JP7462548B2 - 減速装置 - Google Patents

Description

本発明は、減速装置に関する。

従来、内歯歯車及び外歯歯車を有する減速機構と、当該減速機構において減速された回転を出力する出力部材と、出力部材を支持する主軸受とを備える減速装置がある（例えば特許文献１を参照）。

特開２０２０－１３３８４３号公報

上記構成の従来の減速装置は、部品点数が多いという課題を有する。本発明は、部品点数の削減を図れる減速装置を提供することを目的とする。

本発明は、
内歯歯車及び外歯歯車を有する減速機構と、前記減速機構により減速された回転を出力する出力部材と、前記出力部材の回転に対して固定された固定部材と、前記固定部材および前記出力部材を支持する主軸受と、を備える減速装置であって、
前記主軸受は、板部材により構成される内輪及び外輪を有し、
前記内輪及び前記外輪の少なくとも一方は、前記固定部材および前記出力部材とは別体で前記固定部材または前記出力部材に連結されており、当該一方は、板部材により構成される延在部を有し、当該延在部が前記減速装置の他の機能部品を構成する。

本発明に係る減速装置によれば、部品点数を削減できるという効果が得られる。

本発明の実施形態１に係る減速装置を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る減速装置を示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る減速装置を示す断面図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る減速装置を示す断面図である。本実施形態では、起振体軸１０の回転軸Ｏ１に沿った方向を軸方向、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を周方向、回転軸Ｏ１に直交する方向を径方向と呼ぶ。また、軸方向において出力部材２４の配置側を出力側、その反対側を反出力側と呼ぶ。

減速装置１は、撓み噛合い式歯車装置であり、起振体軸１０、起振体軸受１１、外歯歯車１５、第１内歯歯車２１、第２内歯歯車２２、出力部材２４、カバー部材２５、軸受２６、２７、主軸受２８、並びに、ストッパーリング１６を備える。

起振体軸１０は、回転運動を入力する入力軸である。起振体軸１０は、回転軸Ｏ１を中心に回転する中空筒状の軸であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が非円形（例えば楕円状）の起振体１０Ａと、起振体１０Ａの軸方向の両側に設けられた軸部１０Ｂ、１０Ｃとを有する。楕円状は、幾何学的に厳密な楕円である必要はなく、略楕円を含む。軸部１０Ｂ、１０Ｃは、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が円形の軸である。起振体軸１０の素材は特に限定されないが、本実施形態においては、鉄鋼素材等の金属から構成される。

外歯歯車１５は、可撓性を有する円筒状の部材であり、外周に歯が設けられている。外歯歯車１５の素材は特に限定されないが、本実施形態においては、鉄鋼素材等の金属から構成される。

第１内歯歯車２１は内周の一部に歯が設けられた環状の部材である。第２内歯歯車２２は内周に内歯が設けられた環状の部材である。第１内歯歯車２１の内歯と第２内歯歯車２２の内歯は軸方向に並び、外歯歯車１５と噛合う。第１内歯歯車２１は外歯歯車１５の反出力側の部分と噛合し、第２内歯歯車２２は外歯歯車１５の出力側の部分と噛合する。第１内歯歯車２１および第２内歯歯車２２の素材は特に限定されないが、本実施形態においては、樹脂により構成されている。樹脂の種類は特に限定されないが、本実施形態においては、炭素繊維を含有するＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）材により構成されている。

第１内歯歯車２１は、さらに、軸方向における一端部と他端部とがそれぞれ反出力側と出力側とに延在した外周部を有する。当該外周部は、外歯歯車１５と第１内歯歯車２１及び第２内歯歯車２２との噛合部を径方向外方から覆うケーシングとして機能する。

起振体軸受１１は、例えばコロ軸受であり、起振体１０Ａと外歯歯車１５との間に配置される。起振体軸受１１は、専用の外輪及び内輪を有さず、外歯歯車１５の内周部が起振体軸受１１の外輪を兼ね、起振体１０Ａの外周部が起振体軸受１１の内輪を兼ねている。なお、起振体軸受１１は、別途、外輪と内輪とを有していてもよい。外歯歯車１５は、起振体軸受１１を介して起振体１０Ａに相対的に回転可能に支持される。起振体軸受１１の転動体の素材は特に限定されないが、本実施形態においては、鉄鋼素材等の金属から構成される。

ストッパーリング１６は、外歯歯車１５及び起振体軸受１１の反出力側に配置され、外歯歯車１５及び起振体軸受１１が反出力側へ移動することを規制する。ストッパーリング１６の素材は特に限定されないが、本実施形態においては、鉄鋼素材等の金属から構成される。

主軸受２８の内輪２８ｉ１は、外歯歯車１５及び起振体軸受１１の出力側に位置する延在部２８ｅを有する。延在部２８ｅは、外歯歯車１５及び起振体軸受１１が出力側へ移動することを規制する移動規制部品として機能する。

出力部材２４は、減速装置１の出力側に位置し、第２内歯歯車２２と連結されることで、減速された回転を出力する。出力部材２４は、起振体軸１０の中空部を塞がないように中央が貫通した環状の構成であってもよい。出力部材２４の素材は特に限定されないが、本実施形態においては、樹脂により構成されている。樹脂の種類は特に限定されないが、本実施形態においては、炭素繊維を含有するＰＯＭ（Polyoxymethylene, Polyacetal）材により構成されている。

起振体１０Ａ、起振体軸受１１、外歯歯車１５、第１内歯歯車２１及び第２内歯歯車２２は、減速機構を構成する。第１内歯歯車２１は、減速装置１を支持する外部の支持部材８１に直接又は間接的に連結される。減速機構は、起振体１０Ａに入力された回転を減速し、減速された回転を第２内歯歯車２２に出力する。第２内歯歯車２２は出力部材２４と共に外部の相手部材８２に連結される。第２内歯歯車２２及び出力部材２４は、減速機構により減速された回転を相手部材８２に出力する。

