特開 2024-152380 撓み噛合い式歯車装置

(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】P2024152380

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】撓み噛合い式歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20241018BHJP

   F16C 19/54 20060101ALI20241018BHJP

   F16C 33/41 20060101ALI20241018BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20241018BHJP

   F16C 19/08 20060101ALI20241018BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

F16C19/54

F16C33/41

F16C33/58

F16C19/08

F16C19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066535

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【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】田村 光拡

【テーマコード（参考）】

3J027

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J027FA37

3J027FB31

3J027GB03

3J027GC06

3J027GE25

3J701AA02

3J701AA12

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA43

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA25

3J701BA44

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA55

3J701CA14

3J701FA31

3J701FA44

3J701GA32

3J701GA41

(57)【要約】

【課題】起振体軸受の長寿命化を図ることのできる撓み噛合い式歯車装置を提供する。
【解決手段】撓み噛合い式歯車装置であって、起振体軸受１８は、複数の第１転動体４０Ａを保持する第１保持器４８Ａと、複数の第２転動体４０Ｂを保持する第２保持器４８Ｂと、を備え、第１保持器４８Ａは、複数の第１転動体４０Ａのそれぞれを収容する複数の第１ポケット６４Ａを備え、第１ポケット６４Ａは、軸方向で第２転動体列４２Ｂ側に向けて開口しており、第２保持器４８Ｂは、複数の第２転動体４０Ｂのそれぞれを収容する複数の第２ポケット６４Ｂを備え、第２ポケット６４Ｂは、軸方向で第１転動体列４２Ａ側に向けて開口している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

起振体と、前記起振体により撓み変形させられる撓み歯車と、前記起振体と前記撓み歯車との間に配置される起振体軸受と、を備える撓み噛合い式歯車装置であって、
前記起振体軸受は、複数の第１転動体が周方向に配列された第１転動体列と、前記複数の第１転動体を保持する第１保持器と、前記第１転動体列から軸方向にオフセットした位置に配置され複数の第２転動体が周方向に配列される第２転動体列と、前記複数の第２転動体を保持する第２保持器と、を備え、
前記第１保持器は、前記複数の第１転動体のそれぞれを収容する複数の第１ポケットを備え、前記第１ポケットは、軸方向で前記第２転動体列側に向けて開口しており、
前記第２保持器は、前記複数の第２転動体のそれぞれを収容する複数の第２ポケットを備え、前記第２ポケットは、軸方向で前記第１転動体列側に向けて開口している撓み噛合い式歯車装置。

【請求項2】

前記起振体軸受は、前記第１転動体が転動する第１レースと、前記第２転動体が転動する第２レースと、を備え、
前記第１転動体列の軸方向中央位置は、前記第１レースの軸方向中央位置よりも前記第２転動体列とは軸方向反対側に配置される請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項3】

前記起振体軸受は、前記第１転動体が転動する第１レースと、前記第２転動体が転動する第２レースと、を備え、
前記第１レースは、径方向で前記起振体側に配置される第１起振体レースと、径方向で前記撓み歯車側に配置される第１歯車レースと、を含み、
前記第２レースは、径方向で前記起振体側に配置される第２起振体レースと、径方向で前記撓み歯車側に配置される第２歯車レースと、を含み、
前記第１起振体レース及び前記第２起振体レースからなる起振体レースセットと前記第１歯車レース及び前記第２歯車レースからなる歯車レースセットとのうちの少なくとも一方は、レースセットを構成する二つのレースが別体に構成される請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項4】

前記起振体軸受は、前記第１転動体が転動する第１レースと、前記第２転動体が転動する第２レースと、を備え、
前記第１レースは、径方向で前記起振体側に配置される第１起振体レースと、径方向で前記撓み歯車側に配置される第１歯車レースと、を含み、
前記第２レースは、径方向で前記起振体側に配置される第２起振体レースと、径方向で前記撓み歯車側に配置される第２歯車レースと、を含み、
前記第１起振体レース及び前記第２起振体レースからなる起振体レースセットと前記第１歯車レース及び前記第２歯車レースからなる歯車レースセットとのうちの少なくとも一方は、レースセットを構成する二つのレースが同一の部材により一体的に構成される請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項5】

前記起振体軸受は、径方向で前記撓み歯車側に配置され前記第１転動体が転動する第１歯車レースと、径方向で前記撓み歯車側に配置され前記第２転動体が転動する第２歯車レースと、を備え、
前記撓み歯車の軸方向寸法は、前記第１歯車レース及び前記第２歯車レースからなる歯車レースセットの軸方向寸法よりも大きい請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項6】

前記起振体軸受は、径方向で前記起振体側に配置され前記第１転動体が転動する第１起振体レースと、径方向で前記起振体側に配置され前記第２転動体が転動する第２起振体レースと、を備え、
前記撓み歯車の軸方向寸法は、前記第１起振体レース及び前記第２起振体レースからなる起振体レースセットの軸方向寸法よりも大きく、
前記起振体レースセットの軸方向移動を規制するレース規制部材を備える請求項５に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項7】

前記起振体軸受は、径方向で前記撓み歯車側に配置され前記第１転動体が転動する第１歯車レースを備え、
前記第１保持器の全体は、前記第１転動体列を挟んで前記第２転動体列とは軸方向反対側の前記第１歯車レースの端面よりも軸方向で前記第２転動体列側に配置される請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項8】

前記第１保持器は、前記第１転動体列を挟んで前記第２転動体列とは軸方向反対側に配置される第１リング部と、前記第１リング部から軸方向に突出する複数の第１柱部と、を備え、
前記複数の第１ポケットは、周方向に隣り合う前記第１柱部間に形成され、
前記第１保持器は、前記第１転動体列に対して軸方向で前記第２転動体列側に配置されるリング部を備えない請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【請求項9】

