようにして筒体７６の第１、第２キャリヤ４１、４２への組み込みが完了すると、第１に、筒体７６の端部７６Ａが第１キャリヤ４１の段部４１Ａに当接するようになることで、該筒体７６の軸方向一方側（図１の左側）への移動が規制される。

また、第２に、第２キャリヤ４２は、リング状部材８０が当接する段部４２Ａを有しており、この段部４２Ａに、「筒体７６と段部７７内において軸方向に一体化され、かつ軸方向にほとんど変形しない（剛性の高い）リング状部材８０」が当接することによって、該筒体７６の軸方向他方側（図１の右側）への移動が規制される（本実施形態特有の作用）。

すなわち、結果として、筒体７６は、外側部材である第１、第２キャリヤ４１、４２に、軸方向いずれの側についても移動が確実に拘束される。

＜筒体７６の軸方向移動の拘束で得られる作用・効果＞
本実施形態では、筒体７６と第２キャリヤ４２との間にオイルシール８４が介在されている。また、第１キャリヤ４１と筒体７６との間には、Ｏリング８６が介在されている。

このオイルシール８４は、回転方向の摺動については、相応の寿命を考慮した設計がなされている。しかし、該回転方向の摺動に加えて軸方向の摺動が加わると、早期劣化の原因となり易い。また、Ｏリング８６は、そもそも２つの部材（この例では第１キャリヤ４１と筒体７６）の間に相対回転や相対移動がない場合に使用される封止部材であり、したがって、第１キャリヤ４１と筒体７６とが軸方向に相対移動すると、想定より早い潤滑剤漏れが生じたりする恐れがある。

しかしながら、本実施形態では、筒体７６と第１、第２キャリヤ４１、４２との軸方向の相対移動（微小変位）が従来と比較して極小に抑えられているため、オイルシール８４やＯリング８６の早期劣化（早期の潤滑剤漏れ）を確実に防止することができる。

また、この種の歯車装置３０においては、設計によっては、筒体７６にエンコーダや位置決めセンサ（図示略）等を組み込むこともあり、この場合には、該筒体７６が、特に第２キャリヤ４２に対して軸方向に不動であることは、当該センサ類を安定して稼働させることができることにも繋がる。

＜その他の作用＞
さらには、例えば、筒体７６および第２キャリヤ４２の段部を双方とも一対の肩部を有する凹部とした場合には、第２キャリヤ４２と筒体７６は、メンテナンス時における分解が不可能となるが、本実施形態では、第２キャリヤ４２側の段部４２Ａが単一の肩部とされているため、歯車装置３０のメンテナンスの分解時に第２キャリヤ４２を分解した段階で、筒体７６を該第２キャリヤ４２とも、また第１キャリヤ４１とも分解することができ、メンテナンスの容易性、完全性が担保されている。

次に、図６に、このメンテナンス時の分解のメリットを、より一層考慮した他の実施形態の一例を示す。

この図６に示す実施形態では、外側部材および筒体において形成される「固定部材と軸方向に当接する段部」を、双方とも、単一の肩部で構成するようにしている。すなわち、先の実施形態と異なるのは、筒体９０の段部９０Ａが凹部とされていないことである。具体的には、第２キャリヤ４２側の段部４２Ａに対向する方向に向いた単一の肩部により構成されている。

リング状部材９１は、筒体９０の段部９０Ａと第２キャリヤ４２の段部４２Ａとの間に挟まれることで第１、第２キャリヤ体４１、４２に対する筒体９０の軸方向の位置決めを行う。この場合でも、リング状部材９１の径方向の弾性変形を利用することにより後付けでの筒体９０の組み込みが可能であり、かつ、リング状部材９１の軸方向の剛性により、筒体９０が軸方向にほとんど移動しないという、本発明所定の効果を得ることができる。そして、この実施形態に係る構成によれば、第１キャリヤ４１および第２キャリヤ４２のいずれかが分解された状態となるだけで、筒体９０を第１キャリヤ４１および第２キャリヤ４２のいずれとも分解することができる。

なお、この図６の実施形態では、筒体９０の軸方向の微小移動をどの程度抑えられるかは、筒体９０を含む装置全体の製造上の誤差に依存することになる。そのため、この構成をより実用的に実施するには、例えば、軸方向長さが僅かに異なる複数のリング状部材９１を予め用意しておき、筒体９０の組み付け時に、当該歯車装置（３０）に最適な軸方向長さのリング状部材９１を、用意した複数のリング状部材９１の中から選択するようにするとよい。これにより、本発明の効果の獲得と、製造の融通性を両立させることができる。

なお、本発明における固定部材の形状は、上記実施形態のような形状に限定されない。素材も、必ずしも金属である必要はない。

図７に、固定部材の他の構成例を示す。

図７の（Ａ）、（Ｂ）には、本発明の固定部材として機能し得る樹脂製のコ字形リング（リング状部材）９２が示されている。なお、このコ字形リング９２は、筒体９４の一対の肩部９４Ａ、９４Ｂからなる段部（凹部）９５、および、第２キャリヤ９６の一対の肩部９６Ａ、９６Ｂからなる段部（凹部）９７に、丁度嵌入・当接する軸方向寸法とされている。

