JP6756649B2

JP6756649B2 - 減速装置

Info

Publication number: JP6756649B2
Application number: JP2017053275A
Authority: JP
Inventors: 卓小浜田
Original assignee: Nissei Corp
Current assignee: Nissei Corp
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2020-09-16
Anticipated expiration: 2037-03-17
Also published as: CN110268180A; WO2018168765A1; JP2018155345A; CN110268180B

Description

本発明は、ケーシング回転型の減速装置に関する。

ケーシング回転型の減速装置として、特開２０１０−２１６５５１号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。
この減速装置では、減速機３１０の回転ケーシング３１７に工具マガジン３が連結されており、減速機３１０（第１支持ブロック３１４）が固定部３０８に対して太いボルト３２８により固定されている。太いボルト３２８は、ピニオン３０４等を避けるため、下側のみに配置されている。ピニオン３０４は、減速機３１０の入力軸３１１に対して小さいボルト３０５により固定されたベベルギヤ３０７と噛み合っている。
又、減速機３１０の外歯歯車３１２を支持すると共に回転ケーシング３１７を回転可能に支持する第１支持ブロック３１４及び第２支持ブロック３１５は、第１支持ブロック３１４に一体形成された内ピン３２３及び細いボルト３１６により連結されている。
そして、回転ケーシング３１７には、第１支持ブロック３１４の端面に対して減速機３１０（回転ケーシング３１７）の回転軸方向で重なる円板３１９が固定されており、衝突等のアクシデントにより内ピン３２３や細いボルト３１６が破損した場合には、円板３１９が第１支持ブロック３１４の端面に掛かるようにして、回転ケーシング３１７ないし工具マガジン３の脱落が防止されるようになっている。

特開２０１０−２１６５５１号公報

しかし、上述の減速装置では、回転ケーシング３１７に強い衝撃が加わる等のアクシデントにより太いボルト３２８が破損した場合に、固定部３０８から第１支持ブロック３１４が回転ケーシング３１７と共に脱落してしまう。かような脱落は、回転ケーシング３１７と一体の円板３１９が第１支持ブロック３１４に掛かったとしても防止できず、結局減速機３１０全体が落下してしまう。
又、かような脱落に際し、ベベルギヤ３０７が固定部３０８に掛かる可能性がある。しかし、工具マガジン３及び減速機３１０の総重量が、小さいボルト３０５に対して及ぶので、小さいボルト３０５も破損し、結局減速機３１０全体が落下してしまう可能性が高い。
本発明の主な目的は、減速機全体が固定部から落下する事態を防止することができる減速装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、円筒状の内面を有するケーシングと、前記ケーシングの前記内面に内接する外面を有する内接部材と、前記内接部材を支持すると共に前記ケーシングを回転可能に支持するキャリア部材と、前記キャリア部材が固定される固定部と、前記固定部又は前記キャリア部材の一方に配置された抜け止め部材と、前記キャリア部材を前記固定部に固定する締結部材と、を備えており、前記固定部又は前記キャリア部材の他方に、凹部が形成されており、前記抜け止め部材は、前記凹部の内方に達しており、前記ケーシングの回転中心軸を基準として前記締結部材と反対側に配置されていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、上記発明において、前記抜け止め部材は、複数設けられており、周方向に並べられていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明において、前記凹部は、円周状の溝であることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、上記発明において、前記抜け止め部材は、ボルトであり、前記固定部又は前記キャリア部材の前記一方に、前記ボルトを入れるボルト孔が設けられていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、上記発明において、前記抜け止め部材と前記凹部との間に、隙間が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の主な効果は、減速機全体が固定部から落下する事態を防止することができる減速装置が提供されることである。

本発明に係る減速装置の縦断面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態やその変更例が、適宜図面に基づいて説明される。尚、本発明は、下記の実施の形態や変更例に限定されない。

