JPWO2008001460A1 - 歯車装置 - Google Patents

Abstract

外歯歯車４７の中心孔に入力軸３９の第１入力側偏心部３９ａを挿入する。外歯歯車４７の動きを制御するクランクピン６０に、第１入力側偏心部３９ａと同じ偏心量を持つ第１クランク側偏心部６０ｄを形成する。第１クランク側偏心部６０ｄを外歯歯車４７に係合させる。入力軸３９に、第１入力側偏心部３９ａよりも大きく偏心した第２入力側偏心部３９ｂを形成する。第２入力側偏心部３９ｂには、駆動部材４９を回転可能に設ける。クランクピン６０には、後側偏心部３９ｂと同じ偏心量を持つ第２クランク側偏心部６０ｃを形成する。この第２クランク側偏心部６０ｃを駆動部材６７に係合させる。

Description

本発明は、外歯歯車を偏心揺動運動させながら内歯歯車に噛み合わせるように構成された歯車装置に関する。

従来より、例えば、特許文献１に開示されているように、内周面に内歯が形成された環状の内歯歯車と、内歯歯車の内方に配置されて該内歯歯車と噛み合いながら偏心揺動運動するとともに内歯よりも少ない数の外歯が形成された外歯歯車とを備えた、いわゆる偏心揺動型の歯車装置が知られている。この歯車装置の入力軸は、装置本体に軸受を介して回転可能に支持されている。入力軸には入力側偏心部が設けられており、この入力側偏心部が、外歯歯車の中心部に形成された中心孔に軸受を介してその中心線周りに回転可能に挿入されている。上記装置本体には、２本のクランク軸が回転可能に支持されている。各クランク軸には、入力側偏心部と同じ偏心量を持ったクランク側偏心部が設けられている。このクランク側偏心部は、外歯歯車の径方向外側寄りに形成された挿入孔に回転可能に挿入され、これにより、両クランク軸と外歯歯車とが係合した状態となっている。

このように構成された歯車装置では、入力軸をモーター等によって回転させると、入力側偏心部の動きによって外歯歯車が駆動され、この外歯歯車によりクランク軸がその中心線周りに回転駆動される。このとき、クランク軸が装置本体に支持されていて、しかも、クランク側偏心部が外歯歯車に係合している。このため、外歯歯車は、クランク軸により、自転が阻止された状態で、入力軸の中心から入力側偏心部の偏心量だけ偏心して内歯歯車に噛み合いながら揺動運動するように動きが制御される。この外歯歯車の偏心揺動運動により入力軸の回転速度が減速される。
実公平２−４５５５４号公報

ところで、特許文献１の歯車装置において、装置の小型化を図る場合や、各歯車の歯数及び大きさの設定によっては、入力側偏心部の偏心量を、例えば３ｍｍ以下の小さい値に設定することがある。この場合、入力側偏心部の偏心量と同じ偏心量にする必要があるクランク側偏心部の偏心量も小さい値になる。ところが、クランク軸には製造上の所定の公差が許容されているとともに、それを支持する装置本体や軸受にも公差が許容されている。このため、クランク軸を装置本体に組み付けた状態では、装置本体とクランク軸との間に僅かではあるがガタが発生する場合がある。また、同様に公差によってクランク軸と外歯歯車との係合部分にも僅かなガタが発生する場合がある。このように各部にガタが発生してしまうと、クランク側偏心部の偏心量を上記のように小さく設定している場合に、偏心量に対するガタの大きさが大きなものとなってガタがクランク軸の動作に影響してしまうことになり、例えば、静止状態の入力軸が回転を始めたとき、外歯歯車からクランク軸に回転方向への力が作用せずにクランク軸が正規の状態で回転しない虞れがある。特に、特許文献１のようにクランク軸を２本設けたものでは、両クランク軸の動きが同調しなくなることが考えられる。このようになると、クランク軸により外歯歯車の動きが正確に制御されなくなるので、歯車装置の動きがスムーズでなくなってしまう。このことを回避するために、クランク軸、装置本体及び外歯歯車の加工精度を高めて公差範囲を狭めることが考えられるが、こうすると各部品の製造コストが増大してしまい、ひいては歯車装置の価格が高騰してしまう。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内歯歯車に外歯歯車を偏心揺動運動させながら噛み合わせるように構成された偏心揺動型の歯車装置において、各部品の加工精度を高めなくても歯車装置のスムーズな動きを実現できるようにして、歯車装置の価格が高騰するのを回避することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、外歯歯車の揺動時の偏心量よりも大きい偏心量の偏心部を入力軸に設け、この偏心部を利用してクランク軸を回転させるようにした。

