JP2010096209A - 増減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動や騒音の発生を抑制しつつ幅広い減速比を実現することができる増減速装置を提供する。
【解決手段】回転軸線Ｌまわりに回転可能に配置された第１回転軸２と、回転軸線Ｌまわりに回転可能に配置され、第１回転軸２の端部を覆う円筒状の支持部１１を有する第２回転軸３と、第１回転軸２および第２回転軸３を支持する筐体４と、第１回転軸２と筐体４との間に配置され、第１回転軸２を回転可能に支持する第１転がり軸受５と、支持部１１と第１回転軸２との間に配置され、第１回転軸２および第２回転軸３を相対回転可能に支持する第２転がり軸受６と、第２回転軸３を第１回転軸２側に押圧する予圧力を第２転がり軸受６に伝達する第２回転軸３の伝達部１１Ａと、第２転がり軸受６から第１転がり軸受５に伝達された予圧力を受け止める筐体４の受圧部３１Ａと、が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、増減速装置に関する。

従来、動力を伝達するとともに入力軸から入力された回転速度を変えて出力軸から出力する増減速装置としては、トラクションドライブが知られている（例えば、特許文献１および非特許文献１参照。）。
特開２００２−２４３０１１号公報 丹羽政仁，関啓明，神谷好承，疋津正利、「遊星機構を利用した軸受転用型減速機」２００７年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集、２００７年、ｐ．９７９−９８０

上述のトラクションドライブの場合には、歯車を利用した増減速装置と比較して騒音や振動が少ないという利点がある。しかしながら、一段では幅広い範囲の減速比を実現することは困難であるという問題があった。

一方、非特許文献１に記載のトラクションドライブ（軸受転用型減速器）の場合には、出力トルクの増加に従って、滑り率が増加する旨が記載されている。
つまり、非特許文献１に記載された構成では、アンギュラ軸受の外輪を筐体に対して軸方向に移動させることにより予圧をかけている。この構成では、外輪は筐体との間に働く摩擦力により静止しているため、出力トルクが増加すると、外輪に働く回転力が摩擦力を上回り、外輪と筐体との間で滑りが生じる（滑り率が増加する）可能性があると考えられる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、振動や騒音や滑りの発生を抑制しつつ幅広い減速比を実現することができる増減速装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の増減速装置は、回転軸線まわりに回転可能に配置された第１回転軸と、前記回転軸線まわりに回転可能に配置され、前記第１回転軸の端部を覆う円筒状の支持部を有する第２回転軸と、前記第１回転軸および前記第２回転軸を支持する筐体と、前記第１回転軸と前記筐体との間に配置され、前記第１回転軸を回転可能に支持する第１転がり軸受と、前記支持部と前記第１回転軸との間に配置され、前記第１回転軸および前記第２回転軸を相対回転可能に支持する第２転がり軸受と、前記筐体に設けられ、前記第２回転軸を前記第１回転軸側に押圧する予圧力を付加する予圧部と、前記第２回転軸に付加された前記予圧力を、前記第２転がり軸受に伝達する前記第２回転軸の伝達部と、前記第２転がり軸受から前記第１転がり軸受に伝達された前記予圧力を受け止める前記筐体の受圧部と、が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、予圧部から第２回転軸に付加された予圧力は、伝達部を介して第２転がり軸受に伝達された後、第２転がり軸受および第１転がり軸受を介して筐体の受圧部に受け止められる。このとき、予圧部および受圧部はともに筐体に設けられているため、第２転がり軸受および第１転がり軸受に確実に予圧力が付加され、トルク伝達に十分な予圧がかけられる。

第２回転軸を第１回転軸側に押圧することにより、第２転がり軸受に予圧力を付加するため、第２転がり軸受と、支持部および第１回転軸との間で、回転軸線に沿う方向に相対移動させることなく、第２転がり軸受に予圧がかけられる。同様に、第１転がり軸受に予圧力を付加するため、第１転がり軸受と、筐体および第１回転軸との間で、回転軸線に沿う方向に相対移動させることなく、第１転がり軸受に予圧がかけられる。

言い換えると、第２転がり軸受を支持部および第１回転軸に、第１転がり軸受を筐体および第１回転軸に、それぞれ相対移動できない方法で取付けても第１転がり軸受および第２転がり軸受にトルク伝達に十分な予圧がかけられ、第１転がり軸受および第２転がり軸受における滑りが防止される。

上記発明においては、前記第１転がり軸受には、少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向外側に傾斜する面を有する第１内側転走面が設けられ、前記第２転がり軸受と前記予圧力が伝達可能に接続される第１内輪と、少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向外側に傾斜する面を有する第１外側転走面が設けられ、前記受圧部と前記予圧力が伝達可能に接続される第１外輪と、前記第１内側転走面および前記第１外側転走面との間を転動可能に配置された複数の第１転動体と、が設けられ、前記第２転がり軸受には、少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向内側に傾斜する面を有する第２外側転走面が設けられ、前記伝達部と前記予圧力が伝達可能に接続される第２外輪と、少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向内側に傾斜する面を有する第２内側転走面が設けられ、前記第１転がり軸受と前記予圧力が伝達可能に接続される第２内輪と、前記第２内側転走面および前記第２外側転走面との間を転動可能に配置された複数の第２転動体と、が設けられていることが望ましい。

本発明によれば、予圧部から第２回転軸に与えられた予圧力は、伝達部を介して第２転がり軸受の第２外輪に伝達される。第２外輪に伝達された予圧力は、第２外側転走面、第２転動体および第２内側転走面を介して第２内輪に伝達され、さらに、第１転がり軸受の第１内輪に伝達される。
第１内輪に伝達された予圧力は、第１内側転走面、第１転動体および第１外側転送面を介して第１外輪に伝達される。第１外輪に伝達された予圧力は筐体の受圧部に受け止められる。

第１内輪には受圧部から予圧力とは反対向きに働く反力が伝達される。そのため、第１転動体は第１内輪および第１外輪との間で圧縮される方向に押圧される。言い換えると、第１転動体は第１内側転走面および第１外側転走面の間で押圧され、予圧がかけられる。
第２内輪には、第１転がり軸受を介して受圧部から反力が伝達される。そのため、第２転動体は第２内輪および第２外輪との間で圧縮される方向に押圧される。言い換えると、第２転動体は第２内側転走面および第２外側転走面の間で押圧され、予圧がかけられる。

上記発明においては、第１回転軸の回転速度ｎ１と、第２回転軸の回転速度ｎ５との回転速度比ｉは、第１内側転走面の軌道径Ｆ１、第１外側転走面の軌道径Ｅ１、第２内側転走面の軌道径Ｆ２および第２外側転走面の軌道径Ｅ２を用いて上述の式（１）で表されることが望ましい。

本発明によれば、第２外側転走面の軌道径Ｅ２と第１内側転走面の軌道径Ｆ１との積と、第１外側転走面の軌道径Ｅ１と第２内側転走面の軌道径Ｆ２との積との差の値を調節することにより、第１回転軸の回転速度ｎ１と第２回転軸の回転速度ｎ２との回転速度比ｉを調節することができる。

上記発明においては、前記第１転がり軸受における第１接触角を変更することにより、前記第１内側転走面の軌道径Ｆ１、および、前記第１外側転走面の軌道径Ｅ１が調整されることが望ましい。
上記発明においては、前記第２転がり軸受における第２接触角を変更することにより、前記第２内側転走面の軌道径Ｆ２、および、前記第２外側転走面の軌道径Ｅ２が調整されことが望ましい。

