JP6629175B2 - 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、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する外歯歯車とを備えた偏心揺動型の歯車装置（サイクロイド減速機）が開示されている。この歯車装置では、外歯歯車を揺動させる偏心体と、該偏心体と外歯歯車との間に配置される偏心体軸受と、外歯歯車の自転成分と同期するキャリヤと、外歯歯車の自転成分をキャリヤに伝達する複数の内ピンと、をさらに備えている。

外歯歯車は、偏心体軸受が配置される偏心体軸受穴と、内ピンが挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴と、を備えている。複数の内ピン穴は、偏心体軸受穴の径方向外側において外歯歯車を軸方向に貫通しており、該内ピン穴に挿入された内ピンを介して外歯歯車の自転成分をキャリヤに伝達している。したがって、偏心体軸受穴と内ピン穴は、径方向から見て重なっており、軸方向から見たときには重なっていない。

実開昭６２−０２０２４０号公報

この種の歯車装置は、１段で大きな減速比が得られることから、小型化、軽量化の要請の強い用途で使用されることが多く、それゆえに、一層の小型化が常に要請されている。

本発明は、このような要請に応えるためになされたものであって、歯車装置全体の一層の小型化、特に径方向の小型化を実現す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、内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、該外歯歯車を揺動させる偏心体と、該偏心体と前記外歯歯車との間に配置される偏心体軸受と、前記外歯歯車の自転成分と同期するキャリヤと、前記外歯歯車の自転成分を前記キャリヤに伝達する複数の内ピンと、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、前記外歯歯車は、前記偏心体軸受が配置される偏心体軸受穴と、前記内ピンが挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴と、を備え、前記偏心体軸受穴と前記内ピン穴とが軸方向から見て重な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。

本発明においては、外歯歯車の偏心体軸受穴と内ピン穴とが軸方向から見て重なるように形成されている。そのため、外歯歯車の外径（径方向寸法）をより小さくすることができ、結果として歯車装置の径方向の小型化をより促進させることができる。

本発明によれば、歯車装置全体の一層の小型化、特に径方向の小型化を実現することができる。

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構成を示す断面図 図１の要部拡大断面図 図１の矢視III−III線に沿う断面図 図１の矢視ＩＶ方向から見た側面図

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に係る偏心揺動型の歯車装置の構成を示す断面図、図２は、図１の要部拡大断面図、図３は、図１の矢視III−III線に沿う断面図、図４は図１の矢視ＩＶ方向から見た側面図である。

この偏心揺動型の歯車装置Ｇ１は、内歯歯車１０と、該内歯歯車１０に内接噛合する外歯歯車２０と、を備える。歯車装置Ｇ１は、さらに、外歯歯車２０を揺動させるための偏心体３０と、該偏心体３０と外歯歯車２０との間に配置される偏心体軸受４０と、外歯歯車２０の軸方向側部に設けられ外歯歯車２０の自転成分と同期するキャリヤ５０と、外歯歯車２０の自転成分をキャリヤ５０に伝達する複数の内ピン６０と、を備える。

外歯歯車２０は、偏心体軸受４０が配置される偏心体軸受穴２１と、内ピン６０が挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴２２と、を有している。しかし、偏心体軸受穴２１と内ピン穴２２は、従来のように径方向から見たときには重なっておらず、軸方向から見たときに重なっている。

以下、歯車装置Ｇ１の構成をより詳細に説明する。

この歯車装置Ｇ１では、入力軸７０が、径方向中央（内歯歯車１０の軸心Ｃ１０上）に配置されている。入力軸７０は、前段の減速機等の出力軸であってもよいし、モータの出力軸（モータ軸）等であってもよい。入力軸７０は、第１段部７１および第２段部７２を有し、該第１段部７１および第２段部７２を境に先端が順に細くなっている（外径が小さくなっている）。

入力軸７０は、図示せぬ外部部材に組み込まれた前段軸受７５と、入力軸７０の先端部に配置された入力軸受７６とによって支持されている。入力軸受７６は、キャリヤ５０によって支持されている。入力軸受７６は、独立した内輪を有しておらず（入力軸７０が内輪を兼用し）、転動体を構成するニードル７７および外輪７８を有している。入力軸受７６の各ニードル７７は、リテーナ７９によって保持されている。このため、キャリヤ５０に外輪７８およびニードル７７が保持された状態で、入力軸７０を各ニードル７７の内側に挿入することができる。

入力軸７０の第１段部７１と第２段部７２との間の外周は、一部が軸に沿って削除された削除部７４を有し、いわゆる「Ｄカット」と称される外周とされている。入力軸７０のＤカットされた部分の外周には、外歯歯車２０を揺動させるための偏心体３０が外嵌されている。

