JP6867837B2 - 偏心揺動型の歯車装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、偏心揺動型の歯車装置およびその製造方法に関する。

特許文献１に、内歯歯車と、該内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、を備えた偏心揺動型の歯車装置が開示されている。この歯車装置は、外歯歯車を揺動させる偏心体を有する偏心体軸を備えている。外歯歯車の軸方向側部には、該偏心体軸を支持するキャリヤが配置されている。偏心体軸とキャリヤとの間には偏心体軸軸受が配置されている。

偏心体軸軸受は、転動体としてころを有している。一方、偏心体軸は段部を有している。偏心体軸は、この段部と偏心体軸軸受との間に配置されたワッシャを、キャリヤの軸方向端面に当接させることによって、キャリヤに対する偏心体軸の軸方向移動を規制している。

特開２００８−２０２７６４号公報（図１）

この種の歯車装置においては、ワッシャが当接するキャリヤの軸方向端面の加工が難しく、コストが掛かるという問題があった。

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、偏心揺動型の歯車装置において、より低コストで偏心体軸のキャリヤに対する位置決めを行うことをその課題としている。

本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、該外歯歯車を揺動させる偏心体を有する偏心体軸と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され前記偏心体軸を支持するキャリヤと、前記偏心体軸と前記キャリヤとの間に配置される偏心体軸軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、前記偏心体軸軸受は、ころと、前記キャリヤとは別体の外輪と、を有し、前記偏心体軸は、段部を有し、かつ前記歯車装置は、該偏心体軸に設けられた段部と前記偏心体軸軸受との間に配置されたスラスト受け手段を有し、該スラスト受け手段は、前記外輪の軸方向端面に当接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。

また、本発明は、内歯歯車と、該内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、該外歯歯車を揺動させる偏心体を有する偏心体軸と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され前記偏心体軸を支持するキャリヤと、前記偏心体軸と前記キャリヤとの間に配置される偏心体軸軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置の製造方法であって、前記偏心体軸軸受は、ころと、前記キャリヤとは別体の外輪と、を有し、前記外輪を前記キャリヤに組み込んだ後に、当該外輪の前記ころの外輪転走面を仕上げ加工する工程を含む構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

本発明における歯車装置においては、偏心体軸とキャリヤとの間に配置される偏心体軸軸受が、ころと、キャリヤとは別体の外輪とを備える。偏心体軸は段部を有し、この段部と偏心体軸軸受との間に配置されたスラスト受け手段が、（キャリヤの軸方向端面にではなく）偏心体軸軸受の外輪の軸方向端面に当接するように構成している。

この構成により、後に詳述する理由により、偏心体軸のキャリヤに対する位置決めを、より低コストで行うことができるようになる。

本発明によれば、偏心揺動型の歯車装置において、偏心体軸のキャリヤに対する位置決めを、より低コストで行うことができる。

本発明の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置の一例を示す全体断面図 図１の要部拡大断面図 図２の要部拡大断面図 図１〜図３の歯車装置の変形例に係る図３相当の断面図 図４の歯車装置の更なる変形例に係る図３相当の断面図

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、本発明の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置の一例を示す全体断面図、図２は、図１の要部拡大断面図である。

この偏心揺動型の歯車装置Ｇ１は、内歯歯車１２と、該内歯歯車１２と噛み合う第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０と、を備える。また、歯車装置Ｇ１は、第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０を揺動させる第１偏心体１５３および第２偏心体２５３を有する偏心体軸１４を備えている。第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０の軸方向側部には、偏心体軸１４を支持する第１キャリヤ１５５および第２キャリヤ２５５が配置されている。

一方、偏心体軸１４と第１キャリヤ１５５との間には第１軸受１５７（第１の偏心体軸軸受）が配置されている。偏心体軸１４と第２キャリヤ２５５との間には第２軸受２５７（第２の偏心体軸軸受）が配置されている。

第１軸受１５７は、転動体としての第１ころ１５９と、第１キャリヤ１５５とは別体の第１外輪１６３と、を備える。第２軸受２５７は、転動体としての第２ころ２５９と、第２キャリヤ２５５とは別体の第２外輪２６３と、を備える。

偏心体軸１４は、第１偏心体１５３の側部に第１段部１６５を有し、この偏心体軸１４に設けられた第１段部１６５と第１軸受１５７との間に第１ワッシャ１６７（スラスト受け手段）が配置される。第１ワッシャ１６７は、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅ（軸方向端面）に当接している。

