JP6440466B2

JP6440466B2 - 偏心揺動型歯車装置

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Publication number: JP6440466B2
Application number: JP2014236396A
Authority: JP
Inventors: 真哉廣瀬; 俊介吉田; 和哉古田
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2034-11-21
Also published as: JP2016098907A; CN205244312U

Description

本発明は、外筒とキャリアとが相対回転するように構成された偏心揺動型歯車装置に関する。

従来の歯車装置として、特許文献１には、図６に示すように、ケース１０１と、当該ケース１０１の内周部に設けられた複数のピン１０２と、当該複数のピン１０２に噛み合う外歯１０３ａ，１０４ａを有する外歯歯車１０３，１０４と、ケース１０１の内部に位置し当該ケース１０１に対し転がり軸受１０５を介して回転自在に支持されるキャリア１０６と、を備える遊星歯車減速機１００が記載されている。この遊星歯車減速機１００では、外歯歯車１０３，１０４がケース１０１内において揺動回転し、当該揺動回転に伴ってキャリア１０６がケース１０１に対して相対回転することになる。

ここで、転がり軸受１０５は、ケース１０１の内周面に取り付けられた外輪部１０５ａと、キャリア１０６の外周面に取り付けられた内輪部１０５ｂと、外輪部１０５ａと内輪部１０５ｂとの間に位置する転動体１０５ｃ、を有している。そして、内輪部１０５ｂにおける外歯歯車１０３，１０４側の端部は、ピン１０２の軸方向において当該ピン１０２に接するように位置している。

特開平１１−２１０８４３号公報

特許文献１の遊星歯車減速機１００において、例えば外歯歯車１０３，１０４の軸方向における転がり軸受１０５の大きさを小さくした場合、当該転がり軸受１０５とピン１０２との間に空隙が生じ、これによりピン１０２の軸方向の動きを規制できない可能性がある。このため、前記軸方向における大きさが互いに異なる複数の転がり軸受１０５を複数の遊星歯車減速機１００のそれぞれに採用する場合に、各遊星歯車減速機１００において転がり軸受１０５によりピン１０２の軸方向の動きを規制しようとすると、各転がり軸受１０５の軸方向の大きさに応じて各遊星歯車減速機１００におけるケース１０１およびキャリア１０６をそれぞれ設計する必要がある。そのため、複数の遊星歯車減速機１００において部品の共通化を図ることができない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品の共通化を図ることができる偏心揺動型歯車装置を提供することにある。

本発明に係る偏心揺動型歯車装置は、外筒と、前記外筒に取り付けられた複数の内歯ピンと、複数の外歯を有するとともに、前記複数の外歯が前記複数の内歯ピンに噛み合うように揺動回転する揺動歯車と、少なくとも一部が前記外筒の内部に位置するキャリアと、前記揺動歯車の軸方向において前記内歯ピンとは離間して配置され、前記揺動歯車の揺動回転に伴う前記外筒と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、前記主軸受とは別体に構成されるとともに、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され、当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制する規制部材と、を備え、前記規制部材は、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制するピン規制部と、前記キャリアのうち前記軸方向において前記揺動歯車に対向する端面よりも当該揺動歯車側に配置され当該揺動歯車の前記軸方向の動きを規制する歯車規制部と、を有し、前記ピン規制部と前記歯車規制部とは、前記軸方向に直交する方向において連続しており、前記ピン規制部の少なくとも一部は、前記歯車規制部よりも前記軸方向における厚みが大きい。

前記の偏心揺動型歯車装置では、主軸受とは別体の規制部材を有している。このため、例えば揺動歯車の軸方向における大きさの小さい主軸受を採用することにより、当該主軸受と内歯ピンとの間に空隙が生じる場合であっても、当該空隙に配置された規制部材によって内歯ピンの軸方向の動きを規制できる。そのため、揺動歯車の軸方向における大きさが互いに異なる主軸受を複数の偏心揺動型歯車装置のそれぞれに採用する場合に、各主軸受における揺動歯車の軸方向の大きさに応じて各偏心揺動型歯車装置の外筒およびキャリアを設計する必要がない。これにより、前記複数の偏心揺動型歯車装置において、共通の外筒およびキャリアを採用することができ、部品の共通化を図ることができる。

また、前記の偏心揺動型歯車装置では、歯車規制部によって揺動歯車の軸方向の動きを規制することができる。しかも、軸方向において歯車規制部がキャリアの端面よりも揺動歯車側に位置することにより、当該端面と揺動歯車との間に隙間が生じることになる。このため、揺動歯車がキャリアの端面に接触しつつ揺動回転してしまうことを抑止できる。
また、前記の偏心揺動型歯車装置では、軸方向に直交する方向に連続するピン規制部および歯車規制部のうち、ピン規制部が歯車規制部よりも厚みが大きく設定されているため、規制部材のうちピン規制部の剛性を高めることができる。このため、軸方向においてピン規制部に内歯ピンが押し当てられた場合に、当該ピン規制部が撓むことを抑止でき、これにより内歯ピンの軸方向の動きをより精度良く規制することができる。

