JP2016121765A - 減速機群、減速機及び減速機の設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】減速機の設計に関する労力の軽減に貢献する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】本出願は、第１出力部の回転中心軸として規定される第１主軸から第１距離だけ離間した第１伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第１主軸周りに前記第１出力部を回転させる第１クランク組立体を有する第１減速機と、第２出力部の回転中心軸として規定される第２主軸から前記第１距離とは異なる第２距離だけ離間した第２伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第２主軸周りに前記第２出力部を回転させる第２クランク組立体を有する第２減速機と、を備える減速機群を開示する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、偏心揺動型歯車装置としての機構を有する減速機に関する。

産業用ロボットや工作機械といった様々な技術分野において、様々な減速機が用いられている（特許文献１を参照）。特許文献１は、筒状の筐体と、筐体内で揺動する揺動歯車と、揺動歯車を揺動させるクランク組立体と、を備える減速機を開示する。設計者は、特許文献１の開示技術に基づいて、顧客が要求する性能（例えば、トルクや減速比）に適合するように様々な減速機を設計することができる。

特開２０１０−２８６０９８号公報

設計者が、顧客の様々な要求に応じて、様々な減速機を設計するならば、設計者は、減速機の様々な部品について設計計算を行い、且つ、様々な図面を作成する必要がある。このことは、過大な設計労力に帰結する。

本発明は、減速機の設計に関する労力の軽減に貢献する技術を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る減速機群は、第１出力部の回転中心軸として規定される第１主軸から第１距離だけ離間した第１伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第１主軸周りに前記第１出力部を回転させる第１クランク組立体を有する第１減速機と、第２出力部の回転中心軸として規定される第２主軸から前記第１距離とは異なる第２距離だけ離間した第２伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第２主軸周りに前記第２出力部を回転させる第２クランク組立体を有する第２減速機と、を備える。前記第１クランク組立体は、前記第１伝達軸周りに回転する第１伝達歯車と、前記第１伝達歯車が取り付けられる第１クランク軸と、を含む。前記第２クランク組立体は、前記第２伝達軸周りに回転する第２伝達歯車と、前記第２伝達歯車が取り付けられる第２クランク軸と、を含む。前記第１伝達歯車は、モジュール及び転位係数において、前記第２伝達歯車と同一である。

上記構成によれば、第１伝達歯車は、モジュール及び転位係数において、第２伝達歯車と同一であるので、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち一方の設計に利用された設計データは、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち他方の設計に利用可能である。したがって、第１伝達歯車及び第２伝達歯車の設計に伴う労力は軽減される。

上記構成において、前記第１伝達歯車は、外形輪郭の形状において、前記第２伝達歯車と同一であってもよい。

上記構成によれば、第１伝達歯車は、外形輪郭の形状において、第２伝達歯車と同一であるので、第１伝達歯車と第２伝達歯車との間での機械的な性能の差異は生じにくくなる。したがって、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち一方の設計に利用された設計データは、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち他方の設計に利用可能である。この結果、第１伝達歯車及び第２伝達歯車の設計に伴う労力は軽減される。

上記構成において、前記第１伝達歯車は、厚さにおいて、前記第２伝達歯車と同一であってもよい。

上記構成によれば、第１伝達歯車は、厚さにおいて、第２伝達歯車と同一であるので、第１伝達歯車と第２伝達歯車との間での機械的な性能の差異は生じにくくなる。したがって、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち一方の設計に利用された設計データは、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち他方の設計に利用可能である。この結果、第１伝達歯車及び第２伝達歯車の設計に伴う労力は軽減される。

上記構成において、前記第１伝達歯車には、前記第１クランク軸が挿入される第１挿入穴が形成されてもよい。前記第２伝達歯車には、前記第２クランク軸が挿入される第２挿入穴が形成されてもよい。前記第１挿入穴は、前記第２挿入穴に形状的に一致してもよい。

上記構成によれば、第１挿入穴は、第２挿入穴に形状的に一致するので、第１伝達歯車と第２伝達歯車との間での機械的な性能の差異は生じにくくなる。したがって、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち一方の設計に利用された設計データは、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち他方の設計に利用可能である。この結果、第１伝達歯車及び第２伝達歯車の設計に伴う労力は軽減される。

上記構成において、前記第１伝達歯車は、前記第２伝達歯車と形状的に一致してもよい。

上記構成によれば、第１伝達歯車は、第２伝達歯車と形状的に一致するので、減速機群を製造するために用意される伝達歯車の種類は少なくなる。したがって、減速機群を製造するための部品を管理するロジスティクス業務の負荷が軽減される。

本発明の他の局面に係る減速機は、出力部の回転中心軸と前記回転中心軸周りに前記出力部を回転させるクランク組立体の伝達回転軸との間の距離関係において、他のもう１つの減速機とは相違する。減速機は、前記回転中心軸として規定される第１主軸周りに回転する第１出力部と、前記第１主軸から第１距離だけ離間した前記伝達回転軸として規定される第１伝達軸周りに回転し、前記第１主軸周りに前記第１出力部を回転させる第１クランク組立体と、を備える。前記他のもう１つの減速機は、前記回転中心軸として規定される第２主軸から前記第１距離とは異なる第２距離だけ離間した前記伝達回転軸として規定される第２伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第２主軸周りに第２出力部を回転させる第２クランク組立体を有する。前記第１クランク組立体は、前記第１伝達軸周りに回転する第１伝達歯車と、前記第１伝達歯車が取り付けられる第１クランク軸と、を含む。前記第２クランク組立体は、前記第２伝達軸周りに回転する第２伝達歯車と、前記第２伝達歯車が取り付けられる第２クランク軸と、を含む。前記第１伝達歯車は、モジュール及び転位係数において、前記第２伝達歯車と同一である。

