(57)【要約】【課題】ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の多数の箇所で噛み合って回転方向の荷重を分散させ、かつ、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることは抑制することのできるクラウンギア減速機構を提案する。【解決手段】クラウンギア減速機構は、ステータ１、ロータ２及び出力軸３を備える。ロータ２は、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数箇所で、ステータ歯列１１とロータ歯列２１を噛み合わせながら歳差運動を行う。ステータ歯列１１は、歳差運動に伴うロータ歯列２１の軌跡に沿い、かつ、ステータ歯列１１の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方ではロータ歯列２１と接触しないように、該軌跡から一部逃がした形状を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のステータ歯列を有するステータと、
円環状のロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、
前記ロータの回転が伝達される出力軸と、を備え、
前記ロータが、前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら歳差運動を行うように構成されたクラウンギア減速機構であって、
前記ステータ歯列は、前記歳差運動に伴う前記ロータ歯列の軌跡に沿い、かつ、前記ステータ歯列の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方では前記ロータ歯列と接触しないように、前記軌跡から一部逃がした形状を有する
ことを特徴とするクラウンギア減速機構。
【請求項２】
円環状のステータ歯列を有するステータと、
円環状のロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、
前記ロータの回転が伝達される出力軸と、を備え、
前記ロータが、前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら歳差運動を行うように構成されたクラウンギア減速機構であって、
前記ステータ歯列は、前記ロータ歯列が所定形状にあるとしたときの、前記歳差運動に伴う前記ロータ歯列の軌跡に沿った形状を有し、
前記ロータ歯列は、前記ステータ歯列の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方に接触しないように、前記所定形状の一部が凹んだ形状を有する
ことを特徴とするクラウンギア減速機構。
【請求項３】
円環状のステータ歯列を有するステータと、
円環状のロータ歯列と第二ロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、
円環状の出力歯列を有する出力軸と、を備え、
前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら、前記ロータが歳差運動を行うとともに、
前記傾倒中心線を挟む左右両側の複数個所で、前記第二ロータ歯列と前記出力歯列を噛み合わせながら、前記ロータの回転を前記出力軸に伝達するように構成されたクラウンギア減速機構であって、
前記出力歯列は、前記歳差運動に伴う前記第二ロータ歯列の軌跡に沿い、かつ、前記出力歯列の歯底部分では前記第二ロータ歯列と接触しないように、前記軌跡から一部逃がした形状を有する
ことを特徴とするクラウンギア減速機構。
【請求項４】
円環状のステータ歯列を有するステータと、
円環状のロータ歯列と第二ロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、
円環状の出力歯列を有する出力軸と、を備え、
前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら、前記ロータが歳差運動を行うとともに、
前記傾倒中心線を挟む左右両側の複数個所で、前記第二ロータ歯列と前記出力歯列を噛み合わせながら、前記ロータの回転を前記出力軸に伝達するように構成されたクラウンギア減速機構であって、
前記出力歯列は、第二ロータ歯列が所定形状にあるとしたときの、前記歳差運動に伴う前記第二ロータ歯列の軌跡に沿った形状を有し、
前記第二ロータ歯列は、前記出力歯列の歯底部分に接触しないように、前記所定形状の一部が凹んだ形状を有する
ことを特徴とするクラウンギア減速機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラウンギア減速機構に関し、詳しくは、ロータがステータと噛み合いながら歳差運動を行うように構成されたクラウンギア減速機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
シンプルな構造でありながら高い減速比と低バックラッシを実現することのできるクラウンギア減速機構が、特許文献１等で提案されている。
【０００３】
クラウンギア減速機構は、クラウンギアからなるステータと、ステータに対して傾いて位置する別のクラウンギアからなるロータと、ロータに連結される出力軸を備える。
【０００４】
ロータは、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の箇所で、ステータと噛み合いながら歳差運動を行う。歳差運動を行うロータの回転成分が、出力軸を通じて出力される。
【０００５】
特許文献２には、同様の噛み合い構造を用いて、ロータと出力軸を連結させることが記載されている。つまり、ロータと出力軸の両者に円環状の歯列を設け、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の箇所で、ロータと出力軸の互いの歯列が噛み合うように構成することで、歳差運動を行うロータの回転成分が、出力軸を通じて出力される。
