JP2018013204A - ボール減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】一次側ボール溝と二次側ボール溝の径方向誤差を吸収できるようにして、騒音、振動、及び伝達トルクのばらつきを抑えることができるボール減速機を提供する。
【解決手段】一次回転体３と二次回転体４との間には、回転不能な固定保持板２が介装されている。固定保持板２は、径方向溝１７が中心１３の周囲に等間隔で複数形成され、各径方向溝１７にボール１８が径方向移動可能に収容されている。ボール１８は、一次回転体３の偏心円形状の一次側ボール溝２０に係合されると共に、二次回転体４の波形形状の二次側ボール溝２１に係合されている。径方向溝１７は、ボール１８が溝幅方向にずれ動くのを許容できるように、ボール１８の直径よりも大きな溝幅に形成されている。二次側ボール溝２１の山及び谷に対応する部分は、溝幅が広げられ、溝底に同一溝深さとなる平面が形成されて、山又は谷に位置するボール１８の径方向へのずれ動きを可能にする。
【選択図】図１

Description

この発明は、回転を減速して伝達するために使用されるボール減速機に関するものである。

従来から、ボール減速機は、歯車減速装置と比較して、小型で且つ大きな減速比を得られることから、各種機械（例えば、産業用ロボット、舵角可変式ステアリング装置等）の動力伝達部に使用されている（特許文献１及び特許文献２参照）。

図１２（ａ）は、このようなボール減速機１００の一例を簡略化して示す図である。この図１２（ａ）に示すボール減速機１００は、入力側である一次回転体１０１と、この一次回転体１０１と対向するように位置する固定保持板１０２と、この固定保持板１０２のうちの一次回転体１０１と対向する面とは反対側の面に対向するように位置し、且つ一次回転体１０１と同軸上に位置する二次回転体１０３と、を有している。そして、図１２（ｂ）に示すように、一次回転体１０１は、一次側ボール溝１０４が固定保持板１０２と対向する面に形成され、後述するボール１０５が一次側ボール溝１０４内に転動可能に係合されるようになっている。また、図１２（ｃ）に示すように、固定保持板１０２は、中心１０２ａの周囲に複数（９箇所）の径方向溝１０６が形成され、ボール１０５が各径方向溝１０６内に径方向へ移動可能に収容される。また、図１２（ｄ）に示すように、二次回転体１０３は、二次側ボール溝１０７が固定保持板１０２に対向する面に形成され、固定保持板１０２の径方向溝１０６内に収容されたボール１０５が二次側ボール溝１０７に転動可能に係合されるようになっている。

また、図１２に示すボール減速機１００において、一次側ボール溝１０４は、３箇所の山と谷からなる３波の波形形状の環状溝で且つ軸心１０１ａを中心とする環状溝であり、溝断面の形状がボール１０５の母線の一部と同様の円弧形状になっている。また、二次側ボール溝１０７は、６箇所の山と谷からなる６波の波形形状の環状溝で且つ軸心１０３ａを中心とする環状溝であり、溝断面の形状がボール１０５の母線の一部と同様の円弧形状になっている。

このようなボール減速機１００は、一次回転体１０１が１回転すると、ボール１０５が径方向溝１０６内を径方向に３往復し、二次回転体１０３が二次側ボール溝１０７の３波分（一次回転体の１／２回転分）だけ回転するようになっている。

