JP5894099B2

JP5894099B2 - 減速装置

Info

Publication number: JP5894099B2
Application number: JP2013063077A
Authority: JP
Inventors: 峯岸　清次; 清次峯岸; 大作浅野; 洋鶴身
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: CN104074927A; JP2014185766A

Description

本発明は、減速装置に関する。

特許文献１に風力発電設備のヨー駆動システムに使用される減速装置が開示されている。

この減速装置は、内歯歯車と、該内歯歯車に内接する外歯歯車と、を備えている。内歯歯車は、その内歯が、ケーシングに形成されたピン溝に配置された第１ピン部材によって構成されている。

この減速装置では、外歯歯車の内歯歯車に対する相対回転を出力部材から取り出している。出力部材は、ケーシングに一対の軸受を介して支持されている。特許文献１では、このうちの反負荷側の軸受を、前記ピン溝に配置された第２ピン部材によって構成する構造を開示している。第２ピン部材の外径は、第１ピン部材の外径と同一に設定されている。

特開２０１０−２１６５６２号公報（図１〜図４）

しかしながら、特許文献１に開示されているような構成にあっては、出力部材を支持する第２ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車の内歯を構成する第１ピン部材に掛かってしまう虞があるという問題があった。

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、出力部材を支持する第２ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車の内歯を構成する第１ピン部材に掛かってしまうのを低減することのできる減速装置を提供することを課題とする。

本発明は、内歯歯車と、ケーシングに軸受を介して支持され、前記内歯歯車に対して回転する出力部材と、を備え、前記内歯歯車は、その内歯歯車本体が、前記ケーシングと一体化されると共に、その内歯が、前記ケーシングに形成されたピン溝に配置された第１ピン部材により構成され、前記軸受は、前記ケーシングの前記ピン溝に配置された第２ピン部材により構成され、かつ、該第２ピン部材の外径は、前記第１ピン部材の外径より大きく形成された構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

本発明では、出力部材を支持する第２ピン部材の外径を、内歯歯車の内歯を構成する第１ピン部材の外径よりも大きく形成している。

すなわち、本発明では、同じピン溝に対して、第１ピン部材より第２ピン部材の方が、より小さな遊びで組み込まれるため、出力部材のラジアル荷重を第２ピン部材によってより確実に受け止めることができ、結果として、第１ピン部材に第２ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が掛かるのを低減することができる。

本発明によれば、出力部材を支持する第２ピン部材に掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車の内歯を構成する第１ピン部材に掛かってしまうのを低減することのできる減速装置を提供できる。

本発明の実施形態の一例に係る減速装置の要部断面図図１に示す減速装置におけるＩＩ部拡大図図１に示す減速装置におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図図１に示す減速装置におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図当該減速装置が適用されている風力発電設備のヨー駆動システムを模式的に示す斜視図図４のヨー駆動システムに図１の減速装置が組み込まれている様子を示す断面図本発明の他の実施形態の一例を示す要部断面図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例（第１の実施形態）を詳細に説明する。

本実施形態では、風力発電設備１０において、そのヨー駆動システム１４の減速装置Ｇ１に本発明が適用されている。

図５および図６を参照して、ヨー駆動システム１４は、電動モータＭ１、出力ピニオン２４付きの減速装置Ｇ１、および該出力ピニオン２４と噛合する旋回歯車２８を備えている。

減速装置Ｇ１は、この例では４個配置されており、それぞれナセル１２の構造体１２Ａに固定されている。一方、４個の減速装置Ｇ１の各出力ピニオン２４が噛合している旋回歯車２８は、円筒支柱１１側に固定されており、ヨーベアリング２７の内輪を構成している。ヨーベアリング２７の外輪２９は、ナセル１２の構造体１２Ａに固定されている。

なお、符号３０はブレーキ装置である。このブレーキ装置３０は、例えば、電動モータＭ１がブレーキ装置（図示略）を有している場合には、なくてもよい。また、この実施形態では、旋回歯車２８は、内歯歯車で構成されているが、出力ピニオン２４が外接する外歯歯車で構成されていてもよい。

この構成により、電動モータＭ１によって減速装置Ｇ１を介して出力ピニオン２４を回転させると、該出力ピニオン２４は、旋回歯車２８を回転させようとし、その反作用で、ナセル１２全体を円筒支柱１１の軸心３７（図５）の周りで旋回させることができる。この結果、ノーズコーン１８を所望の方向（例えば風上の方向）に向けることができ、効率的に風圧を受けることができる。