具体的には、第１の発明では、内歯歯車と、該内歯歯車の内方に配置された外歯歯車と、該外歯歯車に形成された中心孔にその中心線周りに回転可能に挿入される第１入力側偏心部を有する入力軸と、上記第１入力側偏心部と同じ偏心量で上記外歯歯車に係合するように形成された第１クランク側偏心部を有し装置本体に回転可能に支持されたクランク軸とを備え、上記外歯歯車が上記クランク軸により自転が阻止された状態で上記内歯歯車に噛み合いながら偏心揺動運動するように構成された偏心揺動型の歯車装置であって、上記入力軸には、上記第１入力側偏心部よりも大きく偏心した第２入力側偏心部が設けられ、上記第２入力側偏心部には、上記クランク軸を駆動する駆動部材が該第２入力側偏心部の中心線周りに回転可能に設けられ、上記クランク軸には、上記第２入力側偏心部と同じ偏心量に設定され、かつ上記駆動部材に係合するように形成された第２クランク側偏心部が設けられている構成とする。

この構成によれば、入力軸が回転して第１入力側偏心部が動くと、クランク軸の第１クランク側偏心部が係合している外歯歯車は、自転が阻止されて内歯歯車に噛み合いながら偏心揺動運動する。また、この入力軸の回転により第２入力側偏心部も動き、これにより、第２クランク側偏心部が係合している駆動部材は、自転が阻止された状態で外歯歯車の偏心量よりも大きく偏心して揺動運動し始める。このように駆動部材の揺動時の偏心量は外歯歯車の偏心量よりも大きいので、クランク軸等に生じた公差範囲内のガタの影響は、駆動部材の動きに対しては小さいものとなる。従って、この駆動部材の偏心揺動運動により第２クランク側偏心部に力を作用させて、クランク軸をその中心線周りに正規の状態で回転させることが可能になる。これにより、外歯歯車の動きをクランク軸で正確に制御することが可能になる。

第２の発明では、第１の発明において、クランク軸は複数設けられている構成とする。

この構成によれば、外歯歯車の複数箇所の動きをクランク軸で正確に制御することが可能になる。

第３の発明では、第２の発明において、複数のクランク軸が単一の駆動部材で駆動される構成とする。

この構成によれば、複数のクランク軸を同様に回転させることが可能になる。

第４の発明では、第２の発明において、複数のクランク軸を連結する連結部材が設けられている構成とする。

この構成によれば、複数のクランク軸を連動させることが可能になる。

第１の発明によれば、外歯歯車の揺動時の偏心量よりも大きく偏心して揺動運動する駆動部材によりクランク軸を回転させるようにしたので、各部品の加工精度を高めて公差範囲を狭めなくても、外歯歯車の動きを正確に制御して歯車装置のスムーズな動きを実現でき、歯車装置の価格が高騰するのを回避できる。

