JP2021004660A - 軸受および減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転機器の構成部品を薄肉化できる軸受、およびその軸受を備える減速機を提供する。【解決手段】第１主軸受６Ａは、アウターレース６１Ａと、内周面６２ａおよび端面６２ｂを有するインナーレース６２Ａと、アウターレース６１Ａとインナーレース６２Ａとの間に配置され、荷重作用線ＡＬ１が内周面６２ａを通らないころ６３Ａと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、軸受および減速機に関するものである。

産業用ロボットや工作機械等においては、モーター等の回転駆動源の回転を減速するために減速機が用いられる（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の減速機は、外歯歯車と、外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、内歯歯車が設けられたケーシングと、ケーシングと相対回転するキャリアと、ケーシングとキャリアとの間に配置された主軸受と、円すいころ軸受を介してキャリアに回転自在に支持された偏心体軸と、を備える。この減速機では、外歯歯車が針軸受を介して偏心体軸の偏心体に取り付けられしている。

ところで、主軸受に円すいころ軸受を用いることで、主軸受にアンギュラ玉軸受を用いた構成と比較して、許容モーメントや減速機の剛性等を向上させることができる。その反面、減速機にかかる負荷が増大するため、減速機の構成部品の変形量が増える懸念があり、減速機の構成部品を適宜肉厚に形成する必要がある。特に、主軸受の内輪が装着される部分は、主軸受の荷重がかかりやすいので、変形抑制のために肉厚に形成する必要がある。

特開２０１６−１０９２６４号公報

しかしながら、減速機の構成部品を肉厚に形成しなければならない場合、設計上の制約の増加や、減速機の大型化等が問題となる。したがって、従来の軸受にあっては、軸受が装着される減速機等の回転機器の構成部品が厚肉化することを抑制するという点で改善の余地がある。

そこで本発明は、回転機器の構成部品を薄肉化できる軸受、およびその軸受を備える減速機を提供する。

本発明の一態様に係る軸受は、アウターレースと、内周面および軸線方向端面を有するインナーレースと、前記アウターレースと前記インナーレースとの間に配置され、荷重作用線が前記内周面を通らない転動体と、を備える。

本発明の一態様に係る軸受によれば、軸受のインナーレースの内周面を保持する外周面を有する部材の肉部を荷重作用線が径方向に横断するように通過することを回避できる。これにより、インナーレースを支持する部材の肉部が径方向の内側に向けて撓むように変形することが抑制され、インナーレースを支持する部材にかかる負荷を低減できる。したがって、軸受が装着される機器の構成部品を薄肉化できる。

本発明の一態様に係る軸受は、所定の軸線を中心とするアウターレースと、前記軸線の方向に端面を有するインナーレースと、前記アウターレースと前記インナーレースとの間に配置され、荷重作用線が前記端面を通る転動体と、を備える。

本発明の一態様に係る軸受によれば、軸受のインナーレースの内周面を保持する外周面を有する部材の肉部を荷重作用線が径方向に横断するように通過することを回避できる。これにより、インナーレースを支持する部材の肉部が径方向の内側に向けて撓むように変形することが抑制され、インナーレースを支持する部材にかかる負荷を低減できる。したがって、軸受が装着される機器の構成部品を薄肉化できる。

本発明の一態様に係る減速機は、アウターレースを有する外側部材と、インナーレースおよび軸部材が回転可能に支持される軸孔を有する内側部材と、前記アウターレースと前記インナーレースとの間に配置され、前記軸孔の孔内周面を通らない荷重作用線を有する軸受と、を備える。

本発明の一態様に係る減速機によれば、荷重作用線が軸孔の孔内周面を通過することを回避できる。これにより、内側部材の外周面と軸孔の孔内周面との間の薄肉に形成された部分が径方向の内側に向けて撓むように変形することが抑制され、内側部材におけるインナーレースが装着される部分にかかる負荷を低減できる。したがって、内側部材におけるインナーレースが装着される部分を薄肉化でき、減速機の小型化を図ることができる。

上記態様の減速機であって、前記軸受の接触角は４０°以上５０°以下であってもよい。

上記態様の減速機であって、前記インナーレースの軸線方向端面から前記インナーレースの表面と前記荷重作用線との交点までの前記軸線方向の距離Ａと、前記インナーレースおよび前記アウターレースの全体の前記軸線方向における寸法Ｂとが、０≦Ａ／Ｂ≦０．２の関係を満たしてもよい。

上記態様の減速機であって、前記インナーレースの軸線方向端面から前記インナーレースの表面と前記荷重作用線との交点までの前記軸線方向の距離Ａと、前記インナーレースの前記軸線方向における寸法Ｂ１とが、０≦Ａ／Ｂ１≦０．３の関係を満たしてもよい。

本発明の一態様に係る減速機は、円環状に形成され径方向の内側を向く外転動面を有するアウターレース、前記アウターレースと同軸に配置され前記径方向の外側を向く内転動面を有するインナーレース、および前記内転動面上および前記外転動面上を転動する複数のころを持つ軸受と、前記アウターレースが装着された外側部材と、前記インナーレースが装着された軸受装着部を有し前記軸受装着部が軸孔を持つ内側部材と、前記軸孔に配置され前記内側部材に回転可能に支持された軸部材と、前記軸受装着部と前記軸部材との間に介在し前記軸孔の内周面上を転動する複数の転動体を有する針軸受と、を備え、前記軸受の荷重作用線は前記軸受装着部における前記軸孔の内周面よりも前記軸受の軸線方向の外側を通り、前記軸受の接触角は４０°以上５０°以下であり、前記インナーレースにおける前記軸線方向の外側の端部から前記インナーレースの表面における前記荷重作用線との交点までの前記軸線方向の距離をＡとし、前記インナーレースおよび前記アウターレースの全体の前記軸線方向における寸法をＢとし、前記インナーレースの前記軸線方向における寸法をＢ１としたとき、０≦Ａ／Ｂ≦０．２の関係、および０≦Ａ／Ｂ１≦０．３の関係を満たす。

