特開 2022-21593 減速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022021593

(43)【公開日】2022-02-03

(54)【発明の名称】減速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/16 20060101AFI20220127BHJP

【ＦＩ】

F16H1/16 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020125260

(22)【出願日】2020-07-22

(71)【出願人】

【識別番号】511122075

【氏名又は名称】テクノダイナミックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】加藤 平三郎

(72)【発明者】

【氏名】保高 秀樹

【テーマコード（参考）】

3J009

【Ｆターム（参考）】

3J009DA17

3J009EA06

3J009EA19

3J009EA20

3J009EA23

(57)【要約】

【課題】コンパクトで高精度な減速機を提供することにある。
【解決手段】駆動部と、入力軸と、第１カムと、第１出力テーブルと、中間軸と、バレルカムと、第２出力テーブルと、を備える減速機であって、第１方向における中間軸の位置を基準として、第１方向において駆動部が位置する側を駆動部側、駆動部が位置しない側を非駆動部側とした場合に、第２出力テーブルの回転中心は、駆動部側に位置することを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動部と、
第１方向に沿い、前記駆動部により駆動され回転する入力軸と、
前記入力軸に接続され前記入力軸の回転に伴って回転する第１カムと、
前記第１カムと係合する複数の第１カムフォロアを備え、前記第１カムが回転することにより回転する第１出力テーブルと、
前記第１方向と交差する第２方向に沿い、かつ、前記第１出力テーブルに接続され、前記第１出力テーブルの回転に伴って回転する中間軸と、
前記中間軸に接続され、前記中間軸の回転に伴って回転するバレルカムと、
前記バレルカムと係合する複数の第２カムフォロアを備え、前記バレルカムが回転することにより回転する第２出力テーブルであって、該第２出力テーブルの法線方向が前記第１方向と前記第２方向の双方と交差する第３方向に沿う第２出力テーブルと、を備える減速機であって、
前記第１方向における前記中間軸の位置を基準として、前記第１方向において前記駆動部が位置する側を駆動部側、前記駆動部が位置しない側を非駆動部側とした場合に、前記第２出力テーブルの回転中心は、前記駆動部側に位置することを特徴とする減速機。

【請求項2】

請求項１に記載の減速機であって、
前記第１カムは、バレルカムであることを特徴とする減速機。

【請求項3】

請求項１に記載の減速機であって、
前記第１カムは、ローラギヤカムであることを特徴とする減速機。

【請求項4】

請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の減速機であって、
前記第２出力テーブルは、中空部分を有することを特徴とする減速機。

【請求項5】

請求項３に記載の減速機であって、
前記第３方向に沿い、かつ、前記第２出力テーブルに接続され、前記第２出力テーブルの回転に伴って回転する出力軸を有し、
前記出力軸は、中空部分を有することを特徴とする減速機。

【請求項6】

請求項４又は請求項５に記載の減速機であって、
前記第１出力テーブルは、前記中間軸の前記第２方向における端部に設けられていることを特徴とする減速機。

【請求項7】

請求項４～請求項６のいずれか１項に記載の減速機であって、
前記駆動部と、前記入力軸と、前記第１カムと、前記第１出力テーブルと、前記中間軸と、前記バレルカムと、前記第１出力テーブルと、前記出力軸と、を収容するためのハウジングを有し、
前記ハウジングを前記第３方向から見た際に前記ハウジングは矩形状を備え、
前記矩形状の前記ハウジングを前記第２方向に３等分した際の３つの領域を第１端部領域、第１中央領域、第２端部領域としたときに、前記駆動部、前記入力軸、前記第１カムは全て、前記第１端部領域内に収まることを特徴とする減速機。

【請求項8】

請求項４～請求項７のいずれか１項に記載の減速機であって、
前記駆動部と、前記入力軸と、前記第１カムと、前記第１出力テーブルと、前記中間軸と、前記バレルカムと、前記第１出力テーブルと、前記出力軸と、を収容するためのハウジングを有し、
前記ハウジングを前記第３方向から見た際に前記ハウジングは矩形状を備え、
前記矩形状の前記ハウジングを前記第１方向に３等分した際の３つの領域を第３端部領域、第２中央領域、第４端部領域としたときに、前記第１出力テーブル、前記中間軸、前記バレルカムは全て、前記第３端部領域内に収まることを特徴とする減速機。

【請求項9】

請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の減速機であって、
前記第１出力テーブル及び前記第２出力テーブルは、共に円形状をしており、
前記第１出力テーブルの外径は、前記第２出力テーブルの外径よりも小さいことを特徴とする減速機。

【請求項10】

請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の減速機であって、
前記第２方向において、前記第２出力テーブルは、前記第１カムよりも内側に位置していることを特徴とする減速機。

