(57)【要約】【課題】低コスト薄型で大きな減速比を有し、振動が小さい減速装置を提供する。【解決手段】減速装置１０１は、入力部１と、入力軸８１を中心軸として第１歯群が円周状に配列された第１面３１を有して固定状態にある第１歯車４と、第２面３２および第３面３３とを有し、第３面３３に第２歯群が円周状に配列された第２歯車２と、第２面３２に対して接することで、第２歯車２の中心軸８２が一定角度だけ傾くように規定し、第２歯車２に歳差運動をさせる回転部材１０と、出力部５と、傾く方向に関して自由度を有し、中心軸８２を中心とする第２歯車２の回転運動成分を出力部５に伝達することができる継手３とを備え、前記第２歯群のうち中心軸８２が傾いた側にある歯は、前記第１歯群のいずれかの歯と噛み合っており、回転部材１０が入力軸８１を中心に回転すると、第２歯車２は、中心軸８２を中心に回転する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸を中心として回転可能な入力部と、
前記入力軸を中心軸として第１歯群が円周状に配列された第１面を有し、固定状態にある第１歯車と、
第２面および前記第２面とは反対側を向く第３面とを有し、前記第３面に第２歯群が円周状に配列された第２歯車と、
前記第２面に対して接することで、前記第２歯車の中心軸が前記入力軸に対して一定角度だけ傾くように規定し、前記入力部が回転することで前記入力軸を中心に回転し、この回転により前記第２歯車の中心軸が傾く方向が回転するように前記第２歯車に歳差運動をさせる回転部材と、
前記入力軸を中心軸として回転可能である出力部と、
前記第２歯車と前記出力部との間を接続し、前記入力軸に対して前記第２歯車の中心軸の傾く方向がいずれの方向であるかに関して自由度を有し、前記第２歯車の中心軸を中心とする前記第２歯車の回転運動成分を前記出力部に伝達することができる継手とを備え、
前記第２歯群のうち前記第２歯車の中心軸が傾いた側にある歯は、前記第１歯群のいずれかの歯と噛み合っており、
前記回転部材が前記入力軸を中心に回転すると、前記第２歯車は、前記第２歯車の中心軸と前記入力軸との交点を一定に保ちつつ、前記第２歯車の中心軸が前記入力軸から傾く角度を一定に保った状態で前記歳差運動をすることができ、
前記第２歯車は、前記歳差運動に伴って、前記第２歯車の中心軸を中心に回転運動する、減速装置。
【請求項２】
前記第２歯車が前記歳差運動を行なう際には、前記第１歯群のいずれかの歯と前記第２歯群のいずれかの歯とが次々と噛み合う状態が維持され、前記第１歯群の１周分に対応する歯の数と前記第２歯群の１周分に対応する歯の数との差によって、前記第２歯車が、前記第２歯車の中心軸の周りに回転運動を生じる、請求項１に記載の減速装置。
【請求項３】
前記継手は、前記第２歯車の中心軸に対して垂直な第１軸と、前記第１軸に垂直であってなおかつ前記入力軸に対して垂直な第２軸とを有する自在継手である、請求項１または２に記載の減速装置。
【請求項４】
前記第３面は、円錐の側面の少なくとも一部に対応する形状となっており、前記第２面は、前記円錐の底面に対応する、請求項１から３のいずれかに記載の減速装置。
【請求項５】
前記第１面は、前記入力軸に垂直な平面である、請求項１から４のいずれかに記載の減速装置。
【請求項６】
前記第２面と前記回転部材とが接する面は、前記入力軸に対して傾斜した平面である、請求項１から５のいずれかに記載の減速装置。
【請求項７】
前記第２面に対して前記回転部材はベアリングを介して接している、請求項１から６のいずれかに記載の減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速回転を大きなギア比で減速する減速機構としては、一般的には遊星歯車装置や波動歯車装置などが知られているが、部品構成が複雑であり、高度な製造技術が必要なため、高コストになってしまうという問題がある。
【０００３】
上に挙げたものの他に、少ない部品点数で大きな減速比を得られる減速機構として、偏心減速装置が知られている。偏心減速装置は、内向きの歯を有するリング状の第１歯車と、外向きの歯を有する円形の第２歯車と備える。第１歯車と第２歯車とを噛み合わせて、第２歯車を第１歯車に沿わせて回転させることにより、双方の歯数の差に応じて大きな減速比が得られる。偏心減速装置はショベルカーの根元旋回部分の減速機構などに利用されている。
