JP2017067276A - 遊星歯車装置および遊星歯車装置の潤滑剤のメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遊星歯車装置全体の軸方向長さの増大を抑えつつ、より大きな潤滑剤溜まりを確保する。【解決手段】遊星歯車１０と、該遊星歯車と噛合する内歯歯車４０と、該内歯歯車と一体化されたケーシング５０と、該ケーシングと相対回転するキャリヤ６１と、ケーシングとキャリヤとの間に配置される主軸受７１と、を備えた遊星歯車装置Ｇ１であって、ケーシングと一体化され、キャリヤと軸方向に空間Ｐ１を有して対向するカバー部材８０を備え、キャリヤは、主軸受が配置される最外周部６１Ａと、該最外周部よりも径方向内側に設けられ該最外周部よりも軸方向反カバー部材側に凹んだ凹部６５（第１凹部６６、第２凹部６７）と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、遊星歯車装置および遊星歯車装置の潤滑剤のメンテナンス方法に関する。

特許文献１に、遊星歯車と、該遊星歯車と噛合する内歯歯車と、該内歯歯車と一体化されたケーシングと、該ケーシングと相対回転するキャリヤと、を備えた遊星歯車装置が開示されている。ケーシングとキャリヤとの間には、主軸受が配置されている。

ケーシングにはカバー部材が一体化されている。カバー部材はキャリヤと軸方向に空間を有して対向しており、キャリヤとカバー部材との間の空間は、潤滑剤溜まりを構成している。

特開２００６−３８１０８号公報（図１）

特許文献１においては、キャリヤとの間により大きな潤滑剤溜まりを確保するために、装置全体の軸方向長さが大きくなるという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、装置全体の軸方向長さの増大を抑えつつ、より大きな潤滑剤溜まりを確保することのできる遊星歯車装置を提供することその課題としている。

本発明は、遊星歯車と、該遊星歯車と噛合する内歯歯車と、該内歯歯車と一体化されたケーシングと、該ケーシングと相対回転するキャリヤと、前記ケーシングと前記キャリヤとの間に配置される主軸受と、を備えた遊星歯車装置であって、前記ケーシングと一体化され、前記キャリヤと軸方向に空間を有して対向するカバー部材を備え、前記キャリヤは、前記主軸受が配置される最外周部と、該最外周部よりも径方向内側に設けられ該最外周部よりも軸方向反カバー部材側に凹んだ凹部と、を有する構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

本発明によれば、ケーシングと相対回転するキャリヤが、凹部を備えている。この凹部は、主軸受が配置される最外周部よりも径方向内側に設けられ、該最外周部よりも軸方向反カバー部材側に凹んでいる。このため、装置全体の軸方向長さの増大を抑えつつ、（当該凹部が形成されていなかった）従来のキャリヤを組み込んだ構成と比較して、より大きな潤滑剤溜まりを確保することができる。

なお、本発明は、遊星歯車と、該遊星歯車と噛合する内歯歯車と、該内歯歯車と一体化されたケーシングと、該ケーシングと相対回転するキャリヤと、前記ケーシングと一体化され、前記キャリヤと軸方向に空間を有して対向するカバー部材と、を備えた遊星歯車装置の潤滑剤のメンテナンス方法であって、前記遊星歯車装置内に、当該遊星歯車装置の内部空間の第１の所定％に相当する量の潤滑剤を封入する初期封入工程と、当該遊星歯車装置を第１の所定期間運転した後に、前記内部空間の第２の所定％に相当する量の潤滑剤を追加封入する追加封入工程と、を含むことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑剤のメンテナンス方法という形で捉えることもできる。

本発明によれば、遊星歯車装置全体の軸方向長さの増大を抑えつつ、より大きな潤滑剤溜まりを確保することができる。

本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置の構成を示す断面図 図１の歯車装置を、カバー部材を取り除いて軸方向から見た右側面図 図１の歯車装置の第１キャリヤ側の外歯歯車を含む軸と直角の断面図 図１の歯車装置の第１キャリヤ単体の斜視図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例に係る遊星歯車装置を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置の構成を示す断面図、図２は、該歯車装置を、カバー部材を取り除いて軸方向から見た右側面図、図３は、図１の歯車装置の第１キャリヤ側の外歯歯車を含む軸と直角の断面図である。なお、図１は、図３の矢視Ｉ−Ｉ線に沿う断面図に相当している。

概略を説明すると、この偏心揺動型の歯車装置（遊星歯車装置）Ｇ１は、外歯歯車（遊星歯車）１０と、該外歯歯車１０と噛合する内歯歯車４０と、該内歯歯車４０と一体化されたケーシング５０と、該ケーシング５０と相対回転する第１キャリヤ６１と、を備える。

ケーシング５０と第１キャリヤ６１との間には、第１主軸受７１が配置されている。ケーシング５０にはカバー部材８０が一体化されている。カバー部材８０は第１キャリヤ６１と軸方向に空間Ｐ１を有して対向している。第１キャリヤ６１とカバー部材８０との間の空間Ｐ１は、潤滑剤溜まりを構成している。第１キャリヤ６１は、第１主軸受７１が配置される最外周部６１Ａと、該最外周部６１Ａよりも径方向内側に設けられ該最外周部６１Ａよりも軸方向反カバー部材側に凹んだ凹部６５（第１凹部６６、第２凹部６７）と、を有する。

