JP6542534B2 - 偏心揺動型歯車装置 - Google Patents

Description

本発明は、偏心揺動型歯車装置に関する。

従来の偏心揺動型歯車装置として、特許文献１には、図６および図７に示すように、内周面に複数のピン溝２１０ａを有する外筒２１０と、各ピン溝に嵌め込まれた複数の内歯ピン２２０と、各内歯ピン２２０に噛み合う外歯部２３０ａ，２４０ａを有する揺動歯車２３０，２４０と、外筒２１０の内側に配置されたキャリア２５０と、を備えた偏心揺動型歯車装置２００が記載されている。この偏心揺動型歯車装置２００では、外歯部２３０ａ，２４０ａのそれぞれに含まれる歯数は、内歯ピン２２０の数よりも少し少なく設定されている。そして、外歯部２３０ａ，２４０ａが各内歯ピン２２０に噛み合うように揺動歯車２３０，２４０が揺動回転することにより、外筒２１０とキャリア２５０との間において相対回転が生じる。

ここで、偏心揺動型歯車装置２００では、内歯ピン２２０がピン溝２１０ａに嵌め込まれているため、図７に示すように、内歯ピン２２０の周方向において、内歯ピン２２０とピン溝２１０ａとの接触長さは、内歯ピン２２０と揺動回転中の外歯歯車２３０，２４０の外歯部２３０ａ，２４０ａとの接触長さよりも長い。また、図６に示すように、内歯ピン２２０の軸方向において、内歯ピン２２０とピン溝２１０ａとの接触長さは、内歯ピン２２０の長さおよび外歯部２３０ａ，２４０ａの長さと同じである。特に、偏心揺動型歯車装置２００では、外筒２１０のうちピン溝２１０ａが形成された部位には、内歯ピン２２０の長手方向の両側において軸受の一部が接触している。このため、前記軸受に挟まれるようにして位置する内歯ピン２２０および外歯部２３０ａ，２４０ａの長さは、ピン溝２１０ａの長さと同じ、あるいは当該ピン溝２１０ａの長さよりも短く設定されることになる。

特開２０１０−２８６０９８号公報

近年、偏心揺動型歯車装置２００のような従来の偏心揺動型歯車装置に対して、軽量化が要求されている。本発明は、前記の観点からなされたものであり、その目的は、軽量化を実現す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。

本発明者らは、前記目的を達成すべく、あらゆる観点から鋭意検討を重ね、内歯ピンおよびピン溝の接触面積と内歯ピンおよび揺動歯車の外歯部の接触面積との違いに着目することにより、偏心揺動型歯車装置の軽量化が可能となることを見出した。

従来、偏心揺動型歯車装置では、内歯ピンの長手方向におけるピン溝の長さは、内歯ピンの長さと同じか当該内歯ピンの長さよりも長く、内歯ピンの周方向におけるピン溝と内歯ピンとの接触長さは、揺動歯車と内歯ピンとの接触長さに比して非常に長いため、ピン溝と内歯ピンとの間の面圧は、揺動回転中の揺動歯車と内歯ピンとの間の面圧に比べて非常に低い。すなわち、従来の偏心揺動型歯車装置では、ピン溝と内歯ピンとの接触面積が十分過ぎるものであり、当該接触面積を多少減らしたとしても、ピン溝と内歯ピンとの間の面圧を揺動歯車と内歯ピンとの間の面圧に比して低く抑えることができる。

そこで、本発明に係る偏心揺動型歯車装置は、内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、前記各ピン溝内にそれぞれ配置されており、揺動歯車が噛み合う複数の内歯ピンと、前記外筒の内側に位置するキャリアと、前記キャリアと前記外筒との間の相対回転を許容する主軸受と、を備え、前記内歯ピンの長手方向における前記ピン溝の長さは、前記内歯ピンの長さよりも短く、前記主軸受のインナーレースは、前記長手方向における前記内歯ピンの動きを規制するように構成されている。

前記の偏心揺動型歯車装置では、内歯ピンの長手方向におけるピン溝の長さが内歯ピンの長さよりも短くなっているので、偏心揺動型歯車装置の軽量化を実現することができる。
また本発明に係る偏心揺動型歯車装置は、内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、前記各ピン溝内にそれぞれ配置されており、揺動歯車が噛み合う複数の内歯ピンと、前記外筒の内側に位置するキャリアと、前記キャリアと前記外筒との間の相対回転を許容する主軸受と、を備え、前記主軸受のアウターレースの一部は前記内歯ピンの長手方向において前記揺動歯車の外歯部の長さ範囲内に位置する。
また本発明に係る偏心揺動型歯車装置は、内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、前記各ピン溝内にそれぞれ配置されており、揺動歯車が噛み合う複数の内歯ピンと、を備え、前記内歯ピンの長手方向における前記ピン溝の長さは前記外歯部と略同じに設定された前記内歯ピンの長さよりも短い。

