JP6567204B2 - 減速機 - Google Patents

Description

本発明は、減速機に関する。

従来より、トロコイド系歯形を用いた内接式遊星歯車減速装置の１つである、サイクロイド減速機が知られている。このような減速機は、固定された円筒形のハウジング（ケーシング）の両端に軸を備え、一方の軸はモータ等から回転を入力され、もう一方の軸から減速された回転を出力する構造を有する（例えば特許文献１参照）。

ここで、例えば減速機を用いてアーム等を駆動する場合において、減速機の出力軸の角度を測定する必要がある。この場合、減速機の出力軸の角度を測定するため、減速機の外部に角度測定用のセンサを設置することが通常である。
一方で、減速機の出力軸の角度を測定する目的のため、複数のセンサをあらゆる角度に備える技術が公開されている（例えば特許文献２参照）。

特開２０１０−００７７３１号公報 特開２００７−３２１８７９号公報

つまり、減速機にセンサを設置する場合おいて、単に減速機だけの場合と比較して、全体としてサイズも増加するし、コストも増加する。若しくは、例えばセンサを内蔵する場合、減速機内部において出力軸の外周に複数のセンサを備える等の複雑な構成をとる必要があり、コストが増加する。
その代替手法として、例えば減速機は出力軸にフォトインタラプタを備えることで角度の原点を測定し、更に入力であるモータの軸にインクリメンタルエンコーダを備えることで回転の回数を測定することで出力軸の絶対角度が導出できる。若しくは例えば、減速機は出力軸の一部を、中空構造とした入力軸から取り出す構造を有し、入力軸側に配されたアブソリュートエンコーダが出力軸の絶対角度測定を行うことができる。しかし、これらの代替手法を用いても、同様に、外部に備えるセンサや治具、入力軸の中空構造化やパーツの増加によるコスト増加が引き起こされる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、内部にセンサを搭載し、低コストかつ小型化を実現した減速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様の減速機は、
モータの出力がされる軸に接続して設けられ、前記出力を受け回転するシャフトと、
所定の設置部材に固定されて設けられ、前記シャフトを支持する固定ハウジングと、
前記固定ハウジングの外周に設けられ、前記シャフトの回転に基づいて回転する回転ハウジングと、
を備える。

本発明によれば、内部にセンサを搭載し、低コストかつ小型化を実現した減速機を提供することができる。

本発明の減速機の一実施形態に係るサイクロイド減速機の断面図である。 図１のサイクロイド減速機の断面図である。 図１のサイクロイド減速機の回転ハウジングを分割された内側の構成を示す斜視図である。 図１のサイクロイド減速機の分割された回転ハウジングの内側の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るサイクロイド減速機の概念図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

なお、以下の説明では、特に断りのない限り、次のように定義する方向を用いるものとする。
即ち、以下、前述の特許文献１及び２のような、モータ等から回転が入力される軸（以下、「入力軸」と呼ぶことがある）と減速された回転が出力される軸（以下、「出力軸」と呼ぶことがある）とを同一軸上に有するサイクロイド減速機において、入力軸と出力軸とが回転する中心軸を「軸ＡＺ」と呼ぶ。また、軸ＡＺの方向に３次元直交座標系のＺ軸をとり、入力軸がある側を「Ｚが負の方向の側」又は「入力軸側」と呼び、出力軸がある側を「Ｚが正の方向の側」又は「出力軸側」と呼ぶ。また、３次元直交座標系におけるＺ軸と直交する面（即ちＸ−Ｙ平面）上において、軸ＡＺから離れる方向を「外周（の方向）」又は「外側」と呼び、その逆を「内側」と適宜呼ぶ。

詳細については後述するが、本発明の減速機の一実施形態に係るサイクロイド減速機は、軸ＡＺと平行な中空シャフトを備える。軸ＡＺ上の点から垂直に中空シャフトの中心軸上の点に向かう方向に３次元直交座標系のＸ軸をとり、中空シャフトがある側を「Ｘが正の方向」と呼び、その逆を「Ｘが負の方向」と呼ぶ。また、３次元直交座標系が右手系となるようにＹ軸を定め、夫々の方向を「Ｙが正の方向」及び「Ｙが負の方向」と呼ぶ。

図１は、本発明の減速機の一実施形態に係る減速機であるサイクロイド減速機についての、軸ＡＺを通りＹ座標が一定の平面、即ちＸ―Ｚ平面の断面図である。
図２は、図１のサイクロイド減速機についての、軸ＡＺと直角に交わりＺ座標が一定の平面、即ちＸ−Ｙ平面の断面図である。

