JP6278762B2 - 偏心揺動型の歯車装置 - Google Patents

Description

本発明は、偏心揺動型の歯車装置に関する。

例えば、特許文献１に、外歯歯車と、該外歯歯車が揺動しながら内接噛合する内歯歯車と、を備えた偏心揺動型の歯車装置が開示されている。

外歯歯車は、貫通孔を備えており、外歯歯車を揺動回転させるための偏心体が設けられたクランク軸が、該貫通孔を貫通している。外歯歯車の貫通孔と偏心体との間には、偏心体軸受が配置され、外歯歯車がクランク軸によって円滑に揺動回転できるように構成されている。

特開２００９−１９７８１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に係る構成を有する偏心揺動型の歯車装置にあっては、該偏心体軸受の潤滑性をより向上させたいという要望がある。

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、偏心体軸受の潤滑性を、より向上させることのできる偏心揺動型の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、外歯歯車と、該外歯歯車が揺動しながら内接する内歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる偏心体を備えると共に前記外歯歯車に形成した貫通孔を貫通するクランク軸と、前記外歯歯車の貫通孔と前記偏心体との間に配置された偏心体軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、前記偏心体軸受の転動体がころで構成され、該ころを支持するリテーナと、該ころの軸方向端面に当接して該ころの軸方向移動を規制するガイド体と、を備え、該ガイド体は、前記偏心体と同軸に配置され、前記リテーナと前記ガイド体との間の径方向隙間が、該リテーナと前記外歯歯車の前記貫通孔との間の径方向隙間よりも全周に亘って大きく設定され、かつ前記リテーナと前記ガイド体との間には、前記ころの直径の１０％以上の径方向隙間が全周に亘って確保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。

本発明では、リテーナとガイド体との間の径方向隙間が、該リテーナと外歯歯車の貫通孔との間の径方向隙間よりも大きく設定される。

あるいは、本発明では、偏心体軸受の転動体がころで構成され、該偏心体軸受が軸方向に並んで配置されると共に、ころの軸方向外側端面は、クランク軸とは別体のガイド体で軸方向移動が規制され、当該ころの軸方向内側端面は、偏心体に一体形成された突部によって軸方向移動が規制される。

あるいは、本発明では、リテーナとガイド体との間に、ころの直径の１０％以上の径方向隙間が確保されるように構成される。

これらの構成、あるいはこれらの構成の組み合わせにより、潤滑剤を偏心体軸受に潤沢に供給することができ、該偏心体軸受の潤滑性をより向上させることができる。

本発明によれば、偏心揺動型の歯車装置における偏心体軸受の潤滑性を、より向上させることができる。

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 上記偏心揺動型の歯車装置の要部拡大断面図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置を詳細に説明する。

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は該歯車装置の要部拡大断面図である。

この偏心揺動型の歯車装置１０は、いわゆる「振り分けタイプ」と称される偏心揺動型の歯車装置であり、図示せぬ産業用ロボットの関節を駆動するために使用される。

歯車装置１０は、外歯歯車１２と、該外歯歯車１２が揺動しながら内接噛合する内歯歯車１４と、を備える。歯車装置１０は、伝達容量の増大および回転バランス性の向上を意図して、外歯歯車１２を２枚有している（Ａ側外歯歯車１２ＡおよびＢ側外歯歯車１２Ｂ）。各外歯歯車１２は、それぞれ貫通孔１６（Ａ側貫通孔１６ＡおよびＢ側貫通孔１６Ｂ）を備えており、クランク軸１８が、該貫通孔１６を貫通している。クランク軸１８には、外歯歯車１２を揺動回転させるための偏心体２０（Ａ側偏心体２０ＡおよびＢ側偏心体２０Ｂ）が設けられている。外歯歯車１２の貫通孔１６と、クランク軸１８の偏心体２０との間には、偏心体軸受２２（Ａ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２Ｂ）が配置され、外歯歯車１２が円滑に揺動回転できるように構成されている。

本実施形態では、以降、必要に応じて、モータ側の動力伝達系を「Ａ側」、反モータ側の動力伝達系を「Ｂ側」と称して、各部材を適宜区別することにする。

なお、本実施形態において、「ある部材の軸方向内側」とは、「当該部材の軸方向においてケーシングで囲まれた空間の中央位置により近い側」を意味し、「ある部材の軸方向外側」とは、「当該部材の軸方向においてケーシングで囲まれた空間の中央位置からより遠い側」を意味している。なお、より具体的な意味については、後に詳述する。

以下、当該偏心揺動型の歯車装置１０の構成をより詳細に説明する。

モータ（図示略）のモータ軸２８は、歯車装置１０の入力軸３０を兼用している。入力軸３０の端部には、入力ピニオン３２が直切り形成されている。入力ピニオン３２は、複数の振り分け歯車３４と同時に噛合している。振り分け歯車３４は、この実施形態では３個（１個のみ図示）設けられ、それぞれクランク軸１８にスプライン３６を介して連結されている。

クランク軸１８は、この実施形態では複数（この例では３本。１本のみ図示）設けられている。クランク軸１８は、内歯歯車１４の軸心Ｏ１４からＲ１８だけオフセットした円周上において、周方向に１２０度の間隔で配置されている。

