特開 2024-92893 内接噛合遊星歯車装置及びロボット用関節装置

(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】P2024092893

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】内接噛合遊星歯車装置及びロボット用関節装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20240701BHJP

   F16C 25/08 20060101ALI20240701BHJP

   F16C 19/16 20060101ALI20240701BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 A

F16C25/08

F16C19/16

F16C33/58

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048299

(22)【出願日】2023-03-24

(31)【優先権主張番号】202211679974.8

(32)【優先日】2022-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】512237419

【氏名又は名称】美的集団股▲フン▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＤＥＡ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｂ２６－２８Ｆ， Ｍｉｄｅａ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｎｏ．６ Ｍｉｄｅａ Ａｖｅｎｕｅ， Ｂｅｉｊｉａｏ， Ｓｈｕｎｄｅ， Ｆｏｓｈａｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２８３１１ Ｃｈｉｎａ

(71)【出願人】

【識別番号】522256185

【氏名又は名称】広東▲極▼▲亞▼精机科技有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】517344192

【氏名又は名称】広東美的制冷設備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＧＤ ＭＩＤＥＡ ＡＩＲ－ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｌｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｂｅｉｊｉａｏ，Ｓｈｕｎｄｅ，Ｆｏｓｈａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(72)【発明者】

【氏名】松澤 響

(72)【発明者】

【氏名】▲呉▼ ▲達▼祺

【テーマコード（参考）】

3J012

3J027

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J012AB04

3J012BB03

3J012BB05

3J012CB04

3J012DB07

3J012DB08

3J012DB09

3J012FB10

3J012GB10

3J012HB02

3J027FA37

3J027FB32

3J027GB03

3J027GC02

3J027GC24

3J027GE01

3J027GE25

3J701AA03

3J701AA13

3J701AA24

3J701AA42

3J701AA44

3J701AA54

3J701AA62

3J701AA72

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA55

3J701FA41

3J701FA46

3J701GA11

3J701GA32

(57)【要約】

【課題】信頼性が低下しにくい内接合遊星歯車装置及びロボット用関節装置を提供する。
【解決手段】内接噛合遊星歯車装置１Ａは、内歯歯車２と、遊星歯車３と、軸受け部材６と、を備える。軸受け部材６は、内輪６１及び外輪６２を有する。内接噛合遊星歯車装置１Ａは、遊星歯車３を揺動させることにより、遊星歯車３を内歯歯車２に対して相対的に回転させ、回転軸Ａｘ１を中心にして外輪６２を内輪６１に対して相対的に回転させる。回転軸Ａｘ１に沿った軸方向において内輪６１と外輪６２との間には隙間が設けられており、当該隙間を埋めるように内輪６１と外輪６２との間に弾性部８にて予圧が付与される。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内歯を有する内歯歯車と、
前記内歯に部分的に噛み合う外歯を有する遊星歯車と、
内輪及び外輪を有する軸受け部材と、を備え、
前記遊星歯車を揺動させることにより、前記遊星歯車を前記内歯歯車に対して相対的に回転させ、回転軸を中心にして前記外輪を前記内輪に対して相対的に回転させ、
前記回転軸に沿った軸方向において前記内輪と前記外輪との間には隙間が設けられており、当該隙間を埋めるように前記内輪と前記外輪との間に弾性部にて予圧が付与される、
内接噛合遊星歯車装置。

【請求項2】

前記弾性部は、前記軸受け部材の一部を含む、
請求項１に記載の内接噛合遊星歯車装置。

【請求項3】

前記弾性部は、前記軸受け部材とは別部品を含む、
請求項１又は２に記載の内接噛合遊星歯車装置。

【請求項4】

前記弾性部は、スプリングワッシャを含む、
請求項３に記載の内接噛合遊星歯車装置。

【請求項5】

前記軸受け部材は、前記軸方向に離間した第１軸受け部材及び第２軸受け部材を含み、
前記弾性部は、前記第１軸受け部材及び前記第２軸受け部材の両方に対して予圧を付与する、
請求項１又は２に記載の内接噛合遊星歯車装置。

【請求項6】

前記外輪は、前記内歯歯車に対して回転不能に組み合わされ、
前記弾性部は、前記外輪と前記内歯歯車との間に介在する、
請求項１又は２に記載の内接噛合遊星歯車装置。

【請求項7】

請求項１又は２に記載の内接噛合遊星歯車装置と、
前記内歯歯車に固定される第１部材と、
前記内歯歯車に対する前記遊星歯車の相対的な回転に伴って、前記第１部材に対して相対的に回転する第２部材と、を備える、
ロボット用関節装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に内接噛合遊星歯車装置及びロボット用関節装置に関し、より詳細には、内歯を有する内歯歯車の内側に外歯を有する遊星歯車が配置される内接噛合遊星歯車装置及びロボット用関節装置に関する。

【背景技術】

【0002】

関連技術として、振り分けタイプと称される偏心揺動型の内接噛合遊星歯車装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。関連技術に係る内接噛合遊星歯車装置では、内歯歯車の軸心からオフセットした位置に配置された複数（例えば３つ）のクランク軸を備え、クランク軸歯車によって各クランク軸を同期して駆動することにより、遊星歯車（外歯歯車）を揺動させながら内歯歯車に内接噛合させている。

【0003】

遊星歯車は、第１遊星歯車及び第２遊星歯車を含んでいる。第１遊星歯車及び第２遊星歯車の軸方向両側には、一対のキャリアが配置されている。各クランク軸は一対の円錐ころ軸受けを介して一対のキャリアに支持されている。入力歯車が回転すると、当該入力歯車と同時に噛合している３つのクランク軸歯車が同一の方向に同一の回転速度で回転する。各クランク軸歯車にはクランク軸がスプライン連結されているため、３つのクランク軸が入力歯車とクランク軸歯車との歯数比に減速された状態で同一の方向に同一の回転速度で回転する。その結果、３つのクランク軸の軸方向同位置に形成された３つの第１偏心部が同期して回転して第１遊星歯車を揺動させると共に、３つのクランク軸の軸方向同位置にそれぞれ形成された３つの第２偏心部が同期して回転して第２遊星歯車を揺動させる。

【0004】

第１遊星歯車及び第２遊星歯車は、それぞれ内歯歯車に内接噛合している。内歯歯車は、歯車本体と、歯車本体に回転可能に組み込まれ、当該内歯歯車の内歯を構成する外ピン（ピン部材）とを有している。ここで、内歯歯車の歯数（外ピンの本数）は、各遊星歯車の歯数よりも僅かに多い。そのため、各遊星歯車が１回揺動する毎に、第１遊星歯車及び第２遊星歯車は内歯歯車に対して歯数差分円周方向の位相がずれ（自転する）、この自転が、各クランク軸の内歯歯車の回転軸の周りの公転として一対のキャリアに伝達される。これにより、回転軸を中心に、歯車本体（と一体化されたケーシング）に対して、一対のキャリアを相対的に回転させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－７５３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記関連技術の構成では、内接噛合遊星歯車装置の運転中の部品の摩耗等により予圧抜けが発生し、信頼性が低下する可能性がある。

【0007】

本開示の目的は、信頼性が低下しにくい内接合遊星歯車装置及びロボット用関節装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る内接噛合遊星歯車装置は、内歯歯車と、遊星歯車と、軸受け部材と、を備える。前記内歯歯車は、内歯を有する。前記遊星歯車は、前記内歯に部分的に噛み合う外歯を有する。軸受け部材は、内輪及び外輪を有する。前記内接噛合遊星歯車装置は、前記遊星歯車を揺動させることにより、前記遊星歯車を前記内歯歯車に対して相対的に回転させ、回転軸を中心にして前記外輪を前記内輪に対して相対的に回転させる。前記回転軸に沿った軸方向において前記内輪と前記外輪との間には隙間が設けられており、当該隙間を埋めるように前記内輪と前記外輪との間に弾性部にて予圧が付与される。

【0009】

本開示の一態様に係るロボット用関節装置は、前記内接噛合遊星歯車装置と、前記内歯歯車に固定される第１部材と、前記内歯歯車に対する前記遊星歯車の相対的な回転に伴って、前記第１部材に対して相対的に回転する第２部材と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、信頼性が低下しにくい、内接合遊星歯車装置及びロボット用関節装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、基本構成に係る内接噛合遊星歯車装置を含むアクチュエータの概略構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、同上の内接噛合遊星歯車装置を回転軸の入力側から見た概略の分解斜視図である。

【図3】図３は、同上の内接噛合遊星歯車装置を回転軸の出力側から見た概略の分解斜視図である。

【図4】図４は、同上の内接噛合遊星歯車装置の概略断面図である。

【図5】図５は、同上の内接噛合遊星歯車装置を示す、図４のＡ１－Ａ１線断面図である。

【図6】図６は、同上の内接噛合遊星歯車装置を示す、図４のＢ１－Ｂ１線断面図である。

【図7】図７は、実施形態１に係る内接噛合遊星歯車装置の概略断面図である。

【図8】図８は、同上の内接噛合遊星歯車装置の要部を示し、図７の領域Ｚ１の概略拡大図である。

【図9】図９は、比較例に係る内接噛合遊星歯車装置の要部を示し、図７の領域Ｚ１に相当する概略拡大図である。

【図10】図１０は、同上の内接噛合遊星歯車装置を用いたロボット用関節装置を示す概略図である。

【図11】図１１は、実施形態２に係る内接噛合遊星歯車装置の要部を示し、図７の領域Ｚ１に相当する概略拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（基本構成）
（１）概要
以下、本基本構成に係る内接噛合遊星歯車装置１の概要について、図１～図４を参照して説明する。本開示で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。例えば、図１～図４における、内歯２１及び外歯３１の歯形、寸法及び歯数等は、いずれも説明のために模式的に表しているに過ぎず、図示されている形状に限定する趣旨ではない。