また、前記歯車規制部は、環状をなしており、当該歯車規制部の周方向における全体に亘って前記揺動歯車に接していてもよい。

前記の偏心揺動型歯車装置では、歯車規制部が周方向の全体に亘って揺動歯車に接している。このため、揺動回転中の揺動歯車がどの位置にあっても、当該揺動歯車と歯車規制部とが接することになる。したがって、揺動歯車が軸方向に変位したり傾いたりすることによりキャリアの端面に接触しつつ揺動回転してしまうことをより抑止することができる。

本発明は、外筒と、前記外筒に取り付けられた複数の内歯ピンと、複数の外歯を有するとともに、前記複数の外歯が前記複数の内歯ピンに噛み合うように揺動回転する揺動歯車と、少なくとも一部が前記外筒の内部に位置するキャリアと、前記揺動歯車の軸方向において前記内歯ピンとは離間して配置され、前記揺動歯車の揺動回転に伴う前記外筒と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、前記主軸受とは別体に構成されるとともに、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され、当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制する規制部材と、を備え、前記主軸受は、転動体と、前記転動体を回転自在に受ける受け部と、を有しており、前記規制部材は、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され前記軸方向において前記受け部に接する部位と、前記軸方向において前記規制部材と前記キャリアとの間に前記主軸受を介装することなく空隙を形成する部位と、を有している偏心揺動型歯車装置である。

前記の偏心揺動型歯車装置では、主軸受の受け部によって規制部材の軸方向の位置決めをすることができる。ここで、例えば受け部に転動体の滑り性を高める加工が既に施されている場合であれば、当該受け部によって規制部材の滑り性を高めることができる。また、軸方向において規制部材と離間するキャリアには、当該規制部材の滑り性を高める加工を施す必要がないため、加工工数の増加を抑止できる。

本発明は、外筒と、前記外筒に取り付けられた複数の内歯ピンと、複数の外歯を有するとともに、前記複数の外歯が前記複数の内歯ピンに噛み合うように揺動回転する揺動歯車と、少なくとも一部が前記外筒の内部に位置するキャリアと、前記揺動歯車の軸方向において前記内歯ピンとは離間して配置され、前記揺動歯車の揺動回転に伴う前記外筒と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、前記主軸受とは別体に構成されるとともに、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され、当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制する規制部材と、を備え、前記軸方向において、前記規制部材が前記キャリアに接しており、前記規制部材と前記主軸受との間に空隙が形成されている偏心揺動型歯車装置である。

前記の偏心揺動型歯車装置では、キャリアによって規制部材の軸方向の位置決めをすることができ、当該位置決めがなされた状態で規制部材と主軸受とが軸方向において離間している。このため、軸方向における主軸受の位置を自由に調整することができる。

以上説明したように、本発明によれば、部品の共通化を図ることができる偏心揺動型歯車装置を提供することにある。

本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の概略構成を示す断面図である。図１における１点鎖線で囲んだ領域Ｂ１の拡大図である。本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置における変形例１であって、図２と同様の拡大図である。本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置における変形例２であって、図２と同様の拡大図である。本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置における変形例３であって、図２と同様の拡大図である。特許文献１に記載された遊星歯車減速機の概略構成を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１の構成部材のうち主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。

図１に示すように、偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、外筒２と、キャリア４と、揺動歯車５と、クランク軸６と、を備えている。偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、クランク軸６の回転に伴って揺動歯車５が揺動回転することにより、外筒２とキャリア４とが相対的に回転する。

外筒２は、軸Ｃ１を中心軸とする略円筒形状をなす本体部２ａと、当該本体部２ａの径方向の中間部分から軸Ｃ１方向の一方側に延びる円環状の第１延部２ｂと、当該本体部２ａの径方向の中間部分から軸Ｃ１方向の他方側に延びる円環状の第２延部２ｃと、を有している。

外筒２における本体部２ａの内周面２１には、多数のピン溝が形成されている。各ピン溝は、軸Ｃ１方向に延びるように配置され、当該軸Ｃ１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。各ピン溝は、外筒２の周方向に等間隔で並んでいる。

外筒２における本体部２ａのうち第１延部２ｂおよび第２延部２ｃよりも径方向の外側に位置する部位には、当該部位を軸Ｃ１方向に貫く取付孔２２が複数形成されている。各取付孔２２は外筒２の周方向に等間隔で並んでいる。各取付孔２２は、外筒２に対してロボットの関節部分を構成するベース等の図略の相手側部材を取り付ける際に利用される。外筒２に対してロボットの関節部分を構成するベースを取り付ける場合、外筒２は、偏心揺動型歯車装置Ｘ１における固定側の部材となる。

偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、外筒２の本体部２ａの内周面２１に取り付けられる複数の内歯ピン３をさらに備えている。各内歯ピン３は、軸Ｃ１方向に延びる円柱形状をなしている。各内歯ピン３は、内周面２１に形成された各ピン溝に取り付けられている。また、各内歯ピン３の全体は、軸Ｃ１方向において第１延部２ｂと第２延部２ｃとの間の領域に収まっている。

