WO2012033043A1

WO2012033043A1 - 減速装置

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Publication number: WO2012033043A1
Application number: PCT/JP2011/070141
Authority: WO
Inventors: 佐藤　光司; 幸治秋吉; 中小路　雅文; 齋藤　隆英; 聡宇都宮
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-03-15
Also published as: EP2824365B1; EP2824365A3; EP2615328A4; EP2824365A2; CN103119326B; CN103119326A; EP2615328A1

Abstract

　入力軸の偏心円板に圧入されたローラ案内用軸受の取付けの安定化を図り、軸受の抜け出しによる効率の低下を抑制することができるようにした減速装置である。固定配置の内歯車（３）と同軸上に入力軸（７）を配置し、入力軸（７）に内歯車（３）内で回転可能な二枚の偏心円板（９）を設け、それぞれの偏心円板（９）の外径面にローラ案内用軸受（１１）を圧入する。入力軸（７）と同軸上に配置された出力軸（１２）の軸端部に内歯車（３）と偏心円板（９）間で回転可能なケージ（１５）を設け、ケージ（１５）に内歯車（３）の内歯（４）より少ない数のローラ収容用ポケット（１８）を形成し、ローラ収容用ポケット（１８）のそれぞれ内部にローラ（１９）を収容し、入力軸（７）と共に回転する偏心円板（９）の回転によりローラ（１９）を内歯（４）に順次噛合させ、入力軸（７）の一回転当たりにローラ（１９）を内歯（４）の一歯分周方向に移動させて出力軸（１２）を減速回転させる。二枚の偏心円板（９）間に環状突出部（２１）を設け、二枚の偏心円板（９）の軸方向で対向する端部と反対側の端部に加締め突起（２２）を形成し、その加締め突起（２２）と環状突出部（２１）とで軸受（１１）が軸方向に移動するのを防止する。

Description

減速装置

　この発明は、内歯車の内周に形成された内歯に、その内歯より少ない数のローラを順次噛合させて入力軸の回転を出力軸に減速して伝達するローラ式の減速装置に関する。

　この種の減速装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。そのローラ式減速装置においては、入力軸と出力軸を軸端部が対向する同軸上の配置とし、その両軸の軸端部を覆うハウジングによって複数の曲線形の内歯を内周に有する内歯車を支持し、上記入力軸の軸端部には内歯車内において回転可能な二枚の偏心円板を軸方向に間隔をおいて設け、上記出力軸の軸端部には、内歯車と偏心円板の外径面に取付けられた転がり軸受間に配置されるケージを設け、そのケージには二枚の偏心円板のそれぞれと対向する部位に上記内歯より少ない数の複数のポケットを周方向に等間隔に形成し、そのポケットのそれぞれ内部に上記軸受の外径面に沿って転動して内歯車の内歯に順次噛合されるローラを収容している。

　上記の構成からなる減速装置において、入力軸が回転すると、偏心円板の回転により、ローラが内歯車の内歯に順次噛合し、その入力軸の１回転当たりに、ローラが内歯の一歯分だけ周方向に位置がずれ、出力軸が入力軸に対して減速回転する。

　ここで、円滑な回転伝達が得られるようにするため、上記特許文献１に記載された減速装置においては、内歯の歯形を、出力軸の回転角が内歯車の内歯の一ピッチ分の範囲において、偏心円板の回転によって出力軸が回転し、その時、ローラの中心が描く軌跡と平行する曲線のうちローラの外側にある曲線を一歯分とする歯形として、複数のローラの全てを内歯に接触させるようにしている。

　また、入力軸および出力軸を円滑に回転させるために、その入力軸および出力軸のそれぞれを転がり軸受で回転自在に支持している。このとき、入力軸や出力軸にはスラスト荷重が負荷されることが少なく、また、偏心円板上の転がり軸受にもスラスト荷重が負荷されることが少ないため、転がり軸受として玉軸受が一般的に使用されている。

　ここで、減速装置の入力軸が高速回転される場合、玉軸受の保持器に大きな遠心力が作用して、保持器に変形が生じる可能性がある。遠心力による保持器の変形防止には、保持器の軽量化を図ることが重要である。そこで、減速装置においては、例えば、特許文献２に記載されているように、保持器を合成樹脂の成形品とした玉軸受を用いるようにしている。

特開昭６２－９３５６５号公報特開２００９－１１５１２８号公報

　ところで、上記従来の減速装置においては、偏心円板の外径面に設けたローラ案内用の玉軸受が圧入による取付けであるため、入力軸に微妙な傾きがあると、その入力軸の回転によりローラ案内用玉軸受にアキシャル荷重が作用して、そのローラ案内用玉軸受が偏心円板から抜け出す可能性がある。ここで、玉軸受が抜け出した場合には、その玉軸受がハウジングの内面等に接触し、その接触部での摩擦が回転抵抗となって入力軸の円滑な回転を阻害し、減速装置の効率を低下させることになり、ローラ案内用玉軸受の取付けに改善すべき点が残されていた。

　また、減速装置は、主として自動車での使用であり、偏心円板の外径面に取付けられる玉軸受や、入力軸および出力軸を回転自在に支持する玉軸受は、油浴中に浸漬して油潤滑するようにしている。しかし、入力軸が高速回転した際、これらの玉軸受のボールはポケットの内面間に介在する潤滑油を剪断し、その剪断力が回転抵抗となって玉軸受での損失トルクが大きく、減速装置の効率を低下させることになり、その効率の向上を図るうえにおいても改善すべき点が残されていた。

　さらに、従来の減速装置においては、ローラを収容するポケットのケージ周方向のポケット幅寸法が、ローラの外径より大きくされているため、複数のポケットのそれぞれ内部にローラを収容して、入力軸に設けられた偏心円板をそのケージ内に組付ける減速装置の組立て時、あるいは、上記ケージをハウジングによって支持された内歯車内に組付ける減速装置の組立て時に、ローラがポケット内から脱落し、その脱落を防止する状態で減速装置の組立てを行う必要が生じる。このため、減速装置の組立てに手間がかかり、その組立性の向上を図る上において改善すべき点が残されていた。