以下、より詳細に説明する。

偏心揺動型の歯車装置Ｇ１は、径方向中央に入力軸１２を備える。入力軸１２は、軸方向に貫通する大径の中空部１２Ｓを有する。入力軸１２の軸方向端部１２Ｅには、タップ穴１２Ｔが形成されている。タップ穴１２Ｔを介して、該入力軸１２に図示せぬモータ側からの動力を入力するための動力入力部材（図示略）が連結される。

入力軸１２は、その外周に、外歯歯車１０を揺動させるための２つの偏心部１４を一体的に備えている。つまり、この入力軸１２は、外歯歯車１０を揺動させるための偏心部１４を備えたクランク軸を構成している。２つの偏心部１４の軸心Ｃ１４は、入力軸１２の軸心Ｃ１２に対してそれぞれ偏心量ｅだけ偏心している。２つの偏心部１４は、外歯歯車１０の揺動バランスを取るために、互いに１８０度の位相差で偏心している。

偏心部１４と外歯歯車１０との間には、偏心部軸受１６が配置されている。偏心部軸受１６はリテーナ１８を有し、専用の内輪、外輪を有さないニードル軸受で構成されている。なお、本明細書でのニードル軸受には、ころ軸受の概念が含まれる。

前記外歯歯車１０は、偏心部１４の外周に当該偏心部軸受１６を介して組み込まれている。そのため、外歯歯車１０の軸心Ｃ１０は、入力軸（クランク軸）１２の軸心Ｃ１２に対して揺動する。

遊星歯車である外歯歯車１０は、内歯歯車４０に内接噛合している。内歯歯車４０の軸心Ｃ４０は、入力軸１２の軸心Ｃ１２と一致している。内歯歯車４０は、ケーシング５０と一体化された内歯歯車本体４１と、該内歯歯車本体４１の内周に軸方向に沿って形成されたピン溝４２と、該ピン溝４２に回転自在に組み込まれ当該内歯歯車４０の内歯を構成する円柱状の内歯ピン４３と、を有している。

図３に示されるように、本歯車装置Ｇ１では、内歯ピン４３は、周方向に均等に配置されているのではなく、「２個配置」と「２個間引き」が交互に繰り返された態様で配置されている。この例では、実際に配置されている内歯ピン４３は、３０個である。

内歯ピン４３をこのように配置しても、内歯歯車４０の実質的な内歯の数は、間引きされた内歯ピンの分を含めた数（この例では６０）に相当する数となる。内歯歯車４０の実質的な内歯の数は、外歯歯車１０の外歯の数（この例では５８）よりも僅かだけ（この例では２だけ）多い。

外歯歯車１０には、その軸心Ｃ１０からオフセットした位置において、複数（図１では１本のみ図示）の内ピン２２が貫通している。外歯歯車１０には、内ピン２２が貫通する複数の内ピン穴１０Ａが形成されている。内ピン２２は、外歯歯車１０を貫通しているため、該外歯歯車１０の自転と同期した動きをする。

外歯歯車１０の軸方向両側には、キャリヤ６０（第１キャリヤ６１および第２キャリヤ６２）が配置されており、内ピン２２は、該キャリヤ６０によって支持されている。

より具体的には、内ピン２２は、第１キャリヤ６１の第１内ピン挿入穴６１Ｑには、隙間嵌めで嵌入され、第２キャリヤ６２の第２内ピン挿入穴６２Ｑには、締まり嵌め（圧入）で嵌入している。つまり、グリースは、第１キャリヤ６１の第１内ピン挿入穴６１Ｑと内ピン２２との間には入り込めるが、第２キャリヤ６２の第２内ピン挿入穴６２Ｑと内ピン２２との間には入り込めない。

内ピン２２には、摺動促進部材として、内ローラ２４が外嵌されている。内ピン２２と内ローラ２４との間には、ニードル軸受２６が軸方向に２列並んで配置されている。この構成により、内ピン２２と内ローラ２４との相対回転をきわめて円滑に行うことができ、結果として外歯歯車１０を偏心部１４の周りで円滑に揺動させることができる。

内ローラ２４は、その一部が外歯歯車１０の内ピン穴１０Ａと当接している。内ローラ２４の外径は、内ピン穴１０Ａの内径よりも小さく、内ローラ２４と内ピン穴１０Ａとの間には偏心部１４の偏心量ｅの２倍に相当する隙間３０が確保されている。外歯歯車１０の揺動成分は、当該内ローラ２４と内ピン穴１０Ａとの間に確保された隙間３０によって吸収される。

キャリヤ６０とケーシング５０との間には主軸受７０（第１主軸受７１および第２主軸受７２）が配置されている。キャリヤ６０は、主軸受７０を介してケーシング５０と相対回転する。

