JP5762882B2

JP5762882B2 - 歯車装置

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Publication number: JP5762882B2
Application number: JP2011183299A
Authority: JP
Inventors: 江児中村; 康展小笠原
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-08-25
Also published as: JP2013044404A; EP2749789A1; CN103765042A; EP2749789B1; US20140206497A1; KR101943136B1; CN103765042B; WO2013027385A1; EP2749789A4; US9017206B2; KR20140051440A

Description

本発明は、歯車装置に関するものである。

従来より、小型軽量で大きな減速比が得られる減速機として、特許文献１に記載されているような偏心揺動型歯車装置が知られている。このような歯車装置では、モータの回転駆動力を、円筒状のインプットギヤ（中間歯車）およびそれに噛み合うスパーギヤ（伝達歯車）を介して、クランクシャフト（偏心体軸）へ伝達し、当該クランクシャフトを回転させている。このインプットギヤは、減速機のキャリアおよびモータフランジにそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。

しかし、上記のような構成の歯車装置では、インプットギヤを支持する軸受が必要であるため、製造コストが高くなり、また、キャリアの内部において軸受を設置するスペースが必要になる。

そこで、特許文献２に記載された歯車装置のように、インプットギヤ（振り分け歯車）を軸受で支持させる代わりに、インプットギヤに噛み合う複数（３本以上）のスパーギヤ（偏心体軸歯車）に噛み合うことで半径方向の位置を規制し、２枚の外歯歯車の間に配置されることで軸方向の位置を規制する技術も提案されている。このような構成では、インプットギヤを支持する軸受が不要になる。

特開２００２−３１７８５７号公報特開２００７−２６３２５３号公報

しかしながら、特許文献２に記載された歯車装置では、インプットギヤを歯車装置のキャリアの内部に配置して、更に２枚の外歯歯車間に配置することで軸方向を規制する構造であるため、複雑な構造になる。

しかも、このような歯車装置では、減速比の変更などのためにインプットギヤを交換する場合、歯車装置の機構部分が集中するキャリアを分解してキャリア内部のインプットギヤを交換するなどの作業が必要になる。そのため、煩雑な作業工程が生じることになり、製造コストやメンテナンスのコスト等が増大するおそれがある。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に規制することができ、インプットギヤの交換が容易な歯車装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る歯車装置は、一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、一方の相手側部材に固定可能な外筒と、複数のクランク軸と、他方の相手側部材に固定可能に構成される一方で、前記外筒内部に回転自在に収容され、前記複数のクランク軸を回転自在に支持し、前記複数のクランク軸の回転に連動して前記外筒に対して相対回転するキャリアと、前記クランク軸において前記キャリアの外側に延設された部位に同軸状に固定された複数のスパーギヤと、前記複数のスパーギヤに噛み合うギヤ部を有し、当該複数のスパーギヤのそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤと、前記キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段とを備えており、前記インプットギヤは、前記キャリアの軸方向の外側の位置において、前記複数のスパーギヤと噛み合うことで径方向に規制され、かつ、前記ワッシャ手段により軸方向に規制され、前記ワッシャ手段は、前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、前記クランク軸の軸方向に沿って前記スパーギヤと並ぶように当該クランク軸に固定されたスパーギヤ側ワッシャとからなり、前記インプットギヤ側ワッシャを前記スパーギヤと前記スパーギヤ側ワッシャとで挟むことにより、前記インプットギヤが軸方向に規制されている、ことを特徴としている。

かかる構成によれば、インプットギヤが、歯車装置のキャリアの軸方向外側の位置で、複数のスパーギヤと噛み合うことで径方向に規制され、かつ、キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段により軸方向を規制されているので、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に規制することができる。また、キャリアの外側に配置された各ワッシャを外すことにより、インプットギヤの軸方向の規制を解除して、インプットギヤを容易に交換することが可能であり、減速比の変更が容易である。

具体的には、インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャを、スパーギヤと当該スパーギヤに並ぶスパーギヤ側ワッシャとで挟むことで、インプットギヤを軸方向に規制するので、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に規制することができる。また、インプットギヤ側ワッシャおよびスパーギヤ側ワッシャを外すだけでインプットギヤやスパーギヤを交換でき、減速比の変更が容易である。

