JP2009275717A - 減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】基部キャリアと端部キャリアとの間でクランク軸を保持するプレートが設けられる減速機においてその組立て性を向上させる。
【解決手段】支柱２７及びプレート３９に形成された支柱ピン穴５１として、基部キャリア２５とプレート３９とに亘って形成された第１支柱ピン穴５１ａと、端部キャリア２６とプレート３９とに亘って形成された第２支柱ピン穴５１ｂとが設けられる。支柱ピン穴５１に圧入され、基部キャリア２５及び端部キャリア２６における周方向の位置を合わせる支柱ピン４０として、第１支柱ピン穴５１ａに圧入される第１支柱ピン４０ａと、第１支柱ピン４０ａとは別部材として形成されて第２支柱ピン穴５１ｂに圧入される第２支柱ピン４０ｂとが設けられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、クランク軸の回転に伴い偏心して回転する外歯歯車がピン内歯に噛み合い、支柱で連結されてプレートが間に配置された基部キャリア及び端部キャリアが、支柱に配置された支柱ピンで位置が合わされるとともにクランク軸を回転自在に保持する減速機に関する。

各種産業用機械等においては、大きい減速比を実現可能な減速機として偏心型減速機が用いられている。このような偏心型減速機として、クランク軸の回転に伴い偏心して回転する外歯歯車がピン内歯に噛み合い、支柱で連結されてプレートが間に配置された基部キャリア及び端部キャリアが、支柱に配置された支柱ピンで位置が合わされるとともにクランク軸を回転自在に保持する減速機が知られている（特許文献１を参照）。この特許文献１に開示された減速機においては、クランク軸（４８）を回転自在に保持する基部キャリア及び端部キャリアは、基部（３５）及び端板部（３６）として形成されている。そして、これらのキャリアの間に、中間軸受部材（４６）として形成されて、クランク軸（４８）をころ軸受（５４）を介して保持するプレートが配置されている。また、ピニオン（４４）として形成された外歯歯車が、ピン内歯（内歯ピン（３１））と噛み合い、クランク軸（４８）の回転に伴い偏心して回転する。また、シャフト部（３７）として形成された支柱に設けられた支柱ピン孔には、支柱ピン（ピン（５３））が配置され、これにより、基部キャリア及び端部キャリアの位置が合わされるように構成されている。

特開２００７−８５５２４号公報（第５−７頁、第１−４図）

特許文献１に開示された減速機では、クランク軸が基部キャリア及び端部キャリアに加えてプレートでも軸受を介して保持されるため、たわみや変形が抑制されることでクランク軸を小型化でき、減速機をその回転中心線に垂直な径方向において小型化することができる。しかしながら、この減速機においては、プレートが設けられているため、支柱及びプレートに形成された支柱ピン穴の長さが長くなってしまい、また、支柱ピン穴に圧入されて基部キャリア及び端部キャリアにおける周方向の位置を合わせる支柱ピンの長さも長くなってしまうことになる。このように支柱ピン穴及び支柱ピンの長さが長くなると、それらの円筒度を確保するように形成することが難しくなり、支柱ピン穴に支柱ピンを組み付けて減速機を組み立てることが非常に困難になってしまうという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、基部キャリアと端部キャリアとの間でクランク軸を保持するプレートが設けられる減速機においてその組立て性を向上させることができる、減速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１発明に係る減速機は、ケースと、前記ケースの内周に配置され、ピン状の部材として形成された複数のピン内歯と、前記ケースに収納されるとともに、前記ピン内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車と、前記外歯歯車に形成されたクランク用孔を貫通し、回転することで前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸と、前記クランク軸の一端側を回転自在に保持する基部キャリアと、前記クランク軸の他端側を回転自在に保持する端部キャリアと、前記基部キャリアに固定され、前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱と、前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、前記クランク軸に形成され、当該クランク軸の回転中心線に対して偏心するよう設けられた２つ以上の偏心部と、前記２つ以上の偏心部の間に配置され、前記クランク軸を回転自在に保持する偏心部間軸受と、前記偏心部間軸受を保持するとともに、前記基部キャリア及び前記端部キャリアの間に配置されたプレートと、前記支柱及び前記プレートに形成された支柱ピン穴と、前記支柱ピン穴に圧入され、前記基部キャリア及び前記端部キャリアにおける周方向の位置を合わせる支柱ピンと、を備えた減速機に関する。そして、第１発明に係る減速機は、前記支柱ピン穴として、前記基部キャリアと前記プレートとに亘って形成された第１支柱ピン穴と、前記端部キャリアと前記プレートとに亘って形成された第２支柱ピン穴とが設けられ、前記支柱ピンとして、前記第１支柱ピン穴に圧入される第１支柱ピンと、前記第１支柱ピンとは別部材として形成されて前記第２支柱ピン穴に圧入される第２支柱ピンとが設けられていることを特徴とする。

この発明によると、プレートと基部キャリアとに亘る第１支柱ピン穴に第１支柱ピンが圧入され、プレートと端部キャリアとに亘る第２支柱ピン穴に第１支柱ピンとは別部材の第２支柱ピンが圧入されることで、基部キャリアと端部キャリアとの位置合わせが行われる。このため、長さの短い（例えば、支柱ピン穴の半分程度の長さの）第１支柱ピン穴及び第２支柱ピン穴で支柱ピン穴を構成することができ、また、長さの短い（例えば、支柱ピンの半分程度の長さの）第１支柱ピン及び第２支柱ピンで支柱ピンを構成することができる。これにより、第１支柱ピン穴、第２支柱ピン穴、第１支柱ピン、及び第２支柱ピンの円筒度を確保することが容易になるため、プレートが設けられる減速機であっても、支柱ピン穴に支柱ピンを組み付けて減速機を組み立てることが容易になる。

