(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に連結されたキャリア;
前記キャリアから偏心された状態で、前記キャリアに回転可能に支持される少なくとも一つ以上の遊星ギヤ;
前記キャリアと同軸に配置された状態で、前記遊星ギヤと噛合される固定内歯ギヤ;及び
前記固定内歯ギヤと同軸に配置された状態で、前記遊星ギヤと噛合され、歯数が下記の数式（１）により設定される回転内歯ギヤ;
を含むことを特徴とする高比率差動型減速機。
【数１】
0006936367.tif 000079
【請求項２】
前記回転内歯ギヤのモジュールと圧力角は、下記の数式（２）及び（３）によって求められることを特徴とする請求項１に記載の高比率差動型減速機。
【数２】
0006936367.tif 000080
【請求項３】
前記遊星ギヤのモジュールと、圧力角と、電位係数とが、それぞれ
【数３】
0006936367.tif 000081
である条件において、前記遊星ギヤの電位係数は、下記の数式（４）によって求められることを特徴とする請求項２に記載の高比率差動型減速機。
【数４】
0006936367.tif 000082
【請求項４】
前記回転内歯ギヤの電位係数は、
前記回転内歯ギヤと遊星ギヤとの噛み合い圧力角が、前記回転内歯ギヤの圧力角と同じ条件において、前記回転内歯ギヤのモジュール及び圧力角と、前記遊星ギヤの電位係数と、予め設定された法線方向のバックラッシ（ｎｏｒｍａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｂａｃｋｌａｓｈ）が下記の数式（５）に代入されて求められることを特徴とする請求項３に記載の高比率差動型減速機。
【数５】
0006936367.tif 000083
【請求項５】
前記遊星ギヤ、固定内歯ギヤ、及び回転内歯ギヤは、それぞれ平ギヤからなることを特徴とする請求項１に記載の高比率差動型減速機。
【請求項６】
前記遊星ギヤ、固定内歯ギヤ、及び回転内歯ギヤは、それぞれヘリカルギヤからなることを特徴とする請求項１に記載の高比率差動型減速機。
【請求項７】
前記遊星ギヤ、固定内歯ギヤ、及び回転内歯ギヤは、それぞれベベルギヤからなることを特徴とする請求項１に記載の高比率差動型減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高比率差動型減速機｛Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｒｅｄｕｃｅｒ  ｗｉｔｈ  ｈｉｇｈ  ｒａｔｉｏ｝に関するものであって、より詳細にはモータ等のような入力装置から入力される回転運動を差動方式により高比率で減速させて、高トルクで出力できるようにする減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気を用いて動力を作るモーターは、エネルギー効率の高い特性を有し、高速の回転運動を生成することができる。また、モータは制御と構成装備が比較的簡単であるので、ロボットの分野においてアクチュエータ（ａｃｔｕａｔｏｒ）として多く応用される。
【０００３】
しかし、一般的に、モータは力／トルク密度が高くないため、大きなトルクを必要とする多くの産業用ロボット等に適用されるためには、出力トルクを高めるための別の機構を必要とする。
【０００４】
このとき、回転速度を犠牲（ｔｒａｄｅ）にして力／トルク密度を増加させる機械的装置であるギヤ減速機が主に使用される。
【０００５】
インボリュート曲線に基づいた平ギヤを使用した減速の場合には、歯形干渉によるアンダーカットを避けるために、１段減速の割合は、最大１:１０内外に限定される。
【０００６】
したがって、産業用ロボット等において必要とする１：１００内外の高比率の減
速のためには多段減速が必要するものの、構造の複雑性が増加し、また入力軸と出力軸がずれるなど発生し得る幾つかの問題を考慮して減速機を設計すべきである。
【０００７】
入力軸と出力軸を同一線上に位置させながら高比率の減速比を具現する代表的な減速機としては、遊星ギヤ列（ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｇｅａｒ ｔｒａｉｎ）とハーモニックドライブ（ｈａｒｍｏｎｉｃ ｄｒｉｖｅ）がある。
【０００８】
