JP6959825B2 - 減速装置 - Google Patents

Description

本発明は、減速装置に関する。

ロボットや工作機械等の産業機械には、所定の角度範囲を往復動する回動動作をするものがある。この産業機械は、通常、その回動動作に伴い相対回動するベース部材及び回動部材を有する。この種の産業機械にはホロー部が設けられた減速装置を組み込み、そのホロー部にケーブル等の挿通部材を挿通することがある。この挿通部材は、産業機械のベース部材にベース側部分を固定し、回動部材に反ベース側部分を固定することがある。この場合、ベース部材及び回動部材の相対回動によりホロー部に対して挿通部材が摺動してしまうと、挿通部材の損耗が懸念される。

この対策として、特許文献１には、挿通部材のベース側部分が挿通されるとともに、ホロー部のベース側端部を構成する保護部材（一側端部材）に関して、ベース部材に対する位置を固定した減速装置が開示されている。これにより、ベース部材及び回動部材が相対回動したときに、ホロー部のベース側端部に対する挿通部材のベース側部分の摺動を避けられる。

特開２０１０−１５６４３１号公報

特許文献１の保護部材は、減速装置のキャリヤの外周面に対して径方向外側にはみ出る位置に配置されている。本発明者が検討したところ、減速装置の軽量化を図る観点から、特許文献１の技術に関して改良の余地があるとの認識を得た。

本発明のある態様は、こうした状況に鑑みてなされ、その目的の１つは、減速装置の軽量化を図れる技術を提供することにある。

本発明のある態様は減速装置に関し、内歯歯車が設けられたケーシングと、前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され前記ケーシングに回転自在に支持されるキャリヤと、を備え、径方向中央部に軸方向に貫通するホロー部が設けられた減速装置であって、前記外歯歯車及び前記キャリヤに挿通され、前記ホロー部を構成するセンターパイプと、前記センターパイプの端部と軸方向に隣り合う位置に配置され、前記ホロー部の端部を構成する保護部材と、を備え、前記保護部材は、前記キャリヤに固定されるとともに、前記内歯歯車の中心軸線を中心として前記キャリヤに外接する最大径の外接円に対して径方向内側に収まる位置に配置される。

本発明によれば、減速装置の軽量化を図れる。

第１実施形態の減速装置を用いた産業機械の一部を示す断面図である。 ベース側から見た保護部材やベース側キャリヤを模式的に示す図である。 図１の一部の拡大図である。 第１変形例の減速装置の一部を示す断面図である。 第２実施形態の減速装置の一部を示す断面図である。 第３実施形態の減速装置を用いた産業機械の一部を示す断面図である。

以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、構成要素の寸法を適宜拡大、縮小して示す。

（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態の減速装置１０を用いた産業機械１２の一部を示す断面図である。産業機械１２は産業用ロボットであり、減速装置１０はその関節部を駆動する。なお、本発明の減速装置１０の用途は特に限定されるものではない。産業機械１２は、基端側のベース部材１４（第１相手部材）と、先端側の回動部材１６（第２相手部材）と、ベース部材１４に対して回動部材１６を回動させる駆動装置１８とを備える。本図ではベース部材１４の一部を示す。本実施形態の回動部材１６は、減速装置１０のカバー部材４６（後述する）と同じ部材の一部として構成される。本実施形態の駆動装置１８は、ベース部材１４に対して所定の角度範囲で往復動するように回動部材１６を回動させる。なお、回動部材１６（第２相手部材）は、カバー部材４６とは別部材とされ、ケーシング４０から径方向外側に突出したフランジ部に固定される場合もある。

駆動装置１８は、電源（不図示）と、モータ２０と、減速装置１０と、挿通部材２２と、を備える。電源は、ベース部材１４（またはベース部材１４と相対回転しない部材）に組み付けられる。モータ２０は、回動部材１６に組み付けられ、減速装置１０の外歯歯車３２等の被駆動要素を駆動する。減速装置１０は、モータ２０の動力を用いてベース部材１４に対して回動部材１６を相対回動させる。

挿通部材２２は長尺部材であり、長手方向の片側にある第１側部分（以下、ベース側部分２２ａという）と、ベース側部分２２ａに対して長手方向の反対側にある第２側部分（以下、反ベース側部分２２ｂという）とを有する。本実施形態の挿通部材２２は電源からモータ２０に電力を供給するケーブルである。挿通部材２２のベース側部分２２ａは電源を介してベース部材１４に固定され、反ベース側部分２２ｂはモータ２０を介して回動部材１６に固定される。なお、本実施形態の反ベース側部分２２ｂは、その途中位置で分岐して設けられる第１分岐部分２２ｃと第２分岐部分２２ｄを有し、回動部材１６には第１分岐部分２２ｃが固定される。

減速装置１０には、挿通部材２２が挿通されるホロー部２４が設けられる。ホロー部２４は、減速装置１０の後述する径方向中央部に軸方向Ｘに貫通して設けられる。ホロー部２４は、軸方向Ｘの一方側（図１の下側）にある一方側端部（以下、ベース側端部２４ａという）と、軸方向Ｘの他方側にある他方側端部（以下、反ベース側端部２４ｂという）とを有する。ホロー部２４のベース側端部２４ａには挿通部材２２のベース側部分２２ａが挿通され、反ベース側端部２４ｂには挿通部材２２の反ベース側部分２２ｂが挿通される。