このコ字形リング９２は、図７の（Ｂ）に示されるように、軸方向一方側が開口端、他方側が閉塞端とされることで、断面がほぼコの字の形状とされているものである。コ字形リング９２の開口端側の外径ｄ５は、閉塞端側の外径ｄ６よりも大きく、開口端から僅かにずれた位置Ｐ１から閉塞端側へ向けて外径がｄ５からｄ６にほぼ直線的に小さくなっている。また、開口端側の内径Ｄ５は閉塞端側の内径Ｄ６よりも小さい。すなわち、開口端側は閉塞端側と比べて外径が大（ｄ５＞ｄ６）、かつ内径が小（Ｄ５＜Ｄ６）である。また、コ字形リング９２のコ字形の内側は、開口端側から円筒中空部９２Ａおよび円錐中空部９２Ｂが連続した形状とされている。

また、該コ字形リング９２のコの字の軸方向両端の、筒体９４の肩部９４Ａ、９４Ｂおよび第２キャリヤ９６の肩部９６Ａ、９６Ｂに当接する部分は、それぞれ軸と直角の平面９２Ｃ、９２Ｄ、および平面９２Ｅ、９２Ｆとされ、該肩部９４Ａ、９４Ｂ、９６Ａ、９６Ｂとの当接面積が大きく確保されている。

この構成により、コ字形リング９２は、開口端側を径方向からを押し潰すことによって該開口端側の外径（ｄ５）を縮めることで（開口端側の開口寸法Ｌ５を閉塞端側の外径ｄ６とほぼ同一の外径程度まで縮めることで）、結果として肩部９６Ｂの最小内径にまで縮径可能である（径方向の弾性が低い）。したがって、傾斜部９６Ｔの存在と相まって、筒体９４を後付けで第２キャリヤ９６に組み込むことができる。

また、コ字形リング９２が樹脂で形成されていて、圧縮荷重に対しては殆ど変形しないことから、該コ字形リング９２は、軸方向の剛性が高く、軸方向の変形が極小である（径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高い）。そのため、このようなコ字形リング（リング状部材）９２によっても、第２キャリヤ９６と筒体９４が軸方向に微小移動しない等の本発明所定の効果を得ることができる。

図７の（Ｃ）は、コ字形リングのさらに他の変形例を示している。

このコ字形リング９８も、樹脂にて形成されている。コ字形リング９８は、図７（Ａ）のコ字形リング９２と同等の円筒中空部９８Ａおよび円錐中空部９８Ｂを有するが、外形形状がコ字形リング９２と異なっている。

具体的には、このコ字形リング９８は、開口端側の内周および外周と閉塞端側の内周および外周に円弧状の大きな面取り部９８Ａ〜９８Ｄを有している。面取りの曲率半径は、コ字形の開口端側の面取り部９８Ａ、９８Ｂの曲率半径の方が閉塞端側の面取り部９８Ｃ、９８Ｄの曲率半径よりも若干小さい。また、このコ字形リング９８も、その軸方向両端に、筒体９４の肩部９４Ａ、９４Ｂ、および第２キャリヤ９６の肩部９６Ａ、９６Ｂに当接する軸に直角の平面９８Ｅ〜９８Ｈを有している。さらには、このコ字形リング部９８は、筒体９４の段部（凹部）９５の底面９５Ａと当接する軸と平行の平面９８Ｊ、および第２キャリヤ９６の段部（凹部）９７の底面９７Ａと当接する軸と平行の平面９８Ｋも有している。

これにより、筒体９４が第２キャリヤ９６に対して軸方向に移動しようとしたときに、コ字形リング９８は、筒体９４の肩部９４Ａ、９４Ｂおよび底面９５Ａ、並びに第２キャリヤ９６の肩部９６Ａ、９６Ｂおよび底面９７Ａから有効に反力を受けることができ、結果として軸方向の変形がしにくい（径方向より軸方向の剛性が高い）特性を得ている。

なお、この図７（Ａ）、（Ｂ）の実施形態では、先の実施形態と異なり、コ字形リング９２、９８に当接する筒体９４の一対の肩部９４Ａ、９４Ｂ、および第２キャリヤ９６の一対の肩部９６Ａ、９６Ｂは、いずれもコ字形リング９２、９８が丁度嵌入する段部（凹部）９５、９７を構成している。このため、メンテナンス時において第１キャリヤ４１、あるいは第２キャリヤ９６を分解したとしても、（コ字形リング９２または９８）の存在により、そのまま筒体９４を第２キャリヤ９６から分離することはできない。しかしながら、この図７の実施形態のコ字形リング９２、９８は、「樹脂」で形成されているため、必要ならば、筒体９４に強めの軸方向衝撃力を与えることにより、筒体９４および第２キャリヤ９６に損傷を与えることなく、コ字形リング９２、９８のみを破壊することができ、これにより、筒体９４と第２キャリヤ９６とを分解することができる。筒体９４を再組み立てするときには、破壊されたコ字形リング（９２、９８）を凹部９５、９７から取り除いて、（新しい）コ字形リング９２、９８を用意すればよい。

