JP2019035500A - 減速機及び減速機付きモータ - Google Patents

Abstract

【課題】高価な軸受を使用することなく、出力部材に作用する内部モーメントの影響を低減させて安価で薄型化、軸受の長寿命化を実現した減速機付きモータを提供する。【解決手段】電動モータＭと、電動モータＭにより回転駆動される偏心軸８を中心に歯車機構が減速回転して出力する減速機付モータであって、複数の外歯歯車９，１０は、減速機ハウジング５に設けられた軸受１２ｂ位置からの軸方向距離とその位置で出力ピン１４に作用する荷重の大きさを乗算して得られるモーメントが互いに相殺される位置で偏心軸８に各々組み付けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、例えばトロコイド減速方式で駆動する減速機及びこれを備えた減速機付きモータに関する。

トロコイド減速方式で作動する減速機は、ハウジングに取り付けられた円環形状の内歯歯車と、ピッチ円直径が内歯歯車よりも小さく設定され、内歯歯車の内側に配置される円盤形状の外歯歯車と、外歯歯車に連係され、外歯歯車の自転運動を外部に出力する出力部材と、を備える。外歯歯車は、ハウジングに取り付けられた内歯歯車の内側にて、電動モータからの作動により内歯と外歯が噛み合いながら所定の回転数（公転回転数）にて公転運動（揺動運動）を行う。また、この公転運動（揺動運動）とともに、外歯歯車は、内歯歯車との噛み合いにより、公転回転数よりも減速された回転数（自転回転数）にて自転運動を行う。そして、この外歯歯車の減速された自転運動が出力部材に伝達され、減速された回転出力が出力部材から出力される。

例えば、特開２０１４−８１０６８号公報の図５に開示された減速機は、先端部にロータが取り付けられ、電動モータからの回転入力により回転する棒状の入力軸とハウジングに取り付けられる円環形状の内歯歯車と、内歯歯車と噛み合い入力軸を中心に回転し円環形状の外歯歯車と、外歯歯車と略円盤形状の出力部材との間に設けられた複数の出力ピンを備えている。

外歯歯車は、内歯歯車の内側にて第一内歯歯車の内歯に一部の外歯が噛合した状態にて配置されている。そして、モータを起動して入力軸が回転することにより、外歯歯車は内歯歯車内をモータからの入力回転数にて公転（揺動）運動するとともに、公転運動に対し所定の比率にて減速された回転数にて自転運動を行う。そして、この自転運動が出力ピンを介して出力部材に伝達され、出力部材は外歯歯車とともに回転する入力軸を中心として回転するようになっている（特許文献１：特開２０１４−８１０６８号公報参照）。

また偏心揺動型の歯車装置として出力部材とケーシングとの間にクロスローラ軸受を設けてスラスト方向及びラジアル方向の荷重を受けるようにした歯車装置も提案されている（特許文献２：特開２０１７−４４３１９号公報参照）。

特開２０１４−８１０６８号公報 特開２０１７−４４３１９号公報

上述した特許文献１に係る減速機は、出力部材を単一の軸受のみでハウジングに対して回転可能に支持しているため、入力軸を中心として出力部材の振れ回りが発生する。具体的には、外歯歯車と内歯歯車との噛み合いで外歯歯車が自転しながら入力軸を中心に公転するが、出力部材に連結する出力ピンも一体となって回転する。このとき、軸受の径方向中心線から出力ピンの端部までの軸方向距離に応じて軸受の軸線回りにモーメントが作用する。これにより出力部材の端面が振れ回りし、玉軸受ではモーメントを支えることができない。

