(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記リングギアと噛合する公転ギアと、
前記公転ギアの中心位置に、該公転ギアに対して回転可能に設けられた円形カムと、
前記円形カムに設けられ、前記リングギアの中心軸上に位置し、該中心軸周りに該円形カムを回転させて前記公転ギアを該中心軸周りに公転させる第１回転軸と、
前記公転ギアに形成された貫通孔に挿入される貫通ピンと、
前記リングギアの中心軸上に設けられて前記貫通ピンと連結され、前記公転ギアの自転による回転を出力する第２回転軸と、
中空の円管形状に形成されて、前記貫通ピンの外周に摺動可能に嵌め込まれ、一端側に向けて先細形状に形成された摺動部材と、
前記摺動部材を、前記先細形状に形成された方向に付勢することによって、前記貫通孔の内周に当接させる付勢部材と、
を備え、
前記公転ギアの前記貫通孔の内周は末狭まり形状に形成され、
前記摺動部材と前記貫通孔は互いに移動可能である
ことを特徴とする減速機。
【請求項２】
前記公転ギアは、該公転ギアとは別部材が該公転ギアに嵌め込まれることによって前記貫通孔が形成されている請求項１に記載の減速機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の減速機を有するロボットハンド。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の減速機を有するロボット。
【請求項５】
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、前記リングギアと噛合する公転ギアと、
前記公転ギアの中心位置に、該公転ギアに対して回転可能に設けられた円形カムと、
前記円形カムに設けられ、前記リングギアの中心軸上に位置し、該中心軸周りに該円形カムを回転させて前記公転ギアを該中心軸周りに公転させる第１回転軸と、
前記公転ギアに形成された貫通孔に挿入される貫通ピンと、
前記リングギアの中心軸上に設けられて前記貫通ピンと連結され、前記公転ギアの自転による回転を出力する第２回転軸と、
円錐台形の一方の端面から他方の端面へ貫通部が形成され、該貫通部に前記貫通ピンの外周が摺動可能に嵌め込まれる摺動部材と、
前記摺動部材を付勢することによって、前記貫通孔の内周に当接させる付勢部材と、
を備え、
前記公転ギアの前記貫通孔の内周はテーパー形状に形成され、
前記摺動部材と前記貫通孔は互いに移動可能である
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、入力された回転速度を減じて出力する減速機と当該減速機を有するロボットハンドおよびロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターなど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
り力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、通常よく実施されている。
【０００３】
大きな減速比が得られる減速機として、次のようなものが提案されている。すなわち、
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
（例えば歯数が１つ少ない）公転ギアを設けておく。公転ギアの中心位置には、公転ギア
に対して回転可能な状態で円形カムが設けられている。円形カムからは、リングギアの中
心軸上の位置に第１回転軸が立設されており、第１回転軸によってリングギアの中心軸周
りに円形カムを回転させると、公転ギアはリングギアに噛合しながらリングギアの中心軸
周りに公転する。このような構成では、公転ギアがリングギアの中心軸周りを一回公転す
る間に、公転の方向とは逆方向にリングギアとの歯数差分だけ自転するようになっている
。従って、公転ギアの自転の動きを取り出すことで、入力の回転（第１回転軸の回転）を
大きく減速させることができる。
【０００４】
公転ギアの自転の動きは、公転ギアに設けられた貫通孔と、貫通孔に挿入された貫通ピ
ンとによって取り出される。貫通孔と貫通ピンとの間にはクリアランスが設けられており
、このクリアランスによって公転ギアの公転の動きを吸収しつつ、公転ギアが自転する動
きを貫通ピンで取り出す。こうして貫通ピンで取り出した公転ギアの自転の動きは、貫通
ピンが連結された第２回転軸から外部に出力される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４０８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した特許文献１に記載の減速機には、バックラッシュが発生し易いという