図１に示されるように、サイクロイド減速機１は、偏心シャフト１１と、偏心シャフトベアリング１２と、曲線板２１Ａ，２１Ｂと、固定ハウジング３１と、固定ハウジング締結ボルト３２と、固定ハウジングローラ３３と、中空シャフト３４と、センサ３５と、センサケーブル３６と、ベアリング４１Ａ，４１Ｂと、回転ハウジング５１と、回転ハウジングローラ５２と、回転ハウジングローラピン５３と、回転ハウジング締結ボルト５４と、センサ用磁石５５と、を備えている。なお、以下、偏心シャフト１１乃至センサ用磁石５５の夫々等のサイクロイド減速機１の構成要素を「パーツ」とも呼ぶ。
なお、以下、曲線板２１Ａ，２１Ｂを個々に区別する必要がない場合、これらをまとめて「曲線板２１」と呼ぶ。ベアリング４１Ａ，４１Ｂを個々に区別する必要がない場合、これらをまとめて「ベアリング４１」と呼ぶ。

ここで、サイクロイド減速機１が回転する際において、以下のパーツの夫々は相互に位置が固定され、支持する関係にある。
偏心シャフト１１は、偏心シャフトベアリング１２を支持する。また、固定ハウジング３１は、固定ハウジング締結ボルト３２と、固定ハウジングローラ３３と、中空シャフト３４と、センサ３５と、センサケーブル３６とを支持する。回転ハウジング５１は、回転ハウジングローラ５２と、回転ハウジングローラピン５３と、回転ハウジング締結ボルト５４と、センサ用磁石５５とを支持する。
ここで、「ハウジング」とは、他のパーツを支持する機能と、同時に夫々を保護する容器としての機能を有するものである。即ち、固定ハウジング３１及び回転ハウジング５１の夫々は、これらの機能を有している。

以下、図１及び図２を用いてサイクロイド減速機１を構成する其々のパーツの相互の配置及び機能について説明する。

偏心シャフト１１は、Ｚが負の方向即ち入力軸側に存在する図示せぬモータ等と接続され、軸ＡＺを中心に回転することで、後述する曲線板２１を摺動させるための偏心した構造を持つシャフト（偏心カム）である。図１及び図２によれば、偏心シャフト１１と曲線板２１の間には、後述する偏心シャフトベアリング１２が取り付けられている。

偏心シャフトベアリング１２は、偏心シャフト１１の外周に位置し、偏心シャフト１１と曲線板２１との抵抗を軽減させ、双方を互いに支える軸受けである。偏心シャフトベアリング１２としては、例えば、ころ軸受を採用することができる。ころ軸受は、線で力を受けることができ、点で力を受ける玉軸受よりも荷重に強いベアリングである。偏心シャフトベアリング１２は、ころ軸受とすることにより、入力軸即ち偏心シャフト１１へのラジアル荷重を支えることができるため、好適である。

曲線板２１は、サイクロイド曲線を有する板であり、偏心シャフトベアリング１２の外周に位置し、偏心シャフトベアリング１２を介した偏心シャフト１１からの入力により摺動される。図２によれば、曲線板２１は、軸ＡＺを中心に、後述する固定ハウジング締結ボルト３２及び固定ハウジングローラ３３により制限された範囲を摺動する。図１によれば、本実施形態では、曲線板２１Ｂ及び曲線板２１Ａは、Ｚが正の方向にその順番で積層されている。

固定ハウジング３１は、固定されたハウジングであり、設置部材ＳＭに設置されて回転しない。図１によれば、固定ハウジング３１は、複数に分割され、Ｚが正の方向に積層されて構成されている。図１及び図２によれば、固定ハウジング３１には、後述するセンサ３５を始めとする他のパーツの夫々が取り付けられている。

固定ハウジング締結ボルト３２は、２つ以上に分割されている固定ハウジング３１を締結するボルトである。図１によれば、固定ハウジング締結ボルト３２は、固定ハウジング３１を設置部材ＳＭに固定するためにも用いられる。

固定ハウジングローラ３３は、固定ハウジング締結ボルト３２を介して固定ハウジング３１に取り付けられ、曲線板２１と固定ハウジング締結ボルト３２との抵抗を軽減させるローラである。

中空シャフト３４は、固定ハウジング３１に対して固定された、中空のシャフトである。図１によれば、このように中空シャフト３４は中空構造を有しているため、後述するセンサケーブル３６は、この中空内に配設されることが可能になる。図２によれば、本実施形態では、中空シャフト３４は、固定ハウジングローラ３３と同一円周に配置されている。

センサ３５は、出力軸の絶対角度を測定するためのセンサであり、固定ハウジング３１に固着される。センサ３５としては、例えば、磁気式のアブソリュートエンコーダを採用することができる。