本発明によれば、略同じ体格の第１転がり軸受および第２転がり軸受を用いつつ、第１回転軸の回転速度ｎ１と、第２回転軸の回転速度ｎ２との回転速度比ｉを調節することができる。
言い換えると、回転軸線を中心とした第１転動体および第２転動体の公転半径を略等しくしても、第１接触角または第２接触角を調節することにより、回転速度比ｉを調節することができる。
さらに、第１転動体および第２転動体の公転半径を略等しくできるため、保持部を、形成が比較的容易な略円筒状とすることができる。

上記発明においては、前記第１転動体および前記第２転動体の少なくとも一方は略球状であることが望ましい。

本発明によれば、第１転動体と、第１内輪および第１外輪との接触や、第２転動体と、第２内輪および第２外輪との接触が点接触となる。例えば、転動体と内輪および外輪との接触が線接触である場合と比較して、第１転動体や第２転動体が転動する際の攪拌損失が小さくなる。

上記発明においては、前記第１転動体および前記第２転動体の少なくとも一方は、略円すいコロ状であることが望ましい。

本発明によれば、第１転動体と、第１内輪および第１外輪の接触や、第２転動体と、第２内輪および第２外輪との接触が線接触となる。例えば、転動体と内輪および外輪との接触が点接触である場合と比較して、第１回転軸と第２回転軸との間における回転トルクの伝達面積が大きくなる。

上記発明においては、前記第２回転軸と前記筐体との間に、前記第２回転軸を回転可能に支持する第３転がり軸受および第４転がり軸受が、前記回転軸線方向に並んで設けられていることが望ましい。

本発明によれば、第２回転軸の回転軸線が振れる方向に働くモーメントは、第３転がり軸受および第４転がり軸受により受け止められるため、第２回転軸は回転軸線まわりに安定して回転する。

上記発明においては、前記第４転がり軸受は、略円筒状の転動体を有するコロ軸受であり、前記予圧部は、前記第４転がり軸受の第４外輪を介して前記第３転がり軸受に予圧力を付加し、前記第３転がり軸受は、前記第２回転軸に前記予圧力を伝達することが望ましい。

本発明によれば、第４転がり軸受をコロ軸受とすることで、第２回転軸の回転軸線が振れる方向に働くモーメントをより確実に受け止めることができ、第２回転軸は回転軸線まわりに安定して回転する。

予圧力は、第４外輪から第３転がり軸受に伝達され、第３転がり軸受から第２回転軸に伝達される。このとき、第４外輪が、第４転がり軸受の転動体に対して回転軸線方向に相対移動しても、第４転がり軸受は、転動体が略円筒状のコロ軸受であるため第２回転軸を回転可能に支持し続けることができる。

本発明の増減速装置によれば、予圧部から第２回転軸に付加された予圧力により、第１転がり軸受および第２転がり軸受に確実に予圧力が付加されるため、滑りの発生を抑制しつつ幅広い減速比を実現することができるという効果を奏する。さらに、第１転がり軸受および第２転がり軸受を用いて回転速度を増減速させるため、歯車を用いて増減速させる場合と比較して振動や騒音の発生を抑制しつつ幅広い減速比を実現することができるという効果を奏する。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る増減速装置ついて図１から図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。
本実施形態では、本発明の増減速装置１を、入力される回転駆動力の回転速度を減速する例に適用して説明するが、増速するものとしてもよく、特に限定するものではない。

増減速装置１には、図１に示すように、外部の駆動源（図示せず）により所定の回転速度で回転駆動される入力軸（第１回転軸）２と、所定の回転速度比ｉに基づいて減速された回転速度で回転される出力軸（第２回転軸）３と、入力軸２および出力軸３を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持する筐体４と、入力軸２から出力軸３に回転を伝達する入力側アンギュラ玉軸受（第１転がり軸受）５、出力側アンギュラ玉軸受（第２転がり軸受）６および保持部７と、が設けられている。

なお、本実施形態の増減速装置１の潤滑油としては、トラクション油を用いることができる。トラクション油を用いた場合には、他の潤滑油を用いた場合と比較して、より大きな力を伝達することができる。

図２は、図１の入力軸周辺の構成を説明する部分拡大図である。
入力軸２は、外部の駆動源によって回転駆動される略円柱状の部材であって、回転駆動力を入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６などに伝達するものである。
入力軸２は、図１および図２に示すように、回転軸線Ｌに沿って延びるとともに、その出力軸３側（図１の右側）は筐体４の内部に配置されている。さらに、入力軸２における出力軸３側の端部は、出力軸３の外輪支持部１１の内側に配置されている。

入力軸２と外輪支持部１１との間には、出力側アンギュラ玉軸受６が設けられ、入力軸２と筐体４との間には、入力側アンギュラ玉軸受５が設けられている。さらに、入力軸２における出力側アンギュラ玉軸受６と入力側アンギュラ玉軸受５との間には、入力軸２の円周面から径方向外側に突出し、出力側アンギュラ玉軸受６の出力側内輪６１および入力側アンギュラ玉軸受５の入力側内輪５１と接触する鍔部２Ａが設けられている。
言い換えると、入力軸２における出力軸３側の端部（図１の右側端部）には、左側に向かって順に、出力側アンギュラ玉軸受６の入力側内輪５１と、鍔部２Ａと、入力側アンギュラ玉軸受５の入力側内輪５１と、が設けられている。

図３は、図１の出力軸周辺の構成を説明する部分拡大図である。
出力軸３は、入力側アンギュラ玉軸受５や出力側アンギュラ玉軸受６などにより減速された回転速度で回転駆動される略円柱状の部材である。
出力軸３は、図１および図３に示すように、回転軸線Ｌに沿って延びるとともに、その入力軸２側（図１の左側）は筐体４の内部に配置されている。さらに、出力軸３における入力軸２側の端部には、回転軸線Ｌを回転軸線とする略円筒状の外輪支持部（支持部）１１と、外輪支持部１１の内周面側に予圧力を出力側アンギュラ玉軸受６に伝達する伝達面（伝達部）１１Ａが設けられている。
伝達面１１Ａは、回転軸線Ｌに対して垂直方向に延びる略リング状の面であり、出力側アンギュラ玉軸受６の出力側外輪６２と接触する面である。

外輪支持部１１と入力軸２との間には、図２に示すように、出力側アンギュラ玉軸受６が設けられ、出力軸３と筐体４との間には、図３に示すように、入力軸２側から順に第１支持軸受（第３転がり軸受）１２および第２支持軸受（第４転がり軸受）１３が設けられている。
言い換えると、外輪支持部１１の内周面には出力側外輪６２が設けられ、出力軸３の円周面には、入力軸２側から順に、第１支持内輪２２および第２支持内輪２５が設けられている。

第１支持軸受１２および第２支持軸受１３は、回転軸線Ｌ方向に間隔をあけて並んで配置されているとともに、出力軸３を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持する軸受である。
このようにすることで、出力軸３の回転軸線Ｌが振れる方向に働くモーメントは、第１支持軸受１２および第２支持軸受１３により受け止められるため、出力軸３を回転軸線Ｌまわりに安定して回転させることができる。

第１支持軸受１２には、第１支持外輪２１、第１支持内輪２２および第１支持転動体２３が設けられている。第２支持軸受１３には、第２支持外輪（第４外輪）２４、第２支持内輪２５および第２支持転動体２６が設けられている。

第１支持内輪２２は、入力軸２側に向かって出力軸３から径方向外側に突出する段部３Ａと接触して配置されている。
第１支持外輪２１および第２支持外輪２４は、筐体４に対して回転軸線Ｌに沿う方向に移動可能に設けられ、第１支持外輪２１および第２支持外輪２４の間には、第２支持外輪２４に付加された予圧力を第１支持外輪２１に伝達する予圧用リング２７が配置されている。