従って、本発明によると、基部キャリアと端部キャリアとの間でクランク軸を保持するプレートが設けられる減速機においてその組立て性を向上させることができる、減速機を提供することができる。

第２発明に係る減速機は、第１発明の減速機において、前記支柱ピン穴は、穴の直径寸法が互いに異なるとともに連通する前記第１支柱ピン穴及び前記第２支柱ピン穴のうちの一方の穴が、前記基部キャリア及び前記端部キャリアのうちの一方から開口するように形成され、前記第１支柱ピン穴及び前記第２支柱ピン穴のうちの他方の穴よりも前記一方の穴の方が穴の直径寸法が大きいことを特徴とする。

この発明によると、連通する第１支柱ピン穴及び第２支柱ピン穴における一方の穴と他方の穴とに対して、第１支柱ピン及び第２支柱ピンにおける一方のピンと他方のピンとがそれぞれ圧入される（一方の穴に一方のピンが圧入され、他方の穴に他方のピンが圧入される）。このとき、支柱ピン穴の開口から、まず他方のピンが挿入されて直径寸法が小さく穴の奥側に配置される他方の穴に圧入され、次いで一方のピンが直径寸法の大きい一方の穴に挿入されて圧入されることになる。このため、第１支柱ピン穴と第２支柱ピン穴との中心位置が少しずれていても、直径寸法の大きい一方の穴を通過させて直径寸法の小さい他方の穴に他方のピンを圧入することを容易に行うことができる。これにより、プレートが設けられる減速機において、支柱ピン穴に支柱ピンを組み付けて減速機を組み立てることをさらに容易にすることができる。

第３発明に係る減速機は、第１発明の減速機において、前記第１支柱ピン穴は、前記基部キャリアから開口するように形成され、前記第２支柱ピン穴は、前記第１支柱ピン穴とは独立した穴として形成されて、前記端部キャリアから開口するように形成されていることを特徴とする。

この発明によると、独立した穴として形成された第１支柱ピン穴と第２支柱ピン穴とに対して、第１支柱ピンを基部キャリア側から、第２支柱ピンを端部キャリア側からそれぞれ別々に圧入することができる。このため、プレートが設けられる減速機において、支柱ピン穴に支柱ピンを組み付けて減速機を組み立てることをさらに容易にすることができる。

本発明によると、基部キャリアと端部キャリアとの間でクランク軸を保持するプレートが設けられる減速機においてその組立て性を向上させることができる、減速機を提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る減速機は、産業用ロボットや種々の工作機械等の各種産業用機械や建設機械等において広く適用することができる。尚、例えば、風車においては、近年、ブレード（羽根）の直径が大きくなる傾向にあることから、風向きに合わせて風車のナセルを旋回させるための首振り用の駆動装置であるヨー（Ｙａｗ）駆動装置として、寸法の大型化を抑制しつつ且つ高出力仕様の（負荷容量の大きな）減速機が要求される状況にある。このため、本実施形態に係る減速機は、このような風車用ヨー駆動装置として用いられると好適である。また、この例に限らず、クランク軸の回転に伴い偏心して回転する外歯歯車がピン内歯に噛み合い、支柱で連結されてプレートが間に配置された基部キャリア及び端部キャリアが、支柱に配置された支柱ピンで位置が合わされるとともにクランク軸を回転自在に保持する減速機に関して、広く適用することができるものである。

（減速機の全体構成）
図１は、本発明の一実施の形態に係る減速機１を示す断面図である。減速機１は、例えば、風車のナセルを旋回させる風車用ヨー駆動装置として用いられ、上側に配置されるモータ１００（図１にて一部を破線で図示）から入力された回転を減速して伝達して出力する。そして、減速機１は、ケース１１、遊星歯車機構１２、スパーギア４９、偏心型減速部１３、出力軸１４等をそなえて構成されている。

図１に示すように、減速機１は、下側に配置された一端側においてケース１１から突出するように位置する出力軸１４に対してピニオン１０１が取り付けられ、上側に配置された他端側においてケース１１に対してモータ１００が取り付けられる。そして、減速機１においては、上側に配置されたモータ１００から入力された回転力をケース１１内に配置された遊星歯車機構１２、スパーギア４９、及び偏心型減速部１３を介して減速して伝達して出力軸１４に取り付けられたピニオン１０１に出力する。減速機１が風車用ヨー駆動装置として用いられる場合であれば、減速機１は、ピニオン１０１が風車のタワーの上部に固定された歯車と噛み合うように配置される。そして、モータ１００からの回転駆動力に伴って減速機１が作動してピニオン１０１が回転することで、風車のナセルが旋回することになる。尚、以下の説明においては、減速機１にて、出力軸１４が配置される下側である出力側を一端側として、モータ１００が配置される上側である入力側を他端側として説明する。

