特許 7185506 減速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-29

(45)【発行日】2022-12-07

(54)【発明の名称】減速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20221130BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

F16H1/32 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018222910

(22)【出願日】2018-11-28

(65)【公開番号】P2020085175

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-10-28

(73)【特許権者】

【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】100126572

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 智史

(72)【発明者】

【氏名】森 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】片岡 佑介

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２２５０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１４９４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源から入力された回転を減速して出力する波動歯車装置と、
前記波動歯車装置から出力された回転を減速して出力する減速機構と、
を備え、
前記波動歯車装置は、剛性歯車と、前記剛性歯車と噛み合う可撓性歯車と、を有し、
前記減速機構は、内歯を有するケースと、前記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、前記外歯歯車に連結されたクランク軸と、を有し、
前記クランク軸は、前記剛性歯車に固定されている、
減速機。

【請求項2】

前記クランク軸と前記剛性歯車とがワンピース構造を有する、
請求項１に記載の減速機。

【請求項3】

駆動源から入力された回転を減速して出力する波動歯車装置と、
前記波動歯車装置から出力された回転を減速して出力する減速機構と、
を備え、
前記波動歯車装置は、剛性歯車と、前記剛性歯車と噛み合う可撓性歯車と、を有し、
前記減速機構は、内歯を有するケースと、前記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、前記外歯歯車に連結されたクランク軸と、を有し、
前記クランク軸は、前記可撓性歯車に固定されている、
減速機。

【請求項4】

前記剛性歯車は、前記ケースに固定されている、
請求項３に記載の減速機。

【請求項5】

前記ケースと相対回転可能に設けられたキャリアをさらに備え、
前記剛性歯車は、前記キャリアに固定されている、
請求項３に記載の減速機。

【請求項6】

前記キャリアは、前記剛性歯車の外周面に固定されている、
請求項５に記載の減速機。

【請求項7】

前記波動歯車装置は、前記駆動源の出力軸に固定された波動発生器をさらに有する、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の減速機。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の減速機を備えるロボット。

【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】

産業用ロボット、工作機械、及びこれら以外のトルク入力により動作する様々な機械に
おいて減速機が用いられている。減速機は、電動モータ等の駆動源から入力された回転を
減速して駆動対象の相手装置に出力する。減速機の一種として偏心揺動型の減速機が知ら
れている。従来の偏心揺動型の減速機は、特開２０１６－８９９１６号公報に記載されて
いる。

【0003】

偏心揺動型の減速機は、偏心部を有するクランク軸と、当該偏心部を介してクランク軸
に取り付けられた外歯歯車と、当該外歯歯車と噛み合う内歯を有するケースと、当該ケー
スに対して相対回転可能に設けられたキャリアと、を有する。クランク軸にはインプット
ギヤと噛み合うスパーギヤが設けられる。このような偏心揺動型の減速機において、駆動
源からの回転は、インプットギヤからスパーギヤを介してクランク軸に伝達される。クラ
ンク軸が回転すると偏心部に押されて外歯歯車も回転する。この外歯歯車の回転により、
キャリアがケースに対して相対回転する。これにより、キャリア又はケースから減速され
た回転が駆動対象の部材に対して出力される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－０８９９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の減速機においては、ギヤ同士が噛み合う際に衝突音が発生するという問題がある
。インプットギヤは高速回転するため、インプットギヤとスパーギヤとが噛み合う際に特
に大きな衝突音が発生する。このように、減速前の回転速度で回転するギヤが他のギヤと
噛み合うことが大きな衝突音の発生原因と考えられる。減速機が取り付けられた機械の近
くで作業者が作業を行う場合には、減速機において大きな衝突音が発生しないことが望ま
しい。近年、作業者と共同作業を行うための産業用ロボットが開発されている。作業者と
産業用ロボットとが共同作業を行う場合には、作業者は産業用ロボットに備えられている
減速機の近くで作業を行うため、減速機の静音化が求められる。

【0006】

このように、ギヤ同士の噛み合いによる大きな衝突音が発生しない減速機が求められて
いる。本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解消または緩和することである。本発
明の具体的な目的の一つは、優れた静音性を有する減速機を提供することである。本発明
の具体的な目的の一つは、駆動源からの回転が入力される際に発生する衝撃音を低減でき
る減速機を提供することである。本発明の上記以外の目的は、本明細書全体を参照するこ
とにより明らかとなる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態による減速機は、駆動源から入力された回転を減速して出力する波
動歯車装置と、前記波動歯車装置から出力された回転を減速して出力する減速機構と、を
備える。

【0008】

本発明の一実施形態による減速機において、前記波動歯車装置は、剛性歯車と、前記剛
性歯車と噛み合う可撓性歯車と、を有する。前記減速機構は、内歯を有するケースと、前
記内歯と噛み合う外歯を有する外歯歯車と、前記外歯歯車に連結されたクランク軸と、を
有する。前記クランク軸は、前記剛性歯車に固定されていてもよい。