キャリア４は、外筒２の第１延部２ｂの径方向の内側に位置する第１部材４１と、外筒２の本体部２ａおよび第２延部２ｃの径方向の内側に位置する第２部材４２と、を有している。第１部材４１と第２部材４２とは、締結部材Ｔ１によって互いに締結されている。

第１部材４１は、略円板状をなしている。第１部材４１には、中央孔４１ａと、クランク軸孔４１ｂと、が形成されている。

中央孔４１ａは、第１部材４１の中央部分を軸Ｃ１方向に貫くように形成されている。

クランク軸孔４１ｂは、中央孔４１ａの外側においてキャリア４の周方向に並んで複数形成されている。各クランク軸孔４１ｂは、第１部材４１を軸Ｃ１方向に貫くように形成されている。本実施形態では、第１部材４１には３つのクランク軸孔４１ｂが形成されている。

第２部材４２は、基板部４２ａと、当該基板部４２ａから第１部材４１側に延びるシャフト部４２ｂと、を有している。基板部４２ａは、略円板状をなしている。また、シャフト部４２ｂは、基板部４２ａのうち軸Ｃ１方向における第１部材４１側の端面から当該軸Ｃ１方向に延びており、キャリア４の周方向に並んで複数設けられている。本実施形態では、第２部材４２は、３つのシャフト部４２ｂを有している。

第２部材４２には、中央孔４２ｃと、クランク軸孔４２ｄと、取付孔４２ｅと、が形成されている。

中央孔４２ｃは、基板部４２ａの中央部分を軸Ｃ１方向に貫くように形成されている。中央孔４２ｃは、第１部材４１に形成された中央孔４１ａの位置に対応して設けられている。

クランク軸孔４２ｄは、中央孔４２ｃの外側においてキャリア４の周方向に並んで複数形成されている。各クランク軸孔４２ｄは、基板部４２ａを軸Ｃ１方向に貫くように形成されている。各クランク軸孔４２ｄは、第１部材４１に形成された各クランク軸孔４１ｂの位置に対応して設けられている。

取付孔４２ｅは、基板部４２ａのうち軸Ｃ１方向における第１部材４１とは反対側の端面が当該軸Ｃ１方向に凹むように形成されている。取付孔４２ｅは、ロボットの関節部分を構成する旋回胴等の相手側部材をキャリア４に取り付けるのに利用される。キャリア４に対してロボットの関節部分を構成する旋回胴を取り付ける場合、当該キャリア４は、偏心揺動型歯車装置Ｘ１における回転側の部材となる。なお、例えばキャリア４に対してロボットの関節部分を構成するベースが取り付けられる場合であれば、外筒２にはロボットの関節部分を構成する旋回胴が取り付けられ、これによりキャリア４が偏心揺動型歯車装置Ｘ１の固定側の部材となるとともに外筒２が偏心揺動型歯車装置Ｘ１の回転側の部材となる。

クランク軸６は、クランク軸受Ｂ１，Ｂ２を介してキャリア４に回転自在に支持されている。

クランク軸６は、軸Ｃ１方向に延びる軸本体６１と、軸本体６１に対して偏心する偏心部６２，６３と、を有している。クランク軸６は、第１部材４１のクランク軸孔４１ｂ、第２部材４２のクランク軸孔４２ｄ、および後述する揺動歯車５のクランク軸孔５１ｃ，５２ｃに挿入されている。本実施形態では、クランク軸６は、キャリア４の周方向に並んで３つ設けられている。なお、クランク軸６の数は任意であって、偏心揺動型歯車装置Ｘ１の使用態様に応じて適宜変更することができる。

軸本体６１は、クランク軸孔４１ｂ内においてクランク軸受Ｂ１を介して第１部材４１に支持されているとともに、クランク軸孔４２ｄ内においてクランク軸受Ｂ２を介して第２部材４２の基板部４２ａに支持されている。

偏心部６２，６３は、軸Ｃ１方向において軸本体６１に繋がっており、外筒２の本体部２ａの径方向の内側に位置している。偏心部６２，６３には、ころを介して揺動歯車５が取り付けられている。

揺動歯車５は、軸Ｃ１方向に延びる軸心を有しており、外筒２の本体部２ａの径方向の内側に位置している。揺動歯車５は、外筒２の内径よりも少し小さい外径を有している。本実施形態では、揺動歯車５は、軸Ｃ１方向において第１部材４１側に位置する第１揺動歯車５１と、軸Ｃ１方向において第２部材４２の基板部４２ａ側に位置する第２揺動歯車５２と、を有している。揺動歯車５１，５２は、それぞれの外周面に複数の外歯５１ａ，５２ａを有しており、当該外歯５１ａ，５２ａが内歯ピンに噛み合う。なお、揺動歯車５は、１つの揺動歯車によって構成されていてもよいし、３つ以上の揺動歯車によって構成されていてもよい。