その他の構成は、既に説明した実施形態と同様であるため、重複説明を省略する。

このように、径方向の剛性より軸方向の剛性の方が高い固定部材は、金属あるいは樹脂等の素材により、その形状を工夫することによって実現することができ、ここに掲げた構成例に限定されない。例えば、リング状部材８０を樹脂、コ字形リング９２、９８を金属で形成してもよい。また、必ずしも単一の素材で形成される必要はなく、例えば、金属と樹脂を組み合わせたものであってもよい。あるいは、金属や樹脂とゴム等の弾性部材とを組み合わせたものであってもよい。また、固定部材と筒体との寸法関係も、例えば、傾斜部の有無や段部の深さ設定、筒体および外側部材の径方向の隙間の設定等、適宜に設定されてよく、上記実施形態の構成例に限定されない。

また、本発明においては、分解時の外側部材と筒体との分離も、必ずしも可能である必要はない。

４１…第１キャリヤ
４２…第２キャリヤ
４２Ａ…段部
７６…筒体
７６Ｂ、７６Ｃ…肩部
７７…段部
８０…リング状部材
８２…スリット

Claims (7)

1. 中空部を有する歯車装置であって、
   前記中空部は、筒体によって構成され、
   該筒体は、その径方向外側に配置される外側部材に固定部材を介して軸方向に固定され、
   前記筒体および外側部材は、前記固定部材と軸方向に当接する段部をそれぞれ有し、
   前記固定部材は、断面が矩形状とされると共に、当該矩形の軸方向両端において前記段部と平面で当接し、かつ周方向の一部にスリットがあるリング状部材であって、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高い
   ことを特徴とする中空部を有する歯車装置。
2. 請求項１において、
   前記筒体の前記段部の底部の外径は、前記固定部材の外径を前記外側部材の最内径まで径方向に縮めたときの該固定部材の内径よりも小さく、
   前記筒体の前記段部の肩部の外径は、該固定部材の解放時の内径よりも大きい
   ことを特徴とする中空部を有する歯車装置。
3. 請求項１または２において、
   前記外側部材の内周側の端部近傍に、
   内径が、前記固定部材の解放時の外径よりも大きく、かつ歯車装置の軸方向内側に進むに従って、該内径が小さくなるような傾斜部が形成されている
   ことを特徴とする中空部を有する歯車装置。
4. 中空部を有する歯車装置であって、
   前記中空部は、筒体によって構成され、
   該筒体は、その径方向外側に配置される外側部材に固定部材を介して軸方向に固定され、
   前記筒体および外側部材は、前記固定部材と軸方向に当接する段部をそれぞれ有し、
   前記固定部材は、軸方向に開口端を有し断面がコの字の形状とされると共に、当該コの字の軸方向両端において前記段部と平面で当接するリング状部材であって、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高く、
   前記筒体の前記段部の底部の外径は、前記固定部材の外径を前記外側部材の最内径まで径方向に縮めたときの該固定部材の内径よりも小さく、
   前記筒体の前記段部の肩部の外径は、該固定部材の解放時の内径よりも大きい
   ことを特徴とする中空部を有する歯車装置。
5. 請求項４において、
   前記コの字の開口端側は、閉塞端側と比べて、外径が大、かつ内径が小である
   ことを特徴とする中空部を有する歯車装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   前記外側部材が軸方向に連結された一対の第１、第２部材によって構成され、
   前記筒体の一端は、前記第１部材で軸方向に固定されるとともに、
   該筒体の前記段部が、前記固定部材が嵌入される凹部により構成され、
   前記外側部材の段部は、前記第２部材に形成され、前記第１部材側に対向する単一の肩部を有する
   ことを特徴とする中空部を有する歯車装置。
7. 中空部を有する歯車装置であって、
   前記中空部は、筒体によって構成され、
   該筒体は、その径方向外側に配置される外側部材に固定部材を介して軸方向に固定され、
   前記筒体および外側部材は、前記固定部材と軸方向に当接する段部をそれぞれ有し、
   前記固定部材は、軸方向に開口端を有し断面がコの字の形状とされると共に、当該コの字の軸方向両端において前記段部と平面で当接するリング状部材であって、径方向の剛性よりも軸方向の剛性の方が高く、
   前記外側部材の内周側の端部近傍に、内径が、前記固定部材の解放時の外径よりも大きく、かつ歯車装置の軸方向内側に進むに従って、該内径が小さくなるような傾斜部が形成されている
   ことを特徴とする中空部を有する歯車装置。

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