【0009】

本発明の一実施形態による減速機において、前記クランク軸と前記剛性歯車とがワンピ
ース構造を有する。

【0010】

本発明の一実施形態による減速機において、前記クランク軸は、前記可撓性歯車に固定
されている。

【0011】

本発明の一実施形態による減速機において、前記剛性歯車は、前記ケースに固定されて
いる。

【0012】

本発明の一実施形態による減速機は、前記ケースと相対回転可能に設けられたキャリア
をさらに備える。当該実施形態において、前記剛性歯車は、前記キャリアに固定されてい
る。前記キャリアは、前記剛性歯車の外周面に固定されていてもよい。

【0013】

本発明の一実施形態による減速機において、前記波動歯車装置は、前記駆動源の出力軸
に固定された波動発生器をさらに有する。

【0014】

本発明の一実施形態による減速機は、内歯を有するケースと、前記内歯と噛み合う外歯
を有する外歯歯車と、前記外歯歯車に連結されたクランク軸と、駆動源から入力された回
転を減速して前記クランク軸へ伝達する波動歯車装置と、を備える。

【0015】

本発明の一実施形態は、ロボットに関する。当該ロボットは、上記の減速機のいずれか
を備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一実施形態によれば、駆動源からの回転が入力される際に発生する衝撃音を低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態による減速機をその回転軸に沿って切断した断面を示す断面図である。

【図2】図１の減速機のＩ－Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。

【図3】本発明の別の実施形態による減速機をその回転軸に沿って切断した断面を示す断面図である。

【図4】本発明の別の実施形態による減速機をその回転軸に沿って切断した断面を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、各図面において共通
する構成要素に対しては同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ず
しも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

【0019】

図１及び図２参照して、本発明の一実施形態による減速機１について説明する。図１は
、減速機１の中心軸Ａに沿った断面を示す断面図であり、図２は、減速機１のＩ－Ｉ線に
沿った断面図である。

【0020】

図示のように、減速機１は、波動歯車装置１０と、減速機構２０と、を備える。波動歯
車装置１０は、不図示の駆動源から入力された回転を減速して減速機構２０に伝達する。
駆動源は、例えば電動モータである。減速機構２０は、波動歯車装置１０から入力された
回転を減速して駆動対象の部材に伝達する。減速機１は、産業用ロボットに備えられても
よい。この場合、駆動対象の部材は、例えば産業用ロボットのアームである。

【0021】

波動歯車装置１０は、波動発生器１１と、波動発生器１１の径方向外側に設けられたベ
アリング１２と、ベアリング１２の径方向外側に設けられた可撓性歯車１３と、可撓性歯
車１３の径方向外側に設けられた剛性歯車１４と、を有する。

【0022】

波動発生器１１は、カム１１ａを有する。カム１１ａは、中心軸Ａに垂直な断面におい
て当該中心軸Ａに対して偏心した形状を有する。図示の実施形態では、カム１１ａは、中
心軸Ａに垂直な断面において楕円形の形状を有する。言い換えると、カム１１ａは、中心
軸Ａの方向から視た場合に楕円形を呈する。カム１１ａの形状は楕円形に限られず、中心
軸Ａに対して偏心した任意の形状をとり得る。

【0023】

カム１１ａには入力軸１１ｃが設けられている。入力軸１１ｃは、カム１１ａから中心
軸Ａに沿ってＸ２方向に延びている。カム１１ａ及び入力軸１１ｃは、中心軸Ａ方向に延
びる凹部１１ｂを有する。凹部１１ｂは、カム１１ａを貫通し入力軸１１ｃまで延びてい
る。凹部１１ｂは、駆動源の出力軸（不図示）を受け入れることができる。駆動源の出力
軸は、中心軸Ａに沿って凹部１１ｂに挿入される。入力軸１１ｃには、締結具１１ｄが設
けられる。締結具１１ｄは、例えば、中心軸Ａに垂直な方向に延びるボルトである。駆動
源の出力軸は、締結具１１ｄにより緩みなく入力軸１１ｃに固定される。このように、駆
動源の出力軸は、入力軸１１ｃを介して波動発生器１１に固定される。

【0024】

ベアリング１２は、カム１１ａの外周面に設けられた内輪１２ａと、可撓性歯車１３の
径方向内側に設けられた外輪１２ｂと、内輪１２ａと外輪１２ｂとの間に保持される転動
体１２ｃと、を備える。内輪１２ａ及び外輪１２ｂは可撓性を有する。ベアリング１２は
、図２に明瞭に示されているように、カム１１ａによって外側に押し広げられることによ
り、中心軸Ａの方向からの視点でカム１１ａの形状に倣った形状を有する。図示の実施形
態では、ベアリング１２は、カム１１ａによって押し広げられることにより楕円形を呈し
ている。

【0025】

可撓性歯車１３は、ベアリング１２を介して波動発生器１１の径方向外側に設けられる
。可撓性歯車１３は、ベアリング１２を介してカム１１ａに取り付けられる。一実施形態
において、可撓性歯車１３は、円筒形状を有する筒部１３ａと、筒部１３ａのＸ２方向の
端から径方向内方に延びるダイヤフラム１３ｂと、筒部１３ａの外周面に設けられた外歯
１３ｃと、を有する。可撓性歯車１３は、少なくともその一部が可撓性を有する。例えば
、可撓性歯車１３のうち筒部１３ａは可撓性を有する。

