(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧歯形を持った歯車を含む複数の歯車で構成した減速機を含む減速機のシリーズであり、複数の出力軸部部品で構成した複数の出力軸部ユニットである内ピン付き出力軸ユニットと内歯歯車付き出力軸ユニットからなる出力軸部と、複数の変速機構部部品を含む複数の変速機構部ユニットである変速機構部ユニット（Ａ１）、変速機構部ユニット（Ｂ１）、変速機構部ユニット（Ａ２）および変速機構部ユニット（Ｂ２）からなる変速機構部と、複数の入力軸部部品を含む複数の入力軸部ユニットである入力軸付きユニットとモータ直結型ユニットからなる入力軸部とを備え、前記の出力軸部と変速機構部と入力軸部の複数ユニットから減速機の減速比、伝達容量、歯車の歯の大きさおよび減速機タイプのいずれか１以上の仕様が設定されることにより、前記の仕様が満たされるべき減速機に必要な前記各部のユニットが選択され、出力軸部から順次変速機構部、入力軸部へと前記各部のユニットが組み立てられることにより、１以上の減速機が完成されるものであり、複数の選択肢を持った前記各部のユニット群から前記のそれぞれの仕様にもとづく用途を持った減速機を構成することが可能であり、これらの減速機を複数収納したことを特徴とする減速機のシリーズであり、前記のこれらの減速機はいずれも入出力軸が同心となる特徴を有しており、更に、前記減速機のシリーズにおいて、変速機構部には、変速機構部ユニット（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）および（Ｂ２）の４種類の変速機構部ユニットが各々備えられ、前記の複数の変速機構部ユニットは、１以上組合せて減速機を構成することが可能となる特徴を有するものであり、また、前記の複数の変速機構部ユニットには、変速された動力を伝達するために必要な内ピン付き中間ローター（９）を使用している変速機構部ユニット（Ａ１）および変速機構部ユニット（Ａ２）と、内歯歯車付き中間ローター（１０）を使用している変速機構部ユニット（Ｂ１）および変速機構部ユニット（Ｂ２）とをそれぞれ備えていることを特徴とするものであり、前記内ピン付き中間ローター（９）および内歯歯車付き中間ローター（１０）は、変速機構部内において変速された動力を伝達するために仲介をなす主要部品であり、前記のそれぞれの変速機構部ユニットに１以上備えられていることを特徴とするものであり、更に、入力軸部のモータ直結型ユニットには、偏心量（ｅ）を持った偏心部を有するモータ直結型用偏心ローター（１１）が備えられていることを特徴とするものであり、前記モータ直結型用偏心ローター（１１）は、モータ軸からの動力を各々の変速機構部ユニットへ伝達する役割を成すものであり、前記の複数の変速機構部ユニット、前記の複数の変速機構部ユニットの部品である複数の中間ローターおよび入力軸部の前記モータ直結型用偏心ローター（１１）を使用して複数の減速機を構成し、複数の減速機を収納したことを特徴とする減速機のシリーズ。
【請求項２】
請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ａ１）が１以上備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ａ１）は、内ピン穴付き外歯歯車（１２）と、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）の内ピン穴に挿入される内ピンを一体として持つ内ピン付き中間ローター（９）と、前記内ピン付き中間ローター（９）が軸受（２２）を介して支持される中間ケーシング（５）とを備え、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）からの変速された動力は、前記内ピン付き中間ローター（９）の偏心部を介して前記変速機構部ユニット（Ａ１）の出力側に設けられた内ピン穴付き外歯歯車（１２）に伝達され、中間ケーシング（５）内に歯切りされた内歯歯車（１０１）と前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）が噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を持つものであり、前記変速機構部ユニット（Ａ１）を１以上備えた機構を持つこと及び、前記変速機構部ユニット（Ａ１）に前記内ピン付き中間ローター（９）を備えていることを特徴とする減速機。
【請求項３】
請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ｂ１）が備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ｂ１）は、中間歯車（１４）と、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と内接噛合いをする内歯歯車（１０５）を持つ内歯歯車付き中間ローター（１０）と、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）が軸受（２３）を介して支持される中間ケーシング（７）とを備え、前記中間歯車（１４）からの変速された動力は、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の内歯歯車（１０５）が揺動内接噛合いをすることにより、更に、変速されて前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部へ伝達され、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部に軸受（２４）を介して挿入される前記変速機構部ユニット（Ｂ１）の出力側に設けられた内ピン穴付き外歯歯車（１２）へ伝達され、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）が中間ケーシング（７）内に歯切りされている内歯歯車（１０６）と噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を持つものであり、前記変速機構部ユニット（Ｂ１）を備えていること及び、前記変速機構部ユニット（Ｂ１）に前記内歯歯車付き中間ローター（１０）を備えていることを特徴とする減速機。 
【請求項４】
請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ａ２）が備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ａ２）は、内ピン穴付き外歯歯車（１２）と、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）の内ピン穴に挿入される内ピンを一体として持つ内ピン付き中間ローター（９）と、前記内ピン付き中間ローター（９）が軸受（２２）を介して支持される中間ケーシング（６）と前記内ピン付き中間ローター（９）の偏心部へ軸受（２４）を介して挿入される外歯車（１３）とを備え、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）からの変速された動力は、前記内ピン付き中間ローター（９）の偏心部に軸受（２４）を介して挿入される前記外歯歯車（１３）へ伝達され、前記外歯歯車（１３）と前記変速機構部ユニット（Ａ２）の出力側へ設けられた中間歯車（１４）の内歯歯車（１０４）が噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を持つものであり、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０２）と中間ケーシング（６）内に歯切りされている内歯歯車（１０７）とが内接噛合いをして、更に変速される機構を持つものであり、前記変速機構部ユニット（Ａ２）を備えていること及び、前記変速機構ユニット（Ａ２）に前記内ピン付き中間ローター（９）を備えていることを特徴とする減速機。
【請求項５】
