特開 2024-23003 歯車装置の荷重配分調整方法および歯車装置

(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】P2024023003

(43)【公開日】2024-02-21

(54)【発明の名称】歯車装置の荷重配分調整方法および歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022126514

(22)【出願日】2022-08-08

(71)【出願人】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100155608

【弁理士】

【氏名又は名称】大日方 崇

(72)【発明者】

【氏名】宮地 駿

(72)【発明者】

【氏名】音在 啓太郎

【テーマコード（参考）】

3J027

【Ｆターム（参考）】

3J027FA03

3J027FA43

3J027FB32

3J027FC12

3J027GA01

3J027GB03

3J027GC03

3J027GC24

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

3J027GE01

3J027GE29

(57)【要約】

【課題】出力側キャリアと入力側キャリアとにおける荷重の配分を調整することが可能な歯車装置の荷重配分調整方法を提供する。
【解決手段】この歯車装置の荷重配分調整方法は、歯車装置の荷重配分を調整する方法であって、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分を確認する工程と、荷重配分を確認しながら、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分となるように、出力側キャリア５および入力側キャリア６の回転を同期させるキャリア接続部材７に対する、出力側キャリア５および入力側キャリア６の各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材８の接続位置を調整する工程と、を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

歯車装置の荷重配分を調整する方法であって、
出力側キャリアおよび入力側キャリアにかかる前記荷重配分を確認する工程と、
前記荷重配分を確認しながら、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる前記荷重配分が所定の配分となるように、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアの回転を同期させるキャリア接続部材に対する、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアの各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程と、を備える、歯車装置の荷重配分調整方法。

【請求項2】

前記キャリア接続部材は、前記出力トルク伝達部材に対してトルクを伝達する接続部を有しており、
前記キャリア接続部材に対する前記出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程において、軸方向における前記出力トルク伝達部材に対する前記接続部の接続位置を調整する、請求項１に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【請求項3】

前記キャリア接続部材は、筒状形状を有しており、
前記接続部は、前記キャリア接続部材の内周面に設けられており、
前記キャリア接続部材に対する前記出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程において、前記接続部に対する前記出力トルク伝達部材のかかり代の長さを調整する、請求項２に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【請求項4】

前記キャリア接続部材に対する前記出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程において、軸方向における前記接続部の位置が、前記出力側キャリアと、前記入力側キャリアとの間の位置となるように、前記接続部の位置を調整する、請求項３に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【請求項5】

少なくとも、前記出力側キャリアと、前記入力側キャリアと、前記キャリア接続部材と、前記出力トルク伝達部材と、前記出力トルク伝達部材を支持し、前記出力トルク伝達部材からのトルクが伝達される出力シャフトと、をモデル化した３次元モデルを生成する工程をさらに備え、
前記荷重配分を確認する工程において、前記３次元モデルに基づいて、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる応力を解析することにより、前記荷重配分を確認する、請求項４に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【請求項6】

前記荷重配分を確認する工程において、前記３次元モデルにおける前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアを固定した状態で、前記出力シャフトにトルクを伝達した際の、前記出力シャフトに伝達されたトルクに対する前記キャリア接続部材と前記出力側キャリアとの接続箇所の反力、および、前記出力シャフトに伝達されたトルクに対する前記キャリア接続部材と前記入力側キャリアとの接続箇所の反力を確認することにより、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる前記荷重配分を確認する、請求項５に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【請求項7】

前記歯車装置は、軸回りに回転可能に設けられた軸部材と、前記軸部材に取り付けられ、前記軸部材の回転に連動して回転する出力側外歯歯車と、前記軸部材に取り付けられ、前記軸部材の回転に連動して回転する入力側外歯歯車とを有しており、
前記荷重配分を確認する工程において、前記出力側外歯歯車に設けられたひずみセンサの出力値に基づいて、前記出力側外歯歯車にかかる荷重である出力側荷重を取得するとともに、前記入力側外歯歯車に設けられたひずみセンサの出力値に基づいて、前記入力側外歯歯車にかかる荷重である入力側荷重を取得して、前記出力側荷重および前記入力側荷重を比較することにより、前記荷重配分を確認する、請求項４に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【請求項8】

軸回りに回転可能に設けられた軸部材と、
内周面に内歯車が設けられた外筒と、
前記軸部材に取り付けられ、前記内歯車に噛み合いながら回転する出力側外歯歯車と、
前記軸部材に取り付けられ、前記内歯車に噛み合いながら回転する入力側外歯歯車と、
前記外筒と同軸上に設けられ、前記出力側外歯歯車の回転が伝達されることにより、前記外筒に対して相対回転する出力側キャリアと、
前記外筒と同軸上に設けられ、前記入力側外歯歯車の回転が伝達されることにより、前記外筒に対して相対回転する入力側キャリアと、
前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアに接続され、前記出力側キャリアと前記入力側キャリアとの回転を同期させるキャリア接続部材と、
前記キャリア接続部材に接続され、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアの各々からトルクを伝達する出力トルク伝達部材と、
前記出力トルク伝達部材を支持し、前記出力トルク伝達部材からトルクが伝達される出力シャフトとを備え、
前記キャリア接続部材と前記出力トルク伝達部材との接続位置は、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる荷重配分が所定の配分となるように、軸方向の位置が調整されている、歯車装置。

【請求項9】

前記キャリア接続部材は、前記出力トルク伝達部材に対してトルクを伝達する接続部を有しており、
軸方向における前記出力トルク伝達部材に対する前記接続部の接続位置が調整されることにより、軸方向における接続位置が調整されている、請求項８に記載の歯車装置。

【請求項10】

前記キャリア接続部材は、筒状形状を有しており、
前記接続部は、前記キャリア接続部材の内周面に設けられており、
前記接続部に対する前記出力トルク伝達部材のかかり代の長さが調整されることにより、軸方向における接続位置が調整されている、請求項９に記載の歯車装置。

【請求項11】

前記軸部材は、軸方向に並ぶように配設された第１偏心部と第２偏心部とを有し、
前記出力側外歯歯車は、前記第１偏心部に取り付けられ、前記第１偏心部の偏心回転に連動して揺動回転するように構成されており、
前記入力側外歯歯車は、前記第２偏心部に取り付けられ、前記第２偏心部の偏心回転に連動して揺動回転するように構成されており、
前記出力側キャリアは、前記出力側外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されており、
前記入力側キャリアは、前記入力側外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されており、
前記キャリア接続部材は、前記出力側キャリアの回転と、前記入力側キャリアの回転とを同期させるように構成されている、請求項１０に記載の歯車装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歯車装置の荷重配分調整方法および歯車装置に関し、特に、複数のキャリアを有する歯車装置の荷重配分調整方法および歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来複数のキャリアを有する歯車装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、外筒と、キャリアと、キャリア軸受と、入力軸と、クランク軸と、第１クランク軸受と、第２クランク軸受と、第１外歯歯車と、第２外歯歯車と、第１ころ軸受と、第２ころ軸受と、伝達歯車とを備える歯車装置が開示されている。上記特許文献１に開示されているキャリアは、伝達歯車を基準として、一方側と他方側との両側に設けられており、シャフト部によって接続されている。また、上記特許文献１に開示されている構成では、入力軸から入力されたトルクは、伝達歯車を介して、クランク軸に伝達される。また、クランク軸に伝達されたトルクは、第１外歯歯車および第２外歯歯車を介して、キャリアに伝達される。具体的には、第１外歯歯車から一方側のキャリアにトルクが伝達される。また、第２外歯歯車から、他方側のキャリアにトルクが伝達される。また、各キャリアに伝達されたトルクは、一方側のキャリアから、ロボットアームなどに伝達される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－１８５９８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、上記特許文献１に開示されている構成では、一方側のキャリア（出力側キャリア）に出力シャフトが設けられ、出力トルクを得る構成であると考えられる。そのため、上記特許文献１に開示されている構成では、他方側のキャリア（入力側キャリア）とシャフト部によって連結された出力側キャリアに出力シャフトが設けられる構成であると考えられる。この場合、ロボットアームなどの外部の部材に対してトルクを伝達する際に、出力側キャリアと入力側キャリアとにおいて、出力シャフトまでのトルクの伝達経路に差が生じる。この場合、上記特許文献１に開示されている構成では、入力側キャリアは、シャフト部によって出力側キャリアと接続されているため、入力側キャリアにおけるトルクの伝達経路の部品点数が、出力側キャリアにおけるトルクの伝達経路の部品点数よりも多くなる。そのため、入力側キャリアにおけるトルクの伝達経路の剛性が、出力側キャリアにおけるトルクの伝達経路の剛性よりも小さくなる。トルクの伝達経路の剛性が大きいほど、より高いトルクを伝達するため、上記特許文献１に開示されている構成では、トルクの伝達経路の差に起因して、出力側キャリアと入力側キャリアとにかかる荷重に差が生じる。したがって、出力側キャリアと、入力側キャリアとにおいて、荷重の分配に差異が生じるといった不都合がある。しかしながら、上記特許文献１に開示されている構成では、出力側キャリアのトルクの伝達経路の長さと、入力側キャリアのトルクの伝達経路の長さとを調整することが困難である。したがって、上記特許文献１に開示されている構成では、出力側キャリアと入力側キャリアとにおける荷重の分配を調整できないという問題点がある。

