JP2019039545A - 減速装置および駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減速装置および駆動装置のバックラッシュを低減すること。【解決手段】実施形態によれば、減速装置は、入力側の内歯車である第１内歯車と、第１内歯車に噛合し、第１内歯車の中心軸に対して回転する第１遊星歯車と、第１内歯車に対して中心軸方向に並んで配設された出力側の内歯車である第２内歯車と、第２内歯車に噛合し、第１遊星歯車と一体となって回転する第２遊星歯車と、第１遊星歯車および第２遊星歯車を回転自在に支持する回転中心軸部と、中心軸に対して回転し、回転中心軸部を保持するとともに、第１遊星歯車あるいは第２遊星歯車のいずれか、または前記第１遊星歯車および前記第２遊星歯車の両方を第１内歯車または第２内歯車の径方向外側に向けて付勢する板バネとを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、減速装置および駆動装置に関する。

従来、遊星歯車を用いた減速装置において、モータのケースと内歯車との間にスラストワッシャーを設けることで、モータの回転軸の軸方向における内歯車のがたを低減することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

２００６−１７０１０４号公報

しかし、上記した減速装置では、内歯車と、内歯車に噛合する遊星歯車の噛み合いにはクリアランスが存在し、クリアランスを原因とするバックラッシュが発生する、という問題点がある。

本発明は、上記を課題の一例とするものであり、バックラッシュを低減する減速装置および駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る減速装置は、入力側の内歯車である第１内歯車と、前記第１内歯車に噛合し、前記第１内歯車の中心軸に対して回転する第１遊星歯車と、前記第１内歯車に対して前記中心軸方向に並んで配設された出力側の内歯車である第２内歯車と、前記第２内歯車に噛合し、前記第１遊星歯車と一体となって回転する第２遊星歯車と、前記第１遊星歯車および前記第２遊星歯車を回転自在に支持する回転中心軸部と、前記中心軸に対して回転し、前記回転中心軸部を保持するとともに、前記第１遊星歯車あるいは前記第２遊星歯車のいずれか、または前記第１遊星歯車および前記第２遊星歯車の両方を前記第１内歯車または前記第２内歯車の径方向外側に向けて付勢する板バネとを備える。

本発明の一態様によれば、バックラッシュを低減する減速装置および駆動装置を提供できる。

図１は、一般的な減速装置の構造図である。 図２は、図１に示す減速装置の中央断面図である。 図３は、本実施形態に係る減速装置の中心断面図である。 図４は、図３の中心断面図の斜視図である。 図５は、減速装置を斜め４５度で切った断面図である。 図６は、図３のVI-VI断面における斜視図である。 図７は、図３のVII-VII断面における斜視図である。 図８は、キャリアなどの斜視図である。 図９は、図８に示すキャリアなどを中央で縦方向に切った断面図である。 図１０は、図８において板バネ抑え板の一部を省略した斜視図である。 図１１は、回転中心軸部、第１遊星歯車などの斜視図である。 図１２は、回転中心軸部、第１遊星歯車などを縦方向に切った断面図である。 図１３は、図１２に対してキャリアおよび板バネ抑え板を追加した断面図である。 図１４は、図６を出力軸部側から見た正面図である。 図１５は、第１内歯車が真円ではない場合の第１内歯車と第１遊星歯車と板バネとの状態を示す模式図である。 図１６は、第１内歯車の中心軸と、第２内歯車の中心軸とがずれた状態を示す模式図である。 図１７は、第１内歯車と第２内歯車とのピッチ円が異なっている状態を示す模式図である。 図１８は、回転中心軸部の中心軸方向に沿って回転中心軸部を付勢した状態を示す模式図である。

以下、実施形態に係る減速装置および駆動装置について図面を参照して説明する。

［減速装置の基本構造および作用］
まず、減速装置（差動減速装置）１００の一般的な基本構造について図１および図２を参照して説明する。図１は、一般的な減速装置１００の構造図である。なお、図１では、内部を理解し易いように外装を一部カットしている。図２は、図１に示す減速装置１００の中心断面図である。

減速装置１００は、キャリア１０１と、回転中心軸部１０２と、第１内歯車１０３と、第１遊星歯車１０４と、第２内歯車１０５と、第２遊星歯車１０６とを備える。

キャリア１０１は、入力軸部１０７に接続され、入力軸部１０７の回転に伴い回転する。すなわち、キャリア１０１は、入力軸部１０７と一体となり回転する。入力軸部１０７は、例えば、モータに取り付けられ、モータで発生した回転が伝達される。

回転中心軸部１０２は、キャリア１０１に接続され、キャリア１０１と一体となり回転する。

第１内歯車１０３は、入力側の内歯車であり、入力側の第１ハウジング１０８と一体に形成されている。第１内歯車１０３は、入力軸部１０７と同軸に配設される。第１内歯車１０３が形成された第１ハウジング１０８は、例えば、モータのモータハウジング（不図示）に取り付けられる。