第２の発明によれば、クランク軸を複数設けたので、外歯歯車の複数箇所の動きを正確に制御することができ、歯車装置の動きをよりスムーズにすることができる。

第３の発明によれば、複数のクランク軸を単一の駆動部材で同様に回転させることができるので、外歯歯車の動きをより正確に制御することができる。

第４の発明によれば、複数のクランク軸を連動させて外歯歯車の動きをより正確に制御することができる。

ブレーキ用駆動装置及びブレーキ機構の部分断面を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る歯車装置を備えたブレーキ用駆動装置の断面図である。 入力軸の断面図である。 内歯歯車を前側から見た図である。 図４のＡ−Ａ線における断面図である。 外歯歯車を後側から見た図である。 図６のＢ−Ｂ線における断面図である。 揺動板を後側から見た図である。 前側ケーシング構成部材を前側から見た図である。 図９のＣ−Ｃ線における断面図である。 クランクピンを拡大して示す側面図である クランクピンを前方から見た拡大図である。 駆動板を前方から見た拡大図である。 外歯歯車の偏心揺動運動を説明する図である。

符号の説明

１ 歯車装置
２ ブレーキ機構
１０ ケーシング（装置本体）
１１ 電動モーター
３９ 入力軸
３９ａ 前側偏心部（第１入力側偏心部）
３９ｂ 後側偏心部（第２入力側偏心部）
４５ 内歯歯車
４７ 外歯歯車
６０ クランクピン（クランク軸）
６０ｃ 小径部（第２クランク側偏心部）
６０ｄ 係合部（第１クランク側偏心部）
６６ 連結部材
６７ 駆動板（駆動部材）
Ａ ブレーキ用駆動装置

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る歯車装置１を備えたブレーキ用駆動装置Ａ及びこのブレーキ用駆動装置Ａが取り付けられたブレーキ機構２を示すものである。この実施形態の説明では、ブレーキ用駆動装置Ａの構造を説明する前に、ブレーキ機構２の構造を説明する。

上記ブレーキ機構２は、車両としての電車（図示せず）に取り付けられるものであり、車輪（図示せず）と一体に回転する回転体としてのブレーキディスク３の両面にブレーキ摩擦材４ａ、４ｂをそれぞれ押し付けることで制動力を得るように構成されている。このブレーキ機構２は、キャリパ本体５を備えている。キャリパ本体５は、枠体６を有しており、この枠体６は、ブレーキディスク３の回転軸方向に延びる一対のスライドピン７により、電車の下部におけるブレーキディスク３近傍の非回転部分に支持されている。つまり、枠体６は、電車の非回転部分に対し回転軸方向に移動可能にフローティング支持されている。

上記枠体６の内方には、一対のブレーキ摩擦材４ａ、４ｂがブレーキディスク３を厚み方向に挟むように配置されている。また、この枠体６の内部には、ブレーキ摩擦材４ａ、４ｂの移動方向に延びる一対の棒材８が配置され、これら棒材８の両端部が枠体６に固定されている。さらに、この枠体６の内部には、棒材８に対し該棒材８の中心線方向にスライド可能に支持された押付部材９が設けられている。押付部材９側のブレーキ摩擦材４ａが該押付部材９によりブレーキディスク３に押し付けられると、その反力により枠体６がスライドピン７に沿って移動し、他方のブレーキ摩擦材４ｂが上記ブレーキ摩擦材４ａとは反対側からブレーキディスク３に押し付けられる。

上記ブレーキ用駆動装置Ａは、ブレーキ摩擦材４ａ、４ｂの移動方向に延びる筒状のケーシング１０を備えている。このケーシング１０内には、図２に示すように、電動モーター１１と、上記歯車装置１と、移動用ネジ部材１３と、該移動用ネジ部材１３に螺合した状態で歯車装置１から出力される回転力により回転駆動されるナット部材１４とが収容されている。上記歯車装置１は、ケーシング１０内のキャリパ本体５側である移動用ネジ部材１３の前進側に収容され、電動モーター１１は、ケーシング１０内のキャリパ本体５と反対側である移動用ネジ部材１３の後退側に収容されている。尚、この実施形態の説明では、移動用ネジ部材１３の前進側を単に「前」といい、後退側を単に「後」というものとする。

上記ケーシング１０は、矩形断面を有するとともにその前後方向に２つに分割されており、上記歯車装置１を収容する前側ケーシング構成部材１８と、電動モーター１１を収容する後側ケーシング構成部材１９とで構成されている。ケーシング１０の外寸は、約１００ｍｍに設定されている。