【０００６】
さらに、特許文献２や特許文献３には、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の多数箇所でロータとステータが噛み合うように歯を創成することや、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の多数箇所でロータと出力軸が噛み合うように歯を創成することが、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５１１６３５号公報
【特許文献２】国際公開第２０１４／０７６７７１号
【特許文献３】国際公開第２０１４／０７６７７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、クラウンギア減速機構においては、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の多数箇所でロータとステータを噛み合わせることや、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の多数箇所でロータと出力軸を噛み合わせることが可能である。多数の箇所で噛み合うことで、回転方向の荷重が各歯に分散されるという利点や、バックラッシがさらに低減されるという利点がある。
【０００９】
しかし、このように歯を創成した場合、多数の噛み合い箇所のそれぞれに軸方向の荷重（以下「アキシャル荷重」という。）が生じ、それらの総和として機構全体に大きなアキシャル荷重が生じる。このため、歯先の摩耗が生じやすくなるという問題や、アキシャル荷重を支持するために大型のベアリングが必要になり、機構のコンパクト化が困難になるという問題がある。
【００１０】
本発明は、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側において多数の箇所で噛み合うように構成して、回転方向の荷重の各歯への分散や、バックラッシのさらなる低減を図るとともに、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることを抑制することのできるクラウンギア減速機構を提案することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る第一の態様のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列を有するステータと、円環状のロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、前記ロータの回転が伝達される出力軸と、を備え、前記ロータが、前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら歳差運動を行うように構成されたクラウンギア減速機構である。
【００１２】
前記ステータ歯列は、前記歳差運動に伴う前記ロータ歯列の軌跡に沿い、かつ、前記ステータ歯列の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方では前記ロータ歯列と接触しないように、前記軌跡から一部逃がした形状を有する。
【００１３】
本発明に係る第二の態様のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列を有するステータと、円環状のロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、前記ロータの回転が伝達される出力軸と、を備え、前記ロータが、前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら歳差運動を行うように構成されたクラウンギア減速機構である。
【００１４】
前記ステータ歯列は、前記ロータ歯列が所定形状にあるとしたときの、前記歳差運動に伴う前記ロータ歯列の軌跡に沿った形状を有し、前記ロータ歯列は、前記ステータ歯列の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方に接触しないように、前記所定形状の一部が凹んだ形状を有する。
【００１５】
本発明に係る第三の態様のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列を有するステータと、円環状のロータ歯列と第二ロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、円環状の出力歯列を有する出力軸と、を備え、前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら、前記ロータが歳差運動を行うとともに、前記傾倒中心線を挟む左右両側の複数個所で、前記第二ロータ歯列と前記出力歯列を噛み合わせながら、前記ロータの回転を前記出力軸に伝達するように構成されたクラウンギア減速機構である。
【００１６】
前記出力歯列は、前記歳差運動に伴う前記第二ロータ歯列の軌跡に沿い、かつ、前記出力歯列の歯底部分では前記第二ロータ歯列と接触しないように前記軌跡から一部逃がした形状を有する。
【００１７】
本発明に係る第四の態様のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列を有するステータと、円環状のロータ歯列と第二ロータ歯列を有し、前記ステータに対して傾いて位置するロータと、円環状の出力歯列を有する出力軸と、を備え、前記ロータの傾倒中心線を挟む左右両側の複数箇所で、前記ステータ歯列と前記ロータ歯列を噛み合わせながら、前記ロータが歳差運動を行うとともに、前記傾倒中心線を挟む左右両側の複数個所で、前記第二ロータ歯列と前記出力歯列を噛み合わせながら、前記ロータの回転を前記出力軸に伝達するように構成されたクラウンギア減速機構である。
