JP2022149594A - 減速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつコンパクト化を図ることができ、かつ、軸受の構成部材に生じる面圧の上昇を抑えることのできる減速装置を提供する。【解決手段】減速装置（１）は、内歯歯車（２１ｇ、２２ｇ）と外歯歯車（１５）とを有する減速機構と、減速機構により減速された回転を出力する出力部材（２２）と、出力部材を支持する軸受（２８）とを備える。そして、軸受（２８）は、径方向一方側である第１径方向側に全体として凸となる内輪側凸面（Ｓｉ）を有する内輪（２８ｉ）と、第１径方向側に全体として凸となり、内輪側凸面（Ｓｉ）と対向する外輪側凸面（Ｓｏ）を有する外輪（２８ｏ）と、内輪側凸面と外輪側凸面との間に配置される介在部材（２８ｋ）とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、減速装置に関する。

特許文献１には、ラジアル荷重とスラスト荷重とを受けることが可能な滑り軸受を備えた減速装置が示されている。滑り軸受が採用されることで、軽量かつコンパクト化が図られる。

国際公開第２０２０／０５９０８１号

特許文献１のような滑り軸受を採用した減速装置は、軸受の滑り面のエッジにおいて面圧が高くなるという課題がある。

本発明は、軽量かつコンパクト化を図ることができ、かつ、軸受の構成部材に生じる面圧の上昇を抑えることのできる減速装置を提供することを目的とする。

本発明に係る減速装置は、
内歯歯車と外歯歯車とを有する減速機構と、前記減速機構により減速された回転を出力する出力部材と、前記出力部材を支持する軸受と、を備える減速装置であって、
前記軸受は、
径方向一方側である第１径方向側に全体として凸となる内輪側凸面を有する内輪と、
前記第１径方向側に全体として凸となり、前記内輪側凸面と対向する外輪側凸面を有する外輪と、
前記内輪側凸面と前記外輪側凸面との間に配置される介在部材と、
を有する。

本発明によれば、軸受の内輪及び外輪に生じる面圧の上昇を抑えつつ、軽量かつコンパクトな減速装置を提供できるという効果が得られる。

本発明の実施形態１に係る減速装置を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る減速装置を示す断面図である。 外輪側凸面及び内輪側凸面の変形例を示す図である。 本発明の実施形態３に係る減速装置を示す断面図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る減速装置を示す断面図である。本明細書では、回転軸Ｏ１に沿った方向を軸方向、回転軸Ｏ１を中心とする回転方向を周方向、回転軸Ｏ１に直交する方向を径方向と呼ぶ。また、軸方向において減速された回転運動が出力される部材の配置側を出力側、その反対側を反出力側と呼ぶ。

実施形態１の減速装置１は、撓み噛合い式歯車装置であり、起振体軸１０、起振体軸受１１、外歯歯車１５、内歯歯車２１ｇを含んだ第１歯車部材２１、内歯歯車２２ｇを含んだ第２歯車部材２２、ケーシング部材２３、第１カバー２４、第２カバー２５、軸受２６、２７、主軸受２８、並びに、ストッパーリング１６、１７を備える。これらのうち、主軸受２８が本発明に係る軸受の一例に相当する。第２歯車部材２２が本発明に係る出力部材の一例に相当する。起振体軸１０、起振体軸受１１、外歯歯車１５、内歯歯車２１ｇ、２２ｇが、本発明に係る減速機構の一例に相当する。

起振体軸１０は、回転軸Ｏ１を中心に回転する中空筒状の軸であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が非円形（例えば楕円状）の起振体１０ａと、起振体１０ａの軸方向の両側に設けられた軸部１０ｂ、１０ｃとを有する。楕円状は、幾何学的に厳密な楕円である必要はなく、略楕円を含む。軸部１０ｂ、１０ｃは、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が円形の軸である。

外歯歯車１５は、可撓性を有する円筒状の部材であり、外周に歯が設けられている。

２つの内歯歯車２１ｇ、２２ｇは、軸方向に並んで外歯歯車１５と噛合う。一方の内歯歯車２１ｇは、第１歯車部材２１の内周の一部に歯が設けられて構成される。もう一方の内歯歯車２２ｇは、第２歯車部材２２の内周の一部に歯が設けられて構成される。

起振体軸受１１は、例えばコロ軸受であり、起振体１０ａと外歯歯車１５との間に配置される。起振体軸受１１は、外輪１１ａと、転動体１１ｂとを備える。起振体軸受１１は、専用の内輪を有さず、起振体１０ａの外周部が起振体軸受１１の内輪を兼ねている。なお、起振体軸受１１は、別途、内輪を有していてもよいし、また、外輪１１ａを有さずに、外歯歯車１５の内周部が外輪を兼ねる構成であってもよい。起振体１０ａと外歯歯車１５とは、起振体軸受１１を介して相対的に回転可能である。転動体１１ｂは金属から構成される。

