JP6624938B2 - ギア装置及び出力ギア板 - Google Patents

Description

本発明は、ギア装置及び出力ギア板に関する。

産業用ロボットや工作機械といった様々な技術分野において、様々なギア装置が開発されている（特許文献１を参照）。軽量なギア装置は、これらの技術分野において、好まれて利用されることも多い。

特開２００９−１８５９８６号公報

特許文献１のギア装置は、キャリアの端面又は外筒のフランジに、相手部材と取り付けられる構造（すなわち、ネジ穴や貫通穴）を有する。この場合、相手部材は、ギア装置に対向する位置に配置される必要がある。相手部材が、ギア装置に対向しないならば、設計者は、特許文献１のギア装置に追加的な出力部材を取り付ける必要がある。追加的な出力部材の取付の結果、ギア装置は、過度に重くなることもある。

本発明は、重量の過度の増加を引き起こしにくいギア装置の出力構造に関する技術を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るギア装置は、環状に配置された複数の内歯を含む外筒と、前記外筒の径方向内側で回転中心軸周りに回転するキャリアと、前記複数の内歯に噛み合う複数の第１外歯を有する少なくとも１つの歯車を含む歯車部と、前記少なくとも１つの歯車の中心が前記回転中心軸周りを周回するように、前記少なくとも１つの歯車に揺動回転を与える少なくとも１つのクランク組立体と、を備える。前記キャリアは、前記少なくとも１つのクランク組立体が少なくとも部分的に挿入される少なくとも１つの穴部が形成されたクランク保持部と、前記クランク保持部から突出し、相手部材と噛み合う出力ギアを含む。前記出力ギアは、前記相手部材と噛み合う第２外歯が形成された所定の中心角の第１部位と、前記第２外歯が形成されない残りの中心角の第２部位と、を含む。

上記構成によれば、出力ギアは、相手部材と噛み合う第２外歯が形成された第１部位と、第２外歯が形成されない第２部位と、を含むので、ギア装置は、相手部材を有限範囲内で動かすことができる。出力ギアは、第２外歯が形成されない第２部位を含むので、ギア装置は、過度に重くならない。

上記構成において、前記少なくとも１つのクランク組立体は、第１クランク組立体と、前記第１クランク組立体から離間した位置に配置された第２クランク組立体と、を含んでもよい。前記少なくとも１つの穴部は、前記第１クランク組立体が部分的に挿入される第１穴と、前記第２クランク組立体が部分的に挿入される第２穴と、を含んでもよい。前記第２外歯の歯先円と歯底円との間の環状領域は、前記第１穴と前記第２穴とに重なってもよい。前記第２外歯は、前記第１穴と前記第２穴との間で前記相手部材と噛み合ってもよい。

上記構成によれば、第２外歯の歯先円と歯底円との間の環状領域は、第１穴と第２穴とに重なるので、設計者は、出力ギアを、回転中心軸から離れた位置で、相手部材に噛み合わせることができる。第２外歯は、第１穴と第２穴との間で相手部材と噛み合うので、第２外歯は、第１穴及び第２穴の形成を阻害しにくい。

上記構成において、前記出力ギアは、前記クランク保持部から分離不能であってもよい。前記第２部位は、前記第１穴と前記第２穴とに重ならないように設計されてもよい。

上記構成によれば、第２部位は、第１穴と第２穴とに重ならないので、出力ギアが、クランク保持部から分離不能であっても、第２外歯は、第１穴及び第２穴の形成を阻害しにくい。

上記構成において、前記少なくとも１つのクランク組立体は、前記第１クランク組立体及び前記第２クランク組立体から離間した位置に配置された第３クランク組立体と、を含んでもよい。前記少なくとも１つの穴部は、前記第３クランク組立体が少なくとも部分的に挿入される第３穴を含んでもよい。前記第１穴、前記第２穴及び前記第３穴の中心は、共通の仮想円上に形成されてもよい。前記第２部位は、前記仮想円よりも小さな半径の弧状面を含んでもよい。

上記構成によれば、第２部位は、第１穴、第２穴及び第３穴の中心が形成される仮想円よりも小さな半径の弧状面を含むので、第２部位は、第１穴と第２穴とに重なりにくい。したがって、第２外歯は、第１穴及び第２穴の形成を阻害しにくい。

上記構成において、ギア装置は、前記第２部位において前記出力ギアと結合される取付板を更に備えてもよい。前記出力ギアは、前記クランク保持部から分離可能であってもよい。前記取付板は、前記クランク保持部に取り付けられてもよい。

上記構成によれば、出力ギアは、クランク保持部から分離可能であるので、第２外歯は、第１穴及び第２穴の形成を阻害しにくい。取付板は、クランク保持部に取り付けられるので、キャリアの回転は、出力ギアに適切に伝達される。

上記構成において、前記取付板は、前記出力ギアとスプライン結合されてもよい。

上記構成によれば、取付板は、出力ギアとスプライン結合されるので、キャリアの回転は、取付板を通じて、出力ギアへ適切に伝達される。

上記構成において、前記少なくとも１つのクランク組立体は、前記第１クランク組立体及び前記第２クランク組立体から離間した位置に配置された第３クランク組立体と、を含んでもよい。前記少なくとも１つの穴部は、前記第３クランク組立体が少なくとも部分的に挿入される第３穴を含んでもよい。前記取付板は、前記第３穴を覆ってもよい。

