JP5189973B2 - 回転装置 - Google Patents

Description

本出願は、２００６年４月２５日に出願された日本国特許出願第２００６−１２００９６号に基づく優先権を主張する。その出願の全ての内容はこの明細書中に参照により援用されている。
本発明は、回転盤の回転角を精密に制御できる回転装置に関する。

例えば、加工対象物を回転させることによって加工しやすくする装置が必要とされており、そのために回転装置が開発されている。この種の回転装置は、加工対象物を固定する回転盤を備えており、モータの回転を減速装置で減速して回転盤を回転させる。回転装置の一例が、特開平１１−３４７８６８号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１の回転装置は、モータの出力軸に減速装置が取り付けられており、減速装置の出力軸にピニオンが固定されており、そのピニオンが回転盤の内周に形成されている内歯に噛み合っている。

大きな減速比が実現でき、バックラッシュが小さくて位置決めの再現性が高い減速装置が必要とされており、その要求に応えることができる減速装置が特公平５−１３７９４号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献２の減速装置は、クランク軸と外歯歯車と内歯歯車を備えている。クランク軸は、その一部に、クランク軸が自転すると偏心回転する偏心カムを備えている。外歯歯車は、その偏心カムに係合する孔を備えており、偏心カムが偏心回転すると外歯歯車は公転する。内歯歯車は、外歯歯車の歯数と異なる歯数を有しており、外歯歯車の公転を許容しながら外歯歯車に噛み合った状態で外歯歯車を囲んでいる。
この減速装置では、外歯歯車の自転を拘束すると、内歯歯車が自転する。逆に、内歯歯車の自転を拘束すると、外歯歯車が公転しつつ自転する。この形式の減速装置は、内接式遊星ギア形式の減速装置と呼ばれることがある。

この種の回転装置では、回転盤の回転角を正確に検出する必要がある。その必要に応えるために、回転盤から伸びて回転盤と一体に自転する軸（円柱棒）を必要とすることが多い。回転盤に回転盤と一体に自転する軸（円柱棒）が用意されていると、その円柱棒に回転角検出手段を取り付けることができ、回転盤の回転角を検出することが可能となる。あるいは、回転盤に取り付ける物体に対して、回転盤の側からホースやケーブル類を接続することが必要とされることもある。この場合には、回転盤の中心に孔を設けてホースやケーブル類を通過させる。この種の回転装置では、回転盤の裏面に、円柱棒あるいはホースやケーブル類が通過できる空間を必要とする。
回転盤の裏面に円柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を必要とするために、従来の回転装置では、回転盤と減速装置を同軸に配置することができない。減速装置の出力軸は、回転盤の中心軸から距離を隔てた位置でその中心軸と平行に伸びている。

減速装置の出力軸が回転盤の中心軸から距離を隔てた位置でその中心軸と平行に伸びているレイアウトでは、回転装置をコンパクトに構成できない。回転盤の中心軸と減速装置の出力軸を同軸に配置することができれば、回転盤の裏面の空間を利用して回転装置をコンパクトに構成することができる。しかしながら、減速装置の出力軸を回転盤の中心軸からオフセットしているレイアウトでは、回転盤の裏面の空間を有効に利用することができない。
本発明は、回転盤の裏面に円柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を確保するのと同時に、回転盤の中心軸と減速装置の出力軸を同軸に配置することによって、回転盤の裏面の空間を有効に利用して回転装置をコンパクトに構成することを課題とする。

本発明の回転装置は、内接式遊星ギア形式の減速装置であれば、回転盤の中心軸と減速装置の出力軸を同軸に配置しても、回転盤の裏面に円柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を確保できるという知見に立脚して想到された。すなわち、内接式遊星ギア形式の減速装置を用いれば、その減速装置の中心軸に沿って円柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を確保することができることから、回転盤の中心軸と減速装置の出力軸を同軸に配置しても、回転盤の裏面に円柱棒やホースやケーブル類が通過できる空間を確保できるという知見を活用する。

