JP2019007588A - 減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成によって、太陽歯車及び複数の遊星歯車の軸方向位置を規制することができる減速機を提供する。また、減速機全体の軸方向長さを短くして、コンパクトに構成可能な減速機を提供する。【解決手段】複数の第１遊星歯車１６を回転自在に保持する複数の支持軸２９に連結構造部４０を介して連結されるスラストプレート１８は、複数の第１遊星歯車１６及び第１太陽歯車１５の各々の少なくとも一部を覆うように設けられる。複数の第１遊星歯車１６、第１太陽歯車１５、複数の支持軸２９及び連結構造部４０は、スラストプレート１８の面のうち複数の第１遊星歯車１６と向かい合う面１８ａとは反対側の面１８ｂから突出しない。【選択図】図７

Description

本発明は、太陽歯車、複数の遊星歯車及びキャリアを備える遊星歯車機構によって入力軸の回転を減速しつつ回転ケーシングを回転駆動する減速機に関する。

太陽歯車及び遊星歯車を利用した減速機が広く使用されている。例えば特許文献１及び２は、太陽歯車（サンギヤ）、遊星歯車、内歯歯車（リングギヤ）、及びキャリヤを備える減速機を開示する。

特開２００５−０５４９７３号公報 特開平０９−２４０５２５号公報

太陽歯車及び遊星歯車を備える減速機では、太陽歯車と遊星歯車との間の噛み合いを継続的に維持するため、太陽歯車及び遊星歯車の軸方向位置を規制する必要がある。

例えば特許文献１の減速機では、遊星歯車がキャリアに対してワッシャ及びボルトにより締結される一方で、太陽歯車とカバー部材との間に球体が配置される。この球体は、太陽歯車のカバー部材側端面に形成された窪みに嵌め込まれ、太陽歯車及びカバー部材の双方と接触した状態で配置される。この減速機では、ワッシャ及びボルトによって遊星歯車の軸方向位置が規制され、また球体によって太陽歯車の軸方向位置が規制される。

一方、特許文献２の減速機では、回転キャリアの端部カバー方向の側面には孔が設けられ、この孔には、スラストプレートを配置するための凹部が形成される。この凹部に配置されたスラストプレートには、油圧モータの出力軸に連結された軸の端面が当接し、当該軸の端部には太陽歯車が設けられる。この減速機では、回転キャリアによって遊星歯車の軸方向位置が規制され、またスラストプレートによって太陽歯車の軸方向位置が規制される。

上述の特許文献１の減速機のように球体を使って太陽歯車の軸方向位置を規制する場合、太陽歯車及びカバー部材を加工して球体を収容するための窪み等を形成する必要がある。また特許文献１の減速機では、太陽歯車の軸方向位置を規制する機構と、遊星歯車の軸方向位置を規制する機構とが別個に設けられるため、構造が複雑になる傾向がある。また特許文献２の減速機においても、太陽歯車の軸方向位置を規制する機構と、遊星歯車の軸方向位置を規制する機構とが別個に設けられているため、構造が複雑になる傾向があり、太陽歯車の軸方向位置を規制するスラストプレートを配置するための孔部や凹部を形成する必要がある。

このように特許文献１及び２が開示する減速機では、太陽歯車及び遊星歯車の軸方向位置を規制するために比較的多数の部品が必要になり、機構が複雑化しやすい。特に、特許文献１の減速機では球体を準備し当該球体を所定位置に配置する必要があるため、組み立ての手間及びコストもかかる。また特許文献２の減速機では、組み立ての手間及びコストがかかるだけではなく、スラストプレートの面積が比較的小さいため、スラストプレート及び太陽歯車の摺接に起因して発生する熱の放熱性も良くない。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、簡素な構成によって、太陽歯車及び複数の遊星歯車の軸方向位置を規制することができる減速機を提供することを目的の一つとする。また、減速機全体の軸方向長さを短くして、コンパクトに構成可能な減速機を提供することを他の目的とする。

本発明の一態様は、固定ケーシングにより、ケーシング用軸受を介して回転軸線を中心に回転自在に保持される回転ケーシングと、回転ケーシングの内周に設けられている内歯と、回転自在に設けられ、回転駆動力を発生させる駆動源に対して連結される入力軸と、入力軸に連結される太陽歯車と、太陽歯車と内歯との間に配置される複数の遊星歯車と、回転軸線が延在する軸方向に関して複数の遊星歯車の一方側に配置されるベース部と、軸方向に関して一方側から他方側に向かってベース部から突出する複数の支持軸であって、歯車用軸受を介して複数の遊星歯車のそれぞれを回転自在に保持する複数の支持軸と、を有するキャリアと、軸方向に関して複数の遊星歯車の他方側に配置され、複数の支持軸に連結構造部を介して連結されるスラストプレートと、を備える減速機であって、スラストプレートは、複数の遊星歯車及び太陽歯車の各々の少なくとも一部を覆うように設けられ、複数の遊星歯車、太陽歯車、複数の支持軸及び連結構造部は、スラストプレートの面のうち複数の遊星歯車と向かい合う面とは反対側の面から突出しない減速機に関する。

