JP6498569B2 - 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。

特許文献１に偏心揺動型の歯車装置が開示されている。

この偏心揺動型の歯車装置は、揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させる偏心体を有するクランク軸と、偏心体と揺動歯車との間に配置される偏心体軸受と、を備えている。

クランク軸は、軸方向のほぼ中央に偏心体を有している。偏心体の軸直角断面は円形である。偏心体は、揺動歯車を揺動させるために、クランク軸の軸心に対して偏心した軸心を有し、クランク軸の軸心に対して偏心した外周を有している。

偏心体軸受は、この歯車装置では、偏心体に外嵌される内輪と、揺動歯車に内嵌される外輪と、内輪と外輪との間に配置される転動体と、を有している。

特開２０１３−１４２４４７号公報

特許文献１に係る偏心揺動型の歯車装置では、内輪を有する偏心体軸受が偏心体と揺動歯車との間に配置されている。

内輪を有する偏心体軸受を偏心体に組み込む場合、内輪の軸心を偏心体の軸心に合致させた状態で、該内輪を偏心体の軸方向に移動させる必要がある。この移動を実現するためには、クランク軸の偏心体よりも軸方向端部側の外径は、クランク軸の軸心から偏心体の外周までの最小距離以下である必要がある。そのため、クランク軸の端部側の外径を大きく確保することが難しく、例えば、必要な強度を確保した上でクランク軸の中空部の内径を大きく確保することが困難であった。

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、偏心体に内輪を有する偏心体軸受が組み込まれる偏心揺動型の歯車装置において、クランク軸の偏心体よりも軸方向端部側の外径を、より大きく確保することをその課題としている。

本発明は、揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させる偏心体を有するクランク軸と、前記偏心体と前記揺動歯車との間に配置される偏心体軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、前記偏心体軸受は、前記偏心体に外嵌される内輪を有し、前記クランク軸は、前記偏心体よりも軸方向端部側に設けられた大径部と、該大径部と前記偏心体との間に設けられた小径部とを有し、前記大径部の外径は、当該クランク軸の軸心から前記偏心体の外周までの最小距離よりも大きく、かつ該大径部の外径は、前記偏心体軸受の内輪の内径よりも小さく、前記小径部の外径は、当該クランク軸の軸心から前記偏心体の外周までの最小距離以下であり、かつ該小径部の軸方向幅は、前記偏心体軸受の内輪の軸方向幅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。

なお、本明細書において、「外径」、「内径」の用語は、「直径」ではなく、「半径（軸心から外周までの距離）」の概念で使用されている。

本発明においては、クランク軸の大径部は、偏心体軸受の内輪の内径よりも外径が小さい。そのため、偏心体軸受の内輪は、大径部の外側を軸方向に通過することができ、小径部に到達できる。クランク軸の小径部は、偏心体軸受の内輪よりも軸方向幅が大きい。また、小径部の外径は、クランク軸の軸心から偏心体の外周までの最小距離以下である。したがって、偏心体軸受は、軸方向全体がそっくり小径部の軸方向幅内に入り込むことができ、かつ、この小径部において、偏心体軸受の内輪の軸心を径方向にシフトさせることにより、該偏心体軸受の内輪の軸心を偏心体の軸心に合致させることができる。

これにより、たとえ大径部の外径がクランク軸の軸心から偏心体の外周までの最小距離よりも大きくても、偏心体軸受の内輪を偏心体に組み込むことができる。

本発明によれば、偏心体に内輪を有する偏心体軸受が組み込まれる偏心揺動型の歯車装置において、クランク軸の偏心体よりも軸方向端部側の外径を、より大きく確保することができる。

本発明の実施形態の一例を示す偏心揺動型の歯車装置の構成を示す断面図 図１の偏心揺動型の歯車装置の側面図 図１の偏心揺動型の歯車装置のクランク軸に偏心体軸受を組み込む様子を示す断面図

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を示す偏心揺動型の歯車装置の構成を示す断面図、図２は、その側面図である。なお、図１は、図２の矢示Ｉ−Ｉ線に沿う断面図に相当している。