カバー部材２５は、減速装置１の反出力側に位置し、外歯歯車１５と第１内歯歯車２１との噛合部を反出力側から覆う。カバー部材２５は、第１内歯歯車２１と連結される。カバー部材２５の素材は特に限定されないが、本実施形態においては、樹脂により構成されている。樹脂の種類は特に限定されないが、本実施形態においては、炭素繊維を含有するＰＯＭ材により構成されている。

軸受２６、２７は、例えば、玉軸受であるが、軸受の種類は特に限定されない。軸受２６は、カバー部材２５と起振体軸１０との間に介在し、これらを相対的に回転可能に支持する。軸受２７は、出力部材２４と起振体軸１０との間に介在し、これらを相対的に回転可能に支持する。

主軸受２８は、第１内歯歯車２１と、第２内歯歯車２２及び出力部材２４との間に介在し、これらを相対的に回転可能に支持する。主軸受２８は、クロスローラベアリングであり、単一の軸受でラジアル荷重、並びに、両方向のスラスト荷重を受けることができる。加えて、主軸受２８は、単一の軸受でモーメント荷重を受けることができる構成であってもよい。単一の軸受とは、軸受のみを取り出したときに、各々が軸受として機能する複数の部品に分割できない構成を意味する。なお、主軸受２８は、クロスローラベアリングに限られず、例えば四点接触玉軸受など、単一の軸受でラジアル荷重、両方向のスラスト荷重を受けることができるその他の軸受が適用されてもよい。また、主軸受は、単一の軸受でラジアル荷重、両方向のスラスト荷重を受けることができる軸受に限定されるものではなく、各種軸受を適用可能であり、例えば、一対の軸受により構成されてもよい。この場合、一対の軸受の両方に本発明を適用してもよいし、一方にのみ本発明を適用してもよい。さらに、ラジアル荷重および両方向のスラスト荷重のうち一部荷重を受けられない軸受でもよい。

＜減速動作＞
外部から起振体軸１０に回転運動が入力されると、起振体１０Ａの回転運動が外歯歯車１５に伝わる。このとき、外歯歯車１５は、起振体１０Ａの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯歯車１５は、固定された第１内歯歯車２１と長軸部分で噛合っている。このため、外歯歯車１５は起振体１０Ａと同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車１５の内側で起振体１０Ａが相対的に回転する。そして、この相対的な回転に伴って、外歯歯車１５は長軸位置と短軸位置とが周方向に移動するように撓み変形する。この変形の周期は、起振体軸１０の回転周期に比例する。

外歯歯車１５が撓み変形する際、その長軸位置が移動することで、外歯歯車１５と第１内歯歯車２１との噛合う位置が回転方向に変化する。ここで、外歯歯車１５の歯数が１００で、第１内歯歯車２１の歯数が１０２だとすると、噛合う位置が一周するごとに、外歯歯車１５と第１内歯歯車２１との噛合う歯がずれていき、これにより外歯歯車１５が回転（自転）する。上記の歯数であれば、起振体軸１０の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車１５に伝達される。

一方、外歯歯車１５はもう一方の第２内歯歯車２２とも噛合っているため、起振体軸１０の回転によって外歯歯車１５と第２内歯歯車２２との噛合う位置も回転方向に変化する。一方、第２内歯歯車２２の歯数と外歯歯車１５の歯数とは一致しているため、外歯歯車１５と第２内歯歯車２２とは相対的に回転せず、外歯歯車１５の回転運動が減速比１：１で第２内歯歯車２２へ伝達される。これらによって、起振体軸１０の回転運動が減速比１００：２で減速されて、第２内歯歯車２２及び出力部材２４へ伝達される。そして、この減速された回転運動が、出力部材２４から相手部材８２へ出力される。

減速装置１の減速運転中、外部の支持部材８１と相手部材８２との間にラジアル荷重又は両方向のスラスト荷重が加わった場合、主軸受２８がこれらの荷重を受けることで、減速装置１は、支障なく減速運転を継続することができる。また、減速装置１の減速運転中、外部の支持部材８１と相手部材８２との間にモーメント荷重が加わった場合、主軸受２８が当該モーメント荷重を受けることで、支障なく上記の減速運転が継続できるという作用が得られてもよい。

＜主軸受の内輪及び外輪＞
主軸受２８は、板部材から構成される内輪２８ｉ１、２８ｉ２と、板部材から構成される外輪２８ｏ１、２８ｏ２と、ローラ状の転動体２８ｔとを有する。なお、主軸受２８が四点接触玉軸受であれば、転動体２８ｔは玉状となる。上記板部材は、鋼材などの金属から構成されてもよい。

内輪２８ｉ１、２８ｉ２及び外輪２８ｏ１、２８ｏ２の各々は、板部材をプレス成形により曲折して構成され、図１の断面形状のうち少なくとも転走面（軌道面とも言う）を構成する板状部位が、周方向に連続した環状の形態を有する。外輪２８ｏ１、２８ｏ２は、出力側と反出力側とにそれぞれ配置され、互いに分割された２つの部材から構成され、各々に転動体２８ｔが転走する転走面が含まれる。同様に、内輪２８ｉ１、２８ｉ２は、出力側と反出力側とにそれぞれ配置され、互いに分割された２つの部材から構成され、各々に転動体２８ｔが転走する転走面が含まれる。内輪２８ｉ１及び外輪２８ｏ２の転走面には、回転軸ｘ１を有する転動体（ローラ）が転走し、内輪２８ｉ２及び外輪２８ｏ１の転走面には、回転軸ｘ２を有する転動体（ローラ）が転走する。内輪２８ｉ１は本発明に係る第１内輪部材の一例に相当し、内輪２８ｉ２は本発明に係る第２内輪部材の一例に相当する。

内輪２８ｉ１、２８ｉ２及び外輪２８ｏ１、２８ｏ２を板部材から構成することで、主軸受２８の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

