JP6717619B2 - ギア装置 - Google Patents

Description

本発明は、歯車に揺動回転を与えるクランク軸組立体を有するギア装置に関する。

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）。特許文献１は、揺動歯車を有するギア装置を開示する。

特開２００９−１８５９８６号公報

特許文献１のギア装置は、揺動歯車の中心が、出力軸周りに周回するように、揺動歯車に揺動回転を与えるクランク軸組立体を備える。クランク軸組立体は、ギア装置の中で最も複雑な構造を有する。したがって、クランク軸組立体は、ギア装置の中で最も破損しやすい。

特許文献１のギア装置内には、クランク軸組立体が収容される空間、クランク軸組立体に取り付けられた伝達ギアに噛み合う入力シャフトが挿入される空間、外筒とキャリアとの間に形成された環状空間やキャリアの組立のために利用される空間といった様々な空間が形成される。クランク軸組立体の破損によって生じた破片は、これらの空間内で自由に移動することができる。たとえば、破片が、キャリアのシャフトと揺動歯車との間に入り込むならば、ギア装置は、突然、ロックされることとなる。

クランク軸組立体の破損のみが生じているならば、ギア装置に連結された外部装置の慣性力によって、ギア装置内の歯車構造は、運動し続けることとなる。したがって、ギア装置及びギア装置に取り付けられた外部装置は、ゆっくりと停止状態になることができる。しかしながら、破片が、ギア装置の突然のロック状態を生じさせると、ギア装置だけでなく、外部装置にも多大の負荷を生じさせる。このことは、外部装置の破損を誘発する。

特許文献１のギア装置の構造の下では、クランク軸組立体から遊離した破片は、クランク軸組立体の他の部位を破損させ得る。たとえば、破片は、外筒とキャリアとの間の空間に嵌め込まれた軸受を破損させることもある。このことは、ギア装置の修繕作業を不必要に煩雑にする。

特許文献１のギア装置の構造の下では、クランク軸組立体から遊離した破片は、ギア装置の外に飛び出ることもある。ギア装置の周囲に他の装置が配置されているならば、破片は、ギア装置の周囲の装置に不具合を生じさせうる。

本発明は、クランク軸組立体の破損に連鎖して生ずる不具合を防止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、所定の出力軸周りに環状に形成された複数の内歯を有する外筒と、前記複数の内歯に噛み合う揺動歯車と、前記揺動歯車の中心が、前記出力軸周りで周回するように、前記揺動歯車に揺動回転を与えるクランク軸組立体と、前記揺動歯車の前記揺動回転下で、前記外筒に対して前記出力軸周りに相対的に回転し、且つ、前記揺動歯車と協働して、前記クランク軸組立体が少なくとも部分的に収容される収容空間を形成するキャリアと、前記クランク軸組立体から遊離した破片を、前記収容空間に閉じ込める障壁構造と、を備える。前記キャリアは、前記出力軸に直交する仮想平面に沿う内面を含む。前記揺動歯車は、前記内面に対向する対向面を含む。前記障壁構造は、前記内面と前記対向面との間で前記収容空間を取り囲むように前記対向面と前記内面との間に位置する第１障壁リングを含む。

上記構成によれば、障壁構造は、クランク軸組立体から遊離した破片を、クランク軸組立体が少なくとも部分的に収容される収容空間に閉じ込めるので、クランク軸組立体の破損は、他の不具合に帰結しにくい。さらに、第１障壁リングは、出力軸に直交する仮想平面に沿うキャリアの内面と内面に対向する対向面との間で収容空間を取り囲むように、対向面から内面へ突出するので、キャリアと揺動歯車との間の間隙を通じた破片の移動は、生じにくくなる。したがって、クランク軸組立体の破損は、他の不具合に帰結しにくい。

上記構成に関して、ギア装置は、前記外筒と前記キャリアとの間に形成された環状空間に嵌め込まれる主軸受を更に備えてもよい。前記第１障壁リングは、前記環状空間から前記収容空間を仕切ってもよい。

上記構成によれば、第１障壁リングは、外筒とキャリアとの間に形成された環状空間から収容空間を仕切るので、破片は、環状空間に嵌め込まれた主軸受を破損しにくくなる。

上記構成に関して、前記キャリアは、前記内面を有する第１キャリア部材と、前記第１キャリア部材と同軸に配置された第２キャリア部材と、前記第１キャリア部材と前記第２キャリア部材とを連結するシャフト部と、を含んでもよい。前記シャフト部は、前記揺動歯車に形成された貫通孔を貫通してもよい。前記第１障壁リングは、前記貫通孔から前記収容空間を仕切ってもよい。

上記構成によれば、第１障壁リングは、貫通孔から収容空間を仕切るので、破片は、シャフト部と揺動歯車との間に入り込みにくい。したがって、破片は、揺動歯車の突然のロックは生じさせにくくなる。

上記構成に関して、前記第１キャリア部材には、前記出力軸周りに中心空間が形成されてもよい。前記揺動歯車には、前記中心空間に連通する連通孔が形成されてもよい。前記障壁構造は、前記内面と前記対向面との間に位置し、前記中心空間と前記連通孔との間の間隙を取り囲む第２障壁リングを含んでもよい。

上記構成によれば、第２障壁リングは、第１キャリア部材に形成された中心空間と、中心空間に連通するように揺動歯車に形成された連通孔と、の間の間隙を取り囲むので、破片は、中心空間及び連通孔に入り込みにくい。

上記構成に関して、前記第２障壁リングは、前記対向面から前記内面に向けて突出してもよい。前記第１障壁リングは、前記対向面上で前記第２障壁リングに連結されてもよい。

上記構成によれば、第１障壁リングは、対向面上で第２障壁リングに連結されるので、連通孔が収容空間の近くに形成されていても、中心空間及び連通孔は、収容空間から適切に仕切られることになる。