本発明の回転装置は、減速装置と回転盤と円柱棒を有している。
減速装置は、その自転にともなって偏心回転する偏心回転部が形成されている入力軸と、その偏心回転部に係合して公転するとともに中央部分に貫通孔が形成されている外歯歯車と、外歯歯車を支持しているキャリアと、外歯歯車の公転を許容しながら外歯歯車を囲んで外歯歯車と噛み合うとともに外歯歯車の歯数と異なる歯数を有している内歯歯車を備えている。
回転盤は、キャリア又は内歯歯車のいずれか一方に固定されている。
円柱棒は、回転盤から外歯歯車を貫通して入力軸よりも長く伸びているとともに回転盤と一体に自転する。円柱棒は、回転盤に直接固定してもかまわないし、回転盤に固定されているキャリア又は内歯歯車の一方に固定してもよい。
回転装置は、モータからトルクが加えられて減速装置の入力軸が自転すると、減速装置で減速し、キャリア又は内歯歯車に固定されている回転盤を自転させる。
また、本発明の回転装置は、円柱棒に回転盤の回転角を検出する回転角検出手段が取り付けられており、その回転角検出手段からの検出信号によりモータの動作を制御する制御装置が付加されている。
この回転装置によると、回転盤の回転角を検出して制御することができる。回転角検出手段を回転盤に設置すると、回転角検出手段が回転盤に取り付けられる被加工物と誤って接触することがある。回転角検出手段を円柱棒にとりつければ、そのような不具合は生じない。

本発明の回転装置では、内接式遊星ギアを備えた減速装置を使用する。内接式遊星ギアを利用した減速装置は、コンパクトで大きな減速比が得られ易い。また、外歯歯車の中央部分に貫通孔を形成することができ、その貫通孔を使って円柱棒やホースやケーブル類を通過させることができる。
本発明の回転装置では、減速装置と回転盤の間にトルク伝達用の歯車を必要としない。そのため、装置の構造を簡単にし、コンパクトにすることができる。また、減速装置の出力軸と回転盤が一体に自転するため、減速装置と回転盤の間にバックラッシュが発生しない。回転盤の回転角を正確に制御することが可能となる。

本発明の回転装置では、円柱棒の中心に貫通孔が形成されていることが好ましい。
この回転装置によると、貫通孔の内部に配管や配線を通すことができる。被加工物に取り付ける配線等が貫通孔の内部を通過することができるため、装置の周囲に配線等が散乱することを防止できる。

本発明の回転装置では、回転盤の回転軸方向における回転盤の表面から円柱棒の回転盤とは反対側の端部までの距離が、モータの出力軸の回転軸方向におけるモータの出力軸の先端からモータの出力軸とは反対側の端部までの距離よりも長いことが好ましく、さらに、回転盤の表面を含んで回転盤の中心軸に直交する面と、円柱棒の回転盤とは反対側の端部を含んで回転盤の中心軸に直交する面との間に、モータを配置することが好ましい。

上記の回転装置によると、回転装置の回転軸に沿った距離は、その回転軸に沿った回転盤の距離と、その回転軸に沿った減速装置の距離で決まる。さらに、モータを上記の位置に配置することにより、回転装置の回転軸に沿った距離を必要最小限に留めることができる。それにより、コンパクトな回転装置を実現することができる。

本発明の回転装置では、減速装置の入力軸が、円柱棒の外周側に同軸に配置されていることが好ましい。
この装置によると、モータの種類とモータの設置方法の自由度が拡張される。例えば、モータの出力軸と減速装置の入力軸をプーリ・ベルトで連結することができる。これにより、回転装置の回転軸に沿った距離を必要最小限に留めることができる。また、中空モータを減速装置に固定し、モータのロータと減速装置の入力軸を直接連結することもできる。中空モータを使用すると、回転装置の半径を回転盤の半径に近づけることができる。すなわち、回転装置の半径方向の距離を必要最小限に留めることができる。

減速装置の入力軸が、円柱棒の中心軸から距離を隔てた位置に平行に伸びていてもよい。この場合、円柱棒に各種の計測装置を自在に取り付けることができる。

本発明の回転装置によると、内接式遊星ギアを備えた減速装置を使用することにより、回転盤の背面に、減速装置を回転盤と同軸に配置することができ、しかも回転盤と一体に自転する円柱棒を伸ばすことができる。回転装置をコンパクトに形成することができる。
本発明の回転装置によると、減速装置の出力軸と回転盤が固定されており、一体に自転する。そのため、減速装置の出力軸と回転盤との間にバックラッシが生じない。回転盤の回転角を精度よく制御することができる。
請求項２の回転装置によると、回転盤に取り付ける治具等や被加工物に接続するケーブルや配線等を、回転盤を通過させることができる。