第１遊星歯車１０４は、回転中心軸部１０２が挿通され、回転中心軸部１０２とともに、第１内歯車１０３の中心軸に対して回転可能である。また、第１遊星歯車１０４は、回転中心軸部１０２に回転自在に支持され、回転中心軸部１０２の中心軸Ｐ１１に対して回転可能である。第１遊星歯車１０４は、第１内歯車１０３と噛合する。第１遊星歯車１０４は、キャリア１０１（回転中心軸部１０２）の回転に伴って第１内歯車１０３と噛み合いながら回転する。

なお、入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０は、第１内歯車１０３の中心軸と一致しており、以下では、入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０を用いて説明する。また、以下において、「径方向」とは、第１内歯車１０３や、第２内歯車１０５や、入力軸部１０７などの径方向を示し、「周方向」とは、第１内歯車１０３や、第２内歯車１０５や、入力軸部１０７などの周方向を示す。

第２内歯車１０５は、出力側の内歯車であり、出力軸部１０９と一体に形成され、出力軸部１０９とともに出力側の第２ハウジング１１０に回転自在に支持されている。第２内歯車１０５は、第１内歯車１０３に対して入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０方向に並んで配設される。第２内歯車１０５は、入力軸部１０７と同軸に形成される。

第２遊星歯車１０６は、第１遊星歯車１０４と一体に形成され、回転中心軸部１０２が挿通され、入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対して回転可能である。また、第２遊星歯車１０６は、回転中心軸部１０２に回転自在に支持され、回転中心軸部１０２の中心軸に対して回転可能である。第２遊星歯車１０６は、第２内歯車１０５と噛合する。第２遊星歯車１０６は、キャリア１０１の回転に伴って第２内歯車１０５と噛み合いながら回転する。

減速装置１００では、キャリア１０１は、入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対して公転し、第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６は、キャリア１０１とともに入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対して公転する。また、第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６は、キャリア１０１に保持された回転中心軸部１０２の中心軸に対して自転する。

仮に、第１内歯車１０３および第２内歯車１０５の歯数が同一であり、第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６の歯数が同一の場合には、入力軸部１０７を回転させて、キャリア１０１を回転させても、出力軸部１０９（第２内歯車１０５）は回転しない。

減速装置１００は、第１内歯車１０３および第２内歯車１０５の歯数に差を持たせ、かつ第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６の歯数に差を持たせている。これにより、減速装置１００は、入力軸部１０７の回転数に対して、所定の減速比によって出力軸部１０９を回転させることができる。

例えば、第１内歯車１０３の歯数を１０２歯とし、第１遊星歯車１０４の歯数を３４歯とし、キャリア１０１を入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対して１回転させた場合には、第１遊星歯車１０４は、第１内歯車１０３に対して３（＝１０２÷３４）回転する。

すると、第１遊星歯車１０４と一体に形成されている第２遊星歯車１０６は、第１遊星歯車１０４と同じ回転数で回転する。

ここで、第２遊星歯車１０６の歯数を３３歯、第２内歯車１０５の歯数を１００歯とすると、第１遊星歯車１０４が３回転した場合には、第２遊星歯車１０６も３回転する。そのため、キャリア１０１が入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対して１回転して元の位置に戻ってきた時には、３回転した第２遊星歯車１０６の歯は、９９（＝３３×３）歯進んでいることになる。

一方、第２遊星歯車１０６と噛合している第２内歯車１０５の歯数は、１００歯なので、キャリア１０１が入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対して１回転して元の位置に戻ってきた時には、第２内歯車１０５と第２遊星歯車１０６の噛み合いが１歯ずれることとなる。

すなわち、第２内歯車１０５は、第１内歯車１０３に対して、１／１００回転分、回転する。

以上が、一般的な減速装置１００の基本構造および作用である。このような減速装置１００では、第１内歯車１０３と、第１内歯車１０３に噛合する第１遊星歯車１０４との間にはクリアランスがあり、また第２内歯車１０５と、第２内歯車１０５に噛合する第２遊星歯車１０６との間にはクリアランスがある。これらのクリアランスを原因としてバックラッシュが生じる。

バックラッシュを低減する方法としては、例えば、遊星歯車を圧縮バネなどで径方向に付勢し、内歯車と遊星歯車との歯車同士を底突きさせる方法が考えられる。

しかしながら、この方法を上記減速装置１００に応用する場合、自身が自転しながら入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対しても公転する第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６を、それぞれが噛合する第１内歯車１０３および第２内歯車１０５に向かって付勢しなければならず、付勢機構が複雑になる、という問題点があった。