上記構成によれば、第１伝達歯車は、モジュール及び転位係数において、第２伝達歯車と同一であるので、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち一方の設計に利用された設計データは、第１伝達歯車及び第２伝達歯車のうち他方の設計に利用可能である。したがって、第１伝達歯車及び第２伝達歯車の設計に伴う労力は軽減される。

本発明の更に他の局面に係る設計方法は、出力部の回転中心軸と前記回転中心軸周りに前記出力部を回転させるクランク組立体の伝達回転軸との間の距離関係において、他のもう１つの減速機とは相違する減速機の設計に利用される。設計方法は、前記クランク組立体として、第１クランク組立体を設計する第１設計工程と、前記回転中心軸として規定される第１主軸周りに回転する第１出力部を設計する第２設計工程と、を備える。前記他のもう１つの減速機は、前記回転中心軸として規定される第２主軸から第２距離だけ離間した前記伝達回転軸として規定される第２伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第２主軸周りに第２出力部を回転させる第２クランク組立体を有する。前記第２クランク組立体は、前記第２伝達軸周りに回転する第２伝達歯車と、前記第２伝達歯車が取り付けられる第２クランク軸と、を含む。前記第１設計工程は、モジュール及び転位係数において、前記第２伝達歯車と一致する第１伝達歯車を設計する段階を含む。前記第２設計工程は、前記モジュールと前記転位係数とから前記第１主軸と前記伝達回転軸として規定される第１伝達軸との間の第１距離を決定する段階を含む。前記第１距離は、前記第２距離とは相違する。

上記構成によれば、第１伝達歯車は、モジュール及び転位係数において、第２伝達歯車と一致されるので、第２伝達歯車の設計に利用された設計データは、第１伝達歯車の設計に利用可能である。したがって、第１伝達歯車の設計に伴う労力は軽減される。

本発明は、減速機の設計に関する労力の軽減に貢献する。

第１実施形態の減速機の概略的な断面図である。 図１Ａに示される減速機の側面図である。 他のもう１つの減速機の概略的な断面図である。 図２Ｂに示される減速機の側面図である。 図１Ａ及び図２Ａに示される減速機の例示的な設計手順を表すフローチャートである（第３実施形態）。 伝達歯車の概略的な正面図である（第４実施形態）。 伝達歯車の概略的な断面図である（第５実施形態）。 伝達歯車の概略的な断面図である（第６実施形態）。 駆動力伝達経路の概念図である（第７実施形態）。 駆動力伝達経路の概念図である（第７実施形態）。 駆動力伝達経路の概念図である（第７実施形態）。

添付の図面を参照して、減速機の設計の労力の軽減に貢献する技術に関する様々な実施形態が説明される。

＜第１実施形態＞
従来の設計技術では、設計者が、所定の減速比で回転する出力部の回転中心軸と、出力部へ駆動力を伝達するクランク組立体と、の間の距離関係において互いに相違する複数の減速機を設計するとき、設計者は、複数の減速機それぞれに専用の伝達歯車を設計している。この結果、膨大な種類の伝達歯車が作成されることとなっている。本発明者等は、様々な減速機の設計を研究し、出力部の回転中心軸とクランク組立体との間の距離において相違する複数の減速機に対して、モジュール及び転位係数において一致する伝達歯車が適用可能であることを見出した。第１実施形態において、モジュール及び転位係数において一致する伝達歯車が組み込まれた２つの減速機が説明される。

（減速機の構造）
図１Ａ及び図１Ｂは、例示的な減速機１００を示す。図１Ａは、減速機１００の概略的な断面図である。図１Ｂは、減速機１００の側面図である。図１Ａ及び図１Ｂを参照して、減速機１００が説明される。

減速機１００は、筐体筒２００と、歯車部３００と、３つのクランク組立体４００（図１Ｂを参照：図１Ａは、３つのクランク組立体４００のうち１つを示す）と、を備える。筐体筒２００は、歯車部３００と、３つのクランク組立体４００と、を収容する。本実施形態において、第１減速機は、減速機１００によって例示される。

筐体筒２００は、外筒部２１０と、キャリア部２２０と、２つの主軸受２３０と、を含む。キャリア部２２０は、外筒部２１０内に配置される。２つの主軸受２３０は、外筒部２１０とキャリア部２２０との間に配置される。２つの主軸受２３０は、外筒部２１０と、キャリア部２２０と、の間の相対的な回転運動を可能にする。本実施形態において、第１出力部は、外筒部２１０及びキャリア部２２０のうち一方によって例示される。

図１Ａは、２つの主軸受２３０の回転中心軸として規定される主軸ＦＭＸを示す。外筒部２１０及びキャリア部２２０は、主軸ＦＭＸを取り囲む。外筒部２１０が固定されているならば、キャリア部２２０は、主軸ＦＭＸ周りに回転する。キャリア部２２０が固定されているならば、外筒部２１０は、主軸ＦＭＸ周りに回転する。すなわち、外筒部２１０及びキャリア部２２０のうち一方は、外筒部２１０及びキャリア部２２０のうち他方に対して、主軸ＦＭＸ周りに相対的に回転することができる。本実施形態において、第１主軸は、主軸ＦＭＸによって例示される。