請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ｂ２）が１以上備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ｂ２）は、中間歯車（１４）と、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と内接噛合いをする内歯歯車（１０５）を持つ内歯歯車付き中間ローター（１０）と、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）が軸受（２３）を介して支持される中間ケーシング（８）と前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部へ軸受（２４）を介して挿入される外歯歯車（１３）とを備え、前記中間歯車（１４）からの変速された動力は、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と前記内歯歯車付中間ローター（１０）の内歯歯車（１０５）が内接噛合い揺動運動をすることにより変速され、その変速された動力は、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部に軸受（２４）を介して挿入される前記外歯歯車（１３）に伝達され、前記外歯歯車（１３）と前記変速機構部ユニット（Ｂ２）の出力側に設けられた中間歯車（１４）の内歯歯車（１０４）が噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を介して動力伝達されるものであり、更に、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０２）と中間ケーシング（８）内に歯切りされている内歯歯車（１０８）とが内接噛合いをして、変速され動力伝達される機構を持つものであり、前記変速機構ユニット（Ｂ２）を１以上備えていること及び、前記変速機構ユニット（Ｂ２）に前記内歯歯車付中間ローター（１０）を備えていることを特徴とする減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低減速比から超高減速比まで広範囲な減速比を持った減速機とこれらの減速機群を収納した減速機のシリーズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円弧歯形を持った歯車のみ使用して構成した減速機は非常に少ないのが現状である。但し、内接噛合遊星歯車構造を採用した減速機の歯車に於いて、円弧歯形として採用しているのは、曲面板と噛合う内歯歯車部に備えている外ピンが円弧歯形として歯車に採用されている減速機が多く知られている。円弧歯形を持った歯車のみ使用して構成した減速機として、特許文献１に記載されている内接噛合遊星歯車構造を採用した減速機がある。
【０００３】
この従来例である特許文献１に記載の減速機の構成を図２５、図２６及び図２７に示す。一般に多く知られている減速機に用いる歯車歯形としては、曲面板である外歯歯車の歯形をサイクロイド歯形とし、これに内接噛合いをする内歯歯車の歯形は、外ピンを採用している例が多くある。この従来例である図２５の減速機は、内接噛合遊星歯車構造を採用した減速機であるが、内接噛合いをする外歯歯車および内歯歯車の歯形は、すべて円弧歯形で形成している特徴を有している。図２５の減速機は１段変速のみの構造であり、低減速比を必要とする減速装置、機械装置に使用される。
【０００４】
図２６及び図２７の減速機は、図２５の減速機の構造及び機構を改良したものであり、２段減速をする構造になっている。中間歯車の外歯歯車とこれに噛合いをする入力側ケーシング内に歯切りされている内歯歯車においては、内接揺動遊星歯車機構が採用されている。入力軸からの動力の伝達は、この内接揺動遊星歯車機構を通じて、出力軸に歯切りされている内歯歯車へ伝達される構造である。図２５に於ける曲面板である外歯歯車の内ピン穴、この穴に挿入される出力軸側の内ピンは採用されておらず、使用するすべての歯車が円弧歯形を持った歯車同士の噛合いによる遊星歯車機構を採用している。従って、歯車の噛合い時に於けるすべりの少ない正確な速度比が得られる特徴を有している。
【０００５】
上記の減速機の減速比は、次式で求めることができる。
図２６より、  ｉ＝（ｚＢ−ｚＢ）/ｚｂ×（ｚｂ−ｚｄ）/ｚＤ
上記の式より、分子の各々の歯車の歯数差が最小、つまり１になるようにそれぞれの歯車歯数を設定すれば、高減速比が得られ、逆にこの分子の歯数差が大きくなるよう設定すれば、低減速比が得られる特徴を持っている。更に、上記の式の分子の値が正か負の値により出力軸の回転方向が正回転か、逆回転かを各歯車歯数の設定により変えることが可能になる。つまり、この減速機で使用する各歯車の歯数設定を変更することにより、正転、逆転を含めて高減速比、中減速比、低減速比の領域を持った減速機を構成することができる特徴を有している。なお、以後の本願の文中においては、減速比の値は１/ｉとして整数値にて表現をしている。なお、本文中において、低減速比とは減速比５０以下を意味し、中減速比とは減速比１００から２０００までを意味し、高減速比とは減速比１００００から８００００までを意味し、超高減速比とは減速比１０００００から２００００００以上を意味する定義として使用している。
【０００６】
上記の両減速機共に、一般に知られている内接噛合遊星歯車構造の減速機と比較すれば構造的に小型、軽量であり、省力化が可能な構造を持った減速機である。
この減速機に使用される円弧歯形を持った歯車は、簡単な計算式で歯車設計が可能であり、円弧半径Ｒにより歯の大きさが決定される。歯形が円弧半径Ｒ＝１以下の小歯車から円弧半径Ｒ＝５以上の大歯車まで、減速機の性能に合わせて任意に歯の大きさを設定することが可能であり、小型軽量の減速機から大型の減速機まで設計することが可能となる。更に、特許文献２に記載している特許公開２００９−１６２２９２の請求項１の歯車を含めて、本願の請求項１の減速機のシリーズに使用する歯車群として各々の減速機群を構成すれば、各々の減速機の省力化または、歯車の歯の強度を増した大型の減速機を構成することが可能となる。
ここで、本願の文中にて使用している用語について定義することにする。
シリーズ：  集合体として定義しており、本願中では、複数の減速機の集合体を表す。
ユニット：  複数の部品の集合体の意、入力軸部、変速機構部および出力軸部において、部品の集合体に使用している。
タイプ：  種類の意であり、減速機タイプでは、番号を付記して表示している。
偏心体：  円筒物本体の軸心より偏心量ｅの値にて偏心した位置に軸心を持った円筒体であり、本願中に於いては、軸の偏心部、各種中間ローターの偏心部、モータ直結型偏心ローターの偏心部のことを偏心体と表現している。いずれの部品も本体と偏心部は一体構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許公開２００７ー０３２８３６
【特許文献２】特許公開２００９−１６２２９２
【特許文献３】特許公開平０６ー２４１２８４
【特許文献４】特許公開２０００ー１１０８９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の背景技術で説明した従来例の個々の減速機は、それぞれの特徴を有するものの、個別にて存在するものであり、個々に必要とされる減速機の性能を鑑み個別にて設計されるものであった。また、減速比においては、５０以下の低減速比から２０００以下の中減速比まであり、更に高減速比の領域まで届く減速機を構成することには限界があった。従来の減速機のそれぞれの特徴を取り入れた中で、改良された有能な減速機、更には、シリーズ化された一連の減速機群が必要とされる。解決されるべき改善点を下記に上げることにする。
１）減速機の伝達容量、減速比、タイプ、歯車の歯の大きさ別に減速機群をシリーズ化する必要がある。
２）部品数の省力化を進めるために、各々の減速機に使用される部品群は、ユニット化し、使用される部品群の取り合い寸法の統一化と減速機群における各々減速機間の部品群の共用化、部品サイズの共通化が必要となる。
３）減速比が５０以下の低減速比から減速比が１００から２０００までの中減速比、減速比が１００００から８００００までの高減速比、減速比が１０００００以上の超高減速比まで、広範囲にわたる減速比を持った減速機群をシリーズ化する必要がある。
４）減速機群の各々の減速機は、可能な限り軽量、省力化する必要がある。
