JP2012097897A - 偏心揺動型減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】入力軸と出力軸の間のバックラッシを、減速機を構成する部品の精度を高めることなく、低減できる偏心揺動型減速機を提供する。
【解決手段】クランク軸３を入力軸とし、キャリヤ４を出力軸として作動させる偏心揺動型減速機１において、キャリヤ４と外歯歯車５をカップリング７で連結する。カップリング７は、第１固定部材７１に対しＸ軸方向に可動で回転方向には拘束された中間部材７２と、中間部材７２に対してＹ軸方向に可動で回転方向には拘束された第２固定部材７３を連結した構造である。第１固定部材７１をキャリヤ４に固定し、第２固定部材７３を外歯歯車５に固定することにより、外歯歯車５の公転運動を吸収し、自転運動のみをバックラッシ無しにキャリヤ４に伝達する。
さらに、内歯９１に外歯歯車５、６を付勢することで、内歯９１と外歯歯車５、６の噛合部のバックラッシを除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内歯歯車に内接噛合しクランク軸により偏心回転する外歯歯車を備えた偏心揺動型減速機に関するものである。

偏心揺動型減速機は、入力軸であるクランク軸の回転によって回転する偏心カムと、この偏心カムを介してクランク軸に対して偏心回転可能に設けられた外歯歯車と、この外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、外歯歯車の自転運動を出力する出力軸で構成されている。外歯歯車の自転運動を出力として出力軸に伝達するために、出力軸に固定されたピンと外歯歯車に設けられピンに内接して公転する穴を複数備え、ピンと穴の接触部を介して自転トルクを伝達する機構が用いられている。この機構ではピンと穴の寸法誤差や位置誤差を許容するためピンと穴の接触部にガタが必要であり、必然的に入力軸と出力軸の間にバックラッシが発生する。このバックラッシ量を低減するために、ピンと穴の間に樽形円筒の内ローラを配置し、ピンと内ローラ間の力の伝達を内ローラの両端部で行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２４９１９９号公報

ピンと穴の間に樽形円筒の内ローラを配置すると、内ローラが弾性変形することによりピンと穴の寸法誤差や位置誤差の影響をある程度は緩和できるが、本質的には所定の誤差以内でピンと穴を製作する必要があることは変わらず、ピンと穴の加工誤差によるバックラッシの発生を完全に除去することは困難である。さらに、ピンと内ローラ間の力の伝達が内ローラの両端部のみでなされるため、局部的な摩耗の進行が早く寿命が短くなる場合がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、減速機を構成する部品の加工精度を高めることなく、バックラッシを低減できる偏心揺動型減速機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、偏心カム部を有するクランク軸と、
前記偏心カム部に回転可能に設けられる外歯歯車と、
前記外歯歯車に内接噛合する内歯歯車と、
前記外歯歯車にカップリングの一方が連結される前記カップリングと、
前記カップリングの他方に連結されるキャリヤと、を備え、
前記カップリングは、
前記キャリヤに固定される第1固定部材と、
前記外歯歯車に固定される第２固定部材と、
前記第1固定部材と前記第２固定部材との間に配置される中間部材と、
前記中間部材と前記第１固定部材とを可動に連結し、前記中間部材と前記第１固定部材が第１の方向に相対移動しようとする際に前記中間部材と前記第１固定部材との間に働く力が、前記中間部材と前記第１固定部材が前記第１の方向とは他の方向に相対移動する際に前記中間部材と前記第１固定部材との間に働く力よりも小さい機構の、第１連結機構と、
前記中間部材と前記第２固定部材とを可動に連結し、前記中間部材と前記第２固定部材が第２の方向に相対移動しようとする際に前記中間部材と前記第２固定部材との間に働く力が、前記中間部材と前記第２固定部材が前記第２の方向とは他の方向に相対移動する際に前記中間部材と前記第２固定部材との間に働く力よりも小さい機構の、第２連結機構と、を有し、
前記第１の方向と前記第２の方向とは所定の角度で交差することである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記所定の角度が９０度であることである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２に係る発明において、前記相対移動する際の前記第１連結機構の変形と前記第２連結機構の変形の少なくとも一方が弾性変形によるものであることである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２のいずれかに係る発明において、前記第１連結機構と前記第２連結機構の少なくとも一方が複数の部品で構成される複合連結機構であり、前記相対移動する際の前記複合連結機構の変位が前記部品の相対運動による変位であることである。