前記の偏心揺動型歯車装置において、前記外筒は、前記ピン溝が形成された前記内周面を含む内歯支持部と、前記長手方向において前記内歯支持部の軸方向端面よりも外側に位置しており前記主軸受を支持する主軸受支持部と、を有していてもよい。また、前記内歯ピンは、前記長手方向において前記内歯支持部の前記軸方向端面よりも外側に突出しており、前記主軸受は、少なくとも一部が前記長手方向において前記内歯ピンの長さ範囲内に位置していてもよい。

前記の偏心揺動型歯車装置では、内歯ピンの長さがピン溝の長さよりも長いことにより、当該内歯ピンがピン溝を有する内歯支持部の軸方向端面よりも外側に突出している。そして、主軸受支持部によって支持される主軸受の少なくとも一部は、内歯ピンの長手方向において当該内歯ピンの長さ範囲内に位置している。すなわち、主軸受の少なくとも一部は、内歯ピンの長手方向において当該内歯ピンの先端よりも内歯支持部の軸方向端面側に位置しており、外筒の径方向において内歯ピンと重なっている。このため、前記の偏心揺動型歯車では、内歯ピンの長手方向において主軸受の全体が内歯ピンの先端よりも内歯支持部の軸方向端面から離間して配置される場合に比して、外筒の径方向において主軸受と内歯ピンとが重なる分だけ、前記長手方向における偏心揺動型歯車装置の厚みを小さくすることができる。

前記主軸受のインナーレースは、前記長手方向における前記内歯ピンの動きを規制するように構成されていてもよい。

前記の偏心揺動型歯車装置では、主軸受のインナーレースが内歯ピンの長手方向における当該内歯ピンの動きを規制するように構成されているため、当該軸方向において内歯ピンの位置がずれることにより揺動歯車と内歯ピンとの噛合せに不良が生じることを抑止できる。

前記インナーレースは、前記長手方向における前記揺動歯車の動きを規制するように構成されていてもよい。

前記の偏心揺動型歯車装置では、主軸受のインナーレースが内歯ピンの長手方向における揺動歯車の動きを規制するように構成されているため、当該長手方向における揺動歯車の振動を低減することができる。

本発明に係る偏心揺動型歯車装置は、内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、前記各ピン溝内にそれぞれ配置される複数の内歯ピンと、前記各内歯ピンに噛み合う外歯部を有する揺動歯車と、前記外筒の内側に位置するキャリアと、前記キャリアと前記外筒との間の相対回転を許容する主軸受と、を備え、前記内歯ピンの長手方向において、前記ピン溝の長さは前記外歯部の長さよりも短く、前記主軸受のインナーレースは、前記内歯ピンの長手方向における前記内歯ピンの動きを規制するように構成されている。

前記の偏心揺動型歯車装置では、内歯ピンの長手方向におけるピン溝の長さを外歯部の長さよりも短くすることにより、当該長手方向においてピン溝の長さが外歯部の長さと同じかあるいは当該外歯部の長さよりも長い従来の偏心揺動型歯車装置に比して、偏心揺動型歯車装置の軽量化を実現することができる。

以上説明したように、本発明によれば、軽量化を実現す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。

第１の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の中心軸Ｃ１方向における断面の概略構成図である。 第１の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の中心軸Ｃ１に直交する方向における断面の概略構成図であって、図１に示すＩ−Ｉ線断面図である。 図１の要部拡大図である。 図２の要部拡大図である。 第２の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置の中心軸Ｃ１方向における断面の概略構成図であって、図３と同様の要部拡大図である。 特許文献１に記載された偏心揺動型歯車装置の概略構成を示す断面図である。 特許文献１に記載された偏心揺動型歯車装置の概略構成を示す平面図である。

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。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。

まず、図１〜図４を参照しつつ、実施形態１に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１について説明する。

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、伝達歯車７と、を備えている。偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、伝達歯車７を介して図略のモータからクランク軸６に駆動力（トルク）が入力され、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との間の相対的な回転が生ずる。