以上を鑑みて、これらの改善点を改良すべき多数の減速機群を収納することのできる減速機のシリーズを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、円弧歯形を持った歯車を含む複数の歯車で構成した減速機を含む減速機のシリーズであり、複数の出力軸部部品で構成した複数の出力軸部ユニットである内ピン付き出力軸ユニットと内歯歯車付き出力軸ユニットからなる出力軸部と、複数の変速機構部部品を含む複数の変速機構部ユニットである変速機構部ユニット（Ａ１）、変速機構部ユニット（Ｂ１）、変速機構部ユニット（Ａ２）および変速機構部ユニット（Ｂ２）からなる変速機構部と、複数の入力軸部部品を含む複数の入力軸部ユニットである入力軸付きユニットとモータ直結型ユニットからなる入力軸部とを備え、前記の出力軸部と変速機構部と入力軸部の複数ユニットから減速機の減速比、伝達容量、歯車の歯の大きさおよび減速機タイプのいずれか１以上の仕様が設定されることにより、前記の仕様が満たされるべき減速機に必要な前記各部のユニットが選択され、出力軸部から順次変速機構部、入力軸部へと前記各部のユニットが組み立てられることにより、１以上の減速機が完成されるものであり、複数の選択肢を持った前記各部のユニット群から前記のそれぞれの仕様にもとづく用途を持った減速機を構成することが可能であり、これらの減速機を複数収納したことを特徴とする減速機のシリーズであり、前記のこれらの減速機はいずれも入出力軸が同心となる特徴を有しており、更に、前記減速機のシリーズにおいて、変速機構部には、変速機構部ユニット（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）および（Ｂ２）の４種類の変速機構部ユニットが各々備えられ、前記の複数の変速機構部ユニットは、１以上組合せて減速機を構成することが可能となる特徴を有するものであり、また、前記の複数の変速機構部ユニットには、変速された動力を伝達するために必要な内ピン付き中間ローター（９）を使用している変速機構部ユニット（Ａ１）および変速機構部ユニット（Ａ２）と、内歯歯車付き中間ローター（１０）を使用している変速機構部ユニット（Ｂ１）および変速機構部ユニット（Ｂ２）とをそれぞれ備えていることを特徴とするものであり、前記内ピン付き中間ローター（９）および内歯歯車付き中間ローター（１０）は、変速機構部内において変速された動力を伝達するために仲介をなす主要部品であり、前記のそれぞれの変速機構部ユニットに１以上備えられていることを特徴とするものであり、更に、入力軸部のモータ直結型ユニットには、偏心量（ｅ）を持った偏心部を有するモータ直結型用偏心ローター（１１）が備えられていることを特徴とするものであり、前記モータ直結型用偏心ローター（１１）は、モータ軸からの動力を各々の変速機構部ユニットへ伝達する役割を成すものであり、前記の複数の変速機構部ユニット、前記の複数の変速機構部ユニットの部品である複数の中間ローターおよび入力軸部の前記モータ直結型用偏心ローター（１１）を使用して複数の減速機を構成し、複数の減速機を収納したことを特徴とする減速機のシリーズである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ａ１）が１以上備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ａ１）は、内ピン穴付き外歯歯車（１２）と、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）の内ピン穴に挿入される内ピンを一体として持つ内ピン付き中間ローター（９）と、前記内ピン付き中間ローター（９）が軸受（２２）を介して支持される中間ケーシング（５）とを備え、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）からの変速された動力は、前記内ピン付き中間ローター（９）の偏心部を介して前記変速機構部ユニット（Ａ１）の出力側に設けられた内ピン穴付き外歯歯車（１２）に伝達され、中間ケーシング（５）内に歯切りされた内歯歯車（１０１）と前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）が噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を持つものであり、前記変速機構部ユニット（Ａ１）を１以上備えた機構を持つこと及び、前記変速機構部ユニット（Ａ１）に前記内ピン付き中間ローター（９）を備えていることを特徴とする減速機である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ｂ１）が備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ｂ１）は、中間歯車（１４）と、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と内接噛合いをする内歯歯車（１０５）を持つ内歯歯車付き中間ローター（１０）と、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）が軸受（２３）を介して支持される中間ケーシング（７）とを備え、前記中間歯車（１４）からの変速された動力は、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の内歯歯車（１０５）が揺動内接噛合いをすることにより、更に、変速されて前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部へ伝達され、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部に軸受（２４）を介して挿入される前記変速機構部ユニット（Ｂ１）の出力側に設けられた内ピン穴付き外歯歯車（１２）へ伝達され、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）が中間ケーシング（７）内に歯切りされている内歯歯車（１０６）と噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を持つものであり、前記変速機構部ユニット（Ｂ１）を備えていること及び、前記変速機構部ユニット（Ｂ１）に前記内歯歯車付き中間ローター（１０）を備えていることを特徴とする減速機である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ａ２）が備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ａ２）は、内ピン穴付き外歯歯車（１２）と、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）の内ピン穴に挿入される内ピンを一体として持つ内ピン付き中間ローター（９）と、前記内ピン付き中間ローター（９）が軸受（２２）を介して支持される中間ケーシング（６）と前記内ピン付き中間ローター（９）の偏心部へ軸受（２４）を介して挿入される外歯車（１３）とを備え、前記内ピン穴付き外歯歯車（１２）からの変速された動力は、前記内ピン付き中間ローター（９）の偏心部に軸受（２４）を介して挿入される前記外歯歯車（１３）へ伝達され、前記外歯歯車（１３）と前記変速機構部ユニット（Ａ２）の出力側へ設けられた中間歯車（１４）の内歯歯車（１０４）が噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を持つものであり、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０２）と中間ケーシング（６）内に歯切りされている内歯歯車（１０７）とが内接噛合いをして、更に変速される機構を持つものであり、前記変速機構部ユニット（Ａ２）を備えていること及び、前記変速機構ユニット（Ａ２）に前記内ピン付き中間ローター（９）を備えていることを特徴とする減速機である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１の減速機のシリーズに含まれる減速機群の個々の減速機であり、変速機構部において変速機構部ユニット（Ｂ２）が１以上備えられた機構を持つ減速機であり、前記変速機構部ユニット（Ｂ２）は、中間歯車（１４）と、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と内接噛合いをする内歯歯車（１０５）を持つ内歯歯車付き中間ローター（１０）と、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）が軸受（２３）を介して支持される中間ケーシング（８）と前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部へ軸受（２４）を介して挿入される外歯歯車（１３）とを備え、前記中間歯車（１４）からの変速された動力は、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０３）と前記内歯歯車付中間ローター（１０）の内歯歯車（１０５）が内接噛合い揺動運動をすることにより変速され、その変速された動力は、前記内歯歯車付き中間ローター（１０）の偏心部に軸受（２４）を介して挿入される前記外歯歯車（１３）に伝達され、前記外歯歯車（１３）と前記変速機構部ユニット（Ｂ２）の出力側に設けられた中間歯車（１４）の内歯歯車（１０４）が噛合う揺動内接噛合遊星歯車機構を介して動力伝達されるものであり、更に、前記中間歯車（１４）の外歯歯車（１０２）と中間ケーシング（８）内に歯切りされている内歯歯車（１０８）とが内接噛合いをして、変速され動力伝達される機構を持つものであり、前記変速機構ユニット（Ｂ２）を１以上備えていること及び、前記変速機構ユニット（Ｂ２）に前記内歯歯車付中間ローター（１０）を備えていることを特徴とする減速機である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の減速機のシリーズは、減速機を構成する部品ユニットとして、出力軸部に２ユニット，変速機構部に４ユニット及び入力軸部に２ユニットのそれぞれの部品群を配置したものであり、特に変速機構部においては、減速機の減速比、伝達容量、この減速機に使用される複数の歯車の歯の大きさおよび減速機タイプ別に変速機構部ユニット群を選択することが可能となる特徴を有している。また、この減速機のシリーズに含まれる減速機群は、減速比が５０以下の低減速比から減速比が１０００００以上の超高減速比までの広範囲に亘る減速比を持った減速機を構成することが可能である。更に、減速機の減速比、伝達容量、この減速機に使用される複数の歯車の歯の大きさおよび減速機タイプ別にて、減速機群を構成すれば、複数の減速機のシリーズを構築できる特徴を有する。