上記構成によれば、取付板は、第３穴を覆うので、設計者は、取付板に、クランク保持部への取付のための広い面積を与えることができる。

上記構成において、前記クランク保持部は、前記第３穴と前記第１穴との間の第１領域と、前記第３穴と前記第２穴との間の第２領域と、を含んでもよい。前記取付板は、前記第１領域及び前記第２領域のうち少なくとも一方に面接触され、前記クランク保持部に連結されてもよい。

上記構成によれば、取付板は、第１領域及び第２領域のうち少なくとも一方に面接触され、クランク保持部に連結されるので、取付板及び出力ギアの取付は、クランク保持部の過度の変形を生じさせない。したがって、第１クランク組立体、第２クランク組立体及び第３クランク組立体は、損傷されにくくなる。

上記構成において、前記出力ギアは、前記クランク保持部から分離可能であってもよい。前記少なくとも１つのクランク組立体は、前記第１クランク組立体及び前記第２クランク組立体から離間した位置に配置された第３クランク組立体と、を含んでもよい。前記少なくとも１つの穴部は、前記第３クランク組立体が少なくとも部分的に挿入される第３穴を含んでもよい。前記第２部位は、前記第３穴を覆ってもよい。

上記構成によれば、第２部位は、第３穴を覆うので、設計者は、第２部位に、クランク保持部への取付のための広い面積を与えることができる。

上記構成において、前記第１部位は、前記回転中心軸を中心とする１８０°未満の中心角の部分であってもよい。前記第２部位は、前記回転中心軸を中心とする１８０°以上の中心角の部分であってもよい。

上記構成によれば、第２外歯が形成されない第２部位が、回転中心軸を中心とする１８０°以上の中心角の部分を占めるので、ギア装置は、過度に重くならない。

本発明の他の局面に係る出力ギア板は、３６０°未満の有限回転範囲で回転運動する回転面を有するギア装置に取り付けられる。出力ギア板は、前記ギア装置から相手部材に動力を伝達する外歯が形成された所定の中心角の第１部位と、前記外歯が形成されない残りの中心角の第２部位と、を備える。前記第２部位は、前記回転面に取り付けられる。

上記構成によれば、出力ギア板は、ギア装置から相手部材に動力を伝達する外歯が形成された第１部位と、外歯が形成されない第２部位と、を備えるので、出力ギア板は、相手部材を有限範囲内で動かすことができる。出力ギア板は、外歯が形成されない第２部位を含むので、出力ギア板は、過度に重くならない。

本発明の更に他の局面に係る出力ギア板は、３６０°未満の有限回転範囲で回転運動する回転面を有するギア装置に取り付けられる。出力ギア板は、前記ギア装置から相手部材に動力を伝達する外歯が形成されたギア片と、前記回転面に取り付けられる取付板と、を備える。前記ギア片は、前記外歯が形成された所定の中心角の第１部位と、前記外歯が形成されない残りの中心角の第２部位と、を含む。前記取付板は、前記第２部位において前記ギア片に結合される。

上記構成によれば、出力ギア板は、ギア装置から相手部材に動力を伝達する外歯が形成された第１部位と、外歯が形成されない第２部位と、を備えるので、出力ギア板は、相手部材を有限範囲内で動かすことができる。出力ギア板は、外歯が形成されない第２部位を含むので、出力ギア板は、過度に重くならない。回転面に取り付けられる取付板は、前記第２部位においてギア片に結合されるので、回転面の回転は、ギア片に適切に伝達される。

上記構成において、前記取付板は、前記ギア片とスプライン結合されてもよい。

上記構成によれば、取付板は、ギア片とスプライン結合されるので、回転面の回転は、取付板を通じて、ギア片へ適切に伝達される。

上記構成において、前記第１部位は、前記回転面の回転中心軸を中心とする１８０°未満の中心角の部分であってもよい。前記第２部位は、前記回転中心軸を中心とする１８０°以上の中心角の部分であってもよい。

上記構成によれば、外歯が形成されない第２部位が、回転中心軸を中心とする１８０°以上の中心角の部分を占めるので、出力ギア板は、過度に重くならない。

上述のギア装置の出力構造は、重量の過度の増加を引き起こしにくい。

第１実施形態の出力ギア板の概略的な正面図である。 第２実施形態の出力ギア板の概略的な正面図である。 第３実施形態の減速機の概略的な断面図である。 図３Ａに示されるＡ−Ａ線に沿う減速機の概略的な断面図である。 図３Ａに示される減速機の概略的な正面図である。 第４実施形態の減速機の概略的な断面図である。 図４Ａに示される減速機の概略的な正面図である。 第５実施形態の減速機の概略的な断面図である。 図５Ａに示される減速機の概略的な正面図である。

＜第１実施形態＞
本発明者等は、３６０°未満の有限回転範囲で回転運動するギア装置に簡便に取り付けられる出力ギア板を開発した。第１実施形態において、例示的な出力ギア板が説明される。

