特許 6659232 歯車伝動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6659232

(24)【登録日】2020年2月10日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】歯車伝動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/14 20060101AFI20200220BHJP

   F16H 1/32 20060101ALI20200220BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/14

   F16H1/32 A

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-82582(P2015-82582)

(22)【出願日】2015年4月14日

(65)【公開番号】特開2016-200263(P2016-200263A)

(43)【公開日】2016年12月1日

【審査請求日】2018年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】503405689

【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100164688

【弁理士】

【氏名又は名称】金川 良樹

(72)【発明者】

【氏名】高 橋 昌 宏

【審査官】 木戸 優華

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１０１３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２１６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２８００４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４８−０７００７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−０５７０５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／１４

Ｆ１６Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転方向変換機構と、
減速機構と、
前記回転方向変換機構及び前記減速機構が取り付けられるメインハウジングと、
を備え、
前記回転方向変換機構は、第１歯車と、前記第１歯車に直交する姿勢で配置され且つ前記第１歯車に噛み合う第２歯車と、を有し、
前記減速機構は、出力軸を有し、前記第１歯車から前記第２歯車に伝達された回転を前記出力軸から出力するようになっており、
前記第１歯車は、入力軸に設けられ、当該入力軸と一体に自転し、
前記第２歯車は、中継軸に設けられ、当該中継軸と一体に自転し、前記中継軸は、前記入力軸に直交する姿勢で配置され、
前記メインハウジングは、前記入力軸が挿入される入力軸用軸受孔と、前記中継軸が挿入される中継軸用軸受孔と、を有し、
前記入力軸が前記入力軸用軸受孔に自転可能に支持されることにより、前記第１歯車が前記メインハウジングに自転可能に支持され、前記中継軸が前記中継軸用軸受孔に自転可能に支持されることにより、前記第２歯車が前記メインハウジングに自転可能に支持され、
前記入力軸の軸方向で見た際、前記中継軸用軸受孔は、前記第１歯車と重なる位置に配置され、
前記第２歯車は、前記中継軸の一端部と他端部との間に設けられ、前記中継軸の一端部が前記中継軸用軸受孔に挿入され、
前記第１歯車から前記第２歯車に伝達された回転が、前記中継軸における前記第２歯車よりも前記他端部側の位置から前記減速機構に伝達されるようになっており、
前記メインハウジングは、前記中継軸用軸受孔を挟んで前記第２歯車側とは反対の側で前記減速機構を載置する、歯車伝動装置。

【請求項2】

前記入力軸は、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受を介して自転可能に支持され、前記中継軸は、前記中継軸用軸受孔に設けられた軸受を介して自転可能に支持されている、請求項１に記載の歯車伝動装置。

【請求項3】

前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受及び前記中継軸用軸受孔に設けられた軸受のうちの少なくとも一方は、一部が対応する前記軸受孔から突出するように設けられている、請求項２に記載の歯車伝動装置。

【請求項4】

前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受は、一部が前記入力軸用軸受孔から突出するように設けられており、
前記第１歯車は、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受よりも前記メインハウジングの内部側に位置し、前記入力軸は、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受から前記メインハウジングの外部に延びており、
前記入力軸のうちの前記軸受から前記メインハウジングの外部に延びる部分の径方向外側に、前記入力軸を覆うサブハウジングが設けられ、
前記サブハウジングは、前記軸受の突出した部分に係止されている、ことを特徴とする請求項３に記載の歯車伝動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯車伝動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

クランク軸を自転可能に保持するキャリアと、クランク軸に係合する外歯歯車と、外歯歯車とは異なる歯数の内歯歯車と、を備え、内歯歯車内で外歯歯車を揺動させる減速機構が知られている。このような減速機構においては、クランク軸に偏心体が設けられており、偏心体が外歯歯車に係合している。クランク軸が自転すると偏心体が偏心回転し、偏心体に係合する外歯歯車が揺動する。

【0003】

このような減速機構においては、キャリアの自転を拘束することにより外歯歯車の自転を拘束した場合に、内歯歯車が自転する。このような構成においては、内歯歯車を出力軸として、クランク軸の自転を減速して出力できる。また、キャリアの自転を拘束せずに内歯歯車の自転を拘束した場合には、外歯歯車が公転しながら自転する。この場合、外歯歯車とクランク軸を介して連結するキャリアも自転する。このような構成においては、キャリアを出力軸として、クランク軸の自転を減速して出力できる。

