WO2013027385A1 - 歯車装置 - Google Patents

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WO2013027385A1
WO2013027385A1 PCT/JP2012/005209 JP2012005209W WO2013027385A1 WO 2013027385 A1 WO2013027385 A1 WO 2013027385A1 JP 2012005209 W JP2012005209 W JP 2012005209W WO 2013027385 A1 WO2013027385 A1 WO 2013027385A1
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WO
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gear
input gear
carrier
axial direction
spur
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/005209
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English (en)
French (fr)
Inventor
江児 中村
康展 小笠原
Original Assignee
ナブテスコ株式会社
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Publication date
Application filed by ナブテスコ株式会社 filed Critical ナブテスコ株式会社
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Priority to KR1020147007400A priority patent/KR101943136B1/ko
Priority to US14/240,948 priority patent/US9017206B2/en
Priority to EP12826133.6A priority patent/EP2749789B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
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    • F16H2001/323—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising eccentric crankshafts driving or driven by a gearing

Definitions

  • the present invention relates to a gear device.
  • an eccentric oscillating gear device as described in Patent Document 1 is known as a reduction gear that is small and light and can obtain a large reduction ratio.
  • the rotational driving force of the motor is transmitted to the crankshaft (that is, the eccentric body shaft) via the cylindrical input gear (that is, the intermediate gear) and the spur gear (that is, the transmission gear) that meshes therewith.
  • the crankshaft is rotated.
  • the input gear is rotatably supported by a carrier and a motor flange of the reduction gear via bearings.
  • the gear device configured as described above requires a bearing that supports the input gear, the manufacturing cost increases, and a space for installing the bearing inside the carrier is also required.
  • this gear device has a configuration for defining the position of the input gear in the radial direction and the position of the axial direction. Specifically, a plurality of (for example, three or more) spur gears (ie, eccentric body shaft gears) arranged around the input gear mesh with the input gear, thereby defining the radial position of the input gear. Furthermore, the position of the input gear in the axial direction is defined by arranging the input gear between the two external gears inside the carrier. Such a configuration eliminates the need for a bearing that supports the input gear.
  • the input gear is disposed inside the carrier of the gear device and the input gear is disposed between the two external gears, whereby the axial direction of the input gear. Since this is a structure that regulates the movement of, it becomes a complicated structure.
  • An object of the present invention is to provide a gear device in which the input gear can be restricted from moving in the axial direction with a simple structure and the input gear can be easily replaced.
  • the gear device of the present invention is a gear device for transmitting a rotational force between a pair of counterpart members at a predetermined reduction ratio, and an outer cylinder that can be fixed to one of the counterpart members, and a plurality of crankshafts And is configured to be fixed to the other member on the other side, and is rotatably accommodated inside the outer cylinder, rotatably supports the plurality of crankshafts, and interlocks with the rotation of the plurality of crankshafts.
  • a carrier that rotates relative to the outer cylinder, a plurality of spur gears that are coaxially fixed to a portion of the crankshaft that extends outside the carrier, and a gear portion that meshes with the plurality of spur gears.
  • an input gear for transmitting rotational driving force to each of the plurality of spur gears and washer means comprising a plurality of washers arranged outside the carrier, and the input gear Is restricted from moving in the radial direction of the input gear by meshing with the plurality of spur gears at a position outside the carrier in the axial direction, and is not moved in the axial direction of the input gear by the washer means. It is characterized by being regulated as follows.
  • FIG. 10 is a right side view of the gear device of FIG. 9.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view near the end of the washer in FIG. 9.
  • the gear device according to the present embodiment is a gear device applied as a speed reducer to, for example, a turning part such as a turning trunk or arm joint of a robot or a turning part of various machine tools.
  • a gear device applied as a speed reducer to, for example, a turning part such as a turning trunk or arm joint of a robot or a turning part of various machine tools.
  • the gear device 1 is a device that transmits a rotational force at a predetermined reduction ratio between a revolving body 50 and a base 52 at a shoulder joint portion of a robot.
  • the gear device 1 drives the revolving body 50 to rotate relative to the base 52 by decelerating the rotational driving force of the motor transmitted through the cylindrical first drive shaft DS1.
  • the second drive shaft DS2 and the third drive shaft DS3 for rotationally driving a portion ahead of the shoulder joint of the robot are the first drive shaft DS1.
  • the gear device 1 of the present embodiment includes an outer cylinder 2, an inner tooth pin 3, a carrier 4, a main bearing 6, a plurality of crankshafts 20, a crank bearing 22, and the like.
  • the mechanism portion of the gear device 1 (that is, the portion inside the outer cylinder 2) is isolated in a space closed from the outside formed by combining the revolving body 50, the base 52, and the outer cylinder 2, Lubricating oil is sealed inside the space.
  • the outer cylinder 2 has a shape that can be fixed to one counterpart member (the base 52 in this embodiment), and functions as a case of the gear device 1.
  • the outer cylinder 2 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the outer cylinder 2 is fastened to the base 52 of the robot by bolts B1, for example.
  • the internal tooth pin 3 functions as an internal tooth with which a swing gear 24 made of an external gear meshes.
  • the number of teeth of the oscillating gear 24 is slightly smaller than the number of internal tooth pins 3. In the present embodiment, two (plural) oscillating gears 24 are used.
  • the carrier 4 has a shape that can be fixed to the other mating member (in this embodiment, the revolving body 50).
  • the carrier 4 is fastened to the revolving body 50 of the robot and can rotate relative to the outer cylinder 2. Yes, and accommodated in the outer cylinder 2 in a state of being arranged coaxially with the outer cylinder 2.
  • the carrier 4 rotates relative to the outer cylinder 2 around the same axis.
  • the carrier 4 is fastened to the swing body 50 by a plurality of bolts B2. When the carrier 4 rotates relative to the outer cylinder 2, the swing body 50 rotates with respect to the base 52.
  • the carrier 4 is fastened to the revolving body 50 to turn, and the outer cylinder 2 is fixed to the base 52 so as not to move.
  • the outer cylinder 2 is fastened to the revolving body 50 and the carrier 4 Of course, it is also possible to use it by fastening it to the base 52.
  • the carrier 4 is supported so as to be relatively rotatable with respect to the outer cylinder 2 by a pair of main bearings 6 which are provided apart from each other in the axial direction.
  • the carrier 4 includes a base portion 32 and an end plate portion 34, and a rocking gear 24, which is a transmission member that transmits rotational force between the outer cylinder 2 and the carrier 4, is interposed between them.
  • a storage space 33 for storage is formed.
  • the base portion 32 has a substrate portion 32a disposed in the outer tube 2 in the vicinity of the end portion of the outer tube 2, and a plurality of shaft portions 32b extending in the axial direction from the substrate portion 32a toward the end plate portion 34. .
  • the shaft portion 32 b is fastened to the end plate portion 34 by the bolt 5.
  • a through hole 4 a that penetrates in the axial direction of the carrier 4 is provided in the center portion in the radial direction of the carrier 4.
  • the accommodation space 33 communicates with the outside of the carrier 4 through the through hole 4a.
  • the second drive shaft DS2 and the third drive shaft DS3 described above pass through the center of the carrier 4 through the through hole 4a.
  • crankshafts 20 (three in this embodiment) are provided, and each crankshaft 20 is arranged around the through hole 4a and the input gear 16 in the carrier 4 at equal intervals in the circumferential direction every 120 degrees. ing.
  • Each crankshaft 20 is rotatably supported by the carrier 4 via a pair of crank bearings 22.
  • the crankshaft 20 has a plurality (two in this embodiment) of eccentric portions 20a.
  • the plurality of eccentric portions 20 a are arranged so as to be aligned in the axial direction at a position between the pair of crank bearings 22.
  • Each eccentric portion 20a is formed in a columnar shape eccentric from the axis of the crankshaft 20 by a predetermined amount of eccentricity.
  • each eccentric part 20a is formed in the crankshaft 20 so that it may have a phase difference of a predetermined angle mutually.
  • the two oscillating gears 24 are respectively attached to the eccentric portions 20a of the crankshaft 20 via roller bearings 28a.
  • the oscillating gear 24 is formed to be slightly smaller than the inner diameter of the outer cylinder 2 and meshes with the internal tooth pin 3 on the inner surface of the outer cylinder 2 in conjunction with the eccentric rotation of the eccentric portion 20a when the crankshaft 20 rotates. Oscillates and rotates.
  • the oscillating gear 24 has a central through hole 24b, a plurality of eccentric part insertion holes 24c, and a plurality of shaft part insertion holes 24d.
  • the eccentric part insertion holes 24c are provided at equal intervals in the circumferential direction around the central part through hole 24b in the oscillating gear 24.