問題があった。すなわち、第１回転軸の入力が第２回転軸から出力されるまでの間には、
リングギアと公転ギアとが噛み合う部分で生じる通常のバックラッシュに加えて、公転ギ
アの貫通孔と貫通ピンとが当接する部分で生じるバックラッシュも存在する。後者のバッ
クラッシュは、特許文献１の動作原理の減速機において、製造誤差に起因して生じるバッ
クラッシュであり、その分だけ全体として大きなバックラッシュが発生し易くなる。その
結果、第１回転軸の入力に対して出力トルクが得られない期間が発生したり、あるいは、
第２回転軸に大きながたつきが発生するといった問題が生じていた。そのため、組み立て
後にバックラッシュの大きさを検査し、問題があれば、分解して、ある部品を寸法がわず
かに違う部品に変更し、再度組み立てなおしてバックラッシュを検査する。この作業を繰
り返して、所定の大きさ以下のバックラッシュの減速機を得る。もしくは、全ての部品の
寸法をあらかじめ測定して選別し、組み立てた時に貫通孔と貫通ピンとの間の隙間が発生
しないように組み合わせた部品で組み立てが行われており、組み立て作業に非常に時間が
かかっていた。
【０００７】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題の少なくとも一部を解決するためになさ
れたものであり、製造誤差を含んだ部品を用いても、部品寸法選別や組み立て検査を行う
ことなく、公転ギアの貫通孔と貫通ピンとが当接する部分にバックラッシュが発生するこ
とを抑制もしくは回避可能な減速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の減速機は次の構成を採用し
た。すなわち、
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、前記リングギアと噛合する公転ギアと、
前記公転ギアの中心位置に、該公転ギアに対して回転可能に設けられた円形カムと、
前記円形カムに設けられ、前記リングギアの中心軸上に位置し、該中心軸周りに該円形
カムを回転させて前記公転ギアを該中心軸周りに公転させる第１回転軸と、
前記公転ギアに形成された貫通孔に挿入される貫通ピンと、
前記リングギアの中心軸上に設けられて前記貫通ピンと連結され、前記公転ギアの自転
による回転を出力する第２回転軸と、
中空の円管形状に形成されて、前記貫通ピンの外周に摺動可能に嵌め込まれ、一端側に
向けて先細形状に形成された摺動部材と、
前記摺動部材を、前記先細形状に形成された方向に付勢することによって、前記貫通孔
の内周に当接させる付勢部材と
を備え、
前記公転ギアの前記貫通孔の内周は末狭まり形状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成を有する本発明の減速機においては、第１回転軸によって円形カムをリ
ングギアの中心軸周りに回転させると、公転ギアがリングギアに噛合しながら中心軸周り
を公転する。また、詳細には後述するが、公転ギアは公転しながら公転の方向とは逆方向
に少しずつ（リングギアと公転ギアとの歯数差に相当する角度だけ）自転しており、公転
ギアの自転の動きは、公転ギアの貫通孔に挿入された貫通ピンに伝達される。こうして貫
通ピンに伝達された公転ギアの自転は、入力の回転に対して減速されており、減速された
回転が貫通ピンと連結する第２回転軸から出力される。また、本発明の減速機では、貫通
孔の内周が末狭まり形状に形成されている。更に、貫通ピンには円管形状の摺動部材が嵌
め込まれている。摺動部材は、一端に向けて先細形状に形成されており、従って本発明の
摺動部材の「円管形状」には、このように完全な円管形状でないものも含むものとする。
完全な円管形状でないものの例としては、摺動部材の内周に貫通ピンを固定するための爪
状部が設けられているものや、摺動部材の外周の一部に円形でない部分を含むものなどで
ある。このような摺動部材は、付勢部材によって先細形状が形成された方向に付勢されて
、末狭まり形状に形成された貫通孔の内周と当接した状態となっている。
【００１０】
尚、本発明の摺動部材の形状の一例として、円錐台形に形成されて、一方の端面から他
方の端面に貫通ピンの外周を摺動可能に嵌め込むための貫通部が形成された形状を用いる
ことができる。また、本発明の貫通孔の内周の形状の一例として、テーパー形状を用いる
ことができる。
【００１１】
摺動部材は、貫通孔の末狭まり形状の斜面に対して押し付けられているので、製造誤差
によって貫通孔の斜面が貫通ピンから遠ざかるように形成された場合でも、摺動部材が移
動して貫通孔の斜面に押し付けられる。このため、摺動部材をと貫通孔とが当接した状態
に保たれるので、貫通ピンと貫通孔との間にバックラッシュの発生を抑制もしくは回避す
ることができる。また、製造誤差などによって貫通孔の斜面が貫通ピンに近付くように形