ストッパーリング１６、１７は、外歯歯車１５及び起振体軸受１１の軸方向の両側に配置され、外歯歯車１５及び起振体軸受１１の軸方向の移動を規制する。ストッパーリング１６、１７は、鉄鋼素材等の金属から構成される。

第１カバー２４は、第１歯車部材２１に連結され、起振体軸１０の反出力側における外周部を覆う。第２カバー２５は、第２歯車部材２２に連結され、起振体軸１０の出力側における外周部を覆う。

軸受２６は、例えば玉軸受であり、第１カバー２４と起振体軸１０との間に介在する。軸受２６を介して、第１カバー２４は起振体軸１０を回転自在に支持する。軸受２７は、例えば玉軸受であり、第２カバー２５と起振体軸１０との間に介在する。軸受２７を介して、第２カバー２５は起振体軸１０を回転自在に支持する。

ケーシング部材２３は、第１歯車部材２１と連結され、第２歯車部材２２の径方向外側を覆う。ケーシング部材２３は、軸方向において分割可能な出力側部材２３ａと、反出力側部材２３ｂとを有する。出力側部材２３ａと、反出力側部材２３ｂとは、連結用穴ｈ１、ｈ２を介してボルト等の連結部材Ｂ１により連結可能に構成される。連結用穴ｈ１は、例えばボルトの頭部を収容しかつ当該頭部を支える座面を有する貫通孔であり、連結用穴ｈ２は、ボルトが螺合されるネジ穴である。また、ケーシング部材２３及び第１歯車部材２１は、互いに連通して外部の支持部材８１と連結可能な連結用穴ｈ３、ｈ４、ｈ２１を有し、当該連結用穴ｈ３、ｈ４、ｈ２１を介してボルト等の連結部材Ｂ２により支持部材８１と連結されることで、出力側部材２３ａと反出力側部材２３ｂとが共締めにより連結される。連結用穴ｈ３、ｈ４、ｈ２１は、例えばボルト等の連結部材Ｂ２を挿通可能な貫通孔である。

主軸受２８は、ケーシング部材２３と第２歯車部材２２との間に介在され、ケーシング部材２３は主軸受２８を介して第２歯車部材２２を回転自在に支持する。第２歯車部材２２は、１つの主軸受２８を介して、回転自在に支持される。

主軸受２８は、ケーシング部材２３の内周部に設けられた内輪部２８ｉと、第２歯車部材２２の外周部に設けられた外輪部２８ｏと、内輪部２８ｉと外輪部２８ｏとの間に介在する介在部材２８ｋとを有する。ケーシング部材２３及び第２歯車部材２２は、鉄鋼素材等の金属から構成され、故に、内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏも鉄鋼素材等の金属から構成される。内輪部２８ｉは、本発明に係る内輪の一例に相当する。外輪部２８ｏは、本発明に係る外輪の一例に相当する。

内輪部２８ｉは、径方向外側に全体として凸となる内輪側凸面Ｓｉを有する。外輪部２８ｏは、径方向外側に全体として凸となる外輪側凸面Ｓｏを有する。外輪側凸面Ｓｏと内輪側凸面Ｓｉとは、曲面であり、対向する。

介在部材２８ｋは、外輪側凸面Ｓｏと内輪側凸面Ｓｉとに接触して摺動する摺動部材（ブッシュ）である。当該摺動部材としては、樹脂、ラバー、セラミック又は金属など、様々な材料が適用されてもよい。介在部材２８ｋは、周方向に連続するリング状の構成であるが、周方向における一箇所又は複数箇所が分断された構成であってもよい。介在部材２８ｋの外周面は、外輪側凸面Ｓｏに対応する曲面（径方向外側に全体として凸となる曲面）を有し、介在部材２８ｋの内周面は、内輪側凸面Ｓｉに対応する曲面（径方向外側に全体として凸となる曲面）を有する。

なお、内輪側凸面Ｓｉと外輪側凸面Ｓｏとの間隔を小さくし、ブッシュである介在部材２８ｋの代わりに、グリス（潤滑材）が介在部材として適用されてもよい。

内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏの上記形状により、主軸受２８にスラスト荷重及びラジアル荷重が加わった場合でも、１つの主軸受２８により当該荷重を受け、第２歯車部材２２を回転自在に支持することができる。さらに、内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏの上記形状により、面圧が一部に集中することが抑制され、内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏに加わる最大面圧を低くすることができる。

