JP2010014241A - 偏心型減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアに対する外歯歯車の位置を規制する規制部が設けられた偏心型減速機において、規制部に損傷が生じることを抑制するとともに規制部の小型化を図り、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させる。
【解決手段】規制部５５、５６は、外歯歯車に向かって突出するとともに外歯歯車に対して当接する複数の突起５５ａ、５６ａとして形成される。複数の突起５５ａ、５６ａは、キャリア２５、２６の周方向に沿って分散して配置されるように設けられる。外歯歯車において複数の突起５５ａ、５６ａが当接する部分５８ａ、５８ｂは、平面に形成されている。
【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、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される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、特許文献１では、ケース内において、ピン内歯に噛み合う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、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される偏心型減速機が開示されている。この偏心型減速機においては、第１フランジ体及び第２フランジ体として形成されたキャリアには、その全周に亘って、キャリアに対する外歯歯車の軸方向の位置を規制する規制部が設けられている。一方、特許文献２においては、キャリアに対する外歯歯車の位置が規制される偏心型減速機でなく、外歯歯車同士の位置が規制される偏心型減速機が開示されている。特許文献２の偏心型減速機では、複数の外歯歯車における対向する面にそれぞれ凸部が設けられ、外歯歯車同士の位置が規制される。そして、この凸部には切欠部が設けられている。尚、特許文献２の偏心型減速機では、軸方向において一番外側に位置する外歯歯車の外側面においては、切欠部が設けられていない外側凸部が設けられている。そして、外歯歯車の全周に亘って形成された外側凸部は、第１支持フランジ及び第２支持フランジとして形成されたキャリアをケースに対して回転自在に保持する軸受に当接し、これにより、外歯歯車の前記軸受に対する位置が規制されている。

特開２００７−１００８４３号公報（第５頁、第１図） 特開２００６−６４１２８号公報（第３−５頁、１−８図）

特許文献１に開示の偏心型減速機では、外歯歯車の位置を規制する規制部がキャリアの全周に亘って形成されている。このため、ケース内の潤滑油の流動が、キャリアと外歯歯車との間では阻止されることになる。一方、特許文献２に開示の偏心型減速機では、外歯歯車間では潤滑油が流動するものの、外歯歯車とその外側凸部が当接する軸受との間では潤滑油の流動が阻止されるため、キャリアと外歯歯車との間での潤滑油の流動が阻まれることになる。また、特許文献２の偏心型減速機では、外歯歯車同士の位置を規制する凸部が、互いに揺動する外歯歯車に設けられているため、揺動しても当接するために十分な大きさが確保された大きな寸法の凸部が必要となる。尚、特許文献２の図７に開示されたような小型の凸部の場合、外歯歯車の揺動に伴って凸部同士が摺動すると、凸部における角部分で相手側の凸部を削ってしまうような損傷を生ずる虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、キャリアに対する外歯歯車の位置を規制する規制部が設けられた偏心型減速機において、規制部に損傷が生じることを抑制するとともに規制部の小型化を図ることができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる、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外歯歯車と、前記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偏心部と、前記偏心部を前記クランク用孔において前記外歯歯車に対して回転自在に保持する外歯用軸受と、前記クランク軸の一端側及び他端側をクランク軸軸受を介して回転自在に保持するキャリアと、前記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、前記キャリアに形成され、前記外歯歯車に当接して前記外歯歯車の当該キャリアに対する軸方向の位置を規制する規制部と、を備えている。そして、第１発明に係る偏心型減速機は、前記規制部は、前記外歯歯車に向かって突出するとともに前記外歯歯車に対して当接する複数の突起として形成され、前記複数の突起は、前記キャリアの周方向に沿って分散して配置されるように設けられ、前記外歯歯車において前記複数の突起が当接する部分が、平面に形成されていることを特徴とする。

この発明によると、キャリアに形成されて外歯歯車のキャリアに対する軸方向（外歯歯車の軸方向）の位置を規制する規制部が、キャリアの周方向に沿って分散配置されて外歯歯車に当接する複数の突起として形成されている。このため、ケース内の潤滑油が突起間を流動することになり、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。そして、流動性が向上することで、ケース内の潤滑油がクランク軸軸受及び外歯用軸受に効率良く循環供給され、クランク軸軸受及び外歯用軸受の潤滑性も向上させることができる。また、複数の突起がキャリアに形成されるため、外歯歯車同士に規制部を設ける場合に比べて、キャリア側の突起と外歯歯車との相対的な揺動範囲が小さくなり、突起を小さく形成して規制部の小型化を図ることができる。また、外歯歯車において突起が当接する部分が平面に形成されているため、外歯歯車の揺動に伴って突起同士が摺動することがそもそも無く、突起における角部分で相手側の突起を削ってしまうような損傷を生ずることも防止できる。このため、更に突起を小さく形成することができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を高めることができる。

