特許 7469910 偏心揺動型歯車装置、偏心揺動型歯車装置の組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-09

(45)【発行日】2024-04-17

(54)【発明の名称】偏心揺動型歯車装置、偏心揺動型歯車装置の組立方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20240410BHJP

   F16H 55/17 20060101ALI20240410BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 A

F16H55/17 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020035195

(22)【出願日】2020-03-02

(65)【公開番号】P2021139385

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-12-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100116274

【弁理士】

【氏名又は名称】富所 輝観夫

(72)【発明者】

【氏名】志津 慶剛

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０５３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８３９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５７６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０８８０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５２７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １／３２

Ｆ１６Ｈ ５５／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内歯歯車と、外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる偏心体軸と、を備えた偏心揺動型歯車装置であって、
前記偏心体軸に設けられ、入力歯車から回転が入力される偏心体軸歯車を有し、
前記偏心体軸歯車は、第１偏心体軸歯車と第２偏心体軸歯車とを有し、
前記入力歯車は、前記第１偏心体軸歯車と噛合う第１入力歯車と、前記第２偏心体軸歯車と噛合う第２入力歯車と、を有し、
前記第１偏心体軸歯車と前記第２偏心体軸歯車は、ヘリカル歯車により構成され、
前記第１入力歯車および前記第２入力歯車を有する入力軸を備え、
前記第１入力歯車および前記第２入力歯車は、ヘリカル歯車により構成され、
前記入力軸は、モータ軸を挿入する挿入口を有し、
前記第１入力歯車および前記第２入力歯車の少なくとも一方は、前記入力軸と一体に形成され、
前記一体に形成された前記第１入力歯車および前記第２入力歯車の少なくとも一方は、前記モータ軸を挿入する挿入口と径方向に重なることを特徴とする偏心揺動型歯車装置。

【請求項2】

前記第１入力歯車と前記第１偏心体軸歯車との噛合いにより発生するスラスト力と、前記第２入力歯車と前記第２偏心体軸歯車との噛合いにより発生するスラスト力とが反対方向に発生するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の偏心揺動型歯車装置。

【請求項3】

前記入力軸は当該偏心揺動型歯車装置内において支持されていることを特徴とする請求項２に記載の偏心揺動型歯車装置。

【請求項4】

前記入力軸を支持する一対の入力軸軸受を有し、前記入力軸軸受のうち前記挿入口に近い方の軸受は、遠い方の軸受よりも内径が大きいことを特徴とする請求項３に記載の偏心揺動型歯車装置。

【請求項5】

前記入力軸を支持する一対の入力軸軸受を有し、前記入力軸軸受のうち前記挿入口に近い方の軸受はニードル軸受により構成されることを特徴とする請求項４に記載の偏心揺動型歯車装置。

【請求項6】

前記第１入力歯車および前記第２入力歯車の少なくとも一方は、前記入力軸と別体に構成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の偏心揺動型歯車装置。

【請求項7】

前記第１偏心体軸歯車および前記第２偏心体軸歯車は、前記偏心体軸の一端側に隣接して設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の偏心揺動型歯車装置。

【請求項8】

内歯歯車と、外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる偏心体軸と、前記偏心体軸に設けられ第１入力歯車から回転が入力される第１偏心体軸歯車と、前記偏心体軸に設けられ第２入力歯車から回転が入力される第２偏心体軸歯車と、を備えた偏心揺動型歯車装置の組立方法であって、
前記第１偏心体軸歯車および前記第２偏心体軸歯車は、ヘリカル歯車により構成されるとともに前記偏心体軸の一端側に隣接して設けられ、
入力軸に設けられた第１入力歯車に噛み合い状態で前記第１偏心体軸歯車を前記偏心体軸に取り付ける工程と、
前記第２入力歯車と前記第２偏心体軸歯車が噛み合い状態となるように、前記第１偏心体軸歯車が取り付けられた前記偏心体軸に前記第２偏心体軸歯車を取り付け、前記第２入力歯車を前記入力軸に取り付ける工程と、
を含むことを特徴とする偏心揺動型歯車装置の組立方法。