特開昭５９−１３３８６３号公報 特開２００９−２７５７３９号公報

図１２に示すボール減速機１００は、固定保持板１０２の径方向溝１０６の溝幅がボール１０５の直径よりも僅かに大きく形成されており、径方向溝１０６の溝壁とボール１０５との隙間分だけボール１０５が円周方向に移動できるようになっている。したがって、図１２に示すボール減速機１００において、一次側ボール溝１０４の中心線と二次側ボール溝１０７の中心線とが交差する部分では、ボール１０５が径方向溝１０６の溝壁との隙間分だけ円周方向に移動できるため、一次側ボール溝１０４と二次側ボール溝１０７の径方向の誤差を吸収することが可能になる。
しかしながら、二次側ボール溝１０７の山にボール１０５が位置する場合には、二次側ボール溝１０７の山の接線と一次側ボール溝１０４の山の接線とが平行になるため、ボール１０５が径方向にほとんど移動できず、一次側ボール溝１０４と二次側ボール溝１０７との径方向の誤差Δを吸収できない（図１３参照）。また、二次側ボール溝１０７の谷にボール１０５が位置する場合には、二次側ボール溝１０７の谷の接線と一次側ボール溝１０４の谷の接線とが平行になるため、ボール１０５が径方向にほとんど移動できず、一次側ボール溝１０４と二次側ボール溝１０７との径方向の誤差Δを吸収できない（図１３参照）。その結果、図１２に示すボール減速機１００は、一次回転体１０１側と二次回転体１０３側との組立誤差（例えば、一次回転体１０１を支持するベアリング、及び二次回転体１０３を支持するベアリングの組立誤差）、及び一次回転体１０１側と二次回転体１０３側との温度差に起因する熱膨張差等に起因し、一次側ボール溝１０４と二次側ボール溝１０７とに径方向の誤差Δが生じると、二次側ボール溝１０７の山又は谷に位置するボール１０５によって、一次回転体１０１と二次回転体１０３との間隔が図１３（ａ）に示す状態（正常状態）から図１３（ｂ）に示す状態（異常状態）に周期的に押し広げられ、二次側ボール溝１０７の山又は谷に位置するボール１０５以外の他のボール１０５が二次回転体１０３（二次側ボール溝１０７の溝壁）に接触できない状態が周期的に出現し、少なくとも騒音、振動、及び伝達トルクのばらつきのいずれかを生じる。

そこで、本発明は、一次側ボール溝と二次側ボール溝との径方向誤差を吸収できるようにして、騒音、振動、及び伝達トルクのばらつきを抑えることができるボール減速機の提供を目的とする。

本発明に係るボール減速機１において、
（１）．回転不能な固定保持板２の一方の側面側には、回転可能に支持された一次回転体３，３３が対向するように配置されている。
（２）．前記固定保持板２の他方の側面側には、回転可能に支持された二次回転体４，３４が対向するように配置されている。
（３）．前記一次回転体３，３３と前記二次回転体４，３４は、回転中心１１，１４，４０，４１が同軸上に位置するように配置されている。
（４）．前記固定保持板２は、前記回転中心１１，１４，４０，４１と同心の中心１３から放射方向へ延びる仮想線を径方向線１６とすると、前記径方向線１６に沿って延びる径方向溝１７が前記中心１３の周囲に複数形成されている。
（５）．前記径方向溝１７には、ボール１８が径方向に移動可能に収容されている。
（６）．前記ボール１８は、前記一次回転体３，３３に形成された一次側ボール溝２０に転動可能に係合されると共に、前記二次回転体４，３４に形成された二次側ボール溝２１に転動可能に係合されている。
（７）．前記一次側ボール溝２０は、前記一次回転体３，３３の前記回転中心１１，４１の周囲に形成された環状溝であり、前記一次回転体３，３３の１回転で、前記径方向溝１７内の前記ボール１８を径方向にＮ往復させることができるように、前記回転中心１１，４１から最も離れた部分２６，３０と前記回転中心１１，４１から最も近い部分２７，３１とがＮ箇所形成されると共に、溝断面の形状が前記ボール１８の母線の一部と同様の円弧形状に形成され、
（８）．前記二次側ボール溝２１は、複数の山２３と谷２４からなる複数波の波形形状の環状溝であり、且つ前記回転中心１４，４１と同心の環状溝であって、溝断面の形状が前記ボール１８の母線の一部と同様の円弧形状に形成されている。
（９）．前記二次回転体４，３４は、前記一次回転体３，３３が１回転し、前記ボール１８が前記一次回転体３，３３の前記一次側ボール溝２０によって前記径方向溝１７内を径方向にＮ往復させられると、前記ボール１８によって前記二次側ボール溝２１のＮ波分だけ回転させられ、二次側ボール溝２１がＭ（Ｎ＜Ｍ）波の波形形状の環状溝である場合に、Ｎ／Ｍ回転させられるようになっている。
（１０）．前記径方向溝１７は、前記ボール１８が溝幅方向にずれ動くことを許容できるように、前記ボール１８の直径よりも大きな溝幅に形成されている。
（１１）．前記一次側ボール溝２０の前記回転中心１１，４１から最も離れた部分２６，３０とその近傍、及び前記一次側ボール溝２０の前記回転中心１１，４１から最も近い部分２７，３１とその近傍と、前記二次側ボール溝２１の前記山２３及び谷２４に対応する部分との少なくとも一方は、溝幅が広げられ、溝底２０ａ，２１ａに同一溝深さとなる平面２５，２８，３２が形成されている。