太陽歯車は、太陽歯部と、太陽歯部を支持する太陽支持部と、を有し、複数の遊星歯車の各々は、太陽歯部と噛み合う遊星歯部と、遊星歯部を支持する遊星支持部と、を有し、スラストプレートは、太陽支持部に接触するが、太陽歯部に接触しなくてもよい。

太陽支持部のスラストプレート側の端面は、軸方向に関し、複数の支持軸のスラストプレート側の端面と同じ位置、又は複数の支持軸のスラストプレート側の端面よりもスラストプレートから遠い位置に配置され、太陽歯部のスラストプレート側の端面は、軸方向に関し、複数の支持軸のスラストプレート側の端面よりも、スラストプレートから遠い位置に配置されてもよい。

スラストプレートは、太陽支持部に向かって突出するプレート凸部を有し、プレート凸部は、太陽支持部に接触するが、太陽歯部に接触しなくてもよい。

遊星歯部のスラストプレート側の端面は、軸方向に関し、太陽歯部のスラストプレート側の端面よりも、スラストプレートから遠い位置に配置されてもよい。

入力軸及び太陽歯車のうち、一方は凸形状の係合凸部を有し、他方は係合スペースを含む係合凹部を有し、係合スペースに配置された係合凸部が係合凹部と係合することで、太陽歯車は入力軸に連結され、太陽歯車は、回転軸線を中心とする軸回転方向に関しては入力軸と一体的に回転可能であり且つ軸方向に関しては入力軸に対して相対的に移動可能なように、入力軸に連結されてもよい。

本発明によれば、簡素な構成の減速機によって、太陽歯車及び複数の遊星歯車の軸方向位置を規制することができる。また本発明によれば、減速機全体の軸方向長さを短くして、減速機をコンパクトに構成することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る遊星歯車減速機を示す断面図である。 図２は、第１遊星歯車、スラストプレート及び回転ケーシングの外観を示す平面図である。 図３は、第１遊星歯車、スラストプレート及び回転ケーシングを示す平面図であって、スラストプレートの下方に配置されているキャリア（すなわち支持軸）、第１遊星歯車及び第１太陽歯車が透視状態で示されている。 図４は、図１に示すスラストプレートと支持軸との連結部分の断面を側方から見た概略図である。 図５は、スラストプレートと支持軸との連結部分の他の例の概略を示す断面図である。 図６は、スラストプレートと支持軸との連結部分の他の例の概略を示す断面図である。 図７は、図１に示すスラストプレート、キャリアの各支持軸、及び第１太陽歯車の断面状態を側方から見た概略図であって、各要素の位置関係を示す。 図８は、スラストプレート、キャリアの各支持軸、及び第１太陽歯車の位置関係の他の例を示した概略断面図である。 図９は、入力軸と第１太陽歯車との連結態様の一例を示す概略断面図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面に示される要素には、理解を容易にするために、サイズ及び縮尺等が実際のそれらと異なって示されている要素が含まれうる。また、以下に説明する遊星歯車減速機は、典型的には建設機械が備える走行用装置における減速機として使用可能であるが、その用途は特に限定されない。

図１は、本発明の一実施形態に係る遊星歯車減速機１を示す断面図である。図２は、第１遊星歯車１６、スラストプレート１８及び回転ケーシング１２の外観を示す平面図である。図３は、第１遊星歯車１６、スラストプレート１８及び回転ケーシング１２を示す平面図であって、スラストプレート１８の下方に配置されているキャリア１７（すなわち支持軸２９）、第１遊星歯車１６及び第１太陽歯車１５が透視状態で示されている。

図１に示す遊星歯車減速機１は、図示しない建設機械に搭載され、この建設機械を走行させるための油圧モータ１０（詳細な図示は省略）が内部に配設された固定ケーシング１１に対して取り付けられている。この遊星歯車減速機１は、回転ケーシング１２、内歯１３、入力軸１４、第１太陽歯車１５、第１遊星歯車１６、キャリア１７、スラストプレート１８、第２太陽歯車１９及び第２遊星歯車２０を備える。そして遊星歯車減速機１は、油圧モータ１０で発生する回転駆動力を減速してトルクを増大し、最終的に回転ケーシング１２を回転駆動することで、回転ケーシング１２に設けられたフランジ部３０に取り付けられた被駆動部（図示省略）を駆動する。なお油圧モータ１０の構成は特に限定されず、典型的には斜板式のピストンポンプを油圧モータ１０として利用することができる。

遊星歯車減速機１における回転ケーシング１２は、基本的に中空円筒状の構造を有し、その一方の側の開口部から固定ケーシング１１の端部が挿入されている。回転ケーシング１２の他方の側の開口部は、蓋体２１によって塞がれている。回転ケーシング１２は、固定ケーシング１１により、ケーシング用軸受２８（２８ａ、２８ｂ）を介して回転軸線Ａを中心に回転自在に保持されている。すなわち、回転ケーシング１２の内周に形成された突状部３１が固定ケーシング１１の外周に取り付けられた２つのケーシング用軸受２８ａ、２８ｂの間で挟持され、回転ケーシング１２は、ケーシング用軸受２８ａ、２８ｂを介して固定ケーシング１１により回転自在に保持されている。回転ケーシング１２の内周には内歯１３が設けられており、内歯１３は後述の第１遊星歯車１６や第２遊星歯車２０と噛合する。なお内歯１３は、回転ケーシング１２と一体として形成されていてもよいし、別体として形成され回転ケーシング１２に対して固定的に取り付けられていてもよい。

