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発明の名称 差動揺動型減速機、差動揺動型減速機の製造方法、減速機およびコロ軸受
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−182987(P2007−182987A)
公開日 平成19年7月19日(2007.7.19)
出願番号 特願2006−230898(P2006−230898)
出願日 平成18年8月28日(2006.8.28)
代理人 【識別番号】100067828
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司
発明者 野原 修
要約 課題
軸受部をクランク軸に沿って3つの偏心部の中間の偏心部に容易に外嵌させることができるとともに、製造プロセスおよび製造時の部品管理を簡略化することが可能な差動揺動型減速機を提供する。

解決手段
この差動揺動型減速機10では、クランク軸48の第1偏心部48a、第2偏心部48bおよび第3偏心部48cが、互いに角度θの位相差を有するように配置されるとともに、実質的に同じ外径dを有し、第1軸受49a、第2軸受49bおよび第3軸受49cは、第1偏心部48a、第2偏心部48bおよび第3偏心部48cに実質的に同じ外径になるようにそれぞれ取り付けられ、第2軸受49bは、複数のコロ50と、各コロ50を第2偏心部48bの周りに所定間隔で保持するとともにコロ50を第2偏心部48bの径方向外側に着脱可能に保持する保持器51とを有している。
特許請求の範囲
【請求項1】
軸方向に順番に配設された第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部を有し、入力軸に連動して回転する偏心軸と、
前記第1偏心部に第1軸受を介して取り付けられ、前記第1偏心部に連動して揺動する第1外歯歯車と、
前記第2偏心部に第2軸受を介して取り付けられ、前記第2偏心部に連動して揺動する第2外歯歯車と、
前記第3偏心部に第3軸受を介して取り付けられ、前記第3偏心部に連動して揺動する第3外歯歯車と、
前記第1外歯歯車、前記第2外歯歯車および前記第3外歯歯車に連動して回転する出力軸とを備え、
前記第1偏心部、前記第2偏心部および前記第3偏心部は、互いに所定角度の位相差を有するように配置されるとともに、実質的に同じ外径を有し、
前記第1軸受、前記第2軸受および前記第3軸受は、前記第1偏心部、前記第2偏心部および前記第3偏心部に実質的に同じ外径になるようにそれぞれ取り付けられ、
前記第2軸受は、複数のコロと、各コロを前記第2偏心部の周りに所定間隔で保持するとともに前記複数のコロの少なくとも1つを前記第2偏心部の径方向外側または軸方向に着脱可能に保持する保持器とを有している、差動揺動型減速機。
【請求項2】
前記第2軸受の保持器は、前記第2偏心部に外嵌されるとともに前記第2偏心部の軸方向に所定の間隔を隔てて配置され、前記コロの前記第2偏心部の軸方向の位置を規定する一対の円環部と、前記一対の円環部間を繋ぐように設けられるとともに前記円環部の周方向に沿って所定の間隔で配置され、前記コロの前記第2偏心部の周方向に沿った位置を規定する複数の支柱部とを有し、
前記円環部は、前記偏心軸の軸方向から見て前記第1偏心部および前記第2偏心部が内部に収まるような内径または前記第2偏心部および前記第3偏心部が内部に収まるような内径を有する、請求項1に記載の差動揺動型減速機。
【請求項3】
前記第2偏心部が外径dを有し、前記第1偏心部、前記第2偏心部および前記第3偏心部が前記偏心軸の軸心に対して偏心量eを有するとともに、互いに角度θの位相差で配置されている場合に、前記保持器の円環部は、d+2e・sin(θ/2)の値よりも大きい内径を有する、請求項2に記載の差動揺動型減速機。
【請求項4】
前記保持器の支柱部は、前記各コロの軸心を通る円周よりも内側の領域を支持するように構成されている、請求項2または3に記載の差動揺動型減速機。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の差動揺動型減速機の製造方法であって、
前記第2軸受を前記第2偏心部に取り付ける際、少なくとも1つ以上の前記コロを取り外した状態の前記保持器を前記偏心軸に沿って前記第1偏心部側または前記第3偏心部側から前記第2偏心部に外嵌し、その後、取り外しておいた前記コロを前記保持器に戻す、差動揺動型減速機の製造方法。
【請求項6】
所定の部材に設けられた円形の貫通孔内に挿入された軸部材を支持するコロ軸受であって、
前記貫通孔の内壁面と前記軸部材の周面との間に配置される複数のコロと、
前記複数のコロを前記軸部材の周りに保持する保持器とを備え、
前記保持器は、前記軸部材に外嵌または前記貫通孔の内壁面に内嵌されるとともに前記コロの軸方向の両端部にそれぞれ隣接し、前記コロの軸方向への移動を規制する一対の円環部と、両端部が前記一対の円環部にそれぞれ連結されるとともに所定の前記コロとそのコロに隣接する他のコロとの間に配置され、前記コロの前記軸部材の周方向への移動を規制する支柱部とを有し、
前記支柱部は、前記円環部の周方向に沿って所定間隔で複数設けられているとともに、隣り合う前記支柱部間には、少なくとも2つ以上の前記コロが配置されている、コロ軸受。
【請求項7】
前記支柱部は、前記各コロの軸心を通る円周上に位置する部分を含み、この部分が前記円周上で前記コロの周面に当接する、請求項6に記載のコロ軸受。
【請求項8】
請求項6または7に記載のコロ軸受を備えた減速機であって、
内周部に内歯が配置された内歯歯車と、
前記内歯に噛み合うとともに前記内歯の歯数よりも少ない歯数を有する外歯が外周部に配置された外歯歯車と、
偏心部を有するクランク軸と、
前記クランク軸を支持する一対のクランク軸受とを備え、
前記外歯歯車は、その軸方向に貫通する円形の貫通孔を有し、
前記クランク軸の偏心部は、前記貫通孔内に挿入され、
前記コロ軸受は、前記クランク軸の偏心部を支持するものであり、
前記複数のコロは、前記貫通孔の内壁面と前記偏心部の周面との間に配置され、
前記保持器の一対の円環部は、前記クランク軸の偏心部に外嵌されており、前記保持器の支柱部は、前記コロの前記偏心部の周方向への移動を規制する、減速機。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボット用減速機、建設機械等の走行用または旋回用減速機、風車用減速機に用いられ、入力回転から減速した出力回転を得るようにした減速機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、偏心部によって外歯歯車を内歯歯車に噛み合わせながら公転させることにより入力回転から減速した出力回転を得るようにしたサイクロ減速機等の差動揺動型減速機が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
上記特許文献1に開示された従来の差動揺動型減速機では、入力軸に連動して回転する偏心軸(偏心体軸)に軸方向に沿って互いに位相差を有する3つの偏心部(偏心体)が配設されている。この3つの偏心部には、コロ(転動体)を保持した保持器からなる軸受を介して外歯歯車がそれぞれ外嵌されている。そして、3つの外歯歯車がそれぞれ内歯歯車に噛み合わされており、入力軸から偏心軸の偏心部を介して外歯歯車に回転力が付与されるとともに外歯歯車が内歯歯車に噛み合いながら公転するようになっている。
【0004】
