JP6088395B2 - 減速装置のシリーズ - Google Patents

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Description

本発明は、減速装置のシリーズに関する。
特許文献1において、直交軸減速機を中心として構成した減速装置のシリーズが開示されている。この減速装置のシリーズでは、入力軸と出力軸が直交して配置される直交軸減速機の後段に種々の平行軸減速機が連結され得る構成としてある。また、直交軸減速機の入力軸側に継軸を介してモータが連結される構成としたり、あるいは平行軸減速機が連結される構成としたりすることができるように設計されている。
特許第4887291号公報
減速装置は、ユーザの要請により、入力軸と出力軸とが直交して配置される直交軸減速装置として求められることもあれば、入力軸と出力軸とが平行に配置される平行軸減速装置として求められることもある。
しかしながら、上記特許文献1において開示されている減速装置のシリーズは、直交軸減速機を中心として構築されたものであったため、減速装置全体として、入力軸と出力軸とが平行に配置される平行軸減速装置を構成することは想定されていなかった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、直交軸減速装置と平行軸減速装置とを、部品を共通化しながら構成することのできる減速装置のシリーズを提供することをその課題としている。
本発明は、平行軸減速装置と直交軸減速装置とを含む、減速装置のシリーズであって、前記平行軸減速装置は、モータと、入力軸と出力軸が平行に配置される平行軸減速機と、前記モータと平行軸減速機との間に配置される第1継ユニットと、を備え、該第1継ユニットは、前記モータのモータケーシングおよび前記平行軸減速機の平行軸減速機ケーシングに連結される継ケーシングと、前記モータのモータ軸および前記平行軸減速機の入力軸に連結される継軸と、を備え、前記直交軸減速装置は、前記平行軸減速装置と共通の前記モータおよび前記平行軸減速機と、前記平行軸減速装置の前記第1継ユニットと一部または全部が共通の第2継ユニットと、入力軸と出力軸が直交して配置される直交軸減速機と、を備え、かつ、前記モータ、前記第2継ユニット、前記直交軸減速機、前記平行軸減速機の順に連結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。
本発明によれば、平行軸減速装置は、モータと、平行軸減速機と、該モータと平行軸減速機との間に配置される第1継ユニットとを備えている。すなわち、モータ、第1継ユニット、平行軸減速機の順に連結された構成とされる。
一方、直交軸減速装置は、平行軸減速装置と共通のモータおよび平行軸減速機と、平行軸減速装置の第1継ユニットと一部または全部が共通の第2継ユニットと、直交軸減速機と、を備え、モータ、第2継ユニット、直交軸減速機、平行軸減速機の順に連結された構成とされる。
これにより、シリーズ内において、モータ、平行軸減速機、第1、第2継ユニットの一部または全部を含め、部材を共通化した上で、平行軸減速装置および直交軸減速装置を構成することができる。
本発明によれば、直交軸減速装置と平行軸減速装置とを、部品を共通化しながら構成することのできる減速装置のシリーズが得られる。
本発明の実施形態の一例に係る減速装置のシリーズにおける平行軸減速装置の構成例を示す正断面図 上記シリーズにおける直交軸減速装置の構成例を示す正断面図 図2の矢視III方向から見た、直交軸減速機および第2継ユニットの一部破断の側面図 図2の矢視IV−IV線に沿う断面図
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例に係る減速装置のシリーズを詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態の一例に係る減速装置のシリーズにおける平行軸減速装置を示し、図2は、同じく直交軸減速装置を示している。
