特開 2023-165277 歯車装置およびそれを備えた移動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023165277

(43)【公開日】2023-11-15

(54)【発明の名称】歯車装置およびそれを備えた移動装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20231108BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076119

(22)【出願日】2022-05-02

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 勝則

(72)【発明者】

【氏名】平田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】牧野 智昭

【テーマコード（参考）】

2F051

【Ｆターム（参考）】

2F051BA07

(57)【要約】

【課題】温度変化による影響を受けずに、アキシアル方向の荷重を検出することが可能な歯車装置およびそれを備えた移動装置を提供すること。
【解決手段】歯車装置（１）は、ハウジング（７２）と、入力軸と、出力軸（５）と、入力軸に固定された第１はすば歯車と、出力軸に固定され、入力歯車と噛み合う第２はすば歯車と、第２転がり軸受（１５）に作用するアキシアル方向の荷重を検出する荷重センサ（８）とを備える。第２転がり軸受（１５）は、ハウジング（７）にラジアル方向の隙間（Ｇ２）をもって篏合される軌道輪（１６）を含み、荷重センサ（８）は、軌道輪（１６）から受ける荷重を検出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジングに第１転がり軸受を介して回転自在に支持される入力軸と、
前記ハウジングに第２転がり軸受を介して回転自在に支持される出力軸と、
前記入力軸に固定された第１はすば歯車と、
前記出力軸に固定され、前記第１はすば歯車と噛み合う第２はすば歯車と、
前記第１転がり軸受は前記第２転がり軸受に作用するアキシアル方向の荷重を検出する荷重センサとを備え、
前記第１転がり軸受または前記第２転がり軸受の少なくとも一方は、前記入力軸、前記出力軸、または前記ハウジングにラジアル方向の隙間をもって篏合される軌道輪を含み、
前記荷重センサは、前記軌道輪から受ける荷重を検出する、歯車装置。

【請求項2】

前記軌道輪の端面と前記ハウジングとの間には、アキシアル方向の隙間が設けられている、請求項１に記載の歯車装置。

【請求項3】

前記ラジアル方向の隙間は、前記軌道輪のラジアル方向の熱膨張量よりも大きくなるように設定されている、請求項１に記載の歯車装置。

【請求項4】

前記軌道輪と前記荷重センサとの間に設けられる前記アキシアル方向の隙間には、予圧弾性部材が設けられている、請求項１に記載の歯車装置。

【請求項5】

前記第１はすば歯車および第２はすば歯車のねじれ角度は、６度以上である、請求項１に記載の歯車装置。

【請求項6】

前記第１はすば歯車および第２はすば歯車の噛み合い率は、２以上である、請求項１に記載の歯車装置。

【請求項7】

前記荷重センサと前記軌道輪との当接面のラジアル方向の寸法は、２ｍｍ以上である、請求項１に記載の歯車装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれかに記載の歯車装置を含む走行駆動装置と、
前記荷重センサで検出された検出値から前記走行駆動装置のアキシアル方向の伝達トルクを演算する制御装置と、
前記制御装置で演算され、前記伝達トルクをもとに制御される被制御装置とを備える、移動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯車装置およびそれを備えた移動装置に関し、特に荷重センサを備えた歯車装置およびそれを備えた移動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、軸受へのアキシアル荷重の増減から伝達トルクを算出するトルク検出装置が知られている。たとえば、特許文献１（特開２００９－０３１０５８号）に記載のトルク検出装置は、トルクセンサがテーパベアリングの外側とハウジングとの間に挟まれており、テーパベアリングに作用するアキシアル荷重およびスラスト荷重を検出できることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－０３１０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のトルクセンサは、テーパベアリングの外輪外径面とハウジングが圧入などで接触しているため、温度変化によってベアリングの外輪外径面とセンサの間の接触状態が変化し、トルクセンサが検出するアキシアル荷重も影響を受ける。

【0005】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、温度変化による影響を受けずに、アキシアル方向の荷重を検出することが可能な歯車装置およびそれを備えた移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】