設計者は、外筒部２１０に様々な形状を与えることができる。したがって、本実施形態の原理は、外筒部２１０の特定の形状に限定されない。

設計者は、キャリア部２２０に様々な形状を与えることができる。したがって、本実施形態の原理は、キャリア部２２０の特定の形状に限定されない。

外筒部２１０は、外筒２１１と、複数の内歯ピン２１２と、を含む。外筒２１１は、キャリア部２２０、歯車部３００及びクランク組立体４００が収容される円筒状の内部空間を規定する。各内歯ピン２１２は、主軸ＦＭＸに略平行に延びる円柱状の部材である。各内歯ピン２１２は、外筒２１１の内壁に形成された溝部に嵌入される。したがって、各内歯ピン２１２は、外筒２１１によって適切に保持される。

複数の内歯ピン２１２は、主軸ＦＭＸ周りに略一定間隔で配置される。各内歯ピン２１２の半周面は、外筒２１１の内壁から主軸ＦＭＸに向けて突出する。したがって、複数の内歯ピン２１２は、歯車部３００と噛み合う内歯として機能する。

キャリア部２２０は、基部２２１と、端板部２２２と、位置決めピン２２３と、固定ボルト２２４と、を含む。キャリア部２２０は、全体的に、円筒形状をなす。基部２２１は、基板部２２５と、３つのシャフト部２２６（図１Ａには、３つのシャフト部２２６のうち１つが示されている）と、を含む。３つのシャフト部２２６それぞれは、基板部２２５から端板部２２２に向けて延びる。３つのシャフト部２２６それぞれの先端面には、ネジ孔及びリーマ孔が形成される。位置決めピン２２３は、リーマ孔へ挿入される。この結果、端板部２２２は、基部２２１に対して精度よく位置決めされる。固定ボルト２２４は、ネジ孔に螺合する。この結果、端板部２２２は、基部２２１に適切に固定される。

歯車部３００は、基板部２２５と端板部２２２との間に配置される。３つのシャフト部２２６は、歯車部３００を貫通し、端板部２２２に接続される。

歯車部３００は、２つの歯車３１０，３２０を含む。歯車３１０は、基板部２２５と歯車３２０との間に配置される。歯車３２０は、端板部２２２と歯車３１０との間に配置される。

歯車３１０は、形状及び大きさにおいて、歯車３２０と略等しい。歯車３１０，３２０は、内歯ピン２１２に噛み合いながら、外筒２１１内を周回移動する。したがって、歯車３１０，３２０の中心は、主軸ＦＭＸ周りを周回する揺動運動を行う。

歯車３１０の周回位相は、歯車３２０の周回位相から略１８０°ずれている。歯車３１０は、外筒部２１０の複数の内歯ピン２１２のうち半数に噛み合う間、歯車３２０は、複数の内歯ピン２１２のうち残りの半数に噛み合う。したがって、歯車部３００は、外筒部２１０又はキャリア部２２０を回転させることができる。

本実施形態において、歯車部３００は、２つの歯車３１０，３２０を含む。代替的に、設計者は、歯車部として、２を超える数の歯車を用いてもよい。更に代替的に、設計者は、歯車部として、１つの歯車を用いてもよい。

３つのクランク組立体４００それぞれは、クランク軸４１０と、４つの軸受４２１，４２２，４２３，４２４と、伝達歯車４３０と、を含む。伝達歯車４３０は、一般的なスパーギアであってもよい。代替的に、伝達歯車４３０は、他の種類の歯車であってもよい。本実施形態の原理は、伝達歯車４３０の特定の種類に限定されない。

図１Ａは、伝達軸ＦＴＸを示す。伝達軸ＦＴＸは、主軸ＦＭＸに対して略平行である。クランク軸４１０は、伝達軸ＦＴＸ周りに回転する。図１Ａは、伝達軸ＦＴＸと主軸ＦＭＸとの間の距離を記号「Ｌ１」で示す。本実施形態において、第１クランク組立体は、３つのクランク組立体４００のうち１つによって例示される。第１伝達軸は、伝達軸ＦＴＸによって例示される。第１距離は、距離Ｌ１によって例示される。

図１Ｂは、主軸ＦＭＸを中心にして描かれた仮想円ＰＣ１を示す。仮想円ＰＣ１の半径は、図１Ａを参照して説明された距離Ｌ１に等しい。３つのクランク軸４１０それぞれに対応する３つの伝達軸ＦＴＸは、仮想円ＰＣ１上に位置する。

クランク軸４１０は、２つのジャーナル４１１，４１２と、２つの偏心部４１３，４１４と、を含む。ジャーナル４１１，４１２は、伝達軸ＦＴＸに沿って延びる。ジャーナル４１１，４１２の中心軸は、伝達軸ＦＴＸに一致する。ジャーナル４１１，４１２は、伝達軸ＦＴＸ周りに回転する。偏心部４１３，４１４は、ジャーナル４１１，４１２間に形成される。偏心部４１３，４１４それぞれは、伝達軸ＦＴＸから偏心している。本実施形態において、第１クランク軸は、クランク軸４１０によって例示される。

ジャーナル４１１は、軸受４２１に挿入される。軸受４２１は、ジャーナル４１１と端板部２２２との間に配置される。したがって、ジャーナル４１１は、端板部２２２と軸受４２１とによって支持される。伝達歯車４３０は、ジャーナル４１１に取り付けられる。したがって、伝達歯車４３０は、ジャーナル４１１とともに、伝達軸ＦＴＸ周りに回転することができる。本実施形態において、第１伝達歯車は、伝達歯車４３０によって例示される。