【請求項11】

請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の減速機であって、
前記第２方向において、前記第２出力テーブルは、前記第１カムよりも外側に位置していることを特徴とする減速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、減速機に関する。

【背景技術】

【0002】

モータの回転を段階的に（２段階）減速し、モータの回転数よりも小さい回転数で出力する減速機は良く知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１４９３３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

昨今、上述した減速機に対するコンパクト化及び精度向上の要請が高まってきている。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンパクトで高精度な減速機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための主たる発明は、駆動部と、第１方向に沿い、前記駆動部により駆動され回転する入力軸と、前記入力軸に接続され前記入力軸の回転に伴って回転する第１カムと、前記第１カムと係合する複数の第１カムフォロアを備え、前記第１カムが回転することにより回転する第１出力テーブルと、前記第１方向と交差する第２方向に沿い、かつ、前記第１出力テーブルに接続され、前記第１出力テーブルの回転に伴って回転する中間軸と、前記中間軸に接続され、前記中間軸の回転に伴って回転するバレルカムと、前記バレルカムと係合する複数の第２カムフォロアを備え、前記バレルカムが回転することにより回転する第２出力テーブルであって、該第２出力テーブルの法線方向が前記第１方向と前記第２方向の双方と交差する第３方向に沿う第２出力テーブルと、を備える減速機であって、前記第１方向における前記中間軸の位置を基準として、前記第１方向において前記駆動部が位置する側を駆動部側、前記駆動部が位置しない側を非駆動部側とした場合に、前記第２出力テーブルの回転中心は、前記駆動部側に位置することを特徴とする減速機である。

【0007】

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、コンパクトで高精度な減速機を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る減速機１の上面図及び側面図である。

【図2】従来例に係るローラギヤカム装置４０の上面図である。

【図3】第２カムにバレルカム、入力側減速機構に同軸系の減速機構の一例であるサイクロン減速機５１を用いた従来例に係る減速機５０である。

【図4】本実施形態に係る回転位置決め装置６０の上面図及び側面図である。

【図5】工作機械テーブル６１に本実施形態に係る回転位置決め装置６０を設置した図である。

【図6】本実施形態に係る工作機械用回転２軸装置（チルトテーブル７０）の上面図及び側面図である。

【図7】第２実施形態に係る減速機１００の上面図と側面図である。

【図8】第３実施形態に係る減速機２００の上面図と側面図である。

【図9】第３実施形態に係る溶接ポジショナー８０の上面図及び側面図である。

【図10】第３実施形態に係る溶接ポジショナー８０をパイプ溶接に用いた例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

【0011】

駆動部と、第１方向に沿い、前記駆動部により駆動され回転する入力軸と、前記入力軸に接続され前記入力軸の回転に伴って回転する第１カムと、前記第１カムと係合する複数の第１カムフォロアを備え、前記第１カムが回転することにより回転する第１出力テーブルと、前記第１方向と交差する第２方向に沿い、かつ、前記第１出力テーブルに接続され、前記第１出力テーブルの回転に伴って回転する中間軸と、前記中間軸に接続され、前記中間軸の回転に伴って回転するバレルカムと、前記バレルカムと係合する複数の第２カムフォロアを備え、前記バレルカムが回転することにより回転する第２出力テーブルであって、該第２出力テーブルの法線方向が前記第１方向と前記第２方向の双方と交差する第３方向に沿う第２出力テーブルと、を備える減速機であって、前記第１方向における前記中間軸の位置を基準として、前記第１方向において前記駆動部が位置する側を駆動部側、前記駆動部が位置しない側を非駆動部側とした場合に、前記第２出力テーブルの回転中心は、前記駆動部側に位置することを特徴とする減速機。

【0012】

このような減速機によれば、コンパクトで高精度な減速機を提供することが可能となる。

【0013】

かかる減速機であって、前記第１カムは、バレルカムであることが望ましい。

【0014】

このような減速機によれば、例えば、個々のカムフォロア径を大きくすることが可能となり、出力トルク能力を高めることができる。

【0015】

かかる減速機であって、第１カムは、ローラギヤカムであることが望ましい。

【0016】

このような減速機によれば、高速回転に対応した減速機を提供することができる。

【0017】

かかる減速機であって、前記第２出力テーブルは、中空部分を有することが望ましい。

【0018】

このような減速機によれば、中空部分を利用して配線配管等をすることができる。

【0019】

かかる減速機であって、前記第３方向に沿い、かつ、前記第２出力テーブルに接続され、前記第２出力テーブルの回転に伴って回転する出力軸を有し、前記出力軸は、中空部分を有することが望ましい。