　また、従来の減速装置においては、ハウジングの一端開口部内に組み込まれた軸受により出力軸のフランジ付け根部位を回転自在に支持するようにしており、その軸受が単列のものであると、ローラからケージに負荷される伝達トルクによって出力軸に傾きが生じるため、上記軸受を軸方向に間隔をおいて複列の配置としている。このため、減速装置の軸方向長さが長くなって大型化し、軸方向長さのコンパクト化を図る上において改善すべき点が残されていた。

　この発明の第１の課題は、入力軸の偏心円板に圧入されたローラ案内用軸受の取付けの安定化を図り、軸受の抜け出しによる効率の低下およびボールによる潤滑油の剪断抵抗の低下を抑制することができるようにした減速装置を提供することである。

　この発明の第２の課題は、減速装置の組立性の向上を図ることである。

　この発明の第３の課題は、減速装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることである。

　上記第１の課題を解決するため、第１の発明においては、固定配置の内歯車と、その内歯車内で回転可能な二枚の偏心円板を軸端部に有し、その偏心円板のそれぞれ外径面にローラ案内用軸受が圧入された入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸とを有し、前記出力軸の軸端部にフランジを設け、そのフランジの前記入力軸の軸端部と対向する一側面に前記内歯車と前記偏心円板との間で回転可能なケージを設け、そのケージの前記偏心円板のそれぞれと径方向で対向する部位に内歯車の内周に形成された内歯より少ない数のローラ収容用ポケットを周方向に等間隔に設け、そのローラ収容用ポケットのそれぞれ内部に前記内歯に噛合するローラを収容し、前記入力軸と共に回転する偏心円板上のローラ案内用軸受によりローラを前記内歯に順次噛合させて入力軸の１回転当たりに内歯の一歯分だけ周方向に移動させることにより出力軸を減速回転させるようにした減速装置において、前記偏心円板のそれぞれに圧入されたローラ案内用軸受のそれぞれが軸方向に移動するのを阻止する抜止め手段を設けた構成を採用したのである。

　ここで、抜止め手段として下記の構成ａ乃至ｆからなるものを採用することができる。
　構成ａ；二枚の偏心円板間に設けられた環状突出部と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に形成された加締め突起とからなるもの。
　構成ｂ；二枚の偏心円板間に嵌合された間座と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に形成された加締め突起とからなるもの。
　構成ｃ；二枚の偏心円板間に取付けられた止め輪と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に形成された加締め突起とからなるもの。
　構成ｄ；二枚の偏心円板間に設けられた環状突出部と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に取付けられた止め輪とからなるもの。
　構成ｅ；二枚の偏心円板間に嵌合された間座と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に取付けられた止め輪とからなるもの。
　構成ｆ；二枚の偏心円板間に取付けられた止め輪と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に取付けられた止め輪とからなるもの。

　上記のような抜止め手段の採用において、ローラ案内用軸受を軸方向に位置決めすることができるため、軸受の取付けの安定化を図り、軸受の抜け出しによる効率の低下を抑制することができる。

　ここで、偏心円板の外径面に圧入されたローラ案内用軸受や、入力軸を回転自在に支持する軸受および出力軸を回転自在に支持する軸受として、外輪と、内輪と、その両輪間に組み込まれたボールおよびそのボールを保持する合成樹脂製の保持器とからなり、上記保持器が、軸方向で対向する二枚の環状体を有し、その環状体の対向面のそれぞれにボールを収容する複数の半球状のボール収容用ポケットが周方向に等間隔に形成され、周方向で隣接するボール収容用ポケット間に形成された柱部に軸方向に貫通する孔が形成された玉軸受を採用するのが好ましい。

　上記のような玉軸受の採用においては、環状体の柱部にその軸方向に貫通する孔が設けられているため、軸受内部を潤滑油が通過する際、柱部の孔にも潤滑油が流通するようになることから、内輪の外径と保持器の内径間、外輪の内径と保持器の外径間からボール収容用とボール間のポケット隙間に流れ込む潤滑油の量を低減させることができ、ボールによる潤滑油の剪断抵抗が小さくなって玉軸受での損失トルクの低減化を図ることができる。

　ここで、ボール収容用ポケットの内周面に凹部を設けておくと、ボール収容用ポケットの内周面とボールの接触面積の低減化を図ることができるため、ボールによる潤滑油の剪断抵抗を一層低減させることができる。

　また、環状体の軸方向端部に径方向に延びる鍔部を設けておくと、内・外輪と鍔部の対向部間にラビリンスを形成することができ、そのラビリンスによって軸受内部に流入する潤滑油の量を低減させることができるため、ボールによる潤滑油の剪断抵抗をより一層低減させることができる。

　さらに、ボール収容用ポケットの周方向一端部の外径側に軸方向に延出する外径側凸部を形成してその内周をボール収容用ポケットの球状内面に連設される球面とし、かつ、内径側を窪ませて内径側凹部を設け、周方向他端部の内径側に軸方向に延出する内径側凸部を形成してその内周をボール収容用ポケットの球状内面に連設される球面とし、かつ、外径側を窪ませて外径側凹部を設け、前記外径側凸部を対向する環状体の外径側凹部に挿入することにより外径側凸部と内径側凸部とを軸方向で係合させ、前記外径側凸部と内径側凸部の係合面を、外径側凸部および内径側凸部の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に傾斜させることにより、二枚の環状体を軸方向に強固に連結することができ、軸方向への分離を防止することができる。