具体的には、ケーシング５０と第１キャリヤ６１との間に配置される第１主軸受７１は、内輪の機能を兼用する第１キャリヤ６１の外周に形成された第１転走面７１Ａ、ケーシング５０の内周に配置された第１外輪７１Ｂ、および第１転走面７１Ａと第１外輪７１Ｂとの間で転動する第１ボール７１Ｃによって構成されている。ケーシング５０と第２キャリヤ６２との間に配置される第２主軸受７２も、同様の構成とされている。

なお、本歯車装置Ｇ１においては、入力軸（クランク軸）１２は、キャリヤ６０の径方向内側において該キャリヤ６０と相対回転している。入力軸１２と第１キャリヤ６１との間には、第１入力軸軸受３１が配置されている。第１入力軸軸受３１は、リテーナ３３を有し、専用の内輪、外輪を有さないニードル軸受で構成されている。

また、入力軸１２と第２キャリヤ６２との間には、第２入力軸軸受３２が配置されている。第２入力軸軸受３２は、専用の第２内輪３２Ａ、第２外輪３２Ｂ、および第２ボール３２Ｃを有する玉軸受で構成されている。

第１キャリヤ６１と第２キャリヤ６２は、第２キャリヤ６２側から一体的に突出されたキャリヤピン６３および第１キャリヤ６１側から挿入されたキャリヤボルト６４を介して連結されている。キャリヤピン６３は、外歯歯車１０に形成されたキャリヤピン穴１０Ｂを隙間を有して貫通している。つまり、外歯歯車１０とキャリヤピン６３は、外歯歯車１０が揺動しても接触しない。第２キャリヤ６２には、図示せぬ相手機械（被駆動軸）を連結するための連結ボルト穴６２Ｓが形成されている。

次に、図１〜図３に、図４を合わせて参照して、本偏心揺動型の歯車装置Ｇ１の潤滑剤溜まりに関する構成について詳細に説明する。なお、図４は、本歯車装置Ｇ１の第１キャリヤ６１の単体の斜視図である。

本歯車装置Ｇ１は、ケーシング５０と一体化され、第１キャリヤ６１と軸方向に空間Ｐ１を有して対向するカバー部材８０を備える。この空間Ｐ１が後述する潤滑剤溜まりを構成している。以下ではこの空間Ｐ１を適宜潤滑剤溜まりＰ１とも称す。

本歯車装置Ｇ１のケーシング５０は、ケーシング筒状部５５と、該ケーシング筒状部５５のカバー部材側端部において径方向外側に突出するケーシングフランジ部５６と、を備える。

ケーシング５０の軸方向カバー部材側端面５０Ｅの形状は、４つの辺５４を有する正方形をベースとし、かつ、該正方形の４つの角部が、ケーシング５０の軸心Ｃ５０（＝内歯歯車４０の軸心Ｃ４０）と同心の半径Ｒ５２の円弧５２によって丸められた形状とされている。なお、カバー部材８０の軸方向ケーシング側端面８０Ｅの形状は、ケーシング５０の軸方向カバー部材側端面５０Ｅの形状と一致している。

ケーシング５０とカバー部材８０は、ケーシングフランジ部５６に形成された連結穴５６Ｓと、該連結穴５６Ｓに対応してカバー部材８０に形成された連結穴８６Ｓを介して連結ボルト（取付部材）８７によって着脱自在に連結され、一体化されている。

本歯車装置Ｇ１のカバー部材８０は、カバー部材筒状部８２と、該カバー部材筒状部８２の軸方向キャリヤ側端部において径方向外側に突出するカバー部材フランジ部８６と、カバー部材筒状部８２の軸方向反キャリヤ側端部から径方向内側に向けて延在される竪壁部８４と、を有する。

カバー部材８０の竪壁部８４は、カバー部材筒状部８２の軸方向長さＬ８２の分、カバー部材８０の軸方向ケーシング側端面８０Ｅから軸方向反キャリヤ側に後退した軸方向位置に形成されている。つまり、カバー部材８０と第１キャリヤ６１との間に形成される潤滑剤溜まりＰ１は、竪壁部８４がカバー部材フランジ部８６よりも軸方向反キャリヤ側に後退している分、（単純な平板状に形成されたカバー部材と比較して）より大きく確保されている。

なお、本発明においては、カバー部材８０側については、必ずしもこのように潤滑剤溜まりＰ１を大きく確保する構成を有していなくてもよい。例えば、単純な平板状に形成された部材（筒状部がなく、カバー部材フランジ部８６と竪壁部８４が同一平面で構成された部材）で構成してもよい。これにより、歯車装置Ｇ１全体の軸方向長さを、より短縮できるようになる。

本歯車装置Ｇ１のカバー部材８０の竪壁部８４は、径方向中央に入力軸１２が貫通する貫通孔８４Ｓを有している。竪壁部８４の貫通孔８４Ｓと入力軸１２との間には、第１オイルシール８８が配置されている。竪壁部８４の貫通孔８４Ｓの近傍は、第１キャリヤ６１側に若干突出・延在され、第１オイルシール８８の配置面が広く形成されている。竪壁部８４は、補強リブ８７を放射状に備えている。