【0006】

本発明の一態様に係る歯車装置は、ハウジングと、ハウジングに第１転がり軸受を介して回転自在に支持される入力軸と、ハウジングに第２転がり軸受を介して回転自在に支持される出力軸と、入力軸に固定された第１はすば歯車と、出力軸に固定され、第１はすば歯車と噛み合う第２はすば歯車と、第１転がり軸受は第２転がり軸受に作用するアキシアル方向の荷重を検出する荷重センサとを備え、第１転がり軸受または第２転がり軸受の少なくとも一方は、入力軸、出力軸、またはハウジングにラジアル方向の隙間をもって篏合される軌道輪を含み、荷重センサは、軌道輪から受ける荷重を検出する。

【0007】

好ましくは、軌道輪の端面とハウジングとの間には、アキシアル方向の隙間が設けられている。

【0008】

好ましくは、ラジアル方向の隙間は、軌道輪のラジアル方向の熱膨張量よりも大きくなるように設定されている。

【0009】

好ましくは、軌道輪と荷重センサとの間に設けられるアキシアル方向の隙間には、予圧弾性部材が設けられている。

【0010】

好ましくは、第１はすば歯車および第２はすば歯車のねじれ角度は、６度以上である。

【0011】

好ましくは、第１はすば歯車および第２はすば歯車の噛み合い率は、２以上である。

【0012】

好ましくは、荷重センサと軌道輪との当接面のラジアル方向の寸法は、２ｍｍ以上である。

【0013】

本発明の一態様に係る移動装置は、上述した歯車装置を含む走行駆動装置と、荷重センサで検出された検出値から走行駆動装置のアキシアル方向の伝達トルクを演算する制御装置と、制御装置で演算され、伝達トルクをもとに制御される被制御装置とを備える。

【0014】

本発明によれば、温度変化による影響を受けずに、アキシアル方向の荷重を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態１に係る歯車装置を示す断面図である。

【図2】図１のＩＩ部分を拡大して示す断面図である。

【図3】本発明の実施の形態２に係る歯車装置を示す断面図である。

【図4】図３のＩＶ部分を拡大して示す断面図である。

【図5】本発明の実施の形態３に係る歯車装置を示す断面図である。

【図6】図５のＶＩ部分を拡大して示す断面図である。

【図7】本発明の実施の形態４に係る歯車装置を示す断面図である。

【図8】本発明の実施の形態５に係る歯車装置を示す断面図である。

【図9】本発明の実施の形態６に係る歯車装置を示す断面図である。

【図10】本発明の実施の形態７に係る歯車装置を示す断面図である。

【図11】歯車装置を用いた移動装置の概略構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0017】

（実施の形態１）
はじめに、図１を参照して、本実施の形態に係る歯車装置１の概要について説明する。

【0018】

歯車装置１は、たとえば減速機、変速機、増速機などであり、典型的には後述する走行駆動装置１０２（図１１）などに適用される。歯車装置１は、ハウジング７と、入力軸３と、入力軸３に固定された第１はすば歯車４と、出力軸５と、出力軸５に固定された第２はすば歯車６とを備える。

【0019】

ハウジング７は、第１はすば歯車４と第２はすば歯車６とを収容する空間を内部に有する筐体である。ハウジング７は、第１はすば歯車４を覆う第１ハウジング７１と、第２はすば歯車６を覆う第２ハウジング７２とを含む。第１ハウジング７１と第２ハウジング７２とは、一体的に形成されている。ハウジング７の材質は、たとえば鋼、軽金属、およびアルミ合金などであることが好ましい。

【0020】

第１ハウジング７１には、第１穴部７１ａが設けられる。これにより、入力軸３は、その軸方向一方端部（紙面上の左側）が内部に収容され、その軸方向他方端部（紙面上の右側）が第１ハウジング７１の外部に突出する。入力軸３の軸方向他方端部は、直接または間接的に他の動力伝達機構を介して、駆動源であるモータに接続されている。

【0021】

入力軸３には、第１はすば歯車４が固定されている。第１はすば歯車４は、外周部に複数の外歯を有する。複数の外歯は、第１はすば歯車４の回転中心軸を中心とする円弧に沿って、一定のピッチで傾斜して配列される。

