JP2016200166A

JP2016200166A - 減速機

Info

Publication number: JP2016200166A
Application number: JP2015078637A
Authority: JP
Inventors: 森啓史小; Yoshifumi Komori; 祐介林; Yusuke Hayashi
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2016-12-01
Also published as: EP3078882A1; CN106051120A

Abstract

【課題】固定部材に生じた緩みが進行することを防止し、出力軸がケースから脱落する不具合を防止することが可能な減速機を提供する。【解決手段】減速機１は、ケース１０と、ケース１０内に収容される入力軸２０及び減速部３０と、減速部３０に一端部を結合し他端部をケース１０から突出させる出力軸１００とを備えている。減速部３０に、減速部３０側に押し付けられた状態で出力軸１００に螺合される固定部材６７が設けられている。出力軸１００には、出力軸１００に対する固定部材６７の回転を規制する回転規制部材６８が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、内周側に内歯が形成されたケース内に外歯を有する歯車が配置され、当該歯車がその外歯をケースの内歯に噛み合わせながら回転する減速機に関する。

この種の減速機として、偏心揺動型の減速機が知られている。このような減速機は、一般的に、内周側に内歯が形成されたケースと、内歯に噛み合う外歯を有する歯車（以下、外歯歯車と称する。）と、外歯歯車に形成された貫通孔に挿入されその回転によって外歯歯車を揺動するクランク軸と、クランク軸を介して外歯歯車を保持するキャリアと、を備えている。クランク軸はキャリアに回転自在に保持され、クランク軸には偏心体が設けられている。偏心体は外歯歯車の貫通孔に挿入されている。これにより、キャリアはクランク軸を介して外歯歯車を保持している。

また、キャリアは、クランク軸の一端部を回転自在に保持する第１保持部と、クランク軸の他端部を回転自在に保持する第２保持部と、これら第１保持部及び第２保持部を軸方向に連結する支柱と、を有しており、第１保持部と第２保持部との間に、上述の外歯歯車が配置されている。外歯歯車には、クランク軸の偏心体が挿入される貫通孔に加えて、支柱が通される貫通孔が形成されている。

このような減速機では、クランク軸が外部からの入力によってその中心軸周りに回転すると、偏心体が外歯歯車を揺動して、外歯歯車がその外歯をケースの内歯に噛み合わせながら回転する。これにより、クランク軸が自転しながら公転し、この公転動作によってキャリアが回転する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−２１１２０４号公報

ところで、このような減速機は、出力軸を回転保持する一対の出力軸軸受を備えている。各出力軸軸受は、キャリアとピニオンとの間において、出力軸に取り付けられている。各出力軸軸受は、キャリアの下方（軸方向におけるキャリアよりもピニオン側）に配置されたナットとケースとの間で、軸方向に挟まれて保持される。これにより、出力軸軸受に対する予圧の付与が行われる。しかしながら、従来の減速機において、キャリアと出力軸とを締結するナットに万一緩みが生じた場合、シャフトが脱落するおそれがある。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであって、ナットに緩みが生じることを防止することが可能な減速機を提供することを目的とする。

本発明は、ケースと、前記ケース内に収容される入力軸及び減速部と、前記減速部に一端部を結合し他端部を前記ケースから突出させる出力軸とを備えた減速機において、前記減速部に、前記減速部側に押し付けられた状態で前記出力軸に螺合される固定部材が設けられ、前記出力軸に、前記出力軸に対する前記固定部材の回転を規制する回転規制部材が設けられている、減速機である。

前記減速機において、前記回転規制部材は、前記出力軸に取り付けられた止め輪であっても良い。

前記減速機において、前記止め輪は、平面Ｃ字形状であっても良い。

前記減速機において、前記固定部材に面取り部が設けられ、前記回転規制部材は、前記面取り部に当接して前記固定部材の回転を規制する治具であっても良い。

前記減速機において、前記治具は、前記出力軸に固定される固定部と、前記固定部から延びるとともに前記面取り部に当接する当接部とを有しても良い。

本発明によれば、固定部材に生じた緩みの進行を防止することにより、出力軸がケースから脱落する不具合を防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る減速機を示す断面図である。本発明の一実施の形態に係る減速機を示す部分拡大断面図であり、図１のII部拡大図である。減速機の変形例を示す部分拡大断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。