本発明の請求項２に係る歯車装置は、一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、一方の相手側部材に固定可能な外筒と、複数のクランク軸と、他方の相手側部材に固定可能に構成される一方で、前記外筒内部に回転自在に収容され、前記複数のクランク軸を回転自在に支持し、前記複数のクランク軸の回転に連動して前記外筒に対して相対回転するキャリアと、前記クランク軸において前記キャリアの外側に延設された部位に同軸状に固定された複数のスパーギヤと、前記複数のスパーギヤに噛み合うギヤ部を有し、当該複数のスパーギヤのそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤと、前記キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段と
を備えており、前記インプットギヤは、前記キャリアの軸方向の外側の位置において、前記複数のスパーギヤと噛み合うことで径方向に規制され、かつ、前記ワッシャ手段により軸方向に規制され、前記ワッシャ手段は、前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、前記キャリアの軸方向に沿って外側において当該キャリアに固定され、当該キャリアの軸方向に沿って互いに離間して配置された一対のキャリア側ワッシャと
からなり、前記インプットギヤ側ワッシャが前記一対のキャリア側ワッシャで挟まれることにより、前記インプットギヤが軸方向に規制されていることを特徴としている。

かかる構成によれば、インプットギヤが、歯車装置のキャリアの軸方向外側の位置で、複数のスパーギヤと噛み合うことで径方向に規制され、かつ、キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段により軸方向を規制されているので、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に規制することができる。また、キャリアの外側に配置された各ワッシャを外すことにより、インプットギヤの軸方向の規制を解除して、インプットギヤを容易に交換することが可能であり、減速比の変更が容易である。
具体的には、インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャを、スパーギヤと当該スパーギヤに並ぶスパーギヤ側ワッシャとで挟むことで、インプットギヤを軸方向に規制するので、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に規制することができる。また、インプットギヤ側ワッシャおよびスパーギヤ側ワッシャを外すだけでインプットギヤやスパーギヤを交換でき、減速比の変更が容易である。

また、前記インプットギヤは、前記ギヤ部と同心状に並んで配置され、当該インプットギヤの軸方向に沿って延びるスプライン溝を有する連結部をさらに備えており、前記スプライン溝は、モータの回転駆動力を伝達する軸に径方向に規制されながら嵌合することが可能な形状を有するのが好ましい。

かかる構成によれば、インプットギヤのギヤ部と同心状に並んで配置された連結部のスプライン溝がモータの回転駆動力を伝達する軸に径方向に規制されながら嵌合することが可能であるので、モータからの駆動を歯車装置に伝達しやすく、しかも、インプットギヤを軸に取り付けやすい。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構造でインプットギヤを軸方向に規制することができる。また、ワッシャを外すだけでインプットギヤを容易に交換することができ、減速比の変更が容易である。

本発明の第１実施形態に係る歯車装置をロボットの肩関節の部分に適用した状態を示す断面図である。図１の歯車装置の断面図である。図１の歯車装置の右側面図である。図１の歯車装置の左側面図である。本発明の第２実施形態に係る歯車装置の断面図である。図５の歯車装置の右側面図である。本発明の第３実施形態に係る歯車装置の断面図である。図７の歯車装置の右側面図である。本発明の第４実施形態に係る歯車装置の断面図である。図９の歯車装置の右側面図である。図９のワッシャ端部付近の拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態に係る歯車装置は、例えばロボットの旋回胴や腕関節等の旋回部または各種工作機械の旋回部に減速機として適用される歯車装置である。以下の本実施形態の説明では、ロボットのアームなどの旋回体に歯車装置を適用した例について説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係わる歯車装置１は、図１に示すように、ロボットの肩関節の部分において、旋回体５０とベース５２との間で所定の減速比で回転力を伝達する装置である。歯車装置１は、円筒状の第１ドライブシャフトＤＳ１を介して伝達されたモータの回転駆動力を減速させることにより、旋回体５０をベース５２に対して相対的に回転駆動させる。また、本実施形態では、ロボットの肩関節よりも先の部分（例えば、手や腕などの部分）の回転駆動のための第２ドライブシャフトＤＳ２および第３ドライブシャフトＤＳ３が、第１ドライブシャフトＤＳ１の内部に当該第１ドライブシャフトＤＳ１およびキャリア４と同軸状に配置され、かつ、歯車装置１の中央部分を貫通している。