センサケーブル３６は、固定ハウジング３１に取り付けられているセンサ３５のケーブルである。図１を見ると、センサ３５に接続されたセンサケーブル３６は、中空シャフト３４を通して配置され、入力軸側即ち設置部材ＳＭ側に設けられた図示せぬセンサの電源やセンサ信号を受信する回路等とセンサ３５を接続する。ただし、センサケーブル３６が必要となるのはセンサ３５が有線式である場合であって、センサ３５が無線式の場合にはセンサケーブル３６は不要であることは言うまでもない。

ベアリング４１は、固定ハウジング３１に設置され、後述する回転ハウジング５１を支持する軸受である。図１によれば、本実施形態では、ベアリング４１Ｂ及びベアリング４１Ａが、固定ハウジング３１の外周において、Ｚが正の方向にその順番で積層されている。また、図示はしないが、ベアリング４１は、構造を変更することで、１つのベアリング４１のみを備える構造とすることもできる。

回転ハウジング５１は、曲線板２１や固定ハウジング３１やベアリング４１の外周に設置され、曲線板２１の摺動に基づいて回転する、サイクロイド減速機１の出力軸と共に回転するハウジングである。図１によれば、回転ハウジング５１は、複数に分割され、Ｚが正の方向に積層されて構成されている。図１及び図２によれば、回転ハウジング５１には、後述するセンサ用磁石５５等が取り付けられている。

回転ハウジングローラ５２は、曲線板２１や固定ハウジング３１やベアリング４１の外周に設置され、後述する回転ハウジングローラピン５３を介して回転ハウジング５１に取り付けられるローラである。図１及び図２によれば、回転ハウジングローラ５２は、曲線板２１の摺動による力を受け回転ハウジングローラピン５３にその力を伝達するが、このときの抵抗を軽減する。

回転ハウジングローラピン５３は、回転ハウジングローラ５２の中心に位置し、回転ハウジングローラ５２を支持するピンである。回転ハウジングローラピン５３は、回転ハウジングローラ５２を介して曲線板２１の力を受け、更に回転ハウジング５１にその力を伝達する。

回転ハウジング締結ボルト５４は、２つ以上に分かれている回転ハウジング５１を締結するためのボルトである。

センサ用磁石５５は、センサ３５に対応した磁石であり、回転ハウジング５１のＡＺ軸上に固定されている。センサ用磁石５５としては、例えば、磁気式のアブソリュートエンコーダに対応した磁石を採用することができる。固定ハウジング３１に取り付けられているセンサ３５が磁気式アブソリュートエンコーダである場合、センサ３５は、センサ用磁石５５の磁力を測定することで、回転ハウジング５１の絶対角度を測定する。

以上、サイクロイド減速機１を構成する其々のパーツの相互の配置及び機能について説明した。
以下、サイクロイド減速機１のセンサを露出した状態、即ちサイクロイド減速機１の回転ハウジング５１を分割された内側の構成について説明する。

図３は、サイクロイド減速機１の回転ハウジング５１を分割された内側の構成を示す斜視図である。即ち、図３は、サイクロイド減速機１を、Ｙ−Ｚ平面上において、Ｙが負の方向、Ｚが正の方向から斜視した図となっている。ここで、図３において、図示せぬ軸ＡＺは、円筒形である固定ハウジング３１や回転ハウジング５１の中心に位置し、センサ３５を通るＺ軸と平行する軸である。
図４は、サイクロイド減速機１の分割された回転ハウジング５１の内側の構成を示す図である。即ち、図３は、取り外された回転ハウジング５１をＺが負の方向から視た図となっている。

図３によれば、サイクロイド減速機１は設置部材ＳＭに設置されている。前述の通り、サイクロイド減速機１を動作させた場合において、固定ハウジング３１は、設置部材ＳＭに対して固定されており回転しない。

また、図３によれば、前述の通り、センサ３５は、固定ハウジング３１に固着される。更に、センサ３５と接続されたセンサケーブル３６は中空シャフト３４を通りＺが負の方向に引き出され設置部材ＳＭへと導かれている。即ち、センサ３５及びセンサケーブル３６は回転しない。

図４によれば、サイクロイド減速機１の分割された回転ハウジング５１の内側には、センサ用磁石５５が固定されている。前述の通り、サイクロイド減速機１を動作させた場合において、出力軸たる回転ハウジング５１は、設置部材ＳＭに対して回転する。即ち、センサ用磁石５５は出力軸と共に回転する。

即ち、例えば、センサ３５に磁気式アブソリュートエンコーダを採用し、センサ用磁石５５に磁気式アブソリュートエンコーダに対応した磁石を採用した場合、設置部材ＳＭと出力軸たる回転ハウジングとの絶対角度を１つのセンサで測定することができる。