図１に示す本実施の形態に係る減速機１は、偏心揺動型の減速機である。この減速機１は、例えば、風車のタワーに対してナセルを回転させるようにヨー駆動するヨー駆動装置、又は、ナセル側のハブに対してブレードの軸部を回転させるようにピッチ駆動するピッチ駆動装置に用いる減速機として好適である。なお、減速機１は、風車用に限らず、各種産業用機械又は建設機械等において用いることもできる。

図１に示すように、本実施の形態に係る減速機１は、筒状に形成されたケース１０と、ケース１０内に収容される入力ギア（入力軸）２０及び減速部３０と、減速部３０に一端部を結合し他端部をケース１０から突出させる出力軸１００と、を備えている。

この減速機１では、モータ（図示せず）から入力ギア２０を介して入力された回転が、減速部３０によって減速されて出力軸１００から出力される。出力軸１００におけるケース１０から突出した他端部には、駆動ギア１０１が設けられている。駆動ギア１０１に噛み合う被動ギヤ（図示せず）に、入力ギア２０から入力された回転が減速されて伝達される。

図中において、符号Ｌ１は、出力軸１００の中心軸を示している。出力軸１００は、中心軸Ｌ１を中心として回転する。以下では、単に「軸方向」と記す場合、この方向は、中心軸Ｌ１上を延びる方向又は中心軸Ｌ１に平行な方向を意味する。また、中心軸Ｌ１に直交する方向を径方向と呼び、中心軸Ｌ１周りの方向を周方向と呼ぶ。

ケース１０は、両端部が開放する筒状に形成されたメインケース部１１ａと、メインケース部１１ａの一端部側の開放部分に装着されるサブケース部１１ｂと、を有している。メインケース部１１ａとサブケース部１１ｂとは、これらの縁部同士がボルト（図示せず）で締結されることにより、連結されている。メインケース部１１ａにおいては、サブケース部１１ｂが装着される一端部とは反対側の他端部から、出力軸１００が突出する。メインケース部１１ａの一端部と他端部との間の中間部分の内周面には、径方向の内側に張り出す環状壁部１１ｃが形成されている。

メインケース部１１ａは、環状壁部１１ｃを基準に一端部側、すなわちサブケース部１１ｂ側に位置する入力側部分１１１と、環状壁部１１ｃを基準に他端部側、すなわち出力軸１００が突出する側に位置する出力側部分１１２と、を有する。このうち、入力側部分１１１には、減速部３０が収容されている。なお、減速部３０としては、入力ギア２０から入力された回転力を減速して、出力軸１００に出力する機構を有するものであれば良い。このような減速部３０としては、例えば従来公知のものを用いることができるので、ここでは詳細な説明を省略する。

メインケース部１１ａの環状壁部１１ｃには、入力側部分１１１側から出力側部分１１２側へ向けて凹む環状の第１軸受収容溝１４が形成されている。第１軸受収容溝１４には、第１軸受１５が挿入されている。図示の第１軸受１５は、円錐ころ軸受である。第１軸受１５は、その外輪を、第１軸受収容溝１４の底面に軸方向で当接又は近接させると共に、第１軸受収容溝１４の側面に径方向で当接又は近接させている。これにより、第１軸受１５が第１軸受収容溝１４に取り付けられている。

また、出力側部分１１２の他端部（外側端部）には、出力側部分１１２側から入力側部分１１１側へ向けて凹む環状の第２軸受収容溝１６が形成されている。第２軸受収容溝１６には、第２軸受１７が挿入されている。図示の第２軸受１７は、円錐ころ軸受である。第２軸受１７は、その外輪を、第２軸受収容溝１６の底面に軸方向で当接又は近接させると共に、第２軸受収容溝１６の側面に径方向で当接又は近接させている。これにより、第２軸受１７が第２軸受収容溝１６に取り付けられている。

第１軸受１５の内輪の内周側及び第２軸受１７の内輪の内周側に、出力軸１００が挿入されている。これにより、出力軸１００が、ケース１０に回転自在に保持されている。出力軸１００は、第１軸受１５からメインケース部１１ａの入力側部分１１１に突出している。出力軸１００は、入力側部分１１１に突出した部分において減速部３０に結合されている。出力軸１００の入力側部分１１１に突出した部分の外周面には、スプライン部１０２が形成されている。この場合、スプライン部１０２に減速部３０が嵌合することにより、出力軸１００と減速部３０とが結合されている。