【0004】

このような減速機構では、モータの回転軸の回転がクランク軸に伝達され、その後、出力軸（内歯歯車又はキャリア）に伝達される。

【0005】

産業用ロボットや工作機械では、モータの回転軸と減速機構の出力軸とが直交する関係となる構成が望まれることがある。この場合、一般的に、モータのトルクが入力される入力軸に対して直交する姿勢で配置される中継軸が利用される。詳しくは、入力軸に設けられた歯車と中継軸に設けられた歯車とを噛み合わせて、入力軸の回転方向を変換する機構が利用される。そして、このような回転方向変換機構と減速機構とが組み合わされた歯車伝動装置が、ロボット等に組み込まれる。一対の傘歯車又は一対のハイポイド歯車を噛み合わせることによって、直交して配置される入力軸から中継軸にトルクを伝達することができる。例えば、特許文献１には、この種の歯車伝動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２００７／１２５８３５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述の特許文献１に開示された歯車伝動装置は、床面等に載置される台座に、入力軸を保持するハウジングと、中継軸を保持するハウジングと、減速機構と、が取り付けられている。入力軸を保持するハウジングは、その内側に軸受を介して入力軸を保持している。このハウジングは、台座に形成された穴に挿入された状態で台座に締結されている。

【0008】

しかしながら、この構成では、台座に形成された穴とハウジングの外周面とが当接し、ハウジングの内周面とベアリングの外輪とが当接し、ベアリングの内輪と入力軸の外周面とが当接する。その結果、多数の要素の公差が累積することで、入力軸の歯車と中継軸の歯車との噛み合い精度が低下し易い。そのため、所望の精度を得るための調整作業に手間がかかり、組立コストが増加する場合がある。

【0009】

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであって、回転方向の変換のために直交する状態で噛み合う一対の歯車の噛み合い精度を向上できることにより、組立コストを軽減できる歯車伝動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、回転方向変換機構と、減速機構と、前記回転方向変換機構及び前記減速機構が取り付けられるメインハウジングと、を備え、前記回転方向変換機構は、第１歯車と、前記第１歯車に直交する姿勢で配置され且つ前記第１歯車に噛み合う第２歯車と、を有し、前記減速機構は、出力軸を有し、前記第１歯車から前記第２歯車に伝達された回転を前記出力軸から出力するようになっており、前記第１歯車及び前記第２歯車の各々は、前記メインハウジングに自転可能に支持されている、歯車伝動装置、である。

【0011】

前記歯車伝動装置において、前記第１歯車は、入力軸に設けられ、当該入力軸と一体に自転し、前記第２歯車は、中継軸に設けられ、当該中継軸と一体に自転し、前記中継軸は、前記入力軸に直交する姿勢で配置され、前記メインハウジングは、前記入力軸が挿入される入力軸用軸受孔と、前記中継軸が挿入される中継軸用軸受孔と、を有し、前記入力軸が前記入力軸用軸受孔に自転可能に支持されることにより、前記第１歯車が前記メインハウジングに自転可能に支持され、前記中継軸が前記中継軸用軸受孔に自転可能に支持されることにより、前記第２歯車が前記メインハウジングに自転可能に支持されていてもよい。
より具体的に、前記入力軸は、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受を介して自転可能に支持され、前記中継軸は、前記中継軸用軸受孔に設けられた軸受を介して自転可能に支持されていてもよい。

【0012】

本発明の歯車伝動装置によれば、共通のメインハウジングに、回転方向変換機構における第１歯車と第２歯車とが自転可能に支持されることにより、メインハウジングと第１歯車及び第２歯車との間に介在する要素が抑制されることで、公差の累積が抑制される。その結果、回転方向の変換のために直交する状態で噛み合う一対の歯車の噛み合い精度を向上できることにより、組立コストを軽減できる。

