(57)【要約】【課題】キャリアと出力軸とのスプライン結合の結合強度を向上させるとともに、軸方向の寸法が長くなってしまうことも抑制することができる、偏心型減速機を提供する。【解決手段】ピニオン１５が一体に形成された出力軸１４には、外歯歯車２４の中心部分に形成された貫通孔２６に向かって突出するよう配置されるとともに、キャリア２０に連結されるスプライン部４０が形成されたスプライン軸部３９が設けられている。外歯歯車２４及びスプライン軸部３９は、スプライン軸部３９の軸方向と垂直な方向において少なくとも一部が重なって配置されている。【選択図】        図１
2010060119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記ケースの内周の周方向に沿って配置され、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及び他端側を回転自在に保持するキャリアと、
前記キャリアに連結されるとともに、一端側においてピニオンが一体に形成された出力軸と、
を備え、
前記出力軸には、前記外歯歯車の中心部分に形成された貫通孔に向かって突出するよう配置されるとともに、前記キャリアに連結されるスプライン部が形成されたスプライン軸部が設けられ、
前記外歯歯車及び前記スプライン軸部は、前記スプライン軸部の軸方向と垂直な方向において少なくとも一部が重なって配置されていることを特徴とする、偏心型減速機。
【請求項２】
請求項１に記載の偏心型減速機であって、
前記キャリアは、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、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置されて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、を有し、
前記スプライン軸部が前記貫通孔を貫通するとともに、前記スプライン部が前記基部キャリアと前記端部キャリアとに連結されることを特徴とする、偏心型減速機。
【請求項３】
請求項２に記載の偏心型減速機であって、
前記貫通孔を貫通する前記スプライン軸部の端部に対向し、前記端部キャリアの他端側の一部を覆うように当該端部キャリアに固定される固定部材を更に備えていることを特徴とする、偏心型減速機。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の偏心型減速機であって、
前記クランク軸の直径寸法が前記スプライン軸部の半径寸法よりも小さいことを特徴とする、偏心型減速機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の偏心型減速機であって、
前記出力軸を前記ケースに対して回転自在に保持する出力軸軸受が、前記出力軸に沿う方向において前記ピニオンと前記スプライン軸部との間に配置されていることを特徴とする、偏心型減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピニオンが設けられた出力軸が、減速要素を回転自在に保持するキャリアに対して連結された減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械の旋回装置として、ピニオンが設けられた出力軸が、減速要素を回転自在に保持するキャリアに対して連結された減速機が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された減速機においては、減速要素である遊星ギア（４４）がキャリア（４８）に回転自在に保持されている。そして、キャリアの端部は、ピニオンシャフト（５０）として形成された出力軸の端部にスプライン結合を介して連結されている。また、出力軸には、ピニオン（６０）が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３１８５３号公報（第４頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された減速機では、キャリアの端部と出力軸の端部とがスプライン結合を介して連結されている。このため、キャリアと出力軸とのスプライン結合の結合強度が低下してしまい易く、スプライン結合部分での磨耗や折損といったトラブルが発生し易いという問題がある。この点に関し、スプライン結合の長さを長くすることで、スプライン結合の結合強度を向上させることが考えられる。しかしながら、この場合、スプライン結合の長さが長くなることで、キャリアの端部及び出力軸の端部の長さが長くなってしまい、減速機がその回転中心線の方向である軸方向に長くなってしまうという問題を招くことになる。尚、特許文献１においては、遊星歯車機構のキャリアが出力軸と連結された減速機が開示されているが、ピン内歯に噛み合う外歯歯車を偏心して回転させるクランク軸を回転自在に保持するキャリアが出力軸と連結された偏心型減速機を構成することもできる。