JP2019044936A

JP2019044936A - 変速機

Info

Publication number: JP2019044936A
Application number: JP2017171649A
Authority: JP
Inventors: 賢山根; Masaru Yamane; 征志高尾; Masashi Takao; 成勝松田; Shigekatsu Matsuda; 敬三古川; Keizo Furukawa; 心路竹本; Shinji Takemoto; 知佳横川; Chika Yokokawa; 太平坪根; Tahei Tsubone
Original assignee: Nidec Corp; Nidec Shimpo Corp
Current assignee: Nidec Corp; Nidec Shimpo Corp
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2019-03-22
Also published as: CN109469712A

Abstract

【課題】偏心揺動型の変速機において、バックラッシ特性を向上させることができ、かつ、小型化に適した構造を提供する。【解決手段】偏心揺動型の変速機は、偏心体２０と、外歯歯車３０と、内歯歯車４０とを備える。外歯歯車は、偏心体の径方向外側に位置する。内歯歯車は、外歯歯車の径方向外側かつ中心軸９と同軸に配置される。外歯歯車の複数の外歯３１の一部と、内歯歯車の複数の内歯４１の一部とは、偏心体２０の長径の延長線上において、互いに噛み合う。また、偏心体と外歯歯車との間には、軸受ユニットが介在する。軸受ユニットは、第１軸受７１と、第２軸受と、予圧部材とを有する。第１軸受と第２軸受とは、軸方向に並ぶ。予圧部材は、第１軸受と第２軸受との間に配置される。この予圧部材により、第１軸受および第２軸受の各々の内部隙間が低減される。【選択図】図３

Description

本発明は、変速機に関する。

従来、偏心揺動型（内接遊星式）の減速機が知られている。偏心揺動型の減速機は、内歯歯車と、内歯歯車の内側に配置された外歯歯車とを有する。外歯歯車は、内歯歯車と噛み合いながら、内歯歯車の内面に沿って揺動する。このような偏心揺動型の減速機は、小型で高い減速比を得ることができる。従来の偏心揺動型の減速機については、例えば、特開２０１４−８１０６８号公報に記載されている。
特開２０１４−８１０６８号公報

近年、人と協調して作業を行う小型ロボットの需要が高まっている。そして、上述した偏心揺動型の減速機とモータとを組み合わせたアクチュエータを、小型ロボットの関節に用いることが検討されている。ただし、この種の小型ロボットには、滑らかな動作が求められる。特に、アームの動作方向を切り替えるときに、関節が遅延無く反転できることが求められる。そのためには、入力軸を固定したときの出力軸の回転方向のがたつきの小ささを示す、いわゆるバックラッシ特性を、向上させることが求められる。

特開２０１４−８１０６８号公報の減速機では、外歯歯車が、軸方向に並んだ２つの軸受（Ｂ４，Ｂ５）により支持されている。このように、２つの軸受を用いれば、外歯歯車にかかる荷重を、各軸受で分散して受けることができる。しかしながら、玉軸受等の軸受の内部には、僅かな隙間が存在する。この隙間は、上述したバックラッシ特性を悪化させる要因の１つと考えられる。

本発明の目的は、偏心揺動型の変速機において、バックラッシ特性を向上させることができ、かつ、小型化に適した構造を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、偏心揺動型の変速機であって、中心軸を中心として第１回転数で回転する第１回転部と、前記第１回転部とともに回転し、前記中心軸から外周面までの距離が周方向の位置によって異なる偏心体と、前記偏心体の径方向外側に位置する円環状の外歯歯車と、前記偏心体と前記外歯歯車との間に介在する軸受ユニットと、前記外歯歯車の径方向外側かつ前記中心軸と同軸に配置された円筒状の内歯歯車と、前記外歯歯車に設けられた複数の貫通孔を通って軸方向に延びる複数のキャリアピンと、前記複数のキャリアピンに固定された第２回転部と、を備え、前記外歯歯車は、外周部に複数の外歯を有し、前記内歯歯車は、内周部に複数の内歯を有し、前記偏心体の長径の延長線上において、前記複数の外歯の一部と、前記複数の内歯の一部とが、互いに噛み合い、前記軸受ユニットは、第１軸受と、前記第１軸受と軸方向に並ぶ第２軸受と、前記第１軸受と前記第２軸受との間に配置された予圧部材と、を有する。

