JP2021011936A - 減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】密封性に優れたクランク軸の支持機構を有する新規な減速機を提供する。【解決手段】ケース２８と、凹部５０を有するキャリア２４と、前記凹部５０の内周面４２の一部であり前記凹部５０の底面から離間した位置にある支持面に設けられたクランク軸受３０ｂと、前記クランク軸受３０ｂに支持されており前記キャリア２４及び前記ケース２８の一方を他方に対して相対回転させるクランク軸１２と、前記内周面４２の一部であり前記支持面よりも大径の逃げ部と対向するように設けられ、前記クランク軸１２の軸方向において前記クランク軸１２及び前記クランク軸受３０ｂの前記底面に向かう方向への移動を制限する制限部材６０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、減速機に関する。

産業用ロボット、工作機械、及びこれら以外のトルク入力により動作する様々な機械において減速機が用いられている。減速機は、電動モータ等の駆動源から入力された回転を減速して駆動対象の相手装置に出力する。減速機の一種として偏心揺動型の減速機が知られている。従来の偏心揺動型の減速機は、特開平５−１８０２７８号公報に記載されている。

偏心揺動型の減速機は、偏心体を有するクランク軸と、当該偏心体においてクランク軸に取り付けられた外歯歯車と、当該外歯歯車と噛み合う内歯を有するケースと、当該ケースに対して相対回転可能に設けられたキャリアと、を有する。このような偏心揺動型の減速機において、駆動源からの回転は、インプットギヤからクランク軸に伝達される。クランク軸が回転すると偏心体に押されて外歯歯車も回転し、この外歯歯車の回転に応じてキャリアがケースに対して相対回転する。これにより、減速された回転がキャリア又はケースから相手装置に対して出力される。

従来の揺動型の減速機は、例えば特開２０１６−１３０５３６号公報に開示されているように、クランク軸の軸方向への移動を制限するためにキャリアに嵌め合わされるキャップを備えている。当該キャップの外周面は雄ねじを有しており、クランク軸を収容するキャリアの貫通孔を画定する内周面は雌ねじを有している。このキャリアの内周面に雄ねじを有するキャップを締め付けることによりキャップがキャリアに取り付けられ、このキャリアに取り付けられたねじ式のキャップによりクランク軸の軸方向への移動が制限される。

特開平５−１８０２７８号公報 特開２０１６−１３０５３６号公報

ねじ式のキャップによってクランク軸の移動を制限する従来の減速機においては、当該キャップの雄ねじとキャリアの内周面の雌ねじとの間に隙間があるため、減速機の内部への潤滑剤の密閉が不十分となることがある。この課題は、偏心揺動型の減速機だけでなく、ねじ式のキャップを有する他の種類の減速機にも当てはまる。

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解消または緩和することである。本発明の具体的な目的の一つは、密封性に優れたクランク軸の支持機構を有する新規な減速機を提供することである。本発明の上記以外の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかとなる。

本発明の一実施形態による減速機は、凹部を有するキャリアと、前記凹部に配置されるクランク軸と、前記凹部の底面に配置され前記クランク軸の回転軸線に沿って前記クランク軸の前記底面に向かう方向への前記クランク軸の移動を制限する制限部材と、を備える。

本発明の一実施形態による減速機は、前記クランク軸の回転軸方向において前記底面から離間した位置で前記凹部の内周面に設けられており前記クランク軸を支持するクランク軸受を備える。一実施形態において、前記制限部材は、前記クランク軸受の前記回転軸方向における前記底面側への移動を制限する。

本発明の一実施形態において、前記内周面は、前記クランク軸受を支持する支持面、及び、前記回転軸方向において前記支持面と前記底面との間に設けられ前記支持面よりも大径の逃げ部、を有する。

本発明の一実施形態において、前記逃げ部は、前記回転軸方向において前記底面から離間した位置に設けられている。

本発明の一実施形態において、前記キャリアは、前記回転軸方向に延びる貫通孔を有する。本発明の一実施形態による減速機は、前記貫通孔に設けられたシール部材を備える。

本発明の一実施形態において、前記制限部材の外周面は、前記クランク軸受よりも小径である。

本発明の一実施形態において、前記貫通孔は、前記制限部材の外周面よりも小径である。

本発明の一実施形態において、前記キャリアは、他の凹部を有している。本発明の一実施形態による減速機は、前記他の凹部の底面に設けられ、前記回転軸方向において前記クランク軸の前記他の底面に向かう方向への移動を制限する他の制限部材を備える。

本発明の一実施形態において、前記クランク軸は、偏心部、及び、前記底面と対向する端面を有するジャーナルを備え、前記制限部材は、前記端面において前記ジャーナルを支持する。

本発明の一実施形態において、前記制限部材は、前記キャリアに対して前記回転軸の周りで回転しないように設けられている。

本発明の一実施形態において、前記制限部材は、前記キャリアに対して前記回転軸の周りで回転可能に設けられている。

本発明の一実施形態による減速機は、ケースと、凹部を有するキャリアと、前記凹部の内周面の一部であり前記凹部の底面から離間した位置にある支持面に設けられたクランク軸受と、前記クランク軸受に支持されており前記キャリア及び前記ケースの一方を他方に対して相対回転させるクランク軸と、前記内周面の一部であり前記支持面よりも大径の逃げ部と対向するように設けられ、前記クランク軸の軸方向において前記クランク軸及び前記クランク軸受の前記底面に向かう方向への移動を制限する制限部材と、を備える。

