JP6654123B2 - 歯車伝動装置および歯車伝動装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、歯車伝動装置および歯車伝動装置の製造方法に関する。

特許文献１に、偏心揺動型の歯車伝動装置が開示されている。この歯車伝動装置は、内歯歯車と、外歯歯車と、キャリヤと、支持部材と、を備えている。内歯歯車は、内歯部材の内周に設けられている。外歯歯車は、内歯歯車の歯数と異なる歯数を有すると共に、内歯歯車と噛み合いながら偏心回転する。キャリヤは、外歯歯車を支持しており、内歯部材に対して回転可能である。支持部材はキャリヤの回転軸線方向において、内歯部材の両側に一対配置されている。一対の支持部材は一対のキャリヤを回転可能に支持している。

この歯車伝動装置では、内歯部材と支持部材には、該内歯部材および支持部材を固定する連結ボルトが挿通される連通ボルト孔が設けられている。連通ボルト孔は、キャリヤの回転軸線に沿って延在されると共に、該回転軸線の周りに複数設けられている。

この歯車伝動装置では、内歯部材と支持部材の径方向の位置決めを行う位置決め部が、径方向においてキャリヤの回転軸線側に位置する連通ボルト孔の端部を結んだ円よりも径方向外側に設けられている。

特開２０１６−６５５７４号公報

本発明は、このような構成の歯車伝動装置において、内歯部材と支持部材をより強固に連結することを可能とし、装置全体の剛性をより高く維持することをその課題としている。

本発明は、内歯部材の内周に設けられた内歯歯車と、該内歯歯車の歯数と異なる歯数を有すると共に、前記内歯歯車と噛み合いながら偏心回転する外歯歯車と、該外歯歯車を支持すると共に、前記内歯部材に対して回転可能なキャリヤと、該キャリヤの回転軸線方向において前記内歯部材の側部に配置されると共に、該キャリヤを回転可能に支持する支持部材と、を備え、前記内歯部材および前記支持部材に、該内歯部材と支持部材とを固定する連結ボルトが通過する連通ボルト孔が設けられ、該連通ボルト孔は、前記キャリヤの回転軸線に沿って延在されると共に、該回転軸線の周りに複数設けられ、前記内歯部材と前記支持部材との径方向の位置決めを行う位置決め部が、径方向において前記連通ボルト孔の前記回転軸線側の端部を結んだ円よりも径方向外側に設けられ、前記連結ボルトの頭部の座面の最外端が、前記内歯部材および前記支持部材の少なくとも一方の最外周よりも内側に位置す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、連結ボルトの頭部の座面の最外端が、内歯部材および支持部材の少なくとも一方の最外周よりも内側に位置している。このため、連結ボルトの締結力を、無駄なく内歯部材と支持部材との拘束に活用でき、該内歯部材と支持部材を強固に連結することができる。この結果、装置全体の剛性をより高く維持することができ、耐久性をより向上させることができる。

本発明によれば、装置全体の剛性をより高く維持し、耐久性をより向上させることができる。

本発明の実施形態の一例に係る歯車伝動装置の構成を示す断面図 図１の要部拡大断面図 本発明の実施形態の他の例に係る歯車伝動装置の構成を示す要部拡大断面図 図１または図３の歯車伝動装置のキャリヤを製造する際の工程を示す断面図 図４の矢視Ｖ−Ｖ線に沿う断面図

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に係る歯車伝動装置の構成を示す断面図、図２は図１の要部拡大断面図である。

歯車伝動装置Ｇ１は、振り分けタイプと称される偏心揺動型の歯車伝動装置で、内歯歯車１０、一対の外歯歯車２０（第１外歯歯車２１、第２外歯歯車２２）、一対の支持部材３０（第１支持部材３１、第２支持部材３２）、一対の主軸受４０（第１主軸受４１、第２主軸受４２）、一対のキャリヤ５０（第１キャリヤ５１、第２キャリヤ５２）、およびクランクシャフト６０を備えている。なお、便宜上、軸方向入力側（入力歯車９６のある側）を第１、反入力側を第２と呼称して区別することがある。

内歯歯車１０は、内歯部材１３と内歯ピン１４を備えている。内歯部材１３は歯車伝動装置Ｇ１のケースの一部を構成している。内歯部材１３の内周面には、キャリヤ５０の軸心Ｃ５０（以下、単に回転軸線Ｃ５０と称す）に沿って延びる複数のピン溝１５が設けられている。ピン溝１５は、回転軸線Ｃ５０の周りに等間隔に設けられている。ピン溝１５内に内歯ピン１４を配置することにより、内歯歯車１０が形成されている。内歯ピン１４は、円柱状であり、内歯歯車１０の内歯に相当する。内歯部材１３には、後述する連結ボルト９４が挿通される中央貫通孔１３Ａが設けられている。

一対の外歯歯車２０（第１外歯歯車２１、第２外歯歯車２２）は、内歯歯車１０の歯数と異なる歯数を有すると共に、前記内歯歯車１０と噛み合いながら偏心回転する。

一対の支持部材３０（第１支持部材３１、第２支持部材３２）が、回転軸線Ｃ５０方向において、内歯部材１３の両側に配置されている。支持部材３０は、キャリヤ５０を回転可能に支持している。支持部材３０は、歯車伝動装置Ｇ１のケースの一部を構成している。支持部材３０の構成については、後に詳述する。

一対の主軸受４０（第１主軸受４１、第２主軸受４２）が支持部材３０とキャリヤ５０の間に配置されている。つまり、キャリヤ５０は、主軸受４０によって、支持部材３０に支持されている。主軸受４０は、キャリヤ５０が支持部材３０に対してアキシャル方向およびラジアル方向に移動することを規制している。本歯車伝動装置Ｇ１では、主軸受４０としてアンギュラ玉軸受が採用されている。

第１主軸受４１は、第１外輪４１Ａ、第１内輪４１Ｂ、および第１転動体４１Ｃを備える。第２主軸受４２は、第２外輪４２Ａ、第２内輪４２Ｂ、および第２転動体４２Ｃを備える。第１主軸受４１の第１外輪４１Ａは、第１支持部材３１が兼ねている。第２主軸受４２の第２外輪４２Ａは、第２支持部材３２が兼ねている。

