特許 6863882 遊星歯車装置及び遊星歯車装置の製造方法

(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】6863882

(24)【登録日】2021年4月5日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】遊星歯車装置及び遊星歯車装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20210412BHJP

   F16C 25/08 20060101ALI20210412BHJP

   F16C 19/16 20060101ALI20210412BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   F16H1/32 A

   F16C25/08 A

   F16C19/16

   F16C19/36

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-226510(P2017-226510)

(22)【出願日】2017年11月27日

(65)【公開番号】特開2019-95017(P2019-95017A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年6月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】阿部 瞬

(72)【発明者】

【氏名】為永 淳

【審査官】 山尾 宗弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１６９７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９２０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５４６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２０５９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７２３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８５７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１３３５４９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｆ１６Ｃ １９／１６

Ｆ１６Ｃ １９／３６

Ｆ１６Ｃ ２５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内歯歯車が設けられたケーシングと、
前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、
前記外歯歯車の軸方向側部に配置されたキャリヤと、
前記ケーシングと前記キャリヤの間に配置された主軸受と、を備えた遊星歯車装置であって、
前記主軸受は、予圧が付与されるタイプの軸受であり、
前記ケーシングと前記キャリヤは、線膨張係数が異なる素材で構成され、
前記ケーシングと前記キャリヤと前記主軸受からなるキャリヤユニットにおいて、前記キャリヤに対して前記ケーシングが回転し始めるときに前記主軸受の転動体に付与される荷重を転動体起動荷重としたとき、
前記キャリヤユニットは、−１０℃〜５０℃の温度範囲における前記転動体起動荷重が３ｋｇｆ〜２５ｋｇｆの許容範囲内に収まるように構成される遊星歯車装置。

【請求項2】

前記転動体に作用する荷重の作用線に沿った方向で前記転動体がつまる量をつまり量とし、
前記つまり量の軸方向成分をアキシャルつまり量としたとき、
前記ケーシング及び前記キャリヤとは別体に設けられ、前記アキシャルつまり量を調整可能なつまり量調整部材を備え、
前記キャリヤユニットは、前記温度範囲における前記転動体起動荷重が前記許容範囲内に収まるように、前記つまり量調整部材によりアキシャルつまり量が調整されている請求項１に記載の遊星歯車装置。

【請求項3】

前記キャリヤには、前記外歯歯車の軸方向両側部に配置された一対のキャリヤが含まれ、
前記主軸受には、前記一対のキャリヤそれぞれと前記ケーシングの間に配置された一対の主軸受が含まれ、
前記キャリヤユニットは、前記温度範囲における前記転動体起動荷重が前記許容範囲内に収まるように、前記ケーシング及び前記キャリヤの線膨張係数、前記主軸受の接触角、前記一対の主軸受の軸方向距離、及び、前記主軸受の径方向寸法が設定されている請求項１または２に記載の遊星歯車装置。

【請求項4】

前記主軸受は、アンギュラ玉軸受であり、
前記許容範囲は、３ｋｇｆ〜１５ｋｇｆに設定される請求項１から３のいずれかに記載の遊星歯車装置。

【請求項5】

前記主軸受は、テーパローラ軸受であり、
前記許容範囲は、５ｋｇｆ〜２５ｋｇｆに設定される請求項１から３のいずれかに記載の遊星歯車装置。

【請求項6】

内歯歯車が設けられたケーシングと、
前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、
前記外歯歯車の軸方向側部に配置されたキャリヤと、
前記ケーシングと前記キャリヤの間に配置された主軸受と、を備えた遊星歯車装置の製造方法であって、
前記主軸受は、予圧が付与されるタイプの軸受であり、
前記ケーシングと前記キャリヤは、線膨張係数が異なる素材で構成され、
前記ケーシングと前記キャリヤと前記主軸受からなるキャリヤユニットにおいて、前記キャリヤに対して前記ケーシングが回転し始めるときに前記主軸受の転動体に付与される荷重を転動体起動荷重とし、
前記転動体に作用する荷重の作用線に沿った方向で前記転動体がつまる量をつまり量とし、
前記つまり量の軸方向成分をアキシャルつまり量としたとき、
所定の基準温度で前記キャリヤユニットの転動体起動荷重を測定し、その測定値が予め定められた管理範囲に収まるまでアキシャルつまり量を調整し、その管理範囲に収まるときのアキシャルつまり量を適正つまり量として特定するステップと、
前記主軸受のアキシャルつまり量が適正つまり量となるように前記遊星歯車装置を組み立てるステップとを含み、
前記管理範囲は、−１０℃〜５０℃の温度範囲における前記転動体起動荷重を３ｋｇｆ〜２５ｋｇｆの許容範囲に収めることができる範囲として設定される遊星歯車装置の製造方法。

【請求項7】

前記管理範囲は、予め求められた前記キャリヤユニットのユニット温度の変化に対する前記転動体起動荷重の変化率に従って、前記キャリヤユニットのユニット温度の変化に伴い増減する管理上限値と管理下限値の間の範囲として設定され、
前記変化率は、予め求められた前記ユニット温度の単位量あたりのアキシャルつまり量の変化量と、予め求められた前記アキシャルつまり量の変化に対する前記転動体起動荷重の変化率とに基づいて算出される請求項６に記載の遊星歯車装置の製造方法。

【請求項8】

前記キャリヤには、前記外歯歯車の軸方向両側部に配置された一対のキャリヤが含まれ、
前記主軸受には、前記一対のキャリヤそれぞれと前記ケーシングの間に配置された一対の主軸受が含まれ、
前記ユニット温度の単位量あたりのアキシャルつまり量の変化量は、前記ケーシング及び前記キャリヤの線膨張係数、前記主軸受の接触角、前記一対の主軸受の軸方向距離、及び、前記主軸受の径方向寸法に基づいて算出される請求項７に記載の遊星歯車装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遊星歯車装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、内歯歯車が設けられたケーシングと、内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、外歯歯車の軸方向側部に配置されたキャリヤと、ケーシングとキャリヤの間に配置された主軸受とを備えた遊星歯車装置が開示されている。この遊星歯車装置は、鉄系材料で外歯歯車が構成され、外歯歯車より線膨張係数の大きいアルミニウム合金でケーシングが構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−９８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

主軸受には、所要の軸受特性を得るために予圧を付与する場合がある。ここでの所要の軸受特性とは、たとえば、主軸受のモーメント剛性である。

【0005】

また、ケーシングとキャリヤは、線膨張係数の異なる素材を用いて構成する場合がある。この場合、歯車装置の周囲の環境温度が変化してしまうと、ケーシングとキャリヤの温度変化に伴う体積変化量の違いに起因して、主軸受に付与される予圧が変化し、所要の軸受特性を得られなく恐れがある。特許文献１の歯車装置は、このような問題への対策を講じたものではなく、その改善が望まれる。