【００１８】
前記出力歯列は、第二ロータ歯列が所定形状にあるとしたときの、前記歳差運動に伴う前記第二ロータ歯列の軌跡に沿った形状を有し、
前記第二ロータ歯列は、前記出力歯列の歯底部分に接触しないように、前記所定形状の一部が凹んだ形状を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のクラウンギア減速機構は、ロータの傾倒中心線を挟む左右両側において多数の箇所で噛み合うように構成して、回転方向の荷重の各歯への分散や、バックラッシのさらなる低減を図るとともに、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることを抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施形態１のクラウンギア減速機構を示す破断斜視図である。
【図２】図２は、同上のクラウンギア減速機構の要部を示す斜視図である。
【図３】図３は、同上の要部を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、同上のクラウンギア減速機構でのステータとロータの関係を示す斜視図である。
【図５】図５は、同上のクラウンギア減速機構のステータとロータの噛み合いモデルを示す図である。
【図６】図６は、同上のクラウンギア減速機構の理論形状のステータ歯と理論形状のロータ歯の関係を示す図である。
【図７】図７は、同上のクラウンギア減速機構の理論形状のロータ歯に作用するアキシャル荷重を示す図である。
【図８】図８は、同上のクラウンギア減速機構のステータ歯とロータ歯の関係を示す図である。
【図９】図９は、実施形態２のクラウンギア減速機構のステータ歯とロータ歯の関係を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態３のクラウンギア減速機構のステータ歯とロータ歯の関係を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態４のクラウンギア減速機構のロータと出力軸の噛み合いモデルを示す図である。
【図１２】図１２は、同上のクラウンギア減速機構のロータ歯と出力歯の関係を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態５のクラウンギア減速機構のロータ歯と出力歯の関係を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態６のクラウンギア減速機構のロータ歯と出力歯の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態１）
実施形態１のクラウンギア減速機構について、図１〜図８に基づいて説明する。
【００２２】
まず、実施形態１のクラウンギア減速機構の概要について、図１〜図３に基づいて説明する。
【００２３】
実施形態１のクラウンギア減速機構は、固定側のクラウンギアであるステータ１と、このステータ１に噛み合いながら歳差運動を行う可動側のクラウンギアであるロータ２と、ロータ２に連結された出力軸３を備える。
【００２４】
ステータ１は、ハウジング９１に固定される。ロータ２は、ハウジング９１内において、ステータ１と対向するように配置される。
【００２５】
図２、図３に示すように、ステータ１のロータ２側をむく対向面上には、円環状のステータ歯列１１が形成されている。ステータ歯列１１は、円環状に配列された多数のステータ歯１１５を有する。
【００２６】
ロータ２のステータ１側をむく対向面上には、円環状のロータ歯列２１と、同じく円環状の第二ロータ歯列２２とが形成されている。
【００２７】
ロータ歯列２１は、円環状に配列された多数のロータ歯２１５を有する。第二ロータ歯列２２は、円環状に配列された多数の第二ロータ歯２２５を有する。
【００２８】
ロータ歯列２１と第二ロータ歯列２２は、ロータ２の対向面上において、同心円状に位置する。第二ロータ歯列２２は、ロータ歯列２１の内側に位置する。
【００２９】
ロータ２は、中心軸９００の軸方向から視てリング状をなす。ロータ２の外周縁からロータ歯列２１の各ロータ歯２１５が軸方向に突出し、ロータ２の内周縁から第二ロータ歯列２２の各第二ロータ歯２２５が軸方向に突出する。
【００３０】
図１に示すように、出力軸３は、円柱状の軸部３０と、軸部３０の一端部に結合されたギア部分３１を有する。
【００３１】
軸部３０の一端側のギア部分３１はハウジング９１内に位置し、軸部３０の他端側はハウジング９１の外に突出して位置する。ギア部分３１は、円環状の出力歯列３２が形成されたクラウンギアからなる。出力歯列３２は、円環状に配列された多数の出力歯３２５を有する。
【００３２】
中心軸９００の軸方向から視て、出力軸３が有する出力歯列３２は、ステータ歯列１１と同心円状に位置する。
【００３３】
ロータ２のうち、ステータ１に対向する面と反対側の面には、押付機構９２が押し付けられる。押付機構９２は、図示略のモータで回転駆動される入力軸９３と、入力軸９３の先端に取り付けられたプレスロータ９４を有する。入力軸９３の一端側はハウジング９１内に位置し、入力軸９３の他端側はハウジング９１の外に突出して位置する。
【００３４】
プレスロータ９４を介してステータ１に押し付けられたロータ２は、一方向に僅かに傾いた姿勢でステータ１と噛み合い、出力軸３のギア部分３１とも噛み合う。この姿勢で入力軸９３を回転させ、中心軸９００まわりにプレスロータ９４を回転させると、ロータ２は、ロータ歯列２１とステータ歯列１１の噛み合いによる歳差運動を行う。
【００３５】
ロータ２が歳差運動を行うと、ロータ２が有する第二ロータ歯列２２と出力歯列３２の噛み合いによって、ロータ２の回転成分が出力軸３に伝達され、出力軸３が中心軸９００まわりに回転する。
