JP7737281B2 - 脱落防止機能付き変速機 - Google Patents

Description

本発明は、脱落防止機能付き変速機に関する。

従来から、産業用ロボットに設けられた変速機（減速機）をロボットから脱落しないように保持する脱落防止装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の脱落防止装置は、変速機のケースのホールドフランジに突起部を設け、ロボット側のプレートに凹部を設けることで、変速機の脱落を抑制している。

特開２００４－１３８０９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、ロボット（相手部材）側のプレートの凹部や変速機のケースが破損した場合に、変速機がロボットから脱落するおそれがあり、人との距離が近い、人と協働するロボットでは確実な対策が必要となる。

本発明は、変速機が相手部材から脱落することを抑制できる脱落防止機能付き変速機を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る脱落防止機能付き変速機は、相手部材に取り付けられ、回転力を発生させる駆動源の回転を変速して出力する変速機と、前記変速機と前記相手部材とを連結する連結部材と、を備え、前記連結部材は、前記相手部材に対する前記変速機の位置の変化に関わらず前記変速機と前記相手部材との連結状態を維持する。

上記構成によれば、例えば減速機に不具合が生じ、相手部材に対する減速機の位置が変化した（ずれた）場合でも、連結部材によって相手部材と減速機との連結状態を維持できる。このため、変速機が相手部材から脱落することを抑制できる。
また、上述の従来技術のように、変速機のホールドフランジに突起部を設けるなど、変速機の脱落防止用に専用設計する必要がない。つまり、変速機そのものに追加の加工を施さなくても連結部材を用いて変速機と相手部材とを連結することができる。このため、変速機の設計の自由度を確保することができ、脱落防止機能付き変速機の汎用性を高めることができる。

上記構成で、前記連結部材は、紐状でもよい。

上記構成で、前記相手部材に固定されるケースを備え、前記連結部材は前記ケースと前記相手部材と連結してもよい。

上記構成で、前記ケースの鍔部に軸方向に貫通する貫通孔と、前記貫通孔に挿入又はねじ込まれる固定部材を有し、前記固定部材に前記連結部材が取り付けられてもよい。

上記構成で、前記連結部材は前記ケースに前記固定部材で固定される第１連結部材を有してもよい。

上記構成で、前記連結部材は前記ケースの外周面に前記固定部材で固定される第２連結部材を有してもよい。

上記構成で、前記連結部材は前記貫通孔に巻き付けて固定される第３連結部材を有してもよい。

上記構成で、前記ケースの前記鍔部の前記貫通孔に連続するように形成され、前記第３連結部材を埋没する溝を有してもよい。

上記構成で、前記駆動源の回転が入力され軸方向に延びる中空軸を有し、前記連結部材は前記中空軸を貫通する第４連結部材を有してもよい。

上記構成で、前記変速機は前記相手部材に複数設けられ、前記連結部材で接続されてもよい。

上記構成で、前記変速機は、前記相手部材に固定されるケースと、前記ケース内に設けられ前記駆動源の回転を受けて回転する少なくとも１本のクランク軸と、前記ケース内に設けられ前記駆動源の回転を減速して出力する出力軸と、を備え、前記クランク軸の回転を減速して前記出力軸に伝達し、前記駆動源の回転に対して前記出力軸を減速回転させる偏心揺動型の減速機でもよい。

本発明の他の態様に係る脱落防止機能付き変速機は、回転力を発生させる駆動源の回転を変速して出力する変速機と、前記変速機と前記変速機を用いた相手部材とを連結する連結部材を備え、前記変速機は、前記相手部材に固定されるケースと、前記ケース内に設けられ前記駆動源の回転を受けて回転する少なくとも１本のクランク軸と、前記ケース内に設けられ前記駆動源の回転を減速して出力する出力軸を備え、前記クランク軸の回転を減速して前記出力軸に伝達し、前記駆動源の回転に対して前記出力軸を減速回転させる偏心揺動型の減速機である。

上記構成によれば、変速機が相手部材から脱落することを抑制できる。
また、上述の従来技術のように、変速機のホールドフランジに突起部を設けるなど、変速機の脱落防止用に専用設計する必要がない。つまり、変速機そのものに追加の加工を施さなくても連結部材を用いて変速機と相手部材とを連結することができる。このため、変速機の設計の自由度を確保することができ、脱落防止機能付き変速機の汎用性を高めることができる。

本発明によれば、変速機が相手部材から脱落することを抑制できる脱落防止機能付き変速機を提供することができる。

第１実施形態における脱落防止機能付き変速機の一例を示す斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 第１実施形態における脱落防止機能付き変速機の断面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。 第２実施形態における脱落防止機能付き変速機の一例を示す斜視図である。 第２実施形態における脱落防止機能付き変速機の断面斜視図である。 図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 第３実施形態における脱落防止機能付き変速機を用いたロボットの概略図である。

