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(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】P2023078855
(43)【公開日】2023-06-07
(54)【発明の名称】歯車機構及びロボット
(51)【国際特許分類】
F16H 1/32 20060101AFI20230531BHJP
F16H 57/04 20100101ALI20230531BHJP
B25J 19/00 20060101ALI20230531BHJP
【ＦＩ】
F16H1/32 A
F16H57/04 G
B25J19/00 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021192162
(22)【出願日】2021-11-26
(71)【出願人】
【識別番号】503405689
【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(72)【発明者】
【氏名】牧角 知祥
【テーマコード（参考）】
3C707
3J027
3J063
【Ｆターム（参考）】
3C707BS10
3C707CT05
3C707CX01
3C707CX03
3C707CY34
3C707HS27
3J027FA21
3J027FB31
3J027GB03
3J027GC02
3J027GE05
3J063AA25
3J063AB15
3J063AC01
3J063BA15
3J063CB41
3J063XC10
3J063XD02
3J063XH03
3J063XH13
(57)【要約】
【課題】内部の温度上昇を効率よく抑制できる歯車機構及びロボットを提供する。
【解決手段】実施形態の減速機構１Ｂは、ケース２及び内歯ピン６と、内歯ピン６に噛合わされる揺動歯車１１，１２と、揺動歯車１１，１２に回転力を伝達する入力クランクシャフト８、揺動歯車１１，１２の回転力が伝達される出力シャフト９と、を備える。各シャフト８，９のいずれかは、少なくとも一部にシャフト８，９の軸方向全体に渡って揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する。
【選択図】図２
【解決手段】実施形態の減速機構１Ｂは、ケース２及び内歯ピン６と、内歯ピン６に噛合わされる揺動歯車１１，１２と、揺動歯車１１，１２に回転力を伝達する入力クランクシャフト８、揺動歯車１１，１２の回転力が伝達される出力シャフト９と、を備える。各シャフト８，９のいずれかは、少なくとも一部にシャフト８，９の軸方向全体に渡って揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１歯車と、
前記第１歯車に噛合わされる第２歯車と、
前記第２歯車に挿入され、前記第２歯車に回転力を伝達、又は前記第２歯車の回転力が伝達されるシャフトと、
を備え、
前記シャフトは、少なくとも一部に前記シャフトの軸方向全体に渡って前記第２歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する
歯車機構。
前記第１歯車に噛合わされる第２歯車と、
前記第２歯車に挿入され、前記第２歯車に回転力を伝達、又は前記第２歯車の回転力が伝達されるシャフトと、
を備え、
前記シャフトは、少なくとも一部に前記シャフトの軸方向全体に渡って前記第２歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する
歯車機構。
【請求項2】
前記シャフトは、
前記シャフトの軸方向全体に延びる管状部と、
前記管状部の内部に設けられ前記管状部の内周面に接する前記シャフト側高熱伝導部と、
を有し、
前記管状部の剛性は、前記シャフト側高熱伝導部の剛性よりも高い
請求項１に記載の歯車機構。
前記シャフトの軸方向全体に延びる管状部と、
前記管状部の内部に設けられ前記管状部の内周面に接する前記シャフト側高熱伝導部と、
を有し、
前記管状部の剛性は、前記シャフト側高熱伝導部の剛性よりも高い
請求項１に記載の歯車機構。
【請求項3】
前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率は、前記管状部の熱伝導率よりも高く、かつ１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である
請求項２に記載の歯車機構。
請求項２に記載の歯車機構。
【請求項4】
前記シャフト側高熱伝導部は、ヒートパイプである
請求項２又は請求項３に記載の歯車機構。
請求項２又は請求項３に記載の歯車機構。
【請求項5】
前記シャフトの軸方向端部を回転自在に支持する支持部を備え、
前記支持部は、前記シャフトの周囲に設けられ前記第２歯車及び前記支持部の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部を有する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の歯車機構。
前記支持部は、前記シャフトの周囲に設けられ前記第２歯車及び前記支持部の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部を有する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の歯車機構。
【請求項6】
前記支持部は、前記シャフトの周囲に形成された凹部を有し、
前記凹部に前記支持部側高熱伝導部が収納されている
請求項５に記載の歯車機構。
前記凹部に前記支持部側高熱伝導部が収納されている
請求項５に記載の歯車機構。
【請求項7】
前記支持部側高熱伝導部は、グリスである
請求項５に記載の歯車機構。
請求項５に記載の歯車機構。
【請求項8】
前記支持部側高熱伝導部の熱伝導率は、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の歯車機構。
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の歯車機構。
【請求項9】
前記支持部が取り付けられる相手部材を有し、
前記相手部材の熱伝導率は、前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率以上である
請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の歯車機構。
前記相手部材の熱伝導率は、前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率以上である
請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の歯車機構。
【請求項10】
前記第１歯車は、内歯を有する内歯歯車であり、
前記第２歯車は、前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車であり、
前記シャフトは、前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフト、及び前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトの少なくともいずれか一方である
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の歯車機構。
前記第２歯車は、前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車であり、
前記シャフトは、前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフト、及び前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトの少なくともいずれか一方である
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の歯車機構。
【請求項11】
前記内歯歯車は、
筒状のケースと、
前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、
を備え、
前記ケースの熱伝導率は、前記内歯ピンの熱伝導率及び前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い
請求項１０に記載の歯車機構。
筒状のケースと、
前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、
を備え、
前記ケースの熱伝導率は、前記内歯ピンの熱伝導率及び前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い
請求項１０に記載の歯車機構。
【請求項12】
前記内歯歯車は、
筒状のケースと、
前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、
を備え、
前記ケースの熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高く、
かつ前記内歯ピンの熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い
請求項１０に記載の歯車機構。
筒状のケースと、
前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、
を備え、
前記ケースの熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高く、
かつ前記内歯ピンの熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い
請求項１０に記載の歯車機構。
【請求項13】
前記揺動歯車は、樹脂により形成されている
請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の歯車機構。
請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の歯車機構。
【請求項14】
内歯を有する内歯歯車と、
前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、
前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、
前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、
前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持する支持部と、
を備え、
前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、
軸方向全体に延びる管状部と、
前記管状部の内部に設けられ、前記管状部の内周面に接するシャフト側高熱伝導部と、
を有し、