偏心体３０は、全体がほぼ円筒状に形成されている。偏心体３０の内周は、入力軸７０のＤカットされた外周に沿った形状とされ、入力軸７０と周方向に一体化されている。偏心体３０の軸心Ｃ３０は、入力軸７０の軸心Ｃ７０（＝内歯歯車１０の軸心Ｃ１０）に対してｅだけ偏心している。

なお、入力軸７０と偏心体３０との連結は、必ずしも上述したようなＤカットによって連結される必要はない。入力軸７０と偏心体３０は、例えば、通常のキーとキー溝によって連結されていてもよいし、単一の素材によって初めから一体化されていてもよい。

偏心体３０は、反負荷側端面３２が入力軸７０の第１段部７１に当接することで軸方向反負荷側への移動が規制（拘束）されている。また、偏心体３０は、負荷側端面３４が、後述するスラストワッシャ１２１に当接することで、軸方向負荷側への移動が規制されている。

偏心体３０と外歯歯車２０との間には、偏心体軸受４０が配置されている。つまり、外歯歯車２０は、偏心体軸受４０を介して偏心体３０に外嵌されている。偏心体軸受４０は、この歯車装置Ｇ１では、転動体を構成するころ４２と、該ころ４２を径方向外側から支持する外輪４４と、径方向内側から支持する内輪４６とで構成されている。各ころ４２は、リテーナ４８によって保持されている。外輪４４は、外歯歯車２０の偏心体軸受穴２１に締まり嵌めで組み込まれる。外輪４４は、軸方向両端に径方向内側に曲折された曲折部４４Ａ、４４Ｂを有し、該曲折部４４Ａ、４４Ｂによってころ４２の軸方向の移動を規制している。

外歯歯車２０は、偏心体軸受４０が配置される偏心体軸受穴２１と、内ピン６０が挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴２２と、を備える。

より具体的には、外歯歯車２０は、偏心体軸受穴２１が設けられる本体部２４と、該本体部２４の径方向外側に設けられ、外歯歯車２０の外歯２６Ｔが形成される歯部２６と、本体部２４の軸方向キャリヤ５０側の端部から径方向内側に一体的に延在された伝達壁部２８と、有している。

外歯歯車２０の本体部２４は、ほぼ円筒状に形成されている。本体部２４の軸方向における伝達壁部２８以外の内周（伝達壁部２８より反負荷側の部分の内周）が、偏心体軸受穴２１を構成している。偏心体軸受穴２１は、外歯歯車２０の軸心Ｃ２０上に形成されている。

外歯歯車２０の歯部２６は、本体部２４の偏心体軸受穴２１の軸方向ほぼ中央において本体部２４から径方向外側に突出して設けられている。歯部２６の軸方向幅Ｌ２６は、本体部２４の軸方向幅Ｌ２４よりも小さい。外歯歯車２０の歯部２６の軸方向幅Ｌ２６は、好ましくは、本体部２４の軸方向幅Ｌ２４の２／３以下、あるいは、偏心体軸受穴２１の軸方向幅Ｌ２１の３／４以下の長さに抑えられるのがよい。そのため、この歯車装置Ｇ１では、具体的には歯部２６の軸方向幅Ｌ２６は、本体部２４の軸方向幅Ｌ２４の１／３以下の長さに抑えられると共に、偏心体軸受穴２１の軸方向幅Ｌ２１の１／２以下の長さに抑えられている。

また、外歯歯車２０の歯部２６の軸方向中央ｃ２６は、本体部２４の軸方向中央ｃ２４よりも反キャリヤ側にδ（ｃ２４−ｃ２６）だけずれている。つまり、本体部２４の反負荷側端面２４Ａから歯部２６の反負荷側端面２６Ａまでの長さＬ（２４Ａ−２６Ａ）は、本体部２４の負荷側端面２４Ｂから歯部２６の負荷側端面２６Ｂまでの長さＬ（２４Ｂ−２６Ｂ）よりも短い。これらの構成の意義（作用）については、後に詳述する。

外歯歯車２０の伝達壁部２８は、本体部２４の負荷側端部から径方向内側に一体的に延在されている。内ピン穴２２は、伝達壁部２８を貫通しており、軸方向から見たときに、その全体が偏心体軸受穴２１と完全に重なっている。つまり、複数の内ピン穴２２は、外歯歯車２０の本体部２４には設けられておらず、全体が伝達壁部２８に設けられている。外歯歯車２０の軸心Ｃ２０から内ピン穴２２の最外部２２ｍまでの径方向距離Ｒ２２ｍは、外歯歯車２０の軸心Ｃ２０から偏心体軸受穴２１の最外部２１ｍまでの径方向距離Ｒ２１ｍよりも小さい（Ｒ２１ｍ＞Ｒ２２ｍ）。