【０００４】
偏心減速装置の例は、たとえば特表平１０−５０５４００号公報（特許文献１）および特開２０１３−２４５６９４号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平１０−５０５４００号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４５６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の偏心減速装置には以下のような問題がある。
特許文献１に開示された揺動偏心減速機においては、円錐の側面上を揺動するギアリングと呼ばれる部品から減速された回転運動を取り出している。ギアリングは円錐の側面上を揺動するため、入力軸と同軸上の回転運動を取り出すために、力の伝達部にある程度の遊びを設けている。具体的には、伝達部に一対の歯車を設け、その噛み合いに遊びを設けている。また、揺動に伴う軸方向の移動への対策としてバネ部品を用いる必要性が生じている。さらに、ギアリングが揺動する円錐の頂点を１点に固定できる構造ではないため、歯の軸方向に対する長さの制限なども必要となっている。
【０００７】
特許文献１に開示された揺動偏心減速機においては、噛み合い部に遊びを有する精度の高い歯車を用意しなくてはならないなど、部品点数の増加や高精度な生産技術を用いることでコストが高くなってしまうという問題がある。
【０００８】
特許文献２に開示された偏心減速機においては、内歯ギアと外歯ギアはいずれも円錐面にギア歯が形成された構成となっていることから、偏心減速機全体の寸法が軸方向に長くなってしまい、したがって、軸方向に関して薄型の減速機を作成することが困難であるという問題がある。また、内歯ギアと外歯ギアとの半径の比を１に近づけて大きな減速比を得ようとするとギア歯を形成できる隙間が狭くなるので、十分なギア歯の高さを確保しにくくなり、したがって、小型で大きな減速比を有する減速機が作成しにくいという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献１，２に開示された偏心減速装置はいずれも回転軸が固定されずに偏心運動する部分を含む構造となっているため、振動が大きくなる傾向もある。
【００１０】
そこで、本発明は、低コスト、薄型で、大きな減速比を有し、振動が小さい減速装置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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に基づく減速装置は、入力軸を中心として回転可能な入力部と、上記入力軸を中心軸として第１歯群が円周状に配列された第１面を有し、固定状態にある第１歯車と、第２面および上記第２面とは反対側を向く第３面とを有し、上記第３面に第２歯群が円周状に配列された第２歯車と、上記第２面に対して接することで、上記第２歯車の中心軸が上記入力軸に対して一定角度だけ傾くように規定し、上記入力部が回転することで上記入力軸を中心に回転し、この回転により上記第２歯車の中心軸が傾く方向が回転するように上記第２歯車に歳差運動をさせる回転部材と、上記入力軸を中心軸として回転可能である出力部と、上記第２歯車と上記出力部との間を接続し、上記入力軸に対して上記第２歯車の中心軸の傾く方向がいずれの方向であるかに関して自由度を有し、上記第２歯車の中心軸を中心とする上記第２歯車の回転運動成分を上記出力部に伝達することができる継手とを備え、上記第２歯群のうち上記第２歯車の中心軸が傾いた側にある歯は、上記第１歯群のいずれかの歯と噛み合っており、上記回転部材が上記入力軸を中心に回転すると、上記第２歯車は、上記第２歯車の中心軸と上記入力軸との交点を一定に保ちつつ、上記第２歯車の中心軸が上記入力軸から傾く角度を一定に保った状態で上記歳差運動をすることができ、上記第２歯車は、上記歳差運動に伴って、上記第２歯車の中心軸を中心に回転運動する。