前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高く、
前記管状部の剛性は、前記シャフト側高熱伝導部の剛性よりも高く、
前記支持部は、前記支持部の前記出力シャフトの周囲に形成された凹部を有し、
前記凹部に前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部が収納されている
歯車機構。
前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、
前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、
前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、
前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持する支持部と、
を備え、
前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、
軸方向全体に延びる管状部と、
前記管状部の内部に設けられ、前記管状部の内周面に接するシャフト側高熱伝導部と、
を有し、
前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高く、
前記管状部の剛性は、前記シャフト側高熱伝導部の剛性よりも高く、
前記支持部は、前記支持部の前記出力シャフトの周囲に形成された凹部を有し、
前記凹部に前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部が収納されている
歯車機構。
【請求項15】
筒状のケースと、
前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、
前記内歯ピンに噛合わせる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、
記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、
前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、
前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持する支持部と、
を備え、
前記ケースの熱伝導率は、前記内歯ピンの熱伝導率及び前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い
歯車機構。
前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、
前記内歯ピンに噛合わせる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、
記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、
前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、
前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持する支持部と、
を備え、
前記ケースの熱伝導率は、前記内歯ピンの熱伝導率及び前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い
歯車機構。
【請求項16】
第１部材及び第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に設けられ、前記第１部材に対して前記第２部材を回転させる歯車機構と、
を備え、
前記歯車機構は、
前記第１部材に固定され、内歯を有する内歯歯車と、
前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、
前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、
前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、
前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持するとともに前記第２部材に固定される支持部と、
を備え、
前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、少なくとも一部に軸方向全体に渡って設けられ、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する
ロボット。
前記第１部材と前記第２部材との間に設けられ、前記第１部材に対して前記第２部材を回転させる歯車機構と、
を備え、
前記歯車機構は、
前記第１部材に固定され、内歯を有する内歯歯車と、
前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、
前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、
前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、
前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持するとともに前記第２部材に固定される支持部と、
を備え、
前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、少なくとも一部に軸方向全体に渡って設けられ、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する
ロボット。
【請求項17】
前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、
軸方向全体に延びる管状部と、
前記管状部の内部に設けられ前記管状部の内周面に接するシャフト側高熱伝導部と、
を有する
請求項１６に記載のロボット。
軸方向全体に延びる管状部と、
前記管状部の内部に設けられ前記管状部の内周面に接するシャフト側高熱伝導部と、
を有する
請求項１６に記載のロボット。
【請求項18】
前記支持部は、前記支持部の前記出力シャフトの周囲に形成された凹部を有し、
前記凹部に前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部が収納されている
請求項１６又は請求項１７に記載のロボット。
前記凹部に前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部が収納されている
請求項１６又は請求項１７に記載のロボット。
【請求項19】
前記第２部材の熱伝導率は、前記出力シャフトの熱伝導率と同一以上である
請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載のロボット。
請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯車機構及びロボットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、ロボットとして、作業者と作業空間を共有する協調ロボットが知られている。この種の協調ロボットのうち、例えば多関節協調ロボット等には、２つのアームが連結される関節部に歯車機構として減速機構が設けられ、さらに、減速機構に回転力を付与する電動モータ等が設けられている。電動モータの回転力を減速して出力することにより、２つのアームの一方に対して他方のアームに大きな出力トルクを付与することができる。
【0003】
減速機構としては、例えば回転位置精度や耐荷重性の高い偏心揺動型の減速機構が用いられる。この種の減速機構は、例えば内歯歯車と、内歯歯車に噛合わされる揺動歯車（外歯歯車）と、揺動歯車を揺動回転させるクランクシャフト（偏心体）と、を備える。
ところで、この種の減速機構は、内歯歯車と揺動歯車との噛合い位置が順次変更されることにより生じる摩擦熱によって、減速機構内の温度が上昇してしまう。減速機構内の温度が高温になると、焼き付き等が生じて製品寿命が短くなってしまう。このため、減速機構内の温度上昇を抑制するためのさまざまな技術が提案されている。
ところで、この種の減速機構は、内歯歯車と揺動歯車との噛合い位置が順次変更されることにより生じる摩擦熱によって、減速機構内の温度が上昇してしまう。減速機構内の温度が高温になると、焼き付き等が生じて製品寿命が短くなってしまう。このため、減速機構内の温度上昇を抑制するためのさまざまな技術が提案されている。
【0004】
例えば、揺動歯車を樹脂製にする技術が開示されている。内歯歯車を、樹脂製のケース（内歯歯車本体）と、ケースに設けられたピン溝に回転自在に配置され、ケースの熱伝導率よりも高い熱伝導率の素材で形成された内歯ピン（外ピン）と、により構成している技術が開示されている。このように構成することで、内歯歯車と揺動歯車との噛合いにより生じる熱を内歯ピンに伝達し、ケースや揺動歯車の温度上昇を抑制しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－１６２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ここで、上述のような歯車機構の内歯歯車では、ケースの体積と比較して内歯ピンの体積が極端に小さい。このため、内歯ピンに蓄えられる熱量が限られてしまうので、歯車機構内の温度上昇の抑制は、実際はケースの放熱性に依存することになる。この結果、歯車機構内の放熱が促進されずに熱が籠ってしまい、歯車機構内の温度上昇を効率よく抑制しにくいという課題があった。
【0007】
本発明は、内部の温度上昇を効率よく抑制できる歯車機構及びロボットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係る歯車機構は、第１歯車と、前記第１歯車に噛合わされる第２歯車と、前記第２歯車に挿入され、前記第２歯車に回転力を伝達、又は前記第２歯車の回転力が伝達されるシャフトと、を備え、前記シャフトは、少なくとも一部に前記シャフトの軸方向全体に渡って前記第２歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する。
【0009】
このように構成することで、第１歯車と第２歯車との噛合いにより生じる熱や第２歯車とシャフトとの間に生じる熱を積極的にシャフトに伝達することができる。シャフトの少なくとも一部に軸方向全体に渡ってシャフト側高熱伝導部が設けられているので、シャフトに伝達された熱は、シャフトの軸方向両端に行き渡る。このシャフトの軸方向両端から積極的に熱を放熱できる。このため、歯車機構の内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
【0010】