外筒２は、軸Ｃ１を中心軸する円環状の内歯支持部２１と、内歯支持部２１の径方向の外側に位置しており当該内歯支持部２１を周方向に取り囲む円筒状の外周部２２と、を有している。

内歯支持部２１は、図１に示すように、断面形状が矩形状をなしている。内歯支持部２１は、複数のピン溝２１ａを有している。各ピン溝２１ａは、内歯支持部２１の内周面に形成されており、軸Ｃ１方向に延びている。各ピン溝２１ａは、図２および図４に示すように、軸Ｃ１方向に直交する断面の形状が半円形をなしている。各ピン溝２１ａは、外筒２の周方向に等間隔で並んでいる。

外周部２２は、本体部２２ａと、第１主軸受支持部２２ｂと、第２主軸受支持部２２ｃと、を有している。

本体部２２ａは、外筒２の径方向において内歯支持部２１の外側に位置する。外周部２２は、本体部２２ａにおいて内歯支持部２１に繋がっている。

第１，第２主軸受支持部２２ｂ、２２ｃは、後述する主軸受８を支持している。第１主軸受支持部２２ｂは、本体部２２ａから軸Ｃ１方向の一方側に張り出している。第１主軸受支持部２２ｂは、図３に示すように、軸Ｃ１方向において内歯支持部２１の第１軸方向端面２１ｂよりも外側に位置している。第２主軸受支持部２２ｃは、本体部２２ａから軸Ｃ１方向の他方側、すなわち第１主軸受支持部２２ｂの反対側に張り出している。第２主軸受支持部２２ｃは、図３に示すように、軸Ｃ１方向において内歯支持部２１の第２軸方向端面２１ｃ（第１軸方向端面２１ｂの反対側の面）よりも外側に位置している。

外周部２２には、第１主軸受支持部２２ｂ、本体部２２ａ、および第２主軸受支持部２２ｃを軸Ｃ１方向に貫く複数の取付孔２２ｄが形成されている。各取付孔２２ｄは外筒２の周方向に間隔をあけて並んでいる。各取付孔２２ｄ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。

キャリア４は、外筒２の径方向の内側に位置している。キャリア４は、互いに別体に形成された第１部材４１および第２部材４２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は、外筒２における外周部２２の第１主軸受支持部２２ｂの径方向の内側に位置している。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、シャフト部４２ｂと、を有している。

基板部４２ａは、基板部４２ａは、略円板状をなしている。基板部４２ａは、外筒２における外周部２２の第２主軸受支持部２２ｃの径方向の内側に位置している。

シャフト部４２ｂは、基板部４２ａから第１部材４１側に延びている。具体的には、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、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。

キャリア４には、例えばロボットの関節部分を構成する旋回胴等の相手側部材が取り付けられる。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、少なくとも一部が外筒２における内歯支持部２１の径方向の内側に位置するように配置されている。揺動歯車５の軸芯は、軸Ｃ１方向と同方向である。揺動歯車５の外径は、外筒２における内歯支持部２１の内径よりも少し小さく設定されている。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。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は、第１外歯部５１ａを有している。具体的には、第１揺動歯車５１は、その外周部分が波状に加工されており、当該波状をなす外周部分が第１外歯部５１ａとなる。軸Ｃ１方向における第１外歯部５１ａの一部は、第１揺動歯車５１の径方向において外筒２における内歯支持部２１の内周面に対向している。具体的には、軸Ｃ１方向における第１外歯部５１ａの一部は、第１揺動歯車５１の径方向において、後述する内歯ピン３を挟んで内歯支持部２１の内周面に形成されたピン溝２１ａに対向している。また、軸Ｃ１方向における第１外歯部５１ａの残部は、第１揺動歯車５１の径方向において、内歯支持部２１に対向しておらず、第１主軸受支持部２２ｂに対向している。

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は、第２外歯部５２ａを有している。具体的には、第２揺動歯車５２は、その外周部分が波状に加工されており、当該波状をなす外周部分が第２外歯部５２ａとなる。軸Ｃ１方向における第２外歯部５２ａの一部は、第２揺動歯車５２の径方向において外筒２における内歯支持部２１の内周面に対向している。具体的には、軸Ｃ１方向における第２外歯部５２ａの一部は、第２揺動歯車５２の径方向において、後述する内歯ピン３を挟んで内歯支持部２１の内周面に形成されたピン溝２１ａに対向している。また、軸Ｃ１方向における第２外歯部５２ａの残部は、第２揺動歯車５２の径方向において、内歯支持部２１に対向しておらず、第２主軸受支持部２２ｃに対向している。