【0006】

本発明のある態様は、こうした状況に鑑みてなされ、その目的の１つは、ケーシングとキャリヤの線膨張係数が異なる場合に、環境温度が変化しても所要の軸受特性を得やすくできる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様は遊星歯車装置に関し、内歯歯車が設けられたケーシングと、前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置されたキャリヤと、前記ケーシングと前記キャリヤの間に配置された主軸受と、を備えた遊星歯車装置であって、前記主軸受は、予圧が付与されるタイプの軸受であり、前記ケーシングと前記キャリヤは、線膨張係数が異なる素材で構成され、前記ケーシングと前記キャリヤと前記主軸受からなるキャリヤユニットにおいて、前記キャリヤに対して前記ケーシングが回転し始めるときに前記主軸受の転動体に付与される荷重を転動体起動荷重としたとき、前記キャリヤユニットは、−１０℃〜５０℃の温度範囲における前記転動体起動荷重が３ｋｇｆ〜２５ｋｇｆの許容範囲内に収まるように構成される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ケーシングとキャリヤの線膨張係数が異なる場合に、環境温度が変化しても所要の軸受特性を得やすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態の遊星歯車装置を示す側面断面図である。

【図2】第１実施形態のキャリヤユニットの一部を示す拡大図である。

【図3】キャリヤユニットのユニット温度と転動体起動荷重の関係を示すグラフである。

【図4】アキシャルつまり量と転動体起動荷重の関係を示す図である。

【図5】第２実施形態の遊星歯車装置を示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、構成要素の寸法を適宜拡大、縮小して示す。

【0011】

（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態の遊星歯車装置１０を示す側面断面図である。本実施形態の遊星歯車装置１０は、内歯歯車と噛み合う外歯歯車を揺動させることで、内歯歯車及び外歯歯車の一方の自転を生じさせ、その生じた運動成分を出力部材から被駆動装置に出力する偏心揺動型歯車装置である。

【0012】

遊星歯車装置１０は、主に、入力軸１２と、外歯歯車１４と、内歯歯車１６と、キャリヤ１８、２０と、ケーシング２２と、主軸受２４、２６と、つまり量調整部材２８と、を備える。以下、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａに沿った方向を「軸方向」といい、その中心軸線Ｌａを中心とする円の円周方向、半径方向をそれぞれ「周方向」、「径方向」とする。また、以下、便宜的に、軸方向の一方側（図中右側）を入力側といい、他方側（図中左側）を反入力側という。

【0013】

入力軸１２は、駆動装置（不図示）から入力される回転動力によって回転中心線周りに回転させられる。本実施形態の遊星歯車装置１０は、入力軸１２の回転中心線が内歯歯車１６の中心軸線Ｌａと同軸線上に設けられるセンタークランクタイプである。駆動装置は、たとえば、モータ、ギヤモータ、エンジン等である。

【0014】

本実施形態の入力軸１２は、外歯歯車１４を揺動させるための複数の偏心部１２ａを有するクランク軸である。偏心部１２ａの軸芯は、入力軸１２の回転中心線に対して偏心している。本実施形態では２個の偏心部１２ａが設けられ、隣り合う偏心部１２ａの偏心位相は１８０°ずれている。

【0015】

外歯歯車１４は、複数の偏心部１２ａのそれぞれに対応して個別に設けられる。外歯歯車１４は、偏心軸受３０を介して対応する偏心部１２ａに回転自在に支持される。外歯歯車１４には、ピン部材３２が貫通するピン孔１４ａが形成される。ピン部材３２とピン孔１４ａの間には外歯歯車１４の揺動成分を吸収するための遊びとなる隙間が設けられる。ピン部材３２とピン孔１４ａの内壁面とは一部で接触する。

【0016】

内歯歯車１６は、外歯歯車１４と噛み合う。本実施形態の内歯歯車１６は、ケーシング２２の内周部に支持されるとともに内歯歯車１６の内歯を構成する複数の外ピン１６ａを有する。内歯歯車１６の内歯数（外ピン１６ａの数）は、本実施形態において、外歯歯車１４の外歯数より一つ多い。

【0017】

ケーシング２２は、全体として筒状をなし、その内周部には内歯歯車１６が設けられる。ケーシング２２の外周部には円環状のフランジ部２２ａが設けられる。フランジ部２２ａは、内歯歯車１６と外歯歯車１４の噛み合い箇所に対して径方向外側に設けられる。フランジ部２２ａには、ねじ部材をねじ込み可能な雌ねじ孔２２ｂが周方向に間を置いて形成される。

【0018】

キャリヤ１８、２０は、外歯歯車１４の軸方向側部に配置される。キャリヤ１８、２０には、外歯歯車１４の入力側の側部に配置される入力側キャリヤ１８と、外歯歯車１４の反入力側の側部に配置される反入力側キャリヤ２０とが含まれる。キャリヤ１８、２０は円盤状をなしており、入力軸軸受３４を介して入力軸１２を回転自在に支持する。

【0019】

入力側キャリヤ１８と反入力側キャリヤ２０はピン部材３２を介して連結される。ピン部材３２は、外歯歯車１４の軸芯から径方向にオフセットした位置において、複数の外歯歯車１４を軸方向に貫通する。本実施形態のピン部材３２は、反入力側キャリヤ２０と同じ部材の一部として設けられるが、キャリヤ１８、２０と別体に設けられていてもよい。ピン部材３２は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａ周りに間を置いて複数設けられる。

【0020】

本実施形態のピン部材３２には、軸方向の端面に開口する雌ねじ穴３２ａが形成される。入力側キャリヤ１８には、入力側キャリヤ１８を挟んでピン部材３２とは反対側からねじ部材３６が挿通される段付きの挿通穴３８が形成される。ピン部材３２は、ねじ部材３６を雌ねじ穴３２ａにねじ込むことで入力側キャリヤ１８に固定される。なお、本実施形態の入力側キャリヤ１８には、ピン部材３２の先端部が差し込まれるピン穴４０が形成される。

【0021】

被駆動装置に回転動力を出力する部材を出力部材とし、遊星歯車装置１０を支持するための外部部材に固定される部材を被固定部材とする。本実施形態の出力部材はケーシング２２であり、被固定部材は反入力側キャリヤ２０である。出力部材は、被固定部材に主軸受２４、２６を介して回転自在に支持される。