更に、部品数の省力化を進めるために、各々の減速機に使用される部品群は、ユニット化し、使用される部品群の取り合い寸法の統一化と減速機群における各々減速機間の部品群の共用化、部品サイズの共通化を図ることができる特徴を有している。
【００１５】
請求項２に記載の減速機は、変速機構部に内ピン穴付外歯歯車１２と１つ以上の変速機構部ユニットＡ１を備えた構造を持つ減速機である。図２５に示す従来型の減速機を多段式減速機に対応できるように、変速機構部ユニットＡ１の部品である内ピン付中間ローター９を備えた機構を持つことを特徴とするものであり、この内ピン付中間ローター９を介して次段へと変速する機構を持つことを特徴とする減速機である。この変速機構部ユニットＡ１を複数、あるいは他の変速機構部ユニットＢ１と組み合せる事も可能である特徴を有する。この減速機は、指数関数的に減速比が増加する特徴を有している。１００００以上の高減速比を得ることが可能となる多段式減速機を構成することが可能となる。
【００１６】
請求項３に記載の減速機は、変速機構部に内ピン穴付外歯歯車１２と変速機構部ユニットＢ１を備えた機構を持つ減速機である。変速機構部ユニットＢ１は、変速機構部ユニットＢ２の基となるユニットであり、多段式減速機に対応できるように改良した変速機構部ユニットであり、他ユニットの変速機構部ユニットＡ２および変速機構部ユニットＢ２と組合せが可能である特徴を有している。図２６および図２７に示す従来例の減速機を多段式減速機に対応できるように改良した変速機構部ユニットであるが、変速機構部ユニットＡ１と異なる点は、背景技術の中にも開示しているように、減速比ｉの計算式が示す通り、指数関数的に減速比を得ることも，等比級数的に減速比を得ることも可能となる都合の良い変速機構部ユニットである。つまり、この変速機構部ユニットを使用することにより広範囲に亘る減速比に対応可能な減速機を構成することが可能となる特徴を有する。
【００１７】
請求項４に記載の減速機は、変速機構部に中間歯車１４と変速機構部ユニットＡ２を備えた機構を持つ減速機である。変速機構部ユニットＡ２は、変速機構部ユニットＡ１を更に改良して、多段式減速機に対応できるように改良した変速機構部ユニットであり、他ユニットの変速機構部ユニットＡ１及び変速機構部ユニットＢ１とも組合せが可能である特徴を有している。他の変速機構部ユニットと組み合わせることにより、指数関数的に減速比を得ることも，等比級数的に減速比を得ることも可能となる都合の良い変速機構部ユニットである。つまり、この変速機構部ユニットを使用することにより広範囲に亘る減速比に対応可能な減速機を構成することが可能となる特徴を有する。
【００１８】
請求項５に記載の減速機は、変速機構部に中間歯車１４と変速機構部ユニットＢ２を１つ以上備えた機構を持つ減速機である。変速機構部に複数の変速機構部ユニットＢ２を組み合わせるか、または、他ユニットの変速機構部ユニットＡ２と組合せが可能である特徴を有している。他の変速機構部ユニットと組み合わせることにより、指数関数的に減速比を得ることも，等比級数的に減速比を得ることも可能となる都合の良い変速機構部ユニットである。つまり、この変速機構部ユニットを使用することにより広範囲に亘る減速比に対応可能な減速機を構成することが可能となる特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】減速機のシリーズの構成図である。
【図２】減速機のシリーズの各ユニット別構成図である。
【図３】変速機構部ユニットＡ１の部品図、組立図である。
【図４】変速機構部ユニットＢ１の部品図、組立図である。
【図５】変速機構部ユニットＡ２の部品図、組立図である。
【図６】変速機構部ユニットＢ２の部品図、組立図である。
【図７】入力軸付減速機の減速機タイプ別一覧図である。
【図８】モータ直結型減速機の減速機タイプ別一覧図である。
【図９】減速比別に分類した入力軸付減速機の減速機タイプ別一覧図である。
【図１０】減速比別に分類したモータ直結型減速機の減速機タイプ別一覧図である。
【図１１】減速機タイプ１２の減速機である。
【図１２】減速機タイプ４２の減速機である。
【図１３】減速機タイプ１３の減速機である。
【図１４】減速機タイプ４３の減速機である。
【図１５】減速機タイプ２２の減速機である。
【図１６】減速機タイプ５２の減速機である。
【図１７】減速機タイプ３１の減速機である。
【図１８】減速機タイプ６１の減速機である
【図１９】減速機タイプ３２の減速機である。
【図２０】減速機タイプ６２の減速機である。
【図２１】減速機タイプ３３の減速機である。
【図２２】減速機タイプ６３の減速機である。
【図２３】減速機タイプ３４の減速機である。
【図２４】減速機タイプ６４の減速機である。
【図２５】特許公開２００７ー０３２８３６の図１３を示す。
【図２６】特許公開２００７ー０３２８３６の図１４を示す。
【図２７】特許公開２００７ー０３２８３６の図１５を示す。
【図２８】特許公開２００９ー１６２２９２の図４を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、先の出願の特許公開２００７ー０３２８３６に開示している図１３、図１４、及び図１５に示す内接噛合遊星歯車機構を持った減速機を改良して、一連の減速機群をシリーズ化したものである。これらの減速機群には、５０以下の低減速比から２００万を超える超高減速比を含む非常に広範囲にわたる減速比を持った減速機群を収納したものである。下記の実施例に於いては、歯車の歯の大きさを表す円弧半径Ｒ＝２の歯車群で構成される減速機群についてのみ開示しているが、本発明の請求項１に記載の減速機のシリーズは、減速機の減速比、伝達容量、歯車の歯の大きさおよび減速機タイプのいずれか１以上の仕様が設定されることにより、１つの減速機のシリーズを構築することが可能となる。前記の仕様が満たされるべき減速機に必要な前記各部のユニットが選択され、出力軸部から順次変速機構部、入力軸部へと前記各部のユニットが組み立てられることにより、１以上の減速機が完成されるものである。複数の選択肢を持った前記各部のユニット群からそれぞれの仕様にもとづく用途を持った減速機を構成することが可能であり、これらの減速機を複数収納したことを特徴とする減速機のシリーズである。上述の仕様である歯車の歯の大きさを例に取れば、大小さまざまな円弧半径Ｒを持った歯車群から構成される減速機群に対応できるものであり、円弧半径Ｒ＝１以下の歯車を使用した小型の減速機を持った機械又は装置から円弧半径Ｒ＝５以上の歯車を使用した大型の減速機を持った機械又は装置までも含む広範囲にわたる減速機のシリーズが提供可能となる。更に、特許文献２に記載している特許公開２００９−１６２２９２の請求項１の歯車を含めて、本願の請求項１の減速機のシリーズに使用する歯車群として各々の減速機群を構成すれば、各々の減速機の省力化または、歯車の歯の強度を増した減速機を構成することが可能となる。更に、本願の請求項１の減速機のシリーズは、部品数の省力化を進めるために、各々の減速機に使用される部品群は、ユニット化し、使用される部品群の取り合い寸法の統一化と減速機群における各々減速機間の部品群の共用化、部品サイズの共通化を図ることができる特徴を有している。以下、本発明の実施形態を表１から表１１及び図１から図２８に基づいて説明する。
【００２１】
【表１】
0005458447.tif 000002
【００２２】
表１は、図中に示す減速機のシリーズの出力軸部、変速機構部及び入力軸部と変速機構部ユニットＡ１，Ａ２，Ｂ１及びＢ２に使用される各々の部品番号と部品名を表示したものである。これ以降の段落の説明については、この部品番号及び部品名にて説明をすることにする。
【００２３】
