JP2010014240A - 偏心型減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】クランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機において、軸方向の寸法を短くするとともに、クランク軸軸受の潤滑性の低下も抑制する。
【解決手段】入力ギア１５に噛み合うクランク伝動歯車４９は、クランク軸２３の他端側に固定される。クランク伝動歯車４９には、端部キャリア２６に対してクランク軸２３の他端側を回転自在に保持する第２クランク軸軸受３５に対して対向するように貫通形成された歯車貫通孔５６が設けられる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ケース内において、ピン内歯に噛み合う複数の外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、キャリアに回転自在に保持されたクランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機に関する。

各種産業用機械等においては、大きい減速比を実現可能な減速機として偏心型減速機が用いられている。このような偏心型減速機として、ケース内において、ピン内歯に噛み合う複数の外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、キャリア（端部キャリア、基部キャリア）に回転自在に保持されたクランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機が知られている（特許文献１を参照）。この特許文献１に開示された偏心型減速機においては、ケース（ケーシング（１５８））内において、２つの外歯歯車（１２４）が、ピン内歯（ピン（１２８Ａ））と噛み合い、偏心体軸（１２０）として形成されたクランク軸の回転に伴い偏心して回転する。また、第１フランジ体（１５２）として形成された端部キャリアと第２フランジ体（１３１）として形成された基部キャリアとに対して回転自在に保持されたクランク軸には、ヘリカル伝動歯車（１１８）として形成されたクランク伝動歯車が固定されている。

特開２００７−１００８４３号公報（第５頁、第１図）

特許文献１に開示された偏心型減速機では、クランク軸にクランク伝動歯車が固定され、このクランク伝動歯車は、端部キャリアに接近して配置されている。このようにクランク伝動歯車とキャリアとの隙間を小さくすることで、偏心型減速機の軸方向（即ち、偏心型減速機の回転中心線の方向）の寸法を短くすることができる。しかしながら、特許文献１に開示の偏心型減速機のようにクランク伝動歯車とキャリアとの隙間が小さくなると、キャリアに対してクランク軸を回転自在に保持するクランク軸軸受に対してケース内の潤滑油が流動しにくくなり、クランク軸軸受の潤滑性が低下してしまうという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、クランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機において、軸方向の寸法を短くすることができるとともに、クランク軸軸受の潤滑性の低下も抑制することができる、偏心型減速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１発明に係る偏心型減速機は、ケースと、前記ケースの内周に配置され、ピン状の部材として形成された複数のピン内歯と、前記ケースに収納されるとともに、前記ピン内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた第１外歯歯車及び第２外歯歯車と、前記第１外歯歯車及び前記第２外歯歯車に形成されたクランク用孔を貫通し、回転することで前記第１外歯歯車及び前記第２外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸と、前記クランク軸に形成され、前記クランク用孔に配置されるとともに当該クランク軸の回転中心線に対して偏心するよう設けられた第１偏心部及び第２偏心部と、前記第１偏心部を前記クランク用孔において前記第１外歯歯車に対して回転自在に保持する第１外歯用軸受と、前記第２偏心部を前記クランク用孔において前記第２外歯歯車に対して回転自在に保持する第２外歯用軸受と、前記クランク軸の一端側を第１クランク軸軸受を介して回転自在に保持する基部キャリアと、前記クランク軸の他端側を第２クランク軸軸受を介して回転自在に保持する端部キャリアと、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置され、前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱と、前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、前記クランク軸の他端側に固定されたクランク伝動歯車と、軸方向が前記クランク伝動歯車の軸方向と平行になるように配置されて、前記クランク伝動歯車に噛み合う入力ギアと、を備えている。そして、第１発明に係る偏心型減速機は、前記クランク伝動歯車には、前記第２クランク軸軸受に対して少なくとも一部が対向するように貫通形成された歯車貫通孔が設けられていることを特徴とする。

この発明によると、クランク伝動歯車に、第２クランク軸軸受に対向する歯車貫通孔が形成されている。このため、ケース内の潤滑油は、歯車貫通孔を通過して第２クランク軸軸受まで流動し易くなる。そして、第２クランク軸軸受まで流動した潤滑油は、さらにクランク軸に沿って流動し、第２外歯用軸受、第１外歯用軸受、及び第１クランク軸軸受まで供給されることになる。また、クランク伝動歯車を端部キャリアに接近させて配置しても、クランク伝動歯車に歯車貫通孔が設けられた構造のため、クランク軸に沿って配置される各軸受に対して潤滑油を円滑に供給することができる。このため、クランク伝動歯車と端部キャリアとの隙間を小さくしてクランク伝動歯車をクランク軸に固定することができ、偏心型減速機の軸方向の寸法を短くすることができる。従って、本発明によると、クランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機において、軸方向の寸法を短くすることができるとともに、クランク軸軸受及び外歯用軸受の潤滑性の低下も抑制することができる。

第２発明に係る偏心型減速機は、第１発明の偏心型減速機において、前記歯車貫通孔は、前記クランク伝動歯車において、前記クランク軸の回転中心線を中心として前記第２クランク軸軸受に対向する円の円周に沿って複数配置されていることを特徴とする。

この発明によると、クランク伝動歯車の歯車貫通孔が、第２クランク軸軸受に対向する円の円周に沿って複数配置されているため、分散配置された歯車貫通孔から第２クランク軸軸受に対して効率よく潤滑油を供給することができる。そして、第１外歯用軸受、第２外歯用軸受、及び第１クランク軸軸受に対しても効率よく潤滑油が供給されることになる。このため、クランク軸に沿って配置される各軸受の潤滑性を更に向上させることができる。