  • the eccentric portions 20a of the respective crankshafts 20 are inserted into the respective eccentric portion insertion holes 24c with the roller bearings 28a interposed therebetween.
  • the shaft portion insertion holes 24d are provided at equal intervals in the circumferential direction around the central through hole 24b in the swing gear 24. Each shaft portion insertion hole 24d is disposed at a position between the eccentric portion insertion holes 24c in the circumferential direction. Each shaft portion 32b of the carrier 4 is inserted into each shaft portion insertion hole 24d with play.
  • each crankshaft 20 protrudes from the carrier 4 along the axial direction of the carrier 4.
  • a spar gear 18 is detachably attached to each end of the crankshaft 20 that extends outside the carrier 4 by retaining rings 43 and 44 while being sandwiched between a pair of washers 41 and 42. .
  • the retaining rings 43 and 44 are fitted into grooves formed on the outer peripheral surface of the end portion of the crankshaft 20, so that the spur gear 18 and the pair of washers 41 and 42 are connected to the crankshaft 20. Restricts movement in the axial direction.
  • the retaining rings 43 and 44 are made of a C-shaped metal ring or the like.
  • Each spur gear 18 meshes with a gear portion 16a of the input gear 16 described later.
  • Each spur gear 18 transmits the rotation of the input gear 16 to a crankshaft 20 to which the spur gear 18 is attached.
  • the input gear 16 is a gear that meshes with the plurality of spur gears 18 and transmits the rotational driving force to each of the plurality of spur gears 18.
  • the input gear 16 includes a gear portion 16a formed of an external gear that meshes with the plurality of spur gears 18, and a connecting portion 16b that is formed concentrically with the gear portion 16a and integrally formed with the gear portion 16a.
  • a spline groove 16c is formed on the outer peripheral surface of the connecting portion 16b.
  • the spline groove 16c has a shape that can be fitted to the first drive shaft DS1 that transmits the rotational driving force of the motor while being regulated so as not to move in the radial direction.
  • the spline grooves 16c extend in parallel with each other along the axial direction of the input gear 16, and are formed at equal intervals on the outer peripheral surface of the cylindrical connecting portion 16b.
  • the connecting portion 16b When the connecting portion 16b is inserted into the cylindrical first drive shaft DS1, the outer peripheral side spline groove 16c of the connecting portion 16b is engaged with the inner peripheral side spline convex portion DS1a of the first drive shaft DS1. It is possible. Thereby, the input gear 16 can be easily coupled to the first drive shaft DS1.
  • a through hole 16d that penetrates the input gear 16 in the axial direction is provided.
  • the second drive shaft DS2 and the third drive shaft DS3 are inserted into the through hole 16d.
  • Washers 41 and 42 are thin metal discs having through holes 41 a and 42 a, respectively, and are arranged separately on both sides of the spur gear 18 in the axial direction of the spur gear 18. Some play is secured between the washers 41 and 42 and the input gear 16 sandwiched between them.
  • the outer diameters of the washers 41 and 42 are slightly larger than the outer diameter of the spar gear 18 and set to a size that at least hides the meshing portion 45 between the spar gear 18 and the input gear 16.
  • the washers 41 and 42 are individually provided for each of the plurality of spur gears 18.
  • Each washer 41, 42 includes a portion including a part of the gear portion 16 a of the input gear 16, specifically, a meshing portion 45 between each spur gear 18 and the input gear 16 and its peripheral portion in the axial direction of the spur gear 18. Is sandwiched from both sides of the spur gear 18.
  • the gear portions 16 a of the input gear 16 are arranged at a plurality of (three in this embodiment) spur gears 18 arranged at equal intervals in the circumferential direction. By meshing, the input gear 16 is restricted so that it cannot move in the radial direction.
  • washers 41 and 42 provided individually for each of the plurality of spur gears 18 connect the gear portion 16a of the input gear 16 (specifically, the meshing portion 45 between the spur gear 18 and the input gear 16 and its peripheral portion) to the spur gear.
  • the input gear 16 is restricted by the washers 41 and 42 from moving in the axial direction by being sandwiched from both sides of the spur gear 18 along the 18 axial direction.
  • the first drive shaft DS1 is rotatably supported inside the base 52 via a bearing R1. Further, a seal ring S1 is provided between the outer peripheral surface of the first drive shaft DS1 and the inner peripheral surface of the base 52 so that the lubricating oil inside the base 52 and the gear device 1 does not leak to the outside.
  • the second drive shaft DS2 is rotatably supported inside the first drive shaft DS1 via a bearing R2, and the first drive shaft DS1 and the second drive shaft DS1 are sealed by a seal ring S2. Yes.
  • the third drive shaft DS3 is rotatably supported inside the second drive shaft DS2 via a bearing R3, and the space between the second drive shaft DS2 and the third drive shaft DS3 is sealed by a seal ring S3. Yes.
  • each crankshaft 20 rotates around each axis.
  • the eccentric portion 20a of the crankshaft 20 rotates eccentrically.
  • the swing gear 24 swings and rotates while meshing with the inner tooth pin 3 on the inner surface of the outer cylinder 2 in conjunction with the eccentric rotation of the eccentric portion 20a.
  • the swing rotation of the swing gear 24 is transmitted to the carrier 4 through each crankshaft 20.
  • the carrier 4 and the revolving structure 50 thereby move with respect to the outer cylinder 2 and the base 52 at a rotational speed decelerated from the input rotation. Relative rotation.
  • the input gear 16 is regulated so as not to move in the radial direction by meshing with the plurality of spur gears 18 at a position outside the axial direction of the carrier 4 of the gear device 1.
  • the input gear 16 is restricted from moving in the axial direction with a simple structure because it is restricted from moving in the axial direction by the washer means comprising the washers 41 and 42 disposed outside the carrier 4. be able to. Further, by removing the washers 41, 42 arranged outside the carrier 4, it is possible to release the restriction in the axial direction of the input gear 16 and to easily replace the input gear 16, and to reduce the reduction ratio. Easy to change.
  • the washers 41 and 42 are separately arranged on both sides of the spur gear 18 in the axial direction, so that the input gear 16 can be sandwiched between the washers 41 and 42.
  • the movement of the input gear 16 in the axial direction can be restricted.
  • the washers 41 and 42 together with the spur gear 18 can be easily removed, and disassembly and assembly are easy.
  • the plurality of washers 41 and 42 are individually provided for each of the plurality of spur gears 18, and each of the washers 41 and 42 includes a part of the gear portion 16 a of the input gear 16.
  • the portion is sandwiched from both sides of the spur gear 18 along the axial direction of the spur gear 18.
  • the washers 41 and 42 are individually provided for each of the plurality of spur gears 18, the washers 41 and 42 can be applied as they are to the gear device 1 in which the arrangement of the crankshaft 20 and the dimensions of the carrier 4 are different. Since it is possible, it is highly versatile.
  • the input gear 16 includes a gear portion 16a and a connecting portion 16b that is arranged concentrically with the gear portion 16a and has a spline groove 16c that extends along the axial direction of the input gear 16.
  • the spline groove 16c has a shape that can be fitted to the first drive shaft DS1 that transmits the rotational driving force of the motor while being regulated so as not to move in the radial direction.
  • the spline groove 16c formed in the connecting portion 16b of the input gear 16 can be fitted to the shaft that transmits the rotational driving force of the motor while being restricted so as not to move in the radial direction of the input gear 16. Therefore, it is easy to transmit the drive from the motor to the gear device 1, and it is easy to attach the input gear 16 to the shaft.
  • the hollow input gear 16 in which the through hole 16d is formed is used.
  • the present invention is not limited to this, and the input gear 16 is solid. It may be.
  • the washers 41 and 42 are individually attached to both sides of each of the plurality of spur gears 18, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS.
  • the movement of the input gear 16 in the axial direction may be restricted by using large washers 141 and 142.
  • the gear device 101 includes washer means including a pair of large washers 141 and 142. These washers 141 and 142 are fixed so as to be separately located on both sides in the axial direction of the plurality of spur gears 18, and the gear portion 16 a of the input gear and the plurality of spur gears 18 are connected along the axial direction of the spur gear 18. It is sandwiched from both sides of 18 at once.
  • through holes 141a and 142a into which a plurality of crankshafts 20 can be inserted are formed in the washers 141 and 142, respectively.
  • a through hole 141b into which the connecting portion 16b of the input gear 16 is inserted is formed in the center of the washer 141.
  • a through hole 142 b is also formed in the center of the washer 142. Since the inner diameters of the through hole 141 b and the through hole 142 b are smaller than the outer diameter of the gear part 16 a of the input gear 16, the gear part 16 a is sandwiched between the washer 141 and the washer 142.