【0026】

剛性歯車１４は、可撓性歯車１３の径方向外側に設けられる。剛性歯車１４は、リング
形状を有する。剛性歯車１４は、その内周面に設けられた内歯１４ａを有する。剛性歯車
１４の外周面には、後述するように、クランク軸２１が固定されている。

【0027】

剛性歯車１４の内歯１４ａは、可撓性歯車１３の外歯１３ｃの一部と噛み合う。具体的
には、剛性歯車１４の内歯１４ａは、中心軸Ａ周りの周方向におけるカム１１ａの長軸に
対応する位置において、可撓性歯車１３の外歯１３ｃと噛み合う。剛性歯車１４の内歯１
４ａと可撓性歯車１３の外歯１３ｃとが噛み合う位置は、波動発生器１１の回転に応じて
周方向において移動する。可撓性歯車１３の外歯１３ｃの歯数と剛性歯車１４の内歯１４
ａの歯数とは異なっている。

【0028】

波動歯車装置１０の動作について説明する。入力軸１１ｃに駆動源の出力軸から回転が
入力されるとカム１１ａが中心軸Ａの周りで回転する。このカム１１ａの回転により、可
撓性歯車１３の外歯１３ｃと剛性歯車１４の内歯１４ａとが噛み合う噛み合い位置が中心
軸Ａ周りの周方向に移動する。これにより、可撓性歯車１３と剛性歯車１４との間に相対
回転が発生する。後述するように、図１及び図２に示されている実施形態では、キャリア
２４の自転が規制されており、このキャリア２４に可撓性歯車１３が固定されているため
、カム１１ａが回転すると剛性歯車１４が回転する。そして、この剛性歯車１４の回転に
より、剛性歯車１４とともにクランク軸２１が回転する。このようにして、駆動源から波
動歯車装置１０に入力された回転は、波動歯車装置１０において第１減速比で減速され、
減速された回転がクランク軸２１に出力される。第１減速比は、可撓性歯車１３の外歯１
３ｃの歯数と剛性歯車１４の内歯１４ａの歯数とに基づいて定められる。

【0029】

続いて、減速機構２０について説明する。図示の実施形態において、減速機構２０は、
クランク軸２１と、ニードル軸受２２ａ，２２ｂと、外歯歯車２３ａ，２３ｂと、キャリ
ア２４と、キャリアピン２５と、円筒ローラ２６と、ピン２７と、ケース２８と、主軸受２９ａ，２９ｂと、ローラ３０と、を有する。

【0030】

クランク軸２１は、偏心部２１ａと、中心軸Ａ方向において偏心部２１ａよりもＸ２側
に設けられた偏心部２１ｂと、を有する。クランク軸２１は、中心軸Ａ方向に延びる貫通
孔２１ｃを有している。既述のとおり、クランク軸２１は、剛性歯車１４に固定されてい
る。言い換えると、クランク軸２１は、剛性歯車１４に対して相対回転しないように設け
られている。一実施形態において、クランク軸２１の内周面には雌スプラインが設けられ
ており、この雌スプラインが剛性歯車１４の外周面に設けられた雄スプラインとスプライ
ン結合する。他の実施形態において、クランク軸２１は、剛性歯車１４と一体に形成され
る。言い換えると、クランク軸２１と剛性歯車１４とは一体のワンピース構造を有する。

【0031】

一実施形態において、偏心部２１ａ及び偏心部２１ｂは、円筒形状を有する。この場合
、偏心部２１ａ及び偏心部２１ｂは、中心軸Ａ方向からの視点で、中心軸Ａから径方向の
変位した位置に中心を有する円形を呈する。つまり、偏心部２１ａ及び偏心部２１ｂは、
中心軸Ａに対して偏心している。偏心部２１ａと偏心部２１ｂとは互いと異なる位相を有
する。例えば、偏心部２１ａの位相と偏心部２１ｂの位相とは互いに１８０°ずれている
。

【0032】

クランク軸２１の径方向外側には、複数のニードル軸受が設けられている。図示の実施
形態においては、偏心部２１ａの径方向外側にニードル軸受２２ａが設けられており、偏
心部２１ｂの径方向外側にニードル軸受２２ｂが設けられている。

【0033】

外歯歯車２３ａ及び外歯歯車２３ｂはいずれも概ねリング状の形状を有する。外歯歯車
２３ａは、その中央に中心軸Ａ方向に延びるクランク孔２３ａ１を有し、外歯歯車２３ｂ
は、その中央に中心軸Ａ方向に延びるクランク孔２３ｂ１を有する。外歯歯車２３ａはニ
ードル軸受２２ａを介してクランク軸２１の偏心部２１ａに設けられ、外歯歯車２３ｂは
ニードル軸受２２ｂを介してクランク軸２１の偏心部２１ｂに設けられる。外歯歯車２３
ａ及び外歯歯車２３ｂは、クランク軸２１に対して回転可能に設けられる。