また、偏心体軸１４は、第２偏心体２５３の側部に第２段部２６５を有し、この偏心体軸１４に設けられた第２段部２６５と第２軸受２５７との間に第２ワッシャ２６７（スラスト受け手段）が配置される。第２ワッシャ２６７は、第２外輪２６３の第２端面２６３Ｅ（軸方向端面）に当接している。

以下、より詳細に説明する。

本歯車装置Ｇ１は、偏心体軸１４の近傍の構成は、後述する偏心体軸歯車２０の軸方向中央Ｃｅ２０を対称面として、第１キャリヤ１５５側と第２キャリヤ２５５側が、ほぼ対称に構成されている。そのため、ここでは第１キャリヤ１５５側の構成要素については「第１」の接頭語を付した名称とすると共に１００番台の符号を用いて説明することとし、第２キャリヤ２５５側の構成要素については、「第２」の接頭語を付した名称とする共に２００番台の下２桁が同一の符号を用いることとする。なお、第２キャリヤ２５５側については、重複説明を適宜省略することがある。

先ず、歯車装置Ｇ１の概略から説明する。

歯車装置Ｇ１の入力軸１６は、内歯歯車１２の軸心Ｃ１２上に配置され、第１キャリヤ１５５の中央貫通孔１５５Ｂを非接触で貫通している。入力軸１６の反負荷側にはホロー部１６Ａが形成され、キー（キー溝１６Ｂのみ図示）を介して図示せぬモータのモータ軸が連結可能とされている。入力軸１６の負荷側には、入力ピニオン１８が直接形成されている。入力ピニオン１８は、偏心体軸１４の第１外歯歯車１５０と第２外歯歯車２５０の間に配置された偏心体軸歯車２０と噛合している（偏心体軸歯車２０は偏心体軸１４の端部に設けられてもよい）。

この歯車装置Ｇ１は、第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０を揺動させる偏心体軸１４を複数（この例では３本：図１では１本のみ図示）備えている。偏心体軸１４（の軸心Ｃ１４）は、内歯歯車１２の軸心Ｃ１２からδ（Ｃ１２−Ｃ１４）だけオフセットした位置に、円周方向に１２０度の間隔で配置されている。前記偏心体軸歯車２０は、各偏心体軸１４に設けられており、１個の入力ピニオン１８と同時に噛合している。各偏心体軸１４は、入力ピニオン１８および偏心体軸歯車２０の回転により、同一方向に同一の回転速度で回転可能である。

各偏心体軸１４には、第１外歯歯車１５０を揺動させる第１偏心体１５３と、第２外歯歯車２５０を揺動させる第２偏心体２５３が一体的に形成されている。第１偏心体１５３は、偏心体軸１４の軸心Ｃ１４に対して偏心量ｅだけ偏心した軸心Ｃ１５３を有している。第２偏心体２５３は、偏心体軸１４の軸心Ｃ１４に対して偏心量ｅだけ偏心した軸心Ｃ２５３を有している。第１偏心体１５３と第２偏心体２５３の偏心位相差は、この例では１８０度である（互いに離反する方向に偏心している）。

３本の偏心体軸１４は、同様の構成を有し、各偏心体軸１４の軸方向同一位置に形成されている第１偏心体１５３同士は、偏心位相が揃えられている。各偏心体軸１４の軸方向同一位置に形成されている第２偏心体２５３同士も偏心位相が揃えられている。

第１偏心体１５３と第１外歯歯車１５０との間には、第１偏心軸受１６９が配置されている。第１偏心軸受１６９は、転動体としての第１偏心軸受ころ１７０と、該第１偏心軸受ころ１７０を保持する第１偏心軸受リテーナ１７１を有する。第１偏心軸受１６９は、専用の内外輪を有していない。第１偏心体１５３が第１偏心軸受１６９の内輪転走面を構成し、第１外歯歯車１５０の第１偏心体軸貫通孔１５０Ａが第１偏心軸受１６９の外輪転走面を構成している。

第２偏心体２５３と第２外歯歯車２５０との間には、第２偏心軸受２６９が配置されている。第２偏心軸受２６９も、転動体としての第２偏心軸受ころ２７０と、該第２偏心体軸受ころ２７０を保持する第２偏心軸受リテーナ２７１を有する。第２偏心軸受２６９も、専用の内外輪を有していない。第２偏心体２５３が第２偏心軸受２６９の内輪転走面を構成し、第２外歯歯車２５０の第２偏心体軸貫通孔２５０Ａが第２偏心軸受２６９の外輪転走面を構成している。

