(57)【要約】【課題】高剛性と高トルクとを両立できる減速機及びロボットを提供する。【解決手段】減速機は、歯車２０に設けられた複数の内ピン３０を備えた減速機であって、内ピン３０は、芯部５０と、芯部５０に挿着された外管部４８と、を含み、外管部４８の弾性率は、芯部５０の弾性率よりも小さい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車に設けられた複数の内ピンを備えた減速機であって、
前記内ピンは、芯部と、前記芯部に挿着された外管部と、を含み、
前記外管部の弾性率は、前記芯部の弾性率よりも小さいことを特徴とする減速機。
【請求項２】
請求項１に記載の減速機において、
前記芯部の外周には、複数の前記外管部が装着されていることを特徴とする減速機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の減速機において、
前記内ピンの数は、６組以下であることを特徴とする減速機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の減速機において、
前記内ピンの数は、４組以下であることを特徴とする減速機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の減速機において、
前記芯部と前記外管部との間は、空気層となっていることを特徴とする減速機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の減速機を備えた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、減速機及びロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車式減速装置としては、サイクロ減速機と同様の減速機構を備え、インボリュート歯形の固定太陽内歯車（外歯車）と遊星歯車（内歯車）とを用いた遊星歯車式減速装置が知られている。この形式の減速装置は、固定太陽内歯車内に、これよりも歯数が１枚少ない遊星歯車を回転自在に配置し、この遊星歯車を高速入力回転によって偏心回転させることにより、遊星歯車を遊嵌状態で貫通して延びる複数本のピン（内ピン）と一体回転する出力部材の側から大幅に減速された回転を得るものである。
【０００３】
このような減速装置は、１段で大減速比を実現できるので、産業ロボット等の駆動系における高速精密制御用の減速機構に採用されている。
【０００４】
しかし、減速装置の組み付け誤差、あるいは製造誤差などに起因して、固定太陽内歯車と遊星歯車との間等に、許容できない程のバックラッシュができることがある。このようなバックラッシュができると、減速装置の応答性、制御性が低下してしまうので好ましくない。
【０００５】
また、中空ピンによって歯車支持軸を支持部に抜き止めする構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、固定太陽内歯車は、第１の太陽内歯車片及び第２の太陽内歯車片を軸線方向に相互に締結した２分割構造となっており、これら第１及び第２の太陽内歯車片を相対的に円周方向に向けて相対的にねじることにより、固定太陽内歯車と遊星歯車との間、及びピン孔とピンとの間のバックラッシュの調整が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−７７２４７号公報
【特許文献２】特開平５−２９６３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の減速装置では、中空ピンを用いた抜き止め構造が開示されているが、弾性率及びこれによるバックラッシュは低減できない。また、特許文献２に記載の減速装置では、バックラッシュレスのために内ピン−歯車穴間のクリアランスがゼロになるよう調整が必要である。また、部品の加工誤差により場所によっては過剰に内ピンと歯車穴が近づきすぎて起動トルクが大きくなるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例に係る減速機は、歯車に設けられた複数の内ピンを備えた減速機であって、前記内ピンは、芯部と、前記芯部に挿着された外管部と、を含み、前記外管部の弾性率は、前記芯部の弾性率よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、外管部と、外管部の内径より外径が小さい芯部を外管部内に設置し、外管部の弾性率は、芯部の弾性率よりも小さいため、外管部での位置決めにより、歯車が荷重を受けると、最初に外管部が回転方向にたわむ。ある程度以上の荷重だと変形した外管部が外管部内部の芯部に接触する。つまり、外管部の変形で位置誤差を吸収することとなり、これによって、加工公差を吸収しバックラッシュを低減することができる。したがって、高剛性と高トルクとを両立できる減速機を提供することができる。
【００１１】