【0022】

図２は、主軸受２４、２６を周辺構造の一部とともに示す拡大図である。主軸受２４、２６には、入力側キャリヤ１８とケーシング２２の間に配置される入力側主軸受２４と、反入力側キャリヤ２０とケーシング２２の間に配置される反入力側主軸受２６とが含まれる。本実施形態において、一対の主軸受２４、２６は、いわゆる背面組み合わせの状態で配置され、それぞれの作用線Ｌｗ（後述する）が主軸受２４、２６に対して径方向外側にオフセットした位置で交差する。

【0023】

本実施形態の主軸受２４、２６は、複数の転動体４２の他に、リテーナ４４を備える。複数の転動体４２は、周方向に間を置いて設けられる。本実施形態の転動体４２は球体である。リテーナ４４は、複数の転動体４２の相対位置を保持するとともに複数の転動体４２を回転自在に支持する。

【0024】

本実施形態の主軸受２４、２６は、転動体４２が転動する外側転動面４６が設けられる外輪４８を備えるが、転動体４２が転動する内側転動面５０が設けられる内輪を備えない。この代わりに、内側転動面５０はキャリヤ１８、２０の外周面に設けられる。外側転動面４６は転動体４２の径方向外側に設けられ、内側転動面５０は転動体４２の径方向内側に設けられる。外輪４８は、締まり嵌め、中間嵌め等の嵌め合いにより、ケーシング２２と一体化される。

【0025】

主軸受２４、２６は、予圧Ｆｐが付与されるタイプの軸受である。主軸受２４、２６は予圧Ｆｐの調整を必要とするタイプの軸受であるともいえる。本実施形態では、このタイプの軸受として、アンギュラ玉軸受を例示する。このタイプの軸受として、この他にも、後述するテーパーローラ軸受、アンギュラコロ軸受等の転がり軸受が挙げられる。予圧Ｆｐは、主には、主軸受２４、２６のモーメント剛性等の軸受特性の確保のために付与される。

【0026】

予圧Ｆｐは、転動体４２に作用する荷重の作用線Ｌｗに沿った方向に付与される。この作用線Ｌｗは、転動体４２が球体の場合、転動体４２と内側転動面５０の接触点と、転動体４２と外側転動面４６の接触点とを結ぶ直線となる。本実施形態の主軸受２４、２６は、軸方向に直交する直交面に対して作用線Ｌｗが傾斜しており、その直交面に対して作用線Ｌｗのなす接触角θが０度超となる。本実施形態の接触角θは、４０°〜５５°の範囲であり、好ましくは４５°〜５５°の範囲である。

【0027】

つまり量調整部材２８は、主軸受２４、２６の予圧Ｆｐの調節に用いられる。主軸受２４、２６の内部すきまがゼロになってから、前述の作用線Ｌｗに沿った方向で転動体４２がつまる量（縮む量）をつまり量とし、つまり量の軸方向成分をアキシャルつまり量とする。主軸受２４、２６の予圧Ｆｐは、つまり量調整部材２８を用いてアキシャルつまり量を調整することで調節される。

【0028】

つまり量調整部材２８は、ケーシング２２及びキャリヤ１８、２０とは別体に設けられる。本実施形態のつまり量調整部材２８は主軸受２４、２６の構成部品とは別体の板状のシムであり、その厚みを変えることでアキシャルつまり量が調整される。本実施形態のつまり量調整部材２８は、ピン部材３２の軸方向の端面と入力側キャリヤ１８の間に配置される。このような箇所に配置される場合、つまり量調整部材２８の厚みを薄くするほどアキシャルつまり量を増大させることができる。

【0029】

ケーシング２２とキャリヤ１８、２０は、線膨張係数［１／Ｋ］が異なる素材で構成される。本実施形態において、ケーシング２２はアルミニウム系の素材で構成され、入力側キャリヤ１８及び反入力側キャリヤ２０の両方は鉄系の素材で構成される。たとえば、アルミニウム系の素材の線膨張係数は２０×１０^−６〜２５×１０^−６［１／Ｋ］であり、鉄系の素材の線膨張係数は１０×１０^−６〜１５×１０^−６［１／Ｋ］である。ケーシング２２は、キャリヤ１８、２０より線膨張係数の大きい素材で構成されることになる。なお、本実施形態において、主軸受２４、２６の構成部品（本例では転動体４２、外輪４８）もキャリヤ１８、２０と同じ鉄系の素材で構成される。詳しくは、キャリヤ１８、主軸受２４、２６の構成部品は軸受鋼で構成され、キャリヤ２０はＪＩＳにＳＣＭ４２０で規定されるクロムモリブデン鋼で構成される。

【0030】

以上の遊星歯車装置１０の動作を説明する。駆動装置から入力軸１２に回転動力が伝達されると、入力軸１２の偏心部１２ａが入力軸１２を通る回転中心線周りに回転し、その偏心部１２ａにより外歯歯車１４が揺動する。このとき、外歯歯車１４は、自らの軸芯が入力軸１２の回転中心線周りを回転するように揺動する。外歯歯車１４が揺動すると、外歯歯車１４と内歯歯車１６の噛合位置が順次ずれる。この結果、入力軸１２が一回転する毎に、外歯歯車１４と内歯歯車１６との歯数差に相当する分、外歯歯車１４及び内歯歯車１６の一方の自転が発生する。

【0031】

本実施形態のように、ケーシング２２が出力部材となり、反入力側キャリヤ２０が外部部材に固定される場合、内歯歯車１６の自転が発生する。一方、反入力側キャリヤ２０が出力部材となり、ケーシング２２が外部部材に固定される場合、外歯歯車１４の自転が発生する。入力軸１２の回転は、外歯歯車１４と内歯歯車１６の歯数差に応じた減速比で減速されて、出力部材から被駆動装置に出力される。

【0032】

ここで、本実施形態の遊星歯車装置１０では、転動体４２に付与される予圧Ｆｐを管理するため、キャリヤユニット５２の転動体起動荷重Ｆｂｒｇを用いている。このキャリヤユニット５２とは、ケーシング２２と、一対のキャリヤ１８、２０と、一対の主軸受２４、２６とからなるユニットである。図２は、キャリヤユニット５２の一部を示す側面断面図でもある。キャリヤユニット５２には、一対のキャリヤ１８、２０を連結するピン部材３２やねじ部材３６の他に、つまり量調整部材２８が含まれる。キャリヤユニット５２は、これらキャリヤユニット５２の構成部品以外の遊星歯車装置１０の構成部品を除いたものであり、入力軸１２、外歯歯車１４、入力軸軸受３４、オイルシール（不図示）等を含まない。キャリヤユニット５２は、遊星歯車装置１０を分解したうえで、これら入力軸１２、外歯歯車１４等を取り外した後、キャリヤユニット５２の構成部品を組み合わせることで得られる。

