(57)【要約】【課題】減速機の出力軸を両軸出力とした両軸出力減速機１０ａを提供する。【解決手段】回転運動を偏芯回転運動に変換すると共に出力軸１３が挿通する偏芯軸２０と、該偏芯軸２０により偏芯揺動運動する第１歯車２２と、第１歯車２２の偏芯運動に伴い当該第１歯車２２と部分歯合すると共に出力軸１３に連結された第２歯車２４と、該第２歯車２４と第１歯車２２とが部分歯合した際に当該第１歯車２２に生じる自転運動を規制することにより第２歯車２４を自転させる規制ピン２３と、出力軸１３と非同軸に配置されたモータ１３の回転動力を偏芯軸２０に伝達し、出力軸１３の両端から出力が取出るようにするプーリ１４とを備えて、減速機の左右から出力軸１３が飛び出した両軸出力軸とする。【選択図】      図１
2007278431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動を偏芯回転運動に変換すると共に出力軸が挿通する偏芯軸と、
該偏芯軸により偏芯運動する第１歯車と、
前記出力軸が挿通して連結され、前記第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、
前記第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制して前記第２歯車を自転させる規制ピンと
を備えることを特徴とする減速機。
【請求項２】
回転運動を偏芯回転運動に変換すると共に出力軸が挿通する偏芯軸と、
該偏芯軸により偏芯運動する第１歯車と、
不動に設けられて、前記第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、
出力軸が挿通して連結され、前記第１歯車の自転運動により回転する出力取出部材と、
前記第１歯車と前記出力取出部材とを掛渡し、少なくとも一方が揺動可能に装着されて、前記第１歯車の自転運動を前記出力取出部材に伝達する規制ピンとを備えることを特徴とする減速機。
【請求項３】
回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、
内歯を具備し、前記偏芯軸により駆動されて偏芯運動する第１歯車と、
外歯を具備して前記第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、
前記第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制し前記第２歯車を自転させる規制ピンとを有することを特徴とする減速機。
【請求項４】
回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯部を具備した偏芯軸と、該偏芯軸により偏芯揺動運動する第１歯車と、該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車とを具備する減速機が複数設けられると共に、
前段側の前記減速機における前記第２歯車が、後段側の減速機における前記偏芯部を兼ね、かつ、全ての前記減速機における前記第１歯車の自転を規制する規制ピンが各第１歯車に遊嵌して挿通されていることを特徴とする減速機。
【請求項５】
前記偏芯軸に伝達される回転運動がモータの回転運動であり、かつ、当該モータの回転子が前記偏芯軸と一体に設けられ、または当該回転子に前記偏芯軸が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の減速機。
【請求項６】
回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、
該偏芯軸により偏芯揺動運動する第１歯車と、
該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、
前記第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制して前記第２歯車を自転させる規制ピンと、
前記偏芯軸に装着されて、出力軸の駆動トルクが所定値以上になると空滑りしてモータからの回転動力が前記偏芯軸に伝達されないようにするトルクリミッタとを備えることを特徴とする減速機。
【請求項７】
回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、
該偏芯軸により偏芯揺動運動すると共に軸心方向に揺動可能に設けられた第１歯車と、
該第１歯車の歯部と回転軸に垂直な面で対面した歯部を具備し、当該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、