ジャーナル４１２は、軸受４２２に挿入される。軸受４２２は、ジャーナル４１２と基部２２１との間に配置される。したがって、ジャーナル４１２は、基部２２１と軸受４２２とによって支持される。

偏心部４１３は、軸受４２３に挿入される。軸受４２３は、偏心部４１３と歯車３１０との間に配置される。偏心部４１４は、軸受４２４に挿入される。軸受４２４は、偏心部４１４と歯車３２０との間に配置される。

図１Ａは、中央ギアシャフトＧＳ１を示す。中央ギアシャフトＧＳ１は、主軸ＦＭＸ周りに回転する。中央ギアシャフトＧＳ１は、駆動源（モータ）の一部であってもよい。代替的に、駆動源とは別異に形成された部材であってもよい。本実施形態の原理は、中央ギアシャフトＧＳ１の特定の構造に限定されない。

中央ギアシャフトＧＳ１は、３つの伝達歯車４３０それぞれに噛み合う。この結果、駆動源が生成した駆動力は、中央ギアシャフトＧＳ１から３つの伝達歯車４３０それぞれに伝達される。伝達歯車４３０に駆動力が入力されると、クランク軸４１０は、伝達軸ＦＴＸ周りに回転する。この結果、偏心部４１３，４１４は、伝達軸ＦＴＸ周りに偏心回転する。クランク軸４１０は、軸受４２３，４２４を介して、歯車３１０，３２０へ駆動力を伝達する。軸受４２３，４２４を介して偏心部４１３，４１４に接続された歯車３１０，３２０は、外筒部２１０によって規定された円形空間内で揺動する。歯車３１０，３２０は、内歯ピン２１２に噛み合うので、外筒部２１０とキャリア部２２０との間で相対的な回転運動が引き起こされる。

（他のもう１つの減速機）
設計者は、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明された減速機１００の設計原理に基づいて、主軸と伝達軸との間の距離において相違する他のもう１つの減速機を設計することができる。

図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明された設計原理に基づいて構築された他のもう１つの減速機１００Ａを示す。図２Ａは、減速機１００Ａの概略的な断面図である。図２Ｂは、減速機１００Ａの側面図である。図１Ａ乃至図２Ｂを参照して、減速機１００Ａが説明される。

減速機１００Ａは、筐体筒２００Ａと、歯車部３００Ａと、３つのクランク組立体４００Ａ（図２Ｂを参照：図２Ａは、３つのクランク組立体４００Ａのうち１つを示す）と、を備える。筐体筒２００Ａは、歯車部３００Ａと、クランク組立体４００Ａと、を収容する。本実施形態において、第２減速機は、減速機１００Ａによって例示される。

筐体筒２００Ａは、外筒部２１０Ａと、キャリア部２２０Ａと、２つの主軸受２３０Ａと、を含む。キャリア部２２０Ａは、外筒部２１０Ａ内に配置される。２つの主軸受２３０Ａは、外筒部２１０Ａとキャリア部２２０Ａとの間に配置される。２つの主軸受２３０Ａは、外筒部２１０Ａと、キャリア部２２０Ａと、の間の相対的な回転運動を可能にする。本実施形態において、第２出力部は、外筒部２１０Ａ及びキャリア部２２０Ａのうち一方によって例示される。

図２Ａは、２つの主軸受２３０Ａの回転中心軸として規定される主軸ＳＭＸを示す。外筒部２１０Ａが固定されているならば、キャリア部２２０Ａは、主軸ＳＭＸ周りに回転する。キャリア部２２０Ａが固定されているならば、外筒部２１０Ａは、主軸ＳＭＸ周りに回転する。すなわち、外筒部２１０Ａ及びキャリア部２２０Ａのうち一方は、外筒部２１０Ａ及びキャリア部２２０Ａのうち他方に対して、主軸ＳＭＸ周りに相対的に回転することができる。本実施形態において、第２主軸は、主軸ＳＭＸによって例示される。

設計者は、外筒部２１０Ａに様々な形状を与えることができる。したがって、本実施形態の原理は、外筒部２１０Ａの特定の形状に限定されない。

設計者は、キャリア部２２０Ａに様々な形状を与えることができる。したがって、本実施形態の原理は、キャリア部２２０Ａの特定の形状に限定されない。

外筒部２１０Ａは、外筒２１１Ａと、複数の内歯ピン２１２Ａと、を含む。減速機１００Ａ内の内歯ピン２１２Ａは、減速機１００内の内歯ピン２１２よりも多くてもよい。外筒２１１Ａは、キャリア部２２０Ａ、歯車部３００Ａ及びクランク組立体４００Ａが収容される円筒状の内部空間を規定する。各内歯ピン２１２Ａは、主軸ＳＭＸに略平行に延びる円柱状の部材である。各内歯ピン２１２Ａは、外筒２１１Ａの内壁に形成された溝部に嵌入される。したがって、各内歯ピン２１２Ａは、外筒２１１Ａによって適切に保持される。

複数の内歯ピン２１２Ａは、主軸ＳＭＸ周りに略一定間隔で配置される。各内歯ピン２１２Ａの半周面は、外筒２１１Ａの内壁から主軸ＳＭＸに向けて突出する。したがって、複数の内歯ピン２１２Ａは、歯車部３００Ａと噛み合う内歯として機能する。