第１揺動歯車５１には、当該第１揺動歯車５１を軸Ｃ１方向に貫く中央孔５１ｂと、クランク軸孔５１ｃと、挿入孔５１ｄと、が形成されている。中央孔５１ｂは、第１部材４１の中央孔４１ａの位置に対応して形成されている。クランク軸孔５１ｃは、第１部材４１のクランク軸孔４１ｂの位置に対応して形成されている。第１揺動歯車５１は、クランク軸孔５１ｃ内に位置する第１偏心部６２にころを介して取り付けられている。挿入孔５１ｄは、第２部材４２のシャフト部４２ｂが挿入される孔である。

第２揺動歯車５２には、当該第２揺動歯車５２を軸Ｃ１方向に貫く中央孔５２ｂと、クランク軸孔５２ｃと、挿入孔５２ｄと、が形成されている。中央孔５２ｂは、第２部材４２の中央孔４２ｃの位置に対応して形成されている。クランク軸孔５２ｃは、第２部材４２のクランク軸孔４２ｄの位置に対応して形成されている。第２揺動歯車５２は、クランク軸孔５２ｃ内に位置する第２偏心部６３にころを介して取り付けられている。挿入孔５２ｄは、第２部材４２のシャフト部４２ｂが挿入される孔であって、第１揺動歯車５１に形成された挿入孔５１ｄの位置に対応して形成されている。

偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、クランク軸６に駆動力を伝達して当該クランク軸６を回転させる伝達歯車７をさらに備えている。伝達歯車７は、軸Ｃ１方向において第１部材４１を挟んで第２部材４２とは反対側に位置している。伝達歯車７は、クランク軸６の軸本体６１の一端に取り付けられている。本実施形態では、伝達歯車７は、３つのクランク軸６の位置に対応して３つ設けられている。

偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、外筒２とキャリア４との間の相対回転を許容する主軸受８をさらに備えている。偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、伝達歯車７から図略のモータの駆動力（トルク）を受けたクランク軸６が回転することによって、揺動歯車５１，５２が互いに異なる位相で揺動回転し、これにより主軸受８を介して外筒２とキャリア４との間の相対的な回転が生ずる。

主軸受８は、軸Ｃ１方向において互いに離間した円環状の第１主軸受８１および第２主軸受８２を有している。第１主軸受８１は、外筒２の第１延部２ｂと第１部材４１との間に位置している。第２主軸受８２は、外筒２の第２延部２ｃと第２部材４２の基板部４２ａとの間に位置している。第１主軸受８１と第２主軸受８２とは、軸Ｃ１方向に対称な同一の構成を有している。以下では、図２を参照しつつ、第１主軸受８１について説明する。

図２に示すように、第１主軸受８１は、キャリア４の径方向において、外筒２の第１延部２ｂ側に位置する第１受け部８１ａと、キャリア４の第１部材４１側に位置する第２受け部８１ｂと、第１受け部８１ａと第２受け部８１ｂとの間に挟み込まれる転動体８１ｃと、を有している。

第１受け部８１ａは、外筒２の第１延部２ｂ側において転動体８１ｃを回転自在に受ける部材である。第１受け部８１ａには、転動体８１ｃの滑り性を高める表面加工が施されている。第１受け部８１ａは、第１延部２ｂの内周面に接している。また、第１受け部８１ａは、本体部２ａのうち軸Ｃ１方向における第１部材４１側の端面に接している。

なお、第２主軸受８２の第１受け部８２ａは、第２延部２ｃの内周面に接するとともに、本体部２ａのうち軸Ｃ１方向における基板部４２ａ側の端面に接している。

第２受け部８１ｂは、キャリア４の第１部材４１側において転動体８１ｃを回転自在に受ける部材である。第２受け部８１ｂには、転動体８１ｃの滑り性を高める表面加工が施されている。

転動体８１ｃは、第１受け部８１ａと第２受け部８１ｂとの間において回転可能に保持されている。第１受け部８１ａには、軸Ｃ１方向から傾斜した第１傾斜面が形成されており、第２受け部８１ｂには、軸Ｃ１方向から傾斜するとともに第１受け部８１ａの第１傾斜面に対向する第２傾斜面が形成されている。転動体８１ｃは、第１受け部８１ａの第１傾斜面と第２受け部８１ｂの第２傾斜面との間に挟み込まれており、軸Ｃ１方向に対して傾斜する方向に延びている。転動体８１ｃの回転軸Ｃ２は、当該転動体８１ｃの長手方向に沿っている。転動体８１ｃは、第１受け部８１ａの第１傾斜面および第２受け部８１ｂの第２傾斜面に接した状態で、回転軸Ｃ２を中心に回転する。

なお、第２主軸受８２の転動体８２ｃの回転軸は、軸Ｃ１方向において転動体８１ｃの回転軸Ｃ２と対称になるように当該軸Ｃ１から傾斜している。

本実施形態では、転動体８１ｃ，８２ｃは、軸Ｃ１に対して傾斜する方向に延びる円柱形状をなしている。このため、主軸受８は、外筒２とキャリア４との間の相対回転に対するスラスト軸受として機能するとともに、ラジアル軸受としても機能する。なお、転動体８１ｃ，８２ｃは、球形状をなしていてもよい。