【請求項9】

内歯歯車と、外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる偏心体軸と、前記偏心体軸に設けられ第１入力歯車から回転が入力される第１偏心体軸歯車と、前記偏心体軸に設けられ第２入力歯車から回転が入力される第２偏心体軸歯車と、を備えた偏心揺動型歯車装置の組立方法であって、
前記第１偏心体軸歯車および前記第２偏心体軸歯車は、ヘリカル歯車により構成されるとともに前記偏心体軸の両端に離れて設けられ、
入力軸に設けられた第１入力歯車に噛み合い状態で前記第１偏心体軸歯車を前記偏心体軸に取り付ける工程と、
前記第２入力歯車と前記第２偏心体軸歯車が噛み合い状態となるように、前記偏心体軸に前記第２偏心体軸歯車を取り付け、前記第２入力歯車を前記入力軸に取り付ける工程と、
を含むことを特徴とする偏心揺動型歯車装置の組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、偏心揺動型歯車装置および偏心揺動型歯車装置の組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モータの回転を減速する歯車装置が知られている。例えば、特許文献１には、中央の歯車が別の歯車に包囲される構成を採る揺動内接式遊星歯車装置が記載されている。この歯車装置は、中心に配置されたインプットギアと、中心からオフセットした位置に配置され、インプットギアと噛み合う３つのスパーギアを備える。インプットギアおよび３つのスパーギアそれぞれは、位相が異なる２枚の歯車から構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１０５３６６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は、駆動力の伝達損失を抑えるために噛合い率を向上させうる２段式の歯車ユニットを開示しているが、この歯車ユニットでは、騒音低減効果は十分でなかった。

【0005】

本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、騒音を低減可能な偏心揺動型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】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の偏心揺動型歯車装置は、内歯歯車と、外歯歯車と、外歯歯車を揺動させる偏心体軸と、を備えた偏心揺動型歯車装置であって、偏心体軸に設けられ、入力歯車から回転が入力される偏心体軸歯車を有し、偏心体軸歯車は、第１偏心体軸歯車と第２偏心体軸歯車とを有し、第１偏心体軸歯車と第２偏心体軸歯車は、ヘリカル歯車により構成される。

【0007】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、騒音を低減可能な偏心揺動型歯車装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る偏心揺動型歯車装置を概略的に示す側面断面図である。

【図2】図１の偏心揺動型歯車装置を概略的に示す分解図である。

【図3】図１の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第１工程図である。

【図4】図１の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第２工程図である。

【図5】図１の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第３工程図である。

【図6】図１の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第４工程図である。

【図7】図１の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第５工程図である。

【図8】第２実施形態に係る偏心揺動型歯車装置を概略的に示す側面断面図である。

【図9】図８の偏心揺動型歯車装置を概略的に示す分解図である。

【図10】図８の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第１工程図である。

【図11】図８の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第２工程図である。

【図12】図８の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第３工程図である。

【図13】図８の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第４工程図である。

【図14】図９の偏心揺動型歯車装置の組立順序を示す第５工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明者は、騒音低減の観点から偏心揺動型歯車装置を研究し以下の知見を得た。歯車装置の騒音には、入力歯車と、この入力歯車から回転が入力される偏心体軸歯車との噛み合いにより発生するものが含まれる。騒音を低減するために、入力歯車と偏心体軸歯車とにヘリカル歯車を採用して噛合い率（総歯数に占める、同時にかみ合う歯数の比率）を高めることが考えられる。しかし、ヘリカル歯車を採用すると、偏心体軸歯車にスラスト力（アキシャル荷重）が発生し、この荷重により軸受負荷が増大し、寿命が短くなることが判明した。

【0011】

これらを踏まえ、本発明者は、スラスト力を低減するために、複数のヘリカル歯車を組み合わせて偏心体軸歯車に用いる構成を案出した。この構成によれば騒音を低減可能な歯車装置を提供できる。以下、これらの知見に基づく本開示を、実施形態をもとに説明する。

【0012】

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0013】

また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

【0014】

［第１実施形態］
図１を参照して、本開示の第１実施形態に係る偏心揺動型歯車装置１００の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置１００を概略的に示す側面断面図である。本実施形態の歯車装置１００は、クランク軸（偏心体軸）が内歯歯車の軸心からオフセットした位置に配置されるいわゆる振り分け型の偏心揺動型の歯車機構である。

【0015】

偏心揺動型歯車装置１００は、内歯歯車と噛み合う外歯歯車を揺動させることで、内歯歯車および外歯歯車の一方の自転を生じさせ、その生じた自転成分を出力部材から被駆動装置に出力するように構成される。

【0016】

偏心揺動型歯車装置１００は、主に、偏心体軸１２と、外歯歯車１４と、内歯歯車１６と、キャリヤ１８、２０と、ケーシング２２と、主軸受２４、２６と、入力軸４０と、入力歯車４２、４４と、入力軸軸受４６、４８と、偏心体軸歯車５２、５４とを主に備える。以下、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａに沿った方向を「軸方向」といい、その中心軸線Ｌａを中心とする円の円周方向、半径方向をそれぞれ「周方向」、「径方向」とする。また、以下、便宜的に、軸方向の一方側（図中右側）を入力側といい、他方側（図中左側）を反入力側という。