図１は、第１実施形態の出力ギア板１００の概略的な正面図である。図１を参照して、出力ギア板１００が説明される。

図１は、ギア装置（図示せず）の回転面ＲＴＳと、回転面ＲＴＳの回転中心軸ＲＡＸと、を概略的に示す。回転面ＲＴＳは、回転中心軸ＲＡＸ周りに、３６０°未満の有限回転範囲で回転往復運動する。出力ギア板１００が、ラック（図示せず）と噛み合うならば、回転面ＲＴＳの回転往復運動は、ラックと接続された相手部材の直線往復運動に変換される。出力ギア板１００が、相手部材として用いられる他のギアと噛み合うならば、回転面ＲＴＳの回転往復運動は、相手部材のギアの回転往復運動を引き起こす。

出力ギア板１００は、回転面ＲＴＳに取り付けられる。出力ギア板１００は、噛合部１１０と、取付部１２０と、を含む。噛合部１１０は、回転中心軸ＲＡＸを中心とする中心角α（α＜１８０°）の部位である。取付部１２０は、回転中心軸ＲＡＸを中心とする中心角β（β≧１８０°）の部位である。本実施形態において、第１部位は、噛合部１１０によって例示される。第２部位は、取付部１２０によって例示される。

噛合部１１０には、３つの外歯１１１が形成される。３つの外歯１１１は、相手部材と噛み合い、回転面ＲＴＳの回転を、相手部材に伝達する。設計者は、外歯１１１から相手部材へ伝達されるトルクや相手部材の動作範囲を考慮して、いくつの外歯１１１が噛合部１１０に形成されるかを決定してもよい。したがって、本実施形態の原理は、いくつの外歯１１１が、噛合部１１０に形成されるかによっては何ら限定されない。

図１に示される中心角αは、最も離れた２つの歯底によって規定される円周角であってもよい。中心角βは、周角（３６０°）と中心角αの差分値であってもよい。

噛合部１１０とは異なり、外歯１１１は、取付部１２０には形成されない。取付部１２０は、全体的に扇形の板部材である。取付部１２０は、噛合部１１０と一体的に形成される（すなわち、取付部１２０は、噛合部１１０から分離不能である）。

取付部１２０は、回転面ＲＴＳに全体的に面接触される。取付部１２０には、複数の貫通穴（図示せず）が形成される。複数のボルトＢＬＴは、複数の貫通穴にそれぞれ挿通され、取付部１２０は、回転面ＲＴＳに固定される。取付部１２０は、回転面ＲＴＳへ圧入されることなく取り付けられるので、回転面ＲＴＳは変形しにくい。したがって、ギア装置の内部構造は、損傷されにくい。

相手部材へ伝達されるトルクが大きいならば、噛合部１１０は、取付部１２０よりも厚くてもよい。設計者は、相手部材へ伝達されるトルクを考慮して、噛合部１１０の厚さを決定する一方で、回転面ＲＴＳへの取付強度を考慮して、取付部１２０の厚さを決定してもよい。

回転中心軸ＲＡＸ周りに開口した貫通穴１３０が、出力ギア板１００に形成されてもよい。ギア装置へ動力を入力する入力シャフト（図示せず）が、貫通穴１３０に挿通されてもよい。代替的に、貫通穴１３０は、出力ギア板１００に形成されなくてもよい。本実施形態の原理は、貫通穴１３０によっては何ら限定されない。

＜第２実施形態＞
第１実施形態に関連して説明された出力ギア板は、１つの部材から形成される。したがって、回転面に取り付けられる部位は、相手部材と噛み合う部位から分離不能である。代替的に、回転面に取り付けられる部位が、相手部材と噛み合う部位から分離可能なように、設計者は、出力ギア板を設計してもよい。第２実施形態において、複数の部材から形成される例示的な出力ギア板が説明される。

図２は、第２実施形態の出力ギア板１００Ａの概略的な正面図である。図１及び図２を参照して、出力ギア板１００Ａが説明される。第１実施形態の説明は、第１実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。

出力ギア板１００Ａは、ギア片１４０と、取付板１５０と、を含む。ギア片１４０は、取付板１５０に結合される。取付板１５０は、ギア装置（図示せず）の回転面ＲＴＳに取り付けられる。

ギア片１４０は、噛合部１４１と、結合部１４２と、を含む。噛合部１４１は、回転面ＲＴＳの回転中心軸ＲＡＸを中心とする中心角α（α＜１８０°）の部位である。結合部１４２は、回転中心軸ＲＡＸを中心とする中心角β（β≧１８０°）の部位である。噛合部１４１には、３つの外歯１４３が形成される。３つの外歯１４３は、相手部材と噛み合い、回転面ＲＴＳの回転を、相手部材に伝達する。設計者は、外歯１４３から相手部材へ伝達されるトルクや相手部材の動作範囲を考慮して、いくつの外歯１４３が噛合部１４１に形成されるかを決定してもよい。したがって、本実施形態の原理は、いくつの外歯１４３が、噛合部１４１に形成されるかによっては何ら限定されない。本実施形態において、第１部位は、噛合部１４１によって例示される。