各クランク軸１８には、それぞれの軸方向同位置にＡ側外歯歯車１２Ａを揺動させるためのＡ側偏心体２０Ａ（偏心量ｅ）が一体的に形成されている。また、各クランク軸１８には、該Ａ側偏心体２０Ａと軸方向に並んで、Ｂ側外歯歯車１２Ｂを揺動させるための（同じ偏心量ｅの）Ｂ側偏心体２０Ｂが一体的に形成されている。なお、偏心体２０は、別体の偏心体部材をキー等で連結した構成であってもよい。各クランク軸１８のＡ側偏心体２０Ａ同士およびＢ側偏心体２０Ｂ同士は、それぞれ偏心位相が揃えられている。Ａ側偏心体２０ＡとＢ側偏心体２０Ｂの偏心位相差は１８０度である（互いに離反する方向に偏心している）。

各クランク軸１８のＡ側偏心体２０Ａの外周には、それぞれＡ側偏心体軸受２２Ａが組み込まれている。また、各クランク軸１８のＢ側偏心体２０Ｂの外周には、それぞれＢ側偏心体軸受２２Ｂが組み込まれている。Ａ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２Ｂの近傍の構成については、後に詳述する。

Ａ側外歯歯車１２Ａは、Ａ側貫通孔１６Ａを備え、Ａ側偏心体軸受２２Ａが該Ａ側貫通孔１６Ａと嵌合している。また、Ｂ側外歯歯車１２Ｂは、Ｂ側貫通孔１６Ｂを備え、Ｂ側偏心体軸受２２Ｂが該Ｂ側貫通孔１６Ｂと嵌合している。これにより、３本のクランク軸１８上のＡ側偏心体２０Ａが同期して回転し、Ａ側外歯歯車１２Ａを揺動回転させることができる。同様に、３本のクランク軸１８上のＢ側偏心体２０Ｂが同期して回転し、Ｂ側外歯歯車１２Ｂを揺動回転させることができる。

Ａ側外歯歯車１２Ａの軸方向モータ側の側部にはＡ側キャリヤ４０Ａが配置されている。Ｂ側外歯歯車１２Ｂの軸方向反モータ側の側部にはＢ側キャリヤ４０Ｂが配置されている。各クランク軸１８は、このＡ側キャリヤ４０ＡおよびＢ側キャリヤ４０Ｂに、正面合わせで配置した一対のＡ側テーパローラ軸受４２ＡおよびＢ側テーパローラ軸受４２Ｂを介してそれぞれ支持されている。

Ａ側キャリヤ４０ＡおよびＢ側キャリヤ４０Ｂは、背面合わせで配置した一対のＡ側アンギュラ玉軸受４４ＡおよびＢ側アンギュラ玉軸受４４Ｂを介してケーシング４６にそれぞれ支持されている。Ａ側キャリヤ４０ＡおよびＢ側キャリヤ４０Ｂは、キャリヤ連結体４８およびピン５０を介して連結されている（一体化されている）。この実施形態では、キャリヤ連結体４８は、Ｂ側キャリヤ４０Ｂから３本（１本のみ図示）が一体的に突出されており、それぞれ先端がＡ側キャリヤ４０Ａの軸方向端面４０Ａ１に当接している。キャリヤ連結体４８は、Ａ側外歯歯車１２ＡのＡ側キャリヤ孔５２ＡおよびＢ側外歯歯車１２ＢのＢ側キャリヤ孔５２Ｂを非接触で貫通している。すなわち、キャリヤ連結体４８は、Ａ側外歯歯車１２Ａが揺動しても該Ａ側外歯歯車１２ＡのＡ側キャリヤ孔５２Ａと接触することはなく、また、Ｂ側外歯歯車１２Ｂが揺動しても該Ｂ側外歯歯車１２ＢのＢ側キャリヤ孔５２Ｂと接触することはない。

Ａ側外歯歯車１２ＡおよびＢ側外歯歯車１２Ｂは、それぞれ内歯歯車１４に内接噛合している。内歯歯車１４は、この実施形態では、ケーシング４６と一体化された内歯歯車本体５４と、該内歯歯車本体５４に回転自在に組み込まれると共に該内歯歯車１４の内歯を構成する外ピン５６とで構成されている。内歯歯車１４の歯数（外ピン５６の本数）は、Ａ側外歯歯車１２ＡおよびＢ側外歯歯車１２Ｂの歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

本実施形態では、ケーシング４６には、ボルト（ボルト孔６０のみ図示）を介してロボットの第１アーム（図示略）が連結される。また、Ｂ側キャリヤ４０Ｂには、ボルト（図示略）を介してロボットの第２アーム（図示略）が連結される。

なお、この実施形態では、歯車装置１０内の潤滑は、グリースによって行われている（オイル潤滑であってもよい）。符号６４は、オイルシールである。

ここで、図２を合わせて参照して、Ａ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２Ｂの近傍の構成について詳細に説明する。

始めに、本実施形態の歯車装置１０における「軸方向外側」および「軸方向内側」の意味に関して、先に言及した定義をより具体的に説明する。

前述したように、本実施形態において、「ある部材の軸方向内側」とは、「当該部材の軸方向においてケーシングで囲まれた空間の中央位置により近い側」を意味し、「ある部材の軸方向外側」とは、「当該部材の軸方向においてケーシングで囲まれた空間の中央位置からより遠い側」を意味している。

今、Ａ側キャリヤ４０ＡとＢ側キャリヤ４０Ｂとに囲まれた空間を内部空間（歯車装置１０のケーシング４６で囲まれた空間）とし、Ａ側キャリヤ４０ＡおよびＢ側キャリヤ４０Ｂよりも外側の空間を外部空間（つまり、歯車装置１０の外部空間）とする。