キャリア部２２０Ａは、基部２２１Ａと、端板部２２２Ａと、を含む。キャリア部２２０Ａは、全体的に、円筒形状をなす。基部２２１Ａは、基板部２２５Ａと、３つのシャフト部２２６Ａ（図２Ａには、３つのシャフト部２２６Ａのうち１つが示されている）と、を含む。シャフト部２２６Ａは、基板部２２５Ａから端板部２２２Ａに向けて延びる。減速機１００Ａと同様に、端板部２２２Ａは、ネジ及びピンによって、シャフト部２２６Ａの先端面に固定されてもよい。

歯車部３００Ａは、基板部２２５Ａと端板部２２２Ａとの間に配置される。シャフト部２２６Ａは、歯車部３００Ａを貫通し、端板部２２２Ａに接続される。

歯車部３００Ａは、２つの歯車３１０Ａ，３２０Ａを含む。歯車３１０Ａは、基板部２２５Ａと歯車３２０Ａとの間に配置される。歯車３２０Ａは、端板部２２２Ａと歯車３１０Ａとの間に配置される。

歯車３１０Ａは、形状及び大きさにおいて、歯車３２０Ａと同様である。歯車３１０Ａ，３２０Ａは、内歯ピン２１２Ａに噛み合いながら、外筒２１１Ａ内を周回移動する。したがって、歯車３１０Ａ，３２０Ａの中心は、主軸ＳＭＸ周りを周回することとなる。

歯車３１０Ａの周回位相は、歯車３２０Ａの周回位相から略１８０°ずれている。歯車３１０Ａは、外筒部２１０Ａの複数の内歯ピン２１２Ａのうち半数に噛み合う間、歯車３２０Ａは、複数の内歯ピン２１２Ａのうち残りの半数に噛み合う。したがって、歯車部３００Ａは、外筒部２１０Ａ又はキャリア部２２０Ａを回転させることができる。

本実施形態において、歯車部３００Ａは、２つの歯車３１０Ａ，３２０Ａを含む。代替的に、設計者は、歯車部として、２を超える数の歯車を用いてもよい。更に代替的に、設計者は、歯車部として、１つの歯車を用いてもよい。

クランク組立体４００Ａは、クランク軸４１０Ａと、４つの軸受４２１Ａ，４２２Ａ，４２３Ａ，４２４Ａと、伝達歯車４３０Ａと、を含む。伝達歯車４３０Ａは、一般的なスパーギアであってもよい。代替的に、伝達歯車４３０Ａは、他の種類の歯車であってもよい。本実施形態の原理は、伝達歯車４３０Ａの特定の種類に限定されない。

図２Ａは、伝達軸ＳＴＸを示す。伝達軸ＳＴＸは、主軸ＳＭＸに対して略平行である。クランク軸４１０Ａは、伝達軸ＳＴＸ周りに回転する。図２Ａは、伝達軸ＳＴＸと主軸ＳＭＸとの間の距離を記号「Ｌ２」で示す。距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも大きい。本実施形態において、第２クランク組立体は、クランク組立体４００Ａによって例示される。第２伝達軸は、伝達軸ＳＴＸによって例示される。第２距離は、距離Ｌ２によって例示される。

図２Ｂは、主軸ＳＭＸを中心にして描かれた仮想円ＰＣ２を示す。仮想円ＰＣ２の半径は、図２Ａを参照して説明された距離Ｌ２に等しい。３つのクランク軸４１０Ａそれぞれに対応する３つの伝達軸ＳＴＸは、仮想円ＰＣ２上に位置する。

クランク軸４１０Ａは、２つのジャーナル４１１Ａ，４１２Ａと、２つの偏心部４１３Ａ，４１４Ａと、を含む。ジャーナル４１１Ａ，４１２Ａは、伝達軸ＳＴＸに沿って延びる。ジャーナル４１１Ａ，４１２Ａの中心軸は、伝達軸ＳＴＸに一致する。ジャーナル４１１Ａ，４１２Ａは、伝達軸ＳＴＸ周りに回転する。偏心部４１３Ａ，４１４Ａは、ジャーナル４１１Ａ，４１２Ａ間に形成される。偏心部４１３Ａ，４１４Ａそれぞれは、伝達軸ＳＴＸから偏心している。

ジャーナル４１１Ａは、軸受４２１Ａに挿入される。軸受４２１Ａは、ジャーナル４１１Ａと端板部２２２Ａとの間に配置される。したがって、ジャーナル４１１Ａは、端板部２２２Ａと軸受４２１Ａとによって支持される。伝達歯車４３０Ａは、ジャーナル４１１Ａに取り付けられる。したがって、伝達歯車４３０Ａは、ジャーナル４１１Ａとともに、伝達軸ＳＴＸ周りに回転することができる。本実施形態において、第２伝達歯車は、伝達歯車４３０Ａによって例示される。

ジャーナル４１２Ａは、軸受４２２Ａに挿入される。軸受４２２Ａは、ジャーナル４１２Ａと基部２２１Ａとの間に配置される。したがって、ジャーナル４１２Ａは、基部２２１Ａと軸受４２２Ａとによって支持される。

偏心部４１３Ａは、軸受４２３Ａに挿入される。軸受４２３Ａは、偏心部４１３Ａと歯車３１０Ａとの間に配置される。偏心部４１４Ａは、軸受４２４Ａに挿入される。軸受４２４Ａは、偏心部４１４Ａと歯車３２０Ａとの間に配置される。

図２Ａは、中央ギアシャフトＧＳ２を示す。中央ギアシャフトＧＳ２は、主軸ＳＭＸ周りに回転する。中央ギアシャフトＧＳ２は、駆動源（モータ）の一部であってもよい。代替的に、駆動源とは別異に形成された部材であってもよい。本実施形態の原理は、中央ギアシャフトＧＳ２の特定の構造に限定されない。