上記軸受として、玉軸受に代えて特許文献２に示すクロスローラ軸受を設けるとすれば、製造コストが高価となる。また、出力部材に近い外歯歯車の出力ピン接触部と遠い外歯歯車の出力ピン接触部では出力ピンに作用する荷重が異なる。よって、出力部材に連結する出力ピンの剛性によりたわみが発生するため、荷重に偏りが発生し、軸受から２枚の外歯歯車までの軸方向距離に応じたモーメントが生じる。このため、出力部材が振れ回りし出力ピンにすりこぎ運動が発生するおそれがある。これにより軸受が破損しやすく寿命が短くなる。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、高価な軸受を使用することなく、出力部材に作用する内部モーメントの影響を低減させて安価で薄型化、軸受の長寿命化を実現した減速機及びこれを用いた小型で耐久性の高い減速機付モータを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
駆動源により回転駆動される偏心軸を中心に歯車機構が減速回転して出力する減速機であって、前記減速機は、前記駆動源より駆動伝達される前記偏心軸と、減速機ハウジングの内周面に周回して設けられた内歯歯車と、前記偏心軸に対して偏心して組み付けられ前記内歯歯車と噛み合うことで前記偏心軸を中心に公転する複数の外歯歯車と、前記複数の外歯歯車には軸方向に貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔と外接しつつ貫通して前記偏心軸に沿って周方向に複数箇所に設けられた出力ピンと、前記出力ピンの端部が連結され、前記複数の外歯歯車の公転にともなって前記減速機ハウジングに設けられた外側軸受を介して減速回転する出力部材と、を具備し、前記複数の外歯歯車は、前記減速機ハウジングに設けられた前記外側軸受の軸受中心線位置から各外歯歯車中心位置までの軸方向距離とその位置で前記出力ピンに作用する荷重の大きさを乗算して得られるモーメントが互いに相殺される位置で前記偏心軸に各々組み付けられていることを特徴とする。
これにより、複数の外歯歯車は、減速機ハウジングに設けられた外側軸受の軸受中心線位置からの各外歯歯車中心位置までの軸方向距離とその位置で出力ピンに作用する荷重の大きさを乗算して得られるモーメントが互いに相殺されるように偏心軸に各々組み付けられているので、出力部材を減速機ハウジングに設けられた外側軸受のみで支持しても、すりこぎ運動のような振れは発生せず、減速機付モータの小型薄型化に寄与することができ、安価な玉軸受を使用して低コスト化長寿命化を図ることができ、高価なクロスローラ軸受は不要となる。

前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車がこの順に組み付けられており、前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、軸方向距離ａ，ｂにおいて前記第一外歯歯車，第二外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する第一出力ピン、第二出力ピンに作用する荷重をｆａ，ｆｂ、第一，第二外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ、第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈとすると、
│ｆａ＊ａ−ｆｂ＊ｂ|≒０［Ｎｍ］（式１）
（ｂ−ｔｂ／２）−（ａ＋ｔａ／２）＝ｈ（式２）
|（ｆａ−ｆｂ）＊ａ−ｆｂ＊（ｈ＋ｔａ／２＋ｔｂ／２）|≒０［Ｎｍ］（式３）
以上（式１）から（式３）をすべて満たすように軸方向距離ａ，ｂ、外歯歯車の厚さｔａ，ｔｂ及び軸方向距離ｈが調整されていてもよい。
これにより、偏心軸を中心に回転する第一外歯歯車及び第二外歯歯車で発生する内部モーメントを減らすことができるので、出力部材を支持する減速機ハウジングに設けられる軸受の負荷が減るため、長寿命化を図ることができる。

前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車がこの順に組み付けられており、前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、第一，第二外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ、第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈ、前記第一外歯歯車で発生するトルクをＴａ、前記第二外歯歯車で発生するトルクＴｂとし、前記第一外歯歯車，第二外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する前記第一出力ピン、前記第二出力ピンの前記偏心軸中心からのピッチ半径をｒａ，ｒｂとすると、
|（Ｔａ／ｒａ−Ｔｂ／ｒｂ）＊ａ−（Ｔｂ／ｒｂ）＊（ｈ＋ｔａ／２＋ｔｂ／２）|≒０［Ｎｍ］（式４）を満たすように前記ピッチ半径をｒａ，ｒｂが調整されていてもよい。これによれば、第一, 第二出力ピンの剛性を必要以上に弱くすることは無く、外歯歯車に発生する内部モーメントを減らすことができる。

前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車及び第三外歯歯車がこの順に組み付けられており、前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、第三外歯歯車中心線までの軸方向距離をｃ、軸方向距離ａ，ｂ，ｃにおいて前記第一外歯歯車，前記第二外歯歯車及び前記第三外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する第一出力ピン、第二出力ピン及び第三出力ピンに作用する荷重をｆａ，ｆｂ，ｆｃ、第一，第二，第三外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ，ｔｃ、第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈａｂ、第二外歯歯車と第三外歯歯車の軸方向距離をｈｂｃとすると、
|a＊fa−(a+ta/2+hab+tb/2)＊fb/2−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊fc/2|≒0（式５）
| (a+ta/2+hab+tb/2)＊3^1/2/2＊fb−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊3^1/2/2＊fc|≒0（式６）
が成り立つようにしてもよい。
これにより、偏心軸を中心に回転する第一外歯歯車〜第三外歯歯車で発生する内部モーメントを減らすことができるので、出力部材を支持する減速機ハウジングに設けられる軸受の負荷が減るため、長寿命化を図ることができる。