  • the washers 141 and 142 and the spur gear 18 are fixed to the crankshaft 20 in a state where the washers 141 and 142 and the spur gear 18 are sandwiched from both sides in the axial direction of the crankshaft 20 and restricted from moving in the axial direction.
  • the outer diameter of the washers 141 and 142 is the same as or slightly smaller than the outer diameter of the carrier 4.
  • the gear device 101 according to the present embodiment is common to the gear device 1 according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 4).
  • the pair of large washers 141 and 142 are fixed so as to be separately located on both sides in the axial direction of the plurality of spur gears 18, and the gear portion 16 a of the input gear 16 and the plurality of spur gears 18. Are put together.
  • the axial movement of the input gear 16 can be reliably restricted along the entire circumference of the gear portion 16 a of the input gear 16 together with the meshing portions 145 of the plurality of spur gears 18.
  • the movement of the input gear 16 in the axial direction can be restricted with a simple configuration, and the washers 141 and 142 together with the spur gear 18 can be easily removed, and disassembly and assembly are easy.
  • a pair of large washers 141 and 142 may be attached to both sides of the spur gear 18, an increase in the number of work steps can be suppressed.
  • the washers 41, 42 or 141, 142 are attached to both sides of the plurality of spur gears 18, but the present invention is not limited to this, and is shown in FIGS. As described above, the axial movement of the input gear 16 may be restricted by the washer 241 attached to the input gear 16 side and the washer 242 attached to one side of the spur gear 18.
  • the gear device 201 according to the third embodiment shown in FIGS. 7 to 8 is aligned with the washer 241 on the input gear side fixed to the input gear 16 and the spur gear 18 along the axial direction of the crankshaft 20.
  • Washer means comprising a spur gear side washer 242 fixed to the crankshaft 20 is provided.
  • a through hole 241a is formed in the center of the washer 241 on the input gear side.
  • a cylindrical protruding portion 16e that protrudes from the gear portion 16a of the input gear 16 to the opposite side of the connecting portion 16b is inserted into the through hole 241a. Since the outer diameter of the washer 241 is larger than the outer diameter of the gear portion 16 a of the input gear 16, the outer peripheral portion of the washer 241 protrudes outward from the outer peripheral surface of the gear portion 16 a of the input gear 16.
  • the washer 241 is attached in contact with the gear portion 16a of the input gear 16 in a state in which the protruding portion 16e of the input gear 16 is inserted into the through hole 241a and is regulated so as not to move in the axial direction by the retaining ring 243. Yes.
  • the washer 242 on the spur gear side is a thin metal disc having a through-hole 242a, and is aligned with one side of the spur gear 18 along the axial direction of the spur gear 18 (side closer to the carrier 4 in this embodiment). It is fixed to. Specifically, the spur gear 18 and the washer 242 are attached to the end portion of the crankshaft 20 with the outer peripheral portion of the washer 241 on the input gear side being sandwiched between them, and are fixed in the axial direction by the retaining rings 244 and 245. Movement is restricted. The gap between the washer 242 and the spur gear 18 is wider than the thickness of the washer 241 in order to ensure the rotation of the washer 241 on the input gear side.
  • the outer diameter of the washer 242 is slightly larger than the outer diameter of the spar gear 18 and is set to a size that at least overlaps with the meshing portion of the spar gear 18 and the input gear 16.
  • the input gear 16 can be regulated not to move in the axial direction by sandwiching the washer 241 on the input gear side between the spur gear 18 and the washer 242 on the spur gear side.
  • the gear device 201 according to the present embodiment is common to the gear device 1 according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 4).
  • the input gear 16 washer 241 fixed to the input gear 16 is sandwiched between the spur gear 18 and the spur gear side washer 242 aligned with the spur gear 18, so that the input gear 16 is axially moved. Therefore, the input gear 16 can be restricted from moving in the axial direction with a simple structure. Further, the input gear 16 and the spur gear 18 can be replaced simply by removing the washer 241 on the input gear side and the washer 242 on the spur gear side, and the reduction ratio can be easily changed. The clearance between the spur gear 18 and the spur gear side washer 242 aligned with the spur gear 18 is ensured by sandwiching the input gear side washer 241 fixed to the input gear 16.
  • the axial movement of the input gear 16 is restricted by sandwiching the input gear side washer 241 shown in FIGS. 7 to 8 between the spur gear 18 and the spur gear side washer 242.
  • the present invention is not limited to this, and the input gear side washer may be sandwiched between a pair of washers fixed to the carrier 4.
  • the gear device 301 according to the fourth embodiment shown in FIGS. 9 to 11 includes washer means comprising an input gear side washer 341 fixed to the input gear 16 and a pair of carrier side washers 342 and 343. I have.
  • the carrier side washers 342 and 343 are fixed to the carrier 4 on the outer side along the axial direction of the carrier 4, and are spaced apart from each other along the axial direction of the carrier 4.
  • a through hole 341a is formed in the center of the washer 341 on the input gear side.
  • a cylindrical protruding portion 16e that protrudes from the gear portion 16a of the input gear 16 to the opposite side of the connecting portion 16b is inserted into the through hole 341a. Since the outer diameter of the washer 341 is larger than the outer diameter of the gear portion 16 a of the input gear 16, the outer peripheral portion of the washer 341 protrudes outward from the outer peripheral surface of the gear portion 16 a of the input gear 16.
  • the washer 341 is in contact with the gear portion 16a of the input gear 16 in a state in which the protruding portion 16e of the input gear 16 is inserted into the through hole 341a and is restricted from moving in the axial direction by a retaining ring (not shown). Attached.
  • the carrier side washers 342 and 343 are thin metal discs or ring-shaped members having through holes 342a and 343a.
  • the washers 342 and 343 are attached around the through-hole 4a of the carrier 4 on the surface of the end plate portion 34 of the carrier 4 with screws 344 in a state where a ring-shaped collar 345 for keeping a space therebetween is sandwiched. It has been.
  • the washer 341 on the input gear side is arranged with some play, and the movement of the input gear 16 and the washer 341 in the axial direction is restricted.
  • each spur gear 18 is fixed to each crankshaft 20 by a pair of retaining rings 346, 347.
  • the gear device 301 according to the present embodiment is common to the gear device 1 according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 4).
  • the input gear 16 is fixed to the carrier 4 while the input gear-side washer 341 fixed to the input gear 16 is sandwiched between the pair of carrier-side washers 342 and 343 so that the input gear 16 is pivoted. Since it is controlled not to move in the direction, it is possible to restrict the input gear 16 from moving in the axial direction with a simple structure. Further, the input gear 16 can be replaced simply by removing the input gear side washer 341 and the pair of carrier side washers 342 and 343, and the reduction ratio can be easily changed. In particular, since the pair of carrier-side washers 342 and 343 are fixed to the carrier 4, the clearance between them can be easily adjusted, and the margin for attaching the input gear 16 can be adjusted accurately. The clearance can be easily adjusted by replacing the collar 345 with a different thickness.
  • the first to fourth embodiments described above include the following concept of the invention.
  • the gear device is a gear device for transmitting a rotational force between a pair of mating members at a predetermined reduction ratio, and an outer cylinder that can be fixed to one of the pair of mating members, and a plurality of cranks A plurality of crankshafts and a plurality of crankshafts that are rotatably accommodated inside the outer cylinder and rotatably support the plurality of crankshafts.
  • a carrier that rotates relative to the outer cylinder in conjunction with the rotation of the crankshaft, and a plurality of spur gears that are coaxially fixed to the crankshaft at a portion of the crankshaft that extends outside the carrier,
  • An input gear having a gear portion that meshes with the plurality of spur gears, and transmitting a rotational driving force to each of the plurality of spur gears; and washer means comprising a plurality of washers disposed outside the carrier.
  • the input gear is regulated so as not to move in the radial direction of the input gear by meshing with the plurality of spur gears at a position outside the carrier in the axial direction, and the input gear is controlled by the washer means. It is characterized in that it is restricted so as not to move in the axial direction.
  • the input gear is regulated so as not to move in the radial direction by meshing with the plurality of spur gears at a position on the outer side in the axial direction of the carrier of the gear device, and the plurality of gears arranged outside the carrier. Since it is regulated not to move in the axial direction by washer means comprising a washer, the input gear can be restricted from moving in the axial direction with a simple structure. Further, by removing each washer arranged outside the carrier, the restriction of the input gear in the axial direction can be released and the input gear can be easily replaced, and the reduction ratio can be easily changed.
  • each of the plurality of washers is preferably arranged separately on both sides of the spur gear in the axial direction of the spur gear.