２つの部位（部材）を比較するときには、内部空間に近い側の部位を軸方向内側の部位とし、外部空間に近い側の部位を軸方向外側の部位とする。本実施形態のように、比較する部位（部材）が両方とも内部空間にある場合は、内部空間の軸方向中央位置に近い（外部空間から遠い）側の部位が軸方向内側の部位となり、外部空間に近い（内部空間の軸方向中央位置から遠い）側の部位が軸方向外側の部位となる。例えば、Ａ側ころ２４Ａの軸方向端面に着目すると、２つの軸方向端面２４Ａ１、２４Ａ２のうち、外部空間に近い端面２４Ａ１が軸方向外側端面となり、内部空間の軸方向中央位置に近い（外部空間から遠い）端面２４Ａ２が軸方向内側端面となる。

方向を規定するときには、外部空間から内部空間に向かう方向を軸方向内側へ向かう方向、内部空間から外部空間に向かう方向を軸方向外側へ向かう方向とする。例えば、Ａ側ころ２４Ａの軸方向移動に着目すると、Ａ側第１ガイド体７１Ａは、Ａ側ころ２４Ａの軸方向外側へ向かう移動を規制しており、Ａ側突部８０Ａは、Ａ側ころ２４Ａの軸方向内側へ向かう移動を規制していることになる。

Ａ側偏心体軸受２２Ａは、Ａ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａと、クランク軸１８のＡ側偏心体２０Ａとの間に配置されている。Ｂ側偏心体軸受２２Ｂは、Ｂ側外歯歯車１２ＢのＢ側貫通孔１６Ｂと、クランク軸１８のＢ側偏心体２０Ｂとの間に配置されている。Ａ側偏心体軸受２２Ａの転動体は、Ａ側ころ２４Ａ、Ｂ側偏心体軸受２２Ｂの転動体は、Ｂ側ころ２４Ｂでそれぞれ構成されている。Ａ側ころ２４ＡはＡ側リテーナ７６Ａによって、Ｂ側ころ２４ＢはＢ側リテーナ７６Ｂによって、それぞれ周方向に支持されている。この実施形態では、Ａ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２Ｂは、いわゆる内輪あるいは外輪を有していない。つまり、Ａ側外歯歯車１２ＡおよびＢ側外歯歯車１２Ｂが外輪、Ａ側偏心体２０ＡおよびＢ側偏心体２０Ｂが内輪としてそれぞれ機能している。

Ａ側リテーナ７６Ａは、一対のＡ側リング部７６Ａ１、７６Ａ２、つまり、Ａ側ころ２４Ａの軸方向外側端面２４Ａ１に対向するＡ側リング部７６Ａ１、およびＡ側ころ２４Ａの軸方向内側端面２４Ａ２に対向するＡ側リング部７６Ａ２を備える。そして、該一対のＡ側リング部７６Ａ１、７６Ａ２を連結する複数のＡ側連結部（図示略）を有し、Ａ側ころ２４Ａは、当該Ａ側連結部とＡ側連結部との間に配置されている。なお、本明細書では、当該一対のＡ側リング部７６Ａ１、７６Ａ２のうち、Ａ側ころ２４Ａの軸方向外側端面２４Ａ１に対向し、Ａ側ころ２４ＡがＡ側偏心体２０Ａの外周に組み込まれたときに軸方向外側に位置するＡ側リング部７６Ａ１を「Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１」と称する。また、Ａ側ころ２４Ａの軸方向内側端面２４Ａ２に対向し、Ａ側ころ２４ＡがＡ側偏心体２０Ａの外周に組み込まれたときに軸方向内側に位置するＡ側リング部７６Ａ２を「Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２」と称する。

Ｂ側リテーナ７６Ｂも、Ａ側リテーナ７６Ａと同様の構成を有している。つまり、Ｂ側リテーナ７６Ｂも、Ｂ側リテーナ外側部７６Ｂ１およびＢ側リテーナ内側部７６Ｂ２と、該Ｂ側リテーナ外側部７６Ｂ１とＢ側リテーナ内側部７６Ｂ２とを連結する複数のＢ側連結部（図示略）とを有する。ここで、Ｂ側リテーナ外側部７６Ｂ１は、Ｂ側ころ２４Ｂの軸方向外側端面２４Ｂ１に対向し、該Ｂ側ころ２４Ｂの軸方向外側に位置するＢ側リング部のことであり、Ｂ側リテーナ内側部７６Ｂ２は、Ｂ側ころ２４Ｂの軸方向内側端面２４Ｂ２に対向し、該Ｂ側ころ２４Ｂの軸方向内側に位置するＢ側リング部のことである。

Ａ側偏心体軸受２２ＡのＡ側ころ２４Ａの軸方向外側端面２４Ａ１は、クランク軸１８とは別体のＡ側第１ガイド体７１Ａ（ガイド体、あるいは第１ガイド体）によって軸方向移動（軸方向外側への移動）が規制されている。Ｂ側偏心体軸受２２ＢのＢ側ころ２４Ｂの軸方向外側端面２４Ｂ１も、クランク軸１８とは別体のＢ側第１ガイド体７１Ｂ（ガイド体、あるいは第１ガイド体）によって軸方向移動（軸方向外側への移動）が規制されている。Ａ側第１ガイド体７１Ａは、Ａ側偏心体２０Ａと同軸に配置され、Ｂ側第１ガイド体７１Ｂは、Ｂ側偏心体２０Ｂと同軸に配置されている。