上記前側ケーシング構成部材１８の前端部には、図１及び図２に示すように、矩形板状の前側蓋部材２０が取り付けられている。後側ケーシング構成部材１９の後端部には、矩形状の支持板２１が取り付けられている。この支持板２１の後面には、矩形板状の後側蓋部材２２が取り付けられている。このケーシング１０の前部が上記キャリパ本体５に固定されている。

上記前側蓋部材２０、前側ケーシング構成部材１８及び後側ケーシング構成部材１９は、４つの角部にそれぞれ配置されたボルト２４によって前後方向に締結されている。また、上記後側蓋部材２２、支持板２１及び後側ケーシング構成部材１９も、同様に配置されたボルト２５によって前後方向に締結されている。これにより、前側蓋部材２０、前側ケーシング構成部材１８、後側ケーシング構成部材１９、支持板２１及び後側蓋部材２２が一体化している。

上記ナット部材１４は、その中心線がケーシング１０の中心線と一致するように配置されている。図２に示すように、ナット部材１４の前端部近傍は、前側蓋部材２０に対しナット部材用前側軸受２７を介して支持され、後端部近傍は、後側蓋部材２２に対しナット部材用後側軸受２８を介して支持されている。これらナット部材用軸受２７、２８は円錐ころ軸受で構成されている。ナット部材１４の内周面には、前端部から後端部に亘ってネジ溝１４ａが形成されている。

上記ナット部材１４の長さはケーシング１０の前後方向の長さよりも長く設定され、該ナット部材１４の前端部は、前側蓋部材２０から突出している。ナット部材１４の前端部には、該ナット部材１４の外周面と前側蓋部材２０との間をシールする前側オイルシール２９が配設され、後端部には、同様に後側オイルシール３０が配設されている。ナット部材１４のナット部材用前側軸受２７よりも後側には、該ナット部材１４の径方向に延出する円形板状の延出部１４ｂが形成されている。延出部１４ｂの外周部には、中心線方向に貫通する複数のボルト挿通孔１４ｃが周方向に間隔をあけて形成されている。このボルト挿通孔１４ｃには、後述の内歯歯車４５を締結するためのボルト４６が挿通するようになっている。

上記移動用ネジ部材１３は、その中心線がケーシング１０の中心線と一致するように配置され、ナット部材１４に螺合した状態で該ナット部材１４を介してケーシング１０に支持されている。移動用ネジ部材１３の長さは、ナット部材１４の長さよりも長く設定されている。図１にも示すように、ナット部材１４に螺合した状態にある移動用ネジ部材１３の前側の約１／３は、該ナット部材１４の前端部から前方へ突出し、また、後端部もナット部材１４の後端部から僅かに後方へ突出している。移動用ネジ部材１３の外周面には、前側約１／３以外の領域に上記ナット部材１４のネジ溝１４ａに螺合するネジ山１３ａが形成されている。この移動用ネジ部材１３は、てい形ネジ軸である。

図１に示すように、上記移動用ネジ部材１３のナット部材１４よりも前側へ突出した部分には、筒状のスペーサ３２が外嵌めされている。このスペーサ３２の外周側には、押付部材９をブレーキディスク３側へ付勢するための皿バネ３３が設けられている。皿バネ３３は円盤を多数重ねてなるものであり、その中心孔３３ａにスペーサ３２が挿通した状態で移動用ねじ部材１３に取り付けられている。皿バネ３３は、移動用ネジ部材１３に取り付けられた状態で、押付部材９と、枠体６のブレーキ用駆動装置Ａ側の内面とに当接している。上記皿バネ３３の付勢力によりブレーキ摩擦材４ａ、４ｂがブレーキディスク３に押し付けられるようになっている。このときのブレーキ摩擦材４ａ、４ｂの押し付け力は、電車を停止させておくのに十分な制動力が得られるように設定されている。