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。

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、当該伝達歯車７の回転に伴ってクランク軸６が回転するように、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における内歯支持部２１の内周面に形成された各ピン溝２１ａに嵌め合わさ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方向に延びている。すなわち、本実施形態では、各内歯ピン３の長手方向は、軸Ｃ１方向と同じ方向である。各内歯ピン３は、円柱形状をなしている。内歯ピン３の個数は、第１，第２外歯部５１ａ，５２ａのそれぞれに含まれる歯数よりも少し多い。これにより、第１，第２外歯部５１ａが各内歯ピン３との噛み合い位置を変えながら、内歯支持部２１の径方向の内側において第１，第２揺動歯車５１，５２が揺動回転することになる。

内歯ピン３のうち長手方向における両端部を除く中間部分は、ピン溝２１ａ内に配置されており、これにより内歯ピン３がピン溝２１ａに保持されている。つまり、内歯ピン３では、長手方向において一端部がピン溝２１ａからはみ出して内歯支持部２１の第１軸方向端面２１ｂよりも外側に突出するとともに、長手方向において他端部が内歯支持部２１の第２軸方向端面２１ｃよりも外側に突出している。

このように、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、内歯ピン３の両端部のそれぞれが長手方向において第１，第２軸方向端面２１ｂ，２１ｃよりも外側に突出しているため、図３に示すように、軸Ｃ１方向におけるピン溝２１ａの長さＬ１は、内歯ピン３の長さＬ２よりも短い。本実施形態では、内歯ピン３の長さＬ２は、軸Ｃ１方向における第１外歯部５１ａおよび第２外歯部５２ａの合計長さＬ３と略同じに設定されている。

なお、本実施形態では、内歯ピン３の両端部がそれぞれ第１，第２軸方向端面２１ｂ，２１ｃよりも外側に突出しているが、これに限らない。内歯ピン３は、一端部が長手方向において第１軸方向端面２１ｂの外側に突出し、他端部が長手方向において第２軸方向端面２１ｃの外側に突出しないように配置されてもよい。また、内歯ピン３は、他端部が長手方向において第２軸方向端面２１ｃの外側の突出し、一端部が長手方向において第１軸方向端面２１ｂの外側に突出しないように配置されてもよい。すなわち、内歯ピン３の長手方向において、ピン溝２１ａの長さが内歯ピン３の長さよりも短ければよい。

図４に示すように、内歯ピン３の周方向において、内歯ピン３とピン溝２１ａとの接触長さＬ４は、内歯ピン３と第１揺動歯車５１の第１外歯部５１ａとの接触長さＬ５よりも長い。本実施形態では、ピン溝２１ａの曲率半径は、図４に示すように、内歯ピン３の長手方向に直交する断面において、内歯ピン３の曲率半径に略等しい。このため、内歯ピン３の周方向において、ピン溝２１ａの全体が内歯ピン３に接している。これに対して、第１外歯部５１ａの外形状は、当該第１外歯部５１ａが内歯ピン３に噛み合いながら第１揺動歯車５１が揺動回転可能となるように形成されている。このため、内歯ピン３の長手方向に直交する断面において、第１外歯部５１ａの外縁の曲率半径は、内歯ピン３の曲率半径よりも大きく設定されている。このため、内歯ピン３の周方向において、第１揺動歯車５１と内歯ピン３との接触長さＬ５は、ピン溝２１ａと内歯ピン３との接触長さＬ４よりも短くなる。なお、内歯ピン３に周方向において、第２揺動歯車５２と内歯ピン３との接触長さは、第１揺動歯車５１と内歯ピン３との接触長さＬ５と同様に、内歯ピン３とピン溝２１ａとの接触長さよりも短くなる。

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、第１，第２外歯部５１ａ，５２ａが内歯ピン３に噛み合うように第１，第２揺動歯車５１，５２が互いに異なる位相で揺動回転する。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における外周部２２の第１主軸受支持部２２ｂ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における外周部２２の第２主軸受支持部２２ｃと第２部材４２の基板部４２ａとの間に位置している。

図３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、外周部２２の第１主軸受支持部２２ｂ側に位置するアウターレース８１ａと、キャリア４の第１部材４１側に位置するインナーレース８１ｂと、アウターレース８１ａとインナーレース８１ｂとの間に挟み込まれる球状の転動体８１ｃと、を有している。なお、本実施形態では、転動体８１ｃは、球状をなしているが、これに限らず、例えば円柱状をなしていてもよい。すなわち、主軸受８は、玉軸受に限らず、偏心揺動型歯車装置Ｘ１の使用態様等に応じてころ軸受等に適宜変更することができる。