【0013】

また、前記歯車伝動装置において、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受及び前記中継軸用軸受孔に設けられた軸受のうちの少なくとも一方は、一部が対応する前記軸受孔から突出するように設けられていてもよい。
この構成によれば、軸受孔から突出する軸受の一部を部材の位置決めに利用でき、組立の作業性の向上を図ることができる。
具体的に、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受は、一部が前記入力軸用軸受孔から突出するように設けられていてもよい。そして、前記第１歯車は、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受よりも前記メインハウジングの内部側に位置し、前記入力軸は、前記入力軸用軸受孔に設けられた軸受から前記メインハウジングの外部に延びており、前記入力軸のうちの前記軸受から前記メインハウジングの外部に延びる部分の径方向外側に、前記入力軸を覆うサブハウジングが設けられ、前記サブハウジングは、前記軸受の突出した部分に係止されていてもよい。
このような場合に、軸受をサブハウジングの位置決めに利用できるため、組立の作業性を向上できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、回転方向の変換のために直交する状態で噛み合う一対の歯車の噛み合い精度を向上できることにより、組立コストを軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施の形態に係る歯車伝動装置の断面図である。

【図2】図１の歯車伝動装置のメインハウジングの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。

【0017】

図１は、本発明の一実施の形態に係る歯車伝動装置１の断面図を示している。図１に示すように、歯車伝動装置１は、回転方向変換機構２０と、減速機構８０と、これら回転方向変換機構２０及び減速機構８０の間に介在する中間歯車機構６０と、各機構２０，６０，８０が取り付けられるメインハウジング１０と、を備えている。

【0018】

回転方向変換機構２０は、入力軸ユニット３０と、中継軸ユニット４０と、を有している。歯車伝動装置１では、入力軸ユニット３０が出力する回転が中継軸ユニット４０に伝達される。この際、入力軸ユニット３０の回転方向が中継軸ユニット４０によって変換される。中継軸ユニット４０によって方向を変換された回転は、中間歯車機構６０に伝達され、その後、減速機構８０に伝達される。

【0019】

図２は、メインハウジング１０を示している。図２に示すように、メインハウジング１０には、入力軸ユニット３０を収容するための第１孔１１と、中継軸ユニット４０を収容するための第２孔１２と、中間歯車機構６０を収容するための第３孔１３と、配線等を歯車伝動装置１の外部に引き出すための第４孔穴１４と、が形成されている。

【0020】

図２において、符号Ｌ１は、第１軸線を示している。第１軸線Ｌ１は、減速機構８０から出力される回転の回転中心上に位置している。符号Ｌ２は、第１軸線Ｌ１に直交する第２軸線を示している。メインハウジング１０には、減速機構８０を載置及び位置決めする第１平坦面１６と、歯車伝動装置１を設置面に設置する際に当該設置面に当接される第２平坦面１７と、が形成されている。第１平坦面１６及び第２平坦面１７は、第２軸線Ｌ２に沿って延びている。

【0021】

上述の孔１１〜１４のうち、第１孔１１は、第２軸線Ｌ２に沿ってメインハウジング１０の外部側から内部側に向けて延びている。第１孔１１は、メインハウジング１０の外部側に位置する入力軸用軸受孔１１Ａと、メインハウジング１０の内部側に位置し、入力軸用軸受孔１１Ａよりも小径の第１歯車収容孔１１Ｂと、を有している。入力軸用軸受孔１１Ａと第１歯車収容孔１１Ｂとの間には、段差面１１Ｃが形成されている。

【0022】

第２孔１２は、第１軸線Ｌ１に沿って第２平坦面１７から第１平坦面１６側に向けて延びている。第２孔１２は、第２軸線Ｌ２方向に沿って第１軸線Ｌ１から第１孔１１側にオフセットした位置に形成されている。第２孔１２と第１孔１１とは一部で交わっており、一部で互いに連通している。第２孔１２は、第２平坦面１７にて開口する入口孔１２Ａと、入口孔１２よりも第１平坦面１６側に形成され、第１孔１１（第１歯車収容孔１１Ｂ）と連通する第２歯車収容孔１２Ｂと、第２歯車収容孔１２Ｂよりも第１平坦面１６側に形成された中継軸用軸受孔１２Ｃと、を有している。中継軸用軸受孔１２Ｃは、第１平坦面１６側に貫通せず、メインハウジング１０の壁部を挟んで第１平坦面１６の外周側部分と対向するように形成されている。