【００１２】
上記発明において好ましくは、上記第２歯車が上記歳差運動を行なう際には、上記第１歯群のいずれかの歯と上記第２歯群のいずれかの歯とが次々と噛み合う状態が維持され、上記第１歯群の１周分に対応する歯の数と上記第２歯群の１周分に対応する歯の数との差によって、上記第２歯車が、上記第２歯車の中心軸の周りに回転運動を生じる。
【００１３】
上記発明において好ましくは、上記継手は、上記第２歯車の中心軸に対して垂直な第１軸と、上記第１軸に垂直であってなおかつ上記入力軸に対して垂直な第２軸とを有する自在継手である。
【００１４】
上記発明において好ましくは、上記第３面は、円錐の側面の少なくとも一部に対応する形状となっており、上記第２面は、上記円錐の底面に対応する。
【００１５】
上記発明において好ましくは、上記第１面は、上記入力軸に垂直な平面である。
上記発明において好ましくは、上記第２面と上記回転部材とが接する面は、上記入力軸に対して傾斜した平面である。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記第２面に対して上記回転部材はベアリングを介して接している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低コスト、薄型で、大きな減速比を有し、振動が小さい減速装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における減速装置の側面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における減速装置の断面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における減速装置の第１の分解図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における減速装置の第２の分解図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における減速装置の平面図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視断面図である。
【図７】図５におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図８】図５におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【図９】図５におけるＩＸ−ＩＸ線に関する矢視断面図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態１における減速装置に備わる第１歯車の模式的な展開図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態１における減速装置に備わる第１歯車の模式的な斜視図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態１における減速装置に備わる第２歯車の模式的な展開図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態１における減速装置に備わる第２歯車の模式的な斜視図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態１における減速装置に備わる第１歯車と第２歯車とが組み合わさった様子の模式図である。
【図１５】いずれも回転の第１の時点における説明図であり、（ａ）は第２歯車の回転度合を示し、（ｂ）は第１歯車と第２歯車とが組み合わさった様子を示す。
【図１６】いずれも回転の第２の時点における説明図であり、（ａ）は第２歯車の回転度合を示し、（ｂ）は第１歯車と第２歯車とが組み合わさった様子を示す。
【図１７】いずれも回転の第３の時点における説明図であり、（ａ）は第２歯車の回転度合を示し、（ｂ）は第１歯車と第２歯車とが組み合わさった様子を示す。
【図１８】いずれも回転の第４の時点における説明図であり、（ａ）は第２歯車の回転度合を示し、（ｂ）は第１歯車と第２歯車とが組み合わさった様子を示す。