減速装置１０は、内歯歯車３４と噛み合う外歯歯車３２を動かすことで、内歯歯車３４及び外歯歯車３２の一方を自転させ、その自転成分を出力部材から出力可能である。本実施形態の出力部材は後述するケーシング４０である。本実施形態の減速装置１０は、前述の自転成分を外歯歯車３２の揺動により発生させる偏心揺動型減速装置である。本実施形態の減速装置１０は、内歯歯車３４の中心軸線Ｌａの位置にクランク軸３０が配置されるセンタークランク型である。

以下、内歯歯車３４の中心軸線Ｌａに沿った方向を軸方向Ｘとする。また、説明の便宜から、軸方向Ｘの一方側（図１の下側）をベース側（保護部材側）といい、軸方向Ｘの他方側を反ベース側（反保護部材側）という。また、内歯歯車３４の中心軸線Ｌａを中心とする円の円周方向、半径方向に関して、単に「周方向」、「径方向」という。

減速装置１０は、主に、入力軸２６と、伝達歯車２８と、クランク軸３０と、外歯歯車３２と、内歯歯車３４と、キャリヤ３６、３８と、ケーシング４０と、センターパイプ４２と、保護部材４４と、カバー部材４６と、を備える。本実施形態の減速装置１０は、センターパイプ４２、保護部材４４、カバー部材４６に多くの特徴があるが、先に周辺構造から説明する。

入力軸２６は、スプライン等を用いて、モータ２０のモータ軸２０ａと一体的に回転可能に設けられる。入力軸２６の外周部には外歯部が形成され、その外歯部は伝達歯車２８と噛み合う。

伝達歯車２８は、入力軸２６の回転をクランク軸３０に伝達可能である。伝達歯車２８は、ねじ部材等を用いて、クランク軸３０と一体的に回転可能に設けられる。

クランク軸３０は、自らを通る回転中心線Ｌｂ周りに回転可能であるとともに、その回転により外歯歯車３２を揺動させることが可能である。クランク軸３０は、軸方向Ｘに沿って延びる軸部３０ａと、軸部３０ａと一体的に回転可能に設けられる複数（本実施形態では２個）の偏心部３０ｂと、軸部３０ａを軸方向Ｘに貫通する中空部３０ｃとを有する。複数の偏心部３０ｂの中心軸線はクランク軸３０の回転中心線Ｌｂに対して偏心する。複数の偏心部３０ｂの偏心位相はずれており、本実施形態においては、２個の偏心部３０ｂの偏心位相が互いに１８０度ずれている。

外歯歯車３２は、クランク軸３０の複数の偏心部３０ｂのそれぞれに対応して複数設けられ、軸方向Ｘに間を置いて配置される。外歯歯車３２は、クランク軸３０が貫通する中央孔３２ａを有する。外歯歯車３２は、クランク軸３０の対応する偏心部３０ｂの径方向外側に設けられ、その偏心部３０ｂに偏心軸受４８を介して回転自在に支持される。外歯歯車３２は、クランク軸３０の対応する偏心部３０ｂによって、自らの中心軸線が回転中心線Ｌｂ周りを回転するように揺動させられる。

内歯歯車３４は、複数の外歯歯車３２の径方向外側に設けられ、外歯歯車３２の外歯部と噛み合う内歯部を有する。内歯歯車３４の内歯数は、本実施形態において、外歯歯車３２の歯数より一つ多い。

キャリヤ３６、３８は、外歯歯車３２の軸方向側部に配置される。キャリヤ３６、３８には、複数の外歯歯車３２に対してベース側に配置されるベース側キャリヤ３６（第１キャリヤ）と、反ベース側に配置される反ベース側キャリヤ３８（第２キャリヤ）とが含まれる。キャリヤ３６、３８は、ケーシング４０に主軸受５０を介して回転自在に支持される。なお、キャリヤ３６、３８のうちの一方のキャリヤ３６、３８、たとえば、反ベース側キャリヤ３８はなくともよい。

本実施形態のキャリヤ３６、３８は円盤状をなしている。キャリヤ３６、３８は径方向の中央部を貫通する貫通穴５２を有する。キャリヤ３６、３８は、その貫通穴５２内に配置されるクランク軸３０をクランク軸受５４を介して回転自在に支持する。

ベース側キャリヤ３６と反ベース側キャリヤ３８は、複数の外歯歯車３２を貫通するキャリヤピン（内ピン）５６を介して連結され、一体的に回転可能に設けられる。キャリヤピン５６は、ベース側キャリヤ３６又は反ベース側キャリヤ３８の一方と一体的に形成されており、ねじ部材等を用いて、それらの他方と一体的に回転可能に設けられる。