第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０は、内歯歯車１２に内接噛合している。内歯歯車１２は、この歯車装置Ｇ１では、ケーシング２２と一体化された内歯歯車本体１２Ａと、該内歯歯車１２の内歯を構成する円柱状のピン部材１２Ｂと、を有している。ピン部材１２Ｂは、内歯歯車本体１２Ａに形成されたピン溝１２Ｃに回転自在に組み込まれている。内歯歯車１２の歯数（ピン部材１２Ｂの本数）は、第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０の歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０の軸方向一側には、第１キャリヤ１５５が配置されている。第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０の軸方向他側には、第２キャリヤ２５５が配置されている。第２キャリヤ２５５からは、キャリヤピラー２４が第１キャリヤ１５５側に一体的に突出されている（図１参照）。キャリヤピラー２４は、第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０を非接触で貫通している。第１キャリヤ１５５と第２キャリヤ２５５は、キャリヤピラー２４を介してキャリヤボルト２６により連結・一体化されている。

この歯車装置Ｇ１では、便宜上、反負荷側、あるいはキャリヤピラー２４が突出していない側のキャリヤを第１キャリヤ１５５と称し、負荷側、あるいはキャリヤピラー２４が突出している側のキャリヤを第２キャリヤ２５５と称する。

第１キャリヤ１５５は第１軸受１５７（第１の偏心体軸軸受）が収容される第１軸受孔１５５Ａを有する。つまり、該第１軸受孔１５５Ａと偏心体軸１４との間に第１軸受１５７が配置されている。第２キャリヤ２５５は第２軸受２５７（第２の偏心体軸軸受）が収容される第２軸受孔２５５Ａを有する。つまり、該第２軸受孔２５５Ａと偏心体軸１４との間に第２軸受２５７が配置されている。すなわち、偏心体軸１４は、第１軸受１５７および第２軸受２５７を介して第１キャリヤ１５５および第２キャリヤ２５５に支持されている。第１軸受１５７および第２軸受２５７については、後に詳述する。

ケーシング２２と第１キャリヤ１５５との間には、第１主軸受１７３が配置されている。ケーシング２２と第２キャリヤ２５５との間には、第２主軸受２７３が配置されている。この歯車装置Ｇ１では、第１主軸受１７３および第２主軸受２７３は、背面合わせで組み込まれたアンギュラ玉軸受で構成されている。

第１主軸受１７３は、転動体として第１玉１７５を有し、専用の第１主軸受外輪１７７を有している。しかし、専用の内輪は有していない。第１主軸受１７３の内輪転走面は、第１キャリヤ１５５の第１外周面１５５Ｓによって構成されている。第２主軸受２７３も、転動体として第２玉２７５を有し、専用の第２主軸受外輪２７７を有している。しかし、専用の内輪は有していない。第２主軸受２７３の内輪転走面は、第２キャリヤ２５５の第２外周面２５５Ｓによって構成されている。符号２８は、第１主軸受１７３および第２主軸受２７３の予圧を調整するためのシム（またはスペーサ）である。

本歯車装置Ｇ１では、ケーシング２２に対して、例えばロボットの第１アーム（図示略）が、ケーシング連結ボルト（ボルト孔２２Ｐのみ図示）を介して連結される。第２キャリヤ２５５には、キャリヤ連結ボルト（タップ穴２５５Ｐのみ図示）を介して、例えばロボットの第２アーム（図示略）が連結される。

なお、符号３２は、第２軸受孔２５５Ａの閉塞キャップ、符号３４は、第２キャリヤ２５５の中央貫通孔２５５Ｂの閉塞キャップ、符号３６は、ケーシング２２と第２キャリヤ２５５との間を封止するオイルシールである。

ここで、偏心体軸１４を第１キャリヤ１５５および第２キャリヤ２５５に対して位置決めする構成について、詳細に説明する。図３は図２の要部拡大断面図である。

前述したように、本歯車装置Ｇ１は、基本的に偏心体軸歯車２０の軸方向中央Ｃｅ２０を対称面として、第１キャリヤ１５５側と第２キャリヤ２５５側は、ほぼ対称に構成されている。そのため、ここでは第１キャリヤ１５５側の構成に着目して説明することとし、第２キャリヤ２５５側の構成に関しては、図２中で下２桁が同一の２００番台の符号を対応する主要部位に付するに止め、重複説明は省略する。

第１軸受１５７（第１の偏心体軸軸受）は、転動体としての第１ころ１５９と、第１キャリヤ１５５とは別体の第１外輪１６３と、第１ころ１５９を保持する第１リテーナ１８０とを有する。第１軸受１５７は、専用の内輪を有していない。偏心体軸１４の軸方向における第１キャリヤ１５５に対応する部分の外周が、第１軸受用内輪転走面１８３を構成している。