より具体的には、Ａ側偏心体２０Ａの軸方向外側には、Ａ側偏心体２０Ａと同軸で、かつＡ側偏心体２０Ａの径よりも小さな径を有するＡ側段部２０Ａ１が形成されている。つまり、Ａ側段部２０Ａ１は、クランク軸１８の軸心Ｏ１８（Ｏ１４と同じ）に対して、ｅだけ偏心しており、偏心方向はＡ側偏心体２０Ａと一致している。Ａ側第１ガイド体７１Ａは、クランク軸１８とは別体のリング形状の部材で構成され、該Ａ側段部２０Ａ１に外嵌する態様で、クランク軸１８に組み込まれている。

Ａ側第１ガイド体７１Ａの外径ｄ７１Ａは、Ａ側偏心体２０Ａの外径ｄ２０Ａよりも大きく（ｄ７１Ａ＞ｄ２０Ａ）、Ａ側第１ガイド体７１ＡがＡ側偏心体２０Ａよりも突出した部分７１Ａ１が、Ａ側ころ２４Ａの軸方向外側端面２４Ａ１と当接している。Ａ側第１ガイド体７１Ａは、後述するＡ側スペーサ７４Ａを介して前記Ａ側テーパローラ軸受４２ＡのＡ側内輪８４Ａによって位置決めされている。つまり、Ａ側第１ガイド体７１Ａは、（該Ａ側テーパローラ軸受４２ＡからＡ側スペーサ７４Ａを介して反力を受けることにより）Ａ側ころ２４Ａのモータ側への軸方向移動を規制している。なお、Ａ側テーパローラ軸受４２ＡのＡ側外輪８６Ａは、Ａ側内輪８４Ａよりも軸方向外側にシフトして組み込まれている。

Ａ側リテーナ７６Ａの軸方向外側の部分であるＡ側リテーナ外側部７６Ａ１（の内周面）とＡ側第１ガイド体７１Ａ（の外周面）との間の径方向隙間は、δ（７６Ａ１−７１Ａ）である。Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１（の外周面）とＡ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａ（の内周面）との間の径方向隙間は、δ（７６Ａ１−１６Ａ）である。そして、Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）は、該Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａとの径方向隙間δ（７６Ａ１−１６Ａ）よりも大きく設定されている。すなわち、δ（７６Ａ１−７１Ａ）＞δ（７６Ａ１−１６Ａ）である。

また、Ａ側ころ２４Ａの直径は、ｄ２４Ａである。前記Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）は、Ａ側ころ２４Ａの直径ｄ２４Ａの０．１倍より大きい。つまり、０．１・ｄ２４Ａ＜δ（７６Ａ１−７１Ａ）であり、Ａ側リテーナ７６Ａ（のＡ側リテーナ外側部７６Ａ１）とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間には、Ａ側ころ２４Ａの直径ｄ２４Ａの１０％以上の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）が確保されている。なお、本実施形態においては、２０％程度の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）が確保されている。

一方、Ｂ側偏心体軸受２２Ｂは、Ａ側偏心体軸受２２Ａと軸方向に並んで配置されており、対称面Ｐ１に対してＡ側偏心体軸受２２Ａと対称の構成を有している。したがって、上記構成および大小関係は、Ｂ側偏心体軸受２２Ｂにおいても同様に成立している。

すなわち、Ｂ側第１ガイド体７１Ｂが、Ｂ側偏心体２０Ｂと同軸に配置され、Ｂ側リテーナ７６Ｂ（のＢ側リテーナ外側部７６Ｂ１）とＢ側第１ガイド体７１Ｂとの間の径方向隙間δ（７６Ｂ１−７１Ｂ）が、Ｂ側リテーナ外側部７６Ｂ１とＢ側外歯歯車１２ＢのＢ側貫通孔１６Ｂとの間の径方向隙間δ（７６Ｂ１−１６Ｂ）よりも大きく設定されている。

また、Ｂ側リテーナ７６Ｂ（のＢ側リテーナ外側部７６Ｂ１）とＢ側第１ガイド体７１Ｂとの間には、Ｂ側ころ２４Ｂの直径の１０％以上の径方向隙間δ（７６Ｂ１−７１Ｂ）が確保されている（本実施形態においては、２０％程度の径方向隙間δ（７６Ｂ１−７１Ｂ）が確保されている）。

ここで、軸方向に並んで配置されているＡ側偏心体軸受２２ＡのＡ側ころ２４Ａと、Ｂ側偏心体軸受２２ＢのＢ側ころ２４Ｂの向かい合う端面（軸方向内側端面）２４Ａ２、２４Ｂ２の構成について説明する。この実施形態では、Ａ側偏心体軸受２２ＡのＡ側ころ２４Ａの軸方向内側端面２４Ａ２は、クランク軸１８のＡ側偏心体２０Ａの軸方向内側端部に該Ａ側偏心体２０Ａと一体形成されたＡ側突部８０Ａにより、軸方向内側への移動が規制されている。また、Ｂ側偏心体軸受２２ＢのＢ側ころ２４Ｂの軸方向内側端面２４Ｂ２は、クランク軸１８のＢ側偏心体２０Ｂの軸方向内側端部に該Ｂ側偏心体２０Ｂと一体形成されたＢ側突部８０Ｂにより、軸方向内側への移動が規制されている。