外輪２８ｏ１、２８ｏ２は、さらに、径方向外方に広がるフランジ部２８ｆ１と、フランジ部２８ｆ１に設けられた連結用穴（例えば貫通孔）ｈ２８ｏとを有する。フランジ部２８ｆ１は周方向の全周に連なって設けられていても良いし、周方向における複数の箇所に設けられていても良い。連結用穴ｈ２８ｏは、周方向における複数の箇所に設けられている。

第１内歯歯車２１は、軸方向から見て、上記フランジ部２８ｆ１と重なるように位置するフランジ部２１ｆと、フランジ部２１ｆに設けられた連結用穴（例えばネジ穴）ｈ２１とを有する。フランジ部２１ｆは、周方向の全周に連なって設けられていても良いし、周方向における複数の箇所に設けられていても良い。連結用穴ｈ２１は、周方向における複数の箇所に設けられている。

外輪２８ｏ１、２８ｏ２のフランジ部２８ｆ１と、第１内歯歯車２１のフランジ部２１ｆとは、連結用穴ｈ２８ｏ、ｈ２１を介して、ボルト等の連結部材Ｂ１により連結されている。さらに、フランジ部２８ｆ１、２１ｆは、外部の支持部材８１に連結用穴ｈ２８ｏ、ｈ２１を介して、ボルト等の連結部材Ｂ２により連結することができる。

内輪２８ｉ１、２８ｉ２は、さらに、径方向内方に広がるフランジ部２８ｆ２と、フランジ部２８ｆ２に設けられた連結用穴（例えば貫通孔）ｈ２８ｉとを有する。フランジ部２８ｆ２は周方向の全周に連なって設けられていても良いし、周方向における複数の箇所に設けられていても良い。連結用穴ｈ２８ｉは、周方向における複数の箇所に設けられている。

第２内歯歯車２２は、周方向における複数の箇所に連結用穴（例えばネジ穴）ｈ２２が設けられている。

出力部材２４は、周方向における複数の箇所に連結用穴（例えば貫通孔）ｈ２４ａ、ｈ２４ｂが設けられている。

出力部材２４と、内輪２８ｉ１、２８ｉ２のフランジ部２８ｆ２と、第２内歯歯車２２とは、互いの連結用穴ｈ２４ａ、ｈ２８ｉ、ｈ２２を介して、ボルト等の連結部材Ｂ３により連結されている。さらに、外部の相手部材８２は、出力部材２４、フランジ部２８ｆ２及び第２内歯歯車２２の連結用穴ｈ２４ｂ、ｈ２８ｉ、ｈ２２を介してボルト等の連結部材Ｂ４を介して連結することができる。

内輪２８ｉ１は、さらに、径方向内方に延在し、周方向に連なる円板状（中央が貫通した円板状、つまり環状）の延在部２８ｅを有する。延在部２８ｅを有する内輪２８ｉ１は、もう一方の内輪２８ｉ２よりも、装置の軸方向における内方に位置する。装置内方とは軸方向において減速機構の中央（外歯歯車１５と、第１内歯歯車２１及び第２内歯歯車２２との噛合部の中央）に近い方を意味する。

延在部２８ｅは、前述したように、軸受以外の機能部品を構成し、具体的には、外歯歯車１５及び起振体軸受１１が出力側に移動するのを規制する移動規制部品として機能する。

板部材は高い厚み精度、並びに、所望の表面特性を得やすい。したがって、板部材から構成される内輪２８ｉ１の延在部２８ｅは、高コストな加工処理を施さなくても、厚み精度を高く、かつ、移動規制部品に適した表面特性を持たせることができる。

さらに、延在部２８ｅは、軸方向から見て、軸受２７の外輪と重なる位置まで延在し、起振体軸受１１のリテーナの側面全体に接触することができる。当該接触により、起振体軸受１１の移動を安定的に規制できる。このように、リテーナの側面全体に接触して、起振体軸受１１の移動を規制する構成は、独立したストッパー部材を配置するか、あるいは、内輪２８ｉ１、２８ｉ２の一方又は両方に延在部を設ける以外に、実現することは難しい。例えば、仮に、延在部２８ｅの替わりに出力部材２４の一部を延在させることで同様の移動規制部品を設けようとした場合、次のような困難さが生じる。すなわち、軸受２７の外輪は、反出力側から出力部材２４の内周部に嵌入され、かつ、出力部材２４の径方向内方に張り出した張出部２４ａに当接して位置決めされる。したがって、延在部２８ｅの替わりに、出力部材２４の一部を起振体軸受１１の近傍まで延在させると、軸受２７と出力部材２４との組み込みが困難となる。しかし、実施形態１では、内輪２８ｉ２に延在部２８ｅを設けることで、内輪２８ｉ２の一部を移動規制部品として機能させているので、上記のような困難さが生じることなく移動規制部品（延在部２８ｅ）を有する内輪２８ｉ２を装置に組み込むことができる。

なお、実施形態１においては、主軸受２８の外輪が２つの部材（外輪２８ｏ１、２８ｏ２）から構成され、内輪が２つの部材（内輪２８ｉ１、２８ｉ２）から構成される例を示した。しかし、外輪が単一の板部材からプレス成形等により構成されてもよいし、内輪が単一の板部材からプレス成形等により構成されてもよい。また、実施形態１の構成において、外輪２８ｏ１、２８ｏ２のいずれか一方の一端部に続いて、反出力側に延在する延在部を有していてもよい。そして、当該延在部が、外歯歯車１５と第１内歯歯車２１及び第２内歯歯車２２との噛合部の径方向外方を覆うケーシングとして機能してもよい。このように延在部を有する外輪は、装置の軸方向内方に位置する外輪２８ｏ１であってもよく、この場合、延在部を小さなサイズとし、かつ、延在部を複雑な形状に加工することなく、ケーシングとして機能させることができる。