【0006】

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り、この発明の１つの目的は、出力側キャリアと入力側キャリアとにおける荷重の配分を調整することが可能な歯車装置の荷重配分調整方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本願発明者が鋭意検討を行った結果、出力側キャリアと入力側キャリアとを接続する部材を介して出力シャフトを設けるとともに、出力シャフトにトルクを伝達する位置を調整可能な構成とすることにより、出力側キャリアと入力側キャリアとにおける荷重の配分を調整することが可能であるということを見出した。この知見に基づき、この発明の第１の局面における歯車装置の荷重配分調整方法は、歯車装置の荷重配分を調整する方法であって、出力側キャリアおよび入力側キャリアにかかる荷重配分を確認する工程と、荷重配分を確認しながら、出力側キャリアおよび入力側キャリアにかかる荷重配分が所定の配分となるように、出力側キャリアおよび入力側キャリアの回転を同期させるキャリア接続部材に対する、出力側キャリアおよび入力側キャリアの各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程と、を備える。

【0008】

この発明の第２の局面による歯車装置は、軸回りに回転可能に設けられた軸部材と、内周面に内歯車が設けられた外筒と、軸部材に取り付けられ、内歯車に噛み合いながら回転する出力側外歯歯車と、軸部材に取り付けられ、内歯車に噛み合いながら回転する入力側外歯歯車と、外筒と同軸上に設けられ、出力側外歯歯車の回転が伝達されることにより、外筒に対して相対回転する出力側キャリアと、外筒と同軸上に設けられ、入力側外歯歯車の回転が伝達されることにより、外筒に対して相対回転する入力側キャリアと、出力側キャリアおよび入力側キャリアに接続され、出力側キャリアと入力側キャリアとの回転を同期させるキャリア接続部材と、キャリア接続部材に接続され、出力側キャリアおよび入力側キャリアの各々からトルクを伝達する出力トルク伝達部材と、出力トルク伝達部材を支持し、出力トルク伝達部材からトルクが伝達される出力シャフトとを備え、キャリア接続部材と出力トルク伝達部材との接続位置は、出力側キャリアおよび入力側キャリアにかかる荷重配分が所定の配分となるように、軸方向の位置が調整されている。

【発明の効果】

【0009】

上記第１の局面における歯車装置の荷重配分調整方法、および、第２の局面における歯車装置は、出力側キャリアと入力側キャリアとが、キャリア接続部材によって接続されている。また、キャリア接続部材に対して、出力側キャリアおよび入力側キャリアからのトルクが伝達される。そして、キャリア接続部材と接続された出力トルク伝達部材を介して出力シャフトからトルクが出力される。したがって、上記第１の局面における歯車装置の荷重配分調整方法、および、第２の局面における歯車装置では、出力側キャリアおよび入力側キャリアにかかる荷重配分が所定の配分となるように、出力側キャリアおよび入力側キャリアの各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材の接続位置を調整する。これにより、出力側キャリアからのトルクの伝達経路と、入力側キャリアからのトルクの伝達経路とを調整することができる。その結果、接続位置を調整することにより、出力側キャリアと入力側キャリアとにおける荷重の配分を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態による歯車装置の軸方向に沿った断面図である。

【図2】一実施形態による歯車装置の軸方向と直交する方向に沿った断面図である。

【図3】一実施形態による歯車装置における出力側キャリアおよび入力側キャリアにおけるトルクの伝達経路を説明するための模式図である。

【図4】一実施形態による歯車装置の荷重配分を解析するための３次元モデルを説明するための模式図である。

【図5】一実施形態による３次元モデルを用いて出力側キャリアおよび入力側キャリアにかかる荷重を解析する構成を説明するための模式図である。

【図6】一実施形態によるキャリア接続部材と出力トルク伝達部材との接続位置を調整する構成を説明するための断面図である。

【図7】キャリア接続部材と出力トルク伝達部材との接続位置を調整した際の荷重配分の解析結果を説明するための図である。

【図8】一実施形態による歯車装置の荷重配分を調整する処理を説明するためのフローチャートである。

【図9】変形例による歯車装置において、出力側外歯歯車にかかる荷重を確認する構成を説明するための模式図である。

【図10】変形例による歯車装置の荷重配分を調整する処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0012】

まず、図１～図７を参照して、本発明の一実施形態による歯車装置１００（図１参照）の構成、および、歯車装置１００において出力側キャリア５（図１参照）および入力側キャリア６（図１参照）にかかる荷重の配分を調整する構成について説明する。本実施形態による歯車装置１００は、モータ、エンジン、および、タービンのうちの、少なくともいずれかを備える回転機械に設けられる減速機である。回転機械は、たとえば、ロボットアームや航空機などの回転部（旋回部）である。

【0013】

図１に示すように、歯車装置１００は、軸部材１と、外筒２と、出力側外歯歯車３と、入力側外歯歯車４と、出力側キャリア５と、入力側キャリア６と、キャリア接続部材７と、出力トルク伝達部材８と、出力シャフト９とを備える。また、本実施形態による歯車装置１００は、入力シャフト１０と、複数のキャリアピン１１と、複数の第１軸受１２と、複数の第２軸受１３と、を備える。なお、本実施形態において、「出力側」とは、軸部材１が延びる方向において、歯車装置１００の中心よりも出力シャフト９が設けられている側を意味する。また、「入力側」とは、軸部材１が延びる方向において、歯車装置１００の中心よりも入力シャフト１０が設けられている側を意味する。また、本実施形態では、軸部材１が延びる方向を、Ｘ方向とする。Ｘ方向のうち、出力側の方向を、Ｘ１方向とし、入力側の方向をＸ２方向とする。また、Ｘ方向と直交する方向を、Ｙ方向とし、Ｙ方向の一方側をＹ１方向、他方側をＹ２方向とする。

【0014】

本実施形態による歯車装置１００は、入力シャフト１０とともに軸部材１が回転することにより、出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４が揺動回転する。揺動回転した出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４は、キャリアピン１１と噛み合うことで、軸線６１回りに回転する。出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４が軸線６１回りに回転することにより、軸部材１が軸線６１回りに回転（公転）する。そのため、軸部材１が軸線６１回りに公転することによって出力側キャリア５および入力側キャリア６が軸線６１回りに回転する。出力側キャリア５および入力側キャリア６が回転することにより、キャリア接続部材７、出力トルク伝達部材８を介して、出力シャフト９に対してトルクが伝達される。

【0015】

軸部材１は、中実の軸形状を有している。軸部材１は、軸回りに回転可能に設けられている。本実施形態では、軸部材１は、軸線６０回りに回転可能に構成されている。また、軸部材１は、複数の第１軸受１２によって回転支持されている。本実施形態では、軸部材１は、軸方向に並ぶように配設された第１偏心部１ａと第２偏心部１ｂとを有する。また、軸部材１には、伝達歯車１ｃが設けられている。軸部材１は、伝達歯車１ｃを介して、入力シャフト１０と接触している。軸部材１は、入力シャフト１０が軸線６１回りに回転することにより、軸線６０回りに回転する。また、軸部材１は、出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４の揺動回転によって、軸線６１回りに公転する。

【0016】

第１偏心部１ａは、伝達歯車１ｃよりもＸ１方向側に配置されている。また、第２偏心部１ｂは、伝達歯車１ｃよりもＸ２方向側に配置されている。第１偏心部１ａと、第２偏心部１ｂとは、互いに位相が異なった状態で、軸部材１に設けられている。第１偏心部１ａと、第２偏心部１ｂとは、たとえば、１８０度位相がずれた状態で、軸部材１に設けられている。

【0017】

外筒２は、内周面２ａに内歯車が設けられている。外筒２は、円筒形状を有している。また、外筒２は、歯車装置１００のケースを兼ねている。本実施形態では、外筒２は、内歯車として、複数のキャリアピン１１が設けられている。キャリアピン１１の配置については、後述する。