前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車及び第三外歯歯車がこの順に組み付けられており、前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、第三外歯歯車中心線までの軸方向距離をｃ、軸方向距離ａ，ｂ，ｃにおいて前記第一外歯歯車，前記第二外歯歯車及び前記第三外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する第一出力ピン、第二出力ピン及び第三出力ピンに作用する荷重をｆａ，ｆｂ，ｆｃ、第一，第二，第三外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ，ｔｃ、第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈａｂ、第二外歯歯車と第三外歯歯車の軸方向距離をｈｂｃ、前記第一外歯歯車で発生するトルクをＴａ、前記第二外歯歯車で発生するトルクＴｂ、前記第三外歯歯車で発生するトルクＴｃとし、
前記第一出力ピン、前記第二出力ピン及び前記第三出力ピンの前記偏心軸中心からのピッチ半径を各々ｒａ，ｒｂ，ｒｃとすると、
|a＊Ta/ra−(a+ta/2+hab+tb/2)＊Tb/rb/2−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊Tc/rc/2|≒0（式７）
|(a+ta/2+hab+tb/2)＊3^1/2/2＊Tb/rb−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊3^1/2/2＊Tc/rc|≒0（式８）
を満たすようにピッチ半径ｒａ，ｒｂ，ｒｃが調整されていてもよい。
これによれば、第一〜第三出力ピンの剛性を必要以上に弱くすることは無く、外歯歯車に発生する内部モーメントを減らすことができる。

また、減速機付きモータにおいては、上述したいずれかも減速機の偏心軸にモータ軸が連結された電動モータを備えたことを特徴とする。
これにより小型で耐久性の高い減速機付きモータを提供することができる。

高価な軸受を使用することなく、出力部材に作用する内部モーメントの影響を低減させて安価で薄型化、軸受の長寿命化を実現した減速機を提供することができる。
また、減速機の偏心軸にモータ軸が連結された電動モータを備えることにより小型で耐久性の高い減速機付きモータを提供することができる。

減速機付きモータの平面図である。 図１の矢印Ａ−Ａ方向断面図である。 減速機の軸方向平面図、及び矢印Ｘ−Ｘ方向模式断面図である。 図３の減速機の第一、第二外歯歯車に作用する内部モーメントの断面説明図及び第一、第二外歯歯車に作用するモーメントの一例を示す図表である。 他例に係る減速機の軸方向平面図、及び矢印Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−Ｈ方向模式断面図である。 図５の減速機の外歯歯車に作用する内部モーメントの断面説明図である。

以下、本発明に係る減速機及び減速機付きモータの一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。先ず、減速機付きモータの概略構成について図１及び図２を参照して説明する。モータは、ＤＣブラシレスモータが用いられ、本実施例ではインナーロータ型モータが用いられる。

図１及び図２に示すように、モータハウジング１には電動モータＭが収納されている。電動モータＭは、モータハウジング１に固定子２が組み付けられ、固定子２に囲まれた空間部に回転子３が組み付けられている。固定子２は固定子コア２ａにインシュレータ２ｂを介してコイル２ｃが巻き付けられている。

回転子３は回転子軸３ａの軸端に回転子ハブ３ｂが一体に組み付けられている。回転子ハブ３ｂの外周縁部には環状のバックヨーク３ｃが軸方向に沿って一体に組み付けられている。バックヨーク３ｃの外周面にはロータマグネット３ｄが一体に組み付けられている。ロータマグネット３ｄは周方向にＮ極とＳ極が交互に着磁されており、固定子コア２ａの極歯と対向配置されている。回転子軸３ａは、モータハウジング１に対してモータ軸受１ａにより回転可能に軸支されている。電動モータＭは、モータハウジング１にモータカバー４を重ねて形成される収納空間内に収納されている。