遊星ギヤ列は、モータ軸に連結された太陽ギヤ（ｓｕｎ ｇｅａｒ）と、太陽ギヤと噛合される複数の遊星ギヤと、遊星ギヤ等を支持して出力軸の役割をするキャリアと、星ギヤ等と噛合される内歯ギヤ（ａｎｎｕｌａｒ ｇｅａｒ）とからなる。
【０００９】
遊星ギヤ列は２自由度装置であって、一般的に減速に使われる場合、内歯ギヤが固定されたまま太陽ギヤに回転運動が加わると、遅い速度で回転するキャリアから増幅されたトルクが出力される。
【００１０】
遊星ギヤ列は、歯形のモジュールが大きいので、大きなトルクを伝達することができ、構造が比較的単純で製作費が安く、且つ耐久性と信頼性が高いという利点を有している。
【００１１】
しかし、遊星ギヤ列は、減速比が太陽ギヤと内歯ギヤのピッチ円（ｐｉｔｃｈ ｃｉｒｃｌｅ）の直径に応じて決定されるため、減速比が約１０：１以内に制限され、より高い減速比のためには重さと体積の増加を甘受して多段に使用されるべきである。
【００１２】
ハーモニックドライブは、ウェーブジェネレータ（ｗａｖｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）と呼ばれる楕円形ベアリングと、フレックススプライン（ｆｌｅｘ ｓｐｌｉｎｅ）と呼ばれる弾性カップ、及びサーキュラスプライン（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｓｐｌｉｎｅ）と呼ばれる内歯ギヤで構成されている。
【００１３】
ウェーブジェネレーターによってフレックススプラインが楕円形に変形されると、フレックススプラインの外側面に成形されているギヤの歯がサーキュラスプラインの２つの歯と噛み合うようになる。
【００１４】
フレックススプラインのギヤ歯数とサーキュラスプラインのギヤ歯数は２ｎ（ｎ：正の整数）個だけの差があるため、ウェーブジェネレーターが１回転するたびにフレックススプラインは、２ｎピッチずつ移動する。
【００１５】
このとき、フレックススプラインのギヤ歯数が
【数１】
0006936367.tif 000002
数十〜数百：１の高比率減速が具現される。
【００１６】
ハーモニックドライブは、構成部品の数が少なく、高比率の減速が可能であるとの大きな利点のため、ロボットのように小型軽量の高出力駆動機構が必要な産業機械市場において広く使用されている。
【００１７】
しかし、ハーモニックドライブは、フレックススプラインの弾性変形による疲労破壊問題と、高価のウェーブジェネレーターによる価格の問題などがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の課題は、比較的高い減速比を具現しながらも、構造的に単純化することができ、且つ耐久性の向上と製造コストの削減を達成することができる高比率差動型減速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記の課題を達成するための本発明に係る高比率差動型減速機は、キャリア、少なくとも一つ以上の遊星ギヤ、固定内歯ギヤ、及び回転内歯ギヤを含んでいる。
【００２０】
キャリアは、入力軸に連結され、少なくとも一つ以上の遊星ギヤは、キャリアから偏心された状態でキャリアに回転可能に支持される。
【００２１】
固定内歯ギヤは、キャリアと同軸に配置された状態で遊星ギヤと噛合される。
【００２２】
回転内歯ギヤは、固定内歯ギヤと同軸に配置された状態で前記遊星ギヤと噛合され、歯数が下記の数式（１）によって設定される。
【００２３】
【数２】
0006936367.tif 000003
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、従来の遊星ギヤ列に備えた太陽ギヤなしに１段構成だけで数十：１乃至数百：１範囲の高い減速比を具現することができるので、従来の遊星ギヤ列よりも構造的に単純化することができる。
【００２５】
また、本発明によると、従来のハーモニックドライブで発生されるフレックススプラインの弾性変形による疲労破壊問題と共に、高価のウェーブジェネレーターによる価格問題を解消することができるので、耐久性の向上と製造コストの削減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る高比率差動型減速機に対する断面図である。
【図２】図１における高比率差動型減速機の一部に対する斜視図である。
【図３】図２の分解斜視図である。
【図４】回転内歯ギヤのモジュールと圧力角を求めるための数学式を誘導する過程を説明するための図である。