すなわち、Ａ側ころ２４ＡとＢ側ころ２４Ｂの互いに向かい合う端面（軸方向内側端面）２４Ａ２、２４Ｂ２は、（Ａ側リテーナ７６ＡとＢ側リテーナ７６Ｂの向かい合う端面同士を当接させるという手法によってではなく）、Ａ側ころ２４Ａはクランク軸１８のＡ側突部８０Ａによって、Ｂ側ころ２４Ｂはクランク軸１８のＢ側突部８０Ｂによって、それぞれ独立して軸方向移動が規制されている。そのため、この構成は、Ａ側突部８０Ａを、「Ａ側ころ２４Ａの軸方向（内側）端面２４Ａ２に当接して該Ａ側ころ２４Ａの軸方向内側への移動を規制するＡ側第２ガイド体（第２ガイド体）」、Ｂ側突部８０Ｂを、「Ｂ側ころ２４Ｂの軸方向（内側）端面２４Ｂ２に当接して該Ｂ側ころ２４Ｂの軸方向内側への移動を規制するＢ側第２ガイド体（第２ガイド体）」と、それぞれ捉えることもできる。

要するならば、本実施形態のガイド体は、並んで配置されているＡ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２ＢのＡ側ころ２４ＡおよびＢ側ころ２４Ｂの軸方向外側端面２４Ａ１、２４Ｂ１の軸方向移動を規制するＡ側第１ガイド体７１ＡおよびＢ側第１ガイド体７１Ｂを有すると共に、該並んで配置されている偏心体軸受２２Ａ、２２ＢのＡ側ころ２４ＡとＢ側ころ２４Ｂの互いに向かい合う軸方向内側端面２４Ａ２、２４Ｂ２の軸方向移動を規制する第２ガイド体８０Ａ、８０Ｂとを有するとも言い得る。

なお、この実施形態においては、Ａ側突部（Ａ側第２ガイド体）８０Ａの外径ｄ８０Ａは、Ａ側第１ガイド体７１Ａの外径ｄ７１Ａと同一の径に設定し（ｄ８０Ａ＝ｄ７１Ａ）、かつ、Ａ側リテーナ内側部（Ａ側リテーナ７６Ａの軸方向内側のＡ側リング部）７６Ａ２の内径Ｄ７６Ａ２を、Ａ側リテーナ外側部（Ａ側リテーナ７６Ａの軸方向外側のＡ側リング部）７６Ａ１の内径Ｄ７６Ａ１と同一に設定している（Ｄ７６Ａ２＝Ｄ７６Ａ１）。Ｂ側も、同様（対称）である。つまり、Ｂ側突部８０Ｂの外径ｄ８０Ｂ＝Ｂ側第１ガイド体７１Ｂの外径ｄ７１Ｂ、かつ、Ｂ側リテーナ内側部７６Ｂ２の内径Ｄ７６Ｂ２＝Ｂ側リテーナ外側部７６Ｂ１の内径Ｄ７６Ｂ１である。

そのため、Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２とＡ側突部８０Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ２−８０Ａ）も、Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２とＡ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａとの径方向隙間δ（７６Ａ２−１６Ａ）よりも大きく設定されている。つまり、δ（７６Ａ２−８０Ａ）＞δ（７６Ａ２−１６Ａ）である。また、このＡ側リテーナ内側部７６Ａ２とＡ側突部（Ａ側第２ガイド体）８０Ａとの間においても、Ａ側ころ２４Ａの直径ｄ２４Ａの１０％以上の径方向隙間δ（７６Ａ２−８０Ａ）が確保されている。

換言するならば、Ａ側突部８０Ａを「第２ガイド体」と捉えることにより、（当該第２ガイド体がＡ側偏心体２０Ａと別体か、あるいは一体か、が異なるだけで）Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２の近傍も、Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１の近傍と同様な構成を有していると言い得る。Ｂ側も同様（対称）である。

さらに、この実施形態では、Ａ側突部（Ａ側第２ガイド体）８０Ａの軸方向幅はＷ８０Ａであり、Ａ側リテーナ７６Ａ（具体的にはＡ側リテーナ内側部７６Ａ２）のＡ側ころ２４Ａの軸方向（内側）端面２４Ａ２からの軸方向突出幅はＬ７６Ａ２である。つまり、Ａ側突部８０Ａの軸方向幅Ｗ８０Ａは、Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２のＡ側ころ２４Ａの軸方向（内側）端面２４Ａ２からの軸方向突出幅Ｌ７６Ａ２よりも大きい。Ｂ側も同様（対称）である。

この構成により、結局、Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２とＢ側リテーナ内側部７６Ｂ２との間には、｛（Ｗ８０Ａ−Ｌ７６Ａ２）＋（Ｗ８０Ｂ−Ｌ７６Ｂ２）｝に相当する軸方向隙間δ（７６Ａ２−７６Ｂ２）が確保されている。

また、クランク軸１８を支持するＡ側テーパローラ軸受４２Ａと、Ａ側第１ガイド体７１Ａとの間には、Ａ側スペーサ７４Ａが配置されている。このＡ側スペーサ７４Ａは、クランク軸１８と同軸に配置されているため、Ａ側偏心体２０Ａと同軸に配置されているＡ側第１ガイド体７１Ａとは、径方向に摺動する（変位する）。しかし、この実施形態では、Ａ側スペーサ７４Ａは、全周に亘ってＡ側第１ガイド体７１Ａよりも径方向外側に突出しない形状とされている。換言するならば、Ａ側スペーサ７４Ａの外径ｄ７４Ａは、少なくとも、Ａ側偏心体２０Ａの偏心量ｅの２倍以上、Ａ側第１ガイド体７１Ａの外径ｄ７１Ａよりも小さい（ｄ７４Ａ≦ｄ７１Ａ−２・ｅ）。Ｂ側も同様（対称）である（ｄ７４Ｂ≦ｄ７１Ｂ−２・ｅ）。