そして、この従来の差動揺動型減速機では、3つの偏心部が互いに位相差を有していることに起因して、3つの偏心部の中間の偏心部に軸受を偏心軸の一方端側から軸方向に沿って外嵌させる際に軸受のコロが偏心部と干渉するのを回避するため、軸受の保持器をコロが径方向外側に移動可能なガタを有するように構成し、1つ目の偏心部を通す前にコロを径方向外側に移動させて1つ目の偏心部を通過させた後、中間の偏心部に軸受を嵌合させるようにしている。これにより、互いに位相差を有する3つの偏心部の中間の偏心部に偏心軸に沿って軸受を外嵌させることが可能となっている。
【0005】
また、差動揺動型減速機の小型化を図るために、上記各外歯歯車の径を小さくすることにより差動揺動型減速機を小径化する場合があるが、この場合には偏心軸の偏心部から軸受の各コロに掛かる負荷が増大し、コロの寿命が短くなるという不都合が生じる。そこで、従来、このような不都合な点を解消可能ないわゆる総コロタイプの軸受が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
上記特許文献2に開示された軸受では、偏心部の周面に沿って複数のコロのみが間に他の部材を介さずに配置されているので、偏心部の周りに多くのコロを配置することができる。これにより、偏心部から各コロに掛かる負荷をより分散させることができるので、上記の不都合な点を解消することが可能である。また、上記特許文献2に開示された軸受では、偏心部の周囲に配置された複数のコロの外周側から各コロを押さえる押さえアームが設けられており、この押さえアームにより各コロが脱落しないように保持されている。
【特許文献1】特開昭64−15556号公報
【特許文献2】特開2005−265126号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記特許文献1に開示された従来の差動揺動型減速機では、上記中間の偏心部に外嵌させる軸受の保持器がガタを有するように構成されているので、中間の偏心部に軸受を嵌合させた後もコロががたつき、中間の偏心部の周りにコロを均等配置するのが困難になるという不都合がある。
【0008】
そこで、このような不都合な点を解消するために、3つの偏心部の内、中間の偏心部のみを大径に形成することによりコロのガタを吸収して軸受の嵌合後のコロのがたつきを抑制することも考えられる。しかしながら、このような構成では、中間の偏心部の径に合わせてその中間の偏心部に嵌合させる外歯歯車の取付孔の径を大きくする必要がある。その結果、3枚の外歯歯車の内、中間の外歯歯車のみ異なった構成となるので、部品の種類が増加し、製造プロセスおよび製造時の部品管理が煩雑となるという問題点がある。
【0009】
また、上記特許文献2に開示された総コロタイプの軸受では、偏心部からコロに力が付加された際にコロが傾くのを抑制することが困難であるという不都合な点がある。すなわち、上記特許文献2に開示された軸受では、押さえアームの一方端側が固定されていないとともに、所定の力が付加されることによって変形可能となっているため、偏心部からコロに力が付加されるとその力によって押さえアームが位置ずれを生じ、それに伴ってコロががたつくとともに斜めに傾くという不都合が生じる。そして、コロが斜めに傾くと、コロに偏心部から過剰な負荷が掛かってコロが破損するという問題点がある。
【0010】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、軸受部を偏心軸に沿って3つの偏心部の中間の偏心部に容易に外嵌させることができるとともに、製造プロセスおよび製造時の部品管理を簡略化することが可能な差動揺動型減速機を提供することである。
【0011】
また、本発明の別の目的は、各コロの寿命を延ばすとともに、過剰な負荷に起因するコロの破損を抑止することが可能なコロ軸受及び減速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成するために、本発明の差動揺動型減速機は、軸方向に順番に配設された第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部を有し、入力軸に連動して回転する偏心軸と、第1偏心部に第1軸受を介して取り付けられ、第1偏心部に連動して揺動する第1外歯歯車と、第2偏心部に第2軸受を介して取り付けられ、第2偏心部に連動して揺動する第2外歯歯車と、第3偏心部に第3軸受を介して取り付けられ、第3偏心部に連動して揺動する第3外歯歯車と、第1外歯歯車、第2外歯歯車および第3外歯歯車に連動して回転する出力軸とを備えている。そして、第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部は、互いに所定角度の位相差を有するように配置されるとともに、実質的に同じ外径を有し、第1軸受、第2軸受および第3軸受は、第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部に実質的に同じ外径を有するようにそれぞれ取り付けられ、第2軸受は、複数のコロと、各コロを第2偏心部の周りに所定間隔で保持するとともに複数のコロの少なくとも1つを第2偏心部の径方向外側または軸方向に着脱可能に保持する保持器とを有している。
【0013】
この差動揺動型減速機では、第2軸受の保持器が各コロを第2偏心部の周りに所定間隔で保持するとともに複数のコロの少なくとも1つを第2偏心部の径方向外側または軸方向に着脱可能に保持するので、第2軸受を偏心軸に沿って第1偏心部側または第3偏心部側から第2偏心部に外嵌させる際、保持器からコロを取り外すことが可能である。そして、このとき、第1偏心部または第3偏心部とぶつかりそうなコロを保持器から取り外せば、コロが第1偏心部または第3偏心部と干渉しなくなるので、保持器に保持されたコロを第1偏心部または第3偏心部を通過させることができる。これにより、第2軸受を偏心軸に沿って3つの偏心部の中間の偏心部である第2偏心部に容易に外嵌させることができる。さらに、この差動揺動型減速機では、第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部が実質的に同じ外径を有しているとともに、第1軸受、第2軸受および第3軸受が第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部に実質的に同じ外径になるようにそれぞれ取り付けられているので、第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部に第1軸受、第2軸受および第3軸受を介してそれぞれ取り付けられる第1外歯歯車、第2外歯歯車および第3外歯歯車の取付孔を実質的に同径にすることができる。これにより、第1外歯歯車、第2外歯歯車および第3外歯歯車の構成を共通化することができるので、差動揺動型減速機に用いる部品の種類を削減することができる。その結果、製造プロセスおよび製造時の部品管理を簡略化することができる。
【0014】