以上のように、実施形態１の減速装置１によれば、第１内歯歯車２１、第２内歯歯車２２及び外歯歯車１５を有する減速機構と、減速機構により減速された回転を出力する出力部材２４と、出力部材２４を支持する主軸受２８とを備える。さらに、主軸受２８は、板部材により構成される内輪２８ｉ１、２８ｉ２と外輪２８ｏ１、２８ｏ２とを有し、かつ、内輪２８ｉ１は延在部２８ｅを有し、延在部２８ｅは減速装置１の他の機能部品を構成する。したがって、内輪２８ｉ１と他の機能部品とが一体化され、部品点数の削減を図ることができる。また、主軸受２８の内輪２８ｉ１、２８ｉ２及び外輪２８ｏ１、２８ｏ２が板部材から構成されることで、ブロック状の内輪及び外輪を有する主軸受と比べて、主軸受２８が軽量化され、延いては、減速装置１の軽量化を図ることができる。

具体的には、延在部２８ｅは、他の部材の移動を規制する移動規制部品として機能する。内輪２８ｉ１は、板部材から構成されるため、その延在部２８ｅは、高い厚み精度が得られ、さらに、所望の表面特性を容易に得ることができる。したがって、延在部２８ｅは、移動規制部品として良好に機能する。

より具体的には、延在部２８ｅは、外歯歯車１５の出力側への移動を規制する。延在部２８ｅは、外歯歯車１５が摺動して外歯歯車１５の移動を規制するため、摺動に耐える表面特性を要するが、内輪２８ｉ１は板部材から構成されるので、このような表面特性を容易に得ることができる。

さらに、実施形態１の減速装置１によれば、内輪２８ｉ１、２８ｉ２は、互いに分割された２つの部材から構成され、一方の内輪２８ｉ２が延在部２８ｅを有する。内輪２８ｉ１、２８ｉ２が２つの部材から構成されることで、転動体２８ｔの転走面の加工が容易となり、一方の内輪２８ｉ１が延在部２８ｅを有するので、両方の内輪２８ｉ１に延在部を設け、２つの延在部を重ねて使用する場合と比較して、延在部２８ｅの成形が容易となり、かつ、延在部２８ｅの組み込みが容易となる。

さらに、実施形態１の減速装置１によれば、内輪２８ｉ１、２８ｉ２のうち、装置の軸方向における内方に配置された内輪２８ｉ１に延在部２８ｅが設けられている。したがって、延在部２８ｅを、小さなサイズで、かつ、他の部品を避けるような複雑な形状を要することなく、減速機構の機能部品として配置できる。

さらに、実施形態１の減速装置１によれば、主軸受２８は単一の軸受により、ラジアル荷重及び両方向のスラスト荷重を受けることができる構成である。したがって、主軸受を軸方向に配置を異ならせて２つ有する構成と比較して、減速装置１の総合的な部品点数を低減できる。また、このような荷重を受ける軸受は、互いに分割される２つの内輪２８ｉ１、２８ｉ２と、互いに分割される２つの外輪２８ｏ１、２８ｏ２とから構成しやすいため、内輪２８ｉ１、２８ｉ２が互いに分割する構成により得られる上記の効果と合わせて、内輪２８ｉ１、２８ｉ２が互いに分割される２つの部材から構成されることで、上記の荷重を受ける軸受を構成しやすいという効果が奏される。

さらに、実施形態１の減速装置１によれば、内輪２８ｉ１、２８ｉ２と外輪２８ｏ１、２８ｏ２とが、プレス成形により曲折させた板部材により構成される。したがって、内輪２８ｉ１、２８ｉ２及び外輪２８ｏ１、２８ｏ２の製造コストの低減を図れ、減速装置１の部品コストの低減を図れる。

（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係る減速装置を示す断面図である。実施形態２では、偏心体軸３１の回転軸Ｏ１に沿った方向を軸方向、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を周方向、回転軸Ｏ１に直交する方向を径方向と呼ぶ。また、軸方向において減速された回転運動を出力するキャリア体４１の配置側（外歯歯車３４、３６から見たキャリア体４１側）を出力側、その反対側を反出力側と呼ぶ。

実施形態２の減速装置１Ａは、外歯歯車３４、３６が偏心揺動する偏心揺動型減速装置であり、２つの偏心体３１ｂ、３１ｃを有する偏心体軸３１と、２つの外歯歯車３４、３６と、外歯歯車３４、３６と噛合する内歯歯車３８と、偏心体軸受５１、５２と、外歯歯車３４、３６に係合する内ピン５５ｅｐと、内ピン５５ｅｐと連結されるキャリア体４１と、外歯歯車３４、３６が揺動する箇所を反出力側から覆うカバー部材４６と、キャリア体４１と内歯歯車３８との間に介在する主軸受５５とを備える。キャリア体４１は、本発明に係る出力部材の一例に相当する。内ピン５５ｅｐは、本発明に係るピン部材の一例に相当する。

さらに、減速装置１Ａは、外歯歯車３４とカバー部材４６との間に配置されるストッパーリング４４と、２つの外歯歯車３４、３６の間に配置されるストッパーリング４５と、偏心体軸３１の軸部３１ａ１に取り付けられたカラー４８と、カラー４８とカバー部材４６との間に位置するシール４７と、偏心体軸３１を支持する高速軸受５３、５４とを備える。

偏心体軸３１は、回転軸Ｏ１が中心軸線と重なる軸部３１ａ１、３１ａ２、３１ａ３と、回転軸Ｏ１から偏心して設けられた偏心体３１ｂ、３１ｃとを有する。偏心体３１ｂ、３１ｃは、回転軸Ｏ１に垂直な断面が円形であり、偏心体軸３１が回転することで互いに異なる位相で偏心回転する。