第１外輪１６３は、この歯車装置Ｇ１では、円筒状の部材で構成されている。そして、当該円筒状の部材の第１外輪１６３の内周によって第１外輪１６３の第１ころ１５９の第１外輪転走面１６３Ｇが構成されている。

一方、偏心体軸１４は、第１軸受用内輪転走面１８３と第１偏心体１５３との間に軸と直角の第１段部（当接面）１６５を有している。この第１段部１６５と第１軸受１５７（の第１リテーナ１８０）との間には、スラスト受け手段としての第１ワッシャ１６７が配置される。そして、この第１ワッシャ１６７が、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅ（軸方向端面）に当接される。

なお、第１ワッシャ１６７は、第１外輪１６３の軸方向第１外歯歯車１５０側の第１端面１６３Ｅに当接され、第２ワッシャ２６７は、第２外輪２６３の軸方向第２外歯歯車２５０側の第２端面２６３Ｅに当接される（図２参照）。

本歯車装置Ｇ１においては、第１キャリヤ１５５の第１軸受孔１５５Ａは、第１キャリヤ段部１５５Ｄを備える。第１軸受孔１５５Ａは、該第１キャリヤ段部１５５Ｄの第１外歯歯車１５０側に第１キャリヤ大径部１５５Ａ１、第１キャリヤ段部１５５Ｄの反第１外歯歯車側に第１キャリヤ小径部１５５Ａ２、を有している。第１キャリヤ大径部１５５Ａ１の内径は第１キャリヤ小径部１５５Ａ２の内径よりも大きい。

第１キャリヤ大径部１５５Ａ１は、第１ころ１５９の軸方向幅よりは大きく、かつ第１外輪１６３の軸方向幅よりは小さい軸方向幅を有する。第１外輪１６３は、第１キャリヤ大径部１５５Ａ１に圧入によって組み込まれている。第１外輪１６３の反第１外歯歯車側の端面１６３Ｆは、第１キャリヤ段部（当接面）１５５Ｄに当接している。

第１外輪１６３の軸方向幅は、第１キャリヤ大径部１５５Ａ１の軸方向幅よりも大きいため、第１外輪１６３は、第１キャリヤ１５５の当該第１外輪１６３の径方向外側に位置する第１端面１５５Ｅ（軸方向端面）よりも、δ（１６３−１５５）だけ第１外歯歯車１５０側に突出している。

また、第１ワッシャ１６７の外径（半径）Ｒ１６７は、第１外輪１６３の外径（半径）Ｒ１６３よりもδ（１６７−１６３）だけ大きい。これにより、第１ワッシャ１６７は、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅの全面と当接している。

なお、偏心体軸１４は、第１軸受用内輪転走面１８３の反第１外歯歯車側に該第１軸受用内輪転走面１８３よりも外径が小さい第１偏心体軸小径部１８５を有している。このため、第１軸受用内輪転走面１８３と第１偏心体軸小径部１８５との間には、第１偏心体軸段部１８７が形成されている。この第１偏心体軸段部１８７には、第１端部ワッシャ１９０が当接している。第１端部ワッシャ１９０は、第１止め輪溝１９３に嵌合された第１止め輪１９５によって位置決めされている。

図２に戻って、偏心体軸１４の軸方向中央Ｃｅ２０に配置された偏心体軸歯車２０の第１キャリヤ１５５側において、第１偏心軸受１６９の第１偏心軸受リテーナ１７１、スラスト受け手段としての第１ワッシャ１６７、第１軸受１５７の第１リテーナ１８０、第１端部ワッシャ１９０、および第１止め輪１９５は、この順で当接し、互いに軸方向の移動を規制している。また、偏心体軸歯車２０の第２キャリヤ２５５側においても、第２偏心軸受２６９の第２偏心軸受リテーナ２７１、スラスト受け手段としての第２ワッシャ２６７、第２軸受２５７の第２リテーナ２８０、第２端部ワッシャ２９０、および第２止め輪２９５が、この順で当接し、互いに軸方向の移動を規制している。

この歯車装置Ｇ１では、第１キャリヤ１５５は、炭素鋼で構成されている。炭素鋼の定義は、ＪＩＳ Ｇ ０２０３：２００９における４．１．１（鋼の種類）、番号１１０４での定義に従う。すなわち、ここでの炭素鋼とは、「鉄と炭素の合金で炭素含有率が、通常０．０２〜約２％の範囲の鋼」を指す。少量のけい素、マンガン、りん、硫黄等を含むのが普通である。なお、第１外輪１６３は、この歯車装置Ｇ１では、例えば、ＳＵＪ２（軸受鋼）を使用している。