前記起振体軸受は、前記起振体と前記撓み歯車との間に配置される転動体列として前記第１転動体列及び前記第２転動体列のみを備える請求項１に記載の撓み噛合い式歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、撓み噛合い式歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、起振体と、起振体により撓み変形させられる撓み歯車と、起振体と撓み歯車との間に配置される起振体軸受とを備える撓み噛合い式歯車装置を開示している。この起振体軸受は、複数の第１転動体が周方向に配列された第１転動体列と、複数の第２転動体が周方向に配列された第２転動体列とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－１９０６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者は、複数の転動体列が設けられた起振体軸受を備える撓み噛合い式歯車装置において、起振体軸受の長寿命化を図るための新たなアイデアを見出した。

【0005】

本開示の目的の１つは、起振体軸受の長寿命化を図ることのできる撓み噛合い式歯車装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のある態様の撓み噛合い式歯車装置は、起振体と、前記起振体により撓み変形させられる撓み歯車と、前記起振体と前記撓み歯車との間に配置される起振体軸受と、を備える撓み噛合い式歯車装置であって、前記起振体軸受は、複数の第１転動体が周方向に配列された第１転動体列と、前記複数の第１転動体を保持する第１保持器と、複数の第２転動体が周方向に配列され前記第１転動体列から軸方向にオフセットした位置に配置される第２転動体列と、前記複数の第２転動体を保持する第２保持器と、を備え、前記第１保持器は、前記複数の第１転動体のそれぞれを収容する複数の第１ポケットを備え、前記第１ポケットは、軸方向で前記第２転動体列側に向けて開口しており、前記第２保持器は、前記複数の第２転動体のそれぞれを収容する複数の第２ポケットを備え、前記第２ポケットは、軸方向で前記第１転動体列側に向けて開口している。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、起振体軸受の長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態の歯車装置を示す側面断面図である。

【図2】図１の拡大図である。

【図3】図３のＡ－Ａ断面の一部を模式的に示す図である。

【図4】第１実施形態の各保持器を径方向外側から見た模式図である。

【図5】第２実施形態の起振体軸受の一部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示を実施するための実施形態を説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。

【0010】

図１を参照する。撓み噛合い式歯車装置１０（以下、単に歯車装置１０ともいう）は、被駆動機械の一部として被駆動機械に組み込まれる。被駆動機械は、例えば、産業機械（工作機械、建設機械等）、ロボット（産業用ロボット、サービスロボット等）、輸送機器（コンベア、車両等）等の各種機械である。

【0011】

本実施形態では筒型の撓み噛合い式歯車装置１０を説明する。この歯車装置１０は、起振体１２と、起振体１２により撓み変形させられる撓み歯車１４と、撓み歯車１４と噛み合う噛合歯車１６Ａ、１６Ｂと、起振体１２と撓み歯車１４との間に配置される起振体軸受１８と、を備える。この他に、歯車装置１０は、起振体１２を有する起振体軸２０と、起振体軸２０を支持する軸受２２と、軸受２２を支持する軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂと、ケーシング２８と、を備える。以下、起振体１２の回転中心線Ｃ１２に沿った方向を単に軸方向といい、その回転中心線Ｃ１２を円中心とする半径方向及び円周方向を単に径方向及び周方向ともいう。また、説明の便宜から、軸方向一側（図１の紙面右側）を入力側といい、軸方向他側を反入力側という。

【0012】

歯車装置１０は、外部の駆動源から回転が入力される入力部材と、外部の被駆動部材に回転を出力する出力部材と、外部の被固定部材に固定される固定部材とを備える。ここでは起振体軸２０（起振体１２）が入力部材、第２軸受ハウジング２６Ｂ（後述する）が出力部材、ケーシング２８が固定部材である例を説明する。駆動源は、例えば、モータであるが、この他にもギヤモータ、エンジン等でもよい。被駆動部材及び被固定部材は、例えば、被駆動機械の一部となる。

【0013】

起振体軸２０は、起振体１２の他に、起振体１２の軸方向両側に設けられる軸部３０を備える。起振体軸２０の中央部には軸方向に貫通するホロー部３２が形成される。撓み歯車１４と径方向に対向する起振体１２の対向周部（ここでは外周部）の断面形状は楕円状をなす。起振体１２の対向周部と径方向で同じ側にある軸部３０の周部（ここでは外周部）の断面形状は円状をなす。ここでの断面形状は、起振体１２の軸方向に直交する断面での形状をいう。ここでの「楕円」とは、幾何学的に厳密な楕円に限定されず、略楕円も含まれる。

【0014】

撓み歯車１４は、起振体１２により起振体軸受１８を介して撓み変形させられる可撓性を有する筒状部材である。撓み歯車１４及び噛合歯車１６Ａ、１６Ｂの一方は外歯歯車となり、他方は内歯歯車となる。ここでは撓み歯車１４が外歯歯車であり、噛合歯車１６Ａ、１６Ｂが内歯歯車となる例を説明する。

【0015】

噛合歯車１６Ａ、１６Ｂは、起振体１２の回転に追従して撓み変形しない程度の剛性を持つ。噛合歯車１６Ａ、１６Ｂは、撓み歯車１４の入力側部分の歯と噛み合う第１噛合歯車１６Ａと、撓み歯車１４の反入力側部分の歯（内歯）と噛み合う第２噛合歯車１６Ｂとを含む。第１噛合歯車１６Ａは、撓み歯車１４の歯数（例えば、１００）とは異なる歯数（例えば、１０２）を持ち、第２噛合歯車１６Ｂは、撓み歯車１４の歯数と同数の歯数を持つ。