モータハウジング１に減速機ハウジング５を重ね合わせ、減速機ハウジング５の端面に固定部材６を重ね合わせて、これらを固定部材６側より周方向に複数箇所でねじ７（図１参照）を挿入しモータハウジング１とねじ篏合させて一体に組み付けられている。

減速機ハウジング５には、回転子軸３ａと同心状に偏心軸８が組み付けられている。偏心軸８は電動モータＭにより回転子軸３ａと一体に回転駆動される。尚、偏心軸８は回転子軸３ａとカップリング等により連結されていてもよい。
偏心軸８には中央部に出力側より第一、第二偏心カム部８ａ，８ｂが並んで形成されている。第一、第二偏心カム部８ａ，８ｂは、偏心軸８の軸心に対し同じ偏心量を有し互いに略１８０度位相がずれている。第一偏心カム部８ａの外周には、第一外歯歯車９が第一軸受９ａを介して回転自在に組み付けられている。第二偏心カム部８ｂの外周には、第二外歯歯車１０が第二軸受１０ａを介して回転自在に組み付けられている。減速機ハウジング５の内周面には、内歯歯車１１が設けられている。上記第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０は、外周側の一部が内歯歯車１１と各々噛み合っている。尚、回転中心は減速機ハウジング５の内周面に設けられた内歯歯車１１の中心線と一致しており、内歯歯車１１、第一外歯歯車９，第二外歯歯車１０の歯形はトロコイド歯形である。

また、偏心軸８の出力端には内側軸受１２ａを介して出力部材１３が回転可能に支持されている。出力部材１３の外周側は減速機ハウジング５との間に外側軸受１２ｂを介して回転可能に支持されている。これらは、出力部材１３に固定部材６を重ね合わせてねじ７により軸方向に抜け止め固定されている。

図３Ａ，Ｂに示すように出力部材１３（図４Ａ参照）には、径方向外側より径方向内側に向かって第一出力ピン１４ａ，第二出力ピン１４ｂが起立形成されている。図３Ｂに示すように、出力部材１３に対向して偏心軸８を中心に第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０が軸方向に組み付けられている。出力部材１３（図４Ａ参照）には径方向外側に第一出力ピン１４ａ、径方向内側に第二出力ピン１４ｂが各々周方向に複数箇所（４箇所）で４５°ずつ位相をずらして保持されている。尚、出力部材１３には径方向外側より径方向内側に向かって第二出力ピン１４ｂ，第一出力ピン１４ａの順に起立形成されていてもよい。

図４Ａに示すように、第一出力ピン１４ａ，第二出力ピン１４ｂは出力部材１３によって各々支持されている。具体的には、第一出力ピン１４ａ，第二出力ピン１４ｂは偏心軸８と平行となるように一端側が出力部材１３に起立して組み付けられ、他端側は第一外歯歯車９に設けられた第一貫通孔９ｂ及び第二外歯歯車１０に設けられた第二貫通孔１０ｂに各々外接している（図３Ｂ参照）。また、図３Ｂにおいて、第一出力ピン１４ａの他端は、第一外歯歯車９の第一貫通孔９ｂに挿入されて外接している。また、第二外歯歯車１０に設けられた第二貫通孔１０ｂと軸方向で対向する第一外歯歯車９には、それより孔径の大きい退避孔９ｃが穿孔されている。第二出力ピン１４ｂの他端は、退避孔９ｃを貫通して第一外歯歯車９と干渉することなく第二外歯歯車１０に設けられた第二貫通孔１０ｂに挿入されて外接するようになっている。偏心軸８が回転すると、第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０は内歯歯車１１と噛み合いながら偏心軸８を中心に公転する。

この第一，第二外歯歯車９，１０の公転にともなって出力部材１３は、減速機ハウジング５に設けられた外側軸受１２ｂを介して減速回転する。第一，第二外歯歯車９，１０は、減速機ハウジング５に設けられた外側軸受１２ｂの軸受中心線位置Ｌからの軸方向距離とその位置で第一，第二出力ピン１４ａ，１４ｂに作用する荷重とを乗算して算出されるモーメントが互いに相殺される位置で偏心軸８に各々組み付けられている。尚、外歯歯車は2枚用いているが、必ずしもこれに限定されるわけではなく後述するように３枚以上であってもよい。