図１は、本発明に係る減速装置１の縦断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
減速装置１は、固定部２と、これに対して固定される減速機４と、を備えている。

固定部２は、その外郭として固定部ケース１０を備えている。固定部２の上方には、図示されない駆動源としてのモータが取り付けられており、そのモータの出力軸としてのモータ軸は、固定部ケース１０内に配置された継軸１２と連結されている。継軸１２は、軸受１４，１４を介して、自身の軸周りで回転可能に支持されている。
継軸１２の先端部には、ピニオン１６が、直切りにより形成されている。

減速機４は、その入力軸としてのクランクシャフト２０と、内接部材としての２個の遊星ギア２２Ａ，２２Ｂと、キャリア部材としての第１キャリア部材２４及び第２キャリア部材２６と、回転するケーシング（出力部）としてのケーシング主部材２８及びケーシング案内部材３０と、を備えている。

第１キャリア部材２４及び第２キャリア部材２６は、互いに同寸の中央孔をそれぞれ有する円筒ブロック状の部材であり、互いの中央孔が間隔を置いて連続する状態で連結されている。それらの中央孔には、クランクシャフト２０が、その中心軸が中央孔の中心軸と一致する状態で通されている。その一致する中心軸（図１の中心軸Ｃ）は、固定部２の継軸１２の中心軸に対し、減速機４側の角度が鈍角となる状態で交わっている。
クランクシャフト２０における固定部２側の端部には、ベベルギア３２が固定されている。ベベルギア３２は、継軸１２のピニオン１６と噛み合っている。
クランクシャフト２０の中央部には、中心軸Ｃに対して偏心した２箇所の円盤状の偏心部３４Ａ，３４Ｂが形成されている。固定部２側の偏心部３４Ａの中心軸は、その逆側の偏心部３４Ｂの中心軸に対して、中心軸Ｃを基準として１８０°の位置となるように配置されている。
クランクシャフト２０は、軸受３６Ａ，３６Ｂにより、回転可能に支持されている。固定部２側の軸受３６Ａは、第１キャリア部材２４の中央孔内に固定されており、その逆側の軸受３６Ｂは、第２キャリア部材２６の中央孔内に固定されている。

遊星ギア２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ外歯部３８Ａ，３８Ｂと中央孔とを有する円盤状の部材である。
遊星ギア２２Ａの中央孔内には、クランクシャフト２０の偏心部３４Ａが位置しており、偏心部３４Ａと遊星ギア２２Ａの中央孔との間にニードルベアリング４０Ａが介装されることにより、遊星ギア２２Ａが偏心部３４Ａの周りで自転可能に支持されている。又、遊星ギア２２Ａは、クランクシャフト２０の中心軸Ｃ周りの回転による偏心部３４Ａの偏心回転により、公転可能である。
同様に、遊星ギア２２Ｂの中央孔内には、クランクシャフト２０の偏心部３４Ｂが位置しており、偏心部３４Ｂと遊星ギア２２Ｂの中央孔との間にニードルベアリング４０Ｂが介装されることにより、遊星ギア２２Ｂが偏心部３４Ｂの周りで自転可能に支持されている。又、遊星ギア２２Ｂは、偏心部３４Ｂの偏心回転により、公転可能である。
遊星ギア２２Ａにおける外歯部３８Ａと中央孔との間の部分には、６個のピン孔４２Ａが、周方向において等間隔に並べられている。各ピン孔４２Ａは、中心軸Ｃと平行な中心軸を有する。
同様に、遊星ギア２２Ｂにおける外歯部３８Ｂと中央孔との間の部分には、６個のピン孔４２Ｂが、周方向において等間隔に並べられている。各ピン孔４２Ｂは、中心軸Ｃと平行な中心軸を有する。