【0023】

第３孔１３は、第１軸線Ｌ１を中心とする環状に形成されている。第３孔１３と第２孔１２とは一部で交わっており、一部で互いに連通している。また、第３孔１３は、第１平坦面１６にて開口している。第４孔１４は、第１軸線Ｌ１と同軸に形成された孔であり、第３孔１３の内周側に形成されている。ここで、メインハウジング１０には、第３孔１３と第４孔１４とを区画する円筒状の周壁部１８が形成されている。周壁部１８は、第２平坦面１７から第１平坦面１６側に延びている。第２周壁部１８の外周面によって第３孔１３の内周部分が画成され、周壁部１８の内周面によって第４孔１４の外周部分が画成されている。第４孔１４は、周壁部１８の第１平坦面１６側の端部で開口すると共に第２平坦面１７にて開口している。

【0024】

図１に示すように、入力軸ユニット３０は、入力軸３１と、入力軸３１の一端部に設けられ入力軸３１と一体に自転する第１歯車３２と、入力軸３１の一端部側において第１歯車３２よりも他端部側に設けられた第１メイン軸受３３と、入力軸３１の他端部側に設けられた第１サブ軸受３４と、第１メイン軸受３３及び第１サブ軸受３４の外周面に挿入（外嵌）されたサブハウジング３５と、を有している。第１メイン軸受３３及び第１サブ軸受３４の各々は、本実施の形態においてアンギュラ玉軸受として構成されている。

【0025】

入力軸ユニット３０において、入力軸３１は、第１メイン軸受３３を設けられた状態で第１歯車３２側から第１孔１１に挿入される。第１歯車３２は、第１孔１１のうちの第１歯車収容孔１１Ｂの内部に配置され、第１メイン軸受３３は、第１孔１１のうちの入力軸用軸受孔１１Ａに挿入（内嵌）され、段差面１１Ｃに当接することで位置決めされる。これにより、入力軸３１は、第１メイン軸受３３を介して入力軸用軸受孔１１Ａ（メインハウジング１０）に自転可能にその径方向外側から支持されている。その結果、第１歯車３１がメインハウジング１０に自転可能に支持されている。入力軸３１には、メインハウジング１０の外部側に位置するその他端部から一端部側に延びる駆動軸挿入孔３１Ａが形成されている。駆動軸挿入孔３１Ａには、図示しないモータの駆動軸が挿入される。これにより、モータの回転によって入力軸３１が自転するようになっている。

【0026】

入力軸３１は、第１メイン軸受３３からメインハウジング１０の外部に向けて延びている。サブハウジング３５は、入力軸３１の第１メイン軸受３３から外部に延びる部分の径方向外側に設けられ、当該入力軸３１を径方向外側から覆う円筒状に形成されている。図１に示すように、本実施の形態の第１メイン軸受３３は、その一部が入力軸用軸受孔１１Ａからその軸方向に沿って外部側に突出するように設けられている。サブハウジング３５は、その一端部の開口部が、第１メイン軸受３３の上記突出した部分の外周面に係止或いは挿入されている。これにより、サブハウジング３５は、第１メイン軸受３３によって位置決めされている。

【0027】

サブハウジング３５は、その他端部側において入力軸３１の他端部側に設けられた第１サブ軸受３４の外周面に挿入されている。これにより、入力軸３１の他端部は、第１サブ軸受３４を介してサブハウジング３５に自転可能にその径方向外側から支持されている。サブハウジング３５は、その一端部の開口部が第１メイン軸受３３に係止された状態で、メインハウジング１０に図示しないボルトによって締結されている。これにより、入力軸ユニット３０が、メインハウジング１０に固定されている。

【0028】

中継軸ユニット４０は、中継軸４１と、中継軸４１の一端部４１ａと他端部４１ｂとの間に設けられ中継軸４１と一体に自転する第２歯車４２及び第３歯車４３と、中継軸４１の一端部４１ａに設けられた第２サブ軸受４４と、中継軸４１の他端部４１ｂに設けられた第２メイン軸受４５と、第２メイン軸受４５を介して中継軸４１と連結し且つ中継軸ユニット４０をメインハウジング１０に固定するための固定プレート４６と、を有している。

【0029】

中継軸４１は、入力軸３１に直交する姿勢で配置されており、同様に、第２歯車４２は、第１歯車３１に直交する姿勢で配置され且つ第１歯車３２に噛み合っている。第２歯車４２は、中継軸４１の一端部４１ａ側に設けられ、第３歯車４３は、中継軸４１の他端部４１ｂ側に設けられている。第２サブ軸受４４及び第２メイン軸受４５の各々は、本実施の形態においてアンギュラ玉軸受として構成されている。