より具体的には、第１支持部材３１の内周面の内歯部材１３側の端部に回転軸線Ｃ５０に向かって第１外輪突出部３１Ａが突出している。第１外輪突出部３１Ａの曲線部３１Ｂが第１主軸受４１の（第１転動体４１Ｃの）第１外輪転走面４１Ｄを構成している。これにより、第１支持部材３１の第１外輪突出部３１Ａが第１主軸受４１の第１外輪４１Ａとして機能する。

同様に、第２支持部材３２の内周面の内歯部材１３側の端部に回転軸線Ｃ５０に向かって第２外輪突出部３２Ａが突出している。第２外輪突出部３２Ａの曲線部３２Ｂが第２主軸受４２の（第２転動体４２Ｃの）第２外輪転走面４２Ｄを構成している。これにより、第２支持部材３２の第２外輪突出部３２Ａが第２主軸受４２の第２外輪４２Ａとして機能する。

一対の主軸受４０の内輪（第１内輪４１Ｂ、第２内輪４２Ｂ）は、キャリヤ５０が兼ねている。つまり、第１主軸受４１の第１内輪４１Ｂを第１キャリヤ５１が兼ね、第２主軸受４２の第２内輪４２Ｂを第２キャリヤ５２が兼ねている。

より具体的には、第１キャリヤ５１は、径方向端部の内歯部材１３側に第１内輪凹部５１Ａを有している。第１内輪凹部５１Ａの曲線部５１Ｂが第１主軸受４１の（第１転動体４１Ｃの）第１内輪転走面４１Ｆを構成している。これにより、第１キャリヤ５１の第１内輪凹部５１Ａが第１主軸受４１の第１内輪４１Ｂとして機能する。

同様に、第２キャリヤ５２は、径方向端部の内歯部材１３側に第２内輪凹部５２Ａを有している。第２内輪凹部５２Ａの曲線部５２Ｂが第２主軸受４２の（第２転動体４２Ｃの）第２内輪転走面４２Ｆを構成している。これにより、第２キャリヤ５２の第２内輪凹部５２Ａが第２主軸受４２の第２内輪４２Ｂとして機能する。

第１キャリヤ５１の第１内輪転走面４１Ｆは、第１支持部材３１の第１外輪転走面４１Ｄと、第１主軸受４１の第１接触角に相当する角度だけ傾いた状態で対向し、「玉」で構成される第１主軸受４１の第１転動体４１Ｃと当接している。第１支持部材３１、第１キャリヤ５１、および第１転動体４１Ｃによって第１主軸受４１が構成されている。

また、第２キャリヤ５２の第２内輪転走面４２Ｆは、第２支持部材３２の第２外輪転走面４２Ｄと、第２主軸受４２の第２接触角に相当する角度だけ傾いた状態で対向し、「玉」で構成される第２主軸受４２の第２転動体４２Ｃと当接している。第２支持部材３２、第２キャリヤ５２、および第２転動体４２Ｃによって第２主軸受４２が構成されている。

一対のキャリヤ５０（第１キャリヤ５１、第２キャリヤ５２）は、支持部材３０に主軸受４０を介して支持されている。第１キャリヤ５１と第２キャリヤ５２は、間隔を置いて（外歯歯車２０を挟んで）対向して配置されている。第２キャリヤ５２は柱状部５２Ｆを一体的に備えている。柱状部５２Ｆは、第２キャリヤ５２から第１キャリヤ５１に向けて延びており、第１キャリヤ５１にキャリヤボルト５４を介して固定されている。第１キャリヤ５１および第２キャリヤ５２の径方向（回転軸線Ｃ５０に直交する方向）の外側を囲うように、第１支持部材３１および第２支持部材３２が配置されている。

内歯部材１３は、歯車伝動装置Ｇ１のケースの一部を構成している。第１支持部材３１と第２支持部材３２は内歯部材１３と固定され、それぞれケースの一部を構成している。第１キャリヤ５１と第２キャリヤ５２は固定され、キャリヤ５０を構成している。つまり、キャリヤ５０は、主軸受４０を介してケースに回転可能に支持されている。

クランクシャフト６０は、外歯歯車２０を揺動させる機能を有する。クランクシャフト６０は、円筒ころ軸受で構成される一対のクランク軸受７０（第１クランク軸受７１、第２クランク軸受７２）によってキャリヤ５０に回転可能に支持されている。この歯車伝動装置Ｇ１においては、クランクシャフト６０は３本、回転軸線Ｃ５０の周りに等間隔に配置されている（図１では１本のみ図示）。クランクシャフト６０は、入力歯車９６と第１偏心体６１および第２偏心体６２を備えている。第１偏心体６１および第２偏心体６２の各々の偏心方向は、クランクシャフト６０の回転軸Ｃ６０に対して対称である。

第１偏心体６１および第２偏心体６２は、軸方向において、第１クランク軸受７１および第２クランク軸受７２の間に配置されている。入力歯車９６は、第１クランク軸受７１の軸方向外側に配置されている。

外歯歯車２０は、一対の偏心体軸受８０（第１偏心体軸受８１、第２偏心体軸受８２）を介してクランクシャフト６０の第１偏心体６１および第２偏心体６２に係合している。外歯歯車２０は、クランクシャフト６０の回転に伴って、内歯歯車１０と噛み合いながら偏心回転する。

各クランクシャフト６０に設けられた計３個の入力歯車９６には、モータのモータピニオン（共に図示省略）が同時に噛み合っている。つまり、モータの回転は、同時に同一の回転速度で３個の入力歯車９６に伝達可能である。入力歯車９６にモータのトルクが伝達されると、クランクシャフト６０が回転軸Ｃ６０の周りを回転する。クランクシャフト６０が回転すると、第１、第２偏心体６１、６２が回転軸Ｃ６０の周りを偏心回転する。第１、第２偏心体６１、６２の偏心回転に伴って、第１、第２外歯歯車２１、２２が内歯歯車１０と噛み合いながら回転軸線Ｃ５０の周りをそれぞれ偏心回転する。