第１キャリア部材２４における外曲面と中央孔との間の部分には、６個のピン孔４４が、周方向において等間隔に並べられている。各ピン孔４４は、中心軸Ｃと平行な中心軸を有する。
同様に、第２キャリア部材２６における外曲面と中央孔との間の部分には、６個のピン孔４６が、周方向において等間隔に並べられている。各ピン孔４６は、中心軸Ｃと平行な中心軸を有する。
そして、ピン孔４４と対応するピン孔４６が合致する状態で、計６本の円柱状のキャリアピン４８がそれぞれピン孔４４，４６に通されることで、第１キャリア部材２４と第２キャリア部材２６とが、間隔を置いて連結されている。ピン孔４４，４６の内径と、キャリアピン４８の外径とは、一致している。
第１キャリア部材２４と第２キャリア部材２６との間には、遊星ギア２２Ａ，２２Ｂが配置されている。
遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの各ピン孔４２Ａ，４２Ｂ内において、対応するキャリアピン４８が通っている。各キャリアピン４８の径方向外側であって、各ピン孔４２Ａ，４２Ｂ内には、円筒状のメタル４９が配置されている。ピン孔４２Ａ，４２Ｂの内径は、メタル４９の外径より大きい。よって、メタル４９及びキャリアピン４８は、遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの公転を許容しつつ、遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの移動や偏心部３４Ａ，３４Ｂに対する相対的な自転につき所定の態様に留まるように規制している。
第１キャリア部材２４の下部（中心軸Ｃを基準として継軸１２と反対側の部分）における固定部２側の面には、ボルト穴５０が、中心軸Ｃと平行に開けられている。他方、固定部ケース１０の下部には、ボルト孔５２が開けられている。そして、ボルト孔５２ないしボルト穴５０に共通するボルト５４（締結部材）により、第１キャリア部材２４、ひいては減速機４が、固定部２に対して固定される。

ケーシング主部材２８は、中央孔を有する円筒状の部材である。ケーシング主部材２８ないしその中央孔の中心軸は、中心軸Ｃと合致している。その中央孔における内面の固定部２側には、遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの外歯部３８Ａ，３８Ｂと噛み合う内歯部６０Ａ，６０Ｂが形成されている。その中央孔の内径は遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの外径より大きく、ケーシング主部材２８の内歯の数は遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの外歯の数より多い。他方、その中央孔の内面における固定部２と逆側内の部分には、第２キャリア部材２６が配置されている。
ケーシング主部材２８の固定部２と逆側の面には、ケーシング主部材２８の中央孔を覆うカバー６２が、複数のボルト６４により取り付けられている。
又、ケーシング主部材２８の外面部には、図示されない工具マガジン等を連結するための連結部６６が、複数設けられている。

ケーシング案内部材３０は、中央孔を有する円筒状の部材であり、その中心軸及びその中央孔の中心軸は、中心軸Ｃと合致している。
ケーシング案内部材３０と第１キャリア部材２４との間には、クロスローラ７０が介装されており、第１キャリア部材２４は、ケーシング案内部材３０を、回転可能に支持している。尚、第１キャリア部材２４（内輪）、クロスローラ７０、及びケーシング案内部材３０（外輪）は、クロスローラベアリングとみることができる。
ケーシング案内部材３０の周縁部には、中心軸Ｃと平行なボルト孔７２が、複数、周方向に等間隔に並べられている。他方、ケーシング主部材２８における固定部２側の面には、中心軸Ｃと平行なボルト穴７４が、ボルト孔７２と対応するように開けられている。そして、ボルト孔７２ないしボルト穴７４の各対に対してボルト７６が入れられており、ケーシング案内部材３０は、ケーシング主部材２８と連結されている。