【図１９】一般的な継手の一例を示す斜視図である。
【図２０】本発明に基づく実施の形態１における減速装置によって入力軸周りの回転が減速されて出力される様子の説明図である。
【図２１】本発明に基づく実施の形態１における減速装置のギア歯部分の半径などの関係の説明図である。
【図２２】本発明に基づく実施の形態２における減速装置の断面図である。
【図２３】本発明に基づく実施の形態２における減速装置の第１の分解図である。
【図２４】本発明に基づく実施の形態２における減速装置の第２の分解図である。
【図２５】本発明に基づく実施の形態３における減速装置の断面図である。
【図２６】本発明に基づく実施の形態３における減速装置の第１の分解図である。
【図２７】本発明に基づく実施の形態３における減速装置の第２の分解図である。
【図２８】本発明に基づく実施の形態４における減速装置に用いられる出力軸部品の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明に基づいた各実施の形態における減速装置の構造について、図を参照しながら説明する。なお、各実施の形態において、同一または相当箇所については同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。
【００２０】
以下の図においては、説明に関係の薄いベアリングや継手部品や締結ビスなどは記載していない場合があるが、実現にあたっては必要に応じてそれらの部品を追加するものとする。
【００２１】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図１４を参照して、本発明に基づく実施の形態１における減速装置について説明する。本実施の形態における減速装置１０１の側面図を図１に示し、断面図を図２に示す。減速装置１０１の第１の分解図を図３に示し、第２の分解図を図４に示す。図３と図４とは、同じものを異なる方向から見たものである。
【００２２】
本実施の形態における減速装置１０１は、入力軸８１を中心として回転可能な入力部１と、入力軸８１を中心軸として第１歯群４１が円周状に配列された第１面３１を有し、固定状態にある第１歯車４と、第２面３２および第２面３２とは反対側を向く第３面３３とを有し、第３面３３に第２歯群４２が円周状に配列された第２歯車２と、第２面３２に対して接することで、第２歯車２の中心軸８２が入力軸８１に対して一定角度だけ傾くように規定し、入力部１が回転することで入力軸８１を中心に回転し、この回転により第２歯車２の中心軸８２が傾く方向が回転するように第２歯車２に歳差運動をさせる回転部材１０と、入力軸８１を中心軸として回転可能である出力部５と、第２歯車２と出力部５との間を接続し、入力軸８１に対して第２歯車２の中心軸８２の傾く方向がいずれの方向であるかに関して自由度を有し、第２歯車２の中心軸８２を中心とする第２歯車２の回転運動成分を出力部５に伝達することができる継手３とを備える。第２歯群４２のうち第２歯車２の中心軸８２が傾いた側にある歯は、第１歯群４１のいずれかの歯と噛み合っている。回転部材１０が入力軸８１を中心に回転すると、第２歯車２は、第２歯車２の中心軸８２と入力軸８１との交点を一定に保ちつつ、第２歯車２の中心軸８２が入力軸８１から傾く角度を一定に保った状態で前記歳差運動をすることができる。第２歯車２は、前記歳差運動に伴って、第２歯車２の中心軸８２を中心に回転運動する。
【００２３】
減速装置１０１の平面図を図５に示す。図５におけるＶＩ−ＶＩ線に関する矢視断面図を図６に、ＶＩＩ−ＶＩＩ線に関する矢視断面図を図７に、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に関する矢視断面図を図８に、ＩＸ−ＩＸ線に関する矢視断面図を図９に、それぞれ示す。図２は、図５におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図に相当する。
【００２４】