図１は、減速装置Ｇ１の要部断面図である。また、図２は、減速装置Ｇ１のＩＩ部拡大図、図３、図４は、それぞれ減速装置Ｇ１のＩＩＩ−ＩＩＩ線、ＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

この減速装置Ｇ１は、電動モータＭ１、該電動モータＭ１の回転を減速する第１減速機構４１、および第１減速機構４１の出力回転をさらに減速する第２減速機構４２を主な構成要素として備える。第２減速機構４２の出力軸４４の先端には、前出の出力ピニオン２４が一体的に形成されている。

第１減速機構４１は、継手３８（図６参照）を介して電動モータＭ１の回転を受ける入力軸４６と、該入力軸４６とキー４８にて一体化された２組の偏心体５０と、該偏心体５０の外周に偏心体軸受５２を介して揺動可能にそれぞれ組み込まれた２枚の外歯歯車５４と、該外歯歯車５４が内接噛合する内歯歯車５６と、を備える。すなわち、第１減速機構４１は、偏心体軸を構成する入力軸４６が、内歯歯車５６の軸心Ｏ１に位置するセンタクランク型と称される偏心揺動型の遊星歯車減速機構である。

内歯歯車５６は、第１減速機構４１のケーシング５８と一体化された内歯歯車本体５６Ａと、該内歯歯車本体５６Ａに支持された支持ピン５６Ｂに外嵌され当該内歯歯車５６の内歯を構成する外ローラ５６Ｃとで構成されている。内歯歯車５６の歯数（外ローラ５６Ｃの数）は、外歯歯車５４よりも僅かだけ（この例では「１」だけ）多い。

外歯歯車５４には、摺動促進部材６０が外嵌された内ピン６２が遊嵌している。内ピン６２はキャリヤ６４に圧入されている。キャリヤ６４は、第１減速機構４１の出力軸６６と一体化されている。

第１減速機構４１の出力軸６６は、第２減速機構４２の入力軸６６を構成している（第１減速機構４１の出力軸６６＝第２減速機構４２の入力軸６６）。第２減速機構４２の入力軸６６には、キー６８を介してセンタギヤ７０が一体的に組み込まれている。センタギヤ７０は、４個の振り分けギヤ７２と同時に噛合している（図３参照）。各振り分けギヤ７２は、スプライン係合部７４を介して４本の偏心体軸７６と一体化されている。各偏心体軸７６には、同一の軸方向位置で同位相で偏心している偏心体７８が、一体的にそれぞれ２組形成されている。各組の偏心体７８の偏心位相は１８０度である。各組の偏心体７８には、それぞれ外歯歯車８０が偏心体軸受８２を介して組み込まれている。外歯歯車８０は、内歯歯車８４に内接噛合している。すなわち、第２減速機構４２は、内歯歯車８４の軸心Ｏ１からオフセットした位置に複数の偏心体軸７６を備えるもので、振り分けタイプと称される偏心揺動型の遊星歯車減速機構である。

内歯歯車８４は、第２減速機構４２のケーシング８６（具体的には後述するケーシング本体８６Ａ）と一体化された内歯歯車本体８４Ａと、該内歯歯車本体８４Ａに形成されたピン溝８４Ｂに配置され、当該内歯歯車８４の内歯を構成する内歯ピン（第１ピン部材）８４Ｃとで構成されている。内歯歯車８４の歯数（内歯ピン８４Ｃの数）は、外歯歯車８０よりも僅かだけ（この例では「１」だけ）多い。

一方、偏心体軸７６は、一対の円錐ころ軸受８５を介して外歯歯車８０の軸方向両側に配置された第１キャリヤ８７と第２キャリヤ８８に支持されている。第１キャリヤ８７と第２キャリヤ８８は、第２キャリヤ８８側から一体的に突出されたキャリヤピン８９を介してボルト９０によって連結されている。具体的には、この実施形態では、キャリヤピン８９の先端８９Ａは、第１キャリヤ８７に形成した凹部８７Ａに嵌合しており、ボルト９０はこの嵌合された部分で、第１キャリヤ８７とキャリヤピン８９とを連結している。