【0033】

転動体起動荷重Ｆｂｒｇとは、このキャリヤユニット５２において、一対のキャリヤ１８、２０に対してケーシング２２が回転し始めるときに主軸受２４、２６の転動体４２に付与される荷重をいう。この転動体起動荷重Ｆｂｒｇは、主軸受２４、２６の転動体４２に付与される予圧Ｆｐとの間で正の相関関係を持つ。このため、この転動体起動荷重Ｆｂｒｇを用いることで、転動体４２に付与される予圧Ｆｐを管理できることになる。

【0034】

図３は、キャリヤユニット５２の温度であるユニット温度Ｔｕと転動体起動荷重Ｆｂｒｇとの関係を示すグラフである。ここで、本実施形態のキャリヤユニット５２は、−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａにおける転動体起動荷重Ｆｂｒｇが所定の許容範囲Ｒｂ内に収まるように構成されることを特徴とする。ここでの「−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａにおける」とは、−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａのいずれの温度においても、言及している条件を満たすことを意味する。

【0035】

この−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａは、遊星歯車装置１０を使用するときに満たすと想定される環境温度範囲で使用したときに、遊星歯車装置１０の構成部品が満たすと想定される温度範囲として定めている。ここでの環境温度範囲は、−１０℃〜４０℃の範囲を想定している。この環境温度範囲で使用したとき、内歯歯車１６と外歯歯車１４の噛合箇所や、主軸受２４、２６の転動面４６、５０での発熱の影響により、遊星歯車装置１０の構成部品は、その環境温度より加熱されることが想定される。そこで、ここでの温度範囲Ｒａは、その想定される環境温度範囲の上限値に対して、予め想定される最大加熱温度（１０℃）を加算した−１０℃〜５０℃の温度範囲を設定している。

【0036】

転動体起動荷重Ｆｂｒｇの許容範囲Ｒｂは、３ｋｇｆ〜２５ｋｇｆに設定している。転動体起動荷重Ｆｂｒｇが３ｋｇｆ未満となると、寸法誤差等のばらつきの影響を受けて、主軸受２４、２６にほとんど又は全く予圧が付与されない状態になり得る。この場合、所要のモーメント剛性を得られなくなる恐れがある。転動体起動荷重が２５ｋｇｆ超になると、主軸受２４、２６に付与される予圧が過大となり、主軸受２４、２６の寿命の低下によって、所要の寿命を得られなくなる恐れがある。３ｋｇｆ〜２５ｋｇｆの場合、ばらつきの影響を受けても主軸受２４、２６に予圧が付与された状態にでき、所要のモーメント剛性を安定して得られる。また、過大な予圧が主軸受２４、２６に付与される事態を避けられ、所要の主軸受２４、２６の寿命を確保できる。

【0037】

主軸受２４、２６がアンギュラ玉軸受の場合、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの好ましい許容範囲Ｒｃは、３ｋｇｆ〜１５ｋｇｆに設定される。転動面４６、５０に転動体４２が点接触するアンギュラ玉軸受の場合、転動面４６、５０に転動体４２が線接触するころ軸受と比べ、転動面４６、５０と転動体４２の接触箇所に大荷重が付与される。よって、アンギュラ玉軸受の場合、主軸受２４、２６の寿命の低下を避ける観点から、後述するころ軸受と比べ、主軸受２４、２６に付与すべき予圧が小さい方が好ましい。この観点から、許容範囲の上限値を１５ｋｇｆに設定している。好ましい許容範囲Ｒｃの下限値の理由は、前述と同様である。

【0038】

本図では、特定のキャリヤユニット５２から測定により得られるユニット温度Ｔｕと転動体起動荷重Ｆｂｒｇの関係を示す温度−荷重特性Ｃ１を示す。このように、キャリヤユニット５２の温度−荷重特性Ｃ１は特定の相関関係を持っている。本例では、ユニット温度Ｔｕの増大に伴い転動体起動荷重Ｆｂｒｇが減少する負の相関関係を持つ例を示す。このため、前述の温度範囲Ｒａで転動体起動荷重を許容範囲Ｒｂ内に収めるという荷重条件を満たすうえで、キャリヤユニット５２は、この温度範囲の最小値と最大値で転動体起動荷重が許容範囲Ｒｂに収まればよいことになる。言い換えると、キャリヤユニット５２は、−１０℃での転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂ内であり、かつ、５０℃での転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂ内となるように構成されていればよいことになる。

【0039】

前述の荷重条件を満たすように構成するうえでは、第一に、つまり量調整部材２８によりアキシャルつまり量を調整する手法がある。たとえば、ユニット温度Ｔｕと転動体起動荷重が負の相関関係を持つ場合、−１０℃での転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂの上限値を上回るときは、アキシャルつまり量を減少させるように調整することで転動体起動荷重Ｆｂｒｇを減少させる。また、５０℃での転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂの下限値を下回るときは、アキシャルつまり量を増大させるように調整することで転動体起動荷重Ｆｂｒｇを増大させる。この調整手法を用いた場合、図３の例でいうと、全温度範囲において温度−荷重特性Ｃ１の転動体起動荷重Ｆｂｒｇが一様に増減するように変化する。

【0040】

また、前述の荷重条件を満たすように構成するうえでは、第二に、キャリヤユニット５２の温度−荷重特性の傾きに影響を及ぼしていると考えられるケーシング２２及びキャリヤ１８、２０の線膨張係数、キャリヤユニット５２の寸法条件を調整する手法がある。ここでの温度−荷重特性の傾きとは、ユニット温度Ｔｕの変化に対する転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率をいう。これら線膨張係数、寸法条件等のパラメータと温度−荷重特性の傾きの関係は後述する。たとえば、−１０℃、５０℃の何れか一方又は両方での転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂ外になる場合、その転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂ内に収まるように、これらパラメータを調整することで温度−荷重特性の傾きを小さくする。

【0041】

第一の調整手法を用いた場合、ケーシング２２及びキャリヤ１８、２０の素材、寸法を調整することなく、転動体起動荷重Ｆｂｒｇを容易に調整できる利点がある。第二の調整手法を用いた場合、アキシャルつまり量の調整により前述の荷重条件を満たせない場合でも、温度−荷重特性の傾きの調整を通じて、前述の荷重条件を満たせる利点がある。

【0042】

以上のように、本実施形態のキャリヤユニット５２は、環境温度の変化を考慮して転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂ内に収まるように構成されている。よって、ケーシング２２とキャリヤ１８、２０の線膨張係数が異なる場合に、環境温度が変化しても、主軸受２４、２６のモーメント剛性等に関して所要の軸受特性を確保し易くなる。