【0013】

本基本構成に係る内接噛合遊星歯車装置１（以下、単に「歯車装置１」ともいう）は、内歯歯車２と、遊星歯車３と、を備える歯車装置である。この歯車装置１では、環状の内歯歯車２の内側に遊星歯車３が配置され、遊星歯車３を揺動させることにより、遊星歯車３を内歯歯車２に対して相対的に回転させる。また、内接噛合遊星歯車装置１は、外輪６２及び内輪６１を有する軸受け部材６を更に備える。内輪６１は、外輪６２の内側に配置され、外輪６２に対して相対的に回転可能に支持される。特に、本基本構成に係る歯車装置１は、振り分けタイプと称される偏心揺動型の内接噛合遊星歯車装置である。

【0014】

本基本構成に係る歯車装置１は、図１～図４に示すように、内歯歯車２の軸心（回転軸Ａｘ１）からオフセットした位置に配置された複数（基本構成では３つ）のクランク軸（偏心軸）７Ａ，７Ｂ，７Ｃを備えている。さらに、歯車装置１は、内歯歯車２の軸心（回転軸Ａｘ１）上に配置された、回転軸Ａｘ１を中心とする入力軸５００と、入力軸５００と一体に形成された入力歯車５０１と、を備えている。複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃには、それぞれクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃがスプライン連結されている。これら複数（基本構成では３つ）のクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃは、入力歯車５０１に対して噛み合うように配置されている。そのため、歯車装置１は、入力軸５００が駆動されると、入力歯車５０１によってクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃを同期して駆動することにより、遊星歯車３を揺動させる。

【0015】

内歯歯車２は、内歯２１を有し、外輪６２に固定される。特に、本基本構成では、内歯歯車２は、環状の歯車本体２２と、複数の外ピン２３と、を有する。複数の外ピン２３は、自転可能な状態で歯車本体２２の内周面２２１に保持され、内歯２１を構成する。遊星歯車３は、内歯２１に部分的に噛み合う外歯３１を有する。つまり、内歯歯車２の内側で遊星歯車３は内歯歯車２に対して内接し、外歯３１の一部が内歯２１の一部に噛み合った状態となる。この状態で、複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが駆動されると遊星歯車３が揺動して、内歯２１と外歯３１との噛み合い位置が内歯歯車２の円周方向に移動し、遊星歯車３と内歯歯車２との歯数差に応じた相対回転が両歯車（内歯歯車２及び遊星歯車３）の間に発生する。ここで、内歯歯車２が固定されているとすれば、両歯車の相対回転に伴って、遊星歯車３が回転（自転）することになる。その結果、遊星歯車３からは、両歯車の歯数差に応じて、比較的高い減速比で減速された回転出力が得られる。

【0016】

この種の歯車装置１は、遊星歯車３の自転成分相当の回転を、軸受け部材６の内輪６１と一体化された一対のキャリア１８，１９の回転として取り出すように使用される。これにより、歯車装置１は、入力軸５００を入力側とし、一対のキャリア１８，１９を出力側として、比較的高い減速比の歯車装置として機能する。そこで、本基本構成に係る歯車装置１では、遊星歯車３の自転成分相当の回転を一対のキャリア１８，１９に伝達するべく、一対のキャリア１８，１９にて複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃを支持している。一対のキャリア１８，１９は、遊星歯車３の軸方向（回転軸Ａｘ１に沿った方向）の両側に配置され、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃを回転可能に支持する。

【0017】

ここで、複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、遊星歯車３に形成された複数の開口部３３にそれぞれ挿入された状態で、遊星歯車３の回転に伴って内歯歯車２に対して相対的に回転する。また、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、軸心部７１と、軸心部７１に対して偏心した偏心部７２と、を有している。一対のキャリア１８，１９は、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃのうちの軸心部７１を回転可能に支持し、遊星歯車３の開口部３３には、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの偏心部７２が挿入される。そのため、遊星歯車３の揺動成分、つまり遊星歯車３の公転成分は、軸心部７１に対する偏心部７２の公転成分によって吸収される。言い換えれば、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸心部７１の偏心部７２がそれぞれ軸心部７１に対して公転するように回転することで、遊星歯車３の揺動成分が吸収される。したがって、一対のキャリア１８，１９には、複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃにより、遊星歯車３の揺動成分（公転成分）を除いた、遊星歯車３の回転（自転成分）が伝達されることになる。

【0018】

また、本基本構成に係る歯車装置１は、図１に示すように、駆動源１０１と共に、アクチュエータ１００を構成する。言い換えれば、本基本構成に係るアクチュエータ１００は、歯車装置１と、駆動源１０１と、を備えている。駆動源１０１は、遊星歯車３を揺動させるための駆動力を発生する。具体的には、駆動源１０１は、回転軸Ａｘ１を中心として入力軸５００を回転させることにより、遊星歯車３を揺動させる。

【0019】

（２）定義
本開示でいう「環状」は、少なくとも平面視において、内側に囲まれた空間（領域）を形成する輪（わ）のような形状を意味し、平面視において真円とある円形状（円環状）に限らず、例えば、楕円形状及び多角形状等であってもよい。さらに、例えば、カップ状のように底部を有する形状であっても、その周壁が環状であれば、「環状」に含まれる。

【0020】

本開示でいう「公転」は、ある物体が、この物体の中心（重心）を通る中心軸以外の回転軸まわりを周回することを意味し、ある物体が公転すると、この物体の中心は回転軸を中心とする公転軌道に沿って移動することになる。したがって、例えば、ある物体の中心（重心）を通る中心軸と平行な偏心軸を中心に、この物体が回転する場合には、この物体は、偏心軸を回転軸として公転していることになる。一例として、遊星歯車３は、揺動することによって、回転軸Ａｘ１まわりを周回するようにして内歯歯車２内を公転する。

【0021】

また、本開示では、回転軸Ａｘ１の一方側（図４の左側）を「出力側」といい、回転軸Ａｘ１の他方側（図４の右側）を「入力側」という場合がある。図４の例では、回転軸Ａｘ１の「入力側」から入力軸５００に回転が与えられ、回転軸Ａｘ１の「出力側」から一対のキャリア１８，１９の回転が取り出される。ただし、「入力側」及び「出力側」は、説明のために付しているラベルに過ぎず、歯車装置１から見た、入力及び出力の位置関係を限定する趣旨ではない。

【0022】

本開示でいう「回転軸」は、回転体の回転運動の中心となる仮想的な軸（直線）を意味する。つまり、回転軸Ａｘ１は、実体を伴わない仮想軸である。入力軸５００は、回転軸Ａｘ１を中心として回転運動を行う。

【0023】

本開示でいう「内歯」及び「外歯」は、それぞれ単体の「歯」ではなく、複数の「歯」の集合（群）を意味する。つまり、内歯歯車２の内歯２１は、内歯歯車２（歯車本体２２）の内周面２２１に配置された複数の歯の集合からなる。同様に、遊星歯車３の外歯３１は、遊星歯車３の外周面に配置された複数の歯の集合からなる。

【0024】

（３）構成
以下、本基本構成に係る内接噛合遊星歯車装置１の詳細な構成について、図１～図６を参照して説明する。

【0025】

図１は、歯車装置１を含むアクチュエータ１００の概略構成を示す斜視図である。図１では、駆動源１０１を模式的に示している。図２は、歯車装置１を回転軸Ａｘ１の入力側から見た概略の分解斜視図である。図３は、歯車装置１を回転軸Ａｘ１の出力側から見た概略の分解斜視図である。図４は、歯車装置１の概略断面図である。図５は図４のＡ１－Ａ１線断面図である。図６は図４のＢ１－Ｂ１線断面図である。ただし、図５及び図６では、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃ以外の部品については、断面であってもハッチングを省略している。

【0026】

（３．１）全体構成
本基本構成に係る歯車装置１は、図１～図４に示すように、内歯歯車２と、遊星歯車３と、軸受け部材６と、複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃと、一対のキャリア１８，１９と、入力軸５００と、を備えている。また、本基本構成では、歯車装置１は、入力歯車５０１と、複数のクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃと、一対の転がり軸受け４１，４２と、偏心体軸受け５と、ケース１０と、を更に備えている。本基本構成では、歯車装置１の構成要素である内歯歯車２、遊星歯車３、複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃ及び一対のキャリア１８，１９等の材質は、ステンレス、鋳鉄、機械構造用炭素鋼、クロムモリブデン鋼、リン青銅若しくはアルミ青銅等の金属、又はアルミニウム若しくはチタン等の軽金属である。ここでいう金属（軽金属を含む）は、窒化処理等の表面処理が施された金属を含む。

【0027】

また、本基本構成では、歯車装置１の一例として、トロコイド系歯形を用いた内接式遊星歯車装置を例示する。つまり、本基本構成に係る歯車装置１は、トロコイド系曲線歯形を有する内接式の遊星歯車３を備えている。

【0028】

また、本基本構成では一例として、歯車装置１は、内歯歯車２の歯車本体２２が、軸受け部材６の外輪６２と共に、ケース１０等の固定部材に固定された状態で使用される。これにより、内歯歯車２と遊星歯車３との相対回転に伴って、固定部材（ケース１０等）に対して、遊星歯車３が相対的に回転することになる。

【0029】

さらに、本基本構成では、歯車装置１をアクチュエータ１００に用いる場合に、入力軸５００に入力としての回転力が加わることで、軸受け部材６の内輪６１と一体化された一対のキャリア１８，１９から出力としての回転力が取り出される。つまり、歯車装置１は、入力軸５００の回転を入力回転とし、内輪６１と一体化された一対のキャリア１８，１９の回転を出力回転として動作する。これにより、歯車装置１では、入力回転に対して、比較的高い減速比にて減速された出力回転が得られることになる。

【0030】

駆動源１０１は、モータ（電動機）等の動力の発生源である。駆動源１０１で発生した動力は、歯車装置１における入力軸５００に伝達される。具体的には、駆動源１０１は入力軸５００につながっており、駆動源１０１で発生した動力は入力軸５００に伝達される。これにより、駆動源１０１は、入力軸５００を回転させることが可能である。