【0020】

このような減速機によれば、中空部分を利用して配線配管等をすることができる。

【0021】

かかる減速機であって、前記第１出力テーブルは、前記中間軸の前記第２方向における端部に設けられていることが望ましい。

【0022】

このような減速機によれば、中空部分をより大きく設けることができる。

【0023】

かかる減速機であって、前記駆動部と、前記入力軸と、前記第１カムと、前記第１出力テーブルと、前記中間軸と、前記バレルカムと、前記第１出力テーブルと、前記出力軸と、を収容するためのハウジングを有し、前記ハウジングを前記第３方向から見た際に前記ハウジングは矩形状を備え、前記矩形状の前記ハウジングを前記第２方向に３等分した際の３つの領域を第１端部領域、第１中央領域、第２端部領域としたときに、前記駆動部、前記入力軸、前記第１カムは全て、前記第１端部領域内に収まることが望ましい。

【0024】

このような減速機によれば、中空部分をより大きく設けることができる。

【0025】

かかる減速機であって、前記駆動部と、前記入力軸と、前記第１カムと、前記第１出力テーブルと、前記中間軸と、前記バレルカムと、前記第１出力テーブルと、前記出力軸と、を収容するためのハウジングを有し、前記ハウジングを前記第３方向から見た際に前記ハウジングは矩形状を備え、前記矩形状の前記ハウジングを前記第１方向に３等分した際の３つの領域を第３端部領域、第２中央領域、第４端部領域としたときに、前記第１出力テーブル、前記中間軸、前記バレルカムは全て、前記第３端部領域内に収まることが望ましい。

【0026】

このような減速機によれば、中空部分をより大きく設けることができる。

【0027】

かかる減速機であって、前記第１出力テーブル及び前記第２出力テーブルは、共に円形状をしており、前記第１出力テーブルの外径は、前記第２出力テーブルの外径よりも小さいことが望ましい。

【0028】

このような減速機によれば、第１出力テーブルの外径が大きい場合に比べて、コンパクトな減速機を提供することができる。

【0029】

かかる減速機であって、前記第２方向において、前記第２出力テーブルは、前記第１カムよりも内側に位置していることが望ましい。

【0030】

このような減速機によれば、外側に位置している場合に比べて、コンパクトな減速機を提供することができる。

【0031】

かかる減速機であって、前記第２方向において、前記第２出力テーブルは、前記第１カムよりも外側に位置していることが望ましい。

【0032】

このような減速機によれば、例えば、個々のカムフォロア径を大きくすることが可能となり、出力トルク能力を高めることができる。

【0033】

＝＝＝減速機１について＝＝＝
本実施形態に係る減速機１について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る減速機１の上面図及び側面図であり、上図が上面図、下図が側面図である。なお、本実施の形態に係る図面においては、本発明を解りやすく説明するため適宜部材を省略している場合がある。

【0034】

また、本実施形態に係る減速機１は、Ｘ方向（第１方向に相当）、Ｙ方向（第２方向に相当）、Ｚ方向（第３方向に相当）を有しており、Ｘ方向とＹ方向は互いに交差し、Ｘ方向とＹ方向の双方とＺ方向は交差している。そして、図１の上面図における紙面の横方向をＸ方向として紙面の左側（右側）を左（右）と呼び、紙面の縦方向をＹ方向として紙面の上側（下側）を奥（手前）と呼ぶ。また、図１の側面図における紙面の縦方向をＺ方向（鉛直方向）として紙面の上側（下側）を上（下）と呼ぶ。

【0035】

減速機１は、動力源としてモータ１０（駆動部に相当）を有しており、モータ１０の回転数より少ない回転数で出力軸３２を回転させる装置である（回転数の減少は出力トルクの増大となる）。そして、モータ１０の回転数を減速させる機構として、減速機１では、第１カム（入力側減速機構）と第２カム（出力側減速機構）の２段階のカム機構を用いている。

【0036】

減速機１は、平面視矩形状のハウジング３（上下方向から見た際に矩形状であるハウジング３）を有し、ハウジング３の内部には、モータ１０と、入力軸１２と、第１カム１４と、第１出力テーブル２０と、中間軸２２と、バレルカム２４（第２カム）と、第２出力テーブル３０と、出力軸３２と、が収容されている。

【0037】

モータ１０は、回転軸がＸ方向に沿うようにして設けられており、カップリング１６によって入力軸１２と連結されている。

【0038】

入力軸１２は、Ｘ方向に沿って設けられており、入力軸受け１８によって回転可能に支持されている。そして、入力軸１２の右側は、入力軸受け１８よりもさらに右に延出しており、かかる延出部分がカップリング１６によってモータ１０の回転軸と連結されている。つまり、入力軸１２は、Ｘ方向に沿い、モータ１０により駆動され回転する。