本発明の一実施形態によれば、密閉性に優れたクランク軸の支持機構を有する減速機が得られる。

本発明の一実施形態による減速機をその回転軸に沿って切断した断面を示す断面図である。 図１の減速機のクランク軸及びその支持構造を拡大して示す拡大断面図である。 図２の拡大断面図においてクランク軸を省略した図である。 本発明の他の実施形態による減速機をその回転軸に沿って切断した断面を示す断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、各図面において共通する構成要素に対しては同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

図１から図３を参照して、本発明の一実施形態による減速機１について説明する。図１は、減速機１の中心軸Ａ１に沿った断面を示す断面図であり、図２は、減速機１に備えられるクランク軸及びその支持構造を拡大して示す図である。図３は、図２からクランク軸を省略した図であり、クランク軸を受け入れる凹部を示している。

これらの図には、本発明を適用可能な減速機の一種である偏心揺動型の減速機１が示されている。この減速機１は、スパーギヤ１１と、クランク軸１２と、減速機構２０と、を備える。本発明は、当業者に理解されるように、偏心揺動型以外の減速機にも適用可能である。

スパーギヤ１１は、不図示の駆動源から入力された回転をクランク軸１２に伝達する回転伝達機構の例である。スパーギヤ１１は、駆動源からの回転が入力される入力ギヤと噛み合っていてもよい。減速機１に適用可能な回転伝達機構は、スパーギヤ１１に限られない。減速機１用の回転伝達機構として、駆動源からの入力をクランク軸１２に伝達可能な任意の機構が用いられ得る。

クランク軸１２は、軸心Ａ２に沿って延びる概ね円柱形状の部材である。図示の実施形態において、クランク軸１２は、スパーギヤ１１とスプライン結合している。これにより、駆動源から入力された回転入力がスパーギヤ１１を介してクランク軸１２に伝達される。

減速機構２０は、クランク軸１２から入力された回転を減速して駆動対象の相手装置に伝達する。減速された回転は、中心軸Ａ１周りの回転として相手装置に出力される。減速機１は、産業用ロボットに備えられてもよい。この場合、駆動対象の相手装置は、例えば産業用ロボットのアームである。減速機構２０の詳細は後述する。

次に、クランク軸１２についてより具体的に説明する。クランク軸１２は、軸心Ａ２に沿って延びる概ね円柱形状の部材であり、スパーギヤ１１から伝達された回転入力により軸心Ａ２の周りで回転（自転）する。クランク軸１２は、第１ジャーナル部１２ａと、第２ジャーナル部１２ｂと、偏心部１２ｃと、偏心部１２ｄと、ヘッド１２ｅと、を有する。第１ジャーナル部１２ａ、第２ジャーナル部１２ｂ、偏心部１２ｃ、偏心部１２ｄ、及びヘッド１２ｅは、一体に形成されてもよい。言い換えると、第１ジャーナル部１２ａ、第２ジャーナル部１２ｂ、偏心部１２ｃ、偏心部１２ｄ、及びヘッド１２ｅは、軸心Ａ２周りの周方向において互いに対して相対移動しないワンピース構造を有していてもよい。

第１ジャーナル部１２ａ及び第２ジャーナル部１２ｂはそれぞれ、軸心Ａ２方向に延びる円柱形状を有している。偏心部１２ｃは、軸心Ａ２方向において第１ジャーナル部１２ａよりもＸ２側に設けられている。偏心部１２ｄは、軸心Ａ２方向において偏心部１２ｃよりもＸ２側に設けられている。一実施形態において、偏心部１２ｃ及び偏心部１２ｄはいずれも円筒形状を有する。偏心部１２ｃ及び偏心部１２ｄは、軸心Ａ２方向からの視点で、軸心Ａ２から径方向に変位した位置に中心を有する円形を呈する。つまり、偏心部１２ｃ及び偏心部１２ｄは、軸心Ａ２に対して偏心している。偏心部１２ｃと偏心部１２ｄとは互いと異なる位相を有する。例えば、偏心部１２ｃの位相と偏心部１２ｄの位相とは互いに１８０°ずれている。

ヘッド１２ｅは、軸心Ａ２方向において第１ジャーナル部１２ａよりもＸ１側に設けられている。つまり、ヘッド１２ｅは、第１ジャーナル部１２ａに対して偏心部１２ｃと反対側に設けられている。ヘッド１２ｅは、概ね円柱形状を有する。ヘッド１２ｅは、スパーギヤ１１とスプライン結合している。

次に、減速機構２０の詳細についてより具体的に説明する。図示の実施形態において、減速機構２０は、外歯歯車２３ａ，２３ｂと、キャリア２４と、ケース２８と、を有する。減速機構２０においては、クランク軸１２から入力される回転によりキャリア２４がケース２８に対して中心軸Ａ１の周りで相対回転する。減速機構２０において減速された回転は、キャリア２４又はケース２８から駆動対象の相手装置に伝達される。キャリア２４又はケース２８は中心軸Ａ１の周りで回転するため、中心軸Ａ１を減速機１の回転軸と呼ぶことがある。