【0022】

第１はすば歯車４は、ねじれ角度が６度以上４０度以下であり、好ましくは２０度以上３５度以下である。ねじれ角度を６度以上にすることで、歯車に作用する接線力に対するアキシアル荷重の大きさの比重を１０分の１よりも大きくすることができるため、後述する荷重センサ８の感度を下げることができ、安価な荷重センサを使用することができる。ねじれ角度が４０度を超えると、スラスト荷重が大きくなり、軸受および軸受箱への影響が大きくなる。また、ねじれ角度を２０度以上３５度以下に設定することで、歯車装置１をたとえば自動車などの走行装置に好適に利用することができる。第１はすば歯車４は、たとえば左ねじれであることが好ましい。駆動源であるモータを駆動させると、モータから供給される動力によって入力軸３および第１はすば歯車４が回転する。

【0023】

第１はすば歯車４のモジュールは、１．５以上４以下であることが好ましい。モジュールが１．５未満であると、剛性が低くなるため歯車が変形しやすくなり、トルク変動に影響を与える。また、モジュールが４を超えると、同一の減速比を得るために歯車が大型化したり、噛み合い率が低下する。

【0024】

また、入力軸３は、詳細な構成として、第１ハウジング７１の外部に突出する第１軸部３１と、第１ハウジング７１内に位置する第２軸部３２と、第１軸部３１および第２軸部３２の第１段差部３３と、第２軸部３２の軸方向端部に設けられる第２段差部３４とを含む。第１軸部３１は、上述したモータなどの駆動源に直接または間接的に連結される。第２軸部３２の軸方向略中央部には、第１はすば歯車４が設けられる。なお、第２軸部３２は、第１軸部３１よりも径方向寸法が大きい。

【0025】

入力軸３は、第１ハウジング７１に第１転がり軸受１０を介して回転自在に支持される。第１転がり軸受１０は、軌道輪（外輪）１１と、軌道輪（内輪）１２と、この一対の軌道輪１１，１２の間に介在される転動体１３とを備える。具体的には、第１転がり軸受１０は、たとえば２つ設けられ、第１ハウジング７１の角部と、入力軸３の第１段差部３３および第２段差部３４との間にそれぞれ設けられる。外輪１１は第１ハウジング７１に当接し、内輪１２は入力軸３に当接する。第１転がり軸受１０，１０は、圧入篏合であることが好ましい。

【0026】

第２ハウジング７２には、第２穴部７２ａが設けられる。これにより、出力軸５は、その軸方向一方端部（紙面上の左側）が外部に突出し、その軸方向他方端部が第２ハウジング７２の内部に収容される。出力軸の軸方向一方端部（紙面上の右側）は、たとえば駆動装置など（図示せず）が接続されている。

【0027】

出力軸５には、第２はすば歯車６が固定されている。第２はすば歯車６は、外周部に複数の外歯を有し、第１はすば歯車４と噛み合う。第２はすば歯車６の径は、第１はすば歯車４の径よりも大きいことが好ましい。複数の外歯は、第２はすば歯車６の回転中心軸を中心とする円弧に沿って、一定のピッチで傾斜して配列される。第２はすば歯車６は、第１はすば歯車６に対応して、ねじれ角度が６度以上４０度以下であり、好ましくは２０度以上３５度以下である。さらに、第２はすば歯車６は、たとえば第１はすば歯車４に対応して、右ねじれであることが好ましい。第１はすば歯車４の回転により、第２はすば歯車６が回転することで、出力軸５に動力が伝わる。

【0028】

また、第２はすば歯車６は、第１はすば歯車４に対応して、そのモジュールは、１．５以上４以下であることが好ましい。

【0029】

第１はすば歯車４および第２はすば歯車６の噛み合い率は、２以上であり、好ましくは２．５以上４以下である。噛み合い率とは、第１はすば歯車４と第２はすば歯車６が回転している場合に同時に噛み合っている歯の数の平均値であり、歯車の強度、振動、および騒音に影響を与えるものである。噛み合い率が小さいと、噛み合う歯が少ないため、撓んで振動が大きくなり、荷重センサ８で安定してアキシアル荷重を測定することができない。本実施の形態の歯車装置１は、後述する移動装置１００として用いられ、静粛性が求められる。そのため、噛み合い率を２以上とすることで、振動を抑制することができ、荷重センサ８による荷重測定を安定させることができる。さらに、噛み合い率を２．５以上とすることで、同時に噛み合う歯が増えるため、撓みが減少し、さらに振動を抑制することができ、静粛性、噛み合い効率（燃費、電費に影響）を向上することができる。また、設計上の観点から、噛み合い率を４以下にしている。