【0031】

さらに、本基本構成に係る歯車装置１では、図４に示すように、入力側の回転軸Ａｘ１と、出力側の回転軸Ａｘ１とは、同一直線上にある。言い換えれば、入力側の回転軸Ａｘ１と、出力側の回転軸Ａｘ１とは、同軸である。ここで、入力側の回転軸Ａｘ１は、入力回転が与えられる入力軸５００の回転中心であって、出力側の回転軸Ａｘ１は、出力回転を生じる内輪６１（及び一対のキャリア１８，１９）の回転中心である。つまり、歯車装置１では、同軸上において、入力回転に対して、比較的高い減速比にて減速された出力回転が得られることになる。

【0032】

内歯歯車２は、図５及び図６に示すように、内歯２１を有する環状の部品である。本基本構成では、内歯歯車２は、少なくとも内周面が平面視において真円となる、円環状を有している。円環状の内歯歯車２の内周面には、内歯２１が、内歯歯車２の円周方向に沿って形成されている。内歯２１を構成する複数の歯は、全て同一形状であって、内歯歯車２の内周面における円周方向の全域に、等ピッチで設けられている。つまり、内歯２１のピッチ円は、平面視において真円となる。内歯２１のピッチ円の中心は、回転軸Ａｘ１上にある。また、内歯歯車２は、回転軸Ａｘ１の方向に所定の厚みを有している。内歯２１の歯筋は、いずれも回転軸Ａｘ１と平行である。内歯２１の歯筋方向の寸法は、内歯歯車２の厚み方向よりもやや小さい。

【0033】

ここで、内歯歯車２は、上述したように、環状（円環状）の歯車本体２２と、複数の外ピン２３と、を有している。複数の外ピン２３は、自転可能な状態で歯車本体２２の内周面２２１に保持され、内歯２１を構成する。言い換えれば、複数の外ピン２３は、それぞれ内歯２１を構成する複数の歯として機能する。具体的には、歯車本体２２の内周面２２１には、図２に示すように、円周方向の全域に複数の内周溝２２３が形成されている。複数の内周溝２２３は、全て同一形状であって、等ピッチで設けられている。複数の内周溝２２３は、いずれも回転軸Ａｘ１と平行であって、歯車本体２２の厚み方向の全長にわたって形成されている。複数の外ピン２３は、複数の内周溝２２３に嵌るようにして、歯車本体２２に組み合わされている。複数の外ピン２３の各々は、内周溝２２３内において自転可能な状態で保持される。また、歯車本体２２は、（外輪６２と共に）ケース１０に固定される。さらに、歯車本体２２には、固定用の複数の固定孔２２２（図５参照）が形成されている。

【0034】

遊星歯車３は、図５及び図６に示すように、外歯３１を有する環状の部品である。本基本構成では、遊星歯車３は、少なくとも外周面が平面視において真円となる、円環状を有している。円環状の遊星歯車３の外周面には、外歯３１が、遊星歯車３の円周方向に沿って形成されている。外歯３１を構成する複数の歯は、全て同一形状であって、遊星歯車３の外周面における円周方向の全域に、等ピッチで設けられている。つまり、外歯３１のピッチ円は、平面視において真円となる。また、遊星歯車３は、回転軸Ａｘ１の方向に所定の厚みを有している。外歯３１は、いずれも遊星歯車３の厚み方向の全長にわたって形成されている。外歯３１の歯筋は、いずれも回転軸Ａｘ１と平行である。遊星歯車３においては、内歯歯車２とは異なり、外歯３１が遊星歯車３の本体と１つの金属部材にて一体に形成されている。

【0035】

また、本基本構成に係る歯車装置１は、複数の遊星歯車３を備えている。具体的には、歯車装置１は、第１遊星歯車３０１と第２遊星歯車３０２との２つの遊星歯車３を備えている。２つの遊星歯車３は、回転軸Ａｘ１に平行な方向において対向するように配置されている。つまり、遊星歯車３は、回転軸Ａｘ１に平行な方向（軸方向）に並ぶ第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２を含む。第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２の形状自体は共通である。

【0036】

これら２つの遊星歯車３（第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２）は、回転軸Ａｘ１まわりで１８０度の位相差をもって配置される。図４の例では、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２のうち、回転軸Ａｘ１の入力側（図４の右側）に位置する第１遊星歯車３０１の中心（外歯３１のピッチ円の中心）Ｃ１が、回転軸Ａｘ１に対して図の上方にずれた（偏った）状態にある。一方、回転軸Ａｘ１の出力側（図４の左側）に位置する第２遊星歯車３０２の中心（外歯３１のピッチ円の中心）Ｃ２は、回転軸Ａｘ１に対して図の下方にずれた（偏った）状態にある。ここで、回転軸Ａｘ１と中心Ｃ１との間の距離ΔＬ１は、回転軸Ａｘ１に対する第１遊星歯車３０１の偏心量となり、回転軸Ａｘ１と中心Ｃ２との間の距離ΔＬ２は、回転軸Ａｘ１に対する第２遊星歯車３０２の偏心量となる。このように、複数の遊星歯車３が、回転軸Ａｘ１を中心とする周方向において均等に配置されることで、複数の遊星歯車３間での重量と荷重とのバランスをとることが可能である。

【0037】

第１遊星歯車３０１と第２遊星歯車３０２とでは、その中心Ｃ１，Ｃ２が回転軸Ａｘ１に対して１８０度回転対称に位置する。本基本構成では、偏心量ΔＬ１と偏心量ΔＬ２とでは、回転軸Ａｘ１から見た向きが反対であるが、その絶対値は同じである。

【0038】

より詳細には、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、それぞれ１つの軸心部７１に対して、２つの偏心部７２を有している。これら２つの偏心部７２の中心Ｃ０の軸心部７１の中心（軸心Ａｘ２）からの偏心量ΔＬ０（図５及び図６参照）は、それぞれ回転軸Ａｘ１に対する第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２の偏心量ΔＬ１，ΔＬ２と同じである。複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの形状自体は共通である。複数のクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃについても、その形状自体は共通である。

【0039】

また、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２の回転軸Ａｘ１に平行な方向（軸方向）の両側には、一対のキャリア１８，１９が配置されている。一対のキャリア１８，１９を互いに区別する場合には、回転軸Ａｘ１の入力側（図４では右側）に位置するキャリア１８を「入力側キャリア１８」と呼び、回転軸Ａｘ１の出力側（図４では左側）に位置するキャリア１９を「出力側キャリア１９」と呼ぶ。各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、その両端部が転がり軸受け４１，４２を介して一対のキャリア１８，１９に保持されている。つまり、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、遊星歯車３に対して回転軸Ａｘ１に平行な方向（軸方向）の両側において、自転可能な状態で入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９に保持されている。

【0040】

各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの偏心部７２には、偏心体軸受け５が装着される。第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２の各々には、３つのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃに対応する３つの開口部３３が形成されている。そして、各開口部３３には偏心体軸受け５が収容される。言い換えれば、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２には、それぞれ偏心体軸受け５が取り付けられ、偏心体軸受け５に各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが挿入されることで、偏心体軸受け５及び各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが遊星歯車３に組み合わされる。遊星歯車３に偏心体軸受け５及びクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが組み合わされた状態で、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが回転すると、遊星歯車３は回転軸Ａｘ１まわりで揺動する。

【0041】

以上説明した構成によれば、入力軸５００に入力としての回転力が加えられて、入力軸５００が回転軸Ａｘ１を中心に回転することで、この回転力が入力歯車５０１から複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃに振り分けられる。つまり、入力歯車５０１が回転すると、当該入力歯車５０１と同時に噛合している３つのクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃが同一の方向に同一の回転速度で回転する。各クランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃにはクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃがスプライン連結されているため、３つのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが入力歯車５０１とクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃとの歯数比にて減速された状態で、同一の方向に同一の回転速度で回転する。その結果、３つのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃにおける回転軸Ａｘ１の入力側の同位置に形成された３つの偏心部７２が同期して回転し、第１遊星歯車３０１を揺動させる。さらに、３つのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃにおける回転軸Ａｘ１の出力側の同位置に形成された３つの偏心部７２が同期して回転し、第２遊星歯車３０２を揺動させる。

【0042】

図５及び図６に、ある時点における第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２の状態を示す。図５は、図４のＡ１－Ａ１線断面図であって、第１遊星歯車３０１を示す。図６は、図４のＢ１－Ｂ１線断面図であって、第２遊星歯車３０２を示す。図５及び図６に示すように、第１遊星歯車３０１と第２遊星歯車３０２とでは、その中心Ｃ１，Ｃ２が回転軸Ａｘ１に対して略１８０度回転対称に位置する。本基本構成では、偏心量ΔＬ１と偏心量ΔＬ２とでは、回転軸Ａｘ１から見た向きが反対であるが、その絶対値は略同じ（いずれも偏心量ΔＬ０）である。上述した構成によれば、軸心部７１が軸心Ａｘ２を中心に回転（自転）することにより、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２は、回転軸Ａｘ１まわりで略１８０度の位相差をもって、回転軸Ａｘ１まわりで回転（偏心運動）する。そして、複数の遊星歯車３が、回転軸Ａｘ１を中心とする周方向において略均等に配置されることで、複数の遊星歯車３間での重量と荷重とのバランスをとることが可能である。

【0043】

このように構成される遊星歯車３（第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２）は、内歯歯車２の内側に配置される。平面視において、遊星歯車３は内歯歯車２に比べて一回り小さく形成されており、遊星歯車３は、内歯歯車２と組み合わされた状態で、内歯歯車２の内側で揺動可能となる。ここで、遊星歯車３の外周面には外歯３１が形成され、内歯歯車２の内周面には内歯２１が形成されている。そのため、内歯歯車２の内側に遊星歯車３が配置された状態では、外歯３１と内歯２１とは、互いに対向することになる。

【0044】

さらに、外歯３１のピッチ円は、内歯２１のピッチ円よりも一回り小さい。そして、第１遊星歯車３０１が内歯歯車２に内接した状態で、第１遊星歯車３０１における外歯３１のピッチ円の中心Ｃ１は、内歯２１のピッチ円の中心（回転軸Ａｘ１）から距離ΔＬ１だけずれた位置にある。同様に、第２遊星歯車３０２が内歯歯車２に内接した状態で、第２遊星歯車３０２における外歯３１のピッチ円の中心Ｃ２は、内歯２１のピッチ円の中心（回転軸Ａｘ１）から距離ΔＬ２だけずれた位置にある。