外歯歯車２３ａ及び外歯歯車２３ｂはいずれも概ねリング状の形状を有する。外歯歯車２３ａ及び外歯歯車２３ｂの各々の中央には、中心軸Ａ１に沿って延びる貫通孔が設けられている。この中心軸Ａ１に沿って延びる貫通孔には、例えばケーブルが収容される。

外歯歯車２３ａはクランク貫通孔２３ａ１を有し、外歯歯車２３ｂはクランク貫通孔２３ｂ１を有する。説明の簡略化のため、以下では、クランク貫通孔２３ａ１を単に貫通孔２３ａ１と呼び、クランク貫通孔２３ｂ１を単に貫通孔２３ｂ１と呼ぶ。貫通孔２３ａ１は、中心軸Ａ１から径方向外側にシフトした位置において外歯歯車２３ａを中心軸Ａに沿う軸方向に貫く貫通孔である。貫通孔２３ｂ１は、中心軸Ａ１から径方向外側にシフトした位置において外歯歯車２３ｂを中心軸Ａに沿う軸方向に貫く貫通孔である。外歯歯車２３ａは、中心軸Ａ１周りの周方向に沿って配置される複数の貫通孔２３ａ１を有していてもよい。外歯歯車２３ｂは、中心軸Ａ１周りの周方向に沿って配置される複数の貫通孔２３ｂ１を有していてもよい。

貫通孔２３ａ１及び貫通孔２３ｂ１には、クランク軸１２が設けられている。貫通孔２３ａ１及び貫通孔２３ｂ１は、クランク軸１２の一部を収容している。図示の実施形態において、クランク軸１２は、貫通孔２３ａ１内に偏心部１２ｃが位置し、貫通孔２３ｂ１内に偏心部１２ｄが位置するように配置されている。

外歯歯車２３ａ，２３ｂは、後述する第２キャリア体２４ｂのボス部２４ｂ２を受け入れるための貫通孔を有する。具体的には、外歯歯車２３ａは、中心軸Ａ１の径方向外側に貫通孔２３ａ３を有し、外歯歯車２３ｂは、中心軸Ａ１の径方向外側に貫通孔２３ｂ３を有する。貫通孔２３ａ３及び貫通孔２３ｂ３は互いに対向する位置に設けられる。図１には、単一の貫通孔２３ａ３及び単一の貫通孔２３ｂ３が示されているが、外歯歯車２３ａは複数の貫通孔２３ａ３を有していてもよく、外歯歯車２３ｂは複数の貫通孔２３ｂを有していてもよい。

外歯歯車２３ａ，２３ｂはいずれも外歯を有する。具体的には、外歯歯車２３ａは外歯２３ａ２を有し、外歯歯車２３ｂは外歯２３ｂ２を有している。中心軸Ａ１の方向から視た外歯歯車２３ａ及び外歯２３ｂ２の形状は、例えばペリサイクロイド曲線である。減速機１に備えられる外歯歯車の数は任意である。図示の実施形態における減速機１は、２枚の外歯歯車（すなわち、外歯歯車２３ａ及び外歯歯車２３ｂ）を有しているが、減速機１に備えられる外歯歯車は１枚であってもよいし３枚以上であってもよい。

ケース２８は、外歯歯車２３ａ及び外歯歯車２３ｂの径方向外側に設けられている。ケース２８は、中空の円筒形状を有するケース本体２８ａと、ケース本体２８ａの径方向外側に設けられたフランジ２８ｂと、を有する。フランジ２８ｂは、中心軸Ａ１と平行に延びるボルト孔２８ｃを有する。フランジ２８ｂには、例えば、駆動対象の相手装置（不図示）の一部が連結される。駆動対象の相手装置は、例えば、産業用ロボットである。駆動対象の相手装置が産業用ロボットである場合には、当該産業用ロボットのアーム又はベースがフランジ２８ｂに連結される。駆動対象の相手装置は、ボルトによりフランジ２８ｂに連結され得る。産業用ロボットのベースは、当該産業用ロボットの設置場所のフロア等の固定面に当該産業用ロボットを固定する。フランジ２８ｂが産業用ロボットのベースと連結される場合には、フランジ２８ｂ（よって、ケース２８）の自転が制限される。

ケース本体２８ａの内周面には中心軸Ａ１に沿って延びる溝２８ａ１が複数形成されている。言い換えると、ケース本体２８ａは、中心軸Ａ１に沿って延びる複数の溝２８ａ１を有する。複数の溝２８ａ１の各々にはピン２７が設けられる。ピン２７の数は、外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数と異なっている。ピン２７の数は、例えば、外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数よりも１つだけ多い。ピン２７は、外歯歯車２３ａの外歯２３ａ２及び外歯歯車２３ｂの外歯２３ｂ２と噛み合う内歯の一例である。

ケース２８の径方向内方には、キャリア２４が設けられている。キャリア２４は、ケース２８に対して中心軸Ａ１の周りで相対回転可能に設けられる。キャリア２４は、第１キャリア体２４ａと、第２キャリア体２４ｂと、を有する。第１キャリア体２４ａは、中心軸Ａ１に沿う軸方向において第２キャリア体２４ｂよりもＸ１側に設けられている。第１キャリア体２４ａと第２キャリア体２４ｂとの間にはギャップが設けられている。この第１キャリア体２４ａと第２キャリア体２４ｂとの間のギャップに外歯歯車２３ａ及び外歯歯車２３ｂが配置されている。