【0016】

本実施形態のケーシング２８は、入力側ケーシング部材２８ａと反入力側ケーシング部材２８ｂとを備える。入力側ケーシング部材２８ａと反入力側ケーシング部材２８ｂとはボルト等の連結部材Ｂ１（図１参照）により連結される。入力側ケーシング部材２８ａは、第１噛合歯車１６Ａを兼ねている。反入力側ケーシング部材２８ｂは、第２噛合歯車１６Ｂの径方向外側に配置される。ケーシング２８と第２噛合歯車１６Ｂとの間には主軸受３４が配置される。主軸受３４は玉軸受を示すが、その具体例は特に限定されず、ローラ軸受、クロスローラ軸受、アンギュラ玉軸受、テーパ軸受等でもよい。

【0017】

軸受２２Ａ、２２Ｂは、入力側に配置される第１軸受２２と、反入力側に配置される第２軸受２２Ｂとを備える。軸受２２Ａ、２２Ｂは玉軸受を例に示すが、その具体例は特に限定されず、ローラ軸受等の各種軸受でもよい。

【0018】

軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂは、第１軸受２２を支持する第１軸受ハウジング２６Ａと、第２軸受２２Ｂを支持する第２軸受ハウジング２６Ｂとを含む。第１軸受ハウジング２６Ａは、撓み歯車１４に対して軸方向入力側に配置される。第１軸受ハウジング２６Ａは、ボルト等の連結部材Ｂ２により第１噛合歯車１６Ａと連結される。第２軸受ハウジング２６Ｂは、撓み歯車１４に対して軸方向反入力側に配置される。第２軸受ハウジング２６Ｂは、ボルト等の連結部材Ｂ３により第２噛合歯車１６Ｂと連結される。

【0019】

本実施形態の歯車装置１０の動作を説明する。起振体軸２０が回転すると、起振体軸２０の起振体１２の形状に合わせた楕円状をなすように撓み歯車１４が撓み変形させられる。このように撓み歯車１４が撓み変形すると、撓み歯車１４と噛合歯車１６Ａ、１６Ｂの噛合位置が起振体１２の回転方向に変化する。このとき、異なる歯数を持つ撓み歯車１４と第１噛合歯車１６Ａの噛合位置が一周する毎に、これらの噛み合う歯が周方向にずれていく。この結果、これらのうちの一方（本実施形態では撓み歯車１４）が自転し、その自転成分が出力回転として出力部材により取り出される。本実施形態において、撓み歯車１４と第２噛合歯車１６Ｂは、互いに同じ歯数を持つため同期し、撓み歯車１４の自転成分は、撓み歯車１４と同期する第２噛合歯車１６Ｂを通して、出力部材としての第２軸受ハウジング２６Ｂにより取り出される。このとき、起振体１２に入力された入力回転に対して、撓み歯車１４と第１噛合歯車１６Ａの歯数差に応じた変速比で変速（ここでは減速）された出力回転が出力部材により取り出される。

【0020】

図２を参照する。起振体軸受１８の説明に移る。起振体軸受１８は、複数の第１転動体４０Ａが周方向に配列された第１転動体列４２Ａと、複数の第１転動体４０Ａが転動する第１レース４４Ａ、４６Ａと、複数の第１転動体４０Ａを保持する第１保持器４８Ａとを備える。起振体軸受１８は、この他に、第１転動体列４２Ａに対して軸方向にオフセットした位置に配置され複数の第２転動体４０Ｂが周方向に配列された第２転動体列４２Ｂと、複数の第２転動体４０Ｂが転動する第２レース４４Ｂ、４６Ｂと、複数の第２転動体４０Ｂを保持する第２保持器４８Ｂとを備える。

【0021】

起振体軸受１８は、起振体１２と撓み歯車１４との間に配置される複数の転動体からなる転動体列として第１転動体列４２Ａ及び第２転動体列４２Ｂのみを備え、他の転動体列を備えていない。これにより、他の転動体列がある場合より部品点数を削減することで低コスト化に有利となる。

【0022】

本実施形態の第１転動体４０Ａは球体であるが、これに限定されず、ころ等の各種転動体でもよい。本実施形態の第１転動体列４２Ａは、第１噛合歯車１６Ａと径方向に重なる位置に配置される。本実施形態の第２転動体４０Ｂは球体であるが、ころ等の各種転動体でもよい。本実施形態の第２転動体列４２Ｂは、第２噛合歯車１６Ｂと径方向に重なる位置に配置される。本実施形態の第１転動体４０Ａ及び第２転動体４０Ｂは同じ種類の転動体（球体）であるが、異なる種類の転動体（例えば、球体ところ）でもよい。

【0023】

第１レース４４Ａ、４６Ａは、第１転動体列４２Ａに対して径方向で起振体１２側に配置される第１起振体レース４４Ａと、第１転動体列４２Ａに対して径方向で撓み歯車１４側に配置される第１歯車レース４６Ａと、を含む。第２レース４４Ｂ、４６Ｂは、第２転動体列４２Ｂに対して径方向で起振体１２側に配置される第２起振体レース４４Ｂと、第２転動体列４２Ｂに対して径方向で撓み歯車１４側に配置される第２歯車レース４６Ｂと、を含む。本実施形態において、起振体レース４４Ａ、４４Ｂはインナーレースであり、歯車レース４６Ａ、４６Ｂはアウターレースとなる。

【0024】

起振体レース４４Ａ、４４Ｂは、起振体１２と一体に回転可能である。本実施形態の起振体レース４４Ａ、４４Ｂは、起振体１２とは別体に構成され、接着、圧入等により起振体１２に固定される。この起振体レース４４Ａ、４４Ｂは可撓性を持ち、起振体１２に嵌められることで楕円状に撓み変形した状態で固定される。この他にも、起振体レース４４Ａ、４４Ｂは、起振体１２と同一の部材により一体的に構成されてもよい。つまり、起振体１２の外周面が、起振体レース４４Ａ、４４Ｂを構成してもよい。