さらに、第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６は入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０に対して回転する。第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６は、回転時のバランスを取るために複数配設される場合が多い。また、減速装置１００としての伝達トルクを上げるためにも第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６は複数配設される場合が多い。

第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６を複数配設する場合には、バックラッシュを低減するための上記する付勢機構がさらに複雑になり高価になる、という問題点があった。

そこで、本実施形態に係る減速装置２は、上記問題点に鑑み以下の構成とした。

［本実施形態に係る減速装置］
本実施形態に係る減速装置２について、図３〜図６を参照し説明する。図３は、本実施形態に係る減速装置２の中心断面図である。図４は、図３の中心断面図の斜視図である。図５は、減速装置２を斜め４５度で切った断面図である。図６は、図３のVI-VI断面における斜視図である。なお、図では、説明のために一部の構成を省略している。

本実施形態に係る減速装置２は、モータ３とともに駆動装置１を構成する。モータ３は、例えば、ブラシ付ＤＣモータや、ブラシレスモータや、ＡＣモータである。モータ３で発生した回転は、モータ３の回転軸部である入力軸部３０に伝達される。

減速装置２は、第１ハウジング４と、第２ハウジング５と、回転子６と、キャリア７と、回転中心軸部８と、第１遊星歯車９と、第２遊星歯車１０とを備える。

以下では、図１および図２を用いて説明した一般的な減速装置１００と同様に、入力軸部３０の回転軸Ｐ１を用いて説明する。また、以下において、「径方向」とは、第１内歯車４０や、第２内歯車６２や、入力軸部３０などの径方向を示し、「周方向」とは、第１内歯車４０や、第２内歯車６２や、入力軸部３０などの周方向を示す。

ここでは、周方向に沿って４つの回転中心軸部８、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を配設した例を用いて説明するが、これに限られることはない。回転中心軸部８、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０は、周方向に沿って複数配設される。

第１ハウジング４は、図５に示すように、孔４ａに締結ネジ１１が挿通され、締結ネジ１１がモータハウジング３ｂのネジ穴３ｃに螺合されることで、モータハウジング３ｂに取り付けられる。第１ハウジング４には、第１内歯車４０が形成される。なお、第１内歯車４０を別の部材に形成し、別の部材が第１ハウジング４に取り付けられてもよい。

第２ハウジング５は、第１ハウジング４に対し入力軸部３０の先端側、すなわちモータ３とは逆側に配設される。第２ハウジング５は、図５に示すように、孔５ａに締結ネジ１１が挿通され、第１ハウジング４とともに、締結ネジ１１によってモータハウジング３ｂに取り付けられる。第２ハウジング５は、回転子６を収容する。第２ハウジング５には、モータ３とは逆側に突出し、第１ベアリング１２を保持する第１ベアリング保持部５０が形成される。第２ハウジング５は、第１ベアリング１２を介して、回転子６の出力軸部６３を回転自在に支持する。第１ベアリング保持部５０には、第１ベアリング１２の外輪１２ａが圧入される。

回転子６は、円筒部６０と、モータ３とは逆側の円筒部６０の端部を閉塞する壁部６１とを備える。円筒部６０の内壁には、第２内歯車６２が形成される。第２内歯車６２は、第１内歯車４０に対して、入力軸部３０の回転軸Ｐ１方向に並んで配設される。円筒部６０、すなわち第２内歯車６２は、第１内歯車４０と同軸に形成される。

壁部６１には、モータ３とは逆側に突出する出力軸部６３と、モータ３側に突出する第２ベアリング保持部６４とが形成される。出力軸部６３は、入力軸部３０と同軸に形成され、第１ベアリング１２の内輪１２ｂに挿通され、第１ベアリング１２を介して第２ハウジング５に回転自在に支持される。

第２ベアリング保持部６４は、入力軸部３０と同軸に形成され、第２ベアリング１３の外輪１３ａが圧入される。第２ベアリング１３の内輪１３ｂには、入力軸部３０の先端部が挿通され、回転子６は、入力軸部３０に対し、回転自在に支持される。なお、第２ベアリング１３とキャリア７と間には、図３に示すように、第１プリロードカラー１４と、第１ウェーブワッシャ１５とが配設される。

キャリア７は、主軸カラー７０と、板バネ７１と、板バネ抑え板７２とを備える。

主軸カラー７０は、筒状に形成され、入力軸部３０が挿通される。主軸カラー７０は、入力軸部３０と同軸に配設される。主軸カラー７０は、図３および図７に示すように、ホーローセット（イモネジ）１６によって入力軸部３０に取り付けられ、入力軸部３０の回転に伴って回転する。図７は、図３のVII-VII断面における斜視図である。図７および、図８で示すように、主軸カラー７０には、径方向外側に向けて突出するフランジ部７０ａが形成される。フランジ部７０ａは、主軸カラー７０の両端側に形成される。