以下、サイクロイド減速機１の減速機としての動作について説明する。

図５は、サイクロイド減速機１の動作に係る概念図である。図５は、サイクロイド減速機１の動作を示すため、図１の断面図の各パーツを概念化して描いている。

図５においては、曲線板２１Ａは、曲線板の断面２１Ａａ乃至２１Ａｄとして描いている。即ち、曲線板の断面２１Ａａ乃至２１Ａｄは図示する面以外において一体となっている。同様に、曲線板２１Ｂは、曲線板の断面２１Ｂａ乃至２１Ｂｄとして描いている。また、固定ハウジング３１及び、固定ハウジング３１に支持されているパーツを固定ハウジング部３１Ｇとして図示している。また、回転ハウジング５１及び、回転ハウジング５１に支持されているパーツを回転ハウジング部５１Ｇとして図示している。

固定ハウジング部３１Ｇは、斜線で示すように、図示せぬ設置部材ＳＭに対して固定されている。偏心シャフト１１は、モータと接続され回転し曲線板２１Ａ及び２１Ｂを摺動する。曲線板２１が摺動する範囲は、固定ハウジング部３１Ｇ（具体的には固定ハウジング締結ボルト３２及び固定ハウジングローラ３３）により制限される。制限された範囲を摺動する曲線板２１は、回転ハウジング部５１Ｇ（具体的には回転ハウジングローラ５２及び回転ハウジングローラピン５３）に力を伝達する。回転ハウジング部５１Ｇは、その力に基づき回転する。このとき、回転ハウジング５１は、偏心シャフト１１の回転に対して減速して回転する。即ち、減速機として機能する。

以上、サイクロイド減速機１の減速機としての動作について説明した。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。

サイクロイド減速機１は、従来の減速機にある最外周にあるハウジングが固定される構造ではなく、即ち回転ハウジング５１ではなく、固定ハウジング３１が設置部材ＳＭに対して固定される構造をもつことにより、以下の効果を奏する。

固定ハウジング３１は、設置部材ＳＭと固定されている。そのため、固定ハウジング締結ボルト３２及び固定ハウジングローラ３３及び中空シャフト３４及びセンサ３５及びセンサケーブル３６は、固定ハウジング３１に直接的又は間接的に固定されているため、同様に設置部材ＳＭに対して固定されている。サイクロイド減速機１は、固定ハウジング３１を回転ハウジング５１の内側に備えることにより、回転に同期して移動することのない中空シャフト３４を備える事ができる。

中空シャフト３４は、中空構造を有しているため、センサケーブル３６は、この中空内に配設されることが可能になる。これにより、センサケーブル３６は、センサ３５を設置部材ＳＭ側に設置された回路等と接続できる。更には、中空シャフト３４は、曲線板の摺動に依る摩擦やサイクロイド減速機１の各部を潤滑するグリスから、中を通るセンサケーブル３６を保護することができる。

換言すれば、回転ハウジング５１の内側に固定ハウジング３１を備えることにより、設置部材ＳＭに対して固定された中空シャフト３４を備える事ができるからこそ、サイクロイド減速機１はセンサ３５を内部に備えることができる。これにより、センサ３５を内蔵できる、即ち外部にセンサを設置するための構造を持つ必要がない。外部にセンサを設置するための構造を持つ場合、構造が複雑化や製造コストの上昇、減速機の大型化が起こる。即ち、固定ハウジング３１を備えるからこそ、サイクロイド減速機１は、単純な構造と安価な製造コストを維持しつつ、センサ３５を備える事ができる。

前述の実施形態において、サイクロイド減速機１は、中空シャフト３４を固定ハウジング締結ボルト３２及び固定ハウジングローラ３３の同一円周上に備えている。即ち、中空シャフト３４は、固定ハウジング締結ボルト３２及び固定ハウジングローラ３３を置き換えた位置に備える。固定ハウジング締結ボルト３２及び固定ハウジングローラ３３を置き換えた位置に配置する場合、中空シャフト３４は固定ハウジングローラ３３より細い形状とすることができる。これにより、中空シャフト３４は、曲線板２１に触れず抵抗の削減をすることができ、また、曲線板２１及び中空シャフト３４の損耗を防ぐことができる。

前述の実施形態において、サイクロイド減速機１は、ベアリング４１として、ベアリング４１Ａとベアリング４１Ｂの２つを備えているものとしたが、ベアリング４１は２つに限らない。即ち、ベアリング４１の数は、任意の個数用いることができる。