本実施形態では、第１支持軸受１２をアンギュラ玉軸受、第２支持軸受１３を円筒コロ軸受に適用して説明する。
第２支持軸受１３を円筒コロ軸受に適用することで、出力軸３の回転軸線Ｌが振れる方向に働くモーメントをより確実に受け止めることができ、出力軸３を回転軸線Ｌまわりに安定して回転させることができる。
さらに、予圧力は、第２支持外輪２４から第１支持軸受１２に伝達され、第１支持軸受１２から出力軸３に伝達される。このとき、第２支持外輪２４が、第２支持軸受１３の転動体に対して回転軸線Ｌ方向に相対移動しても、第２支持軸受１３は、転動体が略円筒状のコロ軸受であるため出力軸３を回転可能に支持し続けることができる。

筐体４は、図１から図３に示すように、入力軸２および出力軸３を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持するものである。
筐体４には、内部に入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６等が収納される蓋部３１と、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に予圧を与える予圧部３２と、蓋部３１および予圧部３２が取付けられる筐体本体３３と、が設けられている。

蓋部３１は、図１および図２に示すように、筐体本体３３の入力軸２側に取付けられることにより筐体本体３３との間に円柱状の空間を形成し、形成された空間内に、外輪支持部１１、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６などを収納するものである。

蓋部３１は、出力軸３側に開口を有する有底円筒状の部材であって、入力軸２側の端面には、入力軸２が挿通される貫通孔が形成されている。
蓋部３１と入力軸２との間には、入力側アンギュラ玉軸受５が設けられ、蓋部３１と外輪支持部１１との間には、隙間が設けられている。言い換えると、蓋部３１の内周面には、入力側外輪５２が設けられ、外輪支持部１１との間に外輪支持部１１を回転可能とする隙間が形成されている。

蓋部３１には、入力側アンギュラ玉軸受５の入力外輪５２と接触し、予圧力を受け止める受圧面（受圧部）３１Ａが設けられている。受圧面３１Ａは、出力軸３側に向かって径方向外側に延びるリング状の段差面である。

予圧部３２は、図１および図３に示すように、第１支持軸受１２、第２支持軸受１３、および、出力軸３を介して、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に予圧力を付加し、予圧をかけるものである。

予圧部３２には、予圧を発生させる予圧ボルト４１、第１押圧部４２および第２押圧部４３と、予圧を計測するロードセル４４と、が設けられている。

予圧ボルト４１は、第１押圧部４２および第２押圧部４３とともに第１支持外輪２１および第２支持外輪２４を入力軸２側に押圧し、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与える予圧を発生させるものである。
予圧ボルト４１は、第１押圧部４２および第２押圧部４３に形成された第１挿通孔４５および第２挿通孔４６に挿通され、筐体本体３３のボルト孔４８に螺合されるものである。

第１押圧部４２は、予圧ボルト４１および第２押圧部４３とともに第１支持外輪２１および第２支持外輪２４を入力軸２側に押圧し、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与える予圧を発生させるものである。
第１押圧部４２は、出力軸３が挿通される孔が形成された板状の部材であって、第２押圧部４３よりも出力軸３側（図３の右側）に配置されている。
第１押圧部４２には、予圧ボルト４１が挿通される第１挿通孔４５が形成され、第２押圧部４３との対向面にロードセル４４が配置されている。

第２押圧部４３は、予圧ボルト４１および第１押圧部４２とともに第１支持外輪２１および第２支持外輪２４を入力軸２側に押圧し、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与える予圧を発生させるものである。
第２押圧部４３は、出力軸３が挿通される孔が形成された板状の部材であって、第１押圧部４２と筐体本体３３との間に配置されている。
第２押圧部４３には、予圧ボルト４１が挿通される第２挿通孔４６が形成され、筐体本体３３との対向面には、第２支持外輪２４を押圧する円筒部４７が形成されている。

ロードセル４４は、第１押圧部４２および第２押圧部４３の間に配置され、入力側アンギュラ玉軸受５等に伝達される予圧を計測するものである。
なお、ロードセル４４としては公知のものを用いることができ、特に限定されるものではない。

上述の実施形態においては、ロードセル４４を用いて予圧を測定する例に適用して説明したが、予圧ボルト４１と、第１押圧部４２との間にコイルバネなどの弾性部材を配置し、コイルバネの圧縮量に基づいて予圧を測定してもよく、特に限定するものではない。

筐体本体３３は、蓋部３１および予圧部３２が取付けられるとともに、入力軸２および出力軸３を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持するものである。
筐体本体３３には、図１および図３に示すように、予圧ボルト４１が螺合されるボルト孔４８が形成されている。さらに、筐体本体３３と出力軸３との間には、第１支持軸受１２および第２支持軸受１３が設けられ、第１支持軸受１２と第２支持軸受１３との間には予圧用リング２７が設けられている。

入力側アンギュラ玉軸受５は、図１および図２に示すように、蓋部３１と入力軸２との間に設けられたアンギュラ玉軸受であって、出力側アンギュラ玉軸受６および保持部７とともに、入力軸２の回転速度を減速して出力軸３に伝達するものある。

入力側アンギュラ玉軸受５には、入力側内輪（第１内輪）５１と、入力側外輪（第１外輪）５２と、入力側玉（第１転動体）５３と、が設けられている。
入力側内輪５１は、入力軸２の円周面上に設けられたリング状の部材である。
入力側内輪５１における径方向外側には、入力側玉５３が転走する入力側内側転走面（第１内側転走面）５４が設けられている。入力側内側転走面５４には、入力軸２から出力軸３に向かって径方向外側に傾斜する面、言い換えると予圧力を受ける面が設けられている。

入力側外輪５２は、蓋部３１の内周面に設けられたリング状の部材であって、蓋部３１の内周面に対して、例えば、締まりバメされるものである。
入力側外輪５２における径方向内側には、入力側玉５３が転走する入力側外側転走面（第１外側転走面）５５が設けられている。入力側外側転走面５５には、入力軸２から出力軸３に向かって径方向外側に傾斜する面、言い換えると予圧力を受ける面が設けられている。

本実施形態では、入力側アンギュラ玉軸受５の接触角（第１接触角）α１が約３０°の場合に適用して説明する。
ここで、接触角α１は、入力側玉５３と入力側内側転走面５４との接触点と、入力側玉５３と入力側外側転走面５５との接触点とを結んだ線である作用線と、ラジアル平面とのなす角である。
入力側アンギュラ玉軸受５は、作用線が回転軸線Ｌに向かって出力軸３側に傾斜するように配置されている。

出力側アンギュラ玉軸受６は、図１および図２に示すように、外輪支持部１１と入力軸２との間に設けられたアンギュラ玉軸受であって、入力側アンギュラ玉軸受５および保持部７とともに、入力軸２の回転速度を減速して出力軸３に伝達するものである。

出力側アンギュラ玉軸受６には、出力側内輪（第２内輪）６１と、出力側外輪（第２外輪）６２と、出力側玉（第２転動体）６３と、が設けられている。
出力側内輪６１は、入力軸２の円周面上に設けられたリング状の部材であって、出力側内輪６１における径方向外側には、出力側玉６３が転走する出力側内側転走面（第２内側転走面）６４が設けられている。出力側内側転走面６４には、入力軸２から出力軸３に向かって径方向内側に傾斜する面、言い換えると予圧力を受ける面が設けられている。

出力側外輪６２は、外輪支持部１１の内周面に設けられたリング状の部材であって、外輪支持部１１に対して、例えば、締まりバメされるものである。
出力側外輪６２における径方向内側には、出力側玉６３が転走する出力側外側転走面（第２外側転走面）６５が設けられている。出力側外側転走面６５には、入力軸２から出力軸３に向かって径方向内側に傾斜する面、言い換えると予圧力を受ける面が設けられている。