上記差動揺動型減速機において、第2軸受の保持器は、第2偏心部に外嵌されるとともに第2偏心部の軸方向に所定の間隔を隔てて配置され、コロの第2偏心部の軸方向の位置を規定する一対の円環部と、一対の円環部間を繋ぐように設けられるとともに円環部の周方向に沿って所定の間隔で配置され、コロの第2偏心部の周方向に沿った位置を規定する複数の支柱部とを有し、円環部は、偏心軸の軸方向から見て第1偏心部および第2偏心部が内部に収まるような内径または第2偏心部および第3偏心部が内部に収まるような内径を有するのが好ましい。このように構成すれば、上記の円環部および支柱部からなる簡素な構成の保持器により、各コロを第2偏心部の周りに所定間隔で確実に保持することができる。さらに、この円環部および支柱部からなる保持器において、円環部が偏心軸の軸方向から見て第1偏心部および第2偏心部が内部に収まるような内径または第2偏心部および第3偏心部が内部に収まるような内径を有しているので、第2軸受を偏心軸に沿って第1偏心部側または第3偏心部側から第2偏心部に外嵌させる際、上記円環部が第1または第3偏心部と干渉するのを抑制することができる。
【0015】
この場合において、第1偏心部、第2偏心部および第3偏心部が偏心軸の軸心に対して偏心量eを有するとともに、互いに角度θの位相差で配置されている場合に、保持器の円環部は、第2偏心部の外径+2e・sin(θ/2)の値よりも大きい内径を有するのが好ましい。このように構成すれば、保持器の円環部の内径が偏心軸の軸方向から見て第1偏心部および第2偏心部が確実に内部に収まるような内径または第2偏心部および第3偏心部が確実に内部に収まるような内径になるので、第2軸受を偏心軸に沿って第1偏心部側または第3偏心部側から第2偏心部に外嵌させる際、円環部が第1または第3偏心部と干渉するのを確実に抑制することができる。
【0016】
上記保持器が円環部および支柱部を有する構成において、保持器の支柱部は、各コロの軸心を通る円周よりも内側の領域を支持するように構成されているのが好ましい。このように構成すれば、各コロを第2偏心部の周りに所定間隔で保持するとともにその各コロを第2偏心部の径方向外側に着脱可能に保持する構造を有する保持器を容易に作製することができる。
【0017】
上記の差動揺動型減速機の製造方法において、第2軸受を第2偏心部に取り付ける際、少なくとも1つ以上のコロを取り外した状態の保持器を偏心軸に沿って第1偏心部側または第3偏心部側から第2偏心部に外嵌し、その後、取り外しておいたコロを保持器に戻すのが好ましい。
【0018】
この差動揺動型減速機の製造方法では、第2軸受を偏心軸に沿って第1偏心部側または第3偏心部側から第2偏心部に外嵌する際、保持器から少なくとも第1偏心部または第3偏心部にぶつかりそうなコロを取り外すので、コロが第1偏心部または第3偏心部と干渉しなくなり、保持器に保持されたコロを第1偏心部または第3偏心部を通過させることができる。そして、その後、取り外しておいたコロを保持器に戻すので、第2軸受を偏心軸に沿って3つの偏心部の中間の偏心部である第2偏心部に容易に外嵌させることができる。
【0019】
本発明によるコロ軸受は、所定の部材に設けられた円形の貫通孔内に挿入された軸部材を支持するコロ軸受であって、貫通孔の内壁面と軸部材の周面との間に配置される複数のコロと、複数のコロを軸部材の周りに保持する保持器とを備えている。そして、保持器は、軸部材に外嵌または貫通孔の内壁面に内嵌されるとともにコロの軸方向の両端部にそれぞれ隣接し、コロの軸方向への移動を規制する一対の円環部と、両端部が一対の円環部にそれぞれ連結されるとともに所定のコロとそのコロに隣接する他のコロとの間に配置され、コロの軸部材の周方向への移動を規制する支柱部とを有し、支柱部は、円環部の周方向に沿って所定間隔で複数設けられているとともに、隣り合う支柱部間には、少なくとも2つ以上のコロが配置されている。
【0020】
このコロ軸受では、保持器の隣り合う支柱部間に少なくとも2つ以上のコロが配置されているので、各コロ間ごとに支柱部が配置されている場合に比べて支柱部の数が少ない分、軸部材の周りに配置するコロの数を増やすことができる。これにより、軸部材から各コロに掛かる負荷をより分散させることができるので、各コロの寿命を延ばすことができる。また、このコロ軸受では、保持器において支柱部の両端部が一対の円環部にそれぞれ連結されているので、支柱部の一方端側が固定されていない構造と異なり、支柱部にコロから力が付加される際にその力に押されて支柱部が位置ずれを生じるのを抑制することができる。これにより、支柱部の位置ずれに起因してコロががたつくのを抑制することができるとともに、そのがたつきによってコロが斜めに傾くのを抑制することができる。このため、コロの傾きによって過剰な負荷がコロに掛かるのを抑制することができるので、そのような過剰な負荷に起因するコロの破損を抑止することができる。また、このコロ軸受では、複数のコロを軸部材の周りに保持する保持器において、所定のコロとそのコロに隣接する他のコロとの間に配置されるとともにコロの軸部材の周方向への移動を規制する支柱部が所定間隔で複数設けられているので、この支柱部によりコロの軸部材の周方向への移動を規制することができる。したがって、支柱部を間に挟むことなく複数のコロだけが軸部材の周りに配置されるコロ軸受に比べ、各コロ間の隙間が軸部材の周方向の所定の位置に偏るのを抑制することができる。これにより、コロ軸受を軸部材に組み付ける際、各コロ間の隙間を均等に調節するのに要する作業負担を軽減することができるので、コロ軸受の軸部材への組み付け作業における作業負担を軽減することができる。
【0021】
この場合において、支柱部は、各コロの軸心を通る円周上に位置する部分を含み、この部分が前記円周上でコロの周面に当接するのが好ましい。このように構成すれば、前記円周上で支柱部とコロとが接するので、軸部材の周方向、すなわち前記円周方向の力がコロに働く場合でも、コロの周面が支柱部に対して滑ることがない。したがって、コロの軸部材の周方向への移動を有効に抑制することができるので、コロの軸部材の周方向へのがたつきを有効に抑制することができる。
【0022】
本発明による減速機は、上記のコロ軸受を備えた減速機であることを前提として、内周部に内歯が配置された内歯歯車と、内歯に噛み合うとともに内歯の歯数よりも少ない歯数を有する外歯が外周部に配置された外歯歯車と、偏心部を有するクランク軸と、クランク軸を支持する一対のクランク軸受とを備えている。そして、外歯歯車は、その軸方向に貫通する円形の貫通孔を有し、クランク軸の偏心部は、貫通孔内に挿入され、コロ軸受は、クランク軸の偏心部を支持するものであり、複数のコロは、貫通孔の内壁面と偏心部の周面との間に配置され、保持器の一対の円環部は、クランク軸の偏心部に外嵌または貫通孔の内壁面に内嵌されており、保持器の支柱部は、コロの偏心部の周方向への移動を規制する。
【0023】
この減速機では、上記のコロ軸受を用いているので、各コロの寿命を延ばすことができるとともに、過剰な負荷に起因するコロの破損を抑止することができる。また、この減速機では、上記のコロ軸受と同様、コロ軸受の軸部材への組み付け作業における作業負担を軽減することもできる。
【発明の効果】
【0024】
以上説明したように、本発明の差動揺動型減速機によれば、第2軸受を偏心軸に沿って3つの偏心部の中間の偏心部である第2偏心部に容易に外嵌させることができるとともに、製造プロセスおよび製造時の部品管理を簡略化することができる。
【0025】
また、本発明のコロ軸受及び減速機によれば、各コロの寿命を延ばすことができるとともに、過剰な負荷に起因するコロの破損を抑止することができる。また、コロ軸受の軸部材への組み付け作業における作業負担を軽減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0027】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による差動揺動型減速機10の全体構成を示した図であり、図2は、図1に示した差動揺動型減速機10の100−100線に沿った断面図であり、図3〜図5は、差動揺動型減速機10のクランク軸48近傍の構造を説明するための図である。まず、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による差動揺動型減速機10の構成について説明する。