【0017】

キャリヤ１８、２０は、外歯歯車１４の反入力側の側部に配置される第１キャリヤ１８と、外歯歯車１４の入力側の側部に配置される第２キャリヤ２０とを含む。主軸受２４、２６は、外歯歯車１４の反入力側の側部に配置される第１主軸受２４と、外歯歯車１４の入力側の側部に配置される第２主軸受２６とを含む。この例では、主軸受２４、２６はころ軸受である。ケーシング２２は、中空の筒状をなし、第１主軸受２４の外輪を収容する凹部２２ｍと、第２主軸受２６の外輪を収容する凹部２２ｎと、を有する。キャリヤ１８、２０は、第１主軸受２４、第２主軸受２６を介してケーシング２２に回転自在に支持されている。キャリヤ１８、２０は全体として中空の円盤状または円筒状をなしている。キャリヤ１８、２０は、偏心体軸軸受３４を介して偏心体軸１２を回転自在に支持する。

【0018】

キャリヤ１８、２０は、その径方向中心に形成された中央孔１８ｊ、２０ｊを有する。中央孔１８ｊ、２０ｊは、全体として円形をなし、軸方向に貫通する。キャリヤ１８、２０は、偏心体軸軸受３４を収容するために、偏心体軸孔１８ｈ、２０ｈを有する。偏心体軸孔１８ｈ、２０ｈは、全体として円形をなし、軸方向に貫通する。キャリヤ１８は、径方向中心からオフセットした位置に配設される３つの偏心体軸孔１８ｈを有する。３つの偏心体軸孔１８ｈは、周方向に１２０°の等間隔に配置される。キャリヤ２０は、径方向中心からオフセットした位置に配設される３つの偏心体軸孔２０ｈを有する。３つの偏心体軸孔２０ｈは、周方向に１２０°の等間隔に配置される。

【0019】

（偏心体軸）
偏心体軸１２は、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａからオフセットした位置に３つ配設される。３つの偏心体軸１２は、周方向に１２０°の等間隔に配置される。図１では一つの偏心体軸１２のみを示す。偏心体軸１２は、外歯歯車１４を揺動させるための複数の偏心部１２ａを有する。偏心部１２ａの軸芯は、偏心体軸１２の回転中心線に対して偏心している。本実施形態では２個の偏心部１２ａが設けられ、隣り合う偏心部１２ａの偏心位相は１８０°ずれている。偏心体軸１２は、偏心体軸歯車５２、５４の中央部に挿通され、偏心体軸歯車５２、５４を支持する。

【0020】

偏心体軸１２は、一対の偏心体軸軸受３４を介して第１キャリヤ１８および第２キャリヤ２０に支持される。反入力側の偏心体軸軸受３４は、外歯歯車１４の反入力側の側部において、偏心体軸１２と、第１キャリヤ１８の偏心体軸孔１８ｈとの間に設けられる。入力側の偏心体軸軸受３４は、外歯歯車１４の入力側の側部において、偏心体軸１２と、第２キャリヤ２０の偏心体軸孔２０ｈとの間に設けられる。この例の偏心体軸軸受３４は、円すいころ軸受けである。

【0021】

（偏心体軸歯車）
本実施形態では、偏心体軸歯車５２、５４は、軸方向で、各偏心体軸１２の一端側に隣接して設けられる。偏心体軸歯車５２、５４は、各偏心体軸１２に例えばスプライン連結され、回転方向に一体化される。図１では一つの偏心体軸歯車５２、５４のみを示す。偏心体軸歯車５２、５４は、入力側の偏心体軸軸受３４の入力側に配置される第１偏心体軸歯車５２と、第１偏心体軸歯車５２の入力側に隣接する第２偏心体軸歯車５４とを含む。偏心体軸歯車５２、５４は、中心軸線Ｌａ上に設けられる入力軸４０に設けられた入力歯車４２、４４と噛み合う。