【0034】

外歯歯車２３ａは外歯２３ａ２を有し、外歯歯車２３ｂは外歯２３ｂ２を有している。
中心軸Ａの方向から視た外歯歯車２３ａ及び外歯２３ｂ２の形状は、例えばペリサイクロ
イド曲線となる。外歯歯車２３ａは、クランク孔２３ａ１の径方向外側に設けられた６つ
のピン孔２３ａ３を有し、外歯歯車２３ｂは、クランク孔２３ｂ１の径方向外側に設けら
れた６つのピン孔２３ｂ３を有する。ピン孔２３ａ３及びピン孔２３ｂ３はそれぞれ、中
心軸Ａ周りの周方向において等間隔で配置されてもよい。ピン孔２３ａ３及びピン孔２３
ｂ３は互いに対向する位置に設けられる。

【0035】

外歯歯車２３ａ及び外歯歯車２３ｂの径方向外側には、ケース２８が設けられている。
ケース２８は、中空の円筒形状を有するケース本体２８ａと、ケース本体２８ａの径方向
外側に設けられたフランジ２８ｂと、を有する。フランジ２８ｂは、中心軸Ａ方向に延び
るボルト孔を有する。フランジ２８ｂには、例えば、駆動対象の相手装置（不図示）が連
結される。駆動対象の相手装置は、例えば、産業用ロボットのアームである。駆動対象の
相手装置は、ボルトによりフランジ２８ｂに連結され得る。

【0036】

ケース本体２８ａの内周面には中心軸Ａに沿って延びる溝２８ａ１が複数形成されてい
る。言い換えると、ケース本体２８ａは、中心軸Ａに沿って延びる複数の溝２８ａ１を有
する。複数の溝２８ａ１の各々にはピン２７が設けられる。ピン２７の数は、外歯歯車２
３ａ，２３ｂの歯数と異なっている。図示の実施形態では、ピン２７の数は、外歯歯車２
３ａ，２３ｂの歯数よりも１つだけ多い。

【0037】

ケース２８の径方向内方には、キャリア２４が設けられている。キャリア２４は、ケー
ス２８に対して相対回転可能に設けられる。キャリア２４は、第１キャリア体２４ａと、
第２キャリア体２４ｂと、を有する。

【0038】

中心軸Ａに沿って第１キャリア体２４ａと第２キャリア体２４ｂとの間には、外歯歯車
２３ａ及び外歯歯車２３ｂが設けられている。第１キャリア体２４ａは、その中央に中心
軸Ａ方向に延びる貫通孔２４ａ１を有する。駆動源の出力軸は、この貫通孔２４ａ１を通
って波動歯車装置１０の入力軸１１ｃへ挿入される。第１キャリア体２４ａは、貫通孔２
４ａ１の径方向外側に設けられた６つの貫通孔２４ａ２を有する。貫通孔２４ａ２の各々
は、中心軸Ａと平行に延びる。貫通孔２４ａ２は、ピン孔２３ａ３及びピン孔２３ｂ３と
対向する位置に設けられる。

【0039】

第２キャリア体２４ｂは、円盤形状を有する基部２４ｂ１と、基部２４ｂ１の中心付近
からＸ１方向に突出するセンターボス部２４ｂ２と、センターボス部２４ｂ２よりも径方
向外方においてＸ１方向に突出する周辺ボス部２４ｂ３と、を有する。図示の実施形態で
は、第２キャリア体２４ｂは、６つの周辺ボス部２４ｂ３を有する。

【0040】

センターボス部２４ｂ２は、中心軸Ａ方向に延びる穴２４ｂ４を有する。穴２４ｂ４は
、可撓性歯車１３のダイヤフラム１３ｂを受け入れる。可撓性歯車１３はダイヤフラム１
３ｂを介して第２キャリア体２４ｂのセンターボス部２４ｂ２に取り付けられる。一実施
形態において、ダイヤフラム１３ｂは、センターボス部２４ｂ２に固定される。可撓性歯
車１３は、第２キャリア体２４ｂに対して回転不能に取り付けられる。

【0041】

周辺ボス部２４ｂ３の各々は、中心軸Ａと平行に延びる穴２４ｂ５を有する。穴２４ｂ５は、ピン孔２３ａ３及びピン孔２３ｂ３と対向する位置に設けられる。

【0042】

キャリアピン２５は、貫通孔２４ａ２、ピン孔２３ａ３、ピン孔２３ｂ３及び穴２４ｂ
５内に設けられる。キャリアピン２５は、貫通孔２４ａ２、ピン孔２３ａ３、及びピン孔
２３ｂ３を貫通し、穴２４ｂ５まで延びている。第１キャリア体２４ａと第２キャリア体
２４ｂとはキャリアピン２５により連結されている。

【0043】

第１キャリア体２４ａは、主軸受２９ａを介してケース２８に設けられている。第２キ
ャリア体２４ｂは、主軸受２９ｂを介してケース２８に設けられている。このように、第
１キャリア体２４ａ及び第２キャリア体２４ｂは、ケース２８に対して相対回転可能に取
り付けられる。第１キャリア体２４ａと第２キャリア体２４ｂとはキャリアピン２５によ
り連結されているので、第１キャリア体２４ａ及び第２キャリア体２４ｂは一体にケース
２８に対して相対回転する。第２キャリア体２４ｂとクランク軸２１とは、ローラ３０を
介して接続されている。したがって、クランク軸２１は、第２キャリア体２４ｂに対して
相対回転することができる。