前記第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制して前記第２歯車を自転させる規制ピンと、
前記偏芯軸と一体に回転可能に設けられて、前記第１歯車を所定の力で付勢して当該第１歯車と第２歯車とを部分歯合させる付勢部材とを備えることを特徴とする減速機。
【請求項８】
回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、
該偏芯軸により偏芯揺動運動する第１歯車と、
該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車とを具備し、かつ、
前記第１歯車又は第２歯車のいずれか一方が樹脂製であり、他方が金属製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、回転動力を高動力伝達効率で、かつ、高減速比で減速して出力する減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電化製品や工業製品等の種々の製品においては、駆動源であるモータの回転数と被駆動源が要求する回転数との調整を目的とした調速機として、また被駆動源が必要なトルクを得ることを目的としたトルク増幅機として多くの分野で減速機が利用されている。
【０００３】
このような減速機は、小さく、また大減速比が簡単な構成で達成でき、かつ、その動力伝達効率が高いことが望まれる。しかし、従来は、図９に示すような平歯車１０１等を複数組み合わせてモータ１００の回転数を調速して出力軸１０２に出力している。このため、減速機のサイズが大きくなり、小型化の要望が大きい機器では収納スペースの確保が難しくなっている。
【０００４】
なお、既存のウォームとウォームホイールとの組合わせからなる減速機では、大減速比を容易に得ることができるが、この減速機は歯合した歯の摺動により動力が伝達されるため、歯の摩耗や摺動に伴う動力損失が大きい問題がある。
【０００５】
これに対し遊星歯車を用いた遊星減速機は、簡単な構成でありながら大減速比が容易に得られ、かつ、歯合部分の摺動が抑制できるため動力損失を小さくすることができる特徴を備えている。
このような遊星減速機を用いたものとして、特許文献１ではモータの回転動力を遊星減速機により減速し、開閉部材のヒンジ軸を回動させる自動開閉装置が提案されている。
【０００６】
しかし、従来の遊星減速機では、モータ軸と減速機の入力軸とを同軸に設ける構成であるため、減速機の出力軸をヒンジ軸として作用させることができない問題がある。即ち、減速機の出力は片軸であるため両端が作用点となるヒンジ軸として用いることができない不都合がある。
【０００７】
また、例えば介護用の電気車椅子等のように左右の両輪を同時駆動したい場合でも減速機の出力軸が片軸である直接左右の車輪を駆動する構成とすることができない。
【０００８】
また、画像形成装置において、トレイに載置された記録用紙を、当該記録用紙の消費量に応じて上下動させるためのリフトが設けられるが、このリフトにおいても減速機の出力軸と被駆動軸とを同軸に設けることができない問題がある。
【特許文献１】特開２００５−３２５５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように従来の遊星減速機は省電力化、小型化の要望に応えることが可能であるが、出力軸が片軸出力であるため十分な小型化が図れない問題があった。
そこで、本発明は、簡単な構成で両軸出力を可能にした減速機を提供することを目的とする。
【００１０】
また、上記構成の減速機は出力軸の軸方向にモータや減速機が同軸に配設される構成であるため、当該軸方向に設置スペースを確保することが困難な場合があった。
そこで、本発明は、軸方向に設置スペースを確保することができない場合でも容易に設置できるように薄型にした減速機を提供することを目的とする。
【００１１】
また、基本的にモータと減速機とは別体構成であるため、これらが占有するスペースが大きくなってしまう問題があった。
そこで、本発明は、モータと減速機とを一体に構成して、小さなスペースで設置可能にしたことを特徴とする。
【００１２】
また、減速比は遊星歯車の歯数に依存するため、極端に大きな減速比とすることができない問題があった。即ち、減速比３００以上の減速機を達成しようとすると遊星歯車の歯数も３００以上に設定しなければならないが、このような多数の歯を持つ歯車は直径も大きくなってしまい、装置の型化を阻む要因となる。
そこで、本発明は、多段減速を可能にして、小型でも大減速比が容易に得られるようにすることを目的とする。
【００１３】