ここで、板バネ７１および板バネ抑え板７２について、図８〜図１０を参照し説明する。図８は、キャリア７などの斜視図である。図９は、図８に示すキャリア７などを中央で縦方向に切った断面図である。図１０は、図８において板バネ抑え板７２の一部を省略した斜視図である。

板バネ７１は、円形状に形成され、中心に形成された孔７１ａに主軸カラー７０の端部が挿通される。板バネ７１は、回転中心軸部８の両端にそれぞれ配設される。板バネ７１は、入力軸部３０（図３参照）と同軸に配設される。板バネ７１は、ネジ１７によって主軸カラー７０のフランジ部７０ａに取り付けられる。

板バネ７１は、回転中心軸部８が取り付けられ、回転中心軸部８を支持する撓み部７３を備える。撓み部７３は、回転中心軸部８の数に対応して４つ設けられる。板バネ７１は、同一の部材によって、複数の回転中心軸部８を支持する。撓み部７３は、回転中心軸部８、第１遊星歯車９または第２遊星歯車１０を径方向外側に向けて付勢する。すなわち、複数の第１遊星歯車９または複数の第２遊星歯車１０は、同一の板バネ７１によって径方向外側に向けて各々付勢される。なお、板バネ７１は、回転中心軸部８の片側のみに配置されてもよく、少なくとも第１遊星歯車９もしくは第２遊星歯車１０のいずれか一方を径方向外側に向けて付勢してもよい。本実施形態では、一対の板バネ７１の一方の板バネ７１によって、複数の第１遊星歯車９が径方向外側に向けて各々付勢され、一対の板バネ７１の他方の板バネ７１によって、複数の第２遊星歯車１０が径方向外側に向けて各々付勢される。本実施形態に係る減速装置２は、一対の板バネ７１によって、回転中心軸部８の両端を支持し、回転中心軸部８、第１遊星歯車９または第２遊星歯車１０を、径方向外側に向けて付勢する。

撓み部７３は、板バネ７１に形成された２つの長孔７３ｃの間に形成され、第１撓み部７３ａと、第２撓み部７３ｂとを備える。

第１撓み部７３ａおよび第２撓み部７３ｂは、回転中心軸部８から径方向に交差する方向に沿って延設される。具体的には、第１撓み部７３ａは、板バネ７１の面方向であり、かつ回転中心軸部８の中心軸Ｐ２と入力軸部３０の回転軸Ｐ１とを結ぶ線に直交する方向に沿って延設される。また、第２撓み部７３ｂは、第１撓み部７３ａとは逆方向に沿って延設される。

なお、第１撓み部７３ａおよび第２撓み部７３ｂは、周方向に沿って延設されてもよく、回転中心軸部８、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を径方向外側に向けて付勢できればよい。

板バネ抑え板７２は、円形状に形成され、中心に形勢された孔７２ａに主軸カラー７０の端部が挿通される。板バネ抑え板７２は、入力軸部３０と同軸に配設される。板バネ抑え板７２は、ネジ１７によって主軸カラー７０のフランジ部７０ａに板バネ７１とともに取り付けられる。板バネ抑え板７２は、回転中心軸部８の両端に配設され、板バネ７１よりも回転中心軸部８の端部側に配設される。板バネ抑え板７２は、板バネ７１が入力軸部３０の回転軸Ｐ１方向に全体的に撓むことを抑制する補強部材である。

板バネ抑え板７２には、板バネ７１の撓み部７３に対応する箇所付近に孔７２ｂが形成される。

次に、回転中心軸部８について、図１１〜図１３を参照し説明する。図１１は、回転中心軸部８、第１遊星歯車９などの斜視図である。図１２は、回転中心軸部８、第１遊星歯車９などを縦方向に切った断面図である。図１３は、図１２に対してキャリア７および板バネ抑え板７２を追加した断面図である。

回転中心軸部８は、略円柱状に形成され、入力軸部３０の回転軸Ｐ１（図３参照）と平行な中心軸Ｐ２に沿って延設される。回転中心軸部８の両端側には、板バネ７１に取り付けられる取付部８０ａ、８０ｂが形成される。取付部８０ａ、８０ｂは、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０に挿通される挿通部８１よりも径が小さい。取付部８０ａ、８０ｂと挿通部８１との間には、段部８２が形成される。段部８２は、全周にわたり形成される。

取付部８０ａ、８０ｂは、第１カラー１９、板バネ７１、第２カラー２０に順次挿通される。段部８２は、第１カラー１９と当接する。すなわち、段部８２は、第１カラー１９の位置を規制するストッパーとして機能する。回転中心軸部８の先端をナット１８で締め付けることで、回転中心軸部８は板バネ７１の撓み部７３に取り付けられる。これにより、板バネ７１の撓み部７３は第１カラー１９および第２カラー２０によって挟持される。