外歯歯車２０の歯数は、内歯歯車１０の歯数（内歯ピン１４の数）よりも僅かだけ（この例では２だけ）少ない。そのため、外歯歯車２０が偏心回転すると、内歯歯車１０と外歯歯車２０との歯数差に応じて、内歯歯車１０と外歯歯車２０が相対的に回転する。

外歯歯車２０は、クランクシャフト６０を介してキャリヤ５０に支持されている。内歯歯車１０は、内歯部材１３（ケースの一部）の内周に形成されている。よって、外歯歯車２０が偏心回転すると、キャリヤ５０がケースの一部である内歯部材１３に対して相対回転する。なお、キャリヤ５０が歯車伝動装置Ｇ１の出力部を構成している場合、キャリヤ５０が回転軸線Ｃ５０の周りを回転する。支持部材３０（ケースの一部）が歯車伝動装置Ｇ１の出力部を構成している場合、ケースが回転軸線Ｃ５０の周りを回転する。すなわち、回転軸線Ｃ５０は、キャリヤ５０の回転軸でもあり、ケースの回転軸でもある。

なお、前述したように、この歯車伝動装置Ｇ１では、支持部材３０の内周面の内歯部材１３側の端部に第１、第２外輪突出部３１Ａ、３２Ａが設けられている。第１、第２外輪突出部３１Ａ、３２Ａは、回転軸線Ｃ５０の周りを一巡している。内歯ピン１４が該第１、第２外輪突出部３１Ａ、３２Ａの間に配置されている。換言すると、内歯ピン１４は、支持部材３０に形成された第１、第２外輪突出部３１Ａ、３２Ａによって軸方向の移動が規制されている。

さらに、第１外輪突出部３１Ａの内歯部材１３側の端面３１Ｅは、第１外歯歯車２１が回転軸線Ｃ５０に対して最も外側に偏心した位置において該第１外歯歯車２１と当接すると共に、第１外歯歯車２１が最も内側に偏心した位置においても第１外歯歯車２１と当接している。また、第２外輪突出部３２Ａの内歯部材１３側の端面３２Ｅは、第２外歯歯車２２が回転軸線Ｃ５０に対して最も外側に偏心した位置において該第２外歯歯車２２と当接すると共に、第２外歯歯車２２が最も内側に偏心した位置においても第２外歯歯車２２と当接している。つまり、支持部材３０の第１、第２外輪突出部３１Ａ、３２Ａの軸方向内歯部材１３側の端面３１Ｅ、３２Ｅは、外歯歯車２０の軸方向位置を規制する規制手段として機能している。

なお、符号９７はオイルシールである。オイルシール９７は、第２支持部材３２と第２キャリヤ５２との間から潤滑剤が歯車伝動装置Ｇ１の外部に漏出するのを防止している。

ここで、内歯部材１３と支持部材３０の構成についてより詳細に説明する。

本歯車伝動装置Ｇ１では、回転軸線Ｃ５０方向において、内歯部材１３の両側に一対の支持部材３０（第１支持部材３１、第２支持部材３２）が配置されている。内歯部材１３には中央貫通孔１３Ａが設けられている。第１支持部材３１には第１貫通孔３１Ｃが設けられている。第２支持部材３２には第２貫通孔３２Ｃが設けられている。

内歯部材１３の中央貫通孔１３Ａと支持部材３０の第１、第２貫通孔３１Ｃ、３２Ｃは、同心かつ同径であり、全体で内歯部材１３および支持部材３０を貫通する連通ボルト孔９５を構成している。連通ボルト孔９５には、内歯部材１３と支持部材３０を第１相手部材１０１に固定するための連結ボルト９４が通過する。連通ボルト孔９５は、回転軸線Ｃ５０に沿って延在されると共に、該回転軸線Ｃ５０の周りに複数設けられている。

内歯部材１３と支持部材３０は、連通ボルト孔９５に挿通した連結ボルト９４によって第１相手部材１０１に固定される。内歯部材１３と支持部材３０を固定することにより、歯車伝動装置Ｇ１のケースが完成する。

本歯車伝動装置Ｇ１では、連結ボルト９４は、第１相手部材１０１に形成された雌ねじ１０１Ａに直接ねじ込まれている。また、第２キャリヤ５２が、タップ穴５２Ｇを介して図示せぬ第２相手部材に連結される。

第１支持部材３１の外周面３１Ｄの外径Ｒ３１Ｄと第２支持部材３２の外周面３２Ｄの外径Ｒ３２Ｄは、同一である（Ｒ３１Ｄ＝Ｒ３２Ｄ）。内歯部材１３の外周面１３Ｄの外径Ｒ１３Ｄは、第１支持部材３１の外周面３１Ｄの外径Ｒ３１Ｄ（＝Ｒ３２Ｄ）よりも大きい。

内歯部材１３の径方向端部に回転軸線Ｃ５０方向に延びる一対の位置決め突出部９０（第１位置決め突出部９１、第２位置決め突出部９２）が設けられている。入力側（入力歯車９６がある側）の第１位置決め突出部９１は、第１支持部材３１の外周面３１Ｄの一部を囲むように延びており、第１支持部材３１の外周面３１Ｄに当接している。第１位置決め突出部９１が第１支持部材３１の外周面３１Ｄに当接することにより、内歯部材１３と第１支持部材３１が位置決めされている。内歯部材１３の第１位置決め突出部９１の内周９１Ａは、内歯部材１３と第１支持部材３１の第１位置決め部を構成している。

出力側（入力歯車９６がない側）の第２位置決め突出部９２は、第２支持部材３２の外周面３２Ｄの一部を囲むように延びており、第２支持部材３２の外周面３２Ｄに当接している。第２位置決め突出部９２が第２支持部材３２の外周面３２Ｄに当接することにより、内歯部材１３と第２支持部材３２が位置決めされている。内歯部材１３の第２位置決め突出部９２の内周９２Ａは、内歯部材１３と第２支持部材３２の第２位置決め部を構成している。