この偏心揺動型の歯車装置Ｇは、軸心が揺動する外歯歯車１０（揺動歯車）と、該外歯歯車１０を揺動させる偏心体２０を有するクランク軸３０と、を備えている。クランク軸３０は、当該歯車装置Ｇの入力軸を構成している。クランク軸３０の構成は、後に詳述する。

偏心揺動型の歯車装置Ｇは、揺動歯車として、２枚の外歯歯車１０（第１外歯歯車１１、第２外歯歯車１２）を並列に備えている。外歯歯車１０を２枚備えているのは、歯車装置Ｇの径方向の大きさを大きくすることなく伝達容量を増大させることを意図したためである。各外歯歯車１０は、クランク軸３０に形成された２つの偏心体２０（第１偏心体２１、第２偏心体２２）によって揺動される（軸心Ｃ１１、Ｃ１２が揺動する）。第１偏心体２１と第２偏心体２２は、第１外歯歯車１１と第２外歯歯車１２の揺動バランスを取るために、互いに１８０°の位相差で偏心している。偏心体２０の構成についても、後に詳述する。

偏心体２０と外歯歯車１０との間には、偏心体軸受４０（第１偏心体軸受４１、第２偏心体軸受４２）が配置されている。具体的には、第１偏心体２１と第１外歯歯車１１との間に、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、第２偏心体軸受４２が配置されている。第１偏心体軸受４１と第２偏心体軸受４２は、同一の軸受である。

第１偏心体軸受４１は、第１偏心体２１に外嵌される第１内輪４１Ａと、第１外歯歯車１１に内嵌される第１外輪４１Ｂと、第１内輪４１Ａ及び第１外輪４１Ｂの間に組み込まれた第１転動体（玉）４１Ｃと、を有する玉軸受で構成されている。この実施形態では、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの軸方向幅は、Ｗ４１Ａである。第２偏心体軸受４２も、同様の構成を有している。

揺動歯車である外歯歯車１０は、非揺動歯車である内歯歯車３２に内接噛合している。内歯歯車３２の軸心Ｃ３２は、固定されている（揺動しない）。内歯歯車３２は、ケーシング３４と一体化された内歯歯車本体３２Ａと、該内歯歯車本体３２Ａに軸方向に沿って形成されたピン溝３２Ｂと、該ピン溝３２Ｂに回転自在に組み込まれ、当該内歯歯車３２の内歯を構成する円筒状の内歯ピン３２Ｃと、を有している。内歯歯車３２の内歯の数（内歯ピン３２Ｃの本数）は、第１外歯歯車１１の外歯の数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

外歯歯車１０の軸方向両側にはフランジ体５０（第１フランジ体５１、第２フランジ体５２）が配置されている。具体的には、外歯歯車１０の軸方向一側（この例では反負荷側）に、第１フランジ体５１が配置されている。外歯歯車１０の軸方向他側（この例では負荷側）に、第２フランジ体５２が配置されている。フランジ体５０は、主軸受６０（第１主軸受６１、第２主軸受６２）を介してケーシング３４に回転自在に支持されている。

主軸受６０は、この実施形態で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。第１主軸受６１は、第１フランジ体５１と一体化された内輪６１Ａ、ケーシング３４に内嵌された専用の外輪６１Ｂ、および内輪６１Ａと外輪６１Ｂとの間に組み込まれた転動体（玉）６１Ｃと、を有する。第２主軸受６２も同様の構成を有している。

第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２には、その軸心Ｃ１１、Ｃ１２からオフセットした位置において、複数の内ピン３６が貫通している。内ピン３６は、外歯歯車１０を貫通しているため、該外歯歯車１０の自転と同期した動きをする。第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２には、内ピン３６が貫通する複数の第１、第２内ピン孔１１Ａ、１２Ａが形成されている。

内ピン３６は、第１フランジ体５１および第２フランジ体５２に嵌入されている。第１フランジ体５１には、内ピン３６が嵌入する第１内ピン保持穴５１Ａが形成されている。第２フランジ体５２には、内ピン３６が嵌入する第２内ピン保持穴５２Ａが形成されている。