本実施形態では、出力側アンギュラ玉軸受６の接触角（第２接触角）α２が約４０°の場合に適用して説明する。
ここで、接触角α２は、出力側玉６３と出力側内側転走面６４との接触点と、出力側玉６３と出力側外側転走面６５との接触点とを結んだ線である作用線と、ラジアル平面とのなす角である。
出力側アンギュラ玉軸受６は、作用線が回転軸線Ｌに向かって入力軸２側に傾斜するように配置されている。

保持部７は、図１および図２に示すように、例えば銅合金などの材料から形成された略円筒状の部材であって、入力側玉５３および出力側玉６３を保持するものである。
銅合金を用いて保持部７を形成することにより、他の材料を用いた場合と比較して、保持部７の寿命が長くなり、伝達できるトルクが大きくなる。

保持部７は、回転軸線Ｌに沿って延びる略円筒状の部材であり、回転軸線Ｌを中心として回転可能に構成されたものである。保持部７における入力軸２側の端部には、入力側玉５３を保持する切欠き部が入力側玉５３の数に応じて形成され、出力軸３側の端部には、出力側玉６３を保持する切欠き部が出力側玉６３の数に応じて形成されている。

さらに、保持部７における入力側玉５３および出力側玉６３との摺動面には、潤滑性を有する樹脂、例えばポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））などが配置されている。このようにすることで、保持部７と入力側玉５３および出力側玉６３との間の摺動損失が低減される。

次に、上記の構成からなる増減速装置１における作用について説明する。
まず、入力軸２から出力軸３への回転の伝達経路について説明する。
入力軸２の回転は、図１および図２に示すように、入力側アンギュラ玉軸受５の入力側内輪５１を介して入力側玉５３に伝達され、入力側玉５３は回転軸線Ｌを中心として公転する。入力側玉５３の公転は、保持部７を介して出力側アンギュラ玉軸受６の出力側玉６３に伝達される。出力側玉６３が回転軸線Ｌを中心として公転することにより、出力側外輪６２に回転が伝達され、出力側外輪６２から外輪支持部１１を介して出力軸３に回転が伝達される。

次に、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に対する予圧を与える方法について説明する。
予圧を与える場合には、図１および図３に示すように、予圧ボルト４１を回転させることにより、第１押圧部４２に対して入力軸２側（図３の左側）に働く力、（以下、「予圧力」と表記する。）を作用させる。予圧力は、第１押圧部４２からロードセル４４を介して第２押圧部４３に伝達され、ロードセル４４によってその大きさが測定される。
このようにすることで、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６にかかる予圧の大きさを知ることができる。

第２押圧部４３に伝達された予圧力は、第２押圧部４３の円筒部４７から第２支持外輪２４、予圧用リング２７を介して第１支持外輪２１に伝達される。第１支持外輪２１、予圧用リング２７および第２支持外輪２４は、筐体本体３３に対して回転軸線Ｌ方向に移動可能に配置されているため、予圧力は、第１支持外輪２１まで伝達される。さらに、第２支持軸受１３は円筒コロ軸受であるため、予圧力の伝達は阻害されない。

第１支持外輪２１に伝達された予圧力は、第１支持軸受１２がアンギュラ玉軸受であるため、その作用線に沿って第１支持内輪２２に伝達され、段部３Ａから出力軸３に伝達される。

出力軸３に伝達された予圧力は、図１および図２に示すように、伝達面１１Ａから出力側アンギュラ玉軸受６の出力側外輪６２に伝達され、出力側アンギュラ玉軸受６に予圧が働くことになる。
さらに、予圧力は、出力側アンギュラ玉軸受６の作用線に沿って入力軸２の鍔部２Ａに伝達された後、鍔部２Ａから入力側アンギュラ玉軸受５の入力側内輪５１に伝達され、入力側アンギュラ玉軸受５に予圧が働くことになる。

次に、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６における回転速度の減速について説明する。
図４は、図１における入力側アンギュラ玉軸受および出力側アンギュラ玉軸受の構成を説明する部分拡大図である。

まず、入力側アンギュラ玉軸受５における入力側玉５３の公転方向の回転速度は、以下の式（２）により表される。
ｎ３＝（Ｆ１・ｎ１＋Ｅ１・ｎ２）／（Ｆ１＋Ｅ１） ・・・（２）
ここで、ｎ１は入力側内輪５１の回転速度であり、ｎ２は入力側外輪５２の回転速度であり、ｎ３は入力側玉５３の公転方向の回転速度である。一方、Ｆ１は入力側内輪５１の軌道径であり、Ｅ１は入力側外輪５２の軌道径である（図４参照。）。
軌道径Ｆ１は、入力側内側転走面５４と入力側玉５３との接触点に関する直径であって、この接触点の集合である円の直径である。同様に、軌道径Ｅ１は入力側外側転走面５５と入力側玉５３との接触点に関する直径である。

入力側外輪５２は、蓋部３１に配置され回転しないことから回転速度はゼロ（ｎ２＝０）となり、上述の式（２）は以下の式（３）として表される。
ｎ３＝（Ｆ１・ｎ１）／（Ｆ１＋Ｅ１） ・・・（３）

一方、出力側アンギュラ玉軸受６における出力側玉６３の公転方向の回転速度は、以下の式（４）により表される。
ｎ６＝（Ｆ２・ｎ４＋Ｅ２・ｎ５）／（Ｆ２＋Ｅ２） ・・・（４）
ここで、ｎ４は出力側内輪６１の回転速度であり、ｎ５は出力側外輪６２の回転速度であり、ｎ６は出力側玉６３の公転方向の回転速度である。一方、Ｆ２は出力側内輪６１の軌道径であり、Ｅ２は出力側外輪６２の軌道径である（図４参照。）。
軌道径Ｆ２は、出力側内側転走面６４と出力側玉６３との接触点に関する直径であって、この接触点の集合である円の直径である。同様に、軌道径Ｅ２は出力側外側転走面６５と出力側玉６３との接触点に関する直径である。

したがって、出力側外輪６２の回転速度は、以下の式（５）により表される。
ｎ５＝（（Ｆ２＋Ｅ２）ｎ６＋Ｆ２・ｎ４）／Ｅ２ ・・・（５）

入力側玉５３および出力側玉６３は保持部７により保持されつつ公転するため、両者の公転方向の回転速度は等しくなる（ｎ３＝ｎ６）。そこで、式（３）を式（５）に代入してｎ６を消去すると、以下の式（６）が得られる。
ｎ５＝（（Ｅ２Ｆ１−Ｅ１Ｆ２）／Ｅ２（Ｆ１＋Ｅ１））ｎ１ ・・・（６）

入力軸２と出力軸３との間の回転速度比ｉ、つまり減速比ｉは、上述の式（６）に基づいて、以下の式（７）によって表される。
ｉ＝ｎ１／ｎ５
＝Ｅ２（Ｆ１＋Ｅ１）／（Ｅ２Ｆ１−Ｅ１Ｆ２） ・・・（７）

したがって、各軌道径Ｆ１，Ｅ１，Ｆ２，Ｅ２を調節することにより、様々な値の回転速度比ｉが実現される。回転速度比ｉの値としては、例えば、２．５や、１０や、５０や、１００などの値を例示することができる。
さらに、式（７）における（Ｅ２Ｆ１−Ｅ１Ｆ２）の符号を調節することにより、入力軸２および出力軸３を同方向に回転させるか、逆方向に回転させるかが制御される。

次に、各軌道径Ｆ１，Ｅ１，Ｆ２，Ｅ２の値の調節方法について説明する。具体的には、各軌道径Ｆ１，Ｅ１と接触角α１との関係と、各軌道径Ｆ２，Ｅ２と接触角α２との関係について説明する。