本願の例示的な第２発明は、偏心揺動型の変速機であって、中心軸を中心として第１回転数で回転する第１回転部と、前記第１回転部とともに回転し、前記中心軸から外周面までの距離が周方向の位置によって異なる偏心体と、前記偏心体の径方向外側に位置する円環状の外歯歯車と、前記偏心体と前記外歯歯車との間に介在する軸受ユニットと、前記外歯歯車の径方向外側かつ前記中心軸と同軸に配置された円筒状の内歯歯車と、前記外歯歯車に設けられた複数の貫通孔を通って軸方向に延びる複数のキャリアピンと、前記複数のキャリアピンに固定された第２回転部と、を備え、前記外歯歯車は、外周部に複数の外歯を有し、前記内歯歯車は、内周部に複数の内歯を有し、前記偏心体の長径の延長線上において、前記複数の外歯の一部と、前記複数の内歯の一部とが、互いに噛み合い、前記軸受ユニットは、第１軸受と、前記第１軸受と軸方向に並ぶ第２軸受と、前記第１軸受および前記第２軸受の各々の内部隙間を低減する共通の予圧部材と、を有する。

本願の例示的な第１発明によれば、予圧部材によって、第１軸受および第２軸受の双方に予圧をかけることができる。これにより、第１軸受および第２軸受の各々の内部隙間が低減される。その結果、変速機のバックラッシ特性が向上する。

本願の例示的な第２発明によれば、予圧部材によって、第１軸受および第２軸受の各々の内部隙間が低減される。その結果、変速機のバックラッシ特性が向上する。

図１は、実施形態に係る減速機の縦断面図である。図２は、実施形態に係る減速機の分解斜視図である。図３は、実施形態に係る減速機の横断面図である。図４は、実施形態に係る減速機の部分縦断面図である。図５は、第１変形例に係る減速機の部分縦断面図である。図６は、第２変形例に係る減速機の部分縦断面図である。図７は、第３変形例に係る減速機の部分縦断面図である。図８は、第４変形例に係る減速機の部分縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、変速機の中心軸と平行な方向を「軸方向」、中心軸に直交する方向を「径方向」、中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。ただし、上記の「平行な方向」は、略平行な方向も含む。また、上記の「直交する方向」は、略直交する方向も含む。

＜１．減速機の全体構成＞
図１は、本発明の変速機の一実施形態である減速機１の縦断面図である。図２は、減速機１の分解斜視図である。図３は、図１中のＡ−Ａ位置から見た減速機１の横断面図である。なお、図２では、後述する予圧部材８０の図示が省略されている。また、図３では、図の煩雑化を避けるため、断面を表すハッチングが省略されている。

この減速機１は、第１回転数（入力回転数）の回転運動を第１回転数よりも低い第２回転数（出力回転数）の回転運動に変換する、偏心揺動型（内接遊星式）の歯車減速機である。減速機１は、例えば、人と協調して作業を行う小型ロボットの関節に使用される。ただし、同等の構造を有する減速機を、大型の産業用ロボット、工作機、Ｘ−Ｙテーブル、材料の切断装置、コンベアライン、ターンテーブル、圧延ローラ等の他の用途に用いてもよい。

図１に示すように、本実施形態の減速機１は、第１回転部１０、２つの偏心体２０、２つの外歯歯車３０、内歯歯車４０、複数のキャリアピン５０、および第２回転部６０を備える。

第１回転部１０は、中心軸９に沿って延びる円柱状の部材である。図１中に概念的に示したように、第１回転部１０は、直接または他の動力伝達機構を介して、駆動源であるモータに接続される。モータを駆動させると、モータから供給される動力によって、第１回転部１０は、中心軸９を中心として、第１回転数で回転する。すなわち、本実施形態では、第１回転部１０が入力部となる。

偏心体２０は、第１回転部１０とともに回転する部材である。２つの偏心体２０は、それぞれ、第１回転部１０の外周面に固定されている。ただし、第１回転部１０と２つの偏心体２０とが、単一の部材であってもよい。２つの偏心体２０は、それぞれ、中心軸９から外れた位置で中心軸９と平行に延びる偏心軸９ｅを中心とする、円筒状の外周面を有する。したがって、中心軸９から偏心体２０の外周面までの距離は、周方向の位置によって異なる。第１回転部１０が中心軸９を中心として回転すると、２つの偏心体２０の位置が、中心軸９を中心として回転する。このとき、各偏心体２０の偏心軸９ｅも、中心軸９を中心として回転する。

本実施形態では、一方の偏心体２０の偏心軸９ｅの位置と、他方の偏心体２０の偏心軸９ｅの位置とが、中心軸９に対して、互いに１８０°離れている。このようにすれば、２つの偏心体２０の全体としての重心の位置が、常に中心軸９上に位置する。したがって、偏心体２０の回転による重心の揺らぎを抑制できる。