さらに、出力軸に一定以上のトルクを加えないようにするためには、別途トルクリミッタを増設する必要があり、大型化する問題があった。
そこで、本発明は、トルクリミッタを内蔵した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】
【００１４】
上記課題を解決するため、回転運動を偏芯回転運動に変換すると共に出力軸が挿通する偏芯軸と、該偏芯軸により偏芯運動する第１歯車と、出力軸が挿通して連結され、第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制して第２歯車を自転させる規制ピンと、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、回転運動を偏芯回転運動に変換すると共に出力軸が挿通する偏芯軸と、該偏芯軸により偏芯運動する第１歯車と、不動に設けられて、第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、出力軸が挿通して連結され、第１歯車の自転運動により回転する出力取出部材と、第１歯車と出力取出部材とを掛渡し、少なくとも一方が揺動可能に装着されて、第１歯車の自転運動を出力取出部材に伝達する規制ピンとを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、内歯を具備し、偏芯軸により駆動されて偏芯運動する第１歯車と、外歯を具備して第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制し第２歯車を自転させる規制ピンとを有することを特徴とする。
【００１７】
また、回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯部を具備した偏芯軸と、該偏芯軸により偏芯揺動運動する第１歯車と、該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車とを具備する減速機が複数設けられると共に、前段側の減速機における第２歯車が、後段側の減速機における偏芯部を兼ね、かつ、全ての減速機における第１歯車の自転を規制する規制ピンが各第１歯車に遊嵌して挿通されていることを特徴とする。
【００１８】
また、偏芯軸に伝達される回転運動がモータの回転運動であり、かつ、当該モータの回転子が偏芯軸と一体に設けられ、または当該回転子に偏芯軸が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、該偏芯軸により偏芯揺動運動する第１歯車と、該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制して第２歯車を自転させる規制ピンと、偏芯軸に装着されて、出力軸の駆動トルクが所定値以上になると空滑りしてモータからの回転動力が偏芯軸に伝達されないようにするトルクリミッタとを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、該偏芯軸により偏芯揺動運動すると共に軸心方向に揺動可能に設けられた第１歯車と、該第１歯車の歯部と回転軸に垂直な面で対面した歯部を具備し、当該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車と、第１歯車の偏芯揺動運動を許容しながら当該第１歯車の自転運動を規制して第２歯車を自転させる規制ピンと、偏芯軸と一体に回転可能に設けられて、第１歯車を所定の力で付勢して当該第１歯車と第２歯車とを部分歯合させる付勢部材とを備えることを特徴とする。
【００２１】
さらに、回転運動を偏芯回転運動に変換する偏芯軸と、該偏芯軸により偏芯揺動運動する第１歯車と、該第１歯車の偏芯運動に伴い当該第１歯車と部分歯合する第２歯車とを具備し、かつ、第１歯車又は第２歯車のいずれか一方が樹脂製であり、他方が金属製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、出力軸が偏芯軸を挿通し、この偏芯軸にプーリ等を介してモータの回転動力が伝達するようにしたので、小型、かつ簡単な構成で両軸出力が可能になる。
【００２３】
また、第１歯車に偏芯軸が内接され、この第１歯車に第２歯車が内歯合して、出力軸が第２歯車を挿通するようにしたので、出力軸の半径方向寸法を小さくすることができる。
【００２４】
また、偏芯軸に第１歯車が内接され、この第１歯車に第２歯車が内歯合して、出力軸が第２歯車を挿通するようにしたので、出力軸の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００２５】
また、偏芯軸をモータの回転子と一体に形成したので、小型のモータ内蔵の減速機が製造可能になる。