【0044】

キャリアピン２５の外周面には、円筒ローラ２６が設けられている。円筒ローラ２６は
、キャリアピン２５に対して回転可能に設けられている。円筒ローラ２６は、キャリアピ
ン２５の外周面のうち外歯歯車２３ａと対向する領域から外歯歯車２３ｂと対向する領域
に亘って設けられる。

【0045】

キャリア２４は、その自転が規制されるように他の部材に接続される。ケース２８が産
業用ロボットのアームと連結される場合には、キャリア２４は、例えば当該産業用ロボッ
トの台座に接続されることによりその自転が規制される。産業用ロボットの台座は、当該
産業用ロボットの設置場所のフロア等の固定面に当該産業用ロボットを固定する。このよ
うにして、キャリア２４の自転は規制されている。

【0046】

続いて、減速機１の動作について説明する。既述のように、駆動源からの回転は、波動
歯車装置１０で減速され、減速された回転がクランク軸２１に出力される。この波動歯車
装置１０から入力された回転により、クランク軸２１の偏心部２１ａ及び偏心部２１ｂが
中心軸Ａの周りで偏心回転する。これにより、クランク軸２１が１回自転するごとに、外
歯歯車２３ａ，２３ｂがケース２８に対してピン２７の数と外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯
数との差である１歯分だけ相対回転する。図示の実施形態では、外歯歯車２３ａ，２３ｂ
の自転が拘束されているため、ケース２８がピン２７の数と外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯
数との差である１歯分だけ回転する。このようにして、クランク軸２１の回転が１／（外
歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数）の第２減速比で減速されてケース２８に伝達される。

【0047】

以上のようにして、駆動源から減速機１に入力された回転は、波動歯車装置１０におい
て第１減速比で減速されて減速機構２０に出力され、減速機構２０において第２減速比で
減速されてケース２８から相手装置に出力される。したがって、減速機１は、第１減速比
と第２減速比との積で表される高い減速比で駆動源からの回転を減速することができる。

【0048】

次に、図３を参照して、本発明の別の実施形態による減速機１について説明する。本発
明の別の実施形態による減速機１は、波動歯車装置１０の可撓性歯車が自転可能である一
方で剛性歯車の回転が規制されている点で、図１に示されている減速機１と異なっている
。図３に示されている減速機１の構成要素のうち図１に示されている減速機１の構成要素
と同一又は類似のものには図１と同じ又は類似の参照符号を付し、これらの同一又は類似
の構成要素については詳細な説明を省略する。

【0049】

図３に示されている減速機１の波動歯車装置１０は、波動発生器１１と、波動発生器１
１の径方向外側に設けられたベアリング１２と、ベアリング１２の径方向外側に設けられ
た可撓性歯車１１３と、可撓性歯車１１３の径方向外側に設けられた剛性歯車１４と、を
有する。

【0050】

図３に示されている減速機１の減速機構２０は、ニードル軸受２２ａ，２２ｂと、外歯
歯車２３ａ，２３ｂと、キャリア１２４と、キャリアピン２５と、円筒ローラ２６と、ピ
ン２７と、ケース２８と、主軸受２９ａ，２９ｂと、ローラ１３０と、カバー１４０と、を有する。

【0051】

可撓性歯車１１３は、ベアリング１２を介して波動発生器１１の径方向外側に設けられ
る。可撓性歯車１１３は、円筒形状を有する筒部１１３ａと、筒部１１３ａの外周面に設
けられた外歯１１３ｃと、を有する。可撓性歯車１１３は、少なくともその一部が可撓性
を有する。例えば、可撓性歯車１１３のうち筒部１１３ａは可撓性を有する。クランク軸
１１３ｂは、筒部１１３ａのＸ２方向の端に設けられている。クランク軸１１３ｂは、可
撓性歯車１１３に固定されている。言い換えると、クランク軸１１３ｂは、可撓性歯車１
１３に対して相対回転しないように設けられている。一実施形態において、クランク軸１
１３ｂは、可撓性歯車１１３と一体に形成される。言い換えると、クランク軸１１３ｂと
可撓性歯車１１３とは一体のワンピース構造を有する。

【0052】

クランク軸１１３ｂは、偏心部１１３ｂ１と、中心軸Ａ方向において偏心部１１３ｂ１
よりもＸ２側に設けられた偏心部１１３ｂ２と、偏心部１１３ｂ２の径方向中心からＸ２
方向に延びるボス部１１３ｂ３と、を有する。一実施形態において、偏心部１１３ｂ１及
び偏心部１１３ｂ２はそれぞれ、円筒形状を有する。この場合、偏心部１１３ｂ１及び偏
心部１１３ｂ２は、中心軸Ａ方向からの視点で中心軸Ａから径方向に変位した位置に中心
を有する円形を呈する。このように、偏心部１１３ｂ１及び偏心部１１３ｂ２は、中心軸
Ａに対して偏心している。偏心部１１３ｂ１と偏心部１１３ｂ２とは互いと異なる位相を
有する。例えば、偏心部１１３ｂ１の位相と偏心部１１３ｂ２の位相とは互いに１８０°
ずれている。

【0053】

ボス部１１３ｂ３の径方向外方には、カバー１４０が設けられている。カバー１４０は
、ボス部１１３ｂ３に対して相対回転しないように設けられている。カバー１４０は、ボ
ス部１１３ｂ３とスプライン結合してもよい。カバー１４０は、ボス部１１３ｂ３と一体
に設けられてもよい。