図１は、本発明の請求項１に記載の減速機のシリーズの構成図を示したものである。減速機のシリーズは、出力軸部、変速機構部、入力軸部の３つの機構部から成り立っている。出力軸部は、出力軸側ケーシング３と４にそれぞれ、内ピン付き出力軸１８と内歯歯車付出力軸１９が組み合わさった図を示している。内ピン穴付き外歯歯車１２と組合う内ピン付き出力軸ユニットと中間歯車１４が出力軸の内歯歯車と噛合う内歯歯車付き出力軸ユニットの２ユニットを示している。なお、内ピン付き出力軸１８は、内ピンと軸本体が一体となった構造にしている。この場合、内ピン部の加工に時間を要すが、内ピンの強度が増す利点がある。しかしながら、内ピンと出力軸本体を一体構造にするには、加工上の難点が在る為、内ピンを出力軸本体へ圧入する方法でも良い。また、軸の中心部の穴は、軸受を介して入力軸１５，１８，１９を支持する為のボス穴である。  内ピン付き出力軸１９は、軸本体に中間歯車１４と噛合う内歯歯車が歯切りされたものである。軸中心部のボス穴は、前記同様に、入力軸を支えるものである。
次に、変速機構部については、各々の部品を減速機タイプ別及び変速機構部ユニット別に組み合わさる順に並べて図示している。
本発明の請求項１に記載の減速機のシリーズの心臓部に相当するものであり、使用する各々の歯車の歯数およびそれぞれの減速機タイプ及び変速機構部ユニットにより、減速機の減速比がそれぞれ設定されるものである。変速機構部の減速機タイプは、基本的には１８種類程表示しているが、変速機構部ユニットとの組合せにより表１１に示す通り４４種類以上ある。内ピン付き出力軸ユニットに組合う２０タイプと内歯歯車付き出力軸ユニットに組合う２４タイプに大別することができる。また、変速機構部は、変速機構部ユニットＡ１，Ａ２，Ｂ１及びＢ２をそれぞれ単独、複数組合せたもの、あるいは変速機構部ユニットを使用しないものに分かれる。変速機構部ユニットを使用しない減速機タイプは、先の出願の特許公開２００７ー０３２８３６に開示している図１３、図１４、及び図１５に示す減速機タイプを改良したものになる。それらは、図１に於いては、減速機タイプ１２，４２，２１及び５１の減速機タイプになる。前記に記載の減速機タイプ１２，４２，２１及び５１の減速機を高減速比にも対応できるように改良して減速機の種類を増加させて、減速機のシリーズを構築したものである。
次に、入力軸部については、入力軸付きユニットとモータ直結型ユニットの２ユニットに大別できる。
入力軸側ケーシングは、部品番号が１と２の２種類あり、１は、内ピン穴付き外歯歯車１２がケーシング内に歯切りされている内歯歯車に内接噛合いするものであり、２の入力軸側ケーシングは、中間歯車１４が、ケーシング内に歯切りされている内歯歯車に内接噛合いするものである。また、部品数を減じる為、入力軸付きユニットとモータ直結型ユニットの両方に対応可能になるように、入力軸付きユニットにおいては、入力軸用軸受調整カラー２７を介して入力軸用軸受２０を組み付けるようにしている。更に、モータ直結型ユニットにおいては、入力軸付きユニットに使用される入力軸の偏心部の役割を成す為に、モータ直結用軸受２１に挿入されるモータ直結型用偏心ローター１１を用意している。この偏心ローター１１は、変速機構部部品の内ピン穴付き外歯歯車１２のボス穴及び外歯歯車１３のボス穴へ軸受２４を介して組みつけられる。図１に示す減速機のシリーズは、出力軸部の２ユニットと変速機構部の４ユニット、変速機構部ユニットを使用しないもの、および入力軸部の２ユニットから構成されている。これらのユニット群の選択肢から減速比、伝達容量、歯車の歯の大きさおよび減速機タイプ別に任意の部品ユニットを選択し、出力軸部から変速機構部、入力軸部へと各々の部品群を組合せれば１つの減速機が完成する構成になっている。表１１に示す通り４４種類以上の減速機タイプを構成することが可能となる。前述にて記載の通り、図１の減速機のシリーズ構成図は、歯の大きさを定義する円弧半径Ｒ＝２の歯車群で構成した減速機群である。円弧半径Ｒ別に、特許公開２００９−１６２２９２の請求項１に記載の歯車を含めて、上述の減速機のシリーズを展開すれば、更に多くの減速機のシリーズとそれに含まれる減速機群を収納することが可能となる特徴を有している。
【００２４】
図２は、図１の変速機構部の部品群をユニット別に組合せて減速機のシリーズの構成図を表示したものである。変速機構部ユニットは４種類あり、それぞれ変速機構部ユニットＡ１，変速機構部ユニットＡ２，変速機構部ユニットＢ１及び変速機構部ユニットＢ２と名称を付けている。各ユニットは、それぞれの減速機に単独にて使用する場合もあるが、複数ユニットを組合せて使用することも可能である特徴を有している。出力軸部との組み付けは、図で示す通り、変速機構部内の出力側に配置している内ピン穴付き外歯歯車１２を介して組み付けるユニット群（変速機構部ユニットＡ１，変速機構部ユニットＢ１）と出力側に配置している中間歯車１４を介して組み付けるユニット群（変速機構部ユニットＡ２、変速機構部ユニットＢ２）に分かれる。また、入力軸部との組み付けは、入力軸側ケーシング１を使用するか、入力軸側ケーシング２を使用するかにより分かれる。入力軸側ケーシング１と組み付けるタイプは、入力側に配置している内ピン穴付き外歯歯車１２を使用するタイプであり、入力軸側ケーシング２と組み付けるタイプは、入力側に配置している中間歯車１４を介して組み付けるタイプである。個々の変速機構部ユニットについては、後段にて特徴も含めて説明することにする。
【００２５】
図３は、変速機構部ユニットＡ１の部品図とそれらを組み付けた図を示す。中間ケーシング５に順次組み付けた図が右図である。
変速機構部ユニットＡ１は、中間ケーシング５と前記中間ケーシング５に変速機構部内軸受２２を介して取り付けられる内ピン付き中間ローター９と前記内ピン付き中間ローター９の内ピンに挿入される入力側の内ピン穴付き外歯歯車１２とを備え、内ピン付き中間ローター９は、偏心量ｅを持った偏心円筒部を有している。変速機構部ユニットＡ１へ入力される動力は、内ピン穴付き外歯歯車１２へ伝達され、前記内ピン付き中間ローター９の偏心円筒部を介して、変速機構部ユニットＡ１の出力軸側へ設けられた内ピン穴付き外歯歯車１２へ伝えられる。または、変速機構部ユニットＡ１および変速機構部ユニットＡ２の入力側の内ピン穴付き外歯歯車１２へ伝えられる。更に、前記内ピン穴付き外歯歯車１２と中間ケーシング５内に歯切りされている内歯歯車１０１とが内接揺動噛合をして変速した動力を出力する機構を特徴としている。また、前記の内ピン付き中間ローター９は、内ピンが本体と一体として加工されたものであり、ピンの強度を増す為に、一体となった構造を取っている。しかしながら、内ピンと中間ローター本体を一体構造にするには、加工上の難点が在る為、内ピンを中間ローター本体へ圧入する方法でも良い。この変速機構部ユニットＡ１を複数組み付けることにより、内ピン穴付き外歯歯車１２の歯数を二乗、三乗する指数関数的に減速比が増大する特徴を有している。また、この変速機構部ユニットＡ１を複数組み合せるか、変速機構部ユニットＡ２および変速機構部ユニットＢ１を複数組合せて減速機を構成することも可能である特徴を有する。
【００２６】
図４は、変速機構部ユニットＢ１の部品図とその組み付け図を右図へ示す。変速機構部ユニットＢ１は、中間歯車１４と前記中間歯車１４の外歯車１０３と噛合う内歯歯車付き中間ローター１０と前記内歯歯車付き中間ローター１０を変速機構部内軸受２３を介して支持する中間ケーシング７とを備え、変速機構部ユニットＢ１への変速された動力は、前記中間歯車１４の外歯歯車１０３へ伝えられる。前記中間歯車１４には、外歯歯車１０２と外歯歯車１０３、内歯歯車１０４の３つの歯車が歯切りされている。前記中間歯車１４の外歯車１０３と内歯歯車付き中間ローター１０の内歯歯車１０５が内接揺動噛合いをすることにより変速され、その変速された動力は、偏心量ｅを持った内歯歯車付き中間ローター１０の偏心円筒部に伝達される。前記の偏心円筒部には、変速機構部ユニットＢ１の出力側に設けられた内ピン穴付き外歯歯車１２が軸受２４を介して挿入され、前記内ピン穴付き外歯歯車１２と中間ケーシング７に歯切りされた内歯歯車１０６とが噛合う内接噛合遊星歯車機構構となっている。その変速された動力は出力軸部へと伝達されるか、または、変速機構部ユニットＡ１および変速機構部ユニットＡ２の入力側の内ピン穴付き外歯歯車１２へ伝えられる。更に、前記内ピン穴付き外歯歯車１２と中間ケーシング７内に歯切りされている内歯歯車１０６とが内接揺動噛合をして変速した動力を出力する機構を特徴としている。
