(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有し、内周に複数のギア歯が形成されたリングギアと、
外周に複数のギア歯が形成され、前記リングギアのギア歯と噛合する公転ギアと、
前記公転ギアの中心位置に設けられた偏心カムを有し、前記リングギアの中心軸まわり
に回動する回転軸と、
前記公転ギアと前記偏心カムとの間に介在し、前記公転ギアに対して前記偏心カムを回
動可能とするリング状の軸受と、を有し、
前記回転軸は、前記中心軸まわりに偏心回動する前記偏心カムと、前記中心軸まわりに
回動する軸部と、前記軸部と前記偏心カムとの間に位置し、前記軸部と前記偏心カムとを
連結する連結部とを有し、
前記中心軸を法線とする平面視にて、前記軸部は、前記偏心カムから外側へはみ出す部
分を有しており、前記連結部は、その全体が前記軸部と前記偏心カムとが重なり合う領域
内に位置しており、
前記軸部の最大幅をＲ１とし、前記偏心カムの最大幅をＲ２としたとき、０．８Ｒ２≦Ｒ１≦Ｒ２なる関係を満足することを特徴とする減速機。
【請求項２】
前記連結部は、前記軸部の周面と連続した面で構成された第１周面と、前記偏心カムの
周面と連続した面で構成された第２周面とを有している請求項１に記載の減速機。
【請求項３】
前記第１周面の両端を、前記第２周面が連結している請求項２に記載の減速機。
【請求項４】
前記連結部の長さをＬ１とし、前記ベアリングの厚さをＬ２としたとき、Ｌ２≦Ｌ１≦
１．５Ｌ２なる関係を満足する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の減速機。
【請求項５】
前記偏心カム、前記連結部および前記軸部は、一体的に形成されている請求項１ないし
４のいずれか一項に記載の減速機。
【請求項６】
前記軸部の横断面形状は、円形である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の減速機
。
【請求項７】
モーターと、
前記モーターの出力を減速する減速機と、
前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、
前記減速機は、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の減速機であることを特徴とす
るロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機およびロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モーター等の動力源から得られる動力は、そのまま使用するには回転速度が高すぎたりトルクが不足したりすることが多い。そこで、減速機を用いて適した回転速度まで減速させて、必要な回転数と必要なトルクを発生させることが広く実施されている。
大きな減速比が得られる減速機が特許文献１に開示されている。減速機は、リングギアを備え、リングギアの内側にリングギアよりも少し小さく且つリングギアよりも歯数が少ない公転ギアを設けておく。公転ギアの中心位置にはクランク軸が設けられている。クランク軸は、リングギアの中心軸まわりに回動する軸部と、軸部に対して偏心した偏心部（偏心カム）とを有している。そして、クランク軸の偏心部が軸受を介して公転ギアに回動可能に固定されている。
【０００３】
ここで、特許文献１では、偏心部の外径よりも軸部の外径を小さくし、かつ、リングギアの中心軸を法線とする平面視にて、軸部の全体が偏心部に内包されるように、すなわち軸部が偏心部からはみ出さないようにクランク軸を構成している。このような構成とするのは、軸部を介して偏心部に軸受を固定することができるようにするためである。すなわち、偏心部の外周に軸受を固定する場合、クランク軸の軸部側から軸受を挿入し、軸受を偏心部まで移動させる必要があるが、上述したような構成とすることにより、このような作業を確実に行うことができる。