従って、本発明によると、キャリアに対する外歯歯車の位置を規制する規制部が設けられた偏心型減速機において、規制部に損傷が生じることを抑制するとともに規制部の小型化を図ることができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。

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、前記キャリアとして、前記クランク軸の一端側を前記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前記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、が設けられ、前記基部キャリアと前記端部キャリアとは、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た支柱を介して連結され、前記外歯歯車として、第１外歯歯車と第２外歯歯車とが設けられ、前記複数の突起として、前記基部キャリアに形成されて前記第１外歯歯車に当接する複数の基部側突起と、前記端部キャリアに形成されて前記第２外歯歯車に当接する複数の端部側突起と、が設けられ、前記第１外歯歯車において前記複数の基部側突起が当接する部分と、前記第２外歯歯車において前記複数の端部側突起が当接する部分とが、平面に形成されていることを特徴とする。

この発明によると、基部キャリアには第１外歯歯車に当接する複数の基部側突起が、端部キャリアには第２外歯歯車に当接する複数の端部側突起が、それぞれ形成されている。このため、複数の基部側突起及び複数の端部側突起に損傷が生じることを抑制するとともにこれらの突起の小型化を図ることができ、基部キャリアと第１外歯歯車との間の潤滑油の流動性、及び端部キャリアと第２外歯歯車との間の潤滑油の流動性のいずれも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、前記複数の基部側突起及び前記複数の端部側突起は、前記支柱よりも前記キャリアにおける半径方向の外側に配置されていることを特徴とする。

この発明によると、複数の基部側突起及び複数の端部側突起が支柱よりもキャリアの半径方向における外側に配置されているため、旋盤を用いて容易に突起の加工を行うことができる。尚、支柱よりも半径方向の内側に突起が形成されている場合、エンドミルのような高価な設備が必要となり製造設備コストの増大を招いてしまうことになる。また、複数の基部側突起及び複数の端部側突起がキャリアの外周側の部分に設けられることになるため、外歯歯車における外周側の部分に突起が当接することになる。これにより、外歯歯車をキャリアに対してより安定して支持することができ、外歯歯車の軸方向の隙間における傾きを低減してより外歯歯車の姿勢を保持し易い支持構造を実現することができる。

また、上記の第３発明においては、更に、複数の基部側突起及び複数の端部側突起が、キャリアの周方向における支柱間に配置されるとともに支柱よりもキャリアの半径方向の外側に配置されていることが望ましい。支柱のキャリアに連結する根元部分における隅部には、応力集中緩和のために隅Ｒ部分（隅部の肉盛り部分としての曲面に形成された部分）が必要となる。しかしながら、複数の基部側突起及び複数の端部側突起が支柱間の外周に配置されることで、上記隅Ｒ部分との干渉を防止してスペース効率よく複数の突起を配置することができる。

第４発明に係る偏心型減速機は、第１発明乃至第３発明のいずれかの偏心型減速機において、前記複数の突起は、前記キャリアに形成されて前記クランク軸を回転自在に保持するクランク保持部の周囲において配置されていることを特徴とする。

この発明によると、複数の突起がクランク保持部の周囲に配置されるため、外歯歯車におけるクランク軸から外力が作用する位置に近いクランク軸近傍の位置で、複数の突起により外歯歯車を支持することができ、外歯歯車の軸方向の隙間における傾きを低減し、クランク軸軸受におけるころ部材の偏当たりの発生を抑制できる。

本発明によると、キャリアに対する外歯歯車の位置を規制する規制部が設けられた偏心型減速機において、規制部に損傷が生じることを抑制すると共に規制部の小型化を図ることができ、キャリアと外歯歯車との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。

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、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される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。

図１は、本発明の一実施の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、図１及び後述する図２においては、偏心型減速機１の回転中心線Ｐを一点鎖線で示しており、回転中心線Ｐに対して左側に表した断面と右側に表した断面とで周方向（回転中心線Ｐを中心とした周方向）における異なる角度の断面を図示している。また、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。尚、ケース１１における所定の箇所には、ケース１１内に潤滑油を供給するための給油口と、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とが設けられ、ケース１１内への潤滑油の供給や入れ替えを行うことができるようになっている。