【0030】

中継軸ユニット４０は、上述の各部材を一体化させた状態で、中継軸４１の一端部４１ａ側から第２孔１２に挿入される。中継軸４１の一端部４１ａに設けられた第２サブ軸受４４は、第２孔１２のうちの中継軸用軸受孔１２Ｃに挿入（内嵌）され、中継軸用軸受孔１２Ｃの底面に当接することで位置決めされる。この状態において、第２歯車４２及び第３歯車４３は、第２孔１２のうちの第２歯車収容孔１２Ｂ内に配置され、第２歯車４２が第１歯車３２に噛み合わされる。また、固定プレート４６は、その外周部を第２孔１２のうちの入口孔１２Ａの外周縁部に当接された状態で、メインハウジング１０に図示しないボルトによって締結されている。これにより、中継軸ユニット４０が、メインハウジング１０に固定されている。

【0031】

なお、本実施の形態において、第２サブ軸受４４は、その一部が中継軸用軸受孔１２Ｃからその軸方向に沿って当該孔１２Ｃの外部側に突出するように設けられている。同様に、第２メイン軸受４５は、その一部が固定プレート４６に形成された軸受孔からその軸方向に沿って当該孔の外部側に突出するように設けられている。なお、第２サブ軸受４４及び第２メイン軸受４５は、対応する軸受孔から突出しなくても構わない。

【0032】

中継軸ユニット４０がメインハウジング１０に固定された状態において、上述したように、中継軸４１の一端部４１ａは、第２サブ軸受４４を介して中継軸用軸受孔１２Ｃに挿入されている。これにより、中継軸４１の一端部４１ａは、第２サブ軸受４４を介して中継軸用軸受孔１２Ｃ（メインハウジング１０）に自転可能にその径方向外側から支持されている。その結果、第２歯車４２がメインハウジング１０に自転可能に支持されている。一方、中継軸４１の他端部４１ｂは、第２メイン軸受４５を介して固定プレート４６に自転可能にその径方向外側から支持されている。本実施の形態において、固定プレート４６は、メインハウジング１０に締結されて中継軸４１を軸方向から支持することにより、中継軸４１の軸方向荷重を支持し、中継軸ユニット４０の第２孔１２からの脱落を防止している。

【0033】

上述のように、共通のメインハウジング１０に、入力軸ユニット３０と中継軸ユニット４０とを固定することによって、回転方向変換機構２０が完成する。回転方向変換機構２０では、入力軸ユニット３０の入力軸３１の第１歯車３２と、中継軸ユニット４０の中継軸４１の第２歯車４２とが噛み合う。入力軸３１と中継軸４１とは直交している。これにより、入力軸３１の回転方向が変換される。なお、第１歯車３２及び第２歯車４２としては、傘歯車が用いられてもよいし、ハイポイド歯車が用いられてもよい。なお、第３歯車４３は、本実施の形態では平歯車として構成されている。

【0034】

中間歯車機構６０は、周壁部１８の外周面に設けられたアンギュラ玉軸受からなるセンター軸受６１に自転可能に支持された第４歯車６２と、第４歯車６２の第１平坦面１６側の内周縁部にその外周縁部がボルトによって固定された円環状のつば部６３と、つば部６３の内周縁部から第１軸線Ｌ１に沿って第１平坦面１６側に延びる筒状の軸部６４と、軸部６４の先端部の外周部に設けられた第５歯車６５と、軸部６４の先端部から第１軸線Ｌ１に沿ってさらに延びる軸受係合部６６と、を有している。

【0035】

第４歯車６２は平歯車であり、第３孔１３の内部に収容され、中継軸ユニット４０の第３歯車４３に噛み合っている。つば部６３は、第４歯車６２との固定位置から周壁部１８側に向けて延び、その内周縁部が周壁部１８の軸方向端部に対向して位置している。軸部６４は、つば部６３の内周縁部から第１軸線Ｌ１に沿って延び、第１平坦面１６から外部に露出している。本実施の形態においては、つば部６３、軸部６４、第５歯車６５及び軸受係合部６６が一体に形成されている。

【0036】

中間歯車機構６０においては、中継軸ユニット４０の第３歯車４３の自転によって、第４歯車６２が第１軸線Ｌ１を中心として自転する。これにより、中間歯車機構６０の全体が自転する。そして、第５歯車６５が、減速機構８０に回転を伝達するようになっている。本実施の形態において、第５歯車６５は平歯車として構成されている。