本発明に係るボール減速機は、二次側ボール溝の山又は谷に位置するボールが一次回転体と二次回転体との間隔を押し広げることなく径方向へずれ動くことができ、一次側ボール溝と二次側ボール溝との径方向誤差を吸収できるため、騒音、振動、及び伝達トルクのばらつきを抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係るボール減速機の縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係るボール減速機の分解斜視図である。 固定保持板の側面図である。 一次回転体に形成された一次側ボール溝を示す図である。 図５（ａ）は二次回転体に形成された二次側ボール溝を示す図であり、図５（ｂ）は二次側ボール溝の一部（図５（ａ）のＡ部）を拡大して示す図である。 二次回転体の二次側ボール溝とボールとの関係を示す平面図である。 一次側ボール溝とボールとの係合状態、及び溝底に平面を形成した二次側ボール溝とボールとの係合状態を示す断面図であり、図７（ａ）が一次側ボール溝と二次側ボール溝とに径方向誤差がない状態を示す断面図、図７（ｂ）が一次側ボール溝と二次側ボール溝とに径方向誤差がある状態を示す断面図である。 一次回転体の一次側ボール溝の変形例１を示す図である。 一次回転体の一次側ボール溝の変形例２を示す図である。 一次回転体の一次側ボール溝の変形例３を示す図であり、変形例２に係る一次側ボール溝の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るボール減速機の縦断面図である。 従来のボール減速機を簡略化して示す図であり、図１２（ａ）がボール減速機の縦断面図、図１２（ｂ）が一次回転体の一次側ボール溝を示す図、図１２（ｃ）が固定保持板の側面図、図１２（ｄ）が二次回転体の二次側ボール溝を示す図である。 図１３（ａ）は従来のボール減速機における一次回転体と二次回転体との間隔が正常な状態を示す図であり、図１３（ｂ）は従来のボール減速機における一次回転体と二次回転体との間隔が異常な状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。

［第１実施形態］
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係るボール減速機１を示す図である。なお、図１は、ボール減速機１の縦断面図である。また、図２は、ボール減速機１の分解斜視図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るボール減速機１は、回転不能な固定保持板２の一方の側面側に一次回転体３が対向するように配置され、回転不能な固定保持板２の他方の側面側に二次回転体４が対向するように配置されている。そして、固定保持板２は、径方向外方端側（図１の上方端側及び下方端側）が第１ハウジング５と第２ハウジング６の突き合わせ部にボルト７で固定されている。また、一次回転体３は、一次側軸部３ａと一次側円板部３ｂとが一体に形成され、第１ハウジング５の内周側にベアリング８で回転可能に支持されている。また、二次回転体４は、二次側軸部４ａと二次側円板部４ｂとが一体に形成され、第２ハウジング６の内周側にベアリング１０で回転可能に支持されている。そして、このボール減速機１は、一次回転体３の回転中心１１（一次側軸部３ａの軸心１２）、固定保持板２の中心１３、及び二次回転体４の回転中心１４（二次側軸部４ａの軸心１５）が同軸上に位置するように組み立てられている。なお、本実施形態に係るボール減速機１は、一次回転体３の一次側軸部３ａは入力軸となり、二次回転体４の二次側軸部４ａは出力軸となるように使用される。