第３発明に係る偏心型減速機は、第２発明の偏心型減速機において、前記歯車貫通孔は、前記円の円周に沿って延びる長孔状に形成され、隣り合う前記歯車貫通孔の間に配置され、前記クランク伝動歯車における内周側の部分と外周側の部分とを架橋するように設けられる架橋部が、前記円の径方向に延びるリブ状に形成されていることを特徴とする。

この発明によると、クランク伝動歯車における内周側の部分と外周側の部分とを架橋する架橋部が、長孔状に形成された隣り合う歯車貫通孔の間でリブ状に形成されている。このため、歯車貫通孔の構成を利用して、クランク伝動歯車の全体の剛性を小さくすることができる。これにより、入力ギアからクランク伝動歯車に作用する荷重を分散して逃がし易くすることができ、入力ギアに対するクランク伝動歯車の歯当たりを向上させることができる。

本発明によると、クランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機において、軸方向の寸法を短くすることができるとともに、クランク軸軸受の潤滑性の低下も抑制することができる。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る偏心型減速機は、産業用ロボットや種々の工作機械等の各種産業用機械や建設機械等において広く適用することができる。尚、例えば、風車においては、近年、ブレード（羽根）の直径が大きくなる傾向にあることから、風向きに合わせて風車のナセルを旋回させるための首振り用の駆動装置であるヨー（Ｙａｗ）駆動装置として、寸法の大型化を抑制しつつ且つ高出力仕様の（負荷容量の大きな）減速機が要求される状況にある。このため、本実施形態に係る偏心型減速機は、風車用ヨー駆動装置として用いられると好適である。また、この例に限らず、ケース内において、ピン内歯に噛み合う複数の外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、キャリアに回転自在に保持されたクランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機に関して、広く適用することができるものである。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る偏心型減速機１を示す断面図である。偏心型減速機１は、例えば、風車のナセルを旋回させる風車用ヨー駆動装置として用いられ、上側に配置されるモータ１００から入力された回転を減速して伝達して出力する。そして、偏心型減速機１は、ケース１１、ピン内歯２２、前段減速部１２、後段減速部１３、出力軸１４等を備えて構成されている。

図１に示すように、偏心型減速機１は、下側に配置された一端側においてケース１１から突出するように位置する出力軸１４にピニオン１０１が取り付けられ、上側に配置された他端側においてケース１１に対してモータ１００が取り付けられる。そして、偏心型減速機１においては、上側に配置されたモータ１００から入力された回転力をケース１１内に配置された前段減速部１２及び後段減速部１３を介して減速して伝達して出力軸１４に取り付けられたピニオン１０１に出力する。偏心型減速機１が風車用ヨー駆動装置として用いられる場合には、偏心型減速機１は、ピニオン１０１が風車のタワーの上部に固定された歯車と噛み合うように配置される。そして、モータ１００からの駆動力に伴って偏心型減速機１が作動してピニオン１０１が回転することで、風車のナセルが旋回する。尚、以下の説明においては、偏心型減速機１にて、出力軸１４が配置される下側である出力側を一端側として、モータ１００が配置される上側である入力側を他端側として説明する。

図１に示すように、偏心型減速機１のケース１１は、筒状の第１ケース部１１ａと第１ケース部１１ａの他端側に配置される第２ケース部１１ｂとで構成され、これらの縁部同士がボルトで連結されている。ケース１１の内部には、前段減速部１２、後段減速部１３等が収納され、前段減速部１２、後段減速部１３、及び出力軸１４は、偏心型減速機１の回転中心線Ｐ（図１において一点鎖線で図示）の方向である軸方向に沿って直列に配置されている。ケース１１は、一端側（第１ケース部１１ａの端部側）が開口形成され、他端側（第２ケース部１１ｂの端部側）には前述のようにモータ１００が固定されている。

また、第２ケース部１１ｂには、ケース１１内に潤滑油を供給するための給油口が設けられ、給油口には給油口キャップ１９ａが螺合により取り付けられている。一方、第１ケース部１１ａには、給油口１９ａから供給されてケース１１内に封入された潤滑油を排出するための排油口が複数設けられ、各排油口には排油口キャップ１９ｂ（図１では、１つのみ図示）が螺合により取り付けられている。キャップ（１９ａ、１９ｂ）のケース１１への着脱操作用に、給油口キャップ１９ａ及び排油口キャップ１９ｂにはケース１１の外側に向かって開口する六角穴が形成されている。

図２は、図１における後段減速部１３及びその近傍を拡大して示す断面図である。図１及び図２に示すように、ピン内歯２２は、複数設けられており、第１ケース部１１ａの内周に形成されたピン溝５２に嵌め込まれて取り付けられることで、ケース１１の内周に配置されている。ピン内歯２２（図１及び図２では断面でなく外形を図示）は、ピン状の部材（丸棒状の部材）として形成され、その長手方向が回転中心線Ｐと平行に位置するように配置されるとともに、ケース１１の内周において周方向に沿って等間隔で配列され、後述する外歯歯車２８の外歯３１と噛み合うように構成されている。