上記構成で、前記シャフトは、前記シャフトの軸方向全体に延びる管状部と、前記管状部の内部に設けられ前記管状部の内周面に接する前記シャフト側高熱伝導部と、を有し、前記管状部の剛性は、前記シャフト側高熱伝導部の剛性よりも高くてもよい。
【0011】
上記構成で、前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率は、前記管状部の熱伝導率よりも高く、かつ１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上でもよい。
【0012】
上記構成で、前記シャフト側高熱伝導部は、ヒートパイプであってもよい。
【0013】
上記構成で、前記シャフトの軸方向端部を回転自在に支持する支持部を備え、前記支持部は、前記シャフトの周囲に設けられ前記第２歯車及び前記支持部の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部を有してもよい。
【0014】
上記構成で、前記支持部は、前記シャフトの周囲に形成された凹部を有し、前記凹部に前記支持部側高熱伝導部が収納されてもよい。
【0015】
上記構成で、前記支持部側高熱伝導部は、グリスでもよい。
【0016】
上記構成で、前記支持部側高熱伝導部の熱伝導率は、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上でもよい。
【0017】
上記構成で、前記支持部が取り付けられる相手部材を有し、前記相手部材の熱伝導率は、前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率以上でもよい。
【0018】
上記構成で、記第１歯車は、内歯を有する内歯歯車であり、前記第２歯車は、前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車であり、前記シャフトは、前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフト、及び前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトの少なくともいずれか一方でもよい。
【0019】
上記構成で、前記内歯歯車は、筒状のケースと、前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、を備え、前記ケースの熱伝導率は、前記内歯ピンの熱伝導率及び前記揺動歯車の熱伝導率よりも高くてもよい。
【0020】
上記構成で、前記内歯歯車は、筒状のケースと、前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、を備え、前記ケースの熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高く、かつ前記内歯ピンの熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高くてもよい。
【0021】
上記構成で、前記揺動歯車は、樹脂により形成されてもよい。
【0022】
本発明の他の態様に係る歯車機構は、内歯を有する内歯歯車と、前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持する支持部と、を備え、前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、軸方向全体に延びる管状部と、前記管状部の内部に設けられ、前記管状部の内周面に接するシャフト側高熱伝導部と、を有し、前記シャフト側高熱伝導部の熱伝導率は、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高く、前記管状部の剛性は、前記シャフト側高熱伝導部の剛性よりも高く、前記支持部は、前記支持部の前記出力シャフトの周囲に形成された凹部を有し、前記凹部に前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部が収納されている。
【0023】
このように偏心揺動型の歯車機構で、内歯歯車と揺動歯車との噛合いにより生じる熱や揺動歯車とシャフトとの間に生じる熱を、入力クランクシャフト又は出力シャフトに積極的に伝達することができる。各シャフトの少なくとも一方に軸方向全体に渡ってシャフト側高熱伝導部が設けられているので、入力クランクシャフト又は出力シャフトに伝達された熱は、これらシャフトの軸方向両端に行き渡る。いずれかのシャフトの軸方向両端から積極的に熱を放熱できる。このため、歯車機構の内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
また、入力クランクシャフト及び出力シャフトの少なくともいずれか一方を、管状部とシャフト側高熱伝導部とにより構成することにより、いずれかのシャフトに熱伝導率の高いシャフト側高熱伝導部を用いてもシャフトの剛性を確保することができる。このため、信頼性の高い歯車機構を提供できる。
また、入力クランクシャフト及び出力シャフトの少なくともいずれか一方を、管状部とシャフト側高熱伝導部とにより構成することにより、いずれかのシャフトに熱伝導率の高いシャフト側高熱伝導部を用いてもシャフトの剛性を確保することができる。このため、信頼性の高い歯車機構を提供できる。
【0024】
本発明の他の態様に係る歯車機構は、筒状のケースと、前記ケースの内周面に周方向に沿って並ぶ複数の内歯ピンと、前記内歯ピンに噛合わせる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持する支持部と、を備え、前記ケースの熱伝導率は、前記内歯ピンの熱伝導率及び前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い。
【0025】
このように偏心揺動型の歯車機構で、内歯歯車と揺動歯車との噛合いにより生じる熱や揺動歯車とシャフトとの間に生じる熱を、ケースに積極的に伝達することができる。このケースを介して効率よく放熱できるので、歯車機構の内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
【0026】
本発明の他の態様に係るロボットは、第１部材及び第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に設けられ、前記第１部材に対して前記第２部材を回転させる歯車機構と、を備え、前記歯車機構は、前記第１部材に固定され、内歯を有する内歯歯車と、前記内歯歯車の前記内歯に噛合わされる外歯を有し、揺動回転される揺動歯車と、前記揺動歯車を回転自在に支持する偏心部を有するとともに、前記揺動歯車に回転力を伝達する入力クランクシャフトと、前記入力クランクシャフトの周囲に配置されるとともに前記揺動歯車に挿入され、前記揺動歯車の回転力が伝達される出力シャフトと、前記出力シャフトの軸方向両端部を回転自在に支持するとともに前記第２部材に固定される支持部と、を備え、前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、少なくとも一部に軸方向全体に渡って設けられ、前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部を有する。
【0027】
このように偏心揺動型の歯車機構を用いたロボットで、歯車機構の内部の温度上昇を効率よく抑制できる。この結果、歯車機構の製品寿命を延命化でき、ロボットのメンテナンスコストも低減できる。
【0028】
上記構成で、前記入力クランクシャフト及び前記出力シャフトの少なくともいずれか一方は、軸方向全体に延びる管状部と、前記管状部の内部に設けられ前記管状部の内周面に接するシャフト側高熱伝導部と、を有してもよい。
【0029】
上記構成で、前記支持部は、前記支持部の前記出力シャフトの周囲に形成された凹部を有し、前記凹部に前記揺動歯車の熱伝導率よりも高い熱伝導率の支持部側高熱伝導部が収納されてもよい。
【0030】
上記構成で、前記第２部材の熱伝導率は、前記出力シャフトの熱伝導率以上でもよい。
【発明の効果】
【0031】
上述の歯車機構及びロボットは、内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の実施形態における協調ロボットの概略構成図である。
【図2】本発明の第１実施形態における第２減速機構の概略構成図である。
【図3】本発明の第２実施形態における減速機構の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0034】
＜協調ロボット＞
図１は、協調ロボット１００の概略構成図である。
以下の説明では、協調ロボット１００の上下方向及び水平方向は、設置面Ｆに協調ロボット１００を載置した状態で上下方向及び水平方向というものとする。
図１は、協調ロボット１００の概略構成図である。
以下の説明では、協調ロボット１００の上下方向及び水平方向は、設置面Ｆに協調ロボット１００を載置した状態で上下方向及び水平方向というものとする。
【0035】
図１に示すように、協調ロボット１００は、設置面Ｆに載置されるベース部（請求項における第１部材又は第２部材の一例）１０１と、ベース部１０１上に設けられた回転ヘッド（請求項における第１部材又は第２部材の一例）１０２と、回転ヘッド（請求項における第１部材又は第２部材の一例）１０２の上部に回転自在に組み付けられたアームユニット（請求項における第１部材又は第２部材の一例）１０３（いずれも請求項における相手部材の一例でもある）と、これらベース部１０１、回転ヘッド１０２、及びアームユニット１０３の関節部１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ（第１関節部１０６ａ、第２関節部１０６ｂ、第３関節部１０６ｃ）に組み付けられる減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃ（第１減速機構１Ａ、第２減速機構１Ｂ、第３減速機構１Ｃ）と、駆動源としてのサーボモータ１０７，１０８，１０９（第１サーボモータ１０７、第２サーボモータ１０８、第３サーボモータ１０９）と、アームユニット１０３に取り付けられたエンドエフェクタ１１０と、を備える。
【0036】
回転ヘッド１０２は、ベース部１０１に対し第１回転軸線Ｌ１回りに回転自在に連結される。この連結された箇所が第１関節部１０６ａであり、第１関節部１０６ａｄに第１減速機構１Ａ及び第１サーボモータ１０７が組み付けられる。
第１回転軸線Ｌ１は、例えば上下方向と一致している。回転ヘッド１０２には、第１減速機構１を介して第１サーボモータ１０７の回転が伝達される。これにより、ベース部１０１に対して回転ヘッド１０２が第１回転軸線Ｌ１回りに回転駆動される。
第１回転軸線Ｌ１は、例えば上下方向と一致している。回転ヘッド１０２には、第１減速機構１を介して第１サーボモータ１０７の回転が伝達される。これにより、ベース部１０１に対して回転ヘッド１０２が第１回転軸線Ｌ１回りに回転駆動される。
【0037】
