(57)【要約】  入力軸と異なる速度で、出力軸を回転させる変速機は、第１回転機構および第２回転機構、を備える。第１回転機構は、入力軸と一体的に回転する太陽ローラと、太陽ローラの回転に伴い自転する複数の遊星ローラと、複数の遊星ローラの公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星ローラ支持部と、遊星ローラ支持部と共に、中心軸を中心として回転する回転伝達軸と、を有する。第２回転機構は、回転伝達軸と一体的に回転する太陽歯車と、太陽歯車と噛み合う複数の遊星歯車と、複数の遊星歯車の公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星歯車支持部と、を有する。出力軸は、遊星歯車支持部と共に、中心軸を中心として回転する。出力軸の回転方向の負荷に応じて、複数の遊星ローラを径方向内側へ押圧する調圧機構、をさらに備える。
2019078088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸に沿って延び、中心軸を中心に回転する入力軸および出力軸を備え、前記入力軸と異なる速度で、前記出力軸を回転させる、変速機であって、
前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達する、第１回転機構および第２回転機構、
を備え、
前記第１回転機構は、
前記入力軸と一体的に回転する太陽ローラと、
前記太陽ローラの周囲に配置され、自転軸を中心として、前記太陽ローラの回転に伴い自転する複数の遊星ローラと、
複数の前記遊星ローラの自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星ローラの公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星ローラ支持部と、
前記遊星ローラ支持部と共に、中心軸を中心として回転する回転伝達軸と、
を有し、
前記第２回転機構は、
前記回転伝達軸と一体的に回転する太陽歯車と、
自転軸を中心として回転可能に、前記太陽歯車の周囲に配置され、前記太陽歯車と噛み合う、複数の遊星歯車と、
複数の前記遊星歯車の自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星歯車の公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星歯車支持部と、
を有し、
前記出力軸は、前記遊星歯車支持部と共に、中心軸を中心として回転し、
前記出力軸の回転方向の負荷に応じて、複数の前記遊星ローラを径方向内側へ押圧する調圧機構、
をさらに備える、
変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機であって、
前記遊星ローラは、
自転軸を囲み、前記出力軸側へ軸方向に突出し、前記出力軸側に向かって径が縮小する円錐状の第１円筒部、
を有し、
前記調圧機構は、
中心軸を中心に回転可能に、複数の前記遊星歯車の径方向外側に配置され、複数の前記遊星歯車と噛み合う、内歯歯車と、
軸方向に変位可能に、前記第１円筒部の径方向外側に配置され、前記第１円筒部の外周面に当接する第１当接部と、
前記内歯歯車の回転に伴い、前記第１当接部を軸方向に変位させるカムと、
を有する、
変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の変速機であって、
前記調圧機構は、
軸方向に変位可能に、前記第１円筒部の径方向外側に配置され、かつ、前記内歯歯車と軸方向に対向する、中心軸を囲む第１環状部材
を有し、
前記第１当接部は、前記第１環状部材の内周面であり、
前記カムは、
前記第１環状部材と対向する、前記内歯歯車の対向面に設けられた第１凹部と、
前記内歯歯車と対向する、前記第１環状部材の対向面に設けられ、前記第１凹部と対向する第２凹部と、
前記第１凹部と、前記第２凹部との間に介在する転動体と、
を有する、
変速機。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の変速機であって、
前記遊星ローラは、自転軸を囲み、前記入力軸側へ軸方向に突出し、前記入力軸側に向かって径が縮小する円錐状の第２円筒部を有し、軸方向に変位可能であり、
前記調圧機構は、前記第２円筒部の径方向外側に配置され、前記第２円筒部の外周面に当接する第２当接部、を有する、
変速機。
【請求項５】
請求項４に記載の変速機であって、
前記調圧機構は、