アウターレース８１ａは、外周部２２の第１主軸受支持部２２ｂ側において転動体８１ｃを回転自在に受ける部材である。アウターレース８１ａは、第１主軸受支持部２２ｂの内周面に接触している。また、アウターレース８１ａは、内歯支持部２１の第１軸方向端面２１ｂに接触している。これにより、アウターレース８１ａの一部は、キャリア４の径方向において、ピン溝２１ａから突出した内歯ピン３の一端部と重なり合っている。すなわち、アウターレース８１ａの一部は、軸Ｃ１方向において内歯ピン３の長さ範囲内に位置している。

なお、本実施形態では、アウターレース８１ａは、外筒２とは別体であるが、これに限らず、外筒２と一体であってもよい。この場合、外筒２に対してアウターレース８１ａとして機能する部位を加工すればよい。

インナーレース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。インナーレース８１ｂは、キャリア４の径方向においてアウターレース８１ａとは離間した状態で、第１部材４１に接触している。

なお、本実施形態では、インナーレース８１ｂは、第１部材４１とは別体であるが、これに限らず、第１部材４１と一体であってもよい。この場合、第１部材４１に対してインナーレース８１ｂとして機能する部位を加工すればよい。

転動体８１ｃは、アウターレース８１ａとインナーレース８１ｂとの間において回転可能に保持されている。アウターレース８１ａおよびインナーレース８１ｂには、転動体８２ｃの外形状に沿った受け面が形成されており、転動体８１ｃは、アウターレース８１ａの受け面およびインナーレース８２ｂの受け面に接触した状態で回転可能である。本実施形態では、アウターレース８１ａの受け面とインナーレース８２ｂの受け面とが軸Ｃ１方向にずれて位置しており、これにより転動体８２ｃの回転軸が中心軸Ｃ１に対して傾いている。これにより、軸Ｃ１方向において、インナーレース８１ｂの揺動歯車５側の端部８１ｄは、アウターレース８１ａにおける第１軸方向端面２１ｂとの接触面８１ｅよりも第１部材４１側に位置している。

第１部材４１は、キャリア４の径方向においてインナーレース８１ｂを支持する第１保持部４１ｄと、軸Ｃ１方向において第１保持部４１ｄよりも揺動歯車５から遠い側に位置するとともに当該第１保持部４１ｄよりもキャリア４の径方向の外側に突出した第１突出部４１ｅと、を有している。

第１保持部４１ｄは、キャリア４の径方向において内歯ピン３よりも内側に位置している。特に、本実施形態では、第１保持部４１ｄは、第１偏心部６２の偏心方向とは反対方向において、当該第１揺動歯車５１の外縁よりも軸Ｃ１側に位置している。また、第１保持部４１ｄには、キャリア４の径方向において、インナーレース８１ｂが接触している。

第１突出部４１ｅには、軸Ｃ１方向において、位置決め部材Ａ１が接触している。具体的には、インナーレース８１ｂは、第１突出部４１ｅとの間に位置決め部材Ａ１を挟み込んでいる。これにより、インナーレース８１ｂの軸Ｃ１方向における位置決めがなされる。この状態で、インナーレース８１ｂの端部８１ｄは、軸Ｃ１方向において内歯ピン３に接触している。また、インナーレース８１ｂの端部８１ｄは、軸Ｃ１方向において第１外歯部５１ａに接触している。これにより、インナーレース８１ｂは、軸Ｃ１方向における内歯ピン３および第１揺動歯車５１の第１部材４１側への動きを規制する。

なお、本実施形態では、インナーレース８１ｂは、内歯ピン３および第１揺動歯車５１の双方の軸Ｃ１方向における動きを規制しているが、これに限らない。インナーレース８１ｂは、内歯ピン３の軸Ｃ１方向における動きのみを規制するように構成されてもよい。

また、本実施形態では、インナーレース８１ｂは、内歯ピン３および第１揺動歯車５１に接触しているが、これに限らない。インナーレース８１ｂと内歯ピン３および第１揺動歯車５１との間には、僅かな空隙が形成されていてもよい。このような場合であっても、軸Ｃ１方向においてインナーレース８１ｂと内歯ピン３および第１揺動歯車５１とが並んでいれば、当該インナーレース８１ｂによって内歯ピン３および第１揺動歯車５１の軸Ｃ１方向における動きを規制することができる。