【0039】

また、入力軸１２は、第１カム１４のＸ方向における左右両端に設けられており、第１カム１４と入力軸１２は一体的に回転する。つまり、第１カム１４は、入力軸１２に接続され入力軸１２の回転に伴って回転する。

【0040】

また、第１カム１４は、バレルカムであって、第１カム溝１４ａを有しており、螺旋状の第１カム溝１４ａは入力軸１２の方向に沿って設けられている。そして、第１カム溝１４ａに後述する第１出力テーブル２０の第１カムフォロア２０ａを係合させることにより、第１カム１４の回転が第１出力テーブル２０に伝達される。なお、入力軸１２と第１カム１４は、別体に加工されたものを接合して一体化しても良いし、一体的に製造された軸状のものにカム溝を加工して製造してもよい。

【0041】

第１出力テーブル２０は、円形状をしており、第１カム１４（第１カム溝１４ａ）と係合する複数の第１カムフォロア２０ａを備え、Ｘ方向に沿った入力軸２２周りを第１カム１４が回転することにより、Ｙ方向に沿った中間軸２２周りに回転する。つまり、入力側（第１カム１４）と出力側（第１出力テーブル２０）で回転軸の方向が直交することとなる（Ｘ方向からＹ方向に変化する）。

【0042】

第１カムフォロア２０ａは、第１カム溝１４ａと係合する部位であり、円筒状の自転可能な回転体であって、自転軸方向がＹ方向に沿うように設けられている。そして、第１出力テーブル２０の回転中心を中心とした円に沿うように等間隔に複数備えられている。本実施の形態においては、第１カムフォロア２０ａが等間隔に１２個（３０度毎）備えられている。

【0043】

また、第１カムフォロア２０ａは、第１出力テーブル２０の手前側において第１カム１４の第１カム溝１４ａと係合しており、この係合している第１カムフォロア２０ａが第１カム溝１４ａに案内されて回転移動する。

【0044】

具体的には、第１カム１４が右側から見て反時計回りに回転すると、係合している第１カムフォロア２０ａは、螺旋状の第１カム溝１４ａに案内されて第１出力テーブル２０の周方向に沿って右側から左側へ移動する。すなわち、第１出力テーブル２０が手前側から見て時計回りに回転する。つまり、第１カム１４は、第１カムフォロア２０ａと係合して回転することにより、第１出力テーブル２０を回転させる。

【0045】

そして、第１出力テーブル２０の回転を高精度とするため、すなわち、高精度な出力を実現するため、第１カムフォロア２０ａと第１カム溝１４ａは、バックラッシ、ずれ、ガタツキ等が発生しないように、高い精度にて係合されている（カム機構の高精度な出力を実現するための係合方法等については、公知技術であるため、ここでは説明を省略する）。

【0046】

中間軸２２は、Ｙ方向に沿って設けられており、中間軸受け２６によって回転可能に支持されている。そして、中間軸２２の手前側には第１出力テーブル２０が連結されており（第１出力テーブル２０は中間軸２２のＹ方向における端部（本実施形態においては手前側の端部）に設けられており）、第１出力テーブル２０と中間軸２２は一体的に回転する。つまり、中間軸２２は、Ｙ方向に沿い、かつ、第１出力テーブル２０に接続され、第１出力テーブル２０の回転に伴って回転する。

【0047】

また、中間軸２２は、バレルカム２４（第２カム）のＹ方向の手前側と奥側の両端に設けられており、バレルカム２４と中間軸２２は一体的に回転する。つまり、バレルカム２４は、中間軸２２に接続され中間軸２２の回転に伴って回転する。

【0048】

バレルカム２４は、バレルカム溝２４ａを有しており、螺旋状のバレルカム溝２４ａは中間軸２２の方向に沿って設けられている。そして、バレルカム溝２４ａに第２出力テーブル３０の第２カムフォロア３０ａを係合させることにより、バレルカム２４の回転が第２出力テーブル３０に伝達される。具体的な説明については、上述した第１カム溝１４ａと第１カムフォロア２０ａと同じ説明となるので、ここでは省略する。

【0049】

第２出力テーブル３０の法線方向は、Ｘ方向とＹ方向の双方と交差するＺ方向に沿っており、第２出力テーブル３０は、出力テーブル軸受け３４によって回転可能に支持されている。そして、第２出力テーブル３０は、バレルカム２４（バレルカム溝２４ａ）と係合する複数の第２カムフォロア３０ａを備え、Ｙ方向に沿ったバレルカム２４が回転することにより、Ｚ方向周りに回転する。