入力軸１４は、回転自在に設けられ、回転ケーシング１２内の中心に配置されており、回転駆動力を発生させる駆動源である油圧モータ１０に対して連結されている。

第１太陽歯車１５は、入力軸１４の端部に連結されており、複数の第１遊星歯車１６と噛合する。本実施形態では、図２及び図３に示すように、３つの第１遊星歯車１６が周方向Ｄｃに均等角度（すなわち１２０度）ずれて配置されている。複数の第１遊星歯車１６の各々は、第１太陽歯車１５と内歯１３との間に配置されており、第１太陽歯車１５及び内歯１３のいずれにも噛合している。各第１遊星歯車１６は、第１太陽歯車１５の自転に伴って回転駆動され、第１太陽歯車１５の周りを公転する。

キャリア１７は、図１に示すように、第１遊星歯車１６を保持する遊星枠を構成しており、複数の第１遊星歯車１６の各々を、一方側から片持ち状態で歯車用軸受２３を介して回転自在に保持する。具体的には、キャリア１７は、ベース部３５及び複数の支持軸２９（本実施形態では３つの支持軸２９）を有する。ベース部３５は、回転軸線Ａが延在する軸方向Ｄａに関して複数の第１遊星歯車１６の一方側（すなわち図１の左側）に配置されている。複数の支持軸２９は、軸方向Ｄａに関して一方側から他方側に向かって、ベース部３５から突出して延在しており、歯車用軸受２３を介して複数の第１遊星歯車１６のそれぞれを回転自在に保持する。複数の支持軸２９は、ベース部３５と一体的に設けられていてもよいし、ベース部３５とは別体として設けられていてもよい。複数の支持軸２９は、キャリア１７の外周部において周方向Ｄｃに均等角度（すなわち１２０度）ずれて配置されている。そして複数の支持軸２９は、それぞれ対応の第１遊星歯車１６を貫通するように設けられており、他方側端部においてスラストプレート１８と連結する。なお、各支持軸２９とスラストプレート１８の具体的な連結態様については、後述する（図４〜６参照）。

キャリア１７の平板状のベース部３５の径方向中心部には中空部分が形成されており、この中空部分には、第２太陽歯車１９の端部とスプライン結合される内歯部分３７が周方向Ｄｃに形成されている。

第２太陽歯車１９は円筒形状に形成されており、第２太陽歯車１９の内側には第１太陽歯車１５の軸部分（後述の「太陽支持部」）が挿入され、第２太陽歯車１９の外周には外歯が形成されている。この外歯には、キャリア１７の内歯部分３７がスプライン結合されるとともに、複数（３つ）の第２遊星歯車２０が噛合している。３つの第２遊星歯車２０は、それぞれ、固定ケーシング１１の端面において周方向Ｄｃに均等位置の３箇所に設けられている突設軸部３４によって、回転自在に支持されている。

［スラストプレート］
スラストプレート１８は、軸方向Ｄａに関して複数の第１遊星歯車１６の他方側（図１の右側）に配置されており、複数の支持軸２９に連結構造部４０を介して連結されている。このスラストプレート１８は、各支持軸２９と蓋体２１との間、各第１遊星歯車１６と蓋体２１との間、及び第１太陽歯車１５と蓋体２１との間において延在し、キャリア１７、各第１遊星歯車１６及び第１太陽歯車１５の軸方向Ｄａに関する位置を規制する役割を果たす。なお、スラストプレート１８は熱処理等によって硬度及び耐摩耗性が高められていることが好ましく、各支持軸２９、各第１遊星歯車１６、第１太陽歯車１５及び蓋体２１の接触及び摺動に対して高い耐性を示す。

図２及び図３に示すスラストプレート１８は円板状の単一部材によって構成されているが、スラストプレート１８の形状は特に限定されず、スラストプレート１８の平面形状は円形状ではなくてもよい。またスラストプレート１８は、複数部材が組み合わされて構成されてもよく、表面加工等の任意の処理が施されていてもよい。またスラストプレート１８の製造方法も特に限定されず、例えばプレス加工によって所望形状のスラストプレート１８を簡単に製造することも可能である。

図４は、図１に示すスラストプレート１８と支持軸２９との連結部分の断面を側方から見た概略図である。図１及び図４に示す連結構造部４０は、各支持軸２９が有する凹部６０と、スラストプレート１８から延在する複数の突起部６１と、によって構成されている。