本発明の一態様に係る減速機によれば、軸受装着部を薄肉化でき、減速機の小型化を図ることができる。

本発明によれば、回転機器の構成部品を薄肉化できる軸受、およびその軸受を備える減速機を提供できる。

実施形態に係る減速機の半断面図である。 図１に示す減速機の断面の一部を拡大して示す図である。 図２に示す減速機の断面の一部を拡大して示す図である。 図１に示す減速機の断面の一部を拡大して示す図である。 実施例の減速機における第１主軸受の接触角と、寿命および剛性との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る減速機１について添付の図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。本実施形態の減速機１は、例えばロボットアームの関節部等に適用される偏心揺動型の歯車伝動装置である。

図１は、実施形態に係る減速機の半断面図である。
図１に示すように、減速機１は、ケースとしての外筒２（外側部材）と、外筒２に回転可能に支持されたキャリア３（内側部材）と、キャリア３に回転可能に支持された複数のクランク軸４（軸部材）と、複数のクランク軸４に回転可能に取り付けられた第１揺動歯車５Ａおよび第２揺動歯車５Ｂと、外筒２とキャリア３との間に介在する第１主軸受６Ａおよび第２主軸受６Ｂと、キャリア３とクランク軸４との間に介在する第１クランク軸受７Ａおよび第２クランク軸受７Ｂと、クランク軸４と第１揺動歯車５Ａとの間に介在する第１偏心軸受８Ａと、クランク軸４と第２揺動歯車５Ｂとの間に介在する第２偏心軸受８Ｂと、を備える。減速機１は、図示しない入力軸を外筒２に対して回転させ、入力軸の入力回転から減速した出力回転を得るように、外筒２とキャリア３とを軸線Ｏ回りに相対回転させる偏心揺動型の歯車伝動装置である。なお、以下の説明では、軸線Ｏに沿う方向を軸方向（軸線方向）といい、軸線Ｏに直交して軸線Ｏから放射状に延びる方向を径方向といい、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。また、以下の説明で用いる「軸方向の内側」は外筒２の中心側を意味し、「軸方向の外側」は外筒２の中心とは反対側を意味する。

外筒２は、軸線Ｏを中心とする円筒状に形成されている。外筒２の内周面は、複数のピン溝２１ａが形成された内歯部２１と、第１主軸受６Ａのアウターレース６１Ａを保持する第１アウターレース保持部２２と、第２主軸受６Ｂのアウターレース６１Ｂを保持する第２アウターレース保持部２３と、オイルシール１１が装着されるシール部２４と、を備える。

内歯部２１は、外筒２の内周面における軸方向の中間部に形成されている。なお、本実施形態で用いる「中間」とは、対象の両端間の中央のみならず、対象の両端間の内側の範囲を含む意とする。複数のピン溝２１ａは、それぞれ軸方向に延びている。複数のピン溝２１ａは、周方向に等間隔に配置されている。各ピン溝２１ａには、円柱状の内歯ピン２５が回転可能に保持されている。

第１アウターレース保持部２２および第２アウターレース保持部２３は、内歯部２１を挟んで互いに反対側に位置している。第１アウターレース保持部２２および第２アウターレース保持部２３は、それぞれ内歯部２１に軸方向で隣接している。第１アウターレース保持部２２は、内歯部２１に対して軸方向の第１側に位置している。第１アウターレース保持部２２は、軸線Ｏを中心として一定の内径で軸方向に延びている。第１アウターレース保持部２２は、段差面２６を介して内歯部２１に接続している。段差面２６は、軸方向の外側を向き、周方向および径方向に延びている。第２アウターレース保持部２３は、内歯部２１に対して軸方向の第２側に位置している。第２アウターレース保持部２３は、軸線Ｏを中心として一定の内径で軸方向に延びている。第２アウターレース保持部２３は、段差面２７を介して内歯部２１に接続している。段差面２７は、軸方向の外側を向き、周方向および径方向に延びている。

シール部２４は、第１アウターレース保持部２２を挟んで内歯部２１とは反対側に位置している。シール部２４は、第１アウターレース保持部２２に軸方向で隣接している。シール部２４は、軸線Ｏを中心として一定の内径で延びている。シール部２４の内径は、第１アウターレース保持部２２の内径よりも大きい。シール部２４は、段差面２８を介して第１アウターレース保持部２２に接続している。段差面２８は、軸方向の外側を向き、周方向および径方向に延びている。シール部２４には、オイルシール１１の外周部が接触している。

キャリア３は、減速機１の出力回転を受け取る被駆動部が取り付けられる出力軸として機能する。キャリア３は、全体として軸線Ｏを中心とする円筒状に形成されている。キャリア３は、外筒２の内周側に配置されている。キャリア３は、外筒２から軸方向の両側に突出している。キャリア３は、第１キャリアブロック３０と第２キャリアブロック５０とに軸方向に分割可能に形成されている。第１キャリアブロック３０は、第２キャリアブロック５０に対して軸方向の第１側に配置されている。第１キャリアブロック３０における第２キャリアブロック５０とは反対側（軸方向の第１側）を向く面は、被駆動部が装着される装着面３０ａとされている。第１キャリアブロック３０および第２キャリアブロック５０は、互いに締結されて一体化している。

第１キャリアブロック３０は、基部３１と、図示しない複数の支柱部と、を備える。基部３１は、外筒２の内歯部２１に対して軸方向で第１アウターレース保持部２２と同じ側に配置されている。基部３１は、軸線Ｏを中心とする円盤状に形成されている。基部３１は、第１主軸受６Ａを介して外筒２に回転可能に支持されている。基部３１は、第１主軸受６Ａが装着される第１主軸受装着部３２を有する。第１主軸受装着部３２は、基部３１における軸方向で第２キャリアブロック５０側の端部に形成されている。