第１キャリア体２４ａは、概ね円盤形状を有する。第２キャリア体２４ｂは、概ね円盤形状を有する基部２４ｂ１と、中心軸Ａ１よりも径方向外方においてＸ１方向に突出するボス部２４ｂ２と、を有する。ボス部２４ｂ２には、ボルト２６を受け入れるボルト穴が設けられている。第１キャリア体２４ａ及び第２キャリア体２４ｂは、ボルト２６により連結されている。第２キャリア体２４ｂは、軸方向と交差する２つの端面を有する。第２キャリア体２４ｂの２つの端面のうち第１キャリア体２４ａと反対側にある端面（すなわち、Ｘ２側にある端面）を取付面２４ｂ５と呼ぶ。駆動対象の相手装置は、取付面２４ｂ５において減速機１に取り付けられる。第２キャリア体２４ｂは、取付面２４ｂ５に設けられた凹部２４ｂ４を有する。凹部２４ｂ４は、取付面２４ｂ５からＸ１方向に延びている。凹部２４ｂ４は、駆動対象の相手装置を第２キャリア体２４ｂに連結するために使用される。駆動対象の相手装置は、不図示のボルトを凹部２４ｂ４に挿入することによりキャリア体２４ｂに連結され得る。第２キャリア体２４ｂは、複数の凹部２４ｂ４を有することが望ましい。複数の凹部２４ｂ４によって取付面２４ｂ５に相手装置を締結することにより、当該相手装置は強い締結力で第２キャリア体２４ｂに締結される。上記のように、駆動対象の相手装置は産業用ロボットであってもよい。フランジ２８ｂに産業用ロボットのアームが連結される場合にはキャリア体２４ｂには産業用ロボットのベースが連結される。これとは逆に、フランジ２８ｂに産業用ロボットのベースが連結される場合にはキャリア体２４ｂには産業用ロボットのアームが連結される。キャリア体２４ｂが産業用ロボットのベースと連結される場合には、キャリア体２４ｂ（よって、キャリア２４）の自転が制限される。

第１キャリア体２４ａは、主軸受２９ａを介してケース２８に支持されている。第２キャリア体２４ｂは、主軸受２９ｂを介してケース２８に支持されている。このように、第１キャリア体２４ａ及び第２キャリア体２４ｂは、ケース２８に対して相対回転可能に取り付けられる。第１キャリア体２４ａ及び第２キャリア体２４ｂは、ボルト２６により連結されているので、第１キャリア体２４ａ及び第２キャリア体２４ｂは一体にケース２８に対して相対回転する。

第１キャリア体２４ａは、クランク軸１２を受け入れる貫通孔４０を有する。第１キャリア体２４ａの貫通孔４０は、軸心Ａ２の周りにある内周面４２により画定される。内周面４２は、軸心Ａ２の周りの周方向に沿って延びている。貫通孔４０には、クランク軸１２の第１ジャーナル部１２ａが受け入れられる。この第１ジャーナル部１２ａと内周面４２との間には、クランク軸受３０ａが設けられている。クランク軸１２の第１ジャーナル部１２ａは、クランク軸受３０ａを介して第１キャリア体２４ａに支持される。

貫通孔４０には、軸心Ａ２に沿うＸ１方向へのクランク軸１２の移動を制限するキャップ３５が設けられる。キャップ３５は、円盤形状を有する。キャップ３５は、その径方向中央に軸心Ａ２に沿って延びる貫通孔を有する。この貫通孔には、クランク軸１２のヘッド１２ｅが挿入される。キャップ３５の外周面には雄ねじが設けられ、貫通孔４０を画定する内周面４２の一部には雌ねじが設けられている。この内周面４２に設けられた雌ねじにキャップ３５の雄ねじが噛み合うことで、キャップ３５が第１キャリア体２４ａに取り付けられる。第１キャリア体２４ａに取り付けられたキャップ３５は、その下面が第１ジャーナル部１２ａのＸ１方向を向く端面に接している。これにより、第１キャリア体２４ａに取り付けられたキャップ３５は、第１ジャーナル部１２ａのＸ１方向への移動を制限する。

第２キャリア体２４ｂは、クランク軸１２を受け入れる凹部５０を有する。凹部５０は、第２キャリア体２４ｂのＸ１方向を向く端面からＸ２方向に向かって凹んでいる。クランク軸１２の図示が省略されている図３において明瞭に示されているように、凹部５０は、底面５１及び内周面５２により画定される。底面５１は、軸心Ａ２と交差する方向に延びている。底面５１は、軸心Ａ２と直交するように設けられてもよい。

内周面５２は、軸心Ａ２の周りの周方向に沿って延びている。内周面５２は、底面５１に接続されている第１面５２ａと、第１面５２ａよりもＸ１側にある第２面５２ｂと、第２面５２ｂよりもＸ１側にある第３面５２ｃと、を有する。第２面５２ｂは、第１面５２ａ及び第３面５２ｃよりも軸心Ａ２を中心とする径方向における寸法が大きい。よって、第２面５２ｂは、第１面５２ａ及び第３面５２ｃよりも軸心Ａ２から離れる方向に向かって凹んでいる。第３面５２ｃは、軸心Ａ２に沿う軸方向において、底面５１から離間した位置に設けられている。本発明に適用可能な凹部５０の形状は、図示されたものには限定されない。例えば、内周面５２は、第１面５２ａ、第２面５２ｂ、及び第３面５２ｃ以外の面を有してもよい。