この歯車装置Ｇ１では、複数の内ピン穴２２は、外歯歯車２０の軸心Ｃ２０と同心の円周に、周方向に等間隔に複数（この例では６個）設けられている（ただし、内ピン穴２２の配置位置や配置個数はこれに限定されない）。

外歯歯車２０は、内歯歯車１０に内接噛合している。本歯車装置Ｇ１における内歯歯車１０は、ケーシング１００と一体化された内歯歯車本体１１と、該内歯歯車本体１１の内周に軸と平行に形成された外ピン溝１２と、該外ピン溝１２に回転自在に組み込まれ当該内歯歯車１０の内歯を構成する円柱状の外ピン１４とで主に構成されている。内歯歯車１０の内歯の数（外ピン１４の本数）は外歯歯車２０の外歯２６Ｔの数より僅かだけ（この例では１だけ）多い。ケーシング１００（内歯歯車１０の本体１１）の負荷側端部からは、径方向外側に向けて耳部１０２が４個突出形成されている。耳部１０２には、当該歯車装置Ｇ１全体を図示せぬ親機械に連結するための連結穴１０４が形成されている。

外歯歯車２０の軸方向負荷側には、外歯歯車２０の自転成分と同期するキャリヤ５０が配置されている。内歯歯車１０の本体１１と一体化される部材であるケーシング１００は、内歯歯車１０の軸心Ｃ１０と平行な面１０６を有している。キャリヤ５０は、面１０６と径方向に対向する面５８を有している。つまり、ケーシング１００と、キャリヤ５０は、径方向に対向する径方向対向箇所１１６を有し、該径方向対向箇所１１６に、単一の主軸受（キャリヤ５０をケーシング１００に支持する軸受）１１０が配置されている。換言するならば、キャリヤ５０は径方向対向箇所１１６に配置された単一の主軸受１１０を介してケーシング１００に支持されている。主軸受１１０は、この歯車装置Ｇ１では玉軸受によって構成されている。また、図示は省略されているが、外輪側において主軸受１１０の軸方向負荷側への移動が規制されている。

キャリヤ５０は、内ピン６０が圧入される内ピン挿入穴５１と、図示せぬ被駆動部材を連結するための連結ボルト穴５２と、入力軸７０を支持する入力軸受７６が配置される有底の入力軸受穴５３と、を有している。キャリヤ５０の回転は、連結ボルト穴５２を活用してキャリヤ５０に連結されている図示せぬ被駆動部材に伝達される。

前記内ピン６０は、キャリヤ５０の内ピン挿入穴５１に圧入されている。内ピン６０は、反負荷側端部６２がキャリヤ５０から片持ちで露出している。内ピン６０の反負荷側端部６２は、外歯歯車２０の伝達壁部２８に形成した内ピン穴２２に挿入されている。内ピン６０は、外歯歯車２０の自転成分をキャリヤ５０に伝達する機能を有する。内ピン穴２２の内径Ｄ２２は、外歯歯車２０の揺動成分を吸収するべく、内ピン６０の外径ｄ６０よりも偏心体３０の偏心量ｅの２倍だけ大きい（Ｄ２２−ｄ６０＝２ｅ）。一方で内ピン６０は、外歯歯車２０の自転成分をキャリヤ５０に伝達するべく、外歯歯車２０が揺動しても、常に一部が内ピン穴２２と当接している。このため、キャリヤ５０は外歯歯車２０の自転成分と同期した動きをする。

なお、本歯車装置Ｇ１においては、伝達壁部２８の内ピン穴２２の軸方向反負荷側にリング状の段差部２７が設けられている。この段差部２７には、スラストワッシャ１２１が配置されている。スラストワッシャ１２１は、外歯歯車２０の伝達壁部２８の当該段差部２７に当接することで、偏心体軸受４０の内輪４６および偏心体３０の軸方向負荷側への移動を規制している。

既に説明したように、本歯車装置Ｇ１では、外歯歯車２０の歯部２６の軸方向幅Ｌ２６が、本体部２４の軸方向幅Ｌ２４よりも小さい。そこで、本歯車装置Ｇ１では、外歯歯車２０の歯部２６の軸方向両側であって本体部２４の径方向外側に、内歯歯車１０の外ピン１４の位置を規制する第１外ピン抱え８０および第２外ピン抱え９０を配置するようにしている。

第１外ピン抱え８０は、外歯歯車２０の歯部２６の反負荷側位置において本体部２４の径方向外側に該本体部２４と非接触で配置されている。第１外ピン抱え８０は、ほぼ円筒状の形状とされ、内歯歯車１０の軸心Ｃ１０と同心に配置されている。第１外ピン抱え８０は、立面位置規制部８１、円筒面位置規制部８２、および端面位置規制部８３の３面の位置規制部を有している。