基部３１の外周面は、第１主軸受６Ａのインナーレース６２Ａを保持する第１インナーレース保持部３３と、オイルシール１１が装着されるシール部３４と、を備える。第１インナーレース保持部３３は、第１主軸受装着部３２の外周面である。第１インナーレース保持部３３の少なくとも一部は、外筒２の第１アウターレース保持部２２に径方向で対向している。第１インナーレース保持部３３は、軸線Ｏを中心として一定の外径で軸方向に延びている。第１インナーレース保持部３３は、基部３１の外周面における軸方向の内側の端部を含む。シール部３４の少なくとも一部は、外筒２のシール部２４に径方向で対向している。シール部３４は、第１インナーレース保持部３３に軸方向で隣接している。シール部３４は、第１インナーレース保持部３３に対して軸方向の外側に位置している。シール部３４は、軸線Ｏを中心として一定の外径で延びている。シール部３４は、段差面３５を介して第１インナーレース保持部３３に接続している。段差面３５は、軸方向の内側を向き、周方向および径方向に延びている。シール部３４には、オイルシール１１の内周部が接触している。

基部３１は、クランク軸４が挿入される第１軸取付孔４１（軸孔）を有する。第１軸取付孔４１は、複数のクランク軸４と同数設けられている。複数の第１軸取付孔４１は、周方向に等間隔で配置されている。第１軸取付孔４１の内周面は、軸方向から見て円形状に形成されている。第１軸取付孔４１は、軸方向の内側に開口している。第１軸取付孔４１の少なくとも一部は、第１主軸受装着部３２に設けられている。第１軸取付孔４１の内周面は、第１軸支持部４２と、ブッシュ保持部４３と、拡径部４４と、連通部４５と、を備える。第１軸支持部４２および拡径部４４は、第１主軸受装着部３２に位置している。ブッシュ保持部４３および連通部４５は、第１主軸受装着部３２よりも軸方向の外側に位置している。

第１軸支持部４２は、第１軸取付孔４１における軸方向の内側の端部に形成されている。第１軸支持部４２は、一定の内径で軸方向に延びている。ブッシュ保持部４３は、第１軸支持部４２に対して軸方向の外側に形成されている。ブッシュ保持部４３は、第１軸支持部４２と同軸に形成されている。ブッシュ保持部４３は、一定の内径で軸方向に延びている。ブッシュ保持部４３の内径は、第１軸支持部４２の内径よりも小さい。拡径部４４は、第１軸支持部４２とブッシュ保持部４３との間に形成されている。拡径部４４は、第１軸支持部４２およびブッシュ保持部４３に接続している。拡径部４４は、第１軸支持部４２およびブッシュ保持部４３よりも内径を拡大するように全周にわたって形成されている。連通部４５は、ブッシュ保持部４３に軸方向で隣接している。連通部４５は、ブッシュ保持部４３を挟んで第１軸支持部４２とは反対側に形成されている。連通部４５は、軸方向の外側に開口している。連通部４５の内径は、ブッシュ保持部４３の内径よりも小さい。連通部４５の内側には、シールキャップ１２が嵌入されている。ブッシュ保持部４３と連通部４５との間には、段差面４６が形成されている。段差面４６は、軸方向に直交する方向に延びている。段差面４６は、軸方向の内側を向いている。

図示しないが、複数の支柱部は、周方向における一対の第１軸取付孔４１の間に１つずつ設けられている。複数の支柱部は、基部３１から軸方向に突出している。複数の支柱部は、外筒２の内歯部２１の内側に位置している。複数の支柱部は、基部３１と一体的に設けられている。

第２キャリアブロック５０は、軸方向において外筒２の内歯部２１を挟んで第１キャリアブロック３０の基部３１とは反対側に配置されている。すなわち第２キャリアブロック５０は、基部３１に対して軸方向の第２側に間隔をあけて配置されている。第２キャリアブロック５０は、第１キャリアブロック３０の複数の支柱部の突端部に締結され、第１キャリアブロック３０と一体化している。第２キャリアブロック５０は、軸線Ｏを中心とする円盤状に形成されている。第２キャリアブロック５０は、第２主軸受６Ｂを介して外筒２に回転可能に支持されている。第２キャリアブロック５０は、第２主軸受６Ｂが装着される第２主軸受装着部５１を有する。第２主軸受装着部５１は、第２キャリアブロック５０における軸方向の内側の端部に形成されている。

第２キャリアブロック５０の外周面は、第２主軸受６Ｂのインナーレース６２Ｂを保持する第２インナーレース保持部５２を備える。第２インナーレース保持部５２は、第２主軸受装着部５１の外周面である。第２インナーレース保持部５２の少なくとも一部は、外筒２の第２アウターレース保持部２３に径方向で対向している。第２インナーレース保持部５２は、軸線Ｏを中心として一定の外径で軸方向に延びている。第２インナーレース保持部５２は、第２キャリアブロック５０の外周面における軸方向の内側の端部を含む。第２インナーレース保持部５２における軸方向の外側の端部には、周方向および径方向に延びる段差面５３が接続している。

第２キャリアブロック５０は、クランク軸４が挿入される第２軸取付孔５４（軸孔）を有する。第２軸取付孔５４は、複数のクランク軸４と同数設けられている。各第２軸取付孔５４は、第１キャリアブロック３０の第１軸取付孔４１と同軸に形成されている。第２軸取付孔５４の内周面は、軸方向から見て円形状に形成されている。第２軸取付孔５４は、軸方向の内側に開口している。第２軸取付孔５４の少なくとも一部は、第２主軸受装着部５１に設けられている。第２軸取付孔５４の内周面は、第２軸支持部５５と、めねじ部５６と、を備える。第２軸支持部５５の全体、およびめねじ部５６の一部は、第２主軸受装着部５１に位置している。