アームユニット１０３は、例えば一方向に長い２つのアーム１１１，１１２（第１アーム１１１、第２アーム１１２）からなる。２つのアーム１１１，１１２のうち、第１アーム１１１の一端が、回転ヘッド１０２の上部に第２回転軸線Ｌ２回りに回転自在に連結される。この連結された箇所が第２関節部１０６ｂであり、第２関節部１０６ｂに第２減速機構１Ｂ及び第２サーボモータ１０８が組み付けられる。
【0038】
第２回転軸線Ｌ２は、例えば水平方向と一致している。第１アーム１１１には、第２減速機構１Ｂを介して第２サーボモータ１０８の回転が伝達される。これにより、回転ヘッド１０２に対して第１アーム１１１が第２回転軸線Ｌ２回りに回転駆動される。例えば第１アーム１１１は、ベース部１０１に対して前後方向に揺動駆動される。
【0039】
第１アーム１１１の他端には、２つのアーム１１１，１１２のうちの第２アーム１１２の一端が第３回転軸線Ｌ３回りに回転自在に連結される。この連結された箇所が第３関節部１０６ｃであり、第３関節部１０６ｃに第３減速機構１Ｃ及び第３サーボモータ１０９が組み付けられる。
第３回転軸線Ｌ３は、例えば水平方向と一致している。第２アーム１１２には、第３減速機構１Ｃを介して第３サーボモータ１０９の回転が伝達される。これにより、第１アーム１１１に対して第２アーム１１２が第３回転軸線Ｌ３回りに回転駆動される。例えば第２アーム１１２は、第１アーム１１１に対して上下方向に揺動駆動される。
第３回転軸線Ｌ３は、例えば水平方向と一致している。第２アーム１１２には、第３減速機構１Ｃを介して第３サーボモータ１０９の回転が伝達される。これにより、第１アーム１１１に対して第２アーム１１２が第３回転軸線Ｌ３回りに回転駆動される。例えば第２アーム１１２は、第１アーム１１１に対して上下方向に揺動駆動される。
【0040】
エンドエフェクタ１１０は、第２アーム１１２の他端に取り付けられている。回転ヘッド１０２、第１アーム１１１、及び第２アーム１１２を駆動させることにより、エンドエフェクタ１１０が３次元的に駆動される。
【0041】
また、このような協調ロボット１００を構成するベース部１０１、回転ヘッド１０２、第１アーム１１１、及び第２アーム１１２は、例えばアルミ合金により形成されている。アルミ合金の熱伝導率は、２０１［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。その他、各々例えばマグネシウム合金、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、窒化ホウ素を含有して熱伝導率を高めた樹脂等により形成してもよい。マグネシウム合金の熱伝導率は、例えば５１．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。
【0042】
［第１実施形態］
＜減速機構＞
次に、図２に基づいて各減速機構１Ａ～１Ｃについて説明する。
各減速機構１Ａ～１Ｃの基本的構成は同一である。このため、以下の説明では、各減速機構１Ａ～１Ｃのうちの第２減速機構１Ｂについてのみ説明し、第１減速機構１Ａ及び第３減速機構１Ｃについての説明は省略する。
＜減速機構＞
次に、図２に基づいて各減速機構１Ａ～１Ｃについて説明する。
各減速機構１Ａ～１Ｃの基本的構成は同一である。このため、以下の説明では、各減速機構１Ａ～１Ｃのうちの第２減速機構１Ｂについてのみ説明し、第１減速機構１Ａ及び第３減速機構１Ｃについての説明は省略する。
【0043】
図２は、第２減速機構１Ｂの概略構成図である。
図２に示すように、第２減速機構１Ｂは、いわゆる偏心揺動型の減速機構である。第２減速機構１Ｂは、円筒状のケース（請求項における第１歯車、内歯歯車の一例）２と、ケース２に回転自在に支持されたキャリア（請求項における支持部の一例）７と、キャリア７に回転自在に支持された入力クランクシャフト（センターシャフト；請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）８、及び複数（例えば３つ）の出力シャフト（請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）９と、入力クランクシャフト８に回転自在に支持された揺動歯車１１，１２（第１揺動歯車１１、第２揺動歯車１２；請求項における第２歯車の一例）と、を備える。
図２に示すように、第２減速機構１Ｂは、いわゆる偏心揺動型の減速機構である。第２減速機構１Ｂは、円筒状のケース（請求項における第１歯車、内歯歯車の一例）２と、ケース２に回転自在に支持されたキャリア（請求項における支持部の一例）７と、キャリア７に回転自在に支持された入力クランクシャフト（センターシャフト；請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）８、及び複数（例えば３つ）の出力シャフト（請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）９と、入力クランクシャフト８に回転自在に支持された揺動歯車１１，１２（第１揺動歯車１１、第２揺動歯車１２；請求項における第２歯車の一例）と、を備える。
【0044】
ケース２の中心軸線Ｃ１は、第２回転軸線Ｌ２と一致している。以下の説明では、第２回転軸線Ｌ２と平行な方向を軸方向と称し、第２回転軸線Ｌ２回りを周方向と称し、軸方向及び周方向に直交する方向を径方向と称する場合がある。
【0045】
ケース２は、例えばアルミ合金により形成されている。その他、ケース２は、例えばマグネシウム合金、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、窒化ホウ素を含有して熱伝導率を高めた樹脂等により形成してもよい。ケース２の熱伝導率は、後述する内歯ピン６の熱伝導率よりも高いことが望ましい。
ケース２の外周面２ａには、軸方向中央よりも一方寄り（図２における左方寄り）に、径方向外側に張り出す外フランジ部４が一体成形されている。外フランジ部４は、軸方向に沿う断面が四角形状に形成されている。
ケース２の外周面２ａには、軸方向中央よりも一方寄り（図２における左方寄り）に、径方向外側に張り出す外フランジ部４が一体成形されている。外フランジ部４は、軸方向に沿う断面が四角形状に形成されている。
【0046】
外フランジ部４には、軸方向に貫通する複数のボルト孔４ａが周方向に等間隔で形成されている。外フランジ部４には、例えば軸方向外側から回転ヘッド１０２が重ねられる。そして、外フランジ部４の回転ヘッド１０２とは反対側からボルト孔４ａにボルト５を挿入する。このボルト５を回転ヘッド１０２の雌ネジ部１０２ａに締め付けることにより、回転ヘッド１０２にケース２が固定される。
【0047】
ケース２の内周面２ｂには、軸方向両側に、それぞれ段差部３ｃ，３ｄ（第１段差部３ｃ、第２段差部３ｄ）を介して拡径部３ａ，３ｂ（第１拡径部３ａ、第２拡径部３ｂ）が形成されている。各拡径部３ａ，３ｂの内径は、ケース２の内周面２ｂの内径よりも大きい。各拡径部３ａ，３ｂに、キャリア７が設けられている。
【0048】
また、ケース２の内周面２ｂには、２つの段差部３ｃ，３ｄの間に、複数の内歯ピン（請求項における第１歯車、内歯歯車の一例）６が設けられている。内歯ピン６は、金属材料、高熱伝導性の樹脂、非金属材料等で形成することが可能である。また、内歯ピン６は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）を配合させた樹脂でもよい。さらに、内歯ピン６は、軸受鋼等の鉄系金属で形成してもよい。炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により内歯ピン６を形成してもよい。
【0049】
内歯ピン６は、円柱状に形成されている。しかしながらこれに限られるものではなく、内歯ピン６は、中空の部材でもよい。内歯ピン６は、芯材を表面材で包んだ多層構造の部材であってもよい。例えば、内歯ピン６は、芯材と表面材の一方が鉄系金属で、他方が銅系またはアルミニウム系の金属であってもよい。この場合、機械的特性と熱的特性との両立を図ることができる。また、別の一例として、内歯ピン６は、芯材と表面材の一方が金属で構成され、他方が樹脂で構成されてもよい。また、内歯ピン６は、焼結金属で形成されてもよい。
【0050】
内歯ピン６の軸方向は、ケース２の中心軸線Ｃ１と一致している。内歯ピン６は、周方向に等間隔で配置されている。内歯ピン６は、揺動歯車１１，１２に噛合わされる内歯として機能する。
【0051】
キャリア７は、ケース２に形成された２つの拡径部３ａ，３ｂのうち、回転ヘッド１０２側の第１拡径部３ａに設けられた第１キャリア（シャフトフランジ）１３と、第１拡径部３ａとは軸方向で反対側の第２拡径部３ｂに設けられた第２キャリア（ホールドフランジ）１４と、からなる。
各キャリア１３，１４は、円板状に形成されている。各キャリア１３，１４の外周面は、対応する拡径部３ａ，３ｂに摺動可能に嵌め合わされている。各キャリア１３，１４は、対応する段差部３ｃ，３ｄに突き当たることにより、軸方向の位置決めが行われる。
各キャリア１３，１４は、円板状に形成されている。各キャリア１３，１４の外周面は、対応する拡径部３ａ，３ｂに摺動可能に嵌め合わされている。各キャリア１３，１４は、対応する段差部３ｃ，３ｄに突き当たることにより、軸方向の位置決めが行われる。
【0052】
各キャリア１３，１４は、例えば樹脂により形成されている。例えば、各キャリア１３，１４は、ＰＯＭ（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ：ポリアセタール）により形成することが可能である。また、各キャリア１３，１４は、ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙ Ｅｔｈｅｒ Ｅｔｈｅｒ Ｋｅｔｏｎｅ：ポリエーテルエーテルケトン）を代表とした、ＰＡＥＫ（Ｐｏｌｙａｒｙｌ Ｅｔｈｅｒ Ｋｅｔｏｎｅｓ：ポリアリールエーテルケトン）類など、ＰＯＭとは異なる樹脂により形成されてもよい。樹脂として、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙ Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ；ポリフェニレンサルファイド）又はＰＰＳを配合した樹脂でもよい。炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により各キャリア１３，１４を形成してもよい。例えば、ＰＰＳの熱伝導率は、０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。窒化ホウ素を含有したＰＰＳの熱伝導率は、例えば２．６［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。
【0053】
各キャリア１３，１４の径方向中央には、軸方向に貫通する入力シャフト孔１３ａ，１４ａが形成されている。これら入力シャフト孔１３ａ，１４ａには、入力クランクシャフト８が挿入されている。