【0025】

歯車レース４６Ａ、４６Ｂは、起振体１２により起振体レース４４Ａ、４４Ｂ及び転動体列４２Ａ、４２Ｂを介して撓み変形させられる可撓性を持つ。歯車レース４６Ａ、４６Ｂも、撓み歯車１４と同様、起振体１２が回転すると、起振体１２の形状に合わせた楕円状をなすように撓み変形させられる。本実施形態の歯車レース４６Ａ、４６Ｂは、撓み歯車１４とは別体に構成される。この他にも、歯車レース４６Ａ、４６Ｂは、撓み歯車１４と同じ部材により一体的に構成されてもよい。つまり、撓み歯車１４の内周面が、歯車レース４６Ａ、４６Ｂを構成してもよい。

【0026】

第１起振体レース４４Ａ及び第２起振体レース４４Ｂからなるものを起振体レースセット５０といい、第１歯車レース４６Ａ及び第２歯車レース４６Ｂからなるものを歯車レースセット５２という。起振体レースセット５０と歯車レースセット５２とのうちの少なくとも一方は、レースセットを構成する二つのレースが別体に構成される。本実施形態では起振体レースセット５０及び歯車レースセット５２の双方がこの条件を満たす。起振体レースセット５０を構成する第１起振体レース４４Ａと第２起振体レース４４Ｂが別体に構成され、歯車レースセット５２を構成する第１歯車レース４６Ａ及び第２歯車レース４６Ｂが別体に構成されることになる。この他にも、前述の「別体に構成される」という条件を一方のレースセットのみが満たし、残りのレースセットは、後述のように、レースセットを構成する二つのレースが同一の部材により一体的に構成されてもよい。

【0027】

このようにレースセットを構成する二つのレースを別体に構成するうえで、本実施形態では二つのレースが互いに接触しているが、二つのレースが間隔を空けて配置されていてもよい。このように二つのレースが間隔を空けて配置される場合、二つのレースは、両者の間に配置される環状部材等のスペーサにより間隔が保持されていてもよい。このようにレースセットを構成する二つのレースを別体に構成することで、二つのレースの配置位置に関して設計上の自由度を高めることができる。

【0028】

各レース４４Ａ、４４Ｂ、４６Ａ、４６Ｂには転動体４０Ａ、４０Ｂが転動する転動面５４Ａ、５４Ｂが形成される。各第１レース４４Ａ、４６Ａには第１転動体４０Ａが転動する第１転動面５４Ａが形成され、各第２レース４４Ｂ、４６Ｂには第２転動体４０Ｂが転動する第２転動面５４Ｂが形成される。本実施形態の転動面５４Ａ、５４Ｂは、転動体４０Ａ、４０Ｂの一部が嵌まり込む溝状をなす。本実施形態の転動面５４Ａ、５４Ｂは、球体となる転動体４０Ａ、４０Ｂに合わせた円弧状の溝状をなす。溝状の転動面５４Ａ、５４Ｂの形状は特に限定されず、例えば、ころとなる転動体４０Ａ、４０Ｂに合わせた矩形状の溝状をなしていてもよい。転動体４０Ａ、４０Ｂがころとなる場合、各レース４４Ａ、４４Ｂ、４６Ａ、４６Ｂの転動面５４Ａ、５４Ｂは溝状をなしていなくともよい。

【0029】

転動体４０Ａ、４０Ｂは起振体レース４４Ａ、４４Ｂの溝状の転動面５４Ａ、５４Ｂ内に配置されることで、起振体レース４４Ａ、４４Ｂに対する軸方向移動が規制され、歯車レース４６Ａ、４６Ｂの溝状の転動面５４Ａ、５４Ｂ内に配置されることで、転動体４０Ａ、４０Ｂに対する歯車レース４６Ａ、４６Ｂの軸方向移動が規制される。つまり、転動体４０及び歯車レース４６Ａ、４６Ｂは、起振体レース４４Ａ、４４Ｂに対する軸方向移動が規制されるように構成される。これを実現するうえで、転動体４０Ａとの接触により転動体４０Ａの軸方向移動を規制する止め輪等を起振体レース４４Ａ、４４Ｂに取り付け、転動体４０Ａとの接触により歯車レース４６Ａ、４６Ｂの軸方向移動を規制する止め輪等を歯車レース４６Ａ、４６Ｂに取り付けてもよい。

【0030】

図２～図４を参照する。図３では、起振体１２の内部構造を省略する。図４は、各保持器４８Ａ、４８Ｂを一部の周方向位置で仮想的に分断して展開したものを平面に投影したときの、各転動体列４２Ａ、４２Ｂ、各保持器４８Ａ、４８Ｂの位置関係を示す図でもある。

【0031】

第１保持器４８Ａは、複数の第１転動体４０Ａを回転中心線Ｃ１２（図１参照）回りに回転自在に保持し、第１転動体列４２Ａとともに回転中心線Ｃ１２周りを回転可能である。第１保持器４８Ａは、第１転動体列４２Ａを挟んで第２転動体列４２Ｂとは軸方向反対側に配置される第１リング部６０Ａと、第１リング部６０Ａから軸方向で第２転動体列４２Ｂ側に突出する複数の第１柱部６２Ａと、周方向に隣り合う第１柱部６２Ａ間に形成され複数の第１転動体４０Ａのそれぞれを収容する複数の第１ポケット６４Ａと、を備える。

【0032】

第１保持器４８Ａは、第１リング部６０Ａと複数の第１柱部６２Ａとにより櫛形に形成される。櫛形の第１保持器４８Ａは、第１転動体列４２Ａに対して軸方向で第２転動体列４２Ｂ側に配置されるリング部を備えない。第１保持器４８Ａは、第１転動体列４２Ａに対して軸方向にオフセットした位置に配置されるリング部として、前述した単数の第１リング部６０Ａのみを備えることになる。