以上、サイクロイド減速機１が有する効果を説明した。

以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での、変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、上述の実施形態において、曲線板２１として、２対の曲線板２１Ａ及び２１Ｂを有しているとしたが、特にこれに限定されない。つまり、曲線板２１は、偏心シャフト１１により摺動され、固定ハウジング締結ボルト及び固定ハウジングローラ３３により摺動の範囲が制限され、後述する回転ハウジングを回転させることができれば足る。即ち、例えば、曲線板２１は２枚に限らない。また、例えば、曲線の形状はサイクロイド曲線に限らず、サイクロイド曲線ではない他のトロコイド系曲線等であってよい。つまり、サイクロイド減速機１は、トロコイド系歯形を用いた内接式遊星歯車減速装置であってよい。トロコイド系歯車を用いた内接式遊星歯車減速機構を採用した場合、減速機は、高耐衝撃性、高効率、低バックラッシュの特性を有することができる。

更に言えば、サイクロイド減速機１はトロコイド系歯形を用いた内接式遊星歯車減速装置の１つであるサイクロイド減速機としたが、特にこれに限定されない。即ち、例えば、曲線板２１を有さず、複数の遊星歯車（例えばプラネタリギア）を備える減速機でもよい。即ち、減速機は、モータ等の力を受け回転する入力軸に対し減速した出力軸を有する減速機であれば足る。

また例えば、上述の実施形態において、偏心シャフト１１は、モータ等と接続され、軸ＡＺを軸として回転し、曲線板２１を摺動するための偏心した構造を持つシャフトとしたが、特にこれに限定されない。即ち、例えば、偏心シャフト１１は、モータの軸と直接接続されてもよく、減速機構（例えば、平歯車やベルトによる減速機構）を介しモータの軸と接続されてもよい。つまり、偏心シャフト１１は回転し、曲線板２１を摺動できれば足る。

更に言えば、例えば、前述の複数の遊星歯車を備える減速機、即ち曲線板２１を有さない減速機においては、曲線板２１を摺動する必要はなく、偏心した構造を持たないシャフトでよい。即ち、例えば、モータの出力がされる軸に接続して設けられ、当該出力が入力され回転するシャフトであれば足る。

また例えば、上述の実施形態において、偏心シャフトベアリング１２は、偏心シャフト１１と曲線板２１との抵抗を軽減させ、双方を互いに支える軸受けであるとしたが、特にこれに限定されない。つまり、偏心シャフトベアリング１２は、偏心シャフト１１と曲線板２１との抵抗を軽減できれば足る。即ち、例えば、偏心シャフトベアリング１２は、本実施形態ではころ軸受として転がり接触としたが、玉軸受として転がり接触としても良く、ローラを用いてすべり軸受けとしてもよい。更には、偏心シャフトベアリング１２を設けず、偏心シャフト１１と曲線板２１を滑り接触とすることもできることは言うまでもない。

また例えば、上述の実施形態において、固定ハウジング３１は、所定の設置部材ＳＭに設置され回転しない固定されたハウジングであり、センサ３５を始めとする他のパーツの夫々が取り付けられているとしたが、特にこれに限定されない。つまり、固定ハウジング３１は、所定の設置部材ＳＭに固定されて設けられ、前記シャフトを支持する固定ハウジングであれば足る。

また例えば、上述の実施形態において、固定ハウジング締結ボルト３２は、２つ以上に分かれている固定ハウジング３１を締結するボルトであり、固定ハウジング３１を設置部材ＳＭに固定するためにも用いられるとしたが、特にこれに限定されない。つまり、固定ハウジング３１が２つ以上に分かれた構造となっていなければ、固定ハウジング締結ボルト３２はピン状の構造を有し、曲線板２１の動作の範囲を制限できればよい。また、例えば、固定ハウジング締結ボルト３２は設置部材ＳＭに固定ハウジング３１を固定するためにも用いられたが、固定ハウジング３１は他の方法によって固定されてもよい。

また例えば、上述の実施形態において、固定ハウジングローラ３３は、固定ハウジング３１に固定ハウジング締結ボルト３２を介して取り付けられ、曲線板２１と固定ハウジング締結ボルト３２との抵抗を軽減するとしたが、特にこれに限定されない。つまり、固定ハウジングローラ３３は、曲線板２１と固定ハウジング３１との抵抗を軽減できれば足る。即ち、固定ハウジングローラ３３は、本実施形態ではローラとして滑り接触としたが、ベアリングとして転がり接触としても良く、更には固定ハウジングローラ３３を用いず固定ハウジング締結ボルト３２を単なるピンとして滑り接触としてもよい。