図１に示すように、減速機１のケース１１は、筒状の第１ケース部１１ａと第１ケース部１１ａの他端側に配置される第２ケース部１１ｂとで構成され、これらの縁部同士がボルトで連結されている。そして、ケース１１の内部には、遊星歯車機構１２、スパーギア４９、偏心型減速部１３などが収納されている。尚、第２ケース部１１ｂの内側に遊星歯車機構１２及びスパーギア４９が配置され、第１ケース部１１ａの内側に偏心型減速部１３が配置されており、遊星歯車機構１２、スパーギア４９、偏心型減速部１３、及び出力軸１４は、減速機１の回転中心線Ｐ（図１において一点鎖線で図示）の方向である軸方向に沿って直列に配置されている。また、ケース１１は、一端側（第１ケース部１１ａの端部側）が開口形成され、他端側（第２ケース部１１ｂの端部側）には前述のようにモータ１００が固定されている。

（遊星歯車機構及びスパーギアの構成）
図１に示すように、遊星歯車機構１２は、モータ１００からの回転駆動力が伝達される１段の遊星歯車機構として設けられ、太陽歯車１５、キャリア１６、プラネタリギア１７、リングギア１８等を備えて構成されている。

図１に示すように、プラネタリギア１７は、ケース１１の内部に向かって突出するように配置されたモータ１００の回転軸１００ａの周囲に複数個（本実施形態では、３個）配置され、回転軸１００ａに対して減速機１の径方向（回転中心線Ｐに対して垂直な方向）に位置している。各プラネタリギア１７は、回転軸１００ａの端部の外周に形成された歯車と噛み合うことで、回転軸１００ａと連結されている。キャリア１６は、回転軸１００ａを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数のプラネタリギア１７を回転自在に保持するとともに公転動作を行う遊星枠として形成されている。リングギア１８は、第２ケース部１１ｂに固定されるとともに内周に歯が形成されたリング状の歯車として設けられ、プラネタリギア１７に噛み合うように構成されている。太陽歯車１５は、回転中心線Ｐ上に配置され、その一端側でスパーギア４９と噛み合い、その他端側でキャリア１６の内周部分に対してスプライン結合により連結されている。

図１に示すように、スパーギア４９は、太陽歯車１５と噛み合うようにその周囲に複数個（本実施形態では、３個）配置されて、太陽歯車１５に対して減速機１の径方向に位置している。そして、スパーギア４９は、偏心型減速部１３のクランク軸２３の他端側に固定されている。これにより、スパーギア４９は、クランク軸２３を回転させる回転力を伝達するように構成されている。

（偏心型減速部の構成）
図２は、図１における偏心型減速部１３及びその近傍を拡大して示す断面図である。また、図３は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。図１に示すように、偏心型減速部１３は、モータ１００から入力されて遊星歯車機構１２及びスパーギア４９を介して伝達される回転駆動力により作動して出力軸１４に対して回転を伝達するように構成されている。そして、図１乃至図３に示すように、偏心型減速部１３は、ピン内歯２２、クランク軸２３、基部キャリア２５、端部キャリア２６、支柱２７、外歯歯車２８、支柱ボルト２９、支柱ピン４０、偏心部間軸受４１等を備えて構成されている。

ピン内歯２２は、図１乃至図３に示すように、ピン状の部材（丸棒状の部材）として形成され、ケース１１の内周に沿って複数配置されている。尚、図１乃至図３においては、ピン内歯２２については、断面でなく外形を図示している。ピン内歯２２は、その長手方向が回転中心線Ｐと平行に位置するように配置されるとともに、ケース１１の内周において等間隔でケース１１に対して嵌め込まれた状態で配列され、後述する外歯歯車２８の外歯３１と噛み合うように構成されている。

クランク軸２３は、図１乃至図３に示すように、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数（本実施形態では３つ）配置されており、その軸方向が回転中心線Ｐと平行になるように配置されている。各クランク軸２３は、外歯歯車２８に形成されたクランク用孔３０をそれぞれ貫通するように配置されており、回転することで外歯歯車２８を偏心させて回転させる軸部材として設けられている。そして、クランク軸２３は、自らの回転（自転）に伴う外歯歯車２８の回転とともに、公転動作を行うことになる。また、各クランク軸２３は、後述するプレート３９に形成されたクランク用プレート孔４２もそれぞれ貫通するように配置されている。尚、図１及び図２においては、クランク軸２３については、断面でなく外形を図示している。

また、クランク軸２３には、第１偏心部２３ａ、第２偏心部２３ｂ、第１軸部２３ｃ、第２軸部２３ｄ、及び第３軸部２３ｅが設けられており、第１軸部２３ｃ、第１偏心部２３ａ、第３軸部２３ｅ、第２偏心部２３ｂ、第２軸部２３ｄの順番で直列に設けられている。そして、第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂは、軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成されており、それぞれの中心位置がクランク軸２３の回転中心線（第１軸部２３ｃ及び第２軸部２３ｄの中心位置）に対して偏心するように設けられている。即ち、本実施形態においては、第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂが、クランク軸２３に形成されてクランク軸２３の回転中心線に対して偏心するよう設けられた２つ以上の偏心部を構成している。