【0018】

出力側外歯歯車３は、軸部材１に取り付けられている。具体的には、出力側外歯歯車３は、第１偏心部１ａに取り付けられている。具体的には、出力側外歯歯車３には、第１開口部３ａと、第２開口部３ｂとが設けられている。出力側外歯歯車３は、第１開口部３ａに第１偏心部１ａが挿通された状態で、第１偏心部１ａに設けられている。本実施形態では、第１偏心部１ａは、隙間が生じた状態で第１開口部３ａに挿通されている。したがって、出力側外歯歯車３は、第１偏心部１ａの偏心回転に連動して揺動回転するように構成されている。また、第２開口部３ｂには、キャリア接続部材７および出力トルク伝達部材８が挿通されている。なお、キャリア接続部材７および出力トルク伝達部材８は、隙間が生じた状態で、第２開口部３ｂに挿通されている。

【0019】

また、本実施形態では、出力側外歯歯車３は、Ｘ方向において、伝達歯車１ｃと出力側キャリア５との間の位置に配置されている。また、出力側外歯歯車３は、内歯車に噛み合いながら回転するように構成されている。すなわち、出力側外歯歯車３は、外筒２に対して相対回転可能に構成されている。本実施形態では、出力側外歯歯車３は、キャリアピン１１との噛み合いの位置が変化しながら回転する。具体的には、出力側外歯歯車３は、回転角度に応じて、対応する位置に設けられたキャリアピン１１と噛み合いながら回転する。すなわち、出力側外歯歯車３は、軸部材１が軸線６１回りに回転することにより、軸線６１回りを揺動回転する。

【0020】

入力側外歯歯車４は、軸部材１に取り付けられている。具体的には、入力側外歯歯車４は、第２偏心部１ｂに取り付けられている。具体的には、入力側外歯歯車４には、第１開口部４ａと、第２開口部４ｂとが設けられている。入力側外歯歯車４は、第１開口部４ａに第２偏心部１ｂが挿通された状態で、第２偏心部１ｂに設けられている。本実施形態では、第２偏心部１ｂは、隙間が生じた状態で第１開口部４ａに挿通されている。したがって、入力側外歯歯車４は、第２偏心部１ｂの偏心回転に連動して揺動回転するように構成されている。また、第２開口部４ｂには、キャリア接続部材７が挿通されている。なお、キャリア接続部材７は、隙間が生じた状態で、第２開口部４ｂに挿通されている。

【0021】

また、本実施形態では、入力側外歯歯車４は、Ｘ方向において、入力側キャリア６と伝達歯車１ｃとの間の位置に配置されている。また、入力側外歯歯車４は、内歯車に噛み合いながら回転するように構成されている。すなわち、入力側外歯歯車４は、外筒２に対して相対回転可能に構成されている。本実施形態では、入力側外歯歯車４は、キャリアピン１１との噛み合いの位置が変化しながら回転する。具体的には、入力側外歯歯車４は、回転角度に応じて、対応する位置に設けられたキャリアピン１１と噛み合いながら回転する。すなわち、入力側外歯歯車４は、軸部材１が軸線６１回りに回転することにより、軸線６１回りに揺動回転する。なお、入力側外歯歯車４は、出力側外歯歯車３と位相がずれた状態で、内歯車に噛み合っている。

【0022】

出力側キャリア５は、外筒２と同軸上に設けられている。また、出力側キャリア５は、軸線６１回りに回転可能に構成されている。具体的には、出力側キャリア５は、出力側外歯歯車３の揺動回転に伴って軸部材１が軸線６１回りに回転することにより、軸部材１からトルクが伝達され、軸線６１回りに回転する。本実施形態では、出力側キャリア５は、Ｘ方向において、出力側外歯歯車３と、出力シャフト９との間の位置に配置されている。出力側キャリア５には、開口部５ａ、および、凹部５ｂが設けられている。開口部５ａには、キャリア接続部材７が挿入された状態で固定されている。また、開口部５ａには、出力トルク伝達部材８が挿通されている。

【0023】

また、出力側キャリア５は、出力側外歯歯車３の回転が伝達されることにより、外筒２に対して相対回転するように構成されている。出力側キャリア５は、出力側外歯歯車３の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されている。

【0024】

入力側キャリア６は、外筒２と同軸上に設けられている。また、入力側キャリア６は、軸線６１回りに回転可能に構成されている。具体的には、入力側キャリア６は、入力側外歯歯車４の揺動回転に伴って軸部材１が軸線６１回りに回転することにより、軸部材１からトルクが伝達され、軸線６１回りに回転する。本実施形態では、入力側キャリア６は、外筒２の内部において、入力側外歯歯車４よりもＸ２方向側に配置されている。また、入力側キャリア６には、開口部６ａおよび凹部６ｂが設けられている。開口部６ａには、キャリア接続部材７が挿入された状態で固定されている。

【0025】

また、入力側キャリア６は、入力側外歯歯車４の回転が伝達されることにより、外筒２に対して相対回転するように構成されている。入力側キャリア６は、入力側外歯歯車４の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されている。すなわち、本実施形態による歯車装置１００は、偏心揺動型の歯車装置である。

【0026】

キャリア接続部材７は、筒状形状を有している。また、キャリア接続部材７は、出力側キャリア５および入力側キャリア６に接続されている。具体的には、キャリア接続部材７の出力側（Ｘ１方向側）の端部７ａが、出力側キャリア５に接続されている。本実施形態では、キャリア接続部材７の出力側の端部７ａは、出力側キャリア５の開口部５ａに挿入された状態で出力側キャリア５に固定されている。キャリア接続部材７の出力側の端部７ａは、出力側キャリア５の開口部５ａに対してどのように固定されてもよい。本実施形態では、キャリア接続部材７は、キャリア接続部材７の出力側の端部７ａが出力側キャリア５の開口部５ａに圧入されることにより、出力側キャリア５に固定されている。

【0027】

また、キャリア接続部材７は、キャリア接続部材７の入力側（Ｘ２方向側）端部７ｂが、入力側キャリア６に接続されている。本実施形態では、キャリア接続部材７の入力側の端部７ｂは、入力側キャリア６の開口部６ａに挿入された状態で入力側キャリア６に固定されている。キャリア接続部材７の入力側の端部７ｂは、入力側キャリア６の開口部６ａに対してどのように固定されてもよい。本実施形態では、キャリア接続部材７は、キャリア接続部材７の入力側の端部７ｂが入力側キャリア６の開口部６ａに圧入されることにより、入力側キャリア６に固定されている。

【0028】

また、キャリア接続部材７は、出力側キャリア５と入力側キャリア６との回転を同期させるように構成されている。本実施形態では、キャリア接続部材７は、出力側キャリア５の回転と、入力側キャリア６の回転とを同期させるように構成されている。したがって、キャリア接続部材７は、出力側キャリア５および入力側キャリア６の回転に伴って、軸線６１回りに公転するように構成されている。すなわち、キャリア接続部材７は、出力側キャリア５および入力側キャリア６からのトルクを、出力トルク伝達部材８に対して伝達する。

【0029】

また、キャリア接続部材７は、出力トルク伝達部材８に対してトルクを伝達する接続部７ｃを有している。接続部７ｃは、キャリア接続部材７の内周面７ｄに設けられている。接続部７ｃは、キャリア接続部材７の内周面７ｄから、キャリア接続部材７の内側に向けて突出するように構成されている。

【0030】

接続部７ｃは、出力トルク伝達部材８の外周面８ａと当接する第１接続部分７ｅと、軸方向から出力トルク伝達部材８の入力側（Ｘ２方向側）の端部８ｂに当接する第２接続部分７ｆとを有している。なお、第１接続部分７ｅは、軸方向からは出力トルク伝達部材８に接触しない。また、第２接続部分７ｆは、第１接続部分７ｅよりも突出量が多くなるように構成されている。

【0031】

出力トルク伝達部材８は、キャリア接続部材７に接続されている。具体的には、出力トルク伝達部材８は、出力トルク伝達部材８の入力側（Ｘ２方向側）の端部８ｂが、キャリア接続部材７に挿入されることにより、キャリア接続部材７に接続されている。本実施形態では、出力トルク伝達部材８は、半分以上、キャリア接続部材７に挿入されている。

【0032】

また、本実施形態では、出力トルク伝達部材８は、出力トルク伝達部材８の入力側（Ｘ２方向側）の端部８ｂが、接続部７ｃにおいてキャリア接続部材７と接触した状態で、キャリア接続部材７に接続されている。具体的には、出力トルク伝達部材８は、Ｘ２方向側の端部８ｂの外周面８ａが、第１接続部分７ｅと接触している。また、出力トルク伝達部材８のＸ２方向側の端面８ｄが、第２接続部分７ｆと接触している。すなわち、出力トルク伝達部材８のＸ２方向側の端部８ｂは、接続部７ｃに嵌合している。なお、出力トルク伝達部材８のＸ２方向側の端面８ｄは、第２接続部分７ｆと接触していなくてもよい。