上記構成に関して、前記第２障壁リングは、前記内面から前記対向面に突出してもよい。

上記構成によれば、第２障壁リングは、内面から対向面に突出するので、第２障壁リングは、キャリアに形成される。したがって、揺動歯車は、軽量化される。

上記構成に関して、前記第２障壁リングは、前記対向面又は前記内面に取り付けられてもよい。

上記構成によれば、第２障壁リングは、対向面又は内面に取り付けられるので、揺動歯車及びキャリアの構造は、簡素化される。

上記構成に関して、前記第１キャリア部材は、前記内面とは反対側の外面を含んでもよい。前記収容空間は、前記外面上で開口端を形成してもよい。前記障壁構造は、前記開口端を閉じる蓋部を含んでもよい。

上記構成によれば、蓋部は、開口端を閉じるので、破片は、ギア装置内に閉じ込められやすい。したがって、クランク軸組立体の破損は、他の不具合に帰結しにくい。

上記構成に関して、前記クランク軸組立体は、所定の伝達軸周りで回転するジャーナルと、前記ジャーナルが挿通し、且つ、前記第１キャリア部材に取り付けられるジャーナル軸受と、を含んでもよい。前記ジャーナルは、前記蓋部を貫通してもよい。前記蓋部は、前記ジャーナルと協働して、前記開口端を閉じてもよい。

上記構成によれば、ジャーナルは、蓋部を貫通するので、ギア装置は、他の装置に容易に連結される。蓋部は、ジャーナルと協働して、開口端を閉じるので、破片は、ギア装置内に閉じ込められやすい。したがって、クランク軸組立体の破損は、他の不具合に帰結しにくい。

上記構成に関して、前記蓋部は、前記中心空間と前記開口端とを閉じる蓋板を含んでもよい。

上記構成によれば、蓋板は、開口端だけでなく中心空間をも閉じるので、ギア装置の内部空間は、ギア装置の外の外部空間から適切に仕切られる。

上述のギア装置の障壁構造は、クランク軸組立体の破損に連鎖して生ずる不具合のリスクを低減することができる。

第１実施形態乃至第３実施形態のギア装置として例示される減速機の概略的な断面図である。 図１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。 第４実施形態のギア装置として例示される減速機の概略的な断面図である。 図３に示される減速機に組み込まれる揺動歯車の概略的な正面図である。

＜第１実施形態＞
揺動歯車とキャリアとの間の間隙は、クランク軸組立体から遊離した破片が通過しやすい部位である。第１実施形態において、揺動歯車とキャリアとの間の間隙における破片の通過を防止する例示的な障壁構造が説明される。

図１及び図２は、第１実施形態のギア装置として例示される減速機１００を示す。図１は、減速機１００の概略的な断面図である。図２は、図１に示されるＡ−Ａ線に沿う減速機１００の概略的な断面図である。図１及び図２を参照して、減速機１００が説明される。

減速機１００は、外筒２００と、キャリア３００と、歯車部４００と、３つのクランク軸組立体５００（図１は、３つのクランク軸組立体５００のうち１つを示す）と、２つの主軸受６１０，６２０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つのクランク軸組立体５００にそれぞれ入力される。３つのクランク軸組立体５００それぞれに入力された駆動力は、外筒２００及びキャリア３００によって囲まれた内部空間内に配置された歯車部４００に伝達される。

図１に示される如く、２つの主軸受６１０，６２０は、外筒２００と、外筒２００によって取り囲まれたキャリア３００との間に形成された環状空間に嵌め込まれる。２つの主軸受６１０，６２０それぞれは、外筒２００とキャリア３００との間での相対的な回転運動を可能にする。２つの主軸受６１０，６２０は、出力軸ＯＡＸを規定する。外筒２００及びキャリア３００は、歯車部４００に伝達された駆動力によって、出力軸ＯＡＸ周りに相対的に回転される。

図２に示される如く、外筒２００は、略円筒状のケース２１０と、複数の内歯ピン２２０と、を含む。ケース２１０は、キャリア３００、歯車部４００及びクランク軸組立体５００が収容される円柱状の内部空間を規定する。複数の内歯ピン２２０は、ケース２１０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２２０それぞれは、出力軸ＯＡＸの延出方向に延びる円柱状の部材である。内歯ピン２２０それぞれは、ケース２１０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２２０それぞれは、ケース２１０によって適切に保持される。

図２に示される如く、複数の内歯ピン２２０は、出力軸ＯＡＸ周りに環状に略一定間隔で配置される。内歯ピン２２０それぞれの半周面は、ケース２１０の内壁から出力軸ＯＡＸに向けて突出する。したがって、複数の内歯ピン２２０は、歯車部４００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２２０によって例示される。

図１に示される如く、キャリア３００は、基部３１０と、端板３２０と、を含む。キャリア３００は、全体的に、円筒状である。端板３２０は、略円板形状である。キャリア３００は、外筒２００内で出力軸ＯＡＸ周りに回転することができる。あるいは、外筒２００は、キャリア３００の周囲で出力軸ＯＡＸ周りに回転することができる。

基部３１０は、略円板状の基板部３１１（図１を参照）と、３つのシャフト部３１２（図２を参照）と、を含む。基板部３１１は、端板３２０と略同軸の円板部材である。すなわち、出力軸ＯＡＸは、基板部３１１及び端板３２０の中心軸に相当する。本実施形態において、第１キャリア部材は、基板部３１１及び端板３２０のうち一方によって例示される。第２キャリア部材は、基板部３１１及び端板３２０のうち他方によって例示される。

