(57)【要約】減速機構は、外歯部を備え、駆動モータと接続される入力歯車（２）と、内歯部を備え、回転速度が前力歯車の回転速度よりも低い出力歯車（３）と、入力歯車と出力歯車との間で動作し、回転軸が固定された少なくとも１つの中間歯車（４）とを備え、入力歯車は、１本または２本の歯のみをもつエボリュート歯部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外歯部を備え、駆動モータと接続される入力歯車と、
内歯部を備え、回転速度が前記入力歯車の回転速度よりも低い出力歯車と、
前記入力歯車と前記出力歯車との間で動作し、回転軸が固定された少なくとも１つの中間歯車とを備え、
前記入力歯車は、１本または２本の歯のみをもつエボリュート歯部を備えることを特徴とする減速機構。
【請求項２】
請求項１に記載の減速機構において、
前記入力歯車は、回転軸が固定された２つ以上の中間歯車によって対称に支持されることを特徴とする減速機構。
【請求項３】
請求項１に記載の減速機構において、
前記歯車はそれぞれ実質的に単一面上に配置されることを特徴とする減速機構。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の減速機構において、
前記入力歯車は、前記駆動モータの出力軸に直接、接続されることを特徴とする減速機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の減速機構において、
変速比は、少なくとも１：２０であることを特徴とする減速機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速機構は、一般的に知られており、モータ、例えば電動モータの速度を低速に変換するために使用される。
【０００３】
減速機構としては、遊星歯車式変速機が知られている。通常、遊星歯車式変速機は、外歯部を有する入力歯車を備え、外歯部は少なくとも１つの遊星歯車と協働する。遊星歯車の回転軸は、入力歯車の周りを固定されずに移動するように構成されている。遊星歯車は、リング形状の内歯歯車と協働する。
【０００４】
とくに、高い変速比が要求される場合には、例えば、「ハーモニックドライブ」の原理を利用した減速機構が用いられる。
【０００５】
ハーモニックドライブ減速機構は、内周に歯が設けられた外周リングを備えている。外周リングの内側には、外周に歯が設けられた内周リングが動作可能に構成されている。この内周リングは、柔軟性を有するが、回転しないように固定部に接続されている。内周リングは、外周リングよりも歯数が２本少なくなっており、２つの押付部材によって外周リングに押し付けられている。２つの押付部材は、入力軸に設置されたインプットに対して対称に、回転可能に配置されている。インプットは、外周リングに対して偏心して配置されている。これにより、対応する２箇所において、内周リングの複数の歯が外周リングの歯と協働することになる。２つの押付部材が内周リングと外周リングの共通の軸回りに回転する場合、内周リングは回転しないように固定部に接続されているため、外周リングが回転し始める。この回転が、押付部材の１回転につき、２つの歯の回転角に対応する角度となる。
【０００６】
したがって、ハーモニックドライブ減速機構は高減速比をもつ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ハーモニックドライブ減速機構は、部品点数が多く、比較的複雑な機構であるという難点がある。また、この機構は、全高が比較的高く、効率が比較的低い。
【０００８】
本発明の目的は、上述した欠点を解消するとともに、利点を維持した代替の減速機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のため、本発明は、以下の減速機構を提供する。すなわち、減速機構は、
-  外歯部を備え、駆動モータと接続される入力歯車と、
-  内歯部を備える出力歯車と、
-  入力歯車と出力歯車との間で動作し、回転軸が固定された少なくとも１つの中間歯車とを備え、
入力歯車は、１本または２本の歯のみをもつエボリュート歯部を備える。
【００１０】
本明細書において、入力歯車のエボリュート歯部（evoloid toothing）は、ドイツ工業標準規格のＤＩＮ３９６０で以下のように規定された歯を有するピニオンを意味すると理解すべきである。
-  歯数Ｚは、１または２である。
-  歯形角度βは、１５°以上である。
-  ピニオンの歯形補正ｘ1は、０．５以上である。
-  中間歯車の歯形補正ｘ２は、０以下である。
-  中間歯車の歯元のたけ（tooth root height）のファクターｈＦｆＰ２は、ピニオンの歯末のたけ（tooth head height）のファクターｈａＰ１以上である。
中間歯車の歯末のたけｈａＰ２は、実質的にピニオンの歯元のたけｈＦｆＰ１と等しい。中間歯車と出力歯車は、対応する歯部を有する。