なお、ケーシング５０とカバー部材８０との間には、Ｏリング９０が配置されている。ケーシング５０と第２キャリヤ６２との間には第２オイルシール９１が配置されている。第２キャリヤ６２と入力軸１２との間には第３オイルシール９２が配置されている。これにより、歯車装置Ｇ１の内部空間（第１オイルシール８８、Ｏリング９０、第２、第３オイルシール９１、９２によって密封される空間）Ｐ２が封止されている。

本歯車装置Ｇ１においては、該歯車装置Ｇ１の動力伝達機構を潤滑する潤滑剤として、該内部空間Ｐ２にグリースが封入される。本歯車装置Ｇ１では、チャネリング型の潤滑（後述）を意図しているため、ちょう度番号１号〜２号程度の比較的硬いグリースが潤滑剤として使用されている。

一方、本歯車装置Ｇ１の第１キャリヤ６１は、第１主軸受７１が配置される最外周部６１Ａと、該最外周部６１Ａよりも径方向内側に設けられ該最外周部６１Ａよりも軸方向反カバー部材側に凹んだ凹部６５と、を有する。

具体的には、本第１キャリヤ６１は、凹部６５として、１個の大きな第１凹部６６と、９個の小さな第２凹部６７とを有している。

第１凹部６６は、第１キャリヤ６１の最外周部６１Ａの径方向内側で、開口よりもやや小さい底面６６Ｂを有する平皿形状に形成されている。第１凹部６６は、周方向に一周繋がったリング状に形成されている。第１凹部６６の底面６６Ｂは、キャリヤボルト６４の座面と面一である。第１凹部６６の底面６６Ｂは、第１キャリヤ６１の内周縁６１Ｂまで面一に形成されている。つまり、本歯車装置Ｇ１においては、キャリヤ６０の内周縁６１Ｂも、最外周部６１Ａよりも軸方向反カバー部材側に凹んでいる。

別言するならば、キャリヤボルト６４の座面が、第１キャリヤ６１の内周縁６１Ｂを含め、周方向に一周繋がったリング状に拡大形成されることによって第１凹部６６が形成されている。

第１凹部６６は、第１キャリヤ６１の最外周部６１Ａの径方向内側において、最外周部６１Ａの軸方向端面６１Ａ１よりも、軸方向深さδ６６だけ、軸方向反カバー部材側に凹んだ底面６６Ｂを含む。そのため、第１凹部６６は、本実施形態において、「最外周部６１Ａよりも軸方向反カバー部材側に凹んでいる凹部」を構成している。第１凹部６６は、第１キャリヤ６１とカバー部材８０との間の空間（潤滑剤溜まり）Ｐ１を、（該第１凹部６６を有さない構成と比較して）より拡大している。

一方、第２凹部６７は、９個の貫通孔６１Ｐと、第１キャリヤ６１と一体化されている内ピン２２の軸方向端面２２Ｅとによって構成されている。すなわち、貫通孔６１Ｐは、第１キャリヤ６１の最外周部６１Ａの径方向内側において、内ピン２２の軸心Ｃ２２と同軸に形成されている。この貫通孔６１Ｐには、軸方向反カバー部材側から内ピン２２が嵌入されている。内ピン２２は、第１キャリヤ６１と一体化されているため、その軸方向端面２２Ｅが該貫通孔６１Ｐの底面を構成していると捉えることができる。

つまり、貫通孔６１Ｐおよび内ピン２２の軸方向端面２２Ｅは、第１キャリヤ６１の最外周部６１Ａの径方向内側において、最外周部６１Ａの軸方向端面６１Ａ１よりも、軸方向反カバー部材側に凹んだ第２凹部６７を構成していると言える。

なお、第１キャリヤ６１のキャリヤボルト６４の貫通孔６１Ｓは、該キャリヤボルト６４によって閉塞されており、「軸方向反カバー部材側に凹んでいる凹部」とは言えないため、本実施形態の凹部には相当しない。

また、キャリヤボルト６４の頭部のカバー部材８０側の端面６４Ｅは、最外周部６１Ａの軸方向端面６１Ａ１よりも「軸方向カバー部材８０側」に位置しているため、本実施形態の凹部には相当しない。

ただし、当該キャリヤボルト６４の頭部のカバー部材８０側の端面６４Ｅが、もし、最外周部６１Ａの軸方向端面６１Ａ１よりも「軸方向反カバー部材側」に位置している場合には、当該キャリヤボルト６４の頭部の端面６４Ｅも、本実施形態の凹部に相当することになる。

なお、凹部の底面は、必ずしも軸と直角の平面で構成されている必要はない。例えば、軸と直角の面に対して角度を有する平面で構成されていてもよい。さらには、凹部の底面は、必ずしも平面で構成されている必要もない。例えば、曲面で構成されていてもよい。

凹部６５は、キャリヤ６０の最外周部６１Ａの軸方向端面６１Ａ１からの軸方向深さ（凹みの大きさ）が大きければ大きいほど、第１キャリヤ６１とカバー部材８０との間により大きな潤滑剤溜まりＰ１を確保することができる。そのため、本第１キャリヤ６１の第１凹部６６は、第１主軸受７１の第１外輪７１Ｂと径方向から見てδ（６６Ｂ−７１Ｂ１）だけ重なるように形成してある。換言するならば、第１凹部６６の底面６６Ｂは、第１主軸受７１の第１外輪７１Ｂの軸方向カバー部材側の端面７１Ｂ１よりもδ（６６Ｂ−７１Ｂ１）だけ軸方向反カバー部材側に位置している。