第１外ピン抱え８０の立面位置規制部８１は、第１外ピン抱え８０の外周において軸と直角の立面で構成されている。立面位置規制部８１は、内歯歯車１０の外ピン１４の軸方向反負荷側端面と当接することにより、外ピン１４の軸方向位置を規制している。立面位置規制部８１により、外ピン１４の軸方向反負荷側への移動が規制される。

第１外ピン抱え８０の円筒面位置規制部８２は、立面位置規制部８１の径方向内側端部から歯部２６側に軸と平行に延在された円筒面で構成されている。円筒面位置規制部８２は、外ピン１４の負荷側端部の径方向内側に当接することにより、外ピン１４の径方向位置を規制している。円筒面位置規制部８２により、外ピン１４の径方向内側への脱落が防止される。

第１外ピン抱え８０の端面位置規制部８３は、第１外ピン抱え８０の軸方向歯部２６側の端面で構成されている。端面位置規制部８３は、外歯歯車２０の歯部２６の反負荷側端面２６Ａと当接することにより、外歯歯車２０の軸方向位置を規制している。端面位置規制部８３により、外歯歯車２０の軸方向反負荷側への移動が規制される。別言するならば、第１外ピン抱え８０と外歯歯車２０の歯部２６は、軸方向から見て重なっている。

第１外ピン抱え８０からは、該第１外ピン抱え８０をケーシング１００（内歯歯車１０の本体１１）に取り付けるための鍔状のプレート部８７が、径方向外側に突出・延在されている。プレート部８７には第１外ピン抱え８０をケーシング１００に取り付けるためのボルト８５が貫通するボルト穴８８が形成されている。第１外ピン抱え８０は、当該プレート部８７がボルト８５によってケーシング１００（内歯歯車１０の本体１１）に取り付られることで、該ケーシング１００と一体化される。

また、第１外ピン抱え８０は、該第１外ピン抱え８０の軸方向端部から径方向内側に延在された内側延在部８９を有している。内側延在部８９の径方向中央には、貫通孔８４が形成されており、入力軸７０が該貫通孔８４を貫通している。内側延在部８９は、軸方向偏心体軸受４０側の端面８９Ｅが該偏心体軸受４０と僅かな隙間を有して対向している。

本歯車装置Ｇ１では、偏心体３０は、入力軸７０の第１段部７１によって軸方向の位置規制がなされ、偏心体軸受４０は、内輪４６が締まり嵌めによって偏心体３０に外嵌されることで偏心体３０に対して軸方向の位置規制がなされている。したがって、内側延在部８９は、通常時は特に偏心体軸受４０の位置規制は行っておらず、何らかの不測の理由で偏心体軸受４０が偏心体３０に対して軸方向にずれてしまうことを、補助的に規制（防止）している。なお、この内側延在部８９は、例えば入力軸７０に段差部を設けることが困難な場合等にあっては、偏心体３０や偏心体軸受４０の軸方向位置を直接的に規制する機能を持たせるようにしてもよい。

一方、第２外ピン抱え９０は、外歯歯車２０の歯部２６の負荷側位置において本体部２４の径方向外側に該本体部２４と非接触で配置されている。第２外ピン抱え９０も、ほぼ円筒状の形状とされ、内歯歯車１０の軸心Ｃ１０と同心に配置されている。第２外ピン抱え９０は、立面位置規制部９１、円筒面位置規制部９２、および端面位置規制部９３の３面の位置規制部を有している。

第２外ピン抱え９０の立面位置規制部９１は、第２外ピン抱え９０の外周において軸と直角の立面で構成されている。立面位置規制部９１は、内歯歯車１０の外ピン１４の軸方向負荷側端面と当接することにより、外ピン１４の軸方向位置を規制している。立面位置規制部９１により、外ピン１４の軸方向反負荷側への移動が規制される。

第２外ピン抱え９０の円筒面位置規制部９２は、立面位置規制部９１の径方向内側端部から歯部２６側に軸と平行に延在された円筒面で構成されている。円筒面位置規制部９２は、外ピン１４の負荷側端部の径方向内側に当接することにより、外ピン１４の径方向位置を規制している。円筒面位置規制部９２により、外ピン１４の径方向内側への脱落が防止される。

第２外ピン抱え９０の端面位置規制部９３は、第２外ピン抱え９０の軸方向歯部２６側の端面で構成されている。端面位置規制部９３は、外歯歯車２０の歯部２６の負荷側端面２６Ｂと当接することにより、外歯歯車２０の軸方向位置を規制している。端面位置規制部９３により、外歯歯車２０の軸方向負荷側への移動が規制される。別言するならば、第２外ピン抱え９０と外歯歯車２０の歯部２６は、軸方向から見て重なっている。