この場合、軸方向に短い構成で大きい減速比を実現可能な偏心型減速機として構成することで、より軸方向に短くて高出力仕様の減速機を実現することができる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、キャリアと出力軸とのスプライン結合の結合強度を向上させるとともに、軸方向の寸法が長くなってしまうことも抑制することができる、偏心型減速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための第１発明に係る偏心型減速機は、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、前記ケースの内周の周方向に沿って配置され、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及び他端側を回転自在に保持するキャリアと、前記キャリアに連結されるとともに、一端側においてピニオンが一体に形成された出力軸と、を備えている。そして、第１発明に係る偏心型減速機は、前記出力軸には、前記外歯歯車の中心部分に形成された貫通孔に向かって突出するよう配置されるとともに、前記キャリアに連結されるスプライン部が形成されたスプライン軸部が設けられ、前記外歯歯車及び前記スプライン軸部は、前記スプライン軸部の軸方向と垂直な方向において少なくとも一部が重なって配置されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によると、出力軸のスプライン軸部が外歯歯車の貫通孔に突出するよう設けられ、外歯歯車とスプライン軸部とが、軸方向と垂直な方向において重なって配置されている。このため、外歯歯車の貫通孔の内側の領域を有効に活用して、キャリアに連結されるスプライン部が形成されたスプライン軸部を配置することができる。これにより、スプライン部を長く形成しても、偏心型減速機が軸方向に長くなってしまうことを抑制できる。更に、スプライン部を長く形成することでキャリアと出力軸とのスプライン結合の結合強度の向上を図ることができる。尚、本発明では、出力軸にピニオンが一体に形成されているため、出力軸とピニオンとの間にスプライン結合が介在することによる磨耗や折損といったトラブルが発生することもない。
【０００８】
従って、本発明によると、キャリアと出力軸とのスプライン結合の結合強度を向上させるとともに、軸方向の寸法が長くなってしまうことも抑制することができる、偏心型減速機を提供することができる。
【０００９】
第２発明に係る偏心型減速機は、第１発明の偏心型減速機において、前記キャリアは、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、前記基部キャリアと前記端部キャリアとの間に配置されて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、を有し、前記スプライン軸部が前記貫通孔を貫通するとともに、前記スプライン部が前記基部キャリアと前記端部キャリアとに連結されることを特徴とする。
【００１０】
この発明によると、外歯歯車の貫通孔を貫通するスプライン軸部におけるスプライン部が、クランク軸の両端側をそれぞれ保持する基部キャリアと端部キャリアとにおいてキャリアに対して結合されることになる。このため、偏心型減速機の軸方向における２箇所の位置でキャリアと出力軸とがスプライン結合されることになり、キャリアと出力軸とのスプライン結合強度を更に向上させることができる。
【００１１】
第３発明に係る偏心型減速機は、第２発明の偏心型減速機において、前記貫通孔を貫通する前記スプライン軸部の端部に対向し、前記端部キャリアの他端側の一部を覆うように当該端部キャリアに固定される固定部材を更に備えていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によると、スプライン軸部の端部に対向する位置で端部キャリアに固定される固定部材が、端部キャリアの他端側を一部覆うように固定される。このため、貫通孔を貫通するスプライン軸部が配置される軸方向においてキャリアの他端側を固定部材で固定することで、曲げ方向に対するキャリアの強度を効率よく向上させることができる。これにより、端部キャリアと出力軸とのスプライン結合強度を更に向上させることができる。
【００１３】
第４発明に係る偏心型減速機は、第１発明乃至第３発明のいずれかの偏心型減速機において、前記クランク軸の直径寸法が前記スプライン軸部の半径寸法よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
