JP5278959B2 - 減速装置 - Google Patents

Description

この発明は、ウォームとこれに噛み合う出力側歯車（ウォームホイール、又は、はすば歯車）からなるウォームギヤを利用した減速装置に関するものである。

従来から、噛み合う一対の歯車には、円滑に無理なく回転できるようにするため、バックラッシが設けられている。そして、このバックラッシは、減速装置を構成するウォームギヤにも設けられている。

しかしながら、バックラッシを設けたウォームギヤは、回転伝達中にトルク変動が生じると、接触している歯面同士がそのトルク変動に起因して離間し（歯面分離が生じ）、円滑で且つ正確な回転伝達ができなくなるという問題が生じる。

そこで、このような問題を解決するものとして、図８に示すような減速装置１０１が既に案出されている（特許文献１参照）。

この図８において、減速装置１０１のフレーム１０２には、入力軸１０３が回転自在に軸支されている。また、減速装置１０１のフレーム１０２には、入力軸１０３に対して平行で、且つ、入力軸１０３を挟み込むように、一対の支持軸１０４，１０４が回転できるように支持されている。また、減速装置１０１のフレーム１０２には、入力軸１０３及び一対の支持軸１０４，１０４に交差せず、且つ、一対の支持軸１０４，１０４に対して９０°ずれて位置する出力軸１０５が回転できるように支持されている。

また、図８において、入力軸１０３は、フレーム１０２の外方へ突出した部分に、駆動ギヤ１０６が固定されており、図外のモータ等の駆動手段によって正逆両方向に回動させられるようになっている。また、一対の支持軸１０４は、入力軸１０３の駆動ギヤ１０６と噛み合う被動ギヤ１０７がそれぞれ固定され、入力軸１０３と逆の方向に同一回転速度で回転させられるようになっている。また、各支持軸１０４には、同一ピッチ円直径で且つ同一形状の歯を備えたウォーム１０８が一体回動可能に且つスライド可能に取り付けられている。また、出力軸１０５には、一方の支持軸１０４側のウォーム１０８に噛み合うウォームホイール１１０と、他方の支持軸１０４側のウォーム１０８に噛み合うウォームホイール１１０とが固定されている。

そして、図８において、一方の支持軸１０４には、ウォーム１０８を図中左側へスライド移動させるように付勢するコイルばね１１１が配置されている。これにより、ウォーム１０８の歯の一方の歯面は、ウォームホイール１１０の歯にコイルばね１１１のばね力で常時押し付けられることになる。

また、図８において、他方の支持軸１０４には、ウォーム１０８を図中右側へスライド移動させるように付勢するコイルばね１１１が配置されている。これにより、ウォーム１０８の歯の他方の歯面は、ウォームホイール１１０の歯にコイルばね１１１のばね力で常時押し付けられることになる。

このように構成された従来の減速装置１０１は、入力軸１０３が正回転する場合に、一方（図８中の上側）のウォーム１０８の歯の一方の歯面がウォームホイール１１０の歯にコイルばね１１１のばね力で押し付けられた状態で、ウォーム１０８からウォームホイール１１０に回転が伝達される。したがって、この減速装置１０１は、入力軸１０３が正回転して動力伝達している状態でトルク変動が生じたとしても、ウォーム１０８の歯とこれに接触しているウォームホイール１１０の歯との間で歯面分離が生じにくい。なお、この際、他方（図８の下側）のウォーム１０８は、一方のウォーム１０８と同一方向に回転するものの、ウォームホイール１１０に回転を伝達するようになっていない。

また、従来の減速装置１０１は、入力軸１０３が逆回転する場合に、他方（図８中の下側）のウォーム１０８の歯の他方の歯面がウォームホイール１１０の歯にコイルばね１１１のばね力で押し付けられた状態で、ウォーム１０８からウォームホイール１１０に回転が伝達される。したがって、この減速装置１０１は、入力軸１０３が逆回転して動力伝達している状態でトルク変動が生じたとしても、ウォーム１０８の歯とこれに接触しているウォームホイール１１０の歯との間で歯面分離が生じにくい。なお、この際、一方（図８の上側）のウォーム１０８は、他方のウォーム１０８と同一方向に回転するものの、ウォームホイール１１０に回転を伝達するようになっていない。

特開２０００−３９０５７号公報

しかしながら、図８に示した従来の減速装置１０１は、一方の支持軸１０４側のウォーム１０８の歯をコイルばね１１１のばね力でウォームホイール１１０の歯に押し付け、また、他方の支持軸１０４側のウォーム１０８の歯をコイルばね１１１のばね力でウォームホイール１１０の歯に押し付けるようになっているため、作動停止時においても、ウォーム１０８とウォームホイール１１０の噛み合った状態の歯同士にコイルばね１１１のばね力が作用し続けることになり、ウォーム１０８とウォームホイール１１０が樹脂材料で形成されたものである場合に、ウォーム１０８とウォームホイール１１０の噛み合った状態の歯がクリープ変形する虞があった。そして、ウォーム１０８の歯とウォームホイール１１０の歯がクリープ変形した場合には、ウォーム１０８からウォームホイール１１０への回転伝達精度が悪化すると共に、騒音や振動が生じやすくなるという問題を生じる。