【0022】

騒音低減のため、偏心体軸歯車５２、５４はヘリカル歯車で構成される。この場合、平歯車の場合と比べて、噛合い率が高まり、歯当たりが分散されるので音が静かで、トルクの変動が少ない。噛合い率を高めるために偏心体軸歯車５２、５４の歯の傾斜角を大きくすると、軸受に与えるスラスト力が増加し、寿命が短くなる。そこで、本実施形態は、第１入力歯車４２と第１偏心体軸歯車５２との噛合いにより発生するスラスト力と、第２入力歯車４４と第２偏心体軸歯車５４との噛合いにより発生するスラスト力とが反対方向に発生するように構成されている。この場合、スラスト力を大幅に低減できる。具体的には、偏心体軸歯車５２、５４は、同じ傾斜でねじれ方向が逆向きのヘリカル歯車で構成される。

【0023】

入力歯車４２、４４は、中心軸線Ｌａ上に設けられる入力軸４０に設けられ、偏心体軸歯車５２、５４と噛み合うヘリカル歯車で構成される。具体的には、入力歯車４２、４４は、同じ傾斜でねじれ方向が逆向きのヘリカル歯車で構成される。入力歯車４２、４４は、第１偏心体軸歯車５２と噛み合う第１入力歯車４２と、第２偏心体軸歯車５４と噛み合う第２入力歯車４４とを含む。第２入力歯車４４は、第１入力歯車４２の入力側に隣接して配置されている。

【0024】

第１入力歯車４２および第２入力歯車４４は、入力軸４０と一体的に構成されてもよいし、入力軸４０と別体に構成されてもよい。図１の例では、第１入力歯車４２は、入力軸４０と一体的に構成されており、第２入力歯車４４は、入力軸４０と別体に構成されている。これらを別体にすることにより、加工や組立が容易になる。

【0025】

第１入力歯車４２および第２入力歯車４４を有する入力軸４０を備える。入力軸４０は、歯車装置１００内において支持されている。この場合、入力軸４０を歯車装置１００に組み込んだ状態で顧客に納入できるため、顧客の被駆動装置への組み込み作業が簡素化される。図１の例では、入力軸４０は、後述するキャリヤ１８の中央孔１８ｊ、外歯歯車１４の中央孔１４ｈおよびキャリヤ２０の中央孔２０ｊを貫通して、軸方向に延びている。入力軸４０は、一対の入力軸軸受４６、４８を介してキャリヤ１８、２０に回転可能に支持される。

【0026】

入力軸４０には、駆動装置（不図示）から回転動力が伝達され、入力歯車４２、４４の回転により偏心体軸歯車５２、５４が偏心体軸１２と一体的に回転する。駆動装置は、たとえば、モータである。図１の例では、入力軸４０は、入力側の端部から軸方向に形成され挿入口４０ｄを有する。挿入口４０ｄにはモータ軸３０が挿入される。挿入口４０ｄには、モータ軸３０入力軸４０を連結するための連結溝４０ｓが形成される。連結溝４０ｓは、概ね挿入口４０ｄの軸方向にわたって設けられる。連結溝は、ギアシェーパによって形成されてもよい。この例では、連結溝は、複数の溝を含むスプライン溝である。挿入口４０ｄにモータ軸３０を連結する構成により、例えばモータ軸３０を入力軸受４８と径方向から見て重なる位置まで挿入できるので、モータから減速機までの軸方向長を短縮できる。また、挿入口４０ｄの連結をストレートなスプライン溝とすることにより、モータ軸３０の連結時に打痕や傷が生じることを抑制できる。なお、入力軸４０に挿入口４０ｄを設けることなく、例えばカップリングによりモータ軸３０と連結したり、歯車やプーリを介してモータ軸３０の回転を入力してもよい。

【0027】

一対の入力軸軸受４６、４８は、互いに軸方向に離れて配置される第１入力軸軸受４６と、第２入力軸軸受４８とを含む。第１入力軸軸受４６は、入力軸４０の反入力側の端部近傍と、キャリヤ１８の中央孔１８ｊとの間に配置される。第２入力軸軸受４８は、入力軸４０の挿入口４０ｄの近傍と、キャリヤ２０の中央孔２０ｊとの間に配置される。

【0028】

一対の入力軸軸受４６、４８のうち、反入力側の端部に近い方の近傍の第１入力軸軸受４６は、玉軸受けにより構成される。一対の入力軸軸受４６、４８のうち、挿入口４０ｄに近い方の第２入力軸軸受４８はニードル軸受により構成され、第１入力軸軸受４６よりも内径が大きく、径方向厚みが小さい。入力軸４０の第２入力軸軸受４８に環囲される領域と、入力軸４０の挿入口４０ｄが形成される領域とが径方向に視て重なっている（この重なっている部分を「重複部分」という）。第２入力軸軸受４８として径方向に薄いニードル軸受を採用することにより、入力軸４０の重複部分の肉厚を確保できる。