この発明によると、スプライン軸部に対して偏心型減速機の径方向（偏心型減速機の軸方向と垂直な方向）における外側に配置されるクランク軸の直径寸法を小さく形成し、内側に配置されるスプライン軸部の半径寸法を大きく形成することができる。このため、偏心型減速機の半径方向の断面におけるスプライン軸部の断面積の比率を増大させることで、偏心型減速機の径方向の寸法が肥大化することを抑制しつつ、スプライン軸部の強度の向上を図ることができる。そして、スプライン軸部の径を太く設定できることで、キャリアと出力軸とのスプライン結合強度の更なる向上を図ることもできる。これにより、スプライン軸部の軸方向の長さを短くでき、偏心型減速機の軸方向の寸法を更に短くすることができる。
【００１５】
第５発明に係る偏心型減速機は、第１発明乃至第４発明のいずれかの偏心型減速機において、前記出力軸を前記ケースに対して回転自在に保持する出力軸軸受が、前記出力軸に沿う方向において前記ピニオンと前記スプライン軸部との間に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によると、出力軸軸受によりピニオンとスプライン軸部との間でケースに対して出力軸が保持される。このため、ピニオンから過大な反力が出力軸に作用して出力軸が傾いた場合であっても、出力軸軸受を介してピニオンと反対側に位置するスプライン軸部のスプライン部において傾きを吸収することができる。これにより、出力軸の傾きが生じた場合でも、外歯歯車とピン内歯との間で偏当たりが生じてしまうことを抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、キャリアと出力軸とのスプライン結合の結合強度を向上させるとともに、軸方向の寸法が長くなってしまうことも抑制することができる、偏心型減速機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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偏心型減速機は、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、本実施形態に係る偏心型減速機は、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、ピニオンが設けられた出力軸が、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対して連結された偏心型減速機に関して、広く適用することができるものである。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る偏心型減速機１を示す正面図であり、切欠き断面を含む図である。偏心型減速機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（図示せず）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、偏心型減速機１は、ケース１１、入力ギア１２、減速部１３、出力軸１４、ピン内歯１６等を備えて構成されている。
【００２０】
図１に示すように、偏心型減速機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にピニオン１５が一体に形成され、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（図示せず）が取り付けられる。そして、偏心型減速機１においては、上側に配置されたモータから入力された回転力をケース１１内に配置された前段側の遊星歯車機構（図１において一部を図示）及び後段側の減速部１３を介して減速して伝達して出力軸１４のピニオン１５に出力する。偏心型減速機１が風車用ヨー駆動装置として用いられる場合には、偏心型減速機１は、ピニオン１５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、モータからの駆動力に伴って偏心型減速機１が作動してピニオン１５が回転することで、風車のナセルが旋回する。尚、以下の説明においては、偏心型減速機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、モータが取り付けられる上側である入力側を他端側として説明する。
【００２１】
図１に示すように、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。ケース１１は、内周に複数のピン内歯１６が配置され、内部には減速部１３等が配置されている。尚、入力ギア１２、減速部１３、及び出力軸１４は、偏心型減速機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。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（図示せず）が固定される。
【００２２】