また、クランク軸２３の一端側に設けられた第１軸部２３ｃは後述する基部キャリア２５に対してころ軸受３４を介して回転自在に保持されており、他端側に配置された第２軸部２３ｄは後述する端部キャリア２６に対してころ軸受３５を介して回転自在に保持されている。また、クランク軸２３の他端側の第２軸部２３ｄには、ころ軸受３５から他端側に突出するように位置するその端部において、スパーギア４９がスプライン結合により連結されている。また、クランク軸２３において第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂの間に配置される第３軸部２３ｅは、軸方向と垂直な断面が円形断面となるように形成されており、その中心位置がクランク軸２３の回転中心線と一致するように設けられている。

図１及び図２に示すように、偏心部間軸受４１は、第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂの間に配置されている（即ち、２つ以上の偏心部の間に配置されている）。この偏心部間軸受４１は、ニードル軸受として設けられており、その保持器部分の外周において、プレート３９に形成されたクランク用プレート孔４２に保持されている。そして、偏心部間軸受４１は、その内側において第３軸部２３ｅにてクランク軸２３を回転自在に保持している。

基部キャリア２５は、図１及び図２に示すように、その一端側において出力軸１４と一体に形成され、ケース１１内に配置されている。この基部キャリア２５には、その他端側において、クランク軸２３の第１軸部２３ｃがころ軸受３４を介して配置されるクランク保持穴５０が形成されている。このクランク保持穴５０は、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に形成されている。このクランク保持穴５０により、基部キャリア２５は、各クランク軸２３の一端側をその第１軸部２３ｃにてころ軸受３４を介して回転自在に保持している。

また、基部キャリア２５は、その外周側において、ころ軸受３６を介してケース１１における第１ケース部１１ａの内周側に対して回転自在に保持されている。この基部キャリア２５に対しては、図１に示すように、基部キャリア２５の外周に沿って配置されるリング状の部材として設けられた位置決め部材４４が固定されている。そして、ころ軸受３６は、その一端側が位置決め部材４４に係合し、その他端側が第１ケース部１１ａの一端側に係合した状態で配置されている。この位置決め部材４４により、ころ軸受３６の基部キャリア２５に対する位置が規定される。尚、本実施形態では、出力軸１４は、基部キャリア２５に一体に形成されることで、基部キャリア２５に対して固定されている。

端部キャリア２６は、図１及び図２に示すように、支柱２７を介して基部キャリア２５と連結されており、円板状の部材として設けられている。この端部キャリア２６は、その外周側において、玉軸受３７を介してケース１１の内周側に対して回転自在に保持されている。尚、玉軸受３７は、その一端側がケース１１における第１ケース部１１ａの他端側に係合し、その他端側が端部キャリア２６の他端側においてフランジ状に張り出した縁部２６ａに係合した状態で配置されている。また、端部キャリア２６には、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置にクランク軸２３の他端側の第２軸部２３ｄが配置されるクランク貫通孔４３が形成されている。このクランク貫通孔４３において、クランク軸２３の他端側がその第２軸部２３ｄにてころ軸受３５を介して回転自在に保持されている。

プレート３９は、図１及び図２に示すように、外周が円形に形成された平らな板状の部材として設けられ、基部キャリア２５及び端部キャリア２６の間に配置されている。そして、このプレート３９には、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に円形孔として形成されたクランク用プレート孔４２が設けられている。プレート３９は、このクランク用プレート孔４２において偏心部間軸受４１を保持している。これにより、クランク軸２３は、その中途部分において、プレート３９に対して偏心部間軸受４１を介して回転自在に保持されている。尚、本実施形態では、プレート３９は、クランク軸２３をその中間部分の位置において偏心部間軸受４１を介して回転自在に保持している。

支柱２７は、図１乃至図３に示すように、基部キャリア２５に固定されて、基部キャリア２５と端部キャリア２６とをプレート３９を介して連結する柱状部分として設けられている。この支柱２７は、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿った均等角度の位置に複数（本実施形態では、３つ）配置されており、その軸方向が回転中心線Ｐと平行となるように配置されている。尚、支柱２７とクランク軸２３とは、回転中心線Ｐを中心とした周方向に沿って交互に配置されている。

そして、各支柱２７は、基部キャリア２５に一体に形成される基部側支柱部分２７ａと、端部キャリア２６に一体に形成される端部側支柱部分２７ｂとを備えて構成されている。基部側支柱部分２７ａは、基部キャリア２５の他端側において他端側に向かって突出するように設けられている。一方、端部側支柱部分２７ｂは、端部キャリア２６の一端側において一端側に向かって突出するように設けられている。また、基部側支柱部分２７ａ及び端部側支柱部分２７ｂは、回転中心線Ｐと垂直な断面において、角部が円弧状に形成されるとともに径方向外側に向かって広がった三角形状断面を有するような断面形状に形成されている。そして、基部側支柱部分２７ａ及び端部側支柱部分２７ｂは、プレート３９において径方向外側に配置されて他の部分よりも少し厚肉に盛り上がった部分として形成された厚肉部分３９ａを挟持する（挟むように保持する）ように配設されている。尚、基部側支柱部分２７ａの他端側及び端部側支柱部分２７ｂの一端側には段状の凹部が形成されており、この段状の凹部に対して係合する凸部が、プレート３９の厚肉部分３９ａの一端側及び他端側にそれぞれ突起状に形成されている。