【0028】
この第1実施形態による差動揺動型減速機(以下、単に減速機という)10は、例えば風力発電設備のピッチ変換装置として活用されるものであり、この他にロボット用減速機、建設機械等の走行用または旋回用減速機等にも用いることが可能である。減速機10は、有底筒状の外側ケース12を備えている。この外側ケース12は、円筒状に形成された円筒部13と、有底筒状に形成されたカバー14とを締結することによって構成されている。円筒部13には、例えば発電装置の固定フレーム(図示せず)に取り付けるための鍔部13aが設けられ、この鍔部13aを通して固定フレームに締結できるようになっている。上記カバー14の底面には、駆動モータ16が固定されている。
【0029】
また、減速機10は、入力軸21と、出力軸の一例としてのキャリア22とを備えている。入力軸21には、駆動モータ16の駆動軸25が連結されており、駆動モータ16により入力軸21に回転駆動力が付与される。キャリア22は、入力軸21の軸心と同じ軸回りに回転可能に配置されるものである。減速機10は、図1に示すように、例えば入力軸21が上で、キャリア22が下になるように配置することができる。この場合には、キャリア22が垂直軸回りに回転することとなる。以下、この姿勢で配置されているものとして説明を続ける。
【0030】
入力軸21には、駆動モータ16の駆動軸25に対して所定の比率で減速するための減速機構26と、この減速機構26を通して駆動力が伝達される中間軸部27とが含まれる。駆動軸25は、駆動モータ16から下方に延び、カバー14の中央部を貫通している。この駆動軸25は、図示省略した軸受によってカバー14に対して回転自在となっている。
【0031】
上記減速機構26は、駆動軸25の下端部に設けられた第1太陽歯車26aと、上記カバー14の側壁内側に設けられた内歯歯車26bと、これら第1太陽歯車26aおよび内歯歯車26bに噛み合う第1遊星歯車26cとを備えている。第1遊星歯車26cは、駆動軸25の回転に伴い、第1太陽歯車26aの周りを公転する。
【0032】
上記中間軸部27は、駆動軸25と同軸状に配置される中間軸部本体27aと、この中間軸部本体27aから半径方向外側に延びる腕部27bとを備えている。中間軸部本体27aは、駆動軸25の真下に配置されるとともに後述する端板部36に回転可能に支持されている。腕部27bは、その先端部が第1遊星歯車26cの中央に設けられた貫通孔26dに挿通されている。そして、第1遊星歯車26cが公転すると、それに伴い腕部27bも公転し、これにより中間軸部本体27aは、駆動軸25の回転数に対して所定の比率で減速された回転数で回転する。この中間軸部本体27aの下部には、駆動外歯歯車29が設けられている。
【0033】
上記円筒部13の軸方向中間部における内周部には、内歯ピン31が固定されている。この内歯ピン31は、周方向に複数設けられており、各内歯ピン31が軸方向に延びる姿勢で配置され、周方向の全体に亘って等間隔に配置されている。各内歯ピン31は、内歯歯車の内歯を構成する。このように円筒部13は、内周部に内歯が配置された内歯歯車部材を構成する。
【0034】
上記キャリア22は、円筒部13の径方向の内側に配設されている。このキャリア22は、軸方向の2箇所に配設された軸受32および33によって回転自在に円筒部13に支持されている。キャリア22は、円筒部13の軸心に一致する軸回りに回転する。
【0035】
キャリア22は、基部35と、この基部35の上方に配置された端板部36と、端板部36側へ延びるように基部35に一体的に形成されたシャフト部37とを備えている。基部35は、その下端部が円筒部13から下方に突出するように構成されており、この基部35の下端部には、円筒部13の軸心と同軸状になるように伝達歯車39が外嵌されている。この伝達歯車39は、例えば風力発電設備の旋回軸に回転駆動力を付与する。
【0036】
シャフト部37は、基部35の上面から上方に向かって軸方向に延びる柱状に構成されている。また、シャフト部37は、図2に示すように周方向に間隔をおいて3つ設けられており、各シャフト部37は、断面略三角形状に形成されている。
【0037】
シャフト部37には、図1に示すように、有底のボルト穴37aが設けられ、端板部36には、このボルト穴37aに対応する位置にボルト挿通孔36bが設けられている。そして、このボルト挿通孔36bに挿通されたボルト52がシャフト部37のボルト穴37aに螺合されている。また、シャフト部37および端板部36には、それぞれピン孔37bおよび36cが設けられていて、これらピン孔37bおよび36cに跨るようにピン53が挿入されている。これにより、上記基部35および端板部36は、互いに位置ずれしないように固定されている。そして、基部35および端板部36が一体となって円筒部13の軸心回りに回転するようになっている。
【0038】
図1に示すように、円筒部13の内側において、基部35と端板部36との間に閉空間が形成されている。この閉空間には、第1外歯歯車44a、第2外歯歯車44bおよび第3外歯歯車44cが下から上に順番に配設されている。第1〜第3外歯歯車44a〜44cは、円筒部13の内径よりも少し小さく形成されていて、円筒部13の内歯ピン31に噛み合う外歯44d(図2参照)を有する。第1〜第3外歯歯車44a〜44cの外歯44dは、内歯ピン31の歯数より若干、例えば1つだけ少なくなっている。
【0039】
そして、第1〜第3外歯歯車44a〜44cを貫通するようにクランク軸48(偏心軸)が設けられている。このクランク軸48は、図2に示すように周方向に間隔をおいて3つ設けられている。各クランク軸48は、図1に示すように、上下一対のクランク軸受56および57によって回転自在に支持されている。上側のクランク軸受56は、端板部36に形成された貫通孔36aに嵌め込まれている。下側のクランク軸受57は、基部35の上面に形成された凹部35aに嵌め込まれている。換言すると、クランク軸48は、その上部において上側のクランク軸受56を介して端板部36によって支持されるとともに、下部において下側のクランク軸受57を介して基部35によって支持されている。
【0040】
上側のクランク軸受56よりも上方に突出した各クランク軸48の上端部には、従動外歯歯車59がそれぞれ設けられている。これら各従動外歯歯車59は、上記駆動外歯歯車29に噛み合っている。そして、クランク軸48は、駆動外歯歯車29と従動外歯歯車59との歯数比で減速されて、従動外歯歯車59と一体的に回転および公転するようになっている。
【0041】
各クランク軸48は、軸方向に沿って下から順番に配設された第1偏心部48a、第2偏心部48bおよび第3偏心部48cを有している。第1実施形態では、この第1〜第3偏心部48a〜48cは、クランク軸48の軸心に対してそれぞれ偏心量eだけ偏心した円柱状に形成されている。そして、第1〜第3偏心部48a〜48cは、互いに角度θ(第1実施形態では約120°)の位相差を有するように配設されているとともに、実質的に同じ外径d(図5参照)を有している。
【0042】