実施例１の回転装置の断面図を示す。 図１のII−II線に沿った断面図を示す。 図２の点線領域の拡大図を示す。 実施例２の回転装置の断面図を示す。 図４のV−V線に沿った断面図を示す。 実施例３の回転装置の断面図を示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に記す。
（第１特徴） 回転盤は、減速装置の外歯歯車を支持しているキャリアと一体に自転する。
（第２特徴） 減速装置には、中心を貫通する貫通孔が形成されている。
（第３特徴） 回転盤の背面から、減速装置を貫通する貫通孔を通過する円柱棒が伸びている。円柱棒には、回転盤の回転角を検出するエンコーダが取り付けられている。
（第４特徴） 円柱棒は中空であって、その内部を配線やケーブルが通過している。
（第５特徴） 減速装置の外歯歯車と内歯歯車のいずれか一方が、入力軸の自転にともなって自転する。回転盤は、外歯歯車と内歯歯車のいずれか一方の自転する歯車に固定されている。

実施例では、図面の明瞭化のため、断面を表すハッチングを一部省略することがある。
（第１実施例）
図１は、本実施例の回転装置１０の要部断面図を示している。
回転装置１０は、回転盤１２と、減速装置１４と、円柱棒２８と、モータ５０を有している。
モータ５０は、図示しないボルトによってフレーム２０に固定されており、プーリ４８とベルト４６とプーリ３８によって、中継軸３６に連結されている。中継軸３６は、一対のアンギュラ玉軸受３２ａ，３２ｂによって、ハウジング３４に対して自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。ハウジング３４は、ボルト３０によって、支持部材２２に固定されており、支持部材２２はフレーム２０に固定されている。支持部材２２は、減速装置１４を固定している。中継軸３６の端部に歯車部４０が形成されており、歯車部４０は平歯車８２と噛み合っている。平歯車８２は、平歯車８２の一部分に形成されている歯車部８０によって、平歯車７８と噛み合っている。平歯車７８は、減速装置１４の入力軸（クランク軸）６０に固定されている。平歯車８２は、一対の軸受７６ａ，７６ｂによって、減速装置１４の不動部に対して、自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。平歯車８２は、後記する円柱棒２８に接していない。

減速装置１４は、ボルト２４，４２によって、支持部材２２に固定されている。支持部材２２は、ボルト１８，４４によって、フレーム２０に固定されている。減速装置１４の詳細については後述する。
回転盤１２は、ボルト７０によって、減速装置１４のキャリア（減速装置１４の出力部を形成している）７２ａに固定されている。回転盤１２の中央部分には、貫通孔６６が形成されている。減速装置１４の入力軸６０は、回転盤１２の中心軸９２から所定距離だけ離れた位置を、回転盤１２の中心軸９２と平行に伸びている。図２を参照して後述するが、本実施例の減速装置１４は、３つの入力軸を有している。

円柱棒２８は、ボルト６８によって、キャリア７２ａに固定されている。円柱棒２８の中央部分には貫通孔６３が形成されており、回転盤１２の貫通孔６６とつながっている。円柱棒２８は減速装置１４を貫通して、回転盤１２の回転角を検出するエンコーダ２６が設置されている部分まで伸びている。エンコーダ２６は、モータ５０を制御する図示しない制御装置に電気的に接続されている。

減速装置１４について説明する。
図１に示すように、減速装置１４は、偏心カム５８ａ，５８ｂが形成されているクランク軸６０と、偏心カム５８ａ，５８ｂと係合して公転する外歯歯車６２ａ，６２ｂと、外歯歯車６２ａ，６２ｂの公転を許容しながら外歯歯車６２ａ，６２ｂと噛み合った状態で外歯歯車６２ａ，６２ｂを囲んでいる内歯歯車５４を備えている。内歯歯車５４の歯数と、外歯歯車６２ａ，６２ｂの歯数は異なっている。クランク軸６０は、一対の円錐ころ軸受５２ａ，５２ｂによって、キャリア７２ａ，７２ｂに対して自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。クランク軸６０が自転すると、偏心カム５８ａ，５８ｂは偏心回転する。
キャリア７２ａとキャリア７２ｂはボルト７４によって固定されている。キャリア７２ａ，７２ｂは、一対のアンギュラ玉軸受１６ａ，１６ｂによって、内歯歯車５４に対して自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。また、キャリア７２ａの柱状部６４は、外歯歯車６２ａ，６２ｂに形成されている貫通孔を通過している。キャリア７２ａは、外歯歯車６２ａ，６２ｂに対して自転不能であり、外歯歯車６２ａ，６２ｂが自転すると、キャリア７２ａも自転する。