入力部１は、モータなどの回転駆動装置からの入力軸８１を中心とする回転運動を受けて回転する部品である。本実施の形態では、回転部材１０は入力部１と一体的に形成されているので、入力部１が回転すれば、当然、回転部材１０も回転する。回転部材１０を、入力部１と一体的に形成されたものとしたのは、あくまで一例であり、一体的に形成されたものには限らない。回転部材１０は、入力部１に取り付けられた別部品であってもよい。回転部材１０の下面は面１１となっている。
【００２５】
第１歯車４は円環状のギア歯部品である。第２歯車２は略円錐台状の環状のギア歯部品である。第１歯車４は第１面３１を有する。第１面３１には第１歯群４１が形成されている。第１歯群４１は、平面上にギア歯が放射状に配列されたものである。第１歯車４は回転しない。第２歯車２は、上側に第２面３２を有し、下側に第３面３３を有する。第３面３３は正確には平面ではなく円錐台の側面に相当する面である。第３面には第２歯群４２が形成されている。第２歯群４２は、ギア歯が放射状に配列されたものである。
【００２６】
第１歯車４の展開図を模式的に図１０に示す。半径Ｒであって、第１歯群４１が配列されている部分の周方向の長さはＬ２である。第１歯車４の斜視図は模式的には図１１に示すようなものとなる。
【００２７】
第２歯車２の展開図を模式的に図１２に示す。半径Ｒであって、第２歯群４２が配列されている部分の周方向の長さはＬ１となっている。第２歯車２の斜視図は模式的には図１３に示すようなものとなる。
【００２８】
第１歯車４と第２歯車２とは、図１４に示すように組み合わせられる。ただし、図１３、図１４では円錐の角度を誇張して表示している。
【００２９】
第２歯車２の中心軸８２は、入力軸８１から傾いており、第２歯車２の第３面３３に形成された第２歯群４２の歯は、一方の側において、第１歯車４の第１面３１に形成された第１歯群４１の歯と噛み合っている。第２歯車２と第１歯車４との噛み合いは、円錐台の側面と平面との接触であるので、噛み合うのは一方の側のみであり、この噛み合った部分が噛合い部７となっている。噛合い部７から見て、第２歯車２の中心軸８２を挟んだ反対側は、隙間部８となっている。図１４では、角度が誇張されているので隙間部８が大きく見えているが、実際には隙間部８の空間はわずかである。
【００３０】
図２に示すように、面１１は、回転部材１０の下面であり、入力軸８１に対して垂直から傾いた平面である。この面１１が第２歯車２の第２面３２を押さえつけながら回転する。回転部材１０の面１１と第２歯車２とは、面１１と第２面３２とによって互いに接触しているが結合はされておらず、相対的に自由に滑ることができる。
【００３１】
継手３は、垂直な２軸が十字形に交差した部材を含んでおり、これら２軸について自由に回転可能となるように、一方の回転軸が第２歯車２へと接続され、他方の回転軸が出力部５へと接続されている。継手３は、自在継手あるいはユニバーサルジョイントと呼ばれるものであってもよい。図２〜図４などでは、十字形の軸部材に「３」の引出線が付されているが、継手３はこの十字形の軸部材だけを指すのではなく、この十字形の軸部材を回動可能に保持するために他の部材に設けられた受け部も含む概念である。たとえば図３において出力部５に設けられた軸受け部、および図４において第２歯車２に設けられた軸受け部も、継手３の一部である。
【００３２】
第１歯車４は、ギア歯部品であると共に減速装置の筐体の下半分も兼ねている。第１面３１に形成された第１歯群４１は筐体の内側にギア歯が設けられたものともいえる。減速装置の筐体の上半分を構成する筐体部品６は第１歯車４と締結ビスなどの公知技術によって結合されている。
【００３３】
（作用・効果）
本実施の形態によれば、低コスト、薄型で、大きな減速比を有し、振動が小さい減速装置とすることができる。これについて、以下に説明する。
【００３４】
モータなどの回転駆動装置によって入力部１が回転させられると、入力部１につながっている回転部材１０の面１１も回転する。面１１は、入力軸８１に対して傾いているが、この傾斜の向きも回転部材１０の回転につれて変化する。面１１は第２歯車２の第２面３２に押し付けられた状態であるので、第２歯車２と第１歯車４との噛合い部７は、回転部材１０が１回転する毎に入力軸８１の周りを１回転する。
【００３５】