　また、二枚の環状体を同一形状とすることができるため、一つの金型での成形を可能とし、コストの低減を図ることができる。

　上記のような内径側凸部と外径側凸部の係合による二枚の環状体の連結において、内径側凸部を外径側凸部よりも厚肉とすると、高回転により大きな遠心力が作用した際に、内径側凸部の質量が外径側凸部よりも大きいため、内径側凸部が外径方向に大きく変形して係合面での結合力を高めることができ、軸方向への分離をより確実に防止することができる。

　保持器成形用の樹脂として、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の潤滑性や耐摩耗性に優れた樹脂を用いるのが好ましい。

　上記第２の課題を解決するため、第２の発明においては、第１の発明に係る減速装置において、複数のローラ収容用ポケットのそれぞれに収容されたローラのそれぞれがローラ収容用ポケットのケージ外径側とケージ内径側の少なくとも一方の開口から抜け出るのを防止する抜止め手段を設けた構成を採用している。

　第２の発明に係る減速装置の組立てに際し、抜止め手段が、ローラ収容用ポケット内に収容されたローラのケージ外径方向への抜止めを行うような場合には、ケージ内径側からローラ収容用ポケット内にローラを収容した後、その内側に偏心円板を組付け、ローラがケージ外径側およびケージ内径側に抜け出るのを防止する状態で上記ケージを内歯車内に組付けるようにする。

　一方、抜止め手段が、ローラ収容用ポケット内に収容されたローラのケージ内径方向への抜止めを行うような場合には、ケージの外径側からローラ収容用ポケット内にローラを収容した後、そのケージを内歯車内に組付け、ローラがケージ外径側およびケージ内径側に抜け出るのを防止する状態で上記ケージ内に偏心円板の組付けを行うようにする。

　上記のように、複数のローラ収容用ポケットのそれぞれに収容されたローラのそれぞれがローラ収容用ポケットのケージ外径側とケージ内径側の少なくとも一方の開口から抜け出るのを防止する抜止め手段を設けたことにより、減速装置の組立てにおいて、ローラ収容用ポケット内に収容されたローラを抜止め保持する必要がなくなり、減速装置の組立性の向上を図ることができる。

　ここで、抜止め手段は、ローラ収容用ポケットの周方向で対向する一対の側面のケージ外径側の端部と内径側の端部の少なくとも一方にローラの外径より小さい間隔をおいて対向一対の突出部を設け、その一対の突出部でローラを抜止めするようにしたものであってもよく、あるいは、ケージの外径面と内径面の少なくとも一方に筒体を嵌合し、その筒体のケージに形成されたローラ収容用ポケットと対向する部位に、周方向の幅寸法がローラの外径より小さくされた矩形の窓をしてローラを抜止めするようにしたものであってもよい。

　突出部からなる抜止め手段の採用において、突出部は、ローラ収容用ポケットの開口部周囲の加締めによって形成された加締め突起からなるものであってもよく、あるいは、ケージの軸方向に連続する突条からなるものであってもよい。

　上記第３の課題を解決するため、第３の発明においては、上記第１の発明および第２の発明に係る減速装置において、前記ハウジングの内側に前記フランジの外径面およびケージの開口側端部の外径面それぞれをメタル案内する一対のラジアル軸受面を設けた構成を採用したのである。

　上記のように、ハウジングの内部にフランジの外径面およびケージの開口側端部の外径面それぞれを支持する一対のラジアル軸受面を設けることによって出力軸を複列の軸受によって回転自在に支持する減速装置に比較して、軸方向長さのコンパクト化とコストの低減とを図ることができる。しかも、一対のラジアル軸受面によって回自在に支持されるフランジの外径面およびケージの開口側端部は、ケージに回転トルクを伝達するローラと近接する部位であるため、出力軸の傾きや振れ回りを防止し、安定した回転支持状態を得ることができる。

　ここで、一対のラジアル軸受面はハウジングの内径面に直接形成されたものであってもよく、あるいは、フランジの外径面をメタル案内するラジアル軸受面がハウジングの内径面に直接形成され、ケージの開口側端部の外径面を支持するラジアル軸受面が内歯車の内径面に形成されたものであってもよい。

　この場合、一対のラジアル軸受面のそれぞれにショットピーニングを施して微細な凹部を形成しておくと、その微細な凹部で潤滑油を保持することができるため、ラジアル軸受面での焼付きを防止することができる。

　また、ハウジングに、フランジの他側面の外周部およびケージの開口側端面のそれぞれと軸方向で対向するスラスト軸受面を設けておくと、そのスラスト軸受面によってケージおよび出力軸を軸方向に位置決めすることができると共に、ケージに負荷されるスラスト荷重を受けることができるため、出力軸の軸方向へのガタツキを防止し、安定した回転トルクの伝達状態を得ることができる。

　第１の発明に係る減速装置においては、上記のように、偏心円板のそれぞれに圧入されたローラ案内用軸受のそれぞれが軸方向に移動するのを阻止する抜止め手段を設けたことによって、ローラ案内用軸受の取付けの安定化を図り、軸受の抜け出しによる効率の低下を抑制することができる。

　第２の発明に係る減速装置においては、複数のローラ収容用ポケットのそれぞれに収容されたローラのそれぞれがローラ収容用ポケットのケージ外径側とケージ内径側の少なくとも一方の開口から抜け出るのを防止する抜止め手段を設けたことにより、減速装置の組立てにおいて、ローラ収容用ポケット内に収容されたローラを抜止め保持する必要がなくなり、減速装置の組立性の向上を図ることができる。

　第３の発明に係る減速装置においては、ハウジングの内部にフランジの外径面およびケージの開口側端部の外径面それぞれを支持する一対のラジアル軸受面を設けたことによって減速装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。