【0029】

（内歯歯車）
内歯歯車１６は、外歯歯車１４と噛み合う。内歯歯車１６は、ケーシング２２の内周部に設けられる。本実施形態の内歯歯車１６は、ケーシング２２に一体化された内歯歯車本体１６ａと、外ピン１７とを有している。外ピン１７は、内歯歯車本体１６ａに周方向に間隔を空けて複数形成された各ピン溝に配置されている。外ピン１７は、内歯歯車本体１６ａに回転自在に支持される円筒状のピン部材である。外ピン１７は、中空部材であってもよいが、本実施形態では中実部材である。外ピン１７は、内歯歯車１６の内歯を構成している。内歯歯車１６の外ピン１７の数（内歯の数）は、外歯歯車１４の外歯数よりもわずかだけ（この例では１だけ）多い。

【0030】

（外歯歯車）
外歯歯車１４は、複数の偏心部１２ａのそれぞれに対応して個別に設けられる。外歯歯車１４は、偏心ころ３２を介して対応する偏心部１２ａに回転自在に支持される。外歯歯車１４には、その軸心からオフセットされた位置に３つのシャフト孔１４ｐと、３つの揺動孔１４ｊと、が所定の間隔で形成されている。

【0031】

シャフト孔１４ｐは、互いに同じ半径方向位置において、１２０°間隔で設けられる。シャフト孔１４ｐは、軸方向に貫通しており、シャフト部１８ｓが挿通される。シャフト孔１４ｐは、シャフト部１８ｓの外径より大きく形成され、シャフト部１８ｓに接触しない大きさを有する。

【0032】

揺動孔１４ｊは、互いに同じ半径方向位置において、１２０°間隔で設けられる。揺動孔１４ｊは、軸方向に貫通しており、偏心体軸１２の偏心部１２ａが挿通される。揺動孔１４ｊは、偏心部１２ａの外径より大きく形成され、揺動孔１４ｊと偏心部１２ａとの間には複数の偏心ころ３２が介在する。複数の偏心ころ３２は、偏心部１２ａの周りに略等間隔で配列され、偏心部１２ａの偏心運動を揺動孔１４ｊに円滑に伝える。

【0033】

外歯歯車１４には、入力軸４０が貫通する中央孔１４ｈが設けられる。中央孔１４ｈは、外歯歯車１４の径方向中央に設けられる孔で、入力軸４０の最外径より大きく形成され、入力軸４０と接触しない大きさを有する。中央孔１４ｈの形状に限定はないが、この例の中央孔１４ｈは円形である。

【0034】

外歯歯車１４の外周には波形の歯が形成されており、この歯が内歯歯車１６と接触しつつ移動することで、中心軸を法線とする面内で外歯歯車１４が揺動できるようになっている。

【0035】

第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０とは、シャフト部１８ｓを介して連結される。シャフト部１８ｓは、外歯歯車１４の軸芯から径方向にオフセットした位置に設けられる。図１のシャフト部１８ｓは、第１キャリヤ１８から第２キャリヤ２０に向かって軸方向に延びる部分であり、第１キャリヤ１８と一体的に形成される。シャフト部１８ｓは、外歯歯車１４に貫通形成されたシャフト孔１４ｐに隙間を有した状態で挿通される。

【0036】

シャフト部１８ｓは、その先端部が第２キャリヤ２０の反入力側の端面に接しており、第２キャリヤ２０に固定される。シャフト部１８ｓは、第２キャリヤ２０に固定される際、位置決めピン１８ｑにより位置決めされ、ボルト１８ｐによって固定される。シャフト部１８ｓは、第１キャリヤ１８と第２キャリヤ２０の間の連結に寄与する連結部として機能する。

【0037】

第１キャリヤ１８とケーシング２２の間には、オイルシール２２ｓが設けられる。オイルシール２２ｓは、第１主軸受２４の反入力側に配置される。

【0038】

第１キャリヤ１８とケーシング２２の一方は、被駆動装置に回転動力を出力する出力部材として機能し、他方は偏心揺動型歯車装置１００を支持するための外部部材に固定される被固定部材として機能する。本実施形態では、出力部材は第１キャリヤ１８であり、被固定部材はケーシング２２である。ケーシング２２を出力部材とし、第１キャリヤ１８を被固定部材としてもよい。