  • the washer since the washer is separately arranged on both sides in the axial direction of the spur gear, the input gear can be sandwiched by the washer, and movement of the input gear in the axial direction can be restricted. Thereby, the movement of the input gear in the axial direction can be restricted with a simple configuration.
  • the washer can be easily removed together with the spur gear, and disassembly and assembly are easy. Further, it is possible to share a washer even with a gear device having different carrier dimensions and the like.
  • each of the plurality of washers is individually provided for each of the plurality of spur gears, and sandwiches the gear portion of the input gear from both sides in the axial direction of the spur gear.
  • each washer is provided in each of the plurality of spur gears, and each washer sandwiches the gear portion of the input gear from both sides in the axial direction of the spur gear, thereby reliably moving the input gear in the axial direction. It is possible to regulate. Thereby, the movement of the input gear in the axial direction can be restricted with a simple configuration. Moreover, it is possible to easily remove the washer together with the spur gear, and it is easy to disassemble and assemble. In particular, since each washer can be attached to and detached from the crankshaft together with the spur gear, disassembling and assembling operations are easy, and an increase in work processes can be suppressed.
  • Each of the plurality of washers is fixed so as to be separately located on both sides in the axial direction of the plurality of spur gears, and each of the washers collectively includes the gear portion of the input gear and the plurality of spur gears. It is preferable to sandwich.
  • each washer is fixed so as to be divided and positioned on both sides in the axial direction of the plurality of spur gears, and the input gear shaft and the plurality of spur gears are collectively sandwiched between the input gear shafts. It is possible to reliably regulate the movement in the direction. Thereby, the movement of the input gear in the axial direction can be restricted with a simple configuration, and the washer can be easily removed together with the spur gear, and disassembly and assembly are easy. In particular, since a pair of large washers may be attached to both sides of the spar gear, an increase in work steps can be suppressed.
  • the washer means comprises an input gear side washer fixed to the input gear and a spar gear side washer fixed to the crankshaft so as to be aligned with the spur gear along the axial direction of the crankshaft.
  • the input gear side washer is sandwiched between the spur gear and the spur gear side washer so that the input gear is restricted from moving in the axial direction.
  • the input gear side washer fixed to the input gear is sandwiched between the spur gear and the spur gear side washer aligned with the spur gear, thereby restricting the input gear from moving in the axial direction.
  • the input gear can be restricted from moving in the axial direction.
  • the input gear and the spur gear can be replaced simply by removing the input gear side washer and the spur gear side washer, and the reduction ratio can be easily changed.
  • the washer means is fixed to the carrier on the outside along the axial direction of the carrier with the input gear side washer fixed to the input gear, and is disposed apart from each other along the axial direction of the carrier. It is preferable that the input gear is restricted so as not to move in the axial direction by the input gear side washer being sandwiched between the pair of carrier side washers.
  • the input gear side washer fixed to the input gear is fixed to the carrier while being sandwiched between the pair of carrier side washers, thereby restricting the input gear from moving in the axial direction.
  • the input gear can be prevented from moving in the axial direction.
  • the input gear can be replaced simply by removing the input gear side washer and the pair of carrier side washers, and the reduction ratio can be easily changed.
  • the pair of carrier side washers are fixed to the carrier, the clearance adjustment between them is easy, and the adjustment of the margin for attaching the input gear can be performed accurately.
  • the input gear further includes a connecting portion arranged concentrically with the gear portion and having a spline groove extending along the axial direction of the input gear, the spline groove being a rotational drive of the motor. It is preferable to have a shape that can be fitted to a shaft that transmits force while being regulated so as not to move in the radial direction of the input gear.
  • the spline groove of the connecting portion arranged concentrically with the gear portion of the input gear is fitted to the shaft that transmits the rotational driving force of the motor while being restricted so as not to move in the radial direction. Therefore, the drive from the motor can be easily transmitted to the gear device, and the input gear can be easily attached to the shaft.