【0043】

次に、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定方法を説明する。まず、キャリヤユニット５２を用いて、一対のキャリヤ１８、２０の回転を規制した状態で、一対のキャリヤ１８、２０に対してケーシング２２が回転し始めるときに、ケーシング２２の所定の計測箇所に付与されるケーシング起動荷重Ｆｍ［ｋｇｆ］を計測する。この計測箇所は、ケーシング２２の雌ねじ孔２２ｂにねじ込むことでケーシング２２に固定されたねじ部材５４の頭部５４ａ（図１参照）とする。ケーシング起動荷重Ｆｍはプッシュプルゲージを用いて計測する。プッシュプルゲージは、ケーシング２２に固定されたねじ部材５４の頭部５４ａに取り付け、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａを中心としてねじ部材５４の頭部５４ａを通る円の接線方向に向けて引っ張る。プッシュプルゲージを引っ張り始めてからケーシング２２が回転し始めるまでの間で、プッシュプルゲージにより計測された最大引張荷重をケーシング起動荷重Ｆｍの計測値とする。

【0044】

主軸受２４、２６の転動体４２のピッチ円直径の半分の値をＲｂｒｇ［ｍ］とする。内歯歯車１６の中心軸線Ｌａからケーシング起動荷重Ｆｍの計測箇所までの径方向距離をＲｍ［ｍ］とする。このとき、ケーシング起動荷重Ｆｍの計測値と、次の式（Ａ）を用いて、転動体４２のピッチ円を通る箇所に付与される荷重Ｆｂｒｇに換算し、その換算値Ｆｂｒｇを転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値とする。
Ｆｂｒｇ＝Ｆｍ×（Ｒｍ／Ｒｂｒｇ） ・・・（Ａ）

【0045】

転動体起動荷重Ｆｂｒｇを測定するうえでは、キャリヤユニット５２のケーシング２２とキャリヤ１８、２０の温度が同程度の温度になるまで、キャリヤユニット５２の温度を加熱又は冷却により変化させる。そして、ケーシング２２の所定の測温箇所の温度測定値に対して、キャリヤ１８、２０の所定の測温箇所の温度測定値が±１℃の範囲内になったとき、ケーシング２２の温度測定値をユニット温度Ｔｕの測定値として用いる。ここでのケーシング２２の測温箇所は、内歯歯車１６の外歯歯車１４との噛み合い箇所に対して径方向の最も外側に位置するケーシング２２の外周面２２ｃとして定める。また、キャリヤ１８、２０の測温箇所は、キャリヤ１８、２０の軸方向の端面として定める。これら測温箇所に接触式温度計を当てることで、測温箇所の温度を測定する。

【0046】

なお、転動体起動荷重Ｆｂｒｇを測定するうえでは、次の手順を経て得られる温度測定値をユニット温度Ｔｕの測定値として用いてもよい。まず、所定の温度に保持された閉空間にキャリヤユニット５２を配置し、キャリヤユニット５２のケーシング２２とキャリヤ１８、２０の温度が閉空間の温度となるのに十分な所定の保持時間に亘り保持する。これにより、ケーシング２２とキャリヤ１８、２０の温度が閉空間の温度と同程度の温度になっているため、そのときの閉空間の温度測定値をユニット温度Ｔｕの測定値として用いてもよい。

【0047】

次に、前述の荷重条件を満たし易くするうえで考案した、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの管理範囲Ｒｍａ（図３参照）の設定方法を説明する。この方法では、次の二つのパラメータを求め、その二つのパラメータを用いて温度−荷重特性の傾きを求め、その温度−荷重特性の傾きに基づいて転動体起動荷重Ｆｂｒｇを収めることができる範囲として管理範囲Ｒｍａを設定する。この二つのパラメータとは、ユニット温度Ｔｕの単位量（たとえば、１℃）あたりのアキシャルつまり量の変化量と、アキシャルつまり量の変化に対する転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率である。

【0048】

まず、ユニット温度Ｔｕの単位量あたりのアキシャルつまり量の変化量を説明する。これは、次に説明する式を用いた計算により算出される。

【0049】

図２を参照する。主軸受２４、２６の軸方向変位を規制している主軸受２４、２６に対するケーシング２２の接触箇所をケーシング２２のアキシャル変位規制箇所５６とする。主軸受２４、２６の軸方向変位を規制している主軸受２４、２６に対するキャリヤ１８、２０の接触箇所をキャリヤ１８、２０のアキシャル変位規制箇所５８とする。本実施形態において、ケーシング２２のアキシャル変位規制箇所５６は、主軸受２４、２６の外輪４８と軸方向に対向する箇所にてケーシング２２に設けられる。また、本実施形態において、キャリヤ１８、２０のアキシャル変位規制箇所５８は、キャリヤ１８、２０の内側転動面５０の転動体４２との接触点である。

【0050】

一対の主軸受２４、２６それぞれに対応するケーシング２２のアキシャル変位規制箇所５６の間の軸方向距離をＬ０とする。ユニット温度ＴｕがΔＴだけ変化したときのケーシング２２の軸方向距離Ｌ０の変化量をケーシング２２の軸方向膨張量δＬ０とする。このとき、δＬ０は、次の式（１）で表される。なお、ΔＴはユニット温度Ｔｕの所定の基準温度からの変化量［℃］、α０はケーシング２２の線膨張係数［１／Ｋ］である。
δＬ０＝Ｌ０×α０×ΔＴ ・・・ （１）

【0051】

一対の主軸受２４、２６それぞれに対応するキャリヤ１８、２０のアキシャル変位規制箇所５８の間の軸方向距離をＬｉとする。ユニット温度ＴｕがΔＴだけ変化したときのキャリヤ１８、２０の軸方向距離Ｌｉの変化量をキャリヤ１８、２０の軸方向膨張量δＬｉとする。このとき、δＬｉは、次の式（２）で表される。なお、αｉはキャリヤ１８、２０の線膨張係数［１／Ｋ］である。
δＬｉ＝Ｌｉ×αｉ×ΔＴ ・・・ （２）

【0052】

ケーシング２２の軸方向膨張量δＬ０とキャリヤ１８、２０の軸方向膨張量δＬｉの差δＬは、これらを用いて、次の式（３）で表される。ケーシング２２の軸方向膨張量δＬ０がキャリヤ１８、２０の軸方向膨張量δＬｉより大きくなるほど、この差δＬが大きくなり、その分、転動体４２のアキシャルつまり量が大きくなると捉えられる。
δＬ＝δＬ０−δＬｉ ・・・ （３）