図１に示すように、前段減速部１２は、モータ１００からの回転駆動力が伝達される１段の遊星歯車機構として構成され、入力ギア１５、キャリア１６、プラネタリギア１７、リングギア１８等を備えて構成されている。プラネタリギア１７は、ケース１１の内部に向かって突出するように配置されたモータ１００の回転軸１００ａの周囲に複数個（本実施形態では３個）配置されて回転軸１００ａの一端側に形成された歯車と噛み合い、回転軸１００ａに対して偏心型減速機１の径方向（回転中心線Ｐに対して垂直な方向）に位置している。キャリア１６は、回転軸１００ａを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数のプラネタリギア１７を回転自在に保持するとともに公転動作を行う遊星枠として形成されている。リングギア１８は、内周に歯が形成されてプラネタリギア１７が噛み合うリング状の歯車として設けられ、第２ケース部１１ｂにおいて複数個所から内側に張り出すように形成された部分に対して固定されている。

入力ギア１５は、図１及び図２に示すように、軸状の歯車部材として設けられており、回転中心線Ｐ上に配置されている。入力ギア１５には、その一端側には後述するクランク伝動歯車４９に噛み合う歯車部分１５ａが形成され、その他端側にはキャリア１６の内周部分に対して連結されるスプラインが形成されている。これにより、入力ギア１５は、プラネタリギア１７、リングギア１８、及びキャリア１６を介して減速して伝達された回転軸１００ａからの回転駆動力をクランク伝動歯車４９に入力するように構成されている。尚、入力ギア１５において歯車部分１５ａから一端側に突出した端部は、玉軸受を介して端部キャリア２６に対して回転自在に保持されている。

図１及び図２に示すように、後段減速部１３は、クランク伝動歯車４９、クランク軸２３、基部キャリア２５、端部キャリア２６、支柱２７、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂで構成される外歯歯車２８、第１クランク軸軸受３４、第２クランク軸軸受３５、第１外歯用軸受５３、第２外歯用軸受５４等を備えて構成されている。

図３は、クランク伝動歯車４９の平面図（図３（ａ））と、そのＡ−Ａ線矢視断面図（図３（ｂ））とを示したものである。図１乃至図３に示すように、クランク伝動歯車４９は、スパーギアとして設けられている。そして、クランク伝動歯車４９は、入力ギア１５の歯車部分１５ａと噛み合うように入力ギア１５の周囲に複数個（本実施形態では３個）配置され、入力ギア１５に対して偏心型減速機１の径方向に位置している。尚、クランク伝動歯車４９及び入力ギア１５は、それぞれの軸方向が互いに平行になるように配置されている。また、クランク伝動歯車４９の中央部分には貫通孔が形成され、この貫通孔を区画するクランク伝動歯車４９の内周部分にスプライン溝５５が形成されている。スプライン溝５５において、クランク伝動歯車４９は、クランク軸２３の他端側に対してスプライン結合により固定されている。これにより、クランク伝動歯車４９は、クランク軸２３を回転させる回転力を伝達するように構成されている。尚、クランク伝動歯車４９は、端部キャリア２６に対して小さい隙間を介して近接して配置されている。

また、図２及び図３に示すクランク伝動歯車４９には、複数の歯車貫通孔５６が形成されている。歯車貫通孔５６は、入力ギア１５に噛み合ったときにクランク伝動歯車４９が弾性変形してクランク伝動歯車４９の歯面５８が入力ギア１５の歯面に追従するように、クランク伝動歯車４９にその軸方向において貫通形成されている。そして、歯車貫通孔５６は、クランク軸２３の他端側を端部キャリア２６に対して回転自在に保持する第２クランク軸軸受３５に一部が対向するように形成されている。尚、歯車貫通孔５６は、第２クランク軸軸受３５に対して、回転中心線Ｐと平行な方向において対向している。また、歯車貫通孔５６には、クランク伝動歯車４９の一端側の面及び他端側の面にそれぞれ開口する縁部分において、円錐曲面の一部を成すように外側に向かって広がって形成されたテーパ状開放部５６ａが設けられている。クランク伝動歯車４９においては、このように外側に向かって広がるテーパ状開放部５６ａが設けられていることで、ケース１１内の潤滑油が歯車貫通孔５６を通過して流動し易くなるように構成されている。

図４は、図３（ａ）と同様のクランク伝動歯車４９の平面図である。尚、図４においては、クランク伝動歯車４９に対向する第２クランク軸軸受３５の外周及び内周の位置を破線で示している。また、図４においては、図２にて一点鎖線で示すクランク軸２３の回転中心線Ｑの位置を点で示している。この図４に示すように、複数の歯車貫通孔５６は、クランク伝動歯車４９において、クランク軸２３の回転中心線Ｑを中心として第２クランク軸軸受３５に対向する円Ｒ（図４にて二点鎖線で示す仮想の円）の円周に沿って配置されている。また、各歯車貫通孔５６は、円Ｒの円周に沿って延びる長孔状に形成されている。このように、歯車貫通孔５６が円Ｒに沿った長孔状に形成されていることで、歯車貫通孔５６における第２クランク軸軸受３５に対向する部分において大きな開口面積を効率よく確保することができる。