【0030】

移動装置１００には、複数の歯車装置１が用いられるが、その中で上記の噛み合い率に設定するものは、少なくとも荷重センサ８を配置した軸（本実施の形態では、第１はすば歯車５と第２はすば歯車６）である。なお、荷重センサ５を配置した軸以外で振動が発生した場合であっても、その振動が伝達され、荷重センサ５に影響を与える可能性があるため、移動装置１００を構成する歯車装置１のすべてが上記した噛み合い率となるように設定されることが好ましい。

【0031】

このような構成により、本実施形態の歯車装置１は、入力軸３に回転トルクを入力すると、第１はすば歯車４が回転し、その回転が第２はすば歯車６に伝わり、出力軸５に回転トルクが出力される。

【0032】

また、出力軸５は、詳細な構成として、第２ハウジング７２の外部に突出する第１軸部５１と、第２ハウジング７２内に位置する第２軸部５２と、第１軸部５１および第２軸部５２の第１段差部５３と、第２軸部５２の軸方向端部に設けられる第２段差部５４とを含む。第１軸部５１は、上述した駆動装置などに直接または間接的に連結される。第２軸部５２の軸方向略中央部には、第２はすば歯車６が設けられる。なお、第２軸部５２は、第１軸部５１よりも径方向寸法が大きい。

【0033】

出力軸５は、第２ハウジング７２に第２転がり軸受１５および荷重センサ８を介して回転自在に支持されている。さらに、第２転がり軸受１５は、正の隙間をもって篏合（いわゆるルーズ篏合）されている。

【0034】

図２に示すように、第２転がり軸受１５は、第１転がり軸受１０と同様であり、軌道輪（外輪）１６と、軌道輪（内輪）１７と、この一対の軌道輪１６，１７の間に介装される転動体１８とを備える。具体的には、第２転がり軸受１５は、２つ設けられる。第２転がり軸受１５の外輪１６の軸方向外側は、いずれも荷重センサ８側に位置する。

【0035】

第２転がり軸受１５の外輪１６は、第２ハウジング７２側に位置し、第２転がり軸受１５の外輪１６の外径面と第２ハウジング７２の上壁７２ｂとの間には、ラジアル方向の隙間Ｇ１が設けられる。このように、外輪１６は、第２ハウジング７２の上壁７２ｂに対してルーズ篏合である。なお、ルーズ篏合により多少の滑りは許容されるものの、隙間Ｇ１が大きすぎると外輪１６が回転してしまい好ましくない。そこで、適切な隙間Ｇ１は、外輪１６のラジアル方向の膨張量よりも大きくなるように設けられることが好ましい。これにより、第２転がり軸受１５または出力軸５が熱膨張したとしても、負隙間とならず、正隙間を保つことができる。さらに、第２転がり軸受１５の外輪１６の軸方向一方側の端部と荷重センサ８の内面との間には、アキシアル方向の隙間Ｇ２が設けられる。

【0036】

また、第２転がり軸受１５の内輪１７は、それぞれ出力軸５の第１段差部５３または第２段差部５４側に位置する。なお、内輪１７は、圧入篏合であるが、外輪１６のようにルーズ篏合であってもよい。

【0037】

荷重センサ８は、たとえばリング状であり、第２転がり軸受１５と第２ハウジング７２との間に配置される。具体的には、荷重センサ８は第２ハウジング７２の上壁７２ｂと側壁７２ｃとのなす角部に固定される。荷重センサ８は、第２転がり軸受１５に作用するアキシアル方向の荷重を検出するものである。具体的には、荷重センサ８は、第２転がり軸受１５の外輪１６から受ける荷重を検出する。