請求項５に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記内歯歯車が前記内歯歯車両側面の少なくとも一方に開口するとともに内歯の径方向外周を取巻く円環溝を備えることである。

請求項６に係る発明の特徴は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に係る発明において、前記偏心カム部の偏心方向に前記外歯歯車を所定の力で付勢することである。

請求項1に係る発明によれば、第１連結機構には第１の方向の力が作用し、第２連結機構には第２の方向の力が作用する。外歯歯車の自転運動による回転力は第１連結機構の第１の方向とは他の方向に作用する力の組合せによるモーメント力として中間部材に伝達され中間部材を自転させる。中間部材の自転運動による回転力は第２連結機構の第２の方向とは他の方向に作用する力の組合せによるモーメント力として第２固定部材に伝達され第２固定部材を介してキャリヤに伝達される。すなわち、外歯歯車のキャリヤに対する公転運動をカップリングの第２固定部材の第２の方向の並進運動と中間部材の第１の方向の並進運動の組合せで吸収する。
外歯歯車の公転運動に起因する第１連結機構の第１の方向の力と第２連結機構の第２の方向の力は、自転運動に起因する第１連結機構の第１の方向の他の方向の力と第２連結機構の第２の方向の他の方向の力より小さい。言い換えると、カップリングの公転運動の吸収に起因して発生する不要な力は小さく、自転運動を伝達するモーメント力は大きくなる。
上記カップリングにより外歯歯車とキャリヤは連結されているので、小さな力で公転運動を吸収し、外歯歯車の自転運動による大きな回転力をガタやバックラッシ無しにキャリヤに伝達できる。
また、構成部品の形状誤差に伴う公転運動の誤差も吸収できるので精度の高い構成部品を用いなくても、外歯歯車の自転運動をスムースにキャリヤに伝達できる。

請求項２に係る発明によれば、第１の方向と第２の方向が直交する組合せなので、第１の方向の並進運動と第２の方向の並進運動のストロークを同等かつ最小とできる。ストロークが最小なので第１連結機構と第２連結機構を小型化できる。

請求項３に係る発明によれば、第１連結機構と第２連結機構を弾性変形により変形させるのでバックラッシやガタのない力伝達が可能な連結機構を容易に実現できる。

請求項４に係る発明によれば、第１連結機構と第２連結機構をその構成部品の相対運動により変位抵抗の少ない方向へ変位させるのでの変位量の制限がない。このため、外歯歯車の公転運動半径が大きな偏心揺動型減速機にも適用できる。

請求項５に係る発明によれば、内歯歯車の内歯外周に内歯歯車両側面の少なくとも一方から所定の深さの円周溝を備えるので、内歯部が半径方向へ変位しやすくなる。外歯歯車と内歯の噛合部のバックラッシが無くなった場合には内歯が外側へ逃げることで噛合部に過大な負荷が作用することを防止できる。このため外歯歯車と内歯歯車の形状誤差が大きい場合にも噛合部でのバックラッシを小さく設定でき、過大な負荷が発生することなくバックラッシやガタの無い偏心揺動型減速機を実現できる。

請求項６に係る発明によれば、外歯歯車を内歯歯車に所定の力で付勢しているので、バックラッシが無くても噛合部には所定の負荷以上の過大な負荷が作用することはない。このため、外歯歯車と内歯歯車の形状誤差が大きい場合にも過大な負荷が発生することなく、バックラッシやガタのない偏心揺動型減速機を実現できる。