ケーシング部材２３が出力側部材２３ａと反出力側部材２３ｂとに分割される部位は、周方向の全周にわたって、外輪部２８ｏと交差するように位置する。外輪部２８ｏの軸方向における途中で、出力側部材２３ａと反出力側部材２３ｂとに分割されることで、介在部材２８ｋを外輪部２８ｏと内輪部２８ｉとの間に容易に組み込むことができる。例えば、第２歯車部材２２の内輪部２８ｉの外側に介在部材２８ｋを組み込んだ後、当該構成にケーシング部材２３の出力側部材２３ａを反出力側から組み込み、また、ケーシング部材２３の反出力側部材２３ｂを出力側から組み込む。そして、出力側部材２３ａと反出力側部材２３ｂとを連結することで、ケーシング部材２３、第２歯車部材２２及び主軸受２８を組み立てることができる。

第１カバー２４と起振体軸１０との間で軸受２６より反出力側には、潤滑材及びダストの移動を抑制するシール３１が設けられている。第２カバー２５と起振体軸１０との間で軸受２７より出力側には、潤滑材及びダストの移動を抑制するシール３２が設けられている。

ケーシング部材２３と第２歯車部材２２との間で主軸受２８よりも出力側には、潤滑材及びダストの移動を抑制するシール３３が設けられている。シール３３はゴムなど可撓性を有する部材から構成される。

＜減速動作＞
実施形態１の減速装置１は、例えば外部の支持部材８１がケーシング部材２３及び第１歯車部材２１に連結されることで、支持部材８１によって支持される。さらに、減速された回転運動を伝達する相手部材８２が第２カバー２５及び第２歯車部材２２に連結され、減速前の回転運動が起振体軸１０に入力される。

起振体軸１０を介して回転運動が入力されると、起振体１０ａの回転運動が外歯歯車１５に伝わる。このとき、外歯歯車１５は、起振体１０ａの外周面に沿った形状に規制され、軸方向から見て、長軸部分と短軸部分とを有する楕円形状に撓んでいる。さらに、外歯歯車１５は、支持部材８１に支持された第１歯車部材２１の内歯歯車２１ｇと長軸部分で噛合っている。このため、外歯歯車１５は起振体１０ａと同じ回転速度で回転することはなく、外歯歯車１５の内側で起振体１０ａが相対的に回転する。そして、この相対的な回転に伴って、外歯歯車１５は長軸位置と短軸位置とが周方向に移動するように撓み変形する。この変形の周期は、起振体軸１０の回転周期に比例する。

外歯歯車１５が撓み変形する際、その長軸位置が移動することで、外歯歯車１５と内歯歯車２１ｇとの噛合う位置が回転方向に変化する。ここで、外歯歯車１５の歯数が１００で、内歯歯車２１ｇの歯数が１０２だとすると、噛合う位置が一周するごとに、外歯歯車１５と内歯歯車２１ｇとの噛合う歯がずれていき、これにより外歯歯車１５が回転（自転）する。上記の歯数であれば、起振体軸１０の回転運動は減速比１００：２で減速されて外歯歯車１５に伝達される。

一方、外歯歯車１５はもう一方の内歯歯車２２ｇとも噛合っているため、起振体軸１０の回転によって外歯歯車１５と内歯歯車２２ｇとの噛合う位置も回転方向に変化する。一方、内歯歯車２２ｇの歯数と外歯歯車１５の歯数とは一致しているため、外歯歯車１５と内歯歯車２２ｇとは相対的に回転せず、外歯歯車１５の回転運動が減速比１：１で内歯歯車２２ｇへ伝達される。これらによって、起振体軸１０の回転運動が減速比１００：２で減速されて、第２歯車部材２２へ伝達される。そして、この減速された回転運動が、第２歯車部材２２に連結された相手部材８２に出力される。

減速装置１の動作中、第２歯車部材２２に連結された相手部材８２と、ケーシング部材２３に連結された支持部材８１との間にスラスト荷重及びラジアル荷重が生じると、当該荷重を主軸受２８が受けて、減速装置１の回転運動は阻害されない。さらに、その際、主軸受２８の内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏの一部に面圧が集中することが抑制され、内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏの高い耐久性能が得られる。

以上のように、実施形態１の減速装置１によれば、減速された回転を出力する第２歯車部材２２を支持する主軸受２８が、径方向外側に全体として凸となる内輪側凸面Ｓｉを有する内輪部２８ｉを有する。さらに、当該主軸受２８が、径方向外側に全体として凸となる外輪側凸面Ｓｏを有する外輪部２８ｏを有する。そして、内輪部２８ｉと外輪部２８ｏとの間に介在部材２８ｋが配置される。したがって、１つの主軸受２８で、相手部材８２と支持部材８１との間に生じる荷重に起因したスラスト荷重及びラジアル荷重を受けることが可能であり、かつ、主軸受２８の軽量化及びコンパクト化を図ることができる。さらに、主軸受２８の部品点数を削減できる。また、上記形状の外輪側凸面Ｓｏ及び内輪側凸面Ｓｉ並びにこれらの間に配置される介在部材２８ｋにより、外輪部２８ｏ及び内輪部２８ｉの一部に面圧が集中することが抑制され、主軸受２８の耐荷重を大きくすることができ、主軸受２８の寿命を延ばすことができる。