上記移動用ネジ部材１３の前端部には、径方向に貫通するピン挿入孔１３ｂが形成されている。また、押付部材９には、上記ピン挿入孔１３ｂに対応するピン挿入孔（図示せず）が形成されている。上記移動用ネジ部材１３及び押付部材９の両ピン挿入孔１３ｂには、テーパーピン３４が挿入されるようになっている。このテーパーピン３４により、移動用ネジ部材１３と押付部材９とが一体化している。これにより、皿バネ３３の付勢力が、押付部材９を介して移動用ネジ部材１３に対し該ネジ部材１３を前進させる方向に常時作用するようになっている。この皿バネ３３もブレーキ用駆動装置Ａの構成部材である。

上記移動用ネジ部材１３と押付部材９とがテーパーピン３４で一体化していることにより、移動用ネジ部材１３の中心線周りの回転が阻止された状態となっている。これにより、ナット部材１４が回転したときに、移動用ネジ部材１３が該ナット部材１４と一緒に回転することはない。つまり、ナット部材１４を回転させることで、移動用ネジ部材１３が中心線方向に移動することになる。また、ネジ山１３ａ及びネジ溝１４ａは、移動用ネジ部材１３を後端側から見たときに、ナット部材１４を左方向へ回転させることで移動用ネジ部材１３が前進し、ナット部材１４を右方向へ回転させることで後退するように形成されている。

図２に示すように、上記ナット部材１４の延出部１４ｂよりも後側には、入力軸３９が配設されている。この入力軸３９は、図３にも示すように、円筒状に形成され、その内方に上記ナット部材１４が挿入されている。入力軸３９の中心線Ｘと上記ナット部材１４の中心線とは一致している。

上記入力軸３９は、ナット部材１４の後部近傍まで延びており、ナット部材１４に対し相対回転するようになっている。入力軸３９の前側には、この入力軸３９の中心線Ｘから第１の所定量だけ偏心して該中心線Ｘと平行に延びる中心線Ｙ１を有する前側偏心部３９ａが形成されている。入力軸３９における前側偏心部３９ａの後側には、入力軸３９の中心線Ｘに対し前側偏心部３９ａと同じ方向に第１の所定量よりも大きい第２の所定量だけ偏心して該中心線Ｘと平行に延びる中心線Ｙ２を有する後側偏心部３９ｂが形成されている。上記第１の所定量は、詳細は後述するが、３．０ｍｍ以下に設定され、また、上記第２の所定量は、６．０ｍｍに設定されている。上記前側偏心部３９ａが本発明の第１入力側偏心部であり、上記後側偏心部３９ｂが本発明の第２入力側偏心部である。

上記入力軸３９は、入力軸用軸受４２、４２を介して後側ケーシング構成部材１９及び支持板２１にそれぞれ回転可能に支持されている。これら軸受４２の回転中心は、ナット部材１４の中心線上に位置している。従って、入力軸３９は、ナット部材１４と同軸上で該ナット部材１４に対し相対回転するようになっている。

上記ナット部材１４の延出部１４ｂの後側には、円環状の内歯歯車４５が取り付けられている。内歯歯車４５の内周面に連続して形成されている内歯の数は、４４枚に設定されている。この内歯歯車４５の中心線は、ナット部材１４の中心線と一致している。内歯歯車４５の外径は、延出部１４ｂの外径と略同じ約９０ｍｍに設定されている。内歯歯車４５の前側の面には、図４及び図５に示すように、延出部１４ｂのボルト挿通孔１４ｃよりも内周側が嵌る段部４５ａが形成されている。また、内歯歯車４５の前側の面には、複数のねじ孔４５ｂが上記ボルト挿通孔１４ｃに対応して形成されている。内歯歯車４５のねじ孔４５ｂと延出部１４ｂのボルト挿通孔１４ｃとを一致させた状態で、ボルト挿通孔１４ｃに挿通したボルト４６をねじ孔４５ｂに螺合させることで内歯歯車４５が延出部１４ｂに固定された状態となる。この状態で、内歯歯車４５は、ナット部材１４と同軸上、即ち、入力軸３９の中心線Ｘ上で該ナット部材１４と一体に回転する。