また、図３及び図４に示すように、クランク伝動歯車４９において円Ｒに沿って配置されて隣り合う歯車貫通孔５６の間に配置された架橋部５７は、クランク伝動歯車４９における内周側の部分と外周側の部分とを架橋するように設けられている。そして、この架橋部５７は、円Ｒの径方向に延びるリブ状に形成されている（円Ｒの径方向に延びる骨組み部分として構成される骨部材状に形成されている）。このように、歯車貫通孔５６間に配置された架橋部５７がリブ状に形成されていることで、クランク伝動歯車４９の剛性を小さくすることができる。これにより、入力ギア１５の歯車部分１５ａから作用する荷重がクランク伝動歯車４９において全体的に分散し易くなる（荷重が局部的に集中することが抑制されてクランク伝動歯車４９の全体に逃がされやすくなる）。そして、出力軸１４に傾きが生じてその傾きの影響が基部キャリア２５、端部キャリア２６及びクランク軸２３を介してクランク伝動歯車４９に作用した場合であっても、歯面５８が入力ギア１５の歯面に追従するようにクランク伝動歯車４９が弾性変形することになる。このため、クランク伝動歯車４９と入力ギア１５との間で偏当たりが生じにくくなり、入力ギア１５に対するクランク伝動歯車４９の歯当たりを向上させることができる。

クランク軸２３は、図１及び図２に示すように、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数（本実施形態では３つ）配置されており、その軸方向（回転中心線Ｑの方向）が回転中心線Ｐと平行になるように配置されている。各クランク軸２３（図１及び図２では、断面でなく外形を図示）は、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂに形成されたクランク用孔３０をそれぞれ貫通するように配置されており、回転することで第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂを偏心させて回転させる軸部材として設けられている。そして、クランク軸２３は、自らの回転（自転）に伴う第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂの回転とともに、公転動作を行うことになる。

また、クランク軸２３には、第１偏心部２３ａ、第２偏心部２３ｂ、第１軸部２３ｃ、及び第２軸部２３ｄが形成され、一端側から、第１軸部２３ｃ、第１偏心部２３ａ、第２偏心部２３ｂ、第２軸部２３ｄの順番で直列に設けられている。第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂは、軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成され、それぞれの中心位置がクランク軸２３の回転中心線Ｑに対して偏心するように設けられている。また、第１偏心部２３ａは第１外歯歯車２８ａのクランク用孔３０に配置され、第２偏心部２３ｂは第２外歯歯車２８ｂのクランク用孔３０に配置されている。

クランク軸２３の一端側に設けられた第１軸部２３ｃはころ軸受として構成された第１クランク軸軸受３４を介して基部キャリア２５に対して回転自在に保持されている。クランク軸２３の他端側に設けられた第２軸部２３ｄはころ軸受として構成された第２クランク軸軸受３５を介して端部キャリア２６に対して回転自在に保持されている。第２クランク軸軸受３５は、端部キャリア２６において貫通孔として形成されたクランク貫通孔４３に配置され、クランク貫通孔４３を介してクランク伝動歯車４９の歯車貫通孔５６に対向している。尚、第２軸部２３ｄには、第２クランク軸軸受３５から他端側に突出するように位置するその端部において、前述したように、クランク伝動歯車４９が固定されている。

外歯歯車２８は、図１及び図２に示すように、平行に配置された状態でケース１１内に収納される第１外歯歯車２８ａと第２外歯歯車２８ｂとで構成されている。第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂにはそれぞれ、クランク軸２３が貫通するクランク用孔３０、及び、支柱２７が貫通する支柱貫通孔４８が形成されている。第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂは、回転中心線Ｐと平行な方向において、クランク用孔３０及び支柱貫通孔４８の位置がそれぞれ対応するように配置されている。第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂのクランク用孔３０は、円形孔として形成され、クランク軸２３に対応して第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂの周方向に沿って均等角度の位置に複数（本実施形態では３つ）配置されている。支柱貫通孔４８は、支柱２７の断面形状に対応した孔として形成され、支柱２７に対応して外歯歯車２８の周方向に沿った均等角度の位置に複数（本実施形態では３つ）配置されている。また、支柱貫通孔４８は、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂの周方向において、クランク用孔３０と交互に形成されている。尚、支柱貫通孔４８には、支柱２７が遊嵌状態で貫通している。

また、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂのそれぞれの外周には、ピン内歯２２に噛み合う外歯３１が設けられている。本実施形態では、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂの外歯３１の歯数は、ピン内歯２２の歯数よりも１個少なくなるように設けられている。このため、クランク軸２３が回転するごとに、噛み合う外歯３１とピン内歯２２との噛み合いがずれ、外歯歯車２８（２８ａ、２８ｂ）が偏心して揺動回転するように構成されている。尚、外歯３１とピン内歯２２との歯数差は、複数個であってもよい。

図２によく示すように、第１外歯用軸受５３は、クランク軸２３の第１偏心部２３ａを第１外歯歯車２８ａのクランク用孔３０においてこの第１外歯歯車２８ａに対して回転自在に保持する軸受として設けられている。第１外歯用軸受５３は、ニードルころ部材又は円筒ころ部材として構成される複数のころ部材５３ａを備えて構成されている。また、第２外歯用軸受５４は、クランク軸２３の第２偏心部２３ｂを第２外歯歯車２８ｂのクランク用孔３０においてこの第２外歯歯車２８ｂに対して回転自在に保持する軸受として設けられている。第２外歯用軸受５４は、第１外歯用軸受５３と同様に、ニードルころ部材又は円筒ころ部材として構成される複数のころ部材５４ａを備えて構成されている。