第1実施形態の偏心揺動型減速機の全体を示す断面図である（図２のＢ−Ｂ断面）。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第1実施形態の内歯歯車を示す図である。 図３のＣ−Ｃ断面図である。 内歯と外歯歯車の噛合部のバックラッシ低減の概念を示す図である。 第２実施形態のカップリングを示す図である。 第３実施形態のカップリングを示す図である。 第４実施形態のカップリングを示す図である。 図８のＤ−Ｄ矢視図である。 図８のＥ−Ｅ断面図である。 第５実施形態のカップリングを示す図である。 図１１のＦ−Ｆ断面図である。 第６実施形態の外歯歯車を示す図である。 第６実施形態のクランク軸を示す図である。 図１４のＪ−Ｊ断面図である。 第７実施形態のクランク軸を示す図である。 図１６のＫ−Ｋ断面図である。 図１５のＬ−Ｌ断面図である。

以下、本発明の第1実施形態として外歯歯車を２枚備えた偏心揺動型減速機について説明する。
図１（図２のＢ−Ｂ断面図）に示すように、偏心揺動型減速機１は、ハウジング２と、ハウジング２により保持された軸受１５と、軸受１３を介してハウジング２により回転自在に支持された側板４３で保持された軸受１４を介して、回転自在に支持されたクランク軸３を備えている。クランク軸３は２箇所の円筒状の偏心カム部３１、３２を備えている。偏心カム部３１の外周に軸受１１を介して回転自在に支持される第１外歯歯車５と、偏心カム部３２の外周に軸受１２を介して回転自在に支持される第２外歯歯車６とを備えている。第１外歯歯車５は軸受１０を介してクランク軸３により回転自在に支持された側板４１とカップリング７により連結されている。第２外歯歯車６は側板４３とカップリング８により連結されている。キャリヤ４は側板４１、側板４３、連結部材４２より構成されている。連結材４２が第１外歯歯車５と第２外歯歯車６に形成された楕円穴５ａ、６ａに挿通され、側板４１と側板４３は２本の連結部材４２の両端にボルト２３により締結されている。

カップリング７は第１固定部材７１、中間部材７２、第２固定部材７３により構成されている。第１固定部材７１は側板４１にボルト２１により固定され、第２固定部材７３は第１外歯歯車５にボルト２２により固定されている。このとき第２固定部材７３の回転中心が第１外歯歯車５の自転中心Ｐｅと一致するように固定する。
同様に、カップリング８は第１固定部材８１、中間部材８２、第２固定部材８３により構成されている。第１固定部材８１は側板４３にボルト２１により固定され、第２固定部材８３は第２外歯歯車６にボルト２２により固定されている。このとき第２固定部材８３の回転中心が第２外歯歯車６の自転中心Ｐｅと一致するように固定する。

図２に示すように、第１外歯歯車５はハウジング２の内周面に固定された内歯歯車９の内歯９１と点Ｐｃで噛合するような歯車のピッチ円径を備えている。クランク軸３の回転に伴い第１外歯歯車５は内歯９１と噛合しながら偏心カム部３１の偏心量ｅを半径とする公転運動をする。同様に第２外歯歯車６も内歯９１と噛合しながら偏心カム部３２の偏心量ｅを半径とする公転運動をする。ここで、第２外歯歯車６と内歯９１の噛合する点は点Ｐｃと内歯９１の円周方向で１８０度の位相差の位置に配置されている。

図２に基づきカップリング７の詳細を説明する。
第１平行リンク７ａは第１固定部材７１の両端部に連結された２個のリンク７４介して中間部材７２を連結することで構成されている。リンク７４の両端には薄肉のヒンジ部７４ａを備えており、薄肉のヒンジ部７４ａが弾性変形することで、リンク７４は第１固定部材７１と中間部材７２に対して小さな力で傾くことができる。このため、この第１平行リンク７ａはＸ軸方向の変形抵抗が小さく、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向の変形抵抗が大きな特性を備える。
第２平行リンク７ｂは中間部材７２に連結された２個のリンク７４介して第２固定部材７３を連結することで構成されている。薄肉のヒンジ部７４ａが弾性変形することで、リンク７４は中間部材７２と第２固定部材７３に対して小さな力で傾くことができる。このため、この第２平行リンク７ｂはＸ軸方向の変形抵抗が大きく、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向の変形抵抗が小さな特性を備える。