図２に示される中心角αは、最も離れた２つの歯底によって規定される円周角であってもよい。中心角βは、周角（３６０°）と中心角αの差分値であってもよい。

噛合部１４１とは異なり、外歯１４３は、結合部１４２には形成されない。結合部１４２は、取付板１５０に結合される。結合部１４２は、スプライン軸として形成された半周弧を有する外周面１４４を含む。本実施形態において、第２部位は、結合部１４２によって例示される。

取付板１５０は、半環状の板材である。取付板１５０は、スプライン穴として形成された半円穴の輪郭を形成する内周面１５１を含む。取付板１５０の内周面１５１は、結合部１４２の外周面１４４と噛み合い、スプライン結合する。

取付板１５０は、回転面ＲＴＳに全体的に面接触される。取付板１５０には、複数の貫通穴（図示せず）が形成される。複数のボルトＢＬＴは、複数の貫通穴にそれぞれ挿通され、取付板１５０は、回転面ＲＴＳに固定される。取付板１５０は、回転面ＲＴＳへ圧入されることなく取り付けられるので、回転面ＲＴＳは変形しにくい。したがって、ギア装置の内部構造は、損傷されにくい。

回転中心軸ＲＡＸ周りに開口した貫通穴１４５が、ギア片１４０に形成されてもよい。ギア装置へ動力を入力する入力シャフト（図示せず）が、貫通穴１４５に挿通されてもよい。代替的に、貫通穴１４５は、ギア片１４０に形成されなくてもよい。本実施形態の原理は、貫通穴１４５によっては何ら限定されない。

＜第３実施形態＞
第１実施形態に関連して説明された出力ギア板は、様々なギア装置の一部として利用可能である。第３実施形態において、例示的なギア装置が説明される。

図３Ａ乃至図３Ｃは、第３実施形態の減速機２００を示す。図３Ａは、減速機２００の概略的な断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示されるＡ−Ａ線に沿う減速機２００の概略的な断面図である。図３Ｃは、減速機２００の概略的な正面図である。図１、図３Ａ乃至図３Ｃを参照して、減速機２００が説明される。第１実施形態の説明は、第１実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。本実施形態において、ギア装置は、減速機２００によって例示される。

図３Ａに示される如く、減速機２００は、外筒３００と、キャリア４００と、歯車部５００と、３つのクランク組立体６００（図３Ａは、３つのクランク組立体６００のうち１つを示す）と、２つの主軸受７００と、を備える。モータ（図示せず）や他の駆動源（図示せず）が生成した駆動力は、３つのクランク組立体６００にそれぞれ入力される。３つのクランク組立体６００それぞれに入力された駆動力は、外筒３００及びキャリア４００によって囲まれた内部空間内に配置された歯車部５００に伝達される。本実施形態において、第１クランク組立体は、３つのクランク組立体６００のうち１つによって例示される。第２クランク組立体は、３つのクランク組立体６００のうち他のもう１つによって例示される。第３クランク組立体は、３つのクランク組立体６００のうち残りの１つによって例示される。

図３Ａに示される如く、２つの主軸受７００は、外筒３００と、外筒３００によって取り囲まれたキャリア４００との間に配置される。２つの主軸受７００それぞれは、外筒３００内でのキャリア４００の回転運動を可能にする。２つの主軸受７００は、図１を参照して説明された回転中心軸ＲＡＸを規定する。キャリア４００は、歯車部５００に伝達された駆動力によって、外筒３００内で、回転中心軸ＲＡＸ周りに回転される。

図３Ｂに示される如く、外筒３００は、略円筒状のケース３１０と、複数の内歯ピン３２０と、を含む。ケース３１０は、キャリア４００、歯車部５００及びクランク組立体６００が収容される円筒状の内部空間を規定する。複数の内歯ピン３２０は、ケース３１０の内周面に沿って環状に並べられ、内歯環を形成する。

内歯ピン３２０それぞれは、回転中心軸ＲＡＸの延出方向に延びる円柱状の部材である。内歯ピン３２０それぞれは、ケース３１０の内壁に形成された溝部に嵌入される。したがって、内歯ピン３２０それぞれは、ケース３１０によって適切に保持される。

図３Ｂに示される如く、複数の内歯ピン３２０は、回転中心軸ＲＡＸ周りに略一定間隔で配置される。内歯ピン３２０それぞれの半周面は、ケース３１０の内壁から回転中心軸ＲＡＸに向けて突出する。したがって、複数の内歯ピン３２０は、歯車部５００と噛み合う内歯として機能する。本実施形態において、複数の内歯は、内歯ピン３２０によって例示される。

図３Ａに示される如く、キャリア４００は、基部４１０と、端板部４２０と、図１を参照して説明された出力ギア板１００と、を含む。キャリア４００は、全体的に、円筒状である。上述の如く、キャリア４００は、外筒３００内で回転中心軸ＲＡＸ周りに回転する。本実施形態において、出力ギアは、出力ギア板１００によって例示される。

基部４１０は、基板部４１１（図３Ａを参照）と、３つのシャフト部４１２（図３Ｂを参照）と、を含む。基板部４１１は、内面４１３と、内面４１３とは反対側の外面４１４と、を含む。内面４１３は、端板部４２０に対向する。出力ギア板１００は、基板部４１１の外面４１４に取り付けられ、外面４１４から突出する。