図２は、減速装置１４の図１のII−II線に沿った断面を示している。図２に示すように、外歯歯車６２ａには、周方向に９個の穴８４ａ〜８４ｉが形成されている。キャリア７２ａに形成されている６本の柱状部６４ｂ、６４ｃ，６４ｅ，６４ｆ，６４ｈ，６４ｉ（図面の簡素化のため柱状部６４ｂにのみ参照番号を付し、他の柱状部の参照番号は省略する）は、それぞれ外歯歯車６２ａの対応する穴８４ｂ、８４ｃ，８４ｅ，８４ｆ，８４ｈ，８４ｉに挿入されている。
図３は、図２の穴８４ａ付近の部分拡大図を示している。図示５８ａは、クランク軸６０ａに形成されている偏心カムを示している。偏心カム５８ａの外形は円形であり、その中心５８ｘはクランク軸６０ａの自転の中心軸６０ｘから偏心している。偏心カム５８ａは、ニードル軸受５６を介して外歯歯車６２ａの穴８４ａに係合している。クランク軸６０ａが中心軸６０ｘの周りに自転すると、偏心カム５８ａの中心５８ｘは、矢印９６に示すようにクランク軸６０ａの中心軸６０ｘの周りに偏心回転する。偏心カム５８ａの中心５８ｘが矢印９６のように偏心回転すると、外歯歯車６２ａは、矢印８６（図２参照）に示すように公転する。矢印８６，９６の公転半径は、実際よりも著しく拡大されて表示されており、実際の半径は、偏心カム５８ａの中心５８ｘとクランク軸６０ａの中心６０ｘ間のオフセット距離に等しい。
図示５８ｄ，５８ｇ（図２を参照）は偏心カムであり、その作用効果は偏心カム５８ａと同様のため、説明を省略する。なお、クランク軸６０ａと偏心カム５８ａは同一の部材であるが、分かり易さのために別の斜線を付している。クランク軸６０ｄと偏心カム５８ｄ、クランク軸６０ｇと偏心カム５８ｇについても同様である。

外歯歯車６２ａは３９個の歯を有しており、内歯歯車５４は４０個の歯を有している。すなわち、外歯歯車６２ａの歯数は内歯歯車５４の歯数よりも１つ少ない。外歯歯車６２ａは、外歯歯車６２ａの周方向の一部の外歯と、内歯歯車５４の周方向の一部の内歯ピン９４が噛み合った状態で、矢印８６に示すように内歯歯車５４の中心軸９２の周りに公転することができる。内歯ピン９４は内歯歯車５４に固定されておらず、内歯歯車５４に形成された溝５４ａ（図３参照）内に配置されている。内歯ピン９４は、その中心９４ｘの周りに自転することが可能である。このことは４０本の内歯ピン９４の全てに共通である。
外歯歯車６２ａの穴８４ｂと柱状部６４ｂの間には、外歯歯車６２ａの公転８６を許容する空間が確保されている。本実施例では、内歯歯車５４はフレーム２０によって、自転が拘束されている（図１参照）ので、クランク軸６０ａが自転すると、外歯歯車６２ａは中心軸９２の周りを公転しつつ自転する。このとき、キャリア７２ａ，７２ｂも外歯歯車６２ａの自転に追従して自転する。外歯歯車６２ａの歯数と内歯歯車５４の歯数の差は１であり、内歯歯車５４の歯数が４０個のため、外歯歯車６２ａが４０回公転すると、外歯歯車６２ａが１回自転する。すなわち、クランク軸６０ａが４０回自転すると、外歯歯車６２ａが１回自転する。
外歯歯車６２ａの中央部分に孔８８が形成されており、孔８８の内部を円柱棒２８が通過している。円柱棒２８の内部には貫通孔６３が形成されており、貫通孔６３の内部をケーブルや配線等が通過することができる。