基部キャリア２５は、図１及び図２に示すように、その一端側において出力軸１４が一体に形成されてケース１１内に配置されている（出力軸１４は一体に形成されることで基部キャリア２５に固定されている）。基部キャリア２５は、その他端側にクランク保持穴５０が形成され、このクランク保持穴５０によって各クランク軸２３の一端側をその第１軸部２３ｃにて第１クランク軸軸受３４を介して回転自在に保持している。クランク保持穴５０は、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に形成されている。また、基部キャリア２５は、その外周側において、ころ軸受３６を介して第１ケース部１１ａの内周側に対して回転自在に保持されている。基部キャリア２５に対しては、その外周に沿って配置されるリング状の部材として設けられた位置決め部材４４が固定されている。そして、ころ軸受３６は、その一端側が位置決め部材４４に係合して位置決めされ、その他端側が第１ケース部１１ａの一端側に係合した状態で配置される。尚、基部キャリア２５の外周とケース１１の内周との間には、複数のシール５９が配置され、ケース１１内の潤滑油が外部へ漏洩しないように封止されている。

端部キャリア２６は、図１及び図２に示すように、支柱２７を介して基部キャリア２５と連結され、円板状の部材として設けられている。端部キャリア２６は、その外周側において玉軸受３７を介してケース１１の内周側に対して回転自在に保持されている。尚、玉軸受３７は、その一端側がケース１１の第１ケース部１１ａの他端側に係合し、その他端側が端部キャリア２６の他端側においてフランジ状に張り出した縁部２６ａに係合した状態で配置されている。また、端部キャリア２６には、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置にクランク軸２３の他端側の第２軸部２３ｄが配置されるクランク貫通孔４３が形成されている。このクランク貫通孔４３において、クランク軸２３の他端側がその第２軸部２３ｄにて第２クランク軸軸受３５を介して回転自在に保持されている。

支柱２７は、図１及び図２に示すように、基部キャリア２５と端部キャリア２６との間に配置され、基部キャリア２５と端部キャリア２６とを連結する柱状部分として設けられている。支柱２７は、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数（本実施形態では３つ）配置され、その軸方向が回転中心線Ｐと平行となるように配置されている。尚、支柱２７とクランク軸２３とは、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿って交互に配置されている。各支柱２７は、基部キャリア２５に一体に形成され、基部キャリア２５の他端側において突出するように設けられている。そして、支柱２７には、端部キャリア２６の他端側に開口して支柱２７へと延び、丸棒状（円柱状）の支柱ピン４０が圧入される支柱ピン穴５１が形成されている。支柱ピン４０が支柱ピン穴５１に圧入されることで、基部キャリア２５及び端部キャリア２６の周方向の位置が合わされる。

また、支柱２７には、端部キャリア２６の他端側に開口して基部キャリア２５まで延び、図中破線で示す支柱ボルト２９が挿入される支柱ボルト穴４７が形成されている。支柱ボルト穴４７の奥側には、雌ネジ部分が形成されている。支柱ボルト２９は、雄ネジ部分として形成されたネジ部が一端側に設けられ、締め付け用の六角穴が設けられた頭部が他端側に設けられている。この支柱ボルト２９は、そのネジ部が支柱ボルト穴４７の雌ネジ部分と螺合することで、端部キャリア２６と基部キャリア２５とを支柱２７を介して結合するように構成されている。尚、支柱ボルト２９での結合によって基部キャリア２５と端部キャリア２６とが連結されると、その際に生じる締め付け力により、基部キャリア２５に固定された位置決め部材４４と端部キャリア２６とがころ軸受３６及び玉軸受３７を介してケース１１を挟持する（挟むように保持する）。この挟持により、基部キャリア２５及び端部キャリア２６がケース１１に対して回転自在に保持されることになる。

次に、上述した偏心型減速機１の作動について説明する。偏心型減速機１は、モータ１００の運転が行われることにより作動する。モータ１００の運転が開始されると、回転軸１００ａに連結されたプラネタリギア１７がリングギア１８と噛み合いながら回転して公転し、これにより、キャリア１６が回転し、キャリア１６に連結された入力ギア１５が回転する。入力ギア１５が回転すると、入力ギア１５に噛み合う各クランク伝動歯車４９が回転し、各クランク伝動歯車４９が固定された各クランク軸２３とともに第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂが回転する。この回転に伴って、第１及び第２偏心部（２３ａ、２３ｂ）から外歯歯車２８（２８ａ、２８ｂ）に対して荷重が作用し、外歯歯車２８（２８ａ、８２ｂ）がピン内歯２２と噛み合いをずらしながら揺動するように偏心して回転する。そして、外歯歯車２８（２８ａ、２８ｂ）の偏心回転に伴って、第１外歯用軸受５３で第１外歯歯車２８ａに対して、第２外歯用軸受５４で第２外歯歯車２８ｂに対して、それぞれ回転保持されたクランク軸２３が回転中心線Ｐを中心として公転動作を行う。このクランク軸２３の公転動作により、支柱２７で連結され、クランク軸２３を回転自在に保持する基部キャリア２５及び端部キャリア２６とともに、出力軸１４が回転し、大きなトルクがピニオン１０１から出力されることになる。

また、上述した作動の際においては、クランク軸２３、基部キャリア２５、端部キャリア２６等の動作に伴い、ケース１１内において潤滑油が流動する。そして、クランク伝動歯車４９の近傍の潤滑油は、歯車貫通孔５６を通過して端部キャリア２６側に向かって流動する。尚、歯車貫通孔５６には、テーパ状開放部５６ａが形成されているため、潤滑油は、容易に歯車貫通孔５６に流入して通過することになる。そして、歯車貫通孔５６を通過した潤滑油は、さらにクランク貫通孔４３を通過して第２クランク軸軸受３５へと流動することになる。これにより、第２クランク軸軸受３５への潤滑油の供給が行われることになる。また、クランク貫通孔４３を通過した潤滑油は、クランク軸２３の軸方向に沿って、第２外歯用軸受５４、第１外歯用軸受５３、及び第１クランク軸軸受３４へも流動していくことになる。これにより、クランク軸２３に沿って配置された各軸受（３４、３５、５３、５４）に対して十分な潤滑油が循環供給されることになる。