図１、図２、及び図３に示すように、固定保持板２は、中心１３から放射方向へ延びる仮想線を径方向線１６とすると、その径方向線１６に沿って延びる径方向溝１７が中心１３の周囲に等間隔で複数（２１箇所）形成されている。この固定保持板２の複数の径方向溝１７は、中心１３からの距離が等距離に形成されており、ボール１８が径方向移動可能に収容されている。また、この径方向溝１７は、ボール１８が後述する一次回転体３の一次側ボール溝２０に沿って径方向へ移動することを可能にする長穴であり、且つボール１８が円周方向にずれ動くことが可能にとなる溝幅（ボール１８の直径よりも大きな溝幅）で形成されている。そして、この固定保持板２は、その両側にボール１８の一部が露出し、そのボール１８が一次回転体３の一次側ボール溝２０と二次回転体４の二次側ボール溝２１に転動可能に係合するようになっている。

図１、図２、及び図４に示すように、一次回転体３は、一次側円板部３ｂの固定保持板２に対向する面に一次側ボール溝２０が形成されている。この一次側ボール溝２０は、真円の中心２２を一次回転体３の回転中心１１（軸心１２）に対して所定寸法（ｅ）だけ偏心させて形成された偏心円形状の溝であり、溝断面の形状がボール１８の母線の一部と同様の円弧形状に形成されている。

図１、図２、及び図５に示すように、二次回転体４は、二次側円板部４ｂの固定保持板２に対向する面に二次側ボール溝２１が形成されている。この二次側ボール溝２１は、複数（２０箇所）の山２３と谷２４からなる波形形状の環状溝であり（山２３の頂部から隣の山２３の頂部まで、又は谷２４の底部から隣の谷２４の底部までを一波とすると、２０波の波形形状の環状溝であり）、且つ軸心１５と同心の環状溝であって、溝断面の形状がボール１８の母線の一部と同様の円弧形状に形成されている。そして、図５及び図７に示すように、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分（山２３の頂部とその近傍、及び谷２４の底部とその近傍）は、一次側ボール溝２０との径方向の誤差Δを考慮した寸法（山２３の頂部又は谷２４の底部における寸法ｗ（ｗ＞Δ））分だけ溝幅が広げられ、溝底２１ａに同一溝深さとなる平面２５が略三日月状に形成されている。このように形成された二次側ボール溝２１は、一次側ボール溝２０との間に径方向の誤差Δが生じた場合、山２３又は谷２４に位置するボール１８が一次回転体３と二次回転体４との間隔を押し広げることなく径方向へずれ動くことが可能になるため、一次側ボール溝２０との径方向の誤差Δを吸収することが可能になる。なお、山２３の頂部とその近傍の「その近傍」とは、二次側ボール溝２１の山２３の頂部の溝幅をボールエンドミル等の切削工具で広げる場合に、その切削工具で溝幅が漸増するように切り込まれる部分、及びその切削工具で幅が漸減するように切り込まれる部分をいう。また、谷２４の底部とその近傍の「その近傍」とは、二次側ボール溝２１の谷２４の底部の溝幅をボールエンドミル等の切削工具で広げる場合に、その切削工具で溝幅が漸増するように切り込まれる部分、及びその切削工具で幅が漸減するように切り込まれる部分をいう。

図６は、二次回転体４の二次側ボール溝２１とボール１８の係合状態を示す図である。この図６に示すように、二次回転体４の二次側ボール溝２１には、固定保持板２の２１箇所の径方向溝１７内に収容された２１個のボール１８が転動可能に係合している（図３参照）。

以上のようなボール減速機１は、一次回転体３が１回転し、ボール１８が一次回転体３の一次側ボール溝２０によって固定保持板２の径方向溝１７内を径方向に１往復させられると、二次回転体４がボール１８によって二次側ボール溝２１の一波分だけ回転させられるようになっている。すなわち、本実施形態に係るボール減速機１は、一次回転体３の回転が１／２０に減速されて二次回転体４に伝達されるようになっている。

このような本実施形態に係るボール減速機１は、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝幅が広げられ、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝底２１ａが同一溝深さの平面２５になっているため、一次回転体３側と二次回転体４側の組立誤差、一次回転体３側と二次回転体４側との温度差に起因する熱膨張差等によって、一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１とに径方向誤差が生じた場合、溝幅が広げられた分（溝底２１ａに平面２５が設けられた分）だけ二次側ボール溝２１の山２３又は谷２４に位置するボール１８が一次回転体３と二次回転体４の間隔を押し広げることなく径方向へずれ動き、一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１の径方向の誤差Δを吸収することができる（図７参照）。