基板部３１１は、内面３１３と、内面３１３とは反対側の外面３１４と、を含む。内面３１３は、歯車部４００に対向する。内面３１３及び外面３１４は、出力軸ＯＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿う。

中央貫通孔３１５（図１を参照）及び３つの保持貫通孔３１６（図１は、３つの保持貫通孔３１６のうち１つを示す）は、基板部３１１に形成される。中央貫通孔３１５は、出力軸ＯＡＸに沿って、内面３１３と外面３１４との間で延びる。出力軸ＯＡＸは、中央貫通孔３１５の中心軸に相当する。３つの保持貫通孔３１６の中心は、出力軸ＯＡＸ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。

図１は、出力軸ＯＡＸに加えて、伝達軸ＴＡＸを示す。伝達軸ＴＡＸは、出力軸ＯＡＸから離れた位置で規定される。伝達軸ＴＡＸは、出力軸ＯＡＸに略平行である。保持貫通孔３１６は、伝達軸ＴＡＸに沿って内面３１３と外面３１４との間で延びる。伝達軸ＴＡＸは、クランク軸組立体５００の回転中心軸及び保持貫通孔３１６の中心軸に相当する。クランク軸組立体５００の一部は、保持貫通孔３１６内に配置される。

端板３２０は、内面３２３と、内面３２３とは反対側の外面３２４と、を含む。内面３２３は、歯車部４００に対向する。内面３２３及び外面３２４は、出力軸ＯＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿う。

中央貫通孔３２５（図１を参照）及び３つの保持貫通孔３２６（図１は、３つの保持貫通孔３２６のうち１つを示す）は、端板３２０に形成される。中央貫通孔３２５は、出力軸ＯＡＸに沿って、内面３２３と外面３２４との間で延びる。出力軸ＯＡＸは、中央貫通孔３２５の中心軸に相当する。３つの保持貫通孔３２６の中心は、出力軸ＯＡＸ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。３つの保持貫通孔３２６それぞれは、伝達軸ＴＡＸに沿って内面３２３と外面３２４との間で延びる。伝達軸ＴＡＸは、保持貫通孔３２６の中心軸に相当する。クランク軸組立体５００の一部は、保持貫通孔３２６内に配置される。端板３２０に形成された３つの保持貫通孔３２６は、基板部３１１に形成された３つの保持貫通孔３１６とそれぞれ略同軸である。

３つのシャフト部３１２それぞれは、基板部３１１の内面３１３から端板３２０の内面３２３に向けて延びる。端板３２０は、３つのシャフト部３１２それぞれの先端面に接続される。端板３２０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３１２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３２０と３つのシャフト部３１２それぞれとの間の特定の接続技術に限定されない。

図１に示される如く、歯車部４００は、基板部３１１の内面３１３と端板３２０の内面３２３との間に配置される。３つのシャフト部３１２は、歯車部４００を貫通し、端板３２０に接続される。

図１に示される如く、歯車部４００は、２つの揺動歯車４１０，４２０を含む。揺動歯車４１０は、基板部３１１と揺動歯車４２０との間に配置される。揺動歯車４２０は、端板３２０と揺動歯車４１０との間に配置される。揺動歯車４１０，４２０は、共通の設計図面に基づいて形成されてもよい。

揺動歯車４１０，４２０それぞれは、ケース２１０の内壁に向けて突出する複数の外歯４３０（図２を参照）を含む。クランク軸組立体５００が、伝達軸ＴＡＸ周りに回転すると、揺動歯車４１０，４２０は、複数の外歯４３０を複数の内歯ピン２２０に噛み合わせながら、ケース２１０内を周回移動（すなわち、揺動回転）する。この間、揺動歯車４１０，４２０の中心は、出力軸ＯＡＸ周りを周回することとなる。外筒２００とキャリア３００との間の相対回転は、揺動歯車４１０，４２０の揺動回転によって引き起こされる。

中央貫通孔４１１は、揺動歯車４１０の中心に形成される。中央貫通孔４２１は、揺動歯車４２０の中心に形成される。中央貫通孔４１１は、基板部３１１の中央貫通孔３１５と揺動歯車４２０の中央貫通孔４２１とに連通する。中央貫通孔４２１は、端板３２０の中央貫通孔３２５と揺動歯車４１０の中央貫通孔４１１とに連通する。揺動歯車４１０，４２０の中央貫通孔４１１，４２１は、基板部３１１及び端板３２０の中央貫通孔３１５，４２５よりも直径において大きい。

３つの円形貫通孔４１２（図１は、３つの円形貫通孔４１２のうち１つを示す）は、揺動歯車４１０に形成される。３つの円形貫通孔４２２（図２を参照）は、揺動歯車４２０に形成される。円形貫通孔４１２，４２２は、基板部３１１及び端板３２０の保持貫通孔３１６，３２６と協働して、クランク軸組立体５００が収容される収容空間を形成する。本実施形態において、クランク軸組立体５００は、円形貫通孔４１２，４２２及び保持貫通孔３１６，３２６によって形成される収容空間に部分的に収容される。代替的に、クランク軸組立体全体が、円形貫通孔４１２，４２２及び保持貫通孔３１６，３２６によって形成される収容空間に収容されてもよい。

３つの三角貫通孔４１３（図１は、３つの三角貫通孔４１３のうち１つを示す）は、揺動歯車４１０に形成される。３つの三角貫通孔４２３（図２を参照）は、揺動歯車４２０に形成される。キャリア３００のシャフト部３１２は、三角貫通孔４１３，４２３を貫通する。揺動歯車４１０，４２０が、シャフト部３１２と干渉しないように、三角貫通孔４１３，４２３の大きさは、定められる。本実施形態において、貫通孔は、三角貫通孔４１３，４２３のうち一方によって例示される。