図１に示すカップリング８も第１固定部材８１、中間部材８２、第２固定部材８３、リンク（図示されない）により同様の平行ばね機構を構成しており、変形に対してカップリング７と同様な特性を備える。

図３、図４に内歯歯車９の詳細を示す。
内歯歯車９は内歯９１の外周に側面からの深さｔを備えた円環溝９２を備え、円環溝９２の外周に反対側面からの深さｔを備えた円環溝９３を備えている。このため、内歯９１は薄肉円筒部９４を介して保持されており、半径方向へは容易に変位可能である。

以下、この偏心揺動型減速機１の詳細な作動について図１、図２、に基づき、第１外歯歯車５の伝動系の例で説明する。
図１に示すように、クランク軸３が回転すると第１外歯歯車５は内歯９１と噛合しながら公転する。このとき、第１外歯歯車５の歯数をＺ_１、内歯９１の歯数をＺ_２とすると、第１外歯歯車５はクランク軸３の１回転当りＺ_２−Ｚ_１の歯数だけ相対回転をする。つまり、第１外歯歯車５はハウジング２に対して偏心ｅを半径とする１回転の公転運動と、（Ｚ_２−Ｚ_１）／Ｚ_２回転の自転運動をする。カップリング７の第２固定部材７３は第１外歯歯車５に固定されているので、第１外歯歯車５と同一の回転をする。

図２に示すように、回転のスタート位置を外歯歯車５が内歯９１とＸ軸に対してθの角度を持つＰｃ点で噛合する位置とすると、外歯歯車５と第２固定部材７３は公転運動をするためクランク軸３の回転軸心に対しＰｃ点側に公転半径ｅだけ偏心している。このため、第１平行リンクは変形し、図２のＸ軸方向へほぼｅ・ｃｏｓθだけ中間部材７２が第１固定部材７１に対して変位している。また、第２平行リンクは変形し、図２のＹ軸方向へほぼｅ・ｓｉｎθだけ第２固定部材７３が中間部材７２に対して変位している。ここで、クランク軸３が左回転すると、第１外歯歯車５は内歯９１と噛合しながら左回転で公転すると共に右回転の自転をする。

公転による第２固定部材７３のＸ軸方向の並進運動は第１固定部材７１と中間部材７２を連結する第１平行リンク７ａで吸収され、Ｙ軸方向の並進運動は中間部材７２と第２固定部材７３を連結する第２平行リンク７ｂで吸収されるため、第１固定部材７１に作用する第１外歯歯車５の公転運動に起因する力は小さい。
一方、第２固定部材７３の自転による右回転の回転力は第２平行リンク７ｂの１対のリンク７４に作用する反対方向のＸ軸方向の力により右回転のモーメント力として中間部材７２に伝達される。第２平行リンク７ｂのＸ軸方向は変形抵抗が大きいのでモーメント伝達力が大きく、結果として、大きな自転の回転力を伝達できる。次に、中間部材７２の回転力は第１平行リンク７ａの１対のリンク７４に作用する反対方向のＹ軸方向の力により右回転のモーメント力として第１固定部材７１に伝達される。第１平行リンク７ａのＹ軸方向は変形抵抗が大きいのでモーメント伝達力が大きく、結果として、大きな自転の回転力を伝達できる。
結局、カップリング７は第１外歯歯車５の公転運動に伴う力の伝達能力は小さく、自転運動に伴う回転力の伝達能力は大きい特性を備えている。また、カップリング７は一体成形の弾性変形による平行リンク機構の構成であるため、ガタやバックラッシの無い回転力伝達が可能である。そのため、第１外歯歯車５の自転運動に伴う回転力をガタやバックラッシ無しにキャリヤ４に伝達可能である。カップリング８についても同様であり、第２外歯歯車６の自転運動に伴う回転力をガタやバックラッシ無しにキャリヤ４に伝達可能である。