図２は、図１における減速部１３及びその近傍を拡大して示す断面図である。図１及び図２に示すように、ピン内歯１６は、複数設けられており、第１ケース部１１ａの内周に形成されたピン溝１７に嵌め込まれて取り付けられた状態でケース１１の内周に配置されている。ピン内歯１６（図１及び図２では断面でなく外形を図示）は、ピン状の部材（丸棒状の部材）として形成され、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ている。そして、ピン内歯１６は、ケース１１の内周において周方向に沿って等間隔に配列され、後述する外歯歯車２４の外歯２８と噛み合うように構成されている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、入力ギア１２は、短軸状の歯車部材として設けられ、回転中心線Ｐ上に配置されている。尚、ケース１１の他端側に取り付けられるモータの回転軸（図示せず）と入力ギア１２との間には遊星歯車機構が設けられており、この遊星歯車機構を介して入力ギア１２にモータからの回転駆動力が伝達される。入力ギア１２には、その一端側にはスパーギア１８に噛み合う歯車部分が形成され、これにより、入力ギア１２は、遊星歯車機構を介して減速して伝達されたモータからの回転駆動力をスパーギア１８に入力するように構成されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、減速部１３は、スパーギア１８、クランク軸１９、キャリア２０、外歯歯車２４等を備えて構成されている。スパーギア１８は、入力ギア１２の歯車部分と噛み合うように入力ギア１２の周囲に複数個（本実施形態では３個）配置されており、入力ギア１２に対して偏心型減速機１の径方向（偏心型減速機１の軸方向である回転中心線Ｐの方向に対して垂直な方向）に位置している。スパーギア１８は、中央部分に貫通する孔が形成され、この孔においてクランク軸１９の他端側に対してスプライン結合により固定されている。
【００２５】
図１及び図２に示すクランク軸１９は、ケース１１の内周の周方向（即ち、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１９（図１及び図２では、断面でなく外形を図示）は、外歯歯車２４に形成されたクランク用孔２５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２４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１９は、自らの回転（自転）に伴う外歯歯車２４の回転とともに、公転動作を行うことになる。
【００２６】
また、クランク軸１９には、第１偏心部１９ａ、第２偏心部１９ｂ、第１軸部１９ｃ、及び第２軸部１９ｄが形成され、一端側から、第１軸部１９ｃ、第１偏心部１９ａ、第２偏心部１９ｂ、第２軸部１９ｄの順番で直列に設けられている。第１偏心部１９ａ及び第２偏心部１９ｂ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、それぞれの中心位置がクランク軸１９の回転中心線に対して偏心するように設けられている。第１偏心部１９ａ及び第２偏心部１９ｂは、外歯歯車２４のクランク用孔２５に配置されている。また、クランク軸１９の一端側に設けられた第１軸部１９ｃは円錐ころ軸受として構成されたクランク軸軸受２９を介してキャリア２０に対して回転自在に保持されている。クランク軸１９の他端側に設けられた第２軸部１９ｄは円錐ころ軸受として構成されたクランク軸軸受３０を介してキャリア２０に対して回転自在に保持されている。また、第２軸部１９ｄには、クランク軸軸受３０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、前述したように、スパーギア１８が固定されている。
【００２７】
図１及び図２に示す外歯歯車２４は、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２４ａ及び第２外歯歯車２４ｂで構成されている。第１外歯歯車２４ａ及び第２外歯歯車２４ｂにはそれぞれ、クランク軸１９が貫通するクランク用孔２５、中心部分に形成された貫通孔２６、及び、後述するキャリア２０の支柱２３が貫通する支柱用孔２７が形成されている。第１外歯歯車２４ａ及び第２外歯歯車２４ｂは、回転中心線Ｐと平行な方向において、クランク用孔２５、貫通孔２６、及び支柱用孔２７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２４（２４ａ、２４ｂ）のクランク用孔２５は、貫通する円形孔として形成され、クランク軸１９に対応して外歯歯車２４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。また、貫通孔２６は、外歯歯車２４の中心部分に形成されて貫通する円形孔として設けられている。また、支柱用孔２７は、後述する支柱２３の断面形状に対応して貫通する孔として形成され、支柱２３に対応して外歯歯車２４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。また、支柱用孔２７は、外歯歯車２４の周方向において、クランク用孔２５と交互に形成されている。尚、支柱用孔２７には、支柱２３が遊嵌状態で貫通している。