第２軸支持部５５は、第２軸取付孔５４における軸方向の内側の端部に形成されている。第２軸支持部５５は、一定の内径で軸方向に延びている。めねじ部５６は、第２軸支持部５５に軸方向で隣接している。めねじ部５６は、第２軸取付孔５４における軸方向の外側の端部に形成されている。めねじ部５６の内径は、第２軸支持部５５の内径よりも大きい。第２軸支持部５５とめねじ部５６との間には、段差面５７が形成されている。段差面５７は、軸方向に直交する方向に延びている。段差面５７は、軸方向の外側を向いている。

図２は、図１に示す減速機の断面の一部を拡大して示す図である。
図２に示すように、第１主軸受６Ａは、円すいころ軸受である。第１主軸受６Ａは、外筒２と第１キャリアブロック３０の基部３１との間に配置されている。第１主軸受６Ａは、アウターレース６１Ａと、インナーレース６２Ａと、複数のころ６３Ａと、保持器６４Ａと、を備える。

アウターレース６１Ａは、軸線Ｏを中心とする円環状に形成されている。アウターレース６１Ａは、外筒２の第１アウターレース保持部２２に嵌め合わされている。アウターレース６１Ａは、一定の外径で延びる外周面６１ａと、軸方向の内側を向く端面６１ｂと、軸線Ｏに対して傾斜した外転動面６１ｃと、を有する。端面６１ｂは、段差面２６に接触している。端面６１ｂは、内歯ピン２５の端部に対向し、内歯ピン２５の軸方向の第１側への変位を規制している。外転動面６１ｃは、径方向の内側かつ軸方向の外側を向いている。

インナーレース６２Ａは、アウターレース６１Ａと同軸の円環状に形成されている。インナーレース６２Ａは、第１キャリアブロック３０の基部３１の第１インナーレース保持部３３に嵌め合わされている。インナーレース６２Ａは、一定の内径で延びる内周面６２ａ（孔内周面）と、軸方向の外側を向く端面６２ｂ（軸線方向端面）と、内周面６２ａと端面６２ｂとの間に形成された面取り部６２ｃと、軸線Ｏに対して傾斜した内転動面６２ｄと、を有する。端面６２ｂは、段差面３５に接触している。面取り部６２ｃは、内周面６２ａにおける軸方向外側の端部と、端面６２ｂにおける径方向の内側の端部と、の間に形成されている。内転動面６２ｄは、アウターレース６１Ａの外転動面６１ｃに対向している。内転動面６２ｄは、径方向の外側かつ軸方向の内側を向いている。

複数のころ６３Ａは、それぞれアウターレース６１Ａとインナーレース６２Ａとの間に配置されている。複数のころ６３Ａは、周方向に等間隔に並んでいる。複数のころ６３Ａは、アウターレース６１Ａの外転動面６１ｃ上、およびインナーレース６２Ａの内転動面６２ｄ上を転動しながら軸線Ｏ回りを周回する。

保持器６４Ａは、アウターレース６１Ａとインナーレース６２Ａとの間に配置されている。保持器６４Ａは、複数のころ６３Ａを保持する。保持器６４Ａは、アウターレース６１Ａと同軸の円環状に形成されている。保持器６４Ａには、複数のころ６３Ａを１つずつ保持する複数のポケットが形成されている。

第１主軸受６Ａの接触角θは、４０°以上５０°以下である。なお、接触角θは、軸線Ｏに対するアウターレース６１Ａの外転動面６１ｃの母線の傾斜角度である。つまり、接触角θは、外転動面６１ｃの任意点における法線と、軸線Ｏに直交して前記任意点を通る直線と、のなす角度である。

ここで、第１主軸受６Ａのインナーレース６２Ａの端面６２ｂからインナーレース６２Ａの表面における荷重作用線ＡＬ１（後述）との交点Ｐまでの軸方向の距離をＡとする（図３参照）。さらに、インナーレース６２Ａおよびアウターレース６１Ａの全体の軸方向における寸法をＢとする。このとき、第１主軸受６Ａは、以下の式（１）に示す関係を満たすように形成されている。
０≦Ａ／Ｂ≦０．２ ・・・（１）

また、インナーレース６２Ａの軸方向における寸法をＢ１とする。このとき、第１主軸受６Ａは、以下の式（２）に示す関係を満たすように形成されている。
０≦Ａ／Ｂ１≦０．３ ・・・（２）

図４は、図１に示す減速機の断面の一部を拡大して示す図である。
図４に示すように、第２主軸受６Ｂは、円すいころ軸受である。第２主軸受６Ｂは、外筒２と第２キャリアブロック５０との間に配置されている。第２主軸受６Ｂは、アウターレース６１Ｂと、インナーレース６２Ｂと、複数のころ６３Ｂと、保持器６４Ｂと、を備える。

アウターレース６１Ｂは、外筒２の第２アウターレース保持部２３に嵌め合わされている。アウターレース６１Ｂは、第１主軸受６Ａのアウターレース６１Ａと同様に、一定の外径で延びる外周面６１ａと、軸方向の内側を向く端面６１ｂと、軸線Ｏに対して傾斜した外転動面６１ｃと、を有する。端面６１ｂは、段差面２７に接触している。端面６１ｂは、内歯ピン２５の端部に対向し、内歯ピン２５の軸方向の第２側への変位を規制している。

インナーレース６２Ｂは、第２キャリアブロック５０の第２インナーレース保持部５２に嵌め合わされている。インナーレースは、第１主軸受６Ａのインナーレース６２Ａと同様に、一定の内径で延びる内周面６２ａと、軸方向の外側を向く端面６２ｂと、内周面６２ａと端面６２ｂとの間に形成された面取り部６２ｃと、軸線Ｏに対して傾斜した内転動面６２ｄと、を有する。端面６２ｂは、段差面５３に対向している。端面６２ｂと段差面５３との間には円環状のスペーサ１３が挟まれている。