【0053】

主軸受２４、２６の径方向変位を規制している主軸受２４、２６に対するケーシング２２の接触箇所をケーシング２２のラジアル変位規制箇所６０とする。主軸受２４、２６の径方向変位を規制している主軸受２４、２６に対するキャリヤ１８、２０の接触箇所をキャリヤ１８、２０のラジアル変位規制箇所６２とする。本実施形態において、ケーシング２２のラジアル変位規制箇所６０は、主軸受２４、２６の外輪４８と径方向に対向する箇所にてケーシング２２の内周面に設けられる。本実施形態において、キャリヤ１８、２０のラジアル変位規制箇所６２は、キャリヤ１８、２０の内側転動面５０の転動体４２との接触点である。

【0054】

ケーシング２２のラジアル変位規制箇所６０の径方向寸法をＤ０とする（図１も参照）。ユニット温度ＴｕがΔＴだけ変化したときのケーシング２２の径方向寸法Ｄ０の変化量をケーシング２２の径方向膨張量δＤ０とする。このとき、δＤ０は、次の式（４）で表される。
δＤ０＝Ｄ０×α０×ΔＴ ・・・ （４）

【0055】

キャリヤ１８、２０のラジアル変位規制箇所６２の径方向寸法をＤｉとする（図１も参照）。ユニット温度ＴｕがΔＴだけ変化したときのキャリヤ１８、２０の径方向寸法Ｄｉの変化量をキャリヤ１８、２０の径方向膨張量δＤｉとする。このとき、δＤｉは、次の式（５）で表される。
δＤｉ＝Ｄｉ×αｉ×ΔＴ ・・・ （５）

【0056】

ケーシング２２の径方向膨張量δＤ０とキャリヤ１８、２０の径方向膨張量δＤｉの差δＤは、これらを用いて、次の式（６）で表される。
δＤ＝δＤ０−δＤｉ ・・・ （６）

【0057】

主軸受２４、２６のつまり量の径方向成分をラジアルつまり量という。ケーシング２２とキャリヤ１８、２０の径方向膨張量の差δＤの分だけラジアルつまり量が変化したとき、その変化の前後で主軸受２４、２６の接触角θが変化しないとする。このとき、主軸受２４、２６のアキシャルつまり量は、主軸受２４、２６の接触角θの正接値（ｔａｎθ）とラジアルつまり量δＤの積の分だけ変化する。このケーシング２２とキャリヤ１８、２０の径方向膨張量の差δＤに起因する軸方向膨張量の変化量をδ’Ｌとすると、このδ’Ｌは次の式（７）で表される。δＤに負の符号を付したのは、ケーシング２２やキャリヤ１８、２０が温度上昇したとき、軸方向膨張量の差δＬに起因して転動体４２が軸方向につまる一方で、径方向膨張量の差δＤに起因して転動体４２が軸方向にゆるむことを考慮したためである。
δ’Ｌ＝−δＤ×ｔａｎθ ・・・（７）

【0058】

以上のケーシング２２とキャリヤ１８、２０の軸方向膨張量の差δＬと、径方向膨張量の差δＤに起因する軸方向膨張量の変化量δ’Ｌとを用いて、ユニット温度ＴｕがΔＴだけ変化したときのアキシャルつまり量の変化量δＬ_{ｔｏｔａｌ}は、次の式（８）で表される。
δＬ_{ｔｏｔａｌ}＝δＬ＋δ’Ｌ ・・・ （８）

【0059】

δＬ_{ｔｏｔａｌ}は、式（１）〜（８）を用いて、次の式（９）で表される。このように、アキシャルつまり量の変化量δＬ_{ｔｏｔａｌ}は、ケーシング２２及びキャリヤ１８、２０の線膨張係数α０、αｉ、主軸受２４、２６の接触角θ、一対の主軸受２４、２６の軸方向距離Ｌ０、Ｌｉ、主軸受２４、２６の径方向寸法Ｄ０、Ｄｉ、ユニット温度Ｔｕの基準温度からの変化量ΔＴを用いた関係式により表される。この変化量ΔＴをユニット温度Ｔｕの単位量（たとえば、１℃）としたとき、下記の式（９）は、ユニット温度Ｔｕの単位量あたりのアキシャルつまり量の変化量δＬ_{ｔｏｔａｌ}を表すことになる。
δＬ_{ｔｏｔａｌ}＝ΔＴ×｛（Ｌ０×α０−Ｌｉ×αｉ） −（Ｄ０×α０−Ｄｉ×αｉ）×ｔａｎθ｝ ・・・ （９）

【0060】

次に、アキシャルつまり量の変化に対する転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率を説明する。これは、以下では実験的手法により求める例を説明するが、解析的手法等により求めてもよい。

【0061】

まず、予め準備しておいたキャリヤユニット５２を用いて、アキシャルつまり量を変えた複数の条件のもとで転動体起動荷重Ｆｂｒｇを測定する。アキシャルつまり量は、つまり量調整部材２８を用いることで調整する。本実施形態ではつまり量調整部材２８の厚みを変えることでアキシャルつまり量を調整する。転動体起動荷重の測定方法は前述の通りである。つまり、アキシャルつまり量を変えた複数の条件のもとでケーシング起動荷重Ｆｍを計測し、その計測値に基づいて、複数の条件のもとでの転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値を取得する。図４は、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定結果を丸印でプロットして示す。

【0062】

次に、複数の転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値を用いて、回帰分析等の分析手法を用いて、アキシャルつまり量Ｌと転動体起動荷重Ｆｂｒｇの関係を示す関係式を算出する。本実施形態では、複数の測定値から最小二乗法等により、このような関係式の一例となる回帰直線Ｌｒ（Ｆｂｒｇ＝ａ×Ｌ＋ｂ 切片ｂは定数）を求めている。この関係式の傾きは、アキシャルつまり量の変化に対する転動体起動荷重の変化率ｄＦｂｒｇ／ｄＬを示す。この変化率ｄＦｂｒｇ／ｄＬは、本例のような回帰直線Ｌｒを関係式として算出した場合、その回帰直線Ｌｒの傾きａ（定数）により表される。

【0063】

以上により、ユニット温度Ｔｕの単位量あたりのアキシャルつまり量の変化量δＬ_{ｔｏｔａｌ}と、アキシャルつまり量の変化に対する転動体起動荷重の変化率ｄＦｂｒｇ／ｄＬとが得られる。これらのパラメータを用いることで、以下の式（１０）で示すような、ユニット温度Ｔｕの変化に対する転動率起動荷重Ｆｂｒｇの変化率ΔＦｂｒｇを示す関係式が得られる。この変化率ΔＦｂｒｇは、δＬ_{ｔｏｔａｌ}とｄＦｂｒｇ／ｄＬに基づき算出されることになる。この関係式は、前述のα０、αｉ、θ、Ｌ０、Ｌｉ、Ｄ０、Ｄｉを用いて表される。この割合は、前述の温度−荷重特性の傾きを示す。
ΔＦｂｒｇ＝（ｄＦｂｒｇ／ｄＬ）×δＬ_{ｔｏｔａｌ} ・・・ （１０）