２つの外歯歯車３０は、それぞれ、偏心体２０の径方向外側に配置される。偏心体２０と外歯歯車３０との間には、軸受ユニット７０が介在する。外歯歯車３０は、軸受ユニット７０によって、偏心軸９ｅを中心として回転可能に支持される。図３に示すように、外歯歯車３０は円環状であり、その外周部には、複数の外歯３１が設けられている。各外歯３１は、径方向外側へ向けて突出する。また、隣り合う外歯３１の間には、径方向内側へ向けて凹む外歯間溝３２が設けられている。外歯３１と外歯間溝３２とは、偏心軸９ｅを中心として、周方向に交互に並んでいる。

また、図１および図３に示すように、２つの外歯歯車３０は、それぞれ、複数（図３の例では１０個）の貫通孔３３を有する。各貫通孔３３は、外歯歯車３０を軸方向に貫通する。複数の貫通孔３３は、偏心軸９ｅを中心として、周方向に等間隔に並んでいる。

内歯歯車４０は、２つの外歯歯車３０の径方向外側を取り囲む円筒状の部材である。内歯歯車４０は、中心軸９と同軸に配置される。図３に示すように、内歯歯車４０は、複数の内歯４１を有する。複数の内歯４１は、それぞれ、内歯歯車４０の内周部から径方向内側へ向けて突出する。また、隣り合う内歯４１の間には、径方向外側へ向けて凹む内歯間溝４２が設けられている。内歯４１と内歯間溝４２とは、中心軸９を中心として、周方向に交互に並んでいる。

外歯歯車３０の複数の外歯３１の一部と、内歯歯車４０の複数の内歯４１の一部とは、互いに噛み合う。具体的には、偏心体２０の長径の延長線上において、複数の外歯３１の一部と、複数の内歯４１の一部とが、互いに噛み合う。当該噛み合い位置においては、外歯歯車３０の外歯３１が、内歯歯車４０の内歯間溝４２に嵌まるか、あるいは、内歯歯車４０の内歯４１が、外歯歯車３０の外歯間溝３２に嵌まる。

第１回転部１０が中心軸９を中心として回転すると、外歯歯車３０は、偏心軸９ｅとともに、中心軸９の周りを公転する。また、外歯歯車３０の外歯３１と内歯歯車４０の内歯４１とが噛み合うことによって、外歯歯車３０は自転する。ここで、内歯歯車４０が有する内歯４１の数は、外歯歯車３０が有する外歯３１の数よりも多い。このため、外歯歯車３０の１公転ごとに、内歯歯車４０の同じ位置の内歯４１に噛み合う外歯３１の位置がずれる。これにより、外歯歯車３０が、第１回転部１０の回転方向とは逆の方向へ、第１回転数よりも低い第２回転数で自転する。したがって、外歯歯車３０の貫通孔３３の位置も、第２回転数で回転する。減速機１の動作時には、２つの外歯歯車３０が、それぞれ、このような公転と自転とを組み合わせた回転運動を行う。

外歯歯車３０が有する外歯３１の数をＮとし、内歯歯車４０が有する内歯４１の数をＭとすると、減速機１の減速比Ｐは、Ｐ＝（第１回転数）／（第２回転数）＝Ｎ／（Ｍ−Ｎ）となる。図３の例では、Ｎ＝２９，Ｍ＝３０なので、この例における減速比Ｐは、Ｐ＝２９である。すなわち、第２回転数は、第１回転数の１／２９の回転数となる。ただし、外歯３１の数Ｎおよび内歯４１の数Ｍは、他の値であってもよい。また、内歯４１の数Ｍより外歯３１の数Ｎの方が多くてもよい。

本実施形態では、内歯歯車４０が、減速機１の外壁を構成するケーシングの役割も果たしている。このようにすれば、ケーシングとは別に内歯歯車４０を設ける必要がない。これにより、減速機１をより小型化しやすくなる。

複数のキャリアピン５０は、２つの外歯歯車３０を貫通して、軸方向に延びる円柱状の部材である。複数のキャリアピン５０は、中心軸９を中心として、円環状に配列される。各キャリアピン５０は、２つの外歯歯車３０の貫通孔３３に挿入される。図３に示すように、外歯歯車３０の貫通孔３３を構成する円環状の面と、キャリアピン５０の外周面との間には、間隙が介在する。２つの外歯歯車３０が、減速後の第２回転数で自転すると、外歯歯車３０に押されることによって、複数のキャリアピン５０も、中心軸９を中心として、第２回転数で回転する。

第２回転部６０は、円環状の前方キャリア部材６１と、円環状の後方キャリア部材６２とを有する。前方キャリア部材６１は、２つの外歯歯車３０よりも軸方向の一方側に配置される。第１回転部１０と前方キャリア部材６１との間には、前方玉軸受７３が介在する。また、前方キャリア部材６１と内歯歯車４０との間には、前方すべり軸受７４が介在する。後方キャリア部材６２は、２つの外歯歯車３０よりも軸方向の他方側に配置される。第１回転部１０と後方キャリア部材６２との間には、後方玉軸受７５が介在する。また、後方キャリア部材６２と内歯歯車４０との間には、後方すべり軸受７６が介在する。