【0054】

可撓性歯車１１３の径方向外側には剛性歯車１４が設けられている。剛性歯車１４は、
リング形状を有する。剛性歯車１４は、その内周面に設けられた内歯１４ａを有する。

【0055】

剛性歯車１４は、接続板１２５を介してキャリア１２４に取り付けられている。接続板
１２５は、リング形状の底部１２５ａと、底部１２５ａの径方向外端からＸ１方向に延び
る壁部１２５ｂと、壁部１２５ｂのＸ１側の端から径方向外方に延びるフランジ１２５ｃ
と、を有する。接続板１２５は、その底面１２５ａと壁面１２５ｂにおいて剛性歯車１４
に接している。接続板１２５は、剛性歯車１４に対して相対回転しないように設けられて
いる。一実施形態において、接続板１２５は、剛性歯車１４とスプライン結合する。接続
板１２５は、剛性歯車１４と一体に形成されてもよい。言い換えると、接続板１２５と剛
性歯車１４とは一体のワンピース構造を有していてもよい。

【0056】

接続板１２５は、キャリア１２４に相対回転しないように設けられている。一実施形態
において、フランジ１２５ｃにはボルト１２６を受け入れるボルト孔が設けられており、
接続板１２５は、ボルト１２６によりキャリア１２４の第１キャリア体１２４ａに締結さ
れる。接続板１２５は、キャリア１２４の第１キャリア体１２４ａと一体に形成されても
よい。言い換えると、接続板１２５と第１キャリア体１２４ａとは一体のワンピース構造
を有していてもよい。

【0057】

キャリア１２４は、ケース２８の径方向内方に設けられている。キャリア１２４は、第
１キャリア体１２４ａと、第２キャリア体１２４ｂと、を有する。第１キャリア体１２４
ａと第２キャリア体１２４ｂとはキャリアピン２５により連結されている。キャリア１２
４は、例えば産業用ロボットを固定する台座に連結されることにより、その自転が規制さ
れている。

【0058】

第１キャリア体１２４ａは、中空のリング形状を有する。第１キャリア体１２４ａの中
心に形成された貫通孔には、波動歯車装置１０が配置されている。第１キャリア体１２４
ａは、凹部１２４ａ１を有している。凹部１２４ａ１は、径方向に延びる底面１２４ａ２
と、底面１２４ａ２の径方向外端からＸ１方向に延びる壁部１２４ａ３と、を有する。凹
部１２４ａ１の底面１２４ａ２は、接続板１２５のフランジ１２５ｃと対向している。波
動歯車装置１０は、第１キャリア体１２４ａの径方向内方に設けられている。

【0059】

第２キャリア体１２４ｂは、中空のリング形状を有する。第２キャリア体１２４ｂの中
心に形成された貫通孔には、可撓性歯車１１３のボス部１１３ｂ３及びカバー１４０が配
置されている。第２キャリア体１２４ｂは、ローラ１３０を介して可撓性歯車１１３のボ
ス部１１３ｂ３及びカバー１４０を相対回転可能に支持している。

【0060】

減速機１の動作について説明する。波動歯車装置１０の入力軸１１ｃに駆動源の出力軸から回転が入力されるとカム１１ａが中心軸Ａの周りで回転する。このカム１１ａの回転に応じて可撓性歯車１１３の外歯１１３ｃと剛性歯車１４の内歯１４ａとが噛み合う噛み合い位置が中心軸Ａ周りの周方向に移動する。これにより、可撓性歯車１１３と剛性歯車１４との間に相対回転が発生する。図３に示されている実施形態では、キャリア１２４の自転が規制されており、このキャリア１２４に剛性歯車１４が固定されているため、剛性歯車１４の自転も規制されている。よって、カム１１ａが回転すると可撓性歯車１１３が回転する。このように、駆動源から波動歯車装置１０に入力された回転は、波動歯車装置１０において第１減速比で減速され、減速された回転がクランク軸１１３ｂに出力される。第１減速比は、可撓性歯車１１３の外歯１１３ｃの歯数と剛性歯車１４の内歯１４ａの歯数とに基づいて定められる。

【0061】

この可撓性歯車１１３の回転により、クランク軸１１３ｂの偏心部１１３ｂ１及び偏心
部１１３ｂ２が中心軸Ａの周りで偏心回転する。これにより、クランク軸１１３ｂが１回
自転するごとに、外歯歯車２３ａ，２３ｂがケース２８に対してピン２７の数と外歯歯車
２３ａ，２３ｂの歯数との差である１歯分だけ相対回転する。図示の実施形態では、外歯
歯車２３ａ，２３ｂの自転が拘束されているため、ケース２８がピン２７の数と外歯歯車
２３ａ，２３ｂの歯数との差である１歯分だけ回転する。このようにして、クランク部１
１３ｂの回転が１／（外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数）の第２減速比で減速されてケース
２８に伝達される。

【0062】

以上のようにして、駆動源から減速機１に入力された回転は、波動歯車装置１０において第１減速比で減速されて減速機構２０に出力され、減速機構２０において第２減速比で減速されてケース２８から相手装置に出力される。