キャリヤピン８９を介して一体化された第１キャリヤ８７と第２キャリヤ８８は、スプライン係合部９１、９１を介して前記出力軸４４と一体化されている。一体化された第１キャリヤ８７、第２キャリヤ８８、および出力軸４４は、第２減速機構４２の出力部材Ｏｍ１を構成している。なお、出力部材Ｏｍ１の構成にはさまざまな変形例が考えられる。具体的に変形例については、後に言及する。

出力軸４４には、前出の出力ピニオン２４が一体的に形成されている。前述したように、出力ピニオン２４は、旋回歯車２８と噛合している。

なお、第２減速機構４２のケーシング８６は、ケーシング本体８６Ａと、その軸方向両側にボルト８６Ｅ、８６Ｆを介して連結された負荷側カバー体８６Ｂおよび反負荷側カバー体８６Ｃとで構成されている。ケーシング本体８６Ａから突出して形成されたフランジ部８６Ｄが、ボルト８６Ｇを介してナセル１２の構造体１２Ａに固定されることにより、減速装置Ｇ１全体がナセル１２に固定される。なお、図６に示されるように、本減速装置Ｇ１では、ケーシング８６をナセル１２の下側の構造体１２Ａ１に固定している。これにより、減速装置Ｇ１の第２減速機構４２の大半を、ナセル１２の２段の構造体１２Ａの間に配置することができ、狭いナセル１２の空間Ｐ１内に減速装置Ｇ１が占める容積を小さく抑えている。

以下、内歯歯車８４の内歯を構成する内歯ピン（第１ピン部材）８４Ｃ、第２軸受９６の軸受ピン９６Ｐ（第２ピン部材）、および出力部材Ｏｍ１の支持に関係する構成について、詳細に説明する。

前述したように、第２減速機構４２の内歯歯車８４は、その内歯が内歯ピン（第１ピン部材）８４Ｃによって構成されている。内歯ピン８４Ｃは、ケーシング８６（のケーシング本体８６Ａ）に形成されたピン溝８４Ｂに回転自在に配置されている。ピン溝８４Ｂは、軸直角断面（図４の断面）が内径Ｄ１のほぼ半円形状（内径がＤ１の円の半分相当の形状）に形成されている（図４参照）。内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１は、ピン溝８４Ｂの内径Ｄ１よりも小さい（ｄ１＜Ｄ１）。すなわち、内歯ピン８４Ｃはピン溝８４Ｂに隙間嵌めで係合しており、回転自在である。内歯ピン８４Ｃのピッチ円直径は、ｄ５である。

内歯ピン８４Ｃは、反負荷側の外歯歯車８０の端面８０ＡよりもＬ１だけ軸方向反負荷側に突出しており、この突出部分８４Ｃ１に第１キャリヤ８７の負荷側寄りの外周面８７Ｂが対峙することによってピン溝８４Ｂからの反負荷側の脱落が防止されている。

また、内歯ピン８４Ｃは、負荷側の外歯歯車８０の端面８０ＢよりもＬ２だけ突出しており、この突出部分８４Ｃ２が第２キャリヤ８８の反負荷側寄りの外周面８８Ｂが対峙することによってピン溝８４Ｂからの負荷側の脱落が防止されている。

内歯ピン８４Ｃは、ケーシング本体８６Ａに形成された段部（ピン溝８４Ｂの終端部）８６Ｈによって軸方向負荷側への移動が規制されている。また、内歯ピン８４Ｃは、その端面８４Ｃ３が、これから述べる軸受ピン９６Ｐの軸方向負荷側端面９６Ｐ１と当接することによって軸方向反負荷側への移動が規制されている。

なお、ピン溝８４Ｂの負荷側の端部に形成されたリング状の溝部８６Ｋは、ピン溝８４Ｂを形成するときの工具の逃げである。

一方、一体化された第１キャリヤ８７、第２キャリヤ８８、および出力軸４４で構成される出力部材Ｏｍ１は、自動調心ころ軸受で構成された負荷側の第１軸受９４と、軸受ピン９６Ｐ（第２ピン部材）で構成された反負荷側の第２軸受９６とでケーシング８６（のケーシング本体８６Ａ）に支持されている。