各キャリアピン５０の軸方向の一方の端部は、前方キャリア部材６１に固定される。各キャリアピン５０の軸方向の他方の端部は、後方キャリア部材６２に固定される。このため、複数のキャリアピン５０が、中心軸９を中心として第２回転数で回転すると、前方キャリア部材６１および後方キャリア部材６２も、中心軸９を中心として第２回転数で回転する。

第２回転部６０は、直接または他の動力伝達機構を介して、駆動対象となる部材に接続される。すなわち、本実施形態では、第２回転部６０が出力部となる。

＜２．軸受ユニットについて＞
続いて、偏心体２０と外歯歯車３０との間に介在する軸受ユニット７０について、説明する。図４は、軸受ユニット７０付近における減速機１の部分縦断面図である。

図４に示すように、軸受ユニット７０は、２つの玉軸受を有する。以下では、２つの玉軸受のうち、一方の玉軸受を「第１軸受７１」と称し、他方の玉軸受を「第２軸受７２」と称する。第１軸受７１と第２軸受７２とは、軸方向に間隔をあけて並ぶ。

第１軸受７１は、第１内輪７１１と、第１外輪７１２と、複数の第１転動体７１３とを有する。第１内輪７１１は、偏心体２０の外周面に固定される。第１外輪７１２は、第１内輪７１１の径方向外側に位置し、外歯歯車３０の内周面に固定される。複数の第１転動体７１３は、第１内輪７１１の外周面と、第１外輪７１２の内周面との間に保持される。より詳述すると、第１内輪７１１は、その外周面に、円環状の保持溝７１４を有する。第１外輪７１２は、その内周面に、円環状の保持溝７１５を有する。複数の第１転動体７１３は、これらの保持溝７１４，７１５の間に保持される。図４のように、第１軸受７１の断面における保持溝７１４，７１５の曲率半径は、球体である第１転動体７１３の半径よりも大きい。

第２軸受７２は、第２内輪７２１と、第２外輪７２２と、複数の第２転動体７２３とを有する。第２内輪７２１は、偏心体２０の外周面に固定される。第２外輪７２２は、第２内輪７２１の径方向外側に位置し、外歯歯車３０の内周面に固定される。複数の第２転動体７２３は、第２内輪７２１の外周面と、第２外輪７２２の内周面との間に保持される。より詳述すると、第２内輪７２１は、その外周面に、円環状の保持溝７２４を有する。第２外輪７２２は、その内周面に、円環状の保持溝７２５を有する。複数の第２転動体７２３は、これらの保持溝７２４，７２５の間に保持される。図４のように、第２軸受７２の断面における保持溝７２４，７２５の曲率半径は、球体である第２転動体７２３の半径よりも大きい。

また、軸受ユニット７０は、第１軸受７１と第２軸受７２との間に、２つの予圧部材８０を有する。以下では、２つの予圧部材８０のうち、径方向内側に配置された予圧部材８０を、「内側予圧部材８１」と称する。また、２つの予圧部材８０のうち、径方向外側に配置された予圧部材８０を、「外側予圧部材８２」と称する。

内側予圧部材８１は、第１内輪７１１と第２内輪７２１との間の軸方向の隙間に介在する。外側予圧部材８２は、第１外輪７１２と第２外輪７２２との間の軸方向の隙間に介在する。このように、第１軸受７１と第２軸受７２との間に予圧部材８０を配置すれば、第１軸受７１と第２軸受７２とに別々の予圧部材を用いることなく、共通の予圧部材８０で、第１軸受７１と第２軸受７２との双方に予圧をかけることができる。これにより、部品点数を抑えながら、第１軸受７１および第２軸受７２の各々の内部隙間を低減できる。第１軸受７１および第２軸受７２の各々の内部隙間が低減すれば、第１回転部１０を固定したときの第２回転部６０の回転方向のがたつきが小さくなる。すなわち、減速機１のバックラッシ特性が向上する。その結果、減速機１を滑らかに動作させることができる。

本実施形態では、内側予圧部材８１に、円環状のシムが用いられている。また、外側予圧部材８２に、円環状のウェーブワッシャが用いられている。ウェーブワッシャは、外力に応じて軸方向に伸縮可能な弾性部材である。ウェーブワッシャは、自然長よりも軸方向に縮んだ状態で、第１外輪７１２と第２外輪７２２との間に介在する。一方、シムは、ウェーブワッシャと比べて、軸方向の弾性がはるかに小さい。したがって、シムは、実質的に剛体とみなすことができる。