第１部材４１の外周部分には、第１保持部４１ｄ、第１突出部４１ｅ、および第１凹部４１ｆが設けられている。

第１保持部４１ｄは、第１部材４１の外周部分の軸Ｃ１方向における中間部分である。第１保持部４１ｄの外周面は、キャリア４の径方向において本体部２ａの内周面２１よりも内側に位置している。そして、キャリア４の径方向において、第１保持部４１ｄの外周面と本体部２ａの内周面２１との間に内歯ピン３が位置している。第２受け部８１ｂは、第１保持部４１ｄの外周面に接する一方で、軸Ｃ１方向において内歯ピン３から離れている。

第１突出部４１ｅは、軸Ｃ１方向において第１保持部４１ｄを挟んで第１揺動歯車５１の反対側に位置している。第１突出部４１ｅは、第１保持部４１ｄの外周面よりもキャリア４の径方向の外側に突出している。軸Ｃ１方向における第１突出部４１ｅと第２受け部材８１ｂとの間には、位置決め部材Ａ１が位置している。第１主軸受８１は、位置決め部材Ａ１によって軸Ｃ１方向における第１部材４１に対する相対位置が決められた状態で、第１突出部４１ｅと本体部２ａとの間に挟み込まれている。なお、軸Ｃ１方向における第１部材４１に対する第１主軸受８１の相対位置は、当該軸Ｃ１方向における位置決め部材Ａ１の厚みによって適宜変更することができる。

第１凹部４１ｆは、軸Ｃ１方向において第１保持部４１ｄよりも第１揺動歯車５１側に位置している。第１凹部４１ｆは、第１保持部４１ｄの外周面からキャリア４の径方向の内側に凹んでいる。

偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、主軸受８とは別体に構成されるとともに内歯ピン３および揺動歯車５の軸Ｃ１方向の動きを規制する規制部材９をさらに備えている。規制部材９は、軸Ｃ１方向における一方側から内歯ピン３および第１揺動歯車５１の動きを規制する第１規制部材９１と、軸Ｃ１方向における他方側から内歯ピン３および第２揺動歯車５２の動きを規制する第２規制部材９２と、を有している。第１規制部材９１と第２規制部材９２とは、軸Ｃ１方向において内歯ピン３、第１揺動歯車５１、および第２揺動歯車５２を挟み込み、これにより内歯ピン３、第１揺動歯車５１、および第２揺動歯車５２の軸Ｃ１方向の動きが規制される。第１規制部材９１と第２規制部材９２とは、軸Ｃ１方向において対称な同一の構成を有している。以下では、図２を参照しつつ、第１規制部材９１について説明する。

第１規制部材９１は、軸Ｃ１方向における内歯ピン３の動きを規制するピン規制部９１ａと、軸Ｃ１方向における第１揺動歯車５１の動きを規制する歯車規制部９１ｂと、を有している。

ピン規制部９１ａは、軸Ｃ１方向に所定の長さを有する筒状（円環状）に形成されている。ピン規制部９１ａは、断面形状が矩形状に形成されている。

歯車規制部９１ｂは、ピン規制部９１ａの軸Ｃ１方向における端部の内周面に繋がっている。すなわち、歯車規制部９１は、軸Ｃ１に直交する方向においてピン規制部９１ａに連続している。歯車規制部９１ｂは、キャリア４の径方向に所定の長さを有する円板状に形成されている。なお、第１規制部材９１は、歯車規制部９１ｂを有していなくともよく、ピン規制部９１ａのみを有していてもよい。

ピン規制部９１ａは、軸Ｃ１方向において第１主軸受８１の第２受け部８１ｂと内歯ピン３との間に位置している。ピン規制部９１ａのうち軸Ｃ１方向における内歯ピン３側の端面は、当該内歯ピン３に接している。これにより、軸Ｃ１方向の第１部材４１側への内歯ピン３の動きが規制される。なお、ピン規制部９１ａと内歯ピン３とは、接していなくともよく、当該ピン規制部９１ａと内歯ピン３との間に僅かな隙間が生じていてもよい。

歯車規制部９１ｂは、軸Ｃ１方向において第１部材４１と第１揺動歯車５１との間に位置している。歯車規制部９１ｂは、キャリア４の径方向において、第１保持部４１ｄの外周面よりも内側に位置しており、凹部４１ｆに対向している。軸Ｃ１方向において、歯車規制部９１ｂと第１部材４１との間には、空隙Ｓ１が形成されている。また、歯車規制部９１ｂの一部は、軸Ｃ１方向において第１部材４１のうち第１揺動歯車５１側の端面よりも当該第１揺動歯車５１側に位置している。

歯車規制部９１ｂのうち軸Ｃ１方向における第１揺動歯車５１側の端面は、当該第１揺動歯車５１に接している。本実施形態では、歯車規制部９１ｂは、当該歯車規制部９１ｂの周方向における全体に亘って第１揺動歯車５１に接している。これにより、軸Ｃ１方向の第１部材４１側への第１揺動歯車５１の動きが規制される。なお、歯車規制部９１ｂと第１揺動歯車５１とは、接していなくともよく、歯車規制部９１ｂと第１揺動歯車５１との間に僅かな隙間が生じていてもよい。