また、本実施形態に係るボール減速機１は、固定保持板２の径方向溝１７の溝幅がボール１８の直径よりも大きく形成されており、径方向溝１７の溝壁とボール１８との隙間分だけボール１８が円周方向に移動できるようになっているため、一次側ボール溝２０の中心線と二次側ボール溝２１の中心線とが交差する部分において、ボール１８が径方向溝１７の溝壁との隙間分だけ円周方向に移動し、一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１との径方向の誤差Δを吸収することが可能になる（図３参照）。

以上のように、本実施形態に係るボール減速機１は、一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１とに径方向の誤差Δが生じたとしても、その一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１の径方向の誤差Δを吸収できるため、ボール１８によって一次回転体３と二次回転体４との間隔が周期的に押し広げられることがなく、ボール１８が二次回転体４（二次側ボール溝２１の溝壁）に接触できない状態が周期的に出現するようなことがなくなり、騒音及び振動を抑えることができ、伝達トルクのばらつきを抑えることができる。
特に、本実施形態に係るボール減速機１は、熱膨張率が大きい材料（例えば、樹脂材料）で一次回転体３及び二次回転体４を形成した場合、熱膨張率が小さい材料（例えば、金属）で一次回転体３及び二次回転体４を形成した場合と比較し、熱膨張差及び膨潤に起因する一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１との径方向の誤差Δが大きくなりやすいため、より一層大きな効果を得ることができる。

（変形例１）
図８は、一次回転体３の一次側ボール溝２０の変形例１を示す図である。この図８に示す一次回転体３の一次側ボール溝２０は、軸心１２から最も離れた部分２６とその近傍、及び最も近い部分２７とその近傍の溝幅が広げられ、その溝幅が広げられた部分の溝底２０ａに同一溝深さとなる平面２８（略三日月状の平面）が形成されている。このような本変形例に係る一次回転体３は、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝幅を広げ、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝底２１ａを同一溝深さの平面２５にした場合と同様に、二次側ボール溝２１の山２３又は谷２４に位置するボール１８が一次回転体３と二次回転体４との間隔を押し広げることなく径方向へずれ動くことが可能になるため、一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１の径方向の誤差Δを吸収することができる。その結果、本変形例に係る一次回転体３を図４に示した一次回転体３に代えて使用する場合には、二次回転体４の二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝幅を広げる必要がなくなる。そして、本変形例に係る一次回転体３を使用したボール減速機１は、上記第１実施形態に係るボール減速機１と同様の効果を得ることができる。なお、軸心１２から最も離れた部分２６とその近傍の「その近傍」とは、一次側ボール溝２０の軸心１２から最も離れた部分２６の溝幅をボールエンドミル等の切削工具で広げる場合に、その切削工具で溝幅が漸増するように切り込まれる部分、及びその切削工具で溝幅が漸減するように切り込まれる部分をいう。また、軸心１２から最も近い部分２７とその近傍の「その近傍」とは、一次側ボール溝２０の軸心１２から最も近い部分２７の溝幅をボールエンドミル等の切削工具で広げる場合に、その切削工具で溝幅が漸増するように切り込まれる部分、及びその切削工具で溝幅が漸減するように切り込まれる部分をいう。

（変形例２）
図９は、一次回転体３の一次側ボール溝２０の変形例２を示す図である。この図９に示す一次回転体３の一次側ボール溝２０は、軸心１２を中心とする楕円形状の溝であり、溝断面の形状がボール１８の母線の一部と同様の円弧形状に形成されている。このような本変形例に係る一次回転体３を図４に示した一次回転体３に代えて使用するボール減速機１は、一次回転体３の１回転で固定保持板２の径方向溝１７内のボール１８が径方向に２往復し、その２往復するボール１８によって二次回転体４が二次側ボール溝２１の２波分だけ回転させられる。すなわち、本変形例に係る一次回転体３を使用したボール減速機１は、一次回転体３の回転が１／１０に減速されて二次回転体４に伝達されるようになっている。そして、このような本変形例に係る一次回転体３を使用したボール減速機１は、上記実施形態に係るボール減速機１と同様の効果を得ることができる。