回転中心軸部８は、第３ベアリング２１および第４ベアリング２２を介して第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を回転自在に支持する。

なお、第３ベアリング２１と、第１カラー１９との間には、第２プリロードカラー２３と、第２ウェーブワッシャ２４が配設される。

第１遊星歯車９は、第１内歯車４０に噛合する。第１遊星歯車９は、回転中心軸部８を介して板バネ７１によって径方向外側に向けて付勢される。すなわち、第１遊星歯車９は、第１内歯車４０に向けて付勢される。

第２遊星歯車１０は、第１遊星歯車９に対して回転中心軸部８の中心軸Ｐ２方向に並んで配設され、第１遊星歯車９と一体に形成される。第２遊星歯車１０は、第１遊星歯車９よりもモータ３の入力軸部３０の先端側に配設され、第２内歯車６２に噛合する。第２遊星歯車１０は、回転中心軸部８を介して板バネ７１によって径方向外側に向けて付勢される。すなわち、第２遊星歯車１０は、第２内歯車６２に向けて付勢される。

本実施形態の減速装置２における、回転の伝達原理（作用）は、図１および図２を用いて説明した一般的な減速装置１００と同様であるため、ここでの説明は省略する。

本実施形態の減速装置２では、第１内歯車４０と第１遊星歯車９、および第２内歯車６２と第２遊星歯車１０におけるバックラッシュを以下で説明する低減方法によって低減している。

［第１低減方法］
図１および図２を用いて説明した一般的な減速装置１００では、回転中心軸部１０２は、第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６に形成された貫通孔に挿通されているのみである。そのため、減速装置１００では、第１遊星歯車１０４および第２遊星歯車１０６を回転中心軸部１０２に回転自在に支持するために、貫通孔の内壁と回転中心軸部１０２との間にクリアランスが設けられる。また、回転中心軸部１０２とキャリア１０１の貫通孔の内壁との間にもクリアランスが設けられる。

そのため、回転中心軸部１０２と、第１遊星歯車１０４などとの間にガタが生じ、減速装置１００全体で見ると第１内歯車１０３と第１遊星歯車１０４、および第２内歯車１０５と第２遊星歯車１０６におけるバックラッシュの原因となる。

そこで、本実施形態の減速装置２では、以下で説明する構成によって上記ガタに起因するバックラッシュの発生を低減する。

図１２および図１３に示すように、第１遊星歯車９には、第３ベアリング２１の外輪２１ａが圧入されており、第２遊星歯車１０には、第４ベアリング２２の外輪２２ａが圧入されている。また、第４ベアリング２２の内輪２２ｂには回転中心軸部８が圧入されている。一方、第３ベアリング２１の内輪２１ｂには、回転中心軸部８が摺動自在に挿通されている。

また、第３ベアリング２１の内輪２１ｂには、回転中心軸部８に摺動自在に支持された第２プリロードカラー２３の一端が当接する。また、第２プリロードカラー２３の他端には、第２ウェーブワッシャ２４が当接する。

第２ウェーブワッシャ２４は、第１カラー１９、板バネ７１、第２カラー２０を経由してナット１８によって回転中心軸部８の中心軸Ｐ２方向に締め付けられている。第２ウェーブワッシャ２４は、ナット１８によって締め付けられることで、所定厚さに押圧され、所定の押圧力を発生させ、第２プリロードカラー２３を第３ベアリング２１側に押圧する。これにより第３ベアリング２１の内輪２１ｂが押圧され、押圧力は、第３ベアリング２１のボール２１ｃを介して第３ベアリング２１の外輪２１ａに伝達される。

第３ベアリング２１の外輪２１ａは、第１遊星歯車９に圧入されており、第３ベアリング２１の外輪２１ａに伝達された押圧力は、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０に伝達される。

第２遊星歯車１０には第４ベアリング２２の外輪２２ａが圧入されており、第２遊星歯車１０に伝達された押圧力は、第４ベアリング２２の外輪２２ａに伝達される。第４ベアリング２２の外輪２２ａに伝達された押圧力は、第４ベアリング２２のボール２２ｃを介して第４ベアリング２２の内輪２２ｂに伝達される。

第４ベアリング２２の内輪２２ｂには、回転中心軸部８が圧入されており、第４ベアリング２２の内輪２２ｂに伝達された押圧力は、回転中心軸部８に伝達される。

このようにして、回転中心軸部８と、第１遊星歯車９などとの間のガタをなくし、ガタに起因するバックラッシュの発生を低減することができる。

［第２低減方法］
また、本実施形態の減速装置２では、図３に示すように、第２ハウジング５の第１ベアリング保持部５０には、第１ベアリング１２の外輪１２ａが圧入されており、回転子６の第２ベアリング保持部６４には、第２ベアリング１３の外輪１３ａが圧入されている。