そこで、本発明は、減速装置のウォームギヤが樹脂材料で形成されたものであったとしても、ウォームギヤにクリープ変形を生じさせることがなく、トルク変動に起因するウォームギヤの歯面分離を効果的に防止し、高精度の回転伝達を可能にすると共に、クリープ変形に起因する騒音や振動が発生しないようにすることを目的としている。

請求項１の発明は、減速装置１に関するものである（図１〜４参照）。この減速装置１において、駆動手段（モータ）３によって回転駆動される駆動軸４には、駆動側平歯車部７と駆動側ウォーム部８とからなる駆動歯車５が一体回動可能に配置されている。前記駆動軸４と平行に配置される中間軸１０には、前記駆動側平歯車部７と噛み合う平歯車部１３を有するアイドルギヤ１１が回転可能に且つスライド移動できないように支持されている。前記駆動軸４及び前記中間軸１０に対して平行に配置される被動側支持軸１５には、前記アイドルギヤ１１によって前記駆動歯車５の回転方向と同一方向に且つ同一回転速度で回転させられる被動歯車１６がスライド移動できるように支持されている。前記被動歯車１６は、前記アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４に噛み合う被動側はすば歯車部１７と、前記駆動側ウォーム部８と同一ピッチ円直径で且つ同一歯形形状の被動側ウォーム部１８と、を一体に有している。前記駆動軸４及び前記被動側支持軸１５に交差せず、且つ、前記駆動軸４及び前記被動側支持軸１５と９０°ずらして配置される出力軸２１には、前記駆動側ウォーム部８と前記被動側ウォーム部１８に噛み合う出力側歯車（出力側はすば歯車又は出力側ウォームホイール）２０が一体回動可能に配置されている。そして、前記アイドルギヤ１１の前記はすば歯車部１４と前記被動歯車１６の前記被動側はすば歯車部１７は、回転伝達時に、前記出力側歯車２０の歯２０ａに噛み合う前記被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって前記出力側歯車２０の歯２０ａを前記駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付ける、スラストを発生するようになっている。また、本発明の減速装置１は、前記駆動側ウォーム部８の歯８ａ、前記被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、及び前記出力側歯車２０の歯２０ａが、樹脂材料で形成されている。ここで、駆動側ウォーム部８と被動側ウォーム部１８に関して同一歯形形状とは、歯８ａ，１８ａの圧力角やモジュール等の他に、歯８ａ，１８ａのねじれ方向も同一であることをいう。

請求項２の発明は、請求項１の発明と同様に、減速装置１に関するものである（図４，図５〜７参照）。この減速装置１において、駆動手段（モータ）３によって回転駆動される駆動軸４には、駆動側はすば歯車部３０と駆動側ウォーム部８とからなる駆動歯車５が一体回動可能に配置されている。前記駆動軸４と平行に配置され且つスライド移動可能に支持された中間軸１０には、前記駆動側はすば歯車部３０と噛み合うはすば歯車部３１を有するアイドルギヤ１１が回転可能に且つスライド移動不能に支持されている。前記駆動軸４及び前記中間軸１０に対して平行に配置され且つ前記中間軸１０と一体としてスライド移動できるように前記中間軸１０に連結された被動側支持軸１５には、前記アイドルギヤ１１によって前記駆動歯車５の回転方向と同一方向に且つ同一回転速度で回転させられる被動歯車１６がスライド移動できるように支持されている。前記被動歯車１６は、前記アイドルギヤ１１の平歯車部３２に噛み合う被動側平歯車部３５と、前記駆動側ウォーム部８と同一ピッチ円直径で且つ同一歯形形状の被動側ウォーム部１８と、を一体に有している。前記駆動軸４及び前記被動側支持軸１５に交差せず、且つ前記駆動軸４及び前記被動側支持軸１５と９０°ずらして配置される出力軸２１には、前記駆動側ウォーム部８と前記被動側ウォーム部１８に噛み合う出力側歯車（出力側はすば歯車又は出力側ウォームホイール）２０が一体回動可能に配置されている。そして、前記駆動側はすば歯車部３０と前記アイドルギヤ１１の前記はすば歯車部３１は、回転伝達時に、前記出力側歯車２０の歯２０ａに噛み合う前記被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって前記出力側歯車２０の歯２０ａを前記駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付ける、スラストを発生するようになっている。また、本発明の減速装置１は、前記駆動側ウォーム部８の歯８ａ、前記被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、及び前記出力側歯車２０の歯２０ａが、樹脂材料で形成されている。ここで、駆動側ウォーム部８と被動側ウォーム部１８に関して同一歯形形状とは、歯８ａ，１８ａの圧力角やモジュール等の他に、歯８ａ，１８ａのねじれ方向も同一であることをいう。