第１、第２位置決め突出部９１、９２の内周９１Ａ、９２Ａの回転軸線Ｃ５０からの距離（半径）Ｒ９１Ａ、Ｒ９２Ａは等しい。この距離Ｒ９１Ａ、Ｒ９２Ａは、径方向において反回転軸線側に位置する連通ボルト孔９５の外側端部（連通ボルト孔９５の回転軸線Ｃ５０から最も遠い点）９５Ａを結んだ円（各連通ボルト孔９５の回転軸線Ｃ５０に対する外接円）の半径Ｒ９５Ａよりも大きい（Ｒ９１Ａ＝Ｒ９２Ａ＞Ｒ９５Ａ）。すなわち、第１位置決め部および第２位置決め部は、径方向において連通ボルト孔９５の反回転軸線側の外側端部９５Ａを結んだ円よりも径方向外側に設けられている。

もっとも、位置決め部は、必ずしもこの位置に設けられていなくてもよい。具体的には、内歯部材１３と支持部材３０との位置決め部は、連通ボルト孔９５の回転軸線Ｃ５０側に位置する連通ボルト孔９５の内側端部（連通ボルト孔９５の回転軸線Ｃ５０から最も近い点）９５Ｂに接する円（各連通ボルト孔９５の回転軸線Ｃ５０に対する内接円）よりも径方向外側であれば、任意の位置に設けることができる。

例えば、連通ボルト孔９５間に位置決め部を設ける場合、回転軸線Ｃ５０方向における内歯部材１３側の端面１３Ｅ１、１３Ｅ２に支持部材３０に向けて延びる突出部（図示略）を設け、さらにその突出部に対応する支持部材３０側の端面３１Ｅ、３２Ｅに溝（図示略）を設け、突出部を溝に挿入してもよい。

ここで、本歯車伝動装置Ｇ１においては、連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１が、内歯部材１３および支持部材３０の「両方の」最外周１３Ｄ１、３１Ｄ１（＝３２Ｄ１）よりも内側に位置している。ここで、「連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂ」とは、「連結ボルトの頭部が相手部材に当接し得る面の全体」、つまり、「頭部９４Ａにおいて、相手部材である第２支持部材３２に対向する面であって第２支持部材３２の被当接面３２Ｆと当接する面と面一の部分」を指している。

この実施形態では、連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１は、内歯部材１３の最外周１３Ｄ１よりも内側に位置しており、かつ支持部材３０の最外周３１Ｄ１、３２Ｄ１よりも内側に位置している。ここで、内歯部材１３および支持部材３０の最外周１３Ｄ１、３１Ｄ１、３２Ｄ１とは、それぞれの外周面１３Ｄ、３１Ｄ１、３２Ｄ１の中で最も外径が大きな部分のことである。また、連結ボルト９４の座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１とは、連結ボルト９４の座面９４Ｂにおいて、回転軸線Ｃ５０から最も遠い点のことである。なお、連結ボルト９４の座面９４Ｂが円でない場合（例えば六角形の場合）は、この回転軸線Ｃ５０から最も遠い点は、一義的には定まらず、連結ボルト９４を締め終わったときの六角形の頂点の向き（締め付け位相）に依存することになる。しかし、ここでは、連結ボルトの座面が多角形の場合は、該多角形の頂点の外接円上において、回転軸線Ｃ５０から最も遠い点と定義する。このように定義することによって、連結ボルト９４の座面９４Ｂのそのときの六角形の頂点の向きに関わらず（締め付け位相の如何に関わらず）、連結ボルト９４の座面９４Ｂの全て（全面）が、必ず最外周１３Ｄ１、３１Ｄ１、３２Ｄ１よりも内側に位置することが担保される。

より具体的には、本歯車伝動装置Ｇ１では、回転軸線Ｃ５０から連結ボルト９４の座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１までの距離はＬ９４Ｂ１である。この距離Ｌ９４Ｂ１は、内歯部材１３の最外周１３Ｄ１の径Ｒ１３Ｄ１より小さく、かつ、支持部材３０の最外周３１Ｄ１（３２Ｄ１）の径Ｒ３１Ｄ１（Ｒ３２Ｄ１）と同一である（Ｒ１３Ｄ１＞Ｌ９４Ｂ１＝Ｒ３１Ｄ１＝Ｒ３２Ｄ１）。つまり、連結ボルト９４の座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１が、内歯部材１３および支持部材３０の両方の最外周１３Ｄ１、３１Ｄ１（３２Ｄ１）よりも内側に位置している（この場合の内側の概念には同一径を含む）。

なお、本歯車伝動装置Ｇ１の構成は、該連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂの全面が、該座面９４Ｂが当接している部材である第２支持部材３２の被当接面３２Ｆに当接している構成、と捉えることもできる。

以下、本歯車伝動装置Ｇ１の利点を説明する。

本歯車伝動装置Ｇ１では、内歯部材１３と支持部材３０との位置決め部が連通ボルト孔９５よりも径方向外側に設けられている。そのため、キャリヤ５０から支持部材３０に加わる力が、連通ボルト孔９５よりも内側の内歯部材１３に作用しにくい。つまり、この歯車伝動装置Ｇ１は、キャリヤ５０から支持部材３０に加わる力が内歯部材１３の内周に設けられた内歯歯車１０に直接作用しないため、内歯部材１３の厚みを薄くすることができ、径方向のサイズを小さくすることができる。

ここで、本歯車伝動装置Ｇ１においては、連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１が、内歯部材１３および支持部材３０の両方の最外周１３Ｄ１、３１Ｄ１（３２Ｄ１）よりも内側に位置している。このため、内歯部材１３および一対の支持部材３０（第１支持部材３１、第２支持部材３２）に対する拘束力は、連結ボルト９４の座面９４Ｂの全体から無駄なく内歯部材１３および支持部材３０側に与えられる。つまり、基本的に連結ボルト９４の座面９４Ｂにおいて締め付け応力のアンバランスが生じにくい。したがって、内歯部材１３と支持部材３０は、強固に拘束され、該連結ボルト９４よりも径方向外側にある位置決め部を介してキャリヤ５０から支持部材３０に加わる力が内歯部材１３の内周に設けられた内歯歯車１０に直接作用するのをより効率的に遮断することができる。