【0038】

また、荷重センサ８と第２転がり軸受１５の外輪１６との当接面のラジアル方向の寸法Ｄは、２ｍｍ以上である。これにより、荷重センサ８の当接面が局所的になることを防ぐことができるため、荷重センサ８の座屈を防ぐことができ、荷重センサ８の信頼性を向上させることができる。なお、荷重センサ８は、出力軸５の一方端と他方端の両側に設けたが、所定の動作条件のみの測定であれば、アキシアル方向の荷重が作用する一方の軸受のみに配置してもよい。

【0039】

荷重センサ８がアキシアル方向の荷重を受ける流れは図２の破線矢印で示す通りである。すなわち、入力軸３が回転することにより、第１はすば歯車４が回転し、第２はすば歯車６が回転することでアキシアル方向の荷重が発生し、第２転がり軸受１５の内輪１７、転動体１８、外輪１６、荷重センサ８の順で荷重が伝わる。第２転がり軸受１５は、稼働により熱膨張し、微小変位する。そのため、従来は、荷重センサ８が第２転がり軸受１５の微小変位まで計測してしまい、荷重センサ８の測定値に誤差が生じていた。

【0040】

それに対し、本実施の形態の歯車装置１は、第２転がり軸受１５がラジアル方向の隙間をもってハウジング７に篏合されているため、たとえば出力軸５または外輪１６などが温度変化により熱膨張した場合であっても、その微小変位を隙間Ｇ１,Ｇ２部分で吸収することができるため、第２転がり軸受１５に作用するアキシアル方向の荷重をすべて荷重センサ８で検知することができる。これにより、ゼロ点の補正が不要となり、荷重センサ８での計測精度が向上する。

【0041】

以下の実施形態では、歯車装置１の他の構成例について説明する。以下に実施の形態１との相違点のみ詳細に説明する。実施の形態２において、他の部材を用いた一例を示し、実施の形態３～６において、荷重センサ８の位置が異なっている一例を示し、実施の形態７において、はすば歯車の数が異なっている形態を示している。

【0042】

（実施の形態２）
図３および図４を参照して、実施の形態２に係る歯車装置１Ａについて説明する。

【0043】

実施の形態２に係る歯車装置１Ａは、第２転がり軸受１５の外輪１６と荷重センサ８との間に設けられるアキシアル方向の隙間Ｇ３には、予圧弾性部材１９Ａが設けられている。予圧弾性部材１９Ａは、たとえば予圧バネなどであり、第２転がり軸受１５に対して定圧予圧されたものである。実施の形態１と同様に、第２転がり軸受１５の外輪１６の端部と第２ハウジング７２の上壁７２ｂとの間には、ラジアル方向の隙間Ｇ１が設けられている。上述のように、ハウジング７は、たとえば鋼、軽金属、アルミ合金で形成されているため、隙間Ｇ１を設けることができる。

【0044】

荷重センサ８は、予圧弾性部材１９Ａによる初期のアキシアル方向の荷重からの増減を計測する。予圧弾性部材１９Ａは、熱膨張による微小変位を無視することができる程度に第２転がり軸受１５側に付勢されている。これにより、本実施の形態の荷重センサ８は、温度変化による影響を受けずに、アキシアル方向の荷重を計測することができる。

【0045】

（実施の形態３）
図５および図６を参照して、実施の形態２に係る歯車装置１Ｂについて説明する。

【0046】

実施の形態３に係る歯車装置１Ｂは、荷重センサ８Ｂが第２転がり軸受１５と出力軸５との間に設けられる。具体的には、荷重センサ８Ｂが出力軸５の第２段差部５３に固定されている。

【0047】

さらに、第２転がり軸受１５の内輪１７の端部と、出力軸５の軸部５０との間には、ラジアル方向の隙間Ｇ４が設けられる。内輪１７は、出力軸５に対してルーズ篏合である。この隙間Ｇ４は、内輪１７のラジアル方向の膨張量よりも大きくなるように設けられる。さらに、第２転がり軸受１５の内輪１７の軸方向他方側の端部と荷重センサ８の内面との間には、アキシアル方向の隙間Ｇ５が設けられる。