また、内ピンの配置数を減らさずに済むため、剛性ばらつきや寿命などの特性を維持できる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に記載の減速機において、前記芯部の外周には、複数の前記外管部が装着されていることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、各外管部の弾性率を異ならせることにより加工公差の吸収が容易になる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例に記載の減速機において、前記内ピンの数は、６組以下であることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、低負荷時に接触する内ピンの数が減少するため、起動トルクを低減することができる。さらに、位置決めのために接触する内ピンの数が少ないため、高精度部品点数が減少しコストを低減できる。
【００１６】
［適用例４］上記適用例に記載の減速機において、前記内ピンの数は、４組以下であることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、低負荷時に接触する内ピンの数が減少するため、起動トルクをさらに低減することができる。さらに、位置決めのために接触する内ピンの数が少ないため、高精度部品点数が減少しコストをさらに低減できる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例に記載の減速機において、前記芯部と前記外管部との間は、空気層となっていることが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、外管部の変形が容易になる。
【００２０】
［適用例６］本適用例に係るロボットは、上記のいずれか一項に記載の減速機を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、信頼性の高いロボットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る減速機の外観図。
【図２】本実施形態に係る減速機の内部構造を示した分解斜視図。
【図３】本実施形態に係る減速機の動作理由を示した説明図。
【図４】本実施形態に係る公転ギアの自転を内ピンによって取り出す様子を示した説明図。
【図５】本実施形態に係る公転ギアと内ピンとを示した断面図、（Ａ）は公転ギアと内ピンとの配置を示した図、（Ｂ）は外管部が負荷を受ける前後の概要を示した図。
【図６】本実施形態に係る減速機の特性を示した図、（Ａ）は内ピンの数に対する減速機の剛性ばらつき及び負荷を示した図、（Ｂ）は内ピンの数ごとの入力軸向きに対する減速機の剛性を示した図、（Ｃ）は内ピンの数・外管部の有無ごとの入力軸向きに対する減速機の起動トルクを示した図。
【図７】本実施形態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、（Ａ）はロボットハンドを示した図、（Ｂ）はロボットを示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。
【００２４】
（減速機）
図１は、本実施形態に係る減速機２の外観図である。図示されるように、本実施形態の減速機２には、円柱形の本体部１０の下面側に入力軸１２が設けられており、本体部１０の上面側に出力軸１４が設けられている。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る減速機２の内部構造を示した分解斜視図である。図示されるように、本実施形態の減速機２では、本体部１０の外周を構成する円筒形の部材の内周（以降、内周側ともいう）に複数のギア歯が形成されて、リングギア１８を構成している。
【００２６】
また、リングギア１８の内側には、リングギア１８よりも少し小さく、外周（以降、外周側ともいう）に複数のギア歯が形成された公転ギア（歯車）２０が設けられている。公転ギア２０の中央には軸孔２２が設けられており、この軸孔２２には入力軸１２に設けられた円形カム２４がベアリング２６を介して回転可能に嵌め込まれている。本体部１０を固定した状態で入力軸１２を回転させると、その回転が本体部１０内の機構によって減速されて、上蓋板１６若しくは上蓋板１６の中心に固定された出力軸１４から出力される。なお、図示した本実施形態の減速機２では、リングギア１８の内側に２つの公転ギア２０が設けられているが、この理由については後述する。
【００２７】
また、公転ギア２０には、公転ギア２０の中央から見て同心円上の４か所に貫通孔２８が設けられており、それぞれの貫通孔２８には、公転ギア２０の自転の動きを取り出すための内ピン３０が挿入されている。内ピン３０によって公転ギア２０の自転の動きを取り出す方法については後述する。これら内ピン３０は、上端部が本体部１０の上面を構成する上蓋板１６に取り付けられるとともに、下端部が本体部１０の下面を構成する下蓋板３２に取り付けられている。そして、上蓋板１６及び下蓋板３２から突き出た内ピン３０の端部にナット３４が取り付けられることにより、内ピン３０が上蓋板１６及び下蓋板３２に固定されている。
【００２８】