図１に示される如く、３つのクランク軸組立体５００それぞれは、伝達歯車５１０と、クランク軸５２０と、２つのジャーナル軸受５３１，５３２と、２つのクランク軸受５４１，５４２と、を含む。伝達歯車５１０は、円形貫通孔４１２，４２２及び保持貫通孔３１６，３２６によって形成される収容空間の外に配置される。伝達歯車５１０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り、伝達軸ＴＡＸ周りに回転する。伝達歯車５１０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５１０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５１０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５２０は、第１ジャーナル５２１（図１を参照）と、第２ジャーナル５２２（図１を参照）と、第１偏心部５２３（図１を参照）と、第２偏心部５２４（図１を参照）と、を含む。第１ジャーナル５２１は、基板部３１１の保持貫通孔３１６に挿入される。第２ジャーナル５２２は、端板３２０の保持貫通孔３２６に挿入される。ジャーナル軸受５３１は、第１ジャーナル５２１と保持貫通孔３１６を形成する基板部３１１の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。ジャーナル軸受５３２は、第２ジャーナル５２２と保持貫通孔３２６を形成する端板３２０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。伝達歯車５１０は、第２ジャーナル５２２に取り付けられる。

第１偏心部５２３は、第１ジャーナル５２１と第２偏心部５２４との間に位置する。第２偏心部５２４は、第２ジャーナル５２２と第１偏心部５２３との間に位置する。クランク軸受５４１は、第１偏心部５２３と円形貫通孔４１２を形成する揺動歯車４１０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。クランク軸受５４２は、第２偏心部５２４と円形貫通孔４２２を形成する揺動歯車４２０の内壁との間の環状空間に嵌め込まれる。

第１ジャーナル５２１は、第２ジャーナル５２２と略同軸であり、伝達軸ＴＡＸ周りで回転する。第１偏心部５２３及び第２偏心部５２４それぞれは、円柱状に形成され、伝達軸ＴＡＸから偏心している。揺動歯車４１０，４２０間の周回位相差は、第１偏心部５２３及び第２偏心部５２４の偏心方向の相違によって決定される。

伝達歯車５１０が回転すると、クランク軸５２０は、回転する。この結果、第１偏心部５２３及び第２偏心部５２４は、偏心回転する。この間、クランク軸受５４１を介して第１偏心部５２３に接続された揺動歯車４１０は、複数の内歯ピン２２０と噛み合いながら、外筒２００内で周回移動することができる。同様に、クランク軸受５４２を介して第２偏心部５２４に接続された揺動歯車４２０は、複数の内歯ピン２２０と噛み合いながら、外筒２００内で周回移動することができる。この結果、揺動歯車４１０，４２０それぞれは、外筒２００内で、揺動回転を行うことができる。

揺動歯車４１０は、対向面４１４と障壁リブ４１５とを含む。対向面４１４は、基板部３１１の内面３１３に対向する。内面３１３と対向面４１４との間には間隙が形成される。内面３１３と同様に、対向面４１４は、出力軸ＯＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿って形成される。障壁リブ４１５は、対向面４１４から内面３１３に向けて突出する。代替的に、障壁リブ４１５は、対向面４１４に取り付けられてもよい。障壁リブ４１５は、クランク軸組立体５００から遊離した破片を、クランク軸組立体５００が収容された収容空間に閉じ込める機能を有する。揺動歯車４１０の揺動回転の間、障壁リブ４１５は、内面３１３上を摺動してもよい。代替的に、障壁リブ４１５は、内面３１３から僅かに離間していてもよい。この場合、減速機１００の他の部位の破損及び／又は減速機１００の他の可能部位の突然のロックを潜在的に生じさせる破片（たとえば、１立方センチメートルを超える大きさの破片）の通過が阻止されるように、設計者は、障壁リブ４１５と内面３１３との間の間隔を設定してもよい。

揺動歯車４２０は、対向面４２４と障壁リブ４２５とを含む。対向面４２４は、端板３２０の内面３２３に対向する。内面３２３と同様に、対向面４２４は、出力軸ＯＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿って形成される。障壁リブ４２５は、対向面４２４から内面３２３に向けて突出する。内面３２３は、障壁リブ４２５と対向する位置において、シャフト部３１２との連結部位から凹設され、対向面４２４と内面３２３との間に間隙が形成される。障壁リブ４２５は、当該間隙において、クランク軸組立体５００から遊離した破片を、クランク軸組立体５００が収容された収容空間に閉じ込める機能を有する。揺動歯車４２０の揺動回転の間、障壁リブ４２５は、内面３２３上を摺動してもよい。代替的に、障壁リブ４２５は、内面３２３から僅かに離間していてもよい。この場合、減速機１００の他の部位の破損及び／又は減速機１００の他の可能部位の突然のロックを潜在的に生じさせる破片（たとえば、１立方センチメートルを超える大きさの破片）の通過が阻止されるように、設計者は、障壁リブ４２５と内面３２３との間の間隔を設定してもよい。本実施形態において、障壁構造は、障壁リブ４１５，４２５のうち一方によって例示される。