軸受ピン９６Ｐは、ケーシング８６に形成された前記ピン溝（内歯ピン８４Ｃが配置されているピン溝）８４Ｂの反負荷側に配置されている。すなわち、ピン溝８４Ｂは、外歯歯車８０の反負荷側端面８０Ａよりも軸方向反負荷側に延在して形成されており、この延在部８４Ｂ１が、軸受ピン９６Ｐとの転走面を構成すると共に、第２軸受９６の外輪を兼ねている。また、軸受ピン９６Ｐは、第１キャリヤ８７の反負荷側寄りの外周面８７Ｂと当接している。すなわち、第１キャリヤ８７の反負荷側寄りの外周面８７Ｂが、軸受ピン９６Ｐとの転走面を構成すると共に、第２軸受９６の内輪を兼ねている。なお、軸受ピン９６Ｐは、反負荷側の端面９６Ｐ２がケーシング８６（の反負荷側カバー体８６Ｃ）と当接することによって軸方向反負荷側への移動が規制され、負荷側の端面９６Ｐ１が内歯ピン８４Ｃの端面８４Ｃ３と当接することによって軸方向負荷側への移動が規制されている。

軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３は、前記内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１よりも大きい。すなわち、ｄ１＜ｄ３である。ただし、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３は、ピン溝８４Ｂの内径Ｄ１よりは小さい。つまり、ｄ１＜ｄ３＜Ｄ１であり、軸受ピン９６Ｐは、ピン溝８４Ｂに隙間嵌めで係合しており、ピン溝８４Ｂ内で回転自在である。

この大小関係ｄ１＜ｄ３＜Ｄ１の具体的設定に当たっては、内歯ピン８４Ｃ、軸受ピン９６Ｐ、およびピン溝８４Ｂの製造誤差を考慮する必要がある。例えば、内歯ピン８４Ｃがプラス誤差（外径が設定値より大きくなってしまう誤差）を有しており、かつ、軸受ピン９６Ｐがマイナス誤差（外径が設定値より小さくなってしまう誤差）を有している場合であっても、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３の方が内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１よりも大きい状態が維持される必要がある。また、周方向に隣接するピン溝８４Ｂの一方がプラス誤差、他方がマイナス誤差を有している場合でも、換言するならば、各ピン溝８４Ｂの形成にばらつきがあっても（外歯歯車８０が周方向のどのピン溝８４Ｂの内歯ピン８４Ｃと噛合しているときであっても）、軸受ピン９６Ｐ側で確実に出力部材Ｏｍ１からのラジアル荷重を受ける必要がある。これらの事情を考慮すると、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３は、内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１よりも公差単位Ｗの５倍以上大きいことが好ましい。すなわち、５・Ｗ≦（ｄ３−ｄ１）である。

なお、ここで、公差単位Ｗとは、内歯ピン８４Ｃのピッチ円径（直径）をｄ５、内歯歯車８４の内歯ピン８４Ｃの外径（直径）をｄ１としたときに、ｄ５の３乗根に、ｄ１の０．６５倍を加えた値、すなわち、
Ｗ＝ｄ５^(1/3)＋０．６５・ｄ１ …（１）
に相当する値を指している。

因みに、内歯ピン８４Ｃのピッチ円径ｄ５は、軸受ピン９６Ｐのピッチ円径ｄ６よりも大きくなる傾向となる。それは、同一のピン溝８４Ｂに対して、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３より小さい外径ｄ１の内歯ピン８４Ｃが組み込まれているためである。

一方、両者の差（ｄ３−ｄ１）を大きく取り過ぎると、（ｄ３＜Ｄ１の制約があるため、内歯ピン８４Ｃが細くなり過ぎ）ピン溝８４Ｂ内で内歯ピン８４Ｃがバタつく虞があるため、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３と内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１の差（ｄ３−ｄ１）は、公差単位Ｗの１５倍以下とされることが好ましい。結局、５・Ｗ≦（ｄ３−ｄ１）≦１５・Ｗの範囲が好ましいことになる。

次に、減速装置Ｇ１の作用について説明する。

電動モータＭ１の回転が継手３８を介して第１減速機構４１の入力軸４６に伝達されてくると、該入力軸４６とキー４８を介して一体化された偏心体５０の外周が偏心回転し、偏心体軸受５２を介して外歯歯車５４が揺動する。第１減速機構４１では、内歯歯車５６（の内歯歯車本体５６Ａ）が、ケーシング５８に固定されているため、外歯歯車５４は、入力軸４６が１回回転する毎に１回揺動して内歯歯車５６に対して歯数差「１」に相当する角度だけ相対回転する（内歯歯車５６に対して自転する）。この内歯歯車５６に対する外歯歯車５４の相対回転（自転）が外歯歯車５４を貫通している摺動促進部材６０および内ピン６２を介してキャリヤ６４に伝達され、１／（外歯歯車５４の歯数）の減速比の減速が実現される。なお、外歯歯車５４の揺動（径方向の動き）は、摺動促進部材６０と外歯歯車５４との間の隙間（遊嵌）によって吸収される。