前記変速機構部ユニットＢ１と変速機構部ユニットＡ１、変速機構部ユニットＡ２を複数組合せて減速機を構成することも可能である。この変速機構部ユニットＢ１及び次の項で説明する変速機構部ユニットＢ２の機構は、上述の通り先の出願の特許公開２００７ー０３２８３６を改良した機構を採用している。その開示の中で減速機の減速比を求める式がある。その式於いて、分子が１になるように各歯車の歯数を設定すれば、高い減速比を持った減速機が構成できるが、分子を２，３，４，５と増加させることにより、分子が１にて求められた減速比に対して、分子の数だけ除した減速比に減ずることが可能となる。つまり、中間歯車の２つの外歯歯車の歯数及びこれらに噛合う内歯歯車の歯数を自在に設定することにより、任意に希望する減速比を持った減速機を構成することが可能となり、減速機のシリーズに於いて、広範囲に亘る減速比を持った減速機群を収納することが可能となる特徴を有している。
【００２７】
図５は、変速機構部ユニットＡ２の部品図と組み付け図を右図に示す。変速機構部ユニットＡ２は、中間ケーシング６と前記中間ケーシング６に変速機構部内軸受２２を介して取り付けられる内ピン付き中間ローター９と前記内ピン付き中間ローター９の内ピンに挿入される入力側の内ピン穴付き外歯歯車１２と前記内ピン付き中間ローター９の偏心円筒部に軸受２４を介して取り付けられる外歯歯車１３とを備え、変速機構部ユニットＡ２において、変速機構部内への動力伝達は、入力側の前記内ピン穴付き外歯歯車１２を介して伝達され、変速機構部外への出力は変速機構部ユニットＡ２の出力側に設けた中間歯車１４を介して出力される機構を特徴としている。入力側からの変速された動力は、前記内ピン穴付き外歯歯車１２に伝達され、前記内ピン穴付き外歯歯車１２の内ピン穴と前記内ピン付き中間ローター９の内ピンが接触し、揺動回転をすることにより、その出力は前記内ピン付き中間ローター９の偏心円筒部に軸受２４を介して取り付けられた外歯歯車１３に伝達され、前記外歯歯車１３と出力側に設けられた中間歯車１４の内歯歯車１０４とが内接揺動噛合いをし、その出力は中間歯車１４の外歯歯車１０２に伝達され、前記外歯歯車１０２と中間ケーシング６内に歯切りされた内歯歯車１０６が内接噛合いをすることにより変速され、その動力は出力軸部あるいは、変速機構部ユニットＢ１および変速機構部ユニットＢ２の入力側の中間歯車１４へと伝達されることになる。前記中間歯車の２つの外歯歯車の歯数及びこれらに噛合う内歯歯車の歯数を自在に設定することにより、任意に希望する減速比を持った減速機を構成することが可能となり、減速機のシリーズに於いて、広範囲に亘る減速比を持った減速機群を収納することが可能となる特徴を有している。変速機構部に於いては、前記変速機構部ユニットＢ１と変速機構部ユニットＡ１および変速機構部ユニットＢ２を複数組合せて１つの減速機を構成することも可能となる。
【００２８】
図６は、変速機構部ユニットＢ２の部品図とこれらを組み付けた図を右に示す。変速機構部ユニットＢ２は、中間ケーシング８と前記中間ケーシング８に変速機構部内軸受２３を介して取り付けされた内歯歯車付き中間ローター１０と前記内歯歯車付き中間ローター１０の偏心円筒部に軸受２４を介して取り付けられた外歯歯車１３と前記内歯歯車付き中間ローター１０の内歯歯車１０５と噛合う中間歯車１４とを備え、変速機構部ユニットＢ２において、変速機構部ユニット内への動力伝達は、入力側に設けられた前記中間歯車１４を介して伝達され、変速機構部ユニット外への出力は、変速機構部ユニット外に設けられた出力側の中間歯車１４を介して出力軸部へ伝達されるか、または、変速機構部ユニットＢ１および変速機構部ユニットＢ２の入力側に設けられた中間歯車１４へ出力される機構を持つことを特徴としている。
変速機構部ユニットＢ２への動力伝達は、変速機構部ユニットＢ２の入力側に設けられた前記中間歯車１４に伝達され、前記中間歯車１４の外歯歯車１０３と前記内歯歯車付き中間ローター１０の内歯歯車１０５とが内接噛合いをすることにより変速され、その動力は、前記内歯歯車付き中間ローター１０の偏心円筒部に軸受２４を介して取り付けられた前記外歯歯車１３へ伝達され、前記外歯歯車１３と変速機構部ユニットＢ２の出力側に設けられた中間歯車１４の内歯歯車１０４とが内接噛合いをして、前記中間歯車１４の外歯歯車１０２へ動力が伝達される。または、変速機構部ユニットＢ１および  変速機構部ユニットＢ２の入力側に設けられた中間歯車１４の外歯歯車１０２へ動力が伝達される。更に、前記中間歯車１４の外歯歯車１０２と中間ケーシングに歯切りされた内歯歯車１０８とが内接噛合いをして変速した動力が出力軸部、または、変速機構部ユニットＢ１および  変速機構部ユニットＢ２の入力側へ伝達されることになる。  前記中間歯車の２つの外歯歯車の歯数及びこれらに噛合う内歯歯車の歯数を自在に設定することにより、任意に希望する減速比を持った減速機を構成することが可能となり、減速機のシリーズに於いて、広範囲に亘る減速比を持った減速機群を収納することが可能となる特徴を有している。変速機構部に於いては、前記変速機構部ユニットＢ２と変速機構部ユニットＡ２および変速機構部ユニットＢ１を複数組合せて１つの減速機を構成することも可能となる。
【実施例】
【００２９】
図７は、入力軸部において、入力軸付き減速機タイプ別一覧図である。図１にて説明した入力軸部において、入力軸付きユニットを変速機構部の変速機構部ユニットＡ１，Ｂ１，Ａ２及びＢ２をそれぞれ組合せ、出力軸部の内ピン付き出力軸ユニットと内歯歯車付き出力軸ユニットとをそれぞれ組み合わせて、それぞれに組み付けた減速機をまとめて一覧表にした図である。
１）減速機タイプ１１の減速機は、先の出願の特許公開２００７ー０３２８３６に開示している図１３の減速機の機構を採用して改良した１段減速の機構を持った減速機である。変速機構部ユニットＡ１及びＡ２の基になるタイプであり、減速比５０以下の低減速比用に用いられる。入力軸部は、入力軸側ケーシング０１を使用し、出力軸部は、内ピン付き出力軸１８を使用している。
２）減速機タイプ１２の減速機は、上記の減速機タイプ１１に変速機構部ユニットＡ１を組み合わせたタイプであり、２段減速の機構を持った減速機である。減速比２０００程度の中減速比を持った減速機に使用される。指数関数的に２段目の減速比が増大する。入力軸部は、入力軸側ケーシング１を使用し、出力軸部は、内ピン付き出力軸１８を使用している。
３）減速機タイプ１３の減速機は、上記の減速機タイプ１２に、更に変速機構部ユニットＡ１を組み合わせたタイプであり、３段減速の機構を持った減速機である。減速比９０００程度の高減速比を持った減速機に使用される。指数関数的に３段目の減速比が更に増大する。入力軸部は、入力軸側ケーシング１を使用し、出力軸部は、内ピン付き出力軸１８を使用している。
４）減速機タイプ２１の減速機は、先の出願の特許公開２００７ー０３２８３６に開示している図１４及び図１５の減速機の機構を改良した２段減速の機構を持った減速機である。変速機構部ユニットＢ１及びＢ２の基になるタイプであり、使用する各部の歯車歯数の設定により、減速比１００以下の低減速比から減速比２０００程度の減速比を持つ中減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング２を使用し、出力軸部は、内歯歯車穴付き出力軸１９を使用している。
５）減速機タイプ２２の減速機は、上記の減速機タイプ２１に変速機構部ユニットＢ２を組み合わせたタイプであり、４段減速の機構を持った減速機である。上記の減速機タイプ２１と同様に使用する各歯車歯数の設定により、更に広範囲に亘る高減速比から超高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング２を使用し、出力軸部は、内歯歯車穴付き出力軸１９を使用している。
６）減速機タイプ３１の減速機は、変速機構部ユニットＡ２を使用したタイプであり、３段減速の機構を持った減速機である。使用する各歯車歯数の設定により、広範囲に亘る高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング１を使用し、出力軸部は、内歯歯車穴付き出力軸１９を使用している。
７）減速機タイプ３２の減速機は、変速機構部ユニットＢ２と変速機構部ユニットＡ１を組み合わせたタイプであり、４段減速の機構を持った減速機である。上記の減速機タイプ３１と同様に使用する各歯車歯数の設定により、更に広範囲に亘る高減速比から超高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング１を使用し、出力軸部は内歯歯車穴付き出力軸１９を使用している。
８）減速機タイプ３３の減速機は、変速機構部ユニットＡ２を使用したタイプであり、３段減速の機構を持った減速機である。使用する各歯車歯数の設定により、広範囲に亘る高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング２を使用し、出力軸部は、内ピン付き出力軸１８を使用している。
９）減速機タイプ３４の減速機は、変速機構部ユニットＡ１と変速機構部ユニットＢ２を組み合わせたタイプであり、４段減速の機構を持った減速機である。使用する各歯車歯数の設定により、更に広範囲に亘る高減速比から超高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング２を使用し、出力軸部は内ピン付き出力軸１８を使用している。