これにより、複数の外歯歯車９，１０は、減速機ハウジング５に設けられた外側軸受１２ｂの軸受中心線位置Ｌからの軸方向距離とその位置で第一，第二出力ピン１４ａ，１４ｂに作用する荷重とを乗算して得られるモーメントが互いに相殺されるように偏心軸８に各々組み付けられているので、出力部材１３を減速機ハウジング５に設けられた外側軸受１２ｂのみで支持しても、すりこぎ運動のような振れは発生せず、減速機付モータの小型薄型化に寄与することができ、安価な玉軸受を使用し高価なクロスローラ軸受は不要となる。

ここで、図４を参照して減速機の第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０で発生する内部モーメントについて具体的に詳述する。
図４Ａに示すように、出力部材１３に対して軸方向に第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０がこの順に組み付けられており、外側軸受１２ｂの軸受中心線Ｌから第一外歯歯車９中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車１０中心線までの軸方向距離をｂ、軸方向距離ａ，ｂにおいて第一外歯歯車９，第二外歯歯車１０の第一，第二貫通孔９ｂ，１０ｂに各々外接する第一，第二出力ピン１４ａ，１４ｂに各々作用する荷重をｆａ，ｆｂ、第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０の厚さをｔａ，ｔｂ、第一外歯歯車９と第二外歯歯車１０との軸方向距離をｈとすると、
│ｆａ＊ａ−ｆｂ＊ｂ|≒０［Ｎｍ］（式１）
（ｂ−ｔｂ／２）−（ａ＋ｔａ／２）＝ｈ（式２）
|（ｆａ−ｆｂ）＊ａ−ｆｂ＊（ｈ＋ｔａ／２＋ｔｂ／２）|≒０［Ｎｍ］（式３）
以上（式１）から（式３）までを満たすように軸方向距離ａ，ｂ、歯車の厚さｔａ，ｔｂ軸方向距離ｈが調整されている。これにより、偏心軸８を中心に回転する第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０で発生する内部モーメントを減らすことができるので、出力部材１３を支持する外側軸受１２ｂの負荷が減るため、長寿命化を図ることができる。図４Ｂに示した図表は、第一，第二出力ピン１４ａ，１４ｂの撓みやねじれで第一外歯歯車９と第二外歯歯車１０が６：４或いは７：３で荷重を負担するとした例である。

尚、第一，第二出力ピン１４ａ，１４ｂが互いに同素材、同径であるとすると、外側軸受１２ｂの軸受中心線Ｌから距離が短い方の第一出力ピン１４ａが外接する第一外歯歯車９（第一貫通孔９ｂ）までの撓み量は、第二出力ピン１４ｂが外接する第二外歯歯車１０（第二貫通孔１０ｂ）までの撓み量より少なくなり、基本的にｆａ＞ｆｂの関係になる（長さが長い棒の方が、短い棒より撓み易くなる）。
よって、第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０で発生する内部モーメントの相殺を考慮すると、第一出力ピン１４ａに作用する荷重ｆａが外径側（図３Ｂ：ｒａ）、第二出力ピン１４ｂに作用する荷重ｆｂが内径側（図３Ｂ：ｒｂ）に配置されると、負荷に対応した設計が行える。

また、第一外歯歯車９で発生するトルクをＴａ、第二外歯歯車１０で発生するトルクＴｂ、とし、第一外歯歯車９，第二外歯歯車１０の第一，第二貫通孔９ｂ，１０ｂに各々外接する第一，第二出力ピン１４ａ，１４ｂの偏心軸８中心からのピッチ半径をｒａ，ｒｂとすると、
|（Ｔａ／ｒａ−Ｔｂ／ｒｂ）＊ａ−（Ｔｂ／ｒｂ）＊（ｈ＋ｔａ／２＋ｔｂ／２）|≒０［Ｎｍ］（式４）を満たすようにピッチ半径をｒａ，ｒｂが調整されていてもよい。
これによれば、出力ピンの剛性を必要以上に弱くすることは無く、複数の外歯歯車に発生する内部モーメントを減らすことができる。特に、第一，第二出力ピン１４ａ，１４ｂに各々作用する荷重ｆａ，ｆｂがｆａ＞ｆｂとなる場合、第一外歯歯車９と第二外歯歯車１０の偏心軸８中心からのピッチ半径ｒａ，ｒｂがｒａ＞ｒｂとなっていれば、各歯車の剛性を必要以上に求められることなく減速機を構成することができる。