この減速装置Ｇ１では、第１減速機構４１のキャリヤ６４は、出力軸６６と一体化されており、さらにこの出力軸６６は、第２減速機構４２の入力軸６６を構成しているため、第１減速機構４１のキャリヤ６４に伝達された回転は、そのまま第２減速機構４２の入力軸６６の回転となる。

第２減速機構４２では、入力軸６６が回転すると、該入力軸６６にキー６８を介して連結されたセンタギヤ７０が回転し、該センタギヤ７０と噛合している４つの振り分けギヤ７２が、同一の方向に同一の速度で回転する。この結果、各振り分けギヤ７２にスプライン係合部７４を介して連結されている４本の偏心体軸７６が同一の方向に同一の速度で回転し、各偏心体軸７６に位相を揃えて形成されている偏心体７８が同期して回転する。

これにより各偏心体軸７６が１回回転する毎に、外歯歯車８０は１回揺動し、内歯歯車８４に対して歯数差「１」に相当する角度だけ相対回転する（内歯歯車８４に対して自転する）。この内歯歯車８４に対する外歯歯車８０の相対回転（自転）は、外歯歯車８０を貫通している偏心体軸７６を介して該偏心体軸７６を支持している第１、第２キャリヤ８７、８８に伝達される。

第１、第２キャリヤ８７、８８に伝達された回転は、スプライン係合部９１、９１を介して出力軸４４に伝達され、さらに出力軸４４と一体化されている出力ピニオン２４に伝達される。出力ピニオン２４の回転は、旋回歯車２８を回転させようとするが、旋回歯車２８は、風力発電設備１０の円筒支柱１１側に取り付けられているため、反作用で出力ピニオン２４自体が旋回歯車２８と噛合しながら該旋回歯車２８の軸心３７の周りを公転する。これにより、出力ピニオン２４を支持している減速装置Ｇ１が固定されているナセル１２が、円筒支柱１１の軸心（旋回歯車２８の軸心）３７を旋回軸心として旋回する。

ここで、例えば、強風や突風等の影響で、ナセル１２が強制的に旋回させられるような状況が発生すると、円筒支柱１１に固定された旋回歯車２８からの反力を受けて出力ピニオン２４側から強いラジアル荷重が入力されてくることになる。このラジアル荷重は、該出力ピニオン２４と一体化されている出力軸４４を含む出力部材Ｏｍ１に掛かる。具体的には、出力部材Ｏｍ１は、第１軸受９４を支点としてその軸心Ｏ１が傾こうとする。この出力部材Ｏｍ１のラジアル荷重は、ときに極めて大きく、もし、該ラジアル荷重が内歯ピン８４Ｃ側に掛かってしまうと、外歯歯車８０と内歯歯車８４の円滑な噛合が阻害され、偏心体軸受８２の耐久性が低下したり、外歯歯車８０の歯面が損傷し易くなったりしてしまう。

しかし、この不具合に対し、本減速装置Ｇ１によれば、以下のような作用が得られる。

先ず、出力部材Ｏｍ１を反負荷側で支持している第２軸受９６が、内歯歯車８４の内歯を構成する内歯ピン８４Ｃを配置するためのピン溝８４Ｂに配置された軸受ピン９６Ｐによって構成されているため、該第２軸受９６（軸受ピン９６Ｐ）のピッチ円径ｄ６が非常に大きい。したがって、出力部材Ｏｍ１に伝達されてくるラジアル荷重に対し、十分な耐荷重性を発揮させることができる。

また、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３は、内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１よりも大きく形成されている。このため、軸受ピン９６Ｐは、同一の内径Ｄ１を有するピン溝８４Ｂに対して、内歯ピン８４Ｃよりも小さな隙間で組み込まれている。このため、出力部材Ｏｍ１がラジアル荷重を受けて第１軸受９４を中心に傾くと、（内歯ピン８４Ｃがピン溝８４Ｂに当接するより早く）先ず軸受ピン９６Ｐがピン溝８４Ｂに当接し、ケーシング８６側から反力を受けることができる。このとき、内歯ピン８４Ｃ側は、外径ｄ１が小さい分、ピン溝８４Ｂとの間に若干の隙間が確保され、当該ラジアル荷重を殆ど受けない。そのため、出力部材Ｏｍ１を介して入力されてくるラジアル荷重の大半を軸受ピン９６Ｐによって受け止めることができ、その分、内歯ピン８４Ｃに掛かるラジアル荷重を低減することができる。