さらに、実施形態１の減速装置１によれば、主軸受２８の内輪部２８ｉと外輪部２８ｏとの間に配置される介在部材２８ｋが、リング状の摺動部材である。したがって、転がり軸受と比較して、主軸受２８をよりコンパクトにかつより軽量に構成でき、また、部品点数をより削減できる。

さらに、実施形態１の減速装置１によれば、外輪側凸面Ｓｏ及び内輪側凸面Ｓｉは曲面である。したがって、外輪側凸面Ｓｏ及び内輪側凸面Ｓｉの一部に面圧が集中することをより抑制でき、主軸受２８の寿命をより延ばすことができる。

（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係る減速装置を示す断面図である。実施形態２の減速装置１Ａは、主軸受２８Ａの構成が異なる他は、実施形態１と同様に構成される。実施形態１と同様の構成要素については、実施形態１と同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。主軸受２８Ａは本発明に係る軸受の一例に相当する。

主軸受２８Ａは、ケーシング部材２３の内周部に設けられた内輪部２８ｉと、第２歯車部材２２の外周部に設けられた外輪部２８ｏと、内輪部２８ｉと外輪部２８ｏとの間に介在する介在部材２８ｋＡとを有する。外輪部２８ｏと内輪部２８ｉとは、実施形態１で説明した通りである。

介在部材２８ｋＡは、軸方向において複数列に配列された転動体群である。介在部材２８ｋＡの個々の転動体ｔは球状の玉であるが、コロであってもよい。複数の転動体ｔは、リテーナを介して周方向に間隔を開けて列を成し、また、軸方向において複数列に配列される。

図３は、外輪側凸面及び内輪側凸面の変形例１（Ａ）及び変形例２（Ｂ）を示す図である。実施形態２において、外輪部２８ｏの外輪側凸面Ｓｏ、並びに、内輪部２８ｉの内輪側凸面Ｓｉは、図３（Ａ）に示すように、複数の曲面Ｓｏｕ、Ｓｉｕが周方向に延びる辺ｅで接続された面であってもよい。辺ｅは、転動体ｔが接触しない転動体ｔの複数の列の中央からずれた位置に配置されることで、外輪部２８ｏ及び内輪部２８ｉにおいて接触面圧を集中させることはない。

また、図３（Ｂ）に示すように、外輪部２８ｏの外輪側凸面Ｓｏ、並びに、内輪部２８ｉの内輪側凸面Ｓｉは、複数の曲面Ｓｏｖ、Ｓｉｖが周方向に延びる辺ｅで接続された面であり、複数の曲面Ｓｏｖ、Ｓｉｖは、周方向において曲率を有する曲面（回転軸Ｏ１に垂直な断面外形が曲率を有する曲面）であるが、軸方向において曲率を有さない（回転軸Ｏ１が通る断面外形が直線となる）。さらに、介在部材２８ｋＡ２は、軸方向において複数列に配列された転動体群であり、複数の転動体ｔがコロであってもよい。コロである転動体ｔは、個々の曲面Ｓｏｖ、Ｓｉｖのうちの互いに対向する一組の曲面Ｓｏｖ、Ｓｉｖの間の距離Ｌに対応する直径を有していてもよい。

転動体群である介在部材２８ｋＡは、個々の転動体ｔがリテーナに保持された状態で一体的に扱うことができるので、実施形態１で説明した主軸受２８の組付方法と同様に、組み付けることができる。

＜減速動作＞
減速装置１Ａは、実施形態１で説明した減速動作と同様の動作により、起振体軸１０に入力された回転運動を減速し、減速された回転運動を第２歯車部材２２を介して相手部材８２に出力する。

実施形態２の減速装置１Ａにおいても、支持部材８１と相手部材８２との間に荷重が生じることで、主軸受２８Ａにスラスト荷重とラジアル荷重が加わる場合がある。このような場合でも、外輪側凸面Ｓｏ及び内輪側凸面Ｓｉの全体として凸となる形状により、主軸受２８Ａは当該荷重を受け、第２歯車部材２２を回転自在に支持することができる。さらに、内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏには、多数の転動体ｔが接触するので、面圧が一箇所に集中することが抑制され、内輪部２８ｉ及び外輪部２８ｏに加わる最大面圧は高くならない。