外歯歯車３４は、偏心体３１ｂに偏心体軸受５１を介して組み込まれ、偏心体軸３１が回転することで揺動する。もう一方の外歯歯車３６は、偏心体３１ｃに偏心体軸受５２を介して組み込まれ、偏心体軸３１が回転することで、外歯歯車３４と異なる位相で揺動する。外歯歯車３４には、内ピン５５ｅｐを通す内ピン孔３４ｈが設けられている。同様に、外歯歯車３６には、内ピン５５ｅｐを通す内ピン孔３６ｈが設けられている。

内ピン５５ｅｐ、内ピン孔３４ｈ、３６ｈは、１つずつ設けられていても良いし、周方向における複数の箇所に複数個ずつ設けられていても良い。

内ピン５５ｅｐは、スリーブ４９を介して内ピン孔３４ｈ、３６ｈの内周面に接触し、外歯歯車３４、３６の運動（自転運動）と同期して運動（静止を含む）する。具体的には、外歯歯車３４、３６の自転に同期して公転することで、キャリア体４１を自転させるか、外歯歯車３４、３６の自転が拘束される場合には、公転が拘束されて、キャリア体４１の自転も拘束される。

キャリア体４１は、２つの外歯歯車３４、３６よりも出力側に配置され、主軸受５５の内輪５５ｉ１、５５ｉ２及び内ピン５５ｅｐに連結される。

高速軸受５３、５４は、特に軸受の種類は限定されないが、例えば玉軸受である。一方の高速軸受５３は、カバー部材４６と偏心体軸３１の軸部３１ａ２との間に介在し、これらを相対的に回転可能に支持する。もう一方の高速軸受５４は、キャリア体４１及び偏心体軸３１の軸部３１ａ３との間に介在し、これらを相対的に回転可能に支持する。

主軸受５５は、内歯歯車３８とキャリア体４１とを相対的に回転可能に支持する。主軸受５５は、クロスローラベアリングであり、単一の軸受でラジアル荷重、並びに、両方向のスラスト荷重を受けることができる。加えて、主軸受５５は、単一の軸受でモーメント荷重を受けることができる構成であってもよい。なお、主軸受５５は、クロスローラベアリングに限られず、例えば四点接触玉軸受など、単一の軸受でラジアル荷重、両方向のスラスト荷重を受けることができるその他の軸受が適用されてもよい。

＜減速動作＞
上記構成の減速装置１Ａは、内歯歯車３８がボルト等の連結部材Ｂ１３により直接又は間接的に外部の支持部材８１に連結され、キャリア体４１がボルト等の連結部材Ｂ１２により直接又は間接的に外部の相手部材８２に連結される。そして、外部から偏心体軸３１に回転運動が入力されると、減速装置１Ａは入力された回転を減速し、減速された回転をキャリア体４１から相手部材８２に出力する。

詳細には、偏心体軸３１が回転すると偏心体３１ｂ、３１ｃが偏心回転し、一方の外歯歯車３４ともう一方の外歯歯車３６とが１８０度の位相差で揺動される。２つの外歯歯車３４、３６があることで、伝達容量の増大及び強度の維持が図られ、さらに、減速装置１Ａの回転バランスを保つことができる。外歯歯車３４、３６は、内歯歯車３８に内接噛合しており、内歯歯車３８は支持部材８１と連結されている。このため、外歯歯車３４、３６は、偏心体軸３１が１回転するごとに、内歯歯車３８に対して歯数差分だけ相対回転（自転）する。外歯歯車３４、３６の自転成分は、内ピン５５ｅｐを介してキャリア体４１に伝達される。これらの結果、偏心体軸３１の回転運動が、（内歯歯車３８と外歯歯車３４、３６の歯数差）／（外歯歯車３４及び外歯歯車３６の共通の歯数）の減速比で減速されてキャリア体４１へ伝達される。そして、キャリア体４１から相手部材８２へ減速された回転が出力される。

減速装置１Ａの減速運転中、外部の支持部材８１と相手部材８２との間にラジアル荷重又は両方向のスラスト荷重が加わった場合、主軸受５５がこれらの荷重を受けることで、減速装置１Ａは支障なく減速運転を継続することができる。また、減速装置１Ａの減速運転中、外部の支持部材８１と相手部材８２との間にモーメント荷重が加わった場合、主軸受５５が当該モーメント荷重を受けることで、上記の減速運転が支障なく継続できるという作用が得られてもよい。

なお、減速装置１Ａは、キャリア体４１が直接又は間接的に支持部材に連結され、内歯歯車３８が直接又は間接的に相手部材に連結され、減速された回転を内歯歯車３８を介して相手部材に出力するように使用されてもよい。この場合、内歯歯車３８、あるいは、内歯歯車３８と連結されるカバー部材４６が本発明に係る出力部材の一例に相当する。

＜主軸受の内輪及び外輪＞
主軸受５５は、板部材から構成される内輪５５ｉ１、５５ｉ２と、板部材から構成される外輪５５ｏ１、５５ｏ２と、ローラ状の転動体５５ｔを有する。なお、主軸受５５が四点接触玉軸受であれば、転動体５５ｔは玉状となる。

内輪５５ｉ１、５５ｉ２及び外輪５５ｏ１、５５ｏ２の各々は、板部材をプレス成形により曲折して構成され、図１の断面形状のうち少なくとも転走面（軌道面とも言う）を構成する板状部位が、周方向に連続した環状の形態を有する。外輪５５ｏ１、５５ｏ２は、出力側と反出力側とにそれぞれ配置される２つの部材から構成され、各々に転動体５５ｔが転走する転走面が含まれる。同様に、内輪５５ｉ１、５５ｉ２は、出力側と反出力側とにそれぞれ配置される２つの部材から構成され、各々に転動体５５ｔが転走する転走面が含まれる。内輪５５ｉ１及び外輪５５ｏ２の転走面には、回転軸ｘ１を有する転動体（ローラ）が転走し、内輪５５ｉ２及び外輪５５ｏ１の転走面には、回転軸ｘ２を有する転動体（ローラ）が転走する。