上述の入力ギア２０は、ケース１０のサブケース部１１ｂの内部に配置されている。サブケース部１１ｂには、モータ（図示省略）が取り付けられ、このモータの回転が入力ギア２０に伝達される。入力ギア２０は、平歯車であり、その中心軸が、出力軸１００の中心軸Ｌ１上に位置するように配置されている。入力ギア２０は、例えば減速部３０のスパーギア（図示せず）に噛み合うことにより、その回転を減速部３０側に伝達するようになっている。

ところで、図１および図２に示すように、減速部３０には、減速部３０側に押し付けられた状態で出力軸１００に螺合される固定ナット（固定部材）６７が設けられている。また減速部３０のうち、サブケース部１１ｂ側の面（図１の上面）における内周部分に、出力軸１００が突出する側（図１の下側）に向けて凹む環状のナット座繰り部６６が形成されている。さらに、減速部３０には、内部に出力軸１００が貫入されるとともに、出力軸１００と結合される結合筒部６４が設けられている。この結合筒部６４に挿入された出力軸１００の先端は、結合筒部６４から突出して、ナット座繰り部６６の内周側に位置している。出力軸１００のうちナット座繰り部６６内に位置する部分には、雄ネジ部１０３が形成され（図２参照）、この雄ネジ部１０３に固定ナット６７が螺合されている。固定ナット６７は、平面環形状を有しており、ナット座繰り部６６内に収容されている。また、固定ナット６７とナット座繰り部６６との間には、ワッシャー６９が介在しても良い。

減速部３０のうち、出力軸１００が突出する側の面（図１の下面）における内周部分は、第１軸受１５の内輪に軸方向で当接している。これにより、減速部３０は、固定ナット６７が減速部３０側に締め上げられることにより、その軸方向の位置を位置決めされるようになっている。すなわち、固定ナット６７を出力軸１００に対して締め込むことにより、第１軸受１５および第２軸受１７に対して予圧が加えられる。なお、予圧とは、一対の軸受を押し付け合うように組み付けることにより両方の軸受に付与される圧力のことである。具体的には、固定ナット６７を出力軸１００に対して締め込むことで、減速部３０、第１軸受１５および第２軸受１７が、固定ナット６７と出力軸１００の出力軸側支持面１００ｂとの間で挟まれる。このように、固定ナット６７を出力軸１００に対して締め込むことで、第１軸受１５および第２軸受１７には予圧が作用する。

本実施の形態において、出力軸１００には、回転規制部材６８が設けられている。この回転規制部材６８は、出力軸１００に対する固定ナット６７の回転を規制するものである。この場合、回転規制部材６８は、出力軸１００に取り付けられた平面略Ｃ字形状の止め輪からなる。すなわち、出力軸１００のうち、結合筒部６４から入力ギア２０側（図１の上側）に突出する部分には、周方向全体に延びる嵌合溝１０４が形成されている。止め輪からなる回転規制部材６８は、この嵌合溝１０４内に収容されている。嵌合溝１０４の深さ（径方向距離）は、回転規制部材６８の幅（径方向距離）よりも小さい。したがって、回転規制部材６８は、嵌合溝１０４に嵌め込まれた状態で、嵌合溝１０４から径方向に突出して固定ナット６７の上面に接触する。このため、回転規制部材６８によって固定ナット６７の上昇（入力ギア２０側への移動）が妨げられ、これにより、回転規制部材６８が出力軸１００の雄ネジ部１０３に沿って緩む方向に回転することが防止される。

次に、本実施の形態の作用について説明する。

上述した減速機１において、図示しないモータによって入力ギア２０が回転する。次に、入力ギア２０の回転は、減速部３０によって減速され、減速部３０から出力軸１００に伝達される。これにより出力軸１００が回転し、駆動ギア１０１からトルクを伝達することが可能となる。

本実施の形態に係る減速機１によれば、減速部３０に、減速部３０側に押し付けられた状態で出力軸１００に螺合される固定ナット６７が設けられている。また、出力軸１００には、出力軸１００に対する固定ナット６７の回転を規制する回転規制部材６８が設けられている。これにより、固定ナット６７に生じた緩みが進行することを防止し、出力軸１００がケース１０から脱落する不具合を防止することができる。