図４は、図３のＢ−Ｂ線矢視断面であって、回転中心線Ｐに対して径方向の一方側における減速機１の一部断面を示したものである。図３及び図４に示すように、支柱２７及びプレート３９の厚肉部分３９ａには、支柱ピン４０が圧入される支柱ピン穴５１が形成されている。この支柱ピン穴５１として、第１支柱ピン穴５１ａと第２支柱ピン穴５１ｂとが設けられている。第１支柱ピン穴５１ａは、基部キャリア２５と基部側支柱部分２７ａとプレート３９の厚肉部分３９ａとに亘って延びる穴として形成されている。一方、第２支柱ピン穴５１ｂは、端部キャリア２６と端部側支柱部分２７ｂとプレート３９の厚肉部分３９ａとに亘って延びる穴として形成されている。

また、第１支柱ピン穴５１ａと第２支柱ピン穴５１ｂとは、第１支柱ピン穴５１ａの他端側と第２支柱ピン穴５１ｂの一端側とにおいて互いに連通するように形成されている。そして、支柱ピン穴５１は、第１支柱ピン穴５１ａ及び第２支柱ピン穴５１ｂのうちの一方の穴（本実施形態では、第２支柱ピン穴５１ｂ）が、基部キャリア２５及び端部キャリア２６のうちの一方（本実施形態では、端部キャリア２６）から開口するように形成されている。また、第１支柱ピン穴５１ａと第２支柱ピン穴５１ｂとは、穴の直径寸法が互いに異なるように形成されている。そして、第１支柱ピン穴５１ａ及び第２支柱ピン穴５１ｂのうちの他方の穴（本実施形態では、第１支柱ピン穴５１ａ）よりも、上記の一方の穴（第２支柱ピン穴５１ｂ）の方が穴の直径寸法が大きい寸法となるように形成されている。

支柱ピン４０は、図３及び図４に示すように、支柱ピン穴５１に圧入され、基部キャリア２５及び端部キャリア２６における周方向の位置を合わせる部材として設けられている。尚、基部キャリア２５及び端部キャリア２６の周方向は、回転中心線Ｐを中心とした周方向として規定される。この支柱ピン４０として、第１支柱ピン４０ａと第２支柱ピン４０ｂとが設けられている。第１支柱ピン４０ａは、第１支柱ピン穴５１ａに圧入される丸棒状（円柱状）の部材として設けられている。一方、第２支柱ピン４０ｂは、第１支柱ピン４０ａとは別部材として形成されて、第２支柱ピン穴５１ｂに圧入される丸棒状（円柱状）の部材として設けられている。第１支柱ピン４０ａ及び第２支柱ピン４０ｂの直径寸法は、第１支柱ピン穴５１ａ及び第２支柱ピン穴５１ｂにそれぞれ圧入可能な寸法に形成されており、第２支柱ピン４０ｂの方が第１支柱ピン４０ａよりも直径寸法が大きい寸法となるように形成されている。

ここで、支柱ピン４０による基部キャリア２５及び端部キャリア２６の周方向の位置合わせについて説明する。この位置合わせが行われる場合には、まず、第１支柱ピン穴５１ａと第２支柱ピン穴５１ｂとが連通する位置関係において、基部側支柱部分２７ａと端部側支柱部分２７ｂとでプレート３９が挟持される。そして、第２支柱ピン４０ｂよりも直径寸法の小さい第１支柱ピン４０ａが、他端側に開口した支柱ピン穴５１に対して（即ち、前述した一方の穴であって直径寸法の大きい第２支柱ピン穴５１ｂに対して）挿入される。そして、第１支柱ピン４０ａは、第２支柱ピン穴５１ｂを通過して、支柱ピン穴５１の奥側に位置した第１支柱ピン穴５１ａに圧入される。第１支柱ピン４０ａが圧入されると、次いで、第２支柱ピン４０ｂが、支柱ピン穴５１の第２支柱ピン穴５１ｂに対して圧入される。

図１乃至図３に示すように、支柱２７及びプレート３９の厚肉部分３９ａには、支柱ボルト２９が挿入される支柱ボルト穴４７が形成されている。支柱ボルト穴４７は、端部キャリア２６の他端側に開口する穴として設けられ、一端側に向かって端部キャリア２６及び端部側支柱部分２７ｂを貫通し、さらにプレート３９及び基部側支柱部分２７ａを貫通して基部キャリア２５にまで延びる穴として形成されている。支柱ボルト穴４７における基部キャリア２５及び基部側支柱部分２７ａに配置された部分の内周には、雌ネジ部分が形成されている。

支柱ボルト２９は、図１乃至図３に示すように、雄ネジ部分として形成されたネジ部２９ａが一端側に設けられ、六角レンチ等で締め付けるための六角穴が設けられた頭部が他端側に設けられている。この支柱ボルト２９は、支柱２７と基部キャリア２５とを螺合により結合するボルト部材として設けられており、この支柱ボルト２９が支柱２７と基部キャリア２５とを結合することで、支柱２７により基部キャリア２５と端部キャリア２６とが連結されるように構成されている。

支柱ボルト２９での結合によって基部キャリア２５と端部キャリア２６とを連結する際には、まず、前述のように支柱ピン穴５１に支柱ピン４０が圧入されて基部キャリア２５及び端部キャリア２６の周方向の位置合わせが行われる。この位置合わせが行われた状態で、支柱ボルト２９が端部キャリア２６の他端側から支柱ボルト穴４７に挿入される。そして、支柱ボルト穴４７における基部キャリア２５及び基部側支柱部分２７ａに形成された前述の雌ネジ部分に対して、支柱ボルト２９の一端側のネジ部２９ａが螺合するようにねじ込まれる。このとき、支柱ボルト２９の頭部は、支柱ボルト孔４７が開口する端部キャリア２６の他端側と係合する。この支柱ボルト２９による結合により、基部キャリア２５、プレート３９、及び端部キャリア２６が連結されることになる。