以上のように、実施形態２の減速装置１Ａによれば、主軸受２８Ａが、減速された回転を出力する第２歯車部材２２を支持する主軸受２８Ａが、径方向外側に全体として凸となる内輪側凸面Ｓｉを有する内輪部２８ｉを有する。さらに、当該主軸受２８Ａが、径方向外側に全体として凸となる外輪側凸面Ｓｏを有する外輪部２８ｏを有する。そして、内輪部２８ｉと外輪部２８ｏとの間に介在部材２８ｋＡが配置される。したがって、１つの主軸受２８Ａで、相手部材８２と支持部材８１との間に生じる荷重に起因したスラスト荷重及びラジアル荷重を受けることが可能であり、かつ、主軸受２８Ａの軽量化及びコンパクト化を図ることができる。さらに、主軸受２８Ａの部品点数を削減できる。また、上記形状の外輪側凸面Ｓｏ及び内輪側凸面Ｓｉ並びにこれらの間に配置される介在部材２８ｋＡにより、外輪部２８ｏ及び内輪部２８ｉの一箇所に面圧が集中することが抑制され、主軸受２８Ａの耐荷重を大きくすることができ、主軸受２８Ａの寿命を延ばすことができる。

さらに、実施形態２の減速装置１Ａによれば、介在部材２８ｋＡは、軸方向において複数列に配列された転動体群である。したがって、主軸受２８Ａを低摩擦化でき、減速装置１Ａの回転運転時の機械的損失を低減できる。

（実施形態３）
図４は、本発明の実施形態３に係る減速装置を示す断面図である。実施形態３の減速装置１Ｂは、撓み噛合い式歯車装置であり、起振体軸１０Ｂ、起振体軸受１１、外歯歯車１５、内歯歯車２１ｇを含んだ第１歯車部材２１Ｂ、内歯歯車２２ｇを含んだ第２歯車部材２２Ｂ、ケーシング部材２３Ｂ、第１カバー２４、軸受２６、主軸受２８Ｂ、並びに、ストッパーリング１６、１７を備える。さらに、減速装置１Ｂは、シール３１～３３に加えて、第１歯車部材２１Ｂとケーシング部材２３Ｂとの間隙Ｇ１をシールするシール部材３４Ｂを備える。実施形態１と同様の構成要素は、実施形態１と同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。上記の構成要素のうち、主軸受２８Ｂが本発明に係る軸受の一例に相当し、第２歯車部材２２が本発明に係る出力部材の一例に相当し、起振体軸１０Ｂが本発明に係る入力軸の一例に相当し、起振体軸１０Ｂ、起振体軸受１１、外歯歯車１５、内歯歯車２１ｇ、２２ｇが、本発明に係る減速機構の一例に相当する。また、ケーシング部材２３Ｂが本発明に係る第１部材の一例に相当し、第１歯車部材２１Ｂが本発明に係る第２部材の一例に相当する。第２部材としての第１歯車部材２１Ｂは、第１部材としてのケーシング部材２３Ｂと軸方向に対応して配置され、第１部材としてのケーシング部材２３Ｂと同期する部材である。第１部材と第２部材とが同期するとは、第１部材が非回転であれば第２部材が非回転であり、第１部材が或る回転速度で回転すれば、第２部材も同様の回転速度で回転することを意味する。

起振体軸１０Ｂは、回転軸Ｏ１を中心に回転する中空筒状の軸であり、回転軸Ｏ１に垂直な断面の外形が非円形（例えば楕円状）の起振体１０ａと、起振体１０ａの軸方向の反出力側に設けられた軸部１０ｂを有する。起振体軸１０Ｂは、軸受２６と起振体軸受１１とを介して回転自在に支持される。

第１歯車部材２１Ｂは、外部の支持部材と連結可能なフランジ部ｆ２１、並びに、フランジ部ｆ２１に設けられた連結用穴（例えば貫通孔）ｈ２１Ｂを有する。さらに、第１歯車部材２１Ｂは、フランジ部ｆ２１よりも出力側に、シール部材３４Ｂを配置するシール座面ｐ２１を有する。シール座面ｐ２１は、周方向に連続する円筒面である。内歯歯車２１ｇは、実施形態１のものと同様である。

第２歯車部材２２Ｂは、特に限定されないが、内歯歯車２２ｇよりも出力側に、径方向内方に広がって、起振体軸１０Ｂの出力側を覆う中央部を有する。第２歯車部材２２Ｂは、出力側に連結用穴（例えばネジ穴）ｈ２２Ｂを有し、減速された回転運動を出力する外部の相手部材８２と連結用穴ｈ２２Ｂを介してボルト等の連結部材Ｂ５により連結される。内歯歯車２２ｇは、実施形態１のものと同様である。

ケーシング部材２３Ｂは、第２歯車部材２２Ｂの径方向外方を覆う筒状の部材である。ケーシング部材２３Ｂは、外周面における反出力側に、シール部材３４Ｂを配置するシール座面ｐ２３を有する。シール座面ｐ２３は、周方向に連続する円筒面である。シール座面ｐ２３と、第１歯車部材２１Ｂのシール座面ｐ２１とは、同一半径の円筒面であってもよい。２つのシール座面ｐ２１、ｐ２３は、間隔を空けて隣り合うように配置される。ケーシング部材２３Ｂは、外部の支持部材（外部部材に相当）８３に連結可能な連結用穴（例えばネジ穴）ｈ２３を有し、ボルトなどの連結部材Ｂ６を介して支持部材８３と連結される。ケーシング部材２３Ｂは、主軸受２８Ｂを支点に第２歯車部材２２Ｂ（出力部材）の回転軸に対して傾斜可能である。