前記第２円筒部の径方向外側に配置され、中心軸を囲む第２環状部材
を有し、
前記第２当接部は、前記第２環状部材の内周面である、
変速機。
【請求項６】
請求項２から請求項５までのいずれか一つに記載の変速機であって、
前記調圧機構は、
複数の前記遊星ローラを、径方向内側に押圧する弾性部材、
を有する、
変速機。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載の変速機であって、
前記太陽ローラは、前記入力軸の外周面である、
変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、変速機を用いたロボットが知られている。この種の変速機は、ロボットの駆動モータの回転運動を変速させて、アームへ伝達する。アームは、変速機により変速された回転数で旋回する。ロボットに変速機を用いる場合、駆動モータの回転軸は小型化のために高速回転する。高速回転時の騒音と振動を抑えるために、変速機にトラクションドライブを用いることがある。【０００３】
特開２００１−３０４３５０号公報には、トラクションドライブを用いた減速機が開示されている。当該公報の減速機は、遊星歯車装置と、トラクションドライブとが組み合わされる。そして、トラクションドライブが入力側に配置される。そのトラクションドライブで減速した回転動力を、遊星歯車装置により更に減速して出力する。
【特許文献１】特開２００１−３０４３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、ロボットのなかには、人と協働して作業するものがある。特に人に隣接して協働作業を行う際には、人体との接触を敏感に感じて、出力側のアームにかかる負荷に応じて、入力側のモータの回転を制御する必要がある。このため、出力側の負荷を、入力側に伝わり易くする性能（バックドライバビリティ）が求められることがある。【０００５】
このような問題を鑑みて、本発明の目的は、バックドライバビリティを向上させることができる変速機、を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、中心軸に沿って延び、中心軸を中心に回転する入力軸および出力軸を備え、前記入力軸と異なる速度で、前記出力軸を回転させる、変速機であって、
前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達する、第１回転機構および第２回転機構、を備え、前記第１回転機構は、前記入力軸と一体的に回転する太陽ローラと、前記太陽ローラの周囲に配置され、自転軸を中心として、前記太陽ローラの回転に伴い自転する複数の遊星ローラと、複数の前記遊星ローラの自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星ローラの公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星ローラ支持部と、前記遊星ローラ支持部と共に、中心軸を中心として回転する回転伝達軸と、を有し、前記第２回転機構は、前記回転伝達軸と一体的に回転する太陽歯車と、自転軸を中心として回転可能に、前記太陽歯車の周囲に配置され、前記太陽歯車と噛み合う、複数の遊星歯車と、複数の前記遊星歯車の自転軸を支持し、中心軸を中心とする複数の前記遊星歯車の公転と共に、中心軸を中心として回転する遊星歯車支持部と、を有し、前記出力軸は、前記遊星歯車支持部と共に、中心軸を中心として回転し、前記出力軸の回転方向の負荷に応じて、複数の前記遊星ローラを径方向内側へ押圧する調圧機構、をさらに備える。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、調圧機構により、必要最小限の荷重で遊星ローラを太陽ローラへ押圧することで、転がり抵抗が減少してバックドライバビリティが向上する。このため、出力軸の負荷に応じた入力側（モータ）の微細調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、変速機の断面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線における断面図である。
【図３】図３は、図２のIII-III線における断面図である。
【図４】図４は、径方向から視たカムの側面図である。
【図５】図５は、調圧機構の作用を説明するための図である。
【図６】図６は、調圧機構の作用を説明するための図である。
【図７】図７は、調圧機構の作用を説明するための図である。