第２主軸受８２は、第１主軸受８１と同様に、アウターレース８２ａと、インナーレース８２ｂと、転動体８２ｃと、を有している。第２主軸受８２は、軸Ｃ１方向において内歯支持部２１を挟んで第１主軸受８１とは対称となるように配置されている。このため、アウターレース８２ａの一部は、キャリア４の径方向において、ピン溝２１ａから突出した内歯ピン３の他端部と重なり合っている。すなわち、アウターレース８２ａの一部は、軸Ｃ１方向において内歯ピン３の長さ範囲内に位置している。また、軸Ｃ１方向において、インナーレース８２ｂの揺動歯車５側の端部８２ｄは、アウターレース８２ａにおける第２軸方向端面２１ｃとの接触面８２ｅよりも基板部４２ａ側に位置している。

第２部材４２の基板部４２ａは、第１部材４１と同様に、第２保持部４２ｆと、第２突出部４２ｈと、を有している。第２保持部４２ｆは、キャリア４の径方向において内歯ピン３よりも内側に位置している。特に、本実施形態では、第２保持部４２ｆは、第２揺動歯車５２の偏心方向とは反対方向において、当該第２揺動歯車５２の外縁よりも軸Ｃ１側に位置している。

インナーレース８２ｂは、軸Ｃ１方向において第２突出部４２ｈに接触するとともに、キャリア４の径方向において第２保持部４２ｆに接触している。この状態で、インナーレース８２ｂの端部８２ｄは、軸Ｃ１方向において内歯ピン３に接触している。また、インナーレース８２ｂの端部８２ｄは、軸Ｃ１方向において第２外歯部５２ａに接触している。これにより、インナーレース８１ｂは、軸Ｃ１方向における内歯ピン３および第２揺動歯車５２の基板部４２ａ側への動きを規制する。

なお、インナーレース８２ｂは、インナーレース８１ｂと同様に、内歯ピン３の軸Ｃ１方向における動きのみを規制するように構成されてもよい。また、インナーレース８２ｂは、インナーレース８１ｂと同様に、内歯ピン３および第２揺動歯車５２に接触していなくともよく、インナーレース８２ｂと内歯ピン３および第２揺動歯車５２との間に僅かな隙間が形成されていてもよい。

以上説明したように、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、内歯ピン３の長手方向におけるピン溝２１ａの長さＬ１が内歯ピン３の長さＬ２よりも短いため、Ｌ１＝Ｌ２あるいはＬ１＞Ｌ２である従来の偏心揺動型歯車装置に比べて、内歯ピン３の長手方向における外筒２の内歯支持部２１の厚みを小さくすることができる。このため、偏心揺動型歯車装置の軽量化を実現することができる。

すなわち、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、内歯ピン３とピン溝２１ａとの接触長さＬ４が内歯ピン３と第１，第２揺動歯車５１，５２との接触長さＬ５よりも長いため、ピン溝２１ａの長さＬ１を短くすることにより、ピン溝２１ａと内歯ピン３との接触面積は小さくしたとしても、ピン溝２１ａと内歯ピン３との間の面圧を内歯ピン３と第１，第２揺動歯車５１，５２との間の面圧以下とすることができる。そのため、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、余剰なピン溝２１ａを削減し、これにより偏心揺動型歯車装置Ｘ１全体の軽量化を実現している。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、内歯ピン３の長さＬ２と第１，第２揺動歯車５１，５２の長さＬ３とが略同じである。このため、偏心揺動型歯車装置Ｘ１の軽量化を実現するためにピン溝２１ａの長さＬ１を短くしたとしても、内歯ピン３と第１，第２揺動歯車５１，５２との接触面積は十分に確保することができる。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、内歯ピン３の第１，第２先端部３２，３３がピン溝２１ａを有する内歯支持部２１の第１，第２軸方向端面２１ｂ，２１ｃよりも外側に突出している。そして、第１主軸受支持部２２ｂと第１部材４１との間に位置する第１主軸受８１のアウターレース８１ａの一部は、軸Ｃ１方向において内歯ピン３の長さ範囲内に位置している。また、第２主軸受支持部２２ｃと基板部４２ａとの間に位置する第２主軸受８２のアウターレース８２ａの一部は、軸Ｃ１方向において内歯ピン３の長さ範囲内に位置している。すなわち、アウターレース８１ａ，８２ａの少なくとも一部は、キャリア４の径方向において内歯ピン３と重なっている。このため、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、アウターレース８１ａ，８２ａがキャリア４の径方向において内歯ピン３と重なる分だけ、軸Ｃ１方向における厚みを小さくすることができる。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、第１，第２主軸受８１，８２のインナーレース８１ｂ，８２ｂが軸Ｃ１方向における内歯ピン３の動きを規制するように構成されている。このため、軸Ｃ１方向において内歯ピン３の位置がずれることにより第１，第２揺動歯車５１，５２の第１，第２外歯部５１ａ，５２ａと内歯ピン３との噛合せに不良が生じることを抑止できる。