【００３６】
前記構成を具備する実施形態１のクラウンギア減速機構において、ロータ２とステータ１は、歯数差１で噛み合う。つまり、ロータ歯列２１はロータ歯２１５を５０枚有し、ステータ歯列１１はステータ歯１１５を４９枚有し、その差が１である。
【００３７】
歯数差１であるロータ歯列２１とステータ歯列１１は、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側において、それぞれ複数の個所（多数の歯）で互いに噛み合うように設計されている。
【００３８】
図４に示すように、ロータ２の傾倒中心線２００は、ロータ２のうちステータ１に対して最も深く押し付けられる点Ａと、ロータ２のうちステータ１から最も離れた点Ｂを結ぶ線である。
【００３９】
ロータ２と出力軸３は、歯数差０で噛み合う。つまり、第二ロータ歯列２２は第二ロータ歯２２５を５０枚有し、出力歯列３２は出力歯３２５を５０枚有し、その差が０である。
【００４０】
歯数差０である第二ロータ歯列２２と出力歯列３２は、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側において、それぞれ複数の箇所（多数の歯）で互いに噛み合うように設計されている。
【００４１】
以下、これら歯形の設計についてさらに詳細に説明する。
【００４２】
実施形態１のステータ歯列１１を設計するにあたっては、図５に示すような理論形状のステータ歯列１１ａと、理論形状のロータ歯列２１ａを、まず設定する。理論形状のステータ歯列１１ａは、理論形状のステータ歯１１５ａを多数有する。理論形状のロータ歯列２１ａは、理論形状のロータ歯２１５ａを多数有する。
【００４３】
理論形状のステータ歯列１１ａは、理論形状のロータ歯列２１ａに対して、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数の箇所（多数の歯）で、有効に噛み合うように設定される。有効に噛み合うとは、クラウンギア減速機構の駆動に寄与するように噛み合うことを意味する。
【００４４】
理論形状のステータ歯列１１ａとロータ歯列２１ａを設定する手法には、特許文献１や特許文献２で開示された手法を、用いることができる。
【００４５】
つまり、解析用モデル（図示略）を用いて、クラウンギア減速機構におけるロータ２の歳差運動を数式で表現し、この数式に基づいてロータ２が歳差運動を行ったときの、ロータ歯列２１ａ（ロータ歯２１５ａ）の軌跡に沿って、理論形状のステータ歯列１１ａを設定する。
【００４６】
ロータ歯列２１ａを構成する理論形状のロータ歯２１５ａには、円錐形状のモデルを用いる。
【００４７】
理論形状のステータ歯列１１ａは、ロータ２の揺動運動によって移動するロータ歯２１５ａの曲面族と接する包絡面からなり、数式で表現される。
【００４８】
図６に示すように、理論形状のロータ歯２１５ａは、理論形状のステータ歯列１１ａの歯先から歯底に至るまで、接触し続けるように設定されている。他のロータ歯２１５ａも位相がずれているだけで同様の動作を行うので、結局、全ての歯が接触する。
【００４９】
図８に示すように、実施形態１のロータ歯列２１は、理論形状のロータ歯列２１ａと一致するように形成される。
【００５０】
これに対して、実施形態１のステータ歯列１１は、一部が理論形状のステータ歯列１１ａと僅かに相違し、その他の部分では理論形状のステータ歯列１１ａと一致するように、形成される。
【００５１】
より詳細に述べると、図８に示すように、ステータ歯列１１の歯先部分と歯底部分は、理論形状のステータ歯列１１ａの歯先部分と歯底部分からそれぞれ僅かに凹んだ形状である。ステータ歯列１１のその他の部分（歯先部分と歯底部分を除いた部分）は、理論形状のステータ歯列１１ａと一致する。
【００５２】
このように形成されたステータ歯列１１は、その歯先部分と歯底部分ではロータ歯列２１と噛み合わず、その他の部分ではロータ歯列２１と有効に噛み合って、ロータ２に歳差運動を行わせる。
【００５３】
実施形態１のステータ歯列１１とロータ歯列２１を採用すれば、傾倒中心線２００を挟む左右両側の多数の箇所でステータ歯列１１とロータ歯列２１を噛み合わせ、回転方向の荷重を多数の箇所に分散させながらも、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることは抑制することができる。
【００５４】
これは、理論形状のステータ歯列１１ａとロータ歯列２１ａの関係においては、ステータ歯列１１ａの歯先部分と歯底部分にロータ歯列２１ａが接触するときに、接触箇所で特に大きなアキシャル荷重が生じるのに対して、ステータ歯列１１とロータ歯列２１の関係においては、ステータ歯列１１の歯先部分と歯底部分にはロータ歯列２１が接触しないからである。
【００５５】
これについて、図５〜図７に基づいて説明する。
【００５６】
図５には、理論形状のステータ歯列１１ａとロータ歯列２１ａの噛み合いのうち、点Ａから点Ｂまでの範囲を、平面に表している。図中では、ステータ歯列１１ａが有する多数の歯底の位置に対して、Ｓ１〜Ｓ２５を順に付している。また、ステータ歯列１１ａに対してロータ歯列２１ａが接触する位置に対して、Ｒ１〜Ｒ２５を順に付している。
【００５７】
ロータ２がステータ１に最も深く押し付けられる点Ａにおいて、ステータ歯列１１ａのＳ１位置の歯底に、ロータ歯２１５ａの歯先が接触する。点Ａにおいて、Ｓ１位置とＲ１位置が一致する。
【００５８】
ロータ２がステータ１から最も離れる点Ｂにおいて、ステータ歯列１１ａのＳ２４位置とＳ２５位置の中間（Ｓ２４．５位置）の歯先に、ロータ歯２１５ａの歯先が接触する。点Ｂにおいて、Ｓ２４．５位置とＲ２５位置が一致する。
【００５９】
図５に示すように、ステータ歯列１１ａとロータ歯列２１ａが接触するＲ１〜Ｒ２５位置によって、ステータ歯列１１ａのＳ１位置〜Ｓ２４．５位置までの間が２４等分される。
