JP7628819B2 - Internally meshing planetary gear device, wheel device and vehicle - Google Patents
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Description
本開示は、一般に内接噛合遊星歯車装置及び、車輪装置及び車両に関し、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、車輪装置及び車両に関する。 This disclosure relates generally to an internally meshed planetary gear device, a wheel device, and a vehicle, and more specifically to an internally meshed planetary gear device, a wheel device, and a vehicle in which a planetary gear having external teeth is arranged inside an internal gear having internal teeth.
関連技術として、遊星歯車が、偏心揺動しながら内歯歯車と内接噛合する、いわゆる偏心揺動タイプの歯車装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。関連技術に係る歯車装置では、偏心体が入力軸と一体に形成され、偏心体には偏心体軸受けを介して遊星歯車が取り付けられる。遊星歯車の外周には円弧歯形等の外歯が形成されている。 As a related technique, a so-called eccentric oscillating type gear device is known in which a planetary gear eccentrically oscillates and internally meshes with an internal gear (see, for example, Patent Document 1). In the gear device according to the related technique, an eccentric body is formed integrally with the input shaft, and the planetary gear is attached to the eccentric body via an eccentric body bearing. External teeth, such as a circular-arc tooth shape, are formed on the outer periphery of the planetary gear.
内歯歯車は、ケーシングを兼ねた歯車本体(内歯歯車本体)の内周面に1つ1つが内歯を構成する複数の外ピン(ローラピン)が回転自在に組み込まれて構成される。遊星歯車には、円周方向に適宜の間隔で複数の遊嵌孔(内ローラ孔)が形成され、遊嵌孔に、内ピン及び内ローラが挿入される。内ピンは、その軸方向の一端側においてキャリアと連結され、キャリアはクロスローラベアリングを介してケーシングに回転自在に支持されている。この歯車装置は、内歯歯車を固定したときの遊星歯車の自転成分相当の回転をキャリアから取り出す歯車装置として用いることができる。 The internal gear is constructed by rotatably assembling a number of outer pins (roller pins), each of which constitutes an internal tooth, onto the inner peripheral surface of a gear body (internal gear body) that also serves as a casing. A number of loose fitting holes (inner roller holes) are formed in the planetary gear at appropriate intervals in the circumferential direction, into which the inner pins and inner rollers are inserted. The inner pins are connected to a carrier at one end in the axial direction, and the carrier is rotatably supported by the casing via a cross roller bearing. This gear device can be used as a gear device that extracts from the carrier a rotation equivalent to the rotation component of the planetary gear when the internal gear is fixed.
上記関連技術の構成では、軸受け部材としてクロスローラベアリングが用いられているため、比較的複雑な構造を持つクロスローラベアリングによって、内接噛合遊星歯車装置全体としての構造の簡略化の妨げとなることがある。 In the configuration of the related art described above, cross roller bearings are used as bearing members, and the relatively complex structure of the cross roller bearings can hinder simplification of the structure of the internal meshing planetary gear device as a whole.
本開示の目的は、構造の簡略化を図りやすい内接噛合遊星歯車装置、車輪装置及び車両を提供することにある。 The objective of this disclosure is to provide an internally meshed planetary gear device, a wheel device, and a vehicle that can be easily simplified in structure.
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、複数の内ピンと、第1軸受け部材及び第2軸受け部材と、を備える。前記内歯歯車は、環状の歯車本体と、自転可能な状態で前記歯車本体の内周面に保持され内歯を構成する複数の外ピンと、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。前記複数の内ピンは、前記遊星歯車に形成された複数の遊嵌孔にそれぞれ挿入された状態で、前記遊嵌孔内を公転しながら前記歯車本体に対して相対的に回転する。前記第1軸受け部材及び前記第2軸受け部材は、回転軸方向の2箇所で、前記歯車本体に対して前記複数の内ピンを回転可能に支持する。前記第1軸受け部材は、第1内輪、第1外輪及び複数の軸受けピンを有する。前記複数の内ピンは、前記回転軸方向の一方から見て前記第2軸受け部材の内側に位置する。 An internally meshing planetary gear device according to one aspect of the present disclosure includes an internal gear, a planetary gear, a plurality of internal pins, a first bearing member, and a second bearing member. The internal gear has an annular gear body and a plurality of external pins that are held on the inner peripheral surface of the gear body in a rotatable state and form internal teeth. The planetary gear has external teeth that partially mesh with the internal teeth. The internal pins rotate relative to the gear body while revolving within the loose fitting holes while being inserted into a plurality of loose fitting holes formed in the planetary gear. The first bearing member and the second bearing member rotatably support the multiple internal pins with respect to the gear body at two points in the rotation axis direction. The first bearing member has a first inner ring, a first outer ring, and multiple bearing pins. The multiple internal pins are located inside the second bearing member when viewed from one side of the rotation axis direction.
本開示の一態様に係る車輪装置は、前記内接噛合遊星歯車装置と、前記歯車本体に対して前記複数の内ピンが相対的に回転する際の回転出力により、走行面上を転がる車輪本体と、を備える。 A wheel device according to one aspect of the present disclosure includes the internally meshing planetary gear device and a wheel body that rolls on a running surface due to the rotational output generated when the multiple inner pins rotate relative to the gear body.
本開示の一態様に係る車両は、前記車輪装置と、前記車輪装置を保持する車体と、を備える。 A vehicle according to one aspect of the present disclosure includes the wheel device and a vehicle body that holds the wheel device.
本開示によれば、構造の簡略化を図りやすい内接噛合遊星歯車装置、車輪装置及び車両を提供することができる。 This disclosure makes it possible to provide an internally meshed planetary gear device, a wheel device, and a vehicle that are easy to simplify in structure.
(実施形態1)
(1)概要
以下、本実施形態に係る内接噛合遊星歯車装置1の概要について、図1A~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1A~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。
(Embodiment 1)
(1) Overview An overview of the internally meshing planetary gear device 1 according to this embodiment will be described below with reference to Figures 1A to 4. All of the drawings referred to in this disclosure are schematic diagrams, and the ratios of sizes and thicknesses of the components in the drawings do not necessarily reflect the actual dimensional ratios. For example, the tooth shapes, dimensions, number of teeth, etc. of the internal teeth 21 and external teeth 31 in Figures 1A to 4 are merely shown schematically for the purpose of explanation, and are not intended to be limited to the shapes shown in the drawings.
本実施形態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(図4参照)と、遊星歯車3と、複数の内ピン4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、さらに、遊星歯車3の内側には偏心体軸受け5が配置される。偏心体軸受け5は、偏心体内輪51及び偏心体外輪52を有し、偏心体内輪51の中心C1(図3参照)からずれた回転軸Ax1(図3参照)まわりで偏心体内輪51が回転(偏心運動)することによって、遊星歯車3を揺動させる。偏心体内輪51は、例えば、偏心体内輪51に挿入される偏心軸54が回転することにより、図4に示すように、回転軸Ax1まわりで回転(偏心運動)する。 The internally meshing planetary gear device 1 (hereinafter, simply referred to as "gear device 1") according to this embodiment is a gear device including an internal gear 2 (see FIG. 4), a planetary gear 3, and a number of internal pins 4. In this gear device 1, the planetary gear 3 is disposed inside the annular internal gear 2, and an eccentric bearing 5 is disposed inside the planetary gear 3. The eccentric bearing 5 has an eccentric inner ring 51 and an eccentric outer ring 52, and the planetary gear 3 is oscillated by the eccentric inner ring 51 rotating (eccentric motion) around a rotation axis Ax1 (see FIG. 3) that is offset from the center C1 (see FIG. 3) of the eccentric inner ring 51. The eccentric inner ring 51 rotates (eccentric motion) around the rotation axis Ax1, as shown in FIG. 4, for example, by the rotation of an eccentric shaft 54 inserted into the eccentric inner ring 51.
内歯歯車2は、内歯21を有する。特に、本実施形態では、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、偏心軸54が回転すると遊星歯車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。 The internal gear 2 has internal teeth 21. In particular, in this embodiment, the internal gear 2 has an annular gear body 22 and multiple external pins 23. The multiple external pins 23 are held on the inner circumferential surface 221 of the gear body 22 in a rotatable state, forming the internal teeth 21. The planetary gear 3 has external teeth 31 that partially mesh with the internal teeth 21. In other words, the planetary gear 3 is inscribed in the internal gear 2 inside the internal gear 2, and a part of the external teeth 31 is meshed with a part of the internal teeth 21. In this state, when the eccentric shaft 54 rotates, the planetary gear 3 oscillates, and the meshing position between the internal teeth 21 and the external teeth 31 moves in the circumferential direction of the internal gear 2, and a relative rotation according to the difference in the number of teeth between the planetary gear 3 and the internal gear 2 occurs between the two gears (the internal gear 2 and the planetary gear 3). If the internal gear 2 is fixed, the planetary gear 3 rotates (spins) in response to the relative rotation of the two gears. As a result, the planetary gear 3 produces a rotational output that is reduced at a relatively high reduction ratio according to the difference in the number of teeth between the two gears.
この種の歯車装置1は、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転、つまり内歯歯車2が固定されている場合の遊星歯車3の自転成分相当の回転を、例えば、固定部材に対する回転部材の相対的な回転として取り出すように使用される。要するに、歯車装置1は、固定部材が固定されている状態で、その出力をもって回転部材を回転させる。これにより、歯車装置1は、偏心軸54を入力側とし、回転部材を出力側として、比較的高い減速比の歯車装置として機能する。そこで、本実施形態に係る歯車装置1では、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転を、固定部材及び回転部材に伝達するべく、固定部材及び回転部材の一方に歯車本体22を固定し、かつ固定部材及び回転部材の他方に遊星歯車3を複数の内ピン4にて連結する。 This type of gear device 1 is used to extract the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2, i.e., the rotation equivalent to the rotation component of the planetary gear 3 when the internal gear 2 is fixed, as, for example, the relative rotation of the rotating member with respect to the fixed member. In short, the gear device 1 rotates the rotating member with its output while the fixed member is fixed. As a result, the gear device 1 functions as a gear device with a relatively high reduction ratio, with the eccentric shaft 54 as the input side and the rotating member as the output side. Therefore, in the gear device 1 according to this embodiment, in order to transmit the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 to the fixed member and the rotating member, the gear body 22 is fixed to one of the fixed member and the rotating member, and the planetary gear 3 is connected to the other of the fixed member and the rotating member with multiple inner pins 4.
複数の内ピン4は、遊星歯車3に形成された複数の遊嵌孔32にそれぞれ挿入された状態で、それぞれ遊嵌孔32内を公転しながら内歯歯車2に対して相対的に回転する。つまり、遊嵌孔32は、内ピン4よりも大きな直径を有し、内ピン4は、遊嵌孔32に挿入された状態で遊嵌孔32内を公転するように移動可能である。そして、遊星歯車3の揺動成分、つまり遊星歯車3の公転成分は、遊星歯車3の遊嵌孔32と内ピン4との遊嵌によって吸収される。言い換えれば、複数の内ピン4がそれぞれ複数の遊嵌孔32内を公転するように移動することで、遊星歯車3の揺動成分が吸収される。したがって、固定部材又は回転部材には、複数の内ピン4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。 The multiple inner pins 4 rotate relative to the internal gear 2 while revolving within the multiple loose fitting holes 32, respectively, while being inserted into the multiple loose fitting holes 32 formed in the planetary gear 3. In other words, the loose fitting holes 32 have a larger diameter than the inner pins 4, and the inner pins 4 can move to revolve within the loose fitting holes 32 while being inserted into the loose fitting holes 32. The oscillation component of the planetary gear 3, i.e., the revolution component of the planetary gear 3, is absorbed by the loose fitting between the loose fitting holes 32 of the planetary gear 3 and the inner pins 4. In other words, the oscillation component of the planetary gear 3 is absorbed by the multiple inner pins 4 moving to revolve within the multiple loose fitting holes 32, respectively. Therefore, the rotation (rotation component) of the planetary gear 3, excluding the oscillation component (revolution component) of the planetary gear 3, is transmitted to the fixed member or rotating member by the multiple inner pins 4.
このようにして、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転は、歯車本体22と複数の内ピン4との相対的な回転として、固定部材及び回転部材に伝達される。したがって、歯車装置1では、遊星歯車3と内歯歯車2とのいずれからでも、減速された回転出力を取り出すことができる。すなわち、例えば、歯車本体22が固定部材に固定されている場合には、遊星歯車3は複数の内ピン4にて回転部材と連結されるため、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転は、遊星歯車3から取り出される。一方で、歯車本体22が回転部材に固定されている場合には、遊星歯車3は複数の内ピン4にて固定部材と連結されるため、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転は、内歯歯車2から取り出される。 In this way, the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is transmitted to the fixed member and the rotating member as the relative rotation between the gear body 22 and the multiple internal pins 4. Therefore, in the gear device 1, a reduced rotation output can be obtained from either the planetary gear 3 or the internal gear 2. That is, for example, when the gear body 22 is fixed to a fixed member, the planetary gear 3 is connected to the rotating member by the multiple internal pins 4, so the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is extracted from the planetary gear 3. On the other hand, when the gear body 22 is fixed to a rotating member, the planetary gear 3 is connected to the fixed member by the multiple internal pins 4, so the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is extracted from the internal gear 2.
また、歯車装置1は、(第1)軸受け部材6を備えている。軸受け部材6は、(第1)内輪61及び(第1)外輪62を有している。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。軸受け部材6は、固定部材に対して回転部材を回転可能に支持するための部品である。言い換えれば、(第1)軸受け部材6は、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持する部品である。歯車装置1は、このような軸受け部材6により、回転部材が固定部材に対して回転可能な状態で支持されるのであって、結果的に、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転を、固定部材に対する回転部材の回転として出力可能となる。 The gear device 1 also includes a (first) bearing member 6. The bearing member 6 includes a (first) inner ring 61 and a (first) outer ring 62. The inner ring 61 is disposed inside the outer ring 62 and is supported rotatably relative to the outer ring 62. The bearing member 6 is a component for rotatably supporting a rotating member relative to a fixed member. In other words, the (first) bearing member 6 is a component for rotatably supporting a plurality of inner pins 4 relative to the gear body 22. In the gear device 1, the rotating member is supported in a rotatable state relative to the fixed member by the bearing member 6, and as a result, the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 can be output as the rotation of the rotating member relative to the fixed member.
ところで、この種の歯車装置1では、関連技術として、軸受け部材にクロスローラベアリングを用いることが知られている。クロスローラベアリングでは、円筒状の転動体(コロ)の軸が、回転軸Ax1に直交する平面に対して45度の傾きを有し、かつ内輪の外周に対して直交し、さらに、内輪の円周方向において互いに隣接する一対の転動体の軸が互いに直交する。すなわち、歯車装置1においては、その用途によって、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)のように、様々な方向の荷重が作用し得る。関連技術においては、これら様々な方向の荷重に耐え得るように、軸受け部材にクロスローラベアリングが用いられている。しかし、関連技術では、軸受け部材としてクロスローラベアリングが用いられているため、比較的複雑な構造を持つクロスローラベアリングによって、歯車装置1全体としての構造の簡略化の妨げとなることがある。本実施形態に係る歯車装置1は、以下の構成により、構造の簡略化を図りやすい内接噛合遊星歯車装置1を提供可能とする。 In this type of gear device 1, it is known that a cross roller bearing is used as a bearing member in a related technique. In a cross roller bearing, the axis of a cylindrical rolling element (roller) is inclined at 45 degrees with respect to a plane perpendicular to the rotation axis Ax1 and perpendicular to the outer periphery of the inner ring, and further, the axes of a pair of adjacent rolling elements in the circumferential direction of the inner ring are perpendicular to each other. That is, in the gear device 1, depending on its application, loads in various directions such as a radial load, a thrust load (direction along the rotation axis Ax1), and a bending force (bending moment load) against the rotation axis Ax1 can act. In the related technique, a cross roller bearing is used as a bearing member so that it can withstand these loads in various directions. However, since a cross roller bearing is used as a bearing member in the related technique, the cross roller bearing, which has a relatively complicated structure, may hinder the simplification of the structure of the gear device 1 as a whole. The gear device 1 according to this embodiment has the following configuration, making it possible to provide an internally meshing planetary gear device 1 that is easy to simplify in structure.
すなわち、本実施形態に係る歯車装置1は、図1~図3に示すように、内歯歯車2と、遊星歯車3と、複数の内ピン4と、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7と、を備える。内歯歯車2は、環状の歯車本体22と、自転可能な状態で前記歯車本体22の内周面221に保持され内歯21を構成する複数の外ピン23と、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。複数の内ピン4は、遊星歯車3に形成された複数の遊嵌孔32にそれぞれ挿入された状態で、遊嵌孔32内を公転しながら歯車本体22に対して相対的に回転する。第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1方向の2箇所で、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持する。ここで、第1軸受け部材6は、第1内輪61、第1外輪62及び複数の軸受けピン63を有する。さらに、複数の内ピン4は、回転軸Ax1方向の一方から見て第2軸受け部材7の内側に位置する。 That is, the gear device 1 according to this embodiment includes an internal gear 2, a planetary gear 3, a plurality of inner pins 4, a first bearing member 6, and a second bearing member 7, as shown in Figs. 1 to 3. The internal gear 2 has an annular gear body 22 and a plurality of outer pins 23 that are held on the inner peripheral surface 221 of the gear body 22 in a rotatable state and form the internal teeth 21. The planetary gear 3 has an outer tooth 31 that partially meshes with the internal teeth 21. The inner pins 4 are inserted into a plurality of loose fitting holes 32 formed in the planetary gear 3, and rotate relative to the gear body 22 while revolving within the loose fitting holes 32. The first bearing member 6 and the second bearing member 7 support the inner pins 4 rotatably relative to the gear body 22 at two points in the direction of the rotation axis Ax1. Here, the first bearing member 6 has a first inner ring 61, a first outer ring 62, and a plurality of bearing pins 63. Furthermore, the multiple inner pins 4 are located inside the second bearing member 7 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1.
この態様によれば、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1方向の2箇所で、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持するので、歯車本体22に対して複数の内ピン4が二点支持される。したがって、回転軸Ax1方向の1箇所で歯車本体22に対して複数の内ピン4が支持される一点支持に比較して、回転軸Ax1に対する曲げ力(曲げモーメント荷重)のような荷重に耐えやすい。しかも、第1軸受け部材6は、第1内輪61、第1外輪62及び複数の軸受けピン63を有する。つまり、第1軸受け部材6は、軸受けピン63を「転動体(コロ)」とするニードルベアリングであって、ラジアル方向の荷重については比較的大きな荷重に耐え得る。さらに、二点支持としながらも、第2軸受け部材7が回転軸Ax1方向の一方から見て複数の内ピン4の外側に位置するので、複数の内ピン4の内側の限られたスペースは比較的シンプルな構造とすることができる。したがって、軸受け部材としてクロスローラベアリングを用いる関連技術に比べて、本実施形態に係る歯車装置1では、構造の簡略化を図りやすい、という利点がある。 According to this embodiment, the first bearing member 6 and the second bearing member 7 rotatably support the multiple inner pins 4 relative to the gear body 22 at two points in the direction of the rotation axis Ax1, so that the multiple inner pins 4 are supported at two points relative to the gear body 22. Therefore, compared to a single-point support in which the multiple inner pins 4 are supported relative to the gear body 22 at one point in the direction of the rotation axis Ax1, it is easier to withstand loads such as bending forces (bending moment loads) relative to the rotation axis Ax1. Moreover, the first bearing member 6 has a first inner ring 61, a first outer ring 62, and multiple bearing pins 63. In other words, the first bearing member 6 is a needle bearing in which the bearing pins 63 are "rolling bodies (rollers)", and can withstand relatively large loads in the radial direction. Furthermore, even though it is a two-point support, since the second bearing member 7 is located outside the multiple inner pins 4 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1, the limited space inside the multiple inner pins 4 can be made to have a relatively simple structure. Therefore, compared to related techniques that use cross roller bearings as bearing members, the gear device 1 according to this embodiment has the advantage that it is easier to simplify the structure.
さらに、クロスローラベアリングは軸受け部材の中では高価な部類に入るので、本実施形態に係る歯車装置1の構成によれば、このようなクロスローラベアリングを省略できるので、低コスト化を図りやすい、という利点もある。 Furthermore, because cross roller bearings are expensive bearing components, the configuration of the gear device 1 according to this embodiment makes it possible to omit such cross roller bearings, which has the advantage of making it easier to reduce costs.
(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。
(2) Definition In the present disclosure, "annular" means a ring-like shape that forms an enclosed space (region) at least in a plan view, and is not limited to a circular shape (annular shape) such as a perfect circle in a plan view, but may be, for example, an elliptical shape, a polygonal shape, etc. Furthermore, even if the shape has a bottom, such as a cup shape, it is included in the "annular" shape as long as the peripheral wall is annular.
本開示でいう「遊嵌」は、遊び(隙間)をもった状態に嵌められることを意味し、遊嵌孔32は内ピン4が遊嵌される孔である。つまり、内ピン4は、遊嵌孔32の内周面との間に、空間的な余裕(隙間)を確保した状態で遊嵌孔32に挿入される。言い換えれば、内ピン4のうち、少なくとも遊嵌孔32に挿入される部位の径は、遊嵌孔32の径よりも小さい(細い)。そのため、内ピン4は、遊嵌孔32に挿入された状態で、遊嵌孔32内を移動可能、つまり遊嵌孔32の中心に対して相対的に移動可能である。よって、内ピン4は、遊嵌孔32内を公転可能となる。ただし、遊嵌孔32の内周面と内ピン4との間には、空洞としての隙間が確保されることは必須ではなく、例えば、この隙間に液体等の流体が充填されていてもよい。 In this disclosure, "loose fit" means being fitted with play (gap), and the loose fit hole 32 is a hole into which the inner pin 4 is loosely fitted. In other words, the inner pin 4 is inserted into the loose fit hole 32 with a spatial margin (gap) secured between the inner circumferential surface of the loose fit hole 32. In other words, the diameter of at least the portion of the inner pin 4 inserted into the loose fit hole 32 is smaller (thinner) than the diameter of the loose fit hole 32. Therefore, the inner pin 4 can move within the loose fit hole 32 when inserted into the loose fit hole 32, that is, it can move relatively to the center of the loose fit hole 32. Therefore, the inner pin 4 can revolve within the loose fit hole 32. However, it is not essential that a gap as a cavity is secured between the inner circumferential surface of the loose fit hole 32 and the inner pin 4, and for example, this gap may be filled with a fluid such as a liquid.
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、内ピン4は、遊嵌孔32の中心を通る回転軸まわりを周回するようにして、遊嵌孔32内を公転する。 In this disclosure, "revolution" means that an object revolves around an axis of rotation other than the central axis that passes through the center (center of gravity) of the object, and when an object revolves, the center of the object moves along an orbital path centered on the axis of rotation. Therefore, for example, when an object rotates around an eccentric axis that is parallel to the central axis that passes through the center (center of gravity) of the object, the object revolves around the eccentric axis as the axis of rotation. As an example, the inner pin 4 revolves within the loose fitting hole 32, revolving around the axis of rotation that passes through the center of the loose fitting hole 32.
また、本開示では、回転軸Ax1の一方側(図3の右側)を「入力側」といい、回転軸Ax1の他方側(図3の左側)を「出力側」という場合がある。図3の例では、回転軸Ax1の「入力側」から回転体(偏心体内輪51)に回転が与えられ、回転軸Ax1の「出力側」から遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な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。 In addition, in this disclosure, one side of the rotation axis Ax1 (right side in FIG. 3) may be referred to as the "input side," and the other side of the rotation axis Ax1 (left side in FIG. 3) may be referred to as the "output side." In the example of FIG. 3, rotation is imparted to the rotor (eccentric inner ring 51) from the "input side" of the rotation axis Ax1, and relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is extracted from the "output side" of the rotation axis Ax1. However, the "input side" and "output side" are merely labels added for the purpose of explanation, and are not intended to limit the positional relationship between the input and output as viewed from the gear device 1.
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。偏心体内輪51は、回転軸Ax1を中心として回転運動を行う。 In this disclosure, the term "rotation axis" refers to a virtual axis (straight line) that is the center of rotational motion of a rotating body. In other words, the rotation axis Ax1 is a virtual axis that does not have a physical entity. The eccentric inner ring 51 rotates around the rotation axis Ax1.
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。 In this disclosure, "internal teeth" and "external teeth" do not refer to individual "tooths," but rather to a collection (group) of multiple "teeth." In other words, the internal teeth 21 of the internal gear 2 are made up of a collection of multiple teeth arranged on the inner circumferential surface 221 of the internal gear 2 (gear body 22). Similarly, the external teeth 31 of the planetary gear 3 are made up of a collection of multiple teeth arranged on the outer circumferential surface of the planetary gear 3.
(3)構成
以下、本実施形態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1A~図10を参照して説明する。
(3) Configuration Hereinafter, a detailed configuration of the internal meshing planetary gear device 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 10.
図1Aは、歯車装置1の概略構成を示し、歯車装置1を回転軸Ax1の出力側(図3の左側)から見た斜視図である。図1Bは、歯車装置1の概略構成を示し、歯車装置1を回転軸Ax1の入力側(図3の右側)から見た斜視図である。図2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3は、歯車装置1の概略断面図である。図4は図3のA1-A1線断面図、及びその一部拡大図である。図5は、主に歯車装置1の内歯歯車2及び遊星歯車3周辺の構成を示すための斜視図であって、図6は、その分解斜視図である。図7は図3のB1-B1線断面図、及びその一部拡大図である。図8は、主に歯車装置1の第1軸受け部材6周辺の構成を示すための斜視図であって、図9は、その分解斜視図である。図10は、図3の領域Z1の拡大図である。ただし、図4及び図7では、偏心軸54以外の部品について、断面であってもハッチングを省略している。 1A shows a schematic configuration of the gear device 1, and is a perspective view of the gear device 1 as seen from the output side of the rotation axis Ax1 (left side of FIG. 3). FIG. 1B shows a schematic configuration of the gear device 1, and is a perspective view of the gear device 1 as seen from the input side of the rotation axis Ax1 (right side of FIG. 3). FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the gear device 1 as seen from the output side of the rotation axis Ax1. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the gear device 1. FIG. 4 is a cross-sectional view of line A1-A1 in FIG. 3, and a partially enlarged view thereof. FIG. 5 is a perspective view mainly showing the configuration around the internal gear 2 and planetary gear 3 of the gear device 1, and FIG. 6 is an exploded perspective view thereof. FIG. 7 is a cross-sectional view of line B1-B1 in FIG. 3, and a partially enlarged view thereof. FIG. 8 is a perspective view mainly showing the configuration around the first bearing member 6 of the gear device 1, and FIG. 9 is an exploded perspective view thereof. FIG. 10 is an enlarged view of area Z1 in FIG. 3. However, in Figures 4 and 7, hatching has been omitted for parts other than the eccentric shaft 54, even in cross sections.