内ピン３０は、芯部５０と、芯部５０に挿入された外管部４８と、を備えている（図５参照）。芯部５０及び外管部４８は、公転ギア２０に形成された貫通孔２８に挿入されている。外管部４８は、貫通孔２８と芯部５０との間に位置し弾性を有している。上蓋板１６及び下蓋板３２は、芯部５０及び外管部４８が挿入され連結される連結孔を有し、公転ギア２０の自転による回転を出力し、芯部５０及び外管部４８を支持している。
【００２９】
図３は、本実施形態の減速機２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１８の内側には、リングギア１８よりも小さな公転ギア２０が設けられており、リングギア１８と公転ギア２０とは噛合している。したがって、公転ギア２０は、リングギア１８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２０の中心には軸孔２２（図２を参照）が設けられており、この軸孔２２にはベアリング２６を介して円形カム２４が嵌め込まれている。このため、入力軸１２を回転させると円形カム２４が回転して、入力軸１２（及びリングギア１８の中心軸）を中心とする公転運動を公転ギア２０に生じさせる。なお、本実施形態中で「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。
【００３０】
また、公転ギア２０と円形カム２４との間はベアリング２６によって回転可能となっているが、公転ギア２０とリングギア１８とはギア歯によって噛合している。このため公転ギア２０は、リングギア１８のギア歯との噛合によって自転を行いながら、入力軸１２（及びリングギア１８の中心軸）を中心とする公転を行うこととなる。なお、本実施形態で「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、本実施形態の場合では、公転ギア２０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。
【００３１】
図３（Ａ）には、円形カム２４が図面上で上側に偏心しており、したがって、公転ギア２０が図面上の上側でリングギア１８と噛み合っている状態が示されている。なお、図３では、公転ギア２０が回転する様子が把握できるように、公転ギア２０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示している。
【００３２】
図３（Ａ）に示した状態から、入力軸１２を時計回り方向に４５度だけ回転させると、円形カム２４の動きによって、公転ギア２０も時計回り方向に４５度だけ公転する。また、公転ギア２０は、リングギア１８に噛合しているため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２０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、円形カム２４が時計回り方向に４５度回転したことに伴って、公転ギア２０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２０に描かれた矢印の向きは、図３（Ａ）と同様に略図面上の真上を指している。これは、公転ギア２０を時計回り方向に公転させたときに、リングギア１８との噛合によって公転ギア２０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略打ち消したためと考えることができる。
【００３３】
図３（Ｂ）に示した状態から、入力軸１２を時計回り方向にさらに４５度だけ回転させると、公転ギア２０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２０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２０が、リングギア１８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２０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２０に設けられた矢印の向きは、図３（Ｂ）と同様に、依然として略図面上の真上を指した状態となっている。
【００３４】
図３（Ｃ）に示した状態から、入力軸１２をさらに時計回り方向に回転させていくと、公転ギア２０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１２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２０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２０とリングギア１８との歯数の差の分だけ、反時計回りの方向に回転している。例えば、公転ギア２０の歯数がリングギア１８の歯数よりも１だけ少ない場合、公転ギア２０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、略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２０のギア歯の数が、リングギア１８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２０がリングギア１８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２０は反時計回り方向に一回と、さら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。