また、支柱ボルト２９が基部キャリア２５及び基部側支柱部分２７ａに螺合し、基部キャリア２５と端部キャリア２６とを連結する締め付け力が発生することにより、基部キャリア２５に固定された位置決め部材４４と端部キャリア２６とがころ軸受３６及び玉軸受３７を介してケース１１を挟持することになる。そして、端部キャリア２６と位置決め部材４４とがころ軸受３６及び玉軸受３７を介してケース１１を挟持することで、基部キャリア２５及び端部キャリア２６がケース１１に対して回転自在に保持されることになる。

外歯歯車２８は、図１乃至図４に示すように、平行に配置された状態でケース１１内に収納される第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂを備えて構成されている。第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂにはそれぞれ、クランク軸２３が貫通するクランク用孔３０、及び、支柱２７が貫通する支柱貫通孔４８が形成されている。第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂは、回転中心線Ｐと平行な方向において、クランク用孔３０及び支柱貫通孔４８の位置がそれぞれ対応するように配置されている。

外歯歯車２８のクランク用孔３０は、円形孔として形成され、クランク軸２３に対応して外歯歯車２８の周方向に沿って均等角度の位置に複数（本実施形態では３つ）配置されている。このクランク用孔３０は、第１外歯歯車２８ａにおいては第１偏心部２３ａを、第２外歯歯車２８ｂにおいては第２偏心部２３ｂを、それぞれニードル軸受３８を介して保持している。支柱貫通孔４８は、支柱２７の断面形状に対応し、角部が円弧状に形成されるとともに径方向外側に向かって広がった三角形状断面を有するような断面形状の穴として形成されている。そして、支柱貫通孔４８は、支柱２７に対応して外歯歯車２８の周方向に沿った均等角度の位置に複数（本実施形態では３つ）配置されている。そして、支柱貫通孔４８は、クランク用孔３０と外歯歯車２８の周方向において交互に形成されている。尚、支柱貫通孔４８には、支柱２７が遊嵌状態で貫通している。

尚、外歯歯車２８及びクランク軸２３が上述のように配設されているため、スパーギア４９から回転駆動力が伝達されてスパーギア４９とともにクランク軸２３が回転すると、このクランク軸２３の回転に伴い第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂから外歯歯車２８に対して荷重が作用する。この荷重により、外歯歯車２８（第１外歯歯車２８ａ、第２外歯歯車２８ｂ）が揺動して回転し、この外歯歯車２８の揺動回転に対応してクランク軸２３が自転しながら公転動作を行うことになる。尚、この回転動作を行うクランク軸２３は、一端側及び他端側がそれぞれ基部キャリア２５及び端部キャリア２６で支持されているとともに、その中間部分も偏心部間軸受４１を介してプレート３９によって支持されている。

また、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂのそれぞれの外周には、ピン内歯２２に噛み合う外歯３１が設けられている。本実施形態では、外歯歯車２８（２８ａ、２８ｂ）の外歯３１の歯数は、ピン内歯２２の歯数よりも１個少なくなるように設けられている。このため、クランク軸２３が回転するごとに、噛み合う外歯３１とピン内歯２２との噛み合いがずれ、外歯歯車２８（第１外歯歯車２８ａ、第２外歯歯車２８ｂ）が偏心して揺動回転するように構成されている。尚、外歯３１とピン内歯２２との歯数差は、１個に限らず、複数個であってもよい。

（減速機の作動）
次に、上述した減速機１の作動について説明する。減速機１は、モータ１００の運転が行われることにより、作動する。モータ１００の運転が開始されると、モータ１００の回転軸１００ａが回転する。回転軸１００ａが回転すると、これに連結されたプラネタリギア１７がリングギア１８と噛み合いながら回転して公転し、これにより、キャリア１６が回転し、キャリア１６に連結された太陽歯車１５が回転する。そして、太陽歯車１５に噛み合う各スパーギア４９が回転する。

各スパーギア４９が回転すると、各スパーギア４９が他端側の端部で固定された各クランク軸２３が回転し、各クランク軸２３とともに第１偏心部２３ａ及び第２偏心部２３ｂが回転する。この回転に伴って、前述のように、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂがピン内歯２２と噛み合いをずらしながら偏心して回転する。そして、第１外歯歯車２８ａ及び第２外歯歯車２８ｂの偏心回転に伴って、ニードル軸受３８で外歯歯車２８に回転保持されたクランク軸２３が回転中心線Ｐを中心として公転動作を行う。これにより、支柱ピン４０で位置合わせが行われるとともに支柱２７及び支柱ボルト２９で連結され、クランク軸２３を回転自在に保持する基部キャリア２５、プレート３９及び端部キャリア２６とともに、出力軸１４が回転し、大きなトルクがピニオン１０１から出力されることになる。