複数のころ６３Ｂは、それぞれアウターレース６１Ｂとインナーレース６２Ｂとの間に配置されている。複数のころ６３Ｂは、周方向に等間隔に並んでいる。複数のころ６３Ｂは、アウターレース６１Ｂの外転動面６１ｃ上、およびインナーレース６２Ｂの内転動面６２ｄ上を転動しながら軸線Ｏ回りを周回する。

保持器６４Ｂは、アウターレース６１Ｂとインナーレース６２Ｂとの間に配置されている。保持器６４Ｂは、複数のころ６３Ｂを保持する。保持器６４Ｂは、アウターレース６１Ｂと同軸の円環状に形成されている。保持器６４Ｂには、複数のころ６３Ｂを１つずつ保持する複数のポケットが形成されている。

第２主軸受６Ｂの接触角は、４０°以上５０°以下である。なお、接触角の定義は、第１主軸受６Ａと同様である。また、第２主軸受６Ｂについても、第１主軸受６Ａと同様に上記の式（１）および式（２）の関係を満たすように形成されている。

図１に示すように、複数のクランク軸４は、外筒２の内周側において周方向に等間隔で配置されている。各クランク軸４は、一対の第１クランク軸受７Ａおよび第２クランク軸受７Ｂを介してキャリア３に回転可能に支持されている。具体的に、各クランク軸４は、第１キャリアブロック３０の第１軸取付孔４１の内側で第１クランク軸受７Ａを介して第１キャリアブロック３０に回転可能に支持されている。また、各クランク軸４は、第２キャリアブロック５０の第２軸取付孔５４の内側で第２クランク軸受７Ｂを介して第２キャリアブロック５０に回転可能に支持されている。各クランク軸４は、第１ジャーナル部７１および第２ジャーナル部７２と、第１偏心部７３および第２偏心部７４と、小径部７５と、を有する。

第１ジャーナル部７１は、第１キャリアブロック３０の第１軸支持部４２の内側に配置されている。第２ジャーナル部７２は、第１ジャーナル部７１と同軸に形成されている。第２ジャーナル部７２は、第１ジャーナル部７１に対して軸方向に間隔をあけて配置されている。第２ジャーナル部７２は、第２キャリアブロック５０の第２軸支持部５５の内側に配置されている。

第１偏心部７３および第２偏心部７４は、第１ジャーナル部７１と第２ジャーナル部７２との間に配置されている。第１偏心部７３は、第２偏心部７４に対して第１ジャーナル部７１側に配置されている。第１偏心部７３および第２偏心部７４は、それぞれ円柱状に形成されている。第１偏心部７３および第２偏心部７４は、第１ジャーナル部７１および第２ジャーナル部７２の共通軸心に対して偏心している。第１偏心部７３および第２偏心部７４は、それぞれ第１ジャーナル部７１および第２ジャーナル部７２の共通軸心から同一の偏心量で偏心している。第１偏心部７３および第２偏心部７４は、互いに所定角度（本実施形態では１８０°）の位相差を有するように配置されている。

小径部７５は、第２ジャーナル部７２を挟んで第１ジャーナル部７１とは反対側に配置されている。小径部７５は、第２ジャーナル部７２から軸方向の外側に突出している。小径部７５は、第２ジャーナル部７２と同軸に形成されている。小径部７５は、キャリア３よりも軸方向の外側に突出している。小径部７５には、例えば入力軸に噛み合う歯車が取り付けられる。

各クランク軸４は、規制部材１４によってキャリア３に保持されている。規制部材１４は、第１規制部材１５および第２規制部材１６を備える。第１規制部材１５は、第１キャリアブロック３０の第１軸取付孔４１の内側に配置されている。第１規制部材１５は、第１軸取付孔４１と同軸の円環状に形成されている。第１規制部材１５は、第１軸取付孔４１のブッシュ保持部４３の内側に嵌め込まれている。第１規制部材１５は、段差面４６と第１ジャーナル部７１との間に配置されている。第１規制部材１５は、段差面４６に軸方向の内側から接触しているとともに、第１ジャーナル部７１における軸方向の外側を向く端面に軸方向の外側から接触または近接している。

第２規制部材１６は、第２キャリアブロック５０の第２軸取付孔５４の内側に配置されている。第２規制部材１６は、第２軸取付孔５４と同軸の円環状に形成されている。第２規制部材１６は、めねじ部５６に取り付けられている。第２規制部材１６の外周面には、めねじ部５６に噛み合うおねじ１６ａが形成されている。第２規制部材１６は、小径部７５を囲うとともに、第２ジャーナル部７２における軸方向の外側を向く端面に接触または近接している。

第１クランク軸受７Ａは、針軸受である。第１クランク軸受７Ａは、第１キャリアブロック３０とクランク軸４との間に配置されている。第１クランク軸受７Ａは、複数のころ８１（転動体）と、複数のころ８１を保持する保持器８２と、を備える。

複数のころ８１は、第１キャリアブロック３０の第１軸支持部４２とクランク軸４の第１ジャーナル部７１の外周面との間に配置されている。複数のころ８１は、第１ジャーナル部７１の周囲を等角度間隔に並んでいる。複数のころ８１は、軸方向に延びる円柱状に形成されている。各ころ８１は、第１軸支持部４２上および第１ジャーナル部７１の外周面上を転動する。すなわち、第１軸支持部４２を内周面として有する第１主軸受装着部３２は、第１クランク軸受７Ａのアウターレースとして機能している。また、第１ジャーナル部７１は、第１クランク軸受７Ａのインナーレースとして機能している。

保持器８２は、第１軸支持部４２に沿って円環状に延びている。保持器８２には、複数のころ８１を１つずつ保持するポケットが形成されている。保持器８２は、複数のころ８１よりも軸方向の両側に突出している。保持器８２における軸方向の外側の端部は、第１規制部材１５に軸方向の内側から接触可能となっている。