【００３５】
このように、本実施形態の減速機２では、入力軸１２を一回転させると、公転ギア２０が、リングギア１８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１８の歯数を５０枚、公転ギア２０の歯数を４９枚とすると、入力軸１２を一回転させる毎に、公転ギア２０が５０分の１回転（したがって３６０度／５０＝７．２度）だけ、逆方向に自転する。
【００３６】
また、入力軸１２を回転させたときの公転ギア２０の動きは次のように考えることもできる。先ず、入力軸１２を回転させると、円形カム２４によって公転ギア２０は、入力軸１２（及びリングギア１８の中心軸）を中心とする公転を行う。一方で、公転ギア２０はリングギア１８と噛み合っているので、公転ギア２０はリングギア１８の上を転がりながら自転することとなる。
【００３７】
ここで、公転ギア２０はリングギア１８よりも少しだけ小さく形成されている。したがって、公転ギア２０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１８の上を転がることができる。例えば、図３（Ａ）に示す状態と、図３（Ｂ）に示す状態とでは、公転ギア２０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１８に対して公転ギア２０が噛み合う位置は、リングギア１８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１８の上を公転ギア２０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２０はほとんど回転することなく、略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１８に対して公転ギア２０が噛み合う位置は、さらに４５度だけ移動している。すなわち、リングギア１８の上を公転ギア２０が転がっている。
【００３８】
このように、公転ギア２０をリングギア１８に対して少しだけ小さく形成しておけば、公転ギア２０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１８の上で公転ギア２０を転がすことができる。そして、公転ギア２０が元の位置まで（例えば図３（Ａ）又は図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１８と公転ギア２０との歯数の差に相当する角度の自転しか生じない。
【００３９】
なお、上述したように入力軸１２を一回転させると、公転ギア２０は一回揺動する。このことは、入力軸１２を高速で回転させると公転ギア２０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、本実施形態の減速機２には公転ギア２０が２つ設けられており（図２を参照）、これらの公転ギア２０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２０の揺動によって生じる振動が、他方の公転ギア２０の揺動による振動で打ち消されることとなって、減速機２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。
【００４０】
上述したように、本実施形態の公転ギア２０を公転させても、実際には公転ギア２０は少しずつ自転しながらリングギア１８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２０の自転を内ピン３０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、本実施形態の公転ギア２０には一例として４つの貫通孔２８が設けられており、これら貫通孔２８にはそれぞれ内ピン３０が挿入されている。
【００４１】
ここで、貫通孔２８の大きさを内ピン３０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２０がリングギア１８内を揺動する動きを、貫通孔２８と内ピン３０との間のクリアランスによって吸収して、公転ギア２０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。
【００４２】
図４は、本実施形態に係る公転ギア２０の自転を内ピン３０によって取り出す様子を示した説明図である。まず、貫通孔２８の大きさについて説明する。貫通孔２８は、図４（Ａ）に示すように、公転ギア２０の中心位置とリングギア１８の中心位置とを一致させたときに、内ピン３０の位置に重ねて、内ピン３０よりも半径ｃだけ大きな孔に形成する。ここで「ｃ」とは、リングギア１８の中心位置に対する公転ギア２０の偏心量である。
【００４３】
このように貫通孔２８を形成した公転ギア２０を、円形カム２４によって図面上で上側に偏心させる。すると、公転ギア２０は長さｃだけ上方向に偏心するので、図４（Ｂ）に示すように、貫通孔２８の下側と内ピン３０の外周とが当接した状態となる。