本発明に係る減速装置によれば、作動時（回転伝達時）に、被動側ウォーム部の歯によって出力側歯車の歯をこれと噛み合う駆動側ウォーム部の歯に押し付けるようなスラストが生じるため、トルク変動があったとしても、駆動側ウォーム部の歯と出力側歯車の歯の歯面分離が生じにくく、高精度の回転伝達が可能になる。

また、本発明に係る減速装置によれば、作動停止時（回転停止時）に、被動側ウォーム部の歯によって出力側歯車の歯をこれと噛み合う駆動側ウォーム部の歯に押し付けるようなスラストが生じないため、長時間作動停止状態が保持されたとしても、被動側ウォーム部の歯、出力側歯車の歯、及び駆動側ウォーム部の歯にクリープ変形を生じることがない。その結果、本発明によれば、被動側ウォーム部の歯、出力側歯車の歯、及び駆動側ウォーム部の歯のクリープ変形に起因する回転伝達精度の低下や騒音及び振動の発生を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る減速装置を模式的に示す正面図である。 図１に示す出力側歯車を省略し、図１のＡ１−０−Ａ１線に沿って切断して示す減速装置の断面図である。 図１のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す減速装置の断面図である。 図４（ａ）は、本発明に係る減速装置の正回転伝達時における被動側ウォーム部の歯、出力側歯車の歯、及び駆動側ウォーム部の歯の噛み合い状態を模式的に示す図である。また、図４（ｂ）は、本発明に係る減速装置の逆回転伝達時における被動側ウォーム部の歯、出力側歯車の歯、及び駆動側ウォーム部の歯の噛み合い状態を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態に係る減速装置を模式的に示す正面図である。 図５に示す出力側歯車を省略し、図５のＢ１−０−Ｂ１線に沿って切断して示す減速装置の断面図である。 図５のＢ２−Ｂ２線に沿って切断して示す減速装置の断面図である。 従来技術に係る減速装置の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。

［第１実施形態］
図１乃至図３は、本発明の第１実施形態に係る減速装置１を示すものである。このうち、図１は、減速装置１を模式的に示す正面図である。また、図２は、図１に示した減速装置１の一部（出力側歯車としての出力側はすば歯車２０）を省略し、図１のＡ１−０−Ａ１線に沿って切断して示す減速装置１の断面図である。また、図３は、図１のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す減速装置１の断面図である。

（減速装置の概略構成）
図１乃至図３に示すように、減速装置１は、基台２に固定した駆動手段としてのモータ３の駆動軸４に駆動歯車５の軸穴６を嵌合し、駆動軸４と駆動歯車５とを一体として回動できるように固定してある。この駆動歯車５は、モータ３寄りに位置する駆動側平歯車部７と、この駆動側平歯車部７の側面から駆動軸４の軸心ＣＬ１が延びる方向に沿って形成された駆動側ウォーム部８とを一体に形成してなるものである。このような、駆動歯車５は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するようになっているが、これに限られるものではなく、少なくとも駆動側ウォーム部８の歯８ａを樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成してあればよい。また、駆動歯車５は、駆動側平歯車部７と駆動側ウォーム部８とを別々に形成し、これら駆動側平歯車部７と駆動側ウォーム部８を一体回動できるように駆動軸４に固定してもよい。

駆動軸４の隣りには、中間軸１０を駆動軸４と平行に配置してある。この中間軸１０は、駆動側平歯車部７によって回転させられるアイドルギヤ１１を回動可能に且つスライド移動不能な状態で支持しており、両端部をフレーム１２に固定している。ここで、アイドルギヤ１１は、駆動側平歯車部７に噛み合う平歯車部１３と、これに隣り合うはすば歯車部１４とを一体に形成してなるものである。このようなアイドルギヤ１１は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するようになっている。また、アイドルギヤ１１は、平歯車部１３とはすば歯車部１４とを別々に形成した後、一体回動できるように組み合わせてもよい。

中間軸１０の隣りには、被動側支持軸１５を中間軸１０と平行に配置してある。この被動側支持軸１５は、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４によって回転させられる被動歯車１６を回動可能に且つスライド移動可能な状態で支持しており、両端部をフレーム１２に固定してある。

被動歯車１６は、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４に噛み合う被動側はすば歯車部１７と、この被動側はすば歯車部１７の側面から被動側支持軸１５の軸心ＣＬ２が延びる方向に沿って形成された被動側ウォーム部１８とを一体に形成してなるものである。なお、被動歯車１６は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するか、又は、少なくとも被動側ウォーム部１８の歯１８ａを樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成してある。また、被動側はすば歯車部１７は、駆動側平歯車部７のピッチ円直径と同一のピッチ円直径であり、駆動側平歯車部７の回転方向と同一方向に同一回転速度で回動させられるようになっている。そして、被動側ウォーム部１８は、駆動側ウォーム部８と同一ピッチ円直径で且つ同一歯形形状となるように形成してあり、駆動側ウォーム部８の回動方向と同一方向に同一回転速度で回動させられるようになっている。ここで、駆動側ウォーム部８と被動側ウォーム部１８に関して同一歯形形状とは、歯８ａ，１８ａの圧力角やモジュール等の他に、歯８ａ，１８ａのねじれ方向も同一であることをいう。なお、被動歯車１６は、被動側はすば歯車部１７と被動側ウォーム部１８を別々に形成した後、一体化するようにしてもよい。また、被動歯車１６は、駆動側平歯車部７及びアイドルギヤ１１が金属で形成された場合、被動側はすば歯車部１７を金属で形成するようにしてもよい。