【００２６】
また、減速機を複数の第１歯車及び第２歯車等からなる減速機により構成し、前段側の減速機における第２歯車が後段側の減速機における偏芯部を兼ね、かつ、全ての減速機における第１歯車の自転を規制する規制ピンが各第１歯車に遊嵌して挿通するようにしたので、部品点数を削減しながら高減速比の減速機を簡単かつ、コンパクトに形成することが可能になる。
【００２７】
また、トルクリミッタを入力側に設けたので、小さいトルク値で出力側のトルク制御を行うことが可能になる。
【００２８】
また、第１歯車と第２歯車との歯部が回転軸に垂直な面で対面させ、第１歯車を軸心方向に揺動可能に設け、この第１歯車を付勢する付勢部材を設けたので、第１歯車、第２歯車の歯数差に関する制限が無くなり、減速機能、増速機能及び継手機能が発現できる用に形成可能になり、また付勢部材をその弾性力に応じたトルクリミッタとして作用させることが可能になる。
【００２９】
第１歯車又は第２歯車の少なくとも一方を樹脂製としたので、歯の摩耗を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の第１の実施の形態を図を参照して説明する。図１は、本発明に係る両軸出力減速機の断面図を示した図である。
【００３１】
当該減速機１０ａは、サーボモータ等のモータ１１からの回転動力が伝達されるプーリ１４、該プーリ１４と同軸に連結されて回転する偏芯軸２０、該偏芯軸２０の回転に伴う偏芯運動をベアリング２５ｂを介して受ける第１歯車２２、該第１歯車２２の自転を規制する規制ピン２３、第１歯車２２と部分歯合して自転する第２歯車２４、該第２歯車２４の回転動力が伝達される出力軸１３とを備え、これがケーシング２８に収納されて出力軸１３は偏芯軸２０を挿通して両軸出力となっている。
【００３２】
なお、第２歯車２４はベアベアリング２５ａで、偏芯軸２０はベアリング２５ｃ，２５ｄで、出力軸１３はベアリング２５ｅでそれぞれ回転自在に支持されている。
【００３３】
そして、モータ１１の回転がタイミングベルト１２を介してプーリ１４に伝達される。プーリ１４には偏芯部２１を備える偏芯軸２０が固着されているので、偏芯部２１の偏芯運動はベアリング２５ｂを介して第１歯車２２に伝達される。
従って、第１歯車２２は偏芯部２１の偏芯運動に従動して偏芯運動し、このとき偏芯運動方向が回転するので、第１歯車２２も回転（自転）するようになる。
【００３４】
しかし、第１歯車２２には規制ピン２３が固着され、この規制ピン２３の頭部がケーシング２８に形成されているピン遊嵌穴２６に収納されているため、第１歯車２２は自転することができず偏芯揺動運動のみが許容されるようになる。
【００３５】
この第１歯車２２が偏芯運運動を行うことにより、第１歯車２２と第２歯車２４とはこの偏芯方向で部分歯合し、他の部分の歯は離合した状態となり、該歯合部位が偏芯方向に応じて回転し、この回転は第２歯車２４の自転運動として伝達される。
【００３６】
第１歯車２２及び第２歯車２４の歯は、サイクロド曲線により形成され、各歯は摺動することなく転動して歯合状態が変化する。即ち、動力伝達効率が、摺動を伴う平歯車のような場合（例えば、３０％）に比べ、例えば９０％と著しく向上させることが可能になっている。
【００３７】
第２歯車２４の回転数は第１歯車２２と第２歯車２４との歯数差に依存し、第２歯車２４の歯数は第１歯車２２の歯数より小さいため、モータ回転数は減速されて出力軸１３に伝達されるようになる。第１歯車２２の歯数をＮ１、第２歯車２４の歯数をＮ２とすると、減速比γはγ＝（Ｎ１−Ｎ２）／Ｎ２で与えられる。
【００３８】
なお、上記説明では、プーリを用いた場合について説明したが、平歯車等の一般的な歯車によりモータ１１の回転動力を偏芯軸２０に伝達しても良い。
【００３９】
また、上記説明では、第１歯車２２は規制ピン２３により自転が規制され、第２歯車２４が出力軸１３に固着された構成であったが、出力軸１３に図示しない出力取出板を設け、この出力取出板に規制ピン２３を遊嵌又は固着させて、第２歯車２４を不動に固定させることにより同様の作用効果を奏することが可能である。以下の各実施例においても同様である。
【００４０】
このような構成により、少ない部品で簡単かつ容易に高減速比の両軸出力可能な減速機となり、従来の減速機が占めていた空間容積を小さくすることが可能になる。
【００４１】
また、第１歯車２２に偏芯軸２０が内接され、この第１歯車２２に第２歯車２４が内歯合して、出力軸１３が第２歯車２４を挿通するため、第１歯車２２と第２歯車２４との歯合位置で動力の伝達方向が折り返されたような構成となり、出力軸１３の半径方向の寸法を小さくすることができるようになる。