以下、本発明の実施形態に係る脱落防止機能付き変速機について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下で説明する実施形態では、対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。なお、以下の説明では、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る脱落防止機能付き減速機１００の斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図１には、ロボットＲは図示されてないが、図２には、図示されている。
図１および図２に示すように、本実施形態に係る脱落防止機能付き減速機１００は、回転力を発生させる駆動源の回転を減速して出力する減速機１と、減速機１と減速機１を用いたロボットＲ（図２）とを連結する連結部材５０と、を備える。

［ロボット（相手部材）］
ロボットＲは、産業用ロボットであることが好ましく、協調（協働）ロボットであることがさらに好ましい。協調（協働）ロボットとは、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）などの分野で「作業員と協働するロボット」のことをいう。
また、ロボットＲとして、変速機を複数有する多関節ロボットを用いることができる。

［減速機］
減速機１は、回動可能に連結される一対のアームの連結部分（ロボットＲの関節部分）に設けられる。減速機１は、駆動源としてのモータ（不図示）から入力されるモータトルクを減速して出力する。
なお、減速機１は以下に述べる構成だけでなく、回転力を発生させる駆動源の回転を変速できるものであればよい。例えば、減速機１に代わって回転力を発生させる駆動源の回転を増速して出力する増速機でもよい。

減速機１は、後述する入力軸８が中実のいわゆる中実変速機である。減速機１は、ケース３０と、減速機構部４０と、を備えている。ケース３０は、本体部３２と、鍔部３４と、を備えている。鍔部３４は、本体部３２から径方向の外側に張り出した形状を有する。第１実施形態の説明では、本体部３２の軸線Ｏ１に沿う方向を単に軸方向といい、軸方向から見て軸線Ｏ１に交差する方向を径方向といい、軸線Ｏ１回りに周回する方向を周方向という。また、減速機１に駆動源が接続される側を入力側といい、減速機１の出力を受けるアーム等の機構部が接続される側を出力側という。駆動源は第１の部材の一例であり、アーム等の機構部が第２の部材の一例であり、減速機１は、第１の部材と第２の部材との間で所定の回転数比で回転数を変換して駆動力を伝達する。

本体部３２は、軸線Ｏ１に沿って筒状に形成される。第１筒部の一例である本体部３２における軸線Ｏ１方向の入力側は開口している。本体部３２の開口部には、減速機構部４０が回転可能に収容される。本体部３２における出力側には鍔部３４が一体に形成される。減速機１の入力側には、複数（例えば３つ）の伝達歯車４０Ａと入力歯車４０Ｂとが露出している。

鍔部３４は、ケース３０の外周に設けられ、軸方向で貫通する貫通孔１０５を有する。貫通孔１０５は、周方向に任意の間隔で設けられた第１貫通孔１０５Ａと、周方向で隣り合う各第１貫通孔１０５Ａの間に設けられた第２貫通孔１０５Ｂとを有する。第１貫通孔１０５Ａは、減速機１と、ロボットＲと、を締結させるボルト等の締結部材（不図示）が貫通する締結孔である。第２貫通孔１０５Ｂは、図示しない雌ネジ部が形成されており、後述の固定部材１０６がねじ込まれる。

鍔部３４には、ロボットＲと重なり合う面３４Ａに、第２貫通孔１０５Ｂに連続する溝１０７が形成されている。溝１０７は、第２貫通孔１０５Ｂの出力側端部から径方向外側に向けて、かつ径方向に沿って形成されている。

また、鍔部３４は、この鍔部３４の外周面に形成された外周面１０８を有する。外周面１０８の周方向中央には、図示しない雌ネジ部が形成されている。この雌ネジ部には、後述する固定部材１０６がねじ込まれる。

［固定部材］
固定部材１０６は、外周面１０８の雌ネジ部にねじ込まれる他、鍔部３４の第２貫通孔１０５Ｂにねじ込まれる。
固定部材１０６は、入力側に突出する頭部１０６Ａと、頭部１０６Ａよりも径の小さい軸部１０６Ｂ（図６）と、を有する。固定部材１０６の軸部１０６Ｂが、鍔部３４の第２貫通孔１０５Ｂにねじ込まれている。第２貫通孔１０５Ｂにねじ込まれる固定部材１０６を利用して、連結部材５０を固定する（詳細は後で述べる）。

図３は、実施形態に係る脱落防止機能付き減速機１００の構成を示す断面図であり、図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。
減速機１は、入力歯車４０Ｂに対応する入力軸８を回転させることによってクランク軸１０Ａを回転させ、クランク軸１０Ａの偏心部１０ａ，１０ｂに連動して揺動歯車１４，１６を揺動回転させることにより、入力回転から減速した出力回転を得るように構成されている。