【0039】

以上のように構成された偏心揺動型歯車装置１００の動作を説明する。モータ軸３０から入力軸４０に回転動力が伝達されると、入力軸４０の入力歯車４２、４４を介して偏心体軸歯車５２、５４に回転動力が振り分けられ、３つの偏心体軸歯車５２、５４が同じ位相で回転する。３つの偏心体軸歯車５２、５４が回転すると、偏心体軸１２の偏心部１２ａが偏心体軸１２を通る回転中心線周りに回転し、その偏心部１２ａにより外歯歯車１４が揺動する。外歯歯車１４が揺動すると、外歯歯車１４と内歯歯車１６の外ピン１７の噛合位置が順次ずれる。この結果、偏心体軸１２が一回転する毎に、外歯歯車１４の歯数と内歯歯車１６の外ピン１７の数との差に相当する分、外歯歯車１４および内歯歯車１６の一方の自転が発生する。本実施形態では、外歯歯車１４が自転し、第１キャリヤ１８から減速回転が出力される。

【0040】

図２～図７を参照して、本実施形態の偏心揺動型歯車装置１００を組み立てる方法を説明する。図２は、歯車装置１００を概略的に示す分解図である。図３～図７は、歯車装置１００の組立順序を示す第１～第５工程図である。一例として、歯車装置１００は、図３～図７に示す順序により組み立てることができる。ここでは、説明に重要でない工程は省略する。

【0041】

（１）図３に示すように、入力軸４０、入力歯車４２、４４、第２入力軸軸受４８および偏心体軸歯車５２、５４が装着されていない状態の歯車装置１００（以下、「中間アッセンブリ」という）を組み立てる。

【0042】

（２）図４に示すように、第１入力歯車４２を入力軸４０に取り付け（本実施形態のように第１入力歯車４２が入力軸４０に一体形成されている場合は取り付け工程は不要）、入力軸４０に第２入力軸軸受４８を装着して入力軸アッセンブリを構成し、構成された入力軸アッセンブリを、中間アッセンブリに入力側から挿入し、中間アッセンブリに装着されている第１入力軸軸受４６に入力軸４０の先端を支持させる。

【0043】

（３）図５に示すように、入力軸４０に取り付けられた第１入力歯車４２に噛み合い状態で第１偏心体軸歯車５２を偏心体軸１２の入力側の端部に取り付ける。この工程では、リング状のスペーサ５２ｓと、第１偏心体軸歯車５２とがこの順で入力側から偏心体軸１２に装着される。第１偏心体軸歯車５２の内周に形成された連結溝５２ｎを偏心体軸１２の外周に形成された連結溝１２ｎに連結することにより、第１偏心体軸歯車５２は偏心体軸１２に連結される。このとき、第１偏心体軸歯車５２と第１入力歯車４２とは噛み合った状態で連結が行われる。連結溝１２ｎおよび連結溝５２ｎは、例えばスプライン溝である。

【0044】

（４）図６に示すように、第１偏心体軸歯車５２が取り付けられた偏心体軸１２に第２偏心体軸歯車５４を取り付ける。この工程では、第２偏心体軸歯車５４と、抜け止めワッシャ（あるいは止め輪）５４ｗとがこの順で入力側から偏心体軸１２に装着される。第２偏心体軸歯車５４の内周に形成された連結溝５４ｎを偏心体軸１２の外周に形成された連結溝１２ｎに連結することにより、第２偏心体軸歯車５４は偏心体軸１２に連結される。連結溝５４ｎは、例えばスプライン溝である。抜け止めワッシャ５４ｗは偏心体軸１２の外周に形成された周溝１２ｐに装着される。

【0045】

（５）図７に示すように、偏心体軸１２に取り付けられた第２偏心体軸歯車５４に噛み合い状態で第２入力歯車４４を入力軸４０に取り付ける。この工程では、第２入力歯車４４と、抜け止めワッシャ（あるいは止め輪）４４ｗとがこの順で入力側から入力軸４０に装着される。第２入力歯車４４の内周に形成された連結溝４４ｐを入力軸４０の外周に形成された連結溝４０ｐに連結することにより、第２入力歯車４４は入力軸４０に連結される。このとき、第２偏心体軸歯車５４と第２入力歯車４４とは噛み合った状態で連結が行われる。抜け止めワッシャ４４ｗは入力軸４０の外周に形成された周溝４０ｑに装着される。

【0046】

上述の組立方法はあくまでも一例であって、他の工程を追加したり、工程の一部を変更したり、工程の一部を削除したり、工程の順序を入れ替えてもよい。例えば、（５）の工程が（４）の工程の前に実行されてもよい。