そして、第1偏心部48a、第2偏心部48bおよび第3偏心部48cに上記第1外歯歯車44a、第2外歯歯車44bおよび第3外歯歯車44cがそれぞれ第1軸受49a、第2軸受49bおよび第3軸受49cを介して取り付けられている。具体的には、第1〜第3外歯歯車44a〜44cには、図2に示すように、第1貫通孔44eと第2貫通孔44fとがそれぞれ設けられている。第1貫通孔44eは、円形状に形成されている。第1外歯歯車44aの第1貫通孔44eには、第1偏心部48aが第1軸受49aを介装した状態で挿通され、第2外歯歯車44bの第1貫通孔44eには、第2偏心部48bが第2軸受49bを介装した状態で挿通され、第3外歯歯車44cの第1貫通孔44eには、第3偏心部48cが第3軸受49cを介装した状態で挿通されている。なお、第1貫通孔44eは、クランク軸48に対応して設けられるので、周方向に等間隔に3つ設けられている。
【0043】
第1〜第3軸受49a〜49cは、同じ構成を有している。この第1〜第3軸受49a〜49cは、図3〜図5に示すように、複数(第1実施形態では12個)の円柱形状のコロ50と、保持器51とによってそれぞれ構成されている。
【0044】
この第1実施形態では、第1〜第3軸受49a〜49cの保持器51は、各コロ50をクランク軸48の第1〜第3偏心部48a〜48cの周りに所定間隔で保持する。これにより、各コロ50が第1〜第3偏心部48a〜48cの周りに均等配置されるので、クランク軸48からの荷重を第1〜第3偏心部48a〜48cの周りの全てのコロ50でバランス良く受けることが可能になっている。このため、所定のコロ50のみ磨耗が進行するのが抑制され、コロ50の寿命を延ばすことが可能となっている。
【0045】
各保持器51は、一対の円環部51aと複数の支柱部51bとを有している。一対の円環部51aは、クランク軸48の第1〜第3偏心部48a〜48cに外嵌されるとともに、軸方向に所定の間隔を隔てて配置されている。この一対の円環部51aは、図3に示すように、コロ50を上下から挟むように配置され、コロ50のクランク軸48の軸方向に沿った位置を規定する。そして、円環部51aは、この第1実施形態ではクランク軸48の軸方向から見て第1〜第3偏心部48a〜48cの全てが内部に収まるような内径を有している。なお、この円環部51aの内径は、クランク軸48の軸方向から見て第1偏心部48aおよび第2偏心部48bのみが内部に収まるような内径または第2偏心部48bおよび第3偏心部48cのみが内部に収まるような内径であってもよい。
【0046】
そして、円環部51aは、具体的には、d+2e・sin(θ/2)の値(d:第2偏心部48bまたは第1偏心部48aの外径、e:第1〜第3偏心部48a〜48cの各々のクランク軸48の軸心に対する偏心量、θ:第1偏心部48aおよび第2偏心部48b間の位相差または第2偏心部48bおよび第3偏心部48c間の位相差)よりも大きい内径を有している。上記の2e・sin(θ/2)の値は、第1偏心部48aの軸心と第2偏心部48bの軸心との間の距離または第2偏心部48bの軸心と第3偏心部48cの軸心との間の距離に相当する。
【0047】
複数の支柱部51bは、図3に示すように、上記一対の円環部51a間を繋ぐように設けられるとともに、円環部51aの周方向に沿って所定の間隔で配置されている。各支柱部51bは、同じ形状に形成されている。そして、この支柱部51bは、各コロ50の第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向に沿った位置を規定している。各支柱部51bは、一対の円環部51aからそれぞれ所定の距離だけ離れた位置において円環部51aの周方向両側へ突出するように設けられた突起部51c,51cを有している。この支柱部51bの突起部51c,51cは、各コロ50の周面における所定位置と接触している。具体的には、突起部51c,51cは、図4に示す円周Aよりも内側に位置する各コロ50の周面に当接する。なお、図4の円周Aは、各コロ50がクランク軸48の第1〜第3偏心部48a〜48cの周りに配設された状態で各コロ50の軸心50aを通る円周である。このような構成により、各コロ50の軸心50aを通る円周Aよりも内側の領域が支柱部51bによって支持されている。
【0048】
そして、各支柱部51bは、各コロ50を周方向両側から挟むように支持している。これにより、各コロ50ががたつくことなく支持されるとともに、各コロ50の第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向に沿った位置が規定され、各コロ50が第1〜第3偏心部48a〜48cの周りに均等配置される。そして、この第1実施形態では、各コロ50の軸心50aを通る円周Aよりも内側の領域のみが保持器51の支柱部51bにより当接されていて、円周Aよりも外側には各コロ50に当接するものがないので、保持器51から全てのコロ50が径方向外側に着脱可能となっている。
【0049】
第1実施形態では、上記したようにクランク軸48の第1〜第3偏心部48a〜48cが実質的に同じ外径を有しており、さらに、コロ50および保持器51からなる第1〜第3軸受49a〜49cが第1〜第3偏心部48a〜48cに実質的に同じ外径を有するように取り付けられる。そして、この構成に合わせて第1〜第3外歯歯車44a〜44cの第1貫通孔44eは全て同径に形成されている。
【0050】
上記第1外歯歯車44aの第2貫通孔44f、第2外歯歯車44bの第2貫通孔44fおよび第3外歯歯車44cの第2貫通孔44fには、それぞれ、上記シャフト部37が挿通されている。この第2貫通孔44fは、シャフト部37との間に所定の隙間が形成されるようにシャフト部37の断面よりも大きな略三角形状に形成されている。第2貫通孔44fは、シャフト部37に対応して設けられるので、周方向に等間隔に3つ設けられている。第1実施形態では、第1〜第3外歯歯車44a〜44cは、上記外歯44d、第1貫通孔44eおよび第2貫通孔44fを含めた全ての構成が同様に構成されている。
【0051】
次に、第1実施形態による減速機10の動作について説明する。
【0052】
駆動モータ16の駆動軸25が回転すると、減速機構26によって所定の減速比で減速されて駆動外歯歯車29が回転する。この駆動外歯歯車29の回転により、各従動外歯歯車59が回転する。この従動外歯歯車59の回転数は、駆動外歯歯車29の回転数に対して所定の減速比で減速されており、この従動外歯歯車59が回転することによりクランク軸48が一緒に回転する。これにより、第1〜第3偏心部48a〜48cが回転し、それによって、第1〜第3外歯歯車44a〜44cが内歯ピン31に噛み合いながら公転するとともに揺動する。そして、これに伴ってクランク軸48が公転する。このとき、第1〜第3外歯歯車44a〜44cの公転は、クランク軸48の公転に対して大幅に減速されている。そして、第1〜第3外歯歯車44a〜44cの公転に伴い、シャフト部37が公転し、キャリア22全体が回転する。これにより、伝達歯車39が、駆動モータ16の回転数に対して大幅に減速された回転数で回転する。
【0053】
次に、クランク軸48に対する第1〜第3軸受49a〜49cおよび第1〜第3外歯歯車44a〜44cの取付けプロセスについて説明する。
【0054】
この取付けプロセスでは、まず、クランク軸48の第3偏心部48c側から軸方向に沿って第3軸受49cを第3偏心部48cに外嵌させる。この際、第3軸受49cの保持器51が全てのコロ50を保持した状態で第3偏心部48cに取り付ける。その後、第3外歯歯車44cの第1貫通孔44e内に第3偏心部48cおよび第3軸受49cが収まるように第3外歯歯車44cを取り付ける。