(3.1)全体構成
本実施形態に係る歯車装置1は、図1A~図3に示すように、内歯歯車2と、遊星歯車3と、複数の内ピン4と、偏心体軸受け5と、第1軸受け部材6と、第2軸受け部材7と、偏心軸54と、支持体8と、を備えている。また、本実施形態では、歯車装置1は、保持部材55、バランスウェイト56、第1ベアリング91、第2ベアリング92、スペーサ93及びケース10を更に備えている。本実施形態では、歯車装置1の構成要素である内歯歯車2、遊星歯車3、複数の内ピン4、偏心体軸受け5、第1軸受け部材6、第2軸受け部材7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、リン青銅又はアルミ青銅等の金属である。さらに、偏心軸54、支持体8、保持部材55、バランスウェイト56及びケース10等の材質についても、上記と同様の金属である。ここでいう金属は、窒化処理等の表面処理が施された金属を含む。
(3.1) Overall Configuration As shown in Figures 1A to 3, the gear device 1 according to this embodiment includes an internal gear 2, a planetary gear 3, a plurality of inner pins 4, an eccentric body bearing 5, a first bearing member 6, a second bearing member 7, an eccentric shaft 54, and a support member 8. In this embodiment, the gear device 1 further includes a retaining member 55, a balance weight 56, a first bearing 91, a second bearing 92, a spacer 93, and a case 10. In this embodiment, the materials of the components of the gear device 1, such as the internal gear 2, the planetary gear 3, the plurality of inner pins 4, the eccentric body bearing 5, the first bearing member 6, and the second bearing member 7, are metals such as stainless steel, cast iron, carbon steel for mechanical construction, chromium molybdenum steel, phosphor bronze, or aluminum bronze. Furthermore, the materials of the eccentric shaft 54, the support member 8, the retaining member 55, the balance weight 56, and the case 10 are also metals similar to those described above. The metal referred to here includes metals that have been subjected to surface treatment such as nitriding.
また、本実施形態では、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、本実施形態に係る歯車装置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。 In addition, in this embodiment, an internal planetary gear device using a trochoidal tooth profile is illustrated as an example of the gear device 1. In other words, the gear device 1 according to this embodiment includes an internal planetary gear 3 having a trochoidal curved tooth profile.
また、本実施形態では一例として、歯車装置1は、複数の内ピン4を保持する保持部材55(図2参照)が固定部材(後述するハブ部材14等)に固定された状態で使用される。すなわち、遊星歯車3は複数の内ピン4にて固定部材と連結され、歯車本体22は回転部材(後述する胴部11等)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、内歯歯車2から取り出される。言い換えれば、本実施形態では、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転する際、歯車本体22の回転力を出力として取り出すように構成されている。 In addition, in this embodiment, as an example, the gear device 1 is used in a state where a holding member 55 (see FIG. 2) that holds the multiple inner pins 4 is fixed to a fixed member (such as the hub member 14 described later). That is, the planetary gear 3 is connected to a fixed member by the multiple inner pins 4, and the gear body 22 is fixed to a rotating member (such as the body portion 11 described later), so that the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is extracted from the internal gear 2. In other words, in this embodiment, when the multiple inner pins 4 rotate relative to the gear body 22, the rotational force of the gear body 22 is extracted as an output.
さらに、詳しくは後述するが、本実施形態では一例として、歯車装置1は車輪装置W1(図11参照)に用いられる。この場合、回転部材(胴部11等)が車輪本体102(図11参照)として機能することで、内歯歯車2と遊星歯車3との相対回転に伴って、車輪本体102を回転させることができる。このように、本実施形態では、歯車装置1を車輪装置W1に用いることで、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転する際の回転出力により、走行面上において車輪本体102を転がすように車輪本体102を駆動できる。要するに、歯車装置1は、車輪装置W1として用いられる場合、偏心軸54に入力としての回転力が加わることで、車輪本体102としての回転部材(胴部11等)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、偏心軸54の回転を入力回転とし、歯車本体22が固定された回転部材(胴部11等)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、車輪本体102の回転として得られることになる。 In addition, as an example, the gear device 1 is used in the wheel device W1 (see FIG. 11), which will be described in detail later. In this case, the rotating member (body 11, etc.) functions as the wheel body 102 (see FIG. 11), and the wheel body 102 can be rotated in accordance with the relative rotation of the internal gear 2 and the planetary gear 3. In this way, in this embodiment, by using the gear device 1 in the wheel device W1, the wheel body 102 can be driven so as to roll on the running surface by the rotation output when the multiple inner pins 4 rotate relative to the gear body 22. In short, when the gear device 1 is used as the wheel device W1, a rotation force as an input is applied to the eccentric shaft 54, and a rotation force as an output is taken out from the rotating member (body 11, etc.) as the wheel body 102. In other words, the gear device 1 operates with the rotation of the eccentric shaft 54 as the input rotation and the rotation of the rotating member (body 11, etc.) to which the gear body 22 is fixed as the output rotation. As a result, the gear device 1 obtains output rotation that is reduced by a relatively high reduction ratio compared to the input rotation as the rotation of the wheel body 102.
さらに、本実施形態に係る歯車装置1では、図3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偏心軸54の回転中心であって、出力側の回転軸Ax1は、出力回転を生じる歯車本体22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。 Furthermore, in the gear device 1 according to this embodiment, as shown in FIG. 3, the input side rotation axis Ax1 and the output side rotation axis Ax1 are on the same straight line. In other words, the input side rotation axis Ax1 and the output side rotation axis Ax1 are coaxial. Here, the input side rotation axis Ax1 is the rotation center of the eccentric shaft 54 to which the input rotation is applied, and the output side rotation axis Ax1 is the rotation center of the gear body 22 which generates the output rotation. In other words, in the gear device 1, an output rotation that is reduced in speed at a relatively high reduction ratio compared to the input rotation is obtained on the same axis.
ケース10は、図1A及び図1Bに示すように、円筒状であって、歯車装置1の外郭を構成する。本実施形態では、ケース10は車輪本体102として機能するので、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(回転軸Ax1方向の一方から見て)回転軸Ax1を中心とする真円となる。 As shown in Figures 1A and 1B, the case 10 is cylindrical and forms the outer shell of the gear device 1. In this embodiment, the case 10 functions as the wheel main body 102, so the central axis of the cylindrical case 10 is configured to coincide with the rotation axis Ax1. In other words, at least the outer peripheral surface of the case 10 is a perfect circle centered on the rotation axis Ax1 in a plan view (seen from one side in the direction of the rotation axis Ax1).
ケース10は、胴部11と、キャップ12と、リングキャップ13と、ハブ部材14と、を有している。胴部11は、回転軸Ax1方向の両端面が開口する円筒状の部品である。キャップ12は、胴部11における回転軸Ax1の出力側(図3の左側)の端面に取り付けられ、胴部11における回転軸Ax1の出力側の開口面を閉塞する円盤状の部品である。リングキャップ13は、胴部11における回転軸Ax1の入力側(図3の右側)の端面に取り付けられる円環状の部品である。ハブ部材14は、リングキャップ13の内側に配置される円環状の部品である。胴部11における回転軸Ax1の入力側の開口面の一部は、ハブ部材14にて塞がれることになる。ここで、胴部11、キャップ12、リングキャップ13及びハブ部材14は、いずれも平面視において回転軸Ax1を中心とする真円状に形成されている。 The case 10 has a body 11, a cap 12, a ring cap 13, and a hub member 14. The body 11 is a cylindrical part with both end faces in the direction of the rotation axis Ax1 open. The cap 12 is a disk-shaped part attached to the end face of the output side (left side in FIG. 3) of the rotation axis Ax1 in the body 11 and closes the open face of the output side of the rotation axis Ax1 in the body 11. The ring cap 13 is an annular part attached to the end face of the input side (right side in FIG. 3) of the rotation axis Ax1 in the body 11. The hub member 14 is an annular part arranged inside the ring cap 13. A part of the open face of the input side of the rotation axis Ax1 in the body 11 is closed by the hub member 14. Here, the body 11, the cap 12, the ring cap 13, and the hub member 14 are all formed in a perfect circle centered on the rotation axis Ax1 in a plan view.
胴部11における回転軸Ax1の出力側の端面には、複数(一例として8つ)のねじ穴111(図5参照)が形成されている。複数のねじ穴111は、キャップ12を胴部11に固定するために用いられる。具体的には、固定用の複数本(一例として8本)のねじ151が、キャップ12を通して、ねじ穴111に締め付けられることにより、キャップ12が胴部11に対して固定される。胴部11における回転軸Ax1の入力側の端面の周囲には、複数(一例として8つ)のねじ穴112(図8参照)が形成されている。複数のねじ穴112は、リングキャップ13を胴部11に固定するために用いられる。具体的には、固定用の複数本(一例として8本)のねじ152が、リングキャップ13を通して、ねじ穴112に締め付けられることにより、リングキャップ13が胴部11に対して固定される。 A plurality of (eight, for example) screw holes 111 (see FIG. 5 ) are formed on the end face of the output side of the rotation axis Ax1 in the body 11. The plurality of screw holes 111 are used to fix the cap 12 to the body 11. Specifically, a plurality of (eight, for example) fixing screws 151 are fastened to the screw holes 111 through the cap 12, thereby fixing the cap 12 to the body 11. A plurality of (eight, for example) screw holes 112 (see FIG. 8 ) are formed around the end face of the input side of the rotation axis Ax1 in the body 11. The plurality of screw holes 112 are used to fix the ring cap 13 to the body 11. Specifically, a plurality of (eight, for example) fixing screws 152 are fastened to the screw holes 112 through the ring cap 13, thereby fixing the ring cap 13 to the body 11.
そして、胴部11、キャップ12、リングキャップ13及びハブ部材14で囲まれた空間、つまりケース10の内部空間には、内歯歯車2、遊星歯車3、複数の内ピン4、偏心体軸受け5、第1軸受け部材6、第2軸受け部材7及び支持体8等が収容される。ハブ部材14は、複数の内ピン4を保持する保持部材55に回転軸Ax1の入力側から取り付けられる。保持部材55における回転軸Ax1の入力側の端面には、複数(一例として8つ)のねじ穴554(図9参照)が形成されている。複数のねじ穴554は、ハブ部材14を保持部材55に固定するために用いられる。具体的には、固定用の複数本(一例として8本)のねじ153が、ハブ部材14を通して、ねじ穴554に締め付けられることにより、ハブ部材14が保持部材55に対して固定される。 Then, the space surrounded by the body 11, the cap 12, the ring cap 13, and the hub member 14, that is, the internal space of the case 10, contains the internal gear 2, the planetary gear 3, the multiple inner pins 4, the eccentric bearing 5, the first bearing member 6, the second bearing member 7, the support 8, and the like. The hub member 14 is attached to a holding member 55 that holds the multiple inner pins 4 from the input side of the rotation axis Ax1. A multiple number (eight, for example) of screw holes 554 (see FIG. 9 ) are formed on the end face of the holding member 55 on the input side of the rotation axis Ax1. The multiple screw holes 554 are used to fix the hub member 14 to the holding member 55. Specifically, a multiple number (eight, for example) of fixing screws 153 are fastened to the screw holes 554 through the hub member 14, thereby fixing the hub member 14 to the holding member 55.
ここで、ハブ部材14における回転軸Ax1の入力側の端面には、複数(一例として4つ)の固定穴141(図1B参照)が形成されている。複数の固定穴141は、ハブ部材14を固定するために用いられる。本実施形態では、歯車装置1は車輪装置W1に用いられるので、ハブ部材14は、車輪装置W1が取り付けられる車体100(図11参照)に対して固定される。具体的には、固定用の複数本(一例として4本)のねじが、車体100の一部を通して、固定穴141に締め付けられることにより、ハブ部材14が車体100に対して固定される。このように、ハブ部材14は、車輪本体102を構成するケース10の中でも、車体100に固定されて、歯車装置1の駆動時にも回転しない「固定部材」を構成する。一方、胴部11、キャップ12及びリングキャップ13は、歯車装置1の駆動時に、ハブ部材14に対して相対的に回転する「回転部材」を構成する。つまり、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転する際、固定部材(ハブ部材14)に対する回転部材(胴部11、キャップ12及びリングキャップ13)の回転が、歯車装置1の出力として取り出される。ケース10が車輪本体102として用いられる場合には、これら回転部材が回転して走行面上を転がることになる。 Here, a plurality of (four as an example) fixing holes 141 (see FIG. 1B) are formed on the end surface of the input side of the rotation axis Ax1 in the hub member 14. The plurality of fixing holes 141 are used to fix the hub member 14. In this embodiment, the gear device 1 is used in the wheel device W1, so that the hub member 14 is fixed to the vehicle body 100 (see FIG. 11) to which the wheel device W1 is attached. Specifically, the hub member 14 is fixed to the vehicle body 100 by fastening a plurality of (four as an example) fixing screws through a part of the vehicle body 100 and fastening them to the fixing holes 141. In this way, the hub member 14 is fixed to the vehicle body 100 even in the case 10 that constitutes the wheel main body 102, and constitutes a "fixed member" that does not rotate even when the gear device 1 is driven. On the other hand, the body 11, the cap 12, and the ring cap 13 constitute a "rotating member" that rotates relative to the hub member 14 when the gear device 1 is driven. In other words, when the multiple inner pins 4 rotate relative to the gear body 22, the rotation of the rotating members (body 11, cap 12, and ring cap 13) relative to the fixed member (hub member 14) is taken out as the output of the gear device 1. When the case 10 is used as the wheel body 102, these rotating members rotate and roll on the running surface.
そこで、回転部材であるリングキャップ13と固定部材であるハブ部材14とは、回転軸Ax1を中心として相対的に回転可能に構成されている。具体的には、ハブ部材14の外径はリングキャップ13の内径よりも小さく、ハブ部材14がリングキャップ13の内側に配置された状態で、ハブ部材14とリングキャップ13との間には隙間が生じる。 The ring cap 13, which is a rotating member, and the hub member 14, which is a fixed member, are configured to be relatively rotatable around the rotation axis Ax1. Specifically, the outer diameter of the hub member 14 is smaller than the inner diameter of the ring cap 13, and when the hub member 14 is disposed inside the ring cap 13, a gap is created between the hub member 14 and the ring cap 13.
また、ハブ部材14は、平面視における中央部に、ハブ部材14を回転軸Ax1方向に貫通する貫通孔142を有している。貫通孔142は、偏心軸54を通すための孔である。ハブ部材14と偏心軸54とは、回転軸Ax1を中心として相対的に回転可能に構成されている。具体的には、ハブ部材14の内径(貫通孔142の孔径)は偏心軸54(の軸心部541)の外径よりも大きく、偏心軸54が貫通孔142に挿通された状態で、ハブ部材14と偏心軸54との間には隙間が生じる。 The hub member 14 also has a through hole 142 in the center when viewed from above that passes through the hub member 14 in the direction of the rotation axis Ax1. The through hole 142 is a hole for passing the eccentric shaft 54 through. The hub member 14 and the eccentric shaft 54 are configured to be relatively rotatable around the rotation axis Ax1. Specifically, the inner diameter of the hub member 14 (the diameter of the through hole 142) is larger than the outer diameter of the eccentric shaft 54 (the shaft center portion 541), and when the eccentric shaft 54 is inserted through the through hole 142, a gap is generated between the hub member 14 and the eccentric shaft 54.
さらに、本実施形態では、回転部材である胴部11の外周面が、車輪本体102における走行面との接触面、つまり接地面となる。そのため、胴部11の外周面には、例えば、ゴム製のタイヤ103が装着される。図1A及び図1Bでは、タイヤ103を想像線(二点鎖線)で示している。 Furthermore, in this embodiment, the outer peripheral surface of the body 11, which is a rotating member, becomes the contact surface with the running surface of the wheel body 102, i.e., the ground contact surface. For this reason, for example, a rubber tire 103 is attached to the outer peripheral surface of the body 11. In Figures 1A and 1B, the tire 103 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
ところで、本実施形態では、回転部材である胴部11には、内歯歯車2の歯車本体22と、第1軸受け部材6の第1外輪62と、第2軸受け部材7の第2外輪72と、が固定される。ここでは一例として、歯車本体22及び第1外輪62は、胴部11と一体化されている。そして、胴部11は、第2外輪72を固定するための外輪固定枠74(図10参照)を有している。特に、本実施形態では、歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74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、歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74はシームレスな1部品(胴部11)として扱われる。歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74は、回転軸Ax1の出力側から、歯車本体22、第1外輪62、外輪固定枠74の順に並ぶ。そのため、胴部11の内周面は、図2に示すように、歯車本体22の内周面221及び第1外輪62の内周面621を含んでいる。 In this embodiment, the gear body 22 of the internal gear 2, the first outer ring 62 of the first bearing member 6, and the second outer ring 72 of the second bearing member 7 are fixed to the body 11, which is a rotating member. Here, as an example, the gear body 22 and the first outer ring 62 are integrated with the body 11. The body 11 has an outer ring fixing frame 74 (see FIG. 10) for fixing the second outer ring 72. In particular, in this embodiment, the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 are integrally formed from a single metal member, and thus the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 are treated as a seamless single part (body 11). The gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 are arranged in the order of the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 from the output side of the rotation axis Ax1. Therefore, as shown in FIG. 2, the inner circumferential surface of the body 11 includes the inner circumferential surface 221 of the gear body 22 and the inner circumferential surface 621 of the first outer ring 62.
内歯歯車2は、図4~図6に示すように、内歯21を有する環状の部品である。本実施形態では、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。 The internal gear 2 is an annular part having internal teeth 21, as shown in Figs. 4 to 6. In this embodiment, the internal gear 2 has an annular shape, with at least the inner peripheral surface being a perfect circle in a plan view. The internal teeth 21 are formed along the circumferential direction of the internal gear 2 on the inner peripheral surface of the annular internal gear 2. The multiple teeth constituting the internal teeth 21 all have the same shape, and are provided at equal pitch over the entire circumferential area of the inner peripheral surface of the internal gear 2. In other words, the pitch circle of the internal teeth 21 is a perfect circle in a plan view. The center of the pitch circle of the internal teeth 21 is on the rotation axis Ax1. The internal gear 2 has a predetermined thickness in the direction of the rotation axis Ax1. All of the tooth traces of the internal teeth 21 are parallel to the rotation axis Ax1. The dimension of the internal teeth 21 in the tooth trace direction is slightly smaller than the thickness direction of the internal gear 2.
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6に示すように、円周方向の全域に複数の溝が形成されている。これら複数の溝は、それぞれ複数の外ピン23の保持構造としての複数の歯車側溝222(図4参照)である。言い換えれば、複数の外ピン23の保持構造は、歯車本体22の内周面221に形成された複数の歯車側溝222を含む。複数の歯車側溝222は、全て同一形状であって、等ピッチで設けられている。複数の歯車側溝222は、いずれも回転軸Ax1と平行であって、歯車本体22の全幅にわたって形成されている。 Here, as described above, the internal gear 2 has an annular (circular) gear body 22 and a plurality of outer pins 23. The plurality of outer pins 23 are held on the inner circumferential surface 221 of the gear body 22 in a rotatable state, and constitute the internal teeth 21. In other words, the plurality of outer pins 23 function as a plurality of teeth that constitute the internal teeth 21. Specifically, as shown in FIG. 6, a plurality of grooves are formed on the inner circumferential surface 221 of the gear body 22 over the entire circumferential direction. These grooves are a plurality of gear grooves 222 (see FIG. 4) that serve as a holding structure for the plurality of outer pins 23. In other words, the holding structure for the plurality of outer pins 23 includes a plurality of gear grooves 222 formed on the inner circumferential surface 221 of the gear body 22. The plurality of gear grooves 222 are all of the same shape and are provided at equal pitches. All of the plurality of gear grooves 222 are parallel to the rotation axis Ax1, and are formed over the entire width of the gear body 22.
ただし、本実施形態では、上述したように歯車本体22は胴部11の一部であるので、複数の歯車側溝222は胴部11のうちの歯車本体22に対応する部位(図10参照)にのみ形成されている。複数の外ピン23は、複数の歯車側溝222に嵌るようにして、歯車本体22(胴部11)に組み合わされている。複数の外ピン23の各々は、歯車側溝222内において自転可能な状態で保持され、歯車側溝222により歯車本体22の円周方向への移動が規制される。 However, in this embodiment, as described above, the gear body 22 is part of the body 11, and therefore the multiple gear grooves 222 are formed only in the portion of the body 11 that corresponds to the gear body 22 (see FIG. 10). The multiple outer pins 23 are combined with the gear body 22 (body 11) so as to fit into the multiple gear grooves 222. Each of the multiple outer pins 23 is held in a rotatable state within the gear groove 222, and the gear groove 222 restricts the movement of the gear body 22 in the circumferential direction.
遊星歯車3は、図4~図6に示すように、外歯31を有する環状の部品である。本実施形態では、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。外歯31のピッチ円の中心C1は、回転軸Ax1から距離ΔL(図4参照)だけずれた位置にある。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。 As shown in Figures 4 to 6, the planetary gear 3 is an annular part having external teeth 31. In this embodiment, the planetary gear 3 has an annular shape in which at least the outer peripheral surface is a perfect circle in a plan view. The outer peripheral surface of the annular planetary gear 3 is formed with external teeth 31 along the circumferential direction of the planetary gear 3. The multiple teeth constituting the external teeth 31 all have the same shape and are provided at equal pitch over the entire circumferential area of the outer peripheral surface of the planetary gear 3. In other words, the pitch circle of the external teeth 31 is a perfect circle in a plan view. The center C1 of the pitch circle of the external teeth 31 is shifted from the rotation axis Ax1 by a distance ΔL (see Figure 4). The planetary gear 3 also has a predetermined thickness in the direction of the rotation axis Ax1. All of the external teeth 31 are formed over the entire length of the planetary gear 3 in the thickness direction. All of the tooth traces of the external teeth 31 are parallel to the rotation axis Ax1. In the planetary gear 3, unlike the internal gear 2, the external teeth 31 are formed integrally with the main body of the planetary gear 3 from a single metal member.
ここで、遊星歯車3に対しては、偏心体軸受け5及び偏心軸54が組み合わされる。つまり、遊星歯車3には、図5及び図6に示すように、円形状に開口する開口部33が形成されている。開口部33は、遊星歯車3を厚み方向に沿って貫通する孔である。平面視において、開口部33の中心と遊星歯車3の中心とは一致しており、開口部33の内周面(遊星歯車3の内周面)と外歯31のピッチ円とは同心円となる。遊星歯車3の開口部33には、偏心体軸受け5が収容される。さらに、偏心体軸受け5(の偏心体内輪51)に偏心軸54が挿入されることで、偏心体軸受け5及び偏心軸54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及び偏心軸54が組み合わされた状態で、偏心軸54が回転すると、遊星歯車3は回転軸Ax1まわりで揺動する。 Here, the eccentric body bearing 5 and the eccentric shaft 54 are combined with the planetary gear 3. That is, the planetary gear 3 has an opening 33 that opens in a circular shape, as shown in Figures 5 and 6. The opening 33 is a hole that penetrates the planetary gear 3 along the thickness direction. In a plan view, the center of the opening 33 and the center of the planetary gear 3 coincide with each other, and the inner circumferential surface of the opening 33 (the inner circumferential surface of the planetary gear 3) and the pitch circle of the external teeth 31 are concentric. The opening 33 of the planetary gear 3 accommodates the eccentric body bearing 5. Furthermore, the eccentric shaft 54 is inserted into the eccentric body bearing 5 (the eccentric inner ring 51), so that the eccentric body bearing 5 and the eccentric shaft 54 are combined with the planetary gear 3. When the eccentric shaft 54 rotates with the eccentric body bearing 5 and the eccentric shaft 54 combined with the planetary gear 3, the planetary gear 3 oscillates around the rotation axis Ax1.
このように構成される遊星歯車3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。 The planetary gear 3 configured in this manner is disposed inside the internal gear 2. In a plan view, the planetary gear 3 is formed to be one size smaller than the internal gear 2, and the planetary gear 3 can oscillate inside the internal gear 2 when combined with the internal gear 2. Here, external teeth 31 are formed on the outer peripheral surface of the planetary gear 3, and internal teeth 21 are formed on the inner peripheral surface of the internal gear 2. Therefore, when the planetary gear 3 is disposed inside the internal gear 2, the external teeth 31 and the internal teeth 21 face each other.
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、遊星歯車3が内歯歯車2に内接した状態で、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ΔL(図4参照)だけずれた位置にある。そのため、外歯31との内歯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、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が回転軸Ax1まわりを揺動することで、図4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。 Furthermore, the pitch circle of the external teeth 31 is one size smaller than the pitch circle of the internal teeth 21. And, when the planetary gear 3 is inscribed in the internal gear 2, the center C1 of the pitch circle of the external teeth 31 is located at a position shifted by a distance ΔL (see FIG. 4) from the center of the pitch circle of the internal teeth 21 (rotation axis Ax1). Therefore, the external teeth 31 and the internal teeth 21 face each other at least partially through a gap, and do not mesh with each other in the entire circumferential direction. However, since the planetary gear 3 oscillates (revolves) around the rotation axis Ax1 inside the internal gear 2, the external teeth 31 and the internal teeth 21 partially mesh with each other. In other words, by oscillating the planetary gear 3 around the rotation axis Ax1, some of the teeth that make up the external teeth 31 mesh with some of the teeth that make up the internal teeth 21, as shown in FIG. 4. As a result, in the gear device 1, it is possible to mesh some of the external teeth 31 with some of the internal teeth 21.