より具体的には、内ピン３６は、（反負荷側に配置された）第１フランジ体５１の第１内ピン保持穴５１Ａに、隙間嵌めによって嵌入されている。内ピン３６は、第１内ピン保持穴５１Ａの底部５１Ａ１とは当接していない（隙間δ５１Ａが確保されている）。一方、内ピン３６は、（負荷側に配置された）第２フランジ体５２の第２内ピン保持穴５２Ａには、締まり嵌めによって嵌入（圧入）されている。内ピン３６は、第２内ピン保持穴５２Ａの底部５２Ａ１と当接している。内ピン３６は、該底部５２Ａ１と当接することによって軸方向の位置決めがなされている。

なお、第１フランジ体５１および第２フランジ体５２には、第１、第２内ピン保持穴５１Ａ、５２Ａと同軸に、第１、第２貫通孔５１Ｐ、５２Ｐがそれぞれ貫通形成されている。第１フランジ体５１側に形成された第１貫通孔５１Ｐは、前記隙間δ５１Ａを介して内ピン３６と第１内ピン保持穴５１Ａとの間に、潤滑剤を供給する潤滑路として機能する。これにより、隙間嵌めとされた内ピン３６と第１内ピン保持穴５１Ａとの間にフレッティングが発生するのを抑制できる。

これに対し、第２フランジ体５２側に形成された第２貫通孔５２Ｐは、図示せぬ治具を反内ピン側から挿入して内ピン３６を打ち出すときの、当該治具の挿入孔として機能する。これにより、締まり嵌めで第２フランジ体５２の第２内ピン保持穴５２Ａに嵌入された内ピン３６を、該第２内ピン保持穴５２Ａから容易に分離（分解）することができる。

被駆動部材である相手部材（被駆動部材：図示略）は、第２フランジ体５２（内ピン３６が締まり嵌めによって嵌入されている側のフランジ体）に連結される。図１の符号５２Ｂは、相手部材を連結するためのボルト穴である。第１フランジ体５１および第２フランジ体５２に伝達された外歯歯車１０の自転成分は、第２フランジ体５２を介して相手部材に伝達される。

これらの構成により、歯車装置Ｇの剛性を高く維持し（がたの発生を抑制でき）、かつ相手部材側からラジアル荷重がかかったときに、内ピン３６に過度の負荷が掛からないようにすることができる。

内ピン３６の隙間嵌めおよび締まり嵌めの組み合わせは、このように、反負荷側のフランジ体側を隙間嵌め、負荷側のフランジ体側を締まり嵌め、とする方がより好ましい。しかし、逆であってもよい。つまり、反負荷側のフランジ体側を締まり嵌めとし、負荷側のフランジ体側を隙間嵌めとしてもよい。

なお、この実施形態では、第１フランジ体５１と第２フランジ体５２は、内ピン３６を介して連結されると共に、複数のキャリヤピン３８を介しても連結されている。キャリヤピン３８は、内ピン３６と同一の円周上であって各内ピン３６の間において、第２フランジ体５２から一体的に突出されている。キャリヤピン３８は、第１フランジ体５１側からねじ込まれたキャリヤボルト３９によって第１フランジ体５１と連結されている。各キャリヤピン３８は、外歯歯車１０に遊嵌（隙間を有して貫通）している。つまり、キャリヤピン３８は、外歯歯車１０が揺動しても、外歯歯車１０とは接触しない。

また、この実施形態では、内ピン３６には、摺動促進部材として、内ローラ７４が外嵌されている。内ローラ７４は、その一部が第１、第２外歯歯車１１、１２の第１、第２内ピン孔１１Ａ、１２Ａと当接している。内ローラ７４の外径は、第１、第２内ピン孔１１Ａ、１２Ａの内径よりも小さく、内ローラ７４と該第１、第２内ピン孔１１Ａ、１２Ａとの間には、最大で第１、第２偏心体２１、２２の第１、第２偏心量ｅ２１、ｅ２２の２倍に相当する第１、第２隙間δ２１、δ２２が確保されている。外歯歯車１０の揺動成分は、当該内ローラ７４と第１、第２内ピン孔１１Ａ、１２Ａとの間に確保された第１、第２隙間δ２１、δ２２によって吸収される。なお、第１外歯歯車１１と第２外歯歯車１２の間には、該第１外歯歯車１１と第２外歯歯車１２の軸方向移動を規制する差し輪１５が介在されている。