ケーシング４０の内周部には前述の内歯歯車３４が設けられる。ケーシング４０は、全体として筒状をなし、その径方向内側には、外歯歯車３２、キャリヤ３６、３８等の内部部品が配置される。本実施形態のケーシング４０は、内歯歯車３４が自転したとき、その自転成分と同期して回転することで、その自転成分を回動部材１６に出力する出力部材となる。ケーシング４０は、ねじ部材等を用いて、回動部材１６（カバー部材４６）に接続される。

以上の減速装置１０の動作を説明する。
モータから出力される動力により入力軸２６が回転すると、その動力が伝達歯車２８を介して伝達されてクランク軸３０が回転する。クランク軸３０が回転中心線Ｌｂ周りに回転すると、クランク軸３０により外歯歯車３２が動かされる。このとき、外歯歯車３２は、自らの中心軸線が回転中心線Ｌｂ周りを回転するように揺動する。このように外歯歯車３２が動くと、外歯歯車３２と内歯歯車３４の噛合位置が順次ずれる。この結果、クランク軸３０が一回転する毎に、外歯歯車３２と内歯歯車３４との歯数差に相当する分、外歯歯車３２及び内歯歯車３４の一方が自転する。本実施形態では、キャリヤ３６、３８がベース部材１４に固定されるため、内歯歯車３４が自転し、その自転成分が出力部材となるケーシング４０から出力される。クランク軸３０の回転は、外歯歯車３２と内歯歯車３４の歯数差に応じた減速比で減速されて、出力部材となるケーシング４０から回動部材１６に出力される。この結果、ベース部材１４に対して回動部材１６が回動する。

本実施形態の主な特徴の説明に移る。センターパイプ４２は、外歯歯車３２の中央孔３２ａやキャリヤ３６、３８の貫通穴５２に挿通される。また、センターパイプ４２は、クランク軸３０の中空部３０ｃに挿通される。センターパイプ４２は、保護部材４４とカバー部材４６の間に配置される。センターパイプ４２は、ホロー部２４のベース側端部２４ａと反ベース側端部２４ｂの間の中間部２４ｃを構成する。

保護部材４４は、センターパイプ４２のベース側の端部と軸方向Ｘに隣り合う位置に配置される。保護部材４４は、ねじ部材等を用いて、ベース側キャリヤ３６に固定される。保護部材４４は、ベース側キャリヤ３６を介してベース部材１４に固定され、ベース部材１４に対する位置が固定される。保護部材４４は、ホロー部２４のベース側端部２４ａを構成する第１ホロー構成部４４ａを有する。

カバー部材４６は、センターパイプ４２の反ベース側の端部と軸方向Ｘに隣り合う位置に配置される。カバー部材４６は、反ベース側から反ベース側キャリヤ３８を覆う。カバー部材４６は、ねじ部材等を用いて、ケーシング４０に固定され、ケーシング４０と一体化されている。本実施形態のカバー部材４６は回動部材１６と同じ部材の一部として構成され、回動部材１６に対する位置が固定されることになる。

カバー部材４６は、挿通部材２２が挿通されるとともにホロー部２４の反ベース側端部２４ｂを構成する第２ホロー構成部４６ａを有する。カバー部材４６は、更に、第２ホロー構成部４６ａに対して径方向外側にオフセットした位置にて反ベース側に突出する筒状の入力軸支持部４６ｂと、入力軸支持部４６ｂの先端部に設けられるモータ固定部４６ｃとを有する。入力軸支持部４６ｂの内側にはモータ軸２０ａや入力軸２６が挿通される。入力軸支持部４６ｂは、入力軸受５８を介して入力軸２６を回転自在に支持する。モータ固定部４６ｃにはモータ２０のフランジ部が突き当てられ、不図示のねじ部材等を用いて、モータ２０が固定される。

ここで、ベース部材１４に対する回動部材１６の回動に伴う挿通部材２２とホロー部２４の摺動を避ける必要がある。このような摺動は、通常、ホロー部２４のベース側端部２４ａや反ベース側端部２４ｂで生じる。このホロー部２４のベース側端部２４ａに挿通される挿通部材２２のベース側部分２２ａは、ベース部材１４に対する位置が固定されている。また、ホロー部２４の反ベース側端部２４ｂに挿通される挿通部材２２の反ベース側部分２２ｂは、回動部材１６に対する位置が固定されている。このため、前述の摺動を避ける目的から、本実施形態の減速装置１０は、次の二つの条件を満たすように構成されている。

第一の条件は、ホロー部２４のベース側端部２４ａを構成する保護部材４４に関して、ベース部材１４に対する位置を固定する（保護部材４４とベース部材１４が相対回転しない）ことである。これは、たとえば、前述の通り、保護部材４４が固定されるベース側キャリヤ３６をベース部材１４に固定することで実現される。第二の条件は、ホロー部２４の反ベース側端部２４ｂを構成するカバー部材４６に関して、回動部材１６に対する位置を固定することである。これは、たとえば、前述の通り、カバー部材４６を回動部材１６と同じ部材の一部としたり、カバー部材４６を回動部材１６に固定することで実現される。