このように、第一外歯歯車９と第二外歯歯車１０とで異なるピッチ半径ｒａ，ｒｂを変更することで、偏心軸８を中心に回転する第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０で発生する内部モーメントを相殺することができる。
尚、第一出力ピン１４ａ、第二出力ピン１４ｂは、一端が出力部材１３に片持ち構造されていてもよいし、出力部材１３と対になる部材を設けて両持ち構造にしてもよい。

また、図３及び図４に示す外歯が2枚歯の減速機の他の構成を図５Ａ，B及び図６に示す。図５Aに示すように、出力部材１３（図６参照）に対向して偏心軸８を中心に第一外歯歯車９，第二外歯歯車１０及び第三外歯歯車１５が軸方向に組み付けられている。図６に示すように第一外歯歯車９，第二外歯歯車１０及び第三外歯歯車１５は、第一軸受９ａ、第二軸受１０ａ、第三軸受１５ａを介して偏心軸８を中心に回転可能に組み付けられている。図５Ａに示すように出力部材１３（図６参照）には径方向内側から径方向外側に向かって第一出力ピン１４ａ，第二出力ピン１４ｂ及び第三出力ピン１４ｃが起立形成されている。図５Ｂに示すように、偏心軸８を中心に第一外歯歯車９第二外歯歯車１０及び第三外歯歯車１５が出力部材１３と平行となるように組み付けられている。出力部材１３（図６参照）には径方向内側から径方向外側に向かって第一出力ピン１４ａ、第二出力ピン１４ｂ及び第三出力ピン１４ｃが各々周方向に複数箇所（４箇所）で３０°ずつ位相をずらして保持されている。

図６に示すように、第一出力ピン１４ａ，第二出力ピン１４ｂは出力部材１３によって各々支持されている。具体的には、第一出力ピン１４ａ，第二出力ピン１４ｂ及び第三出力ピン１４ｃは、偏心軸８と平行となるように一端側が出力部材１３に起立して組み付けられ、他端側は第一外歯歯車９に設けられた第一貫通孔９ｂ、第二外歯歯車１０に設けられた第二貫通孔１０ｂ、第三外歯歯車１５に設けられた第三貫通孔１５ｂに各々外接している（図５Ｂ参照）。また、図５Ｂにおいて、第一出力ピン１４ａの他端は、第一外歯歯車９の第一貫通孔９ｂに挿入されて外接している。また、第二外歯歯車１０に設けられた第二貫通孔１０ｂと軸方向で対向する第一外歯歯車９には、それより孔径の大きい第一退避孔９ｃ１が穿孔されている。第三外歯歯車１５に設けられた第三貫通孔１５ｂと軸方向で対向する第二外歯歯車１０には、それより孔径の大きい退避孔１０ｃが穿孔され、退避孔１０ｃに対向する第一外歯歯車９には第二退避孔９ｃ２が穿孔されている。第二出力ピン１４ｂの他端は、第一退避孔９ｃ１を貫通して第一外歯歯車９と干渉することなく第二外歯歯車１０に設けられた第二貫通孔１０ｂに挿入されて外接するようになっている。第三出力ピン１４ｃの他端は、第二退避孔９ｃ２，退避孔１０ｃを貫通して第一外歯歯車９及び第二外歯歯車１０と干渉することなく第三外歯歯車１５に設けられた第三貫通孔１５ｂに挿入されて外接するようになっている。偏心軸８が回転すると、第一外歯歯車９第二外歯歯車１０及び第三外歯歯車１５は、内歯歯車１１と噛み合いながら偏心軸８を中心に公転する。