以上説明した偏心型減速機１によると、クランク伝動歯車４９に、第２クランク軸軸受３５に対向する歯車貫通孔５６が形成されている。このため、ケース１１内の潤滑油は、歯車貫通孔５６を通過して第２クランク軸軸受３５まで流動し易くなる。そして、第２クランク軸軸受３５まで流動した潤滑油は、さらにクランク軸２３に沿って流動し、第２外歯用軸受５４、第１外歯用軸受５３、及び第１クランク軸軸受３４まで供給されることになる。また、クランク伝動歯車４９を端部キャリア２６に接近させて配置しても、クランク伝動歯車４９に歯車貫通孔５６が設けられた構造のため、クランク軸２３に沿って配置される各軸受（３４、３５、５３、５４）に対して潤滑油を円滑に供給することができる。このため、クランク伝動歯車４９と端部キャリア２６との隙間を小さくしてクランク伝動歯車４９をクランク軸２３に固定することができ、偏心型減速機１の軸方向の寸法を短くすることができる。従って、本実施形態によると、クランク軸２３にクランク伝動歯車４９が固定された偏心型減速機１において、軸方向の寸法を短くすることができるとともに、クランク軸軸受（３４、３５）及び外歯用軸受（５３、５４）の潤滑性の低下も抑制することができる。

また、偏心型減速機１によると、クランク伝動歯車４９の歯車貫通孔５６が、第２クランク軸軸受３５に対向する円Ｒの円周に沿って複数配置されているため、分散配置された歯車貫通孔５６から第２クランク軸軸受３５に対して効率よく潤滑油を供給することができる。そして、第１外歯用軸受５３、第２外歯用軸受５４、及び第１クランク軸軸受３４に対しても効率よく潤滑油が供給されることになる。このため、クランク軸２３に沿って配置される各軸受（３４、３５、５３、５４）の潤滑性をさらに向上させることができる。

また、偏心型減速機１によると、クランク伝動歯車４９における内周側の部分と外周側の部分とを架橋する架橋部５７が、長孔状に形成された隣接する歯車貫通孔５６の間でリブ状に形成されている。このため、歯車貫通孔５６の構成を利用して、クランク伝動歯車４９の全体の剛性を小さくすることができる。これにより、入力ギア１５からクランク伝動歯車４９に作用する荷重を分散して逃がしやすくすることができ、入力ギア１５に対するクランク伝動歯車４９の歯当たりを向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る偏心型減速機を説明する。第２実施形態の偏心型減速機は、第１実施形態の偏心型減速機１と同様に構成されているが、クランク伝動歯車６０の構成において第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態のクランク伝動歯車４９と構成が異なるクランク伝動歯車６０についてのみ説明し、その他の第１実施形態と同様の構成についての説明を省略する。

図５は、クランク伝動歯車６０の平面図（図５（ａ））と、そのＢ−Ｂ線矢視断面図（図５（ｂ））とを示したものである。図５に示すように、クランク伝動歯車６０は、スパーギアとして設けられている。そして、クランク伝動歯車６０は、第１実施形態の入力ギア１５と同一の構成の入力ギアの歯車部分と噛み合うように入力ギアの周囲に複数個（本実施形態では３個）配置され、入力ギアに対して偏心型減速機の径方向に位置している。尚、クランク伝動歯車６０及び入力ギアは、それぞれの軸方向が互いに平行になるように配置されている。また、クランク伝動歯車６０の中央部分には貫通孔が形成され、この貫通孔を区画するクランク伝動歯車６０の内周部分にはスプライン溝６９が形成されている。スプライン溝６９において、クランク伝動歯車６０は、第１実施形態のクランク軸２３と同一の構成のクランク軸の他端側に対してスプライン結合により固定されている。これにより、クランク伝動歯車６０は、クランク軸を回転させる回転力を伝達するように構成されている。尚、クランク伝動歯車６０は、第１実施形態の端部キャリア２６と同一の構成の端部キャリアに対して小さい隙間を介して近接して配置されている。

また、図５に示すクランク伝動歯車６０には、複数の歯車貫通孔（６１〜６４）が形成されている。歯車貫通孔６１及び６２と、歯車貫通孔６３及び６４とが、それぞれクランク伝動歯車６０の直径方向において対向するように配置されている。歯車貫通孔６１及び６２はクランク伝動歯車６０の半径方向の外側に配置され、歯車貫通孔６３及び６４はクランク伝動歯車６０の半径方向の内側に配置されている。そして、歯車貫通孔（６１〜６４）は、入力ギアと噛み合ったときにクランク伝動歯車６０が弾性変形してクランク伝動歯車６０の歯面６６が入力ギアの歯面に追従するように、クランク伝動歯車６０にその軸方向において貫通形成されている。そして、歯車貫通孔（６１〜６４）には、クランク伝動歯車６０の一端側の面及び他端側の面にそれぞれ開口する縁部分において、円錐曲面の一部を成すように外側に向かって広がって形成されたテーパ状開放部（６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ）が設けられている。クランク伝動歯車６０においては、このように外側に向かって広がるテーパ状開放部（６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ）が設けられることで、第１実施形態のケース１１と同一の構成のケースの内部の潤滑油が歯車貫通孔（６１〜６４）を通過して流動し易くなるように構成されている。