【0045】

そのため、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２のいずれにおいても、外歯３１と内歯２１とは、少なくとも一部が隙間を介して対向することになり、外歯３１と内歯２１との歯数差が「２」以上であれば円周方向の全体が互いに噛み合うことはない。ただし、遊星歯車３は、内歯歯車２の内側において回転軸Ａｘ１まわりで揺動（公転）するので、外歯３１と内歯２１とが部分的に噛み合うことになる。つまり、遊星歯車３（第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２）が回転軸Ａｘ１まわりを揺動することで、図５及び図６に示すように、外歯３１を構成する複数の歯のうちの一部の歯が、内歯２１を構成する複数の歯のうちの一部の歯に噛み合うことになる。結果的に、歯車装置１では、外歯３１の一部を内歯２１の一部に噛み合わせることが可能となる。

【0046】

ここで、内歯歯車２における内歯２１の歯数は、遊星歯車３の外歯３１の歯数よりもＮ（Ｎは正の整数）だけ多い。本基本構成では一例として、Ｎが「２」であって、遊星歯車３の（外歯３１の）歯数は、内歯歯車２の（内歯２１の）歯数よりも「２」少ない。このような遊星歯車３と内歯歯車２との歯数差は、歯車装置１での入力回転に対する出力回転の減速比を規定する。

【0047】

また、本基本構成では一例として、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２を合わせた厚みは、内歯歯車２における歯車本体２２の厚みよりも小さい。さらに、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２を合わせた外歯３１の歯筋方向（回転軸Ａｘ１に平行な方向）の寸法は、内歯２１の歯筋方向（回転軸Ａｘ１に平行な方向）の寸法よりも小さい。言い換えれば、回転軸Ａｘ１に平行な方向においては、内歯２１の歯筋の範囲内に、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２の外歯３１が収まることになる。

【0048】

ここで、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２は、それぞれ内歯歯車２に内接噛合している。そのため、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２が１回揺動する毎に、第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２は、内歯歯車２に対して（内歯２１と外歯３１との）歯数差分の円周方向の位相ずれが生じ、自転することになる。この自転が、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの内歯歯車２の軸心（回転軸Ａｘ１）の周りの公転として、一対のキャリア１８，１９に伝達される。これにより、回転軸Ａｘ１を中心に、歯車本体（と一体化されたケース１０）に対して、一対のキャリア１８，１９を相対的に回転させることができる。

【0049】

要するに、本基本構成に係る歯車装置１は、回転軸Ａｘ１からオフセットした位置に配置された複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃにて遊星歯車３を揺動させ、遊星歯車３の揺動を利用して回転出力を得る。つまり、歯車装置１では、遊星歯車３が揺動して、内歯２１と外歯３１との噛み合い位置が内歯歯車２の円周方向に移動すると、遊星歯車３と内歯歯車２との歯数差に応じた相対回転が両歯車（内歯歯車２及び遊星歯車３）の間に発生する。ここで、内歯歯車２が固定されているとすれば、両歯車の相対回転に伴って、遊星歯車３が回転（自転）することになる。その結果、遊星歯車３からは、両歯車の歯数差に応じて、比較的高い減速比で減速された回転出力が得られる。

【0050】

軸受け部材６は、外輪６２及び内輪６１を有し、歯車装置１の出力を外輪６２に対する内輪６１の回転として取り出すための部品である。軸受け部材６は、外輪６２及び内輪６１に加えて、複数の転動体６３（図４参照）と、を有している。外輪６２及び内輪６１は、いずれも環状の部品である。外輪６２及び内輪６１は、いずれも平面視で真円となる、円環状を有している。内輪６１は、外輪６２よりも一回り小さく、外輪６２の内側に配置される。ここで、外輪６２の内径は内輪６１の外径よりも大きいため、外輪６２の内周面と内輪６１の外周面との間には隙間が生じる。

【0051】

複数の転動体６３は、外輪６２と内輪６１との間の隙間に配置されている。複数の転動体６３は、外輪６２の円周方向に並べて配置されている。複数の転動体６３は、全て同一形状の金属部品であって、外輪６２の円周方向の全域に、等ピッチで設けられている。

【0052】

より詳細には、本基本構成に係る歯車装置１は、軸受け部材６が第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２を含む。第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２は、それぞれアンギュラ玉軸受けからなる。具体的には、図４に示すように、遊星歯車３から見て回転軸Ａｘ１の入力側（図４の右側）には第１軸受け部材６０１が配置され、遊星歯車３から見て回転軸Ａｘ１の出力側（図４の左側）には第２軸受け部材６０２が配置される。軸受け部材６は、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２にて、ラジアル方向の荷重、スラスト方向（回転軸Ａｘ１に沿う方向）の荷重、及び回転軸Ａｘ１に対する曲げ力（曲げモーメント荷重）のいずれに対しても耐え得るように構成される。

【0053】

ここで、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２は、遊星歯車３に対して回転軸Ａｘ１に平行な方向（軸方向）の両側に、回転軸Ａｘ１に平行な方向において互いに反対向きで配置される。つまり、軸受け部材６は、複数（ここでは２つ）のアンギュラ玉軸受けを組み合わせた「組合せアンギュラ玉軸受け」である。ここでは一例として、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２は、それぞれの内輪６１が互いに近づく向きのスラスト方向（回転軸Ａｘ１に沿う方向）の荷重を受ける「背面組合せタイプ」である。さらに、歯車装置１においては、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２は、それぞれの内輪６１を互いに近づける向きに締め付けることにより、内輪６１に対して適正な予圧が作用する状態で組み合わされる。

【0054】

また、本基本構成に係る歯車装置１では、入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９は、遊星歯車３に対して回転軸Ａｘ１に平行な方向の両側に配置され、遊星歯車３のキャリア孔３４（図４参照）を通して、互いに結合されている。具体的には、図４に示すように、遊星歯車３から見て回転軸Ａｘ１の入力側（図４の右側）には入力側キャリア１８が配置され、遊星歯車３から見て回転軸Ａｘ１の出力側（図４の左側）には出力側キャリア１９が配置される。軸受け部材６（第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２の各々の）の内輪６１は、入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９に対して固定されている。本基本構成では一例として、第１軸受け部材６０１の内輪は、入力側キャリア１８とシームレスに一体化されている。同様に、第２軸受け部材６０２の内輪は、出力側キャリア１９とシームレスに一体化されている。

【0055】

出力側キャリア１９は、出力側キャリア１９の一表面から回転軸Ａｘ１の入力側に向けて突出する複数（一例として３つ）のキャリアピン１９１（図２参照）を有している。これら複数のキャリアピン１９１は、遊星歯車３に形成されている複数（一例として３つ）のキャリア孔３４をそれぞれ貫通し、その先端が入力側キャリア１８に対してキャリアボルト１９２（図７参照）にて固定される。ここで、キャリアピン１９１とキャリア孔３４の内周面との間には隙間が確保され、キャリアピン１９１は、キャリア孔３４内を移動可能、つまりキャリア孔３４の中心に対して相対的に移動可能である。これにより、遊星歯車３が揺動する際にキャリアピン１９１がキャリア孔３４の内周面に接触することはない。

【0056】

上記構成により、歯車装置１は、遊星歯車３の自転成分相当の回転を、軸受け部材６の内輪６１と一体化された入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９の回転として取り出すように使用される。すなわち、本基本構成では、遊星歯車３と内歯歯車２との間の相対的な回転は、入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９から取り出される。本基本構成では一例として、歯車装置１は、軸受け部材６の外輪６２（図４参照）が固定部材であるケース１０に固定された状態で使用される。すなわち、遊星歯車３は複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃにて回転部材である入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９と連結され、歯車本体２２は固定部材に固定されるため、遊星歯車３と内歯歯車２との間の相対的な回転は、回転部材（入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９）から取り出される。言い換えれば、本基本構成では、歯車本体２２に対して遊星歯車３が相対的に回転する際、入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９の回転力を出力として取り出すように構成されている。

【0057】

さらに、本基本構成では、ケース１０が内歯歯車２の歯車本体２２とシームレスに一体化されている。つまり、回転軸Ａｘ１に平行な方向において、固定部材である歯車本体２２とケース１０とはシームレスに連続して設けられる。

【0058】

より詳細には、ケース１０は、円筒状であって、歯車装置１の外郭を構成する。本基本構成では、円筒状のケース１０の中心軸は、回転軸Ａｘ１と一致するように構成されている。つまり、ケース１０は、少なくとも外周面が、平面視において（軸方向の一方から見て）回転軸Ａｘ１を中心とする真円となる。ケース１０は、軸方向の両端面が開口する円筒状に形成されている。ここで、ケース１０には、内歯歯車２の歯車本体２２がシームレスに一体化されており、ケース１０及び歯車本体２２は、１部品として扱われる。そのため、ケース１０の内周面は、歯車本体２２の内周面２２１を含んでいる。さらに、ケース１０には、軸受け部材６の外輪６２が固定されている。つまり、ケース１０の内周面における歯車本体２２から見て回転軸Ａｘ１の入力側（図４の右側）には、第１軸受け部材６０１の外輪６２が嵌め込まれることにより固定される。一方、ケース１０の内周面における歯車本体２２から見て回転軸Ａｘ１の出力側（図４の左側）には、第２軸受け部材６０２の外輪６２が嵌め込まれることにより固定される。

【0059】

さらに、ケース１０における回転軸Ａｘ１の入力側（図４の右側）の端面は、入力側キャリア１８によって閉塞され、ケース１０における回転軸Ａｘ１の出力側（図４の左側）の端面は、出力側キャリア１９によって閉塞される。そのため、図４に示すように、ケース１０、入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９で囲まれた空間内に、遊星歯車３（第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２）、複数の外ピン２３、及び偏心体軸受け５等の部品が収容される。