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。本実施形態では一例として、Nが「1」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「1」多い。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。 Here, the number of teeth of the internal teeth 21 of the internal gear 2 is N (N is a positive integer) more than the number of teeth of the external teeth 31 of the planetary gear 3. In this embodiment, as an example, N is "1", and the number of teeth (of the external teeth 31) of the planetary gear 3 is "1" more than the number of teeth (of the internal teeth 21) of the internal gear 2. Such a difference in the number of teeth between the planetary gear 3 and the internal gear 2 defines the reduction ratio of the output rotation to the input rotation in the gear device 1.
また、本実施形態では一例として、遊星歯車3の厚みは、内歯歯車2における歯車本体22の厚みよりも小さい。厳密には、遊星歯車3の厚みは、胴部11のうちの歯車本体22として機能する部分の(図10参照)、回転軸Ax1に平行な方向の寸法よりも小さい。さらに、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、外歯31が収まることになる。 In addition, in this embodiment, as an example, the thickness of the planetary gear 3 is smaller than the thickness of the gear body 22 in the internal gear 2. Strictly speaking, the thickness of the planetary gear 3 is smaller than the dimension of the portion of the body 11 that functions as the gear body 22 (see FIG. 10) in a direction parallel to the rotation axis Ax1. Furthermore, the dimension of the external teeth 31 in the tooth trace direction (direction parallel to the rotation axis Ax1) is smaller than the dimension of the internal teeth 21 in the tooth trace direction (direction parallel to the rotation axis Ax1). In other words, in the direction parallel to the rotation axis Ax1, the external teeth 31 are contained within the range of the tooth trace of the internal teeth 21.
本実施形態では、上述したように、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転は、歯車本体22と複数の内ピン4との相対的な回転として、固定部材及び回転部材に伝達される。遊星歯車3には、図5及び図6に示すように、複数の内ピン4を挿入するための複数の遊嵌孔32が形成されている。遊嵌孔32は内ピン4と同数だけ設けられており、本実施形態では一例として、遊嵌孔32及び内ピン4は、8個ずつ設けられている。複数の遊嵌孔32の各々は、円形状に開口しており、遊星歯車3を厚み方向に沿って貫通する孔である。複数(ここでは8個)の遊嵌孔32は、開口部33と同心の仮想円上に、円周方向に等間隔で配置されている。 In this embodiment, as described above, the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is transmitted to the fixed member and the rotating member as the relative rotation between the gear body 22 and the multiple inner pins 4. As shown in Figures 5 and 6, the planetary gear 3 has multiple loose fitting holes 32 for inserting the multiple inner pins 4. The number of loose fitting holes 32 is the same as the number of inner pins 4, and in this embodiment, as an example, eight loose fitting holes 32 and eight inner pins 4 are provided. Each of the multiple loose fitting holes 32 has a circular opening and is a hole that penetrates the planetary gear 3 along the thickness direction. The multiple (here, eight) loose fitting holes 32 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on a virtual circle concentric with the opening 33.
複数の内ピン4は、遊星歯車3と固定部材又は回転部材とを連結する部品である。本実施形態では特に、遊星歯車3は複数の内ピン4にて固定部材(ハブ部材14等)と連結され、歯車本体22は回転部材(胴部11等)に固定される。そのため、遊星歯車3は、複数の内ピン4にて、固定部材(ハブ部材14等)に対して直接的又は間接的に連結される。複数の内ピン4の各々は、円柱状に形成されている。複数の内ピン4の直径及び長さは、複数の内ピン4において共通である。内ピン4の直径は、遊嵌孔32の直径よりも一回り小さい。これにより、内ピン4は、遊嵌孔32の内周面との間に、空間的な余裕(隙間)を確保した状態で遊嵌孔32に挿入される(図4及び図5参照)。 The multiple inner pins 4 are components that connect the planetary gear 3 to a fixed member or a rotating member. In this embodiment, the planetary gear 3 is connected to a fixed member (hub member 14, etc.) by the multiple inner pins 4, and the gear body 22 is fixed to a rotating member (body portion 11, etc.). Therefore, the planetary gear 3 is directly or indirectly connected to the fixed member (hub member 14, etc.) by the multiple inner pins 4. Each of the multiple inner pins 4 is formed in a cylindrical shape. The diameter and length of the multiple inner pins 4 are common to the multiple inner pins 4. The diameter of the inner pin 4 is one size smaller than the diameter of the loose fitting hole 32. As a result, the inner pin 4 is inserted into the loose fitting hole 32 with a spatial margin (gap) secured between the inner peripheral surface of the loose fitting hole 32 (see Figures 4 and 5).
保持部材55は、複数の内ピン4を保持する部品である。本実施形態では、保持部材55は、図8及び図9に示すように、平面視において回転軸Ax1を中心とする真円状であって、かつハブ部材14と同程度のサイズに形成されている。保持部材55は、複数の内ピン4がそれぞれ挿入される複数の保持孔551を有している。保持孔551は内ピン4と同数だけ設けられており、本実施形態では一例として、保持孔551は8個設けられている。複数の保持孔551の各々は、円形状に開口しており、保持部材55を厚み方向に沿って貫通する孔である。複数(ここでは8個)の保持孔551は、保持部材55の外周と同心の仮想円上に、円周方向に等間隔で配置されている。保持孔551の直径は、内ピン4の直径以上であって、遊嵌孔32の直径よりも小さい。 The retaining member 55 is a part that retains the multiple inner pins 4. In this embodiment, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the retaining member 55 is formed in a perfect circular shape centered on the rotation axis Ax1 in a plan view and is formed to be approximately the same size as the hub member 14. The retaining member 55 has multiple retaining holes 551 into which the multiple inner pins 4 are respectively inserted. The retaining holes 551 are provided in the same number as the inner pins 4, and in this embodiment, as an example, eight retaining holes 551 are provided. Each of the multiple retaining holes 551 has a circular opening and is a hole that penetrates the retaining member 55 along the thickness direction. The multiple (here, eight) retaining holes 551 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on a virtual circle concentric with the outer periphery of the retaining member 55. The diameter of the retaining hole 551 is equal to or greater than the diameter of the inner pin 4 and smaller than the diameter of the loose fitting hole 32.
本実施形態では、保持孔551の直径は、内ピン4の直径と略同一であって、内ピン4の直径よりも僅かに大きい。そのため、内ピン4は、保持孔551内での移動が規制、つまり保持孔551の中心に対する相対的な移動が禁止される。したがって、内ピン4は、遊星歯車3においては遊嵌孔32内を公転可能な状態で保持され、保持部材55に対しては保持孔551内を公転不能な状態で保持される。これにより、遊星歯車3の揺動成分、つまり遊星歯車3の公転成分は、遊嵌孔32と内ピン4との遊嵌によって吸収され、保持部材55には、複数の内ピン4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。 In this embodiment, the diameter of the retaining hole 551 is approximately the same as the diameter of the inner pin 4, and is slightly larger than the diameter of the inner pin 4. Therefore, the movement of the inner pin 4 within the retaining hole 551 is restricted, that is, the movement relative to the center of the retaining hole 551 is prohibited. Therefore, the inner pin 4 is held in a state in which it can revolve within the loose fitting hole 32 in the planetary gear 3, and is held in a state in which it cannot revolve within the retaining hole 551 relative to the retaining member 55. As a result, the oscillation component of the planetary gear 3, that is, the revolution component of the planetary gear 3, is absorbed by the loose fitting between the loose fitting hole 32 and the inner pin 4, and the rotation (rotation component) of the planetary gear 3, excluding the oscillation component (revolution component) of the planetary gear 3, is transmitted to the retaining member 55 by the multiple inner pins 4.
さらに、本実施形態では、内ピン4の直径が保持孔551よりも僅かに大きいことで、内ピン4は、保持孔551に挿入された状態において、保持孔551内での公転は禁止されるものの、保持孔551内での自転は可能である。つまり、内ピン4は、保持孔551に挿入された状態でも、保持孔551に圧入される訳ではないので、保持孔551内で自転可能である。このように、本実施形態に係る歯車装置1では、複数の内ピン4の各々は、自転可能な状態で保持部材55に保持されるので、遊嵌孔32内を内ピン4が公転する際に、内ピン4自体が自転可能である。 Furthermore, in this embodiment, the diameter of the inner pin 4 is slightly larger than the retaining hole 551, so that while the inner pin 4 is inserted into the retaining hole 551, it is prohibited from revolving within the retaining hole 551, but is able to rotate within the retaining hole 551. In other words, even when the inner pin 4 is inserted into the retaining hole 551, it is not pressed into the retaining hole 551, and is therefore able to rotate within the retaining hole 551. In this way, in the gear device 1 according to this embodiment, each of the multiple inner pins 4 is held by the retaining member 55 in a rotatable state, so that the inner pin 4 itself can rotate when it revolves within the loose fitting hole 32.
要するに、本実施形態においては、内ピン4は、遊星歯車3に対しては遊嵌孔32内での公転及び自転の両方が可能な状態で保持され、保持部材55に対しては保持孔551内での自転のみが可能な状態で保持される。つまり、複数の内ピン4は、各々の自転が拘束されない状態(自転可能な状態)で、複数の遊嵌孔32内で公転可能である。したがって、複数の内ピン4にて遊星歯車3の回転(自転成分)を保持部材55に伝達するに際しては、内ピン4は、遊嵌孔32内で公転及び自転をしつつ、保持孔551内で自転することができる。そのため、遊嵌孔32内を内ピン4が公転する際に、内ピン4は、自転可能な状態にあるので、遊嵌孔32の内周面に対して転動することになる。言い換えれば、内ピン4は、遊嵌孔32の内周面上を転がるようにして遊嵌孔32内で公転するので、遊嵌孔32の内周面と内ピン4との間の摩擦抵抗による損失が生じにくい。 In short, in this embodiment, the inner pin 4 is held in a state in which it can both revolve and rotate within the loose fitting hole 32 relative to the planetary gear 3, and is held in a state in which it can only rotate within the holding hole 551 relative to the holding member 55. In other words, the multiple inner pins 4 can revolve within the multiple loose fitting holes 32 with their rotation not restricted (rotatable state). Therefore, when the multiple inner pins 4 transmit the rotation (rotation component) of the planetary gear 3 to the holding member 55, the inner pin 4 can rotate within the holding hole 551 while revolving and rotating within the loose fitting hole 32. Therefore, when the inner pin 4 revolves within the loose fitting hole 32, the inner pin 4 is in a rotatable state and rolls against the inner peripheral surface of the loose fitting hole 32. In other words, the inner pin 4 revolves within the loose-fitting hole 32 by rolling on the inner circumferential surface of the loose-fitting hole 32, so losses due to frictional resistance between the inner circumferential surface of the loose-fitting hole 32 and the inner pin 4 are unlikely to occur.
このように、本実施形態に係る構成では、そもそも遊嵌孔32の内周面と内ピン4との間の摩擦抵抗による損失が生じにくいので、内ローラを省略することが可能である。そこで、本実施形態では、複数の内ピン4の各々は、遊嵌孔32の内周面に直接的に接触する構成を採用する。つまり、本実施形態では、内ローラが装着されていない状態の内ピン4を遊嵌孔32に挿入し、内ピン4が直接的に遊嵌孔32の内周面に接触する構成とする。これにより、内ローラを省略できて、遊嵌孔32の径を比較的小さく抑えることができるので、遊星歯車3の小型化(特に小径化)が可能となり、歯車装置1全体としても小型化を図りやすくなる。遊星歯車3の寸法を一定とするのであれば、例えば、内ピン4の数(本数)を増やして回転の伝達をスムーズにしたり、内ピン4を太くして強度を向上させたりすることも可能である。さらに、内ローラの分だけ部品点数を少なく抑えることができ、歯車装置1の低コスト化にもつながる。 In this way, in the configuration according to this embodiment, since loss due to frictional resistance between the inner peripheral surface of the loose fitting hole 32 and the inner pin 4 is unlikely to occur in the first place, it is possible to omit the inner roller. Therefore, in this embodiment, a configuration is adopted in which each of the multiple inner pins 4 directly contacts the inner peripheral surface of the loose fitting hole 32. In other words, in this embodiment, the inner pin 4 without the inner roller attached is inserted into the loose fitting hole 32, and the inner pin 4 directly contacts the inner peripheral surface of the loose fitting hole 32. As a result, the inner roller can be omitted and the diameter of the loose fitting hole 32 can be kept relatively small, making it possible to reduce the size of the planetary gear 3 (especially the diameter), and making it easier to reduce the size of the gear device 1 as a whole. If the dimensions of the planetary gear 3 are constant, for example, it is possible to increase the number (number) of inner pins 4 to smooth the transmission of rotation, or to thicken the inner pins 4 to improve strength. Furthermore, the number of parts can be reduced by the amount of the inner roller, which also leads to a reduction in the cost of the gear device 1.
保持部材55は、固定部材であるハブ部材14に固定される。これにより、遊星歯車3は、複数の内ピン4にて、保持部材55を介して固定部材(ハブ部材14)と連結されることになる。このように、保持部材55はハブ部材14に固定されるので、保持部材55についても「固定部材」に含まれてもよい。結果的に、複数の内ピン4は、固定部材に直接的又は間接的に保持されるので、回転軸Ax1に対する相対位置が固定されることになる。さらに、保持孔551における、回転軸Ax1の入力側の開口面は、例えば、ハブ部材14にて閉塞される。これにより、回転軸Ax1の入力側への内ピン4の移動に関しては、ハブ部材14で規制される。 The retaining member 55 is fixed to the hub member 14, which is a fixed member. As a result, the planetary gear 3 is connected to the fixed member (hub member 14) via the retaining member 55 by the multiple inner pins 4. Since the retaining member 55 is fixed to the hub member 14 in this way, the retaining member 55 may also be included in the "fixed member". As a result, the multiple inner pins 4 are held directly or indirectly by the fixed member, so that their relative positions with respect to the rotation axis Ax1 are fixed. Furthermore, the opening surface of the retaining hole 551 on the input side of the rotation axis Ax1 is closed by, for example, the hub member 14. As a result, the movement of the inner pins 4 toward the input side of the rotation axis Ax1 is restricted by the hub member 14.
また、保持部材55は、平面視における中央部に、保持部材55を回転軸Ax1方向に貫通する軸受け孔552を有している。軸受け孔552は、偏心軸54を通すための孔であって、ハブ部材14の貫通孔142と連通する。そして、保持部材55と偏心軸54とは、回転軸Ax1を中心として相対的に回転可能に構成されている。具体的には、保持部材55の内径(軸受け孔552の孔径)は偏心軸54(の軸心部541)の外径よりも大きく、偏心軸54が軸受け孔552に挿通された状態で、保持部材55と偏心軸54との間には隙間が生じる。 The holding member 55 has a bearing hole 552 in the center in a plan view that penetrates the holding member 55 in the direction of the rotation axis Ax1. The bearing hole 552 is a hole for passing the eccentric shaft 54 and communicates with the through hole 142 of the hub member 14. The holding member 55 and the eccentric shaft 54 are configured to be relatively rotatable around the rotation axis Ax1. Specifically, the inner diameter of the holding member 55 (the diameter of the bearing hole 552) is larger than the outer diameter of the eccentric shaft 54 (the shaft center portion 541), and when the eccentric shaft 54 is inserted into the bearing hole 552, a gap is generated between the holding member 55 and the eccentric shaft 54.
ここにおいて、保持部材55に対しては、第1軸受け部材6の第1内輪61及び第2軸受け部材7の第2内輪71が固定される。本実施形態では一例として、第1内輪61は保持部材55と一体化されている。具体的には、第1内輪61は、保持部材55における回転軸Ax1の出力側の端部において、保持部材55の外周面553から全周にわたって突出するフランジ形状をなす。特に、本実施形態では、保持部材55及び第1内輪61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、保持部材55及び第1内輪61はシームレスな1部品として扱われる。 Here, the first inner ring 61 of the first bearing member 6 and the second inner ring 71 of the second bearing member 7 are fixed to the holding member 55. In this embodiment, as an example, the first inner ring 61 is integrated with the holding member 55. Specifically, the first inner ring 61 has a flange shape that protrudes from the outer circumferential surface 553 of the holding member 55 at the end of the output side of the rotation shaft Ax1 in the holding member 55 over the entire circumference. In particular, in this embodiment, the holding member 55 and the first inner ring 61 are integrally formed from a single metal member, and as a result, the holding member 55 and the first inner ring 61 are treated as a seamless single part.
第1軸受け部材6は、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持する部品である。言い換えれば、第1軸受け部材6は、固定部材(ハブ部材14等)に対して回転部材(胴部11等)を回転可能に支持するための部品である。 The first bearing member 6 is a component that rotatably supports the multiple inner pins 4 relative to the gear body 22. In other words, the first bearing member 6 is a component that rotatably supports a rotating member (such as the body portion 11) relative to a fixed member (such as the hub member 14).
第2軸受け部材7は、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持する部品である。言い換えれば、第2軸受け部材7は、第1軸受け部材6と共に、固定部材(ハブ部材14等)に対して回転部材(胴部11等)を回転可能に支持するための部品である。 The second bearing member 7 is a component that rotatably supports the multiple inner pins 4 relative to the gear body 22. In other words, the second bearing member 7, together with the first bearing member 6, is a component that rotatably supports a rotating member (such as the body portion 11) relative to a fixed member (such as the hub member 14).
第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1方向に並べて配置されており、回転軸Ax1方向の2箇所で、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持する。ここで、本実施形態では、第1内輪61及び第2内輪71は、固定部材(ハブ部材14等)に対して固定され、第1外輪62及び第2外輪72は、回転部材(胴部11等)に対して固定される。したがって、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、いずれも内輪と外輪とが相対的に回転可能であることにより、固定部材(ハブ部材14等)に対して回転部材(胴部11等)を回転可能に支持する。第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7については、「(3.2)軸受け部材」の欄でより詳細に説明する。 The first bearing member 6 and the second bearing member 7 are arranged in the direction of the rotation axis Ax1, and support the multiple inner pins 4 rotatably relative to the gear body 22 at two points in the direction of the rotation axis Ax1. In this embodiment, the first inner ring 61 and the second inner ring 71 are fixed to a fixed member (hub member 14, etc.), and the first outer ring 62 and the second outer ring 72 are fixed to a rotating member (body part 11, etc.). Therefore, the first bearing member 6 and the second bearing member 7 both support the rotating member (body part 11, etc.) rotatably relative to the fixed member (hub member 14, etc.) by the inner ring and the outer ring being rotatable relative to each other. The first bearing member 6 and the second bearing member 7 will be described in more detail in the section "(3.2) Bearing Members".
偏心軸54は、図2に示すように、円柱状の部品である。偏心軸54は、軸心部541と、偏心部542と、を有している。軸心部541は、少なくとも外周面が平面視において真円となる、円柱状を有している。軸心部541の中心(中心軸)は、回転軸Ax1と一致する。偏心部542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。偏心部542の中心(中心軸)は、回転軸Ax1からずれた中心C1と一致する。ここで、回転軸Ax1と中心C1との間の距離ΔL(図2参照)は、軸心部541に対する偏心部542の偏心量となる。偏心部542は、軸心部541の長手方向(軸方向)の両端部以外の一部において、軸心部541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、偏心軸54は、回転軸Ax1を中心に軸心部541が回転(自転)することで、偏心部542が偏心運動することになる。 As shown in FIG. 2, the eccentric shaft 54 is a cylindrical part. The eccentric shaft 54 has an axial center portion 541 and an eccentric portion 542. The axial center portion 541 has a cylindrical shape with at least the outer circumferential surface being a perfect circle in a plan view. The center (central axis) of the axial center portion 541 coincides with the rotation axis Ax1. The eccentric portion 542 has a disk shape with at least the outer circumferential surface being a perfect circle in a plan view. The center (central axis) of the eccentric portion 542 coincides with the center C1 shifted from the rotation axis Ax1. Here, the distance ΔL (see FIG. 2) between the rotation axis Ax1 and the center C1 is the eccentricity of the eccentric portion 542 with respect to the axial center portion 541. The eccentric portion 542 has a flange shape that protrudes from the outer circumferential surface of the axial center portion 541 over the entire circumference, except for both ends of the axial center portion 541 in the longitudinal direction (axial direction). According to the above-described configuration, the eccentric shaft 54 rotates (spins) the axial center portion 541 about the rotation axis Ax1, causing the eccentric portion 542 to perform eccentric motion.
本実施形態では、軸心部541及び偏心部542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、シームレスな偏心軸54が実現される。このような形状の偏心軸54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及び偏心軸54が組み合わされた状態で偏心軸54が回転すると、遊星歯車3は、回転軸Ax1まわりで揺動する。 In this embodiment, the shaft center portion 541 and the eccentric portion 542 are integrally formed from a single metal member, thereby realizing a seamless eccentric shaft 54. The eccentric shaft 54 having this shape is combined with the planetary gear 3 together with the eccentric body bearing 5. Therefore, when the eccentric shaft 54 rotates with the eccentric body bearing 5 and the eccentric shaft 54 combined with the planetary gear 3, the planetary gear 3 oscillates around the rotation axis Ax1.
偏心体軸受け5は、偏心体外輪52及び偏心体内輪51を有し、偏心軸54の回転のうちの自転成分を吸収し、偏心軸54の自転成分を除いた偏心軸54の回転、つまり偏心軸54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。偏心体軸受け5は、偏心体外輪52及び偏心体内輪51に加えて、複数の転動体53(図4参照)を有している。 The eccentric bearing 5 has an eccentric outer ring 52 and an eccentric inner ring 51, and is a component that absorbs the rotation component of the rotation of the eccentric shaft 54 and transmits only the rotation of the eccentric shaft 54 excluding the rotation component of the eccentric shaft 54, that is, only the oscillation component (revolution component) of the eccentric shaft 54, to the planetary gear 3. In addition to the eccentric outer ring 52 and the eccentric inner ring 51, the eccentric bearing 5 has multiple rolling elements 53 (see Figure 4).
偏心体外輪52及び偏心体内輪51は、いずれも環状の部品である。偏心体外輪52及び偏心体内輪51は、いずれも平面視で真円となる、円環状を有している。偏心体内輪51は、偏心体外輪52よりも一回り小さく、偏心体外輪52の内側に配置される。ここで、偏心体外輪52の内径は偏心体内輪51の外径よりも大きいため、偏心体外輪52の内周面と偏心体内輪51の外周面との間には隙間が生じる。 The eccentric outer ring 52 and the eccentric inner ring 51 are both annular parts. The eccentric outer ring 52 and the eccentric inner ring 51 both have an annular shape that is a perfect circle in a plan view. The eccentric inner ring 51 is one size smaller than the eccentric outer ring 52 and is disposed inside the eccentric outer ring 52. Here, since the inner diameter of the eccentric outer ring 52 is larger than the outer diameter of the eccentric inner ring 51, a gap is generated between the inner peripheral surface of the eccentric outer ring 52 and the outer peripheral surface of the eccentric inner ring 51.
複数の転動体53は、偏心体外輪52と偏心体内輪51との間の隙間に配置されている。複数の転動体53は、偏心体外輪52の円周方向に並べて配置されている。複数の転動体53は、全て同一形状の金属部品であって、偏心体外輪52の円周方向の全域に、等ピッチで設けられている。本実施形態では一例として、偏心体軸受け5は、転動体53として球体(ボール)を用いた深溝玉軸受けからなる。 The multiple rolling elements 53 are arranged in the gap between the eccentric outer ring 52 and the eccentric inner ring 51. The multiple rolling elements 53 are arranged in a line in the circumferential direction of the eccentric outer ring 52. The multiple rolling elements 53 are all metal parts of the same shape, and are provided at equal pitches over the entire circumferential area of the eccentric outer ring 52. In this embodiment, as an example, the eccentric bearing 5 is a deep groove ball bearing that uses spheres (balls) as the rolling elements 53.
ここで、偏心体内輪51の内径は、偏心軸54における偏心部542の外径と一致する。偏心体軸受け5は、偏心体内輪51に偏心軸54の偏心部542が挿入された状態で、偏心軸54と組み合わされる。また、偏心体外輪52の外径は、遊星歯車3における開口部33の内径(直径)と一致する。偏心体軸受け5は、遊星歯車3の開口部33に偏心体外輪52が嵌め込まれた状態で、遊星歯車3と組み合わされる。言い換えれば、遊星歯車3の開口部33には、偏心軸54の偏心部542に装着された状態の偏心体軸受け5が収容される。 Here, the inner diameter of the eccentric inner ring 51 is equal to the outer diameter of the eccentric portion 542 of the eccentric shaft 54. The eccentric bearing 5 is assembled with the eccentric shaft 54 in a state where the eccentric portion 542 of the eccentric shaft 54 is inserted into the eccentric inner ring 51. The outer diameter of the eccentric outer ring 52 is equal to the inner diameter (diameter) of the opening 33 of the planetary gear 3. The eccentric bearing 5 is assembled with the planetary gear 3 in a state where the eccentric outer ring 52 is fitted into the opening 33 of the planetary gear 3. In other words, the opening 33 of the planetary gear 3 accommodates the eccentric bearing 5 attached to the eccentric portion 542 of the eccentric shaft 54.
また、本実施形態では一例として、偏心体軸受け5における偏心体内輪51及び偏心体外輪52の幅方向(回転軸Ax1に平行な方向)の寸法は、いずれも偏心軸54の偏心部542の厚みと略同一である。さらに、偏心体内輪51及び偏心体外輪52の幅方向の寸法は、遊星歯車3の厚みに比べて大きい。そのため、回転軸Ax1に平行な方向においては、偏心体軸受け5の範囲内に、遊星歯車3が収まることになる。 In addition, in this embodiment, as an example, the widthwise dimensions (direction parallel to the rotation axis Ax1) of the eccentric inner ring 51 and the eccentric outer ring 52 in the eccentric bearing 5 are both approximately the same as the thickness of the eccentric portion 542 of the eccentric shaft 54. Furthermore, the widthwise dimensions of the eccentric inner ring 51 and the eccentric outer ring 52 are greater than the thickness of the planetary gear 3. Therefore, in the direction parallel to the rotation axis Ax1, the planetary gear 3 fits within the range of the eccentric bearing 5.