図２に示すように、上記内歯歯車４５の内方には、該内歯歯車４５に噛み合う小径の外歯歯車４７が配置されている。図６及び図７に示すように、上記外歯歯車４７の中心部には、上記外歯歯車用軸受４８、４８が嵌る中心孔としての軸受嵌入孔４７ａが厚み方向に貫通するように形成されている。外歯歯車４７の後側の面には、互いに周方向に間隔あけて設けられた複数のねじ孔４７ｃが開口している。

上記外歯歯車４７は、図２に示すように、上記外歯歯車用軸受４８、４８を介して入力軸３９の前側偏心部３９ａに回転可能に支持されている。この外歯歯車４７の歯数は、４３枚に設定されている。この外歯歯車４７の歯先円直径は、内歯歯車４５の歯先円直径よりも所定長さ小さく設定されている。上記第１の所定量は、外歯歯車４７の歯と内歯歯車４５の歯との一部が噛み合い、他は噛み合っていない状態（図２２に示す）となるように設定されており、具体的には、約１．５ｍｍに設定されている。この第１の所定量は、内歯歯車４５及び外歯歯車４７の歯数や大きさ等によって変更されるものである。尚、図２の符号５０は、外歯歯車用軸受４８、４８を止めるための止め輪である。また、符号５１、５２は、外歯歯車用軸受４８、４８を位置決めするためのカラーである。

図２に示すように、上記外歯歯車４７の後側には、揺動板５５が配設されている。この揺動板５５は、図８に示すように、リング状をなしている。揺動板５５の内周側には、上記外歯歯車４７のねじ孔４７ｃに対応して複数のボルト挿通孔５５ａが貫通するように形成されている。揺動板５５の外周側には、貫通孔５５ｃが６つ周方向に等間隔に形成されている。この揺動板５５は、ボルト５６により外歯歯車４７に固定されている。

また、図９及び図１０に示すように、上記前側ケーシング構成部材１８の内面には、内方へ突出するように形成された厚肉板状の環状支持部１８ａが設けられている。この支持部１８ａには、図２に示すように、クランクピン６０を支持するためのクランクピン挿入孔１８ｂが周方向に等間隔に６つ形成されている。各クランクピン挿入孔１８ｂに、クランクピン６０が支持されており、従って、この歯車装置１には、クランクピン６０が６本設けられている。

上記各クランクピン６０は、図１１及び図１２に示すように、クランクピン挿入孔１８ｂに挿入支持される大径部６０ａと、大径部６０ａの後端部から径方向に延出する板状の延出部６０ｂと、延出部６０ｂの後面から突出する小径部６０ｃとを備えている。大径部６０ａは、図２に示すように、ブッシュ６５に挿入された状態で該ブッシュ６５を介してクランクピン挿入孔１８ｂに回転可能に支持されている。

上記大径部６０ａの前端部には、上記揺動板５５に係合する係合部６０ｄが形成されている。この係合部６０ｄは、大径部６０ａよりも小径の円形断面を有する突起形状をなしている。係合部６０ｄの中心線Ｗ１（図１１及び図１２にのみ示す）と大径部６０ａの中心線Ｚとは、上記入力軸３９の前側偏心部３９ａの偏心量と同じだけずれている。この係合部６０ｄは、図２に示すように、揺動板５５の貫通孔５５ｃに対応するように位置しており、貫通孔５５ｃに挿入可能に形成されている。係合部６０ｄが貫通孔５５ｃに挿入された状態で、クランクピン６０と、揺動板５５、即ち外歯歯車４７とが係合し、該外歯歯車４７の自転が阻止された状態になる。このクランクピン６０は、外歯歯車４７を内歯歯車４５に対して偏心揺動運動するように制御するクランク軸を構成している。

また、上記小径部６０ｃは、円柱形状をなしており、その中心線Ｗ２（図１１及び図１２にのみ示す）と大径部６０ａの中心線Ｚとは、上記入力軸３９の後側偏心部３９ｂの偏心量と同じだけずれている。上記係合部６０ｄが本発明の第１クランク側偏心部であり、小径部６０ｃが本発明の第２クランク側偏心部である。