図３および図４に示すように、減速機１は、本体部３２（第１筒部）に対応する外筒２と、第２筒部の一例であるキャリア部４（出力軸）と、入力軸８と、複数（例えば３つ）のクランク軸１０Ａと、第１揺動歯車１４と、第２揺動歯車１６と、複数（例えば３つ）の伝達歯車２０と、を備えている。伝達歯車２０は、図１の伝達歯車４０Ａに対応する。

外筒２は、減速機１の外面を構成するものであり、略円筒形状を有している。外筒２の内周面には、多数のピン溝２ｂが形成されている。各ピン溝２ｂは、外筒２の軸方向に延びるように配置され、軸方向に直交する断面で半円形の断面形状を有している。これらのピン溝２ｂは、外筒２の内周面に周方向に等間隔で並んでいる。

外筒２は、多数の内歯ピン３を有している。各内歯ピン３は、ピン溝２ｂにそれぞれ取り付けられている。具体的に、各内歯ピン３は、対応するピン溝２ｂにそれぞれ嵌め込まれており、外筒２の軸方向に延びる姿勢で配置されている。これにより、多数の内歯ピン３は、外筒２の周方向に沿って等間隔で並んでいる。これらの内歯ピン３には、第１揺動歯車１４の第１外歯１４ａおよび第２揺動歯車１６の第２外歯１６ａが噛み合う。

キャリア部４は、外筒２と同軸上に配置された状態でその外筒２内に収容されている。キャリア部４は、外筒２（ケース３０）に対して同じ軸回りに相対回転する。具体的に、キャリア部４は、外筒２の径方向内側に配置されており、この状態で、軸方向に互いに離間して設けられた一対の主軸受６によって外筒２に対して相対回転可能に支持されている。

キャリア部４は、基板部４ａと複数（例えば３つ）のシャフト部４ｃと、を有する基部と、端板部４ｂと、を備えている。

入力軸８は、駆動モータ（不図示）の駆動力が入力される入力部として機能する。入力軸８は、端板部４ｂの貫通孔４ｆ及び基板部４ａの貫通孔４ｄに挿入されている。入力軸８は、その軸心が外筒２及びキャリア部４の軸心と一致するように配置されており、軸回りに回転する。入力軸８の先端部の外周面には入力ギア８ａが設けられている。

３つのクランク軸１０Ａは、外筒２内で入力軸８の周囲に等間隔で配置されている（図４参照）。各クランク軸１０Ａは、一対のクランク軸受１２ａ，１２ｂによりキャリア部４に対して軸回りに回転可能に支持されている（図３参照）。

各クランク軸１０Ａは、軸本体１２ｃと、この軸本体１２ｃに一体的に形成された偏心部１０ａ，１０ｂと、を有する。

クランク軸１０Ａの一端部、すなわち、基板部４ａの取付孔４ｅ内に取り付けられる部分の軸方向外側の部位には、伝達歯車２０が取り付けられる被嵌合部１０ｃが設けられている。なお、実施形態の減速機１は、図３の例に限定されず、クランク軸１０Ａを軸方向に逆に配置し、被嵌合部１０ｃを、端板部４ｂの取付孔４ｇの軸方向外側に配置してもよい。

第１揺動歯車１４は、外筒２内の前記閉空間に配設されているとともに各クランク軸１０Ａの第１偏心部１０ａに第１ころ軸受１８ａを介して取り付けられている。第１揺動歯車１４は、各クランク軸１０Ａが回転して第１偏心部１０ａが偏心回転すると、この偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。

第２揺動歯車１６は、外筒２内の前記閉空間に配設されているとともに各クランク軸１０Ａの第２偏心部１０ｂに第２ころ軸受１８ｂを介して取り付けられている。第１揺動歯車１４と第２揺動歯車１６は、第１偏心部１０ａと第２偏心部１０ｂの配置に対応して軸方向に並んで設けられている。第２揺動歯車１６は、各クランク軸１０Ａが回転して第２偏心部１０ｂが偏心回転すると、この偏心回転に連動して内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。

各伝達歯車２０は、入力ギア８ａの回転を対応するクランク軸１０Ａに伝達するものである。各伝達歯車２０は、対応するクランク軸１０Ａの軸本体１２ｃにおける一端部に設けられた被嵌合部１０ｃにそれぞれ外嵌されている。各伝達歯車２０は、クランク軸１０Ａの回転軸と同じ軸回りにこのクランク軸１０Ａと一体的に回転する。各伝達歯車２０は、入力ギア８ａと噛み合う外歯２０ａを有している。