すなわち、各支持軸２９のスラストプレート１８側の端部には凹部６０が形成されている。凹部６０は、スラストプレート１８から延在する対応の突起部６１と係合可能な形状を有するが、凹部６０の具体的な形状は特に限定されない。例えば図４に示すように、各支持軸２９に形成された穴状の開口部によって、凹部６０が構成されてもよい。また、各支持軸２９の一部が切り欠かれることにより形成される切り欠き部（図示省略）によって、凹部６０が構成されてもよい。一方、スラストプレート１８には、複数の支持軸２９の凹部６０のそれぞれと係合可能な複数の突起部６１（本実施形態では３つの突起部６１）が一体的に設けられている。各凹部６０に対応の突起部６１が係合することによって、スラストプレート１８は各支持軸２９の端部に連結される。複数の突起部６１は、回転軸線Ａ（図１参照）を中心とした回転対称となる位置に配置されており、周方向Ｄｃに関して均等角度ずれている。

このようにして各支持軸２９に連結されるスラストプレート１８は、キャリア１７、第１太陽歯車１５及び各第１遊星歯車１６からのスラスト方向（すなわち軸方向Ｄａ）の荷重を受ける一方で、図１に示す蓋体２１に設けられた複数の押圧部２２によって押圧される。なお蓋体２１（特に押圧部２２）は必ずしも常にスラストプレート１８に接触している必要はなく、蓋体２１とスラストプレート１８との間にスペースが設けられていてもよい。

スラストプレート１８に形成される各突起部６１は様々な形状を有しうる。例えば図４に示すスラストプレート１８には複数の孔部６２（本実施形態では３つの孔部６２）が形成され、各孔部６２から突起部６１が延在する。各突起部６１は、スラストプレート１８の一部がプレス加工等により折り曲げられることによって形成され、各孔部６２は対応の突起部６１が存在していたスペースによって構成される。そのため、各孔部６２の形状は対応の突起部６１の形状と一致する。

また各突起部６１の断面形状も特に限定されないが、典型的には矩形状を有する。特に、スラストプレート１８と支持軸２９（すなわちキャリア１７）との連結強度を向上させる観点から、各突起部６１は、軸方向Ｄａと垂直な径方向Ｄｒの幅よりも、軸方向Ｄａ及び径方向Ｄｒの各々と垂直な周方向Ｄｃの幅の方が大きい断面を有していてもよい。各第１遊星歯車１６は周方向Ｄｃに公転するためスラストプレート１８及び支持軸２９は各第１遊星歯車１６から周方向Ｄｃに力を受ける。そのため、各突起部６１の周方向Ｄｃの幅を大きくして、周方向Ｄｃに関する強度を増大させることが、各第１遊星歯車１６の公転時におけるスラストプレート１８と支持軸２９との連結強度を向上させる観点からは好ましい。また各突起部６１は、スラストプレート１８の平坦部６５に対して傾斜して設けられてもよい。各突起部６１の形状弾性を利用して、各凹部６０の側壁部に対応の突起部６１を押圧させた状態で各突起部６１を配置することにより、各支持軸２９に対するスラストプレート１８の連結強度を増大することができる。

なお図４に示す連結構造部４０は一例に過ぎず、各支持軸２９に対してスラストプレート１８を適切に固定可能な任意の構成を連結構造部４０は採用することが可能である。

例えば図５に示すように、スラストプレート１８の外周部から径方向Ｄｒに向かって突出するようにして設けられた複数（３つ）の突起部６１と、各支持軸２９の凹部６０と、によって連結構造部４０が構成されてもよい。図５に示す突起部６１は、スラストプレート１８の平坦部６５からほぼ垂直方向に延在する立設部６６と、立設部６６の先端部から径方向Ｄｒの外側に向かって張り出すように延在する張り出し部６７とを有する。各張り出し部６７は、係合する凹部６０の内側に撓んだ状態で配置され、凹部６０の側壁部を押圧する。図５に示す張り出し部６７は、係合する凹部６０の外側壁部（図５の符合「Ｂ」参照）及び内側壁部（図５の符合「Ｃ」参照）の両方を押圧し、張り出し部６７の弾性力を利用して、スラストプレート１８が支持軸２９（キャリア１７）に対して強固に固定されている。また図５に示す連結構造部４０では、スラストプレート１８によって覆われる各第１遊星歯車１６の範囲が図４に示す連結構造部４０と比べて小さくなり、各支持軸２９の露出範囲が大きくなるため、遊星歯車減速機１内で循環される作動油（潤滑油）を、効率良く歯車用軸受２３に供給することができる。

また図６に示すように、スラストプレート１８から径方向Ｄｒに向かって突出するようにして設けられた複数（３つ）の突起部６１と、各支持軸２９の凹部６０と、各突起部６１と各凹部６０とを連結するネジ部６８と、によって連結構造部４０が構成されてもよい。図６に示す突起部６１は、スラストプレート１８の平坦部６５から鉛直下方向に向かって延在する立設部６６と、立設部６６の先端部から径方向Ｄｒの外側に向かって張り出すように延在する張り出し部６７とを有する。各張り出し部６７は、ほぼ水平方向に延在し、各凹部６０の底部に接触するように配置される。そして、各張り出し部６７に設けた孔にネジ部６８を挿入して当該ネジ部６８により各張り出し部６７を凹部６０の底部に固定することで、スラストプレート１８が各支持軸２９に固定される。