ケーシング部材２３Ｂと第１歯車部材２１Ｂとは、互いに軸方向に離間して組み付けられる。すなわち、ケーシング部材２３Ｂと第１歯車部材２１Ｂとの間には間隙Ｇ１が設けられる。

シール部材３４Ｂは、例えばジャバラ等の可撓性を有する部材であり、間隙Ｇ１を径方向外方から覆い、間隙Ｇ１からの潤滑材の排出、並びに、外部から間隙Ｇ１へのダストの進入を抑制する。シール部材３４Ｂは、リング状であり、出力側がケーシング部材２３Ｂのシール座面ｐ２３に接触し、反出力側が第１歯車部材２１Ｂのシール座面ｐ２１に接触した状態で固定具ｎ１、ｎ２により固定される。シール部材３４Ｂは、ジャバラ構造により、ケーシング部材２３Ｂと第１歯車部材２１Ｂとの相対変位に追従して変形可能である。なお、ジャバラ構造に限らず、シール部材３４Ｂは、弾性変形又は伸縮によって、ケーシング部材２３Ｂと第１歯車部材２１Ｂとの相対変位に追従して変形可能であってもよい。

ケーシング部材２３Ｂと第２歯車部材２２との間で、かつ、主軸受２８Ｂよりも出力側に配置されるシール３３は、実施形態１で説明したように可撓性を有する。シール３３は、弾性変形により、ケーシング部材２３Ｂと第２歯車部材２２Ｂとの相対変位に追従して変形可能である。

主軸受２８Ｂは、ケーシング部材２３Ｂの内周部に設けられた内輪部２８ｉＢと、第２歯車部材２２Ｂの外周部に設けられた外輪部２８ｏＢと、内輪部２８ｉＢと外輪部２８ｏＢとの間に介在する介在部材２８ｋＢとを有する。ケーシング部材２３Ｂ及び第２歯車部材２２Ｂは、鉄鋼素材等の金属から構成され、故に、内輪部２８ｉＢ及び外輪部２８ｏＢも鉄鋼素材等の金属から構成される。内輪部２８ｉＢは、本発明に係る内輪の一例に相当する。外輪部２８ｏＢは、本発明に係る外輪の一例に相当する。

内輪部２８ｉＢは、径方向外側に全体として凸となる内輪側凸面ＳｉＢを有する。外輪部２８ｏＢは、径方向外側に全体として凸となる外輪側凸面ＳｏＢを有する。外輪側凸面ＳｏＢと内輪側凸面ＳｉＢとは、回転軸Ｏ１に垂直な断面における外形線の曲率円の中心、並びに、回転軸Ｏ１を含む断面における外形線の曲率円の中心が、共通の中心点Ｐ１（回転軸Ｏ１に重なる１点）と重なる球面である。図４において、内輪側凸面ＳｉＢ及び外輪側凸面ＳｏＢの複数箇所の曲率半径を一点鎖線で示す。

介在部材２８ｋＢは、実施形態２と同様に、軸方向において複数列に配列された転動体群である。なお、介在部材２８ｋＢは、内周面と外周面とがそれぞれ内輪側凸面ＳｉＢ及び外輪側凸面ＳｏＢに対応した曲面を有する摺動部材（ブッシュ）であってもよいし、内輪側凸面ＳｉＢと外輪側凸面ＳｏＢとが僅かな隙間を空けて離間した構成とし、これらの間に介在部材としてグリスが介在する構成としてもよい。

外輪側凸面ＳｏＢ及び内輪側凸面ＳｉＢの上記形状と、ケーシング部材２３と第１歯車部材２１Ｂとが間隙Ｇ１を空けて配置される構成とにより、図４に示すように、ケーシング部材２３は、中心点Ｐ１を中心に第１歯車部材２１Ｂに対して角度可変に配置することが可能となる。言い換えれば、減速された回転運動が出力される第２歯車部材２２の回転軸Ｏ１を、支持部材８３と連結されるケーシング部材２３Ｂに対して、中心点Ｐ１を中心に角度可変に配置することができる。

なお、実施形態３の減速装置１Ｂにおいて、介在部材２８ｋＢが複数列に配列された転動体群である場合には、外輪側凸面ＳｏＢ、内輪側凸面ＳｉＢ又はこれら両方は、連続する球面に限られず、転動体ｔが接触しない部分に周方向に延在し断面が角となる峰又は溝が含まれていてもよい。実施形態２の減速装置１Ａにおいても同様である。

＜減速動作＞
減速装置１Ｂは、実施形態１で説明した減速動作と同様の動作により、起振体軸１０Ｂに入力された回転運動を減速し、減速された回転運動を第２歯車部材２２Ｂを介して相手部材８２に出力することができる。