第２歯車２は、固定された第１歯車４と歯同士で噛み合っているので、回転部材１０と共に同程度に回転することはなく、噛合い部７が回転軸の周りを１回転するだけである。図１５（ａ），（ｂ）〜図１８（ａ），（ｂ）を参照して、噛合い部７が回転軸の周りを回転する際に第２歯車に生じる変化について詳しく説明する。各図においては、噛合い部７の向きが三角形で示されている。各図の（ａ）は、第２面３２の回転ぶりを示す。各図の（ａ）では、第２歯車２の中心軸８２まわりの回転角がわかりやすいように目印として半径方向の線分を１本入れている。各図の（ｂ）は、噛合い部７が回転軸の周りを回っていく様子を斜視図で模式的に示している。
【００３６】
図１５（ａ），（ｂ）は噛合い部７が回転を開始する瞬間を示している。この時点では、目印の線分と噛合い部７とは一致している。図１６（ａ），（ｂ）は噛合い部７が一定角度だけ回転した後の状態、図１７（ａ），（ｂ）はさらにある程度回転した後の状態をそれぞれ示す。図１８（ａ），（ｂ）は噛合い部７が反時計回りに１回転し終えた状態を示す。この時点では、図１８（ａ）に示されるように、噛合い部７の向きを示す三角形は左側に戻ってきているが、第２歯車２の姿勢を示す線分は三角形からややずれた位置にある。
【００３７】
図１５（ａ），（ｂ）〜図１８（ａ），（ｂ）に示すように、噛合い部７が回転軸の周りを１回転すると、第２歯車２の第２歯群４２に属するギア歯の数Ｍ個と第１歯車４の第１歯群４１に属するギア歯の数Ｎ個の差分（Ｎ−Ｍ）の比である（Ｎ−Ｍ）／Ｍ回転のずれが、中心軸８２の周りのわずかな回転として第２歯車２に生じる。
【００３８】
たとえば、Ｍ＝９９，Ｎ＝１００であれば減速比は１／１００となる。このように第２歯車２のギア歯の数Ｍ個と第１歯車４のギア歯の数Ｎ個の数との違いから減速比を得ることができる。
【００３９】
すなわち、第２歯車２が前記歳差運動を行なう際には、第１歯群４１のいずれかの歯と第２歯群４２のいずれかの歯とが次々と噛み合う状態が維持され、第１歯群４１の１周分に対応する歯の数と第２歯群４２の１周分に対応する歯の数との差によって、第２歯車２が、第２歯車２の中心軸の周りに回転運動を生じる。
【００４０】
第２歯車２が中心軸８２に対して回転する成分のみが図１９に示すような継手によって取り出され、出力部５に伝わる。図１９は、あくまで原理を示すための一般的な継手の一例を示したものであり、この図に示したとおりの構造のものが減速装置１０１に備わるとは限らない。しかし、図１９に示した継手と同じ原理の継手は減速装置１０１の継手３として採用可能である。出力部５は入力軸８１の周りに回転するものであるので、減速された回転運動は、図２０に示すように、入力軸８１の周りの回転として、外部の機器に出力される。
【００４１】
ところで、第２歯車２の第２歯群４２に属するギア歯の数Ｍ個と第１歯車４の第１歯群４１に属するギア歯の数Ｎ個の数の違いを成立させるためには第２歯車の円周と第１歯車４の円周をＭ：Ｎの比とする必要がある。
【００４２】
これには、図２１において、第２歯車２の半径Ｃと第１歯車４のギア歯部分の半径Ａとの比をＭ：Ｎの比にすることと等しい。第２歯車２の円錐面の母線に相当する寸法は母線寸法Ｂであり、これは半径Ａと等しい。
【００４３】
また、第１歯群４１および第２歯群４２に属するギア歯の構成可能な高さについては、図２１に示した例において１／１００の減速比を実現する場合、
第２歯車２の半径Ｃ＝９９ｍｍ
第１歯車４のギア歯部分の半径Ａ＝１００ｍｍ
とすると、三平方の定理より隙間部８の高さは、１００2−９９2の平方根となり、約１４ｍｍとなる。互いに対向するギア歯同士が噛み合ったり離れたりすることを考慮し、隙間部８の高さがギア歯の高さの２倍であるものとすると、約１４ｍｍを２で割って約７ｍｍとなる。こうして、高さ約７ｍｍのギア歯が構成可能であるということになる。さらにクリアランスの余裕を考慮しても、約５ｍｍのギア歯高さは容易に実現できるといえる。
【００４４】
なお、ここで、本実施の形態における減速装置を、偏心減速装置と比較して説明する。偏心減速機のように内歯と外歯という一方が他方を包含する構造をもつ場合であると、たとえば１／１００の減速比を実現する場合を考えると、
内歯半径＝９９ｍｍ
外歯半径＝１００ｍｍ