各入力シャフト孔１３ａ，１４ａには、軸受１５ａ，１５ｂ（第１軸受１５ａ、第２軸受１５ｂが設けられている。軸受１５ａ，１５ｂとしては、例えば玉軸受が用いられる。これら軸受１５ａ，１５ｂを介し、各キャリア１３，１４に入力クランクシャフト８が回転自在に支持されている。入力クランクシャフト８の回転軸線は、ケース２の中心軸線Ｃ１（第２回転軸線Ｌ２）と一致している。
各入力シャフト孔１３ａ，１４ａには、軸受１５ａ，１５ｂ（第１軸受１５ａ、第２軸受１５ｂが設けられている。軸受１５ａ，１５ｂとしては、例えば玉軸受が用いられる。これら軸受１５ａ，１５ｂを介し、各キャリア１３，１４に入力クランクシャフト８が回転自在に支持されている。入力クランクシャフト８の回転軸線は、ケース２の中心軸線Ｃ１（第２回転軸線Ｌ２）と一致している。
【0054】
また、各キャリア１３，１４には、入力シャフト孔１３ａ，１４ａの周囲に、複数（例えば３つ）の出力シャフト孔１３ｂ，１４ｂが周方向に等間隔で形成されている。これら出力シャフト孔１３ｂ，１４ｂに、出力シャフト９が挿入されている。
２つのキャリア１３，１４のうち、第２キャリア１４の第１キャリア１３とは反対側の一面１４ｃには、出力シャフト孔１４ｂと同軸上に凹部１６が形成されている。凹部１６は、一面１４ｃ側が開口されているとともに、出力シャフト孔１４ｂに通じている。
２つのキャリア１３，１４のうち、第２キャリア１４の第１キャリア１３とは反対側の一面１４ｃには、出力シャフト孔１４ｂと同軸上に凹部１６が形成されている。凹部１６は、一面１４ｃ側が開口されているとともに、出力シャフト孔１４ｂに通じている。
【0055】
凹部１６には、グリス（請求項における支持部側高熱伝導部の一例）１７が充填されている。グリス１７の熱伝導率は、揺動歯車１１，１２及び第２キャリア１４の熱伝導率よりも高い支持部側高熱伝導部である。グリス１７の熱伝導率は、５［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上である。
出力シャフト孔１３ｂ，１４ｂに挿入された出力シャフト９は、例えばアルミ合金により形成されている。すなわち、出力シャフト９そのものが、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部により形成されている。
出力シャフト孔１３ｂ，１４ｂに挿入された出力シャフト９は、例えばアルミ合金により形成されている。すなわち、出力シャフト９そのものが、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部により形成されている。
【0056】
出力シャフト９は、アルミ合金に限られるものではなく、ステンレスにより形成することも可能である。ステンレスの熱伝導率は、１６．７［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。この他、出力シャフト９として例えば鉄系金属を用いることができる。鉄系金属としては、所望の特性に応じて炭素鋼、軸受鋼、などを用いることができる。例えば鉄としてＳ４５Ｃの熱伝導率は、４５［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。
【0057】
出力シャフト９の第１キャリア１３側の第１端部９ａは、第１キャリア１３の第２キャリア１４とは反対側の一面１３ｃから若干突き出ている。出力シャフト９の第２キャリア１４側の第２端部９ｂは、第２キャリア１４の一面１４ｃよりも若干下がった位置にある。すなわち、出力シャフト９の第２端部９ｂは、第２キャリア１４の凹部１６内に収まった状態になる。凹部１６は、第２キャリア１４のうち、出力シャフト９の周囲に形成された形になる。
【0058】
出力シャフト９の各端部９ａ，９ｂには、止め輪１８が取り付けられている。止め輪１８によって、各キャリア１３，１４に対する出力シャフト９の軸方向の移動が規制される。換言すれば、止め輪１８によって、出力シャフト９からの各キャリア１３，１４の軸方向への抜けが規制される。これにより、各キャリア１３，１４は、各々対応するケース２の拡径部３ａ，３ｂに嵌め合わされた状態が維持される。また、各キャリア１３，１４と各出力シャフト９とが一体化される。さらに、出力シャフト９は、各キャリア１３，１４の出力シャフト孔１３ｂ，１４ｂに挿入されていることから、入力クランクシャフト８の周囲に配置された状態になる。
【0059】
入力クランクシャフト８は、出力シャフト９と同様に、例えばアルミ合金により形成されている。すなわち、入力クランクシャフト８そのものが、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部により形成されている。
この他、入力クランクシャフト８として、出力シャフト９と同様に例えばステンレスやさまざまな鉄系金属を用いることができる。
この他、入力クランクシャフト８として、出力シャフト９と同様に例えばステンレスやさまざまな鉄系金属を用いることができる。
【0060】
入力クランクシャフト８の第１キャリア１３側の第１端部８ａは、第１キャリア１３に設けられた第１軸受１５ａを介して軸方向外側に突出されている。この第１端部８ａに、第２サーボモータ１０８が連結される。入力クランクシャフト８に、第２サーボモータ１０８の回転が伝達される。
【0061】
入力クランクシャフト８の第２キャリア１４側の第２端部８ｂは、第２キャリア１４に設けられた第２軸受１５ｂの第１キャリア１３とは反対側の端面とほぼ同一面上に位置されている。
入力クランクシャフト８には、各キャリア１３，１４に設けられた各軸受１５ａ，１５ｂの間に、第１偏心部２１ａ及び第２偏心部２１ｂが軸方向で並んで形成されている。また、入力クランクシャフト８には、各偏心部２１ａ，２１ｂの間に、これら偏心部２１ａ，２１ｂよりも直径の大きい拡径部２０が形成されている。
入力クランクシャフト８には、各キャリア１３，１４に設けられた各軸受１５ａ，１５ｂの間に、第１偏心部２１ａ及び第２偏心部２１ｂが軸方向で並んで形成されている。また、入力クランクシャフト８には、各偏心部２１ａ，２１ｂの間に、これら偏心部２１ａ，２１ｂよりも直径の大きい拡径部２０が形成されている。
【0062】
第１偏心部２１ａは、第１キャリア１３側に配置されている。第２偏心部２１ｂは、第２キャリア１４側に配置されている。各偏心部２１ａ，２１ｂは、第２回転軸線Ｌ２から偏心されている。各偏心部２１ａ，２１ｂは、互いに位相角がずれている。例えば、各偏心部２１ａ，２１ｂは、互いに１８０°位相角がずれている。
【0063】
各偏心部２１ａ，２１ｂには、それぞれ軸受１５ｃ，１５ｄ（第３軸受１５ｃ、第４軸受１５ｄ）が設けられている。これら軸受１５ｃ，１５ｄも第１軸受１５ａ、第２軸受１５ｂと同様に、例えば玉軸受が用いられる。軸受１５ｃ，１５ｄの軸方向の間隔は、これら軸受１５ｃ，１５ｄの軸方向端面が拡径部２０に突き当たることにより規制されている。このような各軸受１５ｃ，１５ｄを介し、各偏心部２１ａ，２１ｂに、それぞれ揺動歯車１１，１２（第１揺動歯車１１、第２揺動歯車１２）が回転自在に支持されている。
【0064】
２つの揺動歯車１１，１２は、例えば樹脂により形成されている。例えば、揺動歯車１１，１２は、ＰＯＭ（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ：ポリアセタール）により形成することが可能である。この他、揺動歯車１１，１２として、上記キャリア１３，１４を形成する材料と同様に、さまざまな樹脂を用いることができる。揺動歯車１１，１２は樹脂により形成されているので、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも出力シャフト９の熱伝導率及び入力クランクシャフト８の熱伝導率が高い。また、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりもケース２の熱伝導率が高い。さらに、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも内歯ピン６の熱伝導率が高い。
【0065】
２つの揺動歯車１１，１２は、２つのキャリア１３，１４の間に一定の間隔をあけて配置されている。２つの揺動歯車１１，１２の径方向中央には、厚さ方向に貫通され対応する軸受１５ｃ，１５ｄの外周面が嵌め合わされるクランクシャフト挿入孔２４ａ，２４ｂ（第１クランクシャフト挿入孔２４ａ、第２クランクシャフト挿入孔２４ｂ）が形成されている。これにより、各軸受１５ｃ，１５ｄを介し、各偏心部２１ａ，２１ｂにそれぞれ揺動歯車１１，１２が回転自在に支持される。偏心部２１ａ，２１ｂによって、揺動歯車１１，１２は揺動回転される。
【0066】
２つのキャリア１３，１４の外周部には、ケース２に設けられた内歯ピン６に噛合わされる外歯２３ａ，２３ｂが形成されている。各外歯２３ａ，２３ｂの歯数は、内歯ピン６の数よりも例えば１つだけ少ない。
また、２つの揺動歯車１１，１２には、出力シャフト９に対応する位置に、この出力シャフト９が挿入される出力シャフト挿入孔２５ａ，２５ｂ（第１出力シャフト挿入孔２５ａ、第２出力シャフト挿入孔２５ｂ）が形成されている。各出力シャフト挿入孔２５ａ，２５ｂの内径は、これら出力シャフト挿入孔２５ａ，２５ｂに出力シャフト９が挿入された状態で、揺動歯車１１，１２の揺動回転を許容できる大きさである。
また、２つの揺動歯車１１，１２には、出力シャフト９に対応する位置に、この出力シャフト９が挿入される出力シャフト挿入孔２５ａ，２５ｂ（第１出力シャフト挿入孔２５ａ、第２出力シャフト挿入孔２５ｂ）が形成されている。各出力シャフト挿入孔２５ａ，２５ｂの内径は、これら出力シャフト挿入孔２５ａ，２５ｂに出力シャフト９が挿入された状態で、揺動歯車１１，１２の揺動回転を許容できる大きさである。
【0067】
このように構成された第２減速機構１Ｂの２つのキャリア１３，１４のうち、第２キャリア１４の第１キャリア１３とは反対側の一面１４ｃに、例えば第１アーム１１１が重ねられる。そして、第１キャリア１３に、図示しないボルトによって第１アーム１１１が固定される。
第１アーム１１１には、第２キャリア１４の入力シャフト孔１４ａに嵌め合わされる凸部１１１ａが形成されている。これにより、第２キャリア１４に対する第１アーム１１１の径方向の位置決めが行われる。凸部１１１ａは、第２軸受１５ｂ及び入力クランクシャフト８の第２端部８ｂと微小隙間を介して対向する程度に突出されている。
第１アーム１１１には、第２キャリア１４の入力シャフト孔１４ａに嵌め合わされる凸部１１１ａが形成されている。これにより、第２キャリア１４に対する第１アーム１１１の径方向の位置決めが行われる。凸部１１１ａは、第２軸受１５ｂ及び入力クランクシャフト８の第２端部８ｂと微小隙間を介して対向する程度に突出されている。
【0068】
＜第２減速機構の動作及び作用＞
次に、第２減速機構１Ｂの動作及び作用について説明する。
第２サーボモータ１０８を駆動させることにより、入力クランクシャフト８が回転される。これにより、各偏心部２１ａ，２１ｂに回転自在に支持された各揺動歯車１１，１２が揺動回転される。すると、ケース２の内歯ピン６に、各揺動歯車１１，１２の外歯２３ａ，２３ｂの一部が噛合わされる。