【0050】

つまり、入力側（バレルカム２４）と出力側（第２出力テーブル３０）で回転軸の方向が直交することとなる（Ｙ方向からＺ方向に変化する）。なお、動力源であるモータ１０の回転軸（入力軸１２）の方向から、中間軸２２、後述する出力軸３２と見てみると、回転軸の方向は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と直交しながら変化する。

【0051】

第２カムフォロア３０ａは、バレルカム溝２４ａと係合する部位であり、円筒状の自転可能な回転体であって、自転軸方向がＺ方向に沿うように設けられている。そして、第２出力テーブル３０の回転中心を中心とした円に沿うように等間隔に複数備えられている。本実施の形態においては、第２カムフォロア３０ａが等間隔に１６個（２２．５度毎）備えられている。

【0052】

また、第２出力テーブル３０は、円形状で中空部分を有し、その外径は、第１出力テーブル２０の外径よりも大きい。つまり、第１出力テーブル２０及び第２出力テーブル３０は、共に円形状をしており、第１出力テーブル２０の外径は、第２出力テーブル３０の外径よりも小さい。

【0053】

出力軸３２は、Ｚ方向に沿い、かつ、第２出力テーブル３０の中央（中空部分）において第２出力テーブル３０に接続され、第２出力テーブル３０の回転に伴って回転する。

【0054】

また、出力軸３２は、その中央に中空部分が無いもの（中実軸）でも良いが、本実施形態に係る出力軸３２は、中空部分を有する所謂中空軸である。つまり、出力軸３２の中心には、出力軸３２を上下方向に貫通した円形状の空間が設けられている。

【0055】

また、出力軸３２は、省略することも可能である。つまり、本実施形態の減速機１において、第２出力テーブル３０を出力軸とし（テーブル型の出力軸とし）、出力軸３２を設けない構成も可能である。

【0056】

＜＜＜ハウジング３の内部における部材の配置について＞＞＞
次に、ハウジング３の内部における上記した部材の配置（位置関係）について説明する（かかる位置関係による効果は、後述する減速機１の有効性についての項で説明する）。

【0057】

先ず、第２出力テーブル３０の回転中心Ｚａとモータ１０と中間軸２２の位置関係を説明する。ここで、中間軸２２のＸ方向における位置をＸ方向の基準とした場合、モータ１０と回転中心Ｚａはどちら共にＸ方向の右側に位置することなる。換言すれば、回転中心Ｚａは、中間軸２２のＸ方向における位置をＸ方向の基準とした場合、Ｘ方向においてモータ１０と同じ側に位置する。つまり、Ｘ方向における中間軸２２の位置を基準として、Ｘ方向においてモータ１０が位置する側を駆動部側、モータ１０が位置しない側を非駆動部側とした場合に、第２出力テーブル３０の回転中心Ｚａは、駆動部側に位置する。

【0058】

次に、ハウジング３の内部におけるモータ１０、入力軸１２、及び第１カム１４の位置を説明する。ここでは、ハウジング３をＹ方向に３等分して、それぞれの領域を第１端部領域ＳＡ１、第１中央領域ＭＡ１、第２端部領域ＳＡ２とする。そうすると、モータ１０、入力軸１２、及び第１カム１４は、第１端部領域ＳＡ１に収まっている。つまり、矩形状のハウジング３をＹ方向に３等分した際の３つの領域を第１端部領域ＳＡ１、第１中央領域ＭＡ１、第２端部領域ＳＡ２としたときに、モータ１０、入力軸１２、第１カム１４は全て、第１端部領域ＳＡ１内に収まる。

【0059】

そして、ハウジング３の内部における第１出力テーブル２０、中間軸２２、及びバレルカム２４の位置を説明する。ここでは、ハウジング３をＸ方向に３等分して、それぞれの領域を第３端部領域ＳＡ３、第２中央領域ＭＡ２、第４端部領域ＳＡ４とする。そうすると、第１出力テーブル２０、中間軸２２、及びバレルカム２４は、第３端部領域ＳＡ３に収まっている。つまり、矩形状のハウジング３をＸ方向に３等分した際の３つの領域を第３端部領域ＳＡ３、第２中央領域ＭＡ２、第４端部領域ＳＡ４としたときに、第１出力テーブル２０、中間軸２２、バレルカム２４は全て、第３端部領域ＳＡ３内に収まる。