なお、ケーシング３４の軸方向側面には、反負荷側カバー８４が連結されている。反負荷側カバー８４とクランク軸３０との間には、オイルシール８６が配置されている。また、ケーシング３４と第２フランジ体５２との間にオイルシール８８が配置され、第２フランジ体５２とクランク軸３０との間にもオイルシール９０が配置されている。符号９２はＯリングである。これらの構成により、クランク軸３０の径方向外側において歯車装置Ｇを密封化している。歯車装置Ｇの内部には、潤滑剤が封入される。

第１偏心体２１側と第２偏心体２２側は、動力の伝達に関しては、このように、基本的には同様の構成を有している。ただし、第１偏心体２１側と第２偏心体２２側は、偏心体軸受４０（第１偏心体軸受４１あるいは第２偏心体軸受４２）を組み付けるための構成が異なっている。

本実施形態においては、クランク軸３０の第１偏心体２１の軸方向端部側（反負荷側）に、後述するタップ穴３０Ｔを形成するための大径部３０Ｌを形成したいという要請がある。このため、クランク軸３０の第１偏心体２１に第１偏心体軸受４１を組み付けるための構成に、本発明が適用されている。

これに対し、クランク軸３０の第２偏心体２２の軸方向端部側（負荷側）は、タップ穴等を形成する必要がないため、敢えて大径部を形成する必要がない。そのため、クランク軸３０の第２偏心体２２に第２偏心体軸受４２を組み付けるための構成には、本発明は適用されていない。

したがって、以降では、主に、クランク軸３０の第１偏心体２１に第１偏心体軸受４１を組み込むための構成について詳細に説明する。

図３を合わせて参照して、クランク軸３０は、径方向中央に、軸心Ｃ３０と同軸の中空部３０Ｇを有している。中空部３０Ｇは、クランク軸３０を軸方向に同一の内径ｒ３０Ｇで貫通している。クランク軸３０は、該クランク軸３０の反負荷側において、第１偏心体２１と、該第１偏心体２１よりも軸方向端部側に設けられた大径部３０Ｌと、該大径部３０Ｌと第１偏心体２１との間に設けられた小径部３０Ｓと、を有している。

先ず、クランク軸３０の第１偏心体２１の構成から説明する。

クランク軸３０は、第１外歯歯車１１を揺動させるための第１偏心体２１を一体的に有している。第１偏心体２１の外径Ｒ２１は、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの内径ｒ４１Ａと一致している。第１偏心体２１の軸心Ｃ２１は、クランク軸３０の軸心Ｃ３０に対して第１偏心量ｅ２１だけ偏心している。第１偏心体２１の軸と直角の断面形状は、外径がＲ２１の円形である。つまり、第１偏心体２１の外周は、クランク軸３０の軸心Ｃ３０に対して第１偏心量ｅ２１に相当する分だけ偏心している。

より具体的には、第１偏心体２１は、該第１偏心体２１の最大偏心部（図１、図３では下方側）において、クランク軸３０の軸心Ｃ３０から該第１偏心体２１の外周までの距離が、最大偏心距離（Ｒ２１＋ｅ２１）となる。また、第１偏心体２１は、該第１偏心体２１の最小偏心部（図１、図３では上方側）において、クランク軸３０の軸心Ｃ３０から該第１偏心体２１の外周までの距離が、最小偏心距離（Ｒ２１−ｅ２１）となる。

第１偏心体２１の軸方向幅は、Ｗ２１である。前述したように、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの軸方向幅は、Ｗ４１Ａである。第１偏心体２１の軸方向幅Ｗ２１は、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの軸方向幅Ｗ４１Ａよりも大きい（Ｗ２１＞Ｗ４１Ａ）。