偏心体軸受け5及び偏心軸54が遊星歯車3に組み合わされた状態で、偏心軸54が回転すると、偏心体軸受け5においては、偏心体内輪51の中心C1からずれた回転軸Ax1まわりで偏心体内輪51が回転(偏心運動)する。このとき、偏心軸54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、偏心軸54の自転成分を除いた偏心軸54の回転、つまり偏心軸54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及び偏心軸54が組み合わされた状態で偏心軸54が回転すると、遊星歯車3は、回転軸Ax1まわりで揺動する。 When the eccentric shaft 54 rotates with the eccentric bearing 5 and the eccentric shaft 54 combined with the planetary gear 3, the eccentric inner ring 51 rotates (eccentrically moves) around the rotation axis Ax1 that is offset from the center C1 of the eccentric inner ring 51 in the eccentric bearing 5. At this time, the rotation component of the eccentric shaft 54 is absorbed by the eccentric bearing 5. Therefore, the rotation of the eccentric shaft 54 excluding the rotation component of the eccentric shaft 54, that is, only the oscillation component (revolution component) of the eccentric shaft 54 is transmitted to the planetary gear 3 by the eccentric bearing 5. Therefore, when the eccentric shaft 54 rotates with the eccentric bearing 5 and the eccentric shaft 54 combined with the planetary gear 3, the planetary gear 3 oscillates around the rotation axis Ax1.
支持体8は、図2に示すように、環状に形成され、複数の内ピン4を支持する部品である。支持体8は、少なくとも外周面81が平面視において真円となる、円環状を有している。支持体8は、複数の内ピン4がそれぞれ挿入される複数の支持孔82を有している。支持孔82は内ピン4と同数だけ設けられており、本実施形態では一例として、支持孔82は8個設けられている。複数の支持孔82の各々は、円形状に開口しており、支持体8を厚み方向に沿って貫通する孔である。複数(ここでは8個)の支持孔82は、支持体8の外周面81と同心の仮想円上に、円周方向に等間隔で配置されている。支持孔82の直径は、内ピン4の直径以上であって、遊嵌孔32の直径よりも小さい。本実施形態では一例として、支持孔82の直径は、保持部材55に形成されている保持孔551の直径と等しい。そのため、支持体8は、複数の内ピン4の各々が自転可能な状態で、複数の内ピン4を支持する。つまり、複数の内ピン4の各々は、保持部材55と支持体8とのいずれに対しても、自転可能な状態で保持されている。 2, the support 8 is a part that is formed in an annular shape and supports the multiple inner pins 4. The support 8 has an annular shape in which at least the outer peripheral surface 81 is a perfect circle in a plan view. The support 8 has multiple support holes 82 into which the multiple inner pins 4 are respectively inserted. The support holes 82 are provided in the same number as the inner pins 4, and in the present embodiment, as an example, eight support holes 82 are provided. Each of the multiple support holes 82 opens in a circular shape and is a hole that penetrates the support 8 along the thickness direction. The multiple (here, eight) support holes 82 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on a virtual circle that is concentric with the outer peripheral surface 81 of the support 8. The diameter of the support hole 82 is equal to or greater than the diameter of the inner pin 4 and is smaller than the diameter of the loose fitting hole 32. In the present embodiment, as an example, the diameter of the support hole 82 is equal to the diameter of the holding hole 551 formed in the holding member 55. Therefore, the support 8 supports the multiple inner pins 4 in a state in which each of the multiple inner pins 4 can rotate on its own axis. In other words, each of the multiple inner pins 4 is held in a rotatable state relative to both the holding member 55 and the support body 8.
支持体8は、図3に示すように、回転軸Ax1の一方側(出力側)から遊星歯車3に対向するように配置される。そして、複数の支持孔82に複数の内ピン4が挿入されることで、支持体8は、複数の内ピン4を束ねるように機能する。これにより、支持体8は、遊星歯車3の回転(自転成分)を固定部材又は回転部材に伝達する際の、複数の内ピン4にかかる荷重を分散する。 As shown in FIG. 3, the support 8 is disposed so as to face the planetary gear 3 from one side (output side) of the rotation axis Ax1. Then, by inserting the multiple inner pins 4 into the multiple support holes 82, the support 8 functions to bundle the multiple inner pins 4. In this way, the support 8 distributes the load acting on the multiple inner pins 4 when transmitting the rotation (rotation component) of the planetary gear 3 to a fixed member or a rotating member.
さらに、支持体8は、外周面81を複数の外ピン23に接触させることにより位置規制されている。ここで、支持体8の外周面81の直径は、内歯歯車2における内歯21の先端を通る仮想円(歯先円)の直径と同一である。そのため、複数の外ピン23は、全て支持体8の外周面81に接触する。よって、支持体8が複数の外ピン23にて位置規制された状態では、支持体8の中心は、内歯歯車2の中心(回転軸Ax1)と重なるように位置規制される。これにより、支持体8の芯出しが行われ、結果的に、支持体8に支持されている複数の内ピン4についても、複数の外ピン23にて芯出しが行われる。 Furthermore, the support 8 is positionally restricted by contacting its outer peripheral surface 81 with the multiple outer pins 23. Here, the diameter of the outer peripheral surface 81 of the support 8 is the same as the diameter of an imaginary circle (tooth tip circle) passing through the tips of the internal teeth 21 of the internal gear 2. Therefore, all of the multiple outer pins 23 are in contact with the outer peripheral surface 81 of the support 8. Therefore, when the support 8 is positionally restricted by the multiple outer pins 23, the center of the support 8 is positionally restricted so as to overlap with the center (rotation axis Ax1) of the internal gear 2. This allows the support 8 to be centered, and as a result, the multiple inner pins 4 supported by the support 8 are also centered by the multiple outer pins 23.
また、複数の外ピン23は、内歯歯車2の内歯21を構成する。したがって、歯車本体22と複数の内ピン4との相対的な回転時には、複数の内ピン4を支持する支持体8は、複数の内ピン4と共に、内歯歯車2(歯車本体22)に対して相対的に回転する。このとき、支持体8は複数の外ピン23にて芯出しがされているので、支持体8の中心が回転軸Ax1上に維持された状態で、支持体8は内歯歯車2に対して円滑に回転する。しかも、支持体8の外周面81は、複数の外ピン23に接した状態で複数の内ピン4と一緒に歯車本体22に対して相対的に回転する。そのため、内歯歯車2の歯車本体22を「外輪」、支持体8を「内輪」とみなせば、両者の間に介在する複数の外ピン23は「転動体(コロ)」として機能する。このように、支持体8は、内歯歯車2(歯車本体22及び複数の外ピン23)と共に、ニードルベアリング(針状ころ軸受け)を構成することとなり、円滑な回転が可能となる。 The multiple outer pins 23 also form the internal teeth 21 of the internal gear 2. Therefore, when the gear body 22 and the multiple inner pins 4 rotate relative to each other, the support 8 supporting the multiple inner pins 4 rotates relative to the internal gear 2 (gear body 22) together with the multiple inner pins 4. At this time, since the support 8 is centered by the multiple outer pins 23, the support 8 rotates smoothly relative to the internal gear 2 while the center of the support 8 is maintained on the rotation axis Ax1. Moreover, the outer peripheral surface 81 of the support 8 rotates relative to the gear body 22 together with the multiple inner pins 4 while in contact with the multiple outer pins 23. Therefore, if the gear body 22 of the internal gear 2 is considered to be the "outer ring" and the support 8 is considered to be the "inner ring", the multiple outer pins 23 interposed between them function as "rolling bodies (rollers)". In this way, the support 8, together with the internal gear 2 (gear body 22 and multiple outer pins 23), constitutes a needle bearing (needle roller bearing), enabling smooth rotation.
さらに、支持体8は、歯車本体22との間に複数の外ピン23を挟んでいるので、支持体8は、歯車本体22の内周面221から離れる向きの外ピン23の移動を抑制する「ストッパ」としても機能する。つまり、複数の外ピン23は、支持体8の外周面81と歯車本体22の内周面221との間で挟まれることになり、歯車本体22の内周面221からの浮きが抑制される。要するに、本実施形態では、複数の外ピン23の各々は、支持体8の外周面81に接触することで、歯車本体22から離れる向きの移動が規制されている。 Furthermore, since the support 8 sandwiches the outer pins 23 between itself and the gear body 22, the support 8 also functions as a "stopper" that suppresses movement of the outer pins 23 away from the inner circumferential surface 221 of the gear body 22. In other words, the outer pins 23 are sandwiched between the outer circumferential surface 81 of the support 8 and the inner circumferential surface 221 of the gear body 22, suppressing lifting of the outer pins 23 from the inner circumferential surface 221 of the gear body 22. In short, in this embodiment, each of the outer pins 23 comes into contact with the outer circumferential surface 81 of the support 8, thereby restricting movement away from the gear body 22.
また、本実施形態では、図3に示すように、支持体8は、遊星歯車3を挟んで、保持部材55と反対側に位置する。つまり、支持体8、遊星歯車3及び保持部材55は、回転軸Ax1に平行な方向に並べて配置されている。そして、支持体8は、保持部材55と共に、内ピン4の長手方向(回転軸Ax1に平行な方向)の両端部を支持し、内ピン4の長手方向の中央部が、遊星歯車3の遊嵌孔32に挿通される。このように、支持体8及び保持部材55は、内ピン4の長手方向の両端部を支持するので、内ピン4の傾きが生じにくい。特に、複数の内ピン4にかかる回転軸Ax1に対する曲げ力(曲げモーメント荷重)をも受けやすくなる。 In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the support 8 is located on the opposite side of the planetary gear 3 from the holding member 55. In other words, the support 8, planetary gear 3, and holding member 55 are arranged in a direction parallel to the rotation axis Ax1. The support 8, together with the holding member 55, supports both ends of the inner pin 4 in the longitudinal direction (direction parallel to the rotation axis Ax1), and the central portion of the inner pin 4 in the longitudinal direction is inserted into the loose fitting hole 32 of the planetary gear 3. In this way, the support 8 and the holding member 55 support both ends of the inner pin 4 in the longitudinal direction, so that the inner pin 4 is less likely to tilt. In particular, it is also more likely to receive bending forces (bending moment loads) with respect to the rotation axis Ax1 that are applied to the multiple inner pins 4.
また、本実施形態では、回転軸Ax1に平行な方向において、支持体8は、遊星歯車3とケース10(キャップ12)との間に挟まれている。これにより、支持体8は、回転軸Ax1の出力側(図9の左側)への移動がケース10にて規制される。支持体8の支持孔82を貫通して、支持体8から回転軸Ax1の出力側へ突出する内ピン4についても、回転軸Ax1の出力側への移動はケース10にて規制される。 In addition, in this embodiment, the support 8 is sandwiched between the planetary gear 3 and the case 10 (cap 12) in a direction parallel to the rotation axis Ax1. As a result, the movement of the support 8 toward the output side of the rotation axis Ax1 (left side in FIG. 9) is restricted by the case 10. The movement of the inner pin 4, which penetrates the support hole 82 of the support 8 and protrudes from the support 8 toward the output side of the rotation axis Ax1, toward the output side of the rotation axis Ax1 is also restricted by the case 10.
第1ベアリング91及び第2ベアリング92は、それぞれ偏心軸54の軸心部541に装着される。具体的には、第1ベアリング91及び第2ベアリング92は、図3に示すように、回転軸Ax1に平行な方向において偏心部542を挟むように、軸心部541における偏心部542の両側に装着される。第1ベアリング91は、偏心部542から見て、回転軸Ax1の出力側に配置される。第2ベアリング92は、偏心部542から見て、回転軸Ax1の入力側に配置される。本実施形態では一例として、第1ベアリング91及び第2ベアリング92はいずれも、転動体として球体(ボール)を用いた深溝玉軸受けからなる。 The first bearing 91 and the second bearing 92 are each mounted on the axial center portion 541 of the eccentric shaft 54. Specifically, as shown in FIG. 3, the first bearing 91 and the second bearing 92 are mounted on both sides of the eccentric portion 542 in the axial center portion 541 so as to sandwich the eccentric portion 542 in a direction parallel to the rotation axis Ax1. The first bearing 91 is disposed on the output side of the rotation axis Ax1 as viewed from the eccentric portion 542. The second bearing 92 is disposed on the input side of the rotation axis Ax1 as viewed from the eccentric portion 542. In this embodiment, as an example, both the first bearing 91 and the second bearing 92 are deep groove ball bearings that use spheres (balls) as rolling elements.
第1ベアリング91は、ケース10に保持される。具体的には、キャップ12における回転軸Ax1の入力側の面には、円形状の窪みが形成されており、この窪みに第1ベアリング91が嵌め込まれることにより、ケース10に対して第1ベアリング91が取り付けられる。一方、第2ベアリング92は、保持部材55に保持される。具体的には、保持部材55における軸受け孔552に第2ベアリング92が嵌め込まれることにより、保持部材55に対して第2ベアリング92が取り付けられる。言い換えれば、第2ベアリング92は、保持部材55と偏心軸54との間の隙間に装着される。これにより、偏心軸54の軸心部541は、回転軸Ax1に平行な方向における偏心部542の両側の2箇所において、回転可能に保持されることになる。 The first bearing 91 is held by the case 10. Specifically, a circular recess is formed on the input side surface of the rotation axis Ax1 in the cap 12, and the first bearing 91 is fitted into this recess to attach the first bearing 91 to the case 10. On the other hand, the second bearing 92 is held by the holding member 55. Specifically, the second bearing 92 is fitted into a bearing hole 552 in the holding member 55 to attach the second bearing 92 to the holding member 55. In other words, the second bearing 92 is mounted in the gap between the holding member 55 and the eccentric shaft 54. As a result, the shaft center portion 541 of the eccentric shaft 54 is rotatably held at two points on both sides of the eccentric portion 542 in the direction parallel to the rotation axis Ax1.
バランスウェイト56は、偏心軸54の軸心部541が挿通される部品である。ここで、本実施形態に係る歯車装置1のように、高速回転側となる入力回転が偏心運動を伴う場合、高速回転する回転体の重量バランスがとれていないと、振動等につながる可能性がある。そこで、バランスウェイトは、偏心体内輪51及び偏心体内輪51と共に回転する部材(偏心軸54)の少なくとも一方からなる回転体の、回転軸Ax1に対する重量バランスをとるために設けられている。バランスウェイト56は、回転軸Ax1に対して非対称に形成されており、本実施形態では一例として、略扇形状に形成されている。ここでは、バランスウェイト56は、回転軸Ax1から見て、偏心体外輪52の中心C1とは反対側に重量を付加することで、偏心軸54の重量バランスを、回転軸Ax1から周方向に均等に近づけるように作用する。 The balance weight 56 is a part through which the axial center portion 541 of the eccentric shaft 54 is inserted. Here, as in the gear device 1 according to the present embodiment, when the input rotation on the high-speed rotation side is accompanied by eccentric motion, if the weight balance of the rotating body rotating at high speed is not achieved, it may lead to vibrations and the like. Therefore, the balance weight is provided to achieve weight balance with respect to the rotation axis Ax1 of the rotating body consisting of at least one of the eccentric inner ring 51 and the member (eccentric shaft 54) that rotates with the eccentric inner ring 51. The balance weight 56 is formed asymmetrically with respect to the rotation axis Ax1, and in the present embodiment, as an example, is formed in a substantially fan shape. Here, the balance weight 56 acts to bring the weight balance of the eccentric shaft 54 closer to equality in the circumferential direction from the rotation axis Ax1 by adding weight to the opposite side of the center C1 of the eccentric outer ring 52 as viewed from the rotation axis Ax1.
スペーサ93は、偏心軸54の軸心部541が挿通される部品である。スペーサ93は、円環状の部品であって、偏心軸54の偏心部542と第1ベアリング91との間に配置される。これにより、偏心部542と第1ベアリング91との間には、スペーサ93の分だけ間隔が確保される。 The spacer 93 is a part through which the axial center portion 541 of the eccentric shaft 54 is inserted. The spacer 93 is an annular part, and is disposed between the eccentric portion 542 of the eccentric shaft 54 and the first bearing 91. This ensures a gap of the size of the spacer 93 between the eccentric portion 542 and the first bearing 91.
また、本実施形態に係る歯車装置1は、図3に示すように、複数のオイルシール94,95,96等を更に備えている。オイルシール94は、ハブ部材14とリングキャップ13との間に装着され、ハブ部材14とリングキャップ13との間の隙間を塞いでいる。オイルシール95,96は、偏心軸54の軸心部541に装着された状態で、ハブ部材14の貫通孔142内に配置されることにより、ハブ部材14と偏心軸54との間の隙間を塞いでいる。これら複数のオイルシール94,95,96で密閉された、ケース10の内部空間は、密閉空間を構成する。 As shown in FIG. 3, the gear device 1 according to this embodiment further includes a plurality of oil seals 94, 95, 96, etc. The oil seal 94 is attached between the hub member 14 and the ring cap 13, and closes the gap between the hub member 14 and the ring cap 13. The oil seals 95, 96 are attached to the axial center portion 541 of the eccentric shaft 54 and are disposed in the through hole 142 of the hub member 14, thereby closing the gap between the hub member 14 and the eccentric shaft 54. The internal space of the case 10, sealed by the plurality of oil seals 94, 95, 96, constitutes an airtight space.
そして、密閉空間(ケース10の内部空間)には、潤滑剤が注入されている。潤滑剤は液体であって、密閉空間内を流動可能である。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。本実施形態では一例として、潤滑剤は、液状の潤滑油(オイル)である。 Then, a lubricant is injected into the sealed space (the internal space of the case 10). The lubricant is liquid and can flow in the sealed space. Therefore, when the gear device 1 is used, for example, the lubricant enters the meshing portion between the internal teeth 21 consisting of the multiple outer pins 23 and the external teeth 31 of the planetary gear 3. The "liquid" in this disclosure includes liquid or gel-like substances. The "gel-like" here means a state having intermediate properties between liquid and solid, and includes a colloidal state consisting of two phases, a liquid phase and a solid phase. For example, the "gel-like" includes a state called a gel or sol, such as an emulsion in which the dispersion medium is in a liquid phase and the dispersoid is in a liquid phase, and a suspension in which the dispersoid is in a solid phase. The "gel-like" also includes a state in which the dispersion medium is in a solid phase and the dispersoid is in a liquid phase. In this embodiment, as an example, the lubricant is a liquid lubricating oil (oil).
上述した構成の歯車装置1では、偏心軸54に入力としての回転力が加えられて、偏心軸54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、遊星歯車3は複数の内ピン4にて固定部材(ハブ部材14等)と連結され、歯車本体22は回転部材(胴部11等)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、内歯歯車2から取り出される。このとき、内歯歯車2からは、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)に相当する回転のみが取り出される。その結果、歯車本体22が固定された回転部材からは、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。 In the gear device 1 having the above-described configuration, a rotational force is applied as an input to the eccentric shaft 54, and the eccentric shaft 54 rotates around the rotation axis Ax1, causing the planetary gear 3 to oscillate (revolve) around the rotation axis Ax1. At this time, the planetary gear 3 is inscribed in the internal gear 2 inside the internal gear 2, and oscillates with a part of the external teeth 31 meshed with a part of the internal teeth 21, so that the meshing position between the internal teeth 21 and the external teeth 31 moves in the circumferential direction of the internal gear 2. As a result, a relative rotation according to the difference in the number of teeth between the planetary gear 3 and the internal gear 2 occurs between the two gears (the internal gear 2 and the planetary gear 3). The planetary gear 3 is connected to a fixed member (such as the hub member 14) by a plurality of internal pins 4, and the gear body 22 is fixed to a rotating member (such as the body 11), so that the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is taken out from the internal gear 2. At this time, only the rotation (rotation component) of the planetary gear 3, excluding the oscillation component (revolution component) of the planetary gear 3, is extracted from the internal gear 2. As a result, the rotating member to which the gear body 22 is fixed produces a rotation output that is reduced at a relatively high reduction ratio according to the difference in the number of teeth between the two gears.
ところで、本実施形態に係る歯車装置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。ただし、ここでは、遊星歯車3と内歯歯車2との間の相対的な回転は、歯車本体22が回転部材に固定されて内歯歯車2から取り出されるケースを想定する。 As described above, in the gear device 1 according to this embodiment, the difference in the number of teeth between the internal gear 2 and the planetary gear 3 determines the reduction ratio of the output rotation to the input rotation in the gear device 1. In other words, if the number of teeth of the internal gear 2 is "V1" and the number of teeth of the planetary gear 3 is "V2," the reduction ratio R1 is expressed by the following formula 1. However, here, the relative rotation between the planetary gear 3 and the internal gear 2 is assumed to be a case in which the gear body 22 is fixed to a rotating member and taken out from the internal gear 2.
R1=V1/(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「30」、遊星歯車3の歯数V2が「29」、その歯数差(V1-V2)が「1」であるので、上記式1より、減速比R1は「30」となる。この場合、回転軸Ax1の入力側から見て、偏心軸54が回転軸Ax1を中心に時計回りに1周(360度)回転すると、歯車本体22は回転軸Ax1を中心に歯数差「1」の分(つまり約12.0度)だけ時計回りに回転する。
R1=V1/(V1-V2)...(Formula 1)
In short, the smaller the difference in the number of teeth (V1-V2) between the internal gear 2 and the planetary gear 3, the larger the reduction ratio R1. As an example, the number of teeth V1 of the internal gear 2 is "30", the number of teeth V2 of the planetary gear 3 is "29", and the difference in the number of teeth (V1-V2) is "1", so from the above formula 1, the reduction ratio R1 is "30". In this case, when viewed from the input side of the rotation axis Ax1, when the eccentric shaft 54 rotates one revolution (360 degrees) clockwise around the rotation axis Ax1, the gear main body 22 rotates clockwise around the rotation axis Ax1 by the difference in the number of teeth of "1" (i.e., approximately 12.0 degrees).
本実施形態に係る歯車装置1によれば、このように高い減速比R1が、1段の歯車(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。 With the gear device 1 according to this embodiment, such a high reduction ratio R1 can be achieved with a combination of one gear stage (internal gear 2 and planetary gear 3).
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、複数の内ピン4と、第1軸受け部材6と、第2軸受け部材7と、を備えていればよく、例えば、スプラインブッシュ等を構成要素として更に備えていてもよい。 The gear device 1 must include at least an internal gear 2, a planetary gear 3, a plurality of internal pins 4, a first bearing member 6, and a second bearing member 7, and may further include other components such as a spline bush.
(3.2)軸受け部材
次に、本実施形態に係る第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7の構成について、より詳細に説明する。
(3.2) Bearing Members Next, the configurations of the first bearing member 6 and the second bearing member 7 according to this embodiment will be described in more detail.
第1軸受け部材6は、図2及び図3に示すように、第1内輪61及び第1外輪62を有している。第1内輪61と第1外輪62とは、回転軸Ax1を中心として相対的に回転可能な関係にある。第1軸受け部材6は、図2及び図3に示すように、第1外輪62及び第1内輪61に加えて、複数の軸受けピン63を有している。 As shown in Figs. 2 and 3, the first bearing member 6 has a first inner ring 61 and a first outer ring 62. The first inner ring 61 and the first outer ring 62 are in a relatively rotatable relationship around the rotation axis Ax1. As shown in Figs. 2 and 3, the first bearing member 6 has a plurality of bearing pins 63 in addition to the first outer ring 62 and the first inner ring 61.
第1内輪61及び第1外輪62は、図7~図9に示すように、いずれも環状の部品である。第1内輪61及び第1外輪62は、いずれも平面視で回転軸Ax1を中心とする真円となる、円環状を有している。第1内輪61は、第1外輪62よりも一回り小さく、第1外輪62の内側に配置される。ここで、第1外輪62の内径は第1内輪61の外径よりも大きいため、第1外輪62の内周面621と第1内輪61の外周面611(図7参照)との間には隙間が生じる。 As shown in Figures 7 to 9, the first inner ring 61 and the first outer ring 62 are both annular components. The first inner ring 61 and the first outer ring 62 each have an annular shape that is a perfect circle centered on the rotation axis Ax1 in a plan view. The first inner ring 61 is one size smaller than the first outer ring 62 and is disposed inside the first outer ring 62. Here, since the inner diameter of the first outer ring 62 is larger than the outer diameter of the first inner ring 61, a gap is generated between the inner circumferential surface 621 of the first outer ring 62 and the outer circumferential surface 611 of the first inner ring 61 (see Figure 7).
第1内輪61は、上述したように、保持部材55に固定されている。第1内輪61の外周面611は、平面視において、保持部材55の外周面553と同心状に形成されている。本実施形態では特に、第1内輪61は保持部材55と一体化されており、保持部材55の外周面553から全周にわたって突出するフランジ形状の部分が、第1内輪61を構成する。つまり、図7において、想像線(二点鎖線)で示す外周面553の外側の部分が、第1内輪61に相当する。保持部材55はハブ部材14に固定されるので、結果的に、第1内輪61は、固定部材(ハブ部材14等)に対して固定されることになる。 As described above, the first inner ring 61 is fixed to the retaining member 55. The outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61 is formed concentrically with the outer peripheral surface 553 of the retaining member 55 in a plan view. In this embodiment, the first inner ring 61 is integrated with the retaining member 55, and the flange-shaped portion protruding from the outer peripheral surface 553 of the retaining member 55 over the entire circumference constitutes the first inner ring 61. In other words, in FIG. 7, the outer portion of the outer peripheral surface 553 shown by the imaginary line (two-dot chain line) corresponds to the first inner ring 61. Since the retaining member 55 is fixed to the hub member 14, the first inner ring 61 is consequently fixed to the fixed member (hub member 14, etc.).