【0033】

また、出力トルク伝達部材８の入力側の端部８ｂ以外の部分は、キャリア接続部材７と接触していない。すなわち、キャリア接続部材７のうちの、第１接続部分７ｅよりもＸ１方向側の部分は、第１接続部分７ｅよりも、内径が大きい。なお、第１接続部分７ｅの内径は、第１接続部分７ｅよりもＸ１方向側の部分の内径と、同一の大きさであってもよい。この場合、出力トルク伝達部材８のうちの、第１接続部分７ｅとの嵌合部よりもＸ１方向側の外径を小さくすればよい。

【0034】

また、本実施形態では、出力トルク伝達部材８は、キャリア接続部材７と一体的に、軸線６１回りに公転するように構成されている。

【0035】

また、本実施形態では、出力トルク伝達部材８は、出力シャフト９と接続されている。具体的には、出力トルク伝達部材８の出力側（Ｘ１方向側）の端部８ｃが、出力シャフト９の後述する凹部９ａに挿入された状態で固定されることにより、出力シャフト９に接続されている。出力トルク伝達部材８のＸ１方向側の端部８ｃが出力シャフト９の凹部９ａに固定される手法は、問わない。本実施形態では、出力トルク伝達部材８のＸ１方向側の端部８ｃは、出力シャフト９の凹部９ａに圧入されることにより、出力シャフト９に固定されている。

【0036】

また、出力トルク伝達部材８は、出力側キャリア５および入力側キャリア６の各々からトルクを伝達するように構成されている。本実施形態では、出力トルク伝達部材８は、出力側キャリア５および入力側キャリア６の各々からトルクを出力シャフト９に伝達するように構成されている。

【0037】

出力シャフト９は、外筒２と同軸上に設けられている。また、出力シャフト９は、軸線６１周りに回転可能に設けられている。また、出力シャフト９は、外筒２に対して相対回転可能に構成されている。出力シャフト９は、凹部９ａを有している。凹部９ａには、出力トルク伝達部材８の出力側の端部８ｃが圧入されている。すなわち、出力シャフト９は、出力トルク伝達部材８を支持するように構成されている。また、出力シャフト９は、出力トルク伝達部材８からトルクが伝達されるように構成されている。また、出力シャフト９のＸ１方向側の端部９ｂは、Ｘ１方向に向けて、外筒２から突出している。

【0038】

入力シャフト１０は、外筒２と同軸上に設けられている。また、入力シャフト１０は、軸線６１周りに回転可能に設けられている。また、入力シャフト１０は、外筒２に対して相対回転可能に構成されている。入力シャフト１０は、Ｘ２方向側から外筒２に挿入されている。入力シャフト１０のＸ１方向側の端部１０ａには、入力歯車１０ｂが設けられている。入力歯車１０ｂは、伝達歯車１ｃと係合している。したがって、入力シャフト１０を回転させると、入力シャフト１０とともに、軸部材１が回転する。

【0039】

キャリアピン１１は、外筒２の内周面２ａに設けられている。キャリアピン１１は、Ｘ方向において、伝達歯車１ｃと出力側キャリア５との間の位置に配置されている。また、キャリアピン１１は、出力側外歯歯車３と係合している。出力側外歯歯車３が軸部材１によって回転され、出力側外歯歯車３がキャリアピン１１に接触した際に、キャリアピン１１から出力側外歯歯車３に対して反力が伝達される。

【0040】

また、キャリアピン１１は、Ｘ方向において、入力側キャリア６と伝達歯車１ｃとの間の位置に配置されている。また、キャリアピン１１は、入力側外歯歯車４と係合している。入力側外歯歯車４が軸部材１によって回転され、入力側外歯歯車４がキャリアピン１１に接触した際に、キャリアピン１１から入力側外歯歯車４に対して反力が伝達される。

【0041】

第１軸受１２は、軸部材１を回転支持している。本実施形態では、第１軸受１２は、出力側キャリア５の凹部５ｂに設けられている。本実施形態では、第１軸受１２は、凹部５ｂにおいて、Ｙ１方向およびＹ２方向の各々に設けられており、軸部材１の出力側の端部１ｄを支持している。

【0042】

また、本実施形態では、第１軸受１２は、入力側キャリア６の凹部６ｂに設けられている。本実施形態では、第１軸受１２は、凹部６ｂにおいて、Ｙ１方向およびＹ２方向の各々に設けられており、軸部材１の入力側の端部１ｅを支持している。したがって、軸部材１は、外筒２に対して相対回転可能に構成されている。第１軸受１２は、たとえば、コロ軸受である。本実施形態では、第１軸受１２は、円錐ころ軸受である。

【0043】

第２軸受１３は、軸部材１を回転支持している。本実施形態では、第２軸受１３は、軸方向において、第１偏心部１ａに対応する位置で、かつ、第１偏心部１ａと出力側外歯歯車３との間の位置に設けられている。図１に示す例では、第２軸受１３は、第１偏心部１ａと出力側外歯歯車３の内周面とに接触した状態で、軸部材１を回転支持している。また、第２軸受１３は、軸方向において、第２偏心部１ｂに対応する位置で、かつ、第２偏心部１ｂと入力側外歯歯車４との間の位置に設けられている。図１に示す例では、第２軸受１３は、第２偏心部１ｂと入力側外歯歯車４の内周面とに接触した状態で、軸部材１を回転支持している。

【0044】

図１に示すように、本実施形態による歯車装置１００は、入力シャフト１０が軸線６１回り回転する際のトルクが、入力歯車１０ｂを介して伝達歯車１ｃに伝達される。伝達歯車１ｃに伝達されたトルクにより、伝達歯車１ｃとともに軸部材１が回転する。軸部材１が回転することにより、第１偏心部１ａおよび第２偏心部１ｂを介して、出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４が偏心揺動する。出力側外歯歯車３が偏心揺動することにより、キャリアピン１１からの反力が出力側外歯歯車３に伝達される。キャリアピン１１から反力が伝達された出力側外歯歯車３は、軸線６１回りに回転する。出力側外歯歯車３が軸線６１回りに回転すると、軸部材１も軸線６１回りに回転する。この際、軸部材１の回転に伴って、出力側キャリア５も軸線６１回りに回転する。出力側キャリア５が回転した際のトルクは、キャリア接続部材７および出力トルク伝達部材８を介して、出力シャフト９に伝達される。

【0045】

また、入力側外歯歯車４が偏心揺動することにより、キャリアピン１１からの反力が入力側外歯歯車４に伝達される。キャリアピン１１から反力が伝達された入力側外歯歯車４は、軸線６１回りに回転する。入力側外歯歯車４が軸線６１回りに回転すると、軸部材１も軸線６１回りに回転する。この際、軸部材１の回転に伴って、入力側キャリア６も軸線６１回りに回転する。入力側キャリア６が回転した際のトルクは、キャリア接続部材７および出力トルク伝達部材８を介して、出力シャフト９に伝達される。このようにして、入力シャフト１０から入力されたトルクは、出力シャフト９に伝達される。

【0046】

なお、出力側外歯歯車３がキャリアピン１１からの反力によって回転することにより生じるトルクは、出力側外歯歯車３から、出力側キャリア５および入力側キャリア６の両方に伝達される。また、入力側外歯歯車４がキャリアピン１１からの反力によって回転することにより生じるトルクは、入力側外歯歯車４から、出力側キャリア５および入力側キャリア６の両方に伝達される。また、出力側外歯歯車３がどこかの位置（位相）でキャリアピン１１と噛み合っているとき、入力側外歯歯車４がそれを打ち消す位置（位相）でキャリアピン１１と噛み合っている。出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４の両者のトルクを合成すると、軸部材１を介して出力側キャリア５、および、入力側キャリア６に作用するトルクのうち、軸線６１周りの回転方向以外の成分が小さくなる。トルクの伝達割合は、近い位置にある部材ほどおおきくなるので、出力側外歯歯車３から出力側キャリア５に伝達されるトルクの割合が、出力側外歯歯車３から入力側キャリア６に伝達されるトルクの割合より大きくなる。また、入力側外歯歯車４から入力側キャリア６に伝達されるトルクの割合が、入力側外歯歯車４から出力側キャリア５に伝達されるトルクの割合より大きくなる。