【００２８】
また、第１外歯歯車２４ａ及び第２外歯歯車２４ｂのそれぞれの外周には、ピン内歯１６に噛み合う外歯２８が設けられている。第１外歯歯車２４ａ及び第２外歯歯車２４ｂの外歯２８の歯数は、ピン内歯１６の歯数よりも１個或いは複数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１９が回転するごとに、噛み合う外歯２８とピン内歯１６との噛み合いがずれ、外歯歯車２４（２４ａ、２４ｂ）が偏心して揺動回転するように構成されている。
【００２９】
また、外歯歯車２４は、クランク用孔２５において外歯用軸受（３１、３２）を介してクランク軸１９を回転自在に保持している。外歯用軸受３１は第１偏心部１９ａを第１外歯歯車２４ａに対して、外歯用軸受３２は第２偏心部１９ｂを第２外歯歯車２４ｂに対して、それぞれ回転自在に保持している。尚、外歯用軸受（３１、３２）は、円筒ころ部材（ニードルころ部材と称されることもあるころ部材も含む）として構成される複数のころ部材をそれぞれ備えて構成されている。
【００３０】
図１及び図２に示すキャリア２０は、ケース１１内に配置され、基部キャリア２１、端部キャリア２２、及び支柱２３を備え、複数のクランク軸１９の一端側及び他端側を回転自在に保持するように構成されている。基部キャリア２１は、その他端側において他端側に向かって突出する支柱２３が一体に形成された円板状に形成されている。そして、基部キャリア２１には、スプライン孔３３と複数のクランク保持孔３４とが形成されている。スプライン孔３３は、基部キャリア２１の中心に配置され、回転中心線Ｐを中心とした円周方向に沿ってスプライン溝が形成された貫通する孔として設けられている。また、クランク保持孔３４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貫通する孔として設けられている。基部キャリア２１は、このクランク保持孔３４によって各クランク軸１９の一端側をその第１軸部１９ｃにてクランク軸軸受２９を介して回転自在に保持している。
【００３１】
端部キャリア２２は、支柱２３を介して基部キャリア２１と連結され、円板状の部材として設けられている。端部キャリア２６には、スプライン孔３５と複数のクランク保持孔３６とが形成されている。スプライン孔３５は、端部キャリア２２の中心に配置され、回転中心線Ｐを中心とした円周方向に沿ってスプライン溝が形成された貫通する孔として設けられている。また、クランク保持孔３６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貫通する孔として設けられている。端部キャリア２２は、このクランク保持孔３６によって各クランク軸１９の他端側をその第２軸部１９ｄにてクランク軸軸受３０を介して回転自在に保持している。尚、クランク軸軸受３０におけるクランク軸１９の軸方向の位置は、クランク保持孔３６に嵌め込まれたリング状の止め部材によって規定されている。また、端部キャリア２２のスプライン孔３５の他端側には段部が形成されており、この段部において、薄い円板状の部材である固定部材３７が端部キャリア２２に対して固定されている。この固定部材３７は、スプライン孔３５を含む端部キャリア２２の他端側の一部を覆うように、端部キャリア２２に対して固定されている。
【００３２】
支柱２３は、基部キャリア２１と端部キャリア２２との間に配置され、基部キャリア２１と端部キャリア２２とを連結する柱状部分として設けられている。支柱２３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、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２３とクランク軸１９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。各支柱２３は、基部キャリア２１に一体に形成され、基部キャリア２１の他端側において突出するように設けられている。尚、支柱２３と端部キャリア２２とは、支柱２３に形成されたネジ孔（図示せず）に螺合する支柱ボルト（図示せず）によって結合される。
【００３３】
図１及び図２に示す出力軸１４は、ピニオン１５が一体に形成された一端側においてケース１１から突出し、ケース１１内に配置された他端側においてキャリア２０に連結されている。出力軸１４は、その回転中心線が回転中心線Ｐと重なって配置されており、一端側から他端側にかけて軸方向に沿って、ピニオン１５、出力軸部３８、及びスプライン軸部３９が直列に設けられている。
【００３４】