次に、この偏心揺動型の歯車装置１０の作用を説明する。

図示せぬモータが回転すると、モータ軸２８の先端に形成された入力ピニオン３２が回転する。入力ピニオン３２は、３個の振り分け歯車３４と同時に噛合しているため、該入力ピニオン３２と振り分け歯車３４の噛合により、３本のクランク軸１８が入力ピニオン３２と振り分け歯車３４との歯数比に減速された状態で同一の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１８に形成された３個のＡ側偏心体２０Ａが同期して回転し、Ａ側偏心体軸受２２Ａを介してＡ側外歯歯車１２Ａを揺動させる。また、各クランク軸１８に形成された３個のＢ側偏心体２０Ｂが同期して回転し、Ｂ側偏心体軸受２２Ｂを介してＢ側外歯歯車１２Ｂを揺動させる。

Ａ側外歯歯車１２ＡおよびＢ側外歯歯車１２Ｂは、それぞれ内歯歯車１４に内接噛合しているため、クランク軸１８が１回回転する毎に、Ａ側外歯歯車１２ＡおよびＢ側外歯歯車１２Ｂは、内歯歯車１４に対して歯数差分（この実施形態では１歯分）円周方向の位相がずれる（自転する）。この自転成分は、各クランク軸１８の内歯歯車１４の軸心Ｏ１４周りの公転としてＡ側キャリヤ４０ＡおよびＢ側キャリヤ４０Ｂに伝達される。

Ａ側キャリヤ４０ＡおよびＢ側キャリヤ４０Ｂは、キャリヤ連結体４８およびピン５０を介して互いに連結されているため、結局、モータ軸２８の回転によって、ケーシング４６に連結されたロボットの第１アームに対して、Ｂ側キャリヤ４０Ｂに連結されたロボットの第２アームを相対的に回転させることができる。

このように、Ａ側外歯歯車１２ＡおよびＢ側外歯歯車１２Ｂは、Ａ側偏心体２０ＡおよびＢ側偏心体２０Ｂの回転により、速い速度で揺動回転する。Ａ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２Ｂは、このときの揺動回転の円滑性を維持する重要な機能を担い、潤沢な潤滑剤の供給を必要とする。

本実施形態では、Ａ側とＢ側は、対称の構成を有し、同様の作用効果を奏する。今、便宜上、Ａ側に着目すると、Ａ側ころ２４Ａは、Ａ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａに対しては、「凹面」に対する接触となるが、Ａ側偏心体２０Ａに対しては「凸面」に対する接触となるため、Ａ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａとの接触面よりＡ側偏心体２０Ａとの接触面の方が、接触面圧が高く、耐久性上厳しい。

しかし、本実施形態では、該Ａ側第１ガイド体７１Ａは、Ａ側偏心体２０Ａと同軸に配置され、Ａ側リテーナ７６Ａ（のＡ側リテーナ外側部７６Ａ１）とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）が、Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−１６Ａ）よりも大きく設定されている。

そのため、潤滑剤は、（大きく設定されている）Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）を介して、より耐久性上厳しいＡ側ころ２４ＡとＡ側偏心体２０Ａの接触面の近傍に向けて、より容易に入り込むことができ、より良好な潤滑を行うことができる。

また、本実施形態では、Ａ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２Ｂが軸方向に並んで配置されており、例えば、Ａ側ころ２４Ａの軸方向外側端面２４Ａ１は、クランク軸１８とは別体のＡ側第１ガイド体７１Ａで軸方向移動が規制され、Ａ側ころ２４Ａの軸方向内側端面２４Ａ２は、Ａ側偏心体２０Ａに一体形成されたＡ側突部８０Ａによって軸方向移動が規制される構成とされている。

このため、Ａ側リテーナ７６Ａは、Ａ側ころ２４Ａの軸方向外側端面２４Ａ１の側も、また、Ａ側ころ２４Ａの軸方向内側端面２４Ａ２の側も、該Ａ側ころ２４Ａの軸方向移動を規制する機能を有する必要がない。したがって、Ａ側リテーナ７６Ａは、Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１も、またＡ側リテーナ内側部７６Ａ２も、（Ａ側偏心体２０Ａの偏心量ｅに依存することなく）必要最小限の径方向寸法を有するだけで足りる。

したがって、該Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−１６Ａ）、Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）、あるいは、Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２とＡ側外歯歯車１２ＡのＡ側貫通孔１６Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ２−１６Ａ）や、Ａ側リテーナ内側部７６Ａ２とＡ側突部８０Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ２−８０Ａ）を大きく取ることができている。そのため、Ａ側ころ２４Ａの軸方向両側から、広い隙間を介してＡ側ころ２４Ａに潤滑剤を、良好に供給することができる。

なお、Ａ側ころ２４Ａの軸方向内側端面２４Ａ２が、Ａ側偏心体２０Ａに一体形成されたＡ側突部８０Ａによって軸方向移動が規制されていることから、部品点数の増大がなく、移動規制が安定しているというメリットも得られる。