なお図４〜図６の連結構造部４０が有する突起部６１（立設部６６及び張り出し部６７を含む）は、スラストプレート１８を構成する板状部材の一部によって構成されるが、機能的には突起部６１はスラストプレート１８とは異なる要素と言え、両者は発明の構成要素として区別されうる。

上述の構造を有するスラストプレート１８は、キャリア１７の複数の支持軸２９、複数の第１遊星歯車１６及び第１太陽歯車１５の各々の少なくとも一部を覆うように設けられている。図２及び図３に示すスラストプレート１８は、第１太陽歯車１５の全部を覆い、且つ、各第１遊星歯車１６の一部を覆う。これにより、第１太陽歯車１５及び複数の第１遊星歯車１６の軸方向Ｄａに関する位置が、スラストプレート１８によって規制される。

また複数の第１遊星歯車１６、第１太陽歯車１５、複数の支持軸２９及び連結構造部４０の各々は、軸方向Ｄａに関し、スラストプレート１８の面のうち複数の第１遊星歯車１６と向かい合う面１８ａとは反対側の面１８ｂ（すなわち蓋体２１側の面１８ｂ）から突出しない。すなわち、複数の第１遊星歯車１６、第１太陽歯車１５、複数の支持軸２９及び連結構造部４０の各々は、軸方向Ｄａに関し、スラストプレート１８の面１８ｂと同じ位置又は当該反対側の面よりもキャリア１７側（図１の左側）に配置される。これにより、遊星歯車減速機１全体の軸方向長さを短くして、遊星歯車減速機１をコンパクトに構成することが可能である。

図７は、図１に示すスラストプレート１８、キャリア１７の各支持軸２９、及び第１太陽歯車１５の断面状態を側方から見た概略図であって、各要素の位置関係を示す。

第１太陽歯車１５は、歯部（以下「太陽歯部」と称する）４５と、太陽歯部４５を固定的に支持する支持部（以下「太陽支持部」と称する）４６とを有する。また複数の第１遊星歯車１６の各々は、太陽歯部４５と噛み合う歯部（以下「遊星歯部」と称する）４７と、遊星歯部４７を固定的に支持する支持部（以下「遊星支持部」と称する）４８とを有する。なお、太陽歯部４５と太陽支持部４６とは、一体部材によって構成されてもよいし、別部材によって構成されてもよい。同様に、遊星歯部４７と遊星支持部４８とは、一体部材によって構成されてもよいし、別部材によって構成されてもよい。

本実施形態のスラストプレート１８は、太陽支持部４６に接触するが太陽歯部４５に接触しないように配置され、また遊星支持部４８に接触しうるが遊星歯部４７に接触しないように配置されている。

図７に示す第１太陽歯車１５では、太陽支持部４６のスラストプレート１８側の端面４６ａが、軸方向Ｄａに関し、各支持軸２９のスラストプレート１８側の端面２９ａと同じ位置に配置されている。ただし、太陽支持部４６のスラストプレート１８側の端面４６ａは、軸方向Ｄａに関し、各支持軸２９のスラストプレート１８側の端面２９ａよりもスラストプレート１８から遠い位置に配置されてもよい。一方、太陽歯部４５のスラストプレート１８側の端面４５ａは、軸方向Ｄａに関し、各支持軸２９のスラストプレート１８側の端面２９ａよりも、スラストプレート１８から遠い位置に配置されている。したがって太陽歯部４５のスラストプレート１８側の端面４５ａは、軸方向Ｄａに関し、太陽支持部４６のスラストプレート１８側の端面４６ａよりもスラストプレート１８から遠い位置に配置されている。

また図７に示す第１遊星歯車１６では、遊星支持部４８のスラストプレート１８側の端面４８ａは、軸方向Ｄａに関し、各支持軸２９のスラストプレート１８側の端面２９ａよりもスラストプレート１８から僅かに遠い位置に配置されている。ただし、遊星支持部４８のスラストプレート１８側の端面４８ａは、軸方向Ｄａに関し、各支持軸２９のスラストプレート１８側の端面２９ａと同じ位置に配置されてもよい。一方、遊星歯部４７のスラストプレート１８側の端面４７ａは、軸方向Ｄａに関し、各支持軸２９のスラストプレート１８側の端面２９ａよりも、スラストプレート１８から遠い位置に配置されている。より詳細には、遊星歯部４７のスラストプレート１８側の端面４７ａは、軸方向Ｄａに関し、遊星支持部４８のスラストプレート１８側の端面４８ａよりもスラストプレート１８から遠い位置に配置され、且つ、太陽歯部４５のスラストプレート１８側の端面４５ａよりもスラストプレート１８から遠い位置に配置されている。