［連結部材］
図１および図２に示すように、上述の減速機１とロボットＲとを連結する連結部材５０は、減速機１のうちのケース３０とロボットＲとを連結する。連結部材５０は、紐状の部材である。連結部材５０は、鋼線や、防錆対応のためのステンレスワイヤ等であることが好ましい。

しかしながらこれに限られるものではなく、連結部材５０は紐状の部材であればよい。紐状とは、一方向に長い、または／かつ湾曲変形する、または／かつ湾曲するように弾性変形する、または／かつ一方向に沿って伸縮変形（撓み変形）するものを含む。
例えば、鋼線やステンレスワイヤや樹脂、電導線、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ビニロン（クレモナ）、綿、麻等に代わってチェーン、ゴム紐、コイルばね等でもよい。ゴム紐の場合、自由長に対して３００％以下の伸び率である事が望ましい。コイルばねの場合、自由長に対して１５０％以下の伸び率であることが望ましい。これは、例えば連結部材５０によって減速機１を吊った際に連結部材５０（ゴム紐やコイルばね）が自由長から殆ど伸びることなく、湾曲変形するからである。

減速機１が軽量であれば、連結部材５０は、非金属の素材でもよい。例えば、樹脂によって連結部材５０を形成してもよい。連結部材５０の長さは、ケース３０とロボットＲとを連結できる長さであればよい。連結部材５０の太さは、減速機１の重量に合わせて設定することができる。

連結部材５０は、固定部材１０６に固定されている第１連結部材５１と、固定部材１０６に固定されている第２連結部材５２と、第２貫通孔１０５Ｂに巻き付けて固定されている第３連結部材５３と、を有する。連結部材５０は、第１連結部材５１、第２連結部材５２、および第３連結部材５３のうちのいずれか１つ、または２つ以上を組み合わせることができる。また、連結部材５０として、第１連結部材５１、第２連結部材５２、および第３連結部材５３のうちのいずれか１種類を複数設けることができる。

第１連結部材５１は、第１連結部材５１の端部に設けられた円環状の第１円環部５１Ａと、第１円環部５１Ａに端部が締結固定された第１連結基部５１Ｂと、を有する。第１円環部５１Ａは、固定部材１０６によって鍔部３４に固定されている。具体的に、第２貫通孔１０５Ｂに第１円環部５１Ａの輪を重ねた状態で、鍔部３４とは反対側から、第２貫通孔１０５Ｂに固定部材１０６の軸部１０６Ｂをねじ込むことで、固定部材１０６に第１連結部材５１を固定している。なお、第1連結部材５１は、第１貫通孔１０５Ａを利用して、ロボットＲと、減速機１とを固定する固定部材１０６とともに固定されてもよい。

第２連結部材５２は、第２連結部材５２の端部に設けられた円環状の第２円環部５２Ａと、第２円環部５２Ａに端部が締結固定された第２連結基部５２Ｂと、を有する。第２円環部５２Ａは、固定部材１０６によって外周面１０８に固定されている。具体的に、外周面１０８に設けられた締結孔（不図示）に第２円環部５２Ａの輪を重ねた状態で、外周面１０８とは反対側から、締結孔に固定部材１０６の第２軸部をねじ込むことで、固定部材１０６に第２連結部材５２を固定している。

第３連結部材５３は、固定部材１０６がねじ込まれていない第２貫通孔１０５Ｂを利用して固定されている。具体的に、第３連結部材５３は、第２貫通孔１０５Ｂを貫通する第３連結基部５３Ａと、第３連結基部５３Ａの端部から鍔部３４の径方向外側に延びる接続部５３Ｂと、接続部５３Ｂから第３連結基部５３Ａに沿う方向に延びる第１折り返し部５３Ｃと、第１折り返し部５３Ｃの端部から径方向内側に延びる第２折り返し部５３Ｄと、第３連結部材５３の端部と第３連結基部５３Ａとをかしめ固定する接合管５３Ｅと、を有する。なお、第３連結部材５３は折り返されて輪を形成した状態でも良い。

接続部５３Ｂは、溝１０７に埋没されている。第１折り返し部５３Ｃは、鍔部３４の外周面よりも径方向外側に位置している。
第３連結部材５３の端末部は、第２貫通孔１０５Ｂに通した後、第３連結基部５３Ａと纏めて接合管５３Ｅに通される。この後、接合管５３Ｅをかしめて塑性変形させる。これにより、第３連結部材５３の端部がかしめ固定される。本実施形態では、第３連結部材５３の端部は、接合管５３Ｅによりかしめ固定されているが、折り返されて輪を形成した状態で、結び目等により固定されていてもよい。