【0033】

第１柱部６２Ａは、周方向に間隔を空けて配列される。第１柱部６２Ａは、第１リング部６０Ａにより片持ち支持されており、第１リング部６０Ａとは軸方向反対端が自由端となる。第１ポケット６４Ａは、軸方向で第２転動体列４２Ｂ側に向けて開口しており、その第１ポケット６４Ａの開口箇所には第１開口部６６Ａが形成される。

【0034】

第１保持器４８Ａは、第１開口部６６Ａを経由する第１ポケット６４Ａ外への第１転動体４０Ａの脱落を阻止する第１脱落阻止部６８Ａを備える。第１脱落阻止部６８Ａは、周方向に隣り合う第１柱部６２Ａそれぞれの先端部において第１ポケット６４Ａの周方向内側に突き出る凸部（爪部）により構成される。本実施形態の第１脱落阻止部６８Ａは、第１柱部６２Ａと同じ部材により一体に設けられるが、第１柱部６２Ａとは別体に設けられてもよい。

【0035】

第２保持器４８Ｂは、複数の第２転動体４０Ｂを回転中心線Ｃ１４（図１参照）回りに回転自在に保持し、第２転動体列４２Ｂとともに回転中心線Ｃ１４周りを回転可能である。第２保持器４８Ｂは、第２転動体列４２Ｂを挟んで第１転動体列４２Ａとは軸方向反対側に配置される第２リング部６０Ｂと、第２リング部６０Ｂから軸方向で第１転動体列４２Ａ側に突出する複数の第２柱部６２Ｂと、周方向に隣り合う第２柱部６２Ｂ間に形成され複数の第２転動体４０Ｂのそれぞれを収容する複数の第２ポケット６４Ｂと、を備える。本実施形態において、第２保持器４８Ｂを軸方向から見た各構成要素（第２リング部６０Ｂ、第２柱部６２Ｂ、第２ポケット６４Ｂ）の位置関係は、第１保持器４８Ａを軸方向から見た図３の各構成要素の位置関係（第１リング部６０Ａ、第１柱部６２Ａ、第１ポケット６４Ａ）と同様となる。

【0036】

第２保持器４８Ｂは、第２リング部６０Ｂと複数の第２柱部６２Ｂとにより櫛形に形成される。櫛形の第２保持器４８Ｂは、第２転動体列４２Ｂに対して軸方向で第１転動体列４２Ａ側に配置されるリング部を備えない。第２保持器４８Ｂは、第２転動体列４２Ｂに対して軸方向にオフセットした位置に配置されるリング部として、前述した第２リング部６０Ｂのみを備えるということである。

【0037】

第２柱部６２Ｂは、周方向に間隔を空けて配列される。第２柱部６２Ｂは、第２リング部６０Ｂにより片持ち支持されており、第２リング部６０Ｂとは軸方向反対端が自由端となる。第２ポケット６４Ｂは、軸方向で第１転動体列４２Ａ側に向けて開口しており、その第２ポケット６４Ｂの開口箇所には第２開口部６６Ｂが形成される。

【0038】

第２保持器４８Ｂは、第２開口部６６Ｂを経由する第２ポケット６４Ｂ外への第２転動体４０Ｂの脱落を阻止する第２脱落阻止部６８Ｂを備える。第２脱落阻止部６８Ｂは、周方向に隣り合う第２柱部６２Ｂそれぞれの先端部において第２ポケット６４Ｂの周方向内側に突き出る凸部（爪部）により構成される。本実施形態の第２脱落阻止部６８Ｂは、第２柱部６２Ｂと同じ部材により一体に設けられるが、第２柱部６２Ｂとは別体に設けられてもよい。

【0039】

以上の歯車装置１０の内部には潤滑剤（不図示）が収容される。本実施形態の潤滑剤はグリースであるが、この他にも潤滑油等でもよい。潤滑剤は、少なくとも転動体４０Ａ、４０Ｂの摩耗を抑制するために起振体軸受１８の内部に収容される。詳しくは、潤滑剤は、第１転動体列４２Ａ及び第１保持器４８Ａからなる第１転動体ユニット７０Ａと、第２転動体列４２Ｂ及び第２保持器４８Ｂからなる第２転動体ユニット７０Ｂとの間の第１スペース７２に少なくとも収容される。潤滑剤は、第１スペース７２内に潤滑剤を保持する観点から、ある程度の硬さを持つグリースを採用することが好ましい。この観点から、グリースのちょう度番号は、好ましくは１号～６号を採用してもよい、より好ましくは１号～２号を採用してもよい。ここでのちょう度番号とは、ＪＩＳ Ｋ２２２０に規定されるグリスを混和ちょう度の範囲によって分類した番号をいう。歯車装置１０が潤滑剤を内部空間に封入するシール部材を用いる場合、これより柔らかいちょう度番号（０００号～０号）のグリースを採用してもよい。

【0040】

以上の歯車装置１０の効果を説明する。各保持器４８Ａ、４８Ｂのリング部６０Ａ、６０Ｂは、通常、各転動体列４２Ａ、４２Ｂの間に配置される。つまり、通常、第１保持器４８Ａの第１リング部６０Ａは、第１転動体列４２Ａよりも軸方向で第２転動体列４２Ｂ側（図２の紙面左側）に配置され、第２保持器４８Ｂの第２リング部６０Ｂは、第２転動体列４２Ｂよりも軸方向で第１転動体列４２Ａ側（図２の紙面右側）に配置される。この場合、第１転動体ユニット７０Ａと第２転動体ユニット７０Ｂとの間に広い第１スペース７２を確保し難くなる。このため、この第１スペース７２を潤滑剤保持空間として利用する場合に、その第１スペース７２に多くの潤滑剤量を保持し難くなってしまう。この第１スペース７２に保持される潤滑剤量は起振体軸受１８の寿命に影響しており、その長寿命化を図るうえでは、第１スペース７２の大型化が要求される。