【図５】遊星ギヤの解釈根拠を説明するための図である。
【図６】回転内歯ギヤの電位係数を求めるための数学式を誘導する過程を説明するための図である。
【図７】回転内歯ギヤの電位係数を求めるための数学式を誘導する過程を説明するための図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る高比率差動型減速機の断面図である。
【図９】図８の斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る高比率差動型減速機の断面図である。
【図１１】図１０の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の添付された図面を参照して、詳細に説明すると、次の通りである。
【００２８】
ここで、同一構成については、同一符号を使用し、且つ繰り返される説明、本発明の要旨を不要に曖昧にさせる公知の機能及び構成についての詳細な説明は省略する。
【００２９】
本発明の実施形態は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
【００３０】
したがって、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態に係る高比率差動型減速機の断面図である。
【００３２】
図２は、図１における高比率差動型減速機の一部に対する斜視図である。
【００３３】
図３は、図２の分解斜視図である。
【００３４】
図１乃至図３を参照すると、本発明の一実施形態に係る高比率差動型減速機１００は、キャリア１１０と、少なくとも一つ以上の遊星ギヤ１２０と、固定内歯ギヤ１３０と、回転内歯ギヤ１４０と、を含んでいる。
【００３５】
キャリア１１０は、入力軸１０に連結され、入力軸１０から入力される回転運動によって回転することができる。入力軸１０は、回転モーター１１の駆動軸に当該される。
【００３６】
キャリア１１０は、回転中心に回転モータの駆動軸を連結することができ、偏心部位に遊星ギヤ１２０を回転可能に支持し、回転することによって、遊星ギヤ１２０を公転運動させる。
【００３７】
遊星ギヤ１２０は、キャリア１１０から偏心された状態でベアリング１２１によって、キャリア１１０に回転可能に支持され、キャリア１１０の回転時公転運動しながらキャリア１１０に対して自転運動することができる。
【００３８】
遊星ギヤ１２０は、固定内歯ギヤ１３０と回転内歯ギヤ１４０に共通して噛合され、また平ギヤからなることができる。
【００３９】
遊星ギヤ１２０は、２つで対をなすように備えることができ、キャリア１１０の回転中心から同一の間隔で配列される。
【００４０】
遊星ギヤ１２０等の各回転中心は、キャリア１１０の回転半径で対称される地点に位置することができる。
【００４１】
遊星ギヤ１２０の歯数は、固定内歯ギヤ１３０と回転内歯ギヤ１４０の各歯数よりも少なく設定される。
【００４２】
遊星ギヤ１２０を２個備えたものとして例示されているが、１つまたは３つ以上備えることもできる。
【００４３】
固定内歯ギヤ１３０は、キャリア１１０と同軸に配置された状態で遊星ギヤ１２０と噛合され、キャリア１１０の回転時公転運動する遊星ギヤ１２０を自転運動させることができる。
【００４４】
遊星ギヤ１２０が平ギヤから成った場合、固定内歯ギヤ１３０は、平ギヤから成って遊星ギヤ１２０と噛合することができる。固定内歯ギヤ１３０は、固定フレーム２０に固定されて位置を維持することができる。
【００４５】
回転内歯ギヤ１４０は、固定内歯ギヤ１３０と同軸に配置された状態で遊星ギヤ１２０と噛合され、出力軸の役割をする。
【００４６】
回転内歯ギヤ１４０は、キャリア１１０の回転時遊星ギヤ１２０が公転運動に加えて自転運動することに応じて回転することで、キャリア１１０に入力される回転運動を減速させて出力できるようにする。
【００４７】
回転内歯ギヤ１４０は、ベアリング１４１によって回転支持されることができる。
【００４８】
遊星ギヤ１２０が平ギヤからなる場合、回転内歯ギヤ１４０は平ギヤからなって、遊星ギヤ１２０と噛合することができる。
【００４９】
一方、他の例として、遊星ギヤ１２０、固定内歯ギヤ１３０、及び回転内歯ギヤ１４０は、それぞれヘリカルギヤで構成することもできる。
【００５０】
回転内歯ギヤ１４０は、歯数が下記の数式（１）によって設定される。