成された場合には、貫通孔の斜面から摺動部材を押し上げるような力が作用する。摺動部
材と貫通ピンとは固定されていないので、この力を受けた摺動部材は、貫通孔から抜け出
す方向に移動する。このように、本発明の減速機では、貫通ピンや貫通孔などの製造誤差
によって貫通ピンと貫通孔との距離が変わっても、摺動部材が摺動することによって距離
の変化を吸収し、貫通ピンと貫通孔とが摺動部材を介して当接した状態を維持しておくこ
とができる。このため、製造誤差を含んだ部品を用いた場合でも、部品寸法選別や組み立
て検査を行うことなく、公転ギアの貫通孔と貫通ピンとの間のバックラッシュの発生を抑
制もしくは回避することが可能となる。
【００１２】
また、上述した本発明の減速機においては、公転ギアに別部材を嵌め込むことにより、
貫通孔を形成することとしてもよい。
【００１３】
このように公転ギアに別部材を嵌め込んで貫通孔を形成することとすれば、例えば別部
材を公転ギアとは異なる材料で形成することができるので、材料の選択自由度を向上させ
ることができる。たとえば、公転ギアの貫通孔の部分だけを、より耐摩耗性に優れた材料
で形成することができる。また、貫通孔の部分だけを公転ギアとは別部材として製造すれ
ば、貫通孔の形状精度を向上させることも可能となる。
【００１４】
また、上述した本発明の減速機は、大きな減速比を実現することができ、さらに貫通孔
と貫通ピンとの間のバックラッシュの発生を抑制もしくは回避することで出力の遅れや第
２回転軸のガタつきをおさえることができるので、ロボットハンドやロボットに組み込ん
で使用される減速機として特に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例の減速機の外観図である。
【図２】本実施例の減速機の内部構造を示す分解斜視図である。
【図３】本実施例の減速機の動作理由を示した説明図である。
【図４】公転ギアの自転を貫通ピンによって取り出す様子を示した説明図である。
【図５】貫通孔および貫通ピンに対して、クサビ部材を組み付ける様子を示した説明図である。
【図６】ある貫通ピンの中心軸を通る断面を取ることによって、貫通孔にクサビ部材が組み付けられている様子を示した説明図である。
【図７】本実施例の減速機が、クサビ部材によって貫通孔と貫通ピンとの間の隙間を解消するメカニズムを示した説明図である。
【図８】変形例の減速機の貫通孔の周囲の様子を示した拡大図である。
【図９】本実施例の減速機をロボットハンドの関節部分などに組み込んだ様子を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施
例を説明する。
Ａ．本実施例の減速機の構成：
Ｂ．貫通孔と貫通ピンとの間に隙間が発生することが防止される理由：
Ｃ．変形例：
Ｄ．適用例：
【００１７】
Ａ．本実施例の減速機の構成  ：
図１は、本実施例の減速機１０の外観図である。図示されるように、本実施例の減速機
１０には、円柱形の本体部４０の底面側に入力軸２０（第１回転軸）が設けられており、
本体部４０の上面側に出力軸３０（第２回転軸）が設けられている。本体部４０を固定し
た状態で入力軸２０を回転させると、その回転が本体部４０内の機構によって減速されて
、上蓋板１０４もしくは上蓋板１０４の中心に固定された出力軸３０から出力される。
【００１８】
図２は、本実施例の減速機１０の内部構造を示した分解斜視図である。図示されている
ように、本実施例の減速機１０では、本体部４０の外周を構成する円筒形の部材の内周（
以降、内周側とも言う）に複数のギア歯が形成されて、リングギア１００を構成している
。また、リングギア１００の内側には、リングギア１００よりも少し小さく、外周（以降
、外周側とも言う）に複数のギア歯が形成された公転ギア１１０が設けられている。公転
ギア１１０の中央には軸孔１１２が設けられており、この軸孔１１２には、入力軸２０に
設けられた偏心カム１３０（円形カム）がベアリング１１６を介して回転可能に嵌め込ま
れる。尚、図示した本実施例の減速機１０では、リングギア１００の内側に２つの公転ギ
ア１１０が設けられているが、この理由については後述する。
【００１９】
また、公転ギア１１０には、公転ギア１１０の中央から見て同心円上の４か所に貫通孔
１１４が設けられており、それぞれの貫通孔１１４には、公転ギア１１０の自転の動きを
取り出すための貫通ピン１２０が挿入されている。尚、貫通ピン１２０によって公転ギア
１１０の自転の動きを取り出す方法については後述する。これら貫通ピン１２０は、下端
部が本体部４０の底面を構成する下蓋板１０２に取り付けられるとともに、上端部がナッ
ト１０６によって本体部４０の上面を構成する上蓋板１０４に固定される。
【００２０】
また、本実施例の減速機１０では、貫通ピン１２０に対して、複数のクサビ部材１４０