【0060】

複数（基本構成では３つ）のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの各々は、軸心部７１と、２つの偏心部７２と、を有している。軸心部７１は、少なくとも外周面が平面視において真円となる、円筒状を有している。軸心部７１の中心である軸心Ａｘ２は、回転軸Ａｘ１と平行である。複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸心Ａｘ２は、回転軸Ａｘ１を中心とする仮想円上に、円周方向に等間隔で配置されている。各偏心部７２は、少なくとも外周面が平面視において真円となる、円盤状を有している。各偏心部７２の中心（中心軸）Ｃ０は、回転軸Ａｘ１と平行であって、かつ回転軸Ａｘ１から径方向にずれた位置に配置されている。ここで、軸心Ａｘ２と中心Ｃ０との間の距離ΔＬ０（図５及び図６参照）は、軸心部７１に対する偏心部７２の偏心量となる。偏心部７２は、軸心部７１の長手方向（軸方向）の中央部において、軸心部７１の外周面から全周にわたって突出するフランジ形状をなす。上述した構成によれば、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、軸心Ａｘ２を中心に軸心部７１が回転（自転）することで、偏心部７２が偏心運動することになる。

【0061】

本基本構成では、軸心部７１及び２つの偏心部７２は１つの金属部材にて一体に形成されており、これにより、シームレスなクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが実現される。このような形状のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、偏心体軸受け５と共に遊星歯車３に組み合わされる。そのため、遊星歯車３に偏心体軸受け５及びクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが組み合わされた状態でクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが回転すると、遊星歯車３は、回転軸Ａｘ１まわりで揺動する。

【0062】

偏心体軸受け５は、複数の転動体５１（図４参照）を有し、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの回転のうちの自転成分を吸収し、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの自転成分を除いたクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの回転、つまりクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの揺動成分（公転成分）のみを遊星歯車３に伝達するための部品である。複数の転動体５１は、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの偏心部７２の外周面と、遊星歯車３の各開口部３３の内周面と、の間に配置される。つまり、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの偏心部７２が偏心体軸受け５の内輪として機能し、遊星歯車３の各開口部３３の内周面が偏心体軸受け５の外輪として機能する。

【0063】

偏心体軸受け５及び複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが遊星歯車３に組み合わされた状態で、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが回転すると、偏心体軸受け５は、軸心Ａｘ２まわりで回転（偏心運動）する。このとき、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの自転成分は偏心体軸受け５で吸収される。したがって、遊星歯車３には、偏心体軸受け５により、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの自転成分を除いたクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの回転、つまりクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの揺動成分（公転成分）のみが伝達されることになる。よって、遊星歯車３に偏心体軸受け５及びクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが組み合わされた状態でクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが回転すると、遊星歯車３は、回転軸Ａｘ１まわりで揺動する。

【0064】

上述した構成の歯車装置１では、入力軸５００に入力としての回転力が加えられて、入力軸５００が回転軸Ａｘ１を中心に回転することで、遊星歯車３は、回転軸Ａｘ１まわりで揺動（公転）する。このとき、遊星歯車３は、内歯歯車２の内側で内歯歯車２に対して内接し、外歯３１の一部が内歯２１の一部に噛み合った状態で揺動するので、内歯２１と外歯３１との噛み合い位置が内歯歯車２の円周方向に移動する。これにより、遊星歯車３と内歯歯車２との歯数差に応じた相対回転が両歯車（内歯歯車２及び遊星歯車３）の間に発生する。そして、一対のキャリア１８，１９には、複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃにより、遊星歯車３の揺動成分（公転成分）を除いた、遊星歯車３の回転（自転成分）が伝達される。その結果、一対のキャリア１８，１９からは、両歯車の歯数差に応じて、比較的高い減速比で減速された回転出力が得られることになる。

【0065】

ところで、本基本構成に係る歯車装置１においては、上述したように、内歯歯車２と遊星歯車３との歯数差は、歯車装置１での入力回転に対する出力回転の減速比を規定することになる。つまり、内歯歯車２の歯数を「Ｖ１」、遊星歯車３の歯数を「Ｖ２」とした場合、減速比Ｒ１は、下記式１で表される。

【0066】

Ｒ１＝Ｖ２／（Ｖ１－Ｖ２） （式１）
要するに、内歯歯車２と遊星歯車３との歯数差（Ｖ１－Ｖ２）が小さいほど、減速比Ｒ１は大きくなる。一例として、内歯歯車２の歯数Ｖ１が「７２」、遊星歯車３の歯数Ｖ２が「７０」、その歯数差（Ｖ１－Ｖ２）が「２」であるので、上記式１より、減速比Ｒ１は「３５」となる。この場合、回転軸Ａｘ１の入力側から見て、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃが軸心部７１の軸心Ａｘ２（図５及び図６参照）を中心に時計回りに１周（３６０度）回転すると、一対のキャリア１８，１９は回転軸Ａｘ１を中心に歯数差「２」の分（つまり約１０．３度）だけ反時計回りに回転する。

【0067】

本基本構成に係る歯車装置１によれば、このように高い減速比Ｒ１が、内歯歯車２及び遊星歯車３の組み合わせで実現可能である。さらに、入力歯車５０１と複数のクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃとの間においても、入力歯車５０１及びクランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃの歯数に応じて、適宜の減速比を実現可能である。結果的に、歯車装置１全体としては、高い減速比を実現することが可能である。

【0068】

また、歯車装置１は、少なくとも、内歯歯車２と、遊星歯車３と、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃと、一対のキャリア１８，１９と、を備えていればよく、例えば、図４に示すように、スペーサ１１を更に備えていてもよい。スペーサ１１は、回転軸Ａｘ１に平行な方向（軸方向）において一対の遊星歯車３（第１遊星歯車３０１及び第２遊星歯車３０２）の間に配置されている。

【0069】

（実施形態１）
本実施形態に係る内接噛合遊星歯車装置１Ａ（以下、単に「歯車装置１Ａ」ともいう）は、図７及び図８に示すように、主として軸受け部材６周辺の構成、及びクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃ周辺の構成が、基本構成に係る歯車装置１と相違する。以下、基本構成と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。図７は、歯車装置１Ａの概略断面図である。図８は、図７の領域Ｚ１の概略拡大図である。

【0070】

本実施形態に係る歯車装置１Ａは、図７に示すように、複数のオイルシール１２１，１２２等を更に備えている。オイルシール１２１は、ケース１０と出力側キャリア１９の外周面との間の隙間を塞いでいる。オイルシール１２２は、出力側キャリア１９の中央部に形成された中央孔１９３を塞いでいる。これら複数のオイルシール１２１，１２２等で密閉された空間は、潤滑剤保持空間１７を構成する。潤滑剤保持空間１７は、軸受け部材６の内輪６１と外輪６２との間の空間を含む。さらに、潤滑剤保持空間１７内には、複数の外ピン２３、遊星歯車３、一対の転がり軸受け４１，４２及び偏心体軸受け５等が収容される。

【0071】

そして、潤滑剤保持空間１７には、潤滑剤が注入されている。潤滑剤は液体であって、潤滑剤保持空間内１７を流動可能である。そのため、歯車装置１の使用時においては、例えば、複数の外ピン２３からなる内歯２１と遊星歯車３の外歯３１との噛み合い部位には、潤滑剤が入り込む。本開示でいう「液体」は、液状又はゲル状の物質を含む。ここでいう「ゲル状」は、液体と固体との中間の性質を有する状態を意味し、液相と固相との２つの相からなるコロイド（colloid）の状態を含む。例えば、分散媒が液相であって、分散質が液相であるエマルション（emulsion）、分散質が固相であるサスペンション（suspension）等の、ゲル（gel）又はゾル（sol）と呼ばれる状態が「ゲル状」に含まれる。また、分散媒が固相であって、分散質が液相である状態も、「ゲル状」に含まれる。本基本構成では一例として、潤滑剤は、液状の潤滑油（オイル）である。

【0072】

本実施形態に係る歯車装置１Ａは、一対のキャリア１８，１９の軸方向の両側に取り付けられる一対のカバー１３，１４を更に備えている。一対のカバー１３，１４を互いに区別する場合には、回転軸Ａｘ１の入力側（図７では右側）に位置するカバー１３を「入力側カバー１３」と呼び、回転軸Ａｘ１の出力側（図７では左側）に位置するカバー１４を「出力側カバー１４」と呼ぶ。本実施形態では、一対のカバー１３，１４の材質は、ステンレス、鋳鉄、機械構造用炭素鋼若しくはクロムモリブデン鋼等の金属、又はこれに熱処理を施した金属である。

【0073】

入力側カバー１３は、回転軸Ａｘ１を中心とする円盤状に形成されている。ここで、入力側カバー１３は、少なくとも外周面が、平面視において（軸方向の一方から見て）回転軸Ａｘ１を中心とする真円となる。入力側カバー１３の外径は、入力側キャリア１８の外径よりも一回り小さい。入力側カバー１３は、入力側キャリア１８に対して外側、つまり入力側キャリア１８から見て遊星歯車３とは反対側（図７では右側）から取り付けられている。

【0074】

出力側カバー１４は、回転軸Ａｘ１を中心とする円盤状に形成されている。ここで、出力側カバー１４は、少なくとも外周面が、平面視において（軸方向の一方から見て）回転軸Ａｘ１を中心とする真円となる。出力側カバー１４の外径は、出力側キャリア１９の外径よりも一回り小さい。出力側カバー１４は、出力側キャリア１９に対して外側、つまり出力側キャリア１９から見て遊星歯車３とは反対側（図７では左側）から取り付けられている。

【0075】

ここで、一対のカバー１３，１４は、一対のキャリア１８，１９に対して取り外し可能に取り付けられている。つまり、入力側カバー１３は入力側キャリア１８に対して取り外し可能に取り付けられており、出力側カバー１４は出力側キャリア１９に対して取り外し可能に取り付けられている。本実施形態では一例として、各カバー１３，１４は、複数の固定ボルト１４２（図７参照）により、各キャリア１８，１９に対して取り付けられている。そのため、複数の固定ボルト１４２を外すことにより、各カバー１３，１４は各キャリア１８，１９から取り外し可能である。