第２外ピン抱え９０は、該第２外ピン抱え９０をケーシング１００（内歯歯車１０の本体１１）に固定するための押しねじ９６をねじ込むための凹部９７を、第２外ピン抱え９０の外周の一部に有している。第２外ピン抱え９０は、ケーシング１００に形成されたねじ穴１０７を介して押しねじ９６を該凹部９７にねじ込む（押し付ける）ことにより、ケーシング１００に固定・一体化される。

また、このケーシング１００（内歯歯車１０の本体１１）と一体化される部材である第２外ピン抱え９０は、該第２外ピン抱え９０の軸方向負荷側端面９０Ｅが、キャリヤ５０のスラスト荷重（モーメント）を受けるためのスラスト軸受１２０の受け面を構成している。キャリヤ５０は、該軸方向負荷側端面９０Ｅと対向する軸方向反負荷側端面５０Ｅを有している。つまり、第２外ピン抱え９０とキャリヤ５０は、軸方向負荷側端面９０Ｅ、軸方向反負荷側端面５０Ｅで構成される軸方向対向箇所１１８を有し、この軸方向対向箇所１１８に、スラスト軸受１２０が配置されている。この軸方向対向箇所１１８を大きく確保するため、第２外ピン抱え９０の径方向厚さは、第１外ピン抱え８０の径方向厚さより若干厚く設定されている。

ケーシング１００は負荷側端部に、径方向外側に向けて延在された４個の耳部１０２を有している。耳部１０２は、歯車装置Ｇ１を図示せぬ親機械に連結するための連結穴１０４を有している。歯車装置Ｇ１は、この耳部１０２の連結穴１０４を介して親機械に連結される。

次に、本偏心揺動型の歯車装置Ｇ１の作用を説明する。

始めに、歯車装置Ｇ１の動力の伝達作用から説明する。図示せぬモータの回転等によって、入力軸７０が回転すると、該入力軸７０にＤカット連結された偏心体３０が一体的に回転する。偏心体３０が回転すると、偏心体軸受４０を介して外歯歯車２０が揺動回転する。外歯歯車２０の外歯２６Ｔの歯数は、内歯歯車１０の内歯（外ピン１４）の歯数（本数）よりも１だけ小さいため、外歯歯車２０は、１回揺動する毎に（入力軸７０が１回回転する毎に）１歯分だけ内歯歯車１０に対して相対回転する（自転する）。外歯歯車２０の自転成分は、外歯歯車２０の伝達壁部２８に形成された内ピン穴２２に挿入された内ピン６０を介してキャリヤ５０に伝達される。なお、外歯歯車２０の揺動成分は、内ピン穴２２と内ピン６０との隙間によって吸収される。

次に、偏心体軸受穴２１と内ピン穴２２の構成に係る作用を説明する。

仮に、従来のように、偏心体軸受穴と内ピン穴が径方向から見て重なっている場合、外歯歯車は、径方向において、偏心体軸受穴と内ピン穴自体のスペースのほか、当然に偏心体軸受穴と内ピン穴との間のスペースおよび内ピン穴と外歯との間のスペースを必要とする。

しかし、本歯車装置Ｇ１では、偏心体軸受穴２１と内ピン穴２２とが軸方向から見て重なっており、内ピン穴２２は偏心体軸受穴２１と径方向から見て重なっていない。そのため、外歯歯車２０は、径方向において、基本的に、偏心体軸受穴２１、外歯２６Ｔ、および偏心体軸受穴２１と外歯２６Ｔとの間のスペースがあれば足りる。そのため、外歯歯車２０の径方向寸法（外径）をより小さくする設計が容易となり、歯車装置Ｇ１全体の径方向寸法をより小さくすることができる。

また、本歯車装置Ｇ１では、さらに、以下のような作用も得られる。

本歯車装置Ｇ１では、外歯歯車２０は、偏心体軸受穴２１が設けられる本体部２４と、該本体部２４の径方向外側に設けられ当該外歯歯車２０の外歯２６Ｔが形成される歯部２６と、を有する。そして、この歯部２６の軸方向幅Ｌ２６が本体部２４の軸方向幅Ｌ２４よりも小さく形成されている。これにより、外歯歯車２０の外歯２６Ｔと内歯歯車１０の内歯（外ピン１４）の片当りを抑制し、運転の円滑性をより向上させることができる。

より具体的に説明すると、本歯車装置Ｇ１では、揺動する外歯歯車２０の軸方向において、キャリヤ５０側の端部から自転成分を引き出すため、外歯歯車２０が揺動するたびに、該外歯歯車２０の軸心Ｃ２０は、内歯歯車１０の軸心Ｃ１０に対して傾き易い傾向となる。外歯歯車２０の軸心Ｃ２０が傾くと、外歯歯車２０の外歯２６Ｔと内歯歯車１０の内歯（外ピン１４）との噛合に、いわゆる「片当り」の現象が生じる。