  • the present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the input gear side washer 341 fixed to the input gear 16 is fixed to the carrier 4 while being sandwiched between the pair of carrier side washers 342 and 343, but the input gear side washer 341 is fixed.
  • the carrier side washer 342 and the end face of the carrier 4 (end plate portion 34) may be sandwiched between the carrier side washer 342 and the carrier 4 to fix it.
  • the carrier 4 may be fastened to the base 52 and the outer cylinder 2 may be fixed to the revolving body 50. Further, the drive shafts DS1 to DS3 may be configured not to penetrate the carrier 4.

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Abstract

　歯車装置１は、外筒２と、複数のクランク軸２０と、クランク軸２０を回転自在に支持し、クランク軸２０の回転に連動して外筒２に対して相対的に回転するキャリア４と、クランク軸２０においてキャリア４の外側に延設された部位に、クランク軸２０に同軸状に固定された複数のスパーギヤ１８と、複数のスパーギヤ１８に噛み合うギヤ部１６ａを有し、スパーギヤ１８のそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤ１６と、キャリア４の外部に配置されたワッシャ４１、４２からなるワッシャ手段とを備えている。インプットギヤ１６は、キャリア４の軸方向の外側の位置において、複数のスパーギヤ１８と噛み合うことでインプットギヤ１６の径方向に移動しないように規制され、かつ、ワッシャ手段のワッシャ４１、４２によりインプットギヤ１６の軸方向に移動しないように規制されている。

Description

歯車装置
　本発明は、歯車装置に関するものである。
　従来より、小型軽量で大きな減速比が得られる減速機として、特許文献１に記載されているような偏心揺動型歯車装置が知られている。このような歯車装置では、モータの回転駆動力を、円筒状のインプットギヤ（すなわち、中間歯車）およびそれに噛み合うスパーギヤ（すなわち、伝達歯車）を介して、クランクシャフト（すなわち、偏心体軸）へ伝達し、当該クランクシャフトを回転させている。このインプットギヤは、減速機のキャリアおよびモータフランジにそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。
　しかし、上記のような構成の歯車装置では、インプットギヤを支持する軸受が必要であるため、製造コストが高くなり、また、キャリアの内部において軸受を設置するスペースが必要になる。
　そこで、特許文献２に記載された歯車装置のように、インプットギヤ（すなわち、振り分け歯車）を軸受で支持しない構成も提案されている。すなわち、この歯車装置は、インプットギヤの半径方向の位置を規定するとともに軸方向の位置を規定する構成を有している。具体的には、インプットギヤの周囲に配置された複数（例えば、３本以上）のスパーギヤ（すなわち、偏心体軸歯車）が当該インプットギヤに噛み合うことによって、インプットギヤの半径方向の位置が規定され、さらに、インプットギヤがキャリアの内部において２枚の外歯歯車の間に配置されることによって、インプットギヤの軸方向の位置が規定されている。このような構成では、インプットギヤを支持する軸受が不要になる。
　しかしながら、特許文献２に記載された歯車装置では、インプットギヤが歯車装置のキャリアの内部に配置されるとともに当該インプットギヤが２枚の外歯歯車間に配置されることによって、インプットギヤの軸方向の移動を規制する構造であるため、複雑な構造になる。
　しかも、このような歯車装置では、減速比の変更などのためにインプットギヤを交換する場合、歯車装置の機構部分が集中するキャリアを分解してキャリア内部のインプットギヤを交換するなどの作業が必要になる。そのため、煩雑な作業工程が生じることになり、製造コストやメンテナンスのコスト等が増大するおそれがある。 
特開２００２－３１７８５７号公報 特開２００７－２６３２５３号公報
　本発明の目的は、簡易な構造でインプットギヤがその軸方向に移動することを規制することができ、インプットギヤの交換が容易な歯車装置を提供することである。
　本発明の歯車装置は、一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、一方の前記相手側部材に固定可能な外筒と、複数のクランク軸と、他方の前記相手側部材に固定可能に構成される一方で、前記外筒内部に回転自在に収容され、前記複数のクランク軸を回転自在に支持し、前記複数のクランク軸の回転に連動して前記外筒に対して相対的に回転するキャリアと、前記クランク軸において前記キャリアの外側に延設された部位に同軸状に固定された複数のスパーギヤと、前記複数のスパーギヤに噛み合うギヤ部を有し、当該複数のスパーギヤのそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤと、前記キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段とを備えており、前記インプットギヤは、前記キャリアの軸方向の外側の位置において、前記複数のスパーギヤと噛み合うことで当該インプットギヤの径方向に移動しないように規制され、かつ、前記ワッシャ手段により当該インプットギヤの軸方向に移動しないように規制されていることを特徴としている。
本発明の第１実施形態に係る歯車装置をロボットの肩関節の部分に適用した状態を示す断面図である。 図１の歯車装置の断面図である。 図１の歯車装置の右側面図である。 図１の歯車装置の左側面図である。 本発明の第２実施形態に係る歯車装置の断面図である。 図５の歯車装置の右側面図である。 本発明の第３実施形態に係る歯車装置の断面図である。 図７の歯車装置の右側面図である。 本発明の第４実施形態に係る歯車装置の断面図である。 図９の歯車装置の右側面図である。 図９のワッシャ端部付近の拡大断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
　本実施形態に係る歯車装置は、例えばロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部または各種工作機械の旋回部に減速機として適用される歯車装置である。以下の本実施形態の説明では、ロボットのアームなどの旋回体に歯車装置を適用した例について説明する。
　（第１実施形態）
　第１実施形態に係わる歯車装置１は、図１に示すように、ロボットの肩関節の部分において、旋回体５０とベース５２との間で所定の減速比で回転力を伝達する装置である。歯車装置１は、円筒状の第１ドライブシャフトＤＳ１を介して伝達されたモータの回転駆動力を減速させることにより、旋回体５０をベース５２に対して相対的に回転駆動させる。また、本実施形態では、ロボットの肩関節よりも先の部分（例えば、手や腕などの部分）の回転駆動のための第２ドライブシャフトＤＳ２および第３ドライブシャフトＤＳ３が、第１ドライブシャフトＤＳ１の内部に当該第１ドライブシャフトＤＳ１およびキャリア４と同軸状に配置され、かつ、歯車装置１の中央部分を貫通している。
　本実施形態の歯車装置１は、図１～４に示されるように、外筒２と、内歯ピン３と、キャリア４と、主軸受６と、複数のクランク軸２０と、クランク軸受２２と、揺動歯車２４と、インプットギヤ１６と、複数のクランク軸２０にそれぞれ固定された複数のスパーギヤ１８と、各スパーギヤ１８の両側に設けられたワッシャ４１、４２からなるワッシャ手段とを備えている。歯車装置１の機構部分（すなわち、外筒２から内側の部分）は、旋回体５０、ベース５２および外筒２が合体されることにより形成された外部から閉鎖された空間に隔離されており、その空間内部には、潤滑油が封入されている。
　外筒２は、一方の相手側部材（本実施形態では、ベース５２）に固定可能な形状をしており、歯車装置１のケースとして機能する。この外筒２は、略円筒状に形成されている。外筒２は、例えばロボットのベース５２にボルトＢ１によって締結される。外筒２の内面には、多数の内歯ピン３が周方向に等間隔で配設されている。内歯ピン３は、外歯歯車からなる揺動歯車２４が噛み合う内歯として機能する。揺動歯車２４の歯数は、内歯ピン３の数よりも若干少なくなっている。本実施形態では揺動歯車２４を２個（複数）使用している。
　キャリア４は、他方の相手側部材（本実施形態では旋回体５０）に固定可能な形状をしており、例えばロボットの旋回体５０に締結され、外筒２に対して相対的に回転可能であり、外筒２と同軸上に配置された状態でその外筒２内に収容されている。本実施形態では、キャリア４は、外筒２に対して同じ軸回りに相対的に回転する。このキャリア４は、複数のボルトＢ２によって旋回体５０に締結される。キャリア４が外筒２に対して相対的に回転すると、旋回体５０は、ベース５２に対して旋回する。
　なお、本実施形態ではキャリア４を旋回体５０に締結して旋回するようにし、外筒２をベース５２に固定して不動にしているが、外筒２を旋回体５０に締結し、キャリア４をベース５２に締結して使用することも勿論可能である。
　キャリア４は、軸方向に離間して一対に設けられた主軸受６により外筒２に対して相対的に回転可能に支持されている。そして、キャリア４は、基部３２と端板部３４とを備えており、それらの間には、外筒２とキャリア４との間における回転力の伝達をする伝達部材である揺動歯車２４を収納する収容空間３３が形成されている。
　基部３２は、外筒２内においてその外筒２の端部近傍に配置される基板部３２ａと、その基板部３２ａから端板部３４に向かって軸方向に延びる複数のシャフト部３２ｂとを有する。シャフト部３２ｂは、ボルト５によって端板部３４に締結されている。それによって、基部３２と端板部３４とが一体化されている。また、キャリア４の径方向中央部には、キャリア４の軸方向に貫通する貫通孔４ａが設けられている。収容空間３３は、貫通孔４ａを通してキャリア４の外部に連通している。この貫通孔４ａを通して、前述の第２ドライブシャフトＤＳ２および第３ドライブシャフトＤＳ３がキャリア４の中央を貫通している。
　クランク軸２０は、複数（本実施形態では、３本）設けられており、各クランク軸２０はキャリア４において貫通孔４ａおよびインプットギヤ１６の周囲に周方向に等間隔に１２０度ごとに配置されている。各クランク軸２０は、一対のクランク軸受２２を介してキャリア４に回転自在に支持されている。