概略から説明すると、本減速装置のシリーズにおける平行軸減速装置Xは、モータMと、入力軸10と出力軸12が平行に配置される平行軸減速機Pと、モータMと平行軸減速機Pとの間に配置される第1継ユニットJ1と、を備えている。この平行軸減速装置Xは、モータM、第1継ユニットJ1、平行軸減速機Pの順に連結された構成とされる。平行軸減速装置Xは、その入力軸に相当するモータMのモータ軸20と、出力軸に相当する平行軸減速機Pの出力軸12が平行に配置される。
一方、本減速装置のシリーズにおける直交軸減速装置Yは、平行軸減速装置Xと共通のモータMおよび平行軸減速機Pと、平行軸減速装置Xの第1継ユニットJ1と一部または全部(この例では一部)が共通の第2継ユニットJ2と、入力軸52と出力軸54が直交して配置される直交軸減速機Rと、を備えている。この直交軸減速装置Yは、モータM、第2継ユニットJ2、直交軸減速機R、平行軸減速機Pの順に連結された構成とされる。直交軸減速装置Yは、その入力軸に相当するモータMのモータ軸20と、出力軸に相当する平行軸減速機Pの出力軸12が直交して配置されている。
なお、図1、図2においては、理解を容易にするため、モータM、平行軸減速機P、直交軸減速機R、および第1、第2継ユニットJ1、J2については、各部材に符号を付すると共に、各部材が、平行軸減速装置X、直交軸減速装置Yにおいて占める領域を合わせて表示している。
以下、より具体的な構成を説明する。
図1を参照して、本シリーズにおける平行軸減速装置Xは、モータMと、平行軸減速機Pと、モータMと平行軸減速機Pとの間に配置される第1継ユニットJ1と、を備えている。
平行軸減速装置Xの駆動源であるモータMは、この例では磁石モータが使用されている。しかし、例えば、3相の誘導モータでもよく、本シリーズでは、モータの種類は問われない。このモータMは、直交軸減速装置YのモータMと共通である。
平行軸減速装置Xの平行軸減速機Pは、入力軸10と出力軸12が平行に配置される減速機で、この例では、入力軸10に一体的に形成された太陽歯車30、該太陽歯車30に外接している遊星歯車32および該遊星歯車32が内接している内歯歯車34を備え、キャリヤ36を介して出力軸12から出力するインラインの単純遊星歯車型の減速機で構成されている。
この例から明らかなように、本シリーズで言う「入力軸と出力軸が平行に配置される平行軸減速機」には、スパーギヤや、ヘリカルギヤを用いた(入力軸と出力軸が同軸でない)一般的な平行軸減速機だけでなく、さらに、入力軸と出力軸が「同軸」に配置されている単純遊星歯車型のインライン減速機や、外歯歯車が揺動しながら内歯歯車に内接する偏心揺動型のインライン減速機等が含まれる。
平行軸減速装置XのモータMと平行軸減速機Pとの間には、第1継ユニットJ1が配置されている。
第1継ユニットJ1は、モータMのモータケーシング14および平行軸減速機Pの平行軸減速機ケーシング16に連結される第1継ケーシング18と、モータMのモータ軸20および平行軸減速機Pの入力軸10に連結される継軸22と、を備えている。
第1継ユニットJ1の第1継ケーシング18は、モータMのモータケーシング14と第1ボルト40を介して連結され、平行軸減速機Pの平行軸減速機ケーシング16と第2ボルト42を介して連結されている。第1継ユニットJ1の継軸22は、モータMのモータ軸20と(継軸22と一体化された)摩擦クランプ装置22Fを介して連結され、平行軸減速機Pの入力軸10とはホロー部22Aに圧入することにより連結されている。
第1継ユニットJ1は、直交軸減速装置Yの第2継ユニットJ2と一部または全部(この例では一部)が共通である。第1継ユニットJ1と第2継ユニットJ2のより具体的な構成については、後に詳述する。
一方、図2を参照して、本シリーズにおける直交軸減速装置Yは、平行軸減速装置Xと共通のモータMおよび平行軸減速機Pと、平行軸減速装置Xの第1継ユニットJ1と一部が共通の第2継ユニットJ2と、直交軸減速機Rと、を備えている。直交軸減速装置Yは、モータM、第2継ユニットJ2、直交軸減速機R、および平行軸減速機Pが、この順に連結されることによって構成される。
直交軸減速装置Yの直交軸減速機Rは、入力軸52と出力軸54が直交して配置されている減速機で、この例では、入力軸52に形成されたベベルピニオン56と、出力軸に圧入されたベベルギヤ58からなるベベルギヤセット60を備えている。