片当りの現象が生じると、歯部２６の軸方向端部の噛合が円滑に行われなくなり、運転の円滑性が損なわれる。本歯車装置Ｇ１は、外歯歯車２０の歯部２６の軸方向幅Ｌ２６が本体部２４の軸方向幅Ｌ２４よりも小さく、本体部２４の軸方向両端には歯部２６が存在しない。このため、仮に外歯歯車２０の軸心Ｃ２０が傾いたとしても、該軸心Ｃ２０が傾いたことによって歯部２６の端部に片当りが生じるのをより抑制することができ、歯車装置Ｇ１の運転の円滑性を向上できる。

また、本歯車装置Ｇ１においては、外歯歯車２０の歯部２６の軸方向中央ｃ２６が、本体部２４の軸方向中央ｃ２４よりも、反キャリヤ側にδ（ｃ２４−ｃ２６）だけずれている。別言するならば、本体部２４の反負荷側端面２４Ａから歯部２６の反負荷側端面２６Ａまでの長さＬ（２４Ａ−２６Ａ）が、本体部２４の負荷側端面２４Ｂから歯部２６の負荷側端面２６Ｂまでの長さＬ（２４Ｂ−２６Ｂ）より短い。

この作用について説明すると、本歯車装置Ｇ１のように、偏心体軸受穴２１と内ピン穴２２とが軸方向から見て重なる場合、換言するならば、外歯歯車２０の軸方向反キャリヤ側に偏心体軸受４０が配置され、軸方向キャリヤ５０側から動力を引き出す場合、外歯歯車２０は本体部２４の軸方向中央ｃ２４を中心にして軸心Ｃ２０が傾くのではなく、より偏心体軸受４０側を中心として傾く傾向となる。つまり、外歯歯車２０の軸心Ｃ２０が傾いたことによる本体部２４の軸方向端部の径方向のずれ量は、軸方向偏心体軸受４０側よりもキャリヤ５０側の方が大きい。

本歯車装置Ｇ１では、外歯歯車２０の歯部２６の軸方向中央ｃ２６が、本体部２４の軸方向中央ｃ２４よりも反キャリヤ側にδ（ｃ２４−ｃ２６）だけずれているため、外歯歯車２０が傾いたことによる径方向のずれ量がより小さい軸方向領域で、外歯歯車２０と内歯歯車１０を噛合させることができる。そのため、歯部２６の片当りを一層効果的に抑制することができ、歯車装置Ｇ１の運転の一層の円滑性を確保できる。

また、本歯車装置Ｇ１では、内歯歯車１０が、内歯歯車１０の本体１１と、該内歯歯車１０の本体１１に組み込まれ内歯を構成する外ピン１４とを有している。そして、歯部２６の軸方向幅Ｌ２６が、本体部２４の軸方向幅Ｌ２４よりも小さいことを積極的に活用し、外歯歯車２０の本体部２４の径方向外側に、内歯歯車１０の外ピン１４の位置を規制する第１、第２外ピン抱え８０、９０を配置し、該第１、第２外ピン抱え８０、９０と外歯歯車２０の歯部２６が軸方向から見て重なる構成を採用している。これにより、内歯歯車１０の外ピン１４の位置を規制するための第１、第２外ピン抱え８０、９０を配置するスペースとして、本体部２４の径方向外側の領域を活用することができるため、（径方向の小型化に加え）歯車装置Ｇ１を軸方向においても、より小型化することができるようになる。

また、本歯車装置Ｇ１では、当該第１、第２外ピン抱え８０、９０により外歯歯車２０の軸方向移動も規制される構成を採用している。このため、外歯歯車２０の軸方向移動を規制するための別途の規制部材を設ける必要がない。また、外歯歯車２０の本体部２４の径方向外側の領域を利用できるため、単純に本体部２４の軸方向両側に該外歯歯車２０の移動規制部材を設ける構成と比較して、歯車装置Ｇ１の軸方向の小型化をより促進できる。

さらには、本歯車装置Ｇ１では、特に、外歯歯車２０の歯部２６の軸方向両側に配置された一対の第１、第２外ピン抱え８０、９０によって、外歯歯車２０の軸方向移動を規制するため、（外歯歯車２０の軸方向移動のみならず）外歯歯車２０の軸心Ｃ２０が内歯歯車１０の軸心Ｃ１０に対して傾くのを、合わせて規制することができる。

また、第１、第２外ピン抱え８０、９０は、立面位置規制部８１、９１によって外ピン１４の軸方向位置を規制すると共に、円筒面位置規制部８２、９２によって外ピン１４の径方向位置を規制している。つまり、第１、第２外ピン抱え８０、９０のみによって外ピン１４の径方向および軸方向両方の位置を規制することができ、外ピン１４の軸方向移動を規制する共に、径方向内側への脱落を防止できる。