第２クランク軸受７Ｂは、針軸受である。第２クランク軸受７Ｂは、第２キャリアブロック５０とクランク軸４との間に配置されている。第２クランク軸受７Ｂは、第１クランク軸受７Ａと同様に形成されている。すなわち、第２クランク軸受７Ｂは、複数のころ８１と、保持器８２と、を備える。

複数のころ８１は、第２キャリアブロック５０の第２軸支持部５５とクランク軸４の第２ジャーナル部７２の外周面との間に配置されている。各ころ８１は、第２軸支持部５５上および第２ジャーナル部７２の外周面上を転動する。すなわち、第２軸支持部５５を内周面として有する第２主軸受装着部５１は、第２クランク軸受７Ｂのアウターレースとして機能している。また、第２ジャーナル部７２は、第２クランク軸受７Ｂのインナーレースとして機能している。保持器８２における軸方向の外側の端部は、第２規制部材１６に軸方向の内側から接触可能となっている。

第１揺動歯車５Ａおよび第２揺動歯車５Ｂは、第１キャリアブロック３０の基部３１と第２キャリアブロック５０との間に配置されている。第１揺動歯車５Ａは、第２揺動歯車５Ｂに対して第１キャリアブロック３０の基部３１側に配置されている。第１揺動歯車５Ａおよび第２揺動歯車５Ｂは、外筒２の内歯部２１の内径よりも小さい外径を有する円盤状に形成されている。第１揺動歯車５Ａおよび第２揺動歯車５Ｂは、キャリア３に対して揺動回転可能、かつキャリア３と同期して軸線Ｏ回りを自転可能になっている。

第１揺動歯車５Ａは、外歯９１と、複数のクランク軸４と同数の軸挿通孔９２と、を有する。外歯９１は、第１揺動歯車５Ａの外周面に全周にわたって配置され、外筒２の内歯ピン２５に噛み合うことが可能となっている。各軸挿通孔９２には、複数のクランク軸４が１つずつ挿通されている。各軸挿通孔９２の内側には、クランク軸４の第１偏心部７３が配置されている。軸挿通孔９２は、第１偏心軸受８Ａを介して第１偏心部７３に取り付けられている。

第２揺動歯車５Ｂは、第１揺動歯車５Ａと同様に形成されている。各軸挿通孔９２の内側には、クランク軸４の第２偏心部７４が配置されている。軸挿通孔９２は、第２偏心軸受８Ｂを介して第２偏心部７４に取り付けられている。

第１揺動歯車５Ａは、各クランク軸４が回転して第１偏心部７３が偏心回転すると、第１偏心部７３の偏心回転に連動して複数の内歯ピン２５の一部に噛み合いながら軸線Ｏ回りを揺動回転する。第２揺動歯車５Ｂは、各クランク軸４が回転して第２偏心部７４が偏心回転すると、第２偏心部７４の偏心回転に連動して複数の内歯ピン２５の一部に噛み合いながら軸線Ｏ回りを揺動回転する。このため、第１揺動歯車５Ａおよび第２揺動歯車５Ｂに支持された複数のクランク軸４が軸線Ｏ回りを周回するとともに、複数のクランク軸４を支持するキャリア３が軸線Ｏ回りを回転する。

なお図示しないが、第１揺動歯車５Ａおよび第２揺動歯車５Ｂのそれぞれには、第１キャリアブロック３０の複数の支柱部と同数の逃げ孔が形成されている。各逃げ孔には、複数の支柱部が１つずつ挿通されている。各逃げ孔は、各支柱部が第１揺動歯車５Ａおよび第２揺動歯車５Ｂの揺動回転を妨げないように、支柱部に対して充分に大きい内径に形成されている。

第１偏心軸受８Ａは、針軸受である。第１偏心軸受８Ａは、第１揺動歯車５Ａとクランク軸４との間に配置されている。第１偏心軸受８Ａは、複数のころ１０１と、複数のころ１０１を保持する保持器１０２と、を備える。

複数のころ１０１は、第１揺動歯車５Ａの軸挿通孔９２の内周面とクランク軸４の第１偏心部７３の外周面との間に配置されている。複数のころ１０１は、第１偏心部７３の周囲を等角度間隔に並んでいる。複数のころ１０１は、軸方向に延びる円柱状に形成されている。各ころ１０１は、第１揺動歯車５Ａの軸挿通孔９２の内周面上および第１偏心部７３の外周面上を転動する。

保持器１０２は、軸挿通孔９２の内周面に沿って円環状に延びている。保持器１０２には、複数のころ１０１を１つずつ保持するポケットが形成されている。保持器１０２は、複数のころ１０２よりも軸方向の両側に突出している。

第２偏心軸受８Ｂは、針軸受である。第２偏心軸受８Ｂは、第２揺動歯車５Ｂとクランク軸４との間に配置されている。第２偏心軸受８Ｂは、第１偏心軸受８Ａと同様に形成されている。すなわち、第２偏心軸受８Ｂは、複数のころ１０１と、保持器１０２と、を備える。

複数のころ１０１は、第２揺動歯車５Ｂの軸挿通孔９２の内周面とクランク軸４の第２偏心部７４の外周面との間に配置されている。複数のころ１０１は、第２偏心部７４の周囲を等角度間隔に並んでいる。複数のころ１０１は、軸方向に延びる円柱状に形成されている。各ころ１０１は、第２揺動歯車５Ｂの軸挿通孔９２の内周面上および第２偏心部７４の外周面上を転動する。