図２は、ベース側から見た保護部材４４やベース側キャリヤ３６を模式的に示す図である。本図ではベース側キャリヤ３６にハッチングを付して示す。保護部材４４は、保護部材４４が固定されるベース側キャリヤ３６の外周面に対して径方向内側に収まる位置に配置される。詳しくは、保護部材４４は、図２、図３に示すように、内歯歯車３４の中心軸線Ｌａを中心としてベース側キャリヤ３６に外接する最大径Ｒａの外接円Ｃａに対して径方向内側に収まる位置に配置される。保護部材４４は、この外接円Ｃａに対して径方向外側にはみ出ない位置に配置されるとも捉えられる。これは、保護部材４４は、軸方向Ｘから見て（図２の視点から見て）、ベース側キャリヤ３６の外形となる外周面に対して径方向内側に収まる位置に配置されるとも捉えられる。これにより、特許文献１の減速装置のように、キャリヤ３６、３８の外周面に対してはみ出る位置に保護部材４４を配置する場合と比べ、保護部材４４の径方向での寸法を小型化でき、その小型化を通じて減速装置１０の軽量化を図れる。

なお、カバー部材４６は、保護部材４４の外周面に外接する最大径の外接円（不図示）に対して径方向外側にはみ出る位置に配置される。また、本実施形態のカバー部材４６は、反ベース側キャリヤ３８の外周面に外接する最大径の外接円（不図示）に対して径方向外側にはみ出る位置に配置される。

次に、減速装置１０の他の特徴を説明する。
図３は、図１の一部の拡大図である。ベース側キャリヤ３６は、ベース部材１４を取り付けるためのキャリヤ側インロー部３６ａを有する。ベース部材１４は、キャリヤ側インロー部３６ａに嵌め合わされる相手側インロー部１４ａを有する。キャリヤ側インロー部３６ａと相手側インロー部１４ａは、ベース部材１４とベース側キャリヤ３６の互いに軸方向Ｘに対向する箇所に設けられる。本実施形態において、キャリヤ側インロー部３６ａはベース側に突き出る凸状をなし、相手側インロー部１４ａはベース側に窪む凹状をなす。本実施形態の相手側インロー部１４ａは軸方向Ｘに貫通する貫通孔の一部となり、その内側には保護部材４４や挿通部材２２が配置される。

（Ａ）保護部材４４は、図２、図３に示すように、凸状のキャリヤ側インロー部３６ａの外周面に対して径方向内側に収まる位置に配置される。ここでのキャリヤ側インロー部３６ａの外周面とは、キャリヤ側インロー部３６ａと嵌め合う相手側インロー部１４ａの内周面と接触する面をいう。これは、保護部材４４は、軸方向Ｘから見て、キャリヤ側インロー部３６ａの外形となる外周面に対して径方向内側に収まる位置に配置されるとも捉えられる。これにより、保護部材４４の径方向での寸法を更に小型化できる。

なお、図４に示すように、キャリヤ側インロー部３６ａは反ベース側に窪む凹状をなし、相手側インロー部１４ａは反ベース側に突き出る凸状をなしてもよい。この場合に、前述の（Ａ）の効果を得るうえで、保護部材４４は、キャリヤ側インロー部３６ａの内周面に対して径方向内側に収まる位置に配置されていてもよい。ここでのキャリヤ側インロー部３６ａの内周面とは、キャリヤ側インロー部３６ａと嵌め合う相手側インロー部１４ａの外周面と接触する面をいう。これは、保護部材４４は、軸方向Ｘから見て、キャリヤ側インロー部３６ａの外形となる内周面に対して径方向内側に収まる位置に配置されるとも捉えられる。

図１に戻る。保護部材４４は、センターパイプ４２より硬度の低い素材を用いて構成される。ここでの硬度とはビッカース硬度［Ｈｖ］である。詳しくは、センターパイプ４２は、アルミニウム合金を含むアルミニウム系の素材、つまり、金属素材を用いて構成され、保護部材４４は、センターパイプ４２の金属より硬度の低い合成樹脂製、つまり、樹脂素材を用いて構成される。ここでの合成樹脂とは、たとえば、ポリカーボネート等の汎用エンジニアプラスチックである。高硬度素材を用いたセンターパイプ４２より低硬度の低硬度素材が保護部材４４に用いられることになる。これにより、高硬度素材に挿通部材２２が接触する場合と比べ、保護部材４４との接触に伴う挿通部材２２の負担を軽減でき、挿通部材２２の損耗を効果的に防止できる。

なお、ベース側キャリヤ３６は、鋳鉄や鋼を含む鉄系の素材、つまり、金属素材を用いて構成され、保護部材４４は、ベース側キャリヤ３６の金属より硬度の低い樹脂素材を用いて構成されてもいる。保護部材４４はベース側キャリヤ３６より硬度の低い素材を用いて構成されているといえる。

また、減速装置１０の外歯歯車３２を駆動するモータ２０は保護部材４４ではなくカバー部材４６に固定される。よって、モータ２０の固定に要する所要の強度を保護部材４４で確保せずともよくなり、保護部材４４に要求される強度を緩和でき、保護部材４４の小型化、軽量化を容易に図れる。