【0037】

減速機構８０は、偏心体８１ａ、８１ｂが形成されているクランク軸８１と、偏心体８１ａ、８１ｂと係合してクランク軸８１の自転にともなってクランク軸８１の周りを公転する外歯歯車８２ａ、８２ｂと、外歯歯車８２ａ、８２ｂを囲んで外歯と噛み合う内歯ピンを備える内歯歯車９０と、を有している。内歯ピンの歯数は、外歯の歯数と異なる。

【0038】

クランク軸８１には、クランク軸８１と一体に自転する第６歯車８３が固定されている。第６歯車８３が、中間歯車機構６０の第５歯車６５に噛み合っている。クランク軸８１は、一対の円錐ころ軸受８４ａ、８４ｂによって、キャリア８５ａ、８５ｂに対して自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。クランク軸８１が自転すると、偏心体８１ａ、８１ｂは偏心回転する。偏心体８１ａ、８１ｂが偏心回転すると、外歯歯車８２ａ、８２ｂはクランク軸８１の周りを公転する。

【0039】

キャリア８５ａ、８５ｂは、外歯歯車８２ａ、８２ｂを挟むように配置されており、ボルト８６によって互いに固定されている。本実施の形態では、キャリア８５ａ、８５ｂが、一対のアンギュラ玉軸受８６ａ、８６ｂによって、内歯歯車９０を自転可能で軸方向に変位不能に支持している。また、キャリア８５ａと中間歯車機構６０の軸受係合部６６との間に、アンギュラ玉軸受１００が設けられ、アンギュラ玉軸受１００によって、中間歯車機構６０の全体がキャリア８５ａに対して自転可能に支持されている。

【0040】

キャリア８５ａは、キャリア８５ｂとの連結のための柱状部８７を有する。なお、上述のボルト８６は、柱状部８７に挿入されている。柱状部８７は、外歯歯車８２ａ、８２ｂに形成されている貫通孔を通過している。キャリア８５ａ、８５ｂは、外歯歯車８２ａ、８２ｂに対して自転不能にクランク軸８１を介して連結されている。なお、図示省略するが、クランク軸８１及び柱状部８７は、アンギュラ玉軸受８６ａ、８６ｂの中心に対する周方向に複数形成され、外歯歯車８２ａ、８２ｂには、クランク軸８１及び柱状部８７を通過させる複数の貫通孔が形成されている。

【0041】

この減速機構８０においては、外歯歯車８２ａ，８２ｂの外歯の歯数は、内歯ピンの歯数よりも少ない（例えば、１つ少ない）。これにより、クランク軸８１が回転するごとに、外歯と内歯ピンとの噛み合いがずれ、外歯歯車８２ａ，８２ｂが偏心して内歯歯車９０に対して相対的に揺動回転する。ここで、本実施の形態では、ボルト８８によって、キャリア８５ａがメインハウジング１０に固定されている。したがって、外歯歯車８２ａ，８２ｂの自転が拘束されている。よって、クランク軸８１が自転すると、外歯歯車８２ａ，８２ｂは自転せずに公転する。この公転時に、外歯歯車８２ａ，８２ｂは内歯歯車９０をキャリア８５ａ、８５ｂに対して回転させる。これにより、内歯歯車９０が自転する。

【0042】

内歯歯車９０には、ボルト９１によってプレート９２が固定されている。減速機構８０は、このプレート９０を出力軸として回転を出力するようになっている。プレート９２の中央部には、筒９３が設けられている。筒９３は、減速機構８０を通過した後、中間歯車機構６０の軸部６４及び第４孔１４を通過して、第２平坦面１７に至っている。筒９３の内部には、電源ケーブル等を通すことが可能となっている。

【0043】

本実施の形態に係る歯車伝動装置１の動作を説明する。歯車伝動装置１では、回転方向変換機構２０において、図示しないモータの駆動軸の回転によって入力軸３１が自転すると、第１歯車３２が入力軸３１と一体に自転する。第１歯車３２の自転は、中継軸４１の第２歯車４２を自転させ、中継軸４１が自転する。これにより、第３歯車４３も自転する。入力軸３１の自転が第１歯車３２から第２歯車４２に伝達されるときに、第１歯車３２及び第２歯車４２によって、回転方向が変換される。