基板部４１１には、中央貫通穴４１５（図３Ａを参照）及び３つの保持貫通穴４１６（図３Ｃを参照）が形成される。出力ギア板１００の貫通穴１３０（図３Ｃを参照）と同様に、中央貫通穴４１５は、回転中心軸ＲＡＸ周りに形成される。３つの保持貫通穴４１６の中心は、回転中心軸ＲＡＸを中心とする共通の仮想円（図示せず）上で、略等間隔に配置される。

端板部４２０には、中央貫通穴４２５（図３Ａを参照）及び３つの保持貫通穴４２６（図３Ａは、３つの保持貫通穴４２６のうち１つを示す）が形成される。出力ギア板１００の貫通穴１３０（図３Ｃを参照）と同様に、中央貫通穴４２５は、回転中心軸ＲＡＸ周りに形成される。３つの保持貫通穴４２６の中心は、回転中心軸ＲＡＸを中心とする仮想円（図示せず）上で、略等間隔に配置される。端板部４２０に形成された３つの保持貫通穴４２６は、基板部４１１に形成された３つの保持貫通穴４１６とそれぞれ同軸である。

３つのシャフト部４１２それぞれは、基板部４１１の内面４１３から端板部４２０に向けて延びる。端板部４２０は、３つのシャフト部４１２それぞれの先端面に接続される。端板部４２０は、リーマボルト、位置決めピンや他の適切な固定技術によって、３つのシャフト部４１２それぞれの先端面に接続されてもよい。本実施形態の原理は、端板部４２０と３つのシャフト部４１２それぞれとの間の特定の接続技術に限定されない。

図３Ａに示される如く、歯車部５００は、基板部４１１と端板部４２０との間に配置される。３つのシャフト部４１２は、歯車部５００を貫通し、端板部４２０に接続される。

図３Ａに示される如く、歯車部５００は、第１歯車５１０と、第２歯車５２０と、を含む。第１歯車５１０は、基板部４１１と第２歯車５２０との間に配置される。第２歯車５２０は、端板部４２０と第１歯車５１０との間に配置される。第１歯車５１０及び第２歯車５２０は、共通の設計図面に基づいて形成されてもよい。

第１歯車５１０及び第２歯車５２０それぞれは、ケース３１０の内壁に向けて突出する複数の外歯５３０（図３Ｂを参照）を含む。第１歯車５１０及び第２歯車５２０は、複数の外歯５３０を複数の内歯ピン３２０に噛み合わせながら、ケース３１０内を周回移動（すなわち、揺動回転）する。この間、第１歯車５１０及び第２歯車５２０の中心は、回転中心軸ＲＡＸ周りを周回することとなる。外筒３００とキャリア４００との間の相対回転は、第１歯車５１０及び第２歯車５２０の揺動回転によって引き起こされる。本実施形態において、少なくとも１つの歯車は、第１歯車５１０及び第２歯車５２０によって例示される。第１外歯は、第１歯車５１０及び第２歯車５２０の外歯５３０によって例示される。少なくとも１つの歯車は、単一の歯車であってもよい。代替的に、少なくとも１つの歯車は、２を超える数の歯車であってもよい。本実施形態の原理は、いくつの歯車が歯車部５００に用いられるかによっては何ら限定されない。

第１歯車５１０には、中央貫通穴５１１が形成される。第２歯車５２０には、中央貫通穴５２１が形成される。減速機２００に駆動力を入力する入力シャフト（図示せず）は、出力ギア板１００の貫通穴１３０、キャリア４００の中央貫通穴４１５，４２５及び歯車部５００の中央貫通穴５１１，５２１に挿通されてもよい。

図３Ａに示される如く、３つのクランク組立体６００それぞれは、伝達歯車６１０と、クランク軸６２０と、２つのジャーナル軸受６３０と、２つのクランク軸受６４０と、を含む。伝達歯車６１０は、モータといった適切な駆動源（図示せず）によって生成された駆動力を受け取る。伝達歯車６１０は、駆動源に直接的に接続されてもよい。代替的に、伝達歯車６１０は、駆動力を伝達することができる他の機構を通じて、駆動力を受け取ってもよい（間接的な接続）。本実施形態の原理は、伝達歯車６１０と駆動源との間の特定の接続構造に限定されない。

クランク軸６２０は、第１ジャーナル６２１（図３Ａを参照）と、第２ジャーナル６２２（図３Ａを参照）と、第１偏心部６２３（図３Ａを参照）と、第２偏心部６２４（図３Ａを参照）と、を含む。第１ジャーナル６２１は、基板部４１１の保持貫通穴４１６に挿入される。第２ジャーナル６２２は、端板部４２０の保持貫通穴４２６に挿入される。２つのジャーナル軸受６３０のうち一方は、保持貫通穴４１６内で、第１ジャーナル６２１と基板部４１１との間に配置される。２つのジャーナル軸受６３０のうち他方は、保持貫通穴４２６内で、第２ジャーナル６２２と端板部４２０との間に配置される。伝達歯車６１０は、第２ジャーナル６２２に取り付けられる。本実施形態において、クランク保持部は、基板部４１１によって例示される。少なくとも１つの穴部は、基板部４１１の保持貫通穴４１６によって例示される。