直交軸減速機Rの入力軸52は、第2継ユニットJ2の継軸22のホロー部22Aに圧入されることによって、該第2継ユニットJ2と連結されている。入力軸52は、一対の円錐ころ軸受62、63を介して直交軸減速機ケーシング64に支持されている。円錐ころ軸受62、63は、入力軸52に掛かる両方向のスラスト力を受け得る機能を備えている。
直交軸減速機Rの出力軸54は、軸受66、68を介して直交軸減速機ケーシング64および該直交軸減速機ケーシング64と連結された継プレート70に支持されている。出力軸54のホロー部54Aには、平行軸減速機Pの入力軸10が圧入されており、これにより、直交軸減速機Rの出力軸54と平行軸減速機Pの入力軸10が連結されている。
直交軸減速装置Yにおける直交軸減速機Rと平行軸減速機Pは、前記継プレート70を介して連結されている。図3、図4を合わせて参照してこの連結構成について説明する。継プレート70は、直交軸減速機Rの入力軸52を支持する円錐ころ軸受62、63の径方向外側に、ほぼ台形のプレート状に突出する突出部70Aを有している(図4参照)。そして、該継プレート70と平行軸減速機Pの平行軸減速機ケーシング16は、直交軸減速機R側からからねじ込まれた(図示の例では8本の)第5ボルト72により固定されている。また、直交軸減速機Rの直交軸減速機ケーシング64と継プレート70は、直交軸減速機R側からねじ込まれた(図示の例では7本の)第6ボルト74により固定されると共に、突出部70Aにおいて反直交軸減速機側から(平行軸減速機Pの側から)ねじ込まれた(図示の例では2本の)第7ボルト76によって固定されている。
より具体的に説明すると、直交軸減速機Rの直交軸減速機ケーシング64と継プレート70は、この例では、直交軸減速機R側からねじ込まれた第6ボルト74により固定される。しかし、第6ボルト74のうちの1本(図4において符号74Aで表示した部分に配置されるべき第6ボルト)は、直交軸減速機Rの入力軸52を支持する円錐ころ軸受62、63の部分と干渉して配置することができない。しかし、この部分は、直交軸減速機ケーシング64と平行軸減速機ケーシング16が継プレート70を介して直角に接する重要な部位である。そのため、継プレート70に突出部70Aを形成して2本の第7ボルト76を(符号74Aの部分の第6ボルトの代わりに)配置し、高い連結強度を維持したものである。
ここで、平行軸減速装置Xの第1継ユニットJ1と直交軸減速装置Yの第2継ユニットJ2、およびその周辺の構成について説明する。既に述べたように、第1継ユニットJ1と第2継ユニットJ2は、一部または全部(この例では一部)が共通とされている。
平行軸減速装置Xの第1継ユニットJ1の第1継ケーシング18は、前記モータケーシング14と第1ボルト40を介して連結されるメイン継ケーシングJmと、平行軸減速機ケーシング16と第2ボルト42を介して連結される第1サブ継ケーシングJ1sを有している。なお、メイン継ケーシングJmと第1サブ継ケーシングJ1sは、第3ボルト44を介して連結されている。
直交軸減速装置Yの第2継ユニットJ2の第2継ケーシング19は、モータケーシング14と第1ボルト40を介して連結される(第1継ユニットJ1と共通の)メイン継ケーシングJmと、直交軸減速機ケーシング64と第4ボルト46を介して連結される(第1継ユニットJ1の第1サブ継ケーシングJ1sと非共通の)第2サブ継ケーシングJ2sとを有している。なお、メイン継ケーシングJmと第2サブ継ケーシングJ2sは、第1継ユニットJ1と共通の第3ボルト44を介して連結されている。
すなわち、第1継ユニットJ1および第2継ユニットJ2は、それぞれ共通のメイン継ケーシングJmと非共通の第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sとで構成されている。