駆動側ウォーム部８と被動側ウォーム部１８とに跨って噛み合う出力側はすば歯車（出力側歯車）２０は、出力軸２１に嵌合・固定され、出力軸２１と一体に回動できるようになっている。この出力側はすば歯車２０が嵌合・固定される出力軸２１は、駆動軸４及び被動側支持軸１５に交差しないようにずれて位置し、且つ、駆動軸４及び被動側支持軸１５と９０°ずれて位置している。そして、出力軸２１は、出力側はすば歯車２０の両側に位置する部分を軸受２２によってフレーム１２に回動可能に支持してあり、その一端側（図１の右端側）を図外の被動手段に接続してある。なお、出力側はすば歯車２０は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するか、又は、少なくとも歯２０ａを樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成してある。また、出力側はすば歯車２０は、駆動側ウォーム部８に噛み合う第１出力側はすば歯車部分と、被動側ウォーム部１８に噛み合う第２出力側はすば歯車部分とに、分割して形成するようにしてもよい。また、出力側はすば歯車２０に代えて、ウォームホイールを出力側歯車として出力軸２１に嵌合・固定してもよい。ここで、駆動側ウォーム部８と出力側はすば歯車２０（又は、ウォームホイール）とによって駆動用のウォームギヤが構成され、被動側ウォーム部１８と出力側はすば歯車２０（又は、ウォームホイール）とによって歯面分離防止用のウォームギヤが構成される。

なお、図１に示すように、減速装置１は、駆動軸４と被動側支持軸１５を基礎プレート２３の上面から同一高さ位置に配置してあり、駆動軸４，中間軸１０及び被動側支持軸１５の各軸心を結ぶ線（例えば、Ａ１−０−Ａ１で示す線）が開き角度約９０°のＶ字形状となっている。そして、この減速装置１は、基礎プレート２３上に基台２を固定し、基台２にモータ３を取り付け、基礎プレート２３上にフレーム１２を一体形成するか又は基礎プレート２３上にフレーム１２を固定するようになっている。

（減速装置の作動状態）
（１）モータ３の正回転時における減速装置１の作動状態
以上のように構成された減速装置１は、図１乃至図３の矢印Ｒ１ａで示す方向にモータ３が回転（正回転）すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側ウォーム部８が出力側はすば歯車２０を図１の矢印Ｒ１ａ方向へ回動させる。これにより、モータ３の駆動軸４の回転を、駆動側ウォーム部８及び出力側はすば歯車２０を介して減速させた状態で出力軸２１に伝達し、モータ３から伝達された動力を出力軸２１から取り出すことが可能になる。

また、モータ３が正回転すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側平歯車部７によってアイドルギヤ１１の平歯車部１３が矢印Ｒ１ｂ方向へ回動させられ、この平歯車部１３と一体に回動するアイドルギヤ１１のはすば歯車部１４によって被動歯車１６の被動側はすば歯車部１７が矢印Ｒ１ａ方向へ回動させられ、被動側はすば歯車部１７と被動側ウォーム部１８とが一体に回動する。この際、この被動側はすば歯車部１７は、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４との噛み合いによって生じるスラストＦを受け、出力側はすば歯車２０の歯２０ａと噛み合う被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａを駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようになっている（図４（ａ）参照）。その結果、出力側はすば歯車２０は、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４と被動歯車１６の被動側はすば歯車部１７の噛み合いによって生じるスラストＦによって、恰も被動側ウォーム部１８の歯１８ａと駆動側ウォーム部８の歯８ａとによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａが挟持されたようにして回転させられる。

したがって、本実施形態の減速装置１は、モータ３の回転（正回転）を伝達している際にトルク変動が生じたとしても、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４と被動歯車１６の被動側はすば歯車部１７の噛み合いによって生じるスラストＦによって、駆動側ウォーム部８と出力側はすば歯車２０の噛み合う歯８ａ，２０ａの歯面８ｂ，２０ｂ同士が離間（歯面分離）するのを防止でき、高精度の回転伝達が可能になる（図４（ａ）参照）。

一方、本実施形態の減速装置１は、モータ３の正回転が停止すると、被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａをこれと噛み合う駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようなスラストＦが生じないため、長時間作動停止状態が保持されたとしても、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側はすば歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａにクリープ変形を生じることがない。

その結果、本実施形態によれば、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側はすば歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａのクリープ変形に起因する回転伝達精度の低下や騒音及び振動の発生を防止することができる。