特に、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、内歯ピン３の一端部が軸Ｃ１方向において第１軸方向端面２１ｂよりも外側に突出しているため、軸Ｃ１方向においてインナーレース８１ｂの端部８１ｄがアウターレース８１ａの接触面８１ｅよりも第１部材４１側に位置する従来の第１主軸受８１を利用して、内歯ピン３の軸Ｃ１方向における動きを規制することができる。このため、従来の第１主軸受８１に対して、インナーレース８１ｂの端部８１ｄを軸Ｃ１方向における内歯ピン３側に延ばすような特別な加工が不要となる。なお、第２主軸受８２についても第１主軸受８１と同様である。

さらに、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、インナーレース８１ｂ，８２ｂが軸Ｃ１方向における第１，第２揺動歯車５１，５２の動きを規制するように構成されているため、軸Ｃ１方向における第１，第２揺動歯車５１，５２の振動を低減することができる。

特に、偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、第１偏心部６２の偏心方向とは反対方向において、第１保持部４１ｄが第１揺動歯車５１の外縁よりも軸Ｃ１側に位置しており、インナーレース８１ｂの内縁が第１保持部４１ｄに接しているため、偏心回転中の第１揺動歯車５１がどの位置にあったとしても、第１揺動歯車５１の周方向の全体に亘って当該第１揺動歯車５１とインナーレース８１ｂの端部８１ｄとが接することになる。これにより、インナーレース８１ｂは、軸Ｃ１方向における第１揺動歯車５１の動きを確実に規制することができる。なお、第２主軸受８２のインナーレース８２ｂについても、第１主軸受８１のインナーレース８１ｂと同様に、軸Ｃ１方向における第１揺動歯車５１の動きを確実に規制することができる。

次に、図５を参照しつつ、第２の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１について説明する。

図５に示すように、第２の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１では、第１の実施形態とは異なり、軸Ｃ１方向におけるピン溝２１ａの長さＬ１が内歯ピン３の長さＬ２と略同じであるものの、当該長さＬ１が軸Ｃ１方向における第１，第２外歯部５１ａ，５２ａの合計長さＬ３よりも短い。なお、揺動歯車５が１つの揺動歯車のみによって構成される場合には、長さＬ１は、当該１つの揺動歯車の長さよりも短くなる。

第２の実施形態では、長さＬ１が長さＬ２と等しく、内歯ピン３が軸Ｃ１方向における全体に亘ってピン溝２１ａ内に配置されている。このため、内歯ピン３をピン溝２１ａにおいて強固に保持することができる。しかも、ピン溝２１ａの長さＬ１が１，第２外歯部５１ａ，５２ａの合計長さＬ３よりも短いため、長さＬ１，長さＬ２、および長さＬ３が全て等しい従来の偏心揺動型歯車装置に比して、外筒２の内歯支持部２１の厚みを小さくすることができる。これにより、偏心揺動型歯車装置Ｘ１の軽量化を実現することができる。

また、第２の実施形態に係る偏心揺動型歯車装置Ｘ１は、規制プレート３１０，３２０を備えている。規制プレート３１０，３２０は、円環状をなす薄板部材である。

規制プレート３１０は、第１主軸受８１のアウターレース８１ａと内歯支持部２１の第１軸方向端面２１ｂとの間に挟み込まれている。規制プレート３１０の内縁部分は、内歯ピン３の長手方向において、当該内歯ピン３に対向している。特に、第２の実施形態では、規制プレート３１０の内縁部分は、内歯ピン３の長手方向において、当該内歯ピン３に接触している。

規制プレート３２０は、第２主軸受８２のアウターレース８２ａと内歯支持部２１の第２軸方向端面２１ｃとの間に挟み込まれている。規制プレート３２０の内縁部分は、内歯ピン３の長手方向において、規制プレート３１０の反対側にて内歯ピン３に対向している。特に、第２の実施形態では、規制プレート３２０の内縁部分は、内歯ピン３の長手方向において、当該内歯ピン３に接触している。