また、第1継ユニットJ1と第2継ユニットJ2は、継軸22が共通である。継軸22は、共通の軸受80によって支持されている。軸受80は、玉軸受で構成されており、単独では前記直交軸減速機Rのスラスト力を受け切れない軸受である。軸受80は、この例では、加工の容易性等を考慮して、(メイン継ケーシングJmにではなく)比較的小型の第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sに配置するようにしている。その他に、メイン継ケーシングJmは、モータの種類毎に異なるが、第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sは、モータの種類によらず共通であるため、第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sの方がシリーズトータルで加工が容易という理由もある。
また、第1継ユニットJ1には、モータM側と平行軸減速機P側とを封止するオイルシール82が配置され、かつ、該オイルシール82は、第2継ユニットJ2において、モータM側と直交軸減速機R側とを封止するオイルシールとして共通して使用されている。この例では、このオイルシール82も、第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sに配置されている。
なお、符号86、87は、オイルシール、88は、Oリングである。
以下、この減速装置のシリーズの作用効果について説明する。
このシリーズでは、平行軸減速装置Xは、モータMと、平行軸減速機Pと、該モータMと平行軸減速機Pとの間に配置される第1継ユニットJ1とを備え、一方、直交軸減速装置Yは、平行軸減速装置Xと共通のモータMおよび平行軸減速機Pと、平行軸減速装置Xの第1継ユニットJ1と一部が共通の第2継ユニットJ2と、直交軸減速機Rとを備えた構成とされる。
これにより、シリーズ内において、多くの部材を共通化した上で、平行軸減速装置Xおよび直交軸減速装置Yの双方を構成することができる。より具体的には、このシリーズでは、平行軸減速装置Xと直交軸減速装置Yとで、モータM、平行軸減速機Pのほか、第1、第2継ユニットJ1、J2の継軸22、継軸22の軸受80、メイン継ケーシングJm、継軸22上のオイルシール82が、共通とされている。更には、モータケーシング14と第1、第2継ユニットJ1、J2のメイン継ケーシングJmを連結する第1ボルト40、メイン継ケーシングJmと第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sを連結する第3ボルト44も、平行軸減速装置Xと直交軸減速装置Yとで、共通とされている。
とりわけ、大物部材であるモータMと平行軸減速機Pが共通化できているほか、第1、第2継ユニットJ1、J2についても、継軸22やモータケーシング14と連結されるメイン継ケーシングJmが共通とされ、平行軸減速機Pまたは直交軸減速機Rに連結される第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sのみが非共通とされているメリットは大きい。
これにより、第1、第2継ユニットJ1、J2自体(全体)を、平行軸減速機連結用と、直交軸減速機連結用との2種類用意する必要がなくなり、必要最低限の部分のみが非共通とされているため、第1、第2継ユニットJ1、J2をより低コスト化することができる。
また、第1、第2継ユニットJ1、J2の継軸22の軸受80は、この例では、玉軸受であって、単独では直交軸減速機Rのスラスト力を受け切れない軸受とされている。そして、直交軸減速機Rの入力軸52のスラスト力は、直交軸減速機R自体に配置されて該入力軸52の両方向のスラスト力を受け得る一対の円錐ころ軸受62、63により、受け止めることができるように構成してある。これにより、第1、第2継ユニットJ1、J2を低コスト化でき、直交軸減速装置Yを構成できるシリーズでありながら、特に平行軸減速装置Xを構成するときの低コスト性を維持することができる。
また、上記シリーズの平行軸減速装置X(平行軸減速機P)は、入力軸10と出力軸12が同軸に配置されるインラインの単純遊星歯車型の平行軸減速装置とされている。このため、平行軸減速機を別のインライン型のタイプ(例えば、偏心揺動型の減速機のようなタイプ)に変更しようとしたときに、入力軸とケーシングの取合いを合致させる設計が容易であり、平行軸減速機のバリエーションの拡充や交換性が高いというメリットも得られる。尤も、既に述べたように、本発明に係るシリーズの平行軸減速装置の平行軸減速機は、要は、入力軸と出力軸が平行に配置されていればよく、必ずしもインライン型とする必要はない。したがって、遊星歯車型の減速機のほか、スパーギヤやヘリカルギヤを用いた平行軸減速機を採用するようにしてもよい。