内輪５５ｉ１、５５ｉ２及び外輪５５ｏ１、５５ｏ２を板部材から構成することで、主軸受５５の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

外輪５５ｏ１、５５ｏ２は、さらに、径方向外方に広がるフランジ部５５ｆ１と、フランジ部５５ｆ１に設けられた連結用穴（例えば貫通孔）ｈ５５ｏとを有する。フランジ部５５ｆ１は周方向の全周に連なって設けられていても良いし、周方向における複数の箇所に設けられていても良い。連結用穴ｈ５５ｏは、周方向における複数の箇所に設けられている。

内歯歯車３８は、周方向における複数の箇所に連結用穴（例えばネジ穴）ｈ３８が設けられている。

外輪５５ｏ１、５５ｏ２のフランジ部５５ｆ１と、内歯歯車３８とは、連結用穴ｈ５５ｏ、ｈ３８を介して、ボルト等の連結部材Ｂ１１により連結されている。なお、フランジ部５５ｆ１は、外部の支持部材に連結するために使用されてもよい。この場合、支持部材は、連結用穴ｈ５５ｏ、ｈ３８を介して、ボルト等の連結部材により連結される。

内輪５５ｉ１、５５ｉ２は、さらに、径方向内方に広がるフランジ部５５ｆ２と、フランジ部５５ｆ２に設けられた連結用穴（例えば貫通孔）ｈ５５ｉとを有する。フランジ部５５ｆ２は周方向の全周に連なって設けられていても良いし、周方向における複数の箇所に設けられていても良い。連結用穴ｈ５５ｉは、周方向における複数の箇所に設けられている。

キャリア体４１は、周方向における複数の箇所に連結用穴（例えば貫通孔）ｈ４１が設けられている。

内輪５５ｉ１、５５ｉ２のフランジ部５５ｆ２と、キャリア体４１とは、連結用穴ｈ５５ｉ、ｈ４１を介して、ボルト等の連結部材Ｂ１２により連結されている。さらに、外部の相手部材８２は、フランジ部５５ｆ２及びキャリア体４１の連結用穴ｈ５５ｉ、ｈ４１を介してボルト等の連結部材Ｂ１２を介して連結することができる。

内輪５５ｉ１は、さらに、径方向内方に延在した延在部５５ｅ１を有する。延在部５５ｅ１を有する内輪５５ｉ１は、もう一方の内輪５５ｉ２よりも、装置内方（軸方向における内方）に位置する。さらに、延在部５５ｅ１には、反出力側にピン状に突出した中空の内ピン５５ｅｐを有する。内ピン５５ｅｐは、板材を深絞り加工することで形成されている。延在部５５ｅ１は、周方向に連なる円板状（中央が貫通した円板状）であってもよいし、周方向における一部に切欠きを有する構成であってもよい。内ピン５５ｅｐは、周方向における１箇所又は複数箇所に設けられている。内ピン５５ｅｐは、キャリア体４１の貫通孔を出力側から反出力側へ抜け、外歯歯車３４、３６の側へ突出している。

もう一方の内輪５５ｉ２は、同様に、径方向内方に延在した延在部５５ｅ２を有する。延在部５５ｅ２は、周方向に連なる円板状（中央が貫通した円板状）であってもよいし、周方向における一部に切欠きを有する構成であってもよい。延在部５５ｅ２は、内ピン５５ｅｐの根元の開口部を塞ぐ。

以上のように、実施形態２の減速装置１Ａによれば、内歯歯車３８及び外歯歯車３４、３６を有する減速機構と、減速機構により減速された回転を出力するキャリア体（出力部材）４１と、キャリア体４１を支持する主軸受５５とを備える。さらに、主軸受５５は、板部材により構成される内輪５５ｉ１、５５ｉ２と外輪５５ｏ１、５５ｏ２とを有し、かつ、内輪５５ｉ１は延在部５５ｅ１（内ピン５５ｅｐを含む）を有し、延在部５５ｅ１は減速装置１の他の機能部品（内ピン５５ｅｐ）を構成する。したがって、内輪５５ｉ１と他の機能部品とが一体化され、部品点数の削減を図ることができる。また、主軸受５５の内輪５５ｉ１、５５ｉ２及び外輪５５ｏ１、５５ｏ２が板部材から構成されることで、ブロック状の内輪及び外輪を有する主軸受と比べて、主軸受５５が軽量化され、延いては、減速装置１Ａの軽量化を図ることができる。

具体的には、内輪５５ｉ１の延在部５５ｅ１は、外歯歯車３４、３６の自転成分と同期する内ピン５５ｅｐを構成する。したがって、１つ又は複数の内ピン５５ｅｐを一体化でき、内ピン５５ｅｐの組付け工程の単純化を図ることができる。

また、実施形態２の減速装置１Ａにおいても、実施形態１と同様に、内輪５５ｉ１、５５ｉ２は互いに分割された２つの部材から構成され、さらに、主軸受５５は、単一の軸受により、ラジアル荷重及び両方向のスラスト荷重を受ける。加えて、内輪５５ｉ１、５５ｉ２及び外輪５５ｏ１、５５ｏ２が、板部材をプレス成形により曲折させた板部材により構成される。したがって、実施形態１の同様の構成により得られる前述の効果が、同様に奏される。

（実施形態３）
図３は、実施形態３に係る減速装置を示す断面図である。実施形態３は、実施形態１の一部を変更したものであり、実施形態１と同様の構成は同一符号を付して詳細な説明は省略する。実施形態３の減速装置１Ｂは、所謂シルクハット型の撓み噛合い式歯車装置であり、その減速機構は、フランジ部２８ｆ３を有する外歯歯車２８ｅ２と、１つの内歯歯車２１Ｂと、１つの内歯歯車２１Ｂに対応する起振体軸受１１Ｂとを有する。また、実施形態３の減速装置１Ｂは、内輪２８ｉ１Ｂの延在部が外歯歯車２８ｅ２として機能する主軸受２８Ｂを有する。