図２に示されるように、揺動歯車４２０の障壁リブ４２５は、３つのクランク障壁リング４２６を含む。同様に、揺動歯車４１０の障壁リブ４１５は、３つのクランク障壁リング４１６を含む。障壁リブ４１５は、形状及び大きさにおいて、障壁リブ４２５と等しい。図１は、３つのクランク障壁リング４１６のうち１つを示す。揺動歯車４２０の３つのクランク障壁リング４２６は、揺動歯車４２０に形成された３つの円形貫通孔４２２の外縁に沿ってそれぞれ形成される。したがって、揺動歯車４２０の３つのクランク障壁リング４２６は、端板３２０の内面３２３と揺動歯車４２０の対向面４２４との間の間隙において、３つのクランク軸組立体５００がそれぞれ収容される３つの収容空間をそれぞれ取り囲む。同様に、揺動歯車４１０の３つのクランク障壁リング４１６は、揺動歯車４１０に形成された３つの円形貫通孔４１２の外縁に沿ってそれぞれ形成される。したがって、揺動歯車４１０の３つのクランク障壁リング４１６は、基板部３１１の内面３１３と揺動歯車４１０の対向面４１４との間の間隙において、３つのクランク軸組立体５００がそれぞれ収容される３つの収容空間をそれぞれ取り囲む。本実施形態において、第１障壁リングは、クランク障壁リング４１６，４２６のうち１つによって例示される。

図１に示されるように、主軸受６１０は、基板部３１１と外筒２００との間に形成された環状空間に嵌め込まれる。クランク障壁リング４１６は、主軸受６１０が嵌め込まれた環状空間から、クランク軸組立体５００が収容される収容空間を仕切る。したがって、クランク軸組立体５００から遊離した破片が、主軸受６１０に到達することは稀である。

主軸受６２０は、端板３２０と外筒２００との間に形成された環状空間に嵌め込まれる。クランク障壁リング４２６は、主軸受６２０が嵌め込まれた環状空間から、クランク軸組立体５００が収容される収容空間を仕切る。したがって、クランク軸組立体５００から遊離した破片が、主軸受６２０に到達することは稀である。

図２に示される如く、揺動歯車４２０のクランク障壁リング４２６は、揺動歯車４２０に形成された円形貫通孔４２２を取り囲むので、クランク障壁リング４２６は、揺動歯車４２０に形成された三角貫通孔４２３から、クランク軸組立体５００が収容される収容空間を仕切る。したがって、クランク軸組立体５００から遊離した破片が、シャフト部３１２と揺動歯車４２０とによって挟まれることは稀である。

同様に、揺動歯車４１０のクランク障壁リング４１６は、揺動歯車４１０に形成された円形貫通孔４１２を取り囲むので、クランク障壁リング４１６は、揺動歯車４１０に形成された三角貫通孔４１３から、クランク軸組立体５００が収容される収容空間を仕切る。したがって、クランク軸組立体５００から遊離した破片が、シャフト部３１２と揺動歯車４１０とによって挟まれることは稀である。

＜第２実施形態＞
第１実施形態に関連して説明された如く、キャリア及び揺動歯車には、出力軸に沿って貫通孔が形成される。キャリア及び揺動歯車の貫通孔によって形成された中央空間は、クランク軸組立体とモータとの間の接続や電気的な配線に利用されることもある。減速機を破損させ得る遊離物及び／又は減速機の突然のロックを生じさせ得る遊離物は、中央空間を通じて減速機内に侵入することもある。あるいは、減速機内で発生した破片が、中央空間から減速機の外に飛び出すこともある。この場合、破片は、減速機の周囲に配置された他の装置を損傷させることもある。したがって、障壁構造は、中央空間を他の空間から仕切ることが好ましい。第２実施形態において、中央空間を他の空間から仕切る障壁構造が説明される。

図１に示される如く、揺動歯車４１０に形成された中央貫通孔４１１は、基板部３１１の中央貫通孔３１５と揺動歯車４２０の中央貫通孔４２１とに連通する。揺動歯車４２０の中央貫通孔４２１は、端板３２０に形成された中央貫通孔３２５に連通する。中央貫通孔３１５，３２５，４１１，４２１それぞれは、出力軸ＯＡＸに沿って延びる。本実施形態において、中心空間は、中央貫通孔３１５，３２５のうち一方によって例示される。連通孔は、中央貫通孔４１１，４２１のうち一方によって例示される。

図２に示される如く、揺動歯車４２０の障壁リブ４２５は、中央障壁リング４２７を含む。同様に、揺動歯車４１０の障壁リブ４１５は、中央障壁リング４１７（図１を参照）を含む。揺動歯車４２０の中央障壁リング４２７は、揺動歯車４２０の中央貫通孔４２１の外縁に沿って形成される。したがって、揺動歯車４２０の中央障壁リング４２７は、端板３２０の中央貫通孔３２５と揺動歯車４２０の中央貫通孔４２１との間の境界空間を取り囲む。同様に、揺動歯車４１０の中央障壁リング４１７は、揺動歯車４１０の中央貫通孔４１１の外縁に沿って形成される。したがって、揺動歯車４１０の中央障壁リング４１７は、基板部３１１の中央貫通孔３１５と揺動歯車４１０の中央貫通孔４１１との間の境界空間を取り囲む。本実施形態において、第２障壁リングは、中央障壁リング４１７，４２７のうち一方によって例示される。

図２に示される如く、中央障壁リング４２７及び３つのクランク障壁リング４２６はともに、揺動歯車４２０の対向面４２４から突出する。中央障壁リング４２７は、対向面４２４上で３つのクランク障壁リング４２６と連結される。したがって、中央障壁リング４２７及び３つのクランク障壁リング４２６は、揺動歯車４２０の製造工程において一括して形成され得る。したがって、製造者は、中央障壁リング４２７、３つのクランク障壁リング４２６及び端板３２０の内面３２３の間での高い組立精度を容易に達成することができる。