さらには、上記シリーズにおいては、直交軸減速機Rと平行軸減速機Pを、継プレート70を介して連結し、該継プレート70は、直交軸減速機Rの入力軸52を支持する円錐ころ軸受62、63の外側に突出する突出部70Aを有する構成としたため、円錐ころ軸受62、63の周辺を含めて、直交軸減速機Rと平行軸減速機Pとの連結をより強固に行うことができる。
なお、上記実施形態に係るシリーズにおける直交軸減速装置Yの直交軸減速機Rは、ベベルピニオン56と、ベベルギヤ58からなるベベルギヤセット60を備えていたが、本発明に係るシリーズの直交軸減速装置Yの直交軸減速機Rは、この構成の減速機に限定されるものではない。つまり、要は、入力軸と出力軸が直交して配置されていればよく、例えば、ハイポイドピニオンおよびハイポイドギヤからなるハイポイドギヤセット、あるいは、ウォームとウォームホィールからなるウォームギヤセット等を備えた直交軸減速機であってもよい。また、必ずしも「減速」しなくても、「等速」のまま回転方向のみを変更する直交軸減速機であってもよい。すなわち、ここでの直交軸減速機には、減速比が1の直交軸減速機が含まれる。直交軸減速機の減速比が1の場合は、直交軸減速装置の総減速比は、平行軸減速機の減速比に一致することになる。
また、上記シリーズにおいては、第1、第2継ユニットJ1、J2の継軸22の軸受80およびオイルシール82は、それぞれ第1、第2サブ継ケーシングJ1s、J2sに配置するようにしていたが、継軸の軸受の配置およびオイルシールの配置は、これに限定されるものではない。例えば、軸受およびオイルシールとも、メイン継ケーシングの側に配置するようにしてもよい。該軸受の数も、上記例では1個であったが、2個でもよい。継軸の軸受を2個配置する場合は、両方とも第1、第2サブ継ケーシングに配置してもよく、両方ともメイン継ケーシングに配置してもよく、あるいはメイン継ケーシングと第1、第2サブ継ケーシングとに1個ずつ跨がって配置してもよい。また、当該継軸の軸受は、その種類も玉軸受には限定されず、例えば、ころ軸受でもよい。さらには、上記例では、継軸の軸受は、単独では直交軸減速機のスラスト力を受け切れない軸受とされていたが、スラスト力を受け得る軸受で構成することを禁止するものではなく、例えば、単独で直交軸減速機のスラスト力を受け得る軸受とされていてもよい。
また、上記シリーズにおいては、第1、第2継ユニットは、一部のみが共通とされていたが、直交軸減速機ケーシングの工夫により、完全共通とすることも可能である。この場合は、一層の低コスト化を実現することができる。
なお、上記シリーズにおいては、直交軸減速装置Yは、直交軸減速機Rの後段に平行軸減速機Pが連結されていたが、例えば、本実施形態のように、直交軸減速機Rの平行軸減速機Pの側がオイルシール86およびOリング88で完全にシールされている場合には、用途によっては、直交軸減速装置Yにおける最終段の平行軸減速機Pは、必ずしも連結しなくてもよい。すなわち、上記構成例ベースで述べるならば、直交軸減速装置Yは、モータM、第2継ユニットJ2、直交軸減速機Rまでの連結で完結し、該直交軸減速機Rの出力軸54に、直接、相手機械等の被駆動軸を連結するような使い方がなされてもよい。
X…平行軸減速装置
Y…直交軸減速装置
M…モータ
P…平行軸減速機
R…直交軸減速機
J1…第1継ユニット
J2…第2継ユニット
10、52…入力軸
12、54…出力軸
14…モータケーシング
16…平行軸減速機ケーシング
64…直交軸減速機ケーシング
80…軸受
82…オイルシール

Claims (8)

  1. 平行軸減速装置と直交軸減速装置とを含む、減速装置のシリーズであって、
    前記平行軸減速装置は、モータと、入力軸と出力軸が平行に配置される平行軸減速機と、前記モータと平行軸減速機との間に配置される第1継ユニットと、を備え、