【0064】

次に、図３を参照して、この温度−荷重特性の傾きΔＦｂｒｇを用いた転動体起動荷重Ｆｂｒｇの管理範囲Ｒｍａの設定方法を説明する。この管理範囲Ｒｍａは、前述の温度−荷重特性の傾きΔＦｂｒに従って、ユニット温度Ｔｕの変化に伴い増減する管理上限値Ｒｍａｘと管理下限値Ｒｍｉｎの間にある転動体起動荷重Ｆｂｒｇの範囲として設定される。この管理範囲Ｒｍａは、−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａにおいて前述の転動体起動荷重Ｆｂｒｇの許容範囲Ｒｂに収まるように設定される。管理範囲Ｒｍａの管理上限値Ｒｍａｘから管理下限値Ｒｍｉｎまでの幅である管理幅Ｒｗは、たとえば、２〜５ｋｇｆに設定される。

【0065】

本発明者は、このように設定される管理範囲Ｒｍａを用いて温度−荷重特性の傾きを精度よく予測できているか否か確認するため、次の実験的検討を行った。まず、予め準備しておいたキャリヤユニット５２を用いて、前述の式（１０）を用いてユニット温度の変化に対する転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率ΔＦｂｒｇを求め、図示の管理範囲Ｒｍａを設定した。

【0066】

次に、同じキャリヤユニット５２を用いて、そのキャリヤユニット５２のユニット温度Ｔｕを変えた複数の条件のもとで転動体起動荷重Ｆｂｒｇを測定した。図中の温度−荷重特性Ｃ１上のプロットは転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値を示す。前述の転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率ΔＦｂｒｇに基づき設定した管理範囲Ｒｍａの管理上限値Ｒｍａｘや管理下限値Ｒｍｉｎの傾きは、この複数の測定値が示す温度−荷重特性Ｃ１の傾きと概ね一致していることが把握できる。このことから、前述の転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率ΔＦｂｒｇに基づき設定した管理範囲Ｒｍａを用いることで温度−荷重特性を精度よく予測できることが把握できる。

【0067】

以下、この管理範囲Ｒｍａを用いた遊星歯車装置１０の製造方法を説明する。まず、前述の転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率ΔＦｂｒｇに基づいて、−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａにおいて所定の転動体起動荷重Ｆｂｒｇの許容範囲Ｒｂに収めることができると想定される範囲として管理範囲Ｒｍａを設定する。この管理範囲Ｒｍａの設定にあたって、前述のα０、αｉ、Ｌ０、Ｌｉ、Ｄ０、Ｄｉは、遊星歯車装置１０に組み込もうとするキャリヤユニット５２について、所定の基準温度にあるときの位置関係をもとに設定する。本実施形態での基準温度は室温を想定しており、より具体的には２０℃である。

【0068】

この管理範囲Ｒｍａは、全温度範囲で管理範囲Ｒｍａの転動体起動荷重Ｆｂｒｇを増減させたり、管理幅Ｒｗを増減させることで、前述の温度範囲Ｒａで転動体起動荷重Ｆｂｒｇの許容範囲Ｒｂに収めるという荷重条件を満たすように設定する。この手法を用いても、前述の荷重条件を満たせない場合、温度−荷重特性の傾きに影響を及ぼしているパラメータ（α０、αｉ等）も調整することで、前述の荷重条件を満たすように設定する。

【0069】

次に、遊星歯車装置１０に組み込もうとするキャリヤユニット５２を用いて、キャリヤユニット５２の転動体起動荷重Ｆｂｒｇを基準温度で測定し、その測定値が基準温度で管理範囲内か否かを判定する。転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値が基準温度で管理範囲Ｒｍａ外にある場合、キャリヤユニット５２を分解してアキシャルつまり量を調整する。一方、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値が基準温度で管理範囲Ｒｍａ内にある場合、そのときのアキシャルつまり量を適正つまり量として特定する。つまり、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値が基準温度で管理範囲Ｒｍａに収まるまで転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定とアキシャルつまり量の調整を繰り替えす。

【0070】

この基準温度での管理範囲Ｒｍａに転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定値が収まらない場合、つまり量調整部材２８によるアキシャルつまり量の調整を通じて転動体起動荷重Ｆｂｒｇを調整する。たとえば、転動体起動荷重Ｆｂｒｇが管理下限値Ｒｍｉｎを下回る場合、アキシャルつまり量が増大させるように調整して、基準温度での転動体起動荷重Ｆｂｒｇを増大させる。また、転動体起動荷重Ｆｂｒｇが管理上限値Ｒｍａｘを上回る場合、アキシャルつまり量が減少するように調整して、基準温度での転動体起動荷重Ｆｂｒｇを減少させる。いずれの場合も、キャリヤユニット５２を分解し、既存のつまり量調整部材２８を厚みの異なる他のつまり量調整部材２８と交換し、キャリヤユニット５２を再び組み立てたうえで、前述の転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定をする。

【0071】

次に、主軸受２４、２６のアキシャルつまり量が適正つまり量となるように遊星歯車装置１０を組み立てる。このとき、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの測定に用いられたキャリヤユニット５２を分解したうえで、その分解したキャリヤユニット５２の構成部品と、入力軸１２、外歯歯車１４等の遊星歯車装置１０の他の構成部品とを組み合わせて、遊星歯車装置１０を組み立てる。このとき、主軸受２４、２６のアキシャルつまり量を適正つまり量とするため、つまり量調整部材２８によるアキシャルつまり量の調整量は、適正つまり量が得られたときの条件と同じにする。これにより、−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａにおける転動体起動荷重Ｆｂｒｇを許容範囲Ｒｂ内に安定して収められる。

【0072】

なお、適正つまり量を特定してから遊星歯車装置１０を組み立てるのは、キャリヤユニット５２によって寸法公差等の影響により転動体起動荷重Ｆｂｒｇにばらつきがあるので、そのばらつきの影響を受けることなく所要の軸受特性を得るためである。

【0073】

前述した荷重条件を満たすための第二の調整手法を補足する。キャリヤユニット５２の温度−荷重特性の傾きには、式（９）、（１０）に示すように、ケーシング２２及びキャリヤ１８、２０の線膨張係数α０、αｉ、主軸受２４、２６の接触角θ、一対の主軸受２４、２６の軸方向距離Ｌ０、Ｌｉ、主軸受２４、２６の径方向寸法Ｄ０、Ｄｉが影響している。そこで、これらの寸法条件の調整、設定を通じて、キャリヤユニット５２の温度−荷重特性の傾きを調整することで、−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａで転動体起動荷重Ｆｂｒｇが許容範囲Ｒｂ内に収まるように構成できる。