また、本第１キャリヤ６１の第２凹部６７は、第１主軸受７１の第１転走面７１Ａ、第１外輪７１Ｂ、および第１ボール７１Ｃと径方向から見て重なっている。

このように、各凹部の底面の軸方向位置は必ずしも一律（面一）である必要はない。

また、凹部６５は、その底面の面積が大きければ大きいほど、第１キャリヤ６１とカバー部材８０との間により大きな潤滑剤溜まりＰ１を確保することができる。この観点で、凹部６５の面積は、大きい方が好ましい。

ここで、「凹部の面積」とは、各凹部の底面または開口の面積の総和を意味している。特定の凹部の底面の面積と開口の面積とが異なる場合には、いずれか大きい方の面積と定義する。この定義によれば、例えば、本歯車装置Ｇ１の第１凹部６６のように、開口よりも底面の方が小さい凹部の場合には、開口の面積が当該凹部の面積となる。一方、本歯車装置Ｇ１の第２凹部６７のように、開口（貫通孔６１Ｐの軸と直角の断面）の面積よりも底面（内ピン２２の軸方向端面２２Ｅ）の面積の方が大きい場合には、内ピン２２の底面２２Ｅの面積が、「凹部の面積」を意味することになる。

なお、凹部が、複数に分割されている場合のほか、本歯車装置Ｇ１のように、一つの大きな凹部の中に重ねて小さな凹部がある場合でも、各凹部の面積の総和が当該歯車装置での「凹部の面積」とされる。これは、大きな凹部、小さな凹部のそれぞれが、相乗的に潤滑剤溜まりを、拡大する機能を有しているからである（例えば第１凹部６６のみを有し、第２凹部６７を有さない構成と比較すると、第２凹部６７を有していた方が、より潤滑剤溜まりを拡大できる）。

凹部の面積は、本発明を有効に機能させるためには、第１キャリヤ６１の軸方向端面の面積（凹部の面積と、凹部以外の軸方向端面の面積とを合算したもの）の５０％以上、より好ましくは６０％以上確保されているのが望ましい。なお、本歯車装置Ｇ１においては、凹部６５の面積（第１凹部６６の開口部の面積＋第２凹部６７の内ピン２２の軸方向端面２２Ｅの面積の合計）は、第１キャリヤ６１の軸方向端面の面積の約６５％に至っている。

なお、図３の符号９３は、給脂口（グリースの注入口）を示している。符号９５は、該給脂口９３の蓋体である。給脂口９３は、ケーシング５０を径方向に貫通し、第１キャリヤ６１とカバー部材８０との間に確保された潤滑剤溜まりＰ１以外の部位に開口している。具体的には、給脂口９３は、内歯歯車４０と外歯歯車１０の噛合部位（内歯歯車４０のピン溝４２と内歯ピン４３との間）に開口している。又、符号９４は、排脂口（グリースの排出口）を示している。符号９６は、該排脂口９４の蓋体である。排脂口９４は、内歯歯車４０の軸心Ｃ４０に対して、給脂口９３の１８０度反対側に設けられている。つまり排脂口９４も、第１キャリヤ６１とカバー部材８０との間に確保された潤滑剤溜まりＰ１以外の部位に開口している。

次に、本偏心揺動型の歯車装置Ｇ１の作用を説明する。

先ず、動力伝達系の作用から説明する。入力軸１２は、図示せぬ動力入力部材を介してモータ側からの動力を受けて回転する。入力軸１２が回転すると、入力軸１２と一体的に形成された偏心部１４が回転する。偏心部１４が回転すると該偏心部１４の外周に偏心部軸受１６を介して組み込まれている外歯歯車１０の軸心Ｃ１０が揺動する。外歯歯車１０は、内歯歯車４０に内接噛合している。また、外歯歯車１０の外歯の歯数５８は、内歯歯車４０の実質的な内歯の歯数６０よりも２だけ少ない。

これにより、外歯歯車１０は、入力軸１２が１回回転する毎に、軸心Ｃ１０が１回揺動し、噛合している内歯歯車４０に対して歯数差分（２歯分）だけ位相がずれ、自転する。この自転成分が、外歯歯車１０を貫通している内ローラ２４、ニードル軸受２６を介して内ピン２２に伝達され、内ピン２２は内歯歯車４０の軸心Ｃ４０の周りで公転する。

この内ピン２２の公転により、該内ピン２２が一体化されているキャリヤ６０（第１キャリヤ６１および第２キャリヤ６２）が内歯歯車４０の軸心Ｃ４０の周りで回転（自転）する。この結果、第２キャリヤ６２とボルト（連結ボルト穴６２Ｓのみ図示）を介して一体化されている相手機械を回転・駆動することができる。