【００６０】
図６では、Ｒ１〜Ｒ２５位置で接触する各ロータ歯２１５ａを、一つのステータ歯１１５ａに重ね合わせて示している。一つのステータ歯１１５ａを基準としたとき、ステータ歯１１５ａに接触するロータ歯２１５ａは、ロータ２がプレスロータ９４に押されることによって位置番号が小さくなる方向（Ｒ２５からＲ１へと向かう方向）に移動する。他のステータ歯１１５ａに接触するロータ歯２１５ａも、位相がずれているだけで同様の動作を行い、この結果としてロータ２が揺動運動を行う。
【００６１】
図７には、ステータ歯列１１ａの各位置でロータ歯２１５ａに作用するアキシャル荷重を示している。ここでは、回転方向の荷重を一単位としたときのアキシャル荷重（以下、単に「アキシャル荷重」といい、符号Ｌ１を付す。）を、矢印で示している。
【００６２】
回転方向の荷重は、有効に噛み合うロータ歯２１５ａに均等に分散されるのに対して、ロータ歯２１５ａに作用するアキシャル荷重Ｌ１は、ロータ歯２１５ａがステータ歯列１１ａに接触するＲ１〜Ｒ２５位置ごとに相違する。
【００６３】
下記の表１にも示すように、特に、ステータ歯列１１ａの歯底部分に相当するＲ１〜Ｒ６位置（歯底となるＲ１位置から周方向に一定の幅を有する範囲）と、歯先部分に相当するＲ２３〜Ｒ２５位置（歯先となるＲ２５位置から周方向に一定の幅を有する範囲）では、他の位置よりも大きなアキシャル荷重Ｌ１が作用する。なお、Ｒ１位置とＲ２５位置では回転方向の荷重が０であるから、アキシャル荷重Ｌ１が∞となっている。図７では、Ｒ１位置とＲ２５位置のアキシャル荷重Ｌ１は図示を省略している。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
実施形態１のステータ歯列１１では、図８に破線で示すように、Ｒ１〜Ｒ６位置とＲ２３〜Ｒ２５位置にロータ歯２１５が接触せず、Ｒ７〜Ｒ２２位置だけにロータ歯２１５が接触するように、Ｒ１〜Ｒ６位置の範囲とＲ２３〜Ｒ２５位置の範囲においては、理論形状のステータ歯列１１ａから僅かに逃がした形状（凹んだ形状）に設けている。Ｒ７〜Ｒ２２位置の範囲では、理論形状のステータ歯列１１ａと一致する形状に設けている。
【００６６】
図８に示す形状は、ステータ歯列１１の全体に適用される。
【００６７】
これにより、アキシャル荷重Ｌ１の総和が大幅に減少し、歯先の摩耗が抑制されるという利点や、アキシャル荷重支持のための大型のベアリングが不要になるという利点が得られる。また、歯先部分と歯底部分以外でのギア同士の密着度が高まるという利点が得られる。
【００６８】
なお、非接触に設ける範囲が大きいほどに、アキシャル荷重Ｌ１の総和が減少するが、その反面、噛み合う歯数が減少することで、一歯あたりに作用する回転方向の荷重が大きくなる。現実には、両者のバランスで噛み合い範囲が設定される。
【００６９】
（実施形態２）
実施形態２のクラウンギア減速機構について、図９に基づいて説明する。
【００７０】
以下において、実施形態２のクラウンギア減速機構の構成のうち、実施形態１のクラウンギア減速機構と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００７１】
実施形態２のクラウンギア減速機構では、実施形態１のようにロータ歯列２１の全体を理論形状のロータ歯列２１ａに一致させ、ステータ歯列１１を理論形状のステータ歯列１１ａから一部逃がした形状に設けるのではなく、ステータ歯列１１の全体を理論形状のステータ歯列１１ａに一致させ、ロータ歯列２１を理論形状のロータ歯列２１ａから一部逃がした形状に設けている。
【００７２】
図９には、Ｒ１〜Ｒ２５位置に対応するステータ歯列１１を、一つのロータ歯２１５に重ね合わせて示している。
【００７３】
図９に示すように、実施形態２のロータ歯２１５は、Ｒ１〜Ｒ６位置とＲ２３〜Ｒ２５位置ではステータ歯列１１に接触せず、Ｒ７〜Ｒ２２位置ではステータ歯列１１と接触するように、Ｒ１〜Ｒ６位置に対応する範囲とＲ２３〜Ｒ２５位置に対応する範囲では、理論形状のロータ歯２１５ａから僅かに逃がした形状（凹んだ形状）に設けている。Ｒ７〜Ｒ２２位置に対応する範囲では、理論形状のロータ歯２１５ａと一致する形状に設けている。
【００７４】
図９に示す形状は、ロータ歯列２１が有する全てのロータ歯２１５に適用される。
【００７５】
これにより、実施形態１と同様に、アキシャル荷重Ｌ１の総和が大幅に減少し、歯先の摩耗が抑制されるという利点や、大型のベアリングが不要になるという利点や、歯先部分と歯底部分以外でのギア同士の密着度が高まるという利点が得られる。
【００７６】
（実施形態３）
実施形態３のクラウンギア減速機構について、図１０に基づいて説明する。
【００７７】
以下において、実施形態３のクラウンギア減速機構の構成のうち、実施形態１，２のクラウンギア減速機構と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００７８】
実施形態３のクラウンギア減速機構は、実施形態１のステータ歯列１１の形状（ステータ歯１１５の形状）と、実施形態２のロータ歯列２１の形状（ロータ歯２１５の形状）を、共に採用した構成である。
【００７９】
つまり、実施形態３のクラウンギア減速機構では、ステータ歯列１１を理論形状のステータ歯列１１ａから一部逃がした形状に設け、かつ、ロータ歯列２１を理論形状のロータ歯列２１ａから一部逃がした形状に設けている。
【００８０】
図１０には、Ｒ１〜Ｒ２５位置に対応するステータ歯列１１を、一つのロータ歯２１５に重ね合わせて示している。
【００８１】
実施形態３のクラウンギア減速機構においても、実施形態１、実施形態２と同様の利点が得られる。
【００８２】
（実施形態４）
実施形態４のクラウンギア減速機構について、図１１、図１２に基づいて説明する。
【００８３】