同様に、中央障壁リング４１７及び３つのクランク障壁リング４１６はともに、揺動歯車４１０の対向面４１４から突出する。中央障壁リング４１７は、対向面４１４上で３つのクランク障壁リング４１６と連結される。したがって、中央障壁リング４１７及び３つのクランク障壁リング４１６は、揺動歯車４１０の製造工程において一括して形成され得る。したがって、製造者は、中央障壁リング４１７、３つのクランク障壁リング４１６及び基板部３１１の内面３１３の間での高い組立精度を容易に達成することができる。

本実施形態において、中央障壁リング４１７は、対向面４１４上で３つのクランク障壁リング４１６と連結される。代替的に、中央障壁リング４１７は、３つのクランク障壁リング４１６から分離されてもよい。本実施形態の原理は、中央障壁リング４１７が３つのクランク障壁リング４１６に連結されているか否かによっては何ら限定されない。

＜第３実施形態＞
第１実施形態及び第２実施形態に関連して説明された設計原理は、減速機内の可動部位（すなわち、キャリア及び揺動歯車）間における破片の移動を防止することに貢献する。クランク軸組立体から遊離した破片は、クランク軸組立体が収容される収容空間の端部から減速機の外に飛び出すこともある。減速機の外に飛び出した破片は、減速機の周囲に配置された他の装置を破損させることもある。第３実施形態において、収容空間の端部を閉じる障壁構造が説明される。

図１に示される如く、減速機１００は、基板部３１１に形成された保持貫通孔３１６を閉じる閉塞キャップ７１０を更に備える。閉塞キャップ７１０は、底壁７１１と周壁７１２とを含む。底壁７１１は、略円板状である。周壁７１２は、底壁７１１の外縁から突出する略円筒状の部位である。

保持貫通孔３１６の開口端は、基板部３１１の外面３１４に現れる。閉塞キャップ７１０は、保持貫通孔３１６に嵌め込まれる。底壁７１１は、基板部３１１の外面３１４に対して略面一である。周壁７１２は、保持貫通孔３１６内で、クランク軸組立体５００に向けて突出する。閉塞キャップ７１０が存在するので、クランク軸組立体５００から遊離した破片が、保持貫通孔３１６を通じて減速機１００の外に出ることは稀である。

図１に示される如く、減速機１００は、外付板７２０を更に備える。外付板７２０は、端板３２０の外面３２４に取り付けられる円板である。外付板７２０は、直径において、端板３２０に略等しい。外付板７２０は、クランク軸受５４２と伝達歯車５１０との間に位置する。

端板３２０に形成された保持貫通孔３２６の開口端は、端板３２０の外面３２４に現れる。第２ジャーナル５２２は、外付板７２０を貫通し、保持貫通孔３１６から露出する。第２ジャーナル５２２の露出部位には、スプライン加工が施与される。この結果、第２ジャーナル５２２の露出部位は、スプライン軸として形成される。伝達歯車５１０は、スプライン軸として形成された第２ジャーナル５２２の露出部位に取り付けられる。

外付板７２０は、端板３２０の外面３２４に現れた保持貫通孔３２６の開口端の縁部から伝達軸ＴＡＸに向けて突出し、第２ジャーナル５２２と協働して、保持貫通孔３２６の開口端を閉じる。薄い環状の空隙が、外付板７２０と第２ジャーナル５２２との間に形成される。したがって、外付板７２０は、第２ジャーナル５２２の回転に抗力を与えない。他の装置の損傷を潜在的に生じさせる破片（たとえば、１立方センチメートルを超える大きさの破片）の通過が阻止されるように、設計者は、外付板７２０と第２ジャーナル５２２との間の空隙を設定してもよい。

本実施形態において、障壁構造として用いられる蓋部は、閉塞キャップ７１０と外付板７２０とによって例示される。ジャーナルは、第２ジャーナル５２２によって例示される。軸受は、ジャーナル軸受５３２によって例示される。

端板３２０に形成された中央貫通孔３２５の開口端は、端板３２０の外面３２４に現れる。外付板７２０は、端板３２０の保持貫通孔３２６だけでなく、中央貫通孔３２５の開口端をも閉じる。したがって、減速機１００の外で発生した遊離物が、中央貫通孔３２５を通じて減速機１００内に侵入することは稀である。本実施形態において、蓋板は、外付板７２０によって例示される。

閉塞キャップ７１０や外付板７２０と同様の構造が、基板部３１１に形成された中央貫通孔３１５を閉じるために適用されてもよい。本実施形態の原理は、追加的な閉塞構造によっては何ら限定されない。

本実施形態において、外付板７２０は、中央貫通穴３２５を閉じる。代替的に、外付板７２０に中央貫通穴３２５と連通する貫通孔が形成されてもよい。

本実施形態において、保持貫通孔３１６，３２６は、閉塞キャップ７１０及び外付板７２０によって閉じられる。代替的に、クランク軸組立体全体がキャリア内に収容されるならば、キャリアは、保持貫通孔３１６，３２６に代えて、外面上で開口端が現れないように形成された凹部を有してもよい。この場合、クランク組立体のジャーナルは、凹部に収容される。

＜第４実施形態＞
上述の実施形態に関して、揺動歯車の対向面に形成された障壁リブは、出力軸に沿って形成された中央空間に対する障壁構造を形成する。代替的に、中央空間に対する障壁構造は、キャリアに形成されてもよい。第４実施形態において、キャリアに形成された障壁構造が説明される。

図３は、第４実施形態のギア装置として例示される減速機１００Ａの概略的な断面図である。図３を参照して、減速機１００Ａ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。

上述の実施形態と同様に、減速機１００Ａは、外筒２００と、３つのクランク軸組立体５００（図３は、３つのクランク軸組立体５００のうち１つを示す）と、２つの主軸受６１０，６２０と、閉塞キャップ７１０と、外付板７２０と、を備える。上述の実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