しかしながら、このような特許文献１のクランク軸の構成では、軸受の通過を許容するために軸部の太さを十分に太くすることができず、クランク軸の剛性が不足するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４０００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、偏心カムへの軸受の取り付けを許容しつつ、回転軸の剛性を高めることのできる減速機およびこの減速機を用いた信頼性に優れるロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の減速機は、中空部を有し、内周に複数のギア歯が形成されたリングギアと、
外周に複数のギア歯が形成され、前記リングギアのギア歯と噛合する公転ギアと、
前記公転ギアの中心位置に設けられた偏心カムを有し、前記リングギアの中心軸まわりに回動する回転軸と、
前記公転ギアと前記偏心カムとの間に介在し、前記公転ギアに対して前記偏心カムを回動可能とするリング状の軸受と、を有し、
前記回転軸は、前記中心軸まわりに偏心回動する前記偏心カムと、前記中心軸まわりに回動する軸部と、前記軸部と前記偏心カムとの間に位置し、前記軸部と前記偏心カムとを連結する連結部とを有し、
前記中心軸を法線とする平面視にて、前記軸部は、前記偏心カムから外側へはみ出す部分を有しており、前記連結部は、その全体が前記軸部と前記偏心カムとが重なり合う領域内に位置していることを特徴とする。
【０００７】
これにより、軸部を介して軸受を偏心カムに固定することができるとともに、軸部の太さ（外径）をより太くすることができる。そのため、回転軸の剛性（特に捩り剛性）を高めることができる。また、このような構成によれば、リングギアや公転ギアの大きさをそのままとしつつ、軸部の太さだけを太くすることができるため、減速機の大型化を招くことなく、回転軸の剛性を高めることができる。
【０００８】
本発明の減速機では、前記軸部の最大幅をＲ１とし、前記偏心カムの最大幅をＲ２としたとき、０．８Ｒ２≦Ｒ１≦Ｒ２なる関係を満足することが好ましい。
これにより、軸部の剛性を十分に高めることができる。
本発明の減速機では、前記連結部は、前記軸部の周面と連続した面で構成された第１周面と、前記偏心カムの周面と連続した面で構成された第２周面とを有していることが好ましい。
これにより、連結部の横断面積を大きくすることができ、連結部の剛性を高めることができる。また、連結部を簡単に形成することができる。
【０００９】
本発明の減速機では、前記第１周面の両端を、前記第２周面が連結していることが好ましい。
これにより、連結部の剛性をより高めることができる。
本発明の減速機では、前記連結部の長さをＬ１とし、前記ベアリングの厚さをＬ２としたとき、Ｌ２≦Ｌ１≦１．５Ｌ２なる関係を満足することが好ましい。
これにより、連結部の長さが最適化され、回転軸の剛性の低下を抑制することができる。
【００１０】
本発明の減速機では、前記偏心カム、前記連結部および前記軸部は、一体的に形成されていることが好ましい。
これにより、例えば、偏心カム、連結部、軸部が別体で構成されている場合と比較して、回転軸の剛性を高めることができる。
本発明の減速機では、前記軸部の横断面形状は、円形であることが好ましい。
これにより、軸部の横断面積をより大きくすることができ、軸部の剛性をより高めることができる。
【００１１】
本発明のロボットは、モーターと、
前記モーターの出力を減速する減速機と、
前記減速機の出力により可動する可動部と、を有し、
前記減速機は、本発明の減速機であることを特徴とする。
これにより、信頼性の高いロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好適な実施形態にかかる減速機の分解斜視図である。
【図２】図１に示す減速機の断面図である。
【図３】図１に示す減速機が有する第１回転軸の平面図（側面図）である。
【図４】（ａ）が図３に示す第１回転軸を先端側から見た平面図、（ｂ）が図３に示す第１回転軸を基端側から見た平面図である。
【図５】（ａ）が図３中のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）が図３中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図３に示す第１回転軸に第１ベアリングを固定する方法を示す図である。