【0047】

図２に示すように、歯車装置１００は、１つの入力シャフト１０と、複数の軸部材１と、複数のキャリア接続部材７とを備える。本実施形態では、歯車装置１００は、３つの軸部材１と、３つのキャリア接続部材７とを備えている。３つの軸部材１は、外筒２の周方向において略等間隔に配置されている。また、３つのキャリア接続部材７は、３つの軸部材１とは異なる位置において、外筒２の周方向において略等間隔に配置されている。なお、歯車装置１００が備える軸部材１の個数、および、キャリア接続部材７の個数は、３つに限定されない。

【0048】

また、図２に示すように、キャリアピン１１は、外筒２の内周面２ａにおいて、外筒２の周方向に所定の間隔で設けられている。なお、図２に示すキャリアピン１１の配置間隔および個数は、あくまで一例であり、図２の例に限定されない。また、図２に示す伝達歯車１ｃの歯の数は、あくまで一例であり、図２に示す個数に限定されない。また、図２に示す入力歯車１０ｂの歯の数は、あくまで一例であり、図２に示す個数に限定されない。

【0049】

図２に示すように、入力歯車１０ｂは、３つの伝達歯車１ｃと係合している。したがって、入力歯車１０ｂが回転することにより、３つの伝達歯車１ｃが連動して回転する。

【0050】

（出力側および入力側におけるトルクの伝達経路）
次に、図３を参照して、出力側におけるトルクの伝達経路６２、および、入力側におけるトルクの伝達経路６３について説明する。なお、図３に示す例では、出力側におけるトルクの伝達経路６２を、太い実線で図示している。また、図３に示す例では、入力側におけるトルクの伝達経路６３を、太い破線で図示している。

【0051】

出力側におけるトルクの伝達経路６２、および、入力側におけるトルクの伝達経路６３は、入力シャフト１０から出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４までのトルクの伝達経路が同一である。そのため、図３に示す例では、出力側におけるトルクの伝達経路６２、および、入力側におけるトルクの伝達経路６３の各々を、キャリアピン１１の位置を経路の開始点としている。

【0052】

図３に示すように、出力側におけるトルクの伝達経路６２は、キャリアピン１１を開始点とし、出力側外歯歯車３、出力側キャリア５、キャリア接続部材７、および、出力トルク伝達部材８を介して、出力シャフト９に到達する。

【0053】

一方、入力側におけるトルクの伝達経路６３は、キャリアピン１１を開始点とし、入力側外歯歯車４、入力側キャリア６、キャリア接続部材７、および、出力トルク伝達部材８を介して、出力シャフト９に到達する。

【0054】

図３に示すように、出力側におけるトルクの伝達経路６２、および、入力側におけるトルクの伝達経路６３の各々は、キャリア接続部材７と出力トルク伝達部材８との接続位置から、同一の経路となる。すなわち、接続部７ｃから出力シャフト９までのトルクの伝達経路は、出力側におけるトルクの伝達経路６２、および、入力側におけるトルクの伝達経路６３で同一である。そこで、本願発明者らは、キャリア接続部材７と出力トルク伝達部材８との接続部７ｃの位置を調整することにより、出力側におけるトルクの伝達経路６２と、入力側におけるトルクの伝達経路６３との長さを調整できることを発見した。

【0055】

（接続位置の調整）
図４～図８を参照して、キャリア接続部材７（図４参照）と出力トルク伝達部材８（図４参照）との接続位置を調整する構成について説明する。本実施形態では、出力側キャリア５（図４参照）および入力側キャリア６（図４参照）にかかる荷重配分を確認しながら、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分となるように、キャリア接続部材７と出力トルク伝達部材８との接続位置の調整が行われる。

【0056】

（３次元モデル）
本実施形態では、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分の確認は、図４に示す３次元モデル３０を用いた応力解析によって行われる。３次元モデル３０は、歯車装置１００（図１参照）をモデル化することにより生成される。なお、出力側外歯歯車３（図１参照）にかかる荷重は、出力側キャリア５にかかる荷重と、略同一の荷重である。また、入力側外歯歯車４（図１参照）にかかる荷重は、入力側キャリア６にかかる荷重を略同一である。

【0057】

そこで、本実施形態では、図４に示すように、３次元モデル３０は、少なくとも、出力側キャリア５と、入力側キャリア６と、キャリア接続部材７と、出力トルク伝達部材８と、出力シャフト９と、をモデル化することにより生成される。なお、図４に示す例では、便宜的に、出力側キャリア５、入力側キャリア６、および、出力シャフト９の一部を切断した状態で図示している。

【0058】

また、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重の確認は、３次元モデル３０における出力側キャリア５および入力側キャリア６を固定した状態で行われる。具体的には、３次元モデル３０における出力側キャリア５および入力側キャリア６を固定した状態（拘束条件）で、出力シャフト９にトルクを伝達する。この際の、出力シャフト９に伝達されたトルクに対するキャリア接続部材７と出力側キャリア５との接続箇所２１（第１接続箇所２１ａ）の反力を確認（計算）する。出力側キャリア５の固定は、３次元モデル３０における凹部５ｂを拘束することにより行われる。

【0059】

また、３次元モデル３０における出力側キャリア５および入力側キャリア６を固定した状態で、出力シャフト９にトルクを伝達した際の、出力シャフト９に伝達されたトルクに対するキャリア接続部材７と入力側キャリア６との接続箇所２１（第２接続箇所２１ｂ）の反力を確認する。入力側キャリア６の固定は、３次元モデル３０における凹部６ｂを拘束することにより行われる。

【0060】

（荷重配分の調整）
次に、図６を参照して、出力側キャリア５および入力側キャリア６（図１参照）にかかる荷重配分を調整する構成について説明する。

【0061】

本実施形態では、荷重配分の調整は、軸方向（Ｘ方向）における出力トルク伝達部材８に対する接続部７ｃの接続位置を調整することにより行われる。具体的には、接続部７ｃに対する出力トルク伝達部材８のかかり代２０の長さ２０ａを調整することにより接続位置の調整が行われる。また、本実施形態では、かかり代２０の長さ２０ａとともに、出力シャフト９の凹部９ａの入力側（Ｘ２方向側）の端面９ｃから、接続部７ｃまでの距離２０ｂを調整することにより、接続位置を調整する。すなわち、軸方向（Ｘ方向）における出力トルク伝達部材８に対する接続部７ｃの接続位置とは、かかり代２０の長さ２０ａと、接続部７ｃまでの距離２０ｂとに基づいて決定される位置である。

【0062】

（荷重配分の解析結果）
次に、図７を参照して、かかり代２０（図６参照）の長さ２０ａ（図６参照）、および、出力シャフト９（図６参照）の凹部９ａ（図６参照）の入力側（Ｘ２方向側）の端面９ｃ（図６参照）から接続部７ｃ（図６参照）までの長さ２０ｂ（図６参照）を調整した際の、出力側キャリア５（図１参照）および入力側キャリア６（図１参照）にかかる荷重配分について説明する。

【0063】

図７に示す荷重配分の解析結果４０における第１寸法は、凹部９ａの入力側（Ｘ２方向側）の端面９ｃから接続部７ｃまでの距離２０ｂ（図６参照）である。また、解析結果４０における第２寸法は、かかり代２０の長さ２０ａである。また、第１寸法および第２寸法の単位は、ｍｍ（ミリメートル）である。

【0064】

また、解析結果４０における入力側荷重および出力側荷重の単位は、Ｎ（ニュートン）である。また、解析結果４０における割合は、入力側荷重に対する出力側荷重の比（出力側荷重／入力側荷重）である。なお、解析結果４０に示す割合が１よりも大きい場合、出力側キャリア５にかかる荷重の割合が、入力側キャリア６にかかる荷重よりも大きい状態であることを意味している。また、解析結果４０に示す割合が１よりも小さい場合、入力側キャリア６にかかる荷重が、出力側キャリア５にかかる荷重よりも大きい状態であることを意味している。また、解析結果４０に示す割合が１の場合、出力側キャリア５にかかる荷重と、入力側キャリア６にかかる荷重とが、等しい状態であることを意味している。

【0065】

図７に示すＮｏ．１～Ｎｏ．６のように、第１寸法と第２寸法とを調整し、３次元モデル３０（図４参照）による応力解析を行った。Ｎｏ．１～Ｎｏ．３では、第１寸法を４８．８ｍｍとした。また、Ｎｏ．４～Ｎｏ．６では、第１寸法を７１．２ｍｍとした。また、Ｎｏ．１およびＮｏ．４では、第２寸法を５．０ｍｍとした。また、Ｎｏ．２およびＮｏ．５では、第２寸法を、１０．０ｍｍとした。また、Ｎｏ．３およびＮｏ．６では、第２寸法を、１５．０ｍｍとして、解析結果４０に示すように、第１寸法および第２寸法を調整することにより、出力側の荷重と、入力側の荷重との配分を調整することが可能であることが確認できた。また、第１寸法および第２寸法のいずれかを変更した場合でも、出力側の荷重と、入力側の荷重との配分を調整することが可能であることが確認できた。