次に、クランク軸３０は、該クランク軸３０の第１偏心体２１の軸方向端部側（この実施形態では軸方向最端部）に大径部３０Ｌを有している。大径部３０Ｌは、クランク軸３０の小径部３０Ｓと軸方向端面３０Ｅとの間において、外径が最大の部分である。

大径部３０Ｌの軸心Ｃ３０Ｌは、クランク軸３０の軸心Ｃ３０と一致している。大径部３０Ｌの外径Ｒ３０Ｌは、第１偏心体２１の外周までの最小偏心距離（Ｒ２１−ｅ２１）よりも大きい（Ｒ３０Ｌ＞（Ｒ２１−ｅ２１））。大径部３０Ｌの外径Ｒ３０Ｌは、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの内径ｒ４１Ａよりも小さい（Ｒ３０Ｌ＜ｒ４１Ａ）。大径部３０Ｌの軸方向幅は、この例ではＷ３０Ｌであり、任意の幅としてよい（特に限定されない）。

なお、この実施形態においては、大径部３０Ｌはクランク軸３０の軸方向の「最端部」に設けられている。しかし、本発明の大径部は、必ずしもクランク軸の軸方向最端部に設けられている必要はない。例えば、大径部のさらに軸方向端部側に該大径部よりも外径の小さな部分があってもよい。

また、大径部は、偏心体の軸方向端部側の「複数箇所」に設けられていてもよい。例えば、本実施形態では、大径部３０Ｌに止め輪溝３０Ｄが形成されている。この構成は、見方によっては、第１偏心体２１の軸方向端部側であって、該止め輪溝３０Ｄの軸方向両側の２箇所に大径部３０Ｌ、３０Ｌ２が形成されていると捉えることもできる。小径部よりも軸方向端部側に、本発明の大径部の条件を満たす部分が複数設けられている場合には、当該複数の大径部の１つ１つが、本発明における大径部として機能し得る。

クランク軸３０の中空部３０Ｇの内径ｒ３０Ｇは一定であるため、外径Ｒ３０Ｌの大きな大径部３０Ｌでは、それだけ厚い肉厚ｔ３０Ｌ（＝Ｒ３０Ｌ−ｒ３０Ｇ）を確保できる。この実施形態では、このクランク軸３０の肉厚ｔ３０Ｌが厚い大径部３０Ｌにおいて、タップ穴３０Ｔが軸方向端面３０Ｅから軸方向に形成されている。タップ穴３０Ｔは、入力軸であるクランク軸３０に、駆動源側からの動力を伝達するための部材（例えば歯車やプーリ等：図示略）を連結するために使用される。

クランク軸３０は、さらに、大径部３０Ｌと第１偏心体２１との間に小径部３０Ｓを有している。

クランク軸３０の小径部３０Ｓは、第１偏心体軸受４１を組み込む際の、該第１偏心体軸受４１の軸心Ｃ４１のシフト領域として設けられたものである。小径部３０Ｓの外径Ｒ３０Ｓは、大径部３０Ｌの外径Ｒ３０Ｌよりも小さい（Ｒ３０Ｓ＜Ｒ３０Ｌ）。小径部３０Ｓの軸心Ｃ３０Ｓは、クランク軸３０の軸心Ｃ３０と一致している。つまり、クランク軸３０の軸心Ｃ３０、大径部３０Ｌの軸心Ｃ３０Ｌ、および小径部３０Ｓの軸心Ｃ３０Ｓは、同心である。

小径部３０Ｓの外径Ｒ３０Ｓは、最小偏心距離、つまりクランク軸３０の軸心Ｃ３０から第１偏心体２１の外周までの最小距離（Ｒ２１−ｅ２１）よりも小さい（同一でもよい）つまり、Ｒ３０Ｓ≦（Ｒ２１−ｅ２１）である。小径部３０Ｓの外径Ｒ３０Ｓは、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの内径ｒ４１Ａよりも小さい。小径部３０Ｓの軸方向幅Ｗ３０Ｓは、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの軸方向幅Ｗ４１Ａよりも大きい（Ｗ３０Ｓ＞Ｗ４１Ａ）。