　クランク軸２０は、複数（本実施形態では２つ）の偏心部２０ａを有している。この複数の偏心部２０ａは、一対のクランク軸受２２の間の位置で軸方向に並ぶように配置されている。各偏心部２０ａは、それぞれクランク軸２０の軸心から所定の偏心量で偏心した円柱状に形成されている。そして、各偏心部２０ａは、互いに所定角度の位相差を有するようにクランク軸２０に形成されている。
　２個の揺動歯車２４は、クランク軸２０の各偏心部２０ａにそれぞれころ軸受２８ａを介して取り付けられている。揺動歯車２４は、外筒２の内径よりも少し小さく形成されており、クランク軸２０が回転するときに偏心部２０ａの偏心回転に連動して外筒２内面の内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。
　揺動歯車２４は、中央部貫通孔２４ｂと、複数の偏心部挿通孔２４ｃと、複数のシャフト部挿通孔２４ｄとを有する。
　偏心部挿通孔２４ｃは、揺動歯車２４において中央部貫通孔２４ｂの周囲に周方向に等間隔で設けられている。各偏心部挿通孔２４ｃには、ころ軸受２８ａを介装した状態で各クランク軸２０の偏心部２０ａがそれぞれ挿通されている。
　シャフト部挿通孔２４ｄは、揺動歯車２４において中央部貫通孔２４ｂの周囲に周方向に等間隔で設けられている。各シャフト部挿通孔２４ｄは、周方向において偏心部挿通孔２４ｃ間の位置にそれぞれ配設されている。各シャフト部挿通孔２４ｄには、キャリア４の各シャフト部３２ｂが遊びを有した状態で挿通されている。
　各クランク軸２０の端部は、キャリア４の軸方向に沿って当該キャリア４から外部に突出している。それぞれのクランク軸２０においてキャリア４の外側に延設された端部には、スパーギヤ１８が、一対のワッシャ４１および４２に挟まれた状態で、止め輪４３、４４によって着脱自在に取り付けられている。
　止め輪４３、４４は、図２に示されるように、クランク軸２０の端部の外周面に形成された溝に嵌りこむことにより、スパーギヤ１８および一対のワッシャ４１、４２が当該クランク軸２０の軸方向に移動することを規制する。止め輪４３、４４は、Ｃ字状の金属製リングなどからなる。
　各スパーギヤ１８は、後述するインプットギヤ１６のギヤ部１６ａとそれぞれ噛み合っている。この各スパーギヤ１８は、インプットギヤ１６の回転をそのスパーギヤ１８が取り付けられたクランク軸２０に伝達する。
　インプットギヤ１６は、複数のスパーギヤ１８に噛み合い、当該複数のスパーギヤ１８のそれぞれに回転駆動力を伝達するギヤである。インプットギヤ１６は、複数のスパーギヤ１８に噛み合う外歯歯車からなるギヤ部１６ａと、当該ギヤ部１６ａと同心上に並んで当該ギヤ部１６ａと一体形成された連結部１６ｂとを備えている。連結部１６ｂの外周面には、スプライン溝１６ｃが形成されている。スプライン溝１６ｃは、モータの回転駆動力を伝達する第１ドライブシャフトＤＳ１に径方向に移動しないように規制されながら嵌合することが可能な形状である。具体的には、スプライン溝１６ｃは、インプットギヤ１６の軸方向に沿って互いに平行に延び、円筒状の連結部１６ｂの外周面に等間隔に形成されている。
　連結部１６ｂが円筒状の第１ドライブシャフトＤＳ１の内部に挿入されたとき、連結部１６ｂの外周側のスプライン溝１６ｃは、第１ドライブシャフトＤＳ１の内周側のスプライン凸部ＤＳ１ａと嵌合することが可能である。これにより、インプットギヤ１６は、第１ドライブシャフトＤＳ１に容易に連結することが可能である。
　インプットギヤ１６の中央には、そのインプットギヤ１６の軸方向に貫通する貫通孔１６ｄが設けられている。その貫通孔１６ｄには、第２ドライブシャフトＤＳ２および第３ドライブシャフトＤＳ３が挿入されている。
　ワッシャ４１、４２は、それぞれ貫通孔４１ａ、４２ａを有する薄い金属円板であり、スパーギヤ１８の軸方向において当該スパーギヤ１８の両側に分かれて配置されている。ワッシャ４１、４２とその間に挟まれるインプットギヤ１６との間には、若干の遊びが確保されている。ワッシャ４１、４２の外径は、スパーギヤ１８の外径よりも若干大きく、少なくともスパーギヤ１８とインプットギヤ１６の噛み合い部分４５を隠す程度の大きさに設定されている。
　各ワッシャ４１、４２は、複数のスパーギヤ１８それぞれに個別に設けられている。各ワッシャ４１、４２は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの一部を含む部分、具体的には、各々のスパーギヤ１８とインプットギヤ１６との噛み合い部分４５およびその周辺部分を、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から挟んでいる。
　上記の構成では、キャリア４の軸方向におけるキャリア４の外側の位置において、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａが、周方向に等間隔に配置された複数（本実施形態では３個）のスパーギヤ１８と噛み合うことにより、インプットギヤ１６は、径方向に移動できないように規制されている。
　それとともに、複数のスパーギヤ１８それぞれに個別に設けられたワッシャ４１、４２がインプットギヤ１６のギヤ部１６ａ（具体的には、スパーギヤ１８とインプットギヤ１６との噛み合い部分４５およびその周辺部分）をスパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から挟んでいることにより、インプットギヤ１６は、ワッシャ４１、４２によって軸方向に移動できないように規制される。
　図１に示されるように、第１ドライブシャフトＤＳ１は、ベース５２内部にベアリングＲ１を介して回転自在に支持されている。また、第１ドライブシャフトＤＳ１の外周面とベース５２の内周面との間には、ベース５２および歯車装置１内部の潤滑油が外部に漏れないように、シールリングＳ１が設けられている。
　また、第２ドライブシャフトＤＳ２は、第１ドライブシャフトＤＳ１内部にベアリングＲ２を介して回転自在に支持され、第１ドライブシャフトＤＳ１と第２ドライブシャフトＤＳ１との間は、シールリングＳ２によってシールされている。同様に、第３ドライブシャフトＤＳ３は、第２ドライブシャフトＤＳ２内部にベアリングＲ３を介して回転自在に支持され、第２ドライブシャフトＤＳ２と第３ドライブシャフトＤＳ３との間がシールリングＳ３によってシールされている。
　次に、本実施形態による歯車装置１の動作について説明する。
　インプットギヤ１６が第１ドライブシャフトＤＳ１を介してモータからの回転駆動力を受けたとき、当該インプットギヤ１６のギヤ部１６ａを介して各スパーギヤ１８に伝達される。これにより、各クランク軸２０は、それぞれの軸回りに回転する。
　そして、各クランク軸２０の回転に伴って、そのクランク軸２０の偏心部２０ａが偏心回転する。これにより、揺動歯車２４は、偏心部２０ａの偏心回転に連動して外筒２の内面の内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。揺動歯車２４の揺動回転は、各クランク軸２０を通じてキャリア４に伝達される。本実施形態では、外筒２はベース５２に固定されて不動であるので、それによって、キャリア４および旋回体５０は、入力された回転から減速された回転数で外筒２及びベース５２に対して相対的に回転することができる。
　（第１実施形態の特徴）
　（１）
　本発明の第１実施形態に係る歯車装置１１では、インプットギヤ１６が、歯車装置１のキャリア４の軸方向外側の位置で、複数のスパーギヤ１８と噛み合うことで径方向に移動しないように規制され、かつ、キャリア４の外部に配置されたワッシャ４１、４２からなるワッシャ手段により軸方向に移動しないように規制されているので、簡易な構造でインプットギヤ１６を軸方向に移動しないように規制することができる。また、キャリア４の外側に配置された各ワッシャ４１、４２を外すことにより、インプットギヤ１６の軸方向の規制を解除して、インプットギヤ１６を容易に交換することが可能であり、減速比の変更が容易である。
　（２）
　また、第１実施形態に係る歯車装置１１では、ワッシャ４１、４２がスパーギヤ１８の軸方向の両側に分かれて配置されているので、当該ワッシャ４１、４２によってインプットギヤ１６を挟むことが可能であり、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができる。それにより、簡易な構成でインプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができる。しかも、スパーギヤ１８とともにワッシャ４１、４２を容易に取り外すことが可能であり、分解および組み立てが容易である。
　（３）
　さらに、第１実施形態に係る歯車装置１１では、複数のワッシャ４１、４２が複数のスパーギヤ１８それぞれに個別に設けられ、各ワッシャ４１、４２は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの一部を含む部分を、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から挟んでいる。これにより、インプットギヤ１６の軸方向の移動を確実に規制することが可能である。したがって、簡易な構成でインプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができる。しかも、スパーギヤ１８とともにワッシャ４１、４２を容易に取り外すことが可能であり、分解および組み立てが容易である。とくに、各ワッシャ４１、４２をスパーギヤ１８とともにクランク軸２０に着脱できるので、分解および組立作業が容易であるとともに作業工程の増加を抑えることができる。
　しかも、複数のスパーギヤ１８それぞれにワッシャ４１、４２が個別に設けられているで、クランク軸２０の配置やキャリア４の寸法などが異なる歯車装置１にも、ワッシャ４１、４２をそのまま適用することが可能であるので、汎用性が高い。
　（４）
　第１実施形態では、インプットギヤ１６は、ギヤ部１６ａと、当該ギヤ部１６ａと同心上に並んで配置され、当該インプットギヤ１６の軸方向に沿って延びるスプライン溝１６ｃを有する連結部１６ｂとを備えており、スプライン溝１６ｃは、モータの回転駆動力を伝達する第１ドライブシャフトＤＳ１に径方向に移動しないように規制されながら嵌合することが可能な形状を有している。かかる構成によって、インプットギヤ１６の連結部１６ｂに形成されたスプライン溝１６ｃがモータの回転駆動力を伝達する軸にインプットギヤ１６の径方向に移動しないように規制されながら嵌合することが可能であるので、モータからの駆動を歯車装置１に伝達しやすく、しかも、インプットギヤ１６を軸に取り付けやすくなっている。
　（第１実施形態の変形例）
　なお、第１実施形態の歯車装置１では、貫通孔１６ｄが形成された中空形状のインプットギヤ１６が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、インプットギヤ１６は中実のものでもよい。
　（第２実施形態）
　上記第１実施形態では、ワッシャ４１、４２が複数のスパーギヤ１８のそれぞれの両側に個別に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５～６に示されるように、大型のワッシャを１４１、１４２を用いて、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制するようにしてもよい。