上記の説明は、外歯歯車６２ｂに対しても共通である。ただし、偏心方向が反対である。図２及び図３の状態において、外歯歯車６２ａのための偏心カム５８ａの中心５８ｘは、クランク軸６０ａの自転の中心軸６０ｘから図面の上方向に偏心している。外歯歯車６２ａのための偏心カム５８ａの中心５８ｘと、外歯歯車６２ｂのための偏心カム５８ｂの中心は、いつもクランク軸６０ａの自転の中心軸６０ｘを挟んだ対称の位置にある。すなわち、図２において、外歯歯車６２ａが左方向に偏心すれば外歯歯車６２ｂは右方向に偏心し、外歯歯車６２ａが上方向に偏心すれば外歯歯車６２ｂは下方向に偏心し、外歯歯車６２ａが右方向に偏心すれば外歯歯車６２ｂは左方向に偏心し、外歯歯車６２ａが下方向に偏心すれば外歯歯車６２ｂは上方向に偏心する。すなわち、外歯歯車６２ａと外歯歯車６２ｂとクランク軸６０ａの全体を観察すると、外歯歯車６２ａと外歯歯車６２ｂは、クランク軸６０ａの自転の中心軸６０ｘに対して左右対称となっており、回転バランスが確保される関係が実現されている。

本実施例の回転装置１０の動作を説明する。この回転装置１０では、モータ５０のトルクが、プーリ３８，４８の間を連結しているベルト４６によって中継軸３６に伝達される。中継軸３６の自転は、中継軸３６の歯車部４０と噛み合っている平歯車８２に伝達される。次いで、平歯車８２の一部分に形成されている歯車部８０と噛み合っている平歯車７８を介して、クランク軸６０に伝達される。このとき、モータ５０のトルクは、平歯車８２，７８を介して、全てのクランク軸６０ａ，６０ｄ，６０ｇに伝達される。クランク軸６０ａは、中心軸６０ｘ（図３参照）の周りに自転して、偏心カム５８ａ，５８ｂを中心軸６０ｘの周りに公転させる。このことは、クランク軸６０ｄ，６０ｇについても同様である。偏心カム５８ａ，５８ｂが公転すると、外歯歯車６２ａ，６２ｂが、内歯ピン９４を介して内歯歯車５４に噛み合った状態で矢印８６に示しているように公転する。内歯歯車５４は、ボルト２４，４２によって支持部材２２に固定されている。すなわち、内歯歯車５４は自転が拘束されており、外歯歯車６２ａ，６２ｂは自転が許容されている。外歯歯車６２ａ，６２ｂが、内歯歯車５４に噛み合った状態で公転すると、外歯歯車６２ａ，６２ｂが自転する。外歯歯車６２ａ，６２ｂが自転すると、キャリア７２ａ，７２ｂが外歯歯車６２ａ，６２ｂに追従して自転し、ボルト７０によってキャリア７２ａ，７２ｂに固定されている回転盤１２が中心軸９２の周りを自転する。

エンコーダ２６によって、円柱棒２８の自転方向や回転角を検出することができる。すなわち、回転盤１２の自転方向と回転角を検出することができる。エンコーダ２６は、図示しない制御装置に電気的に接続されており、エンコーダ２６の検出信号は制御装置に入力される。その制御装置は予め設定されているプログラムに従って、モータ５０の自転方向や自転速度を制御することができる。

（第２実施例）
本発明の回転装置に使用される減速装置は、円柱棒を貫通させることができればよく、図４に示すような減速装置１１４を使用することもできる。図４は、本実施例の減速装置１１４と回転盤１１２の要部断面図を示している。回転装置全体の構成は、第１実施例と同様のため省略する。ここでは、減速装置１１４の第１実施例と相違する部分のみを説明する。第１実施例と同様な部材には、同じ参照番号又は下二桁に同じ参照番号を付すことによって、重複説明を省略する。
図示しないモータは、ベルト４６とプーリ１３８によって、減速装置１１４の入力軸（クランク軸）１６０に連結されている。入力軸１６０は、一対の軸受１５２ａ，１５２ｂによって、キャリア１７２ａ，１７２ｂに対して自転可能で軸方向に変位不能に支持されている。入力軸１６０の軸方向の中央部分には、偏心部１５８ａ，１５８ｂが形成されている。偏心部１５８ａ，１５８ｂを囲む状態で、外歯歯車１６２ａ，１６２ｂが形成されている。外歯歯車１６２ａ，１６２ｂに噛み合った状態で外歯歯車１６２ａ，１６２ｂを囲む内歯歯車１５４が形成されている。キャリア１７２ａとキャリア１７２ｂは、柱状部材１６４を介してボルト１７４によって固定されている。また、内ピン９８は、外歯歯車１６２ａ，１６２ｂに形成されている貫通孔を通過している。キャリア１７２ａとキャリア１７２ｂの一部分は、内ピン９８によって固定されている。
減速装置１１４の入力軸１６０の中心軸１６０ｘは、回転盤１１２の中心軸と一致している。