中央ギアシャフトＧＳ２は、３つの伝達歯車４３０Ａそれぞれに噛み合う。この結果、駆動源が生成した駆動力は、中央ギアシャフトＧＳ２から３つの伝達歯車４３０Ａそれぞれに伝達される。伝達歯車４３０Ａに駆動力が入力されると、クランク軸４１０Ａは、伝達軸ＳＴＸ周りに回転する。この結果、偏心部４１３Ａ，４１４Ａは、伝達軸ＳＴＸ周りに偏心回転する。軸受４２３Ａ，４２４Ａを介して偏心部４１３Ａ，４１４Ａに接続された歯車３１０Ａ，３２０Ａは、外筒部２１０Ａによって規定された円形空間内で揺動する。歯車３１０Ａ，３２０Ａは、内歯ピン２１２Ａに噛み合うので、外筒部２１０Ａとキャリア部２２０Ａとの間で相対的な回転運動が引き起こされる。

設計者は、減速機１００Ａを設計した後、減速機１００を設計してもよい。このとき、設計者は、伝達歯車４３０のモジュール及び転位係数を、伝達歯車４３０Ａのモジュール及び転位係数に一致させてもよい。その後、設計者は、用いられたモジュール及び転位係数から、距離Ｌ１を算出してもよい。

＜第２実施形態＞
設計者は、様々な手法を用いて、モジュール及び転位係数から、主軸と伝達軸との間の距離を決定することができる。第２実施形態において、主軸と伝達軸との間の距離を決定するための例示的な技術が説明される。

異なる減速比が、図１Ａを参照して説明された減速機１００と図２Ａを参照して説明された減速機１００Ａとに要求されるならば、一般的に、中央ギアシャフトＧＳ１の歯数及び伝達歯車４３０の歯数の和は、中央ギアシャフトＧＳ２の歯数及び伝達歯車４３０Ａの歯数の和とは相違する。設計者が、転位係数を減速機１００，１００Ａそれぞれに対して、ゼロに設定するならば、主軸から伝達軸までの距離と歯数の和との関係は、以下の数式によって表現される。

設計者が、転位係数をゼロとは異なる正の値又は負の値に設定するならば、上述の数式は、転位係数を考慮して変形されてもよい。

以下の表は、設計者が、モジュールを「１．５」に設定し、且つ、転位係数をゼロに設定したときにおける歯数の和と主軸から伝達軸までの距離との関係を表す。

設計者が、減速機１００に関して、中央ギアシャフトＧＳ１の歯数及び伝達歯車４３０の歯数の和を「５４」に設定するならば、主軸ＦＭＸから伝達軸ＦＴＸまでの距離Ｌ１は、「４０．５０ｍｍ」に設定される。設計者が、減速機１００Ａに関して、中央ギアシャフトＧＳ２の歯数及び伝達歯車４３０Ａの歯数の和を「６０」に設定するならば、主軸ＳＭＸから伝達軸ＳＴＸまでの距離Ｌ２は、「４５．００ｍｍ」に設定される。

＜第３実施形態＞
設計者は、第２実施形態に関連して説明された設計技術を用いて、様々な手順で減速機を設計することができる。第３実施形態において、減速機の例示的な設計手順が説明される。

図３は、減速機の例示的な設計手順を表すフローチャートである。図３を参照して、減速機の設計手順が説明される。

（ステップＳ１１０）
第２実施形態に関連して説明された如く、設計者は、モジュールと転位係数とを決定する。その後、ステップＳ１２０が実行される。

（ステップＳ１２０）
設計者は、設計データベースを検索し、モジュール及び転位係数において一致する伝達歯車の設計データが存在するか否かを検証してもよい。モジュール及び転位係数において一致する伝達歯車の設計データが存在するならば、ステップＳ１３０が実行される。他の場合には、ステップＳ１８０が実行される。

（ステップＳ１３０）
設計者は、モジュール及び転位係数において一致する伝達歯車の設計データを設計データベースから抽出する。その後、ステップＳ１４０が実行される。

（ステップＳ１４０）
設計者は、減速機に要求される減速比が得られるように、中央ギアシャフトの歯数を決定する。その後、ステップＳ１５０が実行される。

（ステップＳ１５０）
設計者は、ステップＳ１２０において得られた伝達歯車に対して強度計算を実行してもよい。減速機の使用条件下において、伝達歯車が十分な機械的強度を有しているならば、ステップＳ１６０が実行される。他の場合には、ステップＳ１９０が実行される。

（ステップＳ１６０）
設計者は、第２実施形態に関連して説明された技術に基づいて、主軸と伝達軸との間の距離を決定する。その後、ステップＳ１７０が実行される。

（ステップＳ１７０）
設計者は、ステップＳ１６０において得られた距離を基準に、外筒部、キャリア部及び歯車部の設計を行う。

（ステップＳ１８０）
設計者は、伝達歯車を再設計する。その後、ステップＳ１４０が実行される。

（ステップＳ１９０）
設計者は、伝達歯車の厚さを増大させる。この結果、既存の伝達歯車よりも高い機械的強度を有する伝達歯車が設計される。その後、ステップＳ１５０が実行される。

本実施形態において、第１設計工程は、ステップＳ１１０乃至ステップＳ１６０の設計手順によって例示される。第２設計工程は、ステップＳ１６０及びステップＳ１７０の工程によって例示される。