【0060】

＜＜＜減速機１の有効性について＞＞＞
上述したとおり、本実施形態に係る減速機１は、モータ１０と、Ｘ方向に沿い、モータ１０により駆動され回転する入力軸１２と、入力軸１２に接続され入力軸１２の回転に伴って回転する第１カム１４と、第１カム１４と係合する複数の第１カムフォロア２０ａを備え、第１カム１４が回転することにより回転する第１出力テーブル２０と、Ｘ方向と交差するＹ方向に沿い、かつ、第１出力テーブル２０に接続され、第１出力テーブル２０の回転に伴って回転する中間軸２２と、中間軸２２に接続され、中間軸２２の回転に伴って回転するバレルカム２４と、バレルカム２４と係合する複数の第２カムフォロア３０ａを備え、バレルカム２４が回転することにより回転する第２出力テーブル３０であって、該第２出力テーブル３０の法線方向がＸ方向とＹ方向の双方と交差するＺ方向に沿う第２出力テーブル３０と、を備える減速機であって、Ｘ方向における中間軸２２の位置を基準として、Ｘ方向においてモータ１０が位置する側を駆動部側、前記駆動部が位置しない側を非駆動部側とした場合に、前記第２出力テーブル３０の回転中心Ｚａは、前記駆動部側に位置することとした。

【0061】

モータの回転を段階的に（２段階）減速し、モータの回転数よりも回転数を小さくして出力する既存の減速機としては、例えば、特開２００８－１４９３３４号公報（特許文献１）に記載の減速機が知られている。

【0062】

昨今、このような減速機に対するコンパクト化及び精度向上の要請が高まってきているが、特許文献１に記載の減速機では、歯車、ベルト、プーリ等が用いられており、出力精度が高いとはいいがたい。また、モータの位置を工夫してコンパクト化を図っているが、モータが出力テーブルから半分程度はみ出しており、十分にコンパクトであるともいいがたい。

【0063】

これに対し、本実施形態においては、２段階の減速機構を共にカム機構とした（入力側減速機構を第１カムとし、出力側減速機構を第２カムとした）。これにより、高精度の出力が可能な減速機とすることができる。また、第２カムにローラギヤカムではなく、バレルカムを用いることにより、コンパクト化を容易とした。

【0064】

図２は、従来例に係るローラギヤカム装置４０の上面図である。図２に示すローラギヤカム４１を第２カムに用いた場合、第２出力テーブルの側面に第２カムフォロアが放射状に設けられ、かかる第２カムフォロアの水平方向の外側にローラギヤカム４１が係合するように設けられることとなる（図１の配置だと第２出力テーブル３０の左側）。そして、第１カムを設ける際には、第１カムと第２出力テーブルの上下方向が同じようなレベルとなるので、第２出力テーブルの水平方向における外側に設けなければならない（図１の配置だと第２出力テーブル３０の手前側）。つまり、モータが第２出力テーブルから大きくはみ出して、設置面積が広くなるので、コンパクトであるとはいいがたい。

【0065】

これは、入力側減速機構を第１カムに代えて入力軸と出力軸が同じ方向となる同軸系の減速機構（入力軸がＸ方向に沿っていれば出力軸もＸ方向に沿う減速機構。カム機構は上述したように入力軸と出力軸が直交する直交系の減速機構）を用いた場合も同じような状態となる。図３は、第２カムにバレルカム、入力側減速機構に同軸系の減速機構の一例であるサイクロン減速機５１を用いた従来例に係る減速機５０である。これを見ると、モータ５２が出力テーブルからはみ出しており、こちらもコンパクトであるとはいいがたい。

【0066】

これに対し、第２カムをバレルカム２４とし、入力側減速機構にカム機構として第１カム１４を設けて、Ｘ方向における中間軸２２の位置を基準として、Ｘ方向においてモータ１０が位置する側を駆動部側、前記駆動部が位置しない側を非駆動部側とした場合に、前記第２出力テーブル３０の回転中心Ｚａを前記駆動部側に位置させることにより、図１に示すように、モータ１０を第２出力テーブル３０の下部にほぼ収めることができる。つまり、設置面積の小さいコンパクトな減速機１を提供することが可能となる。

【0067】

また、第２カムをローラギヤカムではなくバレルカムとすることにより、同じ軸間距離（出力軸の回転中心とカムの回転中心の距離。図２に示すＤの距離）の場合、バレルカムのほうがローラギヤカムよりも第２出力テーブルの外径を大きくすることができる。

【0068】

そうすると、同じ減速比とした場合、カムフォロアの取り付け間隔を大きくすることができるので、個々のカムフォロア径を大きくすることが可能となる。例えば、軸間距離が８０ｍｍで減速比が１／１６で比較すると、ローラギヤカムのカムフォロア径は１４ｍｍ、バレルカムのカムフォロア径は２０ｍｍとなり、出力トルク能力で比較すると、バレルカムの方がローラギヤカムよりも１．５倍程度大きくなる。また、同じカムフォロア径を用いた場合、バレルカムの方がローラギヤカムよりもカムフォロアを多く取り付けることができるので、割出数を多くとることができる。