続いて、本歯車装置Ｇ１の潤滑剤の保持およびメンテナンスに関する作用について説明する。

一般に、遊星歯車装置の潤滑の手法には、いわゆる「チャーニング型の潤滑」と「チャネリング型の潤滑」とがある。両者は、明確な境界があるものではないが、定性的には、チャーニング型の潤滑とは流動性のある軟らかいグリース（ちょう度の高いグリース、ちょう度番号の小さなグリース）を用い、潤滑部位をグリースに浸らせる態様で潤滑を行う。そのため、チャーニング型の潤滑では、潤滑に必要なグリース量が多くなる傾向となる。また、チャーニング型の潤滑では、可動部材がグリースを押しのける態様で動くため、動力損失が大きくなり易い。しかし、チャーニング型の潤滑は、潤滑剤が使用によって劣化したときの交換（メンテナンス）は容易である。具体的には、新しい潤滑剤を給脂口９３から注入することによって使用済みの潤滑剤を排脂口９４から押し出すように排出させる、いわゆるグリースアップと称される交換手法を採用することができる。

一方、チャネリング型の潤滑とは、流動性の小さい硬いグリース（ちょう度の低いグリース、ちょう度番号の大きいグリース）を用い、潤滑部位に適量のグリースを付着させる態様で潤滑を行う。そのため、チャネリング型の潤滑では、潤滑に必要なグリース量は少なくて済む傾向となる。チャネリング型の潤滑は、可動部材がグリースを押しのける抵抗をより小さくできるため、動力損失をより小さく抑えることができる。しかし、チャネリング型の潤滑は、チャーニング型の潤滑のような、いわゆるグリースアップによる交換手法が採用できないため、潤滑剤が使用によって劣化したときは、装置を分解してグリースを塗り直すことになる。このため、作業者に、装置の構造に関する相応の知識が要求され、かつ手間も時間も掛かる（メンテナンスにコストが掛かる）。

そこで、本歯車装置Ｇ１においては、動力損失の小さなチャネリング型の潤滑を採用しつつ、メンテナンスをより簡易に行うことができるように設計することを意図した。

具体的には、本歯車装置Ｇ１では、ケーシング５０と一体化され、第１キャリヤ６１と軸方向に空間Ｐ１を有して対向するカバー部材８０を備え、その上で、歯車装置Ｇ１内に、当該歯車装置Ｇ１の内部空間Ｐ２の第１の所定％に相当する量の潤滑剤を封入する（初期封入工程）。第１の所定％とは、本歯車装置Ｇ１を新規に製造したときに最初に封入するグリースの内部空間Ｐ２の容積に対する量（容積％）を意味している。具体的には、例えば、３０％程度である。チャネリング型の潤滑を意図しているため、既に説明したように、グリースとしては、硬めのグリース、具体的にはちょう度番号で１号〜２号程度、或いはこれより大きいちょう度番号のグリースが封入される。

この初期封入は、歯車装置Ｇ１の組み立ての際に、必要な潤滑部位に、適量のグリースを付着させる態様で行われる。この結果、グリースは、第１キャリヤ６１と第２キャリヤ６２との間の潤滑の必要な部位に適正に封入される。なお、初期封入についても、歯車装置Ｇ１を組み立てた後に給脂口９３から封入することを禁止するものではない。

そして、当該歯車装置Ｇ１を第１の所定期間運転した後（例えば２〜３年後）に、内部空間Ｐ２の第２の所定％（例えば、１０％）に相当する量の潤滑剤を追加で封入する（追加封入工程）。この追加封入は、歯車装置Ｇ１を分解することなく、かつ排脂口９４の蓋体９６を閉塞した状態で（或いは極めて僅かに蓋体９６を緩めた状態で）、内歯歯車４０と外歯歯車１０の噛合部位に開口している給脂口９３から行う。追加の封入量（第２の所定％）は、多くの場合、第１の所定％より少なくてよい（多くしてもよい）。

潤滑部位には、既に既存のグリースが付着しており、また、排脂口９４が閉塞または閉塞に近い状態とされているため、追加封入されたグリースには適度の圧力が掛かる。そのため、追加封入されたグリースは、大半の既存の（使用してきた）グリースを、第１主軸受７１、第１入力軸軸受３１、あるいは貫通孔６１Ｐ等を介して潤滑剤溜まりＰ１側に押し出すと共に、一部の既存のグリースと合体して馴染み、品質が改善される。グリースの歯車装置Ｇ１外への排出は行われない。

このように、歯車装置Ｇ１を分解することなく、かつ既存のグリースを歯車装置Ｇ１の外部に排出することなく、潤滑剤のメンテナンスを完了するというのが、本歯車装置Ｇ１における潤滑剤のメンテナンス手法の大きな特徴である。

そして、この追加封入によるメンテナンスを行った後、当該歯車装置Ｇ１をさらに第２の所定期間運転した段階で、歯車装置Ｇ１の内部空間Ｐ２の第３の所定％に相当する量の潤滑剤を更に追加封入する（増量工程）。第２の所定期間は、第１の所定期間と同一でも、短くても、長くてもよい。第３の所定％は、第２の所定％と同一でも、少なくても、多くてもよい。