また例えば、上述の実施形態において、中空シャフト３４は、中空構造を有しているため、センサケーブル３６はこの中空内に配設することが可能になるとしたが、孔が開いた孔部であれば足る。つまり、中空シャフト３４は、シャフト構造を有する必要はなく、後述するセンサケーブル３６を通す事ができれば足る。また例えば、上述の実施形態において、１つの中空シャフト３４を有するが、中空シャフト３４（即ち孔部）の数は１つに限らない。即ち、例えば、サイクロイド減速機１は必要に応じて複数の孔部を有してもよい。更に言えば、中空シャフト３４を使用する目的は、センサケーブル３６を配設することに限定されない。即ち、例えば、潤滑油を刺すために用いたり、内部を点検するために用いたりしてもよい。

また例えば、上述の実施形態において、中空シャフト３４は、固定ハウジング締結ボルト３２及び固定ハウジングローラ３３と略同一円周上に設けられるものとしたが、所定の設置部材ＳＭに対して移動しない孔である孔部であれば足る。即ち、例えば、中空シャフト３４が固定ハウジングローラ３３よりも細い形状である場合、固定ハウジングローラ３３と同一円周上ではなく、固定ハウジングローラ３３と略同一の円周上に設けることも可能である。

また例えば、上述の実施形態において、中空シャフト３４は固定ハウジングローラ３３よりも細い形状としたが、これに限らない。即ち、例えば、中空シャフト３４は固定ハウジング締結ボルトと略同一の太さとし、中空シャフト３４と曲線板２１との間に固定ハウジングローラ３３を備えてもよい。

また例えば、前述のように中空シャフト３４は孔があいた孔部であれば足り、更に、孔部は、図示はしないが中空構造をとる偏心シャフト１１に設けられた孔部であれば足る。
ただし、サイクロイド減速機１に回転運動を入力する、即ち一定の剛性が必要である偏心シャフト１１を中空構造とすることは、さらなるコストがかかる。従って、孔部は偏心シャフト１１ではなく、外周に設けるのが好適である。

また例えば、上述の実施形態において、センサ３５は、固定ハウジング３１に固定された、出力軸の絶対角度を測定するためのセンサであり、例えば、磁気式のアブソリュートエンコーダを採用することができるとしたが、特にこれに限定されない。つまり、前記固定ハウジングに設けられたセンサであれば足る。即ち例えば、絶対角度を測定するセンサだけではなく、出力の変位を測定するセンサでもよく、更に言えば、角度センサに限らず、温度センサ等いかなるセンサでもよい。

また例えば、上述の実施形態において、ベアリング４１は、ベアリング４１Ａと４１Ｂの２つを有するものとしたが、特にこれに限定されない。つまり、ベアリング４１の数はいくつでもよく、ベアリング４１は固定ハウジング３１と回転ハウジング５１の間の抵抗を軽減し、支持できれば足る。即ち、例えば、構造を変更することで、１つのベアリング４１のみを備える構造とすることもできる。

ただし、１つのベアリング４１のみを備える構造とした場合、サイクロイド減速機１に対する例えば出力軸（本実施形態の例では回転ハウジング）を曲げようとする荷重、即ち所謂、モーメント荷重に対応するため、荷重に強いベアリングを採用することが好適である。荷重に強いベアリングとは、例えばクロスローラベアリング等である。
一方でクロスローラベアリングは、ボールベアリング等と比較して高価である。従って、例えば、ベアリングのコストを削減する場合、サイクロイド減速機１は２つ以上のベアリング４１を備える構造とするのが好適である。

また例えば、上述の実施形態において、回転ハウジング５１は、曲線板２１の摺動に基づいて回転する、サイクロイド減速機１の出力軸たるハウジングであり、センサ用磁石５５等が取り付けられているとしたが、特にこれに限定されない。つまり、前記固定ハウジングの外周に設けられ、前記シャフトの回転に基づいて回転する回転ハウジングであれば足る。

また例えば、上述の実施形態において、回転ハウジングローラ５２は、回転ハウジング５１に回転ハウジングローラピン５３を介して取り付けられるローラであるとしたが、特にこれに限定されない。つまり、回転ハウジングローラ５２は、曲線板２１と回転ハウジングローラピン５３との抵抗を軽減できれば足る。即ち、例えば、回転ハウジングローラ５２は、本実施形態ではローラとして滑り接触としたが、ベアリングとして転がり接触としても良く、更には固定ハウジングローラ３３を用いず回転ハウジングローラピン５３を単なる回転ハウジング５１に力を伝達するピンとして滑り接触としてもよい。

また例えば、上述の実施形態において、センサ用磁石５５は、回転ハウジング５１に固定された、センサ３５に対応したセンサ用の磁石であり、例えば、磁気式のアブソリュートエンコーダに対応した磁石を採用することができるとしたが、前記回転ハウジングに設けられた前記センサに対応するセンサ用磁石であれば足る。