第１偏心部６２３は、第１ジャーナル６２１と第２偏心部６２４との間に位置する。第２偏心部６２４は、第２ジャーナル６２２と第１偏心部６２３との間に位置する。２つのクランク軸受６４０のうち一方は、第１偏心部６２３と第１歯車５１０との間に配置される。２つのクランク軸受６４０のうち他方は、第２偏心部６２４と第２歯車５２０との間に配置される。

第１ジャーナル６２１は、第２ジャーナル６２２と同軸であり、共通の回転軸周りで回転する。第１偏心部６２３及び第２偏心部６２４それぞれは、円柱状に形成され、第１ジャーナル６２１及び第２ジャーナル６２２の回転軸から偏心している。第１歯車５１０と第２歯車５２０との間の周回位相差は、第１偏心部６２３及び第２偏心部６２４によって決定される。

伝達歯車６１０が回転すると、クランク軸６２０は、回転する。この結果、第１偏心部６２３及び第２偏心部６２４は、偏心回転する。この間、クランク軸受６４０を介して第１偏心部６２３に接続された第１歯車５１０は、複数の内歯ピン３２０と噛み合いながら、外筒３００内で周回移動することができる。同様に、クランク軸受６４０を介して第２偏心部６２４に接続された第２歯車５２０は、複数の内歯ピン３２０と噛み合いながら、外筒３００内で周回移動することができる。この結果、第１歯車５１０及び第２歯車５２０それぞれは、外筒３００内で、揺動回転を行うことができる。

図３Ｃは、３つの保持貫通穴４１６と、３つの保持貫通穴４１６内にそれぞれ挿入された第１ジャーナル６２１と、を示す。本実施形態において、第１穴は、３つの保持貫通穴４１６のうち１つによって例示される。第２穴は、３つの保持貫通穴４１６のうち他のもう１つによって例示される。第３穴は、３つの保持貫通穴４１６のうち残りの１つによって例示される。

第１実施形態に関連して説明された取付部１２０は、３つの保持貫通穴４１６のうち１つを完全に覆う。残りの２つの保持貫通穴４１６は、出力ギア板１００が、基板部４１１の外面４１４に取り付けられた後も露出する。

図３Ｃは、取付部１２０によって隠された保持貫通穴４１６と露出した２つの保持貫通穴４１６との間の２つの取付領域を示す。取付部１２０は、２つの取付領域において、複数のボルトＢＬＴによって基板部４１１の外面４１４に固定される。使用者が、複数のボルトＢＬＴを取り外すと、出力ギア板１００は、基板部４１１の外面４１４から分離される。基板部４１１の外面４１４は、図１を参照して説明された回転面ＲＴＳに相当する。回転面ＲＴＳに関する説明は、基板部４１１の外面４１４に援用される。

出力ギア板１００の３つの外歯１１１は、露出した２つの保持貫通穴４１６の間に位置する。３つの外歯１１１は、基板部４１１の外面４１４の前で、相手部材（図示せず）に噛み合う。本実施形態において、第２外歯は、３つの外歯１１１のうち１つによって例示される。

＜第４実施形態＞
第２実施形態に関連して説明された出力ギア板は、様々なギア装置の一部として利用可能である。第４実施形態において、例示的なギア装置が説明される。

図４Ａ及び図４Ｂは、第４実施形態の減速機２００Ａを示す。図４Ａは、減速機２００Ａの概略的な断面図である。図４Ｂは、減速機２００Ａの概略的な正面図である。図３Ｃ乃至図４Ｂを参照して、減速機２００Ａが説明される。上述の実施形態の説明は、上述の実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。本実施形態において、ギア装置は、減速機２００Ａによって例示される。

第３実施形態と同様に、減速機２００Ａは、外筒３００と、歯車部５００（図４Ａを参照）と、３つのクランク組立体６００（図４Ａは、３つのクランク組立体６００のうち１つを示す）と、２つの主軸受７００と、を備える。第３実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

減速機２００Ａは、キャリア４００Ａを更に備える。第３実施形態と同様に、キャリア４００Ａは、基部４１０と、端板部４２０と、を含む。第３実施形態の説明は、これらの要素に援用される。キャリア４００Ａは、第２実施形態に関連して説明されたギア片１４０を更に含む。第２実施形態の説明は、ギア片１４０に援用される。本実施形態において、出力ギアは、ギア片１４０によって例示される。

減速機２００Ａは、第２実施形態に関連して説明された取付板１５０を更に備える。第２実施形態に関連して説明された如く、取付板１５０は、ギア片１４０にスプライン結合される。取付板１５０は、３つの保持貫通穴４１６のうち１つを完全に覆う。残りの２つの保持貫通穴４１６は、出力ギア板１００が、基板部４１１の外面４１４に取り付けられた後も露出する。