【0066】

（荷重配分の調整処理）
次に、図８を参照して、本実施形態による歯車装置１００（図１参照）の荷重配分を調整する処理について説明する。

【0067】

ステップ１０１において、３次元モデル３０（図４参照）を生成する。本実施形態では、ステップ１０１において、少なくとも、出力側キャリア５（図４参照）と、入力側キャリア６（図４参照）と、キャリア接続部材７（図４参照）と、出力トルク伝達部材８（図４参照）と、出力シャフト９（図４参照）と、をモデル化することにより、３次元モデル３０を生成する。

【0068】

ステップ１０２において、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分を確認する。具体的には、ステップ１０２において、３次元モデル３０に基づいて、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる応力を解析することにより、荷重配分を確認する。より具体的には、３次元モデル３０における出力側キャリア５および入力側キャリア６を固定した状態で、出力シャフト９にトルクを伝達した際の、出力シャフト９に伝達されたトルクに対するキャリア接続部材７と出力側キャリア５との第１接続箇所２１ａ（図４参照）の反力、および、出力シャフト９に伝達されたトルクに対するキャリア接続部材７と入力側キャリア６との第２接続箇所２１ｂ（図４参照）の反力を確認することにより、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分を確認する。

【0069】

ステップ１０３において、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が、所定の配分になっているか否かを確認する。出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分になっている場合、処理は、終了する。出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分になっていない場合、処理は、ステップ１０４へ進む。

【0070】

ステップ１０４において、荷重配分を確認しながら、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分となるように、キャリア接続部材７（図６参照）に対する、出力側キャリア５および入力側キャリア６の各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材８（図６参照）の接続位置を調整する。具体的には、軸方向における出力トルク伝達部材８に対する接続部７ｃ（図６参照）の接続位置を調整する。より具体的には、接続部７ｃに対する出力トルク伝達部材８のかかり代２０（図６参照）の長さ２０ａ（図６参照）を調整する。なお、本実施形態では、ステップ１０４において、出力シャフト９（図６参照）の凹部９ａ（図６参照）の入力側（Ｘ２方向側）の端面９ｃ（図６参照）から、接続部７ｃまでの距離２０ｂ（図６参照）の調整も行われる。また、ステップ１０４において、軸方向（Ｘ方向）における接続部７ｃの位置が、出力側キャリア５と、入力側キャリア６との間の位置となるように、接続部７ｃの位置を調整する。その後、処理は、ステップ１０２へ進む。

【0071】

本実施形態では、ステップ１０２～ステップ１０４の処理を繰り返すことにより、出力側キャリア５および入力側キャリア６の荷重配分が、所定の配分となるように、かかり代２０の長さ２０ａおよび出力シャフト９の凹部９ａのＸ２方向側の端面９ｃから接続部７ｃまでの距離２０ｂを調整する。したがって、本実施形態における歯車装置１００は、キャリア接続部材７と出力トルク伝達部材８との接続位置は、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分となるように、軸方向の位置が調整されている。

【0072】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0073】

上記実施形態では、歯車装置１００の荷重配分調整方法は、歯車装置１００の荷重配分を調整する方法であって、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分を確認する工程と、荷重配分を確認しながら、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分となるように、出力側キャリア５および入力側キャリア６の回転を同期させるキャリア接続部材７に対する、出力側キャリア５および入力側キャリア６の各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材８の接続位置を調整する工程と、を備える。

【0074】

ここで、上記実施形態による歯車装置１００は、出力側キャリア５と入力側キャリア６とが、キャリア接続部材７によって接続されている。また、キャリア接続部材７に対して、出力側キャリア５および入力側キャリア６からのトルクが伝達される。そして、キャリア接続部材７と接続された出力トルク伝達部材８を介して出力シャフト９からトルクが出力される。したがって、上記実施形態における歯車装置１００の荷重配分調整方法では、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分となるように、出力側キャリア５および入力側キャリア６の各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材８の接続位置を調整する。これにより、出力側キャリア５からのトルクの伝達経路６２と、入力側キャリア６からのトルクの伝達経路６３とを調整することができる。その結果、接続位置を調整することにより、出力側キャリア５と入力側キャリア６とにおける荷重の配分を調整することができる。

【0075】

また、上記実施形態による歯車装置１００は、軸回りに回転可能に設けられた軸部材１と、内周面２ａに内歯車が設けられた外筒２と、軸部材１に取り付けられ、内歯車に噛み合いながら回転する出力側外歯歯車３と、軸部材１に取り付けられ、内歯車に噛み合いながら回転する入力側外歯歯車４と、外筒２と同軸上に設けられ、出力側外歯歯車３の回転が伝達されることにより、外筒２に対して相対回転する出力側キャリア５と、外筒２と同軸上に設けられ、入力側外歯歯車４の回転が伝達されることにより、外筒２に対して相対回転する入力側キャリア６と、出力側キャリア５および入力側キャリア６に接続され、出力側キャリア５と入力側キャリア６との回転を同期させるキャリア接続部材７と、キャリア接続部材７に接続され、出力側キャリア５および入力側キャリア６の各々からトルクを伝達する出力トルク伝達部材８と、出力トルク伝達部材８を支持し、出力トルク伝達部材８からトルクが伝達される出力シャフト９とを備え、キャリア接続部材７と出力トルク伝達部材８との接続位置は、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分が所定の配分となるように、軸方向の位置が調整されている。

【0076】

これにより、上記歯車装置１００の荷重配分調整方法と同様に、接続位置を調整することにより、出力側キャリア５と入力側キャリア６とにおける荷重の配分を調整することが可能な歯車装置１００を提供することができる。

【0077】

また、上記実施形態では、以下のように構成したことによって、下記のような更なる効果が得られる。

【0078】

すなわち、本実施形態では、上記のように、キャリア接続部材７は、出力トルク伝達部材８に対してトルクを伝達する接続部７ｃを有しており、キャリア接続部材７に対する出力トルク伝達部材８の接続位置を調整する工程において、軸方向（Ｘ方向）における出力トルク伝達部材８に対する接続部７ｃの接続位置を調整する。これにより、接続部７ｃの位置を調整することにより、軸方向（Ｘ方向）における出力トルク伝達部材８の接続位置を容易に調整することができる。その結果、出力側キャリア５にかかる荷重と、入力側キャリア６にかかる荷重との配分を、容易に調整することができる。

【0079】

また、本実施形態では、上記のように、キャリア接続部材７は、筒状形状を有しており、接続部７ｃは、キャリア接続部材７の内周面７ｄに設けられており、キャリア接続部材７に対する出力トルク伝達部材８の接続位置を調整する工程において、接続部７ｃに対する出力トルク伝達部材８のかかり代２０の長さ２０ａを調整する。これにより、接続部７ｃの位置とともに、かかり代２０の長さ２０ａを調整することによって、キャリア接続部材７に対する出力トルク伝達部材８の設置面積を調整することができる。その結果、キャリア接続部材７から出力トルク伝達部材８に対するトルクの伝達点の位置の微調整を行うことが可能となるので、出力側キャリア５にかかる荷重と、入力側キャリア６にかかる荷重との配分の微調整を行うことができる。

【0080】

また、本実施形態では、上記のように、キャリア接続部材７に対する出力トルク伝達部材８の接続位置を調整する工程において、軸方向における接続部７ｃの位置が、出力側キャリア５と、入力側キャリア６との間の位置となるように、接続部７ｃの位置を調整する。これにより、出力側キャリア５から接続部７ｃまでの間の距離と、入力側キャリア６から接続部７ｃまでの間の距離とに大きな差が生じることを抑制することができる。その結果、出力側キャリア５におけるトルクの伝達経路６２と、入力側キャリア６におけるトルクの伝達経路６３との差が大きくなることを抑制することが可能となるので、荷重配分がどちらか一方のキャリアに偏ることを抑制することができる。