ここで、図６を参照して減速機の第一外歯歯車９、第二外歯歯車１０及び第三外歯歯車１５で発生する内部モーメントについて具体的に詳述する。
図６に示すように、出力部材１３に対向して偏心軸８の軸方向に第一外歯歯車９、第二外歯歯車１０及び第三外歯歯車１５がこの順に組み付けられている。この場合、外側軸受１２ｂの軸方向軸受中心線Ｌから第一外歯歯車９中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車１０中心線までの軸方向距離をｂ、第三外歯歯車１５中心線までの軸方向距離をｃ、軸方向距離ａ，ｂ，ｃにおいて第一出力ピン１４ａ，第二出力ピン１４ｂ，第三出力ピン１４ｃに作用する荷重をｆａ，ｆｂ，ｆｃ、第一，第二，第三外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ，ｔｃ、第一外歯歯車９と第二外歯歯車１０の軸方向距離をｈａｂ、第二外歯歯車１０と第三外歯歯車１５の軸方向距離をｈｂｃとすると、
|a＊ｆａ−(a+ta/2+hab+tb/2)＊fb/2−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊fc/2|≒0（式５）
| (a+ta/2+hab+tb/2)＊3^1/2/2＊fb−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊3^1/2/2*fc|≒0（式６）
を満たすようにピッチ半径をｒａ，ｒｂ，ｒｃが調整されていてもよい。
これによれば第一〜第三出力ピン１４ａ〜１４ｃの剛性を必要以上に弱くすることは無く、第一〜第三外歯歯車９，１０，１５に発生する内部モーメントを減らすことができる。

この場合、第一外歯歯車９で発生するトルクをＴａ、第二外歯歯車１０で発生するトルクＴｂ、第三外歯歯車１５で発生するトルクＴｃとし、
第一〜第三出力ピン１４ａ〜１４ｃのピッチ半径をｒａ，ｒｂ，ｒｃとすると、
|a＊Ta/ra−(a+ta/2+hab+tb/2)＊Tb/rb/2−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)*Tc/rc/2|≒0（式７）
|(a+ta/2+hab+tb/2)＊3^1/2/2＊Tb/rb−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊3^1/2/2＊Tc/rc|≒0（式８）
を満たすようにピッチ半径をｒａ，ｒｂ，ｒｃが調整されていてもよい。

上記実施例は、電動モータＭとしてインナーロータ型のモータを用いて説明したが、アウターロータ型のモータであってもよい。また、ブラシレスモータ以外にも、例えばブラシ付きモータまたは超音波モータなど他の種類のモータや駆動源であってもよい。

Ｍ 電動モータ １ モータハウジング １ａ モータ軸受 ２ 固定子 ２ａ 固定子コア ２ｂ インシュレータ ２ｃ コイル ３ 回転子 ３ａ 回転子軸 ３ｂ 回転子ハブ ３ｃ バックヨーク ３ｄ ロータマグネット ４ モータカバー ５ 減速機ハウジング ６ 固定部材 ７ ねじ ８ 偏心軸 ８ａ 第一偏心カム部 ８ｂ 第二偏心カム部 ９ 第一外歯歯車 ９ａ 第一軸受 ９ｂ 第一貫通孔 ９ｃ，１０ｃ 退避孔 ９ｃ１ 第一退避孔 ９ｃ２ 第二退避孔 １０ 第二外歯歯車 １０ａ 第二軸受 １０ｂ 第二貫通孔 １１ 内歯歯車 １２ａ 内側軸受 １２ｂ 外側軸受 １３ 出力部材 １４ａ 第一出力ピン １４ｂ 第二出力ピン １４ｃ 第三出力ピン １５ 第三外歯歯車 １５ａ 第三軸受 １５ｂ 第三貫通孔

Claims (6)