連結部材５０の他端部は、ロボットＲに固定されている。ロボットＲに連結部材５０の他端部を固定する構成は特に限定されないが、上述の連結部材５０の一端部と、減速機１（ケース３０）とを連結する構成を採用してもよい。

［作用効果］
以下、第１実施形態の作用効果について説明する。
上述の脱落防止機能付き減速機１００は、減速機１と、減速機１と減速機１を用いたロボットＲ（図２）とを連結する連結部材５０と、を備える。このため、減速機１の一部が破損しても、減速機１がロボットＲから脱落することを抑制できる。すなわち、例えば減速機１の一部が破損して、ロボットＲに対する減速機１の位置が変化した（ずれた）場合でも、連結部材５０によってロボットＲと減速機１との連結状態を維持できる。このため、減速機１がロボットＲから脱落することを抑制できる。

また、上述の従来技術のように、減速機１のホールドフランジに突起部を設けるなど、変速機の脱落防止用に専用設計する必要がない。つまり、減速機１そのものに追加の加工を施さなくても連結部材５０を用いて減速機１とロボットＲとを連結することができる。このため、減速機１の設計の自由度を確保することができ、脱落防止機能付き減速機１００の汎用性を高めることができる。

脱落防止機能付き減速機１００では、連結部材５０が紐状である。このため、減速機１およびロボットＲに対する連結部材５０の取り付けを簡単かつ自在に行うことができる。

減速機１は、ロボットＲに固定されるケース３０と、ケース３０に回転自在に設けられたクランク軸１０Ａと、を備えている。連結部材５０は、ケース３０とロボットＲとを連結する。このため、減速機１をロボットＲに取り付ける際に、ついでに、減速機１のケース３０およびロボットＲに対して、連結部材５０を取り付けることができるため、作業効率が向上する。

脱落防止機能付き減速機１００では、ケース３０の外周部に設けられ、軸方向で貫通する第２貫通孔１０５Ｂと、第２貫通孔１０５Ｂに挿入され、ケース３０に固定される固定部材１０６と、を有している。固定部材１０６に第１連結部材５１が取り付けられている。このため、ケース３０の外周部に位置する固定部材１０６に連結部材５０が取り付けられているため、減速機１のキャリア部４（出力軸）に干渉することなく、連結部材５０を取り付けることができる。

上述の実施形態によれば、固定部材１０６を利用して第１連結部材５１の固定ができるので、第１連結部材５１の固定を容易に行うことができる。
また、貫通孔１０５を有する減速機１に対して、固定部材１０６の後付けが可能なので、減速機１の専用設計が不要となる。
第１貫通孔１０５Ａ以外に、別途、第２貫通孔１０５Ｂを設けて、第２貫通孔１０５Ｂに固定部材１０６を固定することで、より安全性が確保できる。

連結部材５０は、固定部材１０６に固定されている第１連結部材５１を有する。第１連結部材５１は、固定部材１０６で固定されているため、ロボットＲから減速機１が脱落することを抑制できる。作業者は、ケース３０の片側（一端側および他端側のいずれか一方）から固定部材１０６にアクセスすることができるので、第１連結部材５１の取り付け作業を容易に行うことができる。

連結部材５０は、貫通孔に巻き付けて固定されている第３連結部材５３を有する。このため、減速機１がロボットＲから脱落することをより確実に抑制できる。

また、ケース３０の外周部に第２貫通孔１０５Ｂに連続するように形成され、第３連結部材５３を埋没する溝１０７を有する。すなわち、ケース３０の外周部は、第２貫通孔１０５Ｂに連続するように形成された溝１０７に対して、第３連結部材５３が埋没されている。このため、ロボットＲに減速機１を取り付けた際に、第３連結部材５３がロボットＲに干渉せず、美的外観を確保することができる。また、第３連結部材５３が溝１０７に埋没されていることで、第３連結部材５３の摩耗を抑制することができるため、減速機１の脱落を長期に亘って抑制できる。
ロボットＲにケース３０を固定する際にロボットＲとケース３０とで第３連結部材５３を挟んで圧し潰すことがない。このため、第３連結部材５３の損傷を防止できる。

連結部材５０は、ケース３０の外周面１０８に固定されている第２連結部材５２を有する。このため、側面視における外観から、脱落防止機能付き減速機１００を確認できる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態に係る脱落防止機能付き減速機２００について、図面に基づいて説明する。
図５は、第２実施形態に係る脱落防止機能付き減速機２００の斜視図である。図６は、第２実施形態に係る脱落防止機能付き減速機２００の断面斜視図である。図６は、図５とは異なる方向から脱落防止機能付き減速機２００を示す。図７は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。図６に示す断面と、図７に示す断面とは異なる断面を示している。また、説明の都合上、図７に示す入力軸２０８と、中空軸２０３の他端（クランク軸外歯２３４）は、図６では省略している。