【００４２】
本発明は、このような両軸出力減速機の適用対象を特に限定するものではないが、その例として画像形成装置における記録用紙を上下動させるリフト機構に適用した場合を図２を参照して説明する。
【００４３】
減速機１０ａはリフトフレーム５４の底板５４ｂに立設された減速機取付板５３に取付けられている。
リフトフレーム５４の側板には２のアーム軸５６ａ，５６ｂが掛け渡して設けられ、その１つのアーム軸５６ａが減速機１０ａの出力軸１３となっている。
アーム軸５６ａ，５６ｂにはリフトアーム５２ａ，５２ｂが固着され、これらリフトアーム５２ａ，５２ｂは連結バー５１により連結されている。
【００４４】
そして、減速機１０ａが動作すると、その出力はアーム軸５６ａを回動させる。リフトアーム５２ａとリフトアーム５２ｂとは、連結バー５１により連結されているので、アーム軸５６ａが回動するとリフトアーム５２ｂも同じように回動する。
これによりリフトアーム５２ａ，５２ｂの先端に取り付けられた各コロ５５は同期して高さを変えて、記録用紙が載置されている図示しないトレイの高さ調整が可能になる。
【００４５】
このようなリフトに上記減速機を用いることにより、小型でありながら左右のリフトアーム５２ａ，５２ｂを容易に同期させながら回動させることができる。
【００４６】
特に、かかる減速機を収納する空間（側板５４ａ及び底板５４ｂにより形成される空間）の大部分はデッドスペースとなり、かかるデッドスペースを小さくするためには減速機の側板高さ寸法ｈを小さくする必要がある。
【００４７】
上記構成では、第１歯車２２と第２歯車２４との歯合位置で動力の伝達方向が折り返されたような構成としているので側板高さ寸法ｈを小さくでき、大きなデッドスペースの発生を抑制することが可能になる利点がある。
【００４８】
また、当該減速機における減速比は、第１歯車２２と第２歯車２４との歯数差に依存するため、例えば第１歯車２２と第２歯車２４との歯数をそれぞれ４９，５０とすると、１／５０の減速比が得られ、トルクの小さいモータ１１でも大きな荷を上下動させることができるようになる。従って、モータ１１の小型化が容易に行えるようになると共に、当該モータの冷却等の設計条件が緩くなる利点が生じる。
【００４９】
加えて、この減速機では、減速比が大きいためモータ側の制動力が小さくても減速機の逆転を防止することが可能になる利点がある。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態を図３を参照して説明する。図３に示す減速機１０ｂは、モータ１１の回転動力を伝達する動力伝達歯車３１、ベアリング３９ｃにより支持されて動力伝達歯車３１からの回転動力により回転する偏芯歯車３３、該偏芯歯車３３と歯合する第１歯車３５、該第１歯車３５に形成された複数のピン遊嵌穴３８に遊嵌し、ケーシング３０に端部が嵌合された規制ピン３４、第１歯車３５と歯合すると共に出力軸３７と連結された第２歯車３６を備えている。
【００５１】
動力伝達歯車３１は、例えば平歯車でモータ軸３２に取り付けられている。偏芯歯車（偏芯軸）３３はベアリング３９ｃにより回転自在に支持され、その内周部が開口して形成された偏芯部となっている。
【００５２】
第１歯車３５の内部には内歯が形成され、またその厚み方向にはピン遊嵌穴３８が周方向に等間隔に複数形成されて、ベアリング３９ｄを介して偏芯歯車３３から偏芯運動が伝達される。このときのピン遊嵌穴３８に遊嵌する規制ピン３４により自転運動が規制され、偏芯揺動運動のみが許容されている。
【００５３】
第２歯車３６には出力軸３７に固定され、またその外周面には外歯が形成されている。そして、偏芯運動した第１歯車３５の偏芯方向で当該第１歯車３５と部分歯合して自転し、その自転運動が出力軸３７に伝達されるようになっている。
【００５４】
なお、上記説明では、平歯車等の歯車を用いたがプーリを用いたベルト伝達であってもよい。
【００５５】
このような構成により、少ない部品で簡単かつ容易に高減速比の両軸出力可能な減速機となり、従来の減速機が占めていた空間容積を小さくすることが可能になる。
【００５６】
また、全ての構成要素が内包関係をなすため、減速機の厚みを薄くすることができる利点があると共に、偏芯歯車３３に第１歯車３５が内設された構成であるので偏芯運動を容易に第１歯車３５に伝達することが可能になる。
【００５７】
また、偏芯歯車３３に偏芯部の機能を担わせたので部品点数の減少が可能になる利点がある。
【００５８】