【００５１】
【数３】
0006936367.tif 000004
【００５２】
前記数式（１）によれば、遊星ギヤ１２０が１個である場合、回転内歯ギヤ１４０の歯数が固定内歯ギヤ１３０の歯数よりも１つが多く、又は少なく設定される。回転内歯ギヤ１４０の歯数が固定内歯ギヤ１３０の歯数よりも１つ多いと、遊星ギヤ１２０が１回回転するとき、回転内歯ギヤ１４０が固定内歯ギヤ１３０より１ピッチだけ遊星ギヤ１２０の公転方向と同一方向に進む。
【００５３】
回転内歯ギヤ１４０の歯数が固定内歯ギヤ１３０の歯数よりも１つ少ないと、遊星ギヤ１２０が１回回転するとき、回転内歯ギヤ１４０が固定内歯ギヤ１３０よりも１ピッチだけ遊星ギヤ１２０の公転方向と反対方向に進む。
【００５４】
したがって、固定内歯ギヤ１３０の歯数が
【数４】
0006936367.tif 000005
個である場合、遊星ギヤ１２０が固定内歯ギヤ１３０の歯数だけ公転すると、回転内歯ギヤ１４０は、１回転をするので、減速比は
【数５】
0006936367.tif 000006
になる。
【００５５】
遊星ギヤ１２０が２個である場合、回転内歯ギヤ１４０の歯数が固定内歯ギヤ１３０の歯数よりも２つ多く、又は少なく設定される。そうすると、前述した原理により、減速比は
【数６】
0006936367.tif 000007
となる。
【００５６】
同様に、説明の遊星ギヤ１２０が、
【数７】
0006936367.tif 000008
個である場合、減速比は
【数８】
0006936367.tif 000009
になる。
【００５７】
前述した高比率差動型減速機１００によると、固定内歯ギヤ１３０と回転内歯ギヤ１４０が遊星ギヤ１２０の数だけ歯数差を有する形で同軸に配置され、単一形状の流星ギヤ１２０が固定内歯ギヤ１３０と回転内歯ギヤ１４０を同時に噛合して回転する形で構成されて、数十：１乃至数百：１範囲の高い減速比を具現することができる。
【００５８】
このように、本実施形態の高比率差動型減速機１００は、従来の遊星ギヤ列に備えた太陽ギヤなしに１段構成だけで数十：１乃至数百：１範囲の高い減速比を具現することができるので、従来の遊星ギヤ列よりも構造的に単純化することができる。
【００５９】
また、本実施形態の高比率差動型減速機１００は、従来のハーモニックドライブから発生されるフレックススプラインの弾性変形による疲労破壊問題と共に、高価のウェーブジェネレーターによる価格問題を解消することができるので、耐久性の向上及び製造コストの削減を達成することができる。
【００６０】
一方、回転内歯ギヤ１４０は、互いに異なる歯数を有する固定内歯ギヤ１３０と、同時に遊星ギヤ１２０に噛合されるための歯形に矯正することができる。回転内歯ギヤ１４０の歯形矯正は、モジュール、圧力角、及び電位係数の設定により行うことができる。この場合には、固定内歯ギヤ１３０のモジュールと圧力角は、遊星ギヤ１２０のモジュールと圧力角と同一に設定することができる。
【００６１】
回転内歯ギヤ１４０のモジュールと圧力角は、下記の数式（２）及び（３）により求めることができる。下記の数式(２)及び(３)の誘導過程については後述することにする。
【００６２】
【数９】
0006936367.tif 000010
【００６３】
【数１０】
0006936367.tif 000011
【００６４】
一方、遊星ギヤ１２０は、固定内歯ギヤ１３０の
【数１１】
0006936367.tif 000012
と同一の
【数１２】
0006936367.tif 000013
を有する。
ところで、遊星ギヤ１２０は、回転内歯ギヤ１４０との関係では
【数１３】
0006936367.tif 000014
と解釈され得る。
これについては、下記の数式（４）の誘導過程と共に後述することにする。
【００６５】
このように、遊星ギヤ１２０のモジュールと、圧力角と、電位係数とがそれぞれ
【数１４】
0006936367.tif 000015
の条件では、遊星ギヤ１２０の電位係数
【数１５】
0006936367.tif 000016
は、下記の数式(４)により求めることができる。
【００６６】
【数１６】
0006936367.tif 000017
【００６７】