【0044】

中継軸４１の自転は、第４歯車６２から中間歯車機構６０に入力され、自転速度が変換された後、第５歯車６５から出力される。そして、第５歯車６５の自転が、第６歯車８３を介してクランク軸８１に伝達される。クランク軸８１はその中心軸の周りに自転して、偏心体８１ａ、８１ｂを前記中心軸の周りに公転させる。偏心体８１ａ、８１ｂが公転すると、外歯歯車８２ａ，８２ｂは、内歯ピンを介して内歯歯車９０に噛み合った状態で公転する。本実施の形態では、外歯歯車８２ａ，８２ｂの自転が拘束されている。したがって、外歯歯車８２ａ，８２ｂが、内歯歯車９０に噛み合った状態で公転すると外歯歯車８２ａ，８２ｂと内歯歯車９０との歯数が相違するため、内歯歯車９０が自転する。

【0045】

（効果）
以上に説明した本実施の形態の歯車伝動装置１では、回転方向変換機構２０において、第１歯車３２及び第２歯車４２の各々が、メインハウジング１０に自転可能に支持されている。詳しくは、第１歯車３２が入力軸３１に設けられ、当該入力軸３１と一体に自転し、第２歯車４２が中継軸４１に設けられ、当該中継軸４１と一体に自転し、中継軸４１は、入力軸３１に直交する姿勢で配置されている。入力軸３１がメインハウジング１０に形成された入力軸用軸受孔１１Ａに設けられた第１メイン軸受３３を介してメインハウジング１０に自転可能に支持されることにより、第１歯車３２がメインハウジング１０に自転可能に支持されている。中継軸４１がメインハウジング１０に形成された中継軸用軸受孔１２Ｃに設けられた第２サブ軸受４４を介してメインハウジング１０に自転可能に支持されることにより、第２歯車４２がメインハウジング１０に自転可能に支持されている。

【0046】

この構成によれば、共通のメインハウジング１０に、回転方向変換機構２０における第１歯車３２と第２歯車４２とが自転可能に支持されることにより、メインハウジング１０と第１歯車３２及び第２歯車４２との間に介在する要素が抑制されることで、公差の累積が抑制される。その結果、回転方向の変換のために直交する状態で噛み合う一対の歯車の噛み合い精度を向上できることにより、所望の精度を得るための調整作業の手間が軽減され、組立コストを軽減できる。

【0047】

とりわけ、通常、軸受は、その内輪及び外輪が精密に加工されているため、入力軸用軸受孔１１Ａの内周面に第１メイン軸受３３の外周面が挿入され、第１メイン軸受３３の内周面に入力軸３１が支持される構成によれば、所望の芯出し状態を得るための加工コストも抑制することができる。

【0048】

また、第１歯車３２は、入力軸用軸受孔１１Ａに設けられた第１メイン軸受３３よりもメインハウジング１０の内部側に位置し、入力軸３１は、第１メイン軸受３３からメインハウジング１０の外部に延びている。入力軸３１のうちの第１メイン軸受３３からメインハウジング１０の外部に延びる部分の径方向外側に、入力軸３１を覆うサブハウジング３５が設けられ、サブハウジング３５は、第１メイン軸受３３の入力軸用軸受孔１１Ａから突出した部分に係止されている。これにより、本実施の形態によれば、第１メイン軸受３３をサブハウジング３５の位置決めに利用できるため、組立の作業性を向上できるという効果もある。

【0049】

以上、本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。

【0050】

例えば、上述の実施の形態では、キャリア８５ａの自転が拘束されることによって、外歯歯車８２ａ，８２ｂの自転が拘束され、内歯歯車９０が自転する構成が説明された。しかしながら、本発明は、内歯歯車９０の自転が拘束されることによって、キャリア８５ａ，８５ｂが自転する構成においても適用可能である。

【符号の説明】

【0051】

１ 歯車伝動装置
１０ メインハウジング
１１Ａ 入力軸用軸受孔
１２Ｃ 中継軸用軸受孔
２０ 回転方向変換機構
３０ 入力軸ユニット
３１ 入力軸
３２ 第１歯車
３３ 第１メイン軸受
３５ サブハウジング
４０ 中継軸ユニット
４１ 中継軸
４２ 第２歯車
４３ 第３歯車
８０ 減速機構

【図1】

【図2】