【図８】図８は、変形例の変速機の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本願の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、変速機の中心軸と平行な方向を「軸方向」、変速機の中心軸に直交する方向を「径方向」、変速機の中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。
【００１０】
＜１．変速機の全体構成＞
図１は、変速機１の断面図である。図２は、図１のII-II線における断面図である。図３は、図２のIII-III線における断面図である。
【００１１】
本実施形態の変速機１は、例えば、ロボットに用いられる。変速機１は、ロボットの駆動モータの回転運動を変速させて、アームへ伝達する。アームは、変速機１により変速された回転数で旋回する。
【００１２】
変速機１は、入力軸２および出力軸３を備える。入力軸２および出力軸３は、中心軸９１に沿って延び、中心軸９１を中心に回転する。変速機１は、入力軸２と異なる速度で、出力軸３を回転させる。
【００１３】
変速機１は、第１回転機構４と、第２回転機構５と、調圧機構６と、ケーシング７と、を備える。第１回転機構４および第２回転機構５は、入力軸２の回転を変速して出力軸３に伝達する。
【００１４】
ケーシング７は、中心軸９１を囲み、内部に第１回転機構４および第２回転機構５を収容する。ケーシング７は、回転不可に固定される。ケーシング７は、軸保持部７１と、蓋部７２と、側部７３とを有する。軸保持部７１は、中心軸９１を囲む円筒状の部材である。蓋部７２は、軸保持部７１から径方向外側に拡がる部材である。側部７３は、蓋部７２の径方向外側の端部から、軸方向に沿って延びる部材である。
【００１５】
後述する第１回転機構４は、入力軸２と一体的に回転する太陽ローラ４１を有する。軸保持部７１は、軸受８１を介して、太陽ローラ４１を保持する。軸受８１は、例えば、ボールベアリングである。軸受８１により、入力軸２および太陽ローラ４１は、ケーシング７に対して、中心軸９１を中心として、回転可能となる。
【００１６】
また、第２回転機構５は、出力軸３と一体的に回転する遊星歯車支持部５３を有する。側部７３は、軸受８２を介して、遊星歯車支持部５３を保持する。軸受８２は、例えば、ボールベアリングである。軸受８２により、出力軸３および遊星歯車支持部５３は、ケーシング７に対して、中心軸９１を中心として、回転可能となる。
【００１７】
第１回転機構４は、太陽ローラ４１と、３つの遊星ローラ４２と、第１遊星ローラ支持部４３１および第２遊星ローラ支持部４３２と、回転伝達軸４４と、を有する。
【００１８】
太陽ローラ４１は、中心軸９１に沿って延び、中心軸９１を中心に、入力軸２と一体的に回転する。太陽ローラ４１は、前記のように、ケーシング７の軸保持部７１に、回転可能に支持される。
【００１９】
３つの遊星ローラ４２は、太陽ローラ４１の周囲に配置される。３つの遊星ローラ４２は、後述の第１遊星ローラ支持部４３１および第２遊星ローラ支持部４３２により、自転軸９２を中心として自転可能に支持され、かつ、中心軸９１を中心として公転可能に支持される。３つの遊星ローラ４２それぞれの外周面は、太陽ローラ４１の外周面と接触する。そして、３つの遊星ローラ４２それぞれは、太陽ローラ４１の回転に伴い、自転軸９２を中心に自転しながら、中心軸９１を中心に公転する。
【００２０】
３つの遊星ローラ４２それぞれは、第１円筒部４２１と、第２円筒部４２２とを有する。第１円筒部４２１は、自転軸９２を囲み、軸方向の出力軸３側に突出する。第１円筒部４２１は、出力軸３側に向かって径が縮小する円錐状である。第２円筒部４２２は、自転軸９２を囲み、軸方向の入力軸２側へ突出する。第２円筒部４２２は、入力軸２側に向かって径が縮小する円錐状である。
【００２１】
第１遊星ローラ支持部４３１は、図２に示すように、軸方向から視て円形状である。第１遊星ローラ支持部４３１は、軸方向において、太陽ローラ４１および遊星ローラ４２より、出力軸３側に配置される。第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２それぞれの自転軸９２を挿入固定している。詳しくは、第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。このとき、第１遊星ローラ支持部４３１は、自転軸９２を中心として回転可能に、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。