本実施形態の歯車装置１は、図１〜４に示されるように、外筒２と、内歯ピン３と、キャリア４と、主軸受６と、複数のクランク軸２０と、クランク軸受２２と、揺動歯車２４と、インプットギヤ１６と、複数のクランク軸２０にそれぞれ固定された複数のスパーギヤ１８と、各スパーギヤ１８の両側に設けられたワッシャ４１、４２からなるワッシャ手段とを備えている。歯車装置１の機構部分（すなわち、外筒２から内側の部分）は、旋回体５０、ベース５２および外筒２が合体されることにより形成された外部から閉鎖された空間に隔離されており、その空間内部には、潤滑油が封入されている。

外筒２は、一方の相手側部材（本実施形態では、ベース５２）に固定可能な形状をしており、歯車装置１のケースとして機能する。この外筒２は、略円筒状に形成されている。外筒２は、例えばロボットのベース５２にボルトＢ１によって締結される。外筒２の内面には、多数の内歯ピン３が周方向に等間隔で配設されている。内歯ピン３は、外歯歯車からなる揺動歯車２４が噛み合う内歯として機能する。揺動歯車２４の歯数は、内歯ピン３の数よりも若干少なくなっている。本実施形態では揺動歯車２４を２個（複数）使用している。

キャリア４は、他方の相手側部材（本実施形態では旋回体５０）に固定可能な形状をしており、例えばロボットの旋回体５０に締結され、外筒２に対して相対的に回転可能であり、外筒２と同軸上に配置された状態でその外筒２内に収容されている。本実施形態では、キャリア４は、外筒２に対して同じ軸回りに相対回転する。このキャリア４は、複数のボルトＢ２によって旋回体５０に締結される。キャリア４が外筒２に対して相対回転すると、旋回体５０は、ベース５２に対して旋回する。

なお、本実施形態ではキャリア４を旋回体５０に締結して旋回するようにし、外筒２をベース５２に固定して不動にしているが、外筒２を旋回体５０に締結し、キャリア４をベース５２に締結して使用することも勿論可能である。

キャリア４は、軸方向に離間して一対に設けられた主軸受６により外筒２に対して相対回転可能に支持されている。そして、キャリア４は、基部３２と端板部３４とを備えており、それらの間には、外筒２とキャリア４との間における回転力の伝達をする伝達部材である揺動歯車２４を収納する収容空間３３が形成されている。

基部３２は、外筒２内においてその外筒２の端部近傍に配置される基板部３２ａと、その基板部３２ａから端板部３４に向かって軸方向に延びる複数のシャフト部３２ｂとを有する。シャフト部３２ｂは、ボルト５によって端板部３４に締結されている。それによって、基部３２と端板部３４とが一体化されている。また、キャリア４の径方向中央部には、軸方向に貫通する貫通孔４ａが設けられている。収容空間３３は、貫通孔４ａを通してキャリア４の外部に連通している。この貫通孔４ａを通して、前述の第２ドライブシャフトＤＳ２および第３ドライブシャフトＤＳ３がキャリア４の中央を貫通している。

クランク軸２０は、複数（本実施形態では、３本）設けられており、各クランク軸２０はキャリア４において貫通孔４ａおよびインプットギヤ１６の周囲に周方向に等間隔に１２０度ごとに配置されている。各クランク軸２０は、一対のクランク軸受２２を介してキャリア４に回転自在に支持されている。

クランク軸２０は、複数（本実施形態では２つ）の偏心部２０ａを有している。この複数の偏心部２０ａは、一対のクランク軸受２２の間の位置で軸方向に並ぶように配置されている。各偏心部２０ａは、それぞれクランク軸２０の軸心から所定の偏心量で偏心した円柱状に形成されている。そして、各偏心部２０ａは、互いに所定角度の位相差を有するようにクランク軸２０に形成されている。

２個の揺動歯車２４は、クランク軸２０の各偏心部２０ａにそれぞれころ軸受２８ａを介して取り付けられている。揺動歯車２４は、外筒２の内径よりも少し小さく形成されており、クランク軸２０が回転するときに偏心部２０ａの偏心回転に連動して外筒２内面の内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。

揺動歯車２４は、中央部貫通孔２４ｂと、複数の偏心部挿通孔２４ｃと、複数のシャフト部挿通孔２４ｄとを有する。

偏心部挿通孔２４ｃは、揺動歯車２４において中央部貫通孔２４ｂの周囲に周方向に等間隔で設けられている。各偏心部挿通孔２４ｃには、ころ軸受２８ａを介装した状態で各クランク軸２０の偏心部２０ａがそれぞれ挿通されている。