内歯歯車２１Ｂは、実施形態１の第１内歯歯車２１と同様の構成である。実施形態３の減速装置１Ｂは、２つ目の内歯歯車を有さない。

外歯歯車２８ｅ２は、円筒部と、円筒部の一端から径方向外方へ広がるフランジ部２８ｆ３とを有し、少なくとも円筒部に可撓性を有する金属部材である。円筒部において、内歯歯車２１Ｂ（その内歯部）と対向する範囲に外歯Ｇ１が設けられている。

起振体軸受１１Ｂは、起振体１０Ａと外歯歯車２８ｅ２との間に介在し、起振体１０Ａと外歯歯車２８ｅ２とを相対的に回転自在に支持する。起振体軸受１１Ｂは、外歯歯車２８ｅ２と内歯歯車２１Ｂとの噛合部に対応する位置（噛合部の径方向内方）に設けられる。

起振体軸１０は、実施形態１と同様の構成に加えて、起振体軸受１１Ｂの一端部近傍に位置する突起１０ｅを有する。突起１０ｅは、起振体軸受１１Ｂの出力側への移動を規制する。

外歯歯車２８ｅ２のフランジ部２８ｆ３は、出力部材２４に連結されている。

主軸受２８Ｂは、内歯歯車２１Ｂと、出力部材２４及び外歯歯車２８ｅ２のフランジ部２８ｆ３との間に介在し、内歯歯車２１Ｂと出力部材２４、並びに、内歯歯車２１Ｂと外歯歯車２８ｅ２を、相対的に回転自在に支持する。主軸受２８Ｂは、内輪２８ｉ１Ｂの延在部が異なる他は、実施形態１の主軸受２８Ｂと同様に構成される。

＜減速動作＞
外部から起振体軸１０に回転運動が入力されると、起振体１０Ａの回転運動が外歯歯車２８ｅ２に伝わる。このとき、外歯歯車２８ｅ２の外歯部は、起振体１０Ａの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯歯車２８ｅ２は、固定された内歯歯車２１Ｂと長軸部分で噛合っている。このため、外歯歯車２８ｅ２は起振体１０Ａと同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車２８ｅ２の内側で起振体１０Ａが相対的に回転し、外歯歯車２８ｅ２の長軸位置と短軸位置とが周方向に移動するように撓み変形する。そして、長軸位置が移動することで、外歯歯車２８ｅ２と内歯歯車２１Ｂとの噛合う位置が回転方向に変化する。ここで、外歯歯車２８ｅ２の歯数が１００で、内歯歯車２１Ｂの歯数が１０２だとすると、噛合う位置が一周するごとに、外歯歯車２８ｅ２と内歯歯車２１Ｂとの噛合う歯がずれていき、これにより外歯歯車２８ｅ２が回転（自転）する。上記の歯数であれば、起振体軸１０の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車２８ｅ２に伝達される。そして、外歯歯車２８ｅ２の回転がフランジ部２８ｆ３を介して出力部材２４に伝達され、出力部材２４から外部の相手部材８２に減速された回転が出力される。

減速装置１Ｂの減速運転中、外部の支持部材８１と相手部材８２との間にラジアル荷重又は両方向のスラスト荷重が加わった場合、主軸受２８Ｂがこれらの荷重を受けることで、減速装置１Ｂは、支障なく減速運転を継続することができる。また、減速装置１Ｂの減速運転中、外部の支持部材８１と相手部材８２との間にモーメント荷重が加わった場合、主軸受２８Ｂが当該モーメント荷重を受けることで、支障なく上記の減速運転が継続できるという作用が得られてもよい。

＜主軸受の内輪及び外輪＞
主軸受２８Ｂは、２つの部材から構成される内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２と、２つの部材から構成される外輪２８ｏ１、２８ｏ２とを有し、さらに、装置内方に位置する内輪２８ｉ１Ｂが他の機能部品を構成する延在部（外歯歯車２８ｅ２）を有する。延在部は、軸方向に延在する筒状部とされ、前述したように、シルクハット型の外歯歯車２８ｅ２を構成する。

さらに、内輪２８ｉ１Ｂのフランジ部２８ｆ３には、タップ等によりネジが形成されたネジ穴ｈ２８Ｂが設けられ、ボルト等の連結部材Ｂ６、Ｂ７と螺合する。そして、出力部材２４と内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２とは、連結用穴ｈ２４ａ、ｈ２８ｉ及びネジ穴ｈ２８Ｂとを介して、ボルト等の連結部材Ｂ６により連結されている。この構成により、内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２と出力部材２４とを連結するためにナットが不要となり、部品点数をさらに削減できる。さらに、出力部材２４と外部の相手部材８２は、連結用穴ｈ２４ｂ、ｈ２８ｉ及びネジ穴ｈ２８Ｂとを介して、ボルト等の連結部材Ｂ７により連結されている。この構成により、相手部材８２と出力部材２４とを連結するためにナットが不要となり、部品点数をさらに削減できる。

なお、減速装置１Ｂは、内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２及び外歯歯車２８ｅ２を外部の支持部材と連結させ、外輪２８ｏ１、２８ｏ２及び内歯歯車２１Ｂを外部の相手部材と連結させて使用することもできる。この場合、起振体軸１０に入力された回転運動は、減速されて内歯歯車２１Ｂに伝達され、内歯歯車２１Ｂから外部の相手部材へ出力されることとなる。この場合には、内歯歯車２１Ｂが、減速された回転を出力する出力部材として機能する。