【0041】

これに対して、本実施形態によれば、第１保持器４８Ａの第１ポケット６４Ａが第２転動体列４２Ｂ側に向けて開口し、第２保持器４８Ｂの第２ポケット６４Ｂが第１転動体列４２Ａ側に向けて開口する。この場合、各転動体列４２Ａ、４２Ｂの間に各保持器４８Ａ、４８Ｂのリング部が配置されない構造となる。よって、各保持器４８Ａ、４８Ｂのリング部が各転動体列４２Ａ、４２Ｂの間に配置される場合と比べ、第１転動体ユニット７０Ａと第２転動体ユニット７０Ｂとの間に広い第１スペース７２を確保し易くなる。この第１スペース７２は、各保持器４８Ａ、４８Ｂの開口部６６Ａ、６６Ｂの内側を含む範囲で設けられる。よって、この第１スペース７２を潤滑剤を保持する潤滑剤保持空間として利用することで、各転動体４０Ａ、４０Ｂの潤滑に供される潤滑剤の保持量を増やすことができる。これにより、長期間に亘り転動体４０Ａ、４０Ｂの潤滑状態を維持でき、それにより起振体軸受１８の長寿命化を図ることができる。ひいては、歯車装置１０の長寿命化を図ることができる。

【0042】

以上の歯車装置１０の他の特徴を説明する。図２を参照する。第１起振体レース４４Ａの軸方向中央位置Ｐ４４Ａと、第１歯車レース４６Ａの軸方向中央位置Ｐ４６Ａとを想定する。第１転動体列４２Ａの軸方向中央位置Ｐ４２Ａは、第１レース４４Ａ、４６Ａの軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａよりも第２転動体列４２Ｂとは軸方向反対側（軸方向外側）に配置される。この条件を満たすうえで、第１起振体レース４４Ａ及び第１歯車レース４６Ａのうちの少なくとも一方の軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａよりも軸方向外側に配置されていればよい。本実施形態では各第１レース４４Ａ、４６Ａの双方の軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａが同じ軸方向位置にあり、その双方の軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａよりも軸方向外側に配置される。この他にも、各第１レース４４Ａ、４６Ａの双方の軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａは異なる軸方向位置にあってもよい。

【0043】

これにより、各第１レース４４Ａ、４６Ａの双方又は軸方向内側（第２転動体列４２Ｂ側）にあるものと同じ軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａに第１転動体列４２Ａの軸方向中央位置Ｐ４２Ａがある場合と比べ、第１転動体ユニット７０Ａと第２転動体ユニット７０Ｂとの間の第１スペース７２を広くすることができる。ひいては、前述と同様、この第１スペース７２に保持される潤滑剤の保持量を増やすことで、起振体軸受１８の長寿命化に有利となる。なお、ここでの「各第１レース４４Ａ、４６Ａの双方」とは、各第１レース４４Ａ、４６Ａの双方が同じ軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａにある場合を想定している。

【0044】

第２起振体レース４４Ｂの軸方向中央位置Ｐ４４Ｂと、第２歯車レース４６Ｂの軸方向中央位置Ｐ４６Ｂとを想定する。第２転動体列４２Ｂの軸方向中央位置Ｐ４２Ｂは、第２レース４４Ｂ、４６Ｂの軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂよりも第１転動体列４２Ａとは軸方向反対側（軸方向外側）に配置される。この条件を満たすうえで、第２起振体レース４４Ｂ及び第２歯車レース４６Ｂのうちの少なくとも一方の軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂよりも軸方向外側に配置されていればよい。本実施形態では各第２レース４４Ｂ、４６Ｂの双方の軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂが同じ軸方向位置にあり、その双方の軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂよりも軸方向外側に配置される。この他にも、各第２レース４４Ｂ、４６Ｂの双方の軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂは異なる軸方向位置にあってもよい。

【0045】

これにより、各第２レース４４Ｂ、４６Ｂの双方又は軸方向内側（第１転動体列４２Ａ側）にあるものと同じ軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂに第２転動体列４２Ｂの軸方向中央位置Ｐ４２Ｂがある場合と比べ、第１転動体ユニット７０Ａと第２転動体ユニット７０Ｂとの間の第１スペース７２を広くすることができる。ひいては、前述と同様、この第１スペース７２に保持される潤滑剤の保持量を増やすことで、起振体軸受１８の長寿命化に有利となる。なお、ここでの「各第２レース４４Ｂ、４６Ｂの双方」とは、各第２レース４４Ｂ、４６Ｂの双方が同じ軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂにある場合を想定している。なお、レースセットを構成する二つのレースが同一の部材により構成される場合、個々のレースの軸方向中央位置の考え方は後述する。

【0046】

撓み歯車１４の軸方向寸法Ｌ１４は、歯車レースセット５２の軸方向寸法Ｌ５２よりも大きくなる。ここでの歯車レースセット５２の軸方向寸法Ｌ５２とは、第１歯車レース４６Ａの軸方向外側端（第２歯車レース４６Ｂとは軸方向反対端）から第２歯車レース４６Ｂの軸方向外側端（第１歯車レース４６Ａとは軸方向反対端）までの軸方向寸法をいう。これにより、撓み歯車１４の軸方向末端より軸方向内側にオフセットした位置に歯車レースセット５２の軸方向末端を設けることができ、その撓み歯車１４の軸方向末端部の径方向内側に第２スペース８０を形成することができる。この第２スペース８０は、撓み歯車１４の少なくとも軸方向片側の末端部における径方向内側に形成される。本実施形態では、撓み歯車１４の軸方向両側の末端部における径方向内側に個別に第２スペース８０が形成される。この第２スペース８０を潤滑剤保持空間として利用することで、その近傍にある転動体４０Ａ、４０Ｂの潤滑に供される潤滑剤の保持量を増やすことができ、その長寿命化に有利となる。