上述の図７に示す太陽支持部４６は、太陽歯部４５よりもスラストプレート１８に向かって突出するボス形状を有し、スラストプレート１８に近い位置（図７ではスラストプレート１８に接触する位置）に配置されている。これによりスラストプレート１８は、太陽歯部４５に接触することなく太陽支持部４６に接触して、第１太陽歯車１５の軸方向Ｄａの位置を規制することができる。また上述の図７に示す遊星支持部４８は、遊星歯部４７よりもスラストプレート１８に向かって突出するボス形状を有し、スラストプレート１８に近い位置（図７ではスラストプレート１８から僅かに離れた位置）に配置されている。これによりスラストプレート１８は、遊星歯部４７に接触することなく遊星支持部４８に接触して、各第１遊星歯車１６の軸方向Ｄａの位置を規制することができる。

なお、スラストプレート１８は太陽歯部４５及び遊星歯部４７に接触してもよいが、これらの部材の損傷を防ぐ観点からは、スラストプレート１８は太陽歯部４５及び遊星歯部４７に接触しないことが望ましい。一般に、歯車の歯部は支持部に比べて鋭利な形状を有する。また歯部は、支持部よりも外周側に配置され、歯車の軸回転時には、支持部よりも速度（周速）及び移動距離が大きくなる。そのため、支持部に比べて歯部はスラストプレートを削りやすい。したがって図７に示すように太陽支持部４６及び遊星支持部４８をボス形状として、スラストプレート１８を太陽歯部４５及び遊星歯部４７に接触させないようにすることで、太陽歯部４５、遊星歯部４７及びスラストプレート１８の損傷を防ぐことができる。

また図７に示す遊星歯部４７は、軸方向Ｄａに関して太陽歯部４５よりも短く、軸方向Ｄａに関して遊星歯部４７の全体が太陽歯部４５により覆われるように、太陽歯部４５と係合する。第１太陽歯車１５及び第１遊星歯車１６は通常、軸方向Ｄａに多少ブレながら軸回転しうるが、図７に示す構造によれば、そのようなブレが生じても太陽歯部４５及び遊星歯部４７の係合状態を確実に維持することができる。なお、図７に示す遊星歯部４７の全体は軸方向Ｄａに関して太陽歯部４５により覆われているが、軸方向Ｄａに関して太陽歯部４５の全体が遊星歯部４７により覆われるように太陽歯部４５よりも遊星歯部４７を大きく構成してもよい。ただし、通常は第１遊星歯車１６の方が第１太陽歯車１５よりもサイズが大きく数も多いため、材料の使用量を抑えてコストを低減させる観点からは、軸方向Ｄａに関して太陽歯部４５の方が遊星歯部４７よりも大きいことが好ましい。

なお、スラストプレート１８の構成は図７に示す態様には限定されない。例えば図８に示すように、スラストプレート１８は、太陽支持部４６に向かって突出するプレート凸部５０を有していてもよい。このプレート凸部５０は、太陽支持部４６には接触するが、太陽歯部４５には接触しない。このプレート凸部５０をスラストプレート１８が具備することによって、太陽支持部４６がボス形状を持たない場合であっても、スラストプレート１８は太陽歯部４５に接触することなく太陽支持部４６に接触することができる。したがって、図８に示すように太陽歯部４５及び太陽支持部４６のスラストプレート１８側の端面４５ａ、４６ｂが軸方向Ｄａに関して同じ位置に配置される場合でも、スラストプレート１８はプレート凸部５０を介して太陽支持部４６に適切に接触することができる。なお、太陽歯部４５及び太陽支持部４６のスラストプレート１８側の端面４５ａ、４６ｂを同一平面上に位置させることによって、第１太陽歯車１５の軸方向Ｄａに関する長さを短くすることができ、加工も容易になり、第１太陽歯車１５の低コスト化を図ることができる。

［作動］
次に、遊星歯車減速機１の作動について説明する。

固定ケーシング１１内に配設された油圧モータ１０が回転すると、その回転駆動力が入力軸１４へと伝達される。そして、入力軸１４の回転とともに第１太陽歯車１５が回転し、この第１太陽歯車１５に噛合している第１遊星歯車１６が内歯１３と噛合しながら第１太陽歯車１５の周りで公転運動を行う。この第１遊星歯車１６の公転運動に伴ってキャリア１７が回転し、キャリア１７の内歯部分とスプライン結合された第２太陽歯車１９が回転する。この第２太陽歯車１９が回転することで、固定ケーシング１１の各突設軸部３４に回転自在に支持された各第２遊星歯車２０が回転し、これにより、第２遊星歯車２０と内歯１３との噛合を介して、回転ケーシング１２が回転駆動される。

上述の一連の動作において、スラストプレート１８は、キャリア１７とともに回転軸線Ａを中心に回転し、各支持軸２９、第１太陽歯車１５（特に太陽支持部４６）及び各第１遊星歯車１６（特に遊星支持部４８）に対して接触して摺動し、また蓋体２１に対して接触して摺動する。このようにスラストプレート１８は、キャリア１７、第１太陽歯車１５及び各第１遊星歯車１６の回転を許容しつつ、キャリア１７、第１太陽歯車１５及び各第１遊星歯車１６の軸方向位置を規制する。

以上説明したように本実施形態によれば、スラストプレート１８を使った簡素な機構によって、キャリア１７及び各第１遊星歯車１６の軸方向位置を規制できるだけではなく、第１太陽歯車１５の軸方向位置をも規制することができる。