さらに、内歯歯車２１Ｂが出力部材として機能する構成において、外輪２８ｏ２の連結用穴ｈ２８ｏを、タップ等によりネジが形成されたネジ穴から構成する一方、内歯歯車２１Ｂの連結用穴ｈ２１を貫通孔から構成してもよい。そして、ボルトが、内歯歯車２１Ｂの連結用穴（例えば貫通孔）ｈ２１から、外輪２８ｏ１、２８ｏ２の連結用穴ｈ２８ｏに通され、一方の外輪２８ｏ２の連結用穴ｈ２８ｏ（ネジ穴）に螺合されることで、出力部材である内歯歯車２１Ｂと、外輪２８ｏ１、２８ｏ２とが連結されてもよい。

以上のように、実施形態３に係る減速装置１Ｂによれば、内歯歯車２１Ｂ及び外歯歯車１５を有する減速機構と、減速機構により減速された回転を出力する出力部材２４と、出力部材２４を支持する主軸受２８Ｂとを備える。さらに、主軸受２８Ｂは、板部材により構成される内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２と外輪２８ｏ１、２８ｏ２とを有し、かつ、内輪２８ｉ１Ｂは延在部（２８ｅ２）を有し、延在部が他の機能部品を構成する。したがって、内輪２８ｉ１Ｂと他の機能部品とが一体化され、部品点数の削減を図ることができる。また、主軸受２８Ｂの内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２及び外輪２８ｏ１、２８ｏ２が板部材から構成されることで、ブロック状の内輪及び外輪を有する主軸受と比べて、主軸受２８Ｂが軽量化され、延いては、減速装置１Ｂの軽量化を図ることができる。

具体的には、内輪２８ｉ１Ｂの延在部（２８ｅ２）は、撓み変形する外歯歯車２８ｅ２を構成する。板部材である内輪２８ｉ１Ｂの延在部により、外歯歯車２８ｅ２の撓み変形する特性を得やすい。

さらに、実施形態３に係る減速装置１Ｂによれば、内輪２８ｉ１Ｂは、ボルト等の連結部材Ｂ６、Ｂ７と螺合するネジ穴ｈ２８Ｂを有する。したがって、内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２の連結、あるいは、内輪２８ｉ１Ｂ、２８ｉ２と他の部材（出力部材２４、外歯歯車２８ｅ２など）とを連結する際に、ナットとして機能する部材が存在しないような箇所である場合に、ナットを不要として、部品点数の削減を図れる。

以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、所謂筒型の撓み噛合い式歯車装置と、センタークランク型の偏心揺動型の減速装置と、所謂シルクハット型の撓み噛合い式歯車装置とを示した。しかし、本発明は、例えば所謂カップ型の撓み噛合い式歯車装置、偏心体を有する２個以上の偏心軸が減速装置の軸心からオフセットして配置された所謂振り分け型の偏心揺動型減速装置、あるいは、単純遊星歯車装置など、様々な種類の減速装置に適用することができる。単純遊星歯車装置に本発明が適用される場合、実施形態２と同様に内輪の延在部によりピン部材を構成し、当該ピン部材が遊星歯車（外歯歯車）の公転成分と同期する構成が採用されてもよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１、１Ａ、１Ｂ 減速装置
１０ 起振体軸
１０Ａ 起振体
１１ 起振体軸受
１５ 外歯歯車
１６ ストッパーリング
２１ 第１内歯歯車
２２ 第２内歯歯車
２４ 出力部材
２８、２８Ｂ 主軸受
２８ｉ１、２８ｉ２、２８ｉ１Ｂ、５５ｉ１、５５ｉ２ 内輪
２８ｏ１、２８ｏ２、５５ｏ１、５５ｏ２ 外輪
２８ｅ 延在部（規制規制部品）
２８ｅ２ 外歯歯車（延在部）
３１ 偏心体軸
３１ｂ、３１ｃ 偏心体
３４、３６ 外歯歯車
３８ 内歯歯車
４１ キャリア体（出力部材）
５５ 主軸受
５５ｅ１、５５ｅ２ 延在部
５５ｅｐ 内ピン（ピン部材、延在部）

Claims (10)

1. 内歯歯車及び外歯歯車を有する減速機構と、前記減速機構により減速された回転を出力する出力部材と、前記出力部材の回転に対して固定された固定部材と、前記固定部材および前記出力部材を支持する主軸受と、を備える減速装置であって、
   前記主軸受は、板部材により構成される内輪及び外輪を有し、
   前記内輪及び前記外輪の少なくとも一方は、前記固定部材および前記出力部材とは別体で前記固定部材または前記出力部材に連結されており、当該一方は、板部材により構成される延在部を有し、当該延在部が前記減速装置の他の機能部品を構成する減速装置。
2. 前記延在部は、他の部材の移動を規制する移動規制部品を構成する、
   請求項１記載の減速装置。
3. 前記延在部は、前記外歯歯車の軸方向の移動を規制する、
   請求項２記載の減速装置。
4. 前記減速装置は、前記外歯歯車が撓み変形する撓み噛合い式の減速装置であって、
   前記延在部は前記外歯歯車を構成する、
   請求項１記載の減速装置。
5. 前記延在部は、前記外歯歯車の自転成分又は公転成分と同期するピン部材を構成する、
   請求項１記載の減速装置。
6. 前記内輪は、互いに分割された第１内輪部材と第２内輪部材とを有し、
   前記第１内輪部材及び前記第２内輪部材の一方が他方よりも前記主軸受の転走面から軸方向において離れた位置まで延在した前記延在部を有する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の減速装置。
7. 前記延在部は、前記固定部材および前記出力部材の一方と連結部材により連結され、前記連結部材よりも軸方向における前記転走面の反対側まで延びた前記延在部が、前記減速装置の他の機能部品を構成する、
   請求項６記載の減速装置。
8. 前記主軸受は、単一の軸受により、ラジアル荷重及び両方向のスラスト荷重を受けることができる構成である、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の減速装置。
9. 前記内輪及び前記外輪は、プレス成形により曲折させた板部材により構成される、
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の減速装置。
10. 前記内輪又は前記外輪は、前記出力部材と連結するための連結部材が螺合するネジ穴を有する、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の減速装置。

Images