（変形例３）
図１０は、一次回転体３の一次側ボール溝２０の変形例３を示す図であり、変形例２に係る一次側ボール溝２０の変形例を示す図である。この図１０に示す一次回転体３の一次側ボール溝２０は、軸心１２を中心とする楕円形状の溝であり、軸心１２から最も離れた部分３０（長軸上の部分）とその近傍、及び軸心１２から最も近い部分３１（短軸上の部分）とその近傍の溝幅が広げられ、その溝幅が広げられた部分の溝底２０ａに同一溝深さとなる平面３２（略三日月状の平面）が形成されている。このような本変形例に係る一次回転体３は、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝幅を広げ、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝底２１ａを同一溝深さの平面２５にした場合と同様に、二次側ボール溝２１の山２３又は谷２４に位置するボール１８が一次回転体３と二次回転体４との間隔を押し広げることなく径方向へずれ動くことが可能になるため、一次側ボール溝２０と二次側ボール溝２１の径方向の誤差Δを吸収することができる。その結果、本変形例に係る一次回転体３を図４に示した一次回転体３に代えて使用する場合には、二次回転体４の二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分の溝幅を広げる必要がなくなる。そして、本変形例に係る一次回転体３を使用したボール減速機１は、上記第１実施形態に係るボール減速機１と同様の効果を得ることができる。なお、軸心１２から最も離れた部分３０とその近傍の「その近傍」とは、一次側ボール溝２０の軸心１２から最も離れた部分３０の溝幅をボールエンドミル等の切削工具で広げる場合に、その切削工具で溝幅が漸増するように切り込まれる部分、及びその切削工具で溝幅が漸減するように切り込まれる部分をいう。また、軸心１２から最も近い部分３１とその近傍の「その近傍」とは、一次側ボール溝２０の軸心１２から最も近い部分３１の溝幅をボールエンドミル等の切削工具で広げる場合に、その切削工具で溝幅が漸増するように切り込まれる部分、及びその切削工具で溝幅が漸減するように切り込まれる部分をいう。

（変形例４）
本実施形態に係るボール減速機１は、固定保持板２の径方向溝１７を周方向に沿って等間隔で２１箇所形成し、その各径方向溝１７内にそれぞれボール１８を収容し、合計２１個のボール１８を２０波の波形形状の二次側ボール溝２１に転動可能に係合しているが、これに限定されず、固定保持板２の径方向溝１７を１９箇所とし、その各係合溝１７内にそれぞれボール１８を収容し、合計１９個のボール１８を２０波の波形形状の二次側ボール溝２１に転動可能に係合してもよい。この変形例に係るボール減速機１は、上記した本実施形態に係るボール減速機１と同一の減速比で、上記した本実施形態に係るボール減速機１と逆方向に回転伝達することが可能になる。

（変形例５）
本実施形態に係るボール減速機１は、固定保持板２の２１箇所の径方向溝１７の全てにボール１８を収容する構成を例示したが、これに限られず、一部の径方向溝１７からボール１８を抜いた場合でも、同一の減速比で回転伝達することができる。

（変形例６）
本実施形態に係るボール減速機１は、一次側ボール溝２０が偏心円形状の溝であり、二次側ボール溝２１が２０波の波形形状の環状溝であるが、これに限られず、求められる減速比に応じた最適の形状に決定される。例えば、ボール減速機１は、一次回転体３が１回転する間に固定保持板２の径方向溝１７内のボール１８が３（Ｎ）往復し、二次回転体４が１／６回転するように、一次側ボール溝２０を３波の波形環状溝とし、二次側ボール溝２１を１８波（Ｍ波）の波形環状溝とし、固定保持板２の径方向溝１７を１９箇所にしてもよい。