図５は、減速装置１１４の図４のＶ−Ｖ線に沿った断面を示している。図５に示すように、外歯歯車１６２ａの中央部分には穴１８８が形成されている。穴１８８の内部には、ニードル軸受１５６を介して入力軸１６０の偏心部１５８ａが係合している。なお、入力軸１６０と偏心部１５８ａは一体の部材であるが、分かり易さのために別の斜線を付している。
偏心部１５８ａの中心１５８ｘは入力軸１６０の中心軸１６０ｘから偏心している。入力軸１６０の中央部分には貫通孔が形成されており、その貫通孔の内周側を円柱棒１２８が通過している。さらに、円柱棒１２８の中央部分にも貫通孔１６３が形成されている。
外歯歯車１６２ａには、周方向に１２個の穴１８４ａ〜１８４ｌが形成されている。キャリア１７２ａ，１７２ｂを連結している３本の柱状部材１６４ａ，１６４ｅ，１６４ｉ（図面の簡素化のため柱状部材１６４ａにのみ参照番号を付し、他の柱状部材は参照番号を省略する）は、それぞれ外歯歯車１６２ａの対応する穴１８４ａ，１８４ｅ，１８４ｉに挿入されている。また、穴１８４ｂの内部には、ローラ９９ｂを介して内ピン９８ｂが挿入されている。穴１８４ｂと同様に、穴１８４ｃ，１８４ｄ，１８４ｆ〜１８４ｈ，１８４ｊ〜１８４ｌの内部にもローラと内ピン（図面の簡素化のため、ローラと内ピンの参照番号を省略する。）が挿入されている。

減速装置１１４では、入力軸１６０が自転すると、偏心部分１５８ａの中心１５８ｘは、クランク軸の中心軸１６０ｘの周りを偏心回転する。偏心部分１５８ａの中心１５８ｘが偏心回転すると、外歯歯車１６２ａは中心軸１６０ｘの周りを公転する。
本実施例では、内歯歯車１５４がフレーム２０に固定されているので、外歯歯車１６２ａが自転しつつ公転する。すなわち、外歯歯車１６２ａ，１６２ｂの自転に追従してキャリア１７２ａ，１７２ｂが自転し、ボルト７０によってキャリア１７２ａ，１７２ｂに固定されている回転盤１１２が中心軸１６０ｘの周りを自転する。