以下において、実施形態４のクラウンギア減速機構の構成のうち、実施形態１〜３のクラウンギア減速機構と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００８４】
実施形態４のクラウンギア減速機構では、ロータ２と出力軸３の噛み合い（つまり第二ロータ歯列２２と出力歯列３２の噛み合い）において、ロータ２とステータ１の噛み合いで用いた手法と同様の手法で、歯形を設計している。
【００８５】
実施形態３の出力歯列３２を設計するにあたっては、図１１に示すような理論形状の第二ロータ歯列２２ａと、理論形状の出力歯列３２ａを、まず設定する。理論形状の第二ロータ歯列２２ａは、理論形状の第二ロータ歯２２５ａを多数有する。理論形状の出力歯列３２ａは、理論形状の出力歯３２５ａを多数有する。
【００８６】
理論形状の出力歯列３２ａは、理論形状の第二ロータ歯列２２ａに対して、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数の箇所（多数の歯）で、有効に噛み合うように設定される。
【００８７】
理論形状の第二ロータ歯列２２ａと出力歯列３２ａを設定する手法には、特許文献２に記載された手法を、用いることができる。
【００８８】
つまり、実施形態１と同様の解析用モデルを用いて、ロータ２の歳差運動を数式で表現し、この数式に基づいてロータ２が歳差運動を行ったときの、第二ロータ歯列２２ａの軌跡に沿って、理論形状の出力歯列３２ａを設定する。
【００８９】
第二ロータ歯列２２ａを構成する理論形状の第二ロータ歯２２５ａには、円錐形状のモデルを用いる。
【００９０】
理論形状の第二ロータ歯２２５ａは、理論形状の出力歯列３２ａの歯底から或る程度の高さに至るまで、接触し続けるように設定されている。他のロータ歯２１５ａも位相がずれているだけで同様の動作を行う。
【００９１】
図１２に示すように、実施形態４の第二ロータ歯列２２（第二ロータ歯２２５）は、理論形状の第二ロータ歯列２２ａ（第二ロータ歯２２５ａ）と一致するように形成される。
【００９２】
これに対して、実施形態４の出力歯列３２は、一部が理論形状の出力歯列３２ａと僅かに相違し、その他の部分では理論形状の出力歯列３２ａと一致するように、形成される。
【００９３】
より詳細に述べると、図１２に示すように、出力歯列３２の歯底部分は、理論形状の出力歯列３２ａの歯底部分から僅かに凹んだ形状である。出力歯列３２のその他の部分（歯底部分を除いた部分）は、理論形状の出力歯列３２ａと一致する。
【００９４】
このように形成された出力歯列３２は、その歯底部分では第二ロータ歯列２２と噛み合わず、その他の部分で第二ロータ歯列２２と有効に噛み合うことで、出力軸３を中心軸９００まわりに回転させる。
【００９５】
実施形態４の出力歯列３２と第二ロータ歯列２２を採用すれば、傾倒中心線２００を挟む左右両側の多数の箇所で出力歯列３２と第二ロータ歯列２２を噛み合わせ、回転方向の荷重を多数の箇所に分散させながらも、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることは抑制することができる。
【００９６】
これは、理論形状の出力歯列３２ａと第二ロータ歯列２２ａの関係においては、出力歯列３２ａの歯底部分に第二ロータ歯列２２ａ（第二ロータ歯２２５ａ）が接触するときに、接触箇所で特に大きなアキシャル荷重が生じるのに対して、出力歯列３２と第二ロータ歯列２２の関係においては、出力歯列３２の歯底部分に第二ロータ歯列２２（第二ロータ歯２２５）が接触しないように設定されるからである。
【００９７】
これについて、図１１、図１２に基づいて説明する。
【００９８】
図１１には、理論形状の出力歯列３２ａと第二ロータ歯列２２ａの噛み合いのうち、点Ａから点Ｂまでの範囲を、平面に表している。図中では、出力歯列３２ａが有する多数の歯底の位置に対して、Ｏ１〜Ｏ２５を順に付している。また、出力歯列３２ａに対して第二ロータ歯列２２ａが接触する位置に対して、Ｒ１〜Ｒ１３を順に付している。
【００９９】
ロータ２が出力軸３に最も深く押し付けられる点Ａにおいて、出力歯列３２ａのＯ１位置の歯底に、第二ロータ歯２２５ａの歯先が接触する。点Ａにおいて、Ｏ１位置とＲ１位置が一致する。
【０１００】
図１２には、Ｒ１〜Ｒ１３位置で接触する第二ロータ歯列２２ａ（第二ロータ歯２２５ａ）を、重ね合わせて示している。
【０１０１】
実施形態４の出力歯列３２は、図１２に破線で示すように、Ｒ１〜Ｒ６位置の範囲を、理論形状の出力歯列３２ａから僅かに逃がした形状（凹んだ形状）に設け、Ｒ７〜Ｒ１３位置の範囲を、理論形状の出力歯列３２ａと一致する形状に設けている。
【０１０２】
これにより、出力歯列３２ａのＲ１〜Ｒ６位置には第二ロータ歯２２５が接触せず、Ｒ７〜Ｒ１３位置には第二ロータ歯２２５が接触するようになっている。
【０１０３】
図１２に示す形状は、出力歯列３２が有する全ての出力歯３２５に適用される。
【０１０４】
これにより、アキシャル荷重による歯先の摩耗が抑制されるという利点や、大型のベアリングが不要になるという利点や、ロータ２と出力軸３の歯底部分以外での密着度が高まるという利点が得られる。
【０１０５】
（実施形態５）
実施形態５のクラウンギア減速機構について、図１３に基づいて説明する。
【０１０６】
以下において、実施形態５のクラウンギア減速機構の構成のうち、実施形態１〜４のクラウンギア減速機構と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１０７】
実施形態５のクラウンギア減速機構では、実施形態４のように第二ロータ歯列２２の全体を理論形状の第二ロータ歯列２２ａに一致させ、出力歯列３２を理論形状の出力歯列３２ａから一部逃がした形状に設けるのではなく、出力歯列３２の全体を理論形状の出力歯列３２ａに一致させ、第二ロータ歯列２２（第二ロータ歯２２５）を理論形状の第二ロータ歯列２２ａ（第二ロータ歯２２５ａ）から一部逃がした形状に設けている。