図４に示すように、各軌道径Ｆ１，Ｅ１と接触角α１とは、以下の式（８）および式（９）の関係を有する。
Ｆ１＝Ｄｐｗ１＋（Ｄｗ１・ｃｏｓα１）／２ ・・・（８）
Ｅ１＝Ｄｐｗ１−（Ｄｗ１・ｃｏｓα１）／２ ・・・（９）
ここで、Ｄｐｗ１は、入力側アンギュラ玉軸受５におけるピッチ円径であり、Ｄｗ１は、入力側玉５３の直径である。

同様に、各軌道径Ｆ２，Ｅ２と接触角α２とは、以下の式（１０）および式（１１）の関係を有する。
Ｆ２＝Ｄｐｗ２＋（Ｄｗ２・ｃｏｓα２）／２ ・・・（１０）
Ｅ２＝Ｄｐｗ２−（Ｄｗ２・ｃｏｓα２）／２ ・・・（１１）
ここで、Ｄｐｗ２は、出力側アンギュラ玉軸受６におけるピッチ円径であり、Ｄｗ２は、出力側玉６３の直径である。

上述の式（８）から式（１１）から、ピッチ円径Ｄｐｗ１，Ｄｐｗ２と、入力側玉５３の直径Ｄｗ１と、出力側玉６３の直径Ｄｗ２とは変化しないため、接触角α１や接触角α２を調節することで、各軌道径Ｆ１，Ｅ１や、各軌道径Ｆ２，Ｅ２の値が調節されることが解る。

したがって、入力側アンギュラ玉軸受５の接触角α１、および、出力側アンギュラ玉軸受６の接触角α２を調節することで、回転速度比ｉが調節される。

上記の構成によれば、予圧部３２から出力軸３に付加された予圧力は、伝達面１１Ａを介して出力側アンギュラ玉軸受６に伝達された後、出力側アンギュラ玉軸受６および入力側アンギュラ玉軸受５を介して筐体４の受圧面３１Ａに受け止められる。このとき、予圧部３２および受圧面３１Ａはともに筐体４に設けられているため、出力側アンギュラ玉軸受６および入力側アンギュラ玉軸受５に確実に予圧力が付加され、トルク伝達に十分な予圧をかけることができる。

出力軸３を入力軸２側に押圧することにより、出力側アンギュラ玉軸受６に予圧力を付加するため、出力側アンギュラ玉軸受６と、外輪支持部１１および入力軸２との間で、回転軸線Ｌに沿う方向に相対移動させることなく、出力側アンギュラ玉軸受６に予圧がかけられる。同様に、入力側アンギュラ玉軸受５に予圧力を付加するため、入力側アンギュラ玉軸受５と、筐体４および入力軸２との間で、回転軸線Ｌに沿う方向に相対移動させることなく、入力側アンギュラ玉軸受５に予圧をかけることができる。

言い換えると、出力側アンギュラ玉軸受６を外輪支持部１１および入力軸２に、入力側アンギュラ玉軸受５を筐体４および入力軸２に、それぞれ相対移動できない方法で取付けても入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６にトルク伝達に十分な予圧がかけられ、入力側アンギュラ玉軸受５および第２転がり軸受における滑りを防止することができる。

具体的には、予圧部３２から出力軸３に与えられた予圧力は、伝達面１１Ａを介して出力側アンギュラ玉軸受６の出力側外輪６２に伝達される。出力側外輪６２に伝達された予圧力は、出力側外側転走面６５、出力側玉６３および出力側内側転走面６４を介して出力側内輪６１に伝達され、さらに、入力側アンギュラ玉軸受５の入力側内輪５１に伝達される。
入力側内輪５１に伝達された予圧力は、入力側内側転走面５４、入力側玉５３および入力側外側転走面５５を介して入力側外輪５２に伝達される。入力側外輪５２に伝達された予圧力は筐体４の受圧面３１Ａに受け止められる。

入力側内輪５１には受圧面３１Ａから予圧力とは反対向きに働く反力が伝達される。そのため、入力側玉５３は入力側内輪５１および入力側外輪５２との間で圧縮される方向に押圧される。言い換えると、入力側玉５３は入力側内側転走面５４および入力側外側転走面５５の間で押圧され、予圧がかけられる。
出力側内輪６１には、入力側アンギュラ玉軸受５を介して受圧面３１Ａから反力が伝達される。そのため、出力側玉６３は出力側内輪６１および出力側外輪６２との間で圧縮される方向に押圧される。言い換えると、出力側玉６３は出力側内側転走面６４および出力側外側転走面６５の間で押圧され、予圧がかけられる。

式（７）に示すように、出力側外側転走面６５の軌道径Ｅ２と、入力側内側転走面５４の軌道径Ｆ１との積と、入力側外側転走面５５の軌道径Ｅ１と、出力側内側転走面６４の軌道径Ｆ２との積との差の値を調節することにより、入力軸２の回転速度ｎ１と出力軸３の回転速度ｎ２との回転速度比ｉを調節することができる。

さらに、入力側アンギュラ玉軸受５の接触角α１、または、出力側アンギュラ玉軸受６の接触角α２を調節して、各軌道径Ｆ１，Ｅ１，Ｆ２，Ｅ２の値を調節するため、略同じ体格の入力側アンギュラ玉軸受５または出力側アンギュラ玉軸受６を用いつつ、回転速度比ｉを調節することができる。

言い換えると、回転軸線Ｌを中心とした入力側玉５３および出力側玉６３の公転半径を略等しくしても、接触角α１および接触角α２を調節することにより、回転速度比ｉを調節することができる。さらに、入力側玉５３および出力側玉６３の公転半径を略等しくできるため、保持部７を形成が容易な略円筒状の形状とすることができる。

入力側アンギュラ玉軸受５を用いることで、入力側玉５３と、第１内輪および第１外輪との接触、つまり、入力側内側転走面５４および入力側外側転走面５５との接触が点接触となる。同様に、出力側アンギュラ玉軸受６を用いることで、出力側玉６３と、第２内輪および第２外輪との接触、つまり、出力側内側転走面６４および出力側外側転走面６５との接触が点接触となる。
そのため、転動体と転走面との接触が線接触である場合と比較して、入力側玉５３や出力側玉６３が転動する際の攪拌損失が小さくなることから、本実施形態の増減速装置１を、回転速度が高い領域おける増減速に用いることができる。

なお、上述の実施形態における増減速装置１の諸元としては、転動体である入力側玉５３の玉径Ｄｗ１および出力側玉６３の玉径Ｄｗ２が約４．５ｍｍ（Ｄｗ１＝Ｄｗ２＝４．５ｍｍ）、入力側内輪５１の軌道径Ｆ１および入力側外輪５２の軌道径Ｅ１の平均値と、出力側内輪６１の軌道径Ｆ２および出力側外輪６２の軌道径Ｅ２の平均値と、がともに約１１ｍｍ（（Ｆ１＋Ｅ１）／２＝（Ｆ２＋Ｅ２）／２＝１１ｍｍ）、接触角α１が約３０°、接触角α２が約４０°であって、減速比ｉが約６２のものを例示することができるが、これに限定するものではない。

なお、上述の実施形態においては、接触角α１および接触角α２を調節することにより、回転速度比ｉを調節する例に適用して説明したが、入力側玉５３の玉径Ｄｗ１や、出力側玉６３の玉径Ｄｗ２を選定することにより回転速度比ｉを調節してもよいし、軌道径Ｆ１や軌道径Ｆ２を選定することにより回転速度比ｉを調節してもよく、特に限定するものではない。

上述の実施形態においては、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６を用いる例に適用して説明したが、アンギュラ玉軸受の代わりに深溝玉軸受を用いてもよく、特に限定するものではない。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図５から図７を参照して説明する。
本実施形態の増減速装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、増減速に係る軸受の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図５から図７を用いて軸受周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図５は、本実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