ピン規制部９１ａは、軸Ｃ１方向において、歯車規制部９１ｂの厚みよりも大きい厚みを有している。ピン規制部９１ａにおいて、歯車規制部９１ｂの第１部材４１側の端面から軸Ｃ１方向における第２受け部８１ｂ側に突出した部位（以下、凸部９１ｃと称する）は、円環状をなしており、第１保持部４１ｄの外周面に接している。また、ピン規制部９１ａは、軸Ｃ１方向において、第１主軸受８１の第２受け部８１ｂの軸Ｃ１方向端面に接している。

第１規制部材９１は、凸部９１ｃと第１保持部４１ｄの外周面とが接するように、軸Ｃ１方向における第２部材４２側から第１部材４１に嵌め合わされる。そして、軸Ｃ１方向において凸部９１ｃと第２受け部８１ｂとが接する位置にて位置決めされ、この状態で軸Ｃ１方向における第１部材４１側への内歯ピン３および第１揺動歯車５１の動きを規制する。

なお、第２規制部材９２は、軸Ｃ１方向において第２主軸受８２の第２受け部８２ｂと内歯ピン３との間に位置し内歯ピン３に接するピン規制部９２ａと、ピン規制部９２ａに連続しており軸Ｃ１方向において第２揺動歯車５２に接する歯車規制部９２ｂと、を有している。そして、第２規制部材９２は、ピン規制部９２ａの凸部９２ｃと第２保持部４２ｇとが接するように、軸Ｃ１方向における第１部材４１側から第２部材４２の基板部４２ａに嵌め合わされ、軸Ｃ１方向において凸部９２ｃと第２受け部８２ｂとが接する位置にて位置決めされる。この状態で、軸Ｃ１方向における基板部４２ａ側への内歯ピン３および第２揺動歯車５２の動きを規制する。

このように、偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、主軸受８とは別体の規制部材９を有している。このため、例えば軸Ｃ１方向における大きさの小さい主軸受８を採用することにより、当該主軸受８と内歯ピン３との間に空隙が生じる場合であっても、当該空隙に配置された規制部材９のピン規制部９１ａ，９２ａによって内歯ピン３の軸Ｃ１方向の動きを規制できる。そのため、軸Ｃ１方向における大きさが互いに異なる主軸受８を複数の偏心揺動型歯車装置Ｘ１のそれぞれに採用する場合に、各主軸受８の軸Ｃ１方向の大きさに応じて各偏心揺動型歯車装置Ｘ１の外筒２およびキャリア４を設計する必要がない。これにより、前記複数の偏心揺動型歯車装置Ｘ１において、共通の外筒２およびキャリア４を採用することができ、部品の共通化を図ることができる。

特に、本実施形態では、図２に示すように、第１主軸受８１の転動体８１ｃの回転軸Ｃ２が軸Ｃ１に対して傾斜しているため、当該転動体８１ｃを受ける第２受け部８１ｂが軸Ｃ１方向において転動体８１ｃよりも内歯ピン３から遠い側に位置することになる。このため、第２受け部８１ｂと内歯ピン３との間に空隙が生じることになるものの、当該空隙に配置した第１規制部材９１のピン規制部９１ａによって軸Ｃ１方向における第１部材４１側への内歯ピン３の動きを規制することができる。そのため、例えば第２受け部８１ｂに特別な形状加工を施すことにより当該第２受け部８１ｂによって内歯ピン３の動きを規制する必要がない。なお、第２主軸受８２についても同様である。