図５に示すように、外歯歯車５と内歯９１の噛合部におけるバックラッシは、内歯９１と外歯歯車５を半径方向で近づけることで小さくできる。外歯歯車５ａと内歯９１のバックラッシの１／２をＢ１とすると、外歯歯車５ａを半径方向でΔｅだけ内歯９１に近づけ５ｂの位置にすることでバックラッシの１／２はＢ１より小さなＢ２となる。内歯９１と外歯歯車５の噛合部における半径方向の距離は内歯９１と外歯歯車５の中心間距離を大きくすると小さくなる、この中心間距離はクランク軸３の偏心カム部３１、３２の偏心量ｅであるので、偏心量ｅを大きくするとバックラッシは小さくできる。
偏心揺動型減速機１では、バックラッシが無くなる偏心量ｅを設定することで、外歯歯車５、６と内歯９１の噛合部におけるバックラッシやガタの無い回転力の伝達が可能となる。
なお、バックラッシ無しで内歯９１と外歯歯車５を噛合させると各歯の形状誤差による過大な負荷が発生し歯に破損を生じる恐れがある。しかし、偏心揺動型減速機１においては、内歯９１は薄肉円筒部９４により保持されており、半径方向へは容易に変位可能であるため、内歯９１と外歯歯車５の形状誤差等による過大な負荷が発生すること無しに常にバックラッシやガタの無い回転力の伝達が可能である。

以上のように、偏心揺動型減速機１は内歯９１と外歯歯車５、６のバックラッシやガタの無い噛合と、外歯歯車５、６の自転運動のバックラッシやガタ無しでのキャリヤ４への伝達が可能で、全体としてバックラッシやガタの無い回転力の伝達が可能である。
さらに、カップリングのＸ−Ｙ平面における構成部品の加工誤差を吸収する能力が大きいため、構成部品を高精度に加工する必要がない偏心揺動型減速機を提供できる。

本事例では、外歯歯車を２枚備えた例について説明したが、外歯歯車を１枚備えた減速機としてもよい。また、歯形はインボリュート歯型、トロコイド歯型など特に限定する必要は無く、内歯歯車と外歯歯車が噛合回転できればよい。

＜本実施形態の変形態様＞
第２実施形態について説明する。第２実施形態はカップリングの構造が異なる以外は第１実施形態（図１〜図５）と同一であるため、カップリング以外の部分の説明は省略する。
図６において、環状の第１固定部材１０１のねじ穴１０１ａにボルト２３をねじ込むことで側板４１（図１参照）に第１固定部材１０１を固定する。
第１固定部材１０１と環状の中間部材１０２を、両端に薄肉のヒンジ部１０４ａを備えた２個のリンク１０４により連結することで第１平行リンク１００ａを構成する。この第１平行リンク１００ａをＹ軸方向で対向して２組配置する。第２固定部材１０３と中間部材１０２を、両端に薄肉のヒンジ部１０５ａを備えた２個のリンク１０５により連結することで第２平行リンク１００ｂを構成する。この第２平行リンク１００ｂをＸ軸方向で対向して２組配置する。
第２固定部材１０３をボルト穴１０３ａにボルト２２を挿入することで外歯歯車５（図１参照）に固定する。

このカップリングは、第１平行リンク１００ａにより第２固定部材１０３の公転運動のＸ軸方向の併進運動成分を大きな力を伝達することなく吸収し、第２平行リンク１００ｂによりＹ軸方向の併進運動成分を大きな力を伝達することなく吸収し、第２固定部材１０３の自転運動に伴う回転力のみを第１固定部材１０１に伝達する。
外歯歯車５の自転運動に伴う回転力をガタやバックラッシ無しにキャリヤ４に伝達可能で、カップリングのＸ−Ｙ平面における構成部品の加工誤差を吸収する能力が大きいため、構成部品を高精度に加工する必要がなく偏心揺動型減速機を安価に製作できる。さらに、２組の平行リンクにより回転力を伝達するので、偏心揺動型減速機１の外形を大型化することなくより大きな回転力を伝達できる。