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、入力ギア１５とを備えて構成され、遊星歯車機構は、遊星キャリア１６、プラネタリギア１７、リングギア１８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。遊星キャリア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、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スパーギア４９に噛み合う歯車部分１５ａが形成され、その他端側には遊星キャリア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、及び遊星キャリア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スパーギア４９に入力するように構成されている。

図１及び図２に示すように、後段減速部１３は、スパーギア４９、クランク軸２３、基部キャリア２５、端部キャリア２６、支柱２７、外歯歯車２８、クランク軸軸受（３４、３５）、外歯用軸受（５３、５４）、規制部（５５、５６）等を備えて構成されている。

図１及び図２に示すスパーギア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４個）配置されており、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。スパーギア４９は、中央部分に貫通孔が形成され、この貫通孔においてクランク軸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。

図１及び図２に示すクランク軸２３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４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、外歯歯車２８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、回転することで外歯歯車２８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）に伴う外歯歯車の回転とともに、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が、本実施形態の偏心部を構成している。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及び第２偏心部２３ｂは外歯歯車２８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。尚、第１クランク軸軸受３４及び第２クランク軸軸受３５が、本実施形態のクランク軸軸受を構成している。また、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、スパーギア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、ケース１１内に収納されており、この外歯歯車２８としては、ケース１１内で平行に配置される第１外歯歯車２８ａと第２外歯歯車２８ｂとが設けられている。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４つ）配置されている。尚、第１外歯歯車２８ａのクランク用孔３０に第１偏心部２３ａが配置され、第２外歯歯車２８ｂのクランク用孔３０に第２偏心部２３ｂが配置される。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４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。第１外歯用軸受５３及び第２外歯用軸受５４が、本実施形態の外歯用軸受を構成している。

図１及び図２に示すように、クランク軸２３の一端側及び他端側をクランク軸軸受（３４、３５）を介して回転自在に保持するとともに出力軸１４が固定されるキャリアとして、基部キャリア２５及び端部キャリア２６が設けられている。基部キャリア２５は、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が配置される貫通孔としてクランク貫通孔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４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、各支柱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が複数形成されている。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、各支柱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１及び図２にて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１つ形成されている。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。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。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。

図３は、基部キャリア２５を他端側である上側から見た平面図である。また、図４は、図３のＡ線矢視方向から見た基部キャリア２５の一部を切欠き状態で示す拡大図（図４（ａ））と、図３のＢ線矢視断面を一部切欠き状態で示す拡大断面図（図４（ｂ））とを示したものである。図１乃至図４に示すように、規制部（５５、５６）は、キャリア（２５、２６）に形成されており、外歯歯車２８に向かって突出するとともに外歯歯車２８に対して当接する複数の突起（５５ａ、５６ａ）として形成されている。この規制部（５５、５６）は、外歯歯車２８に当接することで外歯歯車２８のキャリア（２５、２６）に対する軸方向（外歯歯車２８の軸方向）の位置を規制するように構成されている。また、複数の突起（５５ａ、５６ａ）としては、複数の基部側突起５５ａと複数の端部側突起５６ａとが設けられている。複数の基部側突起５５ａは、基部キャリア２５に形成されて第１外歯歯車２８ａの一端側に当接するように設けられている。複数の端部側突起５６ａは、端部キャリア２６に形成されて第２外歯歯車２８ｂの他端側に当接するように設けられている。尚、複数の基部側突起５５ａの基部キャリア２５に連続する側面部分には曲面部５７が形成されており、また、複数の端部側突起５６ａの端部キャリア２６に連続する側面部分にも曲面部５７と同様の構成の曲面部が形成されている。

また、図１乃至図４に示す複数の突起（５５ａ、５６ａ）は、キャリア（２５、２６）の周方向に沿って分散して配置されている。図３では、基部キャリア２５において分散配置された複数の基部側突起５５ａを図示しているが、複数の基部側突起５５ａ及び複数の端側突起５６ａは、キャリア（２５、２６）の周方向における均等角度の位置にそれぞれ配置されており、支柱２７よりもキャリア（２５、２６）における半径方向の外側にそれぞれ配置されている。さらに、複数の基部側突起５５ａ及び複数の端部側突起５６ａは、キャリア（２５、２６）の周方向における支柱２７間に配置されるとともに支柱２７よりもキャリア（２５、２６）の半径方向の外側に配置されている。また、複数の基部側突起５５ａは、基部キャリア２５に形成されてクランク軸２３の一端側を保持するクランク保持部であるクランク保持穴５０の周囲において配置されている。そして、複数の端部側突起５６ａは、端部キャリア２６に形成されてクランク軸２３の他端側を保持するクランク保持部であるクランク貫通孔４３の周囲において配置されている。