なお、この偏心揺動型の歯車装置Ｇは、前述したように外歯歯車１０の軸方向側部に第１フランジ体５１と第２フランジ体５２が配置されている。外歯歯車１０の軸方向一側に配置された第１フランジ体５１とクランク軸３０との間には、クランク軸３０の軸方向一側を支持する第１クランク軸軸受７１が配置されている。

この実施形態では、第１クランク軸軸受７１は、専用の内輪および外輪を有さないころ７１Ｃにより構成されている。クランク軸３０の小径部３０Ｓは、該（内輪を有さない）第１クランク軸軸受７１のころの転走面を構成している。なお、図１の符号７１Ｒは、第１クランク軸軸受７１のリテーナである。

クランク軸３０の大径部３０Ｌの軸方向偏心体２０寄りには、前記止め輪溝３０Ｄが形成されている。止め輪溝３０Ｄには、止め輪８０が配置されている。また、第１偏心体２１と第２偏心体２２との間には、周方向に一周する突起部３０Ｐが形成されている。この止め輪８０と突起部３０Ｐの間に、第１偏心体軸受４１、肉厚のスペーサ８１、第１クランク軸軸受７１のリテーナ７１Ｒ、及び肉薄のスペーサ８２が配置されている。これにより、第１偏心体軸受４１と第１クランク軸軸受７１の軸方向の位置決めがなされている。

なお、第２外歯歯車１２の軸方向他側に配置された第２フランジ体５２とクランク軸３０との間には、クランク軸３０の軸方向他側を支持する第２クランク軸軸受７２が配置されている。第２クランク軸軸受７２は、専用の内輪７２Ａ、外輪７２Ｂの間に転動体（玉）７２Ｃを有する玉軸受で構成されている。

第２クランク軸軸受７２は、第２偏心体２２の最小偏心距離（クランク軸３０の軸心Ｃ３０から第２偏心体２２の外周までの最小距離）よりも小さな外径Ｒ３０Ｆを有する軸受載置部３０Ｆに配置されている。このため、既に述べたように、第２偏心体軸受４２は、（本発明を適用しなくても）支障なくクランク軸３０の第２偏心体２２に組み込むことが可能である。

次に、本実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置Ｇの作用を説明する。

先ず、第１偏心体軸受４１の組み込みに関する作用の説明に入る前に、この偏心揺動型の歯車装置Ｇの動力伝達系の作用を説明する。

クランク軸３０（入力軸）の大径部３０Ｌには、タップ穴３０Ｔを介して図示せぬ動力伝達部材が連結される。駆動源側からの動力によってクランク軸３０が回転すると、該クランク軸３０と一体的に形成された偏心体２０（第１偏心体２１、第２偏心体２２）が回転する。偏心体２０が回転すると、該偏心体２０の外周に偏心体軸受４０（第１偏心体軸受４１、第２偏心体軸受４２）を介して組み込まれている外歯歯車１０（第１外歯歯車１１、第２外歯歯車１２）の軸心Ｃ１１、Ｃ１２が揺動する。

外歯歯車１０は、内歯歯車３２に内接噛合している。外歯歯車１０の外歯の歯数は、内歯歯車３２の内歯の歯数（内歯ピン３２Ｃの本数）よりも１だけ少ない。これにより、外歯歯車１０は、入力軸が１回回転する毎に、内歯歯車３２に対して歯数差分（１歯分）だけ位相がずれ、自転する。この自転成分が、外歯歯車１０を貫通している内ローラ７４を介して内ピン３６に伝達され、内ピン３６は、内歯歯車３２の軸心Ｃ３２（＝クランク軸３０の軸心Ｃ３０）の周りで公転する。

この内ピン３６の公転により、内ピン３６を支持している第１、第２フランジ体５１、５２が内歯歯車３２の軸心Ｃ３２の周りで回転（自転）する。第１、第２フランジ体５１、５２の回転により、第２フランジ体５２にボルト穴５２Ｂを介して連結されている相手部材（被駆動部材）が駆動される。