【００２２】
第２遊星ローラ支持部４３２は、図示しないが、軸方向から視て円環状である。第２遊星ローラ支持部４３２は、軸方向において、太陽ローラ４１および遊星ローラ４２より、入力軸２側に配置される。つまり、第１遊星ローラ支持部４３１および第２遊星ローラ支持部４３２は、軸方向において、太陽ローラ４１および遊星ローラ４２を間に挟んで、対向して配置される。第２遊星ローラ支持部４３２は、３つの遊星ローラ４２それぞれの自転軸９２を挿入固定している。詳しくは、第２遊星ローラ支持部４３２は、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。このとき、第２遊星ローラ支持部４３２は、自転軸９２を中心として回転可能に、３つの遊星ローラ４２それぞれを支持する。
【００２３】
また、第２遊星ローラ支持部４３２は、ケーシング７の軸保持部７１を囲む。そして、第２遊星ローラ支持部４３２と、軸保持部７１との間には、軸受８３が設けられる。軸受８３は、例えば、ボールベアリングである。第２遊星ローラ支持部４３２は、軸受８３により、軸保持部７１に対して、回転可能となる。これにより、第１遊星ローラ支持部４３１は、３つの遊星ローラ４２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。
【００２４】
回転伝達軸４４は、中心軸９１に沿って延びる円柱状である。回転伝達軸４４は、第１遊星ローラ支持部４３１に設けられ、第１遊星ローラ支持部４３１と共に、中心軸９１を中心として回転する。つまり、回転伝達軸４４は、３つの遊星ローラ４２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。
【００２５】
軸方向において、回転伝達軸４４の出力軸３側の端部には、後述する遊星歯車支持部５３の支持板５３１が、軸受８４を介して支持される。第１回転機構４の第１遊星ローラ支持部４３１、第２遊星ローラ支持部４３２、回転伝達軸４４および自転軸９２それぞれは、軸受８３と、軸受８４とで、一体的に支持される。
【００２６】
第２回転機構５は、太陽歯車５１と、３つの遊星歯車５２と、遊星歯車支持部５３と、を備える。
【００２７】
太陽歯車５１は、第１回転機構４の回転伝達軸４４に設けられる。太陽歯車５１は、中心軸９１を中心として、回転伝達軸４４と一体的に回転する。
【００２８】
３つの遊星歯車５２それぞれは、太陽歯車５１の周囲に配置される。３つの遊星歯車５２それぞれは、後述の遊星歯車支持部５３により、自転軸９３を中心として自転可能に支持され、かつ、中心軸９１を中心として公転可能に支持される。３つの遊星歯車５２は、太陽歯車５１と噛み合う。そして、３つの遊星歯車５２それぞれは、太陽歯車５１の回転に伴い、自転軸９３を中心に自転しながら、中心軸９１を中心に公転する。
【００２９】
遊星歯車支持部５３は、支持板５３１と、回転軸５３２とを有する。支持板５３１は、図示しないが、軸方向から視て円形状である。支持板５３１は、軸方向において、太陽歯車５１および遊星歯車５２より、出力軸３側に配置される。支持板５３１は、３つの遊星歯車５２それぞれの自転軸９３を支持する。詳しくは、支持板５３１は、３つの遊星歯車５２それぞれを、自転軸９３を中心として回転可能に支持する。また、回転伝達軸４４は、軸受８４を介して、支持板５３１に支持される。軸受８４は、例えば、ボールベアリングである。そして、支持板５３１は、３つの遊星歯車５２の公転に伴い、中心軸９１を中心として回転する。
【００３０】
回転軸５３２は、中心軸９１に沿って延びる円柱状である。回転軸５３２は、支持板５３１に設けられ、支持板５３１と共に、中心軸９１を中心として回転する。回転軸５３２は、軸受８２を介して、ケーシング７の側部７３に、回転可能に支持される。出力軸３は、この回転軸５３２に設けられる。そして、出力軸３は、中心軸９１を中心に、回転軸５３２と一体的に、ケーシング７に対して回転する。
【００３１】
調圧機構６は、複数の遊星ローラ４２を径方向内側へ押圧する押圧力を発生させる機構である。調圧機構６は、ケーシング７の側部７３の径方向内側に配置される。調圧機構６は、内歯歯車６１と、第１環状部材６２と、第２環状部材６３と、カム６４と、バネ６５と、を有する。
【００３２】
内歯歯車６１は、図１および図３に示すように、３つの遊星歯車５２の径方向外側に配置される。内歯歯車６１は、中心軸９１を中心に回転可能であって、３つの遊星歯車５２と噛み合う。内歯歯車６１は、３つの遊星歯車５２と噛み合うことで、中心軸９１を中心に回転する。ただし、周方向における内歯歯車６１の回転角度は、小さい。内歯歯車６１は、後の図４で説明する、転動体６４１が、第１凹部６１Ａおよび第２凹部６２Ａから外れない程度に回転する。