また遊星歯車減速機１を構成する各種部材はスラストプレート１８よりもキャリア１７側（すなわち蓋体２１から遠ざかる側）に配置され、回転ケーシング１２の内側においてスラストプレート１８から蓋体２１側に突出する部材（すなわちスラストプレート１８と蓋体２１との間に配置される部材）がない。これにより、遊星歯車減速機１全体の軸方向長さを短くすることが可能であり、特に、第１太陽歯車１５及び各第１遊星歯車１６の軸方向長さを短くして、第１太陽歯車１５及び各第１遊星歯車１６のコストを抑えることが可能である。

また各第１遊星歯車１６及び第１太陽歯車１５の軸方向位置を規制する機構の部品点数が少ないため、当該機構をコンパクトに構成できる。特に、太陽歯車の軸方向位置を規制するために従来必要とされていた球体（例えば鋼球）や穴加工が、本実施形態の遊星歯車減速機１では不要であり、組み立てに関する手間やコストの面でも本実施形態の遊星歯車減速機１は有利である。

［第１の変形例］
油圧モータ１０の回転駆動力は入力軸１４を介して第１太陽歯車１５に伝達されるが、入力軸１４と第１太陽歯車１５との連結態様は特に限定されない。例えば、入力軸１４及び第１太陽歯車１５のうちの一方は凸形状の係合凸部を有し、他方は係合スペースを含む係合凹部を有し、係合スペースに配置された係合凸部が係合凹部と係合することで、第１太陽歯車１５を入力軸１４に連結することが可能である。

図９は、入力軸１４と第１太陽歯車１５との連結態様の一例を示す概略断面図である。図９に示す例では、入力軸１４のうち第１太陽歯車１５側の端部が係合凸部５２を形成し、第１太陽歯車１５（特に太陽支持部４６）のうち入力軸１４側の端部に係合凹部５３が形成されている。係合凹部５３に形成される係合スペース５５は係合凸部５２に対応する形状を有し、係合スペース５５に配置された係合凸部５２が係合凹部５３と係合噛合部５４において係合することで、第１太陽歯車１５及び入力軸１４が相互に連結される。係合噛合部５４における係合方式は特に限定されず、スプライン方式等の任意の係合方式を係合噛合部５４は採用可能である。例えば第１太陽歯車１５は、回転軸線Ａを中心とする軸回転方向（すなわち周方向Ｄｃ）に関しては入力軸１４と一体的に回転可能であり且つ軸方向Ｄａに関しては入力軸１４に対して基本的に自由に相対的に移動可能なように、入力軸１４に連結されてもよい。

一般に、凸形状の軸同士を直列的に配置して連結する場合、双方の軸の姿勢のずれが、連結後の軸全体の姿勢に対して相乗的に影響する。例えば、双方の軸が僅かに傾いている場合、結合後の軸全体では両方の軸の傾きが加算的に反映される。それに対し、図９に示す係合方式のように一方の軸の凸部を他方の軸の凹部に嵌め合う場合、双方の軸が僅かに傾いていても、双方の軸の傾きは結合後の軸全体に対して相乗的には影響しない。

したがって図９に示す連結方式によれば、入力軸１４及び第１太陽歯車１５の各々の姿勢にずれ（例えば傾き）があっても、そのようなずれが連結後の入力軸１４及び第１太陽歯車１５に対して及ぼす影響は比較的小さくて済む。そのため、第１太陽歯車１５の配置ずれを抑えることができ、例えば第１太陽歯車１５の歯部（すなわち太陽歯部４５）とスラストプレート１８とが意図せずに接触することを効果的に防ぐことができる。また、そのような第１太陽歯車１５の配置ずれを小さく見積もって第１太陽歯車１５を設計できるため、第１太陽歯車１５（例えば太陽支持部４６）の軸方向Ｄａ及び径方向Ｄｒのサイズを小さくすることも可能である。

［他の変形例］
例えば、第１太陽歯車１５及び各第１遊星歯車１６の噛み合い部や歯車用軸受２３における潤滑性能を改善するため、スラストプレート１８の対応箇所（例えば第１太陽歯車１５と各第１遊星歯車１６との噛み合い部や歯車用軸受２３に対向する位置）に貫通孔（図示省略）を形成し、当該貫通孔を利用して潤滑油の補給を促してもよい。

また、第１太陽歯車１５（特に太陽支持部４６）のスラストプレート１８側端部にセンター穴が設けられていてもよい。その場合、図８に示すプレート凸部５０は、センター穴に対応する位置に設けられてもよいが、プレート凸部５０の径はセンター穴の径よりも大きく構成され、太陽支持部４６の軸回転を保証しつつ、プレート凸部５０が太陽支持部４６に対して適切に接触することができるようにすることが好ましい。