実施形態３の減速装置１Ｂにおいても、支持部材８３と相手部材８２との間に荷重が生じることで、主軸受２８Ｂにスラスト荷重とラジアル荷重が加わる場合がある。このような場合でも、外輪側凸面ＳｏＢ及び内輪側凸面ＳｉＢの全体として凸となる形状により、主軸受２８Ｂは１つの軸受で当該荷重を受け、第２歯車部材２２Ｂを回転自在に支持することができる。さらに、内輪部２８ｉＢ及び外輪部２８ｏＢには、多数の転動体ｔが接触するので、面圧が一箇所に集中することが抑制され、内輪部２８ｉＢ及び外輪部２８ｏＢに加わる最大面圧は高くならない。よって、主軸受２８Ｂの耐荷重を大きくすることができ、主軸受２８Ｂの寿命を延ばすことができる。さらに、上記構成の主軸受２８Ｂにより、相手部材８２と支持部材８３との間に生じる荷重に起因したスラスト荷重及びラジアル荷重を受けることが可能でありながら、主軸受２８Ｂの軽量化及びコンパクト化を図ることができる。さらに、主軸受２８Ｂの部品点数を削減できる。

さらに、実施形態３の減速装置１Ｂによれば、外輪側凸面ＳｏＢ及び内輪側凸面ＳｉＢが中心点Ｐ１を中心とする球面であるので、外輪部２８ｏＢと内輪部２８ｉＢとの相対的な配置に、中心点Ｐ１を中心とする回転方向（周方向以外の方向の回転方向を含む）に自由度を付与することができる。したがって、当該自由度の分、外輪部２８ｏＢと内輪部２８ｉＢとの相対的な角度配置の許容誤差を大きくすることができる。

さらに、実施形態３の減速装置１Ｂによれば、第２歯車部材２２Ｂを主軸受２８Ｂを介して支持するケーシング部材２３Ｂと、起振体軸１０Ｂを軸受２６を介して支持する第１歯車部材２１Ｂとの間に間隙Ｇ１が設けられる。したがって、上記の外輪部２８ｏＢと内輪部２８ｉＢとの相対的な配置の自由度と、間隙Ｇ１とにより、当該間隙Ｇ１の分、ケーシング部材２３Ｂと第２歯車部材２２Ｂとの相対的な配置に、中心点Ｐ１を中心とする回転方向の自由度を与える。したがって、減速された回転が出力される相手部材８２の回転軸Ｏ１と、ケーシング部材２３Ｂに連結される外部の支持部材８３とに角度配置の自由度が生じ、これらの配置の許容誤差を大きくすることができる。許容誤差が大きくなることで、外部の機構への減速装置１Ｂの取り付け性が向上する。

なお、起振体軸１０Ｂを軸受２６を介して直接に支持しているのは第１カバー２４だが、第１カバー２４と第１歯車部材２１Ｂとは連結されているので、第１歯車部材２１Ｂが軸受２６を介して起振体軸１０Ｂを支持すると見なすことができ、上の段落においてそのように説明している。

さらに、実施形態３の減速装置１Ｂによれば、間隙Ｇ１をシールするシール部材３４Ｂを有し、シール部材３４Ｂはケーシング部材２３Ｂと第１歯車部材２１Ｂとの相対変位に追従して変形可能である。したがって、シール部材３４Ｂにより、ケーシング部材２３Ｂと第１歯車部材２１Ｂとの相対的な配置の自由度を阻害せずに、間隙Ｇ１を介して装置外部との間で、潤滑材又はダストが移動してしまうことを抑制することができる。

以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、減速された回転を出力する出力部材が第２歯車部材２２、２２Ｂであり、出力部材を主軸受を介して支持する支持部材がケーシング部材２３、２３Ｂである例を示した。しかし、これに限定されることはなく、出力部材及び支持部材としては他の部材が適用されてもよい。例えば、異なる種類の減速機構が採用されれば、出力部材及び支持部材として他の部材が適用される。また、同一の減速機構が採用された場合でも、第２歯車部材に連結された他の部材が出力部材として適用されてもよいし、別のケーシング部材が装置の外周を覆うことで、ケーシング部材の内側に位置する内部部材が支持部材として適用されてもよい。

また、上記実施形態では、主軸受の外輪及び内輪が、他の部材に外輪部及び内輪部として形成された例を示したが、外輪、内輪又はこれら両方を別途備え、主軸受の径方向外方、径方向内方又はこれら両方に位置する部材に、それぞれ外輪、内輪又はこれら両方が嵌合される構成であってもよい。