【０１０８】
図１３には、Ｒ１〜Ｒ１３位置に対応する出力歯列３２を、一つの第二ロータ歯２２５に重ね合わせて示している。
【０１０９】
図１３に破線で示すように、実施形態４の第二ロータ歯２２５は、Ｒ１〜Ｒ６位置の範囲では、理論形状の第二ロータ歯２２５ａから僅かに逃がした形状（凹んだ形状）に設け、Ｒ７〜Ｒ１３位置の範囲では、理論形状の第二ロータ歯２２５ａと一致する形状に設けている。これによって、Ｒ１〜Ｒ６位置では第二ロータ歯２２５が出力歯列３２に接触せず、Ｒ７〜Ｒ１３位置では第二ロータ歯２２５が出力歯列３２と接触するようになっている。
【０１１０】
図１３に示す形状は、第二ロータ歯列２２が有する全ての第二ロータ歯２２５に適用される。
【０１１１】
これにより、実施形態４と同様に、アキシャル荷重による歯先の摩耗が抑制されるという利点や、大型のベアリングが不要になるという利点や、ロータ２と出力軸３の歯底部分以外での密着度が高まるという利点が得られる。
【０１１２】
（実施形態６）
実施形態６のクラウンギア減速機構について、図１４に基づいて説明する。
【０１１３】
以下において、実施形態６のクラウンギア減速機構の構成のうち、実施形態１〜５のクラウンギア減速機構と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１１４】
実施形態６のクラウンギア減速機構は、実施形態４の出力歯列３２の形状（出力歯３２５の形状）と、実施形態５の第二ロータ歯列２２の形状（第二ロータ歯２２５の形状）を、共に採用した構成である。
【０１１５】
つまり、実施形態６のクラウンギア減速機構では、出力歯列３２を理論形状の出力歯列３２ａから一部逃がした形状に設け、かつ、第二ロータ歯列２２を理論形状の第二ロータ歯列２２ａから一部逃がした形状に設けている。
【０１１６】
図１４には、Ｒ１〜Ｒ１３位置に対応する出力歯列３２を、一つの第二ロータ歯２２５に重ね合わせて示している。
【０１１７】
実施形態６のクラウンギア減速機構においても、実施形態４，５と同様の利点が得られる。
【０１１８】
（変形例）
次に、実施形態１〜６のクラウンギア減速機構の各種の変形例について説明する。
【０１１９】
実施形態１〜３のクラウンギア減速機構では、理論形状のロータ歯列２１ａを構成する全てのロータ歯２１５ａが、理論形状のステータ歯列１１ａに接触するように設計されているが、歯数等の条件によっては全てのロータ歯２１５ａが接触するように設計されるとは限らない。いずれの場合も、ステータ歯列１１の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方を理論形状のステータ歯列１１ａから逃がした形状にすることで、アキシャル荷重による歯先の摩耗が抑制されるという利点や、大型のベアリングが不要になるという利点や、歯先部分や歯底部分以外でのギア同士の密着度が高まるという利点が得られる。
【０１２０】
また、実施形態４〜６のクラウンギア減速機構では、理論形状の第二ロータ歯列２２ａを構成する第二ロータ歯２２５ａが、理論形状の出力歯列３２ａの歯溝の全域（Ｒ１〜Ｒ１３位置に対応する領域）に亘って接触するように設計されているが、歯数等の条件によっては歯溝の全域に亘って接触するように設計されるとは限らない。いずれの場合も、出力歯列３２の歯底部分を理論形状の出力歯列３２ａから逃がした形状にすることで、アキシャル荷重の総和が低減されるという利点や、大型のベアリングが不要になるという利点や、ロータ２と出力軸３の歯底部分以外での密着度が高まるという利点が得られる。
【０１２１】
その他、実施形態１〜６の構成を適宜組み合わせて適用することや、実施形態１〜６またはこれらの組み合わせにおいて適宜の設計変更を行うことが可能であり、クラウンギア減速機構は前記した実施形態１〜６に限定されない。たとえば、実施形態１〜３において、第二ロータ歯列２２と出力歯列３２を設けることに替えて、ユニバーサルジョイント等の可撓的な連結機構を設け、この連結機構を通じてロータ２の回転を出力軸３に伝達させることも可能である。
【０１２２】
（作用効果）
以上、添付図面に基づいて説明したように、実施形態１，３のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列１１を有するステータ１と、円環状のロータ歯列２１を有し、ステータ１に対して傾いて位置するロータ２と、ロータ２の回転が伝達される出力軸３を備える。ロータ２は、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数箇所で、ステータ歯列１１とロータ歯列２１を噛み合わせながら歳差運動を行うように構成されている。
【０１２３】
ステータ歯列１１は、歳差運動に伴うロータ歯列２１の軌跡（つまり理論形状のステータ歯列１１ａ）に沿い、かつ、ステータ歯列１１の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方ではロータ歯列２１と接触しないように、該軌跡から一部逃がした形状を有する。
【０１２４】
したがって、実施形態１，３のクラウンギア減速機構によれば、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の多数の箇所で、ステータ１とロータ２が噛み合って回転方向の荷重を分散させることができ、かつ、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることは抑制することができる。
【０１２５】
また、実施形態２，３のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列１１を有するステータ１と、円環状のロータ歯列２１を有し、ステータ１に対して傾いて位置するロータ２と、ロータ２の回転が伝達される出力軸３を備える。ロータ２は、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数箇所で、ステータ歯列１１とロータ歯列２１を噛み合わせながら歳差運動を行うように構成されている。