【0076】

ここで、一対のカバー１３，１４のうちの出力側カバー１４においては、出力側キャリア１９に設けられる複数の取付穴１９４（図７参照）に合わせて、複数の透孔１４１が設けられている。すなわち、出力側キャリア１９には、相手部材を固定するための複数の取付穴１９４（雌ねじ）が設けられている。そのため、出力側キャリア１９の外側に取り付けられる出力側カバー１４においても、これら複数の取付穴１９４に対応する位置に複数の透孔１４１が形成される。

【0077】

一方で、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃを通す軸孔１３１（図７参照）は、一対のカバー１３，１４のうちの入力側カバー１３にのみ設けられている。つまり、入力側カバー１３には、複数のクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃに対応して複数の軸孔１３１が設けられている。各軸孔１３１には、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸心部７１が挿入される。ここで、軸心部７１が軸孔１３１の内周面に接触しないよう、各軸孔１３１の内径は軸心部７１の外径よりも一回り大きく設定されている。

【0078】

ここで、本実施形態に係る歯車装置１Ａは、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸方向の移動を規制する規制構造７０を備えている。つまり、本実施形態に係る歯車装置１Ａでは、規制構造７０が、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸方向の移動を規制する。本開示でいう「軸方向」は、回転軸Ａｘ１に沿った方向、つまりクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸心Ａｘ２に沿った方向、特にクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸心Ａｘ２に平行な方向（スラスト方向）を意味する。また、本開示でいう「移動を規制」とは、移動について何かしらの制限をかけることを意味し、移動を完全に禁止することだけでなく、移動範囲を制限すること又は移動しにくくすること等を含む。つまり、本実施形態では、規制構造７０が設けられていることにより、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸心Ａｘ２に沿った軸方向において、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの移動が制限されることになる。

【0079】

本実施形態では一例として、規制構造７０は、軸方向の一方（回転軸Ａｘ１の入力側）及び他方（回転軸Ａｘ１の出力側）の両方について、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの移動を禁止することとする。すなわち、図７の例において、規制構造７０は、一対のキャリア１８，１９に対して、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの図中右方への移動及び図中左方への移動のいずれも禁止する。これにより、軸方向におけるクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの位置が（一対のキャリア１８，１９に対して）定位置に位置決めされる。

【0080】

本実施形態では、規制構造７０は、一対のキャリア１８，１９の軸方向の両側に取り付けられる一対のカバー１３，１４を含む。要するに、歯車装置１Ａは、入力側キャリア１８に取り付けられた入力側カバー１３及び出力側キャリア１９に取り付けられた出力側カバー１４を用いて、各クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸方向の一方及び他方への移動を規制する。

【0081】

具体的に、入力側カバー１３は、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃから軸方向の一方（図７では右方）に向けて作用する力を受けることにより、軸方向の一方へのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの移動を規制する。一方、出力側カバー１４は、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃから軸方向の他方に向けて作用する力を受けることにより、軸方向の他方へのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの移動を規制する。

【0082】

より詳細には、入力側カバー１３の回転軸Ａｘ１の出力側（図７では左側）を向いた面における軸孔１３１の周囲に、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの回転軸Ａｘ１の入力側（図８では右側）を向いた段差部が接触することで、軸方向の一方（図７では右方）へのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの移動が規制される。また、出力側カバー１４の回転軸Ａｘ１の入力側（図７では右側）を向いた面に、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの回転軸Ａｘ１の出力側（図７では左側）を向いた端面が接触することで、軸方向の他方（図７では左方）へのクランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの移動が規制される。

【0083】

ところで、本実施形態に係る歯車装置１Ａは、図７及び図８に示すように、軸受け部材６の内輪６１及び外輪６２間に予圧（力Ｆ１，Ｆ２）を付与する弾性部８を更に備えている。弾性部８は、回転軸Ａｘ１に沿った軸方向において、軸受け部材６を構成する内輪６１と外輪６２とに対して相対的に、両者間の隙間Ｓｐ１（図８参照）を圧縮する向きの力Ｆ１，Ｆ２を付与し、内輪６１及び外輪６２間に予圧を付与する。図８では、転動体６３を想像線（二点鎖線）で示している。

【0084】

本開示でいう「予圧」は、予め圧力が作用することにより常に内部応力が作用している状態にすることを意味し、いわゆるプリロード（preload）である。すなわち、本実施形態に係る歯車装置１Ａでは、入力軸５００が駆動されていない状態、つまり歯車装置１Ａが駆動されていない状態において、軸受け部材６を構成する内輪６１及び外輪６２間には弾性部８から予圧が作用している。要するに、本実施形態では、歯車装置１Ａの駆動時はもとより、歯車装置１Ａの非駆動時であっても、内輪６１及び外輪６２間に付与される予圧によって、軸方向において、内輪６１と外輪６２との間に介在する転動体６３には、内輪６１及び外輪６２が押し付けられる。

【0085】

要するに、本実施形態に係る歯車装置１Ａは、内歯２１を有する内歯歯車２と、内歯２１に部分的に噛み合う外歯３１を有する遊星歯車３と、内輪６１及び外輪６２を有する軸受け部材６と、を備えている。歯車装置１Ａは、遊星歯車３を揺動させることにより、遊星歯車３を内歯歯車２に対して相対的に回転させ、回転軸Ａｘ１を中心にして外輪６２を内輪６１に対して相対的に回転させる。ここで、回転軸Ａｘ１に沿った軸方向において内輪６１と外輪６２との間には隙間Ｓｐ１が設けられており、当該隙間Ｓｐ１を埋めるように内輪６１と外輪６２との間に弾性部８にて予圧（力Ｆ１，Ｆ２）が付与される。

【0086】

上記構成によれば、回転軸Ａｘ１に沿った軸方向において、予圧により、転動体６３には内輪６１及び外輪６２が常に押し付けられ、転動体６３と内輪６１又は外輪６２とが離れた状態が生じにくくなる。そのため、歯車装置１Ａが駆動すれば、回転軸Ａｘ１に沿った軸方向において、転動体６３には内輪６１及び外輪６２が押し付けられた状態で、回転軸Ａｘ１を中心にして外輪６２が内輪６１に対して相対的に回転する。一般的に、歯車装置の運転中には、内輪６１、外輪６２及び転動体６３等の摺動部品の少なくともいずれかに摩耗が生じ、予圧が定格に対して不足する予圧抜けが生じる可能性があるところ、本実施形態に係る歯車装置１Ａでは、このような予圧抜けを回避しやすい。その結果、予圧抜けによる歯車装置１Ａのモーメント剛性の低下が抑制され、信頼性が低下しにくい歯車装置１Ａを実現することができる。特に、後述するように歯車装置１Ａがロボット用関節装置２００（図１０参照）に用いられる場合、モーメント剛性の低下は、アーム等の先端部のぶれ（位置ずれ）に直結するところ、モーメント剛性の低下が抑制されることで、ロボットの制御の精度が向上することにつながる。

【0087】

より詳細に説明すると、一般的な歯車装置においては、図９に示す比較例に係る歯車装置１Ｘのように、弾性部８が設けられていない。このような歯車装置１Ｘでは、歯車装置１Ａの組立時に、軸方向における内輪６１及び外輪６２間の距離と、転動体６３の直径との相対的な関係を調整することにより、内輪６１及び外輪６２間には、定位置予圧方式による予圧が付与される。つまり、比較例に係る歯車装置１Ｘにおいては、軸方向における内輪６１及び外輪６２間の距離を、転動体６３の直径よりやや小さくすることで、転動体６３に対して、内輪６１及び外輪６２が押し付けられる。このような定位置予圧では、歯車装置１Ｘの運転中に、内輪６１、外輪６２及び転動体６３等の摺動部品の少なくともいずれかに摩耗が生じて、内輪６１及び外輪６２間の予圧が小さくなって、予圧抜けが生じ得る。軸受け部材６は、歯車装置１Ｘにおいてモーメント荷重を受ける部材であるところ、軸受け部材６に予圧抜けが生じると、歯車装置１Ｘとしてのモーメント剛性の低下につながる。特に、歯車装置１Ｘの長期的な使用に際しては、いずれ予圧抜けが生じることで歯車装置１Ｘの信頼性が低下する可能性がある。

【0088】

さらに、定位置予圧を採用した歯車装置１Ｘでは、所望の予圧を実現するために、歯車装置１Ｘの組立時に、軸方向における内輪６１及び外輪６２間の距離と、転動体６３の直径との関係が所望の関係となるように、各部品の寸法精度及び組立精度が要求される。例えば、複数の転動体６３の中で微小な寸法ばらつきがあるような場合、複数の転動体６３の少なくとも一部を交換する等により、予圧調整する必要が生じ得る。その結果、歯車装置１Ｘの組立工数が多くなる可能性がある。

【0089】

これに対して、本実施形態に係る歯車装置１Ａでは、軸方向において内輪６１と外輪６２との間に隙間Ｓｐ１を設定した上で、当該隙間Ｓｐ１を埋めるように内輪６１と外輪６２との間に弾性部８にて予圧（力Ｆ１，Ｆ２）が付与される定圧予圧方式を採用する。本開示でいう「隙間Ｓｐ１を埋めるように」とは、「隙間Ｓｐ１を狭める向きの」と同義である。つまり、歯車装置１Ａにおいて、弾性部８が無い状態では、内輪６１と外輪６２との間に転動体６３が介在していても、内輪６１及び外輪６２の少なくとも一方と転動体６３との間には隙間Ｓｐ１が生じ、軸方向において転動体６３が移動するだけの「遊び」が生じる。この状態の歯車装置１Ａに弾性部８が追加されると、弾性部８から軸受け部材６に対して、隙間Ｓｐ１を狭める向き、つまり軸方向において内輪６１と外輪６２とを相対的に近づける向きの予圧（力Ｆ１，Ｆ２）が作用する。そして、所定値以上の予圧が付与されることで、軸方向における転動体６３の移動が規制され、転動体６３のがたつきも抑制される。