とすると、ギア歯が構成可能な隙間部の高さは直径の差と等しくなるため、
１００×２−９９×２＝２ｍｍ
となってしまい、これほど小さなギア歯高さしか実現できないこととなってしまう。本実施の形態と同等なクリアランスの確保ができない状況となってしまう。実際の歯車の設計はこれ程単純ではないものの、両者の構造の違いは大きいといえる。
【００４５】
さらに、本実施の形態における減速装置では、回転部材１０が回転軸に関して非対称な形状であることから、回転部材１０を設計する際には、回転部材１０の重心位置が回転軸の近傍に位置するように調整する必要はあるものの、いずれの部品も回転軸に対して偏心運動はしないので、作動中に振動が発生しにくい構造となっている。
【００４６】
継手３は、第２歯車２の中心軸８２に対して垂直な第１軸と、前記第１軸に垂直であってなおかつ入力軸８１に対して垂直な第２軸とを有する自在継手であることが好ましい。この構成を採用すれば、第２歯車２が中心軸８２に対して回転する成分のみを抽出して出力部５に伝達する構造を容易に実現することができる。
【００４７】
本実施の形態で示したように、第３面３３は、円錐の側面の少なくとも一部に対応する形状となっており、第２面３２は、前記円錐の底面に対応することが好ましい。第２歯車２がこのような条件を満たす形状であれば、第１歯車４の第１面３１は平面であってもよくなるので、第１歯車４の作成が容易となる。
【００４８】
本実施の形態で示したように、第１面３１は、入力軸８１に垂直な平面であることが好ましい。第１歯車４がこのような条件を満たす形状であれば、円錐形状または円錐台形状の第２歯車２との組合せで第２歯車２に歳差運動をさせることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、第１面３１が平面であって第３面３３が円錐の側面の少なくとも一部に対応する形状であるものとして説明したが、このような組合せに限らない。第２歯車２が歳差運動を行なえるような組合せであればよい。たとえば本実施の形態とは逆に、第１歯車４の第１面３１が円錐の側面の少なくとも一部に対応する形状であって、第２歯車２の第３面３３が平面となっていてもよい。第２歯車２が歳差運動を行なうように設計し、各面に設けるギア歯の数に所望の差が生じるように設計することによって、減速装置は実現可能である。また、両者のいずれか一方が平面であるとは限らない。両者とも円錐または円錐台の側面に相当する面であってもよい。
【００５０】
本実施の形態で示したように、第２面３２と回転部材１０とが接する面１１は、入力軸８１に対して傾斜した平面であることが好ましい。面１１は、回転部材１０の回転を第２歯車２の歳差運動へと変換する役割を果たす面であるが、完全な平面であるとは限らない。しかし、完全な平面であれば、回転部材１０の回転運動を第２歯車２に伝える際に、面１１の全体という広い面積にわたって均等に接して力を伝達することができるので、好ましい。減速装置の作動時には面１１と第２面３２との間では常に相対的に滑りが生じるので、面１１と第２面３２との間には潤滑剤を介在させることが好ましい。
【００５１】
（実施の形態２）
（構成）
図２２〜図２４を参照して、本発明に基づく実施の形態２における減速装置について説明する。本実施の形態における減速装置１０２の断面図を図２２に示す。減速装置１０２の第１の分解図を図２３に示し、第２の分解図を図２４に示す。図２３と図２４とは、同じものを異なる方向から見たものである。ただし、図２４では、説明の便宜のために、中心軸を通る平面で各部品を半分に切断した状態で示している。
【００５２】
本実施の形態では、第２歯車２の第２面３２に対して回転部材１０はベアリングを介して接している。すなわち、第２面３２に複数の凹部１３が設けられ、回転部材１０の面１１に溝１４が設けられ、両者に挟まれるように複数のボール１２が配置されている。各ボール１２は凹部１３に保持された状態で溝１４に沿って転がって相対的に移動することができる。ボール１２の周辺には潤滑剤を配置することが好ましい。
【００５３】