また、例えば第１主軸受８１の負荷容量を増やすことを目的として軸Ｃ１に対する回転軸Ｃ２の傾斜角度を大きくした場合、軸Ｃ１方向における第１主軸受８１の大きさが小さくなる可能性がある。このような場合であっても、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、第１主軸受８１とは別体に構成された第１規制部材９１によって軸Ｃ１方向の第１部材４１側への内歯ピン３の動きを規制できるため、軸Ｃ１に対する回転軸Ｃ２の傾斜角度を十分に大きくすることができる。これにより、第１主軸受８１の負荷容量を十分に増やすことができる。なお、第２主軸受８２についても同様である。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、歯車規制部９１ｂ，９２ｂによって軸Ｃ１方向の揺動歯車５の動きを規制することができる。しかも、軸Ｃ１方向において歯車規制部９１ｂが第１部材４１の第１揺動歯車５１側の端面よりも当該第１揺動歯車５１側に位置することにより、当該端面と第１揺動歯車５１との間に隙間が生じることになる。また、軸Ｃ１方向において歯車規制部９２ｂが基板部４２ａの第２揺動歯車５２側の端面よりも当該第２揺動歯車５２側に位置することにより、当該端面と第２揺動歯車５２との間に隙間が生じることになる。このため、揺動歯車５が第１部材４１および第２部材４２の基板部４２ａに接触しつつ揺動回転してしまうことを抑止できる。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、歯車規制部９１ｂが周方向に全体に亘って第１揺動歯車５１に接しているとともに、歯車規制部９２ｂが周方向の全体に亘って第２揺動歯車５２に接している。このため、揺動回転中の揺動歯車５がどの位置にあっても、当該揺動歯車５と歯車規制部９１ｂ，９２ｂとが接することになる。したがって、揺動歯車５が軸Ｃ１方向に変位したり傾いたりすることにより第１部材４１および第２部材４２の基板部４２ａに接触しつつ揺動回転してしまうことを抑止することができる。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、ピン規制部９１ａ，９２ａが歯車規制部９１ｂ，９２ｂよりも厚みが大きく設定されているため、規制部材９のうちピン規制部９１ａ，９２ａの剛性を高めることができる。このため、軸Ｃ１方向においてピン規制部９１ａ，９２ａに内歯ピン３が押し当てられた場合に、当該ピン規制部９１ａ，９２ａが撓むことを抑止でき、これにより内歯ピン３の軸Ｃ１方向の動きをより精度良く規制することができる。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、軸Ｃ１方向において規制部材９が主軸受８の第２受け部８１ｂ，８２ｂに接するとともに、当該第２受け部８１ｂ，８２ｂに滑り性を高める表面加工が施されている。このため、第２受け部８１ｂ，８２ｂによって規制部材９の位置決めを行うことができるとともに、当該第２受け部８１ｂ，８２ｂによって規制部材９の滑り性を高めることができる。また、軸Ｃ１方向における第１主軸受８１の歯車規制部９１ｂと第１部材４１との間に空隙Ｓ１が形成されているため、第１部材４１に第１規制部材９１の滑り性を高める加工を施す必要がなく、加工工数の増加を抑止できる。

次に、図３を参照しつつ、本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１の変形例１について説明する。

図３に示すように、変形例１に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、軸Ｃ１方向において、ピン規制部９１ａの凸部９１ｃと第１主軸受８１の第２受け部８１ｂとの間に空隙Ｓ２が形成されている。また、歯車規制部９１ｂのうち軸Ｃ１方向における第１部材４１側の端面は、当該軸Ｃ１方向において第１部材４１に接している。変形例１では、ピン規制部９１ａの軸Ｃ１方向における長さは、軸Ｃ１方向において歯車規制部９１ｂと第１部材とが接する位置にて、当該ピン規制部９１ａの凸部９１ｃと第２受け部材８１ｂの軸Ｃ１方向端面とが離れる長さに設定されている。第１規制部材９１は、凸部９１ｃと第１保持部４１ｄの外周面とが接するように軸Ｃ１方向における第２部材４２側から第１部材４１に嵌め合わされ、軸Ｃ１方向において歯車規制部９１ｂと第１部材４１とが接する位置にて位置決めされる。

変形例１に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、軸Ｃ１方向において歯車規制部９１ｂと第１部材４１とが接することにより第１規制部材９１を位置決めすることができ、当該位置決めがなされた状態でピン規制部９１ａの凸部９１ｃと第１主軸受８１とが軸Ｃ１方向において離間している。このため、軸Ｃ１方向における第１主軸受８１の位置又は大きさを自由に調整することができる。

次に、図４を参照しつつ、本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１の変形例２について説明する。

図４に示すように、変形例２に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、第１保持部４１ｄには、窪み部４１ｇが形成されている。具体的には、窪み部４１ｇは、第１保持部４１ｄの外周面のうち第１規制部材９１の凸部９１ｃに接する面の一部が、キャリア４の径方向の内側に窪むことにより形成されている。また、凸部９１ｃには、窪み部４１ｇの位置に対応して突起部９１ｄが形成されている。突起部９１ｄは、窪み部４１ｇ内に収容されている。

変形例２に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、ピン規制部９１ａに形成された突起部９１ｄが第１保持部４１ｄに形成された窪み部４１ｇ内に収容されており、これにより軸Ｃ１方向の両側への第１規制部材９１の動きが規制される。このため、軸Ｃ１方向における内歯ピン３に対する第１規制部材９１の相対位置を精度良く位置決めすることができる。

なお、変形例２では、ピン規制部９１ａは、軸Ｃ１方向において第１受け部８１ｂの軸Ｃ１方向端面に接触しているが、これに限らない。ピン規制部９１ａは、軸Ｃ１方向において突起部９１ｄが第１部材４１に接触することにより、当該軸Ｃ１方向の両側への動きが規制されるため、第１受け部８１ｂの軸Ｃ１方向端面から離れていてもよい。

次に、図５を参照しつつ、本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１の変形例３について説明する。

図５に示すように、変形例３に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、第１部材４１の外周部分が第１縁部４１ｈ、第１受け部４１ｉ、第１保持部４１ｊ、および第１凹部４１ｆによって構成されている。第１受け部４１ｉは、第１主軸受８１の第２受け部８１ｂとして機能する。つまり、第２受け部８１ｂは、第１部材４１に一体に形成されている。