（減速機の効果）
以上説明した減速機１によると、プレート３９と基部キャリア２５とに亘る第１支柱ピン穴５１ａに第１支柱ピン４０ａが圧入され、プレート３９と端部キャリア２６とに亘る第２支柱ピン穴５１ｂに第１支柱ピン４０ａとは別部材の第２支柱ピン４０ｂが圧入されることで、基部キャリア２５と端部キャリア２６との位置合わせが行われる。このため、長さの短い第１支柱ピン穴５１ａ及び第２支柱ピン穴５１ｂで支柱ピン穴５１を構成することができ、また、長さの短い第１支柱ピン４０ａ及び第２支柱ピン４０ｂで支柱ピン４０を構成することができる。これにより、第１支柱ピン穴５１ａ、第２支柱ピン穴５１ｂ、第１支柱ピン４０ａ、及び第２支柱ピン４０ｂの円筒度を確保することが容易になるため、プレート３９が設けられる減速機１であっても、支柱ピン穴５１に支柱ピン４０を組み付けて減速機１を組み立てることが容易になる。

従って、本実施形態によると、基部キャリア２５と端部キャリア２６との間でクランク軸２３を保持するプレート３９が設けられる減速機１においてその組立て性を向上させることができる。

また、減速機１によると、連通する第１支柱ピン穴５１ａ及び第２支柱ピン穴５１ｂにおける一方の穴５１ｂと他方の穴５１ａとに対して、第１支柱ピン４０ａ及び第２支柱ピン４０ｂにおける一方のピン４０ｂと他方のピン４０ａとがそれぞれ圧入される。このとき、支柱ピン穴５１の開口から、まず他方のピン４０ａが挿入されて直径寸法が小さく穴の奥側に配置される他方の穴５１ａに圧入され、次いで一方のピン４０ｂが直径寸法の大きい一方の穴５１ｂに挿入されて圧入されることになる。このため、第１支柱ピン穴５１ａと第２支柱ピン穴５１ｂとの中心位置が少しずれていても、直径寸法の大きい一方の穴５１ｂを通過させて直径寸法の小さい他方の穴５１ａに他方のピン４０ａを圧入することを容易に行うことができる。これにより、プレート３９が設けられる減速機１において、支柱ピン穴５１に支柱ピン４０を組み付けて減速機１を組み立てることをさらに容易にすることができる。

（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、次のような変形例を実施することができる。

（１）本実施形態においては、クランク軸が回転中心線を中心とする周方向に沿って配置された減速機を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、クランク軸が回転中心線上に配置されたセンタクランクタイプの減速機であっても本発明を適用することができる。この場合、クランク軸が配置される回転中心線を中心とする周方向に沿って複数のガイドクランク軸を配置し、このガイドクランク軸がクランク軸の回転に伴う外歯歯車の回転とともに回転（自転）しながら公転動作を行うことで、基部キャリア及び端部キャリアを回転させる減速機を構成することができる。

（２）本実施形態においては、出力軸が基部キャリアに対して一体に設けられることで固定されている減速機を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、出力軸が基部キャリアとは別部材として設けられて基部キャリアに対して固定されている減速機であってもよい。

（３）本実施形態においては、支柱が基部キャリアに一体に形成された基部側支柱部分と、端部キャリアに一体に形成された端部側支柱部分とで構成されるものを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、基部キャリア及び端部キャリアとは別部材として形成されて基部キャリアに固定され、基部キャリアと端部キャリアとをプレートを介して連結する支柱が設けられた減速機であってもよい。

（４）本実施形態においては、クランク軸に形成された偏心部が２つ設けられているものを例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、クランク軸に形成された偏心部が３つ以上設けられている減速機であってもよい。また、偏心部を３つ以上設ける場合には、外歯歯車についても３つ以上の構成要素が平行に配置されたものとして構成することができる。また、偏心部が３つ以上設けられる場合には、偏心部間軸受及びプレートが２つ以上設けられる減速機を構成することもできる。

（５）本実施形態においては、クランク軸及び支柱が３つ設けられる減速機を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、クランク軸及び支柱が３つ又は５つ以上設けられる減速機であってもよい。

（６）本実施形態においては、連通する第１支柱ピン穴及び第２支柱ピン穴のうちの一方の穴である第２支柱ピン穴が端部キャリアから開口する減速機を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。即ち、第１支柱ピン穴が基部キャリアから開口する減速機を構成してもよい。この場合、連通する第１支柱ピン穴及び第２支柱ピン穴のうちの開口する一方の穴は、第１支柱ピン穴により構成されることになる。

（７）本実施形態においては、第１支柱ピン穴と第２支柱ピン穴とが連通した状態の支柱ピン穴が形成されている場合を例にとって説明したが、この通りでなくてもよく、第１支柱ピン穴と第２支柱ピン穴とが連通していない状態で形成された支柱ピン穴が設けられる減速機を構成することもできる。

図５は、変形例に係る減速機の一部断面を示したものであり、図４に対応する断面での断面図を示したものである。尚、図５に示す変形例の説明においては、本実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。図５の変形例に係る減速機においては、支柱ピン穴５２として、互いに連通していない状態の第１支柱ピン穴５２ａと第２支柱ピン穴５２ｂとが設けられている。そして、基部キャリア２５とプレート３９とに亘って形成された第１支柱ピン穴５２ａは、基部キャリア２５から一端側に向かって開口するように形成されている。一方、端部キャリア２６とプレート３９とに亘って形成された第２支柱ピン穴５２ｂは、第１支柱ピン穴５２ａとは独立した穴として形成されて、端部キャリア２６から他端側に向かって開口するように形成されている。そして、第１支柱ピン５３ａが第１支柱ピン穴５２ａに一端側の開口から圧入され、第１支柱ピン５３ａとは別部材として形成された第２支柱ピン５３ｂが第２支柱ピン穴５２ｂに他端側の開口から圧入される。