【0081】

また、本実施形態では、上記のように、少なくとも、出力側キャリア５と、入力側キャリア６と、キャリア接続部材７と、出力トルク伝達部材８と、出力トルク伝達部材８を支持し、出力トルク伝達部材８からのトルクが伝達される出力シャフト９と、をモデル化した３次元モデル３０を生成する工程をさらに備え、荷重配分を確認する工程において、３次元モデル３０に基づいて、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる応力を解析することにより、荷重配分を確認する。これにより、３次元モデル３０に基づいて解析を行うので、接続部７ｃの位置を様々な位置に変更しながら、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる応力を解析することができる。その結果、キャリア接続部材７および出力トルク伝達部材８の実物を用いて解析を行う構成と比較して、接続部７ｃの位置を様々な位置に変更した場合の解析結果を容易に取得することができる。

【0082】

また、本実施形態では、上記のように、荷重配分を確認する工程において、３次元モデル３０における出力側キャリア５および入力側キャリア６を固定した状態で、出力シャフト９にトルクを伝達した際の、出力シャフト９に伝達されたトルクに対するキャリア接続部材７と出力側キャリア５との接続箇所２１（第１接続箇所２１ａ）の反力、および、出力シャフト９に伝達されたトルクに対するキャリア接続部材７と入力側キャリア６との接続箇所２１（第２接続箇所２１ｂ）の反力を確認することにより、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分を確認する。ここで、出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４にかかる荷重配分は、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分と略等しい。したがって、上記のように構成することにより、入力シャフト１０、軸部材１、出力側外歯歯車３、および、入力側外歯歯車４のモデルを作成することなく、出力側キャリア５および入力側キャリア６の荷重配分を解析することができる。その結果、３次元モデル３０を生成する際のユーザの負担を軽減することができる。また、３次元モデル３０に入力シャフト１０、軸部材１、出力側外歯歯車３、および、入力側外歯歯車４が含まれていないので、３次元モデル３０のデータ容量が増加することを抑制することができる。その結果、３次元モデル３０を用いて解析を行う際の、解析処理の負荷が増加することを抑制することができる。

【0083】

また、本実施形態では、上記のように、キャリア接続部材７は、出力トルク伝達部材８に対してトルクを伝達する接続部７ｃを有しており、軸方向における出力トルク伝達部材８に対する接続部７ｃの接続位置が調整されることにより、軸方向における接続位置が調整されている。これにより、出力側キャリア５にかかる荷重と、入力側キャリア６にかかる荷重との配分を、容易に調整することが可能な歯車装置１００を提供することができる。

【0084】

また、本実施形態では、上記のように、キャリア接続部材７は、筒状形状を有しており、接続部７ｃは、キャリア接続部材７の内周面７ｄに設けられており、接続部７ｃに対する出力トルク伝達部材８のかかり代２０の長さ２０ａが調整されることにより、軸方向における接続位置が調整されている。接続部７ｃの位置を調整することにより、軸方向（Ｘ方向）における出力トルク伝達部材８の接続位置を容易に調整することができる。その結果、キャリア接続部材７から出力トルク伝達部材８に対するトルクの伝達点の位置の微調整を行うことが可能となるので、出力側キャリア５にかかる荷重と、入力側キャリア６にかかる荷重との配分の微調整を行うことが可能な歯車装置１００を提供することができる。

【0085】

また、本実施形態では、上記のように、軸部材１は、軸方向に並ぶように配設された第１偏心部１ａと第２偏心部１ｂとを有し、出力側外歯歯車３は、第１偏心部１ａに取り付けられ、第１偏心部１ａの偏心回転に連動して揺動回転するように構成されており、入力側外歯歯車４は、第２偏心部１ｂに取り付けられ、第２偏心部１ｂの偏心回転に連動して揺動回転するように構成されており、出力側キャリア５は、出力側外歯歯車３の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されており、入力側キャリア６は、入力側外歯歯車４の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されており、キャリア接続部材７は、出力側キャリア５の回転と、入力側キャリア６の回転とを同期させるように構成されている。これにより、偏心揺動型の歯車装置１００において、出力側キャリア５および入力側キャリア６の荷重配分を容易に調整することができる。

【0086】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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（変形例）が含まれる。

【0087】

たとえば、上記実施形態では、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分を、３次元モデル３０を用いて応力解析することにより確認する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す変形例による歯車装置１１０のように、出力側外歯歯車３にひずみセンサ５０を設けることにより、出力側外歯歯車３にかかる荷重を取得するように構成されていてもよい。なお、入力側外歯歯車４においても、図９に示す出力側外歯歯車３と同様に、ひずみセンサ５０が設けられており、入力側外歯歯車４にかかる荷重を取得する。

【0088】

ひずみセンサ５０は、第１ひずみセンサ５０ａと、第２ひずみセンサ５０ｂと、第３ひずみセンサ５０ｃとを有する。ひずみセンサ５０は、いわゆる、３軸のひずみセンサである。第１ひずみセンサ５０ａは、軸部材１が延びる方向（Ｘ方向）と直交する面内において、互い直交する２方向のうちの、一方側の方向における出力側外歯歯車３のひずみを検知する。また、第２ひずみセンサ５０ｂは、軸部材１が延びる方向（Ｘ方向）と直交する面内において、互い直交する２方向のうちの、他方側の方向における出力側外歯歯車３のひずみを検知する。また、第３ひずみセンサ５０ｃは、軸部材１が延びる方向（Ｘ方向）における出力側外歯歯車３のひずみを検知する。

【0089】

次に、図１０を参照して、変形例による歯車装置１１０（図９参照）において、荷重配分を調整する処理について説明する。なお、上記実施形態による荷重配分を調整する処理と同様の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0090】

ステップ２００において、出力側外歯歯車３（図９参照）に設けられたひずみセンサ５０（図９参照）の出力値に基づいて、出力側外歯歯車３にかかる荷重である出力側荷重を取得する。また、入力側外歯歯車４（図１参照）に設けられたひずみセンサ５０の出力値に基づいて、入力側外歯歯車４にかかる荷重である入力側荷重を取得する。

【0091】

ステップ２０１において、ステップ２００において取得した出力側荷重および入力側荷重を比較することにより、荷重配分を確認する。

【0092】

その後、処理は、ステップ１０３へ進み、処理が終了するか、ステップ１０３からステップ１０４へ処理が進む。

【0093】

変形例では、上記のように、歯車装置１１０は、軸回りに回転可能に設けられた軸部材１と、軸部材１に取り付けられ、軸部材１の回転に連動して回転する出力側外歯歯車３と、軸部材１に取り付けられ、軸部材１の回転に連動して回転する入力側外歯歯車４とを有しており、荷重配分を確認する工程において、出力側外歯歯車３に設けられたひずみセンサ５０の出力値に基づいて、出力側外歯歯車３にかかる荷重である出力側荷重を取得するとともに、入力側外歯歯車４に設けられたひずみセンサ５０の出力値に基づいて、入力側外歯歯車４にかかる荷重である入力側荷重を取得して、出力側荷重および入力側荷重を比較することにより、荷重配分を確認する。これにより、出力側外歯歯車３に設けられたひずみセンサ５０の出力値、および、入力側外歯歯車４に設けられたひずみセンサ５０の出力値を取得することにより、出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４の荷重配分を容易に確認することができる。その結果、たとえば、３次元モデル３０を生成することなく、歯車装置１１０における荷重配分を容易に確認することができる。

【0094】

また、上記実施形態では、出力トルク伝達部材８が、接続部７ｃにおいてキャリア接続部材７に接続し、接続部７ｃの位置を調整することにより、出力側キャリア５および入力側キャリア６の荷重配分を調整する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、出力トルク伝達部材８の外周面８ａが、キャリア接続部材７の内周面７ｄと面接触することによりキャリア接続部材７と出力トルク伝達部材８とが接続されるように構成されていてもよい。この場合、出力トルク伝達部材８がキャリア接続部材７に挿通される長さを調整することにより、出力側キャリア５および入力側キャリア６の荷重配分を調整すればよい。

【0095】

また、上記実施形態では、接続位置を調整する際に、かかり代２０の長さ２０ａを調整する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、かかり代２０の長さ２０ａを調整することなく、Ｘ方向における接続部７ｃの位置を調整してもよい。

【0096】

また、上記実施形態では、接続位置を調整する際に、かかり代２０の長さ２０ａおよび、出力シャフト９の凹部９ａの入力側（Ｘ２方向側）の端面９ｃから、接続部７ｃまでの距離２０ｂの両方を調整する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、かかり代２０の長さ２０ａ、および、出力シャフト９の凹部９ａの入力側（Ｘ２方向側）の端面９ｃから、接続部７ｃまでの距離２０ｂのいずれか一方のみが調整されてもよい。