【0090】

このように定圧予圧方式を採用した歯車装置１Ａでは、元々ある隙間Ｓｐ１を、弾性部８が発生する弾性力でもって埋めるようにして予圧が付与されている。そのため、歯車装置１Ａの運転中に、内輪６１、外輪６２及び転動体６３等の摺動部品の少なくともいずれかに摩耗が生じても、内輪６１及び外輪６２間の予圧が維持されることになり、予圧抜けが生じにくくなる。したがって、本実施形態に係る歯車装置１Ａでは、部品の摩耗による予圧抜けが生じにくく、信頼性が低下しにくい、という利点がある。さらに、歯車装置１Ａの組立時においては、比較例に係る歯車装置１Ｘほどの各部品の寸法精度及び組立精度は要求されず、予圧調整の手間がかかりにくいため、歯車装置１Ａの組立工数の低減も期待できる。

【0091】

具体的に、本実施形態では、図８に示すように、弾性部８は、軸受け部材６とは別部品を含む。つまり、軸受け部材６は、内輪６１、外輪６２及び複数の転動体６３を含むところ、本実施形態に係る歯車装置１Ａは、これら内輪６１、外輪６２及び複数の転動体６３とは別に、弾性部８としての部品が備わっている。さらに、本実施形態では、内輪６１は入力側キャリア１８と一体化されており、弾性部８は、入力側キャリア１８とも分離可能な別部品として構成されている。この構成によれば、軸受け部材６自体に特別な加工を施すことなく、弾性部８にて内輪６１及び外輪６２間に所望の予圧を付与することが可能である。

【0092】

ここで、軸受け部材６と別部品からなる弾性部８は、一例としてスプリングワッシャ８１，８２（ばね座金）である。つまり、弾性部８は、スプリングワッシャ８１，８２を含む。特に、本実施形態では一例として、図７及び図８に示すように、２種類のスプリングワッシャ８１，８２が弾性部８として機能する。

【0093】

一方のスプリングワッシャ８１は、第１軸受け部材６０１の外輪６２と、内歯歯車２の歯車本体２２と、の間に配置されている。つまり、第１軸受け部材６０１の外輪６２は、軸方向において、スプリングワッシャ８１を介して、内歯歯車２の歯車本体２２と対向するように配置される。したがって、スプリングワッシャ８１は、歯車本体２２を基準とする場合に、軸方向において歯車本体２２から離れる向き、つまり軸方向の外側（図８では右方）に向けて、外輪６２を押すような力Ｆ１を外輪６２に作用させる。

【0094】

他方のスプリングワッシャ８２は、第１軸受け部材６０１の内輪６１に一体化されている入力側キャリア１８と、キャリアボルト１９２の頭部と、の間に配置されている。つまり、第１軸受け部材６０１の内輪６１（入力側キャリア１８）は、軸方向において、スプリングワッシャ８２を介して、出力側キャリア１９に固定されたキャリアボルト１９２の頭部と対向するように配置される。ここで、キャリアボルト１９２にはスプリングワッシャ８２と共に通常のワッシャ８３（平座金）が装着され、入力側キャリア１８のうちキャリアボルト１９２の頭部が収容されるボルト穴１８１（図８参照）の底面と、スプリングワッシャ８２との間にワッシャ８３が配置される。したがって、スプリングワッシャ８２は、出力側キャリア１９を基準とする場合に、軸方向において出力側キャリア１９に近づく向き、つまり軸方向の内側（図８では左方）に向けて、内輪６１を押すような力Ｆ２を内輪６１に作用させる。実際には、複数（一例として３つ）のキャリアボルト１９２にて入力側キャリア１８が出力側キャリア１９に固定されるので、各キャリアボルト１９２に対応して、スプリングワッシャ８２も複数（一例として３つ）設けられる。

【0095】

このように、一方のスプリングワッシャ８１は、軸受け部材６の外輪６２に対し軸方向の外向き（図８では右方）の力Ｆ１を作用させ、他方のスプリングワッシャ８２は、軸受け部材６の内輪６１に対し軸方向の内向き（図８では左方）の力Ｆ２を作用させる。結果的に、弾性部８は、第１軸受け部材６０１の内輪６１及び外輪６２に対して、軸方向において隙間Ｓｐ１を埋める向きの予圧を付与することになる。

【0096】

特に、上記構成の弾性部８によれば、第１軸受け部材６０１のみならず、第２軸受け部材６０２に対しても、間接的に予圧が付与される。すなわち、第２軸受け部材６０２の外輪６２に対しては、スプリングワッシャ８１が、歯車本体２２を介して軸方向の外向き（図７では左方）の力を作用させる。一方、スプリングワッシャ８２からキャリアボルト１９２の頭部が図７の右向きの力を受けることにより、第２軸受け部材６０２の内輪６１と一体化されている出力側キャリア１９が、キャリアボルト１９２によって軸方向の内向き（図７では右方）に引っ張られる。つまり、第２軸受け部材６０２の内輪６１に対しては、スプリングワッシャ８２が、キャリアボルト１９２を介して軸方向の内向き（図７では右方）の力を作用させる。

【0097】

このように、本実施形態では、軸受け部材６は、軸方向に離間した第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２を含む。弾性部８は、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２の両方に対して予圧を付与する。軸方向に離間した第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２によれば、単一の軸受け部材６のみの場合に比べて、歯車装置１Ａとしてのモーメント剛性の向上を図ることができる。そして、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２の両方に対して弾性部８から予圧が付与されるので、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２のいずれについても、摺動部品の摩耗による予圧抜けを回避しやすくなる。

【0098】

さらに、本実施形態では、外輪６２は、内歯歯車２に対して回転不能に組み合わされ、弾性部８は、外輪６２と内歯歯車２との間に介在する。すなわち、弾性部８として機能するスプリングワッシャ８１，８２のうちのスプリングワッシャ８１は、外輪６２と内歯歯車２の歯車本体２２との間に配置されている。そのため、弾性部８（スプリングワッシャ８１）は、（第１軸受け部材６０１の）外輪６２に対して、直接的に力Ｆ１を作用させることになり、所望の予圧を付与しやくなる。さらに、各部品の塑性変形等に起因した予圧抜けも生じにくくなる。

【0099】

ところで、弾性部８は、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２の少なくとも一方の内輪６１と外輪６２との間に予圧を付与するだけの弾性を有していればよく、スプリングワッシャ８１，８２に限らない。つまり、弾性部８は、外力によって変形し、かつその外力が除かれたときに元の形状に戻ろうとする性質（弾性）を有しており、弾性力によって、内輪６１と外輪６２との間に予圧を付与する。弾性部８は、２２０ＧＰａ以下のヤング率を有する材質で構成されることが好ましい。

【0100】

本実施形態に係る歯車装置１Ａは、図１０に示すように、第１部材２０１及び第２部材２０２と共に、ロボット用関節装置２００を構成する。言い換えれば、本実施形態に係るロボット用関節装置２００は、歯車装置１Ａと、第１部材２０１と、第２部材２０２と、を備える。第１部材２０１は、内歯歯車２に固定される。第２部材２０２は、内歯歯車２に対する遊星歯車３の相対的な回転に伴って、第１部材２０１に対して相対的に回転する。図１０は、ロボット用関節装置２００の概略断面図である。また、図１０では、第１部材２０１、第２部材２０２及び駆動源１０１を模式的に表している。

【0101】

このように構成されるロボット用関節装置２００は、第１部材２０１と第２部材２０２とが、回転軸Ａｘ１を中心に相対的に回転することにより、関節装置として機能する。ここで、歯車装置１Ａの入力軸５００を、駆動源１０１にて駆動することによって、第１部材２０１と第２部材２０２とは相対的に回転する。このとき、駆動源１０１で発生する回転（入力回転）が、歯車装置１Ａにおいて比較的高い減速比にて減速され、第１部材２０１又は第２部材２０２を比較的高トルクで駆動する。つまり、歯車装置１Ａにて連結された第１部材２０１と第２部材２０２とは、回転軸Ａｘ１を中心に屈伸動作が可能となる。

【0102】

ロボット用関節装置２００は、例えば、水平多関節ロボット（スカラ型ロボット）のようなロボットに用いられる。さらに、ロボット用関節装置２００は、水平多関節ロボットに限らず、例えば、水平多関節ロボット以外の産業用ロボット、又は産業用以外のロボット等に用いられてもよい。また、本実施形態に係る歯車装置１Ａは、ロボット用関節装置２００に限らず、例えば、インホイールモータ等の車輪装置として、無人搬送車（AGV：Automated Guided Vehicle）等の車両に用いられてもよい。

【0103】

＜変形例＞
実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、本開示で参照する図面は、いずれも模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。以下、実施形態１の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0104】

クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの個数は「３」に限らず、２又は４以上であってもよい。さらに、クランク軸が１つのみであれば、振り分けタイプではなく、回転軸Ａｘ１とクランク軸の軸心Ａｘ２とが一致する偏心揺動型の内接噛合遊星歯車装置が実現される。この場合、クランク軸が駆動されることにより遊星歯車３が揺動し、回転軸Ａｘ１を中心に、歯車本体２２に対して、一対のキャリア１８，１９を相対的に回転させることができる。

【0105】

また、実施形態１では、遊星歯車３が２つのタイプの歯車装置１Ａを例示したが、歯車装置１Ａは、遊星歯車３を３つ以上備えていてもよい。例えば、歯車装置１Ａが遊星歯車３を３つ備える場合、これら３つの遊星歯車３は、回転軸Ａｘ１まわりで１２０度の位相差をもって配置されることが好ましい。また、歯車装置１Ａは遊星歯車３を１つのみ備えていてもよい。あるいは、歯車装置１Ａが遊星歯車３を３つ備える場合、これら３つの遊星歯車３のうち２つの遊星歯車３が同位相であって、残り１つの遊星歯車３が回転軸Ａｘ１まわりで１８０度の位相差をもって配置されてもよい。

【0106】

また、軸受け部材６は、クロスローラベアリングであってもよいし、深溝玉軸受け又は４点接触玉軸受け等であってもよい。

【0107】

また、実施形態１で説明した入力歯車５０１の歯数、クランク軸歯車５０２Ａ，５０２Ｂ，５０２Ｃの歯数、外ピン２３の数（内歯２１の歯数）、及び外歯３１の歯数等は、一例に過ぎず、適宜変更可能である。