（摺動部材）や皿バネ１５０（付勢部材）が嵌め込まれる。このようなクサビ部材１４０
および皿バネ１５０を設けておく理由については後述する。
【００２１】
図３は、本実施例の減速機１０の動作理由を示した説明図である。図２を用いて前述し
たように、リングギア１００の内側には、リングギア１００よりも小さな公転ギア１１０
が設けられており、リングギア１００と公転ギア１１０とは一箇所で噛合している。従っ
て、公転ギア１１０は、リングギア１００の中心位置に対して偏心した状態となっている
。また、公転ギア１１０の中心には軸孔１１２が設けられており、この軸孔１１２にはベ
アリング１１６（図２を参照）を介して偏心カム１３０が嵌め込まれている。このため、
入力軸２０を回転させると偏心カム１３０が回転して、入力軸２０（およびリングギア１
００の中心軸）を中心とする公転運動を公転ギア１１０に生じさせる。尚、本明細書中で
「公転」とは、ある点の周りを物体が周回する動きのことを表している。
【００２２】
また、公転ギア１１０と偏心カム１３０との間はベアリング１１６によって回転可能と
なっているが、公転ギア１１０とリングギア１００とはギア歯によって噛合している。こ
のため公転ギア１１０は、リングギア１００のギア歯との噛合によって自転を行いながら
、入力軸２０（およびリングギア１００の中心軸）を中心とする公転を行うこととなる。
尚、本明細書中で「自転」とは、ある物体の内部の点（例えば中心や重心）を通る軸を中
心軸として回転する動きのことを表している。例えば、本実施例の場合では、公転ギア１
１０の中心（図示せず）を通る軸を中心軸として回転する動きのことを表している。
【００２３】
図３（ａ）には、偏心カム１３０が図面上で上側に偏心しており、従って、公転ギア１
１０が図面上の上側でリングギア１００と噛み合っている状態が示されている。尚、図３
では、公転ギア１１０が回転する様子が把握できるように、公転ギア１１０の側面に矢印
が表示されている。この矢印は、図３（ａ）の状態では図面上で真上を指している。
【００２４】
図３（ａ）に示した状態から、入力軸２０を時計回り方向に４５度だけ回転させると、
偏心カム１３０の働きによって、公転ギア１１０も時計回り方向に４５度だけ公転する。
また、公転ギア１１０は、リングギア１００に噛合しているからギア歯の数に相当する角
度だけ反時計回り方向に自転する。その結果、公転ギア１１０は、図３（ｂ）に示すよう
な状態となる。図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較すれば明らかなように、偏心カム１３０
が時計回り方向に４５度回転したことに伴って、公転ギア１１０も時計回り方向に４５度
だけ公転し、図面上では右上側に偏心した位置に移動している。また、公転ギア１１０に
描かれた矢印の向きは、図３（ａ）と同様にほぼ図面上の真上を指している。これは、公
転ギア１１０を時計回り方向に公転させたときに、リングギア１００との噛合によって公
転ギア１１０に生じた反時計回り方向の自転が、時計回り方向の公転をほぼ打ち消したた
めと考えることができる。
【００２５】
図３（ｂ）に示した状態から、入力軸２０を時計回り方向に更に４５度だけ回転させる
と、公転ギア１１０は図３（ｃ）に示した位置まで移動する。この状態は、図３（ａ）に
示した状態に対して、公転ギア１１０が時計回り方向に９０度だけ公転した状態である。
また、公転ギア１１０が、リングギア１００と噛み合いながらこの位置まで公転すること
に伴って、公転ギア１１０はギア歯の数に相当する角度だけ、反時計回り方向に自転して
いる。また、公転ギア１１０に設けられた矢印の向きは、図３（ｂ）と同様に、依然とし
てほぼ図面上の真上を指した状態となっている。
【００２６】
図３（ｃ）に示した状態から、入力軸２０を更に時計回り方向に回転させていくと、公
転ギア１１０は、図３（ｄ）に示した状態、図３（ｅ）に示した状態、図３（ｆ）に示し
た状態、図３（ｈ）に示した状態へと移動していき、入力軸２０をちょうど一回転させる
と、図３（ｉ）に示した状態となる。また、公転ギア１１０に表示された矢印の向きは、
図３（ａ）と比較すると、公転ギア１１０とリングギア１００との歯数の差の分だけ、反
時計回り方向に回転している。例えば、公転ギア１１０の歯数がリングギア１００の歯数
よりも１だけ少ない場合、公転ギア１１０に生じる時計回り方向の公転と反時計回り方向
の自転とは、ほぼ打ち消し合う大きさになっているものの、厳密には、一回分の公転につ
き、ギア歯一枚分だけ自転の角度の方が大きくなる。これは、公転ギア１１０のギア歯の
数が、リングギア１００のギア歯の数よりも一歯だけ少なく形成されている結果、公転ギ
ア１１０がリングギア１００と噛み合いながら時計回り方向に一回公転するためには、公