増減速装置１０１には、図５に示すように、外部の駆動源（図示せず）により所定の回転速度で回転駆動される入力軸２と、所定の回転速度比ｉに基づいて減速された回転速度で回転される出力軸３と、入力軸２および出力軸３を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持する筐体４と、入力軸２から出力軸３に回転を伝達する入力側円すいコロ軸受（第１転がり軸受）１０５、出力側円すいコロ軸受（第２転がり軸受）１０６および保持部１０７と、が設けられている。

図６は、図５の入力側円すいコロ軸受および出力側円すいコロ軸受の構成を説明する部分拡大図である。
入力側円すいコロ軸受１０５は、図５および図６に示すように、蓋部３１と入力軸２との間に設けられた円すいコロ軸受であって、出力側円すいコロ軸受１０６および保持部１０７とともに、入力軸２の回転速度を減速して出力軸３に伝達するものある。

入力側円すいコロ軸受１０５には、入力側内輪（第１内輪）１５１と、入力側外輪（第１外輪）１５２と、入力側円すいコロ（第１転動体）１５３と、が設けられている。
入力側内輪１５１は、入力軸２の円周面上に設けられたリング状の部材であって、入力側内輪１５１における径方向外側には、入力側円すいコロ１５３が転走する傾斜面である入力側内側転走面（第１内側転走面）１５４が設けられている。
入力側外輪１５２は、蓋部３１の内周面に設けられたリング状の部材であって、入力側外輪１５２における径方向内側には、入力側円すいコロ１５３が転走する傾斜面である入力側外側転走面（第１外側転走面）１５５が設けられている。

出力側円すいコロ軸受１０６は、図５および図６に示すように、外輪支持部１１と入力軸２との間に設けられた円すいコロ軸受であって、入力側円すいコロ軸受１０５および保持部１０７とともに、入力軸２の回転速度を減速して出力軸３に伝達するものである。

出力側円すいコロ軸受１０６には、出力側内輪（第２内輪）１６１と、出力側外輪（第２外輪）１６２と、出力側円すいコロ（第２転動体）１６３と、が設けられている。
出力側内輪１６１は、入力軸２の円周面上に設けられたリング状の部材であって、出力側内輪１６１における径方向外側には、出力側円すいコロ１６３が転走する傾斜面である出力側内側転走面（第２内側転走面）１６４が設けられている。
出力側外輪１６２は、外輪支持部１１の内周面に設けられたリング状の部材であって、出力側外輪１６２における径方向内側には、出力側円すいコロ１６３が転走する傾斜面である出力側外側転走面（第２外側転走面）１６５が設けられている。

保持部１０７は、図５および図６に示すように、略円筒状の部材であって、入力側円すいコロ１５３および出力側円すいコロ１６３を保持するものである。
保持部１０７は、回転軸線Ｌに沿って延びる略円筒状の部材であって、入力軸２側の端部は、入力軸２方向（図６の左方向）に向かって回転軸線Ｌに近づく傾斜面を有し、出力軸３側の端部は、出力軸３方向（図６の右方向）に向かって回転軸線に近づく傾斜面を有するものである。

さらに、保持部１０７における入力軸２側の端部には、入力側円すいコロ１５３を保持する切欠き部が入力側円すいコロ１５３の数に応じて形成され、出力軸３側の端部には、出力側円すいコロ１６３を保持する切欠き部が出力側円すいコロ１６３の数に応じて形成されている。

上記の構成からなる増減速装置１０１における作用について説明する。
まず、入力軸２から出力軸３への回転の伝達経路について説明する。
入力軸２の回転は、図５および図６に示すように、入力側円すいコロ軸受１０５の入力側内輪１５１を介して入力側円すいコロ１５３に伝達され、入力側円すいコロ１５３は回転軸線Ｌを中心として公転する。入力側円すいコロ１５３の公転は、保持部１０７を介して出力側円すいコロ軸受１０６の出力側円すいコロ１６３に伝達される。出力側円すいコロ１６３が回転軸線Ｌを中心として公転することにより、出力側外輪１６２に回転が伝達され、出力側外輪１６２から外輪支持部１１を介して出力軸３に回転が伝達される。

入力側円すいコロ軸受１０５および出力側円すいコロ軸受１０６に対する予圧を与える方法については、第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

次に、入力側円すいコロ軸受１０５および出力側円すいコロ軸受１０６における回転速度の減速について説明する。
図７は、図６における入力側円すいコロ軸受および出力側円すいコロ軸受の構成を説明する部分拡大図である。

入力側円すいコロ軸受１０５および出力側円すいコロ軸受１０６における回転速度の減速を説明する式は、第１の実施形態における説明で用いた式と同様であるので、ここでは、各数値の定義についてのみ説明する。

軌道径Ｆ１は、図７に示すように、入力側円すいコロ１５３における中央部と、入力側内側転走面１５４との接触点に関する直径であって、この接触点の集合である円の直径である。同様に、軌道径Ｅ１は、入力側円すいコロ１５３における中央部と、入力側外側転走面１５５との接触点に関する直径である。

軌道径Ｆ２は、出力側円すいコロ１６３における中央部と、出力側内側転走面１６４との接触点に関する直径であって、この接触点の集合である円の直径である。同様に、軌道径Ｅ２は、出力側円すいコロ１６３における中央部と、出力側外側転走面１６５との接触点に関する直径である。

Ｄｐｗ１は、入力側円すいコロ１５３の中央におけるピッチ円径であり、Ｄｗ１は、入力側円すいコロ１５３の中央断面における直径である。
Ｄｐｗ２は、出力側円すいコロ１６３の中央におけるピッチ円径であり、Ｄｗ２は、出力側円すいコロ１６３の中央断面における直径である。

上記の構成によれば、入力側円すいコロ１５３と、入力側内側転走面１５４および入力側外側転走面１５５との接触や、出力側円すいコロ１６３と、出力側内側転走面１６４および出力側外側転走面１６５との接触が線接触となる。そのため、本実施形態の増減速装置１０１は、転動体と転走面との接触が点接触である場合と比較して、入力軸２と出力軸３との間における回転トルクの伝達面積が大きくなるため、大きなトルクを伝達することができる。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図８から図１１を参照して説明する。
本実施形態の増減速装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、増減速に係る軸受の周辺構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図８から図１１を用いて増減速に係る軸受の周辺構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図８は、本実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

増減速装置２０１には、図８に示すように、外部の駆動源（図示せず）により所定の回転速度で回転駆動される入力軸２と、所定の回転速度比ｉに基づいて減速された回転速度で回転される出力軸３と、入力軸２および出力軸３を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持する筐体４と、入力軸２から出力軸３に回転を伝達する入力側アンギュラ玉軸受５、出力側アンギュラ玉軸受６および保持部７と、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与える予圧を調節するトルクカム２０８と、が設けられている。

図９は、図８のトルクカムの構成を説明する部分拡大図である。
トルクカム２０８は、図８および図９に示すように、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６の間に配置され、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与える予圧を調節するものである。
トルクカム２０８には、図９に示すように、入力側カム部２１１と、出力側カム部２１２と、ガイドコロ２１３と、が設けられている。

入力側カム部２１１は、出力側カム部２１２およびガイドコロ２１３とともに、回転軸線Ｌに沿う方向に働く力を発生させる略円板状の部材である。入力側カム部２１１は、その中心軸線が回転軸線Ｌと略一致するとともに、入力側アンギュラ玉軸受５の入力側内輪５１と接触して配置されている。
入力側カム部２１１における出力側カム部２１２と対向する面には、ガイドコロ２１３と接触するガイド溝２１４が形成されている。ガイド溝２１４には、その中央から両端部に向かって出力側カム部２１２に近づく傾斜面が形成されている。