とりわけ、この実施形態では、連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１が、内歯部材１３および支持部材３０の両方の最外周１３Ｄ１、３１Ｄ１（３２Ｄ１）よりも内側に位置している。連結ボルト９４は、頭部９４Ａの座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１が内歯部材１３および支持部材３０の少なくとも一方の最外周１３Ｄ１、または３１Ｄ１（３２Ｄ１）よりも内側に位置していれば、内歯部材１３および支持部材３０に対して良好な締め付け力を与えることができる。しかし、このように、連結ボルト９４の座面９４Ｂの最外端９４Ｂ１が、内歯部材１３および支持部材３０の両方の最外周１３Ｄ１、３１Ｄ１（３２Ｄ１）よりも内側に位置している場合には、より直接的に内歯部材１３および支持部材３０の双方に連結ボルト９４の締め付け力を付与することができる。

さらに、この歯車伝動装置Ｇ１では、連結ボルト９４は、第１相手部材１０１に形成された雌ねじ１０１Ａに直接ねじ込まれている。そのため、第１相手部材１０１は、連結ボルト９４に対してナットに相当する役割を果たしていることになる。この第１相手部材１０１は、支持部材側端面１０１Ｅ（支持部材３０との当接面）が、軸方向から見たときに、連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂの全面と重なっている。別言するならば、この歯車伝動装置Ｇ１においては、当該連結ボルト９４が挿通される支持部材（第２支持部材３２）に対して内歯部材１３の反対側に位置する支持部材（第１支持部材３１）が、該連結ボルト９４に係合するナットに相当する部材（この例では第１相手部材１０１）が当接する当接面３１Ｆを有し、かつ、この当接面３１Ｆが、回転軸線Ｃ５０方向から見て連結ボルト９４の頭部９４Ａの座面９４Ｂの全面と重なるスペースを連通ボルト孔９５の周囲に有している。

そのため連結ボルト９４は、自身の頭部９４Ａの座面９４Ｂと（ナットに相当する）第１相手部材１０１の支持部材側端面１０１Ｅとの間で、内歯部材１３と一対の支持部材３０を極めて安定した状態で挟持することができ、内歯部材１３および支持部材３０に対してより一層確実な拘束力を与えることができる。

なお、本発明において、内歯部材と支持部材とを固定する連結ボルトとは、例えば本歯車伝動装置Ｇ１のように、内歯部材１３と支持部材３０の両者を相手部材（上記実施形態では第１相手部材１０１：歯車伝動装置Ｇ１を固定する部材、あるいは、歯車伝動装置Ｇ１が駆動する部材）に固定するボルトであってもよいし、内歯部材１３と支持部材３０のみを互いに固定するボルトであってもよい。連結ボルトが内歯部材１３と支持部材３０のみを互いに固定するボルトである場合には、第１相手部材１０１の雌ねじ１０１Ａに代えて専用のナット（図示略）を当接させてもよいし、第１支持部材３１自体に雌ねじを形成して連結ボルト９４を直接第１支持部材３１にねじ込んでもよい。この場合は、第１支持部材３１がナットの機能を果たすことになる。なお、第１相手部材１０１は、例えば、内歯部材１３あるいは第１支持部材３１の外周に連結してもよい。

次に、図３を参照して本発明の実施形態の他の例に係る歯車伝動装置Ｇ２の構成を説明する。

本歯車伝動装置Ｇ２においては、内歯部材１１３の外径が、支持部材１３０（第１支持部材１３１、第２支持部材１３２）の外径よりも小さい。第１支持部材１３１の外径と第２支持部材１３２の外径は同一である。支持部材１３０の径方向端部に回転軸線Ｃ５０方向の内歯部材１１３側に延びる一対の位置決め突出部１９０（第１位置決め突出部１９１、第２位置決め突出部１９２）が設けられている。位置決め突出部１９０は、内歯部材１１３の外周面１１３Ｄの両端を囲むように延びており、内歯部材１１３の外周面１１３Ｄに当接している。すなわち、一対の位置決め突出部１９０によって、内歯部材１１３の両端部が支持されている。位置決め突出部１９０が内歯部材１１３の外周面１１３Ｄに当接することにより、内歯部材１１３と支持部材１３０が位置決めされる。つまり、支持部材１３０の位置決め突出部１９０は、内歯部材１１３と支持部材１３０との位置決め部を構成している。

この実施形態においても、位置決め突出部１９０は、径方向において連通ボルト孔１９５の反回転軸線側の端部を結んだ円よりも径方向外側に設けられている。そして、連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂの最外端１９４Ｂ１が、内歯部材１１３および支持部材１３０の両方の最外周１１３Ｄ１、１３１Ｄ１（＝１３２Ｄ１）よりも内側に位置している。ただし、本実施形態は、連結ボルト１９４は、該連結ボルト１９４の座面１９４Ｂよりも径の大きな座金９８を、当該連結ボルト１９４と別体で有している。

本発明にあっては、（座金の有無に関わらず）連結ボルトの頭部の座面の最外端が、内歯部材および支持部材の少なくとも一方の最外周よりも内側に位置することを基本としている。この場合、連結ボルトの頭部の座面の最外端が、該座面が当接している部材（本歯車伝動装置Ｇ１では第２支持部材３２）の最外周よりも内側に位置する（つまり、連結ボルトの頭部の座面の全面が、該座面が当接している部材の被当接面と完全に当接している）ことがより好ましい。

また、（座金の有無に関わらず）連結ボルトの頭部の座面の最外端が、内歯部材および支持部材の両方の最外周よりも内側に位置することがさらに好ましい。別言するならば、連結ボルトの頭部の座面の全面が、該座面が当接している部材（本歯車伝動装置Ｇ１では第２支持部材３２）の被当接面と完全に当接しており、かつ軸方向から見たときに、連結ボルトの頭部の座面が当接していない部材（本歯車伝動装置Ｇ１では内歯部材１３および第１支持部材３１）と完全に重なっていることがさらに好ましい。

その一方で、本実施形態のように、連結ボルト１９４は、該連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂよりも径の大きな座金９８を、連結ボルト１９４と別体（一体でも可）で有する場合がある。この場合は、連結ボルトの頭部の座面に代えて、座金の座面に関して同様の関係の構成となるのが、さらに好ましい。