【図７】図３に示す第１回転軸の製造方法を説明するための図である。
【図８】図１に示す減速機を適用した本発明のロボットの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の減速機およびロボットを図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の好適な実施形態にかかる減速機の分解斜視図、図２は、図１に示す減速機の断面図、図３は、図１に示す減速機が有する第１回転軸の平面図（側面図）、図４は、（ａ）が図３に示す第１回転軸を先端側から見た平面図、（ｂ）が図３に示す第１回転軸を基端側から見た平面図、図５は、（ａ）が図３中のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）が図３中のＢ−Ｂ線断面図、図６は、図３に示す第１回転軸に第１ベアリングを固定する方法を示す図、図７は、図３に示す第１回転軸の製造方法を説明するための図、図８は、図１に示す減速機を適用した本発明のロボットの一例を示す概略図である。
【００１４】
１．減速機
図１および図２に示す減速機１は、略円柱状の本体部２と、本体部２の軸方向の一方側に設けられた第１回転軸（回転軸）３と、本体部２の軸方向の他方側に設けられた第２回転軸４とを有している。また、第１回転軸３および第２回転軸４は、それぞれ、本体部２の中心軸Ａを中心として回動（回転）する。
【００１５】
このような減速機１では、本体部２を固定した状態で第１回転軸３を回動させると、その回動（回転）が本体部２内の機構によって減速されて第２回転軸４から出力される。つまり、減速機１では、第１回転軸３が高速回転する入力軸であり、第２回転軸４が低速回転する出力軸となっている。
【００１６】
以下、減速機１の各部について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、本体部２は、その外周を構成する円筒形のリングギア２１を備えている。リングギア２１は、その内側に空洞部２１２を有している。また、リングギア２１の内周には複数のギア歯２１１が形成されている。なお、各ギア歯２１１は、例えば、円柱状のピンで構成してもよい。
【００１７】
また、本体部２は、リングギア２１の空洞部２１２に位置し、公転ギアとしての第１公転ギア２３および第２公転ギア２５を有している。第１公転ギア２３および第２公転ギア２５の外周（外径）は、それぞれ、リングギア２１の内周（内径）よりも少し小さくなっている。また、第１公転ギア２３および第２公転ギア２５の外周（外径）は、互いにほぼ等しい。
【００１８】
また、第１公転ギア２３の外周には、複数のギア歯２３１が配置され、第２公転ギア２５の外周には、複数のギア歯２５１が配置されている。ギア歯２３１の歯数とギア歯２５１の歯数とは同じ数である。また、ギア歯２３１の歯数とギア歯２５１の歯数は、ギア歯２１１の歯数より少ない数である。そして、第１公転ギア２３および第２公転ギア２５は、それぞれ、ギア歯２３１およびギア歯２５１がギア歯２１１と噛み合うようにリングギア２１の内側に配置されている。
また、第１公転ギア２３の中央には、軸孔２３２が設けられており、第２公転ギア２５の中央には、軸孔２５２が設けられている。また、軸孔２３２には、軸受としての第１ベアリング５１が設置（固定）されており、軸孔２３２には、軸受としての第２ベアリング５２が設置（固定）されている。
【００１９】
また、第１公転ギア２３には、第１公転ギア２３の中央を中心とする同心円上の４か所に第１貫通孔２３３が設けられている。同様に、第２公転ギア２５には、第２公転ギア２５の中央を中心とする同心円上の４か所に第２貫通孔２５３が設けられている。第１貫通孔２３３と第２貫通孔２５３は、上下に対向して設けられており、対向する４組の第１貫通孔２３３と第２貫通孔２５３には、それぞれ、第１公転ギア２３および第２公転ギア２５の自転の動きを取り出すための貫通ピン６が挿入されている。第１公転ギア２３および第２公転ギア２５が回動すると、それに伴って貫通ピン６が第１公転ギア２３および第２公転ギア２５の回転方向に移動する。