【0074】

（第２の実施の形態）
図５は、第２実施形態の遊星歯車装置１０を示す側面断面図である。第１実施形態の遊星歯車装置はセンタークランクタイプの偏心揺動型歯車装置を例に説明した。本実施形態の遊星歯車装置は、いわゆる振り分けタイプの偏心揺動型歯車装置である。

【0075】

遊星歯車装置１０は、第１実施形態と比べ、主には、複数の入力歯車７０を備える点や、入力軸１２、主軸受２４、２６の点で異なる。

【0076】

複数の入力歯車７０は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａ周りに配置される。本図では一つの入力歯車７０のみを示す。入力歯車７０は、その中央部に挿通される入力軸１２により支持され、入力軸１２と一体的に回転可能に設けられる。入力歯車７０は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａ上に設けられる回転軸（不図示）の外歯部と噛み合う。回転軸には、不図示の駆動装置から回転動力が伝達され、その回転軸の回転により入力歯車７０が入力軸１２と一体的に回転する。

【0077】

本実施形態の入力軸１２は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａからオフセットした位置に周方向に間を置いて複数（例えば、３本）配置される。本図では一つの入力軸１２のみを示す。

【0078】

本実施形態の主軸受２４、２６は、テーパーローラー軸受、つまり、ころ軸受である。本実施形態の転動体４２は円錐状のころである。本実施形態のように主軸受２４、２６がころ軸受の場合、主軸受２４、２６は、通常、外側転動面４６が設けられる外輪４８の他に、内側転動面５０が設けられる内輪７２を備える。前述の作用線Ｌｗは、転動体４２がころの場合、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａに沿った切断面において、ころの自転軸方向の中央を通る直線であって、自転軸線Ｌｂに直交する直線をいう。

【0079】

以上の遊星歯車装置１０の動作を説明する。駆動装置から回転軸に回転動力が伝達されると、回転軸から複数の入力歯車７０に回転動力が振り分けられ、各入力歯車７０が同じ位相で回転する。各入力歯車７０が回転すると、入力軸１２の偏心部１２ａが入力軸１２を通る回転中心線周りに回転し、その偏心部１２ａにより外歯歯車１４が揺動する。外歯歯車１４が揺動すると、第１実施形態と同様、外歯歯車１４と内歯歯車１６の噛合位置が順次ずれ、外歯歯車１４及び内歯歯車１６の一方の自転が発生する。入力軸１２の回転は、外歯歯車１４と内歯歯車１６の歯数差に応じた減速比で減速されて、出力部材から被駆動装置に出力される。

【0080】

本実施形態のように主軸受２４、２６がころ軸受の場合、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの好ましい許容範囲は、５ｋｇｆ〜２５ｋｇｆに設定される。５ｋｇｆ未満になると、ころ軸受の場合、主軸受２４、２６の予圧が不十分となり、かえって主軸受２４、２６の寿命の低下を招く、若しくは、モーメント剛性の低下につながる恐れがある。許容範囲の上限値の理由は、前述と同様、主軸受２４、２６の寿命との関係で設定している。

【0081】

第１実施形態では主軸受２４、２６が内輪を備えない場合を例に説明した。本実施形態では主軸受２４、２６が内輪７２を備える。この場合、キャリヤ１８、２０のアキシャル変位規制箇所５８は、主軸受２４、２６の内輪７２と軸方向に対向する箇所においてキャリヤ１８、２０に設けられる。キャリヤ１８、２０のラジアル変位規制箇所６２は、主軸受２４、２６の内輪７２と径方向に対向する箇所においてキャリヤ１８、２０の外周面に設けられる。また、これに伴い、前述のＤｉ、Ｌｉの位置が第１実施形態と異なる。他のパラメータの取り扱いは第１実施形態と同様である。

【0082】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

【0083】

遊星歯車装置１０は、偏心揺動型歯車装置を例に説明したが、その種類は特に限定されない。たとえば、単純遊星歯車装置等でもよい。

【0084】

実施形態の出力部材はケーシング２２であり、外部部材にはキャリヤ１８、２０が固定される例を説明した。この他にも、出力部材はキャリヤ１８、２０であり、外部部材にはケーシング２２が固定されてもよい。

【0085】

ケーシング２２とキャリヤ１８、２０は、線膨張係数が異なる素材で構成されていればよく、その具体的な素材は特に限定されない。例えば、一方の素材を樹脂系の素材とし、他方の素材を金属系の素材としてもよい。また、両方の素材を鉄系の素材とし、素材の含有炭素量を異ならせることで線膨張係数を異ならせてもよい。また、本実施形態において、ケーシング２２は、キャリヤ１８、２０より線膨張係数の大きい素材で構成される例を説明したが、キャリヤ１８、２０より線膨張係数の小さい素材で構成されてもよい。

【0086】

第１実施形態では、主軸受２４、２６が外輪４８を備える場合を例に説明したが、主軸受２４、２６が外輪４８を備えなくともよい。この場合、転動体４２の外側転動面４６はケーシング２２の内周面に設けられる。この場合、ケーシング２２のアキシャル変位規制箇所５６及びラジアル変位規制箇所６０は、ケーシング２２の外側転動面４６の転動体４２との接触点となる。

【0087】

つまり量調整部材２８は、主軸受２４、２６の構成部品とは別体である例を説明したが、主軸受２４、２６の構成部品が構成していてもよい。たとえば、主軸受２４、２６の外輪がつまり量調整部材２８を構成する場合、外輪の厚みとなる軸方向寸法を変えることでアキシャルつまり量が調整される。また、つまり量調整部材２８がシムの場合、その配置位置は特に限定されない。

【0088】

実施形態では、−１０℃〜５０℃の温度範囲Ｒａにおける転動体起動荷重Ｆｂｒｇを許容範囲Ｒｂに収めることができる範囲として管理範囲Ｒｍａを設定するうえで、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率ΔＦｂｒｇを用いる例を説明した。この他にも、転動体起動荷重Ｆｂｒｇの変化率ΔＦｂｒｇを用いずに、実験等によって、その条件を満たせる基準温度での転動体起動荷重の範囲を求め、その求めた範囲を管理範囲Ｒｍａとして設定してもよい。

【符号の説明】

【0089】

１０…遊星歯車装置、１４…外歯歯車、１６…内歯歯車、１８、２０…キャリヤ、２２…ケーシング、２４、２６…主軸受、２８…つまり量調整部材、４２…転動体、５２…キャリヤユニット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】