本実施形態では、外側予圧部材８２の軸方向の長さｄ２が、内側予圧部材８１の軸方向の長さｄ１よりも長い。したがって、第１外輪７１２と第２外輪７２２との軸方向の間隔が、第１内輪７１１と第２内輪７２１との軸方向の間隔よりも広い。減速機１の製造時には、第１外輪７１２と第２外輪７２２との上記の間隔が、外側予圧部材８２の弾性反発力により、適切な間隔に維持される。これにより、図４のように、複数の第１転動体７１３が、第１内輪７１１の保持溝７１４の内側予圧部材８１から遠い端縁と、第１外輪７１２の保持溝７１５の外側予圧部材８２に近い端縁と、の双方に、安定して接触する。また、複数の第２転動体７２３が、第２内輪７２１の保持溝７２４の内側予圧部材８１から遠い端縁と、第２外輪７２２の保持溝７２５の外側予圧部材８２に近い端縁と、の双方に、安定して接触する。その結果、第１軸受７１および第２軸受７２の上述した内部隙間が低減される。

減速機１を小型化しようとすると、内側予圧部材８１および外側予圧部材８２は、極めて細かい部品となる。本実施形態では、内側予圧部材８１および外側予圧部材８２のうち、径の小さい内側予圧部材８１を、比較的製造しやすい剛体のシムとしている。そして、径の大きい外側予圧部材８２を、ウェーブワッシャとしている。これにより、外側予圧部材８２において、ウェーブワッシャの弾性反発力を安定して得ることができる。

減速機１の製造工程において、軸受ユニット７０を取り付けるときには、まず、偏心体２０の周囲に、第１軸受７１を配置する。そして、偏心体２０の外周面と、第１内輪７１１の内周面とを、接着剤９１で固定する。すなわち、偏心体２０の外周面と、第１内輪７１１の内周面との間に、接着剤９１を介在させる。次に、偏心体２０の周囲に、内側予圧部材８１と外側予圧部材８２とを配置する。そして、第１内輪７１１に、内側予圧部材８１を軸方向に突き当てるとともに、第１外輪７１２に、外側予圧部材８２を軸方向に突き当てる。

その後、偏心体２０の周囲に、第２軸受７２を配置する。そして、内側予圧部材８１に、第２内輪７２１を突き当てるとともに、外側予圧部材８２に、第２外輪７２２を突き当てる。そして、偏心体２０の外周面と、第２内輪７２１の内周面とを、接着剤９１で固定する。すなわち、偏心体２０の外周面と、第２内輪７２１の内周面との間に、接着剤９１を介在させる。

このとき、第１外輪７１２と第２外輪７２２との軸方向の間隔は、外側予圧部材８２の弾性反発力により、適切な間隔に調整される。その後、第１軸受７１および第２軸受７２の周囲に、外歯歯車３０を配置する。そして、第１外輪７１２の外周面と、第２外輪７２２の外周面とを、外歯歯車３０の内周面に、接着剤９２で固定する。すなわち、第１外輪７１２の外周面および第２外輪７２２の外周面と、外歯歯車３０の内周面との間に、接着剤９２を介在させる。これにより、第１内輪７１１と第２内輪７２１との軸方向の間隔、および第１外輪７１２と第２外輪７２２との軸方向の間隔が、固定される。

なお、減速機１は、必ずしも内輪７１１，７１２を固定する接着剤９１と、外輪７１２，７２２を固定する接着剤９２と、の双方を有する必要はない。組み立て工程の削減および組み立てやすさを考慮する場合、接着剤９２を省略して、接着剤９１を、第１内輪７１１および第２内輪７２１と、偏心体２０の外周面との間に介在させてもよい。すなわち、内側予圧部材８１と外側予圧部材８２のうち、少なくともシムを用いる側に接着剤を塗布することで、第１軸受７１および第２軸受７２の各々の内部隙間をより低減させ、かつ、ウェーブワッシャの弾性反発力を安定して得ることができる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。以下では、種々の変形例について、上記の実施形態との相違点を中心に説明する。

＜３−１．第１変形例＞
図５は、第１変形例に係る減速機の、軸受ユニット７０Ａ付近における部分縦断面図である。この例では、内側予圧部材８１Ａに、円環状のウェーブワッシャが用いられている。そして、外側予圧部材８２Ａに、円環状のシムが用いられている。ウェーブワッシャは、自然長よりも軸方向に縮んだ状態で、第１内輪７１１Ａと第２内輪７２１Ａとの間に介在する。