このように、第２の実施形態では、偏心揺動型歯車装置Ｘ１が規制プレート３１０，３２０を備えており、当該規制プレート３１０，３２０が内歯ピン３の長手方向において当該内歯ピン３を挟み込むことにより、当該長手方向における内歯ピン３の動きを規制する。

なお、第２の実施形態では、規制プレート３１０，３２０によって内歯ピン３の長手方向の動きを規制したが、当該規制プレート３１０，３２０はなくともよい。また、内歯ピン３の長手方向の動きの規制は、規制プレート３１０，３２０以外の部材によって実現してもよい。例えば、第１，第２主軸受８１，８２のアウターレース８１ａ，８２ａのうち、内歯支持部２１側に位置する部位をキャリア４の径方向の内側へと延出させ、当該延出させた部位を内歯ピン３に対向する位置に配置することにより、当該内歯ピン３の動きを規制してもよい。また、第１，第２主軸受８１，８２のインナーレース８１ｂ，８２ｂの一部、あるいはキャリア４の一部を内歯ピン３に対向する位置に配置することにより、当該内歯ピン３の動きを規制してもよい。

以上説明した実施形態は、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。

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
２１ 内歯支持部
２１ａ ピン溝
２１ｂ 第１軸方向端面
２１ｃ 第２軸方向端面
２２ｂ 第１主軸受支持部
２２ｃ 第２主軸受支持部
５１，５２ 第１，第２揺動歯車
５１ａ，５２ａ 第１，第２外歯部
８１，８２ 第１，第２主軸受
８１ｂ，８２ｂ インナーレース

Claims (7)

1. 内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、
   前記各ピン溝内にそれぞれ配置されており、揺動歯車が噛み合う複数の内歯ピンと、
   前記外筒の内側に位置するキャリアと、
   前記キャリアと前記外筒との間の相対回転を許容する主軸受と、を備え、
   前記内歯ピンの長手方向における前記ピン溝の長さは、前記内歯ピンの長さよりも短く、
   前記主軸受のインナーレースは、前記長手方向における前記内歯ピンの動きを規制するように構成されている
   偏心揺動型歯車装置。
2. 内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、
   前記各ピン溝内にそれぞれ配置されており、揺動歯車が噛み合う複数の内歯ピンと、
   前記外筒の内側に位置するキャリアと、
   前記キャリアと前記外筒との間の相対回転を許容する主軸受と、を備え、
   前記主軸受のアウターレースの一部は前記内歯ピンの長手方向において前記揺動歯車の外歯部の長さ範囲内に位置する、偏心揺動型歯車装置。
3. 内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、
   前記各ピン溝内にそれぞれ配置されており、揺動歯車が噛み合う複数の内歯ピンと、を備え、
   前記内歯ピンの長手方向における前記ピン溝の長さは前記揺動歯車の外歯部と略同じに設定された前記内歯ピンの長さよりも短い、偏心揺動型歯車装置。
4. 前記外筒は、前記ピン溝が形成された前記内周面を含む内歯支持部と、前記長手方向において前記内歯支持部の軸方向端面よりも外側に位置しており前記主軸受を支持する主軸受支持部と、を有しており、
   前記内歯ピンは、前記長手方向において前記内歯支持部の前記軸方向端面よりも外側に突出しており、
   前記主軸受は、少なくとも一部が前記長手方向において前記内歯ピンの長さ範囲内に位置する、請求項１に記載の偏心揺動型歯車装置。
5. 前記主軸受のインナーレースは、前記長手方向における前記内歯ピンの動きを規制するように構成されている、請求項２に記載の偏心揺動型歯車装置。
6. 前記インナーレースは、前記長手方向における前記揺動歯車の動きを規制するように構成されている、請求項５に記載の偏心揺動型歯車装置。
7. 内周面に形成された複数のピン溝を有する外筒と、
   前記各ピン溝内にそれぞれ配置される複数の内歯ピンと、
   前記各内歯ピンに噛み合う外歯部を有する揺動歯車と、
   前記外筒の内側に位置するキャリアと、
   前記キャリアと前記外筒との間の相対回転を許容する主軸受と、を備え、
   前記内歯ピンの長手方向において、前記ピン溝の長さは前記外歯部の長さよりも短く、
   前記主軸受のインナーレースは、前記内歯ピンの長手方向における前記内歯ピンの動きを規制するように構成されている、偏心揺動型歯車装置。

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