上記６本のクランクピン６０は、小径部６０ｃの基端部に配置された連結部材６６により連結されている。この連結部材６０は、図１３に示すように、環状の薄肉板材からなるものであり、上記小径部６０ｃが挿通する挿通孔６０ａが６つ周方向に等間隔に形成されている。小径部６０ｃは挿通孔６０ａに挿通された状態で該挿通孔６０ａ内で回転可能となっている。

上記入力軸３９の後側偏心部３９ｂには、図２に示すように、クランクピン６０を大径部６０ａの中心線Ｚ周りに回転駆動するための駆動部材としての駆動板６７が軸受６８を介して支持されている。駆動板６７は、中心孔を有するリング形状をなしており、その中心孔に軸受６８が嵌め込まれている。これにより、駆動板６７は、後側偏心部３９ｂの中心線Ｙ２周りに回転可能となっている。また、入力軸３９に支持された状態の駆動板６７の中心は、該入力軸３９の中心線Ｘに対し外歯歯車４７よりも大きく偏心している。

上記駆動板６７には、上記クランクピン６０の小径部６０ｃが挿入される小径部挿入孔６７ａが形成されている。この小径部挿入孔６７ａに挿入された小径部６０ｃは、ブッシュ６３を介して駆動板６７に支持され、中心線Ｗ２周りに回転可能となっている。この小径部６０ｃが小径部挿入孔６７ａに挿入されることで、駆動板６７に係合した状態となる。

上記入力軸３９、内歯歯車４５、外歯歯車４７、前側ケーシング構成部材１８、揺動板５５、クランクピン６０、軸受４８、６８及び駆動板６７により、上記歯車装置１が構成されている。

上記電動モーター１１は、いわゆるフレームレス型のサーボモーターであり、ローター１１ａ及びステータ１１ｂを備えている。ローター１１ａの内周面が上記入力軸３９の外周面に接着されている。ステータ１１ｂの外周面が上記後側ケーシング構成部材１９の内周面に接着されている。

上記電動モーター１１は、図示しないが、ケーシング１０の外部に設けられた周知のサーボ制御装置により、正転及び逆転の切り替えや、回転角度が制御されるようになっている。

上記ケーシング１０の後端部には、入力軸３９の回転量を検出するためのロータリエンコーダ（図示せず）が取り付けられるようになっている。このロータリエンコーダは、上記サーボ制御装置に接続されている。

次に、上記のように構成されたブレーキ機構２及びブレーキ用駆動装置Ａの動作について説明する。まず、図１に示す制動状態にあるブレーキ機構２を解除状態にする場合には、サーボ制御装置は、電動モーター１１に対しローター１１ａを右方向へ回転させるように電力を供給する。

上記電動モーター１１の回転力により入力軸３９が回転して後側偏心部３９ｂが動くと、クランクピン６０が係合している駆動板６７は、自転が阻止された状態で外歯歯車４７の偏心量よりも大きく偏心して揺動運動し始める。このように駆動板６７の偏心量は外歯歯車４７の偏心量よりも大きいので、クランクピン６０等に生じた公差範囲内のガタの影響は、駆動板６７の動きに対しては小さいものとなる。この駆動板６７の偏心揺動運動によりクランクピン６０の小径部６０ｃに力を作用させて、該クランクピン６０をその中心線Ｚ周りに正規の状態で回転させることが可能になる。これにより、外歯歯車４７の動きをクランクピン６０で正確に制御することが可能になる。