この第１変形例では、内側予圧部材８１Ａの軸方向の長さｄ１が、外側予圧部材８２Ａの軸方向の長さｄ２よりも長い。したがって、第１内輪７１１Ａと第２内輪７２１Ａとの軸方向の間隔が、第１外輪７１２Ａと第２外輪７２２Ａとの軸方向の間隔よりも広い。減速機の製造時には、第１内輪７１１Ａと第２内輪７２１Ａとの上記の間隔が、内側予圧部材８１Ａの弾性反発力により、適切な間隔に維持される。これにより、図５のように、複数の第１転動体７１３Ａが、第１内輪７１１Ａの保持溝７１４Ａの内側予圧部材８１Ａに近い端縁と、第１外輪７１２Ａの保持溝７１５Ａの外側予圧部材８２Ａから遠い端縁と、の双方に、安定して接触する。また、複数の第２転動体７２３Ａが、第２内輪７２１Ａの保持溝７２４Ａの内側予圧部材８１Ａに近い端縁と、第２外輪７２２Ａの保持溝７２５Ａの外側予圧部材８２Ａから遠い端縁と、の双方に、安定して接触する。その結果、第１軸受７１Ａおよび第２軸受７２Ａの内部隙間が低減される。

このように、内側予圧部材８１Ａの軸方向の長さが、外側予圧部材８２Ａの軸方向の長さよりも長くてもよい。すなわち、内側予圧部材の軸方向の長さと、外側予圧部材の軸方向の長さとは、相違していればよい。そして、内側予圧部材および外側予圧部材のうち、軸方向の長さが長い予圧部材に、ウェーブワッシャ等の弾性部材を用いればよい。

接着剤９１Ａは、第１内輪７１１Ａおよび第２内輪７２１Ａと、偏心体２０Ａとの外周面との間に介在する。また、接着剤９２Ａは、第１外輪７１２Ａおよび第２外輪７２２Ａと、外歯歯車３０Ａの内周面との間に介在する。なお、組み立て工程の削減および組み立てやすさを考慮する場合、接着剤９１Ａを省略して、接着剤９２Ａを、第１外輪７１２Ａの外周面および第２外輪７２２Ａの外周面と、外歯歯車３０Ａの内周面との間に介在させてもよい。すなわち、内側予圧部材８１Ａと外側予圧部材８２Ａのうち、少なくともシムを用いる側に接着剤を塗布することで、第１軸受７１Ａおよび第２軸受７２Ａの各々の内部隙間をより低減させ、かつ、ウェーブワッシャの弾性反発力を安定して得ることができる。

＜３−２．第２変形例＞
図６は、第２変形例に係る減速機の、軸受ユニット７０Ｂ付近における部分縦断面図である。この例では、内側予圧部材８１Ｂおよび外側予圧部材８２Ｂに、いずれも、円環状の剛体であるシムが用いられている。このような形態であっても、内側予圧部材８１Ｂの軸方向の長さｄ１と、外側予圧部材８２Ｂの軸方向の長さｄ２とを、それぞれ適切な厚みにすれば、第１軸受７１Ｂおよび第２軸受７２Ｂの内部隙間を低減できる。

＜３−３．第３変形例＞
図７は、第３変形例に係る減速機の、軸受ユニット７０Ｃ付近における部分縦断面図である。この例では、偏心体２０Ｃが、外周部に段差面２１Ｃを有する。段差面２１Ｃは、軸方向に対して垂直に拡がる。偏心体２０Ｃの周囲に、第１軸受７１Ｃを配置するときには、第１内輪７１１Ｃを、段差面２１Ｃに突き当てる。すなわち、段差面２１Ｃは、第１内輪７１１Ｃと軸方向に接触する接触面となる。このようにすれば、第１内輪７１１Ｃを軸方向に精度よく位置決めできる。その後、位置決めされた第１軸受７１Ｃに対して、予圧部材８０Ｃと、第２軸受７２Ｃとを、順次に位置決めする。

なお、偏心体２０Ｃは、第１内輪７１１Ｃと接触する段差面２１Ｃに代えて、第２内輪７２１Ｃと接触する段差面を有していてもよい。また、外歯歯車３０Ｃの内周部に、段差面を設けてもよい。その場合、外歯歯車３０Ｃの段差面は、第１外輪７１２Ｃおよび第２外輪７２２Ｃのいずれか一方と、軸方向に接触すればよい。

＜３−４．第４変形例＞
図８は、第４変形例に係る減速機の、軸受ユニット７０Ｄ付近における部分縦断面図である。この例では、偏心体２０Ｄが、外周面に円環状の取付溝２２Ｄを有する。また、図８の軸受ユニット７０Ｄは、可撓性を有する円弧状のスナップリング２３Ｄを有する。スナップリング２３Ｄは、取付溝２２Ｄに嵌められることにより、偏心体２０Ｄに取り付けられる。スナップリング２３Ｄの外周部は、偏心体２０Ｄの外周面よりも、径方向外側へ突出する。