【0069】

次に、具体的な適用例について説明する。図４は、減速機１の変形例であって、本実施形態に係る回転位置決め装置６０の上面図及び側面図であり、図５は、工作機械テーブル６１に本実施形態に係る回転位置決め装置６０を設置した図である。なお、上述では、出力軸３２が第２出力テーブル３０と共に回転したが、この回転位置決め装置６０においては、出力軸が第２出力テーブルと共に回転しない（出力軸が固定されている）仕様とすることもある。そして、図５に示すように、この回転位置決め装置６０は、上面図で略矩形状なので、運転に際してカバー６２等の他との干渉が少ないのが大きなメリットとなる。

【0070】

図６は、減速機１の変形例であって、本実施形態に係る工作機械用回転２軸装置（チルトテーブル７０）の上面図及び側面図である。チルトテーブル７０は、３軸のＮＣフライス盤のテーブルに据え付け、それぞれの軸をＮＣ制御することによって、容易に５軸加工機として利用され、汎用の３軸加工機ではできなかった加工、例えば、多面ワンチャッキング加工による生産性の向上や同時５軸加工による複雑な３次元形状の加工が可能であって、タービンブレード、医療用の人工関節等の生産が可能となる。

【0071】

チルトテーブル７０においては、Ｃ軸７２を取り付ける際に、重さによる軸のたわみを考慮してＣ軸７２の先端にＡ軸７１の回転中心を支えるサポート軸が取り付けられることが多いが、本発明品においては、剛性が高いのでサポート軸が必要ない。そうすると、加工状況が確認しやすく、ワークのローディングの際の干渉も抑制され、フライスのテーブル移動時の干渉も抑制される。

【0072】

また、上記実施形態においては、第２出力テーブル３０は、中空部分を有することとした。また、Ｚ方向に沿い、かつ、第２出力テーブル３０に接続され、第２出力テーブル３０の回転に伴って回転する出力軸３２を有し、出力軸３２は、中空部分を有することとした。

【0073】

出力軸３２（第２出力テーブル３０）の中空部分は、配線配管等に利用できるので、昨今において中空部分を有する減速機の要望が高まっている。さらに、中空部分の利用範囲をより広げるために、大きなスペースが要望されている。上述に一例として挙げたサイクロン減速機５１のような同軸系の減速機構の場合、この中空部分を大きくする（外径に対する中空軸内径比率を高める）ことが困難であるが、直交系の減速機構（例えば、減速機１）の場合は、第１カムや第２カム等の部材の配置を工夫することにより比較的容易に大きな中空部分を設けることができる。以下、減速機１における部材の配置とその有効性について説明する。

【0074】

先ず、第１出力テーブル２０は、中間軸２２のＹ方向における端部に設けられていることとした。そうすると、中間軸２２の中央に位置する場合と比べて、中空部分をより大きく設けることができる。

【0075】

次に、モータ１０と、入力軸１２と、第１カム１４と、第１出力テーブル２０と、中間軸２２と、バレルカム２４と、第２出力テーブル３０と、出力軸３２と、を収容するためのハウジング３を有し、ハウジング３をＺ方向から見た際にハウジング３は矩形状を備え、矩形状のハウジング３をＹ方向に３等分した際の３つの領域を第１端部領域ＳＡ１、第１中央領域ＭＡ１、第２端部領域ＳＡ２としたときに、モータ１０、入力軸１２、第１カム１４は全て、第１端部領域ＳＡ１内に収まることとした。そうすると、第１端部領域ＳＡ１内に収まらない場合に比べて、中空部分をより大きく設けることができる。

【0076】

そして、矩形状のハウジング３をＸ方向に３等分した際の３つの領域を第３端部領域ＳＡ３、第２中央領域ＭＡ２、第４端部領域ＳＡ４としたときに、第１出力テーブル２０、中間軸２２、バレルカム２４は全て、第３端部領域ＳＡ３内に収まることとした。そうすると、第３端部領域ＳＡ３内に収まらない場合に比べて、中空部分を大きく設けることができる。

【0077】

また、上記実施形態においては、第１出力テーブル２０及び第２出力テーブル３０は、共に円形状をしており、第１出力テーブル２０の外径は、第２出力テーブル３０の外径よりも小さいこととした。そうすると、第１出力テーブル２０の外径が大きい場合に比べて、コンパクトな減速機１を提供することができる。

【0078】

＝＝＝第２実施形態に係る減速機１００について＝＝＝
次に、第２実施形態に係る減速機１００について、図７を用いて説明する。図７は、図１に対応する図であって、第２実施形態に係る減速機１００の上面図と側面図である。