図６は、図５（ａ）と同様のクランク伝動歯車６０の平面図である。歯車貫通孔（６３、６４）は、クランク軸の他端側を端部キャリアに対して回転自在に保持する第２クランク軸軸受３５に一部が対向するように形成されている。尚、図６においては、第２クランク軸軸受３５の外周及び内周の位置を破線で示し、クランク軸の回転中心線Ｑの位置を点で示している。また、図６に示すように、複数の歯車貫通孔（６１〜６４）は、クランク伝動歯車６０において、クランク軸の回転中心線Ｑを中心として第２クランク軸軸受３５に対向する円Ｒ（図６にて二点鎖線で示す仮想の円）の円周に沿って配置されている。各歯車貫通孔（６１〜６４）は、円Ｒの円周に沿って延びる長孔状に形成されている。また、図５及び図６に示すように、クランク伝動歯車６０には、内周側の部分と外周側の部分とを架橋する架橋部６５が設けられている。この架橋部６５においては、隣り合う歯車貫通孔（６１及び６４、６４及び６２、６２及び６３、６３及び６１）を経由するとともに内周側の部分から外周側の部分へ至る最短経路を含む部分に、クランク伝動歯車６０の周方向に延びる部分が含まれている。

また、図５に示す複数の歯車貫通孔（６１〜６４）は、クランク伝動歯車の半径方向のいずれにおいても少なくとも１つ配置されている。尚、図５（ａ）では、複数の歯車貫通孔（６１〜６４）にて、クランク伝動歯車６０の半径方向において歯車貫通孔（６１〜６４）が１つのみ配置されている部分である単数配置部分（６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６７ｄ）を図中破線で示している。複数の歯車貫通孔（６１〜６４）は、単数配置部分（６７ａ〜６７ｄ）の半径方向における長さ寸法が、クランク伝動歯車６０の半径方向において外側に配置されている歯車貫通孔（６１、６２）よりも内側に配置されている歯車貫通孔（６３、６４）の方が大きくなるように構成されている。尚、図５（ａ）では、半径方向の外側に配置された歯車貫通孔６１の半径方向の長さ寸法Ｃと、半径方向の内側に配置された歯車貫通孔６２の半径方向の長さ寸法Ｄとを両端矢印で例示しているが、長さ寸法Ｄは長さ寸法Ｃよりも大きくなるように（即ち、Ｄ＞Ｃ）構成されている。

また、図５（ａ）では、複数の歯車貫通孔（６１〜６４）にて、クランク伝動歯車６０の半径方向において歯車貫通孔（６１〜６４）が複数配置されている部分である複数配置部分（６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ）を図中破線で示している。複数の歯車貫通孔（６１〜６４）は、複数配置部分（６８ａ〜６８ｄ）の半径方向における長さ寸法の和が、複数配置部分（６８ａ〜６８ｄ）のいずれかと孔が連通する単数配置部分（６７ａ〜６７ｄ）のうち、クランク伝動歯車６０の半径方向における内側に位置する部分（６７ｃ、６７ｄ）の半径方向における長さ寸法よりも小さくなるよう構成されている。また、複数の歯車貫通孔（６１〜６４）は、複数配置部分（６８ａ〜６８ｄ）の半径方向における長さ寸法の和が、複数配置部分（６８ａ〜６８ｄ）のいずれかと孔が連通する単数配置部分（６７ａ〜６７ｄ）のうち、クランク伝動歯車６０の半径方向における外側に位置する部分（６７ａ、６７ｂ）の半径方向における長さ寸法よりも大きくなるよう構成されている。尚、図５（ａ）では、複数配置部分６８ａの長さ寸法Ｅ及びＦを両端矢印で例示しているが、長さ寸法Ｅと長さ寸法Ｆとの和（Ｅ＋Ｆ）は、複数配置部分６８ａのいずれかと孔が連通する単数配置部分（６７ａ、６７ｃ）のうち、半径方向における内側に位置する部分６７ｃの半径方向の長さ寸法Ｄよりも小さくなるように（即ち、Ｅ＋Ｆ＜Ｄ）構成されている。また、長さ寸法Ｅと長さ寸法Ｆとの和（Ｅ＋Ｆ）は、複数配置部分６８ａのいずれかと孔が連通する単数配置部分（６７ａ、６７ｃ）のうち、半径方向における外側に位置する部分６７ａの半径方向の長さ寸法Ｃよりも大きくなるように（即ち、Ｅ＋Ｆ＞Ｃ）構成されている。

以上説明した第２実施形態の偏心型減速機によると、クランク伝動歯車６０に、第２クランク軸軸受３５に対向する歯車貫通孔（６３、６４）が形成されている。このため、ケース１１内の潤滑油は、歯車貫通孔（６４、６４）を通過して第２クランク軸軸受３５まで流動し易くなる。尚、歯車貫通孔（６１、６２）も第２クランク軸軸受３５の近傍で開口しているため、ケース１１内の潤滑油は、歯車貫通孔（６１、６２）も通過して第２クランク軸軸受け３５まで流動する。そして、第２クランク軸軸受３５まで流動した潤滑油は、さらにクランク軸に沿って流動し、第２外歯用軸受、第１外歯用軸受、及び第１クランク軸軸受まで供給されることになる。また、クランク伝動歯車６０を端部キャリアに接近させて配置しても、クランク伝動歯車６０に歯車貫通孔（６１〜６４）が設けられた構造のため、クランク軸２３に沿って配置される各軸受に対して潤滑油を円滑に供給することができる。このため、クランク伝動歯車６０と端部キャリアとの隙間を小さくしてクランク伝動歯車６０をクランク軸に固定することができ、偏心型減速機の軸方向の寸法を短くすることができる。従って、本実施形態によると、クランク軸にクランク伝動歯車６０が固定された偏心型減速機において、軸方向の寸法を短くすることができるとともに、クランク軸軸受及び外歯用軸受の潤滑性の低下も抑制することができる。