偏心体２０Ｄの周囲に、第１軸受７１Ｄを配置するときには、第１内輪７１１Ｄを、スナップリング２３Ｄの軸方向の端面に突き当てる。すなわち、図８の例では、スナップリング２３Ｄの軸方向の端面が、第１内輪７１１Ｄと軸方向に接触する接触面となる。このようにすれば、第１内輪７１１Ｄを軸方向に精度よく位置決めできる。その後、位置決めされた第１軸受７１Ｄに対して、予圧部材８０Ｄと、第２軸受７２Ｄとを、順次に位置決めする。

なお、軸受ユニット７０Ｄは、第１内輪７１１Ｄと接触するスナップリング２３Ｄに代えて、第２内輪７２１Ｄと接触するスナップリングを有していてもよい。また、外歯歯車３０Ｄの内周部に、スナップリングを取り付けてもよい。その場合、第１外輪７１２Ｄおよび第２外輪７２２Ｄのいずれか一方を、スナップリングと軸方向に接触させればよい。

＜３−５．他の変形例＞
減速機を構成する各部材の材料には、例えば、金属が用いられる。ただし、各部材の材料に、金属に代えて、樹脂を用いてもよい。また、減速機を構成する各部材のうち、強度を重視すべき部分には金属を用いるとともに、他の部分には金属よりも軽い樹脂を用いてもよい。

また、上記の実施形態では、減速機が有する外歯歯車の数は２つであった。しかしながら、外歯歯車の数は１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

また、上記の実施形態では、変速機の一例である減速機について説明した。しかしながら、同等の構造を増速機として用いてもよい。その場合、第２回転部を入力部とし、第１回転部を出力部とすればよい。すなわち、第２回転部に増速前の第２回転数の回転運動を入力し、増速後の第１回転数の回転運動を第１回転部から出力すればよい。

また、上記の実施形態および変形例では、減速機を小型化するために、比較的製造しやすい剛体のシムを用いた。しかしながら、偏心体が加工しやすい大きさであれば、シムの代わりとして、第１軸受と第２軸受との間の偏心体の外周面に、段差状の突起を設けてもよい。この場合、偏心体の当該突起は、内側予圧部材として機能する。また、第１軸受と第２軸受との間の外歯歯車の内周面に、シムの代わりに、段差状の突起を設けてもよい。この場合、外歯歯車の当該突起は、外側予圧部材として機能する。

また、上記の実施形態および変形例では、共通の予圧部材は、内側予圧部材と、外側予圧部材の２つを含んでいたが、いずれかひとつであってもよい。この場合においても、共通の予圧部材で、第１軸受と第２軸受との双方に予圧をかけることができる。この場合、必要最低限の部品点数で、上述した内部隙間が低減される。

また、変速機の細部の形状については、本願の各図に示された形状と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、変速機に利用できる。

１減速機
９中心軸
９ｅ偏心軸
１０第１回転部
２０，２０Ｃ，２０Ｄ偏心体
２１Ｃ段差面
２２Ｄ取付溝
２３Ｄスナップリング
３０，３０Ｃ，３０Ｄ外歯歯車
３１外歯
３２外歯間溝
３３貫通孔
４０内歯歯車
４１内歯
４２内歯間溝
５０キャリアピン
６０第２回転部
６１前方キャリア部材
６２後方キャリア部材
７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ軸受ユニット
７１，７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ第１軸受
７２，７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ第２軸受
８０，８０Ｃ，８０Ｄ予圧部材
８１，８１Ａ，８１Ｂ内側予圧部材
８２，８２Ａ，８２Ｂ外側予圧部材
９１，９２接着剤
７１１，７１１Ａ，７１１Ｃ，７１１Ｄ第１内輪
７１２，７１２Ａ，７１２Ｃ，７１２Ｄ第１外輪
７１３，７１３Ａ第１転動体
７１４，７１４Ａ保持溝
７１５，７１５Ａ保持溝
７２１，７２１Ａ，７２１Ｃ，７２１Ｄ第２内輪
７２２，７２２Ａ，７２２Ｃ，７２２Ｄ第２外輪
７２３，７２３Ａ第２転動体
７２４，７２４Ａ保持溝
７２５，７２５Ａ保持溝