（第３実施例）
第２実施例で示したような、減速装置の入力軸が外歯歯車を貫通するタイプの減速装置では、プーリ・ベルトを使用しないで、モータのトルクを入力軸に伝達することもできる。図６は、本実施例のプーリ・ベルトを使用しない回転装置の減速装置２１４と回転盤２１２とモータ２５０の要部断面図を示している。回転装置全体の構成は、第１実施例と同様のため省略する。ここでは上述の実施例と相違する部分のみ説明する。上述の実施例と同様な部材には、同じ参照番号又は下二桁に同じ参照番号を付すことによって、重複説明を省略する。
モータ２５０は、ボルト２２４によって、減速装置２１４に固定されている。
モータ２５０は、ステータ２０２とロータ（回転体）２０４とハウジング２２２を備えている。ステータ２０２はハウジング２２２に固定されている。モータ２５０は、ステータ２０２とロータ２０４の少なくとも一方で磁界を発生させて、ロータ２０４を自転させることができる。
ロータ２０４は、入力軸２６０の端部に形成されている歯車部２０６と噛み合っている。入力軸２６０には、楕円部（偏心回転部）２５８が形成されている。楕円部２５８は、入力軸２６０の中心軸ＣＬを中心とする楕円形状であり、軸受２０８を介して外歯歯車２６２に係合している。外歯歯車２６２は可撓性を有しており、楕円部２５８の形状に追従して変形する。図６に示しているように、楕円部２５８の楕円形状の長軸の端部において、外歯歯車２６２が内歯歯車２５４に噛み合う。楕円部２５８の楕円形状の長軸以外の端部では、外歯歯車２６２が内歯歯車２５４に噛み合っていない。入力軸２６０が１回転すると、外歯歯車２６２が、内歯歯車２５４に対して外歯歯車２６２と内歯歯車２５４の歯数差に応じて自転する。例えば、外歯歯車２６２の歯数が１００個で、内歯歯車２５４の歯数が１０２個の場合、入力軸２６０が１回転すると、外歯歯車２６２は内歯歯車２５４に対して１／５０回だけ自転する。本実施例では、外歯歯車２６０が固定されているため、入力軸２６０の自転は内歯歯車２５４から出力される。
また、減速装置２１４の入力軸２６０の中央部分には、貫通孔２８８が形成されている。モータ２５０の中央部分には、貫通孔２５１が形成されている。貫通孔２８８，２５１はつながっており、貫通孔２８８，２５１を、円柱棒２２８が貫通して伸びている。
減速装置２１４では、外歯歯車２６２は自転が拘束されており、内歯歯車２５４は自転が許容されている。入力軸２６０が自転すると、内歯歯車２５４が自転し、ボルト２７０によって内歯歯車２５４に固定されている回転盤２１２が中心軸ＣＬの周りを自転する。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
上記実施例では、円柱棒が中空であるが、円柱棒は必ずしも中空である必要はない。回転装置の内部に配線等を通過させる必要がない場合などは中実であってもよい。すなわち、回転装置の用途と目的に合わせて円柱棒の形状を決定することができる。
例えば、第２実施例ではプーリ・ベルトを用いてモータと減速装置の入力軸を連結しているが、第３実施例に示しているような中央部分に貫通孔を有するモータを用いて、モータの出力を減速装置の入力軸に直接入力してもよい。
第３実施例では、モータと減速装置の入力軸を直接連結しているが、第１実施例または第２実施例のように、プーリ・ベルトを用いて、モータの出力軸を減速装置の入力軸に連結してもよい。
例えば、第１実施例と第２実施例では、入力軸の自転を外歯歯車の自転を利用して出力しているが、内歯歯車の自転を利用して出力してもよい。その場合は、外歯歯車を固定フレームに固定し、内歯歯車を回転盤に固定すればよい。
上記実施例では、外歯歯車と内歯歯車の歯数差が１又は２の場合について示したが、外歯歯車と内歯歯車の歯数差は、１又は２のいずれでもよいし、３以上でもよい。所望する減速比に応じて決定すればよい。
また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (5)

1. 減速装置と回転盤と円柱棒を有し、
   減速装置は、その自転にともなって偏心回転する偏心回転部が形成されている入力軸と、その偏心回転部に係合して公転するとともに中央部分に貫通孔が形成されている外歯歯車と、外歯歯車を支持しているキャリアと、外歯歯車の公転を許容しながら外歯歯車を囲んで外歯歯車と噛み合うとともに外歯歯車の歯数と異なる歯数を有している内歯歯車を備えており、
   回転盤は、キャリア又は内歯歯車のいずれか一方に固定されており、
   円柱棒は、回転盤から外歯歯車を貫通して入力軸よりも長く伸びているとともに回転盤と一体に自転し、
   入力軸の自転に伴って、回転盤が自転し、
   円柱棒に回転盤の回転角を検出する回転角検出手段が取り付けられており、
   その回転角検出手段からの検出信号によりモータの動作を制御する制御装置が付加されていることを特徴とする回転装置。
2. 前記円柱棒の中心に貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１の回転装置。
3. 回転盤の回転軸方向における回転盤の表面から円柱棒の回転盤とは反対側の端部までの距離が、モータの出力軸の回転軸方向におけるモータの出力軸の先端からモータの出力軸とは反対側の端部までの距離よりも長く、
   回転盤の表面を含んで回転盤の中心軸に直交する面と、円柱棒の回転盤とは反対側の端部を含んで回転盤の中心軸に直交する面との間に、モータが配置されていることを特徴とする請求項１又は２の回転装置。
4. 減速装置の入力軸が、円柱棒の外周側に同軸に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの回転装置。
5. 減速装置の入力軸が、円柱棒の中心軸から距離を隔てて平行に伸びていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの回転装置。

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