第１主軸受６Ａおよび第２主軸受６Ｂそれぞれの荷重作用線について説明する。荷重作用線は、各ころ６３Ａ，６３Ｂの中心軸線（転動軸線）の中点から中心軸線に対して直交して延びる線である。
図２に示すように、第１主軸受６Ａの荷重作用線ＡＬ１は、第１主軸受６Ａのインナーレース６２Ａの内周面６２ａよりも軸方向の外側を通っている。すなわち、荷重作用線ＡＬ１は、第１主軸受６Ａのインナーレース６２Ａの内周面６２ａを通っていない。より詳細に、荷重作用線ＡＬ１は、インナーレース６２Ａの面取り部６２ｃを通っている。

第１主軸受６Ａの接触角θが４０°以上５０°以下であって、第１主軸受６Ａが上記の式（１）および式（２）の少なくともいずれか一方の関係を満たすように形成されることで、荷重作用線ＡＬ１は、第１キャリアブロック３０の第１主軸受装着部３２の内周面（第１軸支持部４２および拡径部４４）よりも軸方向の外側を通っている。本実施形態では、荷重作用線ＡＬ１は、第１主軸受装着部３２よりも軸方向の外側を通っている。さらに、荷重作用線ＡＬ１は、第１軸取付孔４１の全体よりも軸方向の外側を通っている。

図４に示すように、第２主軸受６Ｂの荷重作用線ＡＬ２は、第２主軸受６Ｂのインナーレース６２Ｂの内周面６２ａよりも軸方向の外側を通っている。より詳細に、荷重作用線ＡＬ２は、インナーレース６２Ｂの面取り部６２ｃを通っている。荷重作用線ＡＬ２は、第２主軸受装着部５１の内周面のうち、第２インナーレース保持部５２よりも軸方向の外側を通っている。

以上に説明したように、本実施形態では、第１主軸受６Ａの荷重作用線ＡＬ１はインナーレース６２Ａの内周面６２ａを通らない。この構成によれば、インナーレース６２Ａの内周面６２ａを保持する外周面を有する部材の肉部、すなわち第１主軸受６Ａを支持するキャリア３の第１主軸受装着部３２の肉部を荷重作用線ＡＬ１が径方向に横断するように通過することを回避できる。これにより、第１主軸受装着部３２の肉部が径方向の内側に向けて撓むように変形することが抑制され、第１主軸受装着部３２にかかる負荷を低減できる。したがって、第１主軸受装着部３２を薄肉化できる。

また、本実施形態の減速機１は、上述した第１主軸受６Ａを備え、荷重作用線ＡＬ１は第１主軸受装着部３２における第１軸取付孔４１の内周面を通らない。この構成によれば、荷重作用線ＡＬ１が第１主軸受装着部３２の外周面（第１インナーレース保持部３３）および第１軸取付孔４１の内周面を通過することを回避できる。これにより、第１主軸受装着部３２における外周面と第１軸取付孔４１の内周面との間の薄肉に形成された部分が径方向の内側に向けて撓むように変形することが抑制され、第１主軸受装着部３２にかかる負荷を低減できる。したがって、第１主軸受装着部３２の薄肉化による減速機１の小型化を図ることができる。また、第１軸取付孔４１の大径化を図ることができる。

なお、第１主軸受６Ａは、荷重作用線ＡＬ１がインナーレース６２Ａの端面６２ｂを通るように形成されてもよい。この構成によれば、第１主軸受６Ａを支持するキャリア３の第１主軸受装着部３２を荷重作用線ＡＬ１が通過しないので、第１主軸受装着部３２にかかる負荷を低減できる。このため、第１主軸受装着部３２の変形が抑制されるので、第１主軸受装着部３２を薄肉化できる。

ここで、実施例の減速機における、第１主軸受の接触角と、減速機の寿命および剛性と、の関係を説明する。実施例の減速機は、上記実施形態の減速機１に相当し、第１主軸受６Ａのアウターレース６１Ａの外転動面６１ｃ、インナーレース６２Ａの内転動面６２ｄ、およびころ６３の形状を適宜変更することで、第１主軸受の接触角を変化させたものである。なお、実施例の第１主軸受において、接触角が４０°以上の場合に荷重作用線がインナーレースの内周面よりも軸方向の外側を通る。また、接触角が４５°以上の場合に荷重作用線がインナーレースの端面を通る。

図５は、実施例の減速機における第１主軸受の接触角と、寿命および剛性との関係を示すグラフである。図５において、横軸は第１主軸受の接触角を示し、左側の第１縦軸は減速機の寿命を示し、右側の第２縦軸は減速機の剛性を示している。
図５に示すように、第１主軸受の接触角が少なくとも３０°以上６０°以下の範囲において、減速機の寿命は第１主軸受の接触角が大きくなるに従い伸びている。また、第１主軸受の接触角が少なくとも３０°以上６０°以下の範囲において、減速機の剛性は第１主軸受の接触角が小さくなるに従い大きくなっている。第１主軸受６Ａの接触角を４０°以上５０°以下とすることで、減速機１の寿命および剛性の両方をバランスよく確保できる。

また、第１主軸受６Ａは、上記の式（１）の関係を満たすので、荷重作用線ＡＬ１を第１主軸受装着部３２よりも軸方向の外側に通すことができる。よって、第１主軸受装着部３２にかかる負荷を低減できる。

また、第１主軸受６Ａは、上記の式（２）の関係を満たすので、荷重作用線ＡＬ１を第１主軸受装着部３２よりも軸方向の外側に通すことができる。よって、第１主軸受装着部３２にかかる負荷を低減できる。

また、減速機１は、ころ８１を有する第１クランク軸受７Ａを備える。ころ８１は、第１軸取付孔４１の内周面における第１軸支持部４２上を転動する。この構成によれば、第１軸取付孔４１が形成された第１主軸受装着部３２を第１クランク軸受７Ａのアウターレースとして機能させるので、別部品としてのアウターレースを省略できる分、第１主軸受装着部３２の小径化、および第１軸取付孔４１の大径化のうち少なくともいずれか一方を実現できる。第２クランク軸受７Ｂについても同様である。