図９は、減速比別に分類した入力軸付減速機の減速機タイプ一覧図である。図７を減速比別に、低減速比グループ（減速比５０以下）、中減速比グループ（減速比１００から２０００まで）高減速比グループ（減速比１００００から８００００）、超高減速比グループ（１０００００から２００００００程度）の４グループに分けて、各減速機タイプを分類したものである。それぞれに於ける減速比グループの減速比は、大まかなものであり各減速機群に使用される各々の歯車の歯数により減速比は変化するものである。図７に示す各減速機タイプの減速機については、表１０にて各々の減速機タイプの減速比を表示している。
【００３０】
図８は、入力軸部において、モータ直結型減速機タイプ別一覧図である。図１０は、減速比別に分類したモータ直結型減速機タイプ別一覧図である。図７及び図９にて説明した各々の減速機タイプと出力軸部及び変速機構部は全く同じ構造である。入力軸部に於いて、モータ軸にモータ直結型用偏心ローター１１を挿入することが大きな相違点であり、大きな特徴でもある。このモータ直結型用偏心ローター１１は、偏心部が偏心量ｅ＝Ｒ/２にて偏心している円筒部を持っている。変速機構部の内ピン穴付き外歯歯車１２または外歯歯車１３のボス穴へ針状コロ軸受２４を介して挿入される。モータ軸の他端は、内ピン付き中間ローター９又は中間歯車１４の軸受用穴部へ針状コロ軸受２６を介して支持される。
【００３１】
【表２】
0005458447.tif 000003
【００３２】
表２は、図１１および図１２に示す、減速機タイプ１２および４２にて使用しているそれぞれの歯車の歯車計算式に基づく基本データを表示したものである。図１１が入力軸部の入力軸付きユニットを使用した減速機であり、図１２はモータ直結型ユニットを使用した減速機である。出力軸部および変速機構部の構造については、両方共に同じ機構を採用している。変速機構部において、変速機構ユニットＡ１を組み合わせたタイプであり、２段減速の機構を持った減速機である。減速比２０００程度の中減速比を持った減速機に使用される。指数関数的に２段目の減速比が増大する。入力軸部は、入力側ケーシング１を使用し、出力軸部は、内ピン付き出力軸１８を使用している。
【００３３】
【表３】
0005458447.tif 000004
【００３４】
表３は、図１３および図１４に示す、減速機タイプ１３および４３にて使用しているそれぞれの歯車の歯車計算式に基づく基本データを表示したものである。図１３が入力軸部の入力軸付きユニットを使用した減速機であり、図１４はモータ直結型ユニットを使用した減速機である。出力軸部および変速機構部の構造については、両方共に同じ機構を採用している。変速機構部において、前記の減速機タイプ１２および１３に、更に変速機構部ユニットＡ１を組み合わせたタイプであり、３段減速の機構を持った減速機である。減速比９００００程度の高減速比を持った減速機に使用される。指数関数的に３段目の減速比が更に増大する。入力軸部は、入力軸側ケーシング１を使用し、出力軸部は、内ピン付き出力軸１８を使用している。
【００３５】
【表４】
0005458447.tif 000005
【００３６】
表４は、図１５および図１６に示す、減速機タイプ２２および５２にて使用しているそれぞれの歯車の歯車計算式に基づく基本データを表示したものである。図１５が入力軸部の入力軸付きユニットを使用した減速機であり、図１６はモータ直結型ユニットを使用した減速機である。出力軸部および変速機構部の構造については、両方共に同じ機構を採用している。変速機構部において、減速機タイプ２１に変速機構部ユニットＢ２を組み合わせたタイプであり、４段減速の機構を持った減速機である。減速機タイプ２１と同様に使用する各歯車歯数の設定により、更に広範囲に亘る高減速比から超高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力側ケーシング２を使用し、出力軸部は、内歯歯車穴付き出力軸１９を使用している。
【００３７】
【表５】
0005458447.tif 000006
【００３８】
表５は、図１７および図１８に示す、減速機タイプ３１および６１にて使用しているそれぞれの歯車の歯車計算式に基づく基本データを表示したものである。図１７が入力軸部の入力軸付きユニットを使用した減速機であり、図１８はモータ直結型ユニットを使用した減速機である。出力軸部および変速機構部の構造については、両方共に同じ機構を採用している。変速機構部において、変速機構部ユニットＡ２を使用したタイプであり、３段減速の機構を持った減速機である。使用する各歯車歯数の設定により、広範囲に亘る高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング１を使用し、出力軸部は、内歯歯車穴付き出力軸１９を使用している。
【００３９】
【表６】
0005458447.tif 000007
【００４０】
表６は、図１９および図２０に示す、減速機タイプ３２および６２にて使用しているそれぞれの歯車の歯車計算式に基づく基本データを表示したものである。図１９が入力軸部の入力軸付きユニットを使用した減速機であり、図２０はモータ直結型ユニットを使用した減速機である。出力軸部および変速機構部の構造については、両方共に同じ機構を採用している。変速機構部において、変速機構部ユニットＢ２と変速機構部ユニットＡ１を組み合わせたタイプであり、４段減速の機構を持った減速機である。上記の減速機タイプ３１と同様に使用する各歯車歯数の設定により、更に広範囲に亘る高減速比から超高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング１を使用し、出力軸部は内歯歯車穴付き出力軸１９を使用している。
【００４１】
【表７】
0005458447.tif 000008
【００４２】
表７は、図２１および図２２に示す、減速機タイプ３３および６３にて使用しているそれぞれの歯車の歯車計算式に基づく基本データを表示したものである。図２１は、入力軸部の入力軸付きユニットを使用した減速機であり、図２２は、モータ直結型ユニットを使用した減速機である。出力軸部および変速機構部の構造については、両方共に同じ機構を採用している。変速機構部において、変速機構部ユニットＡ２を使用したタイプであり、３段減速の機構を持った減速機である。使用する各歯車歯数の設定により、広範囲に亘る高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング２を使用し、出力軸部は、内ピン付き出力軸１８を使用している。
【００４３】
【表８】
0005458447.tif 000009
【００４４】
表８は、図２３および図２４に示す、減速機タイプ３４および６４にて使用しているそれぞれの歯車の歯車計算式に基づく基本データを表示したものである。図２３が入力軸部の入力軸付きユニットを使用した減速機であり、図２４はモータ直結型ユニットを使用した減速機である。出力軸部および変速機構部の構造については、両方共に同じ機構を採用している。変速機構部において、変速機構部ユニットＡ１と変速機構部ユニットＢ２を組み合わせたタイプであり、４段減速の機構を持った減速機である。使用する各歯車歯数の設定により、更に広範囲に亘る高減速比から超高減速比を持つ減速機に使用される。入力軸部は、入力軸側ケーシング２を使用し、出力軸部は内ピン付き出力軸１８を使用している。
【００４５】
【表９】
0005458447.tif 000010
【００４６】
表９は、上述にて説明したそれぞれの減速機タイプについて、減速機タイプ別に各々の歯車の構成と各々の減速比及び出力軸の回転方向を正転、逆転別に一覧表にしたものである。本発明の請求項１に記載の減速機のシリーズでは、表９にて示すとおり低減速比から超高減速比まで広範囲にわたって減速比を得ることができる減速機群を構築することができる特徴を有している。本発明にて開示している減速機のシリーズは、歯の大きさである円弧半径Ｒ＝２の歯車群にて構成できる減速機群を開示しているが、この円弧半径Ｒ別に歯車群を設定し、これらの歯車を使用して円弧半径Ｒ別に減速機群を構築して、各々の減速機のシリーズを展開すれば、無限に近い減速機群の構成と減速機のシリーズの構築が可能となる。また、減速機のシリーズを減速比別に種々の円弧半径Ｒを持つ歯車を設定し、それらを使用して円弧半径Ｒが異なる減速機群を構成し減速機のシリーズを構築すれば、低減速比を持った減速機群から超高減速比を持った減速機群まで広範囲にわたる減速機群を減速比の領域ごとに詳細に構築できる特徴を有している。
【００４７】
【表１０】
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【００４８】