【0055】
次に、クランク軸48の第1偏心部48a側から軸方向に沿って第2軸受49bを第2偏心部48bに外嵌させる。この際、第1実施形態では、第2軸受49bの保持器51から全てのコロ50を取り外した状態、すなわち、保持器51のみの状態で第1偏心部48aを通過させて第2偏心部48bに取り付ける。なお、この際、必ずしも全てのコロ50を保持器51から外す必要はなく、一部のコロ50、すなわち、第1偏心部48aとぶつかりそうなコロ50のみ適宜取り外せばよい。この場合でも、保持器51に保持されたコロ50が第1偏心部48aと干渉することはなく、第1偏心部48aを通過させて第2偏心部48bに第2軸受49bを取り付けることが可能である。そして、この後、外しておいたコロ50を第2軸受49bの保持器51に戻す。そして、第2外歯歯車44bの第1貫通孔44e内に第2偏心部48bおよび第2軸受49bが収まるように第2外歯歯車44bを取り付ける。
【0056】
次に、クランク軸48の第1偏心部48a側から軸方向に沿って第1軸受49aを第1偏心部48aに外嵌させる。この際、第1軸受49aの保持器51が全てのコロ50を保持した状態で第1偏心部48aに取り付ける。最後に、第1外歯歯車44aの第1貫通孔44e内に第1偏心部48aおよび第1軸受49aが収まるように第1外歯歯車44aを取り付ける。
【0057】
以上説明したように、第1実施形態では、第2軸受49bの保持器51が各コロ50を第2偏心部48bの周りに所定間隔で保持するとともにコロ50を第2偏心部48bの径方向外側に着脱可能に保持するので、第2軸受49bをクランク軸48に沿って第1偏心部側48a側から第2偏心部48bに外嵌させる際、保持器51からコロ50を取り外すことが可能である。そして、このとき、全てのコロ50または第1偏心部48aとぶつかりそうなコロ50を保持器51から取り外すことによりコロ50が第1偏心部48aと干渉しなくなるので、第1偏心部48aを通過させて第2偏心部48bに第2軸受49bを取り付けることができる。そして、その後、取り外しておいたコロ50を保持器51に戻すことにより、第2軸受49bをクランク軸48に沿って3つの偏心部の中間の偏心部である第2偏心部48bに容易に外嵌させることができる。
【0058】
さらに、第1実施形態では、第1〜第3偏心部48a〜48cが実質的に同じ外径を有しているとともに、第1〜第3軸受49a〜49cが第1〜第3偏心部48a〜48cに実質的に同じ外径を有するようにそれぞれ取り付けられているので、第1〜第3偏心部48a〜48cに第1〜第3軸受49a〜49cを介してそれぞれ取り付けられる第1〜第3外歯歯車44a〜44cの第1貫通孔44eを実質的に同径にすることができる。これにより、第1〜第3外歯歯車44a〜44cの構成を共通化することができるので、減速機10に用いる部品の種類を削減することができる。その結果、製造プロセスおよび製造時の部品管理を簡略化することができる。さらに、第1偏心部48a、第1軸受49aおよび第1外歯歯車44aからなる動力伝達部と、第2偏心部48b、第2軸受49bおよび第2外歯歯車44bからなる動力伝達部と、第3偏心部48c、第3軸受49cおよび第3外歯歯車44cからなる動力伝達部とが同形状同寸法に構成されているので、駆動を伝達する際に荷重が偏ることを防止できるとともに、動力伝達部の強度や品質も向上することができる。また、第1〜第3軸受49a〜49cの全てが、コロ50を着脱可能な軸受に構成されているので、軸受が1種類になり、部品管理を簡略化することができる。
【0059】
また、第1実施形態では、第2軸受49bの保持器51が、第2偏心部48bに外嵌されるとともに第2偏心部48bの軸方向に所定の間隔を隔てて配置され、コロ50の第2偏心部48bの軸方向の位置を規定する一対の円環部51aと、一対の円環部51a間を繋ぐように設けられるとともに円環部51aの周方向に沿って所定の間隔で配置され、コロ50の第2偏心部48bの周方向に沿った位置を規定する複数の支柱部51bとを有しているので、円環部51aおよび支柱部51bからなる簡素な構成の保持器51により、各コロ50を第2偏心部48bの周りに所定間隔で確実に保持することができる。
【0060】
また、第1実施形態では、保持器51の円環部51aが、軸方向から見て第1偏心部48aおよび第2偏心部48bが内部に収まるような内径、すなわち、第2偏心部48bの外径+2e・sin(θ/2)の値よりも大きい内径を有するので、第2軸受49bをクランク軸48に沿って第1偏心部48a側から第2偏心部48bに外嵌させる際、円環部51aが第1偏心部48aと干渉するのを抑制することができる。
【0061】
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態による第1〜第3コロ軸受149a〜149cの構成を示した図である。図7は、図6に示した第1〜第3コロ軸受149a〜149cのVII−VII線に沿った断面図であり、図8は、図7に示した第1〜第3コロ軸受149a〜149cのVIII−VIII線に沿った断面図である。次に、図6〜図8を参照して、本発明の第2実施形態による減速機及びそれに用いる第1〜第3コロ軸受149a〜149cの構成について説明する。
【0062】
この第2実施形態による減速機は、図1に示した上記第1実施形態による減速機10と同様の差動揺動型減速機である。ただし、この第2実施形態による減速機では、上記第1実施形態による第1〜第3軸受49a〜49cの代わりに第1〜第3コロ軸受149a〜149cが用いられている。
【0063】
具体的には、この第2実施形態による減速機では、クランク軸48の第1〜第3偏心部48a〜48c(軸部材)が第1〜第3外歯歯車44a〜44cに設けられた円形の第1貫通孔44e内にそれぞれ挿入された状態で図6〜図8に示す第1〜第3コロ軸受149a〜149cによってそれぞれ支持されている。
【0064】
第1〜第3コロ軸受149a〜149cは、同じ構成を有しており、それぞれ15個のコロ150と保持器151とによって構成されている。そして、各コロ150は、第1〜第3偏心部48a〜48cの周面に沿って上記第1貫通孔44eの内壁面と第1〜第3偏心部48a〜48cの周面との間にそれぞれ配置されている。これにより、第1〜第3偏心部48a〜48cからの負荷を各コロ150でバランス良く受けるようになっている。
【0065】
上記保持器151は、各コロ150を第1〜第3偏心部48a〜48cの周りに保持するものである。そして、保持器151は、一対の円環部151aと3つの支柱部151bとを有している。一対の円環部151aは、第1〜第3偏心部48a〜48cに外嵌または貫通孔44eの内壁面に内嵌されるとともに、各コロ150の軸方向の両端部にそれぞれ隣接している。この一対の円環部151aに各コロ150の両端部がそれぞれ当接することにより、コロ150の軸方向への移動が規制されている。円環部151aの外径は、第1貫通孔44eの内径とほぼ同径に設定されており、円環部151aの内径は、各コロ150の軸心150aを通る円周Aの直径よりも小さい径に設定されている。なお、円環部151aの外径は、円周Aよりも大きく、円環部151aの内径は、第1〜第3偏心部48a〜48cの外径とほぼ同径に設定しても良い。
【0066】