そして、増量工程を１回または複数回経ることによって、潤滑剤の総封入量が、内部空間Ｐ２の第４の所定％（例えば８０％）に達したときに、着脱自在にケーシング５０と一体化されているカバー部材８０を該ケーシング５０から取り外して、潤滑剤溜まりＰ１に溜まった潤滑剤を排出する。これにより、歯車装置Ｇ１のカバー部材８０以外の部材を分解することなく、再び追加封入工程、或いは増量工程を繰り返すことが可能となる。

このような手順により、多くのメリットがありながらメンテナンスにコストが掛かるのが欠点と言われてきたチャネリング型の潤滑を採用する歯車装置Ｇ１において、簡易かつ低コストのメンテナンスを実現することが可能となる。

なお、上記メンテナンス手法は、カバー部材８０以外の構成部材を分解しなくても済むということであり、当該分解をすることを全く「禁止する」というものではない。カバー部材８０を含む歯車装置Ｇ１の構成要素の一部または全部を分解するメンテナンスを、例えば、潤滑剤の総封入量が、内部空間Ｐ２の第４の所定％に達する前に、適宜に行うのは自由である。

ここで、本歯車装置Ｇ１では、ケーシング５０と一体化され、第１キャリヤ６１と軸方向に空間Ｐ１を有して対向するカバー部材８０と、を備えると共に、第１キャリヤ６１は、第１主軸受７１が配置される最外周部６１Ａと、該最外周部６１Ａよりも径方向内側に設けられ該最外周部６１Ａよりも軸方向反カバー部材側に凹んだ凹部６５（第１凹部６６および第２凹部６７）を有している。

そのため、第１キャリヤ６１の凹部６５の存在により、第１キャリヤ６１とカバー部材８０との間の潤滑剤溜まりＰ１は、カバー部材側端面が面一とされた（凹部がない）キャリヤが組み込まれる場合と比較して、より拡大されている。そして、この凹部６５の存在によって潤滑剤溜まりＰ１が拡大されても、歯車装置Ｇ１全体の軸方向長さは、特に増大してはいない。したがって、歯車装置Ｇ１全体の軸方向長さの増大を抑えつつ、より大きな潤滑剤溜まりＰ１を確保することができている。

特に、上記歯車装置Ｇ１では、第１凹部６６は、周方向に一周繋がったリング状に形成されている。また、第１凹部６６は、第１キャリヤ６１の内周縁６１Ｂまで形成され、該第１キャリヤ６１の内周縁６１Ｂも、最外周部６１Ａよりも軸方向反カバー部材側に凹んでいる。さらに、第１凹部６６の底面６６Ｂは、第１主軸受７１（の第１外輪７１Ｂ）と径方向から見てδ（６６Ｂ−７１Ｂ１）だけ重なっており、第２凹部６７は、第１主軸受７１の第１転走面７１Ａ、第１外輪７１Ｂ、および第１ボール７１Ｃと径方向から見て重なっている。これらの構成から、結果として、第１凹部６６および第２凹部６７は、第１キャリヤ６１の軸方向端面の面積の５０％以上（具体的には６５％）の面積を有している。このため、軸方向長さの増大を抑えつつ、より大きな潤滑剤溜まりＰ１を確保することができている。

さらには、本歯車装置Ｇ１は、第１キャリヤ６１の径方向内側において該第１キャリヤ６１と相対回転する入力軸１２と、該入力軸１２と第１キャリヤ６１との間に配置される第１入力軸軸受３１と、を備えており、この第１入力軸軸受３１が、専用の内外輪を有さないニードル軸受で構成されている。このため、第１凹部６６が形成された分、第１キャリヤ６１の内周縁６１Ｂ近傍の軸方向長さが小さくなっているにも拘わらず、大きな容量の第１入力軸軸受３１を配置することができている。逆に言うならば、第１入力軸軸受３１の容量を低下させることなく、大きな第１凹部６６を形成することを可能としている。

そして、本歯車装置Ｇ１では、さらに、カバー部材８０側においても潤滑剤溜まりＰ１をより大きく確保する構成を採用している。これらの相乗効果により、軸方向長さの増大を抑えつつ、一層大きな潤滑剤溜まりＰ１を確保することができている。そのため、多少多めにグリースを追加封入しても、あるいは、多少頻繁にグリースを増量したとしても、潤滑剤溜まりＰ１に押し出されてきたグリースが短期間で限度量に達してしまうことをより効果的に防止できる。

なお、上記実施形態では、クランク軸（上記例では入力軸１２）が内歯歯車４０の軸心Ｃ４０上に１個のみ設けられた、いわゆるセンタクランク型と称される偏心揺動型の歯車装置（遊星歯車装置）に本発明が適用されていた。しかし、偏心揺動型の遊星歯車装置には、外歯歯車を揺動させる偏心部を有するクランク軸が外歯歯車の軸心からオフセットされた位置に複数設けられた、いわゆる振り分け型と称される構成を採用したものも公知である。