第1外輪62は、上述したように、回転部材である胴部11に固定されている。第1外輪62の内周面621は、平面視において、第1内輪61の外周面611と同心状に形成されている。本実施形態では特に、第1外輪62は胴部11と一体化されており、胴部11の一部が第1外輪62を構成する。 As described above, the first outer ring 62 is fixed to the body 11, which is a rotating member. The inner circumferential surface 621 of the first outer ring 62 is formed concentrically with the outer circumferential surface 611 of the first inner ring 61 in a plan view. In this embodiment in particular, the first outer ring 62 is integrated with the body 11, and a part of the body 11 constitutes the first outer ring 62.
複数の軸受けピン63は、第1内輪61と第1外輪62との間に配置されている。複数の軸受けピン63は、第1外輪62の円周方向に並べて配置されている。複数の軸受けピン63は、全て同一形状の金属部品であって、第1外輪62の円周方向の全域に、等ピッチで設けられている。複数の軸受けピン63の各々は、円柱状に形成されている。複数の軸受けピン63の直径及び長さは、複数の軸受けピン63において共通である。 The multiple bearing pins 63 are arranged between the first inner ring 61 and the first outer ring 62. The multiple bearing pins 63 are arranged in a line in the circumferential direction of the first outer ring 62. The multiple bearing pins 63 are all metal parts of the same shape, and are provided at equal pitches over the entire circumferential area of the first outer ring 62. Each of the multiple bearing pins 63 is formed in a cylindrical shape. The diameter and length of the multiple bearing pins 63 are common to all of the multiple bearing pins 63.
ここで、複数の軸受けピン63は、自転可能な状態で第1内輪61及び第1外輪62の間に保持される。そして、複数の軸受けピン63は、第1内輪61の外周面611及び第1外輪62の内周面621に挟まれた状態にあるので、第1外輪62が第1内輪61に対して相対的に回転すると、第1外輪62の回転に伴って、複数の軸受けピン63の各々は回転(自転)する。よって、第1軸受け部材6は、ニードルベアリング(針状ころ軸受け)を構成する。 Here, the multiple bearing pins 63 are held between the first inner ring 61 and the first outer ring 62 in a rotatable state. The multiple bearing pins 63 are sandwiched between the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61 and the inner peripheral surface 621 of the first outer ring 62, so that when the first outer ring 62 rotates relative to the first inner ring 61, each of the multiple bearing pins 63 rotates (rotates) in conjunction with the rotation of the first outer ring 62. Thus, the first bearing member 6 constitutes a needle bearing (needle roller bearing).
本実施形態では、複数の軸受けピン63は、それぞれ自転可能な状態で第1外輪62の内周面621に保持される。具体的には、第1外輪62の内周面621には、図9に示すように、円周方向の全域に複数の溝が形成されている。これら複数の溝は、それぞれ複数の軸受けピン63の保持構造としての複数の軸受け側溝622(図7参照)である。言い換えれば、複数の軸受けピン63の保持構造は、第1外輪62の内周面621に形成された複数の軸受け側溝622を含む。複数の軸受け側溝622は、全て同一形状であって、等ピッチで設けられている。複数の軸受け側溝622は、いずれも回転軸Ax1と平行であって、歯車本体22の全幅にわたって形成されている。 In this embodiment, the multiple bearing pins 63 are held on the inner circumferential surface 621 of the first outer ring 62 in a rotatable state. Specifically, as shown in FIG. 9, multiple grooves are formed on the inner circumferential surface 621 of the first outer ring 62 over the entire circumferential direction. These multiple grooves are multiple bearing grooves 622 (see FIG. 7) as a holding structure for the multiple bearing pins 63. In other words, the holding structure for the multiple bearing pins 63 includes multiple bearing grooves 622 formed on the inner circumferential surface 621 of the first outer ring 62. The multiple bearing grooves 622 are all of the same shape and are provided at equal pitches. All of the multiple bearing grooves 622 are parallel to the rotation axis Ax1 and are formed over the entire width of the gear body 22.
ただし、本実施形態では、上述したように第1外輪62は胴部11の一部であるので、複数の軸受け側溝622は胴部11のうちの第1外輪62に対応する部位(図10参照)にのみ形成されている。複数の軸受けピン63は、複数の軸受け側溝622に嵌るようにして、第1外輪62(胴部11)に組み合わされている。複数の軸受けピン63の各々は、軸受け側溝622内において自転可能な状態で保持され、軸受け側溝622により第1外輪62の円周方向への移動が規制される。 However, in this embodiment, since the first outer ring 62 is part of the body 11 as described above, the multiple bearing grooves 622 are formed only in the portion of the body 11 that corresponds to the first outer ring 62 (see FIG. 10). The multiple bearing pins 63 are assembled to the first outer ring 62 (body 11) so as to fit into the multiple bearing grooves 622. Each of the multiple bearing pins 63 is held in a rotatable state within the bearing groove 622, and the circumferential movement of the first outer ring 62 is restricted by the bearing groove 622.
このように、第1軸受け部材6がニードルベアリングであることにより、第1軸受け部材6では、主としてラジアル方向の荷重を受けやすくなる。ニードルベアリングは、深溝玉軸受け等に比較してラジアル方向の耐荷重が大きいので、このような第1軸受け部材6を備えることで、歯車装置1全体としてラジアル方向の耐荷重(負荷容量)を大きくできる。 As described above, because the first bearing member 6 is a needle bearing, the first bearing member 6 is more likely to receive loads mainly in the radial direction. Needle bearings have a higher radial load capacity than deep groove ball bearings and the like, so by providing such a first bearing member 6, the radial load capacity (load capacity) of the gear device 1 as a whole can be increased.
すなわち、第1軸受け部材6は、内歯歯車2の内歯21を構成する複数の外ピン23と、基本的に共通の構成を有する複数の軸受けピン63を、転動体として用いている。本実施形態では特に、軸受けピン63と外ピン23とでは、その本数及び直径等が同一である。つまり、図4及び図7に示すように、外ピン23及び軸受けピン63は30本ずつ設けられており、外ピン23の直径φ1(図4参照)と軸受けピン63の直径φ2(図7参照)とは同一(φ1=φ2)である。 That is, the first bearing member 6 uses, as rolling elements, a plurality of outer pins 23 that form the internal teeth 21 of the internal gear 2, and a plurality of bearing pins 63 that basically have the same configuration. In particular, in this embodiment, the bearing pins 63 and the outer pins 23 are the same in number and diameter. That is, as shown in Figures 4 and 7, there are 30 outer pins 23 and 30 bearing pins 63, and the diameter φ1 of the outer pins 23 (see Figure 4) and the diameter φ2 of the bearing pins 63 (see Figure 7) are the same (φ1 = φ2).
さらに、外ピン23と軸受けピン63とでは、回転軸Ax1方向の一方から見た配置が同一である。そのため、回転軸Ax1に平行な方向において、外ピン23と軸受けピン63とは互いに重なるように配置される。具体的には、歯車本体22の内周面221に形成された複数の外ピン23の保持構造としての複数の歯車側溝222と、第1外輪62の内周面621に形成された複数の軸受けピン63の保持構造としての複数の軸受け側溝622とは、共有の配置を採用する。つまり、複数の歯車側溝222と複数の軸受け側溝622とは、いずれも胴部11の一部である歯車本体22又は第1外輪62に形成されているところ、回転軸Ax1方向の一方から見た配置は同一である(図2参照)。これにより、歯車側溝222に保持される外ピン23と、軸受け側溝622に保持される軸受けピン63とでは、回転軸Ax1方向の一方から見た配置が同一となる。 Furthermore, the outer pin 23 and the bearing pin 63 are arranged in the same manner when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1. Therefore, in a direction parallel to the rotation axis Ax1, the outer pin 23 and the bearing pin 63 are arranged so as to overlap each other. Specifically, the multiple gear grooves 222 as a holding structure for the multiple outer pins 23 formed on the inner circumferential surface 221 of the gear body 22 and the multiple bearing grooves 622 as a holding structure for the multiple bearing pins 63 formed on the inner circumferential surface 621 of the first outer ring 62 adopt a common arrangement. In other words, the multiple gear grooves 222 and the multiple bearing grooves 622 are both formed in the gear body 22 or the first outer ring 62, which are part of the trunk 11, and are arranged in the same manner when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1 (see FIG. 2). As a result, the outer pin 23 held in the gear groove 222 and the bearing pin 63 held in the bearing groove 622 have the same arrangement when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1.
ただし、外ピン23の保持構造としての歯車側溝222と、軸受けピン63の保持構造としての軸受け側溝622とでは、その形状が異なる。本実施形態では、歯車側溝222の深さD1(図4参照)は、軸受け側溝622の深さD2(図7参照)より大きい。つまり、複数の歯車側溝222と複数の軸受け側溝622とでは各々の深さが異なる(D1>D2)。具体的には、歯車側溝222及び軸受け側溝622は、回転軸Ax1方向の一方から見て、いずれも外ピン23又は軸受けピン63の直径φ1(=φ2)以上の径の円弧状の底面を有する溝である。言い換えれば、歯車側溝222及び軸受け側溝622の底面は、いずれも外ピン23又は軸受けピン63の半径以上の曲率半径を有する。ここでは一例として、歯車側溝222及び軸受け側溝622の底面は、いずれも外ピン23又は軸受けピン63の半径と同一の曲率半径を有する。そして、軸受け側溝622の方が、歯車側溝222よりも浅く構成されている。 However, the gear groove 222 as the holding structure of the outer pin 23 and the bearing groove 622 as the holding structure of the bearing pin 63 have different shapes. In this embodiment, the depth D1 of the gear groove 222 (see FIG. 4) is greater than the depth D2 of the bearing groove 622 (see FIG. 7). In other words, the depths of the multiple gear grooves 222 and the multiple bearing grooves 622 are different (D1>D2). Specifically, the gear groove 222 and the bearing groove 622 are grooves having an arc-shaped bottom surface with a diameter equal to or greater than the diameter φ1 (=φ2) of the outer pin 23 or the bearing pin 63 when viewed from one side of the rotation axis Ax1 direction. In other words, the bottom surfaces of the gear groove 222 and the bearing groove 622 have a radius of curvature equal to or greater than the radius of the outer pin 23 or the bearing pin 63. As an example, the bottom surfaces of the gear groove 222 and the bearing groove 622 both have the same radius of curvature as the radius of the outer pin 23 or the bearing pin 63. The bearing groove 622 is configured to be shallower than the gear groove 222.
そして、本実施形態では、外ピン23の直径φ1と軸受けピン63の直径φ2とは同一(φ1=φ2)であるので、複数の軸受け側溝622は、複数の歯車側溝222に比べて、保持するピンの径に対する深さの比率が小さくなる。つまり、軸受け側溝622における軸受けピン63の直径φ2に対する深さD2の比率(D2/φ2)は、歯車側溝222における外ピン23の直径φ1に対する深さD1の比率(D1/φ1)より小さくなる。本実施形態では一例として、歯車側溝222の深さD1の外ピン23の直径φ1に対する比率(D1/φ1)は、「1/2」である。一方、軸受け側溝622の深さD2の軸受けピン63の直径φ2に対する比率(D2/φ2)は、「1/3」である。ここで、少なくとも軸受け側溝622の深さD2の軸受けピン63の直径φ2に対する比率(D2/φ2)は、「1/2」以下であることが好ましく、「1/3」以下であることがより好ましく、例えば「1/4」程度であってもよい。 In this embodiment, the diameter φ1 of the outer pin 23 and the diameter φ2 of the bearing pin 63 are the same (φ1 = φ2), so the ratio of the depth to the diameter of the pin held by the bearing grooves 622 is smaller than that of the gear grooves 222. In other words, the ratio (D2/φ2) of the depth D2 to the diameter φ2 of the bearing pin 63 in the bearing groove 622 is smaller than the ratio (D1/φ1) of the depth D1 to the diameter φ1 of the outer pin 23 in the gear groove 222. In this embodiment, as an example, the ratio (D1/φ1) of the depth D1 of the gear groove 222 to the diameter φ1 of the outer pin 23 is "1/2". On the other hand, the ratio (D2/φ2) of the depth D2 of the bearing groove 622 to the diameter φ2 of the bearing pin 63 is "1/3". Here, the ratio (D2/φ2) of the depth D2 of the bearing groove 622 to the diameter φ2 of the bearing pin 63 is preferably 1/2 or less, more preferably 1/3 or less, and may be, for example, about 1/4.
要するに、外ピン23には主に回転軸Ax1まわりの回転方向の力が掛かるのに対して、軸受けピン63には主にラジアル方向の力が掛かるので、軸受けピン63を保持する軸受け側溝622は、軸受けピン63が脱落しない最低限の深さD2があれば足りる。むしろ、軸受け側溝622の深さD2を小さく抑えることで、軸受け側溝622の内面と軸受けピン63との間の摩擦抵抗を低減でき、第1軸受け部材6での損失を低減できるという利点がある。さらに、軸受け側溝622の深さD2を小さく抑えることで、軸受け側溝622内に潤滑剤が入り込みやすくなるという利点もある。 In short, since the outer pin 23 is mainly subjected to a force in the rotational direction about the rotation axis Ax1, while the bearing pin 63 is mainly subjected to a force in the radial direction, the bearing groove 622 that holds the bearing pin 63 only needs to have a minimum depth D2 that prevents the bearing pin 63 from falling off. In fact, by keeping the depth D2 of the bearing groove 622 small, there is an advantage in that the frictional resistance between the inner surface of the bearing groove 622 and the bearing pin 63 can be reduced, thereby reducing losses in the first bearing member 6. Furthermore, by keeping the depth D2 of the bearing groove 622 small, there is also an advantage in that the lubricant can easily enter the bearing groove 622.
以上説明したように、本実施形態では、外ピン23と軸受けピン63とでは、径(直径)が同一であって、かつ回転軸Ax1方向の一方から見た配置が同一である。そのため、本実施形態では、外ピン23が回転(自転)する際の中心となる中心軸Ax2(図10参照)と、軸受けピン63が回転(自転)する際の中心となる中心軸Ax3(図10参照)と、は一直線上に位置することになる。言い換えれば、複数の軸受けピン63の各々は、複数の外ピン23の各々と同心に配置されている。 As described above, in this embodiment, the outer pin 23 and the bearing pin 63 have the same diameter and are arranged in the same manner when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1. Therefore, in this embodiment, the central axis Ax2 (see FIG. 10) about which the outer pin 23 rotates (spins) and the central axis Ax3 (see FIG. 10) about which the bearing pin 63 rotates (spins) are located on a straight line. In other words, each of the multiple bearing pins 63 is arranged concentrically with each of the multiple outer pins 23.
また、本実施形態では、複数の軸受けピン63の各々は、複数の外ピン23の各々と別体である。外ピン23の回転(自転)と軸受けピン63の回転(自転)とは、そもそも非同期であるところ、別体として構成された外ピン23と軸受けピン63とは、個別に回転することが可能である。言い換えれば、外ピン23の回転(自転)と軸受けピン63の回転(自転)とは互いに干渉しにくく、互いの回転を阻害しにくい。ただし、外ピン23と軸受けピン63とは、一部同期して回転してもよい。 In addition, in this embodiment, each of the multiple bearing pins 63 is separate from each of the multiple outer pins 23. The rotation (rotation) of the outer pin 23 and the rotation (rotation) of the bearing pin 63 are asynchronous to begin with, but the outer pin 23 and the bearing pin 63, which are configured as separate bodies, can rotate individually. In other words, the rotation (rotation) of the outer pin 23 and the rotation (rotation) of the bearing pin 63 are unlikely to interfere with each other and are unlikely to hinder each other's rotation. However, the outer pin 23 and the bearing pin 63 may rotate partially synchronously.
また、本実施形態では、第1内輪61の外周面611は、第1内輪61の外周面611に隣接する一表面に比べて表面粗さが小さい。つまり、第1内輪61における回転軸Ax1方向の両端面に比べて、外周面611の表面粗さは小さい。本開示でいう「表面粗さ」は、物体の表面の粗さの程度を意味し、値が小さい程、表面の凹凸が小さく(少なく)、滑らかである。本実施形態では一例として、表面粗さは算術平均粗さ(Ra)であることとする。例えば、研磨等の処理により、第1内輪61の外周面611は、第1内輪61の外周面611以外の面に比べて、表面粗さが小さくされている。この構成では、第1内輪61に対する第1外輪62の回転がより円滑になる。 In addition, in this embodiment, the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61 has a smaller surface roughness than one surface adjacent to the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61. In other words, the surface roughness of the outer peripheral surface 611 is smaller than both end surfaces of the first inner ring 61 in the direction of the rotation axis Ax1. In this disclosure, "surface roughness" means the degree of roughness of the surface of an object, and the smaller the value, the smaller (fewer) the surface irregularities are, and the smoother the surface is. In this embodiment, as an example, the surface roughness is the arithmetic mean roughness (Ra). For example, by a process such as polishing, the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61 has a smaller surface roughness than surfaces other than the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61. In this configuration, the rotation of the first outer ring 62 relative to the first inner ring 61 becomes smoother.
また、本実施形態では、第1内輪61の外周面611の硬度は、複数の軸受けピン63の周面より低く、第1外輪62の内周面621より高い。本開示でいう「硬度」は、物体の硬さの程度を意味し、金属の硬度は、例えば、鋼球を一定の圧力で押しつけてできるくぼみの大小で表される。具体的には、金属の硬度の一例として、ロックウェル硬さ(HRC)、ブリネル硬さ(HB)、ビッカース硬さ(HV)又はショア硬さ(Hs)等がある。金属部品の硬度を高める(硬くする)手段としては、例えば、合金化又は熱処理等がある。本実施形態では一例として、浸炭焼き入れ等の処理により、第1内輪61の外周面611の硬度が高められている。この構成では、第1内輪61に対する第1外輪62の回転によっても摩耗粉等が生じにくく、第1軸受け部材6の円滑な回転を長期にわたって維持しやすい。 In this embodiment, the hardness of the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61 is lower than that of the peripheral surfaces of the multiple bearing pins 63 and higher than that of the inner peripheral surface 621 of the first outer ring 62. In this disclosure, "hardness" means the degree of hardness of an object, and the hardness of a metal is expressed, for example, by the size of a depression made by pressing a steel ball with a certain pressure. Specifically, examples of metal hardness include Rockwell hardness (HRC), Brinell hardness (HB), Vickers hardness (HV), and Shore hardness (Hs). Means for increasing (hardening) the hardness of metal parts include, for example, alloying or heat treatment. In this embodiment, as an example, the hardness of the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61 is increased by a process such as carburizing and quenching. In this configuration, wear powder and the like are less likely to be generated even when the first outer ring 62 rotates relative to the first inner ring 61, and it is easy to maintain smooth rotation of the first bearing member 6 for a long period of time.
このように、表面粗さが小さく、かつ硬度が高い面構成は、支持体8の外周面81にも適用されることが好ましい。つまり、本実施形態では、支持体8は第1軸受け部材6と同様のニードルベアリングの「内輪」として機能するので、内輪の外周面に相当する支持体8の外周面81についても、適切な表面粗さ、かつ硬度が適用されることが好ましい。 In this way, it is preferable that a surface configuration with low surface roughness and high hardness is also applied to the outer peripheral surface 81 of the support 8. In other words, in this embodiment, the support 8 functions as the "inner ring" of a needle bearing similar to the first bearing member 6, so it is preferable that an appropriate surface roughness and hardness are also applied to the outer peripheral surface 81 of the support 8, which corresponds to the outer peripheral surface of the inner ring.
第2軸受け部材7は、図2及び図3に示すように、第2外輪72及び第2内輪71を有している。第2内輪71と第2外輪72とは、回転軸Ax1を中心として相対的に回転可能な関係にある。第2軸受け部材7は、図2及び図3に示すように、第2外輪72及び第2内輪71に加えて、複数の第2転動体73を有している。 As shown in Figs. 2 and 3, the second bearing member 7 has a second outer ring 72 and a second inner ring 71. The second inner ring 71 and the second outer ring 72 are in a relatively rotatable relationship around the rotation axis Ax1. As shown in Figs. 2 and 3, the second bearing member 7 has a plurality of second rolling elements 73 in addition to the second outer ring 72 and the second inner ring 71.
第2内輪71及び第2外輪72は、図2に示すように、いずれも環状の部品である。第2内輪71及び第2外輪72は、いずれも平面視で回転軸Ax1を中心とする真円となる、円環状を有している。第2内輪71は、第2外輪72よりも一回り小さく、第2外輪72の内側に配置される。ここで、第2外輪72の内径は第2内輪71の外径よりも大きいため、第2外輪72の内周面と第2内輪71の外周面との間には隙間が生じる。さらに、本実施形態では、図3に示すように、第2外輪72の内径は、第1内輪61の外径より大きく第1外輪62の内径より小さい。第2内輪71の外径は、第1内輪61の外径より小さい。 As shown in FIG. 2, the second inner ring 71 and the second outer ring 72 are both annular parts. The second inner ring 71 and the second outer ring 72 each have an annular shape that is a perfect circle centered on the rotation axis Ax1 in a plan view. The second inner ring 71 is one size smaller than the second outer ring 72 and is disposed inside the second outer ring 72. Here, since the inner diameter of the second outer ring 72 is larger than the outer diameter of the second inner ring 71, a gap is generated between the inner peripheral surface of the second outer ring 72 and the outer peripheral surface of the second inner ring 71. Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the inner diameter of the second outer ring 72 is larger than the outer diameter of the first inner ring 61 and smaller than the inner diameter of the first outer ring 62. The outer diameter of the second inner ring 71 is smaller than the outer diameter of the first inner ring 61.
第2内輪71は、保持部材55に固定されている。ここで、第2内輪71の内径は、保持部材55(の外周面553)の外径と一致する。第2軸受け部材7は、第2内輪71に保持部材55が挿入された状態で、保持部材55と組み合わされる。保持部材55はハブ部材14に固定されるので、結果的に、第2内輪71は、固定部材(ハブ部材14等)に対して固定されることになる。 The second inner ring 71 is fixed to the retaining member 55. Here, the inner diameter of the second inner ring 71 matches the outer diameter of the retaining member 55 (the outer peripheral surface 553 thereof). The second bearing member 7 is combined with the retaining member 55 with the retaining member 55 inserted into the second inner ring 71. Since the retaining member 55 is fixed to the hub member 14, the second inner ring 71 is consequently fixed to the fixed member (hub member 14, etc.).
第2外輪72は、回転部材である胴部11に固定されている。第2外輪72の外径は、胴部11における外輪固定枠74(図3参照)の内径と一致する。第2軸受け部材7は、胴部11の外輪固定枠74に第2外輪72が嵌め込まれた状態で、胴部11と組み合わされる。言い換えれば、回転部材である胴部11の外輪固定枠74には、保持部材55に装着された状態の第2軸受け部材7が収容される。 The second outer ring 72 is fixed to the body 11, which is a rotating member. The outer diameter of the second outer ring 72 matches the inner diameter of the outer ring fixing frame 74 (see FIG. 3) in the body 11. The second bearing member 7 is combined with the body 11 with the second outer ring 72 fitted into the outer ring fixing frame 74 of the body 11. In other words, the outer ring fixing frame 74 of the body 11, which is a rotating member, accommodates the second bearing member 7, which is attached to the retaining member 55.
複数の第2転動体73は、第2内輪71と第2外輪72との間の隙間に配置されている。複数の第2転動体73は、第2外輪72の円周方向に並べて配置されている。複数の第2転動体73は、全て同一形状の金属部品であって、第2外輪72の円周方向の全域に、等ピッチで設けられている。本実施形態では一例として、第2軸受け部材7は、第2転動体73として球体(ボール)を用いた深溝玉軸受けからなる。つまり、第2軸受け部材7は、深溝玉軸受けを含む。 The second rolling elements 73 are arranged in the gap between the second inner ring 71 and the second outer ring 72. The second rolling elements 73 are arranged in a line in the circumferential direction of the second outer ring 72. The second rolling elements 73 are all metal parts of the same shape, and are arranged at equal pitches over the entire circumferential area of the second outer ring 72. In this embodiment, as an example, the second bearing member 7 is made of a deep groove ball bearing that uses spheres (balls) as the second rolling elements 73. In other words, the second bearing member 7 includes a deep groove ball bearing.
このように、第2軸受け部材7が深溝玉軸受けであることにより、第2軸受け部材7では、主としてスラスト方向(回転軸Ax1に沿う方向)の荷重を受けやすくなる。つまり、第2軸受け部材7は、少なくとも回転軸Ax1方向に沿った荷重を受ける。深溝玉軸受けは、ニードルベアリングに比較してラジアル方向の耐荷重が小さいものの、スラスト方向の耐荷重が大きいので、このような第2軸受け部材7を備えることで、歯車装置1全体としてスラスト方向の耐荷重(負荷容量)を大きくできる。 In this way, because the second bearing member 7 is a deep groove ball bearing, the second bearing member 7 is more likely to receive loads mainly in the thrust direction (direction along the rotation axis Ax1). In other words, the second bearing member 7 receives loads at least along the direction of the rotation axis Ax1. Although deep groove ball bearings have a smaller radial load capacity than needle bearings, they have a larger thrust load capacity. Therefore, by providing such a second bearing member 7, the thrust load capacity (load capacity) of the gear device 1 as a whole can be increased.
要するに、本実施形態に係る歯車装置1では、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7を備えることで、ラジアル方向の荷重及びスラスト方向の荷重を受けやすくなる。つまり、歯車装置1は、ラジアル方向の荷重についてはニードルベアリングからなる第1軸受け部材6で受け、スラスト方向の荷重については深溝玉軸受けからなる第2軸受け部材7で受けることができる。さらに、歯車装置1は、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7により、回転軸Ax1方向の2箇所で、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持する。そのため、歯車装置1は、回転軸Ax1に対する曲げ力(曲げモーメント荷重)のいずれをも受けやすくなる。 In short, the gear device 1 according to this embodiment is more susceptible to radial and thrust loads by providing the first bearing member 6 and the second bearing member 7. In other words, the gear device 1 can receive radial loads by the first bearing member 6 made of a needle bearing, and receive thrust loads by the second bearing member 7 made of a deep groove ball bearing. Furthermore, the gear device 1 supports the multiple inner pins 4 rotatably relative to the gear body 22 at two locations in the direction of the rotation axis Ax1 by the first bearing member 6 and the second bearing member 7. Therefore, the gear device 1 is more susceptible to both bending forces (bending moment loads) relative to the rotation axis Ax1.