1. 駆動源により回転駆動される偏心軸を中心に歯車機構が減速回転して出力する減速機であって、
   前記減速機は、前記駆動源より駆動伝達される前記偏心軸と、
   減速機ハウジングの内周面に周回して設けられた内歯歯車と、
   前記偏心軸に対して偏心して組み付けられ前記内歯歯車と噛み合うことで前記偏心軸を中心に公転する複数の外歯歯車と、
   前記複数の外歯歯車には軸方向に貫通する貫通孔が設けられ、前記貫通孔と外接しつつ貫通して前記偏心軸に沿って周方向に複数箇所に設けられた出力ピンと、
   前記出力ピンの端部が連結され、前記複数の外歯歯車の公転にともなって前記減速機ハウジングに設けられた外側軸受を介して減速回転する出力部材と、を具備し、
   前記複数の外歯歯車は、前記減速機ハウジングに設けられた前記外側軸受の軸受中心線位置から各外歯歯車中心位置までの軸方向距離とその位置で前記出力ピンに作用する荷重の大きさを乗算して得られるモーメントが互いに相殺される位置で前記偏心軸に各々組み付けられていることを特徴とする減速機。
2. 前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車がこの順に組み付けられており、前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、軸方向距離ａ，ｂにおいて前記第一外歯歯車，第二外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する第一出力ピン、第二出力ピンに作用する荷重をｆａ，ｆｂ、前記第一，第二外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ、前記第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈとすると、
   │ｆａ＊ａ−ｆｂ＊ｂ|≒０［Ｎｍ］（式１）
   （ｂ−ｔｂ／２）−（ａ＋ｔａ／２）＝ｈ（式２）
   |（ｆａ−ｆｂ）＊ａ−ｆｂ＊（ｈ＋ｔａ／２＋ｔｂ／２）|≒０［Ｎｍ］（式３）
   以上（式１）から（式３）をすべて満たすように軸方向距離ａ，ｂ、外歯歯車の厚さｔａ，ｔｂ及び軸方向距離ｈが調整されている請求項1記載の減速機。
3. 前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車がこの順に組み付けられており、前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、前記第一，第二外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ、前記第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈ、前記第一外歯歯車で発生するトルクをＴａ、前記第二外歯歯車で発生するトルクＴｂとし、前記第一外歯歯車，第二外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する前記第一出力ピン、前記第二出力ピンの前記偏心軸中心からのピッチ半径をｒａ，ｒｂとすると、
   |（Ｔａ／ｒａ−Ｔｂ／ｒｂ）＊ａ−（Ｔｂ／ｒｂ）＊（ｈ＋ｔａ／２＋ｔｂ／２）|≒０［Ｎｍ］（式４）を満たすように前記ピッチ半径をｒａ，ｒｂが調整されている請求項１記載の減速機。
4. 前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車及び第三外歯歯車がこの順に組み付けられており、
   前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、第三外歯歯車中心線までの軸方向距離をｃ、
   軸方向距離ａ，ｂ，ｃにおいて前記第一外歯歯車，前記第二外歯歯車及び前記第三外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する第一出力ピン、第二出力ピン及び第三出力ピンに作用する荷重をｆａ，ｆｂ，ｆｃ、前記第一，第二，第三外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ，ｔｃ、前記第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈａｂ、前記第二外歯歯車と第三外歯歯車の軸方向距離をｈｂｃとすると、
   |a＊fa−(a+ta/2+hab+tb/2)＊fb/2−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊fc/2|≒0（式５）
   | (a+ta/2+hab+tb/2)＊3^1/2/2＊fb−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊3^1/2/2＊fc|≒0（式６）
   が成り立つ請求項1記載の減速機。
5. 前記出力部材に対して軸方向に第一外歯歯車及び第二外歯歯車及び第三外歯歯車がこの順に組み付けられており、
   前記外側軸受の軸受中心線から第一外歯歯車中心線までの軸方向距離をａ、第二外歯歯車中心線までの軸方向距離をｂ、第三外歯歯車中心線までの軸方向距離をｃ、
   軸方向距離ａ，ｂ，ｃにおいて前記第一外歯歯車，前記第二外歯歯車及び前記第三外歯歯車の前記貫通孔に各々外接する第一出力ピン、第二出力ピン及び第三出力ピンに作用する荷重をｆａ，ｆｂ，ｆｃ、前記第一，第二，第三外歯歯車の厚さをｔａ，ｔｂ，ｔｃ、前記第一外歯歯車と第二外歯歯車の軸方向距離をｈａｂ、前記第二外歯歯車と第三外歯歯車の軸方向距離をｈｂｃ、前記第一外歯歯車で発生するトルクをＴａ、前記第二外歯歯車で発生するトルクＴｂ、前記第三外歯歯車で発生するトルクＴｃとし、
   前記第一出力ピン、前記第二出力ピン及び前記第三出力ピンの前記偏心軸中心からのピッチ半径を各々ｒａ，ｒｂ，ｒｃとすると、
   |a＊Ta/ra−(a+ta/2+hab+tb/2)＊Tb/rb/2−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊Tc/rc/2|≒0（式７）
   |(a+ta/2+hab+tb/2)＊3^1/2/2＊Tb/rb−(a+ta/2+hab+tb+hbc+tc/2)＊3^1/2/2＊Tc/rc|≒0（式８）
   を満たすようにピッチ半径ｒａ，ｒｂ，ｒｃが調整されている請求項１記載の減速機。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の減速機の偏心軸にモータ軸が連結された電動モータを備えた減速機付きモータ。

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