一方、上記入力軸３９の前側偏心部３９ａの動きによって外歯歯車４７が揺動し始める。このとき、外歯歯車４７には上記のように正規の状態で回転するクランクピン６０が係合しているので、外歯歯車４７は、自転が阻止された状態で動きが正確に制御され、図１４の（ａ）から（ｃ）に順に示すように、内歯歯車４５と噛み合いながら中心線Ｘ周りに偏心揺動運動する。このとき、駆動側である外歯歯車４７の歯数が内歯歯車４５よりも１枚少ないので、外歯歯車４７の１回の揺動運動により、従動側である内歯歯車４５が歯１枚分に相当する角度だけ右方向に回る。つまり、この実施形態では、内歯歯車４５の歯数が４４枚であるため、外歯歯車４７が４４回転すると内歯歯車４５が１回転することになり、１：４４という高い減速比が得られ、電動モーター１１の回転力が増大されてナット部材１４に伝達される。

このナット部材１４が右方向に回転されることで、移動用ネジ部材１３が皿バネ３３の付勢力に抗して後退してブレーキ摩擦材４ａ、４ｂがブレーキディスク３から離れ、解除状態になる。尚、ブレーキ機構２を制動状態にするには、電動モーター１１を上記と逆に回転させればよい。

以上説明したように、この実施形態に係る歯車装置１によれば、外歯歯車４７の偏心量よりも大きく偏心して揺動運動する駆動板６７によりクランクピン６０を回転させるようにしたので、各部品の加工精度を高めて公差範囲を狭めなくても、外歯歯車４７の動きを正確に制御して歯車装置１のスムーズな動きを実現でき、歯車装置１の価格が高騰するのを回避できる。

また、クランクピン６０を６本設けたので、外歯歯車４７の６箇所の動きを正確に制御することができ、外歯歯車４７の動きをよりスムーズにすることができる。

また、６本のクランクピン６０を連結部材６６で連結して連動させるとともに、単一の駆動板６７で同様に回転させることができるので、外歯歯車４７の動きをより正確に制御することができる。

尚、内歯歯車４５及び外歯歯車４７の歯数は、上記した歯数以外にも任意に設定することが可能である。

また、この実施形態では、本発明をブレーキ用駆動装置Ａに適用した場合について説明したが、本発明は、ブレーキ用駆動装置Ａ以外にも、例えば、プレス成形装置の成形型を移動させる場合や、各種搬送物を搬送する場合にも用いることができる。

また、この実施形態では、電動モーター１１の回転速度を歯車装置１で変化させて出力するようにしているが、これに限らず、油圧モーターや空気圧モーターの回転速度を歯車装置１で変化させるようにしてもよい。

また、クランクピン６０の本数は、６本に限られるものではなく、例えば、１本であってもよいし、７本以上であってもよい。

以上説明したように、本発明に係る歯車装置は、例えば、電動モーターの回転力をネジ送り機構に伝達する場合に適している。

Claims (4)

1. 内歯歯車と、該内歯歯車の内方に配置された外歯歯車と、該外歯歯車に形成された中心孔にその中心線周りに回転可能に挿入される第１入力側偏心部を有する入力軸と、上記第１入力側偏心部と同じ偏心量で上記外歯歯車に係合するように形成された第１クランク側偏心部を有し装置本体に回転可能に支持されたクランク軸とを備え、上記外歯歯車が上記クランク軸により自転が阻止された状態で上記内歯歯車に噛み合いながら偏心揺動運動するように構成された偏心揺動型の歯車装置であって、
   上記入力軸には、上記第１入力側偏心部よりも大きく偏心した第２入力側偏心部が設けられ、
   上記第２入力側偏心部には、上記クランク軸を駆動する駆動部材が該第２入力側偏心部の中心線周りに回転可能に設けられ、
   上記クランク軸には、上記第２入力側偏心部と同じ偏心量に設定され、かつ上記駆動部材に係合するように形成された第２クランク側偏心部が設けられていることを特徴とする歯車装置。
2. 請求項１に記載の歯車装置において、
   クランク軸は複数設けられていることを特徴とする歯車装置。
3. 請求項２に記載の歯車装置において、
   複数のクランク軸が単一の駆動部材で駆動されることを特徴とする歯車装置。
4. 請求項２に記載の歯車装置において、
   複数のクランク軸を連結する連結部材が設けられていることを特徴とする歯車装置。

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