具体的には、連結ボルト１９４が、該連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂよりも径の大きな座金９８を、連結ボルト１９４と別体または一体で有する場合は、好ましくは、当該座金９８の座面９８Ｂの最外端９８Ｂ１が、内歯部材１１３および支持部材１３０の少なくとも一方の最外周１１３Ｄ１または１３１Ｄ１（＝１３２Ｄ１）よりも内側に位置するようにすると一層よい。この場合、座金９８の座面９８Ｂの最外端９８Ｂ１が、当該座面９８Ｂが当接している部材（本歯車伝動装置Ｇ１では第２支持部材３２）の最外周１３２Ｄ１よりも内側にある（つまり、座金９８の座面９８Ｂの全面が、該座面９８Ｂが当接している第２支持部材１３２の被当接面１３２Ｆと完全に当接している）ことがより好ましい。

ここで、座金９８の座面９８Ｂとは、「座金９８が相手部材に当接し得る面の全体」、つまり、「座金９８において、第２支持部材１３２に対向する面であって第２支持部材１３２の被当接面１３２Ｆと当接する面と面一の部分」を指している。座金９８の座面９８Ｂの最外端９８Ｂ１とは、座金９８の座面９８Ｂにおいて、回転軸線Ｃ５０から最も遠い点を指している。

そして、このように、連結ボルト１９４が、該連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂよりも径の大きな座金９８を、連結ボルト１９４と別体または一体で有する場合は、座金９８の座面９８Ｂの最外端９８Ｂ１が、内歯部材１１３および支持部材１３０の両方の最外周１１３Ｄ１、１３１Ｄ１、１３２Ｄ１よりも内側に位置することが最も好ましい。別言するならば、座金９８の座面９８Ｂの全面が、該座面９８Ｂが当接している部材である第２支持部材１３２の被当接面１３２Ｆと完全に当接しており、かつ軸方向から見たときに、該座面９８Ｂが当接していない部材である内歯部材１１３および第１支持部材１３１の両方とも完全に重なっていることが、最も好ましい。

本歯車伝動装置Ｇ２では、少なくとも連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂ部分の最外端１９４Ｂ１は、内歯部材１１３および支持部材１３０の両方の最外周１１３Ｄ１、１３１Ｄ１（＝１３２Ｄ１）よりも内側に位置している。

そして、本歯車伝動装置Ｇ２では、座金９８の座面９８Ｂの最外端９８Ｂ１は、当接していない内歯部材１１３の最外周１１３Ｄ１よりは外側に位置しているものの、当接している部材である第２支持部材１３２の最外周（内歯部材１１３および支持部材１３０の一方の最外周）１３２Ｄ１よりは内側に位置している。別言するならば、座金９８の座面９８Ｂの全面が、該座面９８Ｂが当接している部材である第２支持部材１３２の被当接面１３２Ｆと完全に当接している。

なお、当該座金の座面の最外端が、内歯部材および支持部材の両方の最外周よりも内側に位置するようにするならば、座金の座面の全面を無駄なく内歯部材と支持部材の拘束に寄与させることができる。

連結ボルト１９４の頭部１９４Ａより径の大きな座金９８は、連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂの面積を拡大し、締め付け面圧を低減させて支持部材１３０の被当接面１３２Ｆが損傷したりするのを防止する作用がある。つまり、連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂよりも大きな座面９８Ｂを、内歯部材１１３と支持部材１３０の拘束に有効に活用することができる。また、座金９８の配置により、連結ボルト１９４の頭部１９４Ａの座面１９４Ｂと支持部材１３０の被当接面１３２Ｆとをなじませ、連結ボルト１９４の緩み止め効果を高めると共に潤滑剤の流出をより確実に防止できるようになるという作用も得られる。これらの作用は、本歯車伝動装置Ｇ２のように、強い締め付け力で内歯部材１１３および支持部材１３０を連結する必要がある用途にあっては、特に有効に機能する。

なお、連結ボルトの頭部より径の大きな座金を一体、または別体で有する場合も、連結ボルトのナットに相当する部材の座面が、軸方向から見て、当該座金の座面の全面と完全に重なっているように構成するのが好ましい。これにより、座金によって拡張された連結ボルトの機能を最大限に享受することができる。

その他の構成は、先の歯車伝動装置Ｇ１と同様であるため、先の歯車伝動装置Ｇ１と同一または機能的に同一の部位に同一または下２桁が同一の符号を付すことで、重複説明を省略する。

本歯車伝動装置Ｇ１（Ｇ２も同様）は、外歯歯車２０が揺動しながら内歯歯車１０に噛み合うため、支持部材３０の振動等が内歯部材１３にできるだけ伝達されないように、これまで説明してきたように、連結ボルト９４による内歯部材１３と支持部材３０との拘束力を高く維持するのは重要である。

しかし、本歯車伝動装置Ｇ１は、支持部材３０を内歯部材１３の両側に有するため、各支持部材３０に製造誤差があると、内歯部材１３に極めて不安定な態様で微振動等が伝達されてしまうことになる。このような状態は、連結ボルト９４による締め付けが緩んでしまう要因となり、ひいては歯車伝動装置Ｇ１自体の耐久性を低下させる要因ともなる。

そこで、既に説明した歯車伝動装置Ｇ１（Ｇ２も同様）においては、第１支持部材３１と第２支持部材３２の製造を以下のようにして行っている。

すなわち、図４に示されるように、先ず、内歯部材１３の両側に配置される一対の支持部材３０（第１、第２支持部材３１、３２）を軸方向に連結する（第１工程）。第１支持部材３１と第２支持部材３２は、各軸心を一致させた状態で、かつ内歯部材１３を間に介在させない状態で、予め形成されていたノックピン孔３６にノックピン３７を打ち込んで両支持部材３１、３２を仮固定した後、連結手段３８を介して軸方向に直に連結される。

次いで、この連結された状態のまま（同一のチャッキングを維持したまま）、第１支持部材３１の曲線部３１Ｂ（第１外輪転走面４１Ｄ）および第２支持部材３２の曲線部３２Ｂ（第２外輪転走面４２Ｄ）を仕上げ研磨する（第２工程）。

その後、第１支持部材３１と第２支持部材３２の連結を解除して、各支持部材３１、３２の間に内歯部材１３を挟み、前記第１、第２工程時に連結されていたときの第１支持部材３１と第２支持部材３２の位相と同じ位相を保った上で、連結ボルト９４を介して第１支持部材３１および第２支持部材３２を内歯部材１３に連結する（第３工程）。