加えて、偏芯歯車３３、第１歯車３５及び第２歯車３６が、順次内包関係を満たすため、出力軸３７の軸方向寸法を小さくすることができる利点がある。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施の形態を図４を参照して説明する。上記実施の形態では、モータと減速機とは別体構成であったが、本実施の形態に係る減速機では、モータの回転子に偏芯部を一体に設けたものである。
【００６０】
この減速機１０ｃは、モータケースを兼ねるケーシング４６に固定子４１ａが設けられている。回転子４１ｂには出力軸４８が挿通し、その回転子コイル４１ｃは、固定子４１ａに対向して設けられ、一方の端部に回転子偏芯部４１ｄが形成されている。これにより回転子４１ｂが回転すると、回転子偏芯部４１ｄも回転することになる。
【００６１】
回転子偏芯部４１ｄにはベアリング４７ｄを介して第１歯車４２が填め込まれている。この第１歯車４２の内周側には内歯が形成され、その厚み方向に規制ピン４４が遊嵌するピン遊嵌穴４３が複数形成されて、当該第１歯車４２の偏芯揺動運動は許容するが自転運動は規制するようになっている。
【００６２】
第２歯車４５は第１歯車４２に内包されるように設けられ、その外周面には第１歯車４２より歯数が少ない外歯が形成されている。
【００６３】
そして、回転子４１ｂの回転が回転子偏芯部４１ｄ、ベアリング４７ｂを介して第１歯車４２に伝達されて、当該第１歯車４２が偏芯揺動運動を行う。第１歯車４２の偏芯運動に応じて当該第１歯車４２と第２歯車４５とは部分歯合し、偏芯方向の変化が第２歯車４５の自転運動として現れる。よって、第２歯車４５は第１歯車４２との歯数差に応じた減速比で自転して、出力軸４８が回転するようになる。
【００６４】
これにより、モータ一体型で両軸出力減速機が、少ない部品で簡単かつ容易に高減速比の両軸出力が可能となり、モータの占めていた空間を抑制しながら減速機のサイズを小さくすることができる。
【００６５】
次に、本発明の第４の実施の形態を図５を参照して説明する。上記実施の形態では、減速は１の減速機により行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、多段減速であってもよい。図５は、多段減速の例として前段減速機と後段減速機とからなる２段減速の場合における減速機の断面図を示している。
【００６６】
この前段減速機は、前段偏芯軸６５、該前段偏芯軸６５に設けられた前段偏芯部６６、ベアリング７９ｄを介して該前段偏芯部６６から偏芯回転動力を受ける前段第１歯車６７、前段第１歯車６７と部分歯合するベアリング７９ｅにより回動自在に支持された前段第２歯車７０等を備えている。
【００６７】
また後段減速機は、前段第２歯車７０に形成された後段偏芯部７２の偏芯回転運動がベアリング７９ｆを介して後段第１歯車７３、該後段第１歯車７３と部分歯合すると共に出力軸７６に連結された後段第２歯車７５を備えている。
【００６８】
さらに、該前段第１歯車６７及び後段第１歯車７３の厚み方向には複数の前段ピン遊嵌穴６８及び後段ピン遊嵌穴７４がそれぞれ形成され、これらのピン遊嵌穴に規制ピン６９が挿通し、その両端がケーシング７７ａ及びケーシング７７ｂに嵌合して設けられている。
【００６９】
出力軸７６はベアリング７９ｂ，７９ｇにより回動自在に軸支され、前段偏芯軸６５はベアリング７９ａ，７９ｃにより回動自在に軸支されて、サーボモータ等のモータ６１からの回転動力が伝達されるプーリ６３，６４を介して前段偏芯軸６５に伝達される。
【００７０】
前段偏芯軸６５が回転すると、その前段偏芯部６６の偏芯回転運動がベアリング７９ｄを介して前段第１歯車６７に伝達する。前段第１歯車６７は規制ピンにより自転運動が規制されているので偏芯揺動運動するようになり、前段第２歯車７０の前段第２歯車歯部７１と偏芯方向で部分歯合し、当該前段第２歯車７０は自転するようになる。このとき前段第２歯車７０の回転数は、前段第２歯車７０と前段第１歯車６７との歯数差により決まる。
【００７１】
前段第２歯車７０には上述したように前段第２歯車歯部７１と連接して後段偏芯部７２が形成されているので、前段第２歯車７０が自転することによりその自転運動が偏芯回転運動としてベアリング７９ｆを介して後段第１歯車７３に伝達される。
【００７２】
後段第１歯車７３には後段ピン遊嵌穴７４が形成され、この後段ピン遊嵌穴７４に規制ピン６９が遊嵌しているので、当該後段第１歯車７３の自転運動が規制されて偏芯揺動運動するようになる。
【００７３】
後段第１歯車７３が偏芯揺動運動することで、後段第２歯車７５と偏芯方向で部分歯合し、これにより当該後段第２歯車７５は自転する。このときの後段第２歯車７５の回転数は後段第１歯車７３と後段第２歯車７５との歯数差により決まる。
【００７４】