上述した第１実施形態と、第２実施形態との相違点は、主に減速機構部２４０に関する点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図５に示すように、本第２実施形態に係る脱落防止機能付き減速機２００は、回転力を発生させる駆動源の回転を減速して出力する減速機２０１と、減速機２０１と減速機２０１を用いたロボットＲ（図２参照）とを連結する連結部材５０と、を備える。

本第２実施形態では、連結部材５０は、上述の第１連結部材５１、第２連結部材５２および第３連結部材５３に加えて、減速機２０１の中空部を貫通する第４連結部材５４を有する。

［減速機］
減速機２０１は、例えば回動可能に連結される一対のアームの連結部分（ロボットＲの関節部分）に設けられる。減速機２０１は、駆動源としてのモータ（不図示）から入力されるモータトルクを減速して出力する。
なお、減速機２０１は以下に述べる構成だけでなく、回転力を発生させる駆動源の回転を変速できるものであればよい。例えば、減速機２０１に代わって回転力を発生させる駆動源の回転を増速して出力する増速機でもよい。

減速機２０１は、後述する中空軸２０３が中空のいわゆる中空変速機である。減速機２０１は、ケース３０と、減速機構部２４０と、を備えている。ケース３０は、本体部２３２と、鍔部３４と、を備えている。第２実施形態の説明では、減速機２０１に駆動源が接続される側を入力側といい、減速機２０１の出力を受けるアーム等の機構部が接続される側を出力側という。具体的に、図３に示す第１実施形態の入力側は、図３の左側に位置し、図７に示す第２実施形態の入力側は、図７の右側に位置する。

中空軸２０３は、基板部４ａの貫通孔２５１ａ及び端板部４ｂの貫通孔２５２ａに挿入されている。中空軸２０３は、軸受部としてのクランク軸受２６３，２６４によってキャリア部４に対して軸回りに相対回転可能に支持されている。すなわち、クランク軸受２６３，２６４は、中空軸２０３の周りに配置され、キャリア部４に対して中空軸２０３を相対回転可能に支持する。

本第２実施形態では、中空軸２０３の一端から所定長さだけ軸方向内側の部分は、クランク軸受２６３によって基板部４ａに支持されており、中空軸２０３の他端から所定長さだけ軸方向内側の部分は、クランク軸受２６４によって端板部４ｂに支持されている。中空軸２０３の他端は、ケース３０から突出しており、径方向外側に拡径している。中空軸２０３の他端部の外周面には、クランク軸外歯２３４が設けられている。

なお、中空軸２０３は、偏心部２３０を有してもよいし、有さなくともよい。本実施形態では、偏心部２３０は、第１偏心部２３０Ａと第２偏心部２３０Ｂとを含むが、これに限定されない。

中空軸２０３は、その軸方向の少なくとも一方の端部側に開口する中空部２３３を有する。本実施形態では、中空部２３３は、中空軸２０３を軸方向の全域にわたって貫通するように設けられており、軸方向の両方に開口している。

［第４連結部材］
図５～図７に示すように、第４連結部材５４は、中空部２３３を軸方向に貫通している。第４連結部材５４は、上述した連結部材５０と同様の構成を有する。第４連結部材５４の両端部は、図示されていないが、折り返されて輪を形成した状態で、かしめ固定されて、輪をロボットＲの鉤部（不図示）等に引っ掛けてもよい。

次に、減速機２０１の動作について説明する。まず、例えば図略のモータの駆動によって入力軸２０８が回転する。この入力軸２０８の回転は、中空軸２０３に伝達される。中空軸２０３の外周面に設けられたクランク軸外歯２３４の歯数は、入力軸２０８の外歯２０９の歯数よりも多いので、中空軸２０３は、入力軸２０８の回転から減速された回転数で回転する。

そして、中空軸２０３が回転するのに伴って中空軸２０３の第１偏心部２３０Ａ及び第２偏心部２３０Ｂが偏心回転する。これにより、第１偏心部２３０Ａの偏心回転に連動して第１揺動歯車部材２４１が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転するとともに、第２偏心部２３０Ｂの偏心回転に連動して第２揺動歯車部材２４２が内歯ピン３に噛み合いながら揺動回転する。

第１揺動歯車部材２４１及び第２揺動歯車部材２４２の揺動回転は、トルク伝達ピン２１０を通じてキャリア部４に伝達される。すなわち、トルク伝達ピン２１０は、貫通孔に挿入されているので、中空軸２０３の回転に伴って各揺動歯車部材が外筒２の内歯ピン３に噛み合いながら回動すると、トルク伝達ピン２１０の位置も外筒２の軸回りに移動する。これにより、キャリア部４全体が前記入力回転から減速された回転数で外筒２に対して相対回転する。このとき、第４連結部材５４は、減速機２０１の動作に干渉することなく、ロボットＲやケース３０に固定されている。