第２キャリア体２４ｂは、第１面５２ａから軸心Ａ２に向かって突出する支持部２４ｂ３を有している。支持部２４ｂ３の外形を画定する面のうち凹部５０に臨む面が底面５１の少なくとも一部を画定する。この支持部２４ｂ３は、軸心Ａ２に沿う軸方向に延びる貫通孔５３を有する。貫通孔５３は、軸心Ａ２と同軸に設けられてもよい。貫通孔５３は、軸心Ａ２の方向から見て円形形状を有していてもよい。一実施形態において、貫通孔５３の径方向における寸法は、制限部材６０の径方向における寸法よりも小さい。つまり、貫通孔５３は、制限部材６０の外周面６０ａよりも小径である。

貫通孔５３には、シール部材７０が設けられている。シール部材７０により、減速機１の内部に潤滑剤を封止することができる。シール部材７０として、合成樹脂製のシールキャップを用いることができる。

第２キャリア体２４ｂの凹部５０には、クランク軸１２の第２ジャーナル部１２ｂ及び制限部材６０が受け入れられる。クランク軸１２は、第２ジャーナル部１２ｂが内周面５２の第３面５２ｃと径方向において対向するように凹部５０に配置される。第３面５２ｃは、軸心Ａ２の方向から見たときに円形の形状を有する。この第２ジャーナル部１２ｂと内周面５２の第３面５２ｃとの間には、クランク軸受３０ｂが設けられている。クランク軸受３０ｂは、内周面５２の第３面５２ｃにより支持されている。このため、本明細書では、第３面５２ｃを支持面と呼ぶことがある。このように、クランク軸１２の第２ジャーナル部１２ｂは、クランク軸受３０ｂを介して第２キャリア体２４ｂに支持される。

凹部５０は、切削加工により設けられてもよい。凹部５０を切削加工により設ける場合、第２面５２ｂは、切削加工時に逃げ部として機能する。逃げ部として機能する第２面５２ｂがあることで、切削加工時に軸心Ａ２に沿う軸方向において第３面５２ｃをＸ１側の端からＸ２側の端まで同一径に加工することができる。逃げ部として機能する第２面５２ｂがない場合には、第３面５２ｃのＸ２側の端に切削工具が届かないため、第３面５２ｃのＸ２側の端に軸心Ａ２に向かって湾曲する湾曲部が残ってしまう。この湾曲部がある凹部にクランク軸受３０ｂを取り付けると、クランク軸受３０ｂが湾曲部と干渉してしまうため、クランク軸受３０ｂを凹部５０内に精度良く取り付けることができない。一実施形態においては、逃げ部として機能する第２面５２ｂを設けることにより、第３面５２ｃを軸心Ａ２に沿う軸方向においてそのＸ２側の端まで同一径とすることができるので、クランク軸受３０ｂの取付精度を向上させることができる。

制限部材６０は、凹部５０の底面５１に設けられている。制限部材６０は、例えばリング形状を有する。一実施形態において、制限部材６０は、スレンレスなどの高い硬度を有する材料からなる。制限部材６０は、外周面６０ａと、内周面６０ｂと、外周面６０ａと内周面６０ｂとを接続する第１端面６０ｃと、外周面６０ａと内周面６０ｂとを接続する第２端面６０ｄとを有する。制限部材６０は、外周面６０ａ、内周面６０ｂ、第１端面６０ｃ、及び第２端面６０ｄによりその外形が画定される。第２端面６０ｄは、第１端面６０ｃよりもＸ２側にある。制限部材６０は、第２端面６０ｄにおいて凹部５０の底面５１と接している。第２キャリア体２４ｂは、底面５１によって（つまり、支持部２４ｂ３によって）制限部材６０を支持している。制限部材６０は、底面５１に支持されることにより軸方向においてＸ２方向への移動を制限されている。

凹部５０において、制限部材６０は、その第１端面６０ｃにおいてクランク軸１２の第２ジャーナル部１２ｂと接している。制限部材６０は、第１端面６０ｃによって第２ジャーナル部１２ｂを支持することにより、軸方向において底面５１に向かう方向（すなわち、Ｘ２方向）へのクランク軸１２の移動を制限している。

一実施形態において、制限部材６０は、その第１端面６０ｃにおいてクランク軸受３０ｂとも接している。制限部材６０は、第１端面６０ｃによってクランク軸受３０ｂを支持することにより、軸方向において底面５１に向かう方向（すなわち、Ｘ２方向）へのクランク軸受３０ｂの移動を制限している。

図示の実施形態において、制限部材６０の外周面６０ａは、クランク軸受３０ｂの外周面よりも小径である。つまり、制限部材６０の外周面６０ａの径方向における寸法は、クランク軸受３０ｂの保持器３１ｂの外周面の径方向における寸法よりも小さい。