（変形例７）
本発明に係るボール減速機１は、上記第１実施形態、変形例１、及び変形例３に限定されず、一次側ボール溝２０の回転中心１１（４１）から最も離れた部分２６（３０）とその近傍、及び一次側ボール溝２０の回転中心１１（４１）から最も近い部分２７（３１）とその近傍において、溝幅が広げられ、溝底２０ａに同一溝深さとなる平面２８（３２）が形成されると共に、二次側ボール溝２１の山２３及び谷２４に対応する部分において、溝幅が広げられ、溝底２１ａに同一溝深さとなる平面２５が形成されたものでもよい。

［第２実施形態］
図１１は、本発明の第２実施形態に係るボール減速機１の縦断面図である。なお、本実施形態に係るボール減速機１の説明は、第１実施形態に係るボール減速機１に対応する構成部分に同一符号を付し、第１実施形態に係るボール減速機１の説明と重複する説明を省略する。

この図１１に示す本実施形態に係るボール減速機１は、一次回転体３３と二次回転体３４との間に第１の固定保持板２が介装され、二次回転体３４と三次回転体３５との間に第２の固定保持板２が介装されている。第１の固定保持板２は、径方向外方端側が第１ハウジング５と中間ハウジング３６との間に挟まれて固定されている。また、第２の固定保持板２は、径方向外方端側が中間ハウジング３６と第２ハウジング６との間に挟まれて固定されている。そして、これら第１ハウジング５、第１の固定保持板２、中間ハウジング３６、第２の固定保持板２、及び第２ハウジング６は、複数のボルト７によって固定されている。なお、一次回転体３３の回転中心４０、二次回転体３４の回転中心４１、及び三次回転体３５の回転中心４２は、同軸上に位置している。

一次回転体３３は、第１ハウジング５の内周側にベアリング８で回転可能に支持されており、一次側軸部３３ａと一次側円板部３３ｂが一体に形成され、一次側円板部３３ｂの第１の固定保持板２に対向する面側に一次側ボール溝２０が形成されている。第１の固定保持板２は、第１実施形態に係る固定保持板２と同様に、複数の径方向溝１７が形成され、各径方向溝１７内にボール１８が径方向移動可能に収容されている。二次回転体３４は、第１の固定保持板２に対向する面側に二次側ボール溝２１が回転中心４１と同心になるように形成されている。そして、第１の固定保持板２の径方向溝１７内に収容されたボール１８は、一次回転体３３の一次側ボール溝２０と二次回転体３４の二次側ボール溝２１に転動可能に係合されている。また、二次回転体３４は、第２の固定保持板２に対向する面側に一次側ボール溝２０と同様の２段目ボール溝３７が形成されている。第２の固定保持板２は、第１の固定保持板２と同様に構成されている。三次回転体３５は、第２ハウジング６の内周側にベアリング１０で回転可能に支持されており、三次側軸部３５ａと三次側円板部３５ｂが一体に形成され、三次側円板部３５ｂの第２の固定保持板２に対向する面側に二次側ボール溝２１と同様の三次側ボール溝３８が形成されている。そして、第２の固定保持板２の径方向溝１７内に収容されたボール１８は、二次回転体３４の２段目ボール溝３７と三次回転体３５の三次側ボール溝３８に転動可能に係合されている。なお、二次回転体３４は、中間ハウジング３６の内周側に収容され、第１の固定保持板２の径方向溝１７内に収容された複数のボール１８、及び第２の固定保持板２の径方向溝１７内に収容された複数のボール１８によって回転可能に支持されている。

このような構成のボール減速機１は、一次回転体３３の回転が二次回転体３４に１／２０に減速されて伝達され、二次回転体３４の回転が三次回転体３５に１／２０に減速されて伝達される。すなわち、本実施形態に係るボール減速機１は、一次回転体３３の回転が三次回転体３５に１／４００に減速されて伝達される。なお、本実施形態に係るボール減速機１は、一次側ボール溝２０及び２段目ボール溝３７の形状を偏心円形状のもの（図４参照）から楕円形状のもの（図９参照）に代えた場合、一次回転体３３の回転が三次回転体３５に１／１００に減速されて伝達される。

以上のような本実施形態に係るボール減速機１は、二次回転体３４の二次側ボール溝２１及び三次回転体３５の三次側ボール溝３８が第１実施形態に係る二次側ボール溝２１と同様に形成されるため、第１実施形態に係るボール減速機１と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明に係るボール減速機１は、本実施形態に限定されず、二次回転体３４と第２の固定保持板２の構成を一次回転体３３と三次回転３５との間に複数セット配置し、減速比をより一層大きくしてもよい。