保護部材４４の第１ホロー構成部４４ａは、軸方向外側に向かうに従って内径が徐々に大きくなる第１内径変化部４４ｂを有する。第１内径変化部４４ｂは、ホロー部２４のベース側の末端にある開口縁部を構成する。カバー部材４６の第２ホロー構成部４６ａは、軸方向外側に向かうに従って内径が徐々に大きくなる第２内径変化部４６ｄを有する。第２内径変化部４６ｄは、ホロー部２４の反ベース側の末端にある開口縁部を構成する。第１内径変化部４４ｂや第２内径変化部４６ｄは曲面状をなす。第１内径変化部４４ｂや第２内径変化部４６ｄは、ホロー部２４の開口縁部に挿通部材２２が接触したときの接触面積を大きくして、局所的な面圧の増大に伴う挿通部材２２の損耗を防止する役割を持つ。なお、第１内径変化部４４ｂや第２内径変化部４６ｄは曲面状ではなく、内径が直線的に変化する面状でもよい。

保護部材４４の第１ホロー構成部４４ａは、第１内径変化部４４ｂより軸方向内側（軸方向外歯歯車側）に内径が一定の第１ストレート部４４ｃが形成される。カバー部材４６の第２ホロー構成部４６ａは、第２内径変化部４６ｄより軸方向内側に内径が一定の第２ストレート部４６ｅが形成される。第１ストレート部４４ｃや第２ストレート部４６ｅの内径はセンターパイプ４２の内径と同等である。

図３に示すように、減速装置１０は、更に、センターパイプ４２に外嵌されるカラー６０を備える。本実施形態のカラー６０は炭素鋼を含む鉄系の素材、つまり、金属素材を用いて構成される。カラー６０は筒状部材であり、締まり嵌め、中間嵌め等によりセンターパイプ４２に外嵌される。

センターパイプ４２は、カラー６０が外嵌されるカラー取付部４２ａと、カラー取付部４２ａに対して反ベース側に隣り合う位置に設けられる中間部４２ｂとを有する。カラー取付部４２ａは、センターパイプ４２のベース側端部に設けられる。カラー取付部４２ａは、中間部４２ｂの内径と同じ内径で、かつ、中間部４２ｂの外径より小さい外径である。

減速装置１０は、更に、センターパイプ４２とベース側キャリヤ３６の間に配置される第１オイルシール６２を備える。第１オイルシール６２は、センターパイプ４２に外嵌されるカラー６０とベース側キャリヤ３６の間に配置される。第１オイルシール６２は、締まり嵌め、中間嵌め等によりベース側キャリヤ３６に設けられるシール取付部３６ｂに取り付けられる。シール取付部３６ｂは、ベース側キャリヤ３６の貫通穴５２のベース側端部を構成する。

第１オイルシール６２は、カラー６０の外周面に弾性変形を伴い接触するシールリップ部６２ａを有する。第１オイルシール６２は、カラー６０に対してシールリップ部６２ａが接触することによって、ケーシング４０の径方向内側に形成される内部空間６４を封止する。この内部空間６４には、外歯歯車３２と内歯歯車３４等の歯車の噛合箇所や、偏心軸受４８等の軸受を潤滑するための潤滑油（不図示）が封入される。

ここで、第１オイルシール６２のシールリップ部６２ａの接触箇所では、そのシールリップ部６２ａの摺動に伴う摩耗を防止するために所要の硬度を確保する必要がある。センターパイプ４２は軽量化を目的としてアルミニウム系の素材としているが、アルミニウム系の素材を用いた場合、前述の所要の硬度を確保し難くなる。そこで、熱処理により硬度を確保し易い鉄系の素材のカラー６０をセンターパイプ４２に外嵌し、そのカラー６０とキャリヤ３６、３８の間に第１オイルシール６２を配置している。これにより、第１オイルシール６２の接触箇所をアルミニウム系の素材のセンターパイプ４２とするより、第１オイルシール６２との接触箇所で要求される所要の硬度を確保し易くなる。

以上のカラー６０の外径Ｒｂは、クランク軸３０の中空部３０ｃの内径Ｒｃより小さくなるように設定される。ここでのクランク軸３０の内径Ｒｃとは、クランク軸３０の軸方向Ｘの全長に亘る範囲のなかで最小の内径をいう。また、カラー６０の外径Ｒｂは、伝達歯車２８に形成される中央孔２８ａ（図１参照）の内径より小さくなるように設定される。この利点を説明する。

メンテナンス等を目的として、クランク軸３０の中空部３０ｃからセンターパイプ４２を軸方向Ｘの反ベース側に引き抜く場合を考える。この場合に、前述の構成によれば、カラー６０を取り付けた状態のままセンターパイプ４２を引き抜いても、クランク軸３０にカラー６０が引っ掛かり難くなる。よって、センターパイプ４２の引き抜き作業において、センターパイプ４２からカラー６０を取り外さずともよくなり、良好な作業性を得られる。

なお、本実施形態のカラー６０の外径Ｒｂは、センターパイプ４２の中間部４２ｂの外径Ｒｄよりも小さくなるように設定される。よって、センターパイプ４２の引き抜き作業でクランク軸３０にカラー６０がより引っ掛かり難くなる利点がある。