そして、本実施形態に係る減速装置Ｇ１によれば、さらに、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３が内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１よりも公差単位Ｗの５倍以上大きくなるように設定してあるため、例えば、内歯ピン８４Ｃがプラス誤差、軸受ピン９６Ｐがマイナス誤差を有している場合であっても、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３の方が内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１よりも大きいという関係を維持することができる。また、周方向に隣接するピン溝８４Ｂの一方がプラス誤差、他方がマイナス誤差を有している場合でも、換言するならは、各ピン溝８４Ｂの形成にばらつきがあっても（外歯歯車８０が周方向のどのピン溝８４Ｂの内歯ピン８４Ｃと噛合しているときであっても）、軸受ピン９６Ｐ側で確実に出力部材Ｏｍ１からのラジアル荷重を受けることができる。

さらに、本実施形態においては、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３と内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１との差（ｄ３−ｄ１）を、公差単位Ｗの１５倍以下に設定するようにしてあるため、例えば、内歯ピン８４Ｃがピン溝８４Ｂに対して相対的に小さくなり過ぎて、ピン溝８４Ｂ内で内歯ピン８４Ｃがバタついたりするのを防止できる。

また、軸受ピン９６Ｐの外径ｄ３は、（内歯ピン８４Ｃの外径ｄ１より大きいものの）ピン溝８４Ｂの内径Ｄ１よりは小さく設定されている。このため、例えば、軸受ピン９６Ｐがピン溝８４Ｂに対して相対的に大きくなり過ぎて、軸受ピン９６Ｐがピン溝８４Ｂ内において円滑に回転できなくなったり、あるいは、ピン溝８４Ｂの中に軸受ピン９６Ｐが入り切らず、ピン溝８４Ｂの端部近傍でのみで該軸受ピン９６Ｐがピン溝８４Ｂに接触するような状況となったりすることも防止できる。

さらに、本実施形態に係る減速装置Ｇ１では、軸受ピン９６Ｐが内歯ピン８４Ｃよりも軸方向反負荷側に配置されているため（すなわち第１軸受９４と第２軸受９６とで外歯歯車８０および内歯歯車８４の噛合部を挟み込むようにして出力部材Ｏｍ１をケーシング８６に支持しているため）、ラジアル荷重によって出力部材Ｏｍ１の軸心Ｏ１が第１軸受９４を中心に傾こうとするときに、軸受ピン９６Ｐは、内歯ピン８４Ｃよりも、より変位が大きくなる側に位置していることになる。そのため、より確実に内歯ピン８４Ｃとピン溝８４Ｂとの間の隙間を確保でき、内歯ピン８４Ｃに該ラジアル荷重が掛かるのを防止できる。また、軸受ピン９６Ｐが内歯ピン８４Ｃよりも軸方向反負荷側に配置されていることにより、第１軸受９４と第２軸受９６との軸受スパンを大きく取ることができ、第２軸受９６のピッチ円径ｄ６が大きいことと相まって、出力部材Ｏｍ１をより安定した状態で支持することができる。

また、本減速装置Ｇ１にあっては、第２軸受９６を第１キャリヤ８７の外周面８７Ｂに位置させているため、第２軸受９６を設けたことによる軸方向スペースの拡張がなく、減速装置Ｇ１全体としての軸方向長さを短く維持することができている。

また、本減速装置Ｇ１にあっては、第２軸受９６の外輪はケーシング８６に形成されたピン溝８４Ｂによって構成されており、内輪は第１キャリヤ８７の外周面８７Ｂによって構成されている。即ち、第２軸受９６は、専用の内外輪を有していないため、第２軸受９６を配置するために減速装置Ｇ１が全体としての径方向に大きくなってしまうのを防止でき、また、第２軸受９６を配置するために部品点数が増大するのを防止できている。