【０１２６】
ステータ歯列１１は、ロータ歯列２１が所定形状にあるとしたときの、歳差運動に伴うロータ歯列２１の軌跡（つまり理論形状のステータ歯列１１ａ）に沿った形状を有する。
【０１２７】
ロータ歯列２１は、ステータ歯列１１の歯先部分と歯底部分の少なくとも一方に接触しないように、前記所定形状の一部が凹んだ形状を有する。
【０１２８】
したがって、実施形態２，３のクラウンギア減速機構では、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数（多数）の箇所で、ステータ１とロータ２が噛み合って回転方向の荷重を分散させることができ、かつ、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることは抑制することができる。
【０１２９】
また、実施形態４，６のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列１１を有するステータ１と、円環状のロータ歯列２１と第二ロータ歯列２２を有し、ステータ１に対して傾いて位置するロータ２と、円環状の出力歯列３２を有する出力軸３を備える。ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数箇所で、ステータ歯列１１とロータ歯列２１を噛み合わせながらロータ２が歳差運動を行うとともに、傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数個所で、第二ロータ歯列２２と出力歯列３２を噛み合わせながら、ロータ２の回転を出力軸３に伝達するように構成されている。
【０１３０】
出力歯列３２は、歳差運動に伴う第二ロータ歯列２２の軌跡（つまり理論形状の出力歯列３２ａ）に沿い、かつ、出力歯列３２の歯底部分では第二ロータ歯列２２と接触しないように、該軌跡から一部逃がした形状を有する。
【０１３１】
したがって、実施形態４，６のクラウンギア減速機構によれば、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数（多数）の箇所で、ロータ２と出力軸３が噛み合って回転方向の荷重を分散させることができ、かつ、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることは抑制することができる。
【０１３２】
また、実施形態５，６のクラウンギア減速機構は、円環状のステータ歯列１１を有するステータ１と、円環状のロータ歯列２１と第二ロータ歯列２２を有し、ステータ１に対して傾いて位置するロータ２と、円環状の出力歯列３２を有する出力軸３を備える。ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数箇所で、ステータ歯列１１とロータ歯列２１を噛み合わせながらロータ２が歳差運動を行うとともに、傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数個所で、第二ロータ歯列２２と出力歯列３２を噛み合わせながら、ロータ２の回転を出力軸３に伝達するように構成されている。
【０１３３】
出力歯列３２は、第二ロータ歯列２２が所定形状にあるとしたときの、歳差運動に伴う第二ロータ歯列２２の軌跡（つまり理論形状の出力歯列３２ａ）に沿った形状を有する。
【０１３４】
第二ロータ歯列２２は、出力歯列３２の歯底部分に接触しないように、前記所定形状の一部が凹んだ形状を有する。
【０１３５】
したがって、実施形態５，６のクラウンギア減速機構によれば、ロータ２の傾倒中心線２００を挟む左右両側の複数（多数）の箇所で、ロータ２と出力軸３が噛み合って回転方向の荷重を分散させることができ、かつ、機構全体に大きなアキシャル荷重が生じることは抑制することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１        ステータ
１１      ステータ歯列
１１ａ    理論形状のステータ歯列
１１５    ステータ歯
１１５ａ  理論形状のステータ歯
２        ロータ
２１      ロータ歯列
２１ａ    理論形状のロータ歯列
２１５    ロータ歯
２１５ａ  理論形状のロータ歯
２２      第二ロータ歯列
２２ａ    理論形状の第二ロータ歯列
２２５    第二ロータ歯
２２５ａ  理論形状の第二ロータ歯
２００    傾倒中心線
３        出力軸
３０      軸部
３１      ギア部分
３２      出力歯列
３２ａ    理論形状の出力歯列
３２５    出力歯
３２５ａ  理論形状の出力歯
９１      ハウジング
９２      押付機構
９３      入力軸
９４      プレスロータ
９００    中心軸
【図１】
2017150611.tif 000004
【図２】
2017150611.tif 000005
【図３】
2017150611.tif 000006
【図４】
2017150611.tif 000007
【図５】
2017150611.tif 000008
【図６】
2017150611.tif 000009
【図７】
2017150611.tif 000010
【図８】
2017150611.tif 000011
【図９】
2017150611.tif 000012
【図１０】
2017150611.tif 000013
【図１１】
2017150611.tif 000014
【図１２】
2017150611.tif 000015
【図１３】
2017150611.tif 000016
【図１４】
2017150611.tif 000017