シャフト部挿通孔２４ｄは、揺動歯車２４において中央部貫通孔２４ｂの周囲に周方向に等間隔で設けられている。各シャフト部挿通孔２４ｄは、周方向において偏心部挿通孔２４ｃ間の位置にそれぞれ配設されている。各シャフト部挿通孔２４ｄには、キャリア４の各シャフト部３２ｂが遊びを有した状態で挿通されている。

各クランク軸２０の端部は、キャリア４の軸方向に沿って当該キャリア４から外部に突出している。それぞれのクランク軸２０においてキャリア４の外側に延設された端部には、スパーギヤ１８が、一対のワッシャ４１および４２に挟まれた状態で、止め輪４３、４４によって着脱自在に取り付けられている。

止め輪４３、４４は、図２に示されるように、クランク軸２０の端部の外周面に形成された溝に嵌りこむことによって、スパーギヤ１８および一対のワッシャ４１、４２を当該クランク軸２０の軸方向への移動を規制する。止め輪４３、４４は、Ｃ字状の金属製リングなどからなる。

各スパーギヤ１８は、後述するインプットギヤ１６のギヤ部１６ａとそれぞれ噛み合っている。この各スパーギヤ１８は、インプットギヤ１６の回転をそのスパーギヤ１８が取り付けられたクランク軸２０に伝達する。

インプットギヤ１６は、複数のスパーギヤ１８に噛み合い、当該複数のスパーギヤ１８のそれぞれに回転駆動力を伝達するギヤである。インプットギヤ１６は、複数のスパーギヤ１８に噛み合う外歯歯車からなるギヤ部１６ａと、当該ギヤ部１６ａと同心上に並んで一体形成された連結部１６ｂとを備えている。連結部１６ｂの外周面には、スプライン溝１６ｃが形成されている。スプライン溝１６ｃは、モータの回転駆動力を伝達する第１ドライブシャフトＤＳ１に径方向に規制されながら嵌合することが可能な形状である。具体的には、スプライン溝１６ｃは、インプットギヤ１６の軸方向に沿って互いに平行に延び、円筒状の連結部１６ｂの外周面に等間隔に形成されている。

連結部１６ｂが円筒状の第１ドライブシャフトＤＳ１の内部に挿入されたとき、連結部１６ｂの外周側のスプライン溝１６ｃは、第１ドライブシャフトＤＳ１の内周側のスプライン凸部ＤＳ１ａと嵌合することが可能である。これにより、インプットギヤ１６は、第１ドライブシャフトＤＳ１に容易に連結することが可能である。

インプットギヤ１６の中央には、軸方向に貫通する貫通孔１６ｄが設けられている。その貫通孔１６ｄには、第２ドライブシャフトＤＳ２および第３ドライブシャフトＤＳ３が挿入されている。

ワッシャ４１、４２は、それぞれ貫通孔４１ａ、４２ａを有する薄い金属円板であり、スパーギヤ１８の軸方向において当該スパーギヤ１８の両側に分かれて配置されている。ワッシャ４１、４２とその間に挟まれるインプットギヤ１６との間には、若干の遊びが確保されている。ワッシャ４１、４２の外径は、スパーギヤ１８の外径よりも若干大きく、少なくともスパーギヤ１８とインプットギヤ１６の噛み合い部分４５を隠す程度の大きさに設定される。

各ワッシャ４１、４２は、複数のスパーギヤ１８それぞれに個別に設けられている。各ワッシャ４１、４２は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの一部を含む部分、具体的には、各々のスパーギヤ１８とインプットギヤ１６との噛み合い部分４５およびその周辺部分を、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から挟んでいる。

上記の構成では、キャリア４の軸方向におけるキャリア４の外側の位置において、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａが周方向に等間隔に配置された複数（本実施形態では３個）のスパーギヤ１８と噛み合うことにより、インプットギヤ１６は、径方向に移動できないように規制されている。

それとともに、複数のスパーギヤ１８それぞれに個別に設けられたワッシャ４１、４２がインプットギヤ１６のギヤ部１６ａ（具体的には、スパーギヤ１８とインプットギヤ１６との噛み合い部分４５およびその周辺部分）をスパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から挟んでいることにより、インプットギヤ１６は、ワッシャ４１、４２によって軸方向に移動できないように規制される。

図１に示されるように、第１ドライブシャフトＤＳ１は、ベース５２内部にベアリングＲ１を介して回転自在に支持されている。また、第１ドライブシャフトＤＳ１の外周面とベース５２の内周面との間には、ベース５２および歯車装置１内部の潤滑油が外部に漏れないように、シールリングＳ１が設けられている。