この発明に係る減速装置の実施の形態を示す縦断正面図図１のII－II線に沿った断面図図２のローラ案内用軸受の組込み部を拡大して示す断面図ローラ案内用軸受を抜止めする抜止め手段の他の例を示す断面図抜止め手段のさらに他の例を示す断面図抜止め手段のさらに他の例を示す断面図抜止め手段のさらに他の例を示す断面図抜止め手段のさらに他の例を示す断面図減速装置に用いられる玉軸受の断面図図９に示す玉軸受の保持器を示す斜視図図１０に示す保持器の分解斜視図図９に示す保持器の一部を示す平面図図１２のXIII-XIII線に沿った断面図図１２のXIV－XIV線に沿った断面図保持器の他の例を示す平面図図１５のXVI-XVI線に沿った断面図玉軸受の他の例を示す断面図ローラの径方向外方への抜止めを示す断面図ローラの径方向内方への抜止めを示す断面図ローラの径方向外方への抜止めの他の例を示す断面図図２０の一部を拡大して示す断面図ローラの径方向内方への抜止めの他の例を示す断面図この発明に係る減速装置の他の実施の形態を示す縦断正面図図２３の一部を拡大して示す断面図この発明に係る減速装置のさらに他の実施の形態を示す断面図この発明に係る減速装置のさらに他の実施の形態を示す断面図

　以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、ハウジング１は、円筒状をなしている。ハウジング１は、軸方向に２分割されて第１分割ハウジング１ａと第２分割ハウジング１ｂが設けられている。

　第１分割ハウジング１ａと第２分割ハウジング１ｂは、図示省略したボルトの締め付けにより結合一体化され、その突合せ側端部の内径面には、第１分割ハウジング１ａと第２分割ハウジング１ｂとに跨って大径凹部２が形成されている。

　図１および図２に示すように、大径凹部２内には内歯車３が圧入され、その内歯車３の内周に複数の内歯４が設けられている。

　図１に示すように、第１分割ハウジング１ａの開口端部には端板５が設けられ、その端板５の中央部に形成された軸挿入孔６に入力軸７が挿入されている。入力軸７は、軸挿入孔６内に組込まれた軸受８により回転自在に支持されて、内歯車３と同軸上の配置とされ、上記ハウジング１内に位置する軸端部には内歯車３内において回転可能な二枚の偏心円板９が軸方向に間隔をおいて設けられている。

　また、二枚の偏心円板９は、円筒状外径面の中心が周方向に１８０°位置がずれる取付けとされ、その外径面１０にはローラ案内用軸受１１が圧入されている。ローラ案内用軸受１１として玉軸受を採用している。ここで、図２に示すδは、入力軸７の中心Ｏ_０と偏心円板９の円筒状外径面の中心Ｏ_１の偏心量を示している。

　図１に示すように、第２分割ハウジング１ｂの内側には出力軸１２が挿入されている。出力軸１２は第２分割ハウジング１ｂの開口端部内に組込まれた軸受１３により回転自在に支持されて、入力軸７と同軸上の配置とされている。

　出力軸１２の入力軸７と対向する軸端部にはフランジ１４が設けられ、そのフランジ１４の入力軸７と対向する一側面の外周部にはケージ１５が設けられている。ケージ１５は偏心円板９上の軸受１１と内歯車３の対向部間において回転自在とされている。

　フランジ１４は、一側面の中央部に小径孔部１６を有し、その小径孔部１６内に組込まれた軸受１７によって入力軸７の軸端部が回転自在に支持されている。

　図１乃至図３に示すように、ケージ１５には、周方向に等間隔に並ぶ複数のローラ収容用ポケット１８が複列に形成され、各列のローラ収容用ポケット１８は、二枚の偏心円板９のそれぞれに支持された軸受１１と径方向で対向する位置に形成されており、一方の列の複数のローラ収容用ポケット１８と他方の列の複数のローラ収容用ポケット１８は周方向に半ピッチ位置がずれている。

　各列の複数のローラ収容用ポケット１８は、内歯車３の内周に形成された内歯４の歯数より少なく、それぞれのローラ収容用ポケット１８に対して一つのローラ１９が径方向に移動自在に収容されている。

　ローラ１９は、内歯車３の内歯４に対して噛合可能とされ、そのローラ１９が噛合する内歯４は、周方向に並ぶ複数のローラ１９のそれぞれが同時に接触可能とする曲線状の歯形とされている。全てのローラ１９を接触可能とするため、前述の特許文献１に記載されているように、出力軸１２の回転角が内歯車３の内歯４の一ピッチ分の範囲において、偏心円板９の回転によって出力軸１２が回転し、その時、ローラ１９の中心が描く軌跡と平行する曲線のうちローラ１９の外側にある曲線を一歯分とする歯形としている。

　上記の構成からなるローラ式減速装置において、入力軸７が回転すると、偏心円板９の回転によりローラ１９が内歯車３の内歯４と順次噛合し、その入力軸７の一回転当たりにローラ１９が内歯４の一歯分だけ周方向に移動し、出力軸１２が減速回転する。

　ここで、減速装置の各種部品の加工における加工誤差や、減速装置の組立て時における組立て誤差等によって入力軸７に微妙な傾きが生じているような場合、その入力軸７の回転により二枚の偏心円板９上のそれぞれのローラ案内用軸受１１にアキシャル荷重が負荷されて、そのローラ案内用の軸受１１が偏心円板９から抜け出す可能性がある。

　ここで、ローラ案内用軸受１１が抜け出した場合には、その軸受１１がハウジング１の内面等に接触し、その接触部での摩擦が回転抵抗となって入力軸７の円滑な回転を阻害し、減速装置の効率を低下させることになる。

　そのような問題が発生するのを防止するため、図３では、入力軸７に一体化された二枚の偏心円板９の外径面上に抜止め手段２０を設けて、ローラ案内用軸受１１のそれぞれが軸方向に移動するのを阻止している。

　抜止め手段２０は、二枚の偏心円板９間に設けられた環状突出部２１と、二枚の偏心円板９の軸方向で対向する端部と反対側の端部に形成された加締め突起２２とからなり、上記環状突出部２１と加締め突起２２により二枚の偏心円板９のそれぞれに圧入された軸受１１が軸方向に移動するのを防止するようにしている。ここで、加締め突起２２として、ここでは、環状のものを示したが、突起状のものであってもよい。