また、第２ベアリング１３の内輪１３ｂには、入力軸部３０に摺動自在に支持された第１プリロードカラー１４の一端が当接する。また、第１プリロードカラー１４の他端には、第１ウェーブワッシャ１５が当接する。

第１ウェーブワッシャ１５は、キャリア７によって第２ベアリング１３側に押圧され、所定の押圧力を発生させ、第１プリロードカラー１４を第２ベアリング１３側に押圧する。これにより、第２ベアリング１３の内輪１３ｂが押圧され、押圧力は、第２ベアリング１３のボール１３ｃを介して第２ベアリング１３の外輪１３ａに伝達される。

第２ベアリング１３の外輪１３ａは、回転子６の第２ベアリング保持部６４に圧入されており、第２ベアリング１３の外輪１３ａに伝達された押圧力は、回転子６に伝達される。

回転子６は、出力軸部６３に形成された段部６５によって第１ベアリング１２の内輪１２ｂを押圧する。第１ベアリング１２の内輪１２ｂに伝達された押圧力は、第１ベアリング１２のボール１２ｃを介して第１ベアリング１２の外輪１２ａに伝達される。

第１ベアリング１２の外輪１２ａは、第２ハウジング５の第１ベアリング保持部５０に圧入されており、第１ベアリング１２の外輪１２ａに伝達された押圧力は、第２ハウジング５に伝達される。

このようにして、モータ３の入力軸部３０および第２ハウジング５と、回転子６とのガタをなくし、ガタに起因するバックラッシュの発生を低減することができる。また、出力軸部６３のブレを抑制し、出力軸部６３の径方向における位置を決めることができる。

また、第２ハウジング５は、第１ハウジング４を介してモータ３に固定されており、出力軸部６３は第１ベアリング１２を介して第２ハウジング５と当接している。そして、出力軸部６３は第２ベアリング１３を介して入力軸部３０と当接している。

すなわち、出力軸部６３は、第２ベアリング１３を介してモータ３の入力軸部３０に支持されるとともに、第１ベアリング１２、第２ハウジング５、第１ハウジング４を介してモータ３に支持される。これにより、出力軸部６３のブレを抑制することができる。

また、モータ３の入力軸部３０と回転子６（出力軸部６３）との中心を正確に一致させることが可能となる。すなわち、モータ３の入力軸部３０と回転子６に配設されている第２内歯車６２との中心が正確に一致し、第２内歯車６２のピッチ円からモータ３の入力軸部３０の回転軸Ｐ１までの距離が正確に等しくなる。これにより、減速装置２の回転の安定性を向上させることができる。

［第３低減方法］
図１および図２を用いて説明した一般的な減速装置１００では、入力軸部１０７の回転軸Ｐ１０と回転中心軸部１０２の中心軸Ｐ１１との距離は、一定であるため、第１遊星歯車１０４と第１内歯車１０３との間、および第２遊星歯車１０６と第２内歯車１０５との間には、それぞれクリアランスが設けられる。

これに対し、本実施形態に係る減速装置２は、入力軸部３０の回転軸Ｐ１と、回転中心軸部８の中心軸Ｐ２との距離は、可変であり、回転中心軸部８、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０が、板バネ７１の撓み部７３によって径方向外側に向けて付勢されている。

これにより、図６および図７に示すように、第１遊星歯車９は第１内歯車４０に噛合し、第２遊星歯車１０は、第２内歯車６２に噛合する。

回転中心軸部８、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０は、第１ハウジング４および回転子６に組み付けられていない場合、すなわち板バネ７１の撓み部７３（図１０参照）が撓んでいない場合には、各遊星歯車９、１０のピッチ円が、各内歯車４０、６２のピッチ円よりも径方向外側となる。

例えば、第２遊星歯車１０は、回転子６に組み付けられていない場合、図１４において破線で示すように、第２遊星歯車１０のピッチ円Ｃ１が、図１４において一点鎖線で示す第２内歯車６２のピッチ円Ｃ２よりも径方向外側となる。図１４は、図６を出力軸部６３側から見た正面図である。なお、第１遊星歯車９も同様であり、第１遊星歯車９のピッチ円が、第１内歯車４０のピッチ円よりも径方向外側となる。

そして、回転中心軸部８、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０は、径方向内側に向けて付勢され、板バネ７１の撓み部７３が径方向内側に撓んだ状態で第１ハウジング４および回転子６に組み付けられる。このようにして、回転中心軸部８、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０は、板バネ７１の撓み部７３によって、径方向外側に付勢されて、第１ハウジング４および回転子６に組み付けられる。これにより、第１遊星歯車９と第１内歯車４０とが底付きし、第２遊星歯車１０と第２内歯車６２とが底付きする。

そのため、本実施形態に係る減速装置２では、第１遊星歯車９と第１内歯車４０とのクリアランスがゼロとなり、第２遊星歯車１０と第２内歯車６２とのクリアランスがゼロとなり、バックラッシュが低減される。