本実施形態は、連結部材５０は、第１連結部材５１、第２連結部材５２および第３連結部材５３を有するため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［作用効果］
上述の脱落防止機能付き減速機２００では、減速機２０１は、駆動源の回転が入力され軸方向に延びる中空軸２０３を有し、連結部材５０は、中空軸２０３を貫通する第４連結部材５４を有する。上記実施形態では、連結部材５０は、中空軸２０３の中空部２３３を貫通する第４連結部材を有することで、ロボットＲからの減速機２０１の脱落を抑制できる。また、第４連結部材は、中空部を貫通しているため、変速機のケースが破損した場合であっても、ロボットＲからの減速機２０１の脱落を抑制できる。
中空軸２０３の中空部２３３は、例えば駆動源に接続する配線等を引き回すために用いられるが、これのついでに中空軸２０３を利用して第４連結部材５４を取り付けることができる。このため、減速機２０１に第４連結部材５４を取り付けるための追加の加工が必要ない。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態に係る脱落防止機能付き減速機３００について、図面に基づいて説明する。
図８は、第３実施形態における脱落防止機能付き減速機３００を用いたロボットＲ１の概略図である。

脱落防止機能付き減速機３００は、ロボットＲ１に複数設けられた複数の変速機（第１変速機３０８、第２変速機３１４、および第３変速機３２０）を有している。これら変速機３０８，３１４，３２０に、連結部材５０が設けられている。
ここで、脱落防止機能付き減速機３００は、ロボットＲ１の一部とする。したがって、例えば連結部材５０で複数の変速機が接続されている場合であっても、連結部材５０は、変速機と変速機を用いたロボットＲ１とを連結するという構成を満たす。

ロボットＲ１は、設置面に接する固定ベース３０２と、固定ベース３０２から上方に延びる回転ヘッド３０４と、回転ヘッド３０４に回転自在に組み付けられている複数のアーム（第１アーム３１０、および第２アーム３１６）と、アームの先端に設けられたエンドエフェクタＥと、複数の変速機（第１変速機３０８、第２変速機３１４、および第３変速機３２０）と、を備える。複数の変速機３０８，３１４，３２０を介し、回転ヘッド３０４に第１アーム３１０が回転自在に連結され、第１アーム３１０に第２アーム３１６が回転自在に連結されている。変速機３０８，３１４，３２０は、上述した減速機１および減速機２０１のうちのいずれか一方を用いることができ、減速機１と減速機２０１とを自由に組み合わせて用いてもよい。以下、詳細に説明する。

固定ベース３０２上には、回転ヘッド３０４がＳ軸の回りに回転自在に組み付けられ、駆動源としての第１サーボモータ３０６及び第１変速機３０８を介してＳ軸を中心として回転する。回転ヘッド３０４の上部には、第１アーム３１０がＬ軸の回りに前後揺動自在に組み付けられ、駆動源としての第２サーボモータ３１２及び第２変速機３１４を介してＬ軸を中心として前後に揺動する。第１アーム３１０の上部には、第２アーム３１６がＵ軸の回りに上下揺動自在に組み付けられ、駆動源としての第３サーボモータ３１８及び第３変速機３２０を介してＵ軸を中心として上下に揺動する。以上の構成で、エンドエフェクタＥを３次元的に駆動することができる。

脱落防止機能付き減速機３００は、複数の変速機を接続する連結部材５０は、上述した第１連結部材５１、第２連結部材５２と、第３連結部材５３と、第４連結部材５４とを自由に組み合わせることができる。例えば、第１変速機３０８は、第１連結部材５１で固定され、第２変速機３１４は、第４連結部材５４で固定することができる。連結部材５０によって接続される複数の変速機の組み合わせは、適宜選択することができる。

なお、固定ベース３０２に設けている第１変速機３０８や回転ヘッド３０４に設けられている第２変速機３１４と、第３変速機３２０とを締結すれば、ロボットＲ１の第２アーム３１６が基台（固定ベース３０２や回転ヘッド含む）に連結され、第２アーム３１６の脱落を防止することもできる。

［作用効果］
上述の脱落防止機能付き減速機３００では、変速機は、ロボットＲ１に複数設けられ、複数の変速機（第１変速機３０８、第２変速機３１４、および第３変速機３２０）は、連結部材５０で接続される。複数の変速機が連結部材５０で接続されていることにより、第１変速機３０８、第２変速機３１４、および第３変速機３２０がロボットＲ１から脱落することを抑制しつつ、変速機同士でもお互いに脱落することを抑制できる。