なお、以上では主に第１主軸受６Ａに関する作用効果について説明したが、第２主軸受６Ｂについても同様の作用効果を奏する。ただし、第１主軸受６Ａは、第２主軸受６Ｂよりもキャリア３の装着面３０ａ側に配置されている。このため、第１主軸受６Ａには第２主軸受６Ｂよりも大きなモーメントがかかるので、第１主軸受６Ａでは上述した作用効果が大きく得られる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、第１クランク軸受７Ａが針軸受であり、主軸受装着部３２をアウターレースとして機能させているが、別部品としてアウターレースを備えていてもよい。第２クランク軸受７Ｂについても同様である。また、第１クランク軸受および第２クランク軸受が針軸受の構成に限定されず、例えば少なくともいずれか一方が円すいころ軸受であってもよい。

また、上記実施形態では、キャリア３を出力軸として用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。すなわち、キャリア３を固定的に設け、ケース２を出力軸として用いてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

（付記１）
所定の軸線を中心とする円環状に形成され前記軸線に沿う軸方向の第１側かつ径方向の内側を向く外転動面を有するアウターレースと、
前記アウターレースと同軸に配置され前記軸方向の第２側かつ前記径方向の外側を向く内転動面および一定の内径で前記軸方向に延びる内周面を有するインナーレースと、
前記内転動面上および前記外転動面上を転動する複数のころと、
を備え、
荷重作用線は前記内周面よりも前記軸方向の前記第１側を通る。
軸受。

（付記２）
所定の軸線を中心とする円環状に形成され前記軸線に沿う軸方向の第１側かつ径方向の内側を向く外転動面を有するアウターレースと、
前記アウターレースと同軸に配置され前記軸方向の第２側かつ前記径方向の外側を向く内転動面および前記軸方向の前記第１側を向く端面を有するインナーレースと、
前記内転動面上および前記外転動面上を転動する複数のころと、
を備え、
荷重作用線は前記インナーレースの前記端面を通る
軸受。

１…減速機 ２…外筒（外側部材） ３…キャリア（内側部材） ４…クランク軸（軸部材） ６Ａ…第１主軸受（軸受） ６Ｂ…第２主軸受（軸受） ７Ａ…第１クランク軸受（針軸受） ７Ｂ…第２クランク軸受（針軸受） ３２…主軸受装着部（軸受装着部） ４１…第１軸取付孔（軸孔） ５１…主軸受装着部（軸受装着部） ５４…第２軸取付孔（軸孔） ６１Ａ，６１Ｂ…アウターレース ６１ｃ…外転動面 ６２Ａ，６２Ｂ…インナーレース ６２ａ…内周面 ６２ｂ…端面（軸方向端面） ６２ｄ…内転動面 ６３Ａ，６３Ｂ…ころ（転動体） ８１…ころ（転動体） ＡＬ１，ＡＬ２…荷重作用線 Ｏ…軸線

Claims (7)

1. アウターレースと、
   内周面および軸線方向端面を有するインナーレースと、
   前記アウターレースと前記インナーレースとの間に配置され、荷重作用線が前記内周面を通らない転動体と、を備えた
   軸受。
2. 所定の軸線を中心とするアウターレースと、
   前記軸線の方向に端面を有するインナーレースと、
   前記アウターレースと前記インナーレースとの間に配置され、荷重作用線が前記端面を通る転動体と、を備えた
   軸受。
3. アウターレースを有する外側部材と、
   インナーレースおよび軸部材が回転可能に支持される軸孔を有する内側部材と、
   前記アウターレースと前記インナーレースとの間に配置され、前記軸孔の孔内周面を通らない荷重作用線を有する軸受と、を備えた
   減速機。
4. 前記軸受の接触角は４０°以上５０°以下である
   請求項３に記載の減速機。
5. 前記インナーレースの軸線方向端面から前記インナーレースの表面と前記荷重作用線との交点までの前記軸線方向の距離Ａと、
   前記インナーレースおよび前記アウターレースの全体の前記軸線方向における寸法Ｂとが、
   ０≦Ａ／Ｂ≦０．２
   の関係を満たす
   請求項３に記載の減速機。
6. 前記インナーレースの軸線方向端面から前記インナーレースの表面と前記荷重作用線との交点までの前記軸線方向の距離Ａと、
   前記インナーレースの前記軸線方向における寸法Ｂ１とが、
   ０≦Ａ／Ｂ１≦０．３
   の関係を満たす
   請求項３に記載の減速機。
7. 円環状に形成され径方向の内側を向く外転動面を有するアウターレース、前記アウターレースと同軸に配置され前記径方向の外側を向く内転動面を有するインナーレース、および前記内転動面上および前記外転動面上を転動する複数のころを持つ軸受と、
   前記アウターレースが装着された外側部材と、
   前記インナーレースが装着された軸受装着部を有し前記軸受装着部が軸孔を持つ内側部材と、
   前記軸孔に配置され前記内側部材に回転可能に支持された軸部材と、
   前記軸受装着部と前記軸部材との間に介在し前記軸孔の内周面上を転動する複数の転動体を有する針軸受と、
   を備え、
   前記軸受の荷重作用線は前記軸受装着部における前記軸孔の内周面よりも前記軸受の軸線方向の外側を通り、
   前記軸受の接触角は４０°以上５０°以下であり、
   前記インナーレースにおける前記軸線方向の外側の端部から前記インナーレースの表面における前記荷重作用線との交点までの前記軸線方向の距離をＡとし、
   前記インナーレースおよび前記アウターレースの全体の前記軸線方向における寸法をＢとし、
   前記インナーレースの前記軸線方向における寸法をＢ１としたとき、
   ０≦Ａ／Ｂ≦０．２
   の関係、および
   ０≦Ａ／Ｂ１≦０．３
   の関係を満たす減速機。

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