次に、第２減速機構１Ｂの動作及び作用について説明する。
第２サーボモータ１０８を駆動させることにより、入力クランクシャフト８が回転される。これにより、各偏心部２１ａ，２１ｂに回転自在に支持された各揺動歯車１１，１２が揺動回転される。すると、ケース２の内歯ピン６に、各揺動歯車１１，１２の外歯２３ａ，２３ｂの一部が噛合わされる。
【0069】
このとき、各外歯２３ａ，２３ｂの歯数は、内歯ピン６の数よりも例えば１つだけ少ないので、内歯ピン６（ケース２）に対して各外歯２３ａ，２３ｂの噛合い箇所が周方向に順次ずれるようにして揺動歯車１１，１２が自転される。この自転は、入力クランクシャフト８の回転に対して減速する。
【0070】
揺動歯車１１，１２の出力シャフト挿入孔２５ａ，２５ｂには、出力シャフト９が挿入されている。このため、揺動歯車１１，１２が自転されることにより、各出力シャフト９に揺動歯車１１，１２の自転方向の回転力が伝達される。さらに、各出力シャフト９は、各キャリア１３，１４によって回転自在に支持されている。このため、各キャリア１３，１４に揺動歯車１１，１２の回転力が伝達される。
【0071】
各キャリア１３，１４の外周面は、対応するケース２の拡径部３ａ，３ｂに摺動可能に嵌め合わされている。このため、ケース２に対して各キャリア１３，１４が回転される。すなわち、第２サーボモータ１０８による回転が、減速してキャリア７（第１キャリア１３、第２キャリア１４）に出力される。
ケース２には、回転ヘッド１０２が固定されている。一方、各キャリア１３，１４のうちの第２キャリア１４には、第１アーム１１１が固定されている。このため、回転ヘッド１０２に対して第１アーム１１１が、第２回転軸線Ｌ２回りに回転される。
ケース２には、回転ヘッド１０２が固定されている。一方、各キャリア１３，１４のうちの第２キャリア１４には、第１アーム１１１が固定されている。このため、回転ヘッド１０２に対して第１アーム１１１が、第２回転軸線Ｌ２回りに回転される。
【0072】
ここで、例えば第１アーム１１１（第２キャリア１４）の回転を規制した場合、第２サーボモータ１０８による回転は、減速してケース２に出力される。この場合、第１アーム１１１に対して回転ヘッド１０２が、第２回転軸線Ｌ２回りに回転される。すなわち、減速機構１Ａ～１Ｃは、ケース２及びキャリア７のいずれか一方の回転を規制することにより、他方が各サーボモータ１０７～１０９に対する出力となる。このような動作原理は、第１減速機構１Ａ、第３減速機構１Ｃも同様である。
【0073】
ところで、内歯ピン６と揺動歯車１１，１２との噛合い、ケース２と各キャリア１３，１４との摺動摩擦、各キャリア１３，１４と出力シャフト９との摺動摩擦、軸受１５ａ～１５ｄの摺動摩擦等により、各々の部材が発熱する。
ここで、入力クランクシャフト８や出力シャフト９は、例えばステンレスにより形成されている。入力クランクシャフト８や出力シャフト９の熱伝導率は、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い。
ここで、入力クランクシャフト８や出力シャフト９は、例えばステンレスにより形成されている。入力クランクシャフト８や出力シャフト９の熱伝導率は、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い。
【0074】
このため、第２減速機構１Ｂの内部に籠る熱が、入力クランクシャフト８や出力シャフト９に積極的に伝達される。例えば、各軸受１５ａ～１５ｄの熱や揺動歯車１１，１２の熱が積極的に入力クランクシャフト８に伝達される。また、内歯ピン６や第３軸受１５ｃ、第４軸受１５ｄによる揺動歯車１１，１２への熱の伝達や揺動歯車１１，１２自体の熱によって揺動歯車１１，１２に籠る熱が、積極的に出力シャフト９に伝達される。
【0075】
入力クランクシャフト８に伝達された熱は軸方向全体に渡って行き渡り、第１端部８ａや第２端部８ｂに至るまで伝達される（図２の矢印参照）。そして、各端部８ａ，８ｂを介して放熱される。第２端部８ｂは第１アーム１１１の凸部１１１ａと微小隙間を介して対向しているので、第２端部８ｂの熱が第１アーム１１１にも伝達される。第１アーム１１１は例えばアルミ合金により形成されているので、入力クランクシャフト８や出力シャフト９の熱伝導率以上である。このため、入力クランクシャフト８から第１アーム１１１に伝達された熱が効果的に放熱される。
【0076】
一方、出力シャフト９に伝達された熱は軸方向全体に渡って行き渡り、第１端部９ａや第２端部９ｂに至るまで伝達される（図２の矢印参照）。そして、各端部９ａ，９ｂを介して放熱される。
ここで、第２キャリア１４には、出力シャフト９の第２端部９ｂの周囲に、凹部１６が形成されている。さらに、凹部１６には、グリス１７が充填されている。グリス１７が充填された凹部１６の開口を閉塞するように、つまり、第２キャリア１４の一面１４ｃに重なるように第１アーム１１１が配置されている。このため、グリス１７を介し、第１アーム１１１に出力シャフト９の第２端部９ｂの熱が効率よく伝達される。よって、出力シャフト９から第１アーム１１１に伝達された熱が効果的に放熱される。
ここで、第２キャリア１４には、出力シャフト９の第２端部９ｂの周囲に、凹部１６が形成されている。さらに、凹部１６には、グリス１７が充填されている。グリス１７が充填された凹部１６の開口を閉塞するように、つまり、第２キャリア１４の一面１４ｃに重なるように第１アーム１１１が配置されている。このため、グリス１７を介し、第１アーム１１１に出力シャフト９の第２端部９ｂの熱が効率よく伝達される。よって、出力シャフト９から第１アーム１１１に伝達された熱が効果的に放熱される。
【0077】
また、ケース２は、例えばアルミ合金により形成されている。内歯ピン６は、金属材料、高熱伝導性の樹脂、非金属材料等で形成することが可能である。揺動歯車１１，１２は、例えば樹脂により形成されている。そして、ケース２の熱伝導率は、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高く、かつ内歯ピン６の熱伝導率は、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い。このため、ケース２や内歯ピン６に、内歯ピン６と揺動歯車１１，１２との噛合いにより生じる熱を積極的に伝達できる。よって、第２減速機構１Ｂの内部に熱が籠ってしまうことが抑制される。
【0078】
なお、上記のような放熱作用については、第１減速機構１Ａ、第３減速機構１Ｃも同様である。これら第１減速機構１Ａや第３減速機構１Ｃの内部に籠る熱は、入力クランクシャフト８や出力シャフト９によって放熱される。また、入力クランクシャフト８や出力シャフト９を介して回転ヘッド１０２や第２アーム１１２等に伝達され、効果的に放熱される。さらに、ケース２や内歯ピン６によって、各減速機構１Ａ，１Ｃの内部に熱が籠ってしまうことが抑制される。
【0079】
このように、上述の減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、ケース２（内歯ピン６）と、内歯ピン６に噛合わされる揺動歯車１１，１２と、揺動歯車１１，１２に回転力を伝達する入力クランクシャフト８と、揺動歯車１１，１２の回転力が伝達される出力シャフト９と、を備える。各シャフト８，９は、揺動歯車１１，１２よりも熱伝導率の高い、例えばアルミ合金により形成されている。このため、内歯ピン６、揺動歯車１１，１２、各キャリア１３，１４、及び軸受１５ａ～１５ｄの発熱を入力クランクシャフト８や出力シャフト９に積極的に伝達することができる。各シャフト８，９に伝達された熱は軸方向全体に行き渡り、各シャフト８，９の端部８ａ～９ｂから積極的に放熱させることができる。よって、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
【0080】
第２キャリア１４には、出力シャフト９の第２端部９ｂの周囲に、凹部１６が形成されている。さらに、凹部１６には、グリス１７が充填されている。このため、グリス１７を介し、回転ヘッド１０２や各アーム１１１，１１２に出力シャフト９の第２端部９ｂの熱を効率よく伝達することができる。また、簡素な構造で出力シャフト９の第２端部９ｂの熱を効率よく放熱させることができる。
【0081】
なお、凹部１６にグリス１７を充填しない場合、凹部１６が形成されている箇所が空気層となって断熱効果を発生する。凹部１６にグリス１７を充填することにより、凹部１６での熱伝導効率を各段に向上できる。
グリス１７の熱伝導率は５［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であるので、出力シャフト９の第２端部９ｂから効率よく第２キャリア１４、回転ヘッド１０２、及び各アーム１１１，１１２に熱を伝達させて放熱させることができる。
グリス１７の熱伝導率は５［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であるので、出力シャフト９の第２端部９ｂから効率よく第２キャリア１４、回転ヘッド１０２、及び各アーム１１１，１１２に熱を伝達させて放熱させることができる。
【0082】
協調ロボット１００を構成するベース部１０１、回転ヘッド１０２、第１アーム１１１、及び第２アーム１１２は、例えばアルミ合金により形成されている。すなわち、ベース部１０１、回転ヘッド１０２、第１アーム１１１、及び第２アーム１１２の熱伝導率は、例えばステンレスにより形成されている各シャフト８，９の熱伝導率以上である。このため、各シャフト８，９に伝達された熱を効率よく回転ヘッド１０２、第１アーム１１１、及び第２アーム１１２に伝達することができる。よって、各シャフト８，９に伝達された熱の放熱性をさらに高めることができ、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の温度上昇をさらに効率よく抑制できる。
【0083】
上記のように偏心揺動型の減速機構（減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）で、入力クランクシャフト８や出力シャフト９を利用して、内歯ピン６、揺動歯車１１，１２、各キャリア１３，１４、及び軸受１５ａ～１５ｄの発熱を効率よく放熱できる。
ケース２は、例えばアルミ合金により形成されている。ケース２の熱伝導率を内歯ピン６及び揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高くすることにより、ケース２を用いて減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の熱を積極的に放熱できる。ケース２により、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの放熱面積を極力増大することができる。このため、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の温度上昇をさらに効率よく抑制できる。