図３Ｃと同様に、図４Ｂは、取付板１５０によって隠された保持貫通穴４１６と露出した２つの保持貫通穴４１６との間の２つの取付領域を示す。取付板１５０は、基板部４１１の外面４１４に全体的に面接触される。取付板１５０は、２つの取付領域において、複数のボルトＢＬＴによって基板部４１１の外面４１４に固定される。使用者が、複数のボルトＢＬＴを取り外すと、出力ギア板１００は、基板部４１１の外面４１４から分離される。本実施形態において、第１領域は、２つの取付領域のうち一方によって例示される。第２領域は、２つの取付領域のうち他方によって例示される。

出力ギア板１００Ａの３つの外歯１４３は、露出した２つの保持貫通穴４１６の間に位置する。３つの外歯１４３は、基板部４１１の外面４１４の前で、相手部材（図示せず）に噛み合う。本実施形態において、第２外歯は、３つの外歯１４３のうち１つによって例示される。

＜第５実施形態＞
第３実施形態及び第４実施形態のギア装置の出力ギアは、キャリアから分離可能である。代替的に、出力ギアは、キャリアと一体的に形成されてもよい。第５実施形態において、キャリアから分離不能な出力ギアを備える例示的なギア装置が説明される。

図５Ａ及び図５Ｂは、第５実施形態の減速機２００Ｂを示す。図５Ａは、減速機２００Ｂの概略的な断面図である。図５Ｂは、減速機２００Ｂの概略的な正面図である。図５Ａ及び図５Ｂを参照して、減速機２００Ｂが説明される。上述の実施形態の説明は、上述の実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。本実施形態において、ギア装置は、減速機２００Ｂによって例示される。

第３実施形態と同様に、減速機２００Ｂは、外筒３００と、歯車部５００（図５Ａを参照）と、３つのクランク組立体６００（図５Ａは、３つのクランク組立体６００のうち１つを示す）と、２つの主軸受７００と、を備える。第３実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

減速機２００Ｂは、キャリア４００Ｂを更に備える。第３実施形態と同様に、キャリア４００Ｂは、端板部４２０を含む。第３実施形態の説明は、端板部４２０に援用される。

キャリア４００Ｂは、基部４１０Ｂを更に含む。第３実施形態と同様に、基部４１０Ｂは、基板部４１１（図５Ａを参照）と、３つのシャフト部４１２（図５Ａは、３つのシャフト部４１２のうち１つを示す）と、を含む。第３実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

基部４１０Ｂは、出力ギア１６０を更に含む。出力ギア１６０は、基板部４１１と一体的に形成される（すなわち、出力ギア１６０は、基板部４１１から分離不能である）。出力ギア１６０は、基板部４１１の外面４１４から突出する。

図５Ｂに示される如く、出力ギア１６０は、噛合部１６１と、円筒部１６２と、を含む。噛合部１６１は、回転面ＲＴＳの回転中心軸ＲＡＸを中心とする中心角αの部位である。円筒部１６２は、回転中心軸ＲＡＸを中心とする中心角βの部位である。設計者は、中心角αを、保持貫通穴４１６の数に基づいて決定してもよい。たとえば、設計者は、中心角αを、以下の不等式によって示される関係が満たされるように決定することができる。

設計者は、その後、中心角βを、以下の数式によって示される関係が満たされるように決定してもよい。

噛合部１６１には、３つの外歯１６３が形成される。３つの外歯１６３は、相手部材と噛み合い、回転面ＲＴＳの回転を、相手部材に伝達する。３つの外歯１６３は、２つの保持貫通穴４１６の間で突出し、基板部４１１に形成された３つの保持貫通穴４１６のいずれにも重ならない。上述の中心角αは、最も離れた２つの歯底によって規定される円周角として定義されてもよい。本実施形態において、第１部位は、噛合部１６１によって例示される。

噛合部１６１とは異なり、外歯１６３は、円筒部１６２には形成されない。円筒部１６２は、弧状の外周面１６４を含む。外周面１６４の輪郭は、３つの外歯１６３の歯底円に略一致する。本実施形態において、第２部位は、円筒部１６２によって例示される。弧状面は、外周面１６４によって例示される。

図５Ｂは、３つの外歯１６３によって規定される歯先円ＡＤＣを示す。図５Ｂは、歯先円ＡＤＣと、３つの外歯１６３によって規定される歯底円（図示せず）の間でハッチングされた環状領域ＡＬＲを更に示す。環状領域ＡＬＲは、３つの保持貫通穴４１６それぞれに部分的に重なる。したがって、３つの外歯１６３は、回転中心軸ＲＡＸから離れた位置で、相手部材と噛み合うことができる。

上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々なギア装置に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち１つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう１つの実施形態に関連して説明されたギア装置に適用されてもよい。

上述の実施形態の原理は、様々なギア装置に好適に利用される。

１００，１００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力ギア板
１１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・噛合部
１１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外歯
１２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・取付部
１４０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ギア片
１４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・噛合部
１４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・結合部
１４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外歯
１５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・取付板
１６１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・噛合部
１６２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１６３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外歯
２００，２００Ａ，２００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・減速機
３００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外筒
３２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内歯ピン
４００，４００Ａ，４００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・キャリア
４１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板部
４１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持貫通穴
５００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯車部
５１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１歯車
５２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２歯車
５３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外歯
６００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク組立体
ＡＤＣ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯先円
ＡＬＲ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・環状領域
ＲＡＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転中心軸
ＲＴＳ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転面