また、この偏心型減速機によると、クランク伝動歯車６０の歯車貫通孔（６１〜６４）が、第２クランク軸軸受３５に対向する円Ｒの円周に沿って複数配置されているため、分散配置された歯車貫通孔（６１〜６４）から第２クランク軸軸受３５に対して効率よく潤滑油を供給することができる。そして、第１外歯用軸受、第２外歯用軸受、及び第１クランク軸軸受に対しても効率よく潤滑油が供給されることになる。このため、クランク軸に沿って配置される各軸受の潤滑性をさらに向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、クランク軸が回転中心線上に配置されたセンタクランクタイプの偏心型減速機に本発明が適用されてもよい。また、出力軸については、キャリアと一体でなくキャリアとは別部材として設けられてもよい。また、基部キャリアと端部キャリアとを連結する支柱は、基部キャリアに一体に形成されていなくてもよく、キャリアとは別部材として形成されていてもよい。また、クランク軸及び支柱の数は、２つ以下又は４つ以上であってもよい。また、クランク軸の偏心部の個数や外歯歯車の枚数については、２つでなくてもよい。また、クランク伝動歯車は、スパーギアでなくてもよく、ヘリカルギアでもよい。また、歯車貫通孔については、第１及び第２実施形態において例示したものに限らず、形状や個数、位置は、種々変更して実施することができる。

本発明は、ケース内において、ピン内歯に噛み合う複数の外歯歯車がクランク軸の回転に伴い偏心して回転するとともに、キャリアに回転自在に保持されたクランク軸にクランク伝動歯車が固定された偏心型減速機として、広く適用することができるものである。

本発明の第１実施形態における偏心型減速機の断面図である。 図１に示す偏心型減速機の後段減速部及びその近傍を拡大して示す断面図である。 図１に示す偏心型減速機のクランク伝動歯車の平面図及び断面図である。 図３に示すクランク伝動歯車の平面図である。 本発明の第２実施形態におけるクランク伝動歯車の平面図及び断面図である。 図５に示すクランク伝動歯車の平面図である。

符号の説明

１ 偏心型減速機
１１ ケース
１４ 出力軸
２２ ピン内歯
２３ クランク軸
２３ａ 第１偏心部
２３ｂ 第２偏心部
２５ 基部キャリア
２６ 端部キャリア
２７ 支柱
２８ａ 第１外歯歯車
２８ｂ 第２外歯歯車
３０ クランク用孔
３１ 外歯
３４ 第１クランク軸軸受
３５ 第２クランク軸軸受
４９ クランク伝動歯車
５３ 第１外歯用軸受
５４ 第２外歯用軸受
５６ 歯車貫通孔
１０１ ピニオン

Claims (3)

1. ケースと、
   前記ケースの内周に配置され、ピン状の部材として形成された複数のピン内歯と、
   前記ケースに収納されるとともに、前記ピン内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた第１外歯歯車及び第２外歯歯車と、
   前記第１外歯歯車及び前記第２外歯歯車に形成されたクランク用孔を貫通し、回転することで前記第１外歯歯車及び前記第２外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸と、
   前記クランク軸に形成され、前記クランク用孔に配置されるとともに当該クランク軸の回転中心線に対して偏心するよう設けられた第１偏心部及び第２偏心部と、
   前記第１偏心部を前記クランク用孔において前記第１外歯歯車に対して回転自在に保持する第１外歯用軸受と、
   前記第２偏心部を前記クランク用孔において前記第２外歯歯車に対して回転自在に保持する第２外歯用軸受と、
   前記クランク軸の一端側を第１クランク軸軸受を介して回転自在に保持する基部キャリアと、
   前記クランク軸の他端側を第２クランク軸軸受を介して回転自在に保持する端部キャリアと、
   前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置され、前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱と、
   前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、
   前記クランク軸の他端側に固定されたクランク伝動歯車と、
   軸方向が前記クランク伝動歯車の軸方向と平行になるように配置されて、前記クランク伝動歯車に噛み合う入力ギアと、
   を備えた偏心型減速機であって、
   前記クランク伝動歯車には、前記第２クランク軸軸受に対して少なくとも一部が対向するように貫通形成された歯車貫通孔が設けられていることを特徴とする、偏心型減速機。
2. 請求項１に記載の偏心型減速機であって、
   前記歯車貫通孔は、前記クランク伝動歯車において、前記クランク軸の回転中心線を中心として前記第２クランク軸軸受に対向する円の円周に沿って複数配置されていることを特徴とする、偏心型減速機。
3. 請求項２に記載の偏心型減速機であって、
   前記歯車貫通孔は、前記円の円周に沿って延びる長孔状に形成され、
   隣り合う前記歯車貫通孔の間に配置され、前記クランク伝動歯車における内周側の部分と外周側の部分とを架橋するように設けられる架橋部が、前記円の径方向に延びるリブ状に形成されていることを特徴とする、偏心型減速機

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