また、第２ドライブシャフトＤＳ２は、第１ドライブシャフトＤＳ１内部にベアリングＲ２を介して回転自在に支持され、第１ドライブシャフトＤＳ１と第２ドライブシャフトＤＳ１との間がシールリングＳ２によってシールされている。同様に、第３ドライブシャフトＤＳ３は、第２ドライブシャフトＤＳ２内部にベアリングＲ３を介して回転自在に支持され、第２ドライブシャフトＤＳ２と第３ドライブシャフトＤＳ３との間がシールリングＳ３によってシールされている。

次に、本実施形態による歯車装置１の動作について説明する。

インプットギヤ１６が第１ドライブシャフトＤＳ１を介してモータからの回転駆動力を受けたとき、当該インプットギヤ１６のギヤ部１６ａを介して各スパーギヤ１８に伝達される。これにより、各クランク軸２０は、それぞれの軸回りに回転する。

そして、各クランク軸２０の回転に伴って、そのクランク軸２０の偏心部２０ａが偏心回転する。これにより、揺動歯車２４は、偏心部２０ａの偏心回転に連動して外筒２の内面の内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。揺動歯車２４の揺動回転は、各クランク軸２０を通じてキャリア４に伝達される。本実施形態では、外筒２はベース５２に固定されて不動であるので、それによって、キャリア４および旋回体５０は、入力された回転から減速された回転数で外筒２及びベース５２に対して相対回転することができる。

（第１実施形態の特徴）
（１）
本発明の第１実施形態に係る歯車装置１１では、インプットギヤ１６が、歯車装置１のキャリア４の軸方向外側の位置で、複数のスパーギヤ１８と噛み合うことで径方向に規制され、かつ、キャリア４の外部に配置されたワッシャ４１、４２からなるワッシャ手段により軸方向を規制されているので、簡易な構造でインプットギヤ１６を軸方向に規制することができる。また、キャリア４の外側に配置された各ワッシャ４１、４２を外すことにより、インプットギヤ１６の軸方向の規制を解除して、インプットギヤ１６を容易に交換することが可能であり、減速比の変更が容易である。

（２）
また、第１実施形態に係る歯車装置１１では、ワッシャ４１、４２がスパーギヤ１８の軸方向の両側に分かれて配置されているので、当該ワッシャ４１、４２によってインプットギヤ１６を挟むことが可能であり、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができる。それにより、簡易な構成でインプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができる。しかも、スパーギヤ１８とともにワッシャ４１、４２を容易に取り外すことが可能であり、分解および組み立てが容易である。

（３）
さらに、第１実施形態に係る歯車装置１１では、複数のワッシャ４１、４２が複数のスパーギヤ１８それぞれに個別に設けられ、各ワッシャ４１、４２は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの一部を含む部分、具体的には、各々の前記スパーギヤ１８と前記インプットギヤ１６との噛み合い部分４５およびその周辺部分を、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から挟んでいることにより、インプットギヤ１６の軸方向の移動を確実に規制することが可能である。これにより、簡易な構成でインプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができる。しかも、スパーギヤ１８とともにワッシャ４１、４２を容易に取り外すことが可能であり、分解、組み立てが容易である。とくに、各ワッシャ４１、４２をスパーギヤ１８とともにクランク軸２０に着脱できるので、分解および組立作業が容易であるとともに作業工程の増加を抑えることができる。

しかも、複数のスパーギヤ１８それぞれにワッシャ４１、４２が個別に設けられているで、クランク軸２０の配置やキャリア４の寸法などが異なる歯車装置１にも、ワッシャ４１、４２をそのまま適用することが可能であるので、汎用性が高い。

（４）
また、本実施形態では、インプットギヤ１６は、ギヤ部１６ａと、当該ギヤ部１６ａと同心上に並んで配置され、当該インプットギヤ１６の軸方向に沿って延びるスプライン溝１６ｃを有する連結部１６ｂとを備えており、スプライン溝１６ｃは、モータの回転駆動力を伝達する第１ドライブシャフトＤＳ１に径方向に規制されながら嵌合することが可能な形状を有している。かかる構成によって、インプットギヤ１６の連結部１６ｂに形成されたスプライン溝１６ｃがモータの回転駆動力を伝達する軸に径方向に規制されながら嵌合することが可能であるので、モータからの駆動を歯車装置１に伝達しやすく、しかも、インプットギヤ１６を軸に取り付けやすくなっている。