本発明は、このような振り分け型の偏心揺動型の遊星歯車装置にも同様に適用可能である。さらには本発明は、偏心揺動型の遊星歯車装置だけでなく、例えば、単純遊星型の遊星歯車装置にも適用可能であり、同様な作用効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、「キャリヤに設けた凹部の存在により、遊星歯車装置全体の軸方向長さの増大を抑えつつ潤滑剤溜まりをより大きく確保する」という構成を、チャネリング型の潤滑を採用する遊星歯車装置に適用していた。しかし、本発明は、チャネリング型の潤滑を採用する遊星歯車装置にのみ有効な訳ではなく、チャーニング型の潤滑を採用する遊星歯車装置にも適用できる。

例えば、特許文献１では、チャーニング型の潤滑を採用する遊星歯車装置において、潤滑剤溜まりをより大きく確保することにより、潤滑性の向上に伴う長寿命化や高効率化を図っていた。本発明をチャーニング型の潤滑を採用する遊星歯車装置に適用した場合には「遊星歯車装置全体の軸方向長さの増大を抑えつつ、より大きな潤滑剤溜まりを確保し、潤滑剤の品質を長期に亘って良好に維持する」という有益な作用効果を得ることができる。

上記実施形態においては、カバー部材８０を単一の部材で構成しているが、カバー部材の構成はこれに限定されず、例えば、カバー部材８０を周方向に複数（例えば、２つ）に分割された部材を組み合わせて構成してもよい。

このような構成とすることにより、入力軸１２の中空部１２Ｓに配線等が挿通されている場合にも、配線等を取り外すことなく、カバー部材８０を取り外すことができる。

なお、このようにカバー部材を分割構造とする場合には、オイルシール（上記例では８８）を配置するのではなく、例えばラビリンス構造を採用するのが好ましい。

Ｇ１…偏心揺動型の歯車装置（遊星歯車装置）
１０…外歯歯車（遊星歯車）
４０…内歯歯車
５０…ケーシング
６１…第１キャリヤ
６１Ａ…最外周部
７１…第１主軸受
８０…カバー部材
６５…凹部
６６…第１凹部
６７…第２凹部
Ｐ１…空間（潤滑剤溜まり）

Claims (9)

1. 遊星歯車と、該遊星歯車と噛合する内歯歯車と、該内歯歯車と一体化されたケーシングと、該ケーシングと相対回転するキャリヤと、前記ケーシングと前記キャリヤとの間に配置される主軸受と、を備えた遊星歯車装置であって、
   前記ケーシングと一体化され、前記キャリヤと軸方向に空間を有して対向するカバー部材を備え、
   前記キャリヤは、前記主軸受が配置される最外周部と、該最外周部よりも径方向内側に設けられ該最外周部よりも軸方向反カバー部材側に凹んだ凹部と、を有する
   ことを特徴とする遊星歯車装置。
2. 請求項１において、
   前記凹部は、周方向に一周繋がったリング状である
   ことを特徴とする遊星歯車装置。
3. 請求項１または２において、
   前記凹部は、前記キャリヤの内周縁まで設けられ、該キャリヤの内周縁も、前記最外周部よりも軸方向反カバー部材側に凹んでいる
   ことを特徴とする遊星歯車装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記凹部の底面は、前記主軸受と径方向から見て重なる
   ことを特徴とする遊星歯車装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記凹部は、前記キャリヤの軸方向端面の面積の５０％以上の面積を有する
   ことを特徴とする遊星歯車装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   前記遊星歯車装置は、さらに、前記キャリヤの径方向内側において該キャリヤと相対回転する軸と、該軸と前記キャリヤとの間に配置される軸受と、を備え、
   該軸受は、専用の内外輪を有さないニードル軸受で構成される
   ことを特徴とする遊星歯車装置。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   前記カバー部材を、前記ケーシングに着脱自在に取り付ける取付部材を有する
   ことを特徴とする遊星歯車装置。
8. 遊星歯車と、該遊星歯車と噛合する内歯歯車と、該内歯歯車と一体化されたケーシングと、該ケーシングと相対回転するキャリヤと、前記ケーシングと一体化され、前記キャリヤと軸方向に空間を有して対向するカバー部材と、を備えた遊星歯車装置の潤滑剤のメンテナンス方法であって、
   前記遊星歯車装置内に、当該遊星歯車装置の内部空間の第１の所定％に相当する量の潤滑剤を封入する初期封入工程と、
   当該遊星歯車装置を第１の所定期間運転した後に、前記内部空間の第２の所定％に相当する量の潤滑剤を追加封入する追加封入工程と、
   を含むことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑剤のメンテナンス方法。
9. 請求項８において、
   前記遊星歯車装置は、前記カバー部材が前記ケーシングと着脱自在に一体化された遊星歯車装置であって、さらに、
   前記追加封入工程の後に、当該遊星歯車装置を第２の所定期間運転した後に、前記内部空間の第３の所定％に相当する量の潤滑剤を更に追加封入する増量工程と、
   前記増量工程を１回または複数回経ることによって、前記潤滑剤の総封入量が、前記内部空間の第４の所定％に達したときに、前記カバー部材を取り外して、前記キャリヤと前記カバー部材との間の空間に溜まった潤滑剤を排出する排出工程と、
   を含むことを特徴とする遊星歯車装置の潤滑剤のメンテナンス方法。

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