一実施形態において、制限部材６０は、軸心Ａ２の周りで第２キャリア体２４ｂに対して回転可能に凹部５０に設けられる。例えば、凹部５０は、軸心Ａ２の方向から見たときに第１面５２ａが円形形状を有するように設けられ、制限部材６０は、軸心Ａ２の方向から見たときに外周面６０ａが第１面５２ａと同心の円形形状を有するように設けられる。これにより、クランク軸１２が軸心Ａ２の周りで自転したときに、クランク軸１２から作用する軸心Ａ２の周方向への力により制限部材６０がクランク軸１２と同じ方向に軸心Ａ２の周りで回転してもよい。他の実施形態において、制限部材６０は、軸心Ａ２の周りで第２キャリア体２４ｂに対して回転しないように設けられてもよい。例えば、凹部５０は、軸心Ａ２の方向から見たときに第１面５２ａが多角形形状（例えば、六角形形状）を有するように設けられ、制限部材６０は、軸心Ａ２の方向から見たときに外周面６０ａが第１面５２ａに適合する多角形形状（例えば、六角形形状）を有するように設けられる。これにより、クランク軸１２が軸心Ａ２の周りで自転してクランク軸１２から制限部材６０に対して軸心Ａ２の周方向への力が作用しても制限部材６０は軸心Ａ２の周りで回転しない。

偏心部１２ｃと貫通孔２３ａ１と間にはクランク軸受３０ｃが設けられており、偏心部１２ｄと貫通孔２３ｂ１と間にはクランク軸受３０ｄが設けられている。これにより、外歯歯車２３ａはクランク軸受３０ｃによりクランク軸１２の偏心部１２ｃに支持され、外歯歯車２３ｂはクランク軸受３０ｄによりクランク軸１２の偏心部１２ｄに支持される。

図示の実施形態において、クランク軸受３０ａ〜３０ｄはいずれもニードル軸受である。クランク軸受３０ｃ及びクランク軸受３０ｄは、ニードル軸受以外の種類の軸受であってもよい。クランク軸受３０ａは、保持器３１ａと、この保持器３１ａに保持される転動体３２ａと、を有する。クランク軸受３０ｂは、保持器３１ｂと、この保持器３１ｂに保持される転動体３２ｂと、を有する。クランク軸受３０ｃは、保持器３１ｃと、この保持器３１ｃに保持される転動体３２ｃと、を有する。クランク軸受３０ｄは、保持器３１ｄと、この保持器３１ｄに保持される転動体３２ｄと、を有する。

減速機１を構成する構成部材の形状、構造、及び配置は、本明細書及び図面に明示的に示されているものには限定されない。特に、制限部材６０の形状、構造、及び配置は、図示された態様や本明細書において明示的に説明されたものには限定されない。クランク軸受３０ａ〜３０ｄの少なくとも一つは、ニードル軸受以外の種類のクランク軸１２を支持することができる軸受であってもよい。キャリア２４及びケース２８の形状、構造、及び配置も、図示された態様や本明細書において明示的に説明されたものには限定されない。

続いて、減速機１の動作について説明する。駆動源からの回転駆動力によりスパーギヤ１１が回転すると、その回転は、スパーギヤ１１と噛み合っているヘッド１２ｅからクランク軸１２に伝達される。この駆動源から入力された回転により、クランク軸１２の偏心部１２ｃ及び偏心部１２ｄが軸心Ａ２の周りで偏心回転する。クランク軸１２の回転により偏心部１２ｃ及び偏心部１２ｄがそれぞれ外歯歯車２３ａ，２３ｂを周方向に押す。このため、クランク軸１２が１回転分自転すると、外歯歯車２３ａ，２３ｂがケース２８に対してケース２８のピン２７の数と外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数との差だけ相対回転する。このようにして、クランク軸１２の回転が（外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数）／（ピン２７の数−外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数）の減速比で減速されてキャリア２４又はケース２８に伝達される。キャリア２４の自転が拘束されている場合にはケース２８が中心軸Ａ１の周りでピン２７の数と外歯歯車２３ａ，２３ｂの歯数との差である１歯分だけ回転する。ゲース２８の自転が拘束されている場合にはキャリア２４が中心軸Ａ１の周りで回転する。

以上のようにして、駆動源から入力された回転は、減速機構２０において上記の減速比で減速されてキャリア２４又はケース２８から相手装置に出力される。

次に、図４を参照して、本発明の別の実施形態による減速機１０１について説明する。本発明の別の実施形態による減速機１０１は、第１キャリア体２４ａに凹部１５０が設けられておりこの凹部１５０にクランク軸１２のＸ１方向への移動を制限する制限部材１６０が設けられている点で減速機１と異なっている。つまり、減速機１においてはキャップ３５によりクランク軸１２のＸ１方向への移動を制限しているのに対し、減速機１０１においては制限部材１６０によりクランク軸１２のＸ１方向への移動を制限している。図４に示されている減速機１０１の構成要素のうち図１に示されている減速機１の構成要素と同一又は類似のものには図１と同じ又は類似の参照符号を付し、これらの構成要素については詳細な説明を省略する。

第１キャリア体２４ａは、クランク軸１２を受け入れる凹部１５０を有する。凹部１５０は、第１キャリア体２４ａのＸ２方向を向く端面からＸ１方向に向かって凹んでいる。凹部１５０は、底面１５１及び内周面１５２により画定される。底面１５１は、軸心Ａ２と交差する方向に延びている。底面１５１は、軸心Ａ２と直交するように設けられてもよい。内周面１５２は、軸心Ａ２の周りの周方向に沿って延びている。内周面１５２は、底面１５１に接続されている第１面１５２ａと、第１面１５２ａよりもＸ２側にある第２面１５２ｂと、第２面１５２ｂよりもＸ２側にある第３面１５２ｃと、を有する。第２面１５２ｂは、第１面１５２ａ及び第３面１５２ｃよりも軸心Ａ２を中心とする径方向における寸法が大きい。第３面１５２ｃは、軸心Ａ２に沿う軸方向において、底面１５１から離間した位置に設けられている。凹部１５０は、凹部５０と同一の又は実質的に同一の形状を有していてもよい。