【0063】

次に、図４を参照して、本発明の別の実施形態による減速機１について説明する。本発
明の別の実施形態による減速機１は、キャリアが回転可能である一方でケースの回転が規
制されている点で図３に示されている減速機１と異なっている。図４に示されている減速
機１の構成要素のうち図１及び図３に示されている減速機１の構成要素と同一又は類似の
ものには図１及び図３と同じ又は類似の参照符号を付し、これらの同一又は類似の構成要
素については詳細な説明を省略する。

【0064】

減速機１は、波動歯車装置１０と、減速機構２０と、を備える。波動歯車装置１０は、
波動発生器１１と、波動発生器１１の径方向外側に設けられたベアリング１２と、ベアリ
ング１２の径方向外側に設けられた可撓性歯車２１３と、可撓性歯車２１３の径方向外側
に設けられた剛性歯車１４と、を有する。

【0065】

減速機構２０は、ニードル軸受２２ａ，２２ｂと、外歯歯車２３ａ，２３ｂと、キャリ
ア２２４と、キャリアピン２５と、円筒ローラ２６と、ピン２７と、ケース２８と、主軸受２９ａ，２９ｂと、ローラ３０と、カバー１４０と、コネクタ２３０と、を有する。

【0066】

可撓性歯車２１３は、ベアリング１２を介して波動発生器１１の径方向外側に設けられ
る。可撓性歯車２１３は、円筒形状を有する筒部２１３ａと、筒部２１３ａのＸ２方向の
端に設けられたクランク軸１１３ｂと、筒部２１３ａの外周面に設けられた外歯２１３ｃ
と、を有する。可撓性歯車２１３は、少なくともその一部が可撓性を有する。例えば、可
撓性歯車２１３のうち筒部２１３ａは可撓性を有する。筒部２１３ａは、キャリア２２４
の第１キャリア体２２４ａのＸ１方向の端面２２４ａ１よりもＸ１方向に延びている。言
い換えると、筒部２１３ａは、第１キャリア体２２４ａの周方向内側にある第１部位２１
３ａ１と、第１部位からＸ１方向に延びている第２部位２１３ａ２と、を有する。第２部
位は、第１キャリア体２２４ａの端面２２４ａ１からＸ１方向に突出している。外歯２１
３ｃは、筒部２１３ａのうち第２部位２１３ａ２の外周面に設けられている。

【0067】

可撓性歯車２１３の径方向外側には剛性歯車１４が設けられている。剛性歯車１４は、
リング形状を有する。剛性歯車１４は、その内周面に設けられた内歯１４ａを有する。剛
性歯車１４は、可撓性歯車２１３の筒部２１３ａの第２部位２１３ａ２の径方向外方に設
けられている。

【0068】

剛性歯車１４は、カップ部材２２５を介してキャリア２２４に取り付けられている。カ
ップ部材２２５は、リング形状の底部２２５ａと、底部２２５ａの径方向外端からＸ１方
向に延びる壁部２２５ｂと、壁部２２５ｂのＸ１側の端から径方向外方に延びるフランジ
２２５ｃと、を有する。カップ部材２２５は、その底面２２５ａと壁面２２５ｂとにより
剛性歯車１４を支持している。カップ部材２２５は、剛性歯車１４に対して相対回転しな
いように設けられている。一実施形態において、カップ部材２２５は、剛性歯車１４とス
プライン結合する。カップ部材２２５は、剛性歯車１４と一体に形成されてもよい。言い
換えると、カップ部材２２５と剛性歯車１４とは一体のワンピース構造を有していてもよ
い。

【0069】

カップ部材２２５は、コネクタ２３０に相対回転しないように設けられている。一実施
形態において、フランジ２２５ｃにはボルト２２６を受け入れるボルト孔が設けられてお
り、カップ部材２２５は、ボルト２２６によりコネクタ２３０に締結される。カップ部材
２２５は、コネクタ２３０と一体に形成されてもよい。言い換えると、カップ部材２２５
とコネクタ２３０とは一体のワンピース構造を有していてもよい。

【0070】

このように、図４に示されている減速機１において、剛性歯車１４は、ケース２８に固
定されている。

【0071】

コネクタ２３０は、円盤形状のベース２３１と、フランジ２３３と、ベース２３１とフ
ランジ２３３とを接続する接続部２３２と、を有する。ベース２３１は、中心軸Ａからの
視点で円盤形状を呈する。ベース２３１の中央には貫通孔が設けられている。ベース２３
１は、その内周面とＸ１側の表面２２１ａの一部とでカップ部材２２５を支持している。
フランジ２３３は、中心軸Ａの方向からの視点でケース２８のフランジ２８ｂと同じ形状
を有する。フランジ２３３と、ベースの径方向外端からＸ２方向に延びる。

【0072】

キャリア２２４は、ケース２８の径方向内方に設けられている。キャリア２２４は、第
１キャリア体２２４ａと、第２キャリア体２２４ｂと、を有する。第１キャリア体２２４
ａと第２キャリア体２２４ｂとはキャリアピン２５により連結されている。キャリア２２
４は、例えば産業用ロボットのアームに連結される。