転ギア１１０は反時計回り方向に一回と、更に一歯分だけ余分に自転しなければならない
ためである。
【００２７】
このように、本実施例の減速機１０では、入力軸２０を一回転させると、公転ギア１１
０が、リングギア１００とのギア歯の数の差に相当する歯数分だけ、逆方向に自転するこ
ととなる。例えば、リングギア１００の歯数を５０枚、公転ギア１１０の歯数を４９枚と
すると、入力軸２０を一回転させる毎に、公転ギア１１０が５０分の１回転（従って３６
０度／５０＝７．２度）だけ、逆方向に自転する。
【００２８】
また、入力軸２０を回転させたときの公転ギア１１０の動きは次のように考えることも
できる。先ず、入力軸２０を回転させると、偏心カム１３０によって公転ギア１１０は、
入力軸２０（およびリングギア１００の中心軸）を中心とする公転を行う。一方で、公転
ギア１１０はリングギア１００と噛み合っているので、公転ギア１１０はリングギア１０
０の上を転がりながら自転することとなる。
【００２９】
ここで、公転ギア１１０はリングギア１００よりも少しだけ小さく形成されている。従
って、公転ギア１１０は、実際にはほとんど回転（正確には自転）しなくても、少しだけ
平行移動するだけでリングギア１００の上を転がることができる。たとえば、図３（ａ）
に示す状態と、図３（ｂ）に示す状態とでは、公転ギア１１０がほとんど回転することな
く、少しだけ右下方向に移動しているに過ぎない。それにも拘わらず、リングギア１００
に対して公転ギア１１０が噛み合う位置は、リングギア１００の中心位置から４５度だけ
移動している。すなわち、リングギア１００の上を公転ギア１１０が転がっている。また
、図３（ｂ）に示す状態と図３（ｃ）に示す状態とについても同様に、公転ギア１１０は
ほとんど回転することなく、ほぼ下方向の少しだけ右寄りに移動しているに過ぎない。そ
れにも拘わらず、リングギア１００に対して公転ギア１１０が噛み合う位置は、更に４５
度だけ移動している。すなわち、リングギア１００の上を公転ギア１１０が転がっている
。
【００３０】
このように、公転ギア１１０をリングギア１００に対して少しだけ小さく形成しておけ
ば、公転ギア１１０を振れ回るように移動（揺動）させるだけで、ほとんど自転させるこ
となく、リングギア１００の上で公転ギア１１０を転がすことができる。そして、公転ギ
ア１１０が元の位置まで（たとえば図３（ａ）または図３（ｉ）に示す位置まで）戻って
くるまでの間には、リングギア１００と公転ギア１１０との歯数の差に相当する角度の自
転しか生じない。
【００３１】
尚、上述したように入力軸２０を一回回転させると、公転ギア１１０は一回揺動する。
このことは、入力軸２０を高速で回転させると公転ギア１１０が激しく揺動することを示
しており、これに伴う振動の発生が懸念される。しかし、前述したように、本実施例の減
速機１０には公転ギア１１０が２つ設けられており（図２を参照）、これらの公転ギア１
１０は、互いが半周期ずつずれて公転するようになっている。このため、一方の公転ギア
１１０の揺動によって生じる振動が、他方の公転ギア１１０の揺動による振動で打ち消さ
れることとなって、減速機１０全体としては振動の発生を回避することが可能となってい
る。
【００３２】
上述したように、本実施例の公転ギア１１０を公転させても、実際には公転ギア１１０
は少しずつ自転しながらリングギア１００の内側を僅かに揺動しているに過ぎない。この
ように考えれば、公転ギア１１０の自転を貫通ピン１２０によって取り出せることも了解
できる。すなわち、図２に示したように、本実施例の公転ギア１１０には一例として４つ
の貫通孔１１４が設けられており、これら貫通孔１１４にはそれぞれ貫通ピン１２０が挿
入されている。ここで、貫通孔１１４の大きさを貫通ピン１２０の直径に対してある程度
大きめに設定しておけば、公転ギア１１０がリングギア１００内を揺動する動きを、貫通
孔１１４と貫通ピン１２０との間の隙間（クリアランス）によって吸収して、公転ギア１
１０の自転のみを取り出すことができる。以下、この点について説明する。
【００３３】
図４は、公転ギア１１０の自転を貫通ピン１２０によって取り出す様子を示した説明図
である。先ず、貫通孔１１４の大きさについて説明する。貫通孔１１４は、図４（ａ）に
示すように、公転ギア１１０の中心位置とリングギア１００の中心位置とを一致させたと
きに、貫通ピン１２０の位置に重ねて、貫通ピン１２０よりも半径ａだけ大きな孔に形成
する。ここで「ａ」とは、リングギア１００の中心位置に対する公転ギア１１０の偏心量
である。
【００３４】
このように貫通孔１１４を形成した公転ギア１１０を、偏心カム１３０によって図面上
で上側に偏心させる。すると、公転ギア１１０は長さａだけ上方向に偏心するので、図４
（ｂ）に示したように、貫通孔１１４の下側が貫通ピン１２０の外周とが当接した状態と
なる。
【００３５】