また、本実施形態によれば、例えば、Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１の内径Ｄ７６Ａ１を大きく取れることと相まって、Ａ側リテーナ７６Ａ（のＡ側リテーナ外側部７６Ａ１）とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間には、Ａ側ころ２４Ａの直径の１０％以上の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）が確保されている。したがって、Ａ側ころ２４Ａの大きさ（直径）ｄ２４Ａに依存することなく、Ａ側リテーナ７６ＡとＡ側第１ガイド体７１Ａとの間、すなわち、Ａ側ころ２４ＡとＡ側偏心体２０Ａとの間に、潤滑剤を良好に供給することができる。

なお、視点を変えるならば、本実施形態では、該並んで配置されているＡ側偏心体軸受２２ＡおよびＢ側偏心体軸受２２ＢのＡ側ころ２４ＡおよびＢ側ころ２４Ｂの軸方向外側端面２４Ａ１、２４Ｂ１が、Ａ側第１ガイド体７１ＡおよびＢ側第１ガイド体７１Ｂにより軸方向移動が規制され、さらに該並んで配置されているＡ側ころ２４ＡおよびＢ側ころ２４Ｂの向かい合う端面（軸方向内側端面）２４Ａ２、２４Ｂ２も、Ａ側突部８０Ａ（Ａ側第２ガイド体）およびＢ側突部８０Ｂ（Ｂ側第２ガイド体）により軸方向移動が規制される、という構成と捉えることもできる。

これにより、Ａ側ころ２４ＡおよびＢ側ころ２４Ｂの向かい合う端面（軸方向内側端面）２４Ａ２、２４Ｂ２の双方の近傍においても、潤滑剤の潤沢な供給を期待できる。

例えば、この実施形態においては、Ａ側第２ガイド体（すなわちＡ側突部８０Ａ）の軸方向幅Ｗ８０Ａが、Ａ側リテーナ７６Ａ（のＡ側リテーナ内側部７６Ａ２）の、Ａ側ころ２４Ａの軸方向内側端面２４Ａ２からの軸方向突出幅Ｌ７６Ａ２よりも大きく形成されている。このため、Ａ側リテーナ７６ＡのＡ側リテーナ内側部７６Ａ２を、Ｂ側リテーナ７６ＢのＢ側リテーナ内側部７６Ｂ２に対してより後退させることができる。

特に、この実施形態では、この構成をＢ側においても対称に採用しているため、相乗的にＡ側リテーナ内側部７６Ａ２とＢ側リテーナ内側部７６Ｂ２との間の軸方向隙間δ（７６Ａ２−７６Ｂ２）を一層大きく確保することができている。したがって、この構成によっても、Ａ側ころ２４ＡおよびＢ側ころ２４Ｂの向かい合う端面（軸方向内側端面）２４Ａ２、２４Ｂ２の双方の近傍においても、潤滑剤の一層潤沢な供給を期待できる。

また、本実施形態では、Ａ側第１ガイド体７１ＡおよびＢ側第１ガイド体７１ＢがＡ側偏心体２０ＡおよびＢ側偏心体２０Ｂと同軸に配置されている。仮に、例えば、Ａ側第１ガイド体７１ＡおよびＢ側第１ガイド体７１Ｂを（Ａ側偏心体２０ＡおよびＢ側偏心体２０Ｂと同軸にではなく）クランク軸１８と同軸に配置した場合、Ａ側リテーナ７６Ａ（の内周面）とＡ側第１ガイド体７１Ａ（の外周面）との間の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）、あるいはＢ側リテーナ７６Ｂ（の内周面）とＢ側第１ガイド体７１Ｂ（の外周面）との間の径方向隙間δ（７６Ｂ１−７１Ｂ）を周方向に均一にするためには、Ａ側第１ガイド体７１ＡおよびＢ側第１ガイド体７１Ｂの外形を偏心したものにする必要があり、加工コストが高い上、組付けも複雑になる。

しかし、本実施形態では、Ａ側第１ガイド体７１ＡおよびＢ側第１ガイド体７１Ｂが、（クランク軸１８と同軸にではなく）Ａ側偏心体２０ＡおよびＢ側偏心体２０Ｂと同軸に配置されている。このため、Ａ側第１ガイド体７１ＡおよびＢ側第１ガイド体７１Ｂを外径が一定なリング形状としても、Ａ側リテーナ外側部７６Ａ１とＡ側第１ガイド体７１Ａとの間の径方向隙間δ（７６Ａ１−７１Ａ）、あるいはＢ側リテーナ外側部７６Ｂ１とＢ側第１ガイド体７１Ｂとの間の径方向隙間δ（７６Ｂ１−７１Ｂ）が周方向で均一なので、周方向で均一な潤滑が可能である。また、加工コストが低く、組付けも容易である。

また、この実施形態においては、クランク軸１８を支持するＡ側テーパローラ軸受４２Ａと、Ａ側第１ガイド体７１Ａとの間にＡ側スペーサ７４Ａを有し、該Ａ側スペーサ７４Ａは、全周に亘ってＡ側第１ガイド体７１Ａよりも径方向外側に突出しない形状とされている。このため、Ａ側スペーサ７４Ａが、Ａ側リテーナ７６ＡとＡ側第１ガイド体７１Ａとの間の隙間の一部を塞いでしまうような態様となることがない。このため、この構成により、潤滑剤をＡ側ころ２４Ａに潤沢に供給することができる（Ｂ側においても同様）。