　すなわち、図５～６に示される第２実施形態に係る歯車装置１０１は、一対の大型のワッシャ１４１、１４２からなるワッシャ手段を備えている。これらのワッシャ１４１、１４２は、複数のスパーギヤ１８の軸方向の両側に分かれて位置するように固定され、インプットギヤのギヤ部１６ａおよび複数のスパーギヤ１８を、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から一括して挟んでいる。
　具体的には、ワッシャ１４１、１４２には、それぞれ複数のクランク軸２０が挿入可能な貫通孔１４１ａ、１４２ａが形成されている。また、ワッシャ１４１の中央には、インプットギヤ１６の連結部１６ｂが挿入される貫通孔１４１ｂが形成されている。本実施形態では、さらに、ワッシャ１４２の中央にも貫通孔１４２ｂが形成されている。貫通孔１４１ｂおよび貫通孔１４２ｂのそれぞれの内径は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外径よりも小さいので、ギヤ部１６ａはワッシャ１４１とワッシャ１４２との間に挟持される。
　ワッシャ１４１、１４２およびスパーギヤ１８は、止め輪１４３、１４４によってクランク軸２０の軸方向の両側から挟まれて当該軸方向に移動しないように規制された状態で、クランク軸２０に固定されている。
　ワッシャ１４１、１４２の外径は、キャリア４の外径と同じか、または若干小さい。
　その他の構成については、本実施形態に係る歯車装置１０１は、上記第１実施形態に係る歯車装置１（図１～４参照）と共通している。
　第２実施形態のような構成では、一対の大型のワッシャ１４１、１４２が複数のスパーギヤ１８の軸方向の両側に分かれて位置するように固定され、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａおよび複数のスパーギヤ１８を一括して挟んでいる。これにより、複数のスパーギヤ１８の各噛み合い部分１４５とともにインプットギヤ１６のギヤ部１６ａの全周においてインプットギヤ１６の軸方向の移動を確実に規制することが可能である。これにより、簡易な構成でインプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができ、かつ、スパーギヤ１８とともにワッシャ１４１、１４２を容易に取り外すことが可能であり、分解および組み立てが容易である。とくに、一対の大きなワッシャ１４１、１４２をスパーギヤ１８の両側に取り付ければよいので、作業工程の増加を抑えることができる。
　（第３実施形態）
　上記第１～２実施形態では、複数のスパーギヤ１８の両側にワッシャ４１、４２または１４１、１４２が取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７～８に示されるように、インプットギヤ１６側に取り付けられたワッシャ２４１と、スパーギヤ１８の片側に取り付けられたワッシャ２４２とによって、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制するようにしてもよい。
　すなわち、図７～８に示される第３実施形態に係る歯車装置２０１は、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側のワッシャ２４１と、クランク軸２０の軸方向に沿ってスパーギヤ１８と並ぶように当該クランク軸２０に固定されたスパーギヤ側のワッシャ２４２とからなるワッシャ手段を備えている。
　インプットギヤ側のワッシャ２４１の中央には、貫通孔２４１ａが形成されている。貫通孔２４１ａには、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａから連結部１６ｂと反対側に突出した円筒状の突出部１６ｅが挿入されている。ワッシャ２４１の外径は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外径よりも大きいので、ワッシャ２４１の外周部分は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外周面から外方へ突出している。ワッシャ２４１は、その貫通孔２４１ａにインプットギヤ１６の突出部１６ｅが挿入され、止め輪２４３によって軸方向に移動しないように規制された状態でインプットギヤ１６のギヤ部１６ａに当接して取り付けられている。
　スパーギヤ側のワッシャ２４２は、貫通孔２４２ａを有する薄い金属円板であり、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の片側（本実施形態ではキャリア４に近い側）に並ぶようにクランク軸２０に固定されている。具体的には、スパーギヤ１８およびワッシャ２４２は、それらの間にインプットギヤ側のワッシャ２４１の外周部分が挟まった状態で、クランク軸２０の端部に取り付けられ、止め輪２４４および２４５によって軸方向の移動が規制されている。ワッシャ２４２とスパーギヤ１８との隙間は、インプットギヤ側のワッシャ２４１の回転を確保するために、ワッシャ２４１の厚さよりも広い間隔を有している。ワッシャ２４２の外径は、スパーギヤ１８の外径よりも若干大きく、少なくともスパーギヤ１８とインプットギヤ１６の噛み合い部分に重なる程度の大きさに設定される。
　この歯車装置２０１では、インプットギヤ側のワッシャ２４１をスパーギヤ１８とスパーギヤ側のワッシャ２４２とによって挟むことにより、インプットギヤ１６をその軸方向に移動しないように規制することが可能である。
　その他の構成については、本実施形態に係る歯車装置２０１は、上記第１実施形態に係る歯車装置１（図１～４参照）と共通している。
　第３実施形態のような構成では、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側のワッシャ２４１を、スパーギヤ１８と当該スパーギヤ１８に並ぶスパーギヤ側のワッシャ２４２とで挟むことにより、インプットギヤ１６を軸方向に移動しないように規制するので、簡易な構造でインプットギヤ１６を軸方向に移動しないように規制することができる。また、インプットギヤ側のワッシャ２４１およびスパーギヤ側のワッシャ２４２を外すだけでインプットギヤ１６やスパーギヤ１８を交換でき、減速比の変更が容易である。また、スパーギヤ１８と当該スパーギヤ１８に並ぶスパーギヤ側のワッシャ２４２との間のクリアランスは、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側ワッシャ２４１を挟むことによって確保される。
　（第４実施形態）
　上記第３実施形態では、図７～８に示されるインプットギヤ側のワッシャ２４１をスパーギヤ１８とスパーギヤ側のワッシャ２４２とによって挟むことにより、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、インプットギヤ側のワッシャをキャリア４に固定された一対のワッシャによって挟むようにしてもよい。
　すなわち、図９～１１に示される第４実施形態に係る歯車装置３０１は、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側のワッシャ３４１と、一対のキャリア側のワッシャ３４２、３４３とからなるワッシャ手段を備えている。キャリア側のワッシャ３４２、３４３は、キャリア４の軸方向に沿って外側において当該キャリア４に固定され、当該キャリア４の軸方向に沿って互いに離間して配置されている。
　インプットギヤ側のワッシャ３４１の中央には、貫通孔３４１ａが形成されている。貫通孔３４１ａには、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａから連結部１６ｂと反対側に突出した円筒状の突出部１６ｅが挿入されている。ワッシャ３４１の外径は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外径よりも大きいので、ワッシャ３４１の外周部分は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外周面から外方へ突出している。ワッシャ３４１は、その貫通孔３４１ａにインプットギヤ１６の突出部１６ｅが挿入され、止め輪（図示せず）によって軸方向に移動しないように規制された状態でインプットギヤ１６のギヤ部１６ａに当接して取り付けられる。
　キャリア側のワッシャ３４２、３４３は、貫通孔３４２ａ、３４３ａを有する薄い金属円板またはリング状の部材である。ワッシャ３４２、３４３は、それらの間の間隔をあけるためのリング状のカラー３４５が挟まった状態で、ネジ３４４によってキャリア４の端板部３４の表面において、キャリア４の貫通孔４ａの周囲に取り付けられている。キャリア側の一対のワッシャ３４２、３４３の間には、インプットギヤ側のワッシャ３４１が若干の遊びをもたせた状態で配置され、インプットギヤ１６およびワッシャ３４１の軸方向の移動が規制されている。
　この歯車装置３０１では、各スパーギヤ１８は、一対の止め輪３４６、３４７によって各クランク軸２０に固定されている。
　その他の構成については、本実施形態に係る歯車装置３０１は、上記第１実施形態に係る歯車装置１（図１～４参照）と共通している。
　第４実施形態のような構成では、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側ワッシャ３４１を、一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３で挟み込むようにしながらキャリア４に固定することによって、インプットギヤ１６を軸方向に移動しないように規制するので、簡易な構造でインプットギヤ１６を軸方向に移動しないように規制することができる。また、インプットギヤ側ワッシャ３４１および一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３を外すだけでインプットギヤ１６を交換でき、減速比の変更が容易である。とくに、一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３は、キャリア４に固定されるので、それらの間のクリアランス調整が容易であり、インプットギヤ１６の取り付けの余裕度の調整を正確に行うことができる。クリアランスの調整は、厚さの異なるカラー３４５に交換することによって容易に行うことが可能である。
　なお、上述した第１～第４実施形態には以下の発明の概念が含まれている。
　上記の歯車装置は、一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、前記一対の相手側部材の一方に固定可能な外筒と、複数のクランク軸と、前記一対の相手側部材の他方に固定可能に構成される一方で、前記外筒の内部に回転自在に収容され、前記複数のクランク軸を回転自在に支持し、前記複数のクランク軸の回転に連動して前記外筒に対して相対的に回転するキャリアと、前記クランク軸において前記キャリアの外側に延設された部位に前記クランク軸と同軸状に固定された複数のスパーギヤと、前記複数のスパーギヤに噛み合うギヤ部を有し、当該複数のスパーギヤのそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤと、前記キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段とを備えており、前記インプットギヤは、前記キャリアの軸方向の外側の位置において、前記複数のスパーギヤと噛み合うことで当該インプットギヤの径方向に移動しないように規制され、かつ、前記ワッシャ手段により当該インプットギヤの軸方向に移動しないように規制されていることを特徴としている。