【００３３】
第１環状部材６２および第２環状部材６３は、軸方向から視て、中心軸９１を囲む円環状の部材である。第１環状部材６２および第２環状部材６３は、キー７３Ａにより、中心軸９１を中心とする回転が不可に、側部７３の内周面に設けられる。第１環状部材６２および第２環状部材６３は、内歯歯車６１と軸方向に並び、内歯歯車６１より、入力軸２側に配置される。
【００３４】
第１環状部材６２は、軸方向に変位可能に、第１円筒部４２１の径方向外側に配置される。また、第１環状部材６２は、内歯歯車６１と軸方向に対向する。内歯歯車６１と第１環状部材６２との間には、後述のカム６４が設けられる。第１環状部材６２の内周面は、遊星ローラ４２の第１円筒部４２１の外周面に当接する。第１環状部材６２の内周面は、本願の「第１当接部」の一例である。
【００３５】
第２環状部材６３は、軸方向に変位可能に、第２円筒部４２２の径方向外側に配置される。また、第２環状部材６３は、軸方向において、第１環状部材６２と対向し、第１環状部材６２と、第２環状部材６３との間に、遊星ローラ４２が介在する。第２環状部材６３の内周面は、遊星ローラ４２の第２円筒部４２２の外周面に当接する。第２環状部材６３の内周面は、本願の「第２当接部」の一例である。
【００３６】
図４は、径方向から視たカム６４の側面図である。図４は、内歯歯車６１が回転していない状態を示す図である。カム６４は、内歯歯車６１に設けられた第１凹部６１Ａと、第１環状部材６２に設けられた第２凹部６２Ａと、転動体６４１とを有する。
【００３７】
第１凹部６１Ａは、軸方向において、第１環状部材６２と対向する、内歯歯車６１の対向面に設けられる。第１凹部６１Ａは、内歯歯車６１の対向面から、軸方向の出力軸３側へＶ字状に凹む溝である。第１凹部６１Ａは、傾斜面６１１と、傾斜面６１２と有する。この例では、第１凹部６１Ａは、図３に示すように、中心軸９１を中心に、周方向に沿って等間隔に、８個設けられる。
【００３８】
第２凹部６２Ａは、軸方向において、内歯歯車６１と対向する、第１環状部材６２の対向面に設けられる。第２凹部６２Ａは、第１環状部材６２の対向面から、軸方向の入力軸２側へＶ字状に凹む溝である。第２凹部６２Ａは、傾斜面６２１と、傾斜面６２２と有する。第２凹部６２Ａは、第１凹部６１Ａと同様に、中心軸９１を中心に、周方向に沿って等間隔に、８個設けられる。そして、第１凹部６１Ａと第２凹部６２Ａとは、軸方向に対向し、間に空間を形成する。
【００３９】
転動体６４１は、第１凹部６１Ａと、第２凹部６２Ａとの間の空間に介在する球状の剛体である。入力軸２が回転せず、出力軸３に回転負荷が与えられていない状態では、転動体６４１は、第１凹部６１Ａの傾斜面６１１、６１２と、第２凹部６２Ａの傾斜面６２１、６２２それぞれに接触する。転動体６４１は、内歯歯車６１が回転することで、第１凹部６１Ａの傾斜面６１１、６１２、および第２凹部６２Ａの傾斜面６２１、６２２を転がる。
【００４０】
バネ６５は、内歯歯車６１の軸方向の出力軸３側に位置し、内歯歯車６１と、側部７３とで挟まれた状態で設けられる。バネ６５は、複数の遊星ローラ４２を、径方向内側に押圧する弾性部材である。この例では、バネ６５は、内歯歯車６１を第１環状部材６２側へ押圧する。詳しくは後述するが、第１環状部材６２に、軸方向の入力軸２側への押圧力を付与することで、バネ６５の押圧力は遊星ローラ４２の第１円筒部の傾斜面４２１によって、径方向内側への押圧力が発生する。
【００４１】
この調圧機構６により、出力軸３に加えられた微小外力が、入力軸２に伝わり易くする性能（バックドライバビリティ）を向上させることができる。バックドライバビリティが向上することにより、出力軸３に加わった衝撃（負荷）に応じて、入力軸２側の回転制御を精度よく行える。また、調圧機構６により、第１回転機構４において、精度よく減速比を得ることができる。さらに、調圧機構６により、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との滑りを小さくして、ロストモーションの発生を防ぐことができる。調圧機構６の動作については、後に詳述する。
【００４２】
＜２．変速機の動作＞
上記のように構成される変速機１の動作について、説明する。
【００４３】