保護部材４４は、全体として、円盤状をなしている。保護部材４４は、ベース側キャリヤ３６の軸方向Ｘの端面部に重ね合わせて固定される固定部４４ｄと、軸方向Ｘの内側を向く内面部４４ｅとを有する。保護部材４４の内面部４４ｅは、第１オイルシール６２、カラー６０、センターパイプ４２と軸方向Ｘに対向する位置に設けられる。保護部材４４の内面部４４ｅは、第１オイルシール６２、カラー６０、センターパイプ４２に対して隙間６６を空けた位置であって、これらに接触しない位置に配置される。保護部材４４の内面部４４ｅと第１オイルシール６２の間の隙間６６はクリアランスとして機能する。このクリアランスは、寸法誤差等の影響により、所定の目標位置から第１オイルシール６２が保護部材４４に近づくように位置ずれしたとき、両者の接触を避ける役割を持つ。ここでの目標位置は、ベース側キャリヤ３６のシール取付部３６ｂの軸方向外側の開口縁部３６ｃから第１オイルシール６２がはみ出ない位置に設定される。また、目標位置から位置ずれするとは、シール取付部３６ｂの開口縁部３６ｃから軸方向外側に第１オイルシール６２がはみ出る場合をいう。

このように第１オイルシール６２の目標位置からの位置ずれに起因して、保護部材４４が第１オイルシール６２に接触してしまうと、保護部材４４をベース側キャリヤ３６に固定不能となる事態が生じ得る。この点、本実施形態の保護部材４４は、第１オイルシール６２との間にクリアランスとなる隙間６６を空けた位置に配置される。よって、第１オイルシール６２の目標位置からの位置ずれが生じたときに、保護部材４４と第１オイルシール６２の接触を避け易くなり、その接触に起因して保護部材４４をベース側キャリヤ３６に固定不能となる事態を避け易くなる。

保護部材４４の内面部４４ｅは、少なくとも一部が第１オイルシール６２と軸方向Ｘに対向する第１内面部分４４ｆと、センターパイプ４２と軸方向Ｘに対向する第２内面部分４４ｇとを有する。第１内面部分４４ｆは、保護部材４４の固定部４４ｄより径方向内側に設けられる。第２内面部分４４ｇは、第１内面部分４４ｆより径方向内側に設けられる。第２内面部分４４ｇは、第１内面部分４４ｆより軸方向外側（軸方向反外歯歯車側、軸方向反キャリヤ側）に位置している。第１内面部分４４ｆは、第１オイルシール６２との間に第１隙間６６ａを空けて配置される。第２内面部分４４ｇは、センターパイプ４２との間に第２隙間６６ｂを空けて配置される。

第１隙間６６ａの軸方向寸法Ｌ１は、第２隙間６６ｂの軸方向寸法Ｌ２より小さくなるように設定される。保護部材４４は、センターパイプ４２との間の隙間の軸方向寸法Ｌ２より、第１オイルシール６２との間の隙間の軸方向寸法Ｌ１が小さい箇所（第１内面部分４４ｆ）を有することになる。言い換えると、保護部材４４と第１オイルシール６２との間の軸方向隙間の最小値Ｌ１が、保護部材４４とセンターパイプ４２との間の軸方向隙間の最小値Ｌ２よりも小さいことになる。この利点を説明する。

挿通部材２２等との接触に伴い保護部材４４に外力が付与され、保護部材４４のホロー構成部４４ａが軸方向内側に向かう方向Ｐａに変形した場合を考える。この場合に、前述の構成によれば、センターパイプ４２に当たるよりも先に第１オイルシール６２に保護部材４４を当てられる。よって、前述のように保護部材４４が変形したときでも、ベース部材１４と回動部材１６の相対回動時に高速に回転しているセンターパイプ４２と保護部材４４の接触を避けられる。

図１に示すように、カバー部材４６は、センターパイプ４２の反ベース側（反保護部材側）の端部４２ｃに繋がるように設けられる。カバー部材４６とセンターパイプ４２は、アルミダイキャスト等の一体成形品を用いて構成される。これにより、センターパイプ４２は、カバー部材４６と一体的に回転可能に設けられる。カバー部材４６とセンターパイプ４２は単一の部材により構成されることになる。これにより、部品点数の削減による管理コストの削減や、組み立て工数の削減による組み立て労力の負担の軽減を図れる。

（第２の実施の形態）
図５は、第２実施形態の減速装置１０の一部を示す断面図である。本実施形態の減速装置１０は、図３の例と比べて、カラー６０の点で相違する。図３ではカラー６０の外径がクランク軸３０の中空部３０ｃの内径より小さい例を説明した。本実施形態のカラー６０の外径は、クランク軸３０の中空部３０ｃの内径より大きくなる。このように、カラー６０の外径は特に限定されるものではない。

（第３の実施の形態）
図６は、第３実施形態の減速装置１０を用いた産業機械１２の一部を示す断面図である。図１ではカバー部材４６とセンターパイプ４２は単一の部材により構成される例を説明した。本実施形態のカバー部材４６とセンターパイプ４２は別体である。カバー部材４６とセンターパイプ４２は、ねじ部材等を用いて一体化される。