＜第４実施形態＞
第３実施形態に関連して説明された設計手順が用いられるならば、設計者は、既存の伝達歯車の歯数を変更することなく、減速機を設計することができる。加えて、上述の様々な実施形態に関連して説明された如く、新たな減速機の伝達歯車のモジュール及び転位係数は、既存の伝達歯車と同一に設定されるので、伝達歯車の外形輪郭は、既存の伝達歯車の外形輪郭に一致することとなる。第４実施形態において、第３実施形態に関連して説明された設計手順に基づいて得られた伝達歯車が説明される。

図４は、伝達歯車４３０Ｂ，４３０Ｃの概略的な正面図である。図３及び図４を参照して、伝達歯車４３０Ｂ，４３０Ｃの形状的な共通性が説明される。

設計者は、ステップＳ１３０（図３を参照）において、伝達歯車４３０Ｂの設計データを取得する。設計者は、その後のステップＳ１４０において、中央ギアシャフトの歯数を調整することによって、新たな減速機に対して要求される減速比を達成するので、新たな伝達歯車４３０Ｃは、既存の伝達歯車４３０Ｂと同数の歯を有することができる。

図４は、伝達歯車４３０Ｂの外形輪郭線ＥＣＴと、伝達歯車４３０Ｃの外形輪郭線ＮＣＴと、を示す。上述の如く、伝達歯車４３０Ｃは、歯数、モジュール及び転位係数において、伝達歯車４３０Ｂと一致するので、外形輪郭線ＮＣＴが描く閉領域は、形状及び大きさにおいて、外形輪郭線ＥＣＴが描く閉領域に一致する。

＜第５実施形態＞
第３実施形態に関連して説明された設計手順が用いられるならば、設計者は、既存の伝達歯車を、他の減速機にそのまま利用することも可能である。第５実施形態において、第３実施形態に関連して説明された設計手順に基づいて得られた伝達歯車が説明される。

図５は、伝達歯車４３０Ｂ，４３０Ｃの概略的な断面図である。図３乃至図５を参照して、伝達歯車４３０Ｂ，４３０Ｃの形状的な共通性が説明される。

設計者は、ステップＳ１５０（図３を参照）において、既存の伝達歯車４３０Ｂの機械的強度が新たな減速機の使用条件下で十分な機械的強度を有するか否かを検証する。伝達歯車４３０Ｂの機械的強度が新たな減速機の使用条件下で十分な機械的強度を有するならば、設計者は、新たな減速機に用いられる伝達歯車４３０Ｃの厚さＴ２を、伝達歯車４３０Ｂの厚さＴ１に一致させることができる。この場合、伝達歯車４３０Ｃは、伝達歯車４３０Ｂに形状的に一致することとなる。

＜第６実施形態＞
第１実施形態に関連して説明された如く、クランク軸は、伝達歯車に挿入される。したがって、伝達歯車に挿入穴が穿設される。挿入穴は、クランク軸が含むスプライン軸部の断面形状に適合されてもよい。代替的に、挿入穴は、クランク軸及びクランク軸に取り付けられたキーの組立体の断面形状に適合されてもよい。挿入穴が、既存の減速機及び新たな減速機に用いられる伝達歯車間で一致されるならば、減速機を設計する設計部門の労力だけでなく、減速機の製造を管理するロジスティクス部門の労力は大幅に低減される。第６実施形態において、挿入穴の形状において一致する２つの伝達歯車が説明される。

図６は、伝達歯車４３０Ｄ，４３０Ｅの概略的な正面図である。第４実施形態及び第６実施形態の間で共通して用いられる符号は、当該共通の符号が付された要素が、第４実施形態と同一の機能を有することを意味する。図６を参照して、伝達歯車４３０Ｄ，４３０Ｅの形状的な共通性が説明される。

第４実施形態と同様に、図６は、伝達歯車４３０Ｄ，４３０Ｅの外形を表す外形輪郭線ＥＣＴ，ＮＣＴを示す。外形輪郭線ＮＣＴが描く閉領域は、形状及び大きさにおいて、外形輪郭線ＥＣＴが描く閉領域に一致する。

伝達歯車４３０Ｄには、スプライン穴４３１Ｄが形成される。伝達歯車４３０Ｅには、スプライン穴４３１Ｅが形成される。スプライン穴４３１Ｅは、スプライン穴４３１Ｄに、形状及び大きさにおいて一致する。本実施形態において、第１挿入穴は、スプライン穴４３１Ｄ，４３１Ｅのうち一方によって例示される。第２挿入穴は、スプライン穴４３１Ｄ，４３１Ｅのうち他方によって例示される。

＜第７実施形態＞
様々な経路が、駆動源（たとえば、モータ）から減速機への駆動力の伝達に設定されてもよい。第６実施形態において、様々な駆動力伝達経路が説明される。

図７Ａ乃至図７Ｃそれぞれは、駆動力伝達経路の概念図である。図１Ａ、図７Ａ乃至図７Ｃを参照して、駆動力の伝達経路が説明される。

図７Ａ乃至図７Ｃそれぞれは、３つの伝達歯車４３０Ｆを示す。伝達歯車４３０Ｆは、第３実施形態に関連して説明された設計手順に基づいて設計されてもよい。

図７Ａ乃至図７Ｃそれぞれは、駆動ギアＤＧを示す。駆動ギアＤＧは、図７Ａ乃至図７Ｃそれぞれに示される複数の歯車の中で最も駆動源に近い。すなわち、駆動ギアＤＧは、駆動力伝達経路において、最も上流に位置する。図７Ａ乃至図７Ｃそれぞれにおいて、駆動ギアＤＧには、網掛けがなされている。