入力軸２には、不図示のモータが接続され、回転駆動力が付与される。入力軸２が中心軸９１を中心に回転すると、入力軸２と一体的に太陽ローラ４１も回転する。太陽ローラ４１が回転すると、太陽ローラ４１と接触する３つの遊星ローラ４２が、自転軸９２を中心に自転しつつ、中心軸９１を中心に公転する。
【００４４】
３つの遊星ローラ４２が公転すると、第１遊星ローラ支持部４３１および回転伝達軸４４が、中心軸９１を中心に、回転する。そして、回転伝達軸４４と一体的に、太陽歯車５１が、中心軸９１を中心に回転する。このとき、第１遊星ローラ支持部４３１および回転伝達軸４４の回転数は、入力軸２および太陽ローラ４１の回転数よりも低い。つまり、第１回転機構４は、入力軸２の回転速度を減速させて、第２回転機構５に伝達する。
【００４５】
太陽歯車５１が、中心軸９１を中心に回転すると、太陽歯車５１と噛み合う３つの遊星歯車５２が、自転軸９３を中心に自転しつつ、中心軸９１を中心に公転する。３つの遊星歯車５２が公転すると、遊星歯車支持部５３は、中心軸９１を中心に回転する。このとき、遊星歯車支持部５３の回転数は、太陽歯車５１の回転数よりも低い。このため、遊星歯車支持部５３と一体的に回転する出力軸３は、太陽歯車５１の回転数より低い回転数で回転する。つまり、第２回転機構５は、第１回転機構４により減速された入力軸２の回転速度を、さらに減速させて、出力軸３へ伝達する。
【００４６】
また、３つの遊星歯車５２が回転すると、調圧機構６が作用し、遊星ローラ４２に対して、径方向内側への押圧力を発生させる。３つの遊星歯車５２は、入力軸２が回転すると、中心軸９１を中心に公転する。また、３つの遊星歯車５２は、入力軸２が回転しない場合であっても、出力軸３に回転方向の負荷が作用すると、中心軸９１を中心に公転しようとする。つまり、調圧機構６は、入力軸２の回転、または、出力軸３の回転方向の負荷に応じて、複数の遊星ローラ４２を径方向内側へ押圧する押圧力を発生する。
【００４７】
図５、図６および図７は、調圧機構６の作用を説明するための図である。図５は、径方向から視たカム６４の側面図である。図５では、内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用していないときの、内歯歯車６１と、第１環状部材６２と、転動体６４１と、を破線で示す。図６は、内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用しないときのバネ６５の状態を示す図である。図７は、内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用したときのバネ６５の状態を示す図である。
【００４８】
内歯歯車６１に回転方向の負荷が作用していないとき、図６に示すように、内歯歯車６１は、バネ６５により、第１環状部材６２側へ押圧される。第１環状部材６２の内周面は、第１円筒部４２１の外周面と当接する。第１環状部材６２が内歯歯車６１から押圧力を受けると、第１環状部材６２の内周面と、第１円筒部４２１の外周面との当接位置は、軸方向の入力軸２側へ移動する。第１円筒部４２１は、出力軸３側に向かって径が縮小する円錐状である。このため、当接位置が移動すると、第１環状部材６２が、第１円筒部４２１を押圧する押圧力は強くなる。同様に、第２環状部材６３が、第２円筒部４２２を押圧する押圧力も、強くなる。
【００４９】
この結果、第１環状部材６２および第２環状部材６３は、遊星ローラ４２および太陽ローラ４１を押圧するため、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との滑りは小さくなる。これにより、入力軸２の回転開始時において、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との間で、滑りに起因するロストモーションの発生を防ぐことができる。このように、調圧機構６は、３つの遊星ローラ４２が回転しない場合、つまり、入力軸２および出力軸３のいずれも回転しない場合であっても、複数の遊星ローラ４２を径方向内側へ押圧する押圧力を発生する。
【００５０】
３つの遊星歯車５２が回転すると、内歯歯車６１が、図５の矢印で示す周方向に、僅かに回転する。このとき、内歯歯車６１は、転動体６４１を転がしながら、周方向に移動する。そして、図５のように、内歯歯車６１の傾斜面６１１および第１環状部材６２の傾斜面６２２は、転動体６４１に乗り上がる。その結果、内歯歯車６１は、第１環状部材６２から離れる方向へ移動する。このとき、図７に示すように、バネ６５は、内歯歯車６１により、軸方向の出力軸３側へ押圧されるが、ケーシング７の側部７３からの反力を受け、収縮する。そして、第１環状部材６２は、第１円筒部４２１を径方向内側に押圧する。このときの押圧力は、図６の場合よりも強い。同様に、第２環状部材６３が、第２円筒部４２２を押圧する押圧力も、強くなる。つまり、内歯歯車６１に負荷が作用する場合、内歯歯車６１に負荷が作用していない場合よりも、遊星ローラ４２は、太陽ローラ４１に強く押圧する。