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の動力伝達に関する作用から説明する。

図示せぬモータの駆動によって入力軸１６が回転すると、該入力軸１６の先端に形成された入力ピニオン１８が回転する。入力ピニオン１８が回転すると、該入力ピニオン１８と同時に噛合している３個の偏心体軸歯車２０が回転され、各偏心体軸１４が同一の方向に同一の回転速度で回転する。

これにより、各偏心体軸１４において位相が揃えられた第１偏心体１５３を介して第１外歯歯車１５０が揺動回転する。また、第１偏心体１５３と１８０度の位相差で位相が揃えられた第２偏心体２５３を介して第２外歯歯車２５０が揺動回転する。

第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０は、内歯歯車１２に内接噛合しており、かつ内歯歯車１２の歯数（ピン部材１２Ｂの本数）は、第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０の歯数よりも１だけ多い。したがって、第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０は、各偏心体軸１４が１回回転する毎に、内歯歯車１２に対して歯数差分（この歯車装置Ｇ１では１歯分）だけ位相がずれる。

この結果、第１外歯歯車１５０および第２外歯歯車２５０を貫通している偏心体軸１４が、内歯歯車１２の軸心Ｃ１２の周りで公転する。この公転は、偏心体軸１４を第１軸受１５７および第２軸受２５７を介して支持している第１キャリヤ１５５および第２キャリヤ２５５に伝達され、第１キャリヤ１５５および第２キャリヤ２５５は、（第１主軸受１７３および第２主軸受２７３を介して）ケーシング２２に対して回転する。

第１キャリヤ１５５および第２キャリヤ２５５が回転すると、第２キャリヤ２５５と連結されているロボットの第２アームが、ケーシング２２に連結されているロボットの第１アームに対して相対回転する。

次に、偏心体軸１４の軸方向の移動規制に関する作用を説明する。

第１ワッシャ１６７は、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅ（軸方向端面）に当接している。また、第１ワッシャ１６７は、偏心体軸１４の第１軸受用内輪転走面１８３と第１偏心体１５３との間の第１段部１６５に当接している。これにより、偏心体軸１４の軸方向反負荷側への移動（第２キャリヤ２５５側から第１キャリヤ１５５側へ向かう移動）が規制される。

同様に、第２ワッシャ２６７は、第２外輪２６３の第２端面２６３Ｅ（軸方向端面）に当接している。また、第２ワッシャ２６７は、偏心体軸１４の第２軸受用内輪転走面２８３と第２偏心体２５３との間の第２段部２６５に当接している。これにより、偏心体軸１４の軸方向負荷側への移動（第１キャリヤ１５５側から第２キャリヤ２５５側へ向かう移動）が規制される。

なお、本歯車装置Ｇ１においては、このように、偏心体軸１４の軸方向負荷側への移動および反負荷側への移動のいずれに対しても、本発明が適用された同様な構成を採用している。しかし、いずれか一方側については、必ずしも本発明の構成を適用していなくてもよい。つまり、いずれか一方側への移動規制に対して本発明の構成が適用されていれば、本発明の実施の範疇に含まれる。

ここで、このような移動規制の構成を採用するメリットについて説明する。

例えば特許文献１で開示されている従来の歯車装置では、便宜上本歯車装置Ｇ１の符号を用いて説明するならば、第１軸受１５７（偏心体軸軸受）は、その転動体が「（軸と平行の内外輪転走面を有する）ころ」で構成されており、かつ、専用の内外輪を有さない構成とされていた。そして、偏心体軸１４が軸方向に移動するのを、偏心体軸１４の第１段部１６５に当接する第１ワッシャ１６７を、第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅに当接させることによって規制していた。このため、第１キャリヤ１５５の当該軸方向端面１５５Ｅは、第１ワッシャ１６７の摺動面を構成することになるため、相応の硬さと加工精度を維持する必要があった。

また、従来の歯車装置では、第１キャリヤ１５５の当該軸方向端面１５５Ｅの径方向外側に隣接して第１主軸受１７３の内輪転走面を構成する第１外周面１５５Ｓを形成する必要があり、さらに、当該軸方向端面１５５Ｅの軸方向に隣接して第１軸受１５７の第１ころ１５９の外輪転走面を構成する第１軸受孔１５５Ａを形成する必要もあった。