　かかる構成によれば、インプットギヤが、歯車装置のキャリアの軸方向外側の位置で、複数のスパーギヤと噛み合うことで径方向に移動しないように規制され、かつ、キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段により軸方向に移動しないように規制されているので、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に移動しないように規制することができる。また、キャリアの外側に配置された各ワッシャを外すことにより、インプットギヤの軸方向の規制を解除して、インプットギヤを容易に交換することが可能であり、減速比の変更が容易である。
　また、前記複数のワッシャのそれぞれは、前記スパーギヤの軸方向において当該スパーギヤの両側に分かれて配置されているのが好ましい。
　かかる構成によれば、ワッシャがスパーギヤの軸方向の両側に分かれて配置されているので、当該ワッシャによってインプットギヤを挟むことが可能であり、インプットギヤの軸方向の移動を規制することができる。それにより、簡易な構成でインプットギヤの軸方向の移動を規制することができる。しかも、スパーギヤとともにワッシャを容易に取り外すことが可能であり、分解および組み立てが容易である。また、キャリアの寸法等が異なる歯車装置であってもワッシャの共通化が可能である。
　また、前記複数のワッシャのそれぞれは、前記複数のスパーギヤそれぞれに個別に設けられ、前記インプットギヤの前記ギヤ部を前記スパーギヤの軸方向の両側から挟んでいるのが好ましい。
　かかる構成によれば、各ワッシャが複数のスパーギヤそれぞれに設けられ、各ワッシャは、インプットギヤのギヤ部を、スパーギヤの軸方向の両側から挟んでいることにより、インプットギヤの軸方向の移動を確実に規制することが可能である。これにより、簡易な構成でインプットギヤの軸方向の移動を規制することができる。しかも、スパーギヤとともにワッシャを容易に取り外すことが可能であり、分解、組み立てが容易である。とくに、各ワッシャをスパーギヤとともにクランク軸と着脱できるので、分解および組立作業が容易であるとともに作業工程の増加を抑えることができる。
　また、前記複数のワッシャのそれぞれは、前記複数のスパーギヤの軸方向の両側に分かれて位置するように固定され、前記各ワッシャは、前記インプットギヤの前記ギヤ部および複数の前記スパーギヤを一括して挟んでいるのが好ましい。
　かかる構成によれば、各ワッシャが複数のスパーギヤの軸方向の両側に分かれて位置するように固定され、インプットギヤのギヤ部および複数のスパーギヤを一括して挟んでいることにより、インプットギヤの軸方向の移動を確実に規制することが可能である。これにより、簡易な構成でインプットギヤの軸方向の移動を規制することができ、かつ、スパーギヤとともにワッシャを容易に取り外すことが可能であり、分解、組み立てが容易である。とくに、一対の大きなワッシャをスパーギヤの両側に取り付ければよいので、作業工程の増加を抑えることができる。
　また、前記ワッシャ手段は、前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、前記クランク軸の軸方向に沿って前記スパーギヤと並ぶように当該クランク軸に固定されたスパーギヤ側ワッシャとからなり、前記インプットギヤ側ワッシャが前記スパーギヤと前記スパーギヤ側ワッシャとによって挟まれることにより、前記インプットギヤがその軸方向に移動しないように規制されているのが好ましい。
　かかる構成によれば、インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャを、スパーギヤと当該スパーギヤに並ぶスパーギヤ側ワッシャとで挟むことで、インプットギヤを軸方向に移動しないように規制するので、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に移動しないように規制することができる。また、インプットギヤ側ワッシャおよびスパーギヤ側ワッシャを外すだけでインプットギヤやスパーギヤを交換でき、減速比の変更が容易である。
　また、前記ワッシャ手段は、前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、前記キャリアの軸方向に沿って外側において当該キャリアに固定され、当該キャリアの軸方向に沿って互いに離間して配置された一対のキャリア側ワッシャとからなり、前記インプットギヤ側ワッシャが前記一対のキャリア側ワッシャで挟まれることにより、前記インプットギヤがその軸方向に移動しないように規制されているのが好ましい。
　かかる構成によれば、インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャを、一対のキャリア側ワッシャで挟み込むようにしながらキャリアに固定することで、インプットギヤを軸方向に移動しないように規制するので、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に移動しないようにすることができる。また、インプットギヤ側ワッシャおよび一対のキャリア側ワッシャを外すだけでインプットギヤを交換でき、減速比の変更が容易である。また、一対のキャリア側ワッシャは、キャリアに固定されるので、それらの間のクリアランス調整が容易であり、インプットギヤの取り付けの余裕度の調整を正確に行うことができる。
　また、前記インプットギヤは、前記ギヤ部と同心上に並んで配置され、当該インプットギヤの軸方向に沿って延びるスプライン溝を有する連結部をさらに備えており、前記スプライン溝は、モータの回転駆動力を伝達する軸に前記インプットギヤの径方向に移動しないように規制されながら嵌合することが可能な形状を有するのが好ましい。
　かかる構成によれば、インプットギヤのギヤ部と同心状に並んで配置された連結部のスプライン溝がモータの回転駆動力を伝達する軸に径方向に移動しないように規制されながら嵌合することが可能であるので、モータからの駆動を歯車装置に伝達しやすく、しかも、インプットギヤを軸に取り付けやすい。 
　なお、本発明は、前記第１～第４実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、第４実施形態では、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側ワッシャ３４１を、一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３で挟み込むようにしながらキャリア４に固定しているが、インプットギヤ側ワッシャ３４１を、キャリア側ワッシャ３４２とキャリア４（端板部３４）の端面とによって挟み込むことによって、キャリア４に固定してもよい。
　また、キャリア４がベース５２に締結されるとともに、外筒２が旋回体５０に固定される構成としてもよい。また、ドライブシャフトＤＳ１～ＤＳ３がキャリア４を貫通していない構成であってもよい。
　２　外筒
　４　キャリア
１６　インプットギヤ
１８　スパーギヤ
２０　クランク軸
２０ａ　偏心部
２４　揺動歯車
５０　旋回体
５２　ベース
４１、４２　ワッシャ
１４１、１４２　ワッシャ
２４１　ワッシャ（インプットギヤ側ワッシャ）
２４２　ワッシャ（スパーギヤ側ワッシャ）
３４１　ワッシャ（インプットギヤ側ワッシャ）
３４２、３４３　ワッシャ（キャリア側ワッシャ）

Claims (7)

  1. 　一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、
    　前記一対の相手側部材の一方に固定可能な外筒と、
    　複数のクランク軸と、
    　前記一対の相手側部材の他方に固定可能に構成される一方で、前記外筒の内部に回転自在に収容され、前記複数のクランク軸を回転自在に支持し、前記複数のクランク軸の回転に連動して前記外筒に対して相対的に回転するキャリアと、
    　前記クランク軸において前記キャリアの外側に延設された部位に前記クランク軸と同軸状に固定された複数のスパーギヤと、
    　前記複数のスパーギヤに噛み合うギヤ部を有し、当該複数のスパーギヤのそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤと、
    　前記キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段と
    を備えており、
    　前記インプットギヤは、前記キャリアの軸方向の外側の位置において、前記複数のスパーギヤと噛み合うことで当該インプットギヤの径方向に移動しないように規制され、かつ、前記ワッシャ手段により当該インプットギヤの軸方向に移動しないように規制されている、
    ことを特徴とする歯車装置。
  2. 　前記複数のワッシャのそれぞれは、前記スパーギヤの軸方向において当該スパーギヤの両側に分かれて配置されている、
    請求項１に記載の歯車装置。
  3. 　前記複数のワッシャのそれぞれは、前記複数のスパーギヤそれぞれに個別に設けられ、前記インプットギヤの前記ギヤ部を前記スパーギヤの軸方向の両側から挟んでいる、 
    請求項２に記載の歯車装置。
  4. 　前記複数のワッシャのそれぞれは、前記複数のスパーギヤの軸方向の両側に分かれて位置するように固定され、前記複数のワッシャのそれぞれは、前記インプットギヤの前記ギヤ部および複数の前記スパーギヤを一括して挟んでいる、
    請求項２に記載の歯車装置。
  5. 　前記ワッシャ手段は、
    　前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、
    　前記クランク軸の軸方向に沿って前記スパーギヤと並ぶように当該クランク軸に固定されたスパーギヤ側ワッシャと
    からなり、
    　前記インプットギヤ側ワッシャが前記スパーギヤと前記スパーギヤ側ワッシャとによって挟まれることにより、前記インプットギヤがその軸方向に移動しないように規制されている、
    請求項１に記載の歯車装置。
  6. 　前記ワッシャ手段は、
    　前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、
    　前記キャリアの軸方向に沿って外側において当該キャリアに固定され、当該キャリアの軸方向に沿って互いに離間して配置された一対のキャリア側ワッシャと
    からなり、
    　前記インプットギヤ側ワッシャが前記一対のキャリア側ワッシャで挟まれることにより、前記インプットギヤがその軸方向に移動しないように規制されている、
    請求項１に記載の歯車装置。
  7. 　前記インプットギヤは、前記ギヤ部と同心上に並んで配置され、当該インプットギヤの軸方向に沿って延びるスプライン溝を有する連結部をさらに備えており、
    　前記スプライン溝は、モータの回転駆動力を伝達する軸に前記インプットギヤの径方向に移動しないように規制されながら嵌合することが可能な形状を有する、
    請求項１から６のいずれかに記載の歯車装置。
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