また、公転ギア１１０が、偏心カム１３０によって図面上で右側に偏心させられると、
図４（ｃ）に示した様に、貫通孔１１４の左側が貫通ピン１２０と当接する。同様に、公
転ギア１１０が図面上で下側に偏心すると、図４（ｄ）に示す様に貫通孔１１４の上側が
貫通ピン１２０と当接し、図面上で左側に偏心すると、図４（ｅ）に示すように貫通孔１
１４の右側で、貫通孔１１４と貫通ピン１２０とが当接する。
【００３６】
このように、本実施例の減速機１０では、貫通孔１１４の大きさを貫通ピン１２０に対
して偏心量ａに相当する分だけ大きくしておくことで、公転ギア１１０がリングギア１０
０内で揺動する動きを吸収することができる。尚、「貫通孔１１４の大きさを貫通ピン１
２０に対して偏心量ａに相当する分だけ大きくする」とは、貫通孔１１４の半径を貫通ピ
ン１２０の半径よりも偏心量ａの分だけ大きくする、もしくは貫通孔１１４の直径を貫通
ピン１２０の直径よりも偏心量ａの２倍（２ａ）の分だけ大きくすると言い換えることが
できる。その一方で、公転ギア１１０が自転すると、貫通孔１１４の位置が移動するから
、この動きは貫通ピン１２０に伝達される。このため、公転ギア１１０の自転の動きだけ
取り出すことができる。
【００３７】
こうして取り出された公転ギア１１０の自転は、貫通ピン１２０が取り付けられた本体
部４０の上蓋板１０４および下蓋板１０２（図２を参照）に伝達される。その結果、上蓋
板１０４に固定された出力軸３０から公転ギア１１０の自転が減速機１０の外部に出力さ
れる。
【００３８】
ここで、図４（ｂ）〜図４（ｅ）を見れば明らかなように、公転ギア１１０がリングギ
ア１００の内側を揺動すると、貫通孔１１４と貫通ピン１２０とは、常にどこか一箇所で
当接しており、しかも当接箇所は常に移動している。従って、どこか一箇所でも貫通孔１
１４と貫通ピン１２０とのクリアランスが小さすぎる箇所が存在すると、その箇所で貫通
孔１１４と貫通ピン１２０とが干渉して減速機１０がロック状態となる。貫通孔１１４や
貫通ピン１２０の製造時に多少の製造誤差が発生することは避けられないから、このよう
な事態を回避するためには、貫通孔１１４と貫通ピン１２０とのクリアランスを若干大き
くしておく必要がある。
【００３９】
このため、本実施例のような動作原理の減速機１０では、貫通孔１１４と貫通ピン１２
０との隙間の分だけ、貫通孔１１４と貫通ピン１２０との間のトルク伝達が遅れて出力ト
ルクが得られない期間が生じたり、あるいは入力軸２０が止まっているのに出力軸３０が
ガタつくといった不都合が生じる。そこで、本実施例の減速機１０では、貫通孔１１４と
貫通ピン１２０との間にクサビ部材１４０を介在させる構造を採用することにより、この
様な不都合を抑制もしくは回避している。
【００４０】
Ｂ．クサビ部材によって貫通孔と貫通ピンとの間の隙間を解消するメカニズム  ：
図５は、貫通孔１１４および貫通ピン１２０に対して、クサビ部材１４０を組み付ける
様子を示した説明図である。図５では、下側の公転ギア１１０に対するクサビ部材１４０
などは既に組み付けられており、上側の公転ギア１１０に対して、クサビ部材１４０や、
皿バネ１５０、上蓋板１０４などを組み付ける様子が示されている。尚、以下では、上側
の公転ギア１１０に対して、クサビ部材１４０などを組み付ける方法について説明するが
、下側の公転ギア１１０に対してクサビ部材１４０などを組み付ける場合も、同様な方法
によって組み付けることができる。
【００４１】
図示されるように本実施例の減速機１０では、公転ギア１１０に４つの貫通孔１１４が
設けられており、それぞれの貫通孔１１４に貫通ピン１２０が挿入されている。この貫通
ピン１２０に対して、１つずつクサビ部材１４０（摺動部材）が嵌め込まれる。クサビ部
材１４０は、円錐形上の部材の先端を切り落としたような形状（円錐台形状）をしている
。尚、「円錐台形状」とは、例えば、一方の端面から他方の端面に向かうに従って、端面
に平行な断面の円形が小さくなる形状と言い換えることもできる。円錐台の回転軸に相当
する箇所には、貫通ピン１２０に対して摺動可能な内径の貫通孔（貫通部）が形成されて
いる。また、本実施例の公転ギア１１０には、すり鉢状の貫通孔１１４が形成されている
。「すり鉢形状」とは、例えばテーパー形状であり、貫通孔１１４の一方の開口部から他
方の開口部へ向かうに従って、貫通孔１１４の大きさが小さくなる形状のことである。図
５中で上側に表示されている公転ギア１１０については、上向きに広がるような、すり鉢
状の貫通孔１１４が形成されており、また下側の公転ギア１１０については、下向きに広
がるような、すり鉢状の貫通孔１１４が形成されている。そして、貫通孔１１４の斜面の
角度は、クサビ部材１４０の斜面の角度と同じ角度になっている。このため、図５に示し
たように、上側の公転ギア１１０の貫通孔１１４から貫通ピン１２０が突き出た状態で、