（２）モータ３の逆回転時における減速装置１の作動状態
減速装置１は、図１乃至図３の矢印Ｒ２ａで示す方向にモータ３が回転（逆回転）すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側ウォーム部８が出力側はすば歯車２０を図１の矢印Ｒ２ａ方向へ回動させる。これにより、モータ３の駆動軸４の回転を、駆動側ウォーム部８及び出力側はすば歯車２０を介して減速させた状態で出力軸２１に伝達し、モータ３から伝達された動力を出力軸２１から取り出すことが可能になる。

また、モータ３が逆回転すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側平歯車部７によってアイドルギヤ１１の平歯車部１３が矢印Ｒ２ｂ方向へ回動させられ、この平歯車部１３と一体に回動するアイドルギヤ１１のはすば歯車部１４によって被動歯車１６の被動側はすば歯車部１７が矢印Ｒ２ａ方向へ回動させられ、被動側はすば歯車部１７と被動側ウォーム部１８とが一体に回動する。この際、この被動側はすば歯車部１７は、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４との噛み合いによって生じるスラストＦを受け、出力側はすば歯車２０の歯２０ａと噛み合う被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａを駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようになっている（図４（ｂ）参照）。その結果、出力側はすば歯車２０は、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４と被動歯車１６の被動側はすば歯車部１７の噛み合いによって生じるスラストＦによって、恰も被動側ウォーム部１８の歯１８ａと駆動側ウォーム部８の歯８ａとによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａが挟持されたようにして回転させられる。

したがって、本実施形態の減速装置１は、モータ３の回転（逆回転）を伝達している際にトルク変動が生じたとしても、アイドルギヤ１１のはすば歯車部１４と被動歯車１６の被動側はすば歯車部１７の噛み合いによって生じるスラストＦによって、駆動側ウォーム部８と出力側はすば歯車２０の噛み合う歯８ａ，２０ａの歯面８ｂ，２０ｂ同士が離間（歯面分離）するのを防止でき、高精度の回転伝達が可能になる。なお、このモータ３の逆回転時において、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ，出力側はすば歯車２０の歯２０ａ及び駆動側ウォーム部８の歯８ａの各接触歯面は、モータ３の正回転時における各歯１８ａ，２０ａ，８ａの各接触歯面に対して反対側に位置する歯面である（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。

一方、本実施形態の減速装置１は、モータ３の逆回転が停止すると、被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａをこれと噛み合う駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようなスラストＦが生じないため、長時間作動停止状態が保持されたとしても、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側はすば歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａにクリープ変形を生じることがない。

その結果、本実施形態によれば、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側はすば歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａのクリープ変形に起因する回転伝達精度の低下や騒音及び振動の発生を防止することができる。

［第２実施形態］
図５乃至図７は、本発明の第２実施形態に係る減速装置１を示すものである。このうち、図５は、減速装置１を模式的に示す正面図である。また、図６は、図４に示した減速装置１の一部（出力側歯車としての出力側はすば歯車２０）を省略し、図５のＢ１−Ｏ−Ｂ１線に沿って切断して示す減速装置１の断面図である。また、図７は、図５のＢ２−Ｂ２線に沿って切断して示す減速装置１の断面図である。なお、本第２実施形態に係る減速装置１の説明において、第１実施形態に係る減速装置１の構成に対応する構成部分には同一符号を付して説明する。

（減速装置の概略構成図）
図５乃至図７に示すように、減速装置１は、基台２に固定した駆動手段としてのモータ３の駆動軸４に駆動歯車５の軸穴６を嵌合し、駆動軸４と駆動歯車５とを一体として回動できるように固定してある。この駆動歯車５は、モータ３寄りに位置する駆動側はすば歯車部３０と、この駆動側はすば歯車部３０の側面から駆動軸４の軸心ＣＬ１が延びる方向に沿って形成された駆動側ウォーム部８とを一体に形成してなるものである。なお、駆動歯車５は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するようになっているが、これに限られるものではなく、少なくとも駆動側ウォーム部８の歯８ａを樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成してあればよい。また、駆動歯車５は、駆動側はすば歯車部３０と駆動側ウォーム部８とを別々に形成し、これら駆動側はすば歯車部３０と駆動側ウォーム部８を一体回動できるように駆動軸４に固定してもよい。

駆動軸４の隣りには、中間軸１０を駆動軸４と平行に配置してある。この中間軸１０は、駆動側はすば歯車部３０によって回転させられるアイドルギヤ１１を回動可能に且つスライド移動不能な状態で支持しており、両端部１０ａ，１０ｂがフレーム１２にスライド移動できるように支持されている。ここで、アイドルギヤ１１は、駆動側はすば歯車部３０に噛み合うはすば歯車部３１と、これに隣り合う平歯車部３２とを一体に形成してなるものである。そして、このアイドルギヤ１１は、中間軸１０の端部（図６の右側端部）１０ｂ側に嵌合・固定されるアーム部材３３と中間軸１０の鍔部１０ｃとの間に配置され、中間軸１０に沿ってスライド移動するのをアーム部材３３と鍔部１０ｃとで阻止されるようになっている。また、アイドルギヤ１１は、軸受３４を介して中間軸１０に回動可能に支持されている。このようなアイドルギヤ１１は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するようになっている。また、アイドルギヤ１１は、はすば歯車部３１と平歯車部３２とを別々に形成した後、一体回動できるように組み合わせてもよい。