出力側カム部２１２は、入力側カム部２１１およびガイドコロ２１３とともに、回転軸線Ｌに沿う方向に働く力を発生させる略円板状の部材である。出力側カム部２１２は、その中心軸線が回転軸線Ｌと略一致するとともに、出力側アンギュラ玉軸受６の出力側内輪６１と接触して配置されている。
出力側カム部２１２における出力側カム部２１２と対向する面には、ガイドコロ２１３と接触するガイド溝２１４が形成されている。ガイド溝２１４には、その中央から両端部に向かって出力側カム部２１２に近づく傾斜面が形成されている。

ガイドコロ２１３は、入力側カム部２１１および入力側カム部２１１とともに、回転軸線Ｌに沿う方向に働く力を発生させるコロである。
ガイドコロ２１３は、入力側カム部２１１のガイド溝２１４と、入力側カム部２１１のガイド溝２１４との間に配置され、入力側カム部２１１および入力側カム部２１１に対して転動可能とされている。

次に、トルクカムによる予圧の調節方法について説明する。
トルクカム２０８に回転軸線Ｌまわりのトルクが付加されていない場合には、図９に示すように、予圧部３２により予圧が与えられているため、ガイドコロ２１３はガイド溝２１４における溝深さが最も深い位置に移動する。
言い換えると、入力側カム部２１１と出力側カム部２１２とが最も接近した位置となる。

図１０は、図９のトルクカムによる予圧が増加された場合の状態を説明する部分拡大図である。
その後、トルクカム２０８に対して回転軸線Ｌまわりのトルクが付加されると、図１０に示すように、入力側カム部２１１と出力側カム部２１２との間の位相がずれる。つまり、入力側カム部２１１のガイド溝２１４と、出力側カム部２１２のガイド溝２１４との間に位相差が発生する。ガイドコロ２１３は、入力側カム部２１１および出力側カム部２１２に対して転動し、ガイド溝２１４の傾斜面と接することになる。

ガイドコロ２１３により、入力側カム部２１１および出力側カム部２１２には互いに離れる方向の力が働く。
言い換えると、入力側カム部２１１には、回転軸線Ｌに沿って入力軸２側（図１０の左側）に向かう力が働き、この力は入力側アンギュラ玉軸受５の入力側内輪５１に伝達される。出力側カム部２１２には、回転軸線Ｌに沿って出力軸３側（図１０の右側）に向かう力が働き、この力は出力側アンギュラ玉軸受６の出力側内輪６１に伝達される。

このようにして、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６には、互いに離れる方向の力が働き、この力により、予圧が大きくなる。
トルクカム２０８により入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与えられる予圧は、トルクカム２０８与えられるトルクの値の大きさに略比例する。

上記の構成によれば、増減速装置２０１に付加されるトルクの値の大きさに応じて、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与えられる予圧が自動的に調節される。そのため、予圧部３２のみで入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６に与える予圧を調節する方法と比較して、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６におけるすべり等を確実に防止することができる。

図１１は、図８の増減速装置の別の実施形態を説明する模式図である。
なお、上述の実施形態では、入力側アンギュラ玉軸受５および出力側アンギュラ玉軸受６を備えた増減速装置２０１にトルクカム２０８を適用した例について説明したが、図１１に示すように、入力側円すいコロ軸受１０５および出力側円すいコロ軸受１０６を備えた増減速装置２０１にトルクカム２０８を適用してもよく、特に限定するものではない。

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図１２および図１３を参照して説明する。
本実施形態の増減速装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、複合遊星式の構成を採用している点が異なっている。よって、本実施形態においては、図１２および図１３を用いて異なる構成要素のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１２は、本実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

増減速装置３０１には、図１２に示すように、外部の駆動源（図示せず）により所定の回転速度で回転駆動される入力軸２と、所定の回転速度比ｉに基づいて減速された回転速度で回転される出力軸３と、入力軸２および出力軸３を回転軸線Ｌまわりに回転可能に支持する筐体４と、入力軸２から出力軸３に回転を伝達する入力側遊星コロ部３０５、出力側遊星コロ部３０６および遊星ピン（保持部）３０７と、が設けられている。

図１３は、図１２の入力側遊星コロ部および出力側遊星コロ部の構成を説明する部分拡大図である。
入力側遊星コロ部３０５は、図１２および図１３に示すように、筐体４と入力軸２との間に設けられた遊星コロであって、出力側遊星コロ部３０６および遊星ピン３０７とともに、入力軸２の回転速度を減速して出力軸３に伝達するものある。

入力側遊星コロ部３０５は、入力軸２の円周面上に設けられた入力側内側転走面（第１内側転走面）３５４と、入力側外側転走面（第１外側転走面）３５５が形成された入力側外輪３５２と、入力側遊星コロ（第１転動体）３５３と、を有している。

入力側内側転走面３５４は入力軸２の円周面上に設けられた面であって、入力側遊星コロ３５３が転走する面である。入力側外側転走面３５５は入力側外輪３５２の内周面に設けられた面であって、入力側遊星コロ３５３が転走する面である。入力側外輪３５２は筐体４に配置されたものである。

入力側遊星コロ３５３は、入力側内側転走面３５４および入力側外側転走面３５５の間を転送する略円筒状の部材であって、遊星ピン３０７を介して出力側遊星コロ３６３と接続されているものである。

出力側遊星コロ部３０６は、図１２および図１３に示すように、外輪支持部１１と入力軸２との間に設けられた遊星コロであって、入力側遊星コロ部３０５および遊星ピン３０７とともに、入力軸２の回転速度を減速して出力軸３に伝達するものである。

出力側遊星コロ部３０６は、入力軸２の円周面上に設けられた出力側内側転走面（第２内側転走面）３６４と、出力側外側転走面（第２外側転走面）３６５が形成された出力側外輪３６２と、出力側遊星コロ（第２転動体）３６３と、を有している。

出力側内側転走面１６４は入力軸２の円周面上に設けられた面であって、出力側遊星コロ３６３が転走する面である。出力側外側転走面３６５は出力側外輪３６２の内周面に設けられた面であって、出力側遊星コロ３６３が転走する面である。出力側外輪３６２は外輪支持部１１に配置されたものである。

出力側遊星コロ３６３は、出力側内側転走面３６４および出力側外側転走面３６５の間を転送する略円筒状の部材であって、遊星ピン３０７を介して入力側遊星コロ３５３と接続されているものである。

遊星ピン３０７は、図１２および図１３に示すように、略円柱状の部材であって、入力側遊星コロ３５３および出力側遊星コロ３６３を保持するものである。
遊星ピン３０７は回転軸線Ｌに沿って延び、入力軸２側の端部に入力側遊星コロ３５３が配置され、出力軸３側の端部に出力側遊星コロ３６３が配置されている。入力側遊星コロ３５３および出力側遊星コロ３６３は、遊星ピン３０７とともに回転軸線Ｌのまわりを公転可能に配置されている。

上記の構成からなる増減速装置３０１における作用について説明する。
まず、入力軸２から出力軸３への回転の伝達経路について説明する。
入力軸２の回転は、図１２および図１３に示すように、入力側遊星コロ部３０５の入力側内側転走面３５４を介して入力側遊星コロ３５３に伝達され、入力側遊星コロ３５３は回転軸線Ｌを中心として公転する。入力側遊星コロ３５３の公転は、遊星ピン３０７を介して出力側遊星コロ部３０６の出力側遊星コロ３６３に伝達される。出力側遊星コロ３６３が回転軸線Ｌを中心として公転することにより、出力側外輪３６２に回転が伝達され、出力側外輪３６２から外輪支持部１１を介して出力軸３に回転が伝達される。