【００５１】
これにより、太陽ローラ４１と、遊星ローラ４２との滑りに起因する、ロストモーションの発生を防ぐことができる。また、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との接触圧は大きくなるため、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との間の摩擦力が大きくなる。その結果、第１回転機構４において、回転速度が精度よく減速する。このように、第１回転機構４では、調圧機構６により、精度よく減速比を得ることができる。
【００５２】
さらに、入力軸２を回転させない状態で、出力軸３に回転負荷がかかると、３つの遊星歯車５２が、中心軸９１を中心に公転する。このとき、３つの遊星歯車５２は、内歯歯車６１と噛み合い、内歯歯車６１は、中心軸９１を中心として僅かに回転する。そして、図５〜図７で説明したように、調圧機構６が作用することで、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との接触圧は大きくなる。このため、遊星ローラ４２と、第１環状部材６２および第２環状部材６３、太陽ローラ４１との滑りが小さく、出力軸３に加えられた回転負荷は、入力軸２に伝わり易くなる。つまり、バックドライバビリティが向上する。その結果、出力軸３に加わった回転負荷に応じて、入力軸２に接続されるモータの回転制御を精度よく行える。
【００５３】
＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
図８は、変形例の変速機の一部断面図である。この例では、バネ６５は、軸方向において、第２環状部材６３の入力軸２側に設けられる。また、カム６４は、軸方向において、内歯歯車６１の出力軸３側に設けられる。内歯歯車６１と、第１環状部材６２との間には、例えば、すべり軸受が設けられる。この構成であっても、カム６４の押圧力およびバネ６５の弾性力を利用して、遊星ローラ４２に対して、径方向内側への押圧力を発生させることができる。
【００５５】
上記の実施形態では、変速機１は、ロボットに用いられるものとして説明したが、これに限定されない。また、遊星ローラ４２および遊星歯車５２の数は、上記の実施形態で説明した数に限定されない。
【００５６】
以上、一実施形態について説明したが、上述の実施形態および変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【００５７】
本出願は、２０１７年１０月１８日に出願された日本出願である特願２０１７−２０１４９９号に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本願は、変速機に利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１      ：変速機
２      ：入力軸
３      ：出力軸
４      ：第１回転機構
５      ：第２回転機構
６      ：調圧機構
７      ：ケーシング
４１    ：太陽ローラ
４２    ：遊星ローラ
４４    ：回転伝達軸
５１    ：太陽歯車
５２    ：遊星歯車
５３    ：遊星歯車支持部
６１    ：内歯歯車
６１Ａ  ：第１凹部
６２    ：第１環状部材
６２Ａ  ：第２凹部
６３    ：第２環状部材
６４    ：カム
６５    ：バネ
７１    ：軸保持部
７２    ：蓋部
７３Ａ  ：キー
７３    ：側部
８１    ：軸受
８２    ：軸受
８３    ：軸受
９１    ：中心軸
９２    ：自転軸
９３    ：自転軸
４２１  ：第１円筒部
４２２  ：第２円筒部
４３１  ：第１遊星ローラ支持部
４３２  ：第２遊星ローラ支持部
５３１  ：支持板
５３２  ：回転軸
６１１  ：傾斜面
６１２  ：傾斜面
６２１  ：傾斜面
６２２  ：傾斜面
６４１  ：転動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【国際調査報告】
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