本発明は、上述の実施形態及び変形例には限定されない。例えば、上述の実施形態及び変形例の各要素に各種の変形が加えられてもよい。また、上述の構成要素以外の構成要素を含む形態も、本発明の実施形態に含まれうる。また、上述の構成要素のうちの一部の要素が含まれない形態も、本発明の実施形態に含まれうる。また、本発明のある実施形態に含まれる一部の構成要素と、本発明の他の実施形態に含まれる一部の構成要素とを含む形態も、本発明の実施形態に含まれうる。したがって、上述の実施形態及び変形例、及び上述以外の本発明の実施形態の各々に含まれる構成要素同士が組み合わされてもよく、そのような組み合わせに係る形態も本発明の実施形態に含まれうる。また、本発明によって奏される効果も上述の効果に限定されず、各実施形態の具体的な構成に応じた特有の効果も発揮されうる。このように、本発明の技術的思想及び趣旨を逸脱しない範囲で、特許請求の範囲、明細書、要約書及び図面に記載される各要素に対して種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１…遊星歯車減速機、１０…油圧モータ、１１…固定ケーシング、１２…回転ケーシング、１３…内歯、１４…入力軸、１５…第１太陽歯車、１６…第１遊星歯車、１７…キャリア、１８…スラストプレート、１９…第２太陽歯車、２０…第２遊星歯車、２１…蓋体、２２…押圧部、２３…歯車用軸受、２８…ケーシング用軸受、２９…支持軸、３０…フランジ部、３１…突状部、３４…突設軸部、３５…ベース部、４０…連結構造部、４５…太陽歯部、４６…太陽支持部、４７…遊星歯部、４８…遊星支持部、５０…プレート凸部、５２…係合凸部、５３…係合凹部、５４…係合噛合部、５５…係合スペース、６０…凹部、６１…突起部、６２…孔部、６５…平坦部、６６…立設部、６７…張り出し部、６８…ネジ部、Ａ…回転軸線、Ｄａ…軸方向、Ｄｃ…周方向、Ｄｒ…径方向

Claims (6)

1. 固定ケーシングにより、ケーシング用軸受を介して回転軸線を中心に回転自在に保持される回転ケーシングと、
   前記回転ケーシングの内周に設けられている内歯と、
   回転自在に設けられ、回転駆動力を発生させる駆動源に対して連結される入力軸と、
   前記入力軸に連結される太陽歯車と、
   前記太陽歯車と前記内歯との間に配置される複数の遊星歯車と、
   前記回転軸線が延在する軸方向に関して前記複数の遊星歯車の一方側に配置されるベース部と、前記軸方向に関して前記一方側から他方側に向かって前記ベース部から突出する複数の支持軸であって、歯車用軸受を介して前記複数の遊星歯車のそれぞれを回転自在に保持する複数の支持軸と、を有するキャリアと、
   前記軸方向に関して前記複数の遊星歯車の前記他方側に配置され、前記複数の支持軸に連結構造部を介して連結されるスラストプレートと、
   を備える減速機であって、
   前記スラストプレートは、前記複数の遊星歯車及び前記太陽歯車の各々の少なくとも一部を覆うように設けられ、
   前記複数の遊星歯車、前記太陽歯車、前記複数の支持軸及び前記連結構造部は、前記スラストプレートの面のうち前記複数の遊星歯車と向かい合う面とは反対側の面から突出しない減速機。
2. 前記太陽歯車は、太陽歯部と、前記太陽歯部を支持する太陽支持部と、を有し、
   前記複数の遊星歯車の各々は、前記太陽歯部と噛み合う遊星歯部と、前記遊星歯部を支持する遊星支持部と、を有し、
   前記スラストプレートは、前記太陽支持部に接触するが、前記太陽歯部に接触しない請求項１に記載の減速機。
3. 前記太陽支持部の前記スラストプレート側の端面は、前記軸方向に関し、前記複数の支持軸の前記スラストプレート側の端面と同じ位置、又は前記複数の支持軸の前記スラストプレート側の端面よりも前記スラストプレートから遠い位置に配置され、
   前記太陽歯部の前記スラストプレート側の端面は、前記軸方向に関し、前記複数の支持軸の前記スラストプレート側の端面よりも、前記スラストプレートから遠い位置に配置される請求項２に記載の減速機。
4. 前記スラストプレートは、前記太陽支持部に向かって突出するプレート凸部を有し、
   前記プレート凸部は、前記太陽支持部に接触するが、前記太陽歯部に接触しない請求項２又は３に記載の減速機。
5. 前記遊星歯部の前記スラストプレート側の端面は、前記軸方向に関し、前記太陽歯部の前記スラストプレート側の端面よりも、前記スラストプレートから遠い位置に配置される請求項２〜４のいずれか一項に記載の減速機。
6. 前記入力軸及び前記太陽歯車のうち、一方は凸形状の係合凸部を有し、他方は係合スペースを含む係合凹部を有し、
   前記係合スペースに配置された前記係合凸部が前記係合凹部と係合することで、太陽歯車は前記入力軸に連結され、
   前記太陽歯車は、前記回転軸線を中心とする軸回転方向に関しては前記入力軸と一体的に回転可能であり且つ前記軸方向に関しては前記入力軸に対して相対的に移動可能なように、前記入力軸に連結される請求項１〜５のいずれか一項に記載の減速機。

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