【0047】

撓み歯車１４の軸方向寸法Ｌ１４は、起振体レースセット５０の軸方向寸法Ｌ５０よりも大きくなる。ここでの起振体レースセット５０の軸方向寸法Ｌ５０とは、第１起振体レース４４Ａの軸方向外側端（第２起振体レース４４Ｂとは軸方向反対端）から第２起振体レース４４Ｂの軸方向外側端（第１起振体レース４４Ａとは軸方向反対端）までの軸方向寸法をいう。本実施形態では、起振体レースセット５０の軸方向寸法Ｌ５０は、歯車レースセット５２の軸方向寸法Ｌ５２と同じであるが、これらは異なっていてもよい。

【0048】

歯車装置１０は、起振体レースセット５０の軸方向移動を規制するレース規制部材８２Ａ、８２Ｂを備える。レース規制部材８２Ａ、８２Ｂは、起振体軸２０の軸部３０を取り囲む形状（環状、切欠環状等）をなす。レース規制部材８２Ａ、８２Ｂは、起振体レースセット５０に対して入力側に配置される第１レース規制部材８２Ａと、起振体レースセット５０に対して反入力側に配置される第２レース規制部材８２Ｂとを含む。レース規制部材８２Ａ、８２Ｂは、自身と軸方向に対向する起振体レースセット５０の軸方向末端に当たることで、その軸方向移動を規制する。レース規制部材８２Ａ、８２Ｂは、レース規制部材８２Ａ、８２Ｂを挟んで起振体レースセット５０とは軸方向反対側において他部材に当たることで、その軸方向移動が規制される。この「他部材」は、軸受２２の内輪を例に示すが、起振体軸２０の外周部に設けられる止め輪等でもよい。

【0049】

歯車装置１０は、撓み歯車１４の軸方向移動を規制する歯車規制部材８４を備える。歯車規制部材８４は、撓み歯車１４に当たることで、その軸方向移動を規制する。歯車規制部材８４は、例えば、環状の板状部材等である。本実施形態の歯車規制部材８４は、他部材に当たることで軸方向移動が規制される。この他部材は、ここでは、軸受２２の外輪を例に示すが、軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂ等でもよい。

【0050】

第１歯車レース４６Ａは、第１転動体列４２Ａを挟んで第２転動体列４２Ｂとは軸方向反対側に設けられる第１外端面４６Ａａを備える。第２歯車レース４６Ｂは、第２転動体列４２Ｂを挟んで第１転動体列４２Ａとは軸方向反対側に設けられる第２外端面４６Ｂａを備える。第１保持器４８Ａの全体は、第１歯車レース４６Ａの第１外端面４６Ａａよりも軸方向で第２転動体列４２Ｂ側に配置される。第１保持器４８Ａの全体は、第１歯車レース４６Ａの第１外端面４６Ａａよりも軸方向内側に収まるように配置され、その第１外端面４６Ａａから軸方向外側にはみ出ないことになる。第２保持器４８Ｂの全体は、第２歯車レース４６Ｂの第２外端面４６Ｂａよりも軸方向で第１転動体列４２Ａ側に配置される。第２保持器４８Ｂの全体は、第２歯車レース４６Ｂの第２外端面４６Ｂａよりも軸方向内側に収まるように配置され、その第２外端面４６Ｂａから軸方向外側にはみ出ないことになる。

【0051】

これにより、撓み歯車１４の軸方向寸法Ｌ１４が歯車レースセット５２の軸方向寸法Ｌ５２よりも大きくなる場合、前述の第２スペース８０を第２歯車レース４６Ｂの外側端部（外端面４６Ａａ、４６Ｂａ側の軸方向端部）の径方向内側まで広げることができる。また、撓み歯車１４の軸方向寸法Ｌ１４が歯車レースセット５２の軸方向寸法Ｌ５２と同じである場合、歯車規制部材８４に対して第１保持器４８Ａが摺動してしまう事態を回避できる。この効果との関係では、少なくとも第１保持器４８Ａの全体が第１歯車レース４６Ａの第１外端面４６Ａａより軸方向で第２転動体列４２Ｂ側に配置されていればよい。この効果との関係では、第２歯車レース４６Ｂの第２外端面４６Ｂａに対する第２保持器４８Ｂの軸方向位置は問わないということである。

【0052】

なお、噛合歯車１６Ａ、１６Ｂ、ケーシング２８、軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂ等は樹脂系素材により構成され、起振体１２、撓み歯車１４は金属系素材により構成される。また、起振体軸受１８の転動体４０Ａ、４０Ｂ及びレース４４Ａ、４４Ｂ、４６Ａ、４６Ｂは金属系素材により構成され、保持器４８Ａ、４８Ｂは樹脂系素材により構成される。ここでの樹脂系材料とは、樹脂を主材とする材料をいい、その樹脂のみからなる材料の他、その樹脂と他素材との複合材料（例えば、繊維強化樹脂等）も含まれる。この樹脂は、例えば、汎用エンジニアプラスチック、特殊エンジニアプラスチック等のプラスチック系材料である。ここでの金属系材料は、言及する金属（合金含む）を主材とする材料をいい、その金属のみからなる材料の他、その金属と他素材との複合材料（例えば、繊維強化金属等）も含まれる。この金属系材料としては、鋳鉄、鋼等の鉄系材料の他にアルミニウム系材料を採用してもよい。これら素材は一例であり、これに限定されず、各種構成要素は金属系素材、樹脂系素材のいずれにより構成されてもよい。