第１キャリア部材２４の外曲面における、ケーシング案内部材３０より固定部２側の部分であり、固定部ケース１０内に配置される部分には、他の外曲面部分より径方向内方に凹む溝８０（凹部）が形成されている。溝８０は、第１キャリア部材２４の外曲面を一周している。固定部ケース１０とケーシング案内部材３０との間には、隙間が存在している。
固定部ケース１０における溝８０の径方向外方部分には、中心軸Ｃに直交するボルト孔８２が、複数、周方向で等間隔に並べられている。ボルト孔８２は、上下（図１ないし図２）及び左右（図２）に設けられている。
そして、各ボルト孔８２には、抜け止め部材としてのボルト８４が入れられている。各ボルト８４は、頭部が径方向外側で、先端部が径方向内側において固定部ケース１０の内面から突出するように入れられている。各ボルト８４の先端部の幅（中心軸Ｃの方向の寸法）は、溝８０の幅より小さくされている。各ボルト８４の先端部は、溝８０の内方に達している。各ボルト８４の先端部と溝８０との間には、隙間が存在している。

次いで、かような減速装置１の動作例が説明される。
モータの駆動により継軸１２が回転すると、ベベルギア３２を介してクランクシャフト２０が中心軸Ｃの周りで回転し、偏心部３４Ａ，３４Ｂが偏心回転する。
そして、遊星ギア２２Ａ，２２Ｂが、第１キャリア部材２４と第２キャリア部材２６との間において、各キャリアピン４８により移動範囲を規制されながら、ケーシング主部材２８の内歯部６０Ａ，６０Ｂ内を相対的に走る。
ケーシング主部材２８は、その外歯数と遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの内歯数との差に応じた減速比において、中心軸Ｃの周りで減速回転される。ケーシング主部材２８の回転は、これと連結されたケーシング案内部材３０により案内される。
ケーシング主部材２８の回転により、これに連結された工具マガジン等が回転する。

工具マガジンに対する衝突等のアクシデントにより、減速機４を固定部２に対して固定するボルト５４が破断した場合、次のようにして減速機４ないし工具マガジン等の落下が防止される。
即ち、減速機４が固定部２から離れようとすると、第１キャリア部材２４の溝８０（主に固定部２側の面）に各ボルト８４の先端部が接触し、各ボルト８４が第１キャリア部材２４ひいては減速機４を支える。

続いて、減速装置１の作用効果が説明される。
減速装置１は、円筒状の内歯部６０Ａ，６０Ｂを有するケーシング主部材２８及びケーシング案内部材３０と、ケーシング主部材２８の内歯部６０Ａ，６０Ｂに噛み合う外歯部３８Ａ，３８Ｂを有する遊星ギア２２Ａ，２２Ｂと、遊星ギア２２Ａ，２２Ｂを支持すると共にケーシング主部材２８及びケーシング案内部材３０を回転可能に支持する第１キャリア部材２４及び第２キャリア部材２６と、第１キャリア部材２４が固定される固定部２と、固定部２に配置されたボルト８４と、を備えており、第１キャリア部材２４に、溝８０が形成されており、ボルト８４は、溝８０の内方に達している。よって、アクシデントにより減速機４全体の固定部２からの落下が発生しかけたとしても、ボルト８４が溝８０に掛かることで、かような落下を食い止めることができる。
又、第１キャリア部材２４は、ボルト５４により固定部２に固定されており、上のボルト８４は、ケーシング主部材２８の回転中心軸Ｃを基準としてボルト５４と反対側に配置されている。よって、ボルト５４（破損部）を中心とした減速機４の落下開始時の移動が効果的に抑制される。
更に、ボルト８４は、複数設けられており、周方向に並べられている。よって、ボルト５４の破断時に様々な方向から減速機４が各ボルト８４に支持され、より確実に減速機４の落下が防止される。

加えて、各ボルト８４の先端部が入る凹部は、円周状の溝８０である。よって、溝８０が旋盤によって低コストで形成可能であり、又ボルト８４の追加が、溝８０を利用することで凹部の新たな形成を省略して行えるため、容易である。
又、減速機４の抜け止め部材は、各ボルト８４であり、固定部２に、各ボルト８４を入れるボルト孔８２が設けられている。よって、抜け止め部材の着脱が容易であり、抜け止め部材の製造やメンテナンス等が容易である。
更に、各ボルト８４と溝８０との間に、隙間が設けられている。よって、第１キャリア部材２４に対する衝撃が各ボルト８４に直接伝達されず、先にボルト８４が破損してしまう事態が防止され、より確実に減速機４の抜け止めがなされる。