Claims (14)

1. 環状に配置された複数の内歯を含む外筒と、
   前記外筒の径方向内側で回転中心軸周りに回転するキャリアと、
   前記複数の内歯に噛み合う複数の第１外歯を有する少なくとも１つの歯車を含む歯車部と、
   前記少なくとも１つの歯車の中心が前記回転中心軸周りを周回するように、前記少なくとも１つの歯車に揺動回転を与える少なくとも１つのクランク組立体と、を備え、
   前記キャリアは、前記少なくとも１つのクランク組立体が少なくとも部分的に挿入される少なくとも１つの穴部が形成されたクランク保持部と、前記クランク保持部から突出し、相手部材と噛み合う出力ギアを含み、
   前記出力ギアは、前記相手部材と噛み合う第２外歯が形成された所定の中心角の第１部位と、前記第２外歯が形成されない残りの中心角の第２部位と、を含む
   ギア装置。
2. 前記少なくとも１つのクランク組立体は、第１クランク組立体と、前記第１クランク組立体から離間した位置に配置された第２クランク組立体と、を含み、
   前記少なくとも１つの穴部は、前記第１クランク組立体が部分的に挿入される第１穴と、前記第２クランク組立体が部分的に挿入される第２穴と、を含み、
   前記第２外歯の歯先円と歯底円との間の環状領域は、前記第１穴と前記第２穴とに重なり、
   前記第２外歯は、前記第１穴と前記第２穴との間で前記相手部材と噛み合う
   請求項１に記載のギア装置。
3. 前記出力ギアは、前記クランク保持部から分離不能であり、
   前記第２部位は、前記第１穴と前記第２穴とに重ならないように設計される
   請求項２に記載のギア装置。
4. 前記少なくとも１つのクランク組立体は、前記第１クランク組立体及び前記第２クランク組立体から離間した位置に配置された第３クランク組立体と、を含み、
   前記少なくとも１つの穴部は、前記第３クランク組立体が少なくとも部分的に挿入される第３穴を含み、
   前記第１穴、前記第２穴及び前記第３穴の中心は、共通の仮想円上に形成され、
   前記第２部位は、前記仮想円よりも小さな半径の弧状面を含む
   請求項３に記載のギア装置。
5. 前記第２部位において前記出力ギアと結合される取付板を更に備え、
   前記出力ギアは、前記クランク保持部から分離可能であり、
   前記取付板は、前記クランク保持部に取り付けられる
   請求項２に記載のギア装置。
6. 前記取付板は、前記出力ギアとスプライン結合される
   請求項５に記載のギア装置。
7. 前記少なくとも１つのクランク組立体は、前記第１クランク組立体及び前記第２クランク組立体から離間した位置に配置された第３クランク組立体と、を含み、
   前記少なくとも１つの穴部は、前記第３クランク組立体が少なくとも部分的に挿入される第３穴を含み、
   前記取付板は、前記第３穴を覆う
   請求項５又は６に記載のギア装置。
8. 前記クランク保持部は、前記第３穴と前記第１穴との間の第１領域と、前記第３穴と前記第２穴との間の第２領域と、を含み、
   前記取付板は、前記第１領域及び前記第２領域のうち少なくとも一方に面接触され、前記クランク保持部に連結される
   請求項７に記載のギア装置。
9. 前記出力ギアは、前記クランク保持部から分離可能であり、
   前記少なくとも１つのクランク組立体は、前記第１クランク組立体及び前記第２クランク組立体から離間した位置に配置された第３クランク組立体と、を含み、
   前記少なくとも１つの穴部は、前記第３クランク組立体が少なくとも部分的に挿入される第３穴を含み、
   前記第２部位は、前記第３穴を覆う
   請求項２に記載のギア装置。
10. 前記第１部位は、前記回転中心軸を中心とする１８０°未満の中心角の部分であり、
    前記第２部位は、前記回転中心軸を中心とする１８０°以上の中心角の部分である
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載のギア装置。
11. ３６０°未満の有限回転範囲で回転運動する回転面を有するギア装置に取り付けられる出力ギア板であって、
    前記ギア装置から相手部材に動力を伝達する外歯が形成された所定の中心角の第１部位と、
    前記外歯が形成されない残りの中心角の第２部位と、を備え、
    前記第２部位は、前記回転面に取り付けられる
    出力ギア板。
12. ３６０°未満の有限回転範囲で回転運動する回転面を有するギア装置に取り付けられる出力ギア板であって、
    前記ギア装置から相手部材に動力を伝達する外歯が形成されたギア片と、
    前記回転面に取り付けられる取付板と、を備え、
    前記ギア片は、前記外歯が形成された所定の中心角の第１部位と、前記外歯が形成されない残りの中心角の第２部位と、を含み、
    前記取付板は、前記第２部位において前記ギア片に結合される
    出力ギア板。
13. 前記取付板は、前記ギア片とスプライン結合される
    請求項１２に記載の出力ギア板。
14. 前記第１部位は、前記回転面の回転中心軸を中心とする１８０°未満の中心角の部分であり、
    前記第２部位は、前記回転中心軸を中心とする１８０°以上の中心角の部分である
    請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の出力ギア板。

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