同様のベアリング機構は、筐体部品６と回転部材１０との当接面、あるいは、出力部５と第１歯車１との当接面においても採用することが好ましい。図２２〜図２４では、これらの２つの当接面の両方においてもベアリング機構が採用されている。すなわち、回転部材１０の筐体部品６側の面に複数の凹部１９が設けられ、筐体部品６の回転部材１０側の面に溝２０が設けられている。両者に挟まれるように複数のボール１８が配置されている。各ボール１８は凹部１９に保持された状態で溝２０に沿って転がって相対的に移動することができる。第１歯車４の内側で出力部５と接する面に複数の凹部１６が設けられ、出力部５の第１歯車４の内面に接する面に溝１７が設けられている。両者に挟まれるように複数のボール１５が配置されている。各ボールは凹部１６に保持された状態で溝１７に沿って転がって相対的に移動することができる。
【００５４】
（作用・効果）
本実施の形態では、各部材の面同士が当接する箇所において界面に生じる摩擦を低減して円滑に摺動することができるので、発熱を抑制し、円滑に作動する減速装置とすることができる。
【００５５】
本実施の形態では、１つの減速装置の中の合計３つの界面においてベアリング機構を採用したが、いずれか１つだけであってもよく、２つだけであってもよい。各ベアリング機構の中に含まれるボールの個数は図示したとおりとは限らず、任意の個数であってもよい。
【００５６】
（実施の形態３）
図２５を参照して、本発明に基づく実施の形態３における減速装置について説明する。本実施の形態における減速装置１０３の断面図を図２５に示し、分解図を図２６および図２７に示す。図２６と図２７とでは、異なる向きから見たところを表示している。
【００５７】
実施の形態１における減速装置１０１では、一例として自在継手である継手３が用いられていたが、本実施の形態では、自在継手の代わりにエラストマやゴムなどの弾性体で作られた出力軸部品５１が用いられている。出力軸部品５１は、弾性体によって一体成型されたものを採用することができる。このようにすれば、部品数を少なくし、コストダウンを図ることが可能である。
【００５８】
出力軸部品５１は第２歯車２と第１歯車４との間に位置し、第２歯車２の動作の中から入力軸まわりの回転成分のみを出力軸を通して外部に伝えることができる。この例では、入力軸と出力軸とは一致している。出力軸まわりの回転以外の成分であるところの円錐面上を振れまわる運動成分については、出力軸部品５１の弾性体の変形により吸収されてしまうので出力軸には伝わらない。
【００５９】
（実施の形態４）
図２８を参照して、本発明に基づく実施の形態４における減速装置について説明する。減速装置の全体としては、実施の形態３で示した減速装置１０３と同様であるので、説明を繰り返さない。実施の形態３で示した減速装置１０３と異なり、本実施の形態では、図２８に示すような出力軸部品５２が用いられている。出力軸部品５２は、枝状に延在する第１部分５２ａと、ばね部５２ｂと、出力軸となる第２部分５２ｃとを含んでいる。このような構造の出力軸部品５２を用いることによって、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。出力軸まわりの回転以外の成分であるところの円錐面上を振れまわる運動成分については、第１部分５２ａに接続されたばね部５２ｂの変形によって吸収されてしまうので第２部分５２ｃには伝わらない。
【００６０】
なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００６１】
１  入力部、２  第２歯車、３  継手、４  第１歯車、５  出力部、６  筐体部品、７  噛合い部、８  隙間部、１０  回転部材、１１  面、１２，１５，１８  ボール、１３，１６，１９  凹部、１４，１７，２０  溝、３１  第１面、３２  第２面、３３  第３面、４１  第１歯群、４２  第２歯群、５１，５２  出力軸部品、５２ａ  第１部分、５２ｂ  ばね部、５２ｃ  第２部分、８１  入力軸、８２  （第２歯車の）中心軸、１０１，１０２  減速装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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