次に、入力側遊星コロ部３０５および出力側遊星コロ部３０６における回転速度の減速について説明する。
入力側遊星コロ部３０５および出力側遊星コロ部３０６における回転速度の減速を説明する式は、第１の実施形態における説明で用いた式において、接触角α１および接触角α２がゼロである場合（α１＝０，α２＝０）と同様であるので、ここでは、各数値の定義についてのみ説明する。

軌道径Ｆ１は、図１３に示すように、入力側遊星コロ３５３と、入力側内側転走面３５４との接触部に関する直径であって、入力側内側転走面３５４の直径である。同様に、軌道径Ｅ１は、入力側外側転走面３５５の直径である。

軌道径Ｆ２は、出力側遊星コロ３６３と、出力側内側転走面３６４との接触部に関する直径であって、出力側内側転走面３６４の直径である。同様に、軌道径Ｅ２は、出力側外側転走面３６５の直径である。

Ｄｐｗ１は、入力側遊星コロ３５３のピッチ円径であり、Ｄｗ１は、入力側遊星コロ３５３の直径である。
Ｄｐｗ２は、出力側遊星コロ３６３のピッチ円径であり、Ｄｗ２は、出力側遊星コロ３６３の直径である。ここでは、入力側遊星コロ３５３と出力側遊星コロ３６３とのピッチ円径は略等しくなっている。

上記の構成によれば、入力側内側転走面３５４および出力側内側転走面１６４を備える部品を備える部品等を別個に設ける場合と比較して、必要になる部品点数を少なくすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。 図１の入力軸周辺の構成を説明する部分拡大図である。 図１の出力軸周辺の構成を説明する部分拡大図である。 図１における入力側アンギュラ玉軸受および出力側アンギュラ玉軸受の構成を説明する部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。 図５の入力側円すいコロ軸受および出力側円すいコロ軸受の構成を説明する部分拡大図である。 図６における入力側円すいコロ軸受および出力側円すいコロ軸受の構成を説明する部分拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。 図８のトルクカムの構成を説明する部分拡大図である。 図９のトルクカムによる予圧が増加された場合の状態を説明する部分拡大図である。 図８の増減速装置の別の実施形態を説明する模式図である。 本発明の第４の実施形態に係る増減速装置の構成を説明する模式図である。 図１２の入力側遊星コロ部および出力側遊星コロ部の構成を説明する部分拡大図である。

符号の説明

１，１０１，２０１，３０１ 増減速装置
２ 入力軸（第１回転軸）
３ 出力軸（第２回転軸）
４ 筐体
５，１０５ 入力側アンギュラ玉軸受（第１転がり軸受）
６，１０６ 出力側アンギュラ玉軸受（第２転がり軸受）
７，１０７ 保持部
１１ 外輪支持部（支持部）
１１Ａ 伝達面（伝達部）
１２ 第１支持軸受（第３転がり軸受）
１３ 第２支持軸受（第４転がり軸受）
２４ 第２支持外輪（第４外輪）
３１Ａ 受圧面（受圧部）
３２ 予圧部
５１，１５１ 入力側内輪（第１内輪）
５２，１５２ 入力側外輪（第１外輪）
５３ 入力側玉（第１転動体）
５４，１５４，３５４ 入力側内側転走面（第１内側転走面）
５５，１５５，３５５ 入力側外側転走面（第１外側転走面）
６１，１６１ 出力側内輪（第２内輪）
６２，１６２ 出力側外輪（第２外輪）
６３ 出力側玉（第２転動体）
６４，１６４，３６４ 出力側内側転走面（第２内側転走面）
６５，１６５，３６５ 出力側外側転走面（第２外側転走面）
１５３ 入力側円すいコロ（第１転動体）
１６３ 出力側円すいコロ（第２転動体）
３０７ 遊星ピン（保持部）
３５３ 入力側遊星コロ（第１転動体）
３６３ 出力側遊星コロ（第２転動体）
Ｌ 回転軸線
α１ 接触角（第１接触角）
α２ 接触角（第２接触角）

Claims (9)

1. 回転軸線まわりに回転可能に配置された第１回転軸と、
   前記回転軸線まわりに回転可能に配置され、前記第１回転軸の端部を覆う円筒状の支持部を有する第２回転軸と、
   前記第１回転軸および前記第２回転軸を支持する筐体と、
   前記第１回転軸と前記筐体との間に配置され、前記第１回転軸を回転可能に支持する第１転がり軸受と、
   前記支持部と前記第１回転軸との間に配置され、前記第１回転軸および前記第２回転軸を相対回転可能に支持する第２転がり軸受と、
   前記筐体に設けられ、前記第２回転軸を前記第１回転軸側に押圧する予圧力を付加する予圧部と、
   前記第２回転軸に付加された前記予圧力を、前記第２転がり軸受に伝達する前記第２回転軸の伝達部と、
   前記第２転がり軸受から前記第１転がり軸受に伝達された前記予圧力を受け止める前記筐体の受圧部と、
   が設けられていることを特徴とする増減速装置。
2. 前記第１転がり軸受には、
   少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向外側に傾斜する面を有する第１内側転走面が設けられ、前記第２転がり軸受と前記予圧力が伝達可能に接続される第１内輪と、
   少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向外側に傾斜する面を有する第１外側転走面が設けられ、前記受圧部と前記予圧力が伝達可能に接続される第１外輪と、
   前記第１内側転走面および前記第１外側転走面との間を転動可能に配置された複数の第１転動体と、が設けられ、
   前記第２転がり軸受には、
   少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向内側に傾斜する面を有する第２外側転走面が設けられ、前記伝達部と前記予圧力が伝達可能に接続される第２外輪と、
   少なくとも前記第１回転軸から前記第２回転軸に向かって径方向内側に傾斜する面を有する第２内側転走面が設けられ、前記第１転がり軸受と前記予圧力が伝達可能に接続される第２内輪と、
   前記第２内側転走面および前記第２外側転走面との間を転動可能に配置された複数の第２転動体と、が設けられていることを特徴とする請求項１記載の増減速装置。
3. 前記第１回転軸の回転速度ｎ１と、前記第２回転軸の回転速度ｎ５との回転速度比ｉは、前記第１内側転走面の軌道径Ｆ１、前記第１外側転走面の軌道径Ｅ１、前記第２内側転走面の軌道径Ｆ２および前記第２外側転走面の軌道径Ｅ２を用いて以下の式（１）で表されることを特徴とする請求項２記載の増減速装置。
   ｉ＝ｎ１／ｎ５
   ＝Ｅ２（Ｆ１＋Ｆ２）／（Ｅ２Ｆ１−Ｅ１Ｆ２） ・・・（１）
4. 前記第１転がり軸受における第１接触角を変更することにより、前記第１内側転走面の軌道径Ｆ１、および、前記第１外側転走面の軌道径Ｅ１が調整されることを特徴とする請求項３記載の増減速装置。
5. 前記第２転がり軸受における第２接触角を変更することにより、前記第２内側転走面の軌道径Ｆ２、および、前記第２外側転走面の軌道径Ｅ２が調整されことを特徴とする請求項３記載の増減速装置。
6. 前記第１転動体および前記第２転動体の少なくとも一方は略球状であることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の増減速装置。
7. 前記第１転動体および前記第２転動体の少なくとも一方は、略円すいコロ状であることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の増減速装置。
8. 前記第２回転軸と前記筐体との間に、前記第２回転軸を回転可能に支持する第３転がり軸受および第４転がり軸受が、前記回転軸線方向に並んで設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の増減速装置。
9. 前記第４転がり軸受は、略円筒状の転動体を有するコロ軸受であり、
   前記予圧部は、前記第４転がり軸受の第４外輪を介して前記第３転がり軸受に予圧力を付加し、
   前記第３転がり軸受は、前記第２回転軸に前記予圧力を伝達することを特徴とする請求項８記載の増減速装置。

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