従って、プーリ６４の回転数は、前段第１歯車６７と前段第２歯車７０との歯数差に応じて減速され、さらに後段第１歯車７３と後段第２歯車７５との歯数差に応じて減速され、最終的に前段減速機と後段減速機との減速比の積がこの２段減速機の減速比となる。例えば、前段減速機の減速比が３０、後段減速機の減速比が２０の場合には、この２段減速機の減速比は６００となる。
【００７５】
このようにして２段減速された回転動力は出力軸７６を介して出力されることになる。
【００７６】
上記構成では、大減速比が容易、かつ、簡単に構成することができると共に前段第２歯車に後段偏芯部が一体に形成されているため、部品点数の減少及び小型化が可能になる。
【００７７】
次に、本発明の第５の実施の形態を図６を参照して説明する。本実施の形態は、これまで説明した減速機にトルクリミッタを設けた構成に関するものである。
【００７８】
上述したように本減速機は非常に大きな減速比が高い動力伝達効率の満たしながら簡単に構成することができるため、トルクリミッタを出力側に設けると大きなトルクで動作するトルクリミッタが必要になる。
トルクリミッタとして、例えば図７に示すように複数の山状突起７８が形成された作動板７９ａ，７９ｂをトルク値設定バネ８１で付勢して用いるような場合、大きなトルクでリミッタ動作すると山状突起７８における頂部の摩耗が大きくなる。従って、頂部の材料には耐摩耗性の高い材料が必要になる。
【００７９】
一方、図２に示すように、リフトアーム５２ａ，５２ｂを停止させた場合に、負荷により減速機が逆転することは好ましくない。
【００８０】
このような観点からトルクリミッタの設置場所としては入力側が好ましい。そこで、本発明では、図６に示すようにプーリ１４と偏芯軸２０との間のように入力側にトルクリミッタ２７を設けている。
このような観点からトルクリミッタの設置場所としては入力側が好ましい。そこで、本発明では、図６に示すようにプーリ１４と偏芯軸２０との間のように入力側にトルクリミッタ２７を設けている。
【００８１】
そして、負荷が所定値より大きくなると、トルクリミッタ２７が動作してプーリ１４から偏芯軸２０への動力の伝達が停止する。
また、出力軸１３に加わる負荷によりプーリ１４が回転しようとしても、その負荷を減速比で除した値（動力伝達効率が１００％とする）のトルクをトルクリミッタ２７が受け持つことで、減速機の逆転が防止できる。
【００８２】
例えば、減速比が５０で、出力軸に１００Ｎｍのトルクが作用した場合には、トルクリミッタ２７が２Ｎｍのトルクまで動作しないものであれば、当該負荷により減速機は逆転することがない。即ち、トルクリミッタ２７はブレーキとして作用する。そして、このブレーキに要求される制動力は、減速比に応じた小さな値ですむ利点がある。
【００８３】
無論、トルクリミッタ２７を備える構成は上述した構成に限定されるものではなく、図８に示すような構成であっても良い。
【００８４】
図８に示す構成は、入力軸８０と出力軸９０とが同軸に設けられ、入力軸８０の端部には偏芯軸をなす偏芯部８３が形成されている。この偏芯部８３は球面ベアリング９１ｃを介して第１歯車８４に偏芯回転運動を与えるようになっている。
第１歯車８４にはピン遊嵌穴８９が形成され、このピン遊嵌穴８９に規制ピン８８が遊嵌している。なお、この規制ピン８８は出力軸９０に設けられた出力取出板９３に嵌着されている。
【００８５】
第１歯車８４と対向して第２歯車８６が設けられ、この第２歯車８６はケーシング９２ｂに嵌着して設けられている。
【００８６】
また、入力軸８０には第１歯車８４を付勢する付勢部材８２が固着して設けられて、当該入力軸８０と一体に回転するようになっている。この付勢部材８２は入力軸８０と連結された板バネ等からなるトルク値設定バネ８２ｂ及びベアリング９１ｂを介して第１歯車８４に当接する当接部８２ａから構成されている。
【００８７】
なお、当接部８２ａはその長さ（回転軸方向の長さ）は、異なる長さに設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。そして、長い方の当接部８２ａは偏芯方向と一致して設けられている。従って、偏芯方向の当接部８２ａにより付勢された側の第１歯車８４の歯部８５は、第２歯車８６の歯部８７と部分歯合する。
【００８８】
これまで説明した減速機における第１歯車と第２歯車とが内包関係をなすので歯数制限を受けたが、本実施の形態にかかる減速機における第１歯車８４と第２歯車８６とはこのような内包関係がなく、対向関係をなして設けられるため歯数について構造上の制限を受けない。
【００８９】
また、出力軸９０に加わる負荷が変化し、第１歯車８４を第２歯車８６に付勢しているトルク値設定バネ（トルクリミッタ）８２ｂによる付勢値より大きくなると、第１歯車８４の歯部８５は第２歯車８６の歯部８７からトルク値設定バネ８２ｂに抗して動き（矢印Ｋの方向に動く）、動力伝達が調整される。即ち、一定のトルクに達するとそれ以上のトルクが出力軸９０から出力されないようになる。