第３実施形態について説明する。第３実施形態はカップリングの構造が異なる以外は第１実施形態（図１〜図５）と同一であるため、カップリング以外の部分の説明は省略する。
図７において、第１固定部材２０１のねじ穴２０１ａにボルト２３をねじ込むことで側板４１（図１参照）に２個の第１固定部材２０１を固定する。
側板４１に固定された２個の第１固定部材２０１をＹ軸方向で対向して配置し、第１固定部材２０１の両方の端面２０１ｂに板ばね２０４の一端を押え板２０７で固定する。４個の板ばね２０４の他端を中間部材２０２の面２０２ａに、板ばね２０４に撓みが生じないように押え板２０７で固定する。以上により、Ｙ軸方向に対向して配置された２組の第１平行ばね２００ａを構成する。中間部材２０２の面２０２ａに直角な４箇所の内周面２０２ｂに板ばね２０５の一端を押え板２０６で固定する。板ばね２０５の他端を第２固定部材２０２の外周面２０３ｂに、板ばね２０５に撓みが生じないように押え板２０６で固定する。以上により、Ｘ軸方向に対向して配置された２組の第２平行ばね２００ｂを構成する。第１平行ばね２００ａと第２平行ばね２００ｂは直交して配置される。
第２固定部材２０３をボルト穴２０３ａにボルト２２を挿入することで外歯歯車５（図１参照）に固定する。

このカップリングは、第１平行ばね２００ａにより第２固定部材２０３の公転運動のＸ軸方向の併進運動成分を大きな力を伝達することなく吸収し、第２平行ばね２００ｂによりＹ軸方向の併進運動成分を大きな力を伝達することなく吸収し、第２固定部材２０３の自転運動に伴う回転力のみを第１固定部材２０１に伝達する。
外歯歯車５の自転運動に伴う回転力をガタやバックラッシ無しにキャリヤ４に伝達可能で、カップリングのＸ−Ｙ平面における構成部品の加工誤差を吸収する能力が大きいため、構成部品を高精度に加工する必要がなく偏心揺動型減速機１を安価に製作できる。さらに、板ばね２０４、２０５の板厚方向の変形が容易で、大きな公転運動の吸収が可能となり、外歯歯車５の公転半径の大きな偏心揺動型減速機１に使用可能である。

第４実施形態について図８、図９、図１０に基づき説明する。第４実施形態はカップリングの構造が異なる以外は第１実施形態（図１〜図５）と同一であるため、カップリング以外の部分の説明は省略する。
図８において、第１固定部材３０１のねじ穴３０１ａにボルト２３をねじ込むことで側板４１（図１参照）に第１固定部材３０１を固定する。
図９に示すように、ピン３０５ａに軸受３０５ｂを回転自在に挿通してジョイント３０５を構成する。リンク３０４に軸受３０５ｂの外周を固定し、第１固定部材３０１にピン３０５ａの端部を固定する。こうすることで、ジョイント３０５を用いてリンク３０４は第１固定部材３０１に回転自在に支持される。
図８に示すように、第１固定部材３０１の両端部にジョイント３０５により２個のリンク３０４の一端を回転自在に連結し、リンク３０４の他端にジョイント３０５を介して中間部材３０２のＬ形の一辺を連結することで第１並行リンク３００ａを構成する。中間部材３０２のＬ形の他辺にジョイント３０５によりリンク３０６の一端を回転自在に連結し、リンク３０６の他端にジョイント３０５を介して第２固定部材３０３を連結することで第２並行リンク３００ｂを構成する。第１平行リンク３００ａと第２平行リンク３００ｂは直交して配置される。
第２固定部材２０３をボルト穴２０３ａにボルト２２を挿入することで外歯歯車５（図１参照）に固定する。

このカップリングは、第１平行リンク３００ａにより第２固定部材３０２の公転運動のＸ軸方向の併進運動成分を吸収し、第２平行リンク３００ｂによりＹ軸方向の併進運動成分を吸収し、第２固定部材３０２の自転運動に伴う回転力のみを伝達する。
外歯歯車５の自転運動に伴う回転力をガタやバックラッシ無しにキャリヤ４に伝達可能で、カップリングのＸ−Ｙ平面における構成部品の加工誤差を吸収する能力が大きいため、構成部品を高精度に加工する必要がなく偏心揺動型減速機１を安価に製作できる。さらに、ジョイント３０５部が相対回転できるので、リンク３０４、３０６の回転範囲を大きく設定でき、大きな公転運動の吸収が可能となり、外歯歯車５の公転半径の大きな偏心揺動型減速機１に使用可能である。