表１０は、減速機タイプ３３と６３および減速機タイプ３４と６４について、変速機構部ユニットＢ１に用いられる内歯歯車付き中間ローター１０の内歯歯車歯数Ｚｅとそれに内接噛合いをする中間歯車１４の外歯歯車歯数Ｚｆを変化させ４通りのタイプをそれぞれ表示したものである。つまり、前記の内歯歯車付き中間ローター１０の部品および中間歯車１４のそれぞれの部品をそれぞれ４通り準備することにより、表１０にて示すとおり、本来設定された減速機の減速比の領域を拡大することが可能となる実施例である。減速機タイプ３３と６３の減速機は高減速比の領域を広げ、減速機タイプ３４と６４の減速機は超高減速比の領域を広げることが可能となる。同様にして、減速機タイプ２２と５２について、変速機構部ユニットＢ２に用いられる内歯歯車付き中間ローター１０の内歯歯車歯数とそれに内接噛合いをする中間歯車１４の外歯歯車歯数を変化させて、それぞれの部品をそれぞれ４通り準備することも可能である。以上の実施例以外に、内歯歯車穴付き出力軸１９の内歯歯車歯数とそれに内接噛合いをする中間歯車１４の外歯歯車歯数を変化させる、つまり、この内歯歯車穴付き出力軸１９および中間歯車１４部品を数通り準備することになるが、中間歯車１４については、表１０に示す歯車部品を使用することができる。
【００４９】
【表１１】
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【００５０】
表１１は、減速機のシリーズにて格納される各々の減速機の構成を出力軸部ユニット、変速機構部ユニット、入力軸部ユニット別に一覧表にて表示したものである。この減速機のシリーズに収納される減速機の種類は、減速機タイプ別に番号にて表示をしているが４４種類程ある。変速機構部のユニット群を複数組合せれば、更に減速機の種類は増加するが、表１１に示す通りユニット群を複数組合せることにより、減速機の変速段数も増加することになる。表の中で７段および８段変速する減速機も含めているが、それぞれの段数ごとに指数関数的に減速比が増加するので、現状の減速機に求められているニーズからすれば、表１１に示す減速機群にて充分に事足りると思われる。本発明の減速機群は、低減速比を持ったものから無限に近い減速比を持ったものまでを収納している大きな特徴を有している。なお、表１１に示す番号７、８、１１，１２、１５，１６，１７，１８、１９，２０，２５、２６，２７，２８，２９，３０、３１，３２，３７，３８，３９、４０，４１，４２，４３，４４の減速機、減速機タイプでは、それぞれ１４，４４，７１，８１，３５，６５，７２、８２，３６，６６，２３，５３，７３，８３、２４，５４，７４，８４，３６，６６，７５，８５，７６，８６，７７，８７のタイプの減速機については、表中に示しているだけで、それぞれの減速機について図および表にての説明はしていない。図１から図１０を参照すれば、これらの減速機の構造については理解できるものである。
【００５１】
図２８は、特許文献２に記載している特許公開２００９−１６２２９２の請求項１の歯車の歯形曲線を示している。この歯車の歯形は円弧半径Ｒの円弧の中心および隣り合う前記の２円弧と基準ピッチ円とが外接する３接円弧の中心を基に歯形曲線を等間隔に変形させた歯形である。この歯形で構成される歯車は、以下の特徴を有している。
１）歯の大きさを表す円弧半径Ｒの値は変化するが、歯車の大きさを任意に調整することが可能となる。
２）歯車の歯の大きさ（円弧半径Ｒ）の設定が自在になり、歯車の強度や歯車サイズを含む歯車の設計が容易になる特徴を有している。
３）この歯車を使用して歯車伝達装置を設計する場合、装置自体の軽量化、省力化および歯車の歯の強度を増した歯車を設計することが可能となる。
つまり、特許文献１および特許文献２の請求項１に記載した歯車を含む複数の歯車を使用すれば、多種多様な減速機および減速機を含む装置を構成することが可能となる。円弧半径Ｒ＝１以下の小型歯車を使用して、医療機器、介護用機器、ロボットの減速装置として使用ができる。また、円弧半径Ｒ＝５以上の大型歯車を使用して、水門の開閉部分の減速装置、大型天文台の回転機構部の装置として減速機を使用することも可能である。また、本願の請求項１から６に記載の減速機は、円弧歯形を持った歯車で構成した減速機であるが、インボリュート歯形、サイクロイド歯形および他の歯形を持った歯車を使用してこれらの減速機群を構成させることも可能であると推測される。
以上の特徴を有した歯車を含めて、本願の請求項１の減速機のシリーズを構築すれば、更に用途を増した多くの減速機のシリーズを構築することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の請求項１に記載の減速機のシリーズは、低減速比を持った減速機から超高減速比を持った減速機を含む広範囲にわたる減速比を持つ減速機を各々の減速機に使用される部品群の部品サイズの共有化を基にして減速機群を一つのシリーズにまとめて構築したものである。低減速比を必要とする機械および機械装置から超高減速比を必要とする機械および機械装置までを含む軽量かつ小型の機器および装置から重量かつ大型の機器および装置までを含む省エネ、省力化機器および装置として活用できるものである。
【符号の説明】
【００５３】
部品番号
１：入力軸側ケーシング（内ピン付き外歯歯車１２用）
２：入力軸側ケーシング（中間歯車１４用）
３：出力軸側ケーシング（内ピン付き出力軸１８用）
４：出力軸側ケーシング（内歯歯車付き出力軸１９用）
５：中間ケーシング（変速機構部ユニットＡ１用）
６：中間ケーシング（変速機構部ユニットＡ２用）
７：中間ケーシング（変速機構部ユニットＢ１用）
８：中間ケーシング（変速機構部ユニットＢ２用）
９：内ピン付き中間ローター（変速機構部ユニットＡ１、Ａ２用）
１０：内歯歯車付き中間ローター（変速機構部ユニットＢ１、Ｂ２用）
１１：モータ直結用偏心ローター
１２：内ピン穴付き外歯歯車
１３：外歯歯車
１４：中間歯車
１５：入力軸（小）
１６：入力軸（中）
１７：入力軸（大）
１８：内ピン付き出力軸
１９：内歯歯車付き出力軸
２０：入力軸付用軸受
２１：モータ直結型用軸受
２２：変速機構部内軸受（Ａ１、Ａ２用）
２３：変速機構部内軸受（Ｂ１、Ｂ２用）
２４：変速機構部内軸受（針状ころ軸受  大）
２５：変速機構部内軸受（針状ころ軸受  中）
２６：変速機構部内軸受（針状ころ軸受  小）
２７：入力軸用軸受調整カラー
２８：外歯車１３、内ピン穴付外歯歯車１２用軸受調整カラー
１０１：中間ケーシング５の内歯歯車
１０２：中間歯車１４の外歯歯車
１０３：中間歯車１４の外歯歯車
１０４：中間歯車１４の内歯歯車
１０５：内歯歯車付き中間ローター１０の内歯歯車
１０６：中間ケーシング７の内歯歯車
１０７：中間ケーシング６の内歯歯車
１０８：中間ケーシング８の内歯歯車
変速機構部ユニット
Ａ１：変速機構部ユニットＡ１
Ａ２：変速機構部ユニットＡ２
Ｂ１：変速機構部ユニットＢ１
Ｂ２：変速機構部ユニットＢ２
減速機の種類
タイプ１１：減速機タイプ11の減速機
タイプ１２：減速機タイプ1２の減速機
タイプ１３：減速機タイプ1３の減速機
タイプ２１：減速機タイプ２1の減速機
タイプ２２：減速機タイプ２２の減速機
タイプ３１：減速機タイプ３1の減速機
タイプ３２：減速機タイプ３２の減速機
タイプ３３：減速機タイプ３３の減速機
タイプ３４：減速機タイプ３４の減速機
タイプ４１：減速機タイプ４1の減速機
タイプ４２：減速機タイプ４２の減速機
タイプ４３：減速機タイプ４３の減速機
タイプ５１：減速機タイプ５1の減速機
タイプ５２：減速機タイプ５２の減速機
タイプ６１：減速機タイプ６1の減速機
タイプ６２：減速機タイプ６２の減速機
タイプ６３：減速機タイプ６３の減速機
タイプ６４：減速機タイプ６４の減速機
Ｒ：歯の大きさを表す円弧半径
ｅ：偏心量
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005458447.tif 000015
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005458447.tif 000020
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005458447.tif 000027
【図１６】
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【図１７】
0005458447.tif 000029
【図１８】
0005458447.tif 000030
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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