ケース２は、例えばアルミ合金により形成されている。ケース２の熱伝導率を内歯ピン６及び揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高くすることにより、ケース２を用いて減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の熱を積極的に放熱できる。ケース２により、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの放熱面積を極力増大することができる。このため、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の温度上昇をさらに効率よく抑制できる。
【0084】
ケース２が例えばアルミ合金により形成されていることに加え、内歯ピン６は、金属材料、高熱伝導性の樹脂、非金属材料等で形成することが可能である。揺動歯車１１，１２は、例えば樹脂により形成されている。そして、ケース２の熱伝導率は、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高く、かつ内歯ピン６の熱伝導率は、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い。このため、ケース２や内歯ピン６に、内歯ピン６と揺動歯車１１，１２との噛合いにより生じる熱を積極的に伝達できる。よって、第２減速機構１Ｂの内部に熱が籠ってしまうことを抑制できる。
【0085】
揺動歯車１１，１２が樹脂により形成されているので、揺動歯車１１，１２を成形しやすくでき、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの製造コストを低減できる。また、揺動歯車１１，１２への熱伝達を抑制することができ、この結果、ケース２や各シャフト８，９への熱伝達のムラを低減できる。このため、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の熱を積極的に外部に放熱でき、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの内部の温度上昇をさらに効率よく抑制できる。
【0086】
また、協調ロボット１００では、上記減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いることにより、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの温度上昇を効率よく抑制することで、減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃの製品寿命を延命化できる。このため、協調ロボット１００のメンテナンスコストも低減できる。
【0087】
上述の第１実施形態では、入力クランクシャフト８及び出力シャフト９そのものが、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部であるアルミ合金等で形成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、入力クランクシャフト８及び出力シャフト９は、少なくとも一部に軸方向全体に渡ってシャフト側高熱伝導部（例えばアルミ合金）を有していればよい。例えば、樹脂シャフトの一部にアルミ合金をインサート成形してもよい。アルミ合金を軸方向全体に渡って配置することにより、各シャフト８，９の軸方向両端部８ａ～９ｂに熱が行き渡り、各端部９ａ，９ｂを介して放熱できる。
【0088】
また、入力クランクシャフト８及び出力シャフト９が全て同一構成である必要はない。入力クランクシャフト８及び出力シャフト９の少なくともいずれか１つが、少なくとも一部に軸方向全体に渡ってシャフト側高熱伝導部（例えばアルミ合金）を有していればよい。
【0089】
［第２実施形態］
＜減速機構＞
次に、図１を援用し、図３に基づいて、第２実施形態について説明する。
図３は、第２実施形態の減速機構２０１の概略構成図である。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。また、第２実施形態の説明中、第１実施形態と同一名称を用いて説明を省略する場合がある。
＜減速機構＞
次に、図１を援用し、図３に基づいて、第２実施形態について説明する。
図３は、第２実施形態の減速機構２０１の概略構成図である。なお、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。また、第２実施形態の説明中、第１実施形態と同一名称を用いて説明を省略する場合がある。
【0090】
図１に示すように、第２実施形態では、協調ロボット１００に減速機構２０１が用いられる点は、前述の第１実施形態と同様である。
図２に示すように、第２実施形態の減速機構２０１は、いわゆる偏心揺動型の減速機構であり、ケース２と、キャリア７と、入力クランクシャフト（請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）２０８と、出力シャフト（請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）２０９と、揺動歯車１１，１２と、を備える点は、前述の第１実施形態の各減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同様である。
図２に示すように、第２実施形態の減速機構２０１は、いわゆる偏心揺動型の減速機構であり、ケース２と、キャリア７と、入力クランクシャフト（請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）２０８と、出力シャフト（請求項におけるシャフト側高熱伝導部の一例）２０９と、揺動歯車１１，１２と、を備える点は、前述の第１実施形態の各減速機構１Ａ，１Ｂ，１Ｃと同様である。
【0091】
前述の第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態の各シャフト８，９と、第２実施形態の各シャフト２０８，２０９と、が異なる点にある。
すなわち、出力シャフト２０９は、軸方向に延びる出力管状部３１と、出力管状部３１の内部に設けられた出力ヒートパイプ３２と、を備える。
すなわち、出力シャフト２０９は、軸方向に延びる出力管状部３１と、出力管状部３１の内部に設けられた出力ヒートパイプ３２と、を備える。
【0092】
出力管状部３１の軸方向の長さは、前述の第１実施形態の出力シャフト９の軸方向の長さと同一である。出力管状部３１は、軸方向全体が円筒状である。出力管状部３１は、例えば前述の第１実施形態の出力シャフト９と同様にアルミ合金により形成されている。この他、出力管状部３１として、出力シャフト９と同様に例えばステンレスやさまざまな鉄系金属を用いることができる。出力管状部３１の軸方向両端部２０９ａ，２０９ｂに、止め輪１８が取り付けられている。
【0093】
出力ヒートパイプ３２は、出力管状部３１内を埋めるように設けられ、出力管状部３１の内周面に接している。出力ヒートパイプ３２の熱伝導率は、３０，０００［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。出力管状部３１はアルミ合金やステンレス、鉄系金属により形成されているので、出力管状部３１の剛性は、出力ヒートパイプ３２の剛性よりも高い。
【0094】
入力クランクシャフト２０８は、軸方向に延びる入力管状部３４と、入力管状部３４の内部に設けられた入力ヒートパイプ３５と、を備える。入力管状部３４の軸方向の長さは、前述の第１実施形態の入力クランクシャフト８の軸方向の長さと同一である。入力管状部３４は、軸方向全体が円筒状である。入力管状部３４は、例えば前述の第１実施形態の入力クランクシャフト８と同様にアルミ合金により形成されている。この他、入力管状部３４として、入力クランクシャフト８と同様に例えばステンレスやさまざまな鉄系金属を用いることができる。
【0095】
入力管状部３４には、各キャリア１３，１４に設けられた各軸受１５ａ，１５ｂの間に、第１偏心部２１ａ及び第２偏心部２１ｂが軸方向で並んで形成されている。また、入力管状部３４には、各偏心部２１ａ，２１ｂの間に、これら偏心部２１ａ，２１ｂよりも直径の大きい拡径部２０が形成されている。
入力ヒートパイプ３５は、入力管状部３４内を埋めるように設けられ、入力管状部３４の内周面に接している。入力ヒートパイプ３５の構成は、出力ヒートパイプ３２の構成と同一である。このため、入力管状部３４の剛性は、入力ヒートパイプ３５の剛性よりも高い。
入力ヒートパイプ３５は、入力管状部３４内を埋めるように設けられ、入力管状部３４の内周面に接している。入力ヒートパイプ３５の構成は、出力ヒートパイプ３２の構成と同一である。このため、入力管状部３４の剛性は、入力ヒートパイプ３５の剛性よりも高い。
【0096】
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。また、各シャフト２０８，２０９は、管状部３１，３４（出力管状部３１、入力管状部３４）と、管状部３１，３４の内部に設けられたヒートパイプ３２，３５（出力ヒートパイプ３２、入力ヒートパイプ３５）と、を備える。管状部３１，３４の剛性は、ヒートパイプ３２，３５の剛性よりも高い。このため、ヒートパイプ３２，３５のような熱伝導率の高い材料を用いて各シャフト２０８，２０９全体としての熱伝導率を高めつつ、各シャフト２０８，２０９の剛性も確保することができる。この結果、信頼性の高い減速機構２０１を提供できる。ヒートパイプ３２，３５を用いることで、簡素な構造で各シャフト２０８，２０９全体としての熱伝導率を効果的に高めることができる。
【0097】
ヒートパイプ３２，３５の熱伝導率は、管状部３１，３４の熱伝導率よりも高く、かつ１００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であるので、各シャフト２０８，２０９に伝達された熱を、それぞれ軸方向両端部２０８ａ～２０９ｂに確実に、かつ効率よく行き渡らせることができる（図３の矢印参照）。これら端部２０８ａ～２０９ｂから各シャフト２０８，２０９に伝達された熱を積極的に放熱できる。このため、減速機構２０１の内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
【0098】
上述の第２実施形態では、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高い熱伝導率のシャフト側高熱伝導部として、管状部３１，３４の内部に設けられたヒートパイプ３２，３５を用いた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、シャフト側高熱伝導部は、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高ければよい。望ましくは、管状部３１，３４の熱伝導率よりも高く、かつ熱伝導率が１００［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であるとよい。