詳しくは、カバー部材４６は、第２ホロー構成部４６ａに対してベース側に設けられ、軸方向外側に窪む凹部４６ｆを有する。センターパイプ４２は、センターパイプ４２の反ベース側端部に設けられ、カバー部材４６の凹部４６ｆに嵌め込まれる嵌込部４２ｄを有する。センターパイプ４２は、カバー部材４６の第２ホロー構成部４６ａと嵌込部４２ｄに挿通されるねじ部材６８を締結することによってカバー部材４６に固定される。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

駆動装置１８は、ロボットアームの最基端側のベース部材に対して先端側に隣り合う一段目の関節部材となる回動部材１６の駆動に用いられる例を説明した。この他にも、二段目以降の関節部材の駆動に用いられてもよい。この場合、駆動対象となる関節部材を回動部材と捉え、その駆動対象の関節部材に対して基端側に隣り合う関節部材をベース部材と捉えればよい。この基端側の関節部材は、更に基端側に隣り合う「他のベース部材」との関係では「回動部材」となり、その「他のベース部材」に対して相対回動する。

産業機械１２の回動部材１６は減速装置１０のカバー部材４６と同じ部材の一部として構成される例を説明したが、カバー部材４６とは別体に構成されていてもよい。また、駆動装置１８のモータ２０はカバー部材４６に固定される例を説明したが、保護部材４４に固定されてもよい。

挿通部材２２は電源ケーブルを例に説明したが、その具体例は特に限定されない。挿通部材２２は、たとえば、配線ケーブル等の他のケーブルでもよいし、冷却液が通る冷却管、ドライブシャフト等でもよい。

減速装置１０は偏心揺動型減速装置を説明したが、その種類は特に限定されない。たとえば、撓み噛み合い型減速装置、遊星歯車減速装置等でもよい。また、偏心揺動型減速装置は、センタークランク型の減速装置を例に説明したが、その種類は特に限定されない。たとえば、内歯歯車３４の中心軸線Ｌａから径方向外側にオフセットした位置に複数のクランク軸が配置される振り分け型の減速装置でもよい。

本実施形態では、外歯歯車３２を動かすことによって内歯歯車３４を自転させ、その自転成分を出力部材となるケーシング４０から出力する例を説明した。この他にも、外歯歯車３２を動かすことによって外歯歯車３２を自転させ、その自転成分をキャリヤ３６、３８から出力してもよい。

保護部材４４は、挿通部材２２のベース側部分２２ａが挿通されるホロー部２４のベース側端部２４ａを構成する例を説明した。この他にも、保護部材４４は、挿通部材２２の反ベース側部分２２ｂが挿通されるホロー部２４の反ベース側端部２４ｂを構成してもよい。

なお、保護部材４４を用いるうえでは、ベース部材１４及び回動部材１６の相対回動に伴う保護部材４４のホロー部２４と挿通部材２２との摺動を避けるのが好ましい（ただし、これに限定されるわけではない）。この目的を実現するうえで、保護部材４４がホロー部２４のベース側端部２４ａを構成する場合、ベース部材１４に対する保護部材４４の位置を固定するため、保護部材４４が固定されるベース側キャリヤ３６のベース部材１４に対する位置も固定するのが好ましい。この場合、減速装置１０のキャリヤ３６、３８をベース部材１４に固定したうえで、モータ２０の動力により減速装置１０のケーシング４０を回動させることで回動部材１６を回動させることになる。

また、前述の目的を実現するうえで、保護部材４４がホロー部２４の反ベース側端部２４ｂを構成する場合、回動部材１６に対する保護部材４４の位置を固定するため、保護部材４４が固定される反ベース側キャリヤ３８の回動部材１６に対する位置も固定するのが好ましい。この場合、減速装置１０のケーシング４０をベース部材１４に固定したうえで、モータ２０の動力により減速装置１０のキャリヤ３６、３８を回動させることで回動部材１６を回動させることになる。

つまり、ホロー部２４のベース側端部２４ａを保護部材４４が構成する場合、ベース部材１４に固定されたキャリヤ３６、３８に保護部材４４を固定することで、ベース部材１４に対する保護部材４４の位置を固定すればよい。一方、ホロー部２４の反ベース側端部２４ｂを保護部材４４が構成する場合、モータ２０により回動するキャリヤ３６、３８に保護部材４４を固定することで、回動部材１６に対する保護部材４４の位置を固定すればよい。

保護部材４４は、ベース側キャリヤ３６の外周面に外接する最大径Ｒａの外接円Ｃａに対して径方向内側に収まる位置に配置されていればよく、その径方向での寸法は特に限定されない。たとえば、保護部材４４は、この条件を満たすのであれば、ベース側キャリヤ３６のキャリヤ側インロー部３６ａの外周面又は内周面に対して径方向外側にはみ出る位置に配置されてもよい。

保護部材４４はセンターパイプ４２より低硬度の素材を用いて構成される例を説明したが、その素材の硬度は特に限定されない。センターパイプ４２はアルミニウム系の素材、カラー６０は鉄系の素材を例に説明したが、その素材は特に限定されない。

第１オイルシール６２は、第１キャリヤ３６、３８とカラー６０の間に配置される例を説明したが、カラー６０は必須の構成とはならない。この場合、第１オイルシール６２は、第１キャリヤ３６、３８とセンターパイプ４２の間に配置されていればよい。