【0048】

また、第２転がり軸受１５の外輪１６は、第２ハウジング７２の角部に位置する。なお、外輪１６は、圧入篏合であるが、内輪１７のようにルーズ篏合であってもよい。

【0049】

荷重センサ８がアキシアル方向の荷重を受ける流れは図６の破線で示す通りである。すなわち、出力軸５にアキシアル方向の荷重が作用し、荷重センサ８がそれに伴って移動し、第２転がり軸受１５の内輪１７に当接することで、荷重センサ８はアキシアル方向の荷重を計測することができる。

【0050】

（実施の形態４，５）
図７および図８を参照して、実施の形態４，５に係る歯車装置１Ｃ，１Ｄについて説明する。実施の形態３，４に係る歯車装置１Ｃ，１Ｄは、上述した実施の形態１の荷重センサ８と実施の形態３の荷重センサ８Ｂとを組み合わせたものである。

【0051】

具体的には、図７に示すように、実施の形態４の歯車装置１Ｃは、出力軸５の長手方向一方端側（紙面上の左側）に位置する荷重センサ８Ｂは、第２転がり軸受１５の内輪１７と出力軸５の第１段差部５３に配置されている。出力軸５の長手方向他方端部側（紙面上の右側）に位置する荷重センサ８は、第２転がり軸受１５の外輪１６と第２ハウジング７２の角部に配置されている。

【0052】

また、図８に示すように、実施の形態５の歯車装置１Ｄは、出力軸５の長手方向一方端側（紙面上の左側）に位置する荷重センサ８は、第２転がり軸受１５の外輪１６とハウジング７の角部に配置されている。出力軸５の長手方向他方端部側（紙面上の右側）に位置する荷重センサ８Ｂは、第２転がり軸受１５の内輪１７と出力軸５の第２段差部５４に配置されている。このように、荷重センサ８，８Ｂを同じ出力軸５に設ける場合、実施の形態１～３のように対称的な位置に配置させるのではなく、異なる位置に配置させてもよい。

【0053】

（実施の形態６）
図９を参照して、実施の形態６に係る歯車装置１Ｅについて説明する。実施の形態１～５では、荷重センサ８，８Ｅを出力軸５に設けたが、入力軸３に設けてもよい。

【0054】

実施の形態６に係る歯車装置１Ｅは、荷重センサ８Ｅが入力軸３と第１ハウジング７１の間に設けられている。具体的には、荷重センサ８Ｅが、第１転がり軸受１０の外輪１１と第１ハウジング７１の角部に設けられている。この場合においても、第１ハウジング７１の上壁７１ｂと外輪１１との間にはラジアル方向の隙間が設けられ、第１ハウジング７１の側壁７１ｃと外輪１１との間にはアキシアル方向の隙間が設けられる。

【0055】

なお、荷重センサを入力軸３に設ける場合であっても、実施の形態２のように予圧弾性部材１９Ａを設けてもよいし、実施の形態３～５のように、荷重センサ８，８Ｅを配置する位置を異ならせてもよい。

【0056】

（実施の形態７）
図１０を参照して、実施の形態７に係る歯車装置１Ｆについて説明する。実施の形態１～７に係る歯車装置１～１Ｅは、いずれも２つのはすば歯車が設けられたが、たとえば本実施の形態のように、４つのはすば歯車が設けられていてもよい。

【0057】

本実施の形態の歯車装置１Ｆは、入力軸３および出力軸５の間に中間軸９Ｆが設けられている。中間軸９Ｆは、第１はすば歯車４と噛み合う第３はすば歯車９１Ｆと、第３はすば歯車９１Ｆと並列に配置され、第２はすば歯車６と噛み合う第４はすば歯車９２Ｆとを含む。さらに、第１～４はすば歯車４，６，９１Ｆ，９２Ｆを内部に収容するハウジング７は、第１，２ハウジング７１，７２に加えて第３ハウジング７３Ｆが設けられる。第３ハウジング７３Ｆは、中間軸９Ｆ全体を内部に収容する。

【0058】

中間軸９Ｆは、第３ハウジング７３Ｆに第３転がり軸受１９Ｆを介して回転自在に支持される。第３転がり軸受１９Ｆは、第１，２転がり軸受１０，１５と同様であってよい。第３転がり軸受１９Ｆの外輪とハウジング７３Ｆの角部の間には、荷重センサ８Ｆが設けられる。荷重センサ８Ｆでは、中間軸９Ｆの第３，４はすば歯車９１Ｆ，９２Ｆのアキシアル方向の荷重の合力が検出される。