ここで、第１偏心体軸受４１の組み込みは、以下のようにして行われる。

図３はクランク軸３０に第１偏心体軸受４１が組み込まれる様子を示す断面図である。

本偏心揺動型の歯車装置Ｇにおいては、クランク軸３０の大径部３０Ｌは、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの内径ｒ４１Ａよりも外径Ｒ３０Ｌが小さい（ｒ４１Ａ＞Ｒ３０Ｌ）。そのため、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａは、大径部３０Ｌを超えて小径部３０Ｓ側に移動することができる（図３におけるＰ１）。

小径部３０Ｓの軸方向幅Ｗ３０Ｓは、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの軸方向幅Ｗ４１Ａよりも大きい。そのため、第１偏心体軸受４１は、軸方向全体が小径部３０Ｓの軸方向幅Ｗ３０Ｓ内にそっくり収められる。また、小径部３０Ｓは、クランク軸３０の軸心Ｃ３０から第１偏心体２１の外周までの最小偏心距離（Ｒ２１−ｅ２１）よりも外径Ｒ３０Ｓが小さい。

したがって、この小径部３０Ｓにおいて、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの軸心Ｃ４１Ａを、これまでのクランク軸３０の軸心Ｃ３０（＝大径部３０Ｌの軸心Ｃ３０Ｌ＝小径部３０Ｓの軸心Ｃ３０Ｓ）から、第１偏心体２１の軸心Ｃ２１にまで径方向にシフトさせることができる（図３におけるＰ２）。つまり、小径部３０Ｓにおいて、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａの軸心Ｃ４１Ａを、第１偏心体２１の軸心Ｃ２１に合致させることができる。

その結果、この状態で、第１偏心体軸受４１を第１偏心体２１側に移動させることにより、該第１偏心体軸受４１を第１偏心体２１に外嵌することができる（図３におけるＰ３）。すなわち、たとえ大径部３０Ｌの外径Ｒ３０Ｌがクランク軸３０の軸心Ｃ３０から第１偏心体２１の外周までの最小偏心距離（Ｒ２１−ｅ２１）よりも大きくても、第１偏心体軸受４１の第１内輪４１Ａを第１偏心体２１の外周に組み込むことができる。

別言するならば、第１偏心体２１に第１内輪４１Ａを有する第１偏心体軸受４１が組み込まれる偏心揺動型の歯車装置Ｇにおいては、従来は、内輪を有する第１偏心体軸受４１を組み込むために、クランク軸３０の第１偏心体２１より軸方向端部側の外径を、最小偏心距離（Ｒ２１−ｅ２１）より大きくすることができなかった。しかし、上記実施形態によれば、第１内輪４１Ａを有する第１偏心体軸受４１の組み込みを可能としつつ、第１偏心体２１より軸方向端部側の外径を、最小偏心距離（Ｒ２１−ｅ２１）より大きくすることができる。

これにより、例えば、クランク軸３０に同一の大きさの中空部３０Ｇを形成する際に、大径部３０Ｌに形成するタップ穴３０Ｔの周辺の強度を、より高めることができる。逆の見方をするならば、同一の偏心体２０を有するクランク軸３０に対し、より大きな中空部３０Ｇを形成することができるようになる。もっとも、本発明のクランク軸は、必ず中空部を有していなければならないものではなく、中実のクランク軸であってもよい。

なお、上記実施形態においては、（第１）クランク軸軸受７１が、専用の内輪を有さないころ７１Ｃにより構成され、小径部３０Ｓが該ころ７１Ｃの転走面を構成するようにしていた。これにより、もともと必要なクランク軸軸受の配置スペースを、偏心体軸受を組み込みのための小径部として有効に活用（兼用）させることができ、軸方向長さが増大するのを防止できる。また、クランク軸軸受に内輪が存在しない分、クランク軸軸受の径方向の大きさを大きくすることなく、ころ７１Ｃの容量を大きく取ることができる。ただし、クランク軸軸受は、必ずしも小径部に配置しなくてもよい。この場合には、クランク軸軸受として、内輪を有する軸受を採用することも可能である。