特に、本実施形態では、クランク軸１８を支持する軸受が、正面合わせで配置されたＡ側テーパローラ軸受４２Ａで構成されている。そのため、Ａ側テーパローラ軸受４２ＡのＡ側内輪８４ＡよりもＡ側外輪８６Ａの方が軸方向反リテーナ側にシフトされている。このため、（例えばクランク軸１８を支持する軸受が玉軸受のように内輪と外輪の軸方向位置が同一の軸受と比べて）Ａ側スペーサ７４Ａの存在と相まって、「クランク軸を支持する軸受」が潤滑剤の流通を阻害することを、より回避できている。Ｂ側も同様である。

なお、上記実施形態においては、第２ガイド体（Ａ側第２ガイド体、あるいはＢ側第２ガイド体）が、偏心体と一体形成された「突部」によって構成されていたが、第２ガイド体は、偏心体と別体で構成するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、偏心体軸受が軸方向に２個並んで配置されている構成例が示されていたが、各請求項に言及されている構成を具備する偏心体軸受が存在する限り、偏心体軸受の数は、特に限定されるものではない（１個でもよく、あるいは３個以上配置されていてもよい）。

また、上記実施形態においては、Ａ側とＢ側とも、各偏心体軸受の軸方向外側と内側が対称とされ、さらに、Ａ側全体とＢ側全体が、対称面Ｐ１に対して対称に形成されていた。しかし、これらは、必ずしも対称とする必要はない。つまり、例えば、偏心体軸受が２個でない場合など、各偏心体軸受の軸方向外側と内側は、必ずしも対称でなくてもよく、Ａ側全体とＢ側全体も、必ずしも対称でなくてもよい。

また、上記実施形態においては、外歯歯車を揺動回転させるクランク軸を内歯歯車の軸心からオフセットした位置に３本備えた、振り分けタイプの偏心揺動型の歯車装置が例示されていたが、本発明は、クランク軸の数は特に限定されない。例えば、本発明は、クランク軸を２本あるいは４本有する偏心揺動型の歯車装置にも適用できる。また、本発明は、クランク軸を内歯歯車の軸心位置に１本のみ備える、いわゆるセンタクランクタイプの偏心揺動型の歯車装置においても、同様に適用可能である。

また、上記実施形態においては、偏心体がクランク軸に一体形成された構成例が示されていたが、偏心体は、クランク軸に、例えばキー等を介して連結された構成とされていてもよい。

また、上記実施形態においては、第１ガイド体とクランク軸を支持する軸受（テーパローラ軸受）との間にスペーサを配置するようにしていたが、該スペーサの配置は、必ずしも必須の構成ではない（スペーサはなくてもよい）。

１０…歯車装置
１２…外歯歯車
１４…内歯歯車
１６…貫通孔
１８…クランク軸
２０…偏心体
２２…偏心体軸受
２４…ころ
７１…ガイド体
７６…リテーナ

Claims (7)

1. 外歯歯車と、該外歯歯車が揺動しながら内接する内歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる偏心体を備えると共に前記外歯歯車に形成した貫通孔を貫通するクランク軸と、前記外歯歯車の貫通孔と前記偏心体との間に配置された偏心体軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、
   前記偏心体軸受の転動体がころで構成され、
   該ころを支持するリテーナと、該ころの軸方向端面に当接して該ころの軸方向移動を規制するガイド体と、を備え、
   該ガイド体は、前記偏心体と同軸に配置され、
   前記リテーナと前記ガイド体との間の径方向隙間が、該リテーナと前記外歯歯車の前記貫通孔との間の径方向隙間よりも全周に亘って大きく設定され、かつ
   前記リテーナと前記ガイド体との間には、前記ころの直径の１０％以上の径方向隙間が全周に亘って確保されている
   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、
   前記偏心体軸受が軸方向に並んで配置され、
   前記ころの軸方向外側端面は、前記クランク軸とは別体の前記ガイド体で軸方向移動が規制され、当該ころの軸方向内側端面は、前記偏心体に一体形成された前記ガイド体によって軸方向移動が規制される
   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、
   前記偏心体軸受が軸方向に並んで配置され、
   前記ガイド体は、該偏心体軸受のころの軸方向外側端面を規制する第１の前記ガイド体と、それぞれの偏心体に個別に設けられ該偏心体軸受のころの向かい合う端面を規制する第２の前記ガイド体とを有し、
   前記第２の前記ガイド体の軸方向幅が、前記ころを支持するリテーナの、前記ころの端面からの軸方向突出幅よりも大きい
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記クランク軸を支持するクランク軸軸受と、該クランク軸軸受と前記ガイド体との間に配置されるスペーサと、を有し、
   該スペーサは、全周に亘って前記ガイド体よりも径方向外側に突出しない形状とされた
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
5. 請求項４において、
   前記スペーサは、前記クランク軸と同軸に配置される
   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、
   前記ガイド体は、前記偏心体軸受のころの軸方向外側端面を規制する第１の前記ガイド体を有し、
   前記第１の前記ガイド体の軸方向幅が、前記リテーナの、前記ころの端面からの軸方向突出幅よりも大きい
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   前記ガイド体は、前記偏心体軸受のころの軸方向外側端面を規制する第１の前記ガイド体と、該偏心体軸受のころの向かい合う端面を規制する第２の前記ガイド体とを有し、
   前記第１の前記ガイド体と前記第２の前記ガイド体の外径が同径である
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。

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