そのため、当該第１ワッシャ１６７の摺動する軸方向端面１５５Ｅの近傍は、素材（第１キャリヤ１５５の素材）の硬度が極めて高く、また、位置や形状の関係で、当該第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅは、例えばコンタリング加工と称される大掛かりな加工工法にて切削する必要があり、加工コストが掛かるという問題があった。この事情は、第２キャリヤ２５５の側でも同様であった。

本歯車装置Ｇ１においては、第１軸受１５７（偏心体軸軸受）は、第１ころ１５９と、第１キャリヤ１５５とは別体の第１外輪１６３を備えている。そのため、第１ワッシャ１６７は、（第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅにではなく）第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅに当接させることができる。

したがって、第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅを第１ワッシャ１６７の摺動面として加工する必要がない。第１外輪１６３の軸方向端面１６３Ｅを第１ワッシャ１６７の摺動面とするための加工は、第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅを第１ワッシャ１６７の摺動面とする加工と比較して格段に容易である。

また、第１外輪１６３を備えることにより、第１キャリヤ１５５の第１軸受孔１５５Ａ自体を第１ころ１５９の外輪転走面とする困難な精密加工をする必要がない。第１外輪１６３の内周を第１軸受１５７の第１ころ１５９の第１外輪転走面１６３Ｇとするための加工は、第１キャリヤ１５５の第１軸受孔１５５Ａ自体を第１ころ１５９の外輪転走面とする加工と比較して容易である。

なお、本歯車装置Ｇ１においては、第１外輪１６３は、第１キャリヤ１５５の当該第１外輪１６３の径方向外側に位置する軸方向端面１５５Ｅよりもδ（１６３−１５５）だけ第１外歯歯車１５０側に突出している。このため、第１ワッシャ１６７は、構造的に第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅとのみ当接・摺動し、第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅとは当接しない（摺動しない）。したがって、第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅの加工精度が高くなくても、第１ワッシャ１６７に悪影響を及ぼすことはなく、第１ワッシャ１６７の寿命を延ばすことができる。

また、本歯車装置Ｇ１においては、第１ワッシャ１６７の外径（半径）Ｒ１６７が第１外輪１６３の外径（半径）Ｒ１６３よりもδ（１６７−１６３）だけ大きい。そのため、第１ワッシャ１６７は、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅの全面と摺動することができる。したがって、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅにおいて一部の部分のみが摩耗する状況を回避でき、第１端面１６３Ｅ全体の平面性を長期に亘って良好に維持することができる。

このように、本歯車装置Ｇ１においては、特に第１キャリヤ１５５に対して、第１ワッシャ１６７の摺動面としての軸方向端面１５５Ｅの精密加工と、第１軸受１５７の第１軸受用内輪転走面１８３としての精密加工が省略できるようになる。そのため、（特に、第１キャリヤ１５５は、キャリヤピラー２４が突出していないため）該第１キャリヤ１５５の素材として、浸炭焼入れに適したコストの高い合金鋼（ＪＩＳ Ｇ ０２０３：２００９における４．１．１（鋼の種類）、番号１１０５を参照）とせず、例えばＳ４５Ｃなどの一般的な炭素鋼を使用することにより、更なる低コスト化を実現することも可能となる。

つまり、既に説明したように、本歯車装置Ｇ１においては、第１キャリヤ１５５の軸方向端面１５５Ｅや第１軸受孔１５５Ａを高い硬度に仕上げる必要がない。そのため、第１キャリヤ１５５を、例えば炭素鋼にて形成した上で、（該第１キャリヤ１５５をケーシング２２に支持するための）第１主軸受１７３の第１外周面１５５Ｓ（内輪転走面）に、高周波焼入れを施すことによって該第１外周面１５５Ｓのみを硬化する手法を採用することもできる。

因みに、第２キャリヤ２５５については、キャリヤピラー２４が一体的に突出しているため、基本形状を鍛造にて形成した方が合理的な面があるため、本歯車装置Ｇ１では合金鋼を採用している。なお、本発明の適用により第１キャリヤ１５５を炭素鋼で形成することが可能となり得るが、本発明では、第１キャリヤ１５５を炭素鋼で形成することを必須の要件として要求するものではなく、第１キャリヤ１５５は合金鋼で形成してもよい。また、第２キャリヤ２５５を炭素鋼で形成することを禁止するものでもない。

第１外輪１６３の製造方法に関連してさらに説明すると、この歯車装置Ｇ１においては、第１外輪１６３は、例えばＳＵＪ２（軸受鋼）を焼入れすることによって形成している。第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅは、該第１外輪１６３を第１キャリヤ１５５に組み込む前に、仕上げ加工を施している。仕上げ加工を施すことにより、摺動面となる第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅを精密に仕上げることができる。この仕上げ加工は、通常の研削で済むため、低コストである。