【００４４】
また、公転ギア２０が、円形カム２４によって図面上で右側に偏心させられると、図４（Ｃ）に示すように、貫通孔２８の左側が内ピン３０と当接する。同様に、公転ギア２０が図面上で下側に偏心すると、図４（Ｄ）に示すように貫通孔２８の上側が内ピン３０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２８の右側で、貫通孔２８と内ピン３０とが当接する。
【００４５】
このように、本実施形態の減速機２では、貫通孔２８の大きさを内ピン３０に対して偏心量ｃに相当する分だけ大きくしておくことで、公転ギア２０がリングギア１８内で揺動する動きを吸収することができる。なお、「貫通孔２８の大きさを内ピン３０に対して偏心量ｃに相当する分だけ大きくする」とは、貫通孔２８の半径を内ピン３０の半径よりも偏心量ｃの分だけ大きくするとも言い換えることができ、また貫通孔２８の直径を内ピン３０の直径よりも偏心量ｃの２倍（２ｃ）の分だけ大きくするとも言い換えることができる。その一方で、公転ギア２０が自転すると、貫通孔２８の位置が移動するため、この動きは内ピン３０に伝達される。このため、公転ギア２０の自転の動きだけ取り出すことができる。
【００４６】
こうして取り出された公転ギア２０の自転は、内ピン３０が取り付けられた上蓋板１６及び下蓋板３２（図２を参照）に伝達される。その結果、上蓋板１６に固定された出力軸１４から公転ギア２０の自転が減速機２の外部に出力される。
【００４７】
ここで、図４（Ｂ）〜図４（Ｅ）を見れば明らかなように、公転ギア２０がリングギア１８の内側を揺動している間は、貫通孔２８と内ピン３０とは、常に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。したがって、どこか一箇所でも貫通孔２８と内ピン３０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２８と内ピン３０とが干渉して減速機２がロック状態となる。貫通孔２８や内ピン３０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ため、このような事態を回避するためには、貫通孔２８と内ピン３０との間のクリアランスを、余裕をもって大きめに形成しておく必要がある。
【００４８】
このため、本実施形態のような動作原理の減速機２では、貫通孔２８と内ピン３０との間に隙間が生じ、この隙間の分だけ貫通孔２８と内ピン３０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１２が止まっているのに出力軸１４がガタつくといった不都合が生じたりする。そこで、本実施形態の減速機２では、貫通孔２８と芯部５０との間に外管部４８を介在させる構造を採用することにより、このような不都合を抑制若しくは回避している。
【００４９】
図５は、本実施形態に係る公転ギア２０と内ピン３０とを示した断面図である。図５（Ａ）は公転ギア２０と内ピン３０との配置を示した図であり、図５（Ｂ）は外管部４８が負荷を受ける前後の概要を示した図である。なお、図５（Ａ）に示す内ピン３０の数は８組である。
本実施形態に係る内ピン３０は、図５（Ａ）のように、貫通孔２８内に外管部４８を配置し、その内部に芯部５０を配置する。内ピン３０は、外管部４８と、外管部４８の内径より外径が小さい芯部５０を外管部４８内に設置する。外管部４８の弾性率は、芯部５０の弾性率よりも小さい。芯部５０の剛性は、減速機２の最大負荷に耐えうるピンであればよい。外管部４８は中空ピンである。芯部５０は、中実ピンであってもよいし、中空ピンであってもよい。
【００５０】
この状態で荷重を受けると、図５（Ｂ）のように外管部４８が変形し、芯部５０に接触する。この状態でさらに公転ギア２０から負荷を受けた場合、負荷を支えるのは芯部５０となる。そのため、高負荷を受ける場合は従来と変わらない剛性を持つこととなる。また、減速機２としての位置決め精度を決めるのは外管部４８のみとなるため、高精度である部品点数を低減できる。さらに、低負荷時では従来と比較して芯部５０と公転ギア２０との接触数が少なくなるように設計するため、起動トルクを低減できる。また、公転ギア２０には追加機構がなく、別途機構を配置するための領域を新たにとる必要がないため、内ピン３０の配置数を減らすことなく実装できる。
【００５１】
外管部４８の材質は鉄材、フッ素樹脂、ゴム、及びＰＥＥＫ等である。芯部５０の材質は高負荷に耐える必要がある。例えば芯部５０の材質は鉄材である。
なお、この時の外管部４８と芯部５０とのクリアランスの関係を、加工公差を吸収し、かつ変形時に外管部４８が破損しないこととしている。
【００５２】
芯部５０の外周には、複数の外管部４８が設けられていることが好ましい。これによれば、各外管部４８の弾性率を異ならせることにより加工公差の吸収が容易になる。
【００５３】
芯部５０の数は、６組以下であることが好ましい。これによれば、低負荷時の芯部５０が接触する数が減少するため、起動トルクを低減することができる。さらに、位置決めのための芯部５０が接触する数が少ないため、高精度部品点数が減少しコストを低減できる。