【００２０】
ここで、第１貫通孔２３３の内径は、貫通ピン６の外径に対して大きく設定されている。具体的には、第１貫通孔２３３の内径（半径）と貫通ピン６の外径（半径）の差が、第１公転ギア２３の中心とリングギア２１の中心（中心軸Ａ）との離間距離とほぼ等しくなるように、第１貫通孔２３３の内径の大きさを設定する。これにより、第１貫通孔２３３と貫通ピン６との干渉を防止され、貫通ピン６から、第１公転ギア２３の自転の動きを取り出すことができる。なお、第２公転ギア２５の各第２貫通孔２５３についても、同様である。
【００２１】
本体部２は、さらに、第１回転軸３側に配置された円板状の第１蓋体２７と、第２回転軸４側に配置された円板状の第２蓋体２９とを有している。第１蓋体２７と第２蓋体２９は、第１、第２公転ギア２５、２５を介して対向して配置されており、これにより、各ギア歯２１１、２３１、２５１の噛み合せ部分が覆い隠されている。そのため、安全な減速機１となる。
【００２２】
第１蓋体２７には、各貫通ピン６が挿入される４つの第１連結孔２７１が形成されている。同様に、第２蓋体２９には、各貫通ピン６が挿入される４つの第１連結孔２９１が形成されている。このような第１蓋体２７および第２蓋体２９は、中心軸Ａの軸方向において所定の隙間をもってリングギア２１を挟んで配置されている。そして、第１蓋体２７と第２蓋体２９とは、貫通ピン６の第２蓋体２９側に設けた貫通ピンねじ部にナット７をねじ込むことにより連結される。第１蓋体２７および第２蓋体２９は、リングギア２１に対して回動可能になっている。
【００２３】
第１公転ギア２３および第２公転ギア２５の回動とともに貫通ピン６が移動し、これに伴って、第１蓋体２７および第２蓋体２９が回動する。第２蓋体２９には、第２回転軸４が固定されているため、第２蓋体２９の前述の回動が第２回転軸４の回動として出力される。
第１蓋体２７の中央には中心孔２７２が形成され、この中心孔２７２に第１回転軸３が挿入されている。
【００２４】
図２および図３に示すように、第１回転軸３は、中心軸Ａに沿って並んで配置された偏心カムとしての第１偏心カム３１および第２偏心カム３２と、第２偏心カム３２から先端側に突出した先端部３３と、第１偏心カム３１と第２偏心カム３２との間に形成されたフランジ３４と、第１偏心カム３１より基端側に位置し、中心軸Ａに沿って延在する軸部３５と、軸部３５と第１偏心カム３１との間に位置し、軸部３５と第１偏心カム３１とを連結する連結部３６とを有している。
【００２５】
第１偏心カム３１、第２偏心カム３２、先端部３３、フランジ３４、軸部３５および連結部３６は、単一の部材から一体的に形成されている。これにより、例えば、これら各部を別部材で構成して連結した場合と比較して、第１回転軸３の機械的強度を高めることができる。
第１偏心カム３１および第２偏心カム３２は、それぞれ、円形の外形（横断面形状）を有している。また、第１偏心カム３１および第２偏心カム３２は、互いに同じ外径を有している。
【００２６】
また、第１偏心カム３１の外周には、リング状（環状）の第１ベアリング５１が固定されており、第１偏心カム３１は、第１ベアリング５１を介して第１公転ギア２３の軸孔２３２に固定されている。そのため、第１偏心カム３１と第１公転ギア２３との間に介在する第１ベアリング５１によって、第１偏心カム３１は、第１公転ギア２３に対して回動自在となっている。
【００２７】
第１ベアリング５１は、第１公転ギア２３の軸孔２３２の内周面に固定された外輪５１１と、第１偏心カム３１の外周に固定された内輪５１２と、外輪５１１と内輪５１２との間に位置し、これらによって挟持されたボール５１３とにより構成されている。なお、ボール５１３は、外輪５１１と内輪５１２との間で自在に回転できるように設けられている。
【００２８】
同様に、第２偏心カム３２の外周には、リング状の第２ベアリング５２が固定されており、第２偏心カム３２は、第２ベアリング５２を介して第２公転ギア２５の軸孔２５２に固定されている。そのため、第２偏心カム３２と第２公転ギア２５との間に介在する第２ベアリング５２によって、第２偏心カム３２は、第２公転ギア２５に対して回動自在となっている。なお、第２ベアリング５２は、前述した第１ベアリング５１と同様の構成である。