そして、回転内歯ギヤ１４０の電位係数は、回転内歯ギヤと遊星ギヤの噛み合い圧力角が回転内歯ギヤの圧力角と同じ条件で、回転内歯ギヤのモジュール及び圧力角と、遊星ギヤの電位係数と、あらかじめ設定された法線方向バックラッシュ（ｎｏｒｍａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｂａｃｋｌａｓｈ）と、が下記の数式（５）に代入して求めることができる。下記数式（５）の誘導過程については後述することにする。
【００６８】
【数１７】
0006936367.tif 000018
【００６９】
例えば、法線方向バックラッシュ無しに設定されると、前記数式（５）により回転内歯ギヤ１４０の電位係数
【数１８】
0006936367.tif 000019
は遊星ギヤ１２０の電位係数
【数１９】
0006936367.tif 000020
と符号が異なる絶対値が同一に設定され得る。
【００７０】
一般的に、法線方向バックラッシュが小さすぎると、ギヤ製作寸法誤差、ギヤ軸中心距離の変動、熱膨張、潤滑油の油膜厚さの変化、ギヤの歯変形などの要因などに敏感になり、また大きすぎると騒音と振動が発生する。したがって、回転内歯ギヤ１４０の電位係数
【数２０】
0006936367.tif 000021
は適正水準の法線方向バックラッシュが反映されるように設定すべきである。
【００７１】
以下では、前記数式（２）乃至（５）の各誘導過程と、遊星ギヤの解釈の根拠について説明することにする。
【００７２】
前記数式（２）及び（３）の誘導過程は次の通りである。
【００７３】
回転内歯ギヤ１４０の
【数２１】
0006936367.tif 000022
を決めるためには、遊星ギヤ１２０の中心軸の位置を考慮すべきである。
【００７４】
固定内歯ギヤ１３０と遊星ギヤ１２０のピッチ円は、それぞれ
【数２２】
0006936367.tif 000023
を中心軸にして、半径がそれぞれ
【数２３】
0006936367.tif 000024
であり、図４に示すように、ピッチ点
【数２４】
0006936367.tif 000025
で互いに接する。
【００７５】
したがって、ピッチ円間との関係を用いて
【数２５】
0006936367.tif 000026
を求めると、下記の数式（６）の通りである。
【００７６】
【数２６】
0006936367.tif 000027
回転内歯ギヤ１４０と遊星ギヤ１２０の中心軸の距離関係を利用するためには、遊星ギヤ１２０は、
【数２７】
0006936367.tif 000028
と仮定する。
【００７７】
同様に、回転内歯ギヤ１４０と遊星ギヤ１２０のピッチ円は、それぞれ
【数２８】
0006936367.tif 000029
を中心軸にして、半径が、それぞれ
【数２９】
0006936367.tif 000030
であり、ピッチ点
【数３０】
0006936367.tif 000031
に接する。この関係を通じて
【数３１】
0006936367.tif 000032
を求めると、下記の数式（７）の通りである。
【００７８】
【数３２】
0006936367.tif 000033
回転内歯ギヤ１４０と固定内歯ギヤ１３０の中心軸は同一軸上にあり、単一形状の遊星ギヤ１２０が回転内歯ギヤ１４０と固定内歯ギヤ１３０に同時に噛合されるので、
【数３３】
0006936367.tif 000034
は同一である。したがって、下記数式（８）が誘導される。
【００７９】
【数３４】
0006936367.tif 000035
前記数式（８）の関係を利用すれば、回転内歯ギヤ１４０のモジュール
【数３５】
0006936367.tif 000036
を求める前記数式（２）が誘導される。
【００８０】
そして、固定内歯ギヤ１３０の法線ピッチの長さが回転内歯ギヤ１４０の法線ピッチの長さと異なると、バックラッシュが増加し、動力伝送時の衝撃による振動が発生するおそれがある。
【００８１】
したがって、固定内歯ギヤ１３０の法線ピッチの長さは、回転内歯ギヤ１４０の法線ピッチの長さと同一に設定することができる。
【００８２】
この場合には、固定内歯ギヤ１３０、回転内歯ギヤ１４０の
【数３６】
0006936367.tif 000037
は、下記数式（９）のような関係を有する。
【００８３】
前記数式（８）及び下記数式（９）によると、回転内歯ギヤ１４０の圧力角
【数３７】
0006936367.tif 000038
を求める前記数式（３）が誘導される。
【００８４】
【数３８】
0006936367.tif 000039
一方、遊星ギヤ１２０は、回転内歯ギヤ１４０との関係において、
【数３９】