また、上記実施形態では、内輪側凸面Ｓｉ及び外輪側凸面Ｓｏが、径方向外側に全体として凸となる面である例を示したが、内輪側凸面Ｓｉ及び外輪側凸面Ｓｏは、径方向内側に全体として凸となる面であってもよい。この場合でも、１つの主軸受でスラスト荷重とラジアル荷重とを受けることができ、かつ、主軸受の内輪部及び外輪部の一部に面圧が集中することが抑制され、内輪部及び外輪部の高い耐久性能を得ることができる。

また、上記実施形態３では、出力部材（第２歯車部材２２Ｂ）を支持する第１部材（ケーシング部材２３Ｂ）と、入力軸（起振体軸１０Ｂ）を支持する第２部材（第１歯車部材２１Ｂ）との間に間隙Ｇ１を有する構成要素と、内輪側凸面ＳｉＢと外輪側凸面ＳｏＢとが球面である構成要素とが、組み合わさった構成を示した。しかしながら、内輪側凸面と外輪側凸面とが球面以外の面である構成要素と、上記の隙間を有する構成要素とが組み合わさった構成が適用されてもよい。内輪側凸面と外輪側凸面とが、球面とは異なる一方、内輪と外輪との角度配置に自由度が生じる面（例えば転動体群が接触しない範囲に峰部や溝部を有する面など）である場合には、実施形態３で説明した角度配置の自由度に基づく効果を、同様に奏することができる。

また、上記実施形態１～実施形態３では、ケーシング部材２３、２３Ｂが固定され、第２歯車部材２２、２２Ｂ及び第２カバー２５が回転する構成を一例にとって説明した。しかしながら、本発明は、第２歯車部材２２、２２Ｂ及び第２カバー２５が固定され、ケーシング部材２３、２３Ｂが回転する減速装置に対しても同様に採用できる。当該減速装置においては、ケーシング部材２３、２３Ｂが、本発明に係る出力部材の一例に相当し、主軸受２８、２８Ａ、２８Ｂが、出力部材を回転自在に支持する軸受の一例に相当する。

また、上記実施形態においては、減速装置が撓み噛合い式歯車装置である例を示したが、本発明に係る減速装置は、内歯歯車と外歯歯車とを含んだ減速機構を有すれば、どのような種類の減速装置であってもよい。例えば、本発明に係る減速装置は、センタークランク型の偏心揺動型減速装置、偏心体を有する２個以上の軸が減速装置の軸心からオフセットして配置された所謂振り分け型の偏心揺動型減速装置、又は、単純遊星歯車装置であってもよい。また、上記実施形態では、減速装置が、所謂筒型の撓み噛合い式歯車装置である例を示したが、本発明に係る減速装置は、所謂カップ型又はシルクハット型の撓み噛合い式歯車装置であってもよい。その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１、１Ａ、１Ｂ 減速装置
１０ 起振体軸
１５ 外歯歯車
２１、２１Ｂ 第１歯車部材
２１ｇ 内歯歯車
２２、２２Ｂ 第２歯車部材
２２ｇ 内歯歯車
２３、２３Ｂ ケーシング部材
２３ａ 出力側部材
２３ｂ 反出力側部材
２８、２８Ａ、２８Ｂ 主軸受
２８ｉ、２８ｉＢ 内輪部
２８ｏ、２８ｏＢ 外輪部
２８ｋ、２８ｋＡ、２８ｋＢ 介在部材
Ｓｉ、ＳｉＢ 内輪側凸面
Ｓｏ、ＳｏＢ 外輪側凸面
３３ シール
３４Ｂ シール部材
Ｇ１ 間隙

Claims (7)

1. 内歯歯車と外歯歯車とを有する減速機構と、前記減速機構により減速された回転を出力する出力部材と、前記出力部材を回転自在に支持する軸受と、を備える減速装置であって、
   前記軸受は、
   径方向一方側である第１径方向側に全体として凸となる内輪側凸面を有する内輪と、
   前記第１径方向側に全体として凸となり、前記内輪側凸面と対向する外輪側凸面を有する外輪と、
   前記内輪側凸面と前記外輪側凸面との間に配置される介在部材と、
   を有する、
   減速装置。
2. 前記介在部材は、リング状の摺動部材である、
   請求項１記載の減速装置。
3. 前記介在部材は、軸方向において複数列に配置された転動体群である、
   請求項１記載の減速装置。
4. 前記内輪側凸面及び前記外輪側凸面は曲面を含む、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の減速装置。
5. 前記曲面は球面である、
   請求項４記載の減速装置。
6. 前記出力部材を前記軸受を介して支持し、外部部材と連結する第１部材と、
   前記第１部材は、前記軸受を支点に前記出力部材の回転軸に対して傾斜可能である、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の減速装置。
7. 前記第１部材と軸方向に対向して配置され、前記第１部材と同期する第２部材を備え、
   前記第１部材と前記第２部材との間に間隙を有し、
   前記間隙をシールするシール部材を有し、
   前記シール部材は、前記第１部材と前記第２部材の相対変位に追従して変形可能である、
   請求項６記載の減速装置。

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