【００２９】
第１偏心カム３１および第２偏心カム３２の中心（中心軸Ａ’、Ａ”）は、それぞれ、中心軸Ａに対して偏心している。また、中心軸Ａに対する偏心量は、第１偏心カム３１および第２偏心カム３２共に同じ量となっている。そして、第１偏心カム３１の中心と中心軸Ａと第２偏心カム３２の中心とがなす角度を偏心角とするとき、その偏心角は、１８０度となっている。つまり、第１偏心カム３１の中心と中心軸Ａと第２偏心カム３２の中心とは、同一直線上に配置されている。これにより、第１公転ギア２３と第２公転ギア２５とが互いに半周期ずつずれて公転することとなり、リングギア２１、第１公転ギア２３、第２公転ギア２５の間でバランス良くトルクを伝達することができる。その結果、振動の小さい減速機１となる。
【００３０】
図４に示すように、フランジ３４は、円形の外形を有し、第１、第２偏心カム３１、３２よりも大きい外径を有している。ここで、第２偏心カム３２と第２ベアリング５２との固定は、第２ベアリング５２を第１回転軸３の先端側から第２偏心カム３２に挿入して行われ、同様に、第１偏心カム３１と第１ベアリング５１との固定は、第１ベアリング５１を第１回転軸３の基端側から第２偏心カム３２に挿入して行われる。この際、フランジ３４は、第１、第２ベアリング５１、５２のストッパーとして機能する。そのため、第１偏心カム３１と第１ベアリング５１との固定および第２偏心カム３２と第２ベアリング５２との固定をそれぞれ確実かつ所定位置にて行うことができる。なお、フランジ３４の形状としては、上述の効果を発揮することができれば、特に限定されない。また、フランジ３４は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。
【００３１】
図４に示すように、先端部３３は、円柱状をなし、中心軸Ａに沿って形成されている。また、先端部３３の外径は、第２偏心カム３２の外径よりも小さい。また、先端部３３は、中心軸Ａを法線とする平面視にて、第２偏心カム３２に内包されている。これにより、先端部３３に阻害されることなく、第２ベアリング５２を第１回転軸３の先端側から第２偏心カム３２に挿入することができる。なお、このような先端部３３は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。
【００３２】
図３および図４に示すように、軸部３５は、中心軸Ａに沿って延在する円柱状をなしている。また、軸部３５の外径は、中心軸Ａに沿ってほぼ一定である。また、軸部３５の外径は、第１偏心カム３１の外径と等しいかそれよりも小さい。すなわち、軸部３５の外径（最大幅）をＲ１とし、第１偏心カム３１の外径（最大幅）をＲ２としたとき、Ｒ１≦Ｒ２を満足している。なお、Ｒ１の値は、Ｒ１≦Ｒ２を満足していれば特に限定されないが、０．８Ｒ２≦Ｒ１≦Ｒ２なる関係を満足するのが好ましく、Ｒ１＝Ｒ２であるのがより好ましい。すなわち、Ｒ１は、Ｒ２に近いほど好ましい。これにより、軸部３５をより太くすることができ、その剛性（特に中心軸Ａまわりの捩り剛性）をより高めることができる。
【００３３】
また、中心軸Ａを法線とする平面視にて、軸部３５の一部は、第１偏心カム３１の外側へはみ出している（露出している）。言い換えれば、第１偏心カム３１の中心軸Ａに対する偏心量（第１偏心カム３１の中心と中心軸Ａとの離間距離）をＤ１としたとき、Ｄ１＞Ｒ２−Ｒ１なる関係を満たしいている。この関係は、軸部３５の外径が前述した関係を満足しつつ、十分に大きいことを意味しており、これにより、軸部３５の剛性（捩り剛性）をより高めることができる。
【００３４】
図５に示すように、連結部３６は、第１偏心カム３１と軸部３５との間に設けられており、これらを連結している。このような連結部３６は、図５（ａ）に示すように、中心軸Ａを法線とする平面視にて、第１偏心カム３１に内包されているとともに、図５（ｂ）に示すように、軸部３５にも内包されている。すなわち、中心軸Ａを法線とする平面視にて、第１偏心カム３１と軸部３５とが重なり合う領域内に連結部３６の全体が位置している。
【００３５】