　上記のような抜止め手段２０の採用において、ローラ案内用軸受１１を軸方向に位置決めすることができるため、軸受１１の取付けの安定化を図り、軸受１１の抜け出しによる減速装置の効率の低下を抑制することができる。

　図３においては、抜止め手段２０として、環状突出部２１と加締め突起２２からなるものを示したが、抜止め手段２０はこれに限定されるものでない。図４乃至図８は、抜止め手段２０の他の例を示している。

　図４に示す抜止め手段２０においては、二枚の偏心円板９間に間座２３を嵌合し、二枚の偏心円板９の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に加締め突起２２を形成して、上記間座２３と加締め突起２２とでローラ案内用軸受１１が軸方向に移動するのを防止している。

　図５に示す抜止め手段２０においては、二枚の偏心円板９間に環状溝２４を形成しその環状溝２４に止め輪２５を取付け、二枚の偏心円板９の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に加締め突起２２を形成して、上記止め輪２５と加締め突起２２とでローラ案内用軸受１１が軸方向に移動するのを防止している。

　図６に示す抜止め手段２０においては、二枚の偏心円板９間に環状突出部２１を形成し、二枚の偏心円板９の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に環状溝２６を形成し、その環状溝２６に止め輪２７を取付け、上記環状突出部２１と止め輪２７とでローラ案内用軸受１１が軸方向に移動するのを防止している。

　図７に示す抜止め手段２０においては、二枚の偏心円板間に間座２３を嵌合し、二枚の偏心円板９の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に環状溝２６を形成し、その環状溝２６に止め輪２７を取付け、上記間座２３と止め輪２７とでローラ案内用軸受１１が軸方向に移動するのを防止している。

　図８に示す抜止め手段２０においては、二枚の偏心円板９間に環状溝２４を形成し、その環状溝２４に止め輪２５を取付け、二枚の偏心円板９の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に環状溝２６を形成し、その環状溝２６に止め輪２７を取付け、ローラ案内用軸受１１の幅寸法に対応する間隔をおいて取付けた合計３枚の止め輪２５，２７によってローラ案内用軸受１１が軸方向に移動するのを防止している。

　図４乃至図８に示すいずれの抜止め手段２０の採用においてもローラ案内用軸受１１を確実に抜止めすることができる。

　図１に示すローラ式減速装置は、主として自動車での使用であって油浴中に浸漬する組付けとされ、偏心円板９の外径面に取付けられた軸受１１や、入力軸７および出力軸１２を回転自在に支持する軸受８、１３は油浴の油で潤滑される。このため、損失トルクの小さい低トルク仕様の軸受を用いるのが好ましい。

　図９乃至図１７は、ローラ式減速装置への使用に好適な玉軸受を示す。図９に示すように、玉軸受３０は、外輪３１と、内輪３２と、その両輪３１、３２間に組み込まれたボール３３およびそのボール３３を保持する保持器３４とからなる。

　図１０乃至図１４に示すように、保持器３４は、合成樹脂の成形品からなる二枚の環状体３５からなる。合成樹脂としては、潤滑性および耐摩耗性に優れた樹脂を用いるのが好ましい。そのような樹脂として、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂を挙げることができる。

　二枚の環状体３５は軸方向で対向する組み合わせとされ、その対向面にはボール３３を収容する複数の半球状のボール収容用ポケット３６が周方向に等間隔に形成されている。この二枚の環状体３５は、隣接するボール収容用ポケット３６間に形成された柱部３７の先端面が互いに衝合する組み合わせとされて軸方向に連結される。

　上記のように、軸方向に連結される二枚の環状体３５の対向面にボール３３が収容されるボール収容用ポケット３６を形成し、隣接するボール収容用ポケット３６間に形成された柱３７に軸方向に貫通する孔３８を設けることによって、軸受内部を潤滑油が通過する際、柱部３７の孔３８にも潤滑油が流通することになる。

　このため、外輪３１の内径と保持器３４の外径間、および、内輪３２の外径と保持器３４の内径間からボール収容用ポケット３６とボール３３間に形成されるポケット隙間に流れ込む潤滑油の量を低減させることができ、ボール３３による潤滑油の剪断抵抗が小さくなって玉軸受部での損失トルクの低減化を図ることができ、図１に示す減速装置のローラ案内用軸受１１として使用し、あるいは、入力軸７や出力軸１２を支持する軸受としての使用によって、トルク損失を低減し、減速装置の効率の向上を図ることができる。

　二枚の環状体３５の連結に際し、ここでは、図１１乃至図１４に示すように、ボール収容用ポケット３６の周方向一端部の外径側に軸方向に延出する外径側凸部４０を形成してその内周をボール収容用ポケット３６の球状内面に連設される球面とし、かつ、内径側を窪ませて内径側凹部４１を設け、周方向他端部の内径側に軸方向に延出する内径側凸部４２を形成してその内周をボール収容用ポケット３６の球状内面に連設される球面とし、かつ、外径側を窪ませて外径側凹部４３を設け、上記外径側凸部４０を対向する環状体３５の外径側凹部４３に挿入することにより、その外径側凸部４０と内径側凸部４２とを軸方向で係合させるようにしている。

　また、外径側凸部４０と内径側凸部４２の係合面４４を、外径側凸部４０および内径側凸部４２の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に傾斜させ、その係合面４４の傾斜角度θを５°以上としている。

　上記のように、外径側凸部４０を対向する環状体３５の外径側凹部４３に挿入し、その外径側凸部４０と内径側凸部４２とを軸方向に傾斜する係合面４４の係合によって軸方向で係合させることにより、二枚の環状体３５を軸方向に強固に連結することができ、軸方向への分離を防止することができる。