また、本歯車装置Ｇ１では、第１外ピン抱え８０が径方向内側に延在された内側延在部８９を有し、該内側延在部８９により偏心体軸受４０の軸方向移動が規制されるように構成している。前述したように、この機能は、偏心体３０への締まり嵌めによる位置規制の補助として活用するようにしてもよいし、例えば、より積極的に内側延在部８９のみによって偏心体軸受４０の軸方向位置の規制を行うために活用してもよい。

また、本歯車装置Ｇ１においては、内歯歯車１０と一体化された部材である第２外ピン抱え９０とキャリヤ５０とが軸方向に対向する軸方向対向箇所１１８を有し、この軸方向対向箇所１１８にスラスト軸受１２０が配置されている。このため、内ピン６０を介してキャリヤ５０側に伝達されてきたトルクによってキャリヤ５０が傾くという不具合を、安価でより確実に防止することができる。

また、本歯車装置Ｇ１においては、内歯歯車１０と一体化された部材であるケーシング１００と、キャリヤ５０とが径方向に対向する径方向対向箇所１１６を有し、この径方向対向箇所１１６に単一の主軸受１１０が配置されている。そのため、この構成によっても軸方向の小型化を促進することができる。

なお、本発明においては、偏心体軸受穴と内ピン穴とが軸方向から見て重なることを必須の要件としているが、その具体的な構成については、特に本歯車装置Ｇ１の構成に限定されない。

例えば、本歯車装置Ｇ１においては、本体部２４と歯部２６のほかに伝達壁部２８を有し、この伝達壁部２８を貫通する態様で内ピン穴２２が形成されている。しかし、内ピン穴２２は、必ずしも伝達壁部２８を貫通している必要はなく、有底の凹部で形成されていてもよい。

また、本歯車装置Ｇ１においては、内ピン穴２２は、軸方向から見たときに、その全体が偏心体軸受穴２１と完全に重なるようにして外歯歯車２０の径方向の小型化を実現していたが、一部のみが重なっているだけでも、相応の効果が得られる。別言するならば、外歯歯車２０の軸心Ｃ２０から内ピン穴２２の最外部２２ｍまでの径方向距離Ｒ２２ｍは、外歯歯車２０の軸心Ｃ２０から偏心体軸受穴２１の最外部２１ｍまでの径方向距離Ｒ２１ｍより大きくてもよく、同一でもよい。

また、本歯車装置Ｇ１においては、歯部２６の軸方向幅Ｌ２６が本体部２４の軸方向幅Ｌ２４よりも小さくなるように設定して、外歯歯車２０が傾いたことによる片当りを抑制して噛合の円滑性を向上させていた。しかし、例えば、歯部２６は、本体部２４と同一またはそれ以上の軸方向幅を有していてもよい。

また、本歯車装置Ｇ１においては、歯部２６の軸方向中央ｃ２６を本体部２４の軸方向中央ｃ２４よりも反キャリヤ側にδ（ｃ２４−ｃ２６）だけずらすことで、噛合の円滑性を一層向上させるようにしていた。しかし、歯部２６の軸方向中央ｃ２６は、例えば、本体部２４の軸方向中央ｃ２４と一致していてもよい。

また、本歯車装置Ｇ１においては、外歯歯車２０の本体部２４の径方向外側に内歯歯車１０の外ピン１４の位置を規制する第１、第２外ピン抱え８０、９０を配置するようにしていた。しかし、この第１、第２外ピン抱え８０、９０は、必ずしも必須の構成ではなく、別の手法で外ピン１４を位置決めするようにしてもよい。当然に外歯歯車２０も、必ずしも本体部２４の径方向外側に配置した第１、第２外ピン抱え８０、９０によって位置規制をしなくてもよい（別の手法で位置規制してもよい）。

また、本歯車装置Ｇ１においては、内歯歯車１０と一体化された部材である第２外ピン抱え９０とキャリヤ５０とが軸方向に対向する軸方向対向箇所１１８を有し、該軸方向対向箇所１１８にスラスト軸受１２０を配置するようにしていた。 しかし、この構成も必ずしも必須の構成ではない。例えば、軸方向対向箇所は、内歯歯車自体とキャリヤとの間に形成するようにしてもよい。また、「内歯歯車と一体化された部材」としては、必ずしも上記第２外ピン抱え９０の構成を有している必要はなく、要は、内歯歯車と一体化されている部材であれば、特に限定されない。配置されるスラスト軸受も、上記歯車装置Ｇ１においては、滑り軸受が採用されていたが、スラスト軸受の種類は、滑り軸受に限定されない。