また、連結部３６の長さ（中心軸Ａ方向の長さ）は、第１ベアリング５１の厚さ（中心軸Ａ方向の長さ）と等しいかそれよりも大きい。
減速機１では、このような連結部３６を有することにより、軸部３５の外径を大きくしつつ、前述したような方法によって、第１ベアリング５１を第１偏心カム３１に固定することができる。
【００３６】
具体的に説明すれば、まず、図６（ａ）に示すように、第１ベアリング５１を、第１回転軸３の基端側から軸部３５に挿入する。なお、第１ベアリングの内径は、第１偏心カム３１の外径とほぼ等しいため、第１ベアリング５１を第１偏心カム３１の外径以下である軸部３５に挿入することができる。次いで、図６（ｂ）に示すように、第１ベアリング５１を連結部３６まで移動させた後、図６（ｃ）に示すように、第１ベアリング５１を中心軸Ａに直交する方向へずらす。次いで、図６（ｄ）に示すように、第１ベアリング５１を第１偏心カム３１に挿入し固定する。このようにして、第１偏心カム３１への第１ベアリング５１の固定が完了する。
【００３７】
このように、連結部３６を有することにより、軸部３５の外径の大きさに影響されることなく、第１ベアリング５１を第１偏心カム３１に挿入可能な位置にずらすことができる。そのため、軸部３５の外径を第１偏心カム３１の外径以下の範囲にてより大きくすることができ、第１回転軸３の剛性（捩り剛性）をより高めることができる。また、このような構成によれば、リングギア２１や第１、第２公転ギア２３、２５の大きさをそのままにしつつ、軸部３５の太さだけを太くすることができるため、減速機１の大型化を招くことなく、第１回転軸３の剛性を高めることができる。
【００３８】
なお、前述したように、連結部３６の長さは、第１ベアリング５１の厚さと等しいかそれよりも大きければよいが、第１ベアリング５１の厚さとほぼ等しいこと、すなわち、なるべく短いことが好ましい。具体的には、連結部３６の長さをＬ１とし、第１ベアリング５１の厚さをＬ２としたとき、Ｌ２≦Ｌ１≦１．５Ｌ２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、連結部３６の長さを抑えて、代わりに軸部３５の長さを長くすることができる。連結部３６は、軸部３５に対して横断面積が小さいため、その剛性も軸部３５に対して低くなる傾向にある。そのため、連結部３６を短くすることにより、第１回転軸３の剛性をより高めることができる。
連結部３６の形状（横断面形状）は、上述した構成を満たしていれば、特に限定されない。図５に示すように、本実施形態の連結部３６の周面３６１は、所定の曲率半径を有する第１周面３６１ａと、第１周面３６１ａの両端を連結し、所定の曲率半径を有する第２周面３６１ｂとにより構成されている。
【００３９】
第１周面３６１ａの曲率半径は、軸部３５の曲率半径とほぼ等しく、第１周面３６１ａは、軸部３５の側面と連続する面（段差のない面）で構成されている。一方、第２周面３６１ｂの曲率半径は、第１偏心カム３１の曲率半径とほぼ等しく、第２周面３６１ｂは、第１偏心カム３１の側面と連続する面（段差のない面）で構成されている。連結部３６をこのような形状とすることにより、上述した構成を満たしつつ、連結部３６の横断面積をより大きくすることができる。そのため、連結部３６の剛性（捩り剛性）をより高めることができる。
また、連結部３６をこのような形状とすることにより、連結部３６を簡単に形成することができる。具体的に説明すると、まず、図７（ａ）に示すように、外径がフランジ３４と等しい円柱状の基材１００を用意する。基材１００は、以下に述べる加工によって第１回転軸３となる部材である。
【００４０】
次いで、基材１００を中心軸Ａまわりに回転させながら、先端部３３に対応する領域に対して外周から刃２００を当てることにより、基材１００を削り、図７（ｂ）に示すように、所望の外径を有する先端部３３を形成する。
【００４１】
次いで、基材１００をその中心軸Ａまわりに回転させながら、軸部３５および連結部３６に対応する領域に対して外周から刃２００を当てることにより基材１００を削り、図７（ｃ）に示すように、所望の外径を有する軸部３５を形成する。