　また、二枚の環状体３５を同一形状とすることができるため、一つの金型での成形を可能とし、コストの低減を図ることができる。

　上記のような外径側凸部４０と内径側凸部４２の係合による二枚の環状体３５の連結において、図１３および図１４に示すように、内径側凸部４２の平均厚さを外径側凸部４０の平均厚さよりも厚肉とすると、高回転により大きな遠心力が作用した際に、内径側凸部４２の質量が外径側凸部４０よりも大きいため、内径側凸部４２が外径方向に大きく変形して係合面４４での結合力を高めることができ、二枚の環状体３５の軸方向への分離をより確実に防止することができる。

　図１５および図１６に示すように、ボール収容用ポケット３６の内周面に凹部４５を設けておくと、ボール収容用ポケット３６の内周面とボール３３の接触面積の低減化を図ることができるため、ボール３３による潤滑油の剪断抵抗を一層低減させることができる。

　また、図１７に示すように、環状体３５の軸方向端部に径方向に延びる鍔部４６を設け、外輪３１および内輪３２には、鍔部４６が収容される大径凹部４７、４８を形成すると、その大径凹部４７、４８と鍔部４６との間でラビリンス４９を形成することができるため、軸受内部に流入する潤滑油の量を低減させることができることになり、ボール３３による潤滑油の剪断抵抗をより一層低減させることができる。

　図１８乃至図２２は、減速装置の他の例を示している。図１８に示す例においては、ケージ１５に形成されたローラ収容用ポケット１８のケージ外径側の端部開口にはローラ１９を抜止めするローラ抜止め手段５０が設けている。ローラ抜止め手段５０として、ここでは、ポケット１８のケージ外径側の開口周囲部の加締めによってポケット１８の周方向で対向する一対の側面１８ａの外径側に、対向間隔がローラ１９の外径より小さくされた対向一対の突出部としての加締め突起５１を形成して、ローラ１９がポケット１８の外径側開口から抜け出るのを防止するようにしている。

　上記のように、ローラ収容用ポケット１８のケージ外径側の開口端に対向一対の加締め突起５１を形成し、その加締め突起５１によってローラ１９がケージ外径側に抜け出るのを防止することにより、ケージ１５の内径側からポケット１８内にローラ１９を収容し、その後、ケージ１５内に軸受１１が装着された偏心円板９を挿入することによって、ローラ１９が、ケージ外径側およびケージ内径側に抜け出るのを防止することができる。

　このため、減速装置の組立てに際して、ポケット１８内に収容されたローラ１９を抜止め保持する必要がなくなり、そのローラ１９の抜止め状態で内歯車３内にケージ１５を組付けることで減速装置を組み立てることができ、減速装置をきわめて容易に組み立てることができる。

　なお、ケージ１５内に対する偏心円板９の組付け後、ケージ外径側からポケット１８内にローラ１９を無理に挿入して、ローラ１９の抜止めとしてもよい。

　図１８では、ポケット１８のケージ外径側の開口端に対向一対の加締め突起５１を形成して、ローラ１９がケージ外径側に抜け出るのを防止するようにしたが、図１９に示すように、ポケット１８のケージ内径側の開口端に対向一対の加締め突起５２を形成して、ローラ１９がケージ内径側に抜け出るのを防止するようにしてもよい。

　図１９に示すローラ抜止め手段５０の採用においては、ケージ１５の外径側からポケット１８内にローラ１９を挿入して、そのケージ１５を内歯車３内に組付け、ローラ１９がケージ１５の外径側および内径側に抜け出るのを防止する状態で、ケージ１５の内側に偏心円板９の組付けを行って減速装置の組立てとする。

　図１８および図１９では、ローラ１９を抜止めする突出部として加締め突起５１、５２を示したが、突出部は突起に限定されず、ケージ軸方向に長く延びる突条であってもよい。

　図２０および図２１は、ローラ抜止め手段５０の他の例を示す。この例では、ケージ１５の外径面に筒体５３を嵌合し、その筒体５３のポケット１８と対向する部位に周方向の幅寸法がローラ１９の外径より小さくされた矩形の窓５４を形成して、ローラ１９がケージ外径側に抜け出るのを防止するようにしている。

　ここで、筒体５３は、深絞りによる金属製のプレス成形品からなるものであってもよく、あるいは、プレスの打抜きによってポケット１８が形成された金属薄板を円筒形に折り曲げて両側縁の突合せ部を溶接により接合した継ぎ目を有する金属管からなるものであってもよい。さらには、合成樹脂の成形品からなるものであってもよい。

　図２０および図２１では、矩形の窓５４を有する筒体５３をケージ１５の外径面に嵌合してローラ１９がケージ外径側に抜け出るのを防止するようにしたが、図２２に示すように、ケージ１５の内径面に筒体５５を嵌合し、その筒体５５のポケット１８と対向する部位に周方向の幅寸法がローラ１９の外径より小さくされた矩形の窓５６を形成して、ローラ１９がケージ内径側に抜け出るのを防止するようにしてもよい。

　図２３乃至図２６は、減速装置のさらに他の例を示している。図２３および図２４に示す例においては、ハウジング１における第１分割ハウジング１ａの内周にケージ１５の開口側端部の外径面をメタル案内するラジアル軸受面５８を形成し、一方、第２分割ハウジング１ｂの内周にはフランジ１４の外径面をメタル案内するラジアル軸受面５９を設け、これらの各ラジアル軸受面５８、５９にショットピーニングを施して微細な潤滑油保持用の凹部６０を設けている。

　また、第１分割ハウジング１ａにおける端板５の内側面に、ケージ１５の開口側端面と軸方向で対向するスラスト軸受面６１が形成している。一方、第２分割ハウジング１ｂの開口端には内向きフランジ６２を設け、その内向きフランジ６２の内側面に出力軸１２におけるフランジ１４の他側面外周部と軸方向で対向するスラスト軸受面６３を形成し、これらのスラスト軸受面６１、６３によってケージ１５を軸方向に位置決めしている。