3つの支柱部151bは、上記円環部151aの周方向、すなわち第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向に沿って120°ごとの等間隔で設けられており、各支柱部151bの長手方向の両端部は、上記一対の円環部151aにそれぞれ連結されている。各支柱部151bは、それぞれ所定のコロ150とそのコロ150に隣接する他のコロ150との間に配置されている。そして、各支柱部151bは、隣接するコロ150に当接することによりそのコロの第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向への移動を規制している。隣り合う支柱部151b,151b間には、5つのコロ150が配置されている。この5つのコロ150は、各々の間に微小な隙間が均等に介在するように配置すると、隣接するコロ150間における摩擦抵抗が生じるのが抑制される。
【0067】
また、各支柱部151bは、図7に示すように円環部151aの径方向外側から内側へ屈曲した形状を有しており、中間部151cと連結部151d及び151eとを一体に有している。中間部151cは、支柱部151bの長手方向の中間領域に位置する部分であり、上記円周Aの内側でコロ150の軸方向に沿って直線的に延びている。連結部151dは、中間部151cの上端と上側の円環部151aの外端部とを連結しており、連結部151eは、中間部151cの下端と下側の円環部151aの外端部とを連結している。そして、連結部151dは、上側の円環部151aの外端部から下方へ延設されるとともに、円環部151aの径方向内側でかつ斜め下方に向かって延びている。また、連結部151eは、下側の円環部151aの外端部から上方へ延設されるとともに、円環部151aの径方向内側でかつ斜め上方に向かって延びている。そして、連結部151d及び151eの中間部151cとの結合部近傍の部分が上記円周A上に位置し、この部分の側面は上記円周A上でコロ150の周面に当接している。
【0068】
また、連結部151d及び151eの側縁部は、コロ150の周面形状に対応するように湾曲しており、連結部151d及び151eの側面がコロ150の周面に沿って当接しやすくなっている。これにより、連結部151d及び151eの側面とコロ150の周面との接触面積を増加させることが可能となり、支柱部151bによってコロ150の第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向への移動を安定して抑制できるように構成されている。
【0069】
また、連結部151d及び151eは、その幅が中間部151c側から円環部151a側へ行くに従って徐々に大きくなるように形成されている。なお、コロ150の第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向への移動を抑制するためには、上記円周A上のコロ150間の位置に一対の円環部151a間をコロ150の軸方向に沿って直線的に繋ぐ支柱部を設けることによってもそのような移動を抑制することは可能である。ただし、この場合には、支柱部の全ての部分の幅が上記円周A上において隣接するコロ150の周面間の間隙以下の幅となり、支柱部の強度を向上させにくい。この第2実施形態では、連結部151d及び151eの幅が中間部151c側から円環部151a側へ行くに従って大きくなるように構成されているので、上記のような場合に比べて支柱部151bの強度が向上されている。また、支柱部151bの中間部151c、連結部151d及び151eの全ての部分はほぼ等しい厚みに形成されている。
【0070】
そして、上記のように第1〜第3コロ軸受149a〜149cが構成されることによって、第1貫通孔44eの内壁面と第1〜第3偏心部48a〜48cの周面との間におけるコロ充填率(=コロ150の直径×コロ150の本数/円周Aの長さ×100)が87%以上98%以下になっている。
【0071】
また、第1〜第3外歯歯車44a〜44cの第1貫通孔44eに第1〜第3偏心部48a〜48c及び第1〜第3コロ軸受149a〜149cを取り付ける際には、まず、第1コロ軸受149aの各保持器151を第1偏心部48aに外嵌または第1貫通孔44eに内嵌させる。この後、保持器151の各支柱部151b間に5つのコロ150を保持器151の径方向外側から嵌め込むことにより第1偏心部48aの周りに15個のコロ150を配置するとともに各コロ150を保持器151に保持させる。この状態で各コロ150を周りから押さえながら、第1偏心部48a及び第1コロ軸受149aを第1外歯歯車44aの第1貫通孔44e内にそれぞれ挿入する。第2コロ軸受149bおよび第3コロ軸受149cについても同様に取り付ける。このようにして、第1〜第3外歯歯車44a〜44cの第1貫通孔44eに第1〜第3偏心部48a〜48c及び第1〜第3コロ軸受149a〜149cがそれぞれ組み付けられる。
【0072】
なお、第1貫通孔44eに第1〜第3偏心部48a〜48c及び第1〜第3コロ軸受149a〜149cを組み付けるプロセスとしては、上記プロセスに限らず、第1貫通孔44e内に保持器151を装着後、保持器151の各支柱部151a間に5つずつコロ150を配設し、その後、第1〜第3偏心部48a〜48cを挿入するというプロセスであってもよい。
【0073】
この第2実施形態による減速機及びそれに用いる第1〜第3コロ軸受149a〜149cの上記以外の構成は、上記第1実施形態による減速機10及び第1〜第3軸受49a〜49cの構成と同様である。
【0074】
以上説明したように、第2実施形態では、保持器151の隣り合う支柱部151b間に5つのコロ150が配置されているので、各コロ150間ごとに支柱部が配置されている場合に比べて支柱部の数が少ない分、第1〜第3偏心部48a〜48cの周りに配置するコロ150の数、すなわち第1貫通孔44eの内壁と第1〜第3偏心部48a〜48cの周面との間におけるコロ充填率を増やすことができる。これにより、第1〜第3偏心部48a〜48cから各コロ150に掛かる負荷をより分散させることができるので、各コロ150の寿命を延ばすことができる。
【0075】
また、第2実施形態では、保持器151において支柱部151bの両端部が一対の円環部151aにそれぞれ連結されているので、支柱部151bの一方端側が固定されていない構造と異なり、支柱部151bにコロ150から力が付加される際にその力に押されて支柱部151bが位置ずれを生じるのを抑制することができる。これにより、支柱部151bの位置ずれに起因してコロ150ががたつくのを抑制することができるとともに、そのがたつきによってコロ150が斜めに傾くのを抑制することができる。このため、コロ150の傾きによって第1〜第3偏心部48a〜48cから過剰な負荷がコロ150に掛かるのを抑制することができるので、そのような過剰な負荷に起因するコロ150の破損を抑止することができる。
【0076】
また、第2実施形態では、第1〜第3コロ軸受149a〜149cの各コロ150を第1〜第3偏心部48a〜48cの周りに保持する保持器151において、所定のコロ150とそのコロ150に隣接する他のコロ150との間に配置されるとともにコロ150の第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向への移動を規制する支柱部151bが所定間隔で3つ設けられているので、この支柱部151によりコロ150の第1〜第3偏心部48a〜48bの周方向への移動を規制することができる。したがって、支柱部151bを間に挟むことなく複数のコロ150だけが第1偏心部48a〜48cの周りに配置されるコロ軸受に比べ、各コロ150間の隙間が第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向の所定の1箇所に偏るのを抑制することができる。これにより、第1〜第3コロ軸受149a〜149cを第1〜第3偏心部48a〜48cに組み付ける際、各コロ150間の隙間を均等に調節するのに要する作業負担を軽減することができるので、第1〜第3コロ軸受149a〜149cの第1〜第3偏心部48a〜48cへの組み付け作業における作業負担を軽減することができる。