さらには、内歯ピン８４Ｃおよび軸受ピン９６Ｐは、ケーシング８６の段部８６Ｈ、あるいはケーシング８６そのもの（反負荷側カバー体８６Ｃ）によって軸方向の移動が規制されているため、万一、内歯ピン８４Ｃ、あるいは軸受ピン９６Ｐにスラスト方向の荷重が加えられたとしても、該スラスト方向の荷重をも、確実に受け止めることができる。

図７に、本発明の他の実施形態の一例（第２の実施形態）を示す。

この減速装置Ｇ２は電動モータＭ２、直交歯車減速機構１４０、平行軸減速機構１４２、および偏心揺動型の遊星歯車減速機構１４４が動力伝達経路上でこの順に配置されている。

直交歯車減速機構１４０は、ハイポイドピニオン１４７およびハイポイドギヤ１５０を備える。平行軸減速機構１４２は、スパーピニオン１５４およびスパーギヤ１５６を備える。スパーギヤ１５６は、中空構造のホロー軸１６５に連結されている。ホロー軸１６５には、遊星歯車減速機構１４４の入力軸１６６がキー１６８を介して連結されている。

遊星歯車減速機構１４４は、センタクランク型の偏心揺動型の遊星歯車減速機構で、該入力軸１６６と、該入力軸１６６とキー１６９を介して一体化された２つの偏心体１７８と、該偏心体１７８の外周に組み込まれ、該偏心体１７８によって揺動される２枚の外歯歯車１８０と、該外歯歯車１８０が揺動しながら内接噛合する内歯歯車１８４と、を備える。

遊星歯車減速機構１４４のケーシング１８６は、第１ケーシング体１８６Ａ、第２ケーシング体１８６Ｂ、反負荷側カバー体１８６Ｃ、および負荷側カバー体１８６Ｄとで主に構成され、ボルト１８６Ｅを介してナセル１２の構造体１２Ａに固定されている。

遊星歯車減速機構１４４の内歯歯車１８４は、第１ケーシング体１８６Ａと一体化されている内歯歯車本体１８４Ａを備え、その内歯が、第１ケーシング体１８６Ａに形成されたピン溝１８４Ｂに配置された内歯ピン（第１ピン部材）１８４Ｃによって構成されている。内歯歯車１８４の内歯の数（内歯ピン１８４Ｃの数）は、外歯歯車１８０の外歯の数より僅かだけ（この例では「１」だけ）多い。

外歯歯車１８０には、内ピン１６２が摺動促進部材１６０とともに複数（この例では１２本）、同一円周上で貫通している。内ピン１６２は、キャリヤ１６４と圧入により一体化され、該キャリヤ１６４は減速装置Ｇ２の出力軸１４５と（スプライン等によってではなく）当初から一体化されている。

出力軸１４５は、キャリヤ１６４と共に、出力部材Ｏｍ２を構成している。出力部材Ｏｍ２は、第２ケーシング体１８６Ｂに組み込まれた自動調心ころ軸受で構成された第１軸受１９４と、第１ケーシング体１８６Ａの内周に配置された第２軸受１９６によって支持されている。第２軸受１９６は、前記ピン溝１８４Ｂに配置された軸受ピン１９６Ｐ（第２ピン部材）によって構成されている。内歯ピン１８４Ｃと軸受ピン１９６Ｐの大小関係は、先の第１の実施形態と同様である。すなわち、軸受ピン１９６Ｐの外径ｄ１０３は、内歯ピン１８４Ｃの外径ｄ１０１より大きく形成されている。なお、具体的な設定範囲についても、先の第１の実施形態と同様の設定範囲とするのが好ましい。

出力軸１４５には、スプライン係合部１９２を介して出力ピニオン１２４が連結され、該出力ピニオン１２４が既に説明した旋回歯車２８（図５、図６）と噛合する構成とされている。

この実施形態においても、先の実施形態と同様に、出力部材Ｏｍ２を支持する軸受ピン１９２Ｐに掛かるべきラジアル荷重が、内歯歯車１８４の内歯を構成する内歯ピン１８４Ｃに掛かってしまうのを低減するという作用効果が得られる。

なお、上記第１の実施形態においては、軸受ピン９６Ｐは内歯ピン８４Ｃの軸方向反負荷側に配置されていた。しかし、本発明においては、例えば、この第２の実施形態のように、軸受ピン１９６Ｐを内歯ピン１８４Ｃの軸方向負荷側に配置し、外歯歯車１８０と内歯歯車１８４の噛合部よりも軸方向負荷側において出力部材Ｏｍ２を支持するようにしてもよい。