そして、第１外輪１６３を第１キャリヤ１５５に組み込んだ後に、当該第１外輪１６３の内周、つまり、第１ころ１５９の第１外輪転走面１６３Ｇを仕上げ加工する。この仕上げ加工は、具体的には、ホーニング加工等が採用できる。従来の浸炭材で硬く形成され、かつ、熱歪が生じていて加工代が大きくなっている第１軸受孔１５５Ａ自体を、直接外輪転走面として加工する工程と比較して、加工のステップおよびコストを大きく低減することができる。

図４に、図３の実施形態の変形例を示す。

この歯車装置Ｇ１では、第１キャリヤ１５５と第１外輪１６３との間に第１外輪用ワッシャ１９７を備え、該第１外輪用ワッシャ１９７を介して、第１軸受１５７の第１外輪１６３の軸方向移動を規制すると共に第１ころ１５９の軸方向移動も規制している。

この構成は、第１外輪１６３を組み込むために形成した第１キャリヤ段部１５５Ｄと、当該第１外輪１６３の反第１外歯歯車側の端面１６３Ｆが平行に対向している構成を有効に活用したものである。

具体的には、第１キャリヤ１５５の第１キャリヤ段部１５５Ｄは、軸と直角の面で構成されており、第１外輪１６３の反第１外歯歯車側の端面１６３Ｆも、軸と直角の面で構成されている。そのため、該第１キャリヤ段部１５５Ｄと第１外輪１６３の反第１外歯歯車側の端面１６３Ｆとの間に第１外輪用ワッシャ１９７を挟み込むことにより、偏心体軸１５の第１キャリヤ１５５に対する軸方向の位置決め行うことができ、同時に、第１ワッシャ１６７と第１外輪用ワッシャ１９７とで第１リテーナ１８０を挟み込むことで、第１軸受１５７の第１ころ１５９の軸方向の位置規制も行うことができる。

この図４の構成によれば、第１外輪用ワッシャ１９７を第１キャリヤ段部１５５Ｄと第１外輪１６３の反第１外歯歯車側の端面１６３Ｆとの間に配置するだけで、既に説明した図１〜図３の実施形態における偏心体軸１４の第１偏心体軸小径部１８５の形成、該第１偏心体軸小径部１８５の第１止め輪溝１９３の形成、該第１止め輪溝１９３に嵌合する第１止め輪１９５の配置、および第１端部ワッシャ１９０の配置を省略することができるようになる。そのため、偏心体軸１５の構造を簡素化できる。

なお、先の実施形態と同様、第２キャリヤ２５５側についても、全く同様の構成を採用することができる。その他の構成は、先の図１〜図３を用いて説明した歯車装置Ｇ１と同様であるため、図４中で図１〜図３と対応する部位に下２桁が同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

図５に図４の更なる変形例を示す。

この変形例では、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅは、第１キャリヤ１６１の軸方向端面１６１Ｅから突出しておらず、第１軸受孔１６１Ａの中に納まっている。第１ワッシャ１６８の外径（半径）Ｒ１６８は、第１外輪１６３の外径（半径）Ｒ１６３よりもδ（１６３−１６８）だけ、僅かに小さく形成されており、第１ワッシャ１６８も、ほぼ第１キャリヤ１５５の第１軸受孔１６１Ａの中に収められている。この構成によっても、第１ワッシャ１６８を、第１外輪１６３の第１端面１６３Ｅに当接させることによって、これまでの実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、この例では、第１キャリヤ１６１の第１軸受孔１６１Ａは、軸方向全域に亘って第１キャリヤ段部のない（後に形成する第１止め輪溝１９６を除いて面一の）ストレート穴で構成されている。第１外輪１６３は、第１外輪用ワッシャ１９７によって軸方向の位置決めがなされている。第１外輪用ワッシャ１９７は、第１軸受孔１６１Ａに形成した第１止め輪溝１９６に嵌合した第１止め輪１９８によって位置決めされている。このように、第１外輪の位置決めは、必ずしも第１キャリヤに形成した第１キャリヤ段部を利用した構成でなくてもよい。

この歯車装置においても、第２キャリヤ側について、同様の構成を対称に採用することができる。その他の構成については、先の図４の実施形態と同様であるため、図中で同一または対応する部位に同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。