中間軸１０の隣りには、被動側支持軸１５が駆動軸４及び中間軸１０と平行に配置されている。この被動側支持軸１５は、その両端部１５ａ，１５ｂがスライド移動できるようにフレーム１２に支持されており、中間軸１０にアーム部材３３を介して連結され、中間軸１０と一体として軸心ＣＬ２に沿った方向へスライド移動できるようになっている。そして、この被動側支持軸１５は、アイドルギヤ１１の平歯車部３２によって回転させられる被動歯車１６を回動可能に且つスライド不能に支持している。なお、被動歯車１６は、その両端側が軸受２２によって被動側支持軸１５に回転自在に支持されると共に、その両端が被動側支持軸１５の鍔部１５ｃとアーム部材３３との間に配置され、鍔部１５ｃとアーム部材３３とによって被動側支持軸１５の軸心ＣＬ２に沿った方向へのスライド移動が阻止されるようになっている。ここで、アーム部材３３は、中間軸１０にアイドルギヤ１１を取り付け、被動側支持軸１５に被動歯車１６を取り付けた後、中間軸１０の端部（図６中の右側端部）１０ｂで且つフレーム１２の内側部分と、被動側支持軸１５の端部（図６中の右側端部）１５ｂで且つフレーム１２の内側部分とに跨って固定されている。

被動歯車１６は、アイドルギヤ１１の平歯車部３２に噛み合う被動側平歯車部３５と、この被動側平歯車部３５の側面から被動側支持軸１５の軸心ＣＬ２が延びる方向に沿って形成された被動側ウォーム部１８とを一体に形成してなるものである。なお、被動歯車１６は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するか、又は、少なくとも被動側ウォーム部１８の歯１８ａを樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成してある。また、被動側平歯車部３５は、駆動側はすば歯車部３０のピッチ円直径と同一のピッチ円直径であり、駆動側はすば歯車部３０の回転方向と同一方向に同一回転速度で回動させられるようになっている。そして、被動側ウォーム部１８は、駆動側ウォーム部８とピッチ円直径で且つ同一歯形形状となるように形成してあり、駆動側ウォーム部８の回動方向と同一方向に同一回転速度で回動させられるようになっている。ここで、駆動側ウォーム部８と被動側ウォーム部１８に関して同一歯形形状とは、歯８ａ，１８ａの圧力角やモジュール等の他に、歯８ａ，１８ａのねじれ方向も同一であることをいう。なお、被動歯車１６は、被動側平歯車部３５と被動側ウォーム部１８を別々に形成した後、一体化するようにしてもよい。また、被動歯車１６は、駆動側はすば歯車部３０及びアイドルギヤ１１が金属で形成された場合、被動側平歯車部３５を金属で形成するようにしてもよい。

駆動側ウォーム部８と被動側ウォーム部１８とに跨って噛み合う出力側はすば歯車（出力側歯車）２０は、出力軸２１に嵌合・固定され、出力軸２１と一体に回動できるようになっている。この出力側はすば歯車２０が嵌合・固定される出力軸２１は、駆動軸４及び被動側支持軸１５に交差しないようにずれて位置し、且つ、駆動軸４及び被動側支持軸１５と９０°ずれて位置している。そして、出力軸２１は、出力側はすば歯車２０の両側に位置する部分を軸受２２によってフレーム１２に回動可能に支持してあり、その一端側（図１の右端側）を図外の被動手段に接続してある。なお、出力側はすば歯車２０は、全体を樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成するか、又は、少なくとも歯２０ａを樹脂材料（ＰＡ，ＰＯＭ，ＰＰＳ，ＰＰＡ等）で形成してある。また、出力側はすば歯車２０は、駆動側ウォーム部８に噛み合う第１出力側はすば歯車部分と、被動側ウォーム部１８に噛み合う第２出力側はすば歯車部分とに、分割して形成するようにしてもよい。また、出力側はすば歯車２０に代えて、ウォームホイールを出力側歯車として出力軸２１に嵌合・固定してもよい。ここで、駆動側ウォーム部８と出力側はすば歯車２０（又は、ウォームホイール）とによって駆動用のウォームギヤが構成され、被動側ウォーム部１８と出力側はすば歯車２０（又は、ウォームホイール）とによって歯面分離防止用のウォームギヤが構成される。

なお、図５に示すように、減速装置１は、駆動軸４と被動側支持軸１５を基礎プレート２３の上面から同一高さ位置に配置してあり、駆動軸４，中間軸１０及び被動側支持軸１５の各軸心を結ぶ線（例えば、Ｂ１−０−Ｂ１で示す線）が開き角度約９０°のＶ字形状となっている。そして、この減速装置１は、基礎プレート２３上に基台２を固定し、基台２にモータ３を取り付け、基礎プレート２３上にフレーム１２を一体形成するか又は基礎プレート２３上にフレーム１２を固定するようになっている。