図７Ａに示される伝達経路に関して、図１Ａを参照して説明された中央ギアシャフトＧＳ１と同様に、駆動ギアＤＧは、３つの伝達歯車４３０Ｆそれぞれに噛み合うことができる。

図７Ｂは、３つの伝達歯車４３０Ｆそれぞれに噛み合う中央ギアＣＧを示す。駆動ギアＤＧは、３つの伝達歯車４３０Ｆのうち１つと噛み合ってもよい。この場合、他の伝達歯車４３０Ｆは、中央ギアＣＧを通じて、駆動力を受け取ることができる。

図７Ｃは、図７Ｂと同様に、中央ギアＣＧを示す。駆動ギアＤＧは、中央ギアＣＧに噛み合ってもよい。この場合、３つの伝達歯車４３０Ｆそれぞれは、中央ギアＣＧを通じて、駆動力を受け取ることができる。

上述の様々な実施形態の原理は、減速機に対する要求に適合するように、組み合わされてもよい。

上述の実施形態の原理は、様々な減速機の設計に好適に利用される。

１００，１００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・減速機
２１０，２１０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外筒部
２２０，２２０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・キャリア部
３１０，３１０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯車
３２０，３２０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯車
４００，４００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク組立体
４１０，４１０Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク軸
４３０〜４３０Ｆ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・伝達歯車
４３１Ｄ，４３１Ｅ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・スプライン穴
ＦＭＸ，ＳＭＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・主軸
ＦＴＸ，ＳＴＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・伝達軸

Claims (7)

1. 第１出力部の回転中心軸として規定される第１主軸から第１距離だけ離間した第１伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第１主軸周りに前記第１出力部を回転させる第１クランク組立体を有する第１減速機と、
   第２出力部の回転中心軸として規定される第２主軸から前記第１距離とは異なる第２距離だけ離間した第２伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第２主軸周りに前記第２出力部を回転させる第２クランク組立体を有する第２減速機と、を備え、
   前記第１クランク組立体は、前記第１伝達軸周りに回転する第１伝達歯車と、前記第１伝達歯車が取り付けられる第１クランク軸と、を含み、
   前記第２クランク組立体は、前記第２伝達軸周りに回転する第２伝達歯車と、前記第２伝達歯車が取り付けられる第２クランク軸と、を含み、
   前記第１伝達歯車は、モジュール及び転位係数において、前記第２伝達歯車と同一である
   減速機群。
2. 前記第１伝達歯車は、外形輪郭の形状において、前記第２伝達歯車と同一である
   請求項１に記載の減速機群。
3. 前記第１伝達歯車は、厚さにおいて、前記第２伝達歯車と同一である
   請求項２に記載の減速機群。
4. 前記第１伝達歯車には、前記第１クランク軸が挿入される第１挿入穴が形成され、
   前記第２伝達歯車には、前記第２クランク軸が挿入される第２挿入穴が形成され、
   前記第１挿入穴は、前記第２挿入穴に形状的に一致する
   請求項３に記載の減速機群。
5. 前記第１伝達歯車は、前記第２伝達歯車と形状的に一致する
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の減速機群。
6. 出力部の回転中心軸と前記回転中心軸周りに前記出力部を回転させるクランク組立体の伝達回転軸との間の距離関係において、他のもう１つの減速機とは相違する減速機であって、
   前記回転中心軸として規定される第１主軸周りに回転する第１出力部と、
   前記第１主軸から第１距離だけ離間した前記伝達回転軸として規定される第１伝達軸周りに回転し、前記第１主軸周りに前記第１出力部を回転させる第１クランク組立体と、を備え、
   前記他のもう１つの減速機は、前記回転中心軸として規定される第２主軸から前記第１距離とは異なる第２距離だけ離間した前記伝達回転軸として規定される第２伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第２主軸周りに第２出力部を回転させる第２クランク組立体を有し、
   前記第１クランク組立体は、前記第１伝達軸周りに回転する第１伝達歯車と、前記第１伝達歯車が取り付けられる第１クランク軸と、を含み、
   前記第２クランク組立体は、前記第２伝達軸周りに回転する第２伝達歯車と、前記第２伝達歯車が取り付けられる第２クランク軸と、を含み、
   前記第１伝達歯車は、モジュール及び転位係数において、前記第２伝達歯車と同一である
   減速機。
7. 出力部の回転中心軸と前記回転中心軸周りに前記出力部を回転させるクランク組立体の伝達回転軸との間の距離関係において、他のもう１つの減速機とは相違する減速機の設計方法であって、
   前記クランク組立体として、第１クランク組立体を設計する第１設計工程と、
   前記回転中心軸として規定される第１主軸周りに回転する第１出力部を設計する第２設計工程と、を備え、
   前記他のもう１つの減速機は、前記回転中心軸として規定される第２主軸から第２距離だけ離間した前記伝達回転軸として規定される第２伝達軸周りに回転運動を行うことによって、前記第２主軸周りに第２出力部を回転させる第２クランク組立体を有し、
   前記第２クランク組立体は、前記第２伝達軸周りに回転する第２伝達歯車と、前記第２伝達歯車が取り付けられる第２クランク軸と、を含み、
   前記第１設計工程は、モジュール及び転位係数において、前記第２伝達歯車と一致する第１伝達歯車を設計する段階を含み、
   前記第２設計工程は、前記モジュールと前記転位係数とから前記第１主軸と前記伝達回転軸として規定される第１伝達軸との間の第１距離を決定する段階を含み、
   前記第１距離は、前記第２距離とは相違する
   減速機の設計方法。