　さらに、ケージ１５の開口側端面の外周部にチャンファ６４を設けている。ここで、図２４では、チャンファ６４として傾斜面からなるものを示したが、これに限定されず、円弧面からなるものであってもよい。

　図２３および図２４に示す例においては、出力軸１２の減速回転時、ケージ１５の開口側端部の外径面およびフランジ１４の外径面が第１分割ハウジング１ａの内周に形成されたラジアル軸受面５８および第２分割ハウジング１ｂの内周に形成されたラジアル軸受面５９によりメタル案内される。このとき、そのメタル案内部はケージ１５に回転トルクを伝達するローラ１７を挟む両側の近接部位であるため、出力軸１２は傾きや振れ回りを生じることなく精度よく回転することになる。

　また、ケージ１５の開口側端面は端板５に形成されたスラスト軸受面６１によって回転自在に支持され、一方、フランジ１４の他側面の外周部は内向きフランジ６２の内側に形成されたスラスト軸受面６３によって回転自在に支持され、ケージ１５にスラスト荷重が負荷された場合、そのスラスト荷重はスラスト軸受面６１、２３で支持されることになる。

　このため、出力軸１２は軸方向にガタツクことなく定位置において精度よく回転する。

　上記のように、ケージ１５の開口側端部の外径面およびフランジ１４の外径面を第１分割ハウジング１ａの内周に形成されたラジアル軸受面５８および第２分割ハウジング１ｂの内周に形成されたラジアル軸受面５９によりメタル案内することにより、図１に示すように、出力軸１２を複列の軸受１３によって回転自在に支持する場合に比較して、減速装置の軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。

　また、上記のラジアル軸受面５８、５９のそれぞれにショットピーニングを施して微細な凹部６０を設けることにより、その微細な凹部６０により潤滑油を保持することができるため、ラジアル軸受面５８、５９での焼付きを防止することができる。

　さらに、ケージ１５の開口側端面の外周部にチャンファ６４を設けることにより、上記開口側端面の外周エッジの応力緩和を図ることができ、損傷防止に効果を挙げることができる。

　図２５に示す例においては、ケージ１５の開口側端部の外周に環状突出部６５を設け、内歯車３の内径面の一端部にその環状突出部６５の外径面を回転自在に支持するラジアル軸受面６６と、上記環状突出部６５の側面を受けるスラスト軸受面６７とを形成し、また、第２分割ハウジング１ｂの内径面にメタル軸受６８を圧入し、そのメタル軸受６８の内径面に形成されたラジアル軸受面６９でフランジ１４の外径面を回転自在に支持している。

　ここで、メタル軸受６８は、薄金属板のプレス成形品からなるものであってもよく、焼結金属の成形品からなるものであってもよい。また、含油軸受からなるものであってもよい。

　図２５に示すように、内歯車３の内径面の一端部に形成されたラジアル軸受面６６でケージ１５に形成された環状突出部６５を外径面を回転自在に支持し、第２分割ハウジング１ｂの内径面に圧入されたメタル軸受６８でフランジ１４の外径面を回転自在に支持することにより、ハウジング１をアルミダイカストの成形品とすることができ、減速装置の軽量化を図ることができる。

　また、内歯車３に形成されたスラスト軸受面６７と端板５の内側面の外周部に形成された前述のスラスト軸受面６１とで環状突出部６５の両側面を回転自在に支持することによって、ケージ１５にスラスト荷重が負荷された場合、そのスラスト荷重をスラスト軸受面６１、６７で支持することができるため、出力軸１２の軸方向へのガタツキを防止し、安定した回転トルクの伝達状態を得ることができる。

　図２６に示す例においては、第１分割ハウジング１ａの内径面および第２分割ハウジング１ｂの内径面のそれぞれにメタル軸受７０、７１を圧入し、第１分割ハウジング１ａに圧入されたメタル軸受７０に、ケージ１５の開口側端部の外径面をメタル案内するラジアル軸受面７２と、ケージ１５の開口側端面を受けるスラスト軸受面７３とを設け、第２分割ハウジング１ｂに圧入されたメタル軸受７１にフランジ１４の外径面をメタル案内するラジアル軸受面７４と、フランジ１４の他側面外周部を受けるスラスト軸受面７５とを設けている。

　ここで、メタル軸受７０、７１は、第２の実施の形態と同様に、薄金属板のプレス成形品からなるものであってもよく、焼結金属の成形品からなるものであってもよい。また、含油軸受からなるものであってもよい。

　図２６に示すように、第１分割ハウジング１ａの内径面に圧入されたメタル軸受７０でケージ１５の開口側端部の外径面を回転自在に支持し、かつ、第２分割ハウジング１ｂの内径面に圧入されたメタル軸受７１でフランジ１４の外径面を回転自在に支持することにより、図２５に示す場合と同様に、ハウジング１をアルミダイカストの成形品とすることができ、減速装置の軽量化を図ることができる。

　また、それぞれのメタル軸受７０、７１にスラスト軸受面７３、７５を形成することにより、ケージ１５にスラスト荷重が負荷された場合に、そのスラスト荷重をそれぞれのスラスト軸受面７３、７５で支持することができるため、出力軸１２の軸方向へのガタツキを防止し、安定した回転トルクの伝達状態を得ることができる。

１　　ハウジング
３　　内歯車
４　　内歯
７　　入力軸
８　　軸受
９　　偏心円板
１１　ローラ案内用軸受
１２　出力軸
１３　軸受
１４　フランジ
１５　ケージ
１８　ローラ収容用ポケット
１９　ローラ
２０　抜止め手段
２１　環状突出部
２２　加締め突起
２３　間座
２５、２７　止め輪
３０　玉軸受
３１　外輪
３２　内輪
３３　ボール
３４　保持器
３５　環状体
３６　ボール収容用ポケット
３７　柱部
３８　孔
４０　外径側凸部
４１　内径側凹部
４２　内径側凸部
４３　外径側凹部
４４　係合面
４５　凹部
４６　鍔部
４９　ラビリンス
５０　抜止め手段
５１、５２　加締め突起
５３、５５　筒体
５４、５６　窓
５８、５９、６６、６９、７２、７４　ラジアル軸受面
６０　凹部
６１、６３、６７，７３、７５　スラスト軸受面