上側から貫通ピン１２０にクサビ部材１４０を嵌め込むと、クサビ部材１４０は貫通ピン
１２０に沿って滑り落ちた後、クサビ部材１４０の斜面と、貫通孔１１４の斜面とが当接
して停止する。この状態では、クサビ部材１４０の後端は、貫通孔１１４が開口する公転
ギア１１０の端面に対して、ほぼ面位置となるように形成されている。
【００４２】
このようにして、４つの貫通ピン１２０のそれぞれに対してクサビ部材１４０を嵌め込
んだら、クサビ部材１４０の上から円環形状の皿バネ１５０（付勢部材）を嵌めた後、上
蓋板１０４を取り付ける。その後、上蓋板１０４から突き出ている貫通ピン１２０に対し
て、ナット１０６を取り付ければ、減速機１０の組み立てが完成する。
【００４３】
尚、上述したように上蓋板１０４は、減速機１０が組み立てられた状態では、皿バネ１
５０およびクサビ部材１４０を介して、上側の公転ギア１１０の貫通孔１１４の斜面に押
しつけられた状態となっており、リングギア１００とは接していない。同様に、下蓋板１
０２は、皿バネ１５０およびクサビ部材１４０を介して、下側の公転ギア１１０の貫通孔
１１４の斜面に押しつけられた状態となっており、リングギア１００とは接していない。
このため、ナット１０６を締め付けていくと、上蓋板１０４と下蓋板１０２とが接近し、
その分だけ皿バネ１５０が潰れて、クサビ部材１４０を貫通孔１１４の斜面に強い力で押
しつけるようになる。換言すれば、クサビ部材１４０が貫通孔１１４の斜面に押し付けら
れる力は、ナット１０６を締め付ける力で調整することが可能となっている。
【００４４】
図６は、ある貫通ピン１２０の中心軸を通る断面を取ることによって、貫通孔１１４に
クサビ部材１４０が組み付けられている様子を示した説明図である。図示されているよう
に、クサビ部材１４０と貫通孔１１４とは、斜面で接している。尚、貫通ピン１２０が貫
通孔１１４に対して偏心していることから、クサビ部材１４０も貫通孔１１４に対して偏
心している。また、クサビ部材１４０の後端側（末広がりとなっている側）の端面は、公
転ギア１１０の端面とほぼ面位置となっている。更に、クサビ部材１４０の後端側の端面
は皿バネ１５０によって付勢されており、このため、クサビ部材１４０は貫通孔１１４の
斜面に対して常に押し付けられた状態となっている。
【００４５】
図７は、本実施例の減速機１０が、クサビ部材１４０によって貫通孔１１４と貫通ピン
１２０との間の隙間を解消するメカニズムを示した説明図である。前述したように、貫通
ピン１２０（およびクサビ部材１４０）は貫通孔１１４に対して偏心しており、クサビ部
材１４０と貫通孔１１４とは一箇所で接している。しかし、公転ギア１１０が公転すると
、貫通孔１１４の中で貫通ピン１２０が移動する。そして、貫通孔１１４には製造誤差が
存在するから、貫通孔１１４の中で貫通ピン１２０が移動したときに、貫通孔１１４と貫
通ピン１２０との間の距離が広がったり、逆に距離が縮まったりすることが起こり得る。
【００４６】
図７（ａ）には、公転ギア１１０の公転によって、貫通孔１１４の斜面が貫通ピン１２
０から遠ざかるように移動する場合が示されている。このように、貫通孔１１４の斜面が
貫通ピン１２０から遠ざかった場合でも、皿バネ１５０によって付勢されたクサビ部材１
４０が移動して、貫通孔１１４の斜面に押しつけられる。このため、貫通孔１１４とクサ
ビ部材１４０との間には隙間が生じない。
【００４７】
図７（ｂ）には、公転ギア１１０の公転によって、貫通孔１１４の斜面が貫通ピン１２
０に近付くように移動する場合が示されている。このように、貫通孔１１４の斜面が貫通
ピン１２０に近付くと、貫通孔１１４の斜面からクサビ部材１４０を押し上げるような力
が作用する。そして、クサビ部材１４０は皿バネ１５０によって押さえられているだけな
ので、貫通孔１１４の斜面からの力によって、クサビ部材１４０が貫通孔１１４から抜け
出す方向に移動する。このため、貫通孔１１４とクサビ部材１４０とが干渉して、減速機
１０がロック状態になることがない。もちろん、クサビ部材１４０が貫通孔１１４から抜
け出す方向に移動しても、貫通孔１１４とクサビ部材１４０との間には隙間は生じない。
【００４８】
以上では、製造公差によって貫通孔１１４の位置ズレが生じた場合を例にとって説明し
たが、この他にも、製造公差によって貫通ピン１２０の位置ズレが生じたり、あるいは貫
通孔１１４の内周（あるいは貫通ピン１２０の外周）を完全な円形に形成できなかった場
合にも、貫通孔１１４と貫通ピン１２０との間隔が広がったり、狭まったりすることは起
こる。このような場合であっても、上述したようにクサビ部材１４０を介して貫通孔１１
４と貫通ピン１２０とを当接させることとすれば、貫通孔１１４と貫通ピン１２０との間
隔が広くなった部分ではクサビ部材１４０によって隙間を埋め、また間隔が狭くなった部