第１キャリア体２４ａは、第１面１５２ａから軸心Ａ２に向かって突出する支持部２４ａ３を有している。この支持部２４ａ３は、軸心Ａ２に沿う軸方向に延びる貫通孔１５３を有する。貫通孔１５３は、軸心Ａ２と同軸に設けられてもよい。貫通孔１５３は、軸心Ａ２の方向から見て円形形状を有していてもよい。一実施形態において、貫通孔１５３の径方向における寸法は、制限部材１６０の径方向における寸法よりも小さい。つまり、貫通孔１５３は、制限部材１６０の外周面よりも小径である。

第１キャリア体２４ａの凹部１５０には、クランク軸１２の第１ジャーナル部１２ａ及び制限部材１６０が受け入れられる。クランク軸１２は、第１ジャーナル部１２ａが内周面１５２の第３面１５２ｃと径方向において対向するように凹部１５０に配置される。第３面１５２ｃは、軸心Ａ２の方向から見たときに円形の形状を有する。この第１ジャーナル部１２ａと内周面１５２の第３面１５２ｃとの間には、クランク軸受３０ａが設けられている。クランク軸受３０ｂは、内周面１５２の第３面１５２ｃにより支持されている。このように、クランク軸１２の第１ジャーナル部１２ａは、クランク軸受３０ａを介して第１キャリア体２４ａに支持される。

凹部１５０は、凹部５０と同様に、切削加工により設けられてもよい。凹部１５０を切削加工により設ける場合、第２面１５２ｂは、この切削時に逃げ部として機能する。これにより、軸心Ａ２に沿う軸方向において第３面１５２ｃをＸ１側の端からＸ２側の端まで同一径に加工することができる。これにより、クランク軸受３０ａを凹部１５０に精度良く取り付けることができる。

制限部材１６０は、凹部１５０の底面１５１に設けられている。制限部材１６０は、リング形状の部材である。制限部材１６０は、制限部材６０と同一の又は実質的に同一の形状を有していてもよい。制限部材１６０は、その一方の端面において凹部１５０の底面１５１と接している。第１キャリア体２４ａは、底面１５１において制限部材１６０を支持している。制限部材１６０は、底面１５１に支持されることにより軸方向においてＸ１方向への移動を制限されている。制限部材１６０は、その一方の端面において軸１２の第１ジャーナル部１２ａと接している。制限部材６０は、Ｘ２方向を向く端面によって第１ジャーナル部１２ａを支持することにより、軸方向において底面１５１に向かう方向（すなわち、Ｘ１方向）へのクランク軸１２の移動を制限している。一実施形態において、制限部材１６０は、その一方の端面においてクランク軸受３０ａとも接している。制限部材１６０は、その端面においてクランク軸受３０ａを支持することにより、軸方向において底面１５１に向かう方向（すなわち、Ｘ１方向）へのクランク軸受３０ａの移動を制限している。

一実施形態において、制限部材１６０の外周面は、クランク軸受３０ａよりも小径である。つまり、制限部材１６０の外周面の径方向における寸法は、クランク軸受３０ａの保持器３１ａの外周面の径方向における寸法よりも小さい。

一実施形態において、制限部材１６０は、軸心Ａ２の周りで第１キャリア体２４ａに対して回転可能に凹部１５０に設けられる。他の実施形態において、制限部材１６０は、軸心Ａ２の周りで第１キャリア体２４ａに対して回転しないように設けられる。

続いて、上記実施形態が奏する作用効果について説明する。上記の一実施形態によれば、第２キャリア体２４ｂの凹部５０の底面５１に設けられた制限部材６０によりクランク軸１２の軸心Ａ２に沿う一方向（Ｘ２方向）への移動を制限することができる。軸方向における制限部材６０の第２キャリア体２４ｂに対する移動は底面５１（つまり、支持部２４ｂ３）により制限されているので、制限部材６０を第２キャリア体２４ｂに取り付けるために制限部材６０の外周面６０ａに雄ねじを設ける必要がない。したがって、本発明の一実施形態による減速機１は、ねじ式のキャップによりクランク軸１２を支持する従来の減速機と比較して高い密閉性を実現することができる。

上記の一実施形態によれば、制限部材６０は、クランク軸受３０ｂに接するように設けられている。これにより、制限部材６０は、クランク軸受３０ｂの軸心Ａ２に沿う一方向（Ｘ２方向）への移動を制限することができる。上記の一実施形態によれば、制限部材６０は、クランク軸１２の第２ジャーナル部１２ｂのＸ２側方向を向く端面を支持する。これにより、制限部材６０は、クランク軸１２の軸心Ａ２に沿う一方向（Ｘ２方向）への移動を制限することができる。