（減速装置の作動状態）
（１）モータ３の正回転時における減速装置１の作動状態
以上のように構成された減速装置１は、図５乃至図７の矢印Ｒ１ａで示す方向にモータ３が回転（正回転）すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側ウォーム部８が出力側はすば歯車２０を図５の矢印Ｒ１ａ方向へ回動させる。これにより、モータ３の駆動軸４の回転を、駆動側ウォーム部８及び出力側はすば歯車２０を介して減速させた状態で出力軸２１に伝達し、モータ３から伝達された動力を出力軸２１から取り出すことが可能になる。

また、モータ３が正回転すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側はすば歯車部３０によってアイドルギヤ１１のはすば歯車部３１が矢印Ｒ１ｂ方向へ回動させられ、このはすば歯車部３１と一体に回動するアイドルギヤ１１の平歯車部３２によって被動歯車１６の被動側平歯車部３５が矢印Ｒ１ａ方向へ回動させられ、被動側平歯車部３５と被動側ウォーム部１８とが一体に回動する。この際、アイドルギヤ１１のはすば歯車部３１は、駆動側はすば歯車部３０との噛み合いによって生じるスラストＦを受け、中間軸１０，アーム部材３３及び被動側支持軸１５をスライド移動させ、被動側支持軸１５に配置した被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａを駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようになっている（図４（ａ）参照）。その結果、出力側はすば歯車２０は、アイドルギヤ１１のはすば歯車部３１と駆動歯車５の駆動側はすば歯車部３０の噛み合いによって生じるスラストＦによって、恰も被動側ウォーム部１８の歯１８ａと駆動側ウォーム部８の歯８ａとによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａが挟持されたようにして回転させられる。

したがって、本実施形態の減速装置１は、モータ３の回転（正回転）を伝達している際にトルク変動が生じたとしても、駆動歯車５の駆動側はすば歯車部３０とアイドルギヤ１１のはすば歯車部３１との噛み合いによって生じるスラストＦによって、駆動側ウォーム部８と出力側はすば歯車２０の噛み合う歯８ａ，２０ａの歯面８ｂ，２０ｂ同士が離間（歯面分離）するのを防止でき、高精度の回転伝達が可能になる（図４（ａ）参照）。

一方、本実施形態の減速装置１は、モータ３の正回転が停止すると、被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａをこれと噛み合う駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようなスラストＦが生じないため、長時間作動停止状態が保持されたとしても、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側はすば歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａにクリープ変形を生じることがない。

その結果、本実施形態によれば、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側はすば歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａのクリープ変形に起因する回転伝達精度の低下や騒音及び振動の発生を防止することができる。

（２）モータ３の逆回転時における減速装置１の作動状態
減速装置１は、図５乃至図７の矢印Ｒ２ａで示す方向にモータ３が回転（逆回転）すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側ウォーム部８が出力側はすば歯車２０を図５の矢印Ｒ２ａ方向へ回動させる。これにより、モータ３の駆動軸４の回転を、駆動側ウォーム部８及び出力側はすば歯車２０を介して減速させた状態で出力軸２１に伝達し、モータ３から伝達された動力を出力軸２１から取り出すことが可能になる。

また、モータ３が逆回転すると、モータ３の駆動軸４に固定した駆動側はすば歯車部３０によってアイドルギヤ１１のはすば歯車部３１が矢印Ｒ２ｂ方向へ回動させられ、このはすば歯車部３１と一体に回動するアイドルギヤ１１の平歯車部３２によって被動歯車１６の被動側平歯車部３５が矢印Ｒ２ａ方向へ回動させられ、被動側平歯車部３５と被動側ウォーム部１８とが一体に回動する。この際、このアイドルギヤ１１のはすば歯車部３１は、駆動歯車５の駆動側はすば歯車部３０との噛み合いによって生じるスラストＦを受け、中間軸１０，アーム部材３３及び被動側支持軸１５をスライド移動させ、被動側支持軸１５に取り付けられた被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａを駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようになっている（図４（ｂ）参照）。その結果、出力側はすば歯車２０は、駆動歯車５の駆動側はすば歯車部３０とアイドルギヤ１１のはすば歯車部３１との噛み合いによって生じるスラストＦによって、恰も被動側ウォーム部１８の歯１８ａと駆動側ウォーム部８の歯８ａとによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａが挟持されたようにして回転させられる。

したがって、本実施形態の減速装置１は、モータ３の回転（逆回転）を伝達している際にトルク変動が生じたとしても、駆動歯車５の駆動側はすば歯車部３０とアイドルギヤ１１のはすば歯車部３１との噛み合いによって生じるスラストＦによって、駆動側ウォーム部８と出力側はすば歯車２０との噛み合う歯８ａ，２０ａの歯面８ｂ，２０ｂ同士が離間（歯面分離）するのを防止でき、高精度の回転伝達が可能になる。なお、このモータ３の逆回転時において、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ，出力側はすば歯車２０の歯２０ａ及び駆動側ウォーム部８の歯８ａの各接触歯面は、モータ３の正回転時における各歯１８ａ，２０ａ，８ａの各接触歯面に対して反対側に位置する歯面である（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。