【0079】

上記実施形態（第１実施形態とする）と、第２実施形態の大きな相違点は、第１カムと第１出力テーブルの位置関係である（その他の相違点は、かかる相違点に付随して大きさや長さが変更されている）。

【0080】

より具体的には、減速機１においては、Ｙ方向において、第１出力テーブル２０は、第１カム１４よりも内側に位置しており、減速機１００においては、Ｙ方向において、第１出力テーブル１２０は、第１カム１１４よりも外側に位置している。

【0081】

減速機１においては、第１出力テーブル２０が第１カム１４よりも外側に位置する場合に比べて、コンパクトな減速機を提供することができる。

【0082】

減速機１００においては、第１出力テーブル１２０が第１カム１１４よりも内側に位置する場合に比べて、第１出力テーブル１２０を大きくすることができ（減速機１では第２出力テーブル３０と干渉するので大きさに制限がある）、上述したように（バレルカムとローラギヤカムの比較で記載したように）、例えば、個々のカムフォロア径を大きくすることができる。

【0083】

＝＝＝第３実施形態に係る減速機２００について＝＝＝
次に、第３実施形態に係る減速機２００について、図８を用いて説明する。図８は、図１に対応する図であって、第３実施形態に係る減速機２００の上面図と側面図である。

【0084】

第１実施形態（減速機１）と、第３実施形態（減速機２００）の大きな相違点は、第１カムが、バレルカムからローラギヤカムに変更されている点である（その他の相違点は、かかる相違点に付随して大きさや長さが変更されている）。

【0085】

減速機１においては、第１カム１４がバレルカムであるので、上述したように（バレルカムとローラギヤカムの比較で記載したように）、例えば、個々のカムフォロア径を大きくすることができる。

【0086】

減速機２００においては、第１カム２１４がローラギヤカムであるので、バレルカムより高速回転に適している（高速回転した際の安定性等がよい）。つまり、高速回転に対応した減速機２００を提供することができる。

【0087】

次に、具体的な適用例について説明する。図９は、減速機２００の変形例であって、第３実施形態に係る溶接ポジショナー８０の上面図及び側面図であり、図１０は、第３実施形態に係る溶接ポジショナー８０をパイプ溶接に用いた例である。この溶接ポジショナー８０によれば、モータの回転を正確に最終出力とすることができ、剛性も高い精密な位置決め装置として提供することが可能となる。特に、レーザー加工技術の実用化が着実に進んできている昨今においては、溶接だけでなくレーザー加工機等の精密位置決め、又は、精密動作に対して、コンパクトで高精度・高剛性のポジショナーとして提供することができる。一例として、溶接ロボットを用いてパイプ材８１を溶接するような作業の場合に、図１０に示す溶接ポジショナー８０を用いると、コンパクトで高精度・高剛性の溶接ポジショナー８０することができる。

【0088】

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることはもちろんである。

【符号の説明】

【0089】

１ 減速機、３ ハウジング、１０ モータ（駆動部）、１２ 入力軸、
１４ 第１カム、１４ａ 第１カム溝、１６ カップリング、１８ 入力軸受け、
２０ 第１出力テーブル、２０ａ 第１カムフォロア、２２ 中間軸、
２４ バレルカム、２４ａ バレルカム溝、２６ 中間軸受け、
３０ 第２出力テーブル、３０ａ 第２カムフォロア、３２ 出力軸、
３４ 出力テーブル軸受け、４０ ローラギヤカム装置、４１ ローラギヤカム、
５０ 減速機、５１ サイクロン減速機、５２ モータ（駆動部）、
６０ 回転位置決め装置、６１ 工作機械テーブル、６２ カバー、
７０ チルトテーブル、７１ Ａ軸、７２ Ｃ軸、
８０ 溶接ポジショナー、８１ パイプ、
１００ 減速機、１０３ ハウジング、１１０ モータ（駆動部）、１１２ 入力軸、
１１４ 第１カム、１１４ａ 第１カム溝、１１６ カップリング、
１２０ 第１出力テーブル、１２０ａ 第１カムフォロア、
１２２ 中間軸、２００ 減速機、２０３ ハウジング、２１０ モータ（駆動部）、
２１２ 入力軸、２１４ 第１カム、２１４ａ 第１カム溝、２１６ カップリング、
２２０ 第１出力テーブル、２２０ａ 第１カムフォロア、
２２２ 中間軸、Ｚａ 回転中心、ＳＡ１ 第１端部領域、ＳＡ２ 第２端部領域、
ＳＡ３ 第３端部領域、ＳＡ４ 第４端部領域、ＭＡ１ 第１中央領域、
ＭＡ２ 第２中央領域、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】