また、第１の実施形態においては、キャリヤピン８９を、第２キャリヤ８８と初めから一体化し、第２キャリヤ８８自体からキャリヤピン８９が突出している構成を採用していた。しかしながら、本発明においては、必ずしもキャリヤピンは第２キャリヤと一体化されている必要はなく（例えば、圧入等により一体化する構成であってもよく）、また、例えば、この第２の実施形態のように、キャリヤピンを有さず、内ピン１６２のみが備えられた構成であってもよい。

また、第１の実施形態では、第１キャリヤ８７および第２キャリヤ８８と出力軸４４は、スプライン係合部９１、９１を介して一体化されていた。この構成は、出力ピニオン２４を介して出力軸４４に伝達されてきた風力負荷によるラジアル荷重を、該スプライン係合部９１、９１の部分である程度遮断できるため、（第１、第２）キャリヤ８７、８８側に伝達されるラジアル荷重を低減できるという効果が得られる。但し、このスプライン係合部９１、９１を介して出力軸４４と第１キャリヤ８７および第２キャリヤ８８を連結するという構成も、本発明においては、必ずしも必須の構成ではない。例えば、第２の実施形態では、キャリヤ１６４と出力軸１４５は、当初より一体化されている。第２の実施形態のように、出力軸１４５とキャリヤ１６４を当初より一体化した場合、出力軸１４５とキャリヤ１６４との軸心のぶれが生じにくくなり、また出力部材Ｏｍ２全体の剛性を高く維持できるというメリットが得られる。この構成は、とりわけ、第２の実施形態のように、内歯ピン１８４Ｃの軸方向負荷側に軸受ピン９６Ｐが配置される構成を採用している場合には、好ましい構造である。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、出力軸１４５と出力ピニオン１２４を一体とせず、スプライン係合部１９２を介して連結している。すなわち、スプライン係合部を、第１軸受１９４と第２軸受１９６との間ではなく、第１軸受１９４の負荷側に設けるようにし、これにより、出力ピニオン１２４のラジアル荷重が直接出力部材Ｏｍ２側に伝達されてこないように配慮している。

なお、上記実施形態では、いずれも、キャリヤの外周が軸受ピンの内輪を兼用していたが、本発明では、これに限定されず、軸受ピンを納める専用の（独立した）内輪を設けるようにしてもよい。

本発明は、風力発電設備のヨー駆動システムだけでなく、ブレードの方向を変えるピッチ駆動システム、更には、同様に風力負荷を受けて動力の逆流現象が発生する虞のある太陽光発電の受光パネル等において、その受光方向や受光角度を変更する減速装置にも適用することができ、同様の作用効果が得られる。すなわち、本発明は、突風や強風等により、予期せぬ大荷重を受ける虞のある環境で使用される自然エネルギの回収システム用の減速装置に好適に使用できる。また、自然エネルギの回収システム以外の用途、例えば建設機械の旋回駆動装置にも適用できる。

８０…外歯歯車
８４…内歯歯車
８４Ａ…内歯歯車本体
８６…ケーシング
８６Ａ…ケーシング本体
８７…第１キャリヤ
８８…第２キャリヤ
９４…第１軸受
９６…第２軸受
９６Ｐ…軸受ピン
Ｏｍ１…出力部材

Claims

内歯歯車と、
ケーシングに軸受を介して支持され、前記内歯歯車に対して回転する出力部材と、を備え、
前記内歯歯車は、その内歯歯車本体が、前記ケーシングと一体化されると共に、その内歯が、前記ケーシングに形成されたピン溝に配置された第１ピン部材により構成され、
前記軸受は、前記ケーシングの前記ピン溝に配置された第２ピン部材により構成され、かつ、
該第２ピン部材の外径は、前記第１ピン部材の外径より大きく形成された
ことを特徴とする減速装置。
請求項１において、
前記第２ピン部材の外径は、前記第１ピン部材の外径よりも公差単位Ｗの５倍以上大きい
ことを特徴とする減速装置。
請求項１または２において、
前記第２ピン部材の外径と前記第１ピン部材の外径との差は、公差単位Ｗの１５倍以下である
ことを特徴とする減速装置。
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記第２ピン部材の外径は、前記ピン溝の内径よりも小さい
ことを特徴とする減速装置。
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記第２ピン部材が、前記第１ピン部材よりも、軸方向反負荷側に配置されている
ことを特徴とする減速装置。