このように、本実施形態に係る歯車装置1においては、クロスローラベアリングを用いなくても、ラジアル方向の荷重、スラスト方向の荷重、及び回転軸Ax1に対する曲げ力の3種類の荷重に耐えることができ、必要な剛性を確保することができる。しかも、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7で分担して荷重を受けることで、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7の各々の長寿命化にも寄与する。 In this way, the gear device 1 according to this embodiment can withstand three types of loads, radial load, thrust load, and bending force against the rotation axis Ax1, without using a cross roller bearing, and can ensure the necessary rigidity. Moreover, the first bearing member 6 and the second bearing member 7 share the load, which contributes to extending the life of each of the first bearing member 6 and the second bearing member 7.
次に、図3及び図10を参照して、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7の相対的な位置関係を含む、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7の配置について説明する。すなわち、本実施形態では、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1方向の2箇所で、歯車本体22に対して複数の内ピン4を回転可能に支持する。したがって、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1に平行な方向に並べて配置されている。 Next, the arrangement of the first bearing member 6 and the second bearing member 7, including the relative positional relationship between the first bearing member 6 and the second bearing member 7, will be described with reference to Figures 3 and 10. That is, in this embodiment, the first bearing member 6 and the second bearing member 7 rotatably support multiple inner pins 4 with respect to the gear body 22 at two locations in the direction of the rotation axis Ax1. Therefore, the first bearing member 6 and the second bearing member 7 are arranged side by side in a direction parallel to the rotation axis Ax1.
本実施形態では、図3に示すように、内歯歯車2、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1の出力側から、内歯歯車2、第1軸受け部材6、第2軸受け部材7の順で並ぶように配置されている。すなわち、第1軸受け部材6は、回転軸Ax1に平行な方向において、内歯歯車2と第2軸受け部材7との間に位置する。言い換えれば、第1軸受け部材6は、複数の外ピン23に対して、第2軸受け部材7と回転軸Ax1方向の同じ側に位置する。本実施形態では、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、いずれも複数の外ピン23に対して、回転軸Ax1の入力側(図3の右側)に位置する。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, the internal gear 2, the first bearing member 6, and the second bearing member 7 are arranged in the following order from the output side of the rotation axis Ax1: internal gear 2, first bearing member 6, second bearing member 7. That is, the first bearing member 6 is located between the internal gear 2 and the second bearing member 7 in a direction parallel to the rotation axis Ax1. In other words, the first bearing member 6 is located on the same side of the rotation axis Ax1 as the second bearing member 7 with respect to the multiple outer pins 23. In this embodiment, the first bearing member 6 and the second bearing member 7 are both located on the input side of the rotation axis Ax1 (the right side in FIG. 3) with respect to the multiple outer pins 23.
さらに、複数の軸受けピン63は、回転軸Ax1方向において第2軸受け部材7と複数の外ピン23との間に位置する。つまり、第1軸受け部材6は複数の外ピン23に対して、回転軸Ax1の入力側(図3の右側)に位置し、第2軸受け部材7は第1軸受け部材6に対して、回転軸Ax1の入力側(図3の右側)に位置する。したがって、第1軸受け部材6の複数の軸受けピン63は、回転軸Ax1に平行な方向において、第2軸受け部材7と複数の外ピン23との間に挟まれることになる。 Furthermore, the multiple bearing pins 63 are located between the second bearing member 7 and the multiple outer pins 23 in the direction of the rotation axis Ax1. In other words, the first bearing member 6 is located on the input side of the rotation axis Ax1 (right side in FIG. 3) relative to the multiple outer pins 23, and the second bearing member 7 is located on the input side of the rotation axis Ax1 (right side in FIG. 3) relative to the first bearing member 6. Therefore, the multiple bearing pins 63 of the first bearing member 6 are sandwiched between the second bearing member 7 and the multiple outer pins 23 in the direction parallel to the rotation axis Ax1.
ここで、内歯歯車2、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1に平行な方向において、略隙間なく並んでいる。具体的には、図10に示すように、胴部11を回転軸Ax1に平行な方向において3つの領域に分割したときに、これら3つの領域が、それぞれ内歯歯車2、第1軸受け部材6の第1外輪62、第2軸受け部材7を固定するための外輪固定枠74として機能する。すなわち、本実施形態では歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74はシームレスな1部品(胴部11)を構成するので、図10において、想像線(二点鎖線)で示す境界線により、歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74が区分される。 Here, the internal gear 2, the first bearing member 6, and the second bearing member 7 are arranged with almost no gaps in the direction parallel to the rotation axis Ax1. Specifically, as shown in FIG. 10, when the body 11 is divided into three regions in the direction parallel to the rotation axis Ax1, these three regions function as the internal gear 2, the first outer ring 62 of the first bearing member 6, and the outer ring fixing frame 74 for fixing the second bearing member 7, respectively. That is, in this embodiment, the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 constitute a seamless single part (body 11), so in FIG. 10, the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 are divided by the boundary line shown by the imaginary line (two-dot chain line).
上述したような配置により、複数の軸受けピン63の回転軸Ax1方向の一端は、第2外輪72又は第2内輪71に接触する。具体的には、図10に示すように、軸受けピン63の回転軸Ax1の入力側(図10の右側)の端面は、第2軸受け部材7の第2外輪72に接触する。これにより、回転軸Ax1の入力側への軸受けピン63の移動に関しては、第2外輪72で規制される。さらに、複数の軸受けピン63の回転軸Ax1方向の他端は、外ピン23に接触する。具体的には、図10に示すように、軸受けピン63の回転軸Ax1の出力側(図10の左側)の端面は、外ピン23に接触する。これにより、回転軸Ax1の出力側への軸受けピン63の移動に関しては、外ピン23で規制される。 With the above-mentioned arrangement, one end of the bearing pins 63 in the direction of the rotation axis Ax1 contacts the second outer ring 72 or the second inner ring 71. Specifically, as shown in FIG. 10, the end face of the bearing pin 63 on the input side of the rotation axis Ax1 (right side in FIG. 10) contacts the second outer ring 72 of the second bearing member 7. As a result, the movement of the bearing pin 63 toward the input side of the rotation axis Ax1 is restricted by the second outer ring 72. Furthermore, the other end of the bearing pins 63 in the direction of the rotation axis Ax1 contacts the outer pin 23. Specifically, as shown in FIG. 10, the end face of the bearing pin 63 on the output side of the rotation axis Ax1 (left side in FIG. 10) contacts the outer pin 23. As a result, the movement of the bearing pin 63 toward the output side of the rotation axis Ax1 is restricted by the outer pin 23.
また、本実施形態に係る歯車装置1では、複数の内ピン4の各々は、少なくとも一部が第1軸受け部材6の軸方向(回転軸Ax1方向)において第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7と同じ位置に配置されている。つまり、図10に示すように、回転軸Ax1に平行な方向においては、内ピン4は、その少なくとも一部が第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7と同じ位置に配置されている。 In addition, in the gear device 1 according to this embodiment, at least a portion of each of the multiple inner pins 4 is disposed in the same position as the first bearing member 6 and the second bearing member 7 in the axial direction of the first bearing member 6 (the direction of the rotation axis Ax1). In other words, as shown in FIG. 10, at least a portion of the inner pin 4 is disposed in the same position as the first bearing member 6 and the second bearing member 7 in the direction parallel to the rotation axis Ax1.
言い換えれば、複数の内ピン4の各々は、少なくとも一部が第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7の内側に配置されることになる。要するに、本実施形態では、上述したように、複数の内ピン4は、回転軸Ax1方向の一方から見て第2軸受け部材7の内側に位置する。さらに、複数の内ピン4は、第1軸受け部材6との関係でも、回転軸Ax1方向の一方から見て第1軸受け部材6の内側に位置する。このように、複数の内ピン4の各々の少なくとも一部が、第1軸受け部材6の軸方向において第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7と同じ位置に配置されることで、回転軸Ax1に平行な方向における歯車装置1の寸法を小さく抑えることができる。 In other words, at least a portion of each of the multiple inner pins 4 is disposed inside the first bearing member 6 and the second bearing member 7. In short, in this embodiment, as described above, the multiple inner pins 4 are located inside the second bearing member 7 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1. Furthermore, the multiple inner pins 4 are also located inside the first bearing member 6 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1 in relation to the first bearing member 6. In this way, by disposing at least a portion of each of the multiple inner pins 4 at the same position as the first bearing member 6 and the second bearing member 7 in the axial direction of the first bearing member 6, the dimensions of the gear device 1 in the direction parallel to the rotation axis Ax1 can be kept small.
また、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、複数の内ピン4を保持する保持部材55との位置関係については、以下の関係にある。すなわち、第1軸受け部材6及び第2軸受け部材7は、回転軸Ax1方向の一方から見て保持部材55の外側に位置する。具体的には、第1軸受け部材6の第1内輪61は、保持部材55の外周面553から全周にわたって突出するフランジ形状をなすので、回転軸Ax1方向の一方から見て保持部材55の外側に位置する。第2軸受け部材7は、第2内輪71に保持部材55が挿入された状態で保持部材55と組み合わされるので、回転軸Ax1方向の一方から見て保持部材55の外側に位置する。 The first bearing member 6 and the second bearing member 7 have the following positional relationship with the retaining member 55 that retains the multiple inner pins 4. That is, the first bearing member 6 and the second bearing member 7 are located outside the retaining member 55 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1. Specifically, the first inner ring 61 of the first bearing member 6 has a flange shape that protrudes from the outer circumferential surface 553 of the retaining member 55 over its entire circumference, and is therefore located outside the retaining member 55 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1. The second bearing member 7 is combined with the retaining member 55 with the retaining member 55 inserted into the second inner ring 71, and is therefore located outside the retaining member 55 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1.
(4)適用例
次に、本実施形態に係る歯車装置1の適用例について、図11を参照して説明する。
(4) Application Examples Next, application examples of the gear device 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態に係る歯車装置1は、車輪本体102と共に、車輪装置W1を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る車輪装置W1は、歯車装置1と、車輪本体102と、を備えている。車輪本体102は、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転する際の回転出力により、走行面上を転がる。本実施形態では、歯車装置1の外郭を構成するケース10のうち、「回転部材」としての胴部11、キャップ12及びリングキャップ13が、車輪本体102を構成する。つまり、本実施形態に係る車輪装置W1においては、歯車装置1が、偏心軸54の回転を入力回転とし、歯車本体22が固定された回転部材(胴部11等)の回転を出力回転として動作することで、車輪本体102が回転して走行面上を転がることになる。ここで、車輪本体102における走行面との接触面、つまり接地面となる胴部11の外周面には、例えば、ゴム製のタイヤ103が装着される。 The gear device 1 according to this embodiment, together with the wheel body 102, constitutes the wheel device W1. In other words, the wheel device W1 according to this embodiment includes the gear device 1 and the wheel body 102. The wheel body 102 rolls on the running surface due to the rotation output generated when the multiple inner pins 4 rotate relative to the gear body 22. In this embodiment, the body 11, cap 12, and ring cap 13, which are "rotating members" of the case 10 that constitutes the outer shell of the gear device 1, constitute the wheel body 102. In other words, in the wheel device W1 according to this embodiment, the gear device 1 operates with the rotation of the eccentric shaft 54 as the input rotation and the rotation of the rotating member (body 11, etc.) to which the gear body 22 is fixed as the output rotation, so that the wheel body 102 rotates and rolls on the running surface. Here, a rubber tire 103 is attached to the outer peripheral surface of the body 11, which is the contact surface of the wheel body 102 with the running surface, that is, the ground contact surface.
そして、歯車装置1を用いた車輪装置W1は、例えば、図11に示すように、車体100と共に車両V1を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る車両V1は、車輪装置W1と、車体100と、を備えている。車体100は、車輪装置W1を保持する。つまり、本実施形態に係る車両V1は、歯車装置1を含む車輪装置W1を車輪として用い、車輪本体102が回転して走行面上を転がることで、床面等からなる平坦な走行面上を走行する。図11の例では、車両V1は、4つの車輪装置W1を備えており、平面視矩形状の車体100の四隅にそれぞれ車輪装置W1が装着されている。このような車両V1は、車輪装置W1に駆動力を与えるための駆動源101を備えている。図11の例では、車両V1には4つの駆動源101が搭載されており、駆動源101は車輪装置W1と一対一に対応する「インホイールモータ」のレイアウトを採用する。 The wheel device W1 using the gear device 1 constitutes a vehicle V1 together with a vehicle body 100, as shown in FIG. 11, for example. In other words, the vehicle V1 according to this embodiment includes the wheel device W1 and the vehicle body 100. The vehicle body 100 holds the wheel device W1. That is, the vehicle V1 according to this embodiment uses the wheel device W1 including the gear device 1 as a wheel, and the wheel body 102 rotates and rolls on the running surface, thereby running on a flat running surface such as a floor surface. In the example of FIG. 11, the vehicle V1 includes four wheel devices W1, and the wheel devices W1 are attached to the four corners of the vehicle body 100, which is rectangular in plan view. Such a vehicle V1 includes a driving source 101 for applying a driving force to the wheel devices W1. In the example of FIG. 11, the vehicle V1 is equipped with four driving sources 101, and the driving sources 101 adopt an "in-wheel motor" layout that corresponds one-to-one with the wheel devices W1.
駆動源101は、各車輪装置W1に含まれる歯車装置1の遊星歯車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、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における偏心軸54に伝達される。つまり、駆動源101は、対応する車輪装置W1の偏心軸54を、回転軸Ax1を中心に回転させることにより、遊星歯車3を揺動させる。これにより、駆動源101で発生する回転(入力回転)が、歯車装置1において比較的高い減速比にて減速され、車輪本体102を比較的高トルクで回転させる。 The driving source 101 generates a driving force for oscillating the planetary gear 3 of the gear device 1 included in each wheel device W1. Specifically, the driving source 101 is a power generating source such as a motor (electric motor). The power generated by the driving source 101 is transmitted to the eccentric shaft 54 in the gear device 1. In other words, the driving source 101 rotates the eccentric shaft 54 of the corresponding wheel device W1 around the rotation axis Ax1, thereby oscillating the planetary gear 3. As a result, the rotation (input rotation) generated by the driving source 101 is decelerated at a relatively high reduction ratio in the gear device 1, causing the wheel body 102 to rotate with a relatively high torque.
このようにして、複数(ここでは4つ)の車輪装置W1が個別に駆動されることにより、車両V1は、走行面上を任意の方向に移動可能となる。例えば、車両V1は、複数の車輪装置W1が同一方向に同一速度で回転駆動されることによって、直線的に走行し、複数の車輪装置W1間に回転差が与えられることによって、進行方向を変えてカーブ走行又は旋回等を実行することができる。したがって、車両V1は、前進、後進、左右方向への旋回等を行うことができる。ここでいう旋回には、信地旋回及び超信地旋回を含む。 In this way, multiple (here, four) wheel devices W1 are driven individually, allowing the vehicle V1 to move in any direction on the traveling surface. For example, the vehicle V1 travels in a straight line by driving the multiple wheel devices W1 to rotate in the same direction at the same speed, and by providing a rotational difference between the multiple wheel devices W1, the vehicle V1 can change its direction of travel and perform curve driving or turning, etc. Thus, the vehicle V1 can move forward, backward, turn left or right, etc. Turning here includes swivel turns and super swivel turns.
このように、車両V1は、駆動輪として車輪装置W1を用いることで、駆動源101の制御によって、走行面上を自在に走行可能となる。特に、本実施形態に係る車両V1は、無人搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)のように、比較的高いトルクを必要とする車両に好適である。この無人搬送車としての車両V1は、例えば、車体100上に搬送物を積載した状態で走行面上を自律走行する。これにより、車両V1は、ある場所に置かれている搬送物を、別の場所に搬送することが可能である。 In this way, by using the wheel device W1 as the drive wheel, the vehicle V1 can freely travel on the travel surface by controlling the drive source 101. In particular, the vehicle V1 according to this embodiment is suitable for vehicles that require relatively high torque, such as an automated guided vehicle (AGV). The vehicle V1 as an automated guided vehicle travels autonomously on the travel surface, for example, with an object to be transported loaded on the vehicle body 100. This allows the vehicle V1 to transport an object placed in one location to another location.
この種の車両V1においては、車輪装置W1は、車体100の重量だけでなく、車体100上に積載された搬送物の重量も支える必要がある。つまり、車両V1の走行時だけでなく、車両V1の停車時においても、車輪装置W1には、ラジアル方向(回転軸Ax1に直交する方向)に比較的大きな荷重がかかる場合がある。本実施形態に係る車輪装置W1は、歯車装置1の第1軸受け部材6として、軸受けピン63を「転動体(コロ)」とするニードルベアリングを用いているので、ラジアル方向の荷重については比較的大きな荷重に耐え得る。 In this type of vehicle V1, the wheel device W1 needs to support not only the weight of the vehicle body 100, but also the weight of the transported goods loaded on the vehicle body 100. In other words, not only when the vehicle V1 is moving, but also when the vehicle V1 is stopped, the wheel device W1 may be subjected to a relatively large load in the radial direction (direction perpendicular to the rotation axis Ax1). The wheel device W1 according to this embodiment uses a needle bearing with the bearing pin 63 as a "rolling body (roller)" as the first bearing member 6 of the gear device 1, and therefore can withstand a relatively large load in the radial direction.
そして、車両V1がカーブ走行又は旋回等を行う際には、車輪装置W1には、スラスト方向(回転軸Ax1に沿う方向)の荷重もかかり得るが、スラスト方向の荷重は、ラジアル方向の荷重に比べて十分に小さくなる。しかも、本実施形態に係る車輪装置W1は、歯車装置1の第2軸受け部材7として、深溝玉軸受けを用いているので、このようなスラスト方向の荷重については第2軸受け部材7にて受けることができる。要するに、無人搬送車のように、ラジアル方向に比較的大きな荷重がかかりやすく、スラスト方向にはそれほど大きな荷重がかからない車両V1にとっては、本実施形態に係る歯車装置1を用いた車輪装置W1は特に好適である。 When the vehicle V1 curves or turns, the wheel device W1 may also be subjected to a load in the thrust direction (the direction along the rotation axis Ax1), but the load in the thrust direction is sufficiently smaller than the load in the radial direction. Moreover, the wheel device W1 according to this embodiment uses a deep groove ball bearing as the second bearing member 7 of the gear device 1, so that such a load in the thrust direction can be borne by the second bearing member 7. In short, the wheel device W1 using the gear device 1 according to this embodiment is particularly suitable for a vehicle V1, such as an unmanned guided vehicle, which is likely to be subjected to a relatively large load in the radial direction but not so large a load in the thrust direction.
さらに、本実施形態では、歯車装置1は、歯車本体22の回転力を出力として取り出すので、車輪装置W1の駆動時には、歯車本体22と一体化された第1外輪62についても、回転軸Ax1を中心に回転することになる。第1外輪62が回転すると、第1外輪62の複数の軸受け側溝622に保持されている複数の軸受けピン63についても、回転軸Ax1を中心に回転する。その結果、主にラジアル方向の荷重を受ける第1軸受け部材6においては、回転軸Ax1の上下方向に位置する軸受けピン63が随時変化するので、一部の軸受けピン63に集中的に荷重がかかることを回避しやすい。 Furthermore, in this embodiment, the gear device 1 extracts the rotational force of the gear body 22 as an output, so when the wheel device W1 is driven, the first outer ring 62 integrated with the gear body 22 also rotates about the rotation axis Ax1. When the first outer ring 62 rotates, the multiple bearing pins 63 held in the multiple bearing grooves 622 of the first outer ring 62 also rotate about the rotation axis Ax1. As a result, in the first bearing member 6 that mainly receives a radial load, the bearing pins 63 located above and below the rotation axis Ax1 change from time to time, making it easier to avoid concentrated loads on some of the bearing pins 63.
また、本実施形態では、駆動源101は車輪装置W1の構成要素に含まないこととするが、この例に限らず、駆動源101は車輪装置W1の構成要素に含まれていてもよい。この場合、車輪装置W1は、駆動源101、歯車装置1及び車輪本体102を備えることになる。 In addition, in this embodiment, the driving source 101 is not included in the components of the wheel device W1, but this is not limiting, and the driving source 101 may be included in the components of the wheel device W1. In this case, the wheel device W1 will include the driving source 101, the gear device 1, and the wheel body 102.
(5)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。
(5) Modifications The first embodiment is merely one of various embodiments of the present disclosure. Various modifications of the first embodiment are possible depending on the design, etc., as long as the object of the present disclosure can be achieved. In addition, all drawings referred to in this disclosure are schematic drawings, and the ratios of the sizes and thicknesses of the components in the drawings do not necessarily reflect the actual dimensional ratios. Modifications of the first embodiment are listed below. The modifications described below can be applied in appropriate combination.
実施形態1では、遊星歯車3が1つのタイプの歯車装置1を例示したが、歯車装置1は、遊星歯車3を複数備えていてもよい。例えば、歯車装置1が遊星歯車3を2つ備える場合、これら2つの遊星歯車3は、回転軸Ax1まわりで180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1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。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ている場合には、複数の遊星歯車3間での重量バランスをとることが可能である。 In the first embodiment, the gear device 1 has one type of planetary gear 3, but the gear device 1 may have multiple planetary gears 3. For example, when the gear device 1 has two planetary gears 3, it is preferable that these two planetary gears 3 are arranged with a phase difference of 180 degrees around the rotation axis Ax1. Also, when the gear device 1 has three planetary gears 3, it is preferable that these three planetary gears 3 are arranged with a phase difference of 120 degrees around the rotation axis Ax1. In this way, when multiple planetary gears 3 are evenly arranged in the circumferential direction centered on the rotation axis Ax1, it is possible to achieve weight balance between the multiple planetary gears 3.
また、歯形及びその他の構造(原理)についても適宜変更可能であって、歯車装置1は、例えば、サークリュート(Circulute)歯形の遊星歯車3を採用した偏心揺動タイプの歯車装置(一例として特開2017-137989号公報参照)等であってもよい。さらに、歯車装置1は、例えば、インプットギヤの回転をスパーギヤ及びクランク軸を介して偏心揺動に変換する偏心揺動タイプの歯車装置(一例として特開2020-85213号参照)等であってもよい。 The tooth profile and other structures (principles) can also be changed as appropriate, and the gear device 1 may be, for example, an eccentric oscillating type gear device that employs a planetary gear 3 with a circulute tooth profile (see JP 2017-137989 A as an example). Furthermore, the gear device 1 may be, for example, an eccentric oscillating type gear device that converts the rotation of an input gear into eccentric oscillation via a spur gear and a crankshaft (see JP 2020-85213 A as an example).
また、図12に示すように、複数の軸受けピン63の各々は、複数の外ピン23の各々と一体であってもよい。すなわち、図12の例では、1本のピンを軸方向に延長し、その一部を軸受けピン63として機能させ、他の一部を外ピン23として機能させる。本変形例の構成では、外ピン23と軸受けピン63とは一緒に回転することになり個別に回転できないものの、部品点数を少なく抑えることが可能である。 Also, as shown in FIG. 12, each of the multiple bearing pins 63 may be integral with each of the multiple outer pins 23. That is, in the example of FIG. 12, one pin is extended in the axial direction, with one part functioning as the bearing pin 63 and the other part functioning as the outer pin 23. In the configuration of this modified example, the outer pin 23 and the bearing pin 63 rotate together and cannot rotate individually, but it is possible to keep the number of parts to a minimum.
また、複数の内ピン4の各々が、回転軸Ax1方向において第1軸受け部材6又は第2軸受け部材7と同じ位置に配置されることは、歯車装置1において必須の構成ではない。すなわち、複数の内ピン4の各々は、回転軸Ax1方向において第1軸受け部材6又は第2軸受け部材7と並ぶ(対向する)ように配置されてもよい。 Furthermore, it is not essential for the gear device 1 that each of the multiple inner pins 4 be arranged at the same position as the first bearing member 6 or the second bearing member 7 in the direction of the rotation axis Ax1. In other words, each of the multiple inner pins 4 may be arranged so as to be aligned (opposite) with the first bearing member 6 or the second bearing member 7 in the direction of the rotation axis Ax1.
また、実施形態1で説明した内ピン4の数、及び外ピン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。 In addition, the number of inner pins 4, the number of outer pins 23 (the number of teeth of the inner teeth 21), and the number of teeth of the outer teeth 31 described in embodiment 1 are merely examples and can be changed as appropriate.
また、第2軸受け部材7は、深溝玉軸受けに限らず、例えば、クロスローラベアリング又はアンギュラ玉軸受等であってもよい。さらに、第2軸受け部材7は、例えば、4点接触玉軸受け等のように、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構成であってもよい。 The second bearing member 7 is not limited to a deep groove ball bearing, and may be, for example, a cross roller bearing or an angular contact ball bearing. Furthermore, the second bearing member 7 may be configured to withstand radial loads, thrust loads (direction along the rotation axis Ax1), and bending forces (bending moment loads) against the rotation axis Ax1, such as a four-point contact ball bearing.
また、歯車装置1は、第2軸受け部材7とは別に、例えば、深溝玉軸受け、クロスローラベアリング又はアンギュラ玉軸受等の軸受け部材を、更に備えていてもよい。 In addition to the second bearing member 7, the gear device 1 may further include a bearing member such as a deep groove ball bearing, a cross roller bearing, or an angular contact ball bearing.