保護部材４４は第１オイルシール６２に接触しない位置に配置される例を説明したが、第１オイルシール６２に接触する位置に配置されてもよい。保護部材４４と第１オイルシール６２の間の第１隙間６６ａの軸方向寸法Ｌ１と、保護部材４４とセンターパイプ４２の間の第２隙間６６ｂの軸方向寸法Ｌ２は異なる例を説明したが、これらの関係は特に限定されない。

実施形態においては、ケーシング４０とカバー部材４６が別部材とされたが、単一の部材により一体的に構成してもよい。

１０…減速装置、２０…モータ、２４…ホロー部、３０…クランク軸、３０ｃ…中空部、３２…外歯歯車、３４…内歯歯車、３６…キャリヤ、４０…ケーシング、４２…センターパイプ、４４…保護部材、４４ａ…ホロー構成部、４６…カバー部材、６０…カラー。

Claims (11)

1. 内歯歯車が設けられたケーシングと、前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され前記ケーシングに回転自在に支持されるキャリヤと、を備え、径方向中央部に軸方向に貫通するホロー部が設けられた減速装置であって、
   前記外歯歯車及び前記キャリヤに挿通され、前記ケーシングと一体化され、前記キャリヤと相対回転可能であり、前記ホロー部を構成するセンターパイプと、
   前記センターパイプの端部と軸方向に隣り合う位置に配置され、前記ホロー部の端部を構成する保護部材と、を備え、
   前記保護部材は、前記キャリヤに相対回転不能に固定されるとともに、前記内歯歯車の中心軸線を中心として前記キャリヤに外接する最大径の外接円に対して径方向内側に収まる位置に配置される減速装置。
2. 前記キャリヤは、相手部材を取り付けるための凸状又は凹状のインロー部を有し、
   前記保護部材は、前記凸状のインロー部の外周面又は前記凹状のインロー部の内周面に対して径方向内側に収まる位置に配置される請求項１に記載の減速装置。
3. 前記保護部材は、前記センターパイプより硬度の低い素材を用いて構成される請求項１または２に記載の減速装置。
4. 前記センターパイプは、アルミニウム系の素材で構成され、
   前記センターパイプに外嵌され鉄系の素材で構成されるカラーと、
   前記キャリヤと前記カラーとの間に配置されるオイルシールと、を備える請求項１から３のいずれかに記載の減速装置。
5. 前記外歯歯車を揺動させるクランク軸を備え、
   前記クランク軸は、前記センターパイプが挿通される中空部を有し、
   前記カラーの外径は、前記中空部の内径より小さい請求項４に記載の減速装置。
6. 前記センターパイプと前記キャリヤの間に配置されるオイルシールを備え、
   前記保護部材は、前記オイルシールに対して隙間を空けた位置であって、前記オイルシールに接触しない位置に配置される請求項１から５のいずれかに記載の減速装置。
7. 内歯歯車が設けられたケーシングと、前記内歯歯車と噛み合う外歯歯車と、前記外歯歯車の軸方向側部に配置され前記ケーシングに回転自在に支持されるキャリヤと、を備え、径方向中央部に軸方向に貫通するホロー部が設けられた減速装置であって、
   前記外歯歯車及び前記キャリヤに挿通され、前記ホロー部を構成するセンターパイプと、
   前記センターパイプの端部と軸方向に隣り合う位置に配置され、前記ホロー部の端部を構成する保護部材と、
   前記センターパイプと前記キャリヤの間に配置されるオイルシールと、を備え、
   前記保護部材は、前記キャリヤに固定されるとともに、前記内歯歯車の中心軸線を中心として前記キャリヤに外接する最大径の外接円に対して径方向内側に収まる位置に配置され、
   前記保護部材は、前記オイルシールに対して隙間を空けた位置であって、前記オイルシールに接触しない位置に配置され、
   前記保護部材は、前記センターパイプに対して隙間を空けて配置され、
   前記保護部材は、前記センターパイプとの間の隙間の軸方向寸法より、前記オイルシールとの間の隙間の軸方向寸法が小さい箇所を有する減速装置。
8. 前記ケーシングと一体化されたカバー部材を備え、
   前記カバー部材は、前記センターパイプの反保護部材側の端部に繋がるように設けられる請求項１から７のいずれかに記載の減速装置。
9. 前記キャリヤは、ベース部材に固定され、
   前記ケーシングは、回動部材に固定され、
   前記ホロー部には挿通部材が挿通され、
   前記挿通部材のベース部材側の部分は、前記ベース部材に固定され、
   前記挿通部材の回動部材側の部分は、前記回動部材に固定される請求項１から８のいずれかに記載の減速装置。
10. 前記ケーシングと一体化されたカバー部材に固定されるモータを備え、
    前記挿通部材の前記回動部材側の部分は、前記モータに接続される請求項９に記載の減速装置。
11. 前記保護部材と前記オイルシールとの間には、第１隙間と、前記第１隙間よりも軸方向寸法の大きい第２隙間とが形成される請求項６に記載の減速装置。

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