また、図２によく示すように、外歯歯車２８において複数の突起（５５ａ、５６ａ）が当接する部分は、平面に形成されている。即ち、第１外歯歯車２８ａにおいて複数の基部側突起５５ａが当接する一端側の部分である当接面５８ａは平面に形成されており、第２外歯歯車２８ｂにおいて複数の端部側突起５６ａが当接する他端側の部分である当接面５８ｂも平面に形成されている。尚、対向する第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂ同士も互いに当接して互いに対する位置が規制されている。

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、遊星キャリア１６が回転し、遊星キャリア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に噛み合う各スパーギア４９が回転し、各スパーギア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、外歯歯車２８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、基部キャリア２５と第１外歯歯車２８ａとの間においては、潤滑油が複数の基部側突起５５ａの間を通過して流動することになる。一方、端部キャリア２６と第２外歯歯車２８ｂとの間においても、潤滑油が複数の端部側突起５６ａの間を通過して流動することになる。これにより、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に対して十分な潤滑油が循環供給されることになる。

尚、偏心型減速機１がヨー駆動装置として用いられる場合には、鉛直方向に延びて外歯歯車２８に当接する複数の突起（５５ａ、５６ｂ）により、鉛直方向に作用する荷重が効率良く支持されることになる。また、外歯歯車２８の軸方向の位置を規制する規制部（５５、５６）がキャリア（２５、２６）に形成されていることで、外歯歯車２８の回転動作が安定し、外歯歯車２８の耐久性の向上も図られることになる。

以上説明した偏心型減速機１によると、キャリア（２５、２６）に形成されて外歯歯車２８のキャリア（２５、２６）に対する軸方向の位置を規制する規制部（５５、５６）が、キャリア（２５、２６）の周方向に沿って分散配置されて外歯歯車２８に当接する複数の突起（５５ａ、５６ａ）として形成されている。このため、ケース１１内の潤滑油が突起５５ａ間及び突起５６ａ間を流動することになり、キャリア（２５、２６）と外歯歯車２８との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。そして、流動性が向上することで、ケース１１内の潤滑油がクランク軸軸受（３４、３５）及び外歯用軸受（５３、５４）に効率良く循環供給され、クランク軸軸受（３４、３５）及び外歯用軸受（５３、５４）の潤滑性も向上させることができる。また、複数の突起（５５ａ、５６ａ）がキャリア（２５、２６）に形成されるため、外歯歯車（２８ａ、２８ｂ）同士に規制部を設ける場合に比べて、キャリア側の突起（５５ａ、５６ａ）と外歯歯車２８との相対的な揺動範囲が小さくなり、突起（５５ａ、５６ａ）を小さく形成して規制部（５５、５６）の小型化を図ることができる。また、外歯歯車２８において突起（５５ａ、５６ａ）が当接する部分である当接面（５８ａ、５８ｂ）が平面に形成されているため、外歯歯車２８の揺動に伴って突起（５５ａ、５６ａ）同士が摺動することがそもそも無く、突起（５５ａ、５６ａ）における角部分で相手側の突起（５５ａ、５６ａ）を削ってしまうような損傷を生ずることも防止できる。このため、更に突起（５５ａ、５６ａ）を小さく形成することができ、キャリア（２５、２６）と外歯歯車２８との間における潤滑油の流動性を高めることができる。

従って、本実施形態によると、キャリア（２５、２６）に対する外歯歯車２８の位置を規制する規制部（５５、５６）が設けられた偏心型減速機１において、規制部（５５、５６）に損傷が生じることを抑制するとともに規制部（５５、５６）の小型化を図ることができ、キャリア（２５、２６）と外歯歯車２８との間における潤滑油の流動性を向上させることができる。

また、偏心型減速機１によると、基部キャリア２５には第１外歯歯車２８ａに当接する複数の基部側突起５５ａが、端部キャリア２６には第２外歯歯車２８ｂに当接する複数の端部側突起５６ｂが、それぞれ形成されている。このため、複数の基部側突起５５ａ及び複数の端部側突起５６ａに損傷が生じることを抑制するとともにこれらの突起（５５ａ、５６ａ）の小型化を図ることができ、基部キャリア２５と第１外歯歯車２８ａとの間の潤滑油の流動性、及び端部キャリア２６と第２外歯歯車２８ｂとの間の潤滑油の流動性のいずれも向上させることができる。