【0047】

この工程によれば、第１偏心体軸歯車５２、第２偏心体軸歯車５４、第２入力歯車４４、スペーサ５２ｓおよびワッシャ４４ｗ、５４ｗを同一の方向から装着できるので、組み立て途中の歯車装置を反転させる回数が減り、作業性が向上する。

【0048】

本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置１００によれば、第１偏心体軸歯車５２と第２偏心体軸歯車５４とがヘリカル歯車により構成されるので、噛合い率が向上して騒音が低減される。また、第１偏心体軸歯車５２と第１入力歯車４２の噛合いにより発生するスラスト力と、第２偏心体軸歯車５４と第２入力歯車４４の噛合いにより発生するスラスト力とが反対方向となるように構成され、これらのスラスト力が相殺されて低減されるので、スラスト力による影響が低減され、耐久性が向上する。以上が第１実施形態の説明である。

【0049】

［第２実施形態］
図８を参照して、本開示の第２実施形態に係る偏心揺動型歯車装置１００の構成を説明する。図８は、本実施形態に係る偏心揺動型歯車装置１００を概略的に示す側面断面図である。本実施形態の歯車装置１００は、第２入力歯車４４および第２偏心体軸歯車５４が、軸方向で外歯歯車１４の反入力側に設けられている点で第１実施形態と相違し他の構成は同様である。重複する説明を省き、第１実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0050】

第２入力歯車４４は、図８に示すように、入力軸４０の反入力側の端部に連結されている。つまり、入力軸４０の一端側に第１入力歯車４２が設けられ、入力軸４０の他端側に第２入力歯車４４が設けられる。第２偏心体軸歯車５４は、図８に示すように、偏心体軸１２の反入力側の端部に連結されている。つまり、偏心体軸１２の一端側に第１偏心体軸歯車５２が設けられ、偏心体軸１２の他端側に第２偏心体軸歯車５４が設けられる。第１実施形態と同様に、入力歯車４２、４４は、同じ傾斜でねじれ方向が逆向きのヘリカル歯車で構成され、偏心体軸歯車５２、５４は、同じ傾斜でねじれ方向が逆向きのヘリカル歯車で構成される。

【0051】

図９～図１４を参照して、本実施形態の偏心揺動型歯車装置１００を組み立てる方法を説明する。図９は、歯車装置１００を概略的に示す分解図である。図１０～図１４は、歯車装置１００の組立順序を示す第１～第５工程図である。一例として、歯車装置１００は、図１０～図１４に示す順序により組み立てることができる。ここでは、説明に重要でない工程は省略する。

【0052】

（１）図１０に示すように、入力軸４０、入力歯車４２、４４、第２入力軸軸受４８および偏心体軸歯車５２、５４が装着されていない状態の歯車装置１００（以下、「中間アッセンブリ」という）を組み立てる。

【0053】

（２）図１１に示すように、第１入力歯車４２を入力軸４０に取り付け（本実施形態のように第１入力歯車４２が入力軸４０に一体形成されている場合は取り付け工程は不要）、入力軸４０に第２入力軸軸受４８を装着して入力軸アッセンブリを構成し、構成された入力軸アッセンブリを、中間アッセンブリに入力側から挿入し、中間アッセンブリに装着されている第１入力軸軸受４６に入力軸４０の先端を支持させる。

【0054】

（３）図１２に示すように、入力軸４０に取り付けられた第１入力歯車４２に噛み合い状態で第１偏心体軸歯車５２を偏心体軸１２の入力側の端部に取り付ける。この工程では、リング状のスペーサ５２ｓと、第１偏心体軸歯車５２と、抜け止めワッシャ（あるいは止め輪）５２ｗとがこの順で入力側から偏心体軸１２に装着される。第１偏心体軸歯車５２の内周に形成された連結溝５２ｎを偏心体軸１２の外周に形成された連結溝１２ｎに連結することにより、第１偏心体軸歯車５２は偏心体軸１２に連結される。このとき、第１偏心体軸歯車５２と第１入力歯車４２とは噛み合った状態で連結が行われる。連結溝１２ｎおよび連結溝５２ｎは、例えばスプライン溝である。抜け止めワッシャ５２ｗは偏心体軸１２の外周に形成された周溝１２ｍに装着される。

【0055】

（４）図１３に示すように、第１偏心体軸歯車５２が取り付けられた偏心体軸１２の反入力側の端部に第２偏心体軸歯車５４を取り付ける。この工程では、リング状のスペーサ５４ｓと、第２偏心体軸歯車５４と、抜け止めワッシャ（あるいは止め輪）５４ｗとがこの順で反入力側から偏心体軸１２に装着される。第２偏心体軸歯車５４の内周に形成された連結溝５４ｎを偏心体軸１２の外周に形成された連結溝１２ｓに連結することにより、第２偏心体軸歯車５４は偏心体軸１２に連結される。連結溝１２ｓおよび連結溝５４ｎは、例えばスプライン溝である。抜け止めワッシャ５４ｗは偏心体軸１２の外周に形成された周溝１２ｐに装着される。