１……ボール減速機、２……固定保持板、３，３３……一次回転体、４，３４……二次回転体、１１，１４，４０，４１……回転中心、１３……中心、１６……径方向線、１７……径方向溝、１８……ボール、２０……一次側ボール溝、２１……二次側ボール溝、２０ａ，２１ａ……溝底、２３……山、２４……谷、２５，２８，３２……平面、２６，３０……最も離れた部分、２７，３１……最も近い部分

Claims (4)

1. 回転不能な固定保持板の一方の側面側には、回転可能に支持された一次回転体が対向するように配置され、
   前記固定保持板の他方の側面側には、回転可能に支持された二次回転体が対向するように配置され、
   前記一次回転体と前記二次回転体は、回転中心が同軸上に位置するように配置され、
   前記固定保持板は、前記回転中心と同心の中心から放射方向へ延びる仮想線を径方向線とすると、前記径方向線に沿って延びる径方向溝が前記中心の周囲に複数形成され、
   前記径方向溝には、ボールが径方向に移動可能に収容され、
   前記ボールは、前記一次回転体に形成された一次側ボール溝に転動可能に係合されると共に、前記二次回転体に形成された二次側ボール溝に転動可能に係合され、
   前記一次側ボール溝は、前記一次回転体の前記回転中心の周囲に形成された環状溝であり、前記一次回転体の１回転で、前記径方向溝内の前記ボールを径方向にＮ往復させることができるように、前記回転中心から最も離れた部分と前記回転中心から最も近い部分とがＮ箇所形成されると共に、溝断面の形状が前記ボールの母線の一部と同様の円弧形状に形成され、
   前記二次側ボール溝は、複数の山と谷からなる複数波の波形形状の環状溝であり、且つ前記回転中心と同心の環状溝であって、溝断面の形状が前記ボールの母線の一部と同様の円弧形状に形成され、
   前記径方向溝は、前記ボールが溝幅方向にずれ動くことを許容できるように、前記ボールの直径よりも大きな溝幅に形成され、
   前記一次側ボール溝の前記回転中心から最も離れた部分とその近傍、及び前記一次側ボール溝の前記回転中心から最も近い部分とその近傍と、前記二次側ボール溝の前記山及び谷に対応する部分との少なくとも一方は、溝幅が広げられ、溝底に同一溝深さとなる平面が形成された、
   ことを特徴とするボール減速機。
2. 前記二次回転体は、前記一次回転体が１回転し、前記ボールが前記一次回転体の前記一次側ボール溝によって前記径方向溝内を径方向にＮ往復させられると、前記ボールによって前記二次側ボール溝のＮ波分だけ回転させられ、二次側ボール溝がＭ（Ｎ＜Ｍ）波の波形形状の環状溝である場合に、Ｎ／Ｍ回転させられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のボール減速機。
3. 前記一次側ボール溝は、真円の中心を前記回転中心から偏心させた偏心溝であり、溝断面の形状が前記ボールの母線の一部と同様の円弧形状に形成され、
   前記二次回転体は、前記一次回転体が１回転し、前記ボールが前記一次回転体の前記一次側ボール溝によって前記径方向溝内を径方向に１往復させられると、前記ボールによって前記二次側ボール溝の１波分だけ回転させられ、二次側ボール溝がＭ波の波形形状の環状溝である場合に、１／Ｍ回転させられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のボール減速機。
4. 前記一次側ボール溝は、前記回転中心を中心とする楕円形状の溝であり、溝断面の形状が前記ボールの母線の一部と同様の円弧形状に形成され、
   前記二次回転体は、前記一次回転体が１回転し、前記ボールが前記一次回転体の前記一次側ボール溝によって前記径方向溝内を径方向に２往復させられると、前記ボールによって前記二次側ボール溝の２波分だけ回転させられ、二次側ボール溝がＭ波の波形形状の環状溝である場合に、２／Ｍ回転させられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のボール減速機。