【0073】

ケース２８は、例えば当該産業用ロボットの台座に接続されることによりその自転が規
制される。

【0074】

第１キャリア体２２４ａは、中空のリング形状を有する。第２キャリア体２２４ｂは、
第２キャリア体１２４ｂと同じ又は同様の形状を有する。

【0075】

減速機１の動作について説明する。波動歯車装置１０の入力軸１１ｃに駆動源の出力軸
から回転が入力されるとカム１１ａが中心軸Ａの周りで回転する。このカム１１ａの回転
に応じて可撓性歯車２１３の外歯２１３ｃと剛性歯車１４の内歯１４ａとが噛み合う噛み
合い位置が中心軸Ａ周りの周方向に移動する。これにより、可撓性歯車２１３と剛性歯車
１４との間に相対回転が発生する。図４に示されている実施形態では、ケース２８の自転
が規制されており、このケース２８に剛性歯車１４が固定されているため、剛性歯車１４
の自転も規制されている。よって、カム１１ａが回転すると可撓性歯車２１３が回転する
。このように、駆動源から波動歯車装置１０に入力された回転は、波動歯車装置１０にお
いて第１減速比で減速され、減速された回転がクランク軸１１３ｂに出力される。第１減
速比は、可撓性歯車２１３の外歯２１３ｃの歯数と剛性歯車１４の内歯１４ａの歯数とに
基づいて定められる。

【0076】

この可撓性歯車２１３の回転により、クランク軸１１３ｂの偏心部１１３ｂ１及び偏心
部１１３ｂ２が中心軸Ａの周りで偏心回転する。これにより、クランク軸１１３ｂが１回
自転するごとに、外歯歯車２３ａ，２３ｂがケース２８に対してピン２７の数と外歯歯車
２３ａ，２３ｂの歯数との差である１歯分だけ相対回転する。図示の実施形態では、ケー
ス２８の自転が拘束されているため、外歯歯車２３ａ，２３ｂがピン２７の数と外歯歯車
２３ａ，２３ｂの歯数との差である１歯分だけ回転する。このようにして、クランク軸１
１３ｂの回転が１／（外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数）の第２減速比で減速されてケース
２８に伝達される。

【0077】

以上のようにして、駆動源から減速機１に入力された回転は、波動歯車装置１０におい
て第１減速比で減速されて減速機構２０に出力され、減速機構２０において第２減速比で
減速されてキャリア２２４から相手装置に出力される。

【0078】

続いて、上記実施形態が奏する作用効果について説明する。上記の実施形態において、
減速機１は、駆動源から入力された回転を減速して出力する波動歯車装置１０と、前記波
動歯車装置から出力された回転を減速して出力する減速機構２０と、を備える。当該実施
形態によれば、駆動源からの回転が波動歯車減速機に入力される。よって、減速機１にお
いては、ギヤ同士が、減速される前の駆動源の回転速度で衝突することがない。これによ
り、入力される回転の回転速度で回転するギヤが他のギヤ（例えば、スパーギヤ）と衝突
することによる大きな衝撃音の発生を防止できる。

【0079】

上記の実施形態において、クランク軸２１は、剛性歯車１４の外周面に固定されている
。これにより、減速機１の軸方向の寸法が小型化される。

【0080】

上記の実施形態において、クランク軸２１と剛性歯車とがワンピース構造を有する。こ
れにより、部品点数を削減することができる。

【0081】

上記の実施形態において、クランク軸１１３ｂは、可撓性歯車１１３又は可撓性歯車２
１３に固定されている。これにより、部品点数を削減することができる。

【0082】

上記の実施形態において、剛性歯車１４は、ケース２８に固定されされている。これに
より、キャリア２２４から減速された回転を出力することができる。

【0083】

上記の実施形態において、波動歯車装置１０は、第１キャリア体１２４ａの径方向内方
に設けられている。これにより、減速機１の軸方向の寸法が小型化される。

【0084】

上記の実施形態において、剛性歯車１４は、キャリア１２４に固定されている。これに
より、ケース２８から減速された回転を出力することができる。

【0085】

上記の実施形態において、波動歯車装置１０は、駆動源の出力軸に固定された波動発生
器１１を有する。これにより、駆動源の出力軸の回転は、この出力軸に固定された波動発
生器１１にに入力されるので、駆動源の回転速度で回転するギヤが他のギヤと衝突すると
き発生する大きな衝撃音の発生を防止できる。

【0086】

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説
明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、
材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に
説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態に
おいて説明した構成要素の一部を省略することもできる。

【0087】

上記の各実施形態は、適宜組み合わされてもよい。複数の実施形態を組み合わせることで
実現される態様も、本発明の一実施形態となり得る。

【符号の説明】

【0088】

１ 減速機
１０ 波動歯車装置
２０ 減速機構
１１ 波動発生器
１２ ベアリング
１３，１１３，２１３ 可撓性歯車
１４ 剛性歯車
２１，１１３ｂ クランク軸
２２ａ，２２ｂ ニードル軸受
２３ａ，２３ｂ 外歯歯車
２４，１２４，２２４ キャリア
２５ キャリアピン
２６ 円筒ローラ
２７ ピン
２８ ケース
２９ａ，２９ｂ 主軸受
３０，１３０ ローラ
１４０ カバー
２３０ コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】