次いで、基材１００を第１偏心カム３１の中心軸Ａ’まわりに回転させながら、第１偏心カム３１および連結部３６に対応する領域に対して外周から刃２００を当てることにより基材１００を削り、図７（ｄ）に示すように、所望の外径を有する第１偏心カム３１および連結部３６を形成する。
【００４２】
次いで、基材１００を第２偏心カム３２の中心軸Ａ”まわりに回転させながら、第２偏心カム３２に対応する領域に対して外周から刃２００を当てることにより基材１００を削り、図７（ｅ）に示すように、所望の外径を有する第２偏心カム３２を形成する。また、これとともに、フランジ３４が形成される。
以上により、第１回転軸３が得られる。
【００４３】
上述のように、軸部３５を形成する際に、連結部３６に対応する領域についても同じように削り、第１偏心カム３１を形成する際に、連結部３６に対応する領域についても同じように削ることにより、連結部３６を形成することができる。そのため、連結部３６を形成するための特別な工程が必要なく、連結部３６を有する第１回転軸３を簡単に形成することができる。
【００４４】
また、第１偏心カム３１および軸部３５（先端部３３および第２偏心カム３２についても同様）の横断面形状をそれぞれ円形とすることにより、上述したような方法によって簡単に、第１偏心カム３１および軸部３５を形成することができる。さらには、軸部３５の横断面積を、例えば、四角形等の多角形の場合と比較してより大きくすることができるため、軸部３５の剛性をより高めることができる。
このような減速機１は、次のようにして作動する。なお、第１公転ギア２３と第２公転ギア２５は、互いに同様の動作をするため、以下では、説明の便宜上、第１公転ギア２３について代表して説明し、第２公転ギア２５については、その説明を省略する。
【００４５】
減速機１では、第１回転軸３を回転させると、それに伴って第１公転ギア２３が公転するとともに、第１公転ギア２３のギア歯２３１の数とリングギア２１のギア歯２１１の数の差に相当する歯数分だけ第１公転ギア２３が第１回転軸３の回転方向とは逆の方向に自転することとなる。例えば、リングギア２１の歯数を５０枚とし、第１公転ギア２３の歯数を４９枚とするとき第１回転軸３を１回転させる毎に第１公転ギア２３が５０分の１回転（すなわち３６０度／５０＝７．２度）だけ、逆方向に自転する。
こうして取り出された第１公転ギア２３の自転は、貫通ピン６を介して第１、第２蓋体２７、２９に伝達される。その結果、第２蓋体２９に固定された第２回転軸４は、第１公転ギア２３の自転に対応して回動し、第１公転ギア２３が自転するトルクが減速機１の外部に出力される。
以上、減速機１について説明した。このような減速機１によれば、第１回転軸３の軸部３５を従来のものに対して太くすることができるため、第１回転軸３の剛性を高くすることができ、よって、機械的強度およびトルク伝達性に優れる減速機となる。
【００４６】
２．ロボット
次いで、前述した減速機１を適用したロボット（本発明のロボット）９００について説明する。
ロボット９００は、例えば、ロボットハンドである。そして、減速機１は、ロボットハンドの関節等に取り付けられている。
【００４７】
図８（ａ）に示すように、ロボット９００は、ハンド本体部９１０を備えている。そして、ハンド本体部９１０には、２本の向かい合う指部９２０が設置されている。また、各指部９２０は、３つの関節部９２１と３つの可動部９２２とが交互に接続して配置されている。
関節部９２１にはモーター（図示せず）と減速機１が配置されている。減速機１は、モーターの出力を減速し、モーターが出力するトルクを高くする。そして、高トルクの出力を用いて可動部９２２を動作させている。なお、ロボット９００は、制御装置９３０を備えており、この制御装置９３０によってモーターを駆動させて関節部９２１を回動させる。これにより、可動部９２２を人間の指のように所望の形態に変形させることが可能になっている。
【００４８】
また、ロボットとしては、次のような構成であってもよい。
図８（ｂ）に示すように、ロボット８００は、ロボット本体部８１０を備えている。ロボット本体部８１０には、２つの腕部８２０が設置されている。各腕部８２０は、３つの関節部８２１と２つの可動部８２２とが交互に接続して配置されている。そして、各腕部８２０の一端はロボット本体部８１０に設置され、他端には、前述したロボット（ロボットハンド）９００が設置されている。