なお、本明細書においては、「ころ」の概念には、「ニードル」の概念が含まれる。

また、上記実施形態においては、スラスト受け手段として、ワッシャを採用していたが、本発明はこれに限定されず、例えば、転動体を有するスラスト軸受を採用してもよい。

また、上記実施形態においては、第１偏心体１５３および第２偏心体２５３を、偏心体軸１４（１５）と（同一の素材で）一体的に形成していた。しかし、偏心体軸に設けられる第１偏心体および第２偏心体は、例えば、偏心体軸とは別の部材で構成された「第１偏心体あるいは第２偏心体を有する偏心体部材」をキー等を介して偏心体軸に固定した構成であってもよい。

この場合も含め、本発明における「偏心体軸に設けられた段部」には、（偏心体軸と同一の素材で）「偏心体軸上に直接設けられた段部」のほか、もし偏心体軸の外周に、別体の偏心体やスペーサ、カラー、軸受の内輪等が固定されている場合には、「当該別体で偏心体軸上に設けられた偏心体等の軸方向端面によって構成される段部」の概念も含まれる。

また、上記実施形態においては、第１外歯歯車および第２外歯歯車を揺動させる偏心体軸を内歯歯車の軸心からオフセットした位置に複数有する振り分けタイプの偏心揺動型の歯車装置が採用されていた。しかしながら、偏心揺動型の歯車装置には、このほかに、内歯歯車の軸心上に偏心体軸を１本のみ備え、キャリヤ側から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の歯車装置も知られている。

本発明は、センタクランクタイプの偏心揺動型の歯車装置においても、キャリヤに対する偏心体軸の軸方向移動を規制する構成として同様に適用することができ、同様の作用効果を得ることができる。

Ｇ１…歯車装置
１２…内歯歯車
１４…偏心体軸
１５０…第１外歯歯車
１５３…第１偏心体
１５５…第１キャリヤ
１５７…第１軸受（偏心体軸軸受）
１５９…第１ころ
１６３…第１外輪
１６５…第１段部（段部）
１６３Ｅ…第１端面（軸方向端面）
１６７…第１ワッシャ（スラスト受け手段）

Claims (8)

1. 内歯歯車と、該内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、該外歯歯車を揺動させる偏心体を有する偏心体軸と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され前記偏心体軸を支持するキャリヤと、前記偏心体軸と前記キャリヤとの間に配置される偏心体軸軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、
   前記偏心体軸軸受は、ころと、前記キャリヤとは別体の外輪と、を有し、
   前記偏心体軸は、段部を有し、かつ
   前記歯車装置は、該偏心体軸に設けられた段部と前記偏心体軸軸受との間に配置されたスラスト受け手段を有し、
   該スラスト受け手段は、前記外輪の軸方向端面に当接し、
   前記外輪の軸方向端面は、研削による仕上げ加工がされており、前記キャリヤの前記スラスト受け手段側の軸方向端面は、前記研削による仕上げ加工がされていない
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
2. 請求項１に記載の偏心揺動型の歯車装置において、
   前記キャリヤは、該キャリヤをケーシングに支持するための主軸受の内輪転送面を有する
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
3. 請求項２に記載の偏心揺動型の歯車装置において、
   前記スラスト受け手段の外径が、前記外輪の外径よりも大きい
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の偏心揺動型の歯車装置において、
   前記キャリヤは、第１キャリヤと、前記第１キャリヤに向かって突出するピンを有する第２キャリヤとを有し、
   前記第１キャリヤは、炭素鋼で構成され、前記第２キャリヤは、合金鋼で構成されている
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の偏心揺動型の歯車装置において、
   前記キャリヤと前記外輪との間にワッシャを備え、
   該ワッシャによって、前記ころ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. 内歯歯車と、該内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、該外歯歯車を揺動させる偏心体を有する偏心体軸と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され前記偏心体軸を支持するキャリヤと、前記偏心体軸と前記キャリヤとの間に配置される偏心体軸軸受と、を備えた偏心揺動型の歯車装置の製造方法であって、
   前記偏心体軸軸受は、ころと、前記キャリヤとは別体の外輪と、を有し、
   前記外輪を前記キャリヤに組み込んだ後に、当該外輪の前記ころの外輪転走面を仕上げ加工する工程を含む
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置の製造方法。
7. 請求項６に記載の偏心揺動型の歯車装置の製造方法において、
   前記キャリヤは、外周に当該キャリヤをケーシングに支持するための主軸受の内輪転走面を有し、
   当該主軸受の内輪転走面に、高周波焼入れを行う工程を含む
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置の製造方法。
8. 請求項６または７に記載の偏心揺動型の歯車装置の製造方法において、
   前記外輪の軸方向端面に対し、該外輪を前記キャリヤに組み込む前に、仕上げ加工する工程を含む
   ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置の製造方法。

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