第５実施形態について説明する、第５実施形態はカップリングの構造が異なる以外は第１実施形態（図１〜図５）と同一であるため、カップリング以外の部分の説明は省略する。
図１１において、第１固定部材４０１のねじ穴４０１ａにボルト２３をねじ込むことで側板４１（図１参照）に第１固定部材４０１を固定する。
図１１、図１２に示すように、第１固定部材４０１に２個のガイドバー４０４をＹ軸と平行に固定し、中間部材４０２のＬ形の一辺に２個の直動軸受４０５を固定し、直動軸受４０５をガイドバー４０４に挿入することでＹ軸方向に摺動自在な第１ガイド４００ａを構成する。中間部材４０２のＬ形の他辺に２個のガイドバー４０６をＸ軸と平行に固定し、第２固定部材４０３に２個の直動軸受４０７を固定し、直動軸受４０７をガイドバー４０６に挿入することでＸ軸方向に摺動自在な第２ガイド４００ｂを構成する。第１ガイド４００ａと第２ガイド４００ｂは直交して配置される。
第２固定部材４０３をボルト穴４０３ａにボルト２２を挿入することで外歯歯車５（図１参照）に固定する。
ここでは第１ガイド４００ａと第２ガイド４００ｂ共にガイドバー４０４、４０６が２個で構成される例を説明したが、ガイドバーの数は１個以上あればよい。

このカップリングは、第１ガイド４００ａにより第２固定部材４０３の公転運動のＹ軸方向の併進運動成分を吸収し、第２ガイド４００ｂによりＸ軸方向の併進運動成分を吸収し、第２固定部材４０３の自転運動に伴う回転力のみを伝達する。
外歯歯車５の自転運動に伴う回転力をガタやバックラッシ無しにキャリヤ４に伝達可能で、カップリングのＸ−Ｙ平面における構成部品の加工誤差を吸収する能力が大きいため、構成部品を高精度に加工する必要がなく偏心揺動型減速機１を安価に製作できる。さらに、ガイド部が相対摺動できる分離された部品により構成されるので、ガイドの運動範囲を任意に設定でき、いかなる公転半径の外歯歯車５を備えた偏心揺動型減速機１にも使用可能である。

第６実施形態について説明する、第６実施形態は内歯歯車９に換えて内歯歯車９の円環溝９２、９３を廃した図１３に示す内歯歯車９００を用いることと、クランク軸３の偏心カム部３１、３２の構造が異なる以外は第１実施形態（図１〜図５）と同一であるため、偏心カム部以外の部分の説明は省略する。
図１４、図１５に示すように、クランク軸５００に矩形断面のガイド部５００ａを備える。図１５に示すように、ガイド部５００ａに外接して摺動する溝５０２ａを備えたカムコア５０２と、カムコア５０２の溝を覆うカム蓋５０３と、カムコア５０２とカム蓋５０３の外周に圧入されるカムリング５０４により可動カム５１０を構成する。図１４に示すように、ガイド部５００ａのカム偏心方向側の端面５００ｂとカム蓋５０３間に板ばね５０５を配置し、所定の力で可動カム５１０を偏心方向へ付勢する。ここで、最大偏心量歯ｅｍは偏心揺動型減速機１に組立てられた状態での外歯歯車５、６のクランク軸心に対する偏心量ｅより大きくなるように設定されている。
以上の可動カム５１０をクランク軸５００の軸周りで１８０度位相を違えて２組備えることにより、クランク軸５００の可動カム５１０の外周に軸受１１、１２（図１参照）を介して回転自在に支持された外歯歯車５、６を偏心方向に所定の力で付勢することが可能となる。これによって、外歯歯車５、６を内歯歯車９００に押し付けて噛合部におけるバックラッシを無くすることが可能である。板ばね５０５の付勢力を適切に設定することで、内歯歯車９００と外歯歯車５、６の形状誤差等による過大な負荷が発生すること無しに常にバックラッシやガタの無い回転力の伝達が可能である。