ピニオン１５は、ケース１１の一端側の開口から突出した出力軸１４の一端側の端部において一体に形成されている。出力軸部３８の周囲には、一対の円錐ころ軸受として設けられた出力軸軸受（４１、４２）の内輪が出力軸１４の軸方向に沿って直列に取り付けられている。出力軸軸受（４１、４２）の外輪は、ケース１１の第１ケース部１１ａの内周に対して取り付けられており、この出力軸軸受（４１、４２）によって、出力軸部３８が回転自在に保持されている。また、出力軸１４をケース１１に対して回転自在に保持する出力軸軸受（４１、４２）は、出力軸１４に沿う方向においてピニオン１５とスプライン軸部３９との間に配置されている。
【００３５】
スプライン軸部３９は、外歯歯車２４の貫通孔２６に向かって突出するように配置されており、キャリア２０に連結されるスプライン部４０が形成されている。スプライン部４０は、スプライン軸部３９の軸方向に沿って全体的にそれぞれ連続して延びる複数のスプライン歯として形成され、スプライン軸部３９の全周に亘って設けられている。そして、スプライン軸部３９は外歯歯車２４の貫通孔２６を貫通しており、外歯歯車２４及びスプライン軸部３９がスプライン軸部３９の軸方向と垂直な方向（偏心型減速機１の径方向）において重なって配置されている。
【００３６】
また、スプライン軸部３９のスプライン部４０のスプライン歯の一端側の部分は、基部キャリア２１のスプライン孔３３のスプライン溝と嵌まり合っている。一方、スプライン部４０のスプライン歯の他端側の部分は、端部キャリア２２のスプライン孔３５のスプライン溝と嵌まり合っている。これにより、スプライン部４０が基部キャリア２１と端部キャリア２２とに連結され、出力軸１４とキャリア２０とがスプライン結合により結合されている。尚、外歯歯車２４の貫通孔２６を貫通するスプライン軸部３９の他端側の端部は、端部キャリア２２のスプライン孔３５の開口を塞ぐように端部キャリア２２に取り付けられた固定部材３７に対向するよう配置されている。また、スプライン軸部３９の半径寸法は、クランク軸１９の直径寸法よりも大きくなるように形成されている。尚、本実施形態では、クランク軸１９の直径寸法である第１及び第２軸部（１９ｃ、１９ｄ）の直径寸法が、スプライン軸部３９の半径寸法よりも小さくてその３分の２程度の寸法となるように設定されたものを例示している。
【００３７】
次に、上述した偏心型減速機１の作動について説明する。偏心型減速機１は、図示しないモータの運転が行われることにより作動する。モータの運転が開始されると、遊星歯車機構を介して駆動される入力ギア１２が回転する。入力ギア１２が回転すると、入力ギア１２に噛み合う各スパーギア１８が回転し、各スパーギア１８が固定された各クランク軸１９とともに第１及び第２偏心部（１９ａ、１９ｂ）が回転する。この回転に伴って、第１及び第２偏心部（１９ａ、１９ｂ）から外歯歯車２４（２４ａ、２４ｂ）に対して荷重が作用し、外歯歯車２４（２４ａ、２４ｂ）がピン内歯１６と噛み合いをずらしながら揺動するように偏心して回転する。そして、外歯歯車２４（２４ａ、２４ｂ）の偏心回転に伴って、外歯歯車２４（２４ａ、２４ｂ）に対して回転保持されたクランク軸１９が自転しながら回転中心線Ｐを中心として公転動作を行う。このクランク軸１９の公転動作により、クランク軸１９の一端側及び他端側を基部キャリア２１及び端部キャリア２２にて回転自在に保持するキャリア２０が回転する。そして、キャリア２０の基部キャリア２１及び端部キャリア２２に対してスプライン軸部３９のスプライン部４０にてスプライン結合された出力軸１４が回転し、大きなトルクがピニオン１５から出力されることになる。
【００３８】
以上説明した偏心型減速機１によると、出力軸１４のスプライン軸部３９が外歯歯車２４の貫通孔２６に突出するよう設けられ、外歯歯車２４とスプライン軸部３９とが、軸方向と垂直な方向において重なって配置されている。このため、外歯歯車２４の貫通孔２６の内側の領域を有効に活用して、キャリア２０に連結されるスプライン部４０が形成されたスプライン軸部３９を配置することができる。これにより、スプライン部４０を長く形成しても、偏心型減速機１が軸方向に長くなってしまうことを抑制できる。更に、スプライン部４０を長く形成することでキャリア２０と出力軸１４とのスプライン結合の結合強度の向上を図ることができる。また、偏心型減速機１では、出力軸１４にピニオン１５が一体に形成されているため、出力軸１４とピニオン１５との間にスプライン結合が介在することによる磨耗や折損といったトラブルが発生することもない。
【００３９】
従って、本実施形態によると、キャリア２０と出力軸１４とのスプライン結合の結合強度を向上させるとともに、軸方向の寸法が長くなってしまうことも抑制することができる、偏心型減速機１を提供することができる。また、スプラインの径を大きくすることなく、キャリア２０と出力軸１４とのスプライン結合の結合強度を向上できるから、キャリア自体が大きくなることなく、結合強度の向上のために、減速機全体の径がおおきくなることを防止できる。
【００４０】