0006936367.tif 000040
と解釈し得る根拠を説明すると、次の通りである。
【００８５】
【数４０】
0006936367.tif 000041
ギヤのインボリュート（ｉｎｖｏｌｕｔｅ）曲線は、図５の座標平面に下記数式（１０）のように定義される。
【００８６】
【数４１】
0006936367.tif 000042
【００８７】
基礎円の半径が
【数４２】
0006936367.tif 000043
であるインボリュート曲線は、図５のように、
【数４３】
0006936367.tif 000044
から始まって前記数式（１０）による曲線からなる。
【００８８】
【数４４】
0006936367.tif 000045
【００８９】
したがって、前記数式（９）により
【数４５】
0006936367.tif 000046
の基礎円の半径は同一である。つまり、基礎円が同じ
【数４６】
0006936367.tif 000047
は同じインボリュート曲線によって歯形を形成する。
【００９０】
一般的に、ギヤ歯形の歯幅は、ギヤのモジュール、電位係数、及び圧力角によって決定される。
【００９１】
【数４７】
0006936367.tif 000048
【００９２】
固定内歯ギヤと噛合される遊星ギヤと、回転内歯ギヤと噛合される遊星ギヤの歯形曲線とが互いに同一あって、歯幅も同じであるので、歯の高さ（ｔｏｏｔｈ ｈｅｉｇｈｔ）だけ調整して、歯先円（ａｄｄｅｎｄｕｍ ｃｉｒｃｌｅ）と歯元円（ｄｅｄｅｎｄｕｍ ｃｉｒｃｌｅ）の直径とを同一にすれば、
【数４８】
0006936367.tif 000049
は互いに完全に同一形状の遊星ギヤとなり得る。
【００９３】
これを通じて、単一形状の遊星ギヤは、歯先円と歯元円の直径が互いに同一であるが、歯数が互いに異なる固定内歯ギヤと回転内歯ギヤとを同時に噛合せて回転することができる。
【００９４】
つまり、
【数４９】
0006936367.tif 000050
と解釈され得る。
【００９５】
一方、前記数式（４）の誘導過程は次の通りである。
【００９６】
あるインボリュートギヤの
【数５０】
0006936367.tif 000051
とすれば、
【数５１】
0006936367.tif 000052
は、図６及び図７において下記数式（１１）のように求めることができる。
【００９７】
【数５２】
0006936367.tif 000053
この時、ギヤの基礎円の半径を
【数５３】
0006936367.tif 000054
は下記数式（１２）のように求められる。
【００９８】
【数５４】
0006936367.tif 000055
基礎円の大きさが
【数５５】
0006936367.tif 000056
で等しい遊星ギヤ
【数５６】
0006936367.tif 000057
の中心から半径が任意の値
【数５７】
0006936367.tif 000058
である円周上の歯幅をそれぞれ
【数５８】
0006936367.tif 000059
と定義する。前記数式（１１）の形で
【数５９】
0006936367.tif 000060
を表現すると、下記数式（１３）及び（１４）のようである。
【００９９】
【数６０】
0006936367.tif 000061
【０１００】
【数６１】
0006936367.tif 000062
数式（１３）から数式（１４）を引けば、次のように中心から半径が
【数６２】
0006936367.tif 000063
である円周上の
【数６３】
0006936367.tif 000064
の歯幅の差異に対する数式（１５）が導出される。
【０１０１】
【数６４】
0006936367.tif 000065
前記数式（１５）を見ると、右辺の括弧内の数式が０になる場合、
【数６５】
0006936367.tif 000066
に関係なく、
【数６６】
0006936367.tif 000067
は同一である。右辺の括弧内の数式が０になる条件は、下記数式（１６）で表すことができる。
【０１０２】
【数６７】
0006936367.tif 000068
つまり、数式（１６）の条件が満たされる場合には、
【数６８】
0006936367.tif 000069
が定義されるすべての区間において遊星ギヤ
【数６９】
0006936367.tif 000070
の歯形と歯幅が一致するようになる。
【数７０】
0006936367.tif 000071