この第３工程を良好に実現するために、第１支持部材３１および第２支持部材３２には、第１、第２工程で連結されているときに（連結手段３８による連結を解除する前に）、相互の周方向位置を記録するためのマーク３９が付けられる。

すなわち、本歯車伝動装置Ｇ１の第１支持部材３１および第２支持部材３２は、相互の周方向位置を合わせるためのマーク３９を有したものとなる。この例では、マーク３９は、マーカーインクを第１、第２支持部材３１、３２を横断して付けたものとしている。しかし「マーク」の具体的形式や態様は問われない。例えば、ノックピン孔３６自体を「マーク」として活用したものでもよい。この場合、内歯部材１３にも図示せぬノックピン孔を設け、第１支持部材３１、第２支持部材３２、および内歯部材１３に連通するノックピン（図示略）を打ち込めばよい。

そして、第３工程で、このマーク３９を活用して第１支持部材３１および第２支持部材３２の周方向位置の位相を合わせる。

この結果、第１、第２工程によって、第１外輪転走面４１Ｄと第２外輪転走面４２Ｄは、回転軸線Ｃ５０周りの位相に関して、真円からのずれや寸法上の誤差等の加工誤差の態様が類似する傾向を有して加工されることになる。つまり、加工誤差の態様が類似する部分同士が、同じ位相を保ったまま内歯部材１３に連結されることになる。このため、第１主軸受４１の第１転動体４１Ｃと第２主軸受４２の第２転動体４２Ｃの挙動が揃うことになり、柱状部５２Ｆを介して一体的に回転するキャリヤ５０の挙動をより安定させることができる。

このため、連結ボルト９４によって内歯部材１３と支持部材３０とが強固に連結されることと相まって、歯車伝動装置Ｇ１の減速作用をより円滑化させることができ、連結ボルト９４の緩みを抑制して締め付けトルクを長期に亘って確実に維持し、歯車伝動装置Ｇ１（Ｇ２も同様）の耐久性をより向上させることができるようになる。

なお、本歯車伝動装置Ｇ１（Ｇ２も同様）では、支持部材３０の第１外輪転走面４１Ｄと第２外輪転走面４２Ｄの軸方向間隔が、（内歯部材１３の軸方向長さ＋第１支持部材３１の内歯部材１３側の端面３１Ｅから第１外輪転走面４１Ｄまでの長さ＋第２支持部材３２の内歯部材１３側の端面３２Ｅから第２外輪転走面４２Ｄまでの長さ）でリジッドに確定している。

また、キャリヤ５０の第１内輪転走面４１Ｆと第２内輪転走面４２Ｆの軸方向間隔も、（柱状部５２Ｆの軸方向長さ＋第１キャリヤ５１の第２キャリヤ５２側の端面５１Ｅから第１内輪転走面４１Ｆまでの長さ＋第２キャリヤ５２の第１キャリヤ５１側の端面５２Ｅ（図１）から第２内輪転走面４２Ｆまでの長さ）でリジッドに確定している。

そのため、（アンギュラ玉軸受である）主軸受４０の予圧の調整が難しいという事情がある。一方で、この予圧の管理が適正でないと、主軸受４０ががたついたり、円滑な回転ができなかったりする要因となる。

そこで、第１支持部材３１と第２支持部材３２を内歯部材１３と連結する際には、予め軸方向長さが僅かに異なる複数の内歯部材１３を用意しておき、この複数の内歯部材１３の中から適正厚みの内歯部材１３を適宜に選択した上で両側の支持部材３０と連結するとよい。これにより、少ない部品点数で、より簡易に第１、第２主軸受４１、４２の予圧を同時に適正値に調整することができるようになる。したがって、これによっても歯車伝動装置Ｇ１の減速作用をより円滑化させることができ、連結ボルト９４の緩みを抑制して締め付けトルクを長期に亘って確実に維持し、歯車伝動装置Ｇ１（Ｇ２も同様）の耐久性をより向上させることができるようになる。

なお、本発明では、支持部材と内歯部材とをより確実に固定することが可能となることから、必ずしも内歯部材の両側に支持部材を配置しなくてもよく、また、必ずしも振り分けタイプの偏心揺動型の歯車伝動装置としなくてもよい。

この２点についてより具体的に説明すると、先ず、本発明においては、（連結ボルト９４による拘束力が強化されていることから）支持部材３０は必ずしも内歯部材１３の軸方向両側に存在する必要はない。例えば、上記歯車伝動装置Ｇ１における第１支持部材３１および第１主軸受４１を省略し、第２主軸受４２として、クロスローラ軸受のようなアキシャル方向およびラジアル方向の双方の荷重を受け得る軸受を採用した上で、第１キャリヤ５１を柱状部５２Ｆを介して片持ち状態で第２キャリヤ５２に連結・支持させるようにしてもよい。

また、本歯車伝動装置Ｇ１における第１支持部材３１を省略してこの部分にまで内歯部材１３を延在させ、第１キャリヤ５１側だけを、（延在した）内歯部材１３の内周との間に配置した第１主軸受４１で支持する構成を採用してもよい。これらの歯車伝動装置にあっては、内歯部材１３と第２支持部材３２に相当する支持部材３０との間のみに本発明が適用されることになる。

なお、軸方向のコンパクト性がより強く要求される場合等にあっては、例えば、第１支持部材３１のみならず、第１主軸受４１および第１キャリヤ５１をそっくり省略し、クロスローラ軸受等を活用して第２キャリヤ５２によって各部材を片持ち状態で支持させる構成を採用してもよい。

このように、特に支持部材が内歯部材の両側に存在しないときには、片側にしか存在しない支持部材と内歯部材との連結の強固性が一層重要になる。そのため、本発明のメリットが顕著となる。また、歯車伝動装置の径方向の寸法縮小に加えて、さらに回転軸線方向の寸法縮小をも意図した設計がより容易に行えるという相乗効果が得られるようになる。