減速機１００Ａは、キャリア３００Ａと、歯車部４００Ａと、を更に備える。キャリア３００Ａは、基部３１０Ａと、端板３２０Ａと、を含む。キャリア３００Ａは、全体的に、円筒状である。端板３２０Ａは、略円板形状である。キャリア３００Ａは、外筒２００内で出力軸ＯＡＸ周りに回転することができる。あるいは、外筒２００は、キャリア３００Ａの周囲で出力軸ＯＡＸ周りに回転することができる。

上述の実施形態と同様に、基部３１０Ａは、３つのシャフト部３１２（図３は、３つのシャフト部３１２のうち１つを示す）を含む。上述の実施形態の説明は、３つのシャフト部３１２に援用される。

基部３１０Ａは、略円板状の基板部３１１Ａ（図３を参照）を含む。基板部３１１Ａは、端板３２０Ａと略同軸である。すなわち、出力軸ＯＡＸは、基板部３１１Ａ及び端板３２０Ａの中心軸に相当する。本実施形態において、第１キャリア部材は、基板部３１１Ａ及び端板３２０Ａのうち一方によって例示される。第２キャリア部材は、基板部３１１Ａ及び端板３２０Ａのうち他方によって例示される。

上述の実施形態と同様に、基板部３１１Ａは、外面３１４を含む。上述の実施形態は、外面３１４に援用される。

上述の実施形態と同様に、中央貫通孔３１５（図３を参照）及び３つの保持貫通孔３１６（図３は、保持貫通孔３１６のうち１つを示す）は、基板部３１１Ａに形成される。上述の実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

基板部３１１Ａは、内面３１３Ａと、障壁リング３１７と、を更に含む。内面３１３Ａは、外面３１４の反対側で、出力軸ＯＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿って形成される。内面３１３Ａは、歯車部４００Ａに対向する。障壁リング３１７は、中央貫通孔３１５の開口縁に沿って形成され、内面３１３Ａから歯車部４００Ａに向けて突出する。障壁リング３１７は、内面３１３Ａと歯車部４００Ａとの間の境界空間において、出力軸ＯＡＸを取り囲む。

上述の実施形態と同様に、端板３２０Ａは、外面３２４を含む。上述の実施形態の説明は、外面３２４に援用される。

上述の実施形態と同様に、中央貫通孔３２５（図３を参照）及び３つの保持貫通孔３２６（図３は、３つの保持貫通孔３２６のうち１つを示す）は、端板３２０Ａに形成される。上述の実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

端板３２０Ａは、内面３２３Ａと、障壁リング３２７と、を更に含む。内面３２３Ａは、外面３２４の反対側で、出力軸ＯＡＸに直交する仮想平面（図示せず）に沿って形成される。内面３２３Ａは、歯車部４００Ａに対向する。障壁リング３２７は、中央貫通孔３２５の開口縁に沿って形成され、内面３２３Ａから歯車部４００Ａに向けて突出する。障壁リング３２７は、内面３２３Ａと歯車部４００Ａとの間の境界空間において、出力軸ＯＡＸを取り囲む。

歯車部４００Ａは、２つの揺動歯車４１０Ａ，４２０Ａを含む。揺動歯車４１０Ａは、基板部３１１Ａと揺動歯車４２０Ａとの間に配置される。揺動歯車４２０Ａは、端板３２０Ａと揺動歯車４１０Ａとの間に配置される。揺動歯車４１０Ａ，４２０Ａは、共通の設計図面に基づいて形成されてもよい。

図４は、揺動歯車４１０Ａ，４２０Ａとして利用可能な揺動歯車４４０の概略的な正面図である。図１、図３及び図４を参照して、減速機１００Ａが更に説明される。

上述の実施形態と同様に、揺動歯車４４０は、複数の外歯４３０を含む。上述の実施形態の説明は、複数の外歯４３０に援用される。

揺動歯車４４０は、平坦な対向面４４４と、３つのクランク障壁リング４４６と、を含む。３つの円形貫通孔４４２は、揺動歯車４４０に形成される。

揺動歯車４４０が、揺動歯車４１０Ａとして用いられるとき、対向面４４４は、基板部３１１Ａの内面３１３Ａに対向する。基板部３１１Ａの障壁リング３１７は、内面３１３Ａから対向面４４４に向けて突出する。第１偏心部５２３及びクランク軸受５４１は、円形貫通孔４４２に嵌め込まれる。３つの円形貫通孔４４２の外縁に沿ってそれぞれ形成された３つのクランク障壁リング４４６は、対向面４４４から内面３１３Ａに向けて突出する。

揺動歯車４４０が、揺動歯車４２０Ａとして用いられるとき、対向面４４４は、端板３２０Ａの内面３２３Ａに対向する。端板３２０Ａの障壁リング３２７は、内面３２３Ａから対向面４４４に向けて突出する。第２偏心部５２４及びクランク軸受５４２は、円形貫通孔４４２に嵌め込まれる。３つの円形貫通孔４４２の外縁に沿ってそれぞれ形成された３つのクランク障壁リング４４６は、対向面４４４から内面３２３Ａに向けて突出する。

３つの三角貫通孔４４３は、揺動歯車４４０に形成される。基板部３１１Ａの内面３１３Ａから突出した３つのシャフト部３１２は、３つの三角貫通孔４４３をそれぞれ貫通し、端板３２０Ａに連結される。