なお、第１遊星歯車９、第２遊星歯車１０、第１ハウジング４および回転子６などには、位置決め孔（不図示）が設けられている。そして、撓み可能な位置決めピン（不図示）を第１遊星歯車９、第２遊星歯車１０などに挿入した状態で、位置決めピンを第１ハウジング４や、回転子６の位置決め孔に挿入する。これにより、第１遊星歯車９と第１内歯車４０とが噛合する位置、および第２遊星歯車１０と第２内歯車６２とが噛合する位置を、所定の位置に合わせることが容易になる。すなわち、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０の組み付けが容易となる。

本実施形態に係る減速装置２は、第１内歯車４０や、第２内歯車６２が真円ではない場合でも、図１５に示すように、板バネ７１の撓み部７３が撓むことで、バックラッシュを低減することができる。図１５は、第１内歯車４０が真円ではない場合の第１内歯車４０と第１遊星歯車９と板バネ７１との状態を示す模式図である。なお、図１５では、説明のため第１内歯車４０のピッチ円Ｃ３を一点鎖線で示す。第１内歯車４０のピッチ円Ｃ３は、第１内歯車４０が真円ではないため、真円とはならない。また、図１５では、第１内歯車４０および第１遊星歯車９を一例として示したが、第２内歯車６２および第２遊星歯車１０が真円ではない場合でも、同様である。

例えば、第１内歯車４０に凸部がある場合には、板バネ７１の撓み部７３が径方向内側に撓むことで、第１内歯車４０の凸部に合わせて第１遊星歯車９が径方向内側に移動し、第１遊星歯車９は、第１内歯車４０とのクリアランスをゼロに保ちつつ回転する。

また、第１内歯車４０に凹部がある場合には、板バネ７１の撓み部７３が径方向外側に撓むことで、第１内歯車４０の凹部に合わせて第１遊星歯車９が径方向外側に移動し、第１遊星歯車９は、第１内歯車４０とのクリアランスをゼロに保ちつつ回転する。

また、本実施形態に係る減速装置２は、図１６に示すように、第１内歯車４０の中心軸Ｐ３と、第２内歯車６２の中心軸Ｐ４とがずれている場合でも、第１遊星歯車９と第１内歯車４０との噛合、および第２遊星歯車１０と第２内歯車６２との噛合を維持することができる。図１６は、第１内歯車４０の中心軸Ｐ３と、第２内歯車６２の中心軸Ｐ４とがずれた状態を示す模式図である。本実施形態に係る減速装置２は、第１内歯車４０の中心軸Ｐ３と、第２内歯車６２の中心軸Ｐ４とのずれに応じて、回転中心軸部８の両端側に配設された板バネ７１の撓み部７３（図１０参照）の撓み量が変化する。これにより、第１遊星歯車９と第１内歯車４０との噛合、および第２遊星歯車１０と第２内歯車６２との噛合が維持される。

また、本実施形態に係る減速装置２は、図１７に示すように、第１内歯車４０と第２内歯車６２とのピッチ円が異なっている場合でも、第１遊星歯車９と第１内歯車４０との噛合、および第２遊星歯車１０と第２内歯車６２との噛合を維持することができる。図１７は、第１内歯車４０と第２内歯車６２とのピッチ円が異なっている状態を示す模式図である。本実施形態に係る減速装置２は、第１内歯車４０のピッチ円と、第２内歯車６２のピッチ円とのずれに応じて、回転中心軸部８の両端側に配設された板バネ７１の撓み部７３（図１０参照）の撓み量が変化する。これにより、第１遊星歯車９と第１内歯車４０との噛合、および第２遊星歯車１０と第２内歯車６２との噛合が維持される。

なお、本実施形態に係る減速装置２では、第１内歯車４０と第２内歯車６２とに凹凸があり、凹凸の位置が異なる場合でも、凹凸に合わせて、板バネ７１の撓み部７３が撓むことで、第１遊星歯車９と第１内歯車４０との噛合、および第２遊星歯車１０と第２内歯車６２との噛合が維持される。

次の本実施形態に係る減速装置２の効果について説明する。

本実施形態に係る減速装置２は、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を回転自在に支持する回転中心軸部８を板バネ７１によって保持し、板バネ７１によって第１遊星歯車９あるいは第２遊星歯車１０のいずれか、または第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０の両方を径方向外側に向けて付勢する。これにより、第１遊星歯車９と第１内歯車４０とを底付きさせ、第２遊星歯車１０と第２内歯車６２とを底付きさせて、バックラッシュを低減することができる。

また、板バネ７１を用いた簡易な構成によって第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を径方向外側に向けて付勢することができ、コストを低減することができる。