    該第1継ユニットは、前記モータのモータケーシングおよび前記平行軸減速機の平行軸減速機ケーシングに連結される継ケーシングと、前記モータのモータ軸および前記平行軸減速機の入力軸に連結される継軸と、を備え、
    前記直交軸減速装置は、前記平行軸減速装置と共通の前記モータおよび前記平行軸減速機と、前記平行軸減速装置の前記第1継ユニットと一部または全部が共通の第2継ユニットと、入力軸と出力軸が直交して配置される直交軸減速機と、を備え、かつ、前記モータ、前記第2継ユニット、前記直交軸減速機、前記平行軸減速機の順に連結された構成とされる
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
  2. 請求項1において、
    前記第1継ユニットは、前記継軸を支持する軸受を有し、
    当該軸受は、前記直交軸減速装置の前記第2継ユニットに共通して使用され、かつ単独では前記直交軸減速機のスラスト力を受け切れない軸受であり、
    前記直交軸減速機の入力軸は、該入力軸の両方向のスラスト力を受け得る軸受で支持されている
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
  3. 請求項1または2において、
    前記第1継ユニットには、前記モータ側と前記平行軸減速機側とを封止するオイルシールが配置され、かつ、
    該オイルシールは、前記第2継ユニットにおいて、前記モータ側と前記直交軸減速機側とを封止するオイルシールとして共通して使用される
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
  4. 請求項1〜3のいずれかにおいて、
    前記第1継ユニットは、前記継ケーシングとして、前記モータケーシングと連結されるメイン継ケーシングと、前記平行軸減速機ケーシングと連結される第1サブ継ケーシングを有し、
    前記第2継ユニットは、継ケーシングとして、前記モータケーシングと連結される前記第1継ユニットのメイン継ケーシングと共通のメイン継ケーシングと、前記直交軸減速機の直交軸減速機ケーシングと連結される前記第1継ユニットの第1サブ継ケーシングと非共通の第2サブ継ケーシングとを有している
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
  5. 請求項4において、
    前記第1継ユニットおよび第2継ユニットの前記継軸を支持する軸受が、前記第1、第2サブ継ケーシングに配置される
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
  6. 請求項4または5において、
    前記第1継ユニットおよび第2継ユニットの前記継軸上に配置されるオイルシールが、前記第1、第2サブ継ケーシングに配置される
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
  7. 請求項1〜6のいずれかにおいて、
    前記平行軸減速機は、前記入力軸と前記出力軸が同軸に配置される平行軸減速機である
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
  8. 請求項1〜7のいずれかにおいて、
    前記直交軸減速装置における前記直交軸減速機と前記平行軸減速機は、継プレートを介して連結され、
    当該継プレートは、前記直交軸減速機の入力軸を支持する軸受の外側に突出する突出部を有し、
    前記継プレートと前記平行軸減速機は、前記直交軸減速機側からからねじ込まれたボルトにより固定され、
    前記直交軸減速機と前記継プレートは、前記直交軸減速機側からねじ込まれた他のボルトにより固定されると共に、突出部において反直交軸減速機側からねじ込まれたさらに他のボルトによって固定される
    ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
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