また、センサ用磁石５５は、回転ハウジング５１に固定された、センサ３５に対応したセンサ用の磁石であり、例えば、磁気式のアブソリュートエンコーダに対応した磁石を採用することができる。固定ハウジング３１に取り付けられているセンサ３５である磁気式アブソリュートエンコーダは、センサ用磁石５５の磁力を測定することで、回転ハウジングの角度を測定するものであってよい。ただし、センサ３５はこれに限らない。即ち、例えば、絶対角度を測定するセンサだけではなく、出力の変位を測定するセンサでもよい。更に言えば、温度センサ等、いかなるセンサでもよい。また、センサ用磁石５５が必要となるのはセンサ３５が対応する磁石を要する場合であって、センサ３５が磁石を要しない場合には、センサ用磁石５５は不要であることは言うまでもない。

また例えば、上述の実施形態において、センサ３５は、固定ハウジング３１に固定され、センサ用磁石５５は、回転ハウジング５１に固定されるものとしたが、特にこれに限定されない。即ち、例えば、センサ３５とセンサ用磁石５５は、逆の位置に固定してもよい。つまり、減速機にセンサを設置する場合おいて、モータやセンサ３５等を含む制御用の回路は設置部材ＳＭにまとめて配置するのが好適であるが、これに限らない。例えば、モータとその制御用の回路は設置部材ＳＭに固定し、出力軸側にセンサ３５とその回路を固定するような構成としてもよい。

本明細書におけるモータとは、電気により回転運動を発生する電気モータに限らず、物を動かす事ができるものをいう。即ち例えば、流体の圧力や流れにより回転運動を発生する圧力モータでもよい。更に言えば、対象物に動きをあたえたり運動させたりするものであれば足る。即ち例えば、回転運動に限らず、直線運動等を発生するものでもよい。つまり、偏心シャフト１１を回転することができれば、いかなるものであってもよい。

以上を換言すると、本発明が適用される減速機は、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。
即ち、本発明が適用される減速機（例えば図１等のサイクロイド減速機１）は、
モータの出力がされる軸に接続して設けられ、前記出力を受け回転するシャフト（例えば図１等の偏心シャフト１１）と、
所定の設置部材（例えば図１の設置部材ＳＭ）に固定されて設けられ、前記シャフトを支持する固定ハウジング（例えば図１等の固定ハウジング３１）と、
前記固定ハウジングの外周に設けられ、前記シャフトの回転に基づいて回転する回転ハウジング（例えば図１等の回転ハウジング５１）と、
を備える減速機であれば足りる。

これにより、例えば角度センサ等を備える場合には、従来の構造において角度センサを備える場合に必要な複雑な構造ではなく、単純な構造をとることができる。更に、例えば複数のベアリングを備える場合には、従来の構造においてベアリングを１つしか備えられない場合に採用する比較的高価な荷重に強いベアリングではなく、安価なボールベアリング等のベアリングを採用することができる。即ち、減速機は単純な構造を維持できるため、小型であり安価な製造コストを維持することができる。

さらに、前記固定ハウジングに設けられたセンサ（例えば図１等のセンサ３５）、
をさらに備えることができる。

これにより、例えば固定ハウジングに設けられたセンサは、固定ハウジングの外周に設けられた回転シャフトの内部に設けられる。つまり、減速機はセンサを内蔵することができる。即ち、減速機は単純な構造と小型であり安価な製造コストを維持したまま、センサを内蔵することができる。

さらに、前記回転ハウジングに設けられた前記センサに対応するセンサ用磁石（例えば図１等のセンサ用磁石５５）、
をさらに備えることができる。

これにより、例えばセンサが磁気式角度センサの場合には、磁気式角度センサに対応するセンサ用磁石を備える。つまり、減速機は、センサ用磁石を回転ハウジングの内側に備えることにより、角度を測定することができる。これにより、減速機はセンサとセンサ用磁石を内蔵することができる。即ち、減速機は単純な構造と小型であり安価な製造コストを維持したまま、センサとセンサ用磁石を内蔵することができる。

さらに、孔が開いた孔部（例えば図１の中空シャフト）、
を更に備え、
前記センサの線は前記孔部を通して設けることができる。

これにより、例えば孔部を固定ハウジングに設けセンサが有線式のセンサである場合には、センサの線は孔部に配設されることが可能になる。つまり、センサの線は孔部に配設されることで、固定された固定ハウジングから引き出すことができる。即ち、センサの線を回転しない設置部材から引き出すことができる。これにより、例えばスリップリング等の複雑な構成を用いずに、センサの線を引き出すことができる。即ち、減速機は単純な構造と小型であり安価な製造コストを維持したまま、有線式のセンサを内蔵することができる。