は、下記数式（１７）の通りである。前記数式（１６）に下記数式（１７）が代入されると、電位量
【数７１】
0006936367.tif 000072
を求める前記数式（４）が誘導される。
【０１０３】
【数７２】
0006936367.tif 000073
一方、前記数式（５）の誘導過程は次の通りである。
【０１０４】
一般的に、
【数７３】
0006936367.tif 000074
は、下記数式（１８）のように定義される。下記数式（１８）において、回転内歯ギヤと遊星ギヤの噛み合い圧力角
【数７４】
0006936367.tif 000075
が回転内歯ギヤの圧力角
【数７５】
0006936367.tif 000076
と同一に設定されると、回転内歯ギヤの電位係数
【数７６】
0006936367.tif 000077
を求める前記数式(５)が誘導される。
【０１０５】
【数７７】
0006936367.tif 000078
【０１０６】
図８は、本発明の他の実施形態に係る高比率差動型減速機の断面図である。
【０１０７】
図９は図８の斜視図である。
【０１０８】
図８及び図９を参照すると、本発明の他の実施形態に係る高比率差動型減速機２００において、遊星ギヤ２２０と固定内歯ギヤ２３０と回転内歯ギヤ２４０は、それぞれベベルギヤで構成されることができる。
【０１０９】
遊星ギヤ２２０の回転軸は、キャリア２１０の入力軸１０に対して垂直に配置される。
【０１１０】
固定内歯ギヤ２３０と回転内歯ギヤ２４０は、キャリア２１０と同軸に配置される。
【０１１１】
固定内歯ギヤ２３０と回転内歯ギヤ２４０は、同心円を成すように配列された状態で遊星ギヤ２２０と同時に噛合されている形で構成される。
【０１１２】
ここで、回転内歯ギヤ２４０の歯形は、前述した実施形態の方式と同一方式で固定内歯ギヤ２３０と同時に遊星ギヤ２２０に噛合されるための歯形に矯正することができる。
【０１１３】
図１０は、本発明の他の実施形態に係る高比率差動型減速機の断面図である。
【０１１４】
図１１は、図１０の斜視図である。
【０１１５】
図１０及び図１１を参照すると、本発明の他の実施形態に係る高比率差動型減速機３００においても、遊星ギヤ３２０と固定内歯ギヤ３３０及び回転内歯ギヤ３４０は、それぞれベベルギヤで構成される。
【０１１６】
ただし、遊星ギヤ３２０の回転軸は、キャリア３１０の入力軸１０に対して傾斜して配置される。
【０１１７】
固定内歯ギヤ３３０と回転内歯ギヤ３４０は、遊星ギヤ３２０の配置関係に合わせて同時に噛合される形からなる。
【０１１８】
回転内歯ギヤ３４０の歯形は、前述した実施形態の方式と同一方式で固定内歯ギヤ３３０と、同時に遊星ギヤ３２０に噛合されるための歯形に矯正することができる。
【０１１９】
前述した実施形態のように、高比率差動型減速機２００、３００において、遊星ギヤ２２０、３２０と固定内歯ギヤ２３０、３３０及び回転内歯ギヤ２４０、３４０がそれぞれベベルギヤからなると、ギヤ等の形状を金型によってインジェクションモールディング方式や焼結方式などで製作することが容易になり得る。
【０１２０】
本発明は、添付された図面に示された一実施形態を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、そこから様々な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することができる。したがって、本発明の真の保護範囲は、添付された特許請求の範囲によってのみ定められるべきである。
【符号の説明】
【０１２１】
１０：入力軸
２０：固定フレーム
１１０、２１０、３１０：キャリア
１２０、２２０、３２０：遊星ギヤ
１３０、２３０、３３０：固定内歯ギヤ
１４０、２４０、３４０：回転内歯ギヤ
【図１】
0006936367.tif 000084
【図２】
0006936367.tif 000085
【図３】
0006936367.tif 000086
【図４】
0006936367.tif 000087
【図５】
0006936367.tif 000088
【図６】
0006936367.tif 000089
【図７】
0006936367.tif 000090
【図８】
0006936367.tif 000091
【図９】
0006936367.tif 000092
【図１０】
0006936367.tif 000093
【図１１】
0006936367.tif 000094