Claims

　固定配置の内歯車と、その内歯車内で回転可能な二枚の偏心円板を軸端部に有し、その偏心円板のそれぞれ外径面にローラ案内用軸受が圧入された入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸とを有し、前記出力軸の軸端部にフランジを設け、そのフランジの前記入力軸の軸端部と対向する一側面に前記内歯車と前記偏心円板との間で回転可能なケージを設け、そのケージの前記偏心円板のそれぞれと径方向で対向する部位に内歯車の内周に形成された内歯より少ない数のローラ収容用ポケットを周方向に等間隔に設け、そのローラ収容用ポケットのそれぞれ内部に前記内歯に噛合するローラを収容し、前記入力軸と共に回転する偏心円板上のローラ案内用軸受によりローラを前記内歯に順次噛合させて入力軸の１回転当たりに内歯の一歯分だけ周方向に移動させることにより出力軸を減速回転させるようにした減速装置において、
　前記偏心円板のそれぞれに圧入されたローラ案内用軸受のそれぞれが軸方向に移動するのを阻止する抜止め手段を設けたことを特徴とする減速装置。
　前記抜止め手段が、前記二枚の偏心円板間に設けられた環状突出部と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に形成された加締め突起とからなる請求項１に記載の減速装置。
　前記抜止め手段が、前記二枚の偏心円板間に嵌合された間座と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に形成された加締め突起とからなる請求項１に記載の減速装置。
　前記抜止め手段が、前記二枚の偏心円板間に取付けられた止め輪と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に形成された加締め突起とからなる請求項１に記載の減速装置。
　前記抜止め手段が、前記二枚の偏心円板間に設けられた環状突出部と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に取付けられた止め輪とからなる請求項１に記載の減速装置。
　前記抜止め手段が、前記二枚の偏心円板間に嵌合された間座と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に取付けられた止め輪とからなる請求項１に記載の減速装置。
　前記抜止め手段が、前記二枚の偏心円板間に取付けられた止め輪と、二枚の偏心円板の軸方向で対向する端部と反対側の端部外周に取付けられた止め輪とからなる請求項１に記載の減速装置。
　前記ローラ案内用軸受、前記入力軸を回転自在に支持する軸受および前記出力軸を回転自在に支持する軸受の少なくとも一つの軸受が、外輪と内輪間に組み込まれたボールを保持器で保持した玉軸受からなり、その玉軸受の保持器が、軸方向で対向する二枚の環状体を有し、その環状体の対向面のそれぞれにボールを収容する複数の半球状のボール収容用ポケットが周方向に等間隔に形成され、周方向で隣接するボール収容用ポケット間に形成された柱部に軸方向に貫通する孔が形成された構成からなる請求項１乃至７のいずれかの項に記載の減速装置。
　前記ボール収容用ポケットの内周面に凹部が形成された請求項８に記載の減速装置。
　前記環状体の軸方向端部に径方向に延びる鍔部を設けた請求項８又は９に記載の減速装置。
　前記ボール収容用ポケットの周方向一端部の外径側に軸方向に延出する外径側凸部を形成してその内周をボール収容用ポケットの球状内面に連設される球面とし、かつ、内径側を窪ませて内径側凹部を設け、周方向他端部の内径側に軸方向に延出する内径側凸部を形成してその内周をボール収容用ポケットの球状内面に連設される球面とし、かつ、外径側を窪ませて外径側凹部を設け、前記外径側凸部を対向する環状体の外径側凹部に挿入することにより外径側凸部と内径側凸部とを軸方向で係合させ、前記外径側凸部と内径側凸部の係合面を、外径側凸部および内径側凸部の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に傾斜させた請求項８乃至１０のいずれかの項に記載の減速装置。
　前記内径側凸部を前記外径側凸部よりも厚肉とした請求項１１に記載の減速装置。
　前記環状体が合成樹脂の成形品からなる請求項８乃至１２のいずれかの項に記載の減速装置。
　前記合成樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂の一種からなる請求項１３に記載の減速装置。
　前記複数のローラ収容用ポケットのそれぞれに収容されたローラのそれぞれがローラ収容用ポケットのケージ外径側とケージ内径側の少なくとも一方の開口から抜け出るのを防止する抜止め手段を設けた請求項１乃至１４のいずれかの項に記載の減速装置。
　前記抜止め手段が、ローラ収容用ポケットの周方向で対向する一対の側面のケージ外径側の端部と内径側の端部の少なくとも一方に設けられた一対の突出部からなる請求項１５に記載の減速装置。
　前記突出部が、ポケットの開口部周囲の加締めによって形成された加締め突起からなる請求項１６に記載の減速装置。
　前記抜止め手段が、前記ケージの外径面と内径面の少なくとも一方に嵌合されて、ケージのポケットと対向する位置に周方向の幅寸法が前記ローラの外径より小さくされた矩形の窓を有する筒体からなる請求項１５に記載の減速装置。
　前記ハウジングの内側に前記フランジの外径面およびケージの開口側端部の外径面それぞれをメタル案内する一対のラジアル軸受面を設けた請求項１乃至１８のいずれかの項に記載の減速装置。
　前記一対のラジアル軸受面のそれぞれにショットピーニングを施して潤滑油保持用の微細な凹部を形成した請求項１９に記載の減速装置。
　前記ハウジングに、前記フランジの他側面の外周部およびケージの開口側端面のそれぞれと軸方向で対向するスラスト軸受面を設けた請求項１乃至２０のいずれかの項に記載の減速装置。