【００９０】
次に、本発明の第６の実施の形態を参照して説明する。本実施の形態は、上記減速機に用いる第１歯車や第２歯車の材料に関するものである。
【００９１】
このような歯車の材料として、ステンレス鋼、黄銅、鋳鉄、アルミニューム等が可能であり、又その製造方法も切削加工、プレス加工、ダイキャスト、焼結金属等が可能である。
【００９２】
また工業プラスチックとして、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート等の汎用エンプラやスーパエンプラ等、またフェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が利用可能であり、またその製造方法も射出成形、射出プレス成形、切削加工等が利用可能である。
【００９３】
なお、上述したように第１歯車や第２歯車はサイクロイド歯車であるため、基本的に歯は摺動しないが、製造精度等の理由から現実には多少の摺動が発生すると考えられる。このような場合に摺動面の滑動を助けるために油分を含む樹脂を材料としてもよい。
【００９４】
また、減速比が大きいことは大きなトルクが出力されることを意味するが、その値は用いる製品によりまちまちである。
また、規制ピンが挿通する第１歯車には大きな負荷が繰り返し加わるため、第２歯車より機械強度の高い材料が要求される場合がある。このような場合には、例えば、第１歯車を金属製とし、第２歯車を工業プラスチック製としたり、その逆としたりすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明に適用される減速機の断面図である。
【図２】本発明に係る減速機の適用例としてリフタを説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の説明に適用される減速機の断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の説明に適用される減速機の断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態の説明に適用される減速機の断面図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態の説明に適用される減速機の断面図である。
【図７】トルクリミッタの例を示す図である。
【図８】図６に変わる構成の減速機の断面図である。
【図９】従来用いられている平歯車により構成された両軸出力の減速機の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０ａ〜１０ｃ  減速機
１１  モータ
１２  タイミングベルト
１３，３７，４８，７６  出力軸
１４，６３，６４  プーリ
２０  偏芯軸
２１，８３  偏芯部
２２  第１歯車
２３  規制ピン
２４  第２歯車
２５ｅ  ベアリング
２５ｂ  ベアリング
２５ｃ，２５ｄ  ベアリング
２５ａ  ベアベアリング
２６  ピン遊嵌穴
２７  トルクリミッタ
２８  ケーシング
３０  ケーシング
３１  動力伝達歯車
３１  動力伝達歯車（動力伝達機構）
３２  モータ軸
３３  偏芯歯車（偏芯軸）
３４，４４，６９，８８  規制ピン
３５，４２，８４  第１歯車
３６，４５．８６  第２歯車
３８，４３，８９  ピン遊嵌穴
４１ａ  固定子
４１ｂ  回転子
４１ｃ  回転子コイル
４１ｄ  回転子偏芯部
５１  連結バー
５２ａ，５２ｂ  リフトアーム
５３  減速機取付板
５４ｂ  底板
５４ａ  空間（側板
５６ａ，５６ｂ  アーム軸
６５  前段偏芯軸
６６  前段偏芯部
６７  前段第１歯車
６８  前段ピン遊嵌穴
７０  前段第２歯車
７１  前段第２歯車歯部
７２  後段偏芯部
７３  後段第１歯車
７４  後段ピン遊嵌穴
７５  後段第２歯車
８０  入力軸
８１  トルク値設定バネ
８２  付勢部材
８２ａ  当接部
８２ｂ  トルク値設定バネ
９０  出力軸
９１ｃ  球面ベアリング
９３  出力取出板
【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】
2007278431.tif 000008
【図７】
2007278431.tif 000009
【図８】
2007278431.tif 000010
【図９】
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