（第１実施形態の変形例）
なお、第１実施形態の歯車装置１では、貫通孔１６ｄが形成された中空形状のインプットギヤ１６が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、インプットギヤ１６は中実のものでもよい。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ワッシャ４１、４２が複数のスパーギヤ１８のそれぞれの両側に個別に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図５〜６に示されるように、大型のワッシャを１４１、１４２を用いて、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制するようにしてもよい。

すなわち、図５〜７に示される第２実施形態に係る歯車装置１０１は、一対の大型のワッシャ１４１、１４２からなるワッシャ手段を備えている。これらのワッシャ１４１、１４２は、複数のスパーギヤ１８の軸方向の両側に分かれて位置するように固定され、インプットギヤのギヤ部１６ａおよび複数のスパーギヤ１８を、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の両側から一括して挟んでいる。

具体的には、ワッシャ１４１、１４２は、それぞれ複数のクランク軸２０が挿入可能な貫通孔１４１ａ、１４２ａが形成されている。また、ワッシャ１４１の中央には、インプットギヤ１６の連結部１６ｂが挿入される貫通孔１４１ｂが形成されている。本実施形態では、さらに、ワッシャ１４２の中央にも貫通孔１４２ｂが形成されている。貫通孔１４２ｂの内径は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外径よりも小さいので、ギヤ部１６ａはワッシャ１４１とワッシャ１４２との間に挟持される。

ワッシャ１４１、１４２およびスパーギヤ１８は、止め輪１４３、１４４によって軸方向の両側から挟まれて軸方向に規制された状態で、クランク軸２０に固定されている。

ワッシャ１４１、１４２の外径は、キャリア４の外径と同じか、若干小さい。

その他の構成については、本実施形態に係る歯車装置１０１は、上記第１実施形態に係る歯車装置１（図１〜４参照）と共通している。

上記のような構成では、一対の大型のワッシャ１４１、１４２が複数のスパーギヤ１８の軸方向の両側に分かれて位置するように固定され、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａおよび複数のスパーギヤ１８を一括して挟んでいることにより、複数のスパーギヤ１８の各噛み合い部分１４５とともにインプットギヤ１６のギヤ部１６ａの全周においてインプットギヤ１６の軸方向の移動を確実に規制することが可能である。これにより、簡易な構成でインプットギヤ１６の軸方向の移動を規制することができ、かつ、スパーギヤ１８とともにワッシャ１４１、１４２を容易に取り外すことが可能であり、分解、組み立てが容易である。とくに、一対の大きなワッシャ１４１、１４２をスパーギヤ１８の両側に取り付ければよいので、作業工程の増加を抑えることができる。

（第３実施形態）
上記第１〜２実施形態では、複数のスパーギヤ１８の両側にワッシャ４１、４２または１４１、１４２が取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図７〜８に示されるように、インプットギヤ１６側に取り付けられたワッシャ２４１と、スパーギヤ１８の片側に取り付けられたワッシャ２４２とによって、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制するようにしてもよい。

すなわち、図７〜８に示される第３実施形態に係る歯車装置２０１は、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側のワッシャ２４１と、クランク軸２０の軸方向に沿ってスパーギヤ１８と並ぶように当該クランク軸２０に固定されたスパーギヤ側のワッシャ２４２とからなるワッシャ手段を備えている。

インプットギヤ側のワッシャ２４１の中央には、貫通孔２４１ａが形成されている。貫通孔２４１ａには、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａから連結部１６ｂと反対側に突出した円筒状の突出部１６ｅが挿入される。ワッシャ２４１の外径は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外径よりも大きいので、ワッシャ２４１の外周部分は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外周面から外方へ突出している。ワッシャ２４１は、その貫通孔２４１ａにインプットギヤ１６の突出部１６ｅが挿入され、止め輪２４３によって軸方向に規制された状態でインプットギヤ１６のギヤ部１６ａに当接して取り付けられる。