また、偏心体軸受け5は、深溝玉軸受けに限らず、例えば、アンギュラ玉軸受等であってもよい。さらには、偏心体軸受け5は、玉軸受に限らず、例えば、転動体53がボール状でない「ころ」からなる、円筒ころ軸受、針状ころ軸受又は円錐ころ軸受等のころ軸受であってもよい。 The eccentric bearing 5 is not limited to a deep groove ball bearing, but may be, for example, an angular contact ball bearing. Furthermore, the eccentric bearing 5 is not limited to a ball bearing, but may be, for example, a roller bearing, such as a cylindrical roller bearing, a needle roller bearing, or a tapered roller bearing, in which the rolling elements 53 are not ball-shaped "rollers."
また、歯車装置1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。 In addition, the material of each component of the gear device 1 is not limited to metal, but may be, for example, a resin such as engineering plastic.
また、歯車装置1としては、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転する際、歯車本体22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、遊星歯車3が複数の内ピン4にて回転部材と連結され、歯車本体22が固定部材に固定されることで、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転する際、遊星歯車3の回転力(自転成分)が出力として取り出されてもよい。 The gear device 1 is not limited to a configuration in which the rotational force of the gear body 22 is extracted as an output when the multiple inner pins 4 rotate relative to the gear body 22. For example, the planetary gear 3 may be connected to a rotating member by the multiple inner pins 4, and the gear body 22 may be fixed to a fixed member, so that the rotational force (rotation component) of the planetary gear 3 can be extracted as an output when the multiple inner pins 4 rotate relative to the gear body 22.
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。 The lubricant is not limited to a liquid substance such as lubricating oil (oil), but may be a gel-like substance such as grease.
また、歯車装置1は内ローラを備えていてもよい。つまり、歯車装置1において、複数の内ピン4の各々が、遊嵌孔32の内周面に直接的に接触することは必須ではなく、複数の内ピン4の各々と遊嵌孔32との間に内ローラが介在してもよい。この場合、内ローラは、内ピン4に装着されて内ピン4を軸に回転可能となる。さらに、そもそも複数の内ピン4の各々が、保持部材55に対して自転可能な状態で保持されることは必須ではない。 The gear device 1 may also include an inner roller. In other words, in the gear device 1, it is not essential that each of the multiple inner pins 4 directly contacts the inner peripheral surface of the loose-fitting hole 32, and an inner roller may be interposed between each of the multiple inner pins 4 and the loose-fitting hole 32. In this case, the inner roller is attached to the inner pin 4 and is rotatable around the inner pin 4 as an axis. Furthermore, it is not essential that each of the multiple inner pins 4 is held in a state in which it can rotate on its own axis relative to the holding member 55.
また、複数の内ピン4の各々は、少なくとも一部が回転軸Ax1方向において第1軸受け部材6又は第2軸受け部材7と同じ位置に配置されていればよい。例えば、複数の内ピン4の各々は、その全体が、回転軸Ax1方向において第1軸受け部材6又は第2軸受け部材7の範囲内に収まってもよい。 Furthermore, it is sufficient that at least a portion of each of the multiple inner pins 4 is disposed at the same position as the first bearing member 6 or the second bearing member 7 in the direction of the rotation axis Ax1. For example, each of the multiple inner pins 4 may entirely fall within the range of the first bearing member 6 or the second bearing member 7 in the direction of the rotation axis Ax1.
また、複数の内ピン4は、遊星歯車3を、固定部材(ハブ部材14等)に保持部材55を介して連結することは、歯車装置1において必須ではない。例えば、複数の内ピン4は、ハブ部材14に形成された保持孔に挿入されることで、遊星歯車3を固定部材(ハブ部材14等)に直接的に連結してもよい。 Furthermore, it is not essential for the gear device 1 that the multiple inner pins 4 connect the planetary gear 3 to a fixed member (such as the hub member 14) via a retaining member 55. For example, the multiple inner pins 4 may be inserted into retaining holes formed in the hub member 14 to directly connect the planetary gear 3 to the fixed member (such as the hub member 14).
また、支持体8が、周方向及び径方向の両方について、複数の内ピン4の支持体8に対する位置決めを行うことは、歯車装置1において必須ではない。例えば、支持体8は、径方向(ラジアル方向)に延びるスリット状の支持孔82を有し、周方向についてのみ、複数の内ピン4の支持体8に対する位置決めを行ってもよい。反対に、支持体8は、径方向についてのみ、複数の内ピン4の支持体8に対する位置決めを行ってもよい。 In addition, it is not essential for the gear device 1 that the support body 8 positions the multiple inner pins 4 relative to the support body 8 in both the circumferential and radial directions. For example, the support body 8 may have a slit-shaped support hole 82 extending in the radial direction, and position the multiple inner pins 4 relative to the support body 8 only in the circumferential direction. Conversely, the support body 8 may position the multiple inner pins 4 relative to the support body 8 only in the radial direction.
また、実施形態1のように、バランスウェイト56を備えることは、歯車装置1に必須の構成ではない。すなわち、バランスウェイト56を付加するのではなく、回転体(偏心体内輪51及び偏心軸54等)の一部を肉抜きすることで軽量化し、これによって回転軸Ax1に対する回転体の重量バランスをとることも可能である。この構成によれば、部品点数を少なく抑えつつも、高速回転する回転体の重量バランスに起因した振動等の抑制が期待できる。 Furthermore, providing the balance weight 56 as in embodiment 1 is not a required configuration for the gear device 1. In other words, instead of adding the balance weight 56, it is possible to reduce the weight of the rotating body (such as the eccentric inner ring 51 and the eccentric shaft 54) by removing some of the material, thereby achieving a weight balance of the rotating body relative to the rotation axis Ax1. With this configuration, it is expected that vibrations and the like caused by the weight balance of the rotating body rotating at high speed can be suppressed while keeping the number of parts to a minimum.
また、車両V1は、車輪装置W1を1つ以上備えていればよく、車輪装置W1の数は4つ(四輪)に限らない。一例として、車両V1は、車輪装置W1を1~3つ備えていてもよいし、5つ以上備えていてもよい。さらに、車輪装置W1を駆動するための駆動源101は、車輪装置W1に対して一対一となるインホイールモータのレイアウトに限らず、複数の車輪装置W1に対して1つの駆動源101が設けられていてもよい。また、実施形態1に係る車輪装置W1は、車両V1の駆動輪にのみ設けられればよいのであって、例えば、車両V1は、駆動輪としての車輪装置W1に加えて、1つ以上の従動輪を備えていてもよい。従動輪は、駆動源101からの動力が伝達されず、車両V1の走行のための駆動力を発生しない「非駆動輪」である。 The vehicle V1 may have one or more wheel devices W1, and the number of wheel devices W1 is not limited to four (four wheels). As an example, the vehicle V1 may have one to three wheel devices W1, or may have five or more wheel devices W1. Furthermore, the drive source 101 for driving the wheel devices W1 is not limited to a layout of in-wheel motors that are one-to-one with the wheel devices W1, and one drive source 101 may be provided for multiple wheel devices W1. The wheel devices W1 according to the first embodiment may be provided only on the drive wheels of the vehicle V1, and the vehicle V1 may have one or more driven wheels in addition to the wheel devices W1 as drive wheels. The driven wheels are "non-driven wheels" to which power from the drive source 101 is not transmitted and which do not generate drive force for running the vehicle V1.
また、実施形態1に係る歯車装置1を含む車輪装置W1を用いた車両V1は、無人搬送車(AGV)に限らず、例えば、監視車両又は撮影車両等の、搬送用途以外の車両であってもよい。さらに、車両V1は、無人で走行する自律走行型の車両に限らず、例えば、人が乗り込んで操作(運転)する車両、又は人が遠隔操作する車両等であってもよい。 The vehicle V1 using the wheel device W1 including the gear device 1 according to the first embodiment is not limited to an automated guided vehicle (AGV), but may be a vehicle other than for transportation purposes, such as a surveillance vehicle or a photography vehicle. Furthermore, the vehicle V1 is not limited to an autonomous vehicle that runs unmanned, but may be, for example, a vehicle operated (driven) by a person, or a vehicle remotely operated by a person.
また、実施形態1に係る歯車装置1は、車輪装置W1としての用途に限らず、例えば、水平多関節ロボット、いわゆるスカラ(SCARA:Selective Compliance Assembly Robot Arm)型ロボットのようなロボットに適用されてもよい。この場合、歯車装置1は、遊星歯車3を揺動させるための駆動力を発生する駆動源101と共にアクチュエータを構成し、当該アクチュエータがロボットに搭載される。さらに、歯車装置1及びアクチュエータの適用例は、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であってもよい。水平多関節ロボット以外の産業用ロボットには、一例として、垂直多関節型ロボット又はパラレルリンク型ロボット等がある。産業用以外のロボットには、一例として、家庭用ロボット、介護用ロボット又は医療用ロボット等がある。 The gear device 1 according to the first embodiment may be applied to a robot such as a horizontal articulated robot, a so-called SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) type robot, without being limited to use as the wheel device W1. In this case, the gear device 1 constitutes an actuator together with a drive source 101 that generates a driving force for oscillating the planetary gear 3, and the actuator is mounted on the robot. Furthermore, application examples of the gear device 1 and the actuator are not limited to horizontal articulated robots, and may be, for example, industrial robots other than horizontal articulated robots, or non-industrial robots. Examples of industrial robots other than horizontal articulated robots include vertical articulated robots and parallel link robots. Examples of non-industrial robots include household robots, nursing care robots, and medical robots.
また、実施形態1のように、歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74が一体化されていることは、歯車装置1に必須の構成ではない。例えば、歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74は、別体(別々の部品)であって、これら歯車本体22、第1外輪62及び外輪固定枠74が、圧入、溶接又は接着等の固定手段で、胴部11に固定されていてもよい。 In addition, it is not essential for the gear device 1 that the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 are integrated together, as in embodiment 1. For example, the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 may be separate bodies (separate parts), and the gear body 22, the first outer ring 62, and the outer ring fixing frame 74 may be fixed to the body 11 by a fixing means such as press fitting, welding, or adhesive.
また、実施形態1のように、第1内輪61が保持部材55と一体化されていることは、歯車装置1に必須の構成ではない。例えば、第1内輪61と保持部材55とは別体(別々の部品)であって、これら第1内輪61が、圧入、溶接又は接着等の固定手段で、保持部材55に固定されていてもよい。さらに、第2内輪71は保持部材55と一体化されていてもよい。 In addition, it is not essential for the gear device 1 that the first inner ring 61 is integrated with the retaining member 55, as in the first embodiment. For example, the first inner ring 61 and the retaining member 55 may be separate bodies (separate parts), and the first inner ring 61 may be fixed to the retaining member 55 by a fixing means such as press fitting, welding, or adhesive. Furthermore, the second inner ring 71 may be integrated with the retaining member 55.
(実施形態2)
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13及び図14に示すように、第1軸受け部材6Aの構成が、実施形態1に係る歯車装置1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13は、歯車装置1Aの概略断面図である。図14は図13のB1-B1線断面図、及びその一部拡大図である。ただし、図14では、偏心軸54以外の部品について、断面であってもハッチングを省略している。
(Embodiment 2)
As shown in Figures 13 and 14, the internal meshing planetary gear device 1A according to this embodiment (hereinafter also simply referred to as "gear device 1A") differs from the gear device 1 according to embodiment 1 in the configuration of the first bearing member 6A. Hereinafter, configurations similar to those in embodiment 1 will be given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted as appropriate. Figure 13 is a schematic cross-sectional view of the gear device 1A. Figure 14 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 in Figure 13 and a partially enlarged view thereof. However, in Figure 14, hatching has been omitted for parts other than the eccentric shaft 54, even in the cross section.
ところで、上述した関連技術では、軸受け部材としてクロスローラベアリングが用いられているため、比較的複雑な構造を持つクロスローラベアリングによって、歯車装置1全体としての構造の簡略化の妨げとなることがある。本実施形態に係る歯車装置1Aは、以下の構成により、構造の簡略化を図りやすい内接噛合遊星歯車装置1Aを提供可能とする。 However, in the related art described above, cross roller bearings are used as bearing members, and the relatively complex structure of the cross roller bearings can hinder simplification of the structure of the gear device 1 as a whole. The gear device 1A according to this embodiment has the following configuration, making it possible to provide an internally meshing planetary gear device 1A that is easy to simplify in structure.
すなわち、本実施形態に係る歯車装置1Aは、図13及び図14に示すように、内歯歯車2と、遊星歯車3と、複数の内ピン4と、第1軸受け部材6Aと、を備える。内歯歯車2は、環状の歯車本体22と、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を構成する複数の外ピン23と、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。複数の内ピン4は、遊星歯車3に形成された複数の遊嵌孔32にそれぞれ挿入された状態で、遊嵌孔32内を公転しながら歯車本体22に対して相対的に回転する。第1軸受け部材6Aは、第1内輪61及び第1外輪62と、複数の軸受けピン63と、を有する。複数の軸受けピン63は、自転可能な状態で第1内輪61及び第1外輪62の間に保持される。ここで、複数の外ピン23と複数の軸受けピン63とでは、各々の径が異なり、かつ保持構造が異なる。 That is, the gear device 1A according to this embodiment includes an internal gear 2, a planetary gear 3, a plurality of internal pins 4, and a first bearing member 6A, as shown in Figs. 13 and 14. The internal gear 2 has an annular gear body 22 and a plurality of external pins 23 that are held on the inner peripheral surface 221 of the gear body 22 in a rotatable state and form the internal teeth 21. The planetary gear 3 has external teeth 31 that partially mesh with the internal teeth 21. The multiple internal pins 4 rotate relative to the gear body 22 while revolving within the multiple loose fitting holes 32, while being inserted into the multiple loose fitting holes 32 formed in the planetary gear 3. The first bearing member 6A has a first inner ring 61, a first outer ring 62, and a plurality of bearing pins 63. The multiple bearing pins 63 are held between the first inner ring 61 and the first outer ring 62 in a rotatable state. Here, the multiple outer pins 23 and the multiple bearing pins 63 each have a different diameter and a different holding structure.
この態様によれば、第1軸受け部材6Aは、第1内輪61、第1外輪62及び複数の軸受けピン63を有する。つまり、第1軸受け部材6Aは、軸受けピン63を「転動体(コロ)」とするニードルベアリングであって、ラジアル方向の荷重については比較的大きな荷重に耐え得る。しかも、複数の外ピン23と複数の軸受けピン63とでは、各々の径が異なり、かつ保持構造も異なるので、軸受けピン63の径及び保持構造の設定次第で、想定される様々な荷重に耐えやすくなる。したがって、軸受け部材としてクロスローラベアリングを用いる関連技術に比べて、本実施形態に係る歯車装置1Aでは、構造の簡略化を図りやすい、という利点がある。 According to this aspect, the first bearing member 6A has a first inner ring 61, a first outer ring 62, and a plurality of bearing pins 63. In other words, the first bearing member 6A is a needle bearing with the bearing pins 63 as "rolling bodies (rollers)" and can withstand relatively large radial loads. Moreover, the diameters of the outer pins 23 and the bearing pins 63 are different from each other and the holding structures are also different, so depending on the diameter and holding structure of the bearing pins 63, it becomes easier to withstand various expected loads. Therefore, compared to related technologies that use cross roller bearings as bearing members, the gear device 1A according to this embodiment has the advantage that the structure can be simplified.
すなわち、複数の外ピン23と複数の軸受けピン63とでは、各々の径が異なる。本実施形態では、実施形態1に比較して、第1軸受け部材6Aにおける軸受けピン63の長さに対する直径φ2(図14参照)の比率が大きくなっている。つまり、本実施形態では、軸受けピン63として太いピンが用いられている。そのため、図13に示すように、軸受けピン63は外ピン23に比べて太い径を有する。言い換えれば、軸受けピン63の直径φ2は、外ピン23の直径φ1(図4参照)に比べて大きい。したがって、本実施形態に係る第1軸受け部材6Aでは、実施形態1に係る第1軸受け部材6に比較して、ラジアル方向の耐荷重(負荷容量)を大きくでき、歯車装置1A全体としても、ラジアル方向の耐荷重(負荷容量)を大きくできる。 That is, the diameters of the multiple outer pins 23 and the multiple bearing pins 63 are different. In this embodiment, the ratio of the diameter φ2 (see FIG. 14) to the length of the bearing pin 63 in the first bearing member 6A is larger than in the first embodiment. In other words, in this embodiment, a thick pin is used as the bearing pin 63. Therefore, as shown in FIG. 13, the bearing pin 63 has a thicker diameter than the outer pin 23. In other words, the diameter φ2 of the bearing pin 63 is larger than the diameter φ1 (see FIG. 4) of the outer pin 23. Therefore, in the first bearing member 6A according to this embodiment, the radial load resistance (load capacity) can be increased compared to the first bearing member 6 according to the first embodiment, and the radial load resistance (load capacity) of the gear device 1A as a whole can also be increased.
また、本実施形態において、複数の外ピン23と複数の軸受けピン63とでは、保持構造が異なる。本開示でいう「保持構造が異なる」とは、外ピン23を保持するための保持構造と、軸受けピン63を保持するための保持構造とで、何らかの違いがあることを意味する。一例として、実施形態1で説明したように、外ピン23の保持構造としての歯車側溝222と、軸受けピン63の保持構造としての軸受け側溝622とで、その形状(深さ)が異なるケースも、「保持構造が異なる」ことに含まれる。他の例として、複数の外ピン23と複数の軸受けピン63とでは、保持構造の材質又は硬度等の性質が異なるケースも、「保持構造が異なる」ことに含まれる。 In this embodiment, the multiple outer pins 23 and the multiple bearing pins 63 have different holding structures. In this disclosure, "different holding structures" means that there is some difference between the holding structure for holding the outer pins 23 and the holding structure for holding the bearing pins 63. As an example, as described in embodiment 1, a case in which the gear groove 222 as the holding structure for the outer pins 23 and the bearing groove 622 as the holding structure for the bearing pins 63 have different shapes (depths) is also included in "different holding structures." As another example, a case in which the multiple outer pins 23 and the multiple bearing pins 63 have different properties such as material or hardness of the holding structure is also included in "different holding structures."
本実施形態では、まず実施形態1と同様に、歯車側溝222の深さD1(図4参照)は、軸受け側溝622の深さD2(図14参照)より大きい。つまり、複数の歯車側溝222と複数の軸受け側溝622とでは各々の深さが異なる(D1>D2)。具体的には、軸受け側溝622は、回転軸Ax1方向の一方から見て、軸受けピン63の直径φ2(>φ1)以上の径の円弧状の底面を有する溝である。言い換えれば、軸受け側溝622の底面は、歯車側溝222の底面よりも大きな曲率半径を有する。ここでは一例として、軸受け側溝622の底面は、軸受けピン63の半径と同一の曲率半径を有する。その上で、軸受け側溝622の方が、歯車側溝222よりも浅く構成されている。 In this embodiment, as in the first embodiment, the depth D1 (see FIG. 4) of the gear groove 222 is greater than the depth D2 (see FIG. 14) of the bearing groove 622. In other words, the depths of the gear grooves 222 and the bearing grooves 622 are different (D1>D2). Specifically, the bearing groove 622 is a groove having an arc-shaped bottom surface with a diameter equal to or greater than the diameter φ2 (>φ1) of the bearing pin 63 when viewed from one side in the direction of the rotation axis Ax1. In other words, the bottom surface of the bearing groove 622 has a larger radius of curvature than the bottom surface of the gear groove 222. Here, as an example, the bottom surface of the bearing groove 622 has the same radius of curvature as the radius of the bearing pin 63. In addition, the bearing groove 622 is configured to be shallower than the gear groove 222.
そして、本実施形態では、外ピン23の直径φ1と軸受けピン63の直径φ2とは異なる(φ1<φ2)ものの、複数の軸受け側溝622は、複数の歯車側溝222に比べて、保持するピンの径に対する深さの比率が小さく設定されている。つまり、軸受け側溝622における軸受けピン63の直径φ2に対する深さD2の比率(D2/φ2)は、歯車側溝222における外ピン23の直径φ1に対する深さD1の比率(D1/φ1)より小さい。本実施形態では一例として、軸受け側溝622の深さD2の軸受けピン63の直径φ2に対する比率(D2/φ2)は、「1/4」以下である。 In this embodiment, although the diameter φ1 of the outer pin 23 is different from the diameter φ2 of the bearing pin 63 (φ1<φ2), the multiple bearing grooves 622 are set to have a smaller ratio of depth to the diameter of the pin they hold, compared to the multiple gear grooves 222. In other words, the ratio (D2/φ2) of the depth D2 to the diameter φ2 of the bearing pin 63 in the bearing groove 622 is smaller than the ratio (D1/φ1) of the depth D1 to the diameter φ1 of the outer pin 23 in the gear groove 222. In this embodiment, as an example, the ratio (D2/φ2) of the depth D2 of the bearing groove 622 to the diameter φ2 of the bearing pin 63 is "1/4" or less.
要するに、本実施形態では、外ピン23の保持構造(歯車側溝222)と、軸受けピン63の保持構造(軸受け側溝622)との違いとして、深さ(D1及びD2)の違いだけでなく、底面の曲率半径の違いも含んでいる。このように、歯車側溝222と軸受け側溝622とで形状が異なる場合、胴部11に対して歯車側溝222及び軸受け側溝622を形成するための加工が複雑になるものの、径が異なる外ピン23及び軸受けピン63をそれぞれ確実に保持できる。 In short, in this embodiment, the difference between the holding structure for the outer pin 23 (gear groove 222) and the holding structure for the bearing pin 63 (bearing groove 622) is not only the difference in depth (D1 and D2), but also the difference in the radius of curvature of the bottom surface. In this way, when the gear groove 222 and the bearing groove 622 have different shapes, the processing for forming the gear groove 222 and the bearing groove 622 in the body 11 becomes complicated, but the outer pin 23 and the bearing pin 63, which have different diameters, can be reliably held.
また、本実施形態では、外ピン23と軸受けピン63とでは、径(直径)が異なるため、外ピン23が回転(自転)する際の中心となる中心軸Ax2と、軸受けピン63が回転(自転)する際の中心となる中心軸Ax3とは、互いにずれて配置される。言い換えれば、複数の軸受けピン63の各々は、複数の外ピン23の各々と同心に配置されていない。本実施形態では、図13に示すように、軸受けピン63の中心軸Ax3が、外ピン23の中心軸Ax2よりも内側(回転軸Ax1)側に位置する。 In addition, in this embodiment, since the outer pin 23 and the bearing pin 63 have different diameters, the central axis Ax2 about which the outer pin 23 rotates (spins) and the central axis Ax3 about which the bearing pin 63 rotates (spins) are positioned offset from each other. In other words, each of the multiple bearing pins 63 is not positioned concentrically with each of the multiple outer pins 23. In this embodiment, as shown in FIG. 13, the central axis Ax3 of the bearing pin 63 is located on the inner side (rotation axis Ax1) of the central axis Ax2 of the outer pin 23.
さらに、本実施形態では、支持体8(の外周面81)の直径は、内歯歯車2における内歯21の先端を通る仮想円(歯先円)の直径よりも一回り小さい。そのため、支持体8の外周面81は複数の外ピン23に接触しておらず、支持体8の外周面81と複数の外ピン23との間には隙間が生じる。 Furthermore, in this embodiment, the diameter of the support 8 (its outer peripheral surface 81) is one size smaller than the diameter of an imaginary circle (tooth tip circle) passing through the tips of the internal teeth 21 in the internal gear 2. Therefore, the outer peripheral surface 81 of the support 8 is not in contact with the multiple outer pins 23, and a gap is generated between the outer peripheral surface 81 of the support 8 and the multiple outer pins 23.
実施形態2の変形例として、図15に示すように、複数の軸受けピン63の各々は、複数の外ピン23の各々と一体であってもよい。すなわち、図15の例では、1本のピンを軸方向に延長し、その一部を軸受けピン63として機能させ、他の一部を外ピン23として機能させる。ここで、軸受けピン63の直径φ2と外ピン23の直径φ1とが異なるため、外ピン23が回転(自転)する際の中心となる中心軸Ax2と、軸受けピン63が回転(自転)する際の中心となる中心軸Ax2と、は一直線上に配置される。これにより、外ピン23及び軸受けピン63が一体化されたピンを、中心軸Ax2まわりで回転させることができる。本変形例の構成では、外ピン23と軸受けピン63とは一緒に回転することになり個別に回転できないものの、部品点数を少なく抑えることが可能である。 As a modification of the second embodiment, as shown in FIG. 15, each of the multiple bearing pins 63 may be integrated with each of the multiple outer pins 23. That is, in the example of FIG. 15, one pin is extended in the axial direction, and a part of it functions as the bearing pin 63, and another part functions as the outer pin 23. Here, since the diameter φ2 of the bearing pin 63 is different from the diameter φ1 of the outer pin 23, the central axis Ax2 around which the outer pin 23 rotates (spins) and the central axis Ax2 around which the bearing pin 63 rotates (spins) are arranged on a straight line. This allows the pin in which the outer pin 23 and the bearing pin 63 are integrated to rotate around the central axis Ax2. In the configuration of this modification, the outer pin 23 and the bearing pin 63 rotate together and cannot rotate individually, but it is possible to reduce the number of parts.
実施形態2の他の変形例として、第2軸受け部材7は適宜省略可能である。つまり、歯車装置1Aは、内歯歯車2と、遊星歯車3と、複数の内ピン4と、第1軸受け部材6Aと、を備えていればよく、第2軸受け部材7は省略されてもよい。 As another variation of the second embodiment, the second bearing member 7 can be omitted as appropriate. In other words, the gear device 1A only needs to include the internal gear 2, the planetary gear 3, the multiple inner pins 4, and the first bearing member 6A, and the second bearing member 7 may be omitted.
実施形態2の他の変形例として、軸受けピン63の直径φ2は外ピン23の直径φ1よりも小さくてもよい。さらに、軸受けピン63と外ピン23とで、本数が異なっていてもよい。 As another variation of the second embodiment, the diameter φ2 of the bearing pin 63 may be smaller than the diameter φ1 of the outer pin 23. Furthermore, the number of bearing pins 63 and the number of outer pins 23 may differ.