また、偏心型減速機１によると、複数の基部側突起５５ａ及び複数の端部側突起５６ａが支柱２７よりもキャリア（２５、２６）の半径方向における外側に配置されている。このため、支柱２７よりも半径方向の内側に突起が形成された場合のようにエンドミルのような高価な設備が必要となって製造設備コストの増大を招いてしまうことなく、旋盤を用いて容易に突起（５５ａ、５６ａ）の加工を行うことができる。また、複数の基部側突起５５ａ及び複数の端部側突起５６ａがキャリア（２５、２６）の外周側の部分に設けられることになるため、外歯歯車２８における外周側の部分に突起（５５ａ、５６ａ）が当接することになる。これにより、外歯歯車２８をキャリア（２５、２６）に対してより安定して支持することができ、外歯歯車２８の軸方向の隙間における傾きを低減してより外歯歯車２８の姿勢を保持し易い支持構造を実現することができる。尚、支柱２７のキャリア（２５、２６）に連結する根元部分における隅部には、応力集中緩和のために前述した隅Ｒ部分が必要となる。しかしながら、偏心型減速機１によると、複数の基部側突起５５ａ及び複数の端部側突起５６ａが支柱２７間の外周に配置されることで、上記隅Ｒ部分との干渉を防止してスペース効率よく複数の突起（５５ａ、５６ａ）を配置することができる。

また、偏心型減速機１によると、複数の突起（５５ａ、５６ａ）がクランク保持部であるクランク保持穴５０及びクランク貫通孔４３のそれぞれの周囲に配置されるため、外歯歯車２８におけるクランク軸２３から外力が作用する位置に近いクランク軸２３近傍の位置で、複数の突起（５５ａ、５６ａ）により外歯歯車２８を支持することができる。これにより、外歯歯車２８の軸方向の隙間における傾きを低減し、クランク軸軸受（３４、３５）におけるころ部材の偏当たりの発生を抑制できる。

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。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、３つ以下又は５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、複数の突起として、基部側突起及び端部側突起の両方とも設けられていなくてもよく、いずれかのみでもよい。また、複数の突起については、本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、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対する外歯歯車の位置が規制される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。

本発明の一実施の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基部キャリアの平面図である。 図３のＡ線矢視方向から見た基部キャリアの一部を切欠き状態で示す拡大図、及び図３のＢ線矢視断面を一部切欠き状態で示す拡大断面図である。

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
２５ 基部キャリア
２６ 端部キャリア
２８、２８ａ、２８ｂ 外歯歯車
３０ クランク用孔
３１ 外歯
３４、３５ クランク軸軸受
５３、５４ 外歯用軸受
５５、５６ 規制部
５５ａ、５６ａ 複数の突起
１０１ ピニオン

Claims (2)

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外歯歯車と、
   前記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偏心部と、
   前記偏心部を前記クランク用孔において前記外歯歯車に対して回転自在に保持する外歯用軸受と、
   前記クランク軸の一端側及び他端側をクランク軸軸受を介して回転自在に保持するキャリアと、
   前記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、
   前記キャリアに形成され、前記外歯歯車に当接して前記外歯歯車の当該キャリアに対する軸方向の位置を規制する規制部と、
   を備えた偏心型減速機であって、
   前記規制部は、前記外歯歯車に向かって突出するとともに前記外歯歯車に対して当接する複数の突起として形成され、
   前記複数の突起は、前記キャリアの周方向に沿って分散して配置されるように設けられ、
   前記外歯歯車において前記複数の突起が当接する部分が、平面に形成さ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、
   前記キャリアとして、前記クランク軸の一端側を前記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前記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、が設けられ、前記基部キャリアと前記端部キャリアとは、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た支柱を介して連結され、
   前記外歯歯車として、第１外歯歯車と第２外歯歯車とが設けられ、
   前記複数の突起として、前記基部キャリアに形成されて前記第１外歯歯車に当接する複数の基部側突起と、前記端部キャリアに形成されて前記第２外歯歯車に当接する複数の端部側突起と、が設けられ、
   前記第１外歯歯車において前記複数の基部側突起が当接する部分と、前記第２外歯歯車において前記複数の端部側突起が当接する部分とが、平面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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