【0056】

（５）図１４に示すように、偏心体軸１２に取り付けられた第２偏心体軸歯車５４に噛み合い状態で第２入力歯車４４を入力軸４０に取り付ける。この工程では、第２入力歯車４４と、抜け止めワッシャ（あるいは止め輪）４４ｗとがこの順で反入力側から入力軸４０に装着される。第２入力歯車４４の内周に形成された連結溝４４ｐを入力軸４０の外周に形成された連結溝４０ｐに連結することにより、第２入力歯車４４は入力軸４０に連結される。このとき、第２偏心体軸歯車５４と第２入力歯車４４とは噛み合った状態で連結が行われる。抜け止めワッシャ４４ｗは入力軸４０の外周に形成された周溝４０ｑに装着される。

【0057】

上述の組立方法はあくまでも一例であって、他の工程を追加したり、工程の一部を変更したり、工程の一部を削除したり、工程の順序を入れ替えてもよい。例えば、（５）の工程が（４）の工程の前に実行されてもよい。例えば、（４）および（５）の工程が（３）の工程の前に実行されてもよい。つまり、（３）、（４）および（５）の工程は、（１）および（２）の工程の後であれば、任意の順序で実行されてもよい。

【0058】

第２実施形態は、第１実施形態と同様に動作し、同様の作用と効果を奏する。

【0059】

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

【0060】

以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

【0061】

［変形例］
実施形態の説明では、第１偏心体軸歯車５２と第２偏心体軸歯車５４の一方に発生するスラスト力が他方に発生するスラスト力によって略打ち消される例を示したが、本発明はこれに限定されない。歯車装置は、一方に発生するスラスト力の一部が他方に発生するスラスト力によって打ち消される構成であってもよい。

【0062】

実施形態の説明では、歯車装置１００がいわゆる振り分け型の歯車機構である例を示したが、歯車装置１００の歯車機構はこれに限定されない。例えば、本開示の偏心揺動型歯車装置は、偏心体軸（クランク軸）が内歯歯車の回転中心軸線上に配置されるセンタークランク型の歯車機構にも適用できる。

【0063】

第１実施形態の説明では、偏心体軸歯車５２、５４が、同じ傾斜でねじれ方向が逆向きの２つのヘリカル歯車で構成される例を示したが、本発明はこれに限定されない。偏心体軸歯車５２、５４は、一体に形成されていてもよい。例えば、偏心体軸歯車５２、５４は、一体のやまば歯車で構成されてもよい。

【0064】

第１実施形態の説明では、入力歯車４２、４４が、同じ傾斜でねじれ方向が逆向きの２つのヘリカル歯車で構成される例を示したが、本発明はこれに限定されない。入力歯車４２、４４は、一体のやまば歯車で構成されてもよい。

【0065】

実施形態の説明では、偏心体軸歯車の数が２である例を示したが、本発明はこれに限定されない。偏心体軸歯車の数は３以上であってもよい。例えば、歯車装置は、偏心体軸の一端側に互いに隣接して設けられる複数の偏心体軸歯車と、偏心体軸の他端側に設けられる偏心体軸歯車とを有してもよい。

【0066】

実施形態の説明では、偏心体軸１２および入力歯車の数が３である例を示したが、偏心体軸１２および入力歯車の数は１、２または４以上であってもよい。

【0067】

実施形態の説明では、外歯歯車１４の数が２である例を示したが、外歯歯車１４の数は１または３以上であってもよい。

【0068】

歯車装置の各軸受の構成に限定はなく。各軸受は、実施形態とは別構成の軸受であってもよい。

【0069】

上述の各変形例は実施形態と同様の作用と効果を奏する。

【0070】

上述した実施形態の構成要素と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

【符号の説明】

【0071】

１２ 偏心体軸、 １４ 外歯歯車、 １６ 内歯歯車、 ３０ モータ軸、 ４０ 入力軸、 ４０ｄ、４０ｈ 挿入口、 ４２ 入力歯車、 ４２ 第１入力歯車、 ４４ 第２入力歯車、 ５２ 第１偏心体軸歯車、 ５４ 第２偏心体軸歯車、 １００ 偏心揺動型歯車装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】