【００５４】
芯部５０の数は、４組以下であることが好ましい。これによれば、低負荷時の芯部５０が接触する数が減少するため、起動トルクをさらに低減することができる。さらに、位置決めのための芯部５０が接触する数が少ないため、高精度部品点数が減少しコストをさらに低減できる。
【００５５】
芯部５０と外管部４８との間は、空間（空気層）となっていることが好ましい。これによれば、外管部４８の変形が容易になる。
【００５６】
次に、内ピン３０が配置された数と特性について、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
図６は、本実施形態に係る減速機２の特性を示した図である。（Ａ）は内ピン３０の数に対する減速機２の剛性ばらつき及び負荷を示した図であり、（Ｂ）は内ピン３０の数ごとの入力軸向きに対する減速機２の剛性を示した図であり、（Ｃ）は内ピン３０の数・外管部４８の有無ごとの入力軸向きに対する減速機２の起動トルクを示した図である。
【００５７】
減速機２の剛性ばらつきは、図６（Ａ）に示すように、内ピン３０の数が増すほど小さくなる。また、減速機２の負荷は内ピン３０の数が増すほど負荷の分散により小さくなる。
入力軸向きに対する減速機２の剛性のばらつきは、図６（Ｂ）に示すように、内ピン３０の数が多いほど小さくなる。
減速機２の起動トルクのばらつきは、図６（Ｃ）に示すように、従来の外管部がない減速機の起動トルクのばらつきに比べて小さくなる。また、内ピン３０の数が増すことにより起動トルクのばらつきは小さくなる。
【００５８】
本実施形態によれば、外管部４８と、外管部４８の内径より外径が小さい芯部５０を外管部４８内に設置し、外管部４８の弾性率は、芯部５０の弾性率よりも小さいため、外管部４８での位置決めにより、公転ギア２０が荷重を受けると、最初に外管部４８が回転方向にたわむ。ある程度以上の荷重だと変形した外管部４８が外管部４８内部の芯部５０に接触する。つまり、外管部４８の変形で位置誤差を吸収することとなり、これによって、加工公差を吸収しバックラッシュを低減することができる。したがって、高剛性と高トルクとを両立できる減速機２を提供することができる。
【００５９】
また、芯部５０が配置された数を減らさずに済むため、剛性ばらつきや寿命などの特性を維持できる。
外管部４８での位置決めにより、外管部４８の変形で位置誤差を吸収することができるため加工公差を吸収しバックラッシュを低減できる。
位置決めのための内ピン３０が接触する数が少ないため、高精度部品点数が減少しコストを低減できる。
低負荷時の芯部５０が接触する数が減少するため、起動トルクを低減できる。
内ピン３０が配置された数を減らさずに済むため、剛性ばらつきや寿命などの特性を維持できる。
【００６０】
なお、複数の外管部４８の弾性率は一定であってもよい。また、複数の芯部５０の弾性率は一定であってもよい。
また、本構造では、内ピン３０の径を複数もたせることによって加工公差を吸収することで調整が不要であり、また駆動トルクの低減も図ることができる。
さらに、外管部４８内部に外管部４８を配置し、さらにその内部に芯部５０を配置してもよい。この時、外管部４８の段数はいくつでもよい。
【００６１】
（ロボット）
上述したように、本実施形態の減速機２は、大きな減速比を実現することができ、かつ出力の遅れや出力軸１４のガタつきを防止することができる。このため、本実施形態の減速機２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。
【００６２】
図７は、本実施形態に係る減速機２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７（Ａ）に示したロボットハンド１００には、２本の向かい合う指１０２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２が組み込まれている。また、図７（Ｂ）に示したロボット２００には、ロボットのアーム部分とロボットハンド１００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２が組み込まれている。このため、減速機２が組み込まれた関節部分の出力の遅れや出力軸１４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。
【００６３】
以上、本実施形態の減速機及びロボット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】
【００６４】
２…減速機  １０…本体部  １２…入力軸  １４…出力軸  １６…上蓋板  １８…リングギア  ２０…公転ギア（歯車）  ２２…軸孔  ２４…円形カム  ２６…ベアリング  ２８…貫通孔  ３０…内ピン  ３２…下蓋板  ３４…ナット  ４８…外管部  ５０…芯部  １００…ロボットハンド  １０２…指  ２００…ロボット。
【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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