スパーギヤ側のワッシャ２４２は、貫通孔２４２ａを有する薄い金属円板であり、スパーギヤ１８の軸方向に沿って当該スパーギヤ１８の片側（本実施形態ではキャリア４に近い側）に並ぶようにクランク軸２０に固定されている。具体的には、スパーギヤ１８およびワッシャ２４２は、それらの間にインプットギヤ側のワッシャ２４１の外周部分が挟まった状態で、クランク軸２０の端部に取り付けられ、止め輪２４４および２４５によって軸方向の移動が規制されている。ワッシャ２４２とスパーギヤ１８との隙間は、インプットギヤ側のワッシャ２４１の回転を確保するために、ワッシャ２４１の厚さよりも広い間隔を有している。ワッシャ２４２の外径は、スパーギヤ１８の外径よりも若干大きく、少なくともスパーギヤ１８とインプットギヤ１６の噛み合い部分に重なる程度の大きさに設定される。

この歯車装置２０１では、インプットギヤ側ワッシャ２４１をスパーギヤ１８とスパーギヤ側のワッシャ２４２とで挟むことにより、インプットギヤ１６を軸方向に規制することが可能である。

その他の構成については、本実施形態に係る歯車装置２０１は、上記第１実施形態に係る歯車装置１（図１〜４参照）と共通している。

上記のような構成では、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側のワッシャ２４１を、スパーギヤ１８と当該スパーギヤ１８に並ぶスパーギヤ側のワッシャ２４２とで挟むことで、インプットギヤ１６を軸方向に規制するので、簡易な構造でインプットギヤ１６を軸方向に規制することができる。また、インプットギヤ側のワッシャ２４１およびスパーギヤ側のワッシャ２４２を外すだけでインプットギヤ１６やスパーギヤ１８を交換でき、減速比の変更が容易である。また、スパーギヤ１８と当該スパーギヤ１８に並ぶスパーギヤ側のワッシャ２４２との間のクリアランスは、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側ワッシャ２４１を挟むことによって確保される。

（第４実施形態）
上記第３実施形態では、図７〜８に示されるインプットギヤ側のワッシャ２４１をスパーギヤ１８とスパーギヤ側のワッシャ２４２とによって挟むことにより、インプットギヤ１６の軸方向の移動を規制しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、インプットギヤ側のワッシャをキャリア４に固定された一対のワッシャで挟むようにしてもよい。

すなわち、図９〜１１に示される第４実施形態に係る歯車装置３０１は、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側のワッシャ３４１と、一対のキャリア側のワッシャ３４２、３４３とからなるワッシャ手段を備えている。キャリア側のワッシャ３４２、３４３は、キャリア４の軸方向に沿って外側において当該キャリア４に固定され、当該キャリア４の軸方向に沿って互いに離間して配置されている。

インプットギヤ側のワッシャ３４１の中央には、貫通孔３４１ａが形成されている。貫通孔３４１ａには、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａから連結部１６ｂと反対側に突出した円筒状の突出部１６ｅが挿入される。ワッシャ３４１の外径は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外径よりも大きいので、ワッシャ３４１の外周部分は、インプットギヤ１６のギヤ部１６ａの外周面から外方へ突出している。ワッシャ３４１は、その貫通孔３４１ａにインプットギヤ１６の突出部１６ｅが挿入され、止め輪２４３によって軸方向に規制された状態でインプットギヤ１６のギヤ部１６ａに当接して取り付けられる。

キャリア側のワッシャ３４２、３４３は、貫通孔３４２ａ、３４３ａを有する薄い金属円板またはリング状の部材である。ワッシャ３４２、３４３は、それらの間の間隔をあけるためのリング状のカラー３４５が挟まった状態で、ネジ３４４によってキャリア４の端板部３４の表面において、キャリア４の貫通孔４ａの周囲に取り付けられている。キャリア側の一対のワッシャ３４２、３４３の間には、インプットギヤ側のワッシャ３４１が若干の遊びをもたせた状態で配置され、インプットギヤ１６およびワッシャ３４１の軸方向の移動が規制されている。

この歯車装置３０１では、各スパーギヤ１８は、一対の止め輪３４６、３４７によって各クランク軸２０に固定されている。

その他の構成については、本実施形態に係る歯車装置３０１は、上記第１実施形態に係る歯車装置１（図１〜４参照）と共通している。

上記のような構成では、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側ワッシャ３４１を、一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３で挟み込むようにしながらキャリア４に固定することで、インプットギヤ１６を軸方向に規制するので、簡易な構造でインプットギヤ１６を軸方向に規制することができる。また、インプットギヤ側ワッシャ３４１および一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３を外すだけでインプットギヤ１６を交換でき、減速比の変更が容易である。とくに、一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３は、キャリア４に固定されるので、それらの間のクリアランス調整が容易であり、インプットギヤ１６の取り付けの余裕度の調整を正確に行うことができる。クリアランスの調整は、厚さの異なるカラー３４５に交換することによって容易に行うことが可能である。