中央貫通孔４４１は、揺動歯車４４０の中心に形成される。図４は、中央貫通孔４４１を取り囲む仮想円を示す。仮想円は、３つのクランク障壁リング４４６それぞれに接する。揺動歯車４４０が、揺動歯車４１０Ａとして用いられるとき、障壁リング３１７は、仮想円と中央貫通孔４４１との間の環状帯領域に近接する。揺動歯車４４０が、揺動歯車４２０Ａとして用いられるとき、障壁リング３２７は、仮想円と中央貫通孔４４１との間の環状帯領域に近接する。本実施形態において、第２障壁リングは、障壁リング３１７，３２７のうち一方によって例示される。

障壁リング３１７，３２７を取り囲む追加的な障壁リング及び／又は障壁リング３１７，３２７によって取り囲まれる追加的な障壁リングが揺動歯車に形成されてもよい。この場合、減速機の中央の空間は、二重の障壁によって破片から保護される。

本実施形態において、第２障壁リングとして用いられる障壁リング３１７，３２７は、キャリア３００Ａと一体的に形成される。第１実施形態乃至第３実施形態において、第２障壁リングとして用いられる中央障壁リング４１７，４２７（図１を参照）は、揺動歯車４１０，４２０（図１を参照）と一体的である。代替的に、第２障壁リングは、キャリア及び揺動歯車から分離可能であってもよい。この場合、第２障壁リングは、キャリア及び揺動歯車のうち一方に取り付けられる。

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。上述の設計原理は、センタークランクタイプのギア装置にも適用可能である。

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・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・減速機
２００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外筒
２２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内歯ピン
３００，３００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・キャリア
３１１，３１１Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板部
３１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シャフト部
３１３，３１３Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内面
３１４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外面
３１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央貫通孔
３１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持貫通孔
３１７，３２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・障壁リング
３２０，３２０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・端板
３２３，３２３Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内面
３２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外面
３２５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央貫通孔
３２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持貫通孔
４１０，４１０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・揺動歯車
４１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央貫通孔
４１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円形貫通孔
４１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・三角貫通孔
４１４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・対向面
４１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク障壁リング
４１７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央障壁リング
４２０，４２０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・揺動歯車
４２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央貫通孔
４２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円形貫通孔
４２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・三角貫通孔
４２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・対向面
４２５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・障壁リブ
４２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク障壁リング
４２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央障壁リング
４４０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・揺動歯車
４４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央貫通孔
４４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円形貫通孔
４４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・三角貫通孔
４４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・対向面
４４６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク障壁リング
５００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク軸組立体
５２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２ジャーナル
５３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ジャーナル軸受
６１０，６２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・主軸受
７１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・閉塞キャップ
７２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外付板
ＯＡＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力軸

Claims (10)

1. 所定の出力軸周りに環状に形成された複数の内歯を有する外筒と、
   前記複数の内歯に噛み合う揺動歯車と、
   前記揺動歯車の中心が、前記出力軸周りで周回するように、前記揺動歯車に揺動回転を与えるクランク軸組立体と、
   前記揺動歯車の前記揺動回転下で、前記外筒に対して前記出力軸周りに相対的に回転し、且つ、前記揺動歯車と協働して、前記クランク軸組立体が少なくとも部分的に収容される収容空間を形成するキャリアと、
   前記クランク軸組立体から遊離した破片を、前記収容空間に閉じ込める障壁構造と、を備え、
   前記キャリアは、前記出力軸に直交する仮想平面に沿う内面を含み、
   前記揺動歯車は、前記内面に対向する対向面を含み、
   前記障壁構造は、前記内面と前記対向面との間で前記収容空間を取り囲むように前記対向面と前記内面との間に位置する第１障壁リングを含む
   ギア装置。
2. 前記外筒と前記キャリアとの間に形成された環状空間に嵌め込まれる主軸受を更に備え、
   前記第１障壁リングは、前記環状空間から前記収容空間を仕切る
   請求項１に記載のギア装置。
3. 前記キャリアは、前記内面を有する第１キャリア部材と、前記第１キャリア部材と同軸に配置された第２キャリア部材と、前記第１キャリア部材と前記第２キャリア部材とを連結するシャフト部と、を含み、
   前記シャフト部は、前記揺動歯車に形成された貫通孔を貫通し、
   前記第１障壁リングは、前記貫通孔から前記収容空間を仕切る
   請求項２に記載のギア装置。
4. 前記第１キャリア部材には、前記出力軸周りに中心空間が形成され、
   前記揺動歯車には、前記中心空間に連通する連通孔が形成され、
   前記障壁構造は、前記内面と前記対向面との間に位置し、前記中心空間と前記連通孔との間の間隙を取り囲む第２障壁リングを含む
   請求項３に記載のギア装置。
5. 前記第２障壁リングは、前記対向面から前記内面に向けて突出し、
   前記第１障壁リングは、前記対向面上で前記第２障壁リングに連結される
   請求項４に記載のギア装置。
6. 前記第２障壁リングは、前記内面から前記対向面に突出する
   請求項４に記載のギア装置。
7. 前記第２障壁リングは、前記対向面又は前記内面に取り付けられる
   請求項４に記載のギア装置。
8. 前記第１キャリア部材は、前記内面とは反対側の外面を含み、
   前記収容空間は、前記外面上で開口端を形成し、
   前記障壁構造は、前記開口端を閉じる蓋部を含む
   請求項４乃至７のいずれか１項に記載のギア装置。
9. 前記クランク軸組立体は、所定の伝達軸周りで回転するジャーナルと、前記ジャーナルが挿通し、且つ、前記第１キャリア部材に取り付けられるジャーナル軸受と、を含み、
   前記ジャーナルは、前記蓋部を貫通し、
   前記蓋部は、前記ジャーナルと協働して、前記開口端を閉じる
   請求項８に記載のギア装置。
10. 前記蓋部は、前記中心空間と前記開口端とを閉じる蓋板を含む
    請求項８又は９に記載のギア装置。

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