Claims

偏心揺動型の変速機であって、
中心軸を中心として第１回転数で回転する第１回転部と、
前記第１回転部とともに回転し、前記中心軸から外周面までの距離が周方向の位置によって異なる偏心体と、
前記偏心体の径方向外側に位置する円環状の外歯歯車と、
前記偏心体と前記外歯歯車との間に介在する軸受ユニットと、
前記外歯歯車の径方向外側かつ前記中心軸と同軸に配置された円筒状の内歯歯車と、
前記外歯歯車に設けられた複数の貫通孔を通って軸方向に延びる複数のキャリアピンと、
前記複数のキャリアピンに固定された第２回転部と、
を備え、
前記外歯歯車は、外周部に複数の外歯を有し、
前記内歯歯車は、内周部に複数の内歯を有し、
前記偏心体の長径の延長線上において、前記複数の外歯の一部と、前記複数の内歯の一部とが、互いに噛み合い、
前記軸受ユニットは、
第１軸受と、
前記第１軸受と軸方向に並ぶ第２軸受と、
前記第１軸受と前記第２軸受との間に配置された予圧部材と、
を有する変速機。
請求項１に記載の変速機であって、
前記第１軸受は、
第１内輪と、
前記第１内輪の径方向外側に位置する第１外輪と、
前記第１内輪の外周面と前記第１外輪の内周面との間に保持される複数の第１転動体と、
を有し、
前記第２軸受は、
第２内輪と、
前記第２内輪の径方向外側に位置する第２外輪と、
前記第２内輪の外周面と前記第２外輪の内周面との間に保持される複数の第２転動体と、
を有し、
前記予圧部材は、
前記第１内輪と前記第２内輪との間の軸方向の隙間に介在する内側予圧部材と、
前記第１外輪と前記第２外輪との間の軸方向の隙間に介在する外側予圧部材と、
を含み、
前記内側予圧部材の軸方向の長さと、前記外側予圧部材の軸方向の長さとが、相違する変速機。
請求項２に記載の変速機であって、
前記内側予圧部材および前記外側予圧部材のうち、軸方向の長さが長い予圧部材は、軸方向に伸縮可能な円環状の弾性部材である変速機。
請求項２に記載の変速機であって、
前記内側予圧部材および前記外側予圧部材のいずれか一方は、円環状の剛体であるシムであり、
前記内側予圧部材および前記外側予圧部材の他方は、軸方向に伸縮可能な円環状の弾性部材である変速機。
請求項４に記載の変速機であって、
前記内側予圧部材は、前記シムであり、
前記外側予圧部材は、前記弾性部材である変速機。
請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の変速機であって、
前記弾性部材は、ウェーブワッシャである変速機。
請求項２に記載の変速機であって、
前記内側予圧部材および前記外側予圧部材は、いずれも、円環状の剛体であるシムである変速機。
請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の変速機であって、
前記第１内輪および前記第２内輪は、前記偏心体に対して固定され、
前記第１外輪および前記第２外輪は、前記外歯歯車に対して固定された変速機。
請求項８に記載の変速機であって、
前記偏心体と前記第１内輪との間、前記偏心体と前記第２内輪との間、前記外歯歯車と前記第１外輪との間、および前記外歯歯車と前記第２外輪との間、に介在する接着剤
を有する変速機。
請求項２から請求項７までのいずれか１項に記載の変速機であって、
前記第１内輪、前記第２内輪、前記第１外輪、前記第２外輪の少なくとも１つに、軸方向に接触する接触面
を有する変速機。
請求項１０に記載の変速機であって、
前記接触面は、前記偏心体の外周部または前記外歯歯車の内周部に設けられた段差面である変速機。
請求項１０に記載の変速機であって、
円弧状のスナップリング
をさらに備え、
前記接触面は、前記スナップリングの軸方向の端面である変速機。
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の変速機であって、
前記第１回転部は、モータから得られる動力により第１回転数で回転する入力部であり、
前記第２回転部は、前記第１回転数よりも低い第２回転数で回転する出力部である変速機。
偏心揺動型の変速機であって、
中心軸を中心として第１回転数で回転する第１回転部と、
前記第１回転部とともに回転し、前記中心軸から外周面までの距離が周方向の位置によって異なる偏心体と、
前記偏心体の径方向外側に位置する円環状の外歯歯車と、
前記偏心体と前記外歯歯車との間に介在する軸受ユニットと、
前記外歯歯車の径方向外側かつ前記中心軸と同軸に配置された円筒状の内歯歯車と、
前記外歯歯車に設けられた複数の貫通孔を通って軸方向に延びる複数のキャリアピンと、
前記複数のキャリアピンに固定された第２回転部と、
を備え、
前記外歯歯車は、外周部に複数の外歯を有し、
前記内歯歯車は、内周部に複数の内歯を有し、
前記偏心体の長径の延長線上において、前記複数の外歯の一部と、前記複数の内歯の一部とが、互いに噛み合い、
前記軸受ユニットは、
第１軸受と、
前記第１軸受と軸方向に並ぶ第２軸受と、
前記第１軸受および前記第２軸受の各々の内部隙間を低減する共通の予圧部材と、
を有する変速機。