最後に、減速装置１の変更例が説明される。
抜け止め部材としてのボルト８４は、３本以下（１本を含む）とされても良いし、５本以上とされても良い。又、複数のボルト８４は、周方向で不等間隔に配置されても良いし、同一仮想円上に並ばなくても良い。抜け止め部材は、ピン孔に圧入されるピンであっても良いし、固定部ケース１０の内面に形成された突起であっても良い。
凹部は、円周状の溝８０に代えて、ボルト８４の先端部の対向部分毎に開けられた穴等とされても良い。
ボルト８４の一部又は全部は、溝８０に対して、隙間なく接するように配置されても良い。
ボルト８４が第１キャリア部材２４に固定され、ボルト８４の入る溝８０が固定部ケース１０に形成されていても良い。
固定部ケース１０の外側に、第１キャリア部材２４が配置されても良い。

遊星ギア２２Ａ，２２Ｂの枚数や、偏心部３４Ａ，３４Ｂの数ないし偏心角度は、増減されても良い。
各種軸受の数や形式は、軸受１４の数を増減したり、ニードルベアリング４０Ａ，４０Ｂをボールベアリングとしたりする等、様々に変更可能である。
ケーシング主部材２８とその内歯部６０Ａ，６０Ｂとが互いに別体とされたり、ケーシング主部材２８とケーシング案内部材３０とが一体形成されたり、カバー６２やそのボルト６４が省略されたり、継軸１２が用いられずモータ軸にピニオンが形成されるようにしたりする等、各種部材の構成は様々に変更されても良い。
減速機４の構成は、上述のものに限定されない。例えば、太陽歯車と、これに噛み合う複数の遊星歯車（内接部材）と、これらに噛み合う内歯歯車と、遊星歯車を回転自在に保持する連結部材と、を有するケーシング回転型の減速機とされても良い。

１・・減速装置、２・・固定部、４・・減速機、２２Ａ，２２Ｂ・・遊星ギア（内接部材）、２４・・第１キャリア部材（キャリア部材の一部）、２６・・第２キャリア部材（キャリア部材の一部）、２８・・ケーシング主部材（ケーシングの一部）、３０・・ケーシング案内部材（ケーシングの一部）、３８Ａ，３８Ｂ・・外歯部（内接部材の外面）、５４・・ボルト（締結部材）、６０Ａ，６０Ｂ・・内歯部（ケーシングの内面）、８０・・溝（凹部）、８２・・ボルト孔、８４・・ボルト（抜け止め部材）。

Claims

円筒状の内面を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記内面に内接する外面を有する内接部材と、
前記内接部材を支持すると共に前記ケーシングを回転可能に支持するキャリア部材と、
前記キャリア部材が固定される固定部と、
前記固定部又は前記キャリア部材の一方に配置された抜け止め部材と、
前記キャリア部材を前記固定部に固定する締結部材と、
を備えており、
前記固定部又は前記キャリア部材の他方に、凹部が形成されており、
前記抜け止め部材は、前記凹部の内方に達しており、前記ケーシングの回転中心軸を基準として前記締結部材と反対側に配置されている
ことを特徴とする減速装置。
前記抜け止め部材は、複数設けられており、周方向に並べられている
ことを特徴とする請求項１に記載の減速装置。
前記凹部は、円周状の溝である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の減速装置。
前記抜け止め部材は、ボルトであり、
前記固定部又は前記キャリア部材の前記一方に、前記ボルトを入れるボルト孔が設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の減速装置。
前記抜け止め部材と前記凹部との間に、隙間が設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の減速装置。