【0053】

（第２実施形態）図５を参照する。第１実施形態では起振体レースセット５０及び歯車レースセット５２の双方が、レースセットを構成する二つのレースが別体に構成される例を説明した。本実施形態では、起振体レースセット５０と歯車レースセット５２の少なくとも一方が、レースセットを構成する二つのレースが同一の部材により一体的に構成される。本実施形態では起振体レースセット５０及び歯車レースセット５２の双方がこの条件を満たす。起振体レースセット５０を構成する第１起振体レース４４Ａと第２起振体レース４４Ｂが同一の部材により一体的に構成され、歯車レースセット５２を構成する第１歯車レース４６Ａ及び第２歯車レース４６Ｂが同一の部材により一体的に構成されることになる。この他にも、「一体的に構成される」という条件を一方のレースセットのみが満たし、残りのレースセットは、第１実施形態のように、レースセットを構成する二つのレースが別体に構成されてもよい。これにより、レースセットを構成する二つのレースを別体に構成するよりも部品点数を削減できる。

【0054】

このようにレースセットを構成する二つのレースが同一の部材により一体的に構成される場合、これらを構成する同一の部材の軸方向中央位置に二つのレースの境界があるものとして取り扱う。起振体レースセット５０に関していえば、起振体レースセット５０の二つの起振体レース４４Ａ、４４Ｂを構成する同一の部材における軸方向中央位置Ｐ５０が各起振体レース４４Ａ、４４Ｂの境界となる。この軸方向中央位置Ｐ５０よりも軸方向両側に個別の起振体レース４４Ａ、４４Ｂがあるものとして取り扱う。歯車レースセット５２に関していえば、歯車レースセット５２の二つの歯車レース４６Ａ、４６Ｂを構成する同一の部材における軸方向中央位置Ｐ５２が各歯車レース４６Ａ、４６Ｂの境界となる。この軸方向中央位置Ｐ５２よりも軸方向両側に個別の歯車レース４６Ａ、４６Ｂがあるものとして取り扱う。このような前提のもと、前述した第１レース４４Ａ、４６Ａの軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａ、第２レース４６Ａ、４６Ｂの軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂを観念すればよい。

【0055】

次に、ここまで説明した各構成要素の変形形態を説明する。

【0056】

撓み噛合い式歯車装置１０の具体的な種類は特に限定されず、筒型の他、カップ型、シルクハット型でもよい。

【0057】

軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂに替えてケーシング２８を出力部材とし、ケーシング２８に替えて軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂを固定部材としてもよい。歯車装置１０は減速装置として機能する例を説明した。この場合、起振体１２が入力部材、軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂ又はケーシング２８のいずれが出力部材となってもよい。この他にも、歯車装置１０は増速装置として機能してもよい。この場合、起振体１２が出力部材、軸受ハウジング２６Ａ、２６Ｂ又はケーシング２８のいずれが入力部材となってもよい。

【0058】

外歯歯車に替えて内歯歯車を撓み歯車とし、内歯歯車に替えて外歯歯車を噛合歯車としてもよい。この場合、起振体１２の径方向外側に替えて、起振体１２の径方向内側に撓み歯車が配置されたうえで、その起振体１２の内周部（対向周部）の断面形状が楕円状をなしていてもよい。この場合、起振体軸受１８の起振体レースをアウターレースとし、歯車レースをインナーレースとしてもよい。

【0059】

起振体軸受１８は、起振体１２と撓み歯車１４との間に配置される転動体列として三つ以上の転動体列を備えていてもよい。

【0060】

第１転動体列４２Ａの軸方向中央位置Ｐ４２Ａは、第１レース４４Ａ、４６Ａの軸方向中央位置Ｐ４４Ａ、Ｐ４６Ａから軸方向で第２転動体列４２Ｂ側に配置されてもよい。第２転動体列４２Ｂの軸方向中央位置Ｐ４２Ｂは、第２レース４４Ｂ、４６Ｂの軸方向中央位置Ｐ４４Ｂ、Ｐ４６Ｂから軸方向で第１転動体列４２Ａ側に配置されてもよい。

【0061】

撓み歯車１４の軸方向寸法Ｌ１４は、歯車レースセット５２の軸方向寸法Ｌ５２と同じでもよいし、それよりも小さくともよい。撓み歯車１４の軸方向寸法Ｌ１４は、起振体レースセット５０の軸方向寸法Ｌ５０と同じでもよいし、それよりも小さくともよい。

【0062】

第１保持器４８Ａの軸方向端面は、第１歯車レース４６Ａの第１外端面４６Ａａと同じ軸方向位置にあってもよいし、その第１外端面４６Ａａよりも第２転動体列４２Ｂとは軸方向反対側に配置されてもよい。第２保持器４８Ｂの軸方向端面も、第２歯車レース４６Ｂの第２外端面４６Ｂａと同じ軸方向位置にあってもよいし、その第２外端面４６Ｂａよりも第１転動体列４２Ａとは軸方向反対側に配置されてもよい。

【0063】

以上の実施形態及び変形形態は例示である。これらを抽象化した技術的思想は、実施形態及び変形形態の内容に限定的に解釈されるべきではない。実施形態及び変形形態の内容は、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」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。

【符号の説明】

【0064】

１０…撓み噛合い式歯車装置、１２…起振体、１４…撓み歯車、１８…起振体軸受、１８ａ…転動体、２０…起振体軸、４０Ａ…第１転動体、４０Ｂ…第２転動体、４２Ａ…第１転動体列、４２Ｂ…第２転動体列、４４Ａ…第１起振体レース、４４Ｂ…第２起振体レース、４６Ａ…第１歯車レース、４６Ｂ…第２歯車レース、４８Ａ…第１保持器、４８Ｂ…第２保持器、５０…起振体レースセット、５２…歯車レースセット、６０Ａ…第１リング部、６２Ａ…第１柱部、６４Ａ…第１ポケット、６０Ｂ…第２リング部、６２Ｂ…第２柱部、６４Ｂ…第２ポケット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】