【0108】

また、偏心体軸受け５は、コロ軸受けに限らず、例えば、深溝玉軸受け、又はアンギュラ玉軸受等であってもよい。

【0109】

また、歯車装置１Ａの各構成要素の材質は、金属に限らず、例えば、エンジニアリングプラスチック等の樹脂であってもよい。

【0110】

また、歯車装置１Ａは、軸受け部材６の内輪６１と外輪６２との間の相対的な回転を出力として取り出すことができればよく、内輪６１（入力側キャリア１８及び出力側キャリア１９）の回転力が出力として取り出される構成に限らない。例えば、内輪６１に対して相対的に回転する外輪６２（ケース１０）の回転力が出力として取り出されてもよい。

【0111】

また、実施形態１では、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの回転軸Ａｘ１の出力側の端面は、出力側カバー１４に直接的に接触しているが、この構成に限らず、端面と出力側カバー１４との間に、例えばシム部材等の板状部品が配置されてもよい。この場合、出力側カバー１４を取り付ける際に、板状部品の厚み（及び／又は枚数）を調節することによって、軸方向において端面と出力側カバー１４との間の隙間を調節することができ、クランク軸７Ａ，７Ｂ，７Ｃの軸方向における「遊び」を調節できる。さらに、板状部品が、端面と出力側カバー１４との間の摩擦を低減する軌道輪（軌道盤）として機能する。

【0112】

また、潤滑剤は、潤滑油（オイル）等の液状の物質に限らず、グリス等のゲル状の物質であってもよい。

【0113】

また、弾性部８は、２種類のスプリングワッシャ８１，８２を有する構成に限らず、スプリングワッシャ８１，８２のいずれか一方のみを有してもよい。さらに、弾性部８は、例えば、コイルスプリング、板ばね、ゴム又はスポンジ等の弾性部材を含んでもよい。

【0114】

（実施形態２）
本実施形態に係る内接噛合遊星歯車装置１Ｂ（以下、単に「歯車装置１Ｂ」ともいう）は、図１１に示すように、弾性部８の構成が、実施形態１に係る歯車装置１Ａと相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。図１１は、図８（図７の領域Ｚ１の拡大図）に対応する概略図であって、転動体６３を想像線（二点鎖線）で示している。

【0115】

本実施形態に係る歯車装置１Ｂでは、弾性部８は、スプリングワッシャ８１，８２（図８参照）に代えて、薄肉部８４，８５を有している。要するに、弾性部８は、メンブレン構造を採用しており、薄肉部８４，８５自体が弾性変形することによって、内輪６１と外輪６２との間の隙間Ｓｐ１を埋めるように、内輪６１と外輪６２との間に予圧を付与する。

【0116】

一方の薄肉部８４は、第１軸受け部材６０１の外輪６２における転動体６３の転動面、つまり内輪６１との対向面を含み、弾性を有する程度の厚み（薄肉）に構成されている。具体的に、外輪６２においては転動体６３の転動面に沿って空洞が形成されており、当該空洞と転動体６３との間の部位が薄肉部８４として機能する。つまり、第１軸受け部材６０１の外輪６２に形成された薄肉部８４は、軸方向において歯車本体２２から離れる向き、つまり軸方向の外側（図１１では右方）に向けて、外輪６２（における転動体６３の転動面）を押すような力を外輪６２に作用させる。

【0117】

他方の薄肉部８５は、第１軸受け部材６０１の内輪６１における転動体６３の転動面、つまり外輪６２との対向面を含み、弾性を有する程度の厚み（薄肉）に構成されている。具体的に、内輪６１においては転動体６３の転動面に沿って空洞が形成されており、当該空洞と転動体６３との間の部位が薄肉部８５として機能する。つまり、第１軸受け部材６０１の内輪６１に形成された薄肉部８５は、軸方向において出力側キャリア１９に近づく向き、つまり軸方向の内側（図１１では左方）に向けて、内輪６１（における転動体６３の転動面）を押すような力を内輪６１に作用させる。

【0118】

以上説明したように、本実施形態に係る歯車装置１Ｂでは、弾性部８は、軸受け部材６の一部を含む。つまり、弾性部８としての薄肉部８４，８５は、軸受け部材６の内輪６１及び外輪６２の一部にて実現される。このように、軸受け部材６の部品を利用して弾性部８が実現されることにより、歯車装置１Ｂとしての部品の増加を抑えつつ、定圧予圧方式を採用でき、予圧抜けを抑制することが可能である。

【0119】

ところで、薄肉部８４，８５は、第１軸受け部材６０１及び第２軸受け部材６０２の少なくとも一方に設けられていればよく、内輪６１と外輪６２との間に予圧を付与するだけの弾性を有していればよい。また、軸受け部材６の一部からなる弾性部８は、メンブレン構造によらずに、例えば梁構造等であってもよい。さらに、弾性部８は、薄肉部８４，８５を有する構成に限らず、薄肉部８４，８５のいずれか一方のみを有してもよい。

【0120】

また、本実施形態のように、軸受け部材６の一部らかなる弾性部８と、実施形態１のように、軸受け部材６とは別部品からなる弾性部８と、が組み合わせて採用されてもよい。

【0121】

実施形態２の構成（変形例を含む）は、実施形態１で説明した種々の構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて採用可能である。

【0122】

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）は、内歯歯車（２）と、遊星歯車（３）と、軸受け部材（６）と、を備える。内歯歯車（２）は、内歯（２１）を有する。遊星歯車（３）は、内歯（２１）に部分的に噛み合う外歯（３１）を有する。軸受け部材（６）は、内輪（６１）及び外輪（６２）を有する。内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）は、遊星歯車（３）を揺動させることにより、遊星歯車（３）を内歯歯車（２）に対して相対的に回転させ、回転軸（Ａｘ１）を中心にして外輪（６２）を内輪（６１）に対して相対的に回転させる。回転軸（Ａｘ１）に沿った軸方向において内輪（６１）と外輪（６２）との間には隙間（Ｓｐ１）が設けられており、当該隙間（Ｓｐ１）を埋めるように内輪（６１）と外輪（６２）との間に弾性部（８）にて予圧が付与される。

【0123】

この態様によれば、回転軸（Ａｘ１）に沿った軸方向において、予圧により、転動体（６３）には内輪（６１）及び外輪（６２）が常に押し付けられ、転動体（６３）と内輪（６１）又は外輪（６２）とが離れた状態が生じにくくなる。その結果、予圧抜けによる内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）のモーメント剛性の低下が抑制され、信頼性が低下しにくい内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）を実現することができる。

【0124】

第２の態様に係る内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）では、第１の態様において、弾性部（８）は、軸受け部材（６）の一部を含む。

【0125】

この態様によれば、軸受け部材（６）の部品を利用して弾性部（８）が実現されることにより、部品の増加を抑えつつ、予圧抜けを抑制することが可能である。

【0126】

第３の態様に係る内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）では、第１又は２の態様において、弾性部（８）は、軸受け部材（６）とは別部品を含む。

【0127】

この態様によれば、軸受け部材（６）自体に特別な加工を施すことなく、弾性部（８）にて内輪（６１）及び外輪（６２）間に所望の予圧を付与することが可能である。

【0128】

第４の態様に係る内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）では、第３の態様において、弾性部（８）は、スプリングワッシャ（８１，８２）を含む。

【0129】

この態様によれば、比較的簡単な構造で、弾性部（８）にて内輪（６１）及び外輪（６２）間に所望の予圧を付与することが可能である。

【0130】

第５の態様に係る内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）では、第１～４のいずれかの態様において、軸受け部材（６）は、軸方向に離間した第１軸受け部材（６０１）及び第２軸受け部材（６０２）を含む。弾性部（８）は、第１軸受け部材（６０１）及び第２軸受け部材（６０２）の両方に対して予圧を付与する。

【0131】

この態様によれば、第１軸受け部材（６０１）及び第２軸受け部材（６０２）の両方に対して弾性部（８）から予圧が付与されるので、第１軸受け部材（６０１）及び第２軸受け部材（６０２）のいずれについても、摺動部品の摩耗による予圧抜けを回避しやすくなる。

【0132】

第６の態様に係る内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）では、第１～５のいずれかの態様において、外輪（６２）は、内歯歯車（２）に対して回転不能に組み合わされる。弾性部（８）は、外輪（６２）と内歯歯車（２）との間に介在する。

【0133】

この態様によれば、弾性部（８）は、外輪（６２）に対して、直接的に力を作用させることができ、所望の予圧を付与しやくなる。

【0134】

第７の態様に係るロボット用関節装置（２００）は、第１～６のいずれかの態様に係る内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）と、内歯歯車（２）に固定される第１部材（２０１）と、内歯歯車（２）に対する遊星歯車（３）の相対的な回転に伴って、第１部材（２０１）に対して相対的に回転する第２部材（２０２）と、を備える。

【0135】

この態様によれば、予圧抜けによる内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）のモーメント剛性の低下が抑制され、信頼性が低下しにくいロボット用関節装置（２００）を実現することができる。特に、ロボット用関節装置（２００）では、モーメント剛性の低下は、アーム等の先端部のぶれ（位置ずれ）に直結するところ、モーメント剛性の低下が抑制されることで、ロボットの制御の精度が向上することにつながる。

【0136】

第２～６の態様に係る構成については、内接噛合遊星歯車装置（１，１Ａ，１Ｂ）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

【符号の説明】

【0137】

１，１Ａ，１Ｂ 内接噛合遊星歯車装置
２ 内歯歯車
３ 遊星歯車
８ 弾性部
２１ 内歯
３１ 外歯
６１ 内輪
６２ 外輪
８１，８２ スプリングワッシャ
２００ ロボット用関節装置
２０１ 第１部材
２０２ 第２部材
６０１ 第１軸受け部材
６０２ 第２軸受け部材
Ａｘ１ 回転軸
Ｓｐ１ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】