上記の一実施形態によれば、凹部５０の内周面５２は、第１面５２ａと第３面５２ｃとの間に、第１面５２ａ及び第３面５２ｃより大径の第２面５２ｂ（逃げ部）を有している。切削加工において逃げ部として機能する第２面５２ｂが第１面５２ａと第３面５２ｃとの間に設けられていることにより、軸心Ａ２に沿う軸方向において第３面１５２ｃをＸ１側の端からＸ２側の端まで同一径に加工することができる。これにより、クランク軸受３０ｂの取付精度を向上させることができる。

上記の一実施形態によれば、第２キャリア体２４ｂの支持部２４ｂ３が貫通孔５３を有しており、この貫通孔５３にシール部材７０が設けられている。このシール部材７０により潤滑剤を減速機１の内部に封止することができる。

上記の一実施形態において、制限部材６０の外周面６０ａは、クランク軸受３０ｂよりも小径である。従来の減速機におけるねじ式のキャップは、クランク軸受の軸方向への移動を制限した上で、その外周面の雄ねじがキャリアの内周面の雌ねじと噛み合うため、当該ねじ式のキャップの外周面の径は、クランク軸受の外形よりも大きい。これに対して、本発明の一実施形態においては、制限部材６０の軸方向への移動は第２キャリア体２４ｂの支持部２４ｂ３により制限されるので、制限部材６０の外周面６０ａをクランク軸受３０ｂよりも小径にできる。これにより、制限部材６０の径方向における寸法を小型化することができる。

上記の一実施形態によれば、第２キャリア体２４ｂの支持部２４ｂ３の貫通孔５３は、制限部材６０の外周面６０ａよりも小径である。これにより、第２キャリア体２４ｂにおいてクランク軸１２と対向する位置に設けられる貫通孔５３を小径とすることができる。このため、第２キャリア体２４ｂの取付面２４ｂ５において凹部２４ｂ４を設けるための領域を広く確保することができる。これにより、第２キャリア体２４ｂの取付面２４ｂ５に相手装置をより確実に取り付けることができる。

上記の一実施形態によれば、第１キャリア体２４ａの凹部１５０の底面１５１に設けられた制限部材１６０によりクランク軸１２の軸方向の他方への移動を制限することができる。これにより、減速機の密閉性をさらに高めることができる。

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

上記の各実施形態は、適宜組み合わされてもよい。複数の実施形態を組み合わせることで実現される態様も、本発明の一実施形態となり得る。

１、１０１ 減速機
１２ クランク軸
２０ 減速機構
２３ａ，２３ｂ 外歯歯車
２４ キャリア
２４ａ 第１キャリア体
２４ｂ 第２キャリア体
２４ｂ４ 凹部
２４ｂ５ 取付面
２７ ピン
２８ ケース
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ クランク軸受
３５ キャップ
５０、１５０ 凹部
５２ｂ、１５２ｂ 第２面（逃げ部）
６０、１６０ 制限部材
Ａ１ 中心軸
Ａ２ 軸心

Claims (12)

1. 凹部を有するキャリアと、
   前記凹部に配置されるクランク軸と、
   前記凹部の底面に配置され前記クランク軸の回転軸線に沿って前記底面に向かう方向への前記クランク軸の移動を制限する制限部材と、
   を備える減速機。
2. 前記クランク軸の回転軸方向において前記底面から離間した位置で前記凹部の内周面に設けられており前記クランク軸を支持するクランク軸受を備え、
   前記制限部材は、前記クランク軸受の前記回転軸方向における前記底面側への移動を制限する、
   請求項１に記載の減速機。
3. 前記内周面は、前記クランク軸受を支持する支持面、及び、前記回転軸方向において前記支持面と前記底面との間に設けられ前記支持面よりも大径の逃げ部、を有する、
   請求項２に記載の減速機。
4. 前記逃げ部は、前記回転軸方向において前記底面から離間した位置に設けられている、
   請求項３に記載の減速機。
5. 前記キャリアは、前記回転軸方向に延びる貫通孔を有し、
   前記貫通孔に設けられたシール部材を備える、
   請求項４に記載の減速機。
6. 前記制限部材の外周面は、前記クランク軸受よりも小径である、
   請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の減速機。
7. 前記貫通孔は、前記制限部材の外周面よりも小径である、
   請求項６に記載の減速機。
8. 前記キャリアは、他の凹部を有しており、
   前記他の凹部の底面に設けられ、前記回転軸方向において前記クランク軸の前記他の底面に向かう方向への移動を制限する他の制限部材を備える、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の減速機。
9. 前記クランク軸は、偏心部、及び、前記底面と対向する端面を有するジャーナルを備え、
   前記制限部材は、前記端面において前記ジャーナルを支持する、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の減速機。
10. 前記制限部材は、前記キャリアに対して前記回転軸の周りで回転しないように設けられている、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の減速機。
11. 前記制限部材は、前記キャリアに対して前記回転軸の周りで回転可能に設けられている、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の減速機。
12. ケースと、
    凹部を有するキャリアと、
    前記凹部の内周面の一部であり前記凹部の底面から離間した位置にある支持面に設けられたクランク軸受と、
    前記クランク軸受に支持されており前記キャリア及び前記ケースの一方を他方に対して相対回転させるクランク軸と、
    前記内周面の一部であり前記支持面よりも大径の逃げ部と対向するように設けられ、前記クランク軸の軸方向において前記クランク軸及び前記クランク軸受の前記底面に向かう方向への移動を制限する制限部材と、
    を備える減速機。

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