分ではクサビ部材１４０を貫通孔１１４から抜け出させることができる。
【００４９】
このように本実施例の減速機１０では、貫通孔１１４と貫通ピン１２０とを、クサビ部
材１４０を介して常に当接させておくことができる。その結果、貫通孔１１４と貫通ピン
１２０と間の隙間が発生することによって、トルク伝達が遅れて出力トルクが得られない
期間が生じたり、あるいは出力軸３０がガタついてしまうことを防ぐことが可能である。
もちろん、貫通孔１１４と貫通ピン１２０との間隔が狭くなると、クサビ部材１４０が貫
通孔１１４の奥から抜け出て、貫通孔１１４とクサビ部材１４０とが干渉することを回避
するので、減速機１０がロック状態になってしまうこともない。
【００５０】
Ｃ．変形例  ：
上述した実施例の減速機１０では、クサビ部材１４０が貫通孔１１４に当接する部分を
、すり鉢状に形成したものであると説明した。ここで、貫通孔１１４の内周をすり鉢状に
加工するのではなく、すり鉢状の部材を別途用意しておき、この部材を貫通孔１１４の内
周に嵌め込むようにしてもよい。なお、以下に説明する変形例において、上述した本実施
例と同様の構成部分については、実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する
。
【００５１】
図８は、変形例の減速機１０の貫通孔１１４の周囲の様子を示した拡大図である。図示
した変形例の貫通孔１１４は、単に公転ギア１１０に円形の孔をくり抜いて形成されてい
る。また、貫通孔１１４には、略円筒形状で、円筒の内周がすり鉢状に形成されたクサビ
受部材１４２が嵌め込まれている。
【００５２】
この様な変形例の減速機１０においても、クサビ部材１４０とクサビ受部材１４２とを
常に接した状態にしておくことができるので、貫通孔１１４と貫通ピン１２０との間に隙
間が発生することによる上述した弊害が発生することを防ぐことができる。また、このよ
うにクサビ受部材１４２を公転ギア１１０と別体で形成すれば、公転ギア１１０にはクサ
ビ受部材１４２を取り付けるための円形の孔を空けるだけでよいので、公転ギア１１０の
加工を容易にすることが出来る。さらに、クサビ受部材１４２自体はプレス加工等によっ
て形成することができるので、加工に困難を要することもない。加えて、クサビ受部材１
４２を摩耗に強い部材で形成しておけば、クサビ部材１４０とクサビ受部材１４２とが擦
れ合っても、摩耗によってクサビ受部材１４２が変形することを抑制することができる。
【００５３】
Ｄ．適用例  ：
上述したように、本実施例の減速機１０は、貫通孔１１４と貫通ピン１２０との当接部
分に隙間が発生することを防止することで、出力の遅れや出力軸３０のガタつきを防止す
ることができる。このため、本実施例の減速機１０は、ロボットハンドの関節などのよう
に、精密な動作が要求される部分に取り付けられる減速機として特に適している。
【００５４】
図９は、本実施例の減速機１０をロボットハンドの関節部分などに組み込んだ様子を示
した説明図である。図９（ａ）に示したロボットハンド２００には、２本の向かい合う指
２０２の３カ所に関節が設けられており、この関節部分に減速機１０が組み込まれている
。また、図９（ｂ）に示したロボット５００には、ロボットのアーム部分とロボットハン
ド２００との接続部やアーム部分の肘の部分、あるいはアーム部分の付け根の部分などに
、減速機１０が組み込まれている。このため、減速機１０が組み込まれた関節部分の出力
の遅れや出力軸３０のガタつきが防止されて、関節の動きを滑らかにすることが可能であ
る。
【００５５】
以上、本実施例の減速機について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…減速機、    ２０…入力軸、    ３０…出力軸、    ４０…本体部、
１００…リングギア、    １０２…下蓋板、    １０４…上蓋板、
１０６…ナット、    １１０…公転ギア、    １１２…軸孔、
１１４…貫通孔、    １１６…ベアリング、    １２０…貫通ピン、
１３０…偏心カム、    １４０…クサビ部材、    １４２…クサビ受部材、
１５０…皿バネ、    ２００…ロボットハンド、    ５００…ロボット
【図１】
0005807355.tif 000002
【図２】
0005807355.tif 000003
【図３】
0005807355.tif 000004
【図４】
0005807355.tif 000005
【図５】
0005807355.tif 000006
【図６】
0005807355.tif 000007
【図７】
0005807355.tif 000008
【図８】
0005807355.tif 000009
【図９】
0005807355.tif 000010