【0097】

また、上記実施形態では、少なくとも、出力側キャリア５と、入力側キャリア６と、キャリア接続部材７と、出力トルク伝達部材８と、出力シャフト９と、をモデル化した３次元モデル３０を用いて、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重配分を確認する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、３次元モデルとして、歯車装置１００の全体をモデル化し、出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４にかかる荷重を確認してもよい。また、出力側外歯歯車３と、入力側外歯歯車４と、出力側キャリア５と、入力側キャリア６と、キャリア接続部材７と、出力トルク伝達部材８と、出力シャフト９と、をモデル化し、出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４にかかる荷重を確認してもよい。出力側外歯歯車３および入力側外歯歯車４、または、出力側キャリア５および入力側キャリア６にかかる荷重を確認することが可能であれば、どのような３次元モデル３０を生成してもよい。

【0098】

また、上記実施形態では、軸方向（Ｘ方向）における接続部７ｃの位置が、出力側キャリア５と、入力側キャリア６との間の位置となるように、接続部７ｃの位置を調整する例を示したが、本発明はこれに限られない。接続部７ｃの位置が、出力側キャリア５と、入力側キャリア６との間の位置以外の位置となるように、接続部７ｃの位置が調整されてもよい。しかしながら、接続部７ｃの位置が、出力側キャリア５と、入力側キャリア６との間の位置以外の位置となるように、接続部７ｃの位置を調整した場合、出力側キャリア５および入力側キャリア６のどちらか一方の荷重配分が大きくなる。したがって、接続部７ｃの位置が、出力側キャリア５と、入力側キャリア６との間の位置以外の位置となるように、接続部７ｃの位置が調整されることが好ましい。

【0099】

また、上記実施形態では、軸部材１が、第１偏心部１ａおよび第２偏心部１ｂを有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。軸部材１は、第１偏心部１ａおよび第２偏心部１ｂを有していなくてもよい。すなわち、歯車装置１００は、偏心揺動型の歯車装置でなくてもよい。たとえば、歯車装置１００は、遊星歯車装置であってもよい。

【0100】

また、上記実施形態では、歯車装置１００が、減速機である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。歯車装置１００は、出力シャフト９が回転することにより生じたトルクを、入力シャフト１０に伝達する、いわゆる、増速機であってもよい。

【0101】

［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0102】

（項目１）
歯車装置の荷重配分を調整する方法であって、
出力側キャリアおよび入力側キャリアにかかる前記荷重配分を確認する工程と、
前記荷重配分を確認しながら、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる前記荷重配分が所定の配分となるように、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアの回転を同期させるキャリア接続部材に対する、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアの各々からトルクが伝達される出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程と、を備える、歯車装置の荷重配分調整方法。

【0103】

（項目２）
前記キャリア接続部材は、前記出力トルク伝達部材に対してトルクを伝達する接続部を有しており、
前記キャリア接続部材に対する前記出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程において、軸方向における前記出力トルク伝達部材に対する前記接続部の接続位置を調整する、項目１に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【0104】

（項目３）
前記キャリア接続部材は、筒状形状を有しており、
前記接続部は、前記キャリア接続部材の内周面に設けられており、
前記キャリア接続部材に対する前記出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程において、前記接続部に対する前記出力トルク伝達部材のかかり代の長さを調整する、項目２に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【0105】

（項目４）
前記キャリア接続部材に対する前記出力トルク伝達部材の接続位置を調整する工程において、軸方向における前記接続部の位置が、前記出力側キャリアと、前記入力側キャリアとの間の位置となるように、前記接続部の位置を調整する、項目２または３に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【0106】

（項目５）
少なくとも、前記出力側キャリアと、前記入力側キャリアと、前記キャリア接続部材と、前記出力トルク伝達部材と、前記出力トルク伝達部材を支持し、前記出力トルク伝達部材からのトルクが伝達される出力シャフトと、をモデル化した３次元モデルを生成する工程をさらに備え、
前記荷重配分を確認する工程において、前記３次元モデルに基づいて、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる応力を解析することにより、前記荷重配分を確認する、項目１～４のいずれか１項に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【0107】

（項目６）
前記荷重配分を確認する工程において、前記３次元モデルにおける前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアを固定した状態で、前記出力シャフトにトルクを伝達した際の、前記出力シャフトに伝達されたトルクに対する前記キャリア接続部材と前記出力側キャリアとの接続箇所の反力、および、前記出力シャフトに伝達されたトルクに対する前記キャリア接続部材と前記入力側キャリアとの接続箇所の反力を確認することにより、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる前記荷重配分を確認する、項目５に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【0108】

（項目７）
前記歯車装置は、軸回りに回転可能に設けられた軸部材と、前記軸部材に取り付けられ、前記軸部材の回転に連動して回転する出力側外歯歯車と、前記軸部材に取り付けられ、前記軸部材の回転に連動して回転する入力側外歯歯車とを有しており、
前記荷重配分を確認する工程において、前記出力側外歯歯車に設けられたひずみセンサの出力値に基づいて、前記出力側外歯歯車にかかる荷重である出力側荷重を取得するとともに、前記入力側外歯歯車に設けられたひずみセンサの出力値に基づいて、前記入力側外歯歯車にかかる荷重である入力側荷重を取得して、前記出力側荷重および前記入力側荷重を比較することにより、前記荷重配分を確認する、項目１～４のいずれか１項に記載の歯車装置の荷重配分調整方法。

【0109】

（項目８）
軸回りに回転可能に設けられた軸部材と、
内周面に内歯車が設けられた外筒と、
前記軸部材に取り付けられ、前記内歯車に噛み合いながら回転する出力側外歯歯車と、
前記軸部材に取り付けられ、前記内歯車に噛み合いながら回転する入力側外歯歯車と、
前記外筒と同軸上に設けられ、前記出力側外歯歯車の回転が伝達されることにより、前記外筒に対して相対回転する出力側キャリアと、
前記外筒と同軸上に設けられ、前記入力側外歯歯車の回転が伝達されることにより、前記外筒に対して相対回転する入力側キャリアと、
前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアに接続され、前記出力側キャリアと前記入力側キャリアとの回転を同期させるキャリア接続部材と、
前記キャリア接続部材に接続され、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアの各々からトルクを伝達する出力トルク伝達部材と、
前記出力トルク伝達部材を支持し、前記出力トルク伝達部材からトルクが伝達される出力シャフトとを備え、
前記キャリア接続部材と前記出力トルク伝達部材との接続位置は、前記出力側キャリアおよび前記入力側キャリアにかかる荷重配分が所定の配分となるように、軸方向の位置が調整されている、歯車装置。

【0110】

（項目９）
前記キャリア接続部材は、前記出力トルク伝達部材に対してトルクを伝達する接続部を有しており、
軸方向における前記出力トルク伝達部材に対する前記接続部の接続位置が調整されることにより、軸方向における接続位置が調整されている、項目８に記載の歯車装置。

【0111】

（項目１０）
前記キャリア接続部材は、筒状形状を有しており、
前記接続部は、前記キャリア接続部材の内周面に設けられており、
前記接続部に対する前記出力トルク伝達部材のかかり代の長さが調整されることにより、軸方向における接続位置が調整されている、項目９に記載の歯車装置。

【0112】

（項目１１）
前記軸部材は、軸方向に並ぶように配設された第１偏心部と第２偏心部とを有し、
前記出力側外歯歯車は、前記第１偏心部に取り付けられ、前記第１偏心部の偏心回転に連動して揺動回転するように構成されており、
前記入力側外歯歯車は、前記第２偏心部に取り付けられ、前記第２偏心部の偏心回転に連動して揺動回転するように構成されており、
前記出力側キャリアは、前記出力側外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されており、
前記入力側キャリアは、前記入力側外歯歯車の揺動回転が伝達されることにより、回転するように構成されており、
前記キャリア接続部材は、前記出力側キャリアの回転と、前記入力側キャリアの回転とを同期させるように構成されている、項目８～１０のいずれか１項に記載の歯車装置。

【符号の説明】

【0113】

１ 軸部材
１ａ 第１偏心部
１ｂ 第２偏心部
２ 外筒
２ａ 内周面（外筒の内周面）
３ 出力側外歯歯車
４ 入力側外歯歯車
５ 出力側キャリア
６ 入力側キャリア
７ キャリア接続部材
７ｃ 接続部（出力トルク伝達部材に対してトルクを伝達する接続部）
７ｄ 内周面（キャリア接続部材の内周面）
８ 出力トルク伝達部材
９ 出力シャフト
２０ かかり代（接続部に対する出力トルク伝達部材のかかり代）
２０ａ かかり代の長さ
２１ 接続箇所（キャリア接続部材と出力側キャリアとの接続箇所）
３０ ３次元モデル
５０ ひずみセンサ
１００、１１０ 歯車装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】