次に、本発明に係る歯車伝動装置は、必ずしも振り分けタイプの偏心揺動型の歯車伝動装置で構成しなくてもよい。具体的には、例えば、本発明に係る歯車伝動装置は、入力軸としてのクランクシャフトをキャリヤの回転軸線上に１個のみ備え、キャリヤ側から一体的に突出させた柱状部を介して外歯歯車と内歯歯車の相対回転を取り出す、センタクランクタイプと称される偏心揺動型の歯車伝動装置をベースとして構成してもよい。

センタクランクタイプの偏心揺動型の歯車伝動装置の場合、例えば、第１キャリヤと第２キャリヤとを連結する両持ち型の柱状部を有するものであってもよいし、あるいは、第１支持部材、第１主軸受、および第１キャリヤを省略し、（第２）キャリヤ側から片持ち状態で突出させる片持ち型の柱状部を有するものであってもよい。このような第１支持部材、第１主軸受、および第１キャリヤを省略するタイプの場合は、（第２）主軸受として、クロスローラ軸受のようなアキシャル方向およびラジアル方向の双方の荷重を受け得る軸受を採用するとよい。このような構成のセンタクランクタイプの偏心揺動型の歯車伝動装置とした場合には、第１支持部材、第１主軸受、および第１キャリヤを全て省略することが可能となり、径方向だけでなく軸方向にも大きくコンパクト化した歯車伝動装置が得られる。

Ｇ１…歯車伝動装置
１０…内歯歯車
１３…内歯部材
１３Ｄ１…最外周
２０…外歯歯車
３０…支持部材
３１Ｄ１…最外周
４０…主軸受
５０…キャリヤ
６０…クランクシャフト
９４…連結ボルト
９４Ａ…頭部
９４Ｂ…座面
９４Ｂ１…座面の最外端
Ｃ５０…回転軸線

Claims (5)

1. 内歯部材の内周に設けられた内歯歯車と、
   該内歯歯車の歯数と異なる歯数を有すると共に、前記内歯歯車と噛み合いながら偏心回転する外歯歯車と、
   該外歯歯車を支持すると共に、前記内歯部材に対して回転可能なキャリヤと、
   該キャリヤの回転軸線方向において前記内歯部材の側部に配置されると共に、該キャリヤを回転可能に支持する支持部材と、を備え、
   前記内歯部材および前記支持部材に、該内歯部材と支持部材とを固定する連結ボルトが通過する連通ボルト孔が設けられ、
   該連通ボルト孔は、前記キャリヤの回転軸線に沿って延在されると共に、該回転軸線の周りに複数設けられ、
   前記内歯部材と前記支持部材との径方向の位置決めを行う位置決め部が、径方向において前記連通ボルト孔の前記回転軸線側の端部を結んだ円よりも径方向外側に設けられ、
   前記連結ボルトの頭部の座面の最外端が、前記内歯部材および前記支持部材の少なくとも一方の最外周よりも内側に位置し、
   前記支持部材は、前記キャリヤの回転軸線方向において前記内歯部材の両側に配置される第１、第２支持部材を有し、
   該第１、第２支持部材は、前記キャリヤを回転可能に支持するための主軸受の転動体の転走面と、互いに連結された状態でそれぞれの前記転走面を研磨されたときと同じ位相で再度連結するためのマークと、を有している
   ことを特徴とする歯車伝動装置。
2. 請求項１において、
   前記連結ボルトは、該連結ボルトの頭部の座面よりも径の大きな座金を、該連結ボルトと一体または別体で有し、
   該座金の座面の最外端が、前記内歯部材および前記支持部材の一方の最外周よりも内側に位置し、前記内歯部材及び前記支持部材の他方の最外周よりも外側に位置する
   ことを特徴とする歯車伝動装置。
3. 請求項１または２において、
   前記連結ボルトの頭部の座面の最外端が、前記内歯部材および前記支持部材の一方の最外周よりも内側に位置し、前記内歯部材及び前記支持部材の他方の最外周よりも外側に位置する
   ことを特徴とする歯車伝動装置。
4. 内歯部材の内周に設けられた内歯歯車と、該内歯歯車の歯数と異なる歯数を有すると共に、前記内歯歯車と噛み合いながら偏心回転する外歯歯車と、該外歯歯車を支持すると共に、前記内歯部材に対して回転可能なキャリヤと、該キャリヤの回転軸線方向において前記内歯部材の側部に配置されると共に、該キャリヤを回転可能に支持する支持部材と、を備え、前記内歯部材および前記支持部材に、該内歯部材と支持部材とを固定する連結ボルトが通過する連通ボルト孔が設けられ、該連通ボルト孔は、前記キャリヤの回転軸線に沿って延在されると共に、該回転軸線の周りに複数設けられ、前記内歯部材と前記支持部材との径方向の位置決めを行う位置決め部が、径方向において前記連通ボルト孔の前記回転軸線側の端部を結んだ円よりも径方向外側に設けられ、前記連結ボルトの頭部の座面の最外端が、前記内歯部材および前記支持部材の少なくとも一方の最外周よりも内側に位置する歯車伝動装置であって、前記支持部材が、前記キャリヤの回転軸線方向において前記内歯部材の両側に配置される第１、第２支持部材を有し、かつ該第１、第２支持部材が、前記キャリヤを回転可能に支持するための主軸受の転動体の転走面をそれぞれ有する構成とされた歯車伝動装置の製造方法において、
   前記内歯部材の両側に配置される第１、第２支持部材を、連結する第１工程と、
   該連結された第１、第２支持部材の、それぞれの前記転走面を研磨する第２工程と、
   該第１、第２支持部材の連結を解除して、該第１、第２支持部材の間に前記内歯部材を挟み、前記連結ボルトを介して、前記第１、第２工程時に連結されていたときの前記第１、第２支持部材の位相と同じ位相で該第１、第２支持部材を前記内歯部材に連結する第３工程と、
   を含むことを特徴とする歯車伝動装置の製造方法。
5. 請求項４において、
   軸方向長さが僅かに異なる複数の前記内歯部材を用意する工程を含み、
   前記第３工程において前記内歯部材と前記支持部材とを連結する際に、該複数の内歯部材から適正厚みの内歯部材を選択して連結することで、前記主軸受の予圧を調整する
   ことを特徴とする歯車伝動装置の製造方法。

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