【0099】
例えばヒートパイプ３２，３５に代わって、銅、銀、サーマルグリスを用いることができる。銅の熱伝導率は、４０３［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。銀の熱伝導率は、４２８［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度である。
このように構成することで、各シャフト２０８，２０９に伝達された熱を、各シャフト２０８，２０９の軸方向両端部２０８ａ～２０９ｂに確実に、かつ効率よく行き渡らせることができる。各端部２０８ａ～２０９ｂから積極的に各シャフト２０８，２０９に伝達された熱を放熱できる。このため、減速機構２０１の内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
このように構成することで、各シャフト２０８，２０９に伝達された熱を、各シャフト２０８，２０９の軸方向両端部２０８ａ～２０９ｂに確実に、かつ効率よく行き渡らせることができる。各端部２０８ａ～２０９ｂから積極的に各シャフト２０８，２０９に伝達された熱を放熱できる。このため、減速機構２０１の内部の温度上昇を効率よく抑制できる。
【0100】
上述の第２実施形態では、各シャフト２０８，２０９を構成する管状部３１，３２は、軸方向全体が円筒状である場合について説明した。すなわち、管状部３１，３２は、孔（空洞）が軸方向に貫通形成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、管状部３１，３２は、完全に孔（空洞）が軸方向全体に渡って形成されていなくてもよい。
【0101】
これについて、図３の中心軸線Ｃ１よりも下部に、具体例を示す。
すなわち、図３の中心軸線Ｃ１よりも下部に図示された出力シャフト２１０の出力管状部３１は、中実シャフト３３の軸方向中央に第２端部２０９ｂから第１端部２０９ａの手前に至る間に凹部３３ａを形成した形でもよい。この凹部３３ａに、サーマルグリス等を充填すればよい。入力クランクシャフト２０８も同様の構成を採用できる。このような構成を採用する場合、管状部３１，３２の熱伝導率が、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高くなるように構成する。このように構成することで、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、さらに、各シャフト２０８，２０９，２１０の軸方向両端部２０８ａ～２０９ｂに熱を効率よく伝達することができる。
すなわち、図３の中心軸線Ｃ１よりも下部に図示された出力シャフト２１０の出力管状部３１は、中実シャフト３３の軸方向中央に第２端部２０９ｂから第１端部２０９ａの手前に至る間に凹部３３ａを形成した形でもよい。この凹部３３ａに、サーマルグリス等を充填すればよい。入力クランクシャフト２０８も同様の構成を採用できる。このような構成を採用する場合、管状部３１，３２の熱伝導率が、揺動歯車１１，１２の熱伝導率よりも高くなるように構成する。このように構成することで、前述の第１実施形態と同様の効果を奏する。これに加え、さらに、各シャフト２０８，２０９，２１０の軸方向両端部２０８ａ～２０９ｂに熱を効率よく伝達することができる。
【0102】
減速機構２０１では、各出力シャフト２０９，２１０を組み合わせて使用してもよい。
また、上述の第２実施形態では、入力クランクシャフト２０８及び出力シャフト２０９は、管状部３１，３４とヒートパイプ３２，３５とにより構成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、入力クランクシャフト２０８及び出力シャフト２０９の少なくともいずれか１つが、管状部３１，３４とヒートパイプ３２，３５とにより構成されていればよい。
また、上述の第２実施形態では、入力クランクシャフト２０８及び出力シャフト２０９は、管状部３１，３４とヒートパイプ３２，３５とにより構成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、入力クランクシャフト２０８及び出力シャフト２０９の少なくともいずれか１つが、管状部３１，３４とヒートパイプ３２，３５とにより構成されていればよい。
【0103】
本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ロボットとしての協調ロボット１００に、減速機構１Ａ～１Ｃ，２０１を用いた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではない。２つの部材（第１部材、第２部材）を有し、２つの部材の間に減速機構１Ａ～１Ｃ，２０１が設けられ、２つの部材のうち第１部材に対して第２部材が回転される構成のさまざまなロボットに、上述の実施形態の構成を採用できる。
例えば、上述の実施形態では、ロボットとしての協調ロボット１００に、減速機構１Ａ～１Ｃ，２０１を用いた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではない。２つの部材（第１部材、第２部材）を有し、２つの部材の間に減速機構１Ａ～１Ｃ，２０１が設けられ、２つの部材のうち第１部材に対して第２部材が回転される構成のさまざまなロボットに、上述の実施形態の構成を採用できる。
【0104】
上述の実施形態では、歯車機構の一例として減速機構１Ａ～１Ｃ，２０１について説明した。しかしながら歯車機構はこれらに限られるものではない。減速機構１Ａ～１Ｃに代わって２つの歯車が噛合わされ、２つの歯車のうちの一方の歯車に回転力を伝達するか、又はその一方の歯車の回転力が伝達されるシャフトを有するさまざまな歯車機構に上述の実施形態の構成を採用できる。
【0105】
上述の実施形態では、減速機構１Ａ～１Ｃ，２０１はいわゆる偏心揺動型の減速機構であり、ケース２の中心軸線Ｃ１と同軸の１つのセンタークランクシャフト（入力クランクシャフト８，２０８）を有する場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、偏心揺動型の減速機構として、複数の入力クランクシャフト８，２０８を連動して回転させることにより、揺動歯車１１，１２を揺動回転させる構成でもよい。この場合、入力クランクシャフト８，２０８自体が中心軸線Ｃ１回りに公転しながら自転される。
【0106】
上述の協調ロボット１００は、駆動源としてサーボモータ１０７，１０８，１０９を用いた場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、駆動源として、サーボモータに代わって他の電動モータ、油圧モータ、エンジン等、さまざまな駆動源を用いることができる。
【0107】
上述の実施形態では、第２キャリア１４に形成された凹部１６に、各揺動歯車１１，１２及び第２キャリア１４の熱伝導率よりも高い支持部側高熱伝導部としてグリス１７が充填されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、必ずしも凹部１６に支持部側高熱伝導部としての部材を収納しなくてもよい。第２キャリア１４に支持部側高熱伝導部を設ける場合、凹部１６やグリス１７で構成しなくてもよい。第２キャリア１４の出力シャフト９の周囲に対応する箇所に、各揺動歯車１１，１２及び第２キャリア１４の熱伝導率よりも高い支持部側高熱伝導部としての部材が設けられていればよい。支持部側高熱伝導部としては、５［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることが望ましい。
【0108】
上述の第１実施形態では、減速機構１Ａ～１Ｃは、入力クランクシャフト８と出力シャフト９とを備える場合について説明した。上述の第２実施形態では、減速機構２０１は、入力クランクシャフト２０８と出力シャフト２０９とを備える場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、第１実施形態の各シャフト８，９と、第２実施形態の各シャフト２０８，２０９，２１０と、を組み合わせて使用してもよい。
【0109】
本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
【符号の説明】
【0110】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２０１…減速機構（歯車機構）
２…ケース（第１歯車、内歯歯車）
６…内歯ピン（第１歯車、内歯歯車）
７…キャリア（支持部）
８…入力クランクシャフト（シャフト、シャフト側高熱伝導部）
９…出力シャフト（シャフト、シャフト側高熱伝導部）
１１…第１揺動歯車（第２歯車、揺動歯車）
１２…第２揺動歯車（第２歯車、揺動歯車）
１３…第１キャリア（支持部）
１４…第２キャリア（支持部）
１６…凹部
１７…グリス（支持部側高熱伝導部）
２１ａ…第１偏心部（偏心部）
２１ｂ…第２偏心部（偏心部）
２３ａ，２３ｂ…外歯
３１…出力管状部（管状部）
３２…出力ヒートパイプ（シャフト側高熱伝導部、ヒートパイプ）
３３…中実シャフト（管状部）
３３ａ…凹部（管状部）
３４…入力管状部（管状部）
３５…入力ヒートパイプ（シャフト側高熱伝導部、ヒートパイプ）
１００…協調ロボット（ロボット）
１０１…ベース部（第１部材、第２部材、相手部材）
１０２…回転ヘッド（第１部材、第２部材、相手部材）
１０３…アームユニット（第１部材、第２部材、相手部材）
１１１…第１アーム（第１部材、第２部材、相手部材）
１１２…第２アーム（第１部材、第２部材、相手部材）
２０８…入力クランクシャフト（シャフト）
２０９，２１０…出力シャフト（シャフト）
２…ケース（第１歯車、内歯歯車）
６…内歯ピン（第１歯車、内歯歯車）
７…キャリア（支持部）
８…入力クランクシャフト（シャフト、シャフト側高熱伝導部）
９…出力シャフト（シャフト、シャフト側高熱伝導部）
１１…第１揺動歯車（第２歯車、揺動歯車）
１２…第２揺動歯車（第２歯車、揺動歯車）
１３…第１キャリア（支持部）
１４…第２キャリア（支持部）
１６…凹部
１７…グリス（支持部側高熱伝導部）
２１ａ…第１偏心部（偏心部）
２１ｂ…第２偏心部（偏心部）
２３ａ，２３ｂ…外歯
３１…出力管状部（管状部）
３２…出力ヒートパイプ（シャフト側高熱伝導部、ヒートパイプ）
３３…中実シャフト（管状部）
３３ａ…凹部（管状部）
３４…入力管状部（管状部）
３５…入力ヒートパイプ（シャフト側高熱伝導部、ヒートパイプ）
１００…協調ロボット（ロボット）
１０１…ベース部（第１部材、第２部材、相手部材）
１０２…回転ヘッド（第１部材、第２部材、相手部材）
１０３…アームユニット（第１部材、第２部材、相手部材）
１１１…第１アーム（第１部材、第２部材、相手部材）
１１２…第２アーム（第１部材、第２部材、相手部材）
２０８…入力クランクシャフト（シャフト）
２０９，２１０…出力シャフト（シャフト）
【図1】
【図2】
【図3】