第７実施形態について説明する、第７実施形態は可動カム５１０を付勢する付勢手段が異なる以外は第６実施形態（図１４、図１５）と同一であるため、付勢手段以外の部分の説明は省略する。
図１６に示すクランク軸６００の偏心カム配置部に、図１７に示す矩形断面をしたガイド部６００ａを備え、ガイド部６００ａの内部に図１８に示すクランク軸線に対して傾斜した矩形断面のガイド溝６００ｂを備える。ガイド溝６００ｂの内部にコイルばね６０３を配置し、コイルばね６０３の両端に可動コマ６０２を配置する。コイルばね６０３により２個の可動コマ６０２は夫々ガイド溝６００ｂの両端に向かい同一の力で付勢され、この付勢力のクランク軸６００の半径方向の分力が２個の可動カム５１０を各々の偏心方向へ付勢する。
２組の可動カム５１０を各々の偏心方向に所定の同一の力で付勢することで、外歯歯車５、６を同一の力で内歯９１に押し付けて噛合部におけるバックラッシを無くすることが可能である。ばね６０３の付勢力を適切に設定することで、内歯歯車９００と外歯歯車５、６の形状誤差等による過大な負荷が発生すること無しに常にバックラッシやガタの無い回転力の伝達が可能である。さらに、ばね６０３の配置スペースを大きく取れるため付勢力の設定誤差を小さくすることができる。

１：偏心揺動型減速機 ２：ハウジング ３：クランク軸 ４：キャリヤ ５：第１外歯歯車 ６：第２外歯歯車 ７、８：カップリング ９、９００：内歯歯車 ４１、４３：側板 ４２：連結部材 ７１、８１：第１固定部材 ７２、８２：中間部材 ７３、８３：第２固定部材 ９１：内歯

Claims (6)

1. 偏心カム部を有するクランク軸と、
   前記偏心カム部に回転可能に設けられる外歯歯車と、
   前記外歯歯車に内接噛合する内歯歯車と、
   前記外歯歯車にカップリングの一方が連結される前記カップリングと、
   前記カップリングの他方に連結されるキャリヤと、を備え、
   前記カップリングは、
   前記キャリヤに固定される第1固定部材と、
   前記外歯歯車に固定される第２固定部材と、
   前記第1固定部材と前記第２固定部材との間に配置される中間部材と、
   前記中間部材と前記第１固定部材とを可動に連結し、前記中間部材と前記第１固定部材が第１の方向に相対移動しようとする際に前記中間部材と前記第１固定部材との間に働く力が、前記中間部材と前記第１固定部材が前記第１の方向とは他の方向に相対移動する際に前記中間部材と前記第１固定部材との間に働く力よりも小さい機構の、第１連結機構と、
   前記中間部材と前記第２固定部材とを可動に連結し、前記中間部材と前記第２固定部材が第２の方向に相対移動しようとする際に前記中間部材と前記第２固定部材との間に働く力が、前記中間部材と前記第２固定部材が前記第２の方向とは他の方向に相対移動する際に前記中間部材と前記第２固定部材との間に働く力よりも小さい機構の、第２連結機構と、を有し、
   前記第１の方向と前記第２の方向とは所定の角度で交差する、
   偏心揺動型減速機。
2. 前記所定の角度が９０度である請求項１に記載の偏心揺動型減速機。
3. 前記相対移動する際の前記第１連結機構の変形と前記第２連結機構の変形の少なくとも一方が弾性変形によるものである請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の偏心揺動型減速機。
4. 前記第１連結機構と前記第２連結機構の少なくとも一方が複数の部品で構成される複合連結機構であり、前記相対移動する際の前記複合連結機構の変位が前記部品の相対運動による変位である請求項１または請求項２のいずれかに記載の偏心揺動型減速機。
5. 前記内歯歯車が前記内歯歯車両側面の少なくとも一方に開口するとともに内歯の径方向外周を取巻く円環溝を備える請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の偏心揺動型減速機。
6. 前記偏心カム部の偏心方向に前記外歯歯車を所定の力で付勢する付勢手段を備える請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の偏心揺動型減速機。

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