【0077】
また、第2実施形態では、支柱部151bが各コロ150の軸心150aを通る円周A上に位置する中間部151cを含み、この中間部151cが上記円周A上でコロ150の周面に当接するので、第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向、すなわち上記円周A方向の力がコロ150に働く場合でも、コロ150の周面が支柱部151bに対して滑ることがない。したがって、コロ150の第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向への移動を有効に抑制することができるので、コロ150の第1〜第3偏心部48a〜48cの周方向へのがたつきを有効に抑制することができる。
【0078】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0079】
例えば、上記各実施形態では、減速機10が風力発電設備のピッチ変換装置として構成される例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えばロボットアーム、建設機械の走行用モータおよび旋回用モータ等に適用される減速機にも適用することができる。さらに、建設機械走行用に見られるように内歯歯車部材が出力となり回転する形式のものにも適用することができる。
【0080】
また、上記第1実施形態では、クランク軸48に第3軸受49c、第2軸受49bおよび第1軸受49aの順で取り付けたが、本発明はこれに限らず、クランク軸48に第1軸受49a、第2軸受49bおよび第3軸受49cの順で取り付けてもよい。また、第2軸受49b、第1軸受49aおよび第3軸受49cの順、もしくは、第2軸受49b、第3軸受49cおよび第1軸受49aの順でクランク軸48に取り付けてもよい。
【0081】
また、上記第1実施形態では、第2軸受49bをクランク軸48の第1偏心部48a側から軸方向に沿って第2偏心部48bに嵌合させたが、本発明はこれに限らず、第2軸受49bをクランク軸48の第3偏心部48c側から軸方向に沿って第2偏心部48bに嵌合させてもよい。
【0082】
また、上記第1実施形態では、コロ50がクランク軸48の径方向外側に着脱可能となるように保持器51を構成したが、本発明はこれに限らず、コロ50がクランク軸48の軸方向に沿って着脱可能となるように保持器51を構成してもよい。
【0083】
また、上記第1実施形態では、保持器51から全てのコロ50を着脱可能なように構成したが、本発明はこれに限らず、少なくとも1つ以上のコロ50を着脱可能なように保持器51を構成してもよい。この場合、所定のコロ50を着脱可能とするとともにそれ以外のコロ50は保持器51に固定的に保持されるようにしてもよい。
【0084】
また、上記第1実施形態では、第1〜第3軸受49a〜49cの全てをコロ50が着脱可能な軸受に構成したが、本発明はこれに限らず、第1軸受49aおよび第3軸受49cの少なくともいずれか一方をコロ50が着脱できない軸受に構成してもよい。
【0085】
また、上記第1実施形態による構成に加えて、保持器51からのコロ50の脱落を防止するための支持具を保持器51に取り付けてもよい。このように構成すれば、コロ50を保持した保持器51をクランク軸48に取り付ける際、コロ50が保持器51から脱落するのを防止することができる。なお、この支持具は、第1〜第3外歯歯車44a〜44cの第1貫通孔44e内にクランク軸48の第1〜第3偏心部48a〜48cおよび第1〜第3軸受49a〜49cをそれぞれ収めた後、取り外すことができるように構成してもよい。
【0086】
また、上記第1実施形態では、入力軸21に連動して回転する3つのクランク軸48を周方向に等間隔に設け、各クランク軸48にそれぞれ第1〜第3軸受49a〜49cを介して第1〜第3外歯歯車44a〜44cを取り付けた構成を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、入力軸21の軸心上に入力軸21に連動して回転する単一のクランク軸を設けるとともに、この単一のクランク軸の第1〜第3偏心部にそれぞれ第1〜第3軸受を介して第1〜第3外歯歯車を取り付ける構成(例えば、上記背景技術の特許文献1に開示された構成)にも適用することが可能である。
【0087】
また、上記第2実施形態では、差動揺動型減速機にコロ軸受を適用した例について説明したが、本発明はこれに限らず、差動揺動型以外の種類の減速機に上記第2実施形態によるコロ軸受を適用してもよい。
【0088】
また、上記第2実施形態では、コロ軸受を差動揺動型減速機のクランク軸48の第1〜第3偏心部48a〜48cを支持するために用いたが、本発明はこれに限らず、所定の部材の貫通孔に挿入された軸部材を支持するのであれば、本発明によるコロ軸受をどのような箇所に用いてもよい。
【0089】
また、上記第2実施形態では、保持器151に3つの支柱部151bを設けたが、本発明はこれに限らず、保持器151に3つ以外の複数の支柱部151bを設けてもよい。
【0090】
また、上記第2実施形態では、隣り合う支柱部151b,151b間に5つのコロ150を配置したが、本発明はこれに限らず、2つ以上であれば5つ以外の数のコロ150を隣り合う支柱部151b,151b間に設けてもよい。ただし、この場合、隣り合う支柱部151b,151b間に配置可能な最大数のコロ150をその支柱部151b,151b間に配置するものとする。
【図面の簡単な説明】
【0091】
【図1】本発明の第1実施形態による差動揺動型減速機の全体構成を示した断面図である。
【図2】図1に示した差動揺動型減速機の100−100線に沿った断面図である。
【図3】図1に示した差動揺動型減速機のクランク軸および第1〜第3軸受の構成を示した斜視図である。
【図4】図3に示したクランク軸および第1〜第3軸受を軸方向から見た図である。
【図5】図3に示したクランク軸および軸受の詳細な構成を説明するための図である。
【図6】本発明の第2実施形態による第1〜第3コロ軸受の構成を示した図である。
【図7】図6に示した第1〜第3コロ軸受のVII−VII線に沿った断面図である。
【図8】図7に示した第1〜第3コロ軸受のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【0092】
10 差動揺動型減速機
21 入力軸
22 キャリア(出力軸)
44a 第1外歯歯車
44b 第2外歯歯車
44c 第3外歯歯車
44e 第1貫通孔(貫通孔)
48 クランク軸(偏心軸)
48a 第1偏心部(軸部材)
48b 第2偏心部(軸部材)
48c 第3偏心部(軸部材)
49a 第1軸受
49b 第2軸受
49c 第3軸受
50、150 コロ
50a、150a 軸心
51、151 保持器
51a、151a 円環部
51b、151b 支柱部
149a 第1コロ軸受
149b 第2コロ軸受
149c 第3コロ軸受




 

 


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