板バネ７１は、径方向に交差する方向に沿って延設された第１撓み部７３ａと、第１撓み部７３ａとは逆方向に沿って延設された第２撓み部７３ｂとによって回転中心軸部８を保持する。これにより、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を径方向外側に向けて付勢することができる。

第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０は、周方向に沿って複数配設される。これにより、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を入力軸部３０の回転軸Ｐ１に対して回転させる際に、バランス良く回転させることができる。また、出力軸部６３の出力回転トルクを大きくすることができる。

板バネ７１は、同一の部材によって複数の回転中心軸部８を支持し、複数の第１遊星歯車９を径方向外側に向けて各々付勢する。また、板バネ７１は、同一の部材によって複数の回転中心軸部８を支持し、複数の第２遊星歯車１０を径方向外側に向けて各々付勢する。これにより、コストを削減しつつ、バックラッシュを低減することができる。

板バネ７１は、回転中心軸部８の両端にそれぞれ配設される。これにより、第１遊星歯車９および第２遊星歯車１０を回転中心軸部８の両端側で径方向に付勢することができ、第１遊星歯車９と第１内歯車４０、および第２遊星歯車１０と第２内歯車６２との噛合状態を維持することができる。

次に、変形例に係る減速装置２について説明する。

変形例に係る減速装置２は、図１８に示すように、板バネ７１によって回転中心軸部８の中心軸Ｐ２方向に沿って回転中心軸部８を付勢する。具体的には、回転中心軸部８の両端側に設けた板バネ７１によって回転中心軸部８を挟持するように付勢する。図１８は、回転中心軸部８の中心軸Ｐ２方向に沿って回転中心軸部８を付勢した状態を示す模式図である。

回転中心軸部８は、入力軸部３０の回転軸Ｐ１（図３参照）に対して回転するため、回転中心軸部８や、第１遊星歯車９や、第２遊星歯車１０などの質量と、板バネ７１の撓み部７３（図１０参照）のばね力が作用し合い、回転中心軸部８の中心軸Ｐ２方向に沿って振動するおそれがある。

変形例に係る減速装置２は、板バネ７１によって回転中心軸部８の中心軸Ｐ２方向に沿って回転中心軸部８を付勢することで、上記振動を抑制することができる。

また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

上記実施形態に係る減速装置２では、板バネ７１によって第１遊星歯車９と第２遊星歯車１０とを径方向外側に向けて付勢したが、これに限られることはない。減速装置２は、少なくとも第１遊星歯車９あるいは第２遊星歯車１０のいずれかを径方向外側に向けて付勢すればよい。例えば、減速装置２は、第１遊星歯車９のみを径方向外側に向けて付勢してもよい。

１ 駆動装置,２ 減速装置,３ モータ,８ 回転中心軸部,９ 第１遊星歯車,１０ 第２遊星歯車,７１ 板バネ,７３ 撓み部,７３ａ 第１撓み部,７３ｂ 第２撓み部

Claims (7)

1. 入力側の内歯車である第１内歯車と、
   前記第１内歯車に噛合し、前記第１内歯車の中心軸に対して回転する第１遊星歯車と、
   前記第１内歯車に対して前記中心軸方向に並んで配設された出力側の内歯車である第２内歯車と、
   前記第２内歯車に噛合し、前記第１遊星歯車と一体となって回転する第２遊星歯車と、
   前記第１遊星歯車および前記第２遊星歯車を回転自在に支持する回転中心軸部と、
   前記中心軸に対して回転し、前記回転中心軸部を保持するとともに、前記第１遊星歯車あるいは前記第２遊星歯車のいずれか、または前記第１遊星歯車および前記第２遊星歯車の両方を前記第１内歯車または前記第２内歯車の径方向外側に向けて付勢する板バネと
   を備える、減速装置。
2. 前記板バネは、
   前記径方向に交差する方向に沿って延設された第１撓み部と、
   前記第１撓み部とは逆方向に沿って延設された第２撓み部と
   を備える、請求項１に記載の減速装置。
3. 前記第１遊星歯車および前記第２遊星歯車は、
   前記第１内歯車の周方向に沿って複数配設される
   請求項１または２に記載の減速装置。
4. 前記板バネは、
   複数の前記第１遊星歯車を、同一の部材によって前記径方向外側に向けて各々付勢する、または複数の前記第２遊星歯車を、同一の部材によって前記径方向外側に向けて各々付勢する
   請求項３に記載の減速装置。
5. 前記板バネは、
   前記回転中心軸部の両端にそれぞれ配設される
   請求項１から４のいずれか１つに記載の減速装置。
6. 前記板バネは、
   前記回転中心軸部を前記回転中心軸部の中心軸方向に沿って付勢する
   請求項５に記載の減速装置。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の減速装置と、
   前記第１遊星歯車を前記板バネとともに回転させるモータと
   を備える、駆動装置。

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