一方、本実施形態の減速装置１は、モータ３の逆回転が停止すると、被動側ウォーム部１８の歯１８ａによって出力側はすば歯車２０の歯２０ａをこれと噛み合う駆動側ウォーム部８の歯８ａに押し付けるようなスラストＦが生じないため、長時間作動停止状態が保持されたとしても、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側はすば歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａにクリープ変形を生じることがない。

その結果、本実施形態によれば、被動側ウォーム部１８の歯１８ａ、出力側歯車２０の歯２０ａ、及び駆動側ウォーム部８の歯８ａのクリープ変形に起因する回転伝達精度の低下や騒音及び振動の発生を防止することができる。

１……減速装置、３……モータ（駆動手段）、４……駆動軸、５……駆動歯車、７……駆動側平歯車部、８……駆動側ウォーム部、８ａ……歯、１０……中間軸、１１……アイドルギヤ、１３……平歯車部、１４……はすば歯車部、１５……被動側支持軸、１６……被動歯車、１７……被動側はすば歯車部、１８……被動側ウォーム部、１８ａ……歯、２０……出力側はすば歯車（出力側歯車）、２１……出力軸、３０……駆動側はすば歯車部、３１……はすば歯車部、３２……平歯車部、３５……被動側平歯車部

Claims (2)

1. 駆動手段によって回転駆動される駆動軸には、駆動側平歯車部と駆動側ウォーム部とからなる駆動歯車が一体回動可能に配置され、
   前記駆動軸と平行に配置される中間軸には、前記駆動側平歯車部と噛み合う平歯車部を有するアイドルギヤが回転可能に且つスライド移動できないように支持され、
   前記駆動軸及び前記中間軸に対して平行に配置される被動側支持軸には、前記アイドルギヤによって前記駆動歯車の回動方向と同一方向に且つ同一回転速度で回転させられる被動歯車がスライド移動できるように支持され、
   前記被動歯車は、前記アイドルギヤのはすば歯車部に噛み合う被動側はすば歯車部と、前記駆動側ウォーム部と同一ピッチ円直径で且つ同一歯形形状の被動側ウォーム部と、を一体に有し、
   前記駆動軸及び前記被動側支持軸に交差せず、且つ、前記駆動軸及び前記被動側支持軸と９０°ずらして配置される出力軸には、前記駆動側ウォーム部と前記被動側ウォーム部に噛み合う出力側歯車が一体回動可能に配置され、
   前記アイドルギヤの前記はすば歯車部と前記被動歯車の前記被動側はすば歯車部は、回転伝達時に、前記出力側歯車の歯に噛み合う前記被動側ウォーム部の歯によって前記出力側歯車の歯を前記駆動側ウォーム部の歯に押し付ける、スラストを発生するようになっており、
   前記駆動側ウォーム部の歯、前記被動側ウォーム部の歯、及び前記出力側歯車の歯が、樹脂材料で形成された、
   ことを特徴とする減速装置。
2. 駆動手段によって回転駆動される駆動軸には、駆動側はすば歯車部と駆動側ウォーム部とからなる駆動歯車が一体回動可能に配置され、
   前記駆動軸と平行に配置され且つスライド移動可能に支持された中間軸には、前記駆動側はすば歯車部と噛み合うはすば歯車部を有するアイドルギヤが回転可能に且つスライド移動不能に支持され、
   前記駆動軸及び前記中間軸に対して平行に配置され且つ前記中間軸と一体としてスライド移動できるように前記中間軸に連結された被動側支持軸には、前記アイドルギヤによって前記駆動歯車の回動方向と同一方向に且つ同一回転速度で回転させられる被動歯車がスライド移動できるように支持され、
   前記被動歯車は、前記アイドルギヤの平歯車部に噛み合う被動側平歯車部と、前記駆動側ウォーム部と同一ピッチ円直径で且つ同一歯形形状の被動側ウォーム部と、を一体に有し、
   前記駆動軸及び前記被動側支持軸に交差せず、且つ前記駆動軸及び前記被動側支持軸と９０°ずらして配置される出力軸には、前記駆動側ウォーム部と前記被動側ウォーム部に噛み合う出力側歯車が一体回動可能に配置され、
   前記駆動歯車の前記駆動側はすば歯車部と前記アイドルギヤの前記はすば歯車部は、回転伝達時に、前記出力側歯車の歯に噛み合う前記被動側ウォーム部の歯によって前記出力側歯車の歯を前記駆動側ウォーム部の歯に押し付ける、スラストを発生するようになっており、
   前記駆動側ウォーム部の歯、前記被動側ウォーム部の歯、及び前記出力側歯車の歯が、樹脂材料で形成された、
   ことを特徴とする減速装置。

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