すなわち、出力軸１００は、ケース１０の出力側部分１１２側（図１の下側）から挿入されて、ケース１０に保持されている。このため、出力軸１００は、出力側部分１１２側（図１の下側）から入力側部分１１１側（図１の上側）に向かうにつれて徐々に径が細くなっている。一方、出力軸１００は、第１軸受１５および第２軸受１７の内周に嵌入されているが、第１軸受１５および第２軸受１７には直接固定されていない。このため、固定ナット６７が緩んだ場合、出力軸１００は、第１軸受１５および第２軸受１７から離脱し、ケース１０の出力側部分１１２側（図１の下側）へ向けて脱落するおそれがある。これに対して本実施の形態によれば、上述したように、回転規制部材６８によって固定ナット６７の上昇および回転を防止している。これにより、固定ナット６７が出力軸１００から外れることがなく、出力軸１００がケース１０から脱落する不具合を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、回転規制部材６８は、出力軸１００に取り付けられた平面Ｃ字形状の止め輪からなるので、固定ナット６７の回転を規制するための構造が簡単である。これにより、減速機１の製造コストを抑制できるとともに、減速機１の重量が大きく増加することも防止される。

変形例
次に、図３により、本実施の形態による減速機の変形例について説明する。図３に示す変形例は、主として回転規制部材の構成が異なるものであり、他の構成は図１および図２に示す実施の形態と略同一である。図３において、図１および図２に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

図３において、固定ナット６７の外周には、面取り部６７ａが設けられている。この場合、面取り部６７ａは、中心軸Ｌ１に対して互いに対称な位置に一対形成され、それぞれ図３の紙面に対して平行な平面からなっている。しかしながら、これに限らず、面取り部６７ａは、１箇所又は３箇所以上設けても良い。

回転規制部材９０は、面取り部６７ａに当接して固定ナット６７の回転を規制する治具からなっている。この場合、回転規制部材９０は、面取り部６７ａの数と同数（図３では２つ）設けられている。各回転規制部材９０は、それぞれ断面略Ｌ字形状からなり、出力軸１００に固定される水平な固定部９１と、固定部９１から垂直に延びるとともに面取り部６７ａに当接する当接部９２とを有している。

また、出力軸１００のうち入力ギア２０側（図３の上側）の面には、ボルト（締結部材）９３が挿入されるねじ穴１０５が形成されている。各回転規制部材９０は、ねじ穴１０５に螺着されたボルト９３によって、それぞれ出力軸１００に対して固定されている。

このように、断面略Ｌ字形状の治具からなる回転規制部材９０の当接部９２が、固定ナット６７の面取り部６７ａに当接することにより、固定ナット６７が出力軸１００に対して緩む方向に回転する不具合が防止される。これにより、固定ナット６７が出力軸１００から外れることがなく、出力軸１００がケース１０から脱落する不具合を防止することができる。

１減速機
１０ケース
１５第１軸受
１７第２軸受
２０入力ギア（入力軸）
３０減速部
６７固定ナット（固定部材）
６７ａ面取り部
６８、９０回転規制部材
９１固定部
９２当接部
９３ボルト（締結部材）
１００出力軸
１０１駆動ギア
１０２スプライン部
１０３雄ネジ部
１０４嵌合溝

Claims

ケースと、
前記ケース内に収容される入力軸及び減速部と、
前記減速部に一端部を結合し他端部を前記ケースから突出させる出力軸とを備えた減速機において、
前記減速部に、前記減速部側に押し付けられた状態で前記出力軸に螺合される固定部材が設けられ、
前記出力軸に、前記出力軸に対する前記固定部材の回転を規制する回転規制部材が設けられている、減速機。
前記回転規制部材は、前記出力軸に取り付けられた止め輪である、請求項１に記載の減速機。
前記止め輪は、平面Ｃ字形状である、請求項２に記載の減速機。
前記固定部材に面取り部が設けられ、前記回転規制部材は、前記面取り部に当接して前記固定部材の回転を規制する治具である、請求項１に記載の減速機。
前記治具は、前記出力軸に固定される固定部と、前記固定部から延びるとともに前記面取り部に当接する当接部とを有する、請求項１に記載の減速機。