また、偏心型減速機１によると、外歯歯車２４の貫通孔２６を貫通するスプライン軸部３９におけるスプライン部４０が、クランク軸１９の両端側をそれぞれ保持する基部キャリア２１と端部キャリア２２とにおいてキャリア２０に対して結合されることになる。このため、偏心型減速機１の軸方向における２箇所の位置でキャリア２０と出力軸１４とがスプライン結合されることになり、キャリア２０と出力軸１４とのスプライン結合強度を更に向上させることができる。
【００４１】
また、偏心型減速機１によると、スプライン軸部３９の端部に対向する位置で端部キャリア２２に固定される固定部材３７が、端部キャリア２２の他端側を一部覆うように固定される。このため、貫通孔２６を貫通するスプライン軸部３９が配置される軸方向においてキャリア２０の他端側を固定部材３７で固定することで、曲げ方向に対するキャリア２０の強度を効率よく向上させることができる。これにより、端部キャリア２２と出力軸１４とのスプライン結合強度を更に向上させることができる。
【００４２】
また、偏心型減速機１によると、スプライン軸部３９に対して偏心型減速機１の径方向における外側に配置されるクランク軸１９の直径寸法を小さく形成し、内側に配置されるスプライン軸部３９の半径寸法を大きく形成することができる。このため、偏心型減速機１の半径方向の断面におけるスプライン軸部３９の断面積の比率を増大させることで、偏心型減速機１の径方向の寸法が肥大化することを抑制しつつ、スプライン軸部３９の強度の向上を図ることができる。そして、スプライン軸部３９の径を太く設定できることで、キャリア２０と出力軸１４とのスプライン結合強度の更なる向上を図ることもできる。これにより、スプライン軸部３９の軸方向の長さを短くでき、偏心型減速機１の軸方向の寸法を更に短くすることができる。
【００４３】
また、偏心型減速機１によると、出力軸軸受（４１、４２）によりピニオン１５とスプライン軸部３９との間でケース１１に対して出力軸１４が保持される。このため、ピニオン１５から過大な反力が出力軸１４に作用して出力軸１４が傾いた場合であっても、出力軸軸受（４１、４２）を介してピニオン１５と反対側に位置するスプライン軸部３９のスプライン部４０において傾きを吸収することができる。これにより、出力軸１４の傾きが生じた場合でも、外歯歯車２４とピン内歯１６との間で偏当たりが生じてしまうことを抑制できる。
【００４４】
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。例えば、基部キャリアと端部キャリアとを連結する支柱は、基部キャリアに一体に形成されていなくてもよく、キャリアとは別部材として形成されていてもよい。また、クランク軸及び支柱の数は、本実施形態とは異なっていてもよい。また、クランク軸の偏心部の個数や外歯歯車の枚数については、２つでなくてもよい。また、スプライン軸部は、必ずしも外歯歯車の貫通孔を貫通していなくてもよく、外歯歯車に対して軸方向と垂直な方向において一部が重なるように配置されていてもよい。また、固定部材はスプライン軸部と別部材で形成されていて、固定部材は、端部キャリアの他端側を一部覆うように係合するとともに、端部キャリアに固定するようにしても良い。この場合、スプライン軸部中央付近の段部と固定部材とによりスプライン軸部をその軸方向に規定する。また、出力軸軸受は、外歯歯車を挟んで一対設けるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ピニオンが設けられた出力軸が、クランク軸を回転自在に保持するキャリアに対して連結された偏心型減速機として、広く適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態における偏心型減速機の正面図であり、切欠き断面を含む図である。
【図２】図１に示す偏心型減速機の減速部及びその近傍を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１                            偏心型減速機
１１                          ケース
１４                          出力軸
１５                          ピニオン
１６                          ピン内歯
１９                          クランク軸
２０                          キャリア
２４、２４ａ、２４ｂ          外歯歯車
２５                          クランク用孔
２６                          貫通孔
２８                          外歯
３９                          スプライン軸部
４０                          スプライン部
【図１】
2010060119.tif 000003
【図２】
2010060119.tif 000004