また、上記歯車装置Ｇ１においては、内歯歯車１０と一体化されたケーシング１００とキャリヤ５０とが径方向に対向する径方向対向箇所１１６を有し、この径方向対向箇所１１６に単一の主軸受１１０が配置されていた。しかし、必ずしもこの構成のみに限定されるわけではなく、例えば、当該径方向対向箇所に一対の（２個の）アンギュラ軸受を主軸受として配置するようにしてもよい。

また、単一の主軸受が設けられる場合であっても、その種類は、必ずしも玉軸受に限定されない。例えば、クロスローラ軸受や複列式玉軸受であってもよい。一対のアンギュラ軸受を配置した場合、あるいはクロスローラ軸受や複列式玉軸受を配置した場合のように、主軸受としてキャリヤのモーメントを受け得る軸受を配置した場合には、キャリヤのモーメントを受けるためのスラスト軸受（１２０）は必ずしも必要ではない。

また、この径方向対向箇所に配置される主軸受は、必ずしも内輪や外輪が独立した軸受でなくてもよく、例えば、内輪または外輪のいずれか、または両方が、キャリヤ、あるいは内歯歯車または内歯歯車と一体化された部材によって兼用される軸受であってもよい。

なお、この種の歯車装置の内ピンには、内ピン穴との摺動性をより向上させるために、円筒状の内ローラが回転自在に外嵌されることがある。この場合は、内ピン穴の内径が内ローラの外径よりも偏心体の偏心量の２倍だけ大きくなるように設計される。本発明における内ピンには、内ローラが外嵌された内ピンの概念が含まれる。

また、内歯歯車の内歯を構成する外ピンは、外歯歯車との噛合性を向上させるために、支持ピンと、該支持ピンに回転自在に外嵌される外ローラとで構成されることがある。このような構成の外ピンが採用されている場合、本発明における外ピンには、支持ピンおよび外ローラのいずれの概念も含まれる。例えば、外ピン抱えは、支持ピンの位置を規制するものであってもよいし、外ローラの位置を規制するものであってもよく、支持ピンおよび外ローラの両方の位置を規制するものであってもよい。

Ｇ１…歯車装置
１０…内歯歯車
２０…外歯歯車
２１…偏心体軸受穴
２２…内ピン穴
３０…偏心体
４０…偏心体軸受
５０…キャリヤ
６０…内ピン

Claims (9)

1. 内歯歯車と、該内歯歯車に内接噛合する外歯歯車と、該外歯歯車を揺動させる偏心体と、該偏心体と前記外歯歯車との間に配置される偏心体軸受と、前記外歯歯車の自転成分と同期するキャリヤと、前記外歯歯車の自転成分を前記キャリヤに伝達する複数の内ピンと、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、
   前記外歯歯車は、前記偏心体軸受が配置される偏心体軸受穴と、前記内ピンが挿入されると共に周方向に間隔を空けて設けられた複数の内ピン穴と、を備え、
   前記偏心体軸受穴と前記内ピン穴とが軸方向から見て重なる
   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、
   前記外歯歯車は、前記偏心体軸受穴が設けられる本体部と、該本体部の径方向外側に設けられ当該外歯歯車の外歯が形成される歯部と、を有し、
   前記歯部の軸方向幅が、前記本体部の軸方向幅よりも小さい
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
3. 請求項２において、
   前記歯部の軸方向中央が、前記本体部の軸方向中央よりも、反キャリヤ側にずれている
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
4. 請求項２または３において、
   前記内歯歯車は、内歯歯車本体と、該内歯歯車本体に組み込まれ内歯を構成する外ピンと、を有し、
   前記外歯歯車の本体部の径方向外側に、前記内歯歯車の外ピンの位置を規制する外ピン抱えが配置され、
   該外ピン抱えと前記外歯歯車の歯部とが軸方向から見て重なる
   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、
   前記外ピン抱えにより前記外歯歯車の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。
6. 請求項４または５において、
   前記外ピン抱えは、前記外ピンの径方向および軸方向両方の位置を規制する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
7. 請求項４〜６のいずれかにおいて、
   前記外ピン抱えが、径方向内側に延在された内側延在部を有し、
   該内側延在部により、前記偏心体軸受の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。
8. 請求項４〜７のいずれかにおいて、
   前記内歯歯車または該内歯歯車と一体化された部材と、前記キャリヤとが軸方向に対向する軸方向対向箇所を有し、
   該軸方向対向箇所に、スラスト軸受が配置される
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
9. 請求項４〜８のいずれかにおいて、
   前記内歯歯車または該内歯歯車と一体化された部材と、前記キャリヤとが径方向に対向する径方向対向箇所を有し、
   該径方向対向箇所に、単一の軸受が配置される
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。

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