なお、本発明は、前記第１〜第４実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、第４実施形態では、インプットギヤ１６に固定されたインプットギヤ側ワッシャ３４１を、一対のキャリア側ワッシャ３４２、３４３で挟み込むようにしながらキャリア４に固定していたが、インプットギヤ側ワッシャ３４１を、キャリア側ワッシャ３４２とキャリア４（端板部３４）の端面とによって挟み込むことで、キャリア４に固定してもよい。

また、キャリア４がベース５２に締結されるとともに、外筒２が旋回体５０に固定される構成としてもよい。また、ドライブシャフトＤＳ１〜ＤＳ３がキャリア４を貫通していない構成であってもよい。

２外筒
４キャリア
１６インプットギヤ
１８スパーギヤ
２０クランク軸
２０ａ偏心部
２４揺動歯車
５０旋回体
５２ベース
４１、４２ワッシャ
１４１、１４２ワッシャ
２４１ワッシャ（インプットギヤ側ワッシャ）
２４２ワッシャ（スパーギヤ側ワッシャ）
３４１ワッシャ（インプットギヤ側ワッシャ）
３４２、３４３ワッシャ（キャリア側ワッシャ）

Claims

一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、
一方の相手側部材に固定可能な外筒と、
複数のクランク軸と、
他方の相手側部材に固定可能に構成される一方で、前記外筒内部に回転自在に収容され、前記複数のクランク軸を回転自在に支持し、前記複数のクランク軸の回転に連動して前記外筒に対して相対回転するキャリアと、
前記クランク軸において前記キャリアの外側に延設された部位に同軸状に固定された複数のスパーギヤと、
前記複数のスパーギヤに噛み合うギヤ部を有し、当該複数のスパーギヤのそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤと、
前記キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段と
を備えており、
前記インプットギヤは、前記キャリアの軸方向の外側の位置において、前記複数のスパーギヤと噛み合うことで径方向に規制され、かつ、前記ワッシャ手段により軸方向に規制され、
前記ワッシャ手段は、
前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、
前記クランク軸の軸方向に沿って前記スパーギヤと並ぶように当該クランク軸に固定されたスパーギヤ側ワッシャと
からなり、
前記インプットギヤ側ワッシャを前記スパーギヤと前記スパーギヤ側ワッシャとで挟むことにより、前記インプットギヤが軸方向に規制されている、

ことを特徴とする歯車装置。
一対の相手側部材間で所定の減速比で回転力を伝達するための歯車装置であって、
一方の相手側部材に固定可能な外筒と、
複数のクランク軸と、
他方の相手側部材に固定可能に構成される一方で、前記外筒内部に回転自在に収容され、前記複数のクランク軸を回転自在に支持し、前記複数のクランク軸の回転に連動して前記外筒に対して相対回転するキャリアと、
前記クランク軸において前記キャリアの外側に延設された部位に同軸状に固定された複数のスパーギヤと、
前記複数のスパーギヤに噛み合うギヤ部を有し、当該複数のスパーギヤのそれぞれに回転駆動力を伝達するインプットギヤと、
前記キャリアの外部に配置された複数のワッシャからなるワッシャ手段と
を備えており、
前記インプットギヤは、前記キャリアの軸方向の外側の位置において、前記複数のスパーギヤと噛み合うことで径方向に規制され、かつ、前記ワッシャ手段により軸方向に規制され、
前記ワッシャ手段は、
前記インプットギヤに固定されたインプットギヤ側ワッシャと、
前記キャリアの軸方向に沿って外側において当該キャリアに固定され、当該キャリアの軸方向に沿って互いに離間して配置された一対のキャリア側ワッシャと
からなり、
前記インプットギヤ側ワッシャが前記一対のキャリア側ワッシャで挟まれることにより、前記インプットギヤが軸方向に規制されている、
ことを特徴とする歯車装置。
前記インプットギヤは、前記ギヤ部と同心上に並んで配置され、当該インプットギヤの軸方向に沿って延びるスプライン溝を有する連結部をさらに備えており、
前記スプライン溝は、モータの回転駆動力を伝達する軸に径方向に規制されながら嵌合することが可能な形状を有する、
請求項１または２に記載の歯車装置。