また、上記実施形態では、大径部３０Ｌにタップ穴３０Ｔを設け、動力伝達部材（クランク軸に駆動源側からの動力を伝達するための部材）を該タップ穴３０Ｔを活用して連結するようにしていた。しかし、大径部の活用は、必ずしもこのようなタップ穴を形成する例に、限定されない。例えば、大径部にスプラインやキー溝等を形成し、大径部と動力伝達部材とをスプライン連結、あるいはキー連結するような場合にも活用できる。これらの場合においても、大径部での肉厚を厚くすることができるため、より高い動力伝達強度を確保でき、あるいはより大きな中空部を確保できる等の作用効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、偏心体２０は、始めからクランク軸３０と一体化されていた。しかし、偏心体は、別体で構成した偏心部を有する部材をクランク軸の本体に連結した構成であってもよい。

また、上記実施形態では、クランク軸３０が非揺動歯車（上記例では内歯歯車３２）の軸心Ｃ３２上に１個のみ設けられた、いわゆるセンタクランク型と称される偏心揺動型の歯車装置に本発明が適用されていた。しかし、偏心揺動型の歯車装置には、揺動歯車を揺動させる偏心体を有するクランク軸が非揺動歯車の軸心からオフセットされた位置に複数設けられた、いわゆる振り分け型と称される偏心揺動型の歯車装置も公知である。本発明は、このような振り分け型の偏心揺動型の歯車装置であって、偏心体と揺動歯車との間に配置された偏心体軸受が内輪を有している場合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。

また、上記実施形態では、揺動歯車が外歯歯車で構成され、非揺動歯車が内歯歯車で構成されていた。しかし、偏心揺動型の歯車装置には、この関係が逆になっている歯車装置も公知である。本歯車装置においても、外歯歯車が非揺動歯車とされ、内歯歯車が揺動歯車とされる構成が採用されていてもよい。

Ｇ…歯車装置
１１…第１外歯歯車（揺動歯車）
２１…第１偏心体
３０…クランク軸
３０Ｌ…大径部
３０Ｓ…小径部
３６…内ピン
４１…第１偏心体軸受
４１Ａ…第１内輪
５１…第１フランジ体
７１…第１クランク軸軸受
Ｒ３０Ｌ…大径部の外径
Ｒ３０Ｓ…小径部の外径
Ｒ２１−ｅ２１…最小偏心距離（最小距離）
ｒ４１Ａ…第１偏心体軸受の第１内輪の内径
Ｗ４１Ａ…第１偏心体軸受の第１内輪の軸方向幅
Ｗ３０Ｓ…小径部の軸方向幅

Claims (4)

1. 揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させる偏心体を有するクランク軸と、前記偏心体と前記揺動歯車との間に配置される偏心体軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置において、
   前記偏心体軸受は、前記偏心体に外嵌される内輪を有し、
   前記クランク軸は、前記偏心体よりも軸方向端部側に設けられた大径部と、該大径部と前記偏心体との間に設けられた小径部とを有し、
   前記大径部の外径は、当該クランク軸の軸心から前記偏心体の外周までの最小距離よりも大きく、かつ該大径部の外径は、前記偏心体軸受の内輪の内径よりも小さく、
   前記小径部の外径は、当該クランク軸の軸心から前記偏心体の外周までの最小距離以下であり、かつ該小径部の軸方向幅は、前記偏心体軸受の内輪の軸方向幅よりも大きく、
   前記揺動歯車の軸方向側部に配置されたフランジ体と、該フランジ体と前記クランク軸の間に配置され、前記クランク軸を支持するクランク軸軸受と、を有し、
   該クランク軸軸受は、専用の内輪を有さないころにより構成され、
   前記小径部は、該ころの転走面を構成する
   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、
   前記大径部に、タップ穴が軸方向に形成されている
   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、
   前記揺動歯車の軸方向一側に配置された第１フランジ体と、
   前記揺動歯車の軸方向他側に配置された第２フランジ体と、
   前記第１フランジ体および前記第２フランジ体に嵌入され、前記揺動歯車の自転成分と同期する内ピンと、を有し、
   前記内ピンは、前記第１フランジ体には隙間嵌めによって嵌入され、前記第２フランジ体には締まり嵌めによって嵌入される
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
4. 請求項３において、
   前記第２フランジ体に相手部材が連結される
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。

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