さらに、前記孔部は、前記シャフトの外周に設けられ、前記固定ハウジングに対して固定されることができる。

これにより、例えばモータの出力を受け回転するシャフトの外周部、即ち所定の設置部材に固定され動かない位置に孔部を備えることができる。孔部が固定ハウジングに固定されることで、センサの線は孔部を通し所定の設置部材から引き出されることができる。つまり、センサの線は、所定の設置部材に備えられたセンサを制御や測定するための電子回路等と接続されることができる。また、減速機の入力を行う即ち回転するシャフトの外周に位置するため、回転と干渉しない位置に孔部を設けることができる。この場合、例えば剛性が必要となる回転部に孔部を設ける場合に対して、比較的安価な加工とすることができる。即ち、減速機は単純な構造と小型であり安価な製造コストを維持したまま、有線式のセンサを内蔵し制御することができる。

さらに、前記孔部は、前記シャフトに設けられ、中空の前記シャフトとして設けられることができる。

これにより、例えばモータの出力を受け回転するシャフトに孔部を備えることができる。即ち所定の設置部材側のセンサの線は中空のシャフトを通して、所定の設置部材がある側に引き出すことができる。つまり、センサの線は、所定の設置部材側に備えられたセンサを制御や測定するための電子回路等と接続されることができる。即ち、減速機は単純な構造と小型であり安価な製造コストを維持したまま、有線式のセンサを内蔵し制御することができる。

さらに、前記センサは、磁気式アブソリュートエンコーダであり、
前記センサ用磁石は、磁気式アブソリュートエンコーダ用磁石であることができる。

これにより、例えば角度を測定するセンサとセンサに対応した磁石に磁気式アブソリュートエンコーダの一式を採用することができる。つまり、１つの磁気式センサにより出力軸の絶対角度を測定することが可能となる。更に、この場合、例えば出力軸の絶対角度を測定するために、入力であるモータの軸にインクリメンタルエンコーダを備えることで回転の回数を測定し、更に出力軸側等にフォトインタラプタを備えることで角度の原点を測定する場合に対して、比較的安価な加工とすることができる。即ち、減速機は単純な構造と小型であり安価な製造コストを維持したまま、出力軸の絶対角度測定することができる。

さらに、前記回転ハウジングは、複数のベアリングを介して前記固定ハウジングにより支持されることができる。

これにより、例えばベアリングとして、従来の構造においてベアリングを１つしか備えられない場合に採用する比較的高価な荷重に強いベアリングではなく、安価なボールベアリング等を採用することができる。即ち、減速機は単純な構造と小型であり安価な製造コストを維持することができる。

１・・・サイクロイド減速機、１１・・・偏心シャフト、１２・・・偏心シャフトベアリング、２１・・・曲線板２１、３１・・・固定ハウジング、３２・・・固定ハウジング締結ボルト、３３・・・固定ハウジングローラ、３４・・・中空シャフト、３５・・・センサ、３６・・・センサケーブル、４１・・・ベアリング、５１・・・回転ハウジング、５２・・・回転ハウジングローラ、５３・・・回転ハウジングローラピン、５４・・・回転ハウジング締結ボルト、５５・・・センサ用磁石

Claims (5)

1. モータの出力がされる軸に接続して設けられ、前記出力を受け回転する第１シャフトと、
   孔を有し、前記第１シャフトからの入力により摺動する曲線板と、
   所定の設置部材に固定されて設けられ、前記第１シャフトを支持する固定ハウジングと、
   前記固定ハウジングに対して固定され、有線式のセンサのケーブルを通す中空の第２シャフトと、
   前記曲線板、及び前記固定ハウジングの外周に設けられ、前記第１シャフトの回転に基づいて回転する回転ハウジングと、
   を備え、
   前記第２シャフトは、前記曲線板の前記孔の内側において、当該曲線板が搖動した場合であっても当該曲線板に接触しない態様で配置されている、
   減速機。
2. 前記設置部材に前記固定ハウジングを固定する固定手段と、
   前記固定手段を介して前記固定ハウジングに取り付けられたローラと、
   をさらに備え、
   前記第２シャフトは、前記固定手段及び前記ローラの同一円周上に配置され、前記固定手段及び前記ローラと置き換えを可能とし、かつ前記ローラよりも細い形状で構成されていることで前記曲線板に接触しない、
   請求項１に記載の減速機。
3. 前記回転ハウジングに設けられた前記センサに対応するセンサ用磁石、
   を更に備える請求項１又は２に記載の減速機。
4. 前記センサは、磁気式アブソリュートエンコーダであり、
   前記センサ用磁石は、磁気式アブソリュートエンコーダ用磁石である、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の減速機。
5. 前記回転ハウジングは、複数のベアリングを介して前記固定ハウジングにより支持される、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の減速機。

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