また、実施形態2の他の変形例として、支持体8の外周面81の直径は、内歯歯車2における内歯21の先端を通る仮想円(歯先円)の直径と同一であってもよい。この場合、実施形態1と同様に、支持体8は、外周面81を複数の外ピン23に接触させることにより位置規制される。 As another modification of the second embodiment, the diameter of the outer peripheral surface 81 of the support 8 may be the same as the diameter of a virtual circle (tooth tip circle) passing through the tips of the internal teeth 21 of the internal gear 2. In this case, as in the first embodiment, the position of the support 8 is restricted by contacting the outer peripheral surface 81 with a plurality of outer pins 23.
実施形態2の構成(変形例を含む)は、実施形態1で説明した構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。 The configuration of embodiment 2 (including modifications) can be applied in appropriate combination with the configuration described in embodiment 1 (including modifications).
(実施形態3)
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16及び図17に示すように、第1軸受け部材6Bの構成が、実施形態2に係る歯車装置1Aと相違する。以下、実施形態2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16は、歯車装置1Bの概略断面図である。図17は図16のB1-B1線断面図、及びその一部拡大図である。ただし、図17では、偏心軸54及び保持器64以外の部品について、断面であってもハッチングを省略している。
(Embodiment 3)
As shown in Figures 16 and 17, the internal meshing planetary gear device 1B according to this embodiment (hereinafter also simply referred to as "gear device 1B") differs from the gear device 1A according to embodiment 2 in the configuration of the first bearing member 6B. Hereinafter, configurations similar to those in embodiment 2 will be given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted as appropriate. Figure 16 is a schematic cross-sectional view of the gear device 1B. Figure 17 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 in Figure 16 and a partially enlarged view thereof. However, in Figure 17, hatching has been omitted for parts other than the eccentric shaft 54 and the cage 64, even in the cross section.
本実施形態では、第1軸受け部材6Bは、複数の軸受けピン63が第1外輪62に対して、相対的に第1外輪62の円周方向へ移動可能に構成されている。一方、内歯歯車2においては、実施形態2と同様に、複数の外ピン23が歯車本体22に対して、相対的に歯車本体22の円周方向へ移動が規制されている。したがって、複数の軸受けピン63は複数の外ピン23に対して、相対的に第1外輪62の円周方向へ移動可能となる。結果的に、本実施形態に係る歯車装置1Bにおいては、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転するのに伴って、複数の軸受けピン63は複数の外ピン23に対して相対的に回転する。 In this embodiment, the first bearing member 6B is configured such that the multiple bearing pins 63 can move relative to the first outer ring 62 in the circumferential direction of the first outer ring 62. On the other hand, in the internal gear 2, as in embodiment 2, the multiple outer pins 23 are restricted from moving relative to the gear body 22 in the circumferential direction of the gear body 22. Therefore, the multiple bearing pins 63 can move relative to the multiple outer pins 23 in the circumferential direction of the first outer ring 62. As a result, in the gear device 1B according to this embodiment, the multiple bearing pins 63 rotate relative to the multiple outer pins 23 as the multiple inner pins 4 rotate relative to the gear body 22.
具体的には、第1軸受け部材6Bは、図17に示すような保持器64(リテーナ)を有している。複数の軸受けピン63は、それぞれ自転可能な状態で第1外輪62の内周面621と第1内輪61の外周面611との間に配置され、かつ保持器64にて保持される。保持器64は、複数の軸受けピン63を、第1外輪62の円周方向において等ピッチで保持する。さらに、保持器64は、第1外輪62の内周面621及び第1内輪61の外周面611に対して固定されておらず、回転軸Ax1を中心に、第1内輪61及び第1外輪62の各々に対して相対的に回転可能である。これにより、保持器64の回転に伴って、保持器64にて保持されている複数の軸受けピン63は、第1外輪62の円周方向へ移動することになる。言い換えれば、複数の軸受けピン63の保持構造は、第1外輪62と第1内輪61との間に配置された保持器64を含む。保持器64は、一例として、金属製である。 Specifically, the first bearing member 6B has a retainer 64 as shown in FIG. 17. The multiple bearing pins 63 are arranged between the inner peripheral surface 621 of the first outer ring 62 and the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61 in a rotatable state, and are held by the retainer 64. The retainer 64 holds the multiple bearing pins 63 at equal pitches in the circumferential direction of the first outer ring 62. Furthermore, the retainer 64 is not fixed to the inner peripheral surface 621 of the first outer ring 62 and the outer peripheral surface 611 of the first inner ring 61, and is rotatable relative to each of the first inner ring 61 and the first outer ring 62 around the rotation axis Ax1. As a result, the multiple bearing pins 63 held by the retainer 64 move in the circumferential direction of the first outer ring 62 as the retainer 64 rotates. In other words, the retaining structure for the multiple bearing pins 63 includes a retainer 64 disposed between the first outer ring 62 and the first inner ring 61. The retainer 64 is made of metal, for example.
要するに、本実施形態では、外ピン23の保持構造が歯車側溝222であるのに対して、軸受けピン63の保持構造が保持器64であって、外ピン23と軸受けピン63とで、保持構造が方式からして異なる。この場合、胴部11に対しては保持構造として歯車側溝222のみを形成すればよく、胴部11の加工が容易になる。 In short, in this embodiment, the retaining structure of the outer pin 23 is the gear groove 222, while the retaining structure of the bearing pin 63 is the retainer 64, and the retaining structures of the outer pin 23 and the bearing pin 63 differ in type. In this case, it is only necessary to form the gear groove 222 as the retaining structure for the body 11, which makes it easier to machine the body 11.
実施形態3の変形例として、軸受けピン63の直径φ2は外ピン23の直径φ1と同一(φ1=φ2)であってもよいし、軸受けピン63の直径φ2は外ピン23の直径φ1よりも小さくてもよい。 As a modification of the third embodiment, the diameter φ2 of the bearing pin 63 may be the same as the diameter φ1 of the outer pin 23 (φ1 = φ2), or the diameter φ2 of the bearing pin 63 may be smaller than the diameter φ1 of the outer pin 23.
実施形態3の他の変形例として、歯車本体22に対して複数の内ピン4が相対的に回転するのに伴って、複数の軸受けピン63は複数の外ピン23に対して相対的に回転可能であればよく、保持器64は必須ではない。また、保持器64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。 As another variation of the third embodiment, the retainer 64 is not essential as long as the bearing pins 63 are capable of rotating relative to the outer pins 23 as the inner pins 4 rotate relative to the gear body 22. The material of the retainer 64 is not limited to metal, and may be, for example, a resin such as engineering plastic.
実施形態3の構成(変形例を含む)は、実施形態1又は実施形態2で説明した構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。 The configuration of embodiment 3 (including modifications) can be applied in appropriate combination with the configurations (including modifications) described in embodiment 1 or embodiment 2.
(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、複数の内ピン(4)と、第1軸受け部材(6,6A,6B)及び第2軸受け部材(7)と、を備える。内歯歯車(2)は、環状の歯車本体(22)と、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)を構成する複数の外ピン(23)と、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。複数の内ピン(4)は、遊星歯車(3)に形成された複数の遊嵌孔(32)にそれぞれ挿入された状態で、遊嵌孔(32)内を公転しながら歯車本体(22)に対して相対的に回転する。第1軸受け部材(6,6A,6B)及び第2軸受け部材(7)は、回転軸(Ax1)方向の2箇所で、歯車本体(22)に対して複数の内ピン(4)を回転可能に支持する。第1軸受け部材(6,6A,6B)は、第1内輪(61)、第1外輪(62)及び複数の軸受けピン(63)を有する。複数の内ピン(4)は、回転軸(Ax1)方向の一方から見て第2軸受け部材(7)の内側に位置する。
(summary)
As described above, the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the first aspect includes an internal gear (2), a planetary gear (3), a plurality of inner pins (4), a first bearing member (6, 6A, 6B), and a second bearing member (7). The internal gear (2) has an annular gear body (22) and a plurality of outer pins (23) that are held on an inner peripheral surface (221) of the gear body (22) in a rotatable state and form the internal teeth (21). The planetary gear (3) has external teeth (31) that partially mesh with the internal teeth (21). The multiple inner pins (4) are inserted into a plurality of loose fitting holes (32) formed in the planetary gear (3), respectively, and rotate relative to the gear body (22) while revolving within the loose fitting holes (32). The first bearing member (6, 6A, 6B) and the second bearing member (7) rotatably support the multiple inner pins (4) with respect to the gear body (22) at two locations in the direction of the rotation axis (Ax1). The first bearing member (6, 6A, 6B) has a first inner ring (61), a first outer ring (62), and multiple bearing pins (63). The multiple inner pins (4) are located inside the second bearing member (7) when viewed from one side in the direction of the rotation axis (Ax1).
この態様によれば、第1軸受け部材(6,6A,6B)及び第2軸受け部材(7)は、回転軸(Ax1)方向の2箇所で、歯車本体(22)に対して複数の内ピン(4)を回転可能に支持するので、歯車本体(22)に対して複数の内ピン(4)が二点支持される。したがって、回転軸(Ax1)方向の1箇所で歯車本体(22)に対して複数の内ピン(4)が支持される一点支持に比較して、回転軸(Ax1)に対する曲げ力(曲げモーメント荷重)のような荷重に耐えやすい。しかも、第1軸受け部材(6,6A,6B)は、第1内輪(61)、第1外輪(62)及び複数の軸受けピン(63)を有する。つまり、第1軸受け部材(6,6A,6B)は、軸受けピン(63)を「転動体(コロ)」とするニードルベアリングであって、ラジアル方向の荷重については比較的大きな荷重に耐え得る。さらに、二点支持としながらも、第2軸受け部材(7)が回転軸(Ax1)方向の一方から見て複数の内ピン(4)の外側に位置するので、複数の内ピン(4)の内側の限られたスペースは比較的シンプルな構造とすることができる。したがって、構造の簡略化を図りやすい、という利点がある。 According to this embodiment, the first bearing member (6, 6A, 6B) and the second bearing member (7) rotatably support the multiple inner pins (4) relative to the gear body (22) at two points in the direction of the rotation axis (Ax1), so that the multiple inner pins (4) are supported at two points relative to the gear body (22). Therefore, compared to a single-point support in which the multiple inner pins (4) are supported relative to the gear body (22) at one point in the direction of the rotation axis (Ax1), it is easier to withstand loads such as bending forces (bending moment loads) relative to the rotation axis (Ax1). Moreover, the first bearing member (6, 6A, 6B) has a first inner ring (61), a first outer ring (62), and multiple bearing pins (63). In other words, the first bearing member (6, 6A, 6B) is a needle bearing with the bearing pins (63) as "rolling bodies (rollers)" and can withstand relatively large loads in the radial direction. Furthermore, even though it is supported at two points, the second bearing member (7) is located outside the multiple inner pins (4) when viewed from one side in the direction of the rotation axis (Ax1), so the limited space inside the multiple inner pins (4) can be made into a relatively simple structure. Therefore, there is an advantage in that it is easy to simplify the structure.
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、第1軸受け部材(6,6A,6B)は、複数の外ピン(23)に対して、第2軸受け部材(7)と回転軸(Ax1)方向の同じ側に位置する。 In the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the second embodiment, in the first embodiment, the first bearing member (6, 6A, 6B) is located on the same side of the rotation axis (Ax1) as the second bearing member (7) with respect to the multiple outer pins (23).
この態様によれば、複数の内ピン(4)を効果的に二点支持でき、しかも回転軸(Ax1)方向の小型化を図りやすい。 This configuration allows multiple inner pins (4) to be effectively supported at two points, and also makes it easier to reduce the size in the direction of the rotation axis (Ax1).
第3の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)は、第1又は2の態様において、複数の内ピン(4)を保持する保持部材(55)を更に備える。第1軸受け部材(6,6A,6B)及び第2軸受け部材(7)は、回転軸(Ax1)方向の一方から見て保持部材(55)の外側に位置する。 The internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the third aspect further includes a retaining member (55) that retains the multiple inner pins (4) in the first or second aspect. The first bearing member (6, 6A, 6B) and the second bearing member (7) are located outside the retaining member (55) when viewed from one side in the direction of the rotation axis (Ax1).
この態様によれば、回転軸(Ax1)方向の小型化を図りやすい。 This aspect makes it easier to reduce the size in the direction of the rotation axis (Ax1).
第4の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)では、第1~3のいずれかの態様において、複数の軸受けピン(63)の各々は、複数の外ピン(23)の各々と一体である。 In the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the fourth aspect, in any of the first to third aspects, each of the multiple bearing pins (63) is integral with each of the multiple outer pins (23).
この態様によれば、部品点数を少なく抑えやすい。 This makes it easier to keep the number of parts to a minimum.
第5の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)では、第1~3のいずれかの態様において、複数の軸受けピン(63)の各々は、複数の外ピン(23)の各々と別体である。 In the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the fifth aspect, in any of the first to third aspects, each of the multiple bearing pins (63) is separate from each of the multiple outer pins (23).
この態様によれば、軸受けピン(63)の回転と外ピン(23)の回転とが相互に干渉しにくい。 According to this embodiment, the rotation of the bearing pin (63) and the rotation of the outer pin (23) are less likely to interfere with each other.
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、複数の軸受けピン(63)は、回転軸(Ax1)方向において第2軸受け部材(7)と複数の外ピン(23)との間に位置する。 In the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the sixth aspect, in any of the first to fifth aspects, the multiple bearing pins (63) are located between the second bearing member (7) and the multiple outer pins (23) in the direction of the rotation axis (Ax1).
この態様によれば、第1軸受け部材(6,6A,6B)にてラジアル方向の荷重を効果的に受けやすい。 According to this embodiment, the first bearing member (6, 6A, 6B) can effectively receive the radial load.
第7の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)では、第1~6のいずれかの態様において、第2軸受け部材(7)は、第2外輪(72)及び第2内輪(71)を有する。複数の軸受けピン(63)の回転軸(Ax1)方向の一端は第2外輪(72)又は第2内輪(71)に接触する。 In the seventh aspect of the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B), in any of the first to sixth aspects, the second bearing member (7) has a second outer ring (72) and a second inner ring (71). One end of the multiple bearing pins (63) in the direction of the rotation axis (Ax1) contacts the second outer ring (72) or the second inner ring (71).
この態様によれば、軸受けピン(63)の回転軸(Ax1)方向の一方への移動を規制できる。 According to this embodiment, the movement of the bearing pin (63) in one direction along the rotation axis (Ax1) can be restricted.
第8の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)では、第1~7のいずれかの態様において、複数の外ピン(23)の保持構造は、歯車本体(22)の内周面(221)に形成された複数の歯車側溝(222)を含む。複数の軸受けピン(63)の保持構造は、第1外輪(62)の内周面(621)に形成された複数の軸受け側溝(622)を含む。複数の軸受け側溝(622)は、複数の歯車側溝(222)に比べて、保持するピンの径に対する深さの比率が小さい。 In the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the eighth aspect, in any of the first to seventh aspects, the holding structure for the multiple outer pins (23) includes multiple gear grooves (222) formed on the inner circumferential surface (221) of the gear body (22). The holding structure for the multiple bearing pins (63) includes multiple bearing grooves (622) formed on the inner circumferential surface (621) of the first outer ring (62). The multiple bearing grooves (622) have a smaller ratio of depth to diameter of the pins they hold than the multiple gear grooves (222).
この態様によれば、軸受け側溝(622)の内面と軸受けピン(63)との間の摩擦抵抗を低減しやすい。 This embodiment makes it easier to reduce frictional resistance between the inner surface of the bearing groove (622) and the bearing pin (63).
第9の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)は、第1~8のいずれかの態様において、歯車本体(22)に対して複数の内ピン(4)が相対的に回転する際、歯車本体(22)の回転力を出力として取り出すように構成されている。 The internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the ninth aspect is configured in any one of the first to eighth aspects to extract the rotational force of the gear body (22) as an output when the multiple inner pins (4) rotate relative to the gear body (22).
この態様によれば、歯車本体(22)又は歯車本体(22)と一体化された部材を回転部材として用いることができる。 According to this embodiment, the gear body (22) or a member integrated with the gear body (22) can be used as the rotating member.
第10の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)では、第1~9のいずれかの態様において、第2軸受け部材(7)は、少なくとも回転軸(Ax1)方向に沿った荷重を受ける。 In the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the tenth aspect, in any of the first to ninth aspects, the second bearing member (7) receives a load at least along the direction of the rotation axis (Ax1).
この態様によれば、スラスト方向の荷重については第2軸受け部材(7)で受けることができる。 According to this embodiment, the load in the thrust direction can be received by the second bearing member (7).
第11の態様に係る内接噛合遊星歯車装置(1,1A,1B)では、第1~10のいずれかの態様において、第2軸受け部材(7)は、深溝玉軸受けを含む。 In the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to the eleventh aspect, in any of the first to tenth aspects, the second bearing member (7) includes a deep groove ball bearing.
この態様によれば、スラスト方向の荷重については第2軸受け部材(7)で受けることができる。 According to this embodiment, the load in the thrust direction can be received by the second bearing member (7).
第12の態様に係る車輪装置(W1)は、第1~11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、歯車本体(22)に対して複数の内ピン(4)が相対的に回転する際の回転出力により、走行面上を転がる車輪本体(102)と、を備える。 The wheel device (W1) according to the twelfth aspect includes an internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) according to any one of the first to eleventh aspects, and a wheel body (102) that rolls on a running surface due to the rotational output generated when the multiple inner pins (4) rotate relative to the gear body (22).
この態様によれば、構造の簡略化を図りやすい、という利点がある。 This has the advantage of making it easier to simplify the structure.
第13の態様に係る車両(V1)は、第12の態様に係る車輪装置(W1)と、車輪装置(W1)を保持する車体(100)と、を備える。 The vehicle (V1) according to the thirteenth aspect includes the wheel device (W1) according to the twelfth aspect and a vehicle body (100) that holds the wheel device (W1).
この態様によれば、構造の簡略化を図りやすい、という利点がある。 This has the advantage of making it easier to simplify the structure.
第2~11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。 The configurations according to the second to eleventh aspects are not essential to the internally meshing planetary gear device (1, 1A, 1B) and may be omitted as appropriate.
1,1A,1B 内接噛合遊星歯車装置
2 内歯歯車
3 遊星歯車
4 内ピン
6,6A,6B 第1軸受け部材
7 第2軸受け部材
21 内歯
22 歯車本体
23 外ピン
31 外歯
32 遊嵌孔
55 保持部材
61 第1内輪
62 第1外輪
63 軸受けピン
71 第2内輪
72 第2外輪
100 車体
102 車輪本体
221 (歯車本体の)内周面
222 歯車側溝
621 (第1外輪の)内周面
622 軸受け側溝
Ax1 回転軸
V1 車両
W1 車輪装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Internally meshing planetary gear device 2 Internal gear 3 Planetary gear 4 Inner pin 6, 6A, 6B First bearing member 7 Second bearing member 21 Internal teeth 22 Gear body 23 Outer pin 31 External teeth 32 Loose fitting hole 55 Retaining member 61 First inner ring 62 First outer ring 63 Bearing pin 71 Second inner ring 72 Second outer ring 100 Vehicle body 102 Wheel body 221 Inner peripheral surface (of gear body) 222 Gear groove 621 Inner peripheral surface (of first outer ring) 622 Bearing groove Ax1 Rotating shaft V1 Vehicle W1 Wheel device
Claims (12)
前記内歯に部分的に噛み合う外歯を有する遊星歯車と、
前記遊星歯車に形成された複数の遊嵌孔にそれぞれ挿入された状態で、前記遊嵌孔内を公転しながら前記歯車本体に対して相対的に回転する複数の内ピンと、
回転軸方向の2箇所で、前記歯車本体に対して前記複数の内ピンを回転可能に支持する第1軸受け部材及び第2軸受け部材と、を備え、
前記第1軸受け部材は、第1内輪、第1外輪及び複数の軸受けピンを有し、
前記複数の内ピンは、前記回転軸方向の一方から見て前記第2軸受け部材の内側に位置し、
前記第1軸受け部材は、前記複数の外ピンに対して、前記第2軸受け部材と前記回転軸方向の同じ側に位置する、
内接噛合遊星歯車装置。 an internal gear including an annular gear body and a plurality of outer pins that are rotatably held on an inner peripheral surface of the gear body and form internal teeth;
a planetary gear having external teeth that partially mesh with the internal teeth;
a plurality of inner pins that are inserted into a plurality of loose-fitting holes formed in the planetary gear and rotate relatively to the gear body while revolving within the loose-fitting holes;
a first bearing member and a second bearing member that rotatably support the inner pins with respect to the gear body at two locations in a rotation axis direction,
the first bearing member has a first inner ring, a first outer ring and a plurality of bearing pins;
the inner pins are located on the inner side of the second bearing member when viewed from one side in the rotation axis direction,
The first bearing member is located on the same side as the second bearing member in the rotation axis direction with respect to the plurality of outer pins.
Internally meshing planetary gear set.
前記内歯に部分的に噛み合う外歯を有する遊星歯車と、a planetary gear having external teeth that partially mesh with the internal teeth;
前記遊星歯車に形成された複数の遊嵌孔にそれぞれ挿入された状態で、前記遊嵌孔内を公転しながら前記歯車本体に対して相対的に回転する複数の内ピンと、a plurality of inner pins that are inserted into a plurality of loose-fitting holes formed in the planetary gear and rotate relative to the gear body while revolving within the loose-fitting holes;
回転軸方向の2箇所で、前記歯車本体に対して前記複数の内ピンを回転可能に支持する第1軸受け部材及び第2軸受け部材と、を備え、a first bearing member and a second bearing member that rotatably support the inner pins with respect to the gear body at two locations in a rotation axis direction,
前記第1軸受け部材は、第1内輪、第1外輪及び複数の軸受けピンを有し、the first bearing member has a first inner ring, a first outer ring and a plurality of bearing pins;
前記複数の内ピンは、前記回転軸方向の一方から見て前記第2軸受け部材の内側に位置し、the inner pins are located on the inner side of the second bearing member when viewed from one side in the rotation axis direction,
前記複数の軸受けピンは、前記回転軸方向において前記第2軸受け部材と前記複数の外ピンとの間に位置する、The plurality of bearing pins are located between the second bearing member and the plurality of outer pins in the rotation axis direction.
内接噛合遊星歯車装置。Internally meshing planetary gear set.
前記内歯に部分的に噛み合う外歯を有する遊星歯車と、a planetary gear having external teeth that partially mesh with the internal teeth;
前記遊星歯車に形成された複数の遊嵌孔にそれぞれ挿入された状態で、前記遊嵌孔内を公転しながら前記歯車本体に対して相対的に回転する複数の内ピンと、a plurality of inner pins that are inserted into a plurality of loose-fitting holes formed in the planetary gear and rotate relative to the gear body while revolving within the loose-fitting holes;
回転軸方向の2箇所で、前記歯車本体に対して前記複数の内ピンを回転可能に支持する第1軸受け部材及び第2軸受け部材と、を備え、a first bearing member and a second bearing member that rotatably support the inner pins with respect to the gear body at two locations in a rotation axis direction,
前記第1軸受け部材は、第1内輪、第1外輪及び複数の軸受けピンを有し、the first bearing member has a first inner ring, a first outer ring and a plurality of bearing pins;
前記複数の内ピンは、前記回転軸方向の一方から見て前記第2軸受け部材の内側に位置し、the inner pins are located on the inner side of the second bearing member when viewed from one side in the rotation axis direction,
前記第2軸受け部材は、第2外輪及び第2内輪を有し、the second bearing member has a second outer ring and a second inner ring,
前記複数の軸受けピンの前記回転軸方向の一端は前記第2外輪又は前記第2内輪に接触する、One ends of the plurality of bearing pins in the rotation axis direction contact the second outer ring or the second inner ring.
内接噛合遊星歯車装置。Internally meshing planetary gear set.
前記第1軸受け部材及び前記第2軸受け部材は、前記回転軸方向の一方から見て前記保持部材の外側に位置する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の内接噛合遊星歯車装置。 The inner pins are further provided with a holding member for holding the inner pins.
the first bearing member and the second bearing member are located outside the holding member when viewed from one side in the rotation axis direction;
The internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1~4のいずれか1項に記載の内接噛合遊星歯車装置。 Each of the plurality of bearing pins is integral with each of the plurality of outer pins.
The internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1~4のいずれか1項に記載の内接噛合遊星歯車装置。 Each of the plurality of bearing pins is separate from each of the plurality of outer pins.
The internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 4 .
前記複数の軸受けピンの保持構造は、前記第1外輪の内周面に形成された複数の軸受け側溝を含み、
前記複数の軸受け側溝は、前記複数の歯車側溝に比べて、保持するピンの径に対する深さの比率が小さい、
請求項1~6のいずれか1項に記載の内接噛合遊星歯車装置。 the retaining structure for the outer pins includes a plurality of gear grooves formed on an inner peripheral surface of the gear body,
the retaining structure for the plurality of bearing pins includes a plurality of bearing grooves formed in an inner circumferential surface of the first outer ring,
the plurality of bearing grooves have a ratio of depth to diameter of the pins they hold that is smaller than the ratio of depth to diameter of the pins they hold,
The internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 6 .
請求項1~7のいずれか1項に記載の内接噛合遊星歯車装置。 When the plurality of inner pins rotate relative to the gear body, a rotational force of the gear body is output.
The internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 7 .
請求項1~8のいずれか1項に記載の内接噛合遊星歯車装置。 The second bearing member receives a load at least along the rotation axis direction.
The internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 8 .
請求項1~9のいずれか1項に記載の内接噛合遊星歯車装置。 The second bearing member includes a deep groove ball bearing.
The internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 9 .
前記歯車本体に対して前記複数の内ピンが相対的に回転する際の回転出力により、走行面上を転がる車輪本体と、を備える、
車輪装置。 An internal meshing planetary gear device according to any one of claims 1 to 10 ;
and a wheel body that rolls on a running surface by a rotation output generated when the plurality of inner pins rotate relatively to the gear body.
Wheel device.
前記車輪装置を保持する車体と、を備える、
車両。 A wheel arrangement according to claim 11 ;
A vehicle body that holds the wheel device.
vehicle.
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