【0059】

本実施の形態の歯車装置１Ｆは、４つのはすば歯車が設けられたが、５つ以上のはすば歯車が設けられる歯車装置であってもよい。また、その場合、中間軸９Ｆは、入力軸または出力軸に繋がる軸であるため、いずれか一方に含まれる。

【0060】

（移動装置について）
最後に、図１１を参照して、上述した歯車装置１～１Ｆを移動装置１００に組み込んだ一例を説明する。

【0061】

図１１に示すように、移動装置１００は、上述した歯車装置１～１Ｆを含む走行駆動装置１０２と、荷重センサ８，８Ｂ，８Ｅ，８Ｆで検出された検出値から走行駆動装置１０２のアキシアル方向の伝達トルクを演算する制御装置１０１と、制御装置１０１で演算され、伝達トルクをもとに制御される被制御装置１０８，１０９，１１０とを備える。

【0062】

走行駆動装置１０２は、たとえばエンジンなどの原動機１０３と、たとえば減速機、変速機などの歯車装置１～１Ｆとを含む。歯車装置１～１Ｆには、上述した荷重センサ８，８Ｂ，８Ｅ，８Ｆ以外に、潤滑装置１０６および冷却装置１０７が付属されている。

【0063】

荷重センサ８，８Ｂ，８Ｅ，８Ｆの検出値から、統合ＥＣＵ装置などの制御装置１０１で伝達トルクを演算する。演算した伝達トルクをもとに、被制御装置１０８，１０９，１１０を制御する。被制御装置としては、たとえば操舵装置１０８、制動装置１０９、懸架装置１１０などが挙げられる。なお、制御装置１０１は、原動機１０３の出力トルクと、荷重センサ８，８Ｂ，８Ｅ，８Ｆで検出された伝達トルクから、走行駆動装置１０２の故障を診断してもよい。

【0064】

近年、自動車の電動化や自動運転化が急速に進んでおり、伝達トルクの把握は非常に重要である。伝達トルクの状況を把握することで、被制御装置１０８，１０９，１１０をきめ細やかに制御することができ、自動車の安全性、快適性が向上する。特に、自動車の自動運転化においては、路面の状況の変化によって車輪に伝達される駆動トルクや、回生時の回生トルクを把握することは特に重要であり、それらの情報をフィードバックし、自動車の制御を行っている。そのため、外気温などの外部環境に影響されずに、荷重センサで安定して荷重測定を行うことが求められている。

【0065】

本実施の形態の歯車装置を備えた移動装置によれば、温度変化による影響を受けることがなく、荷重センサ８での計測精度を向上することができるため、近年の自動車の電動化や自動運転化に対応することができる。

【0066】

なお、図１１では、移動装置に組み込まれた制御装置１０１で被制御装置１０８，１０９，１１０を制御する例を示したが、荷重センサ８の検出値をもとに、被制御装置１０８，１０９，１１０に組み込まれた制御装置がそれぞれの被制御装置１０８，１０９，１１０を制御してもよい。

【0067】

（変形例）
なお、上記実施の形態１～７の歯車装置１～１Ｆは、転がり軸受１０，１５の軌道輪が入力軸３、出力軸５、またはハウジング７に対してラジアル方向の隙間Ｇ１，Ｇ４をもって篏合され、転がり軸受１０，１５の軌道輪の端面とハウジング７との間にはアキシアル方向の隙間Ｇ２，Ｇ３，Ｇ５が設けられていたが、少なくともラジアル方向の隙間Ｇ１，Ｇ４をもって篏合されていればよい。

【0068】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0069】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 歯車装置、３ 入力軸、４ 第１はすば歯車、５ 出力軸、７ ハウジング、８，８Ｂ，８Ｅ，８Ｆ 荷重センサ、１０ 第１転がり軸受、１１，１２ 軌道輪、１５ 第２転がり軸受、１６，１７ 軌道輪、１９Ａ 予圧弾性部材、１００ 移動装置、１０１ 制御装置、１０２，１０８，１０９，１１０ 被制御装置、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５ 隙間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】