【００４９】
各関節部８２１には、モーター（図示せず）と減速機１が配置されている。減速機１は、モーターの出力を減速し、モーターが出力するトルクを高くする。そして、高トルクの出力を用いて可動部８２２を動作させている。なお、ロボット８００は、制御装置８３０を備えている。そして、制御装置８３０によって、モーターを駆動させて関節部８２１を回動させる。これにより、腕部８２０を人間の腕のように所望の形態に変形させることが可能になっている。
【００５０】
以上、本発明の減速機およびロボットについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態では、第１公転ギアおよび第２公転ギアの２つの公転ギアを配置したが、公転ギアの個数は、２つに限らず１つでも良く３つ以上でもよい。公転ギアが１つでも安定して減速できるときには公転ギアは、１つでもよい。このとき、第２回転軸とリングギアとの間に軸受けを配置するのが好ましい。公転ギアの数を減らせるので、生産性良く製造できる。公転ギアを３つ以上にするとき、公転ギアとリングギアとが接触する場所が増えるため、第２回転軸の振動を減らすことができる。
【００５１】
また、前述した実施形態では、２つの指部が設置されたロボット（ロボットハンド）について説明したが、指部の数は、１つでもよく、３つ以上でもよい。また、１つの指部に３つの関節部が配置されたものについて説明したが、１つの指部に配置される関節部の数は、１つまたは２つでもよく、４つ以上でもよい。ロボットハンドが把持する物品に合わせて指部の数や関節部の数を設定してよい。物品に合わせることにより、品質よく物品を把持することができる。
【００５２】
また、前述した実施形態では、２つの腕部が設置されたロボットについて説明した。腕部の数は１つでもよく、３つ以上でもよい。また、１つの腕部に３つの関節部が配置されたものについて説明したが、１つの腕部に配置される関節部の数は１つまたは２つでもよく、４つ以上でもよい。ロボットが作業する内容や環境に合わせて腕部の数や関節部の数を設定してよい。作業内容や環境に合わせることにより、品質良く作業を行うことができる。
【００５３】
前述した実施形態では、ロボットに減速機が活用された例を示したが、減速機の用途は、これに限定されない。例えば、減速機は、モーターの回転を減速し、可動部を可動する電子機器にも活用することができる。電子機器としては、例えば、プリンター、工作機械、自動車、光磁気ディスクの読取装置で読取ヘッドを移動する機構、音響装置のつまみを遠隔制御する機構等が挙げられる。
【符号の説明】
【００５４】
１……減速機  ２……本体部  ２１……リングギア  ２１１……ギア歯  ２１２……空洞部  ２３……第１公転ギア  ２３１……ギア歯  ２３２……軸孔  ２３３……第１貫通孔  ２５……第２公転ギア  ２５１……ギア歯  ２５２……軸孔  ２５３……第２貫通孔  ２７……第１蓋体  ２７１……連結孔  ２７２……中心孔  ２９……第２蓋体  ２９１……連結孔  ３……第１回転軸  ３１……第１偏心カム  ３２……第２偏心カム  ３３……先端部  ３４……フランジ  ３５……軸部  ３６……連結部  ３６１……周面  ３６１ａ……第１周面  ３６１ｂ……第２周面  ４……第２回転軸  ５１……第１ベアリング  ５１１……外輪  ５１２……内輪  ５１３……ボール  ５２……第２ベアリング  ６……貫通ピン  ７……ナット  １００……基材  ２００……刃  ８００……ロボット  ８１０……ロボット本体部  ８２０……腕部  ８２１……関節部  ８２２……可動部  ８３０……制御装置  ９００……ロボット  ９１０……ハンド本体部  ９２０……指部  ９２１……関節部  ９２２……可動部  ９３０……制御装置  Ａ、Ａ’、Ａ”……中心軸
【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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