第１縁部４１ｈは、第１部材４１の外周部分のうち軸Ｃ１方向において最も第１揺動歯車５１から遠い側に位置する部位である。

第１受け部４１ｉは、第１縁部４１ｈに連続しており、当該第１縁部４１の外周面からキャリア４の径方向の外側に突出している。また、第１受け部４１ｉの外周面は、軸Ｃ１方向の第１揺動歯車５１側に近づくにつれてキャリア４の径方向の内側に傾斜する傾斜面を有しており、当該傾斜面に転動体８１ｃが接している。これにより、第１受け部４１ｉが第１主軸受８１の転動体８１ｃを受ける第２受け部８１ｂとして機能する。

第１保持部４１ｊは、第１受け部４１ｉよりも軸Ｃ１方向における第１揺動歯車５１側に位置している。第１保持部４１ｊの外周面は、第１受け部４１ｉよりもキャリア４の径方向の内側に位置しており、第１規制部材９１の凸部９１ｃに接している。

第１凹部４１ｆは、第１保持部４１ｊよりも軸Ｃ１方向おける第１揺動歯車５１側に位置している。第１凹部４１ｆの外周面は、第１保持部４１ｊよりもキャリア４の径方向の内側に位置しており、当該径方向において歯車規制部９１ｂに対向している。

このように、変形例３に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、第１主軸受８１の第２受け部８１ｂが第１部材４１と一体に形成されている。このため、第１部材４１とは別体に構成された第２受け部８１ｂが不要となり、部品点数を削減することができる。

なお、変形例３では、第１主軸受８１の第１受け部８１ａが外筒２とは別体に構成されているが、これに限らず、当該第１受け部８１ａが外筒２と一体に形成されていてもよい。

以上説明した本実施形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の実施形態および変形例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

Ｓ１，Ｓ２空隙
Ｘ１偏心揺動型歯車装置
２外筒
３内歯ピン
４キャリア
５揺動歯車
８主軸受
９規制部材
５１ａ，５２ａ外歯
８１ａ，８２ａ第１受け部
８１ｂ，８２ｂ第２受け部
８１ｃ，８２ｃ転動体
９１ａ，９２ａピン規制部
９１ｂ，９２ｂ歯車規制部

Claims

外筒と、
前記外筒に取り付けられた複数の内歯ピンと、
複数の外歯を有するとともに、前記複数の外歯が前記複数の内歯ピンに噛み合うように揺動回転する揺動歯車と、
少なくとも一部が前記外筒の内部に位置するキャリアと、
前記揺動歯車の軸方向において前記内歯ピンとは離間して配置され、前記揺動歯車の揺動回転に伴う前記外筒と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、
前記主軸受とは別体に構成されるとともに、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され、当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制する規制部材と、を備え、
前記規制部材は、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制するピン規制部と、前記キャリアのうち前記軸方向において前記揺動歯車に対向する端面よりも当該揺動歯車側に配置され当該揺動歯車の前記軸方向の動きを規制する歯車規制部と、を有し、
前記ピン規制部と前記歯車規制部とは、前記軸方向に直交する方向において連続しており、
前記ピン規制部の少なくとも一部は、前記歯車規制部よりも前記軸方向における厚みが大きい、偏心揺動型歯車装置。
前記歯車規制部は、環状をなしており、当該歯車規制部の周方向における全体に亘って前記揺動歯車に接している、請求項２に記載の偏心揺動型歯車装置。
外筒と、
前記外筒に取り付けられた複数の内歯ピンと、
複数の外歯を有するとともに、前記複数の外歯が前記複数の内歯ピンに噛み合うように揺動回転する揺動歯車と、
少なくとも一部が前記外筒の内部に位置するキャリアと、
前記揺動歯車の軸方向において前記内歯ピンとは離間して配置され、前記揺動歯車の揺動回転に伴う前記外筒と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、
前記主軸受とは別体に構成されるとともに、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され、当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制する規制部材と、を備え、
前記主軸受は、転動体と、前記転動体を回転自在に受ける受け部と、を有しており、
前記規制部材は、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され前記軸方向において前記受け部に接する部位と、前記軸方向において前記規制部材と前記キャリアとの間に前記主軸受を介装することなく空隙を形成する部位と、を有している、偏心揺動型歯車装置。
外筒と、
前記外筒に取り付けられた複数の内歯ピンと、
複数の外歯を有するとともに、前記複数の外歯が前記複数の内歯ピンに噛み合うように揺動回転する揺動歯車と、
少なくとも一部が前記外筒の内部に位置するキャリアと、
前記揺動歯車の軸方向において前記内歯ピンとは離間して配置され、前記揺動歯車の揺動回転に伴う前記外筒と前記キャリアとの間の相対回転を許容する主軸受と、
前記主軸受とは別体に構成されるとともに、前記主軸受と前記内歯ピンとの間に配置され、当該内歯ピンの前記軸方向の動きを規制する規制部材と、を備え、
前記軸方向において、前記規制部材が前記キャリアに接しており、前記規制部材と前記主軸受との間に空隙が形成されている、偏心揺動型歯車装置。