なお、上述の実施形態では、固定部材１０６として、頭部１０６Ａと、頭部１０６Ａよりも径の小さい軸部１０６Ｂと、を有するねじを用いた場合ついて説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、ロボットＲ，Ｒ１に脱落防止機能付き減速機１００，２００，３００を固定できるものであればよい。例えば、固定部材１０６として、ねじに代わってビス等を採用してもよい。

上述の第１実施形態では、減速機１は、入力歯車４０Ｂに対応する入力軸８を回転させることによってクランク軸１０Ａを回転させ、クランク軸１０Ａの偏心部１０ａ，１０ｂに連動して揺動歯車１４，１６を揺動回転させることにより、入力回転から減速した出力回転を得るように構成されてい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２０１は、本体部２３２（第１筒部）に対応する外筒２と、軸方向に中空構造を有する中空軸２０３と、キャリア部４と、第１揺動歯車１４と、第２揺動歯車１６と、入力軸２０８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、減速機１，２０１は、ケース３０内に設けられたクランク軸１０Ａや中空軸２０３の各偏心部２３０Ａ，２３０Ｂの回転を減速してキャリア部４に伝達し、駆動源の回転に対してキャリア部４を減速回転させる偏心揺動型の減速機であればよい。

なお、上述の実施形態では、相手部材はロボットとしたが、これに限られない。相手部材は、工作機械等の装置やＡＧＶ等の無人搬送車、輸送用機器等で脱落を防止すべきものであればよい。

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。

１、２０１…減速機、４…キャリア部（出力軸）、１０Ａ…クランク軸、３０…ケース、５０…連結部材、５１…第１連結部材、５２…第２連結部材、５３…第３連結部材、５４…第４連結部材、１００、２００、３００…脱落防止機能付き減速機（脱落防止機能付き変速機）、１０６…固定部材、１０７…溝、２０３…中空軸、２３３…中空部、Ｏ１…軸方向、Ｒ、Ｒ１…ロボット（相手部材）

Claims (7)

1. 相手部材に固定されるケースを有し、回転力を発生させる駆動源の回転を変速して出力する変速機と、
   前記ケースの鍔部に軸方向に貫通する貫通孔と、
   前記貫通孔に挿入され、前記ケースと前記相手部材を固定する第１固定部材と、
   前記鍔部の外周面に前記軸方向と交差する方向に沿って固定される第２固定部材と、
   前記変速機と前記相手部材とを連結する連結部材と、
   を備え、
   前記連結部材は、
   前記第１固定部材と前記相手部材とを連結する第１連結部材と、
   前記第２固定部材と前記相手部材とを連結する第２連結部材と、
   を有し、
   前記第１連結部材および前記第２連結部材は、前記相手部材に対する前記変速機の位置の変化に関わらず前記変速機と前記相手部材との連結状態を維持する
   脱落防止機能付き変速機。
2. 相手部材に固定されるケースを有し、回転力を発生させる駆動源の回転を変速して出力する変速機と、
   前記ケースの鍔部に軸方向に貫通する貫通孔と、
   前記貫通孔に挿入され、前記ケースと前記相手部材を固定する固定部材と、
   前記変速機と前記相手部材とを連結する連結部材と、
   を備え、
   前記連結部材は前記貫通孔に巻き付けて固定される第３連結部材を有し、
   前記連結部材は、前記相手部材に対する前記変速機の位置の変化に関わらず前記変速機と前記相手部材との連結状態を維持する
   脱落防止機能付き変速機。
3. 前記ケースの前記鍔部の前記貫通孔に連続するように形成され、前記第３連結部材を埋没する溝を有する、
   請求項２に記載の脱落防止機能付き変速機。
4. 前記連結部材は、紐状である
   請求項１から３のいずれか一項に記載の脱落防止機能付き変速機。
5. 前記駆動源の回転が入力され前記軸方向に延びる中空軸を有し、
   前記連結部材は前記中空軸を貫通する第４連結部材を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の脱落防止機能付き変速機。
6. 前記変速機は前記相手部材に複数設けられ、前記連結部材で接続される、請求項１から５のいずれか一項に記載の脱落防止機能付き変速機。
7. 前記変速機は、
   前記ケース内に設けられ前記駆動源の回転を受けて回転する少なくとも１本のクランク軸と、
   前記ケース内に設けられ前記駆動源の回転を減速して出力する出力軸と、を備え、
   前記クランク軸の回転を減速して前記出力軸に伝達し、前記駆動源の回転に対して前記出力軸を減速回転させる偏心揺動型の減速機である、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の脱落防止機能付き変速機。