【００１１】
このようなエボリュート歯部は、インボリュート歯部の特別な変形例であり、K. Roth氏のZahnrad Technik - Evolventen Sonderverzahnungen, Springer Verlag ISBN 3-540-64236-6に詳細に論じられている。
【００１２】
エボリュート歯部を有する入力歯車を、中間歯車を介して出力歯車と協働して利用することにより、簡単な手法で、少ない歯数の入力歯車を減速機構に用いることができる。その結果、構成を簡単でコンパクトにすることができる。
【００１３】
２つ以上の中間歯車を利用することで、作動信頼性を向上させるとともに、簡単な構成を維持できる。２つ以上の中間歯車を利用することで、とくに、入力される力が２つの中間歯車に分割されるので、減速機構によって伝達される力を大きくすることができる。
【００１４】
内歯部を備える出力歯車を利用することによって、中間歯車と入力歯車を出力歯車でコンパクかつシンプルに取り囲むことができる。これによって、減速機構を強固で傷つき難くできる。
【００１５】
有利な実施の形態として、歯車はそれぞれ実質的に単一面上に配置される。その結果、全高を低くして、減速機構の構成をよりコンパクトにすることができる。
【００１６】
他の有利な実施の形態として、減速機構の入力軸は、駆動モータの出力軸に直接、接続される。その結果、部品点数を少なくでき、減速機構の全体的な構成をより一層コンパクトにすることができる。
【００１７】
これより、図面に表される実施の形態に基づいて、本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明による減速機構の概略斜視図である。
【図２】図２は、図１の減速機構の詳細を示す図である。
【図３】図３は、図１の減速機構の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
なお、図面は本発明の好ましい実施の形態を概略的に表すのみであり、実施の形態を限定するものではない。各図面において、同一または対応する部材には同一の参照符号を付している。
【００２０】
図１に、本発明による減速機構を示す。減速機構１は、エボリュート（evoloid）外歯部ａが設けられた入力歯車２を備える。図２に示すように、入力歯車２にはエボリュート外歯部ｂが設けられている。図２に示す実施の形態において、入力歯車２は２本の歯を備えるように構成されている。
【００２１】
さらに、減速機構１は、エボリュート内歯部ｃが設けられた出力歯車３を備える。
動作中、出力歯車３の速度は、入力歯車２の速度よりも遅い。減速機構の変速比に応じて減速される。
【００２２】
さらに、図１に示す実施の形態による減速機構１は、入力歯車２に対して対称に配置された２つの中間歯車４を備える。中間歯車４は、それぞれ外歯部６を備え、入力歯車２および出力歯車３と協働する。
【００２３】
入力歯車２は、出力歯車３の中心に配置されている。出力歯車３は、歯が設けられたリングとして構成され、入力歯車２の周りに入力歯車２と同心に配置されている。特に、入力歯車２の中心線は、出力歯車３の中心線と同軸である。
【００２４】
中間歯車４の回転軸は、図３に概略的に示すように固定部材に対して固定して配置されている。中間歯車４は、入力歯車２を介して駆動され、中間歯車自身の軸を中心として回転する。中間歯車４の回転により、出力歯車３が駆動する。よって、出力歯車３の速度は、入力歯車２の速度より低い。減速機構１の変速比は、少なくとも１：２０であることが望ましい。
また、これよりも変速比を大きくすることも可能である。例えば、１：４０、または１：５０の変速比も実現可能である。
【００２５】
図１に示す実施の形態において、歯車２、３、４は、実質的に単一面上に配置されている。これにより、減速機構の全高を低く維持でき、簡単でコンパクトな減速機構を実現することができる。
【００２６】
有利な実施の形態として、入力歯車２は直接、不図示の駆動モータの出力軸５に接続される。これにより、減速機構全体の構造がコンパクトになり、減速機構に必要なスペースが小さくてすむ。
【００２７】
出力歯車３は、図３に概略的に示すように、減速機構の出力軸６に接続されてもよい。
【００２８】
本発明はここに示した例示的な実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。多くの変形例も当業者には明らかであり、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内に属すると理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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