図５に示す変形例に係る減速機によると、独立した穴として形成された第１支柱ピン穴５２ａと第２支柱ピン穴５２ｂとに対して、第１支柱ピン５３ａを基部キャリア２５側から、第２支柱ピン５２ｂを端部キャリア２６側からそれぞれ別々に圧入することができる。このため、プレート３９が設けられる減速機において、支柱ピン穴５２に支柱ピン５３を組み付けて減速機を組み立てることをさらに容易にすることができる。

（８）本実施形態及び図５に示す変形例においては、第１支柱ピン穴と第２支柱ピン穴とが同一直線上に沿って配置された場合を例示して説明したが、この通りでなくてもよい。第１支柱ピン穴の中心線（軸線）と第２支柱ピン穴の中心線とがずれているものであってもよい。とくに、図５に示す変形例のように、第１支柱ピン穴と第２支柱ピン穴とが連通しない独立した穴として形成される場合には、減速機の周方向や径方向において位置がずれて形成されていてもよい。また、この場合、第１支柱ピン穴と第２支柱ピン穴とが、減速機の周方向及び径方向のうちの少なくともいずれかにおける位置がずれるとともに、減速機の軸方向における位置が重なって配置されるように形成されていてもよい。

本発明は、クランク軸の回転に伴い偏心して回転する外歯歯車がピン内歯に噛み合い、支柱で連結されてプレートが間に配置された基部キャリア及び端部キャリアが、支柱に配置された支柱ピンで位置が合わされるとともにクランク軸を回転自在に保持する減速機として、広く適用することができるものである。

本発明の一実施の形態に係る減速機の断面図である。 図１に示す減速機における偏心型減速部及びその近傍を拡大して示す断面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図３のＢ−Ｂ線矢視位置における一部断面図である。 変形例に係る減速機の一部断面図である。

符号の説明

１ 減速機
１１ ケース
１４ 出力軸
２２ ピン内歯
２３ クランク軸
２３ａ、２３ｂ 偏心部
２５ 基部キャリア
２６ 端部キャリア
２７ 支柱
２８ 外歯歯車
３０ クランク用孔
３１ 外歯
３９ プレート
４０ 支柱ピン
４０ａ 第１支柱ピン
４０ｂ 第２支柱ピン
４１ 偏心部間軸受
５１ 支柱ピン穴
５１ａ 第１支柱ピン穴
５１ｂ 第２支柱ピン穴
１０１ ピニオン

Claims (3)

1. ケースと、
   前記ケースの内周に配置され、ピン状の部材として形成された複数のピン内歯と、
   前記ケースに収納されるとともに、前記ピン内歯に噛み合う外歯が外周に設けられた外歯歯車と、
   前記外歯歯車に形成されたクランク用孔を貫通し、回転することで前記外歯歯車を偏心させて回転させるクランク軸と、
   前記クランク軸の一端側を回転自在に保持する基部キャリアと、
   前記クランク軸の他端側を回転自在に保持する端部キャリアと、
   前記基部キャリアに固定され、前記基部キャリアと前記端部キャリアとを連結する支柱と、
   前記基部キャリアに固定され、ピニオンが取り付けられる出力軸と、
   前記クランク軸に形成され、当該クランク軸の回転中心線に対して偏心するよう設けられた２つ以上の偏心部と、
   前記２つ以上の偏心部の間に配置され、前記クランク軸を回転自在に保持する偏心部間軸受と、
   前記偏心部間軸受を保持するとともに、前記基部キャリア及び前記端部キャリアの間に配置されたプレートと、
   前記支柱及び前記プレートに形成された支柱ピン穴と、
   前記支柱ピン穴に圧入され、前記基部キャリア及び前記端部キャリアにおける周方向の位置を合わせる支柱ピンと、
   を備えた減速機であって、
   前記支柱ピン穴として、前記基部キャリアと前記プレートとに亘って形成された第１支柱ピン穴と、前記端部キャリアと前記プレートとに亘って形成された第２支柱ピン穴とが設けられ、
   前記支柱ピンとして、前記第１支柱ピン穴に圧入される第１支柱ピンと、前記第１支柱ピンとは別部材として形成されて前記第２支柱ピン穴に圧入される第２支柱ピンとが設けられていることを特徴とする、減速機。
2. 請求項１に記載の減速機であって、
   前記支柱ピン穴は、穴の直径寸法が互いに異なるとともに連通する前記第１支柱ピン穴及び前記第２支柱ピン穴のうちの一方の穴が、前記基部キャリア及び前記端部キャリアのうちの一方から開口するように形成され、
   前記第１支柱ピン穴及び前記第２支柱ピン穴のうちの他方の穴よりも前記一方の穴の方が穴の直径寸法が大きいことを特徴とする、減速機。
3. 請求項１に記載の減速機であって、
   前記第１支柱ピン穴は、前記基部キャリアから開口するように形成され、
   前記第２支柱ピン穴は、前記第１支柱ピン穴とは独立した穴として形成されて、前記端部キャリアから開口するように形成されていることを特徴とする、減速機。

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