(57)【要約】【課題】付設手段の有無をバリエーションとして有する減速機のグループにおいて、グループ全体の構築コストを低減し、以て１台当りの減速機のコストを低減する。【解決手段】互いに異なる減速比を有する減速機のグループにおいて、当該グループ内には、バックストップ機構（付設手段）ＢＳを備える減速機と、該バックストップ機構ＢＳを備えない減速機との双方が含まれる。同一の総減速比（例えば１６）であっても、前記バックストップ機構ＢＳを備える場合に３段の減速機４０で実現され、備えない場合には２段の減速機１０で（異なる段数で）実現される。【選択図】図１
2006300184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の平行歯車軸をそれぞれ含み、且つ該平行歯車軸の軸間距離の等しい複数の減速機によって構成される減速機のグループにおいて、
当該グループ内には、所定の軸に対して付設される付設手段を備える第１の減速機と、該付設手段を備えない第２の減速機との双方が含まれ、
前記第１の減速機は前記第２の減速機と総減速比が同一であり、且つ減速段数が異なっている
ことを特徴とする減速機のグループ。
【請求項２】
請求項１において、
前記付設手段が、特定の軸に付設されることによって当該軸に発生するトルクに関係して何らかの作用をなすトルク作用手段である
ことを特徴とする減速機のグループ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１の減速機と第２の減速機は、それぞれの最終出力段における減速比が同一とされ、且つ
前記第２の減速機において特定の減速段で実現している減速比が、前記第１の減速機において２段に分けて実現されている
ことを特徴とする減速機のグループ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機のグループ（減速機の製品シリーズ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、減速機メーカは、ユーザの個別的な要求に合致する減速機を提供するために、異なる容量、あるいは異なる総減速比を有する複数の減速機群を所定の減速機のグループとして展開している。ユーザは、この減速機のグループの中から、特定の容量及び総減速比の減速機を自己の用途に応じて選択・購入している。
【０００３】
また、容量および総減速比のほかに、付設手段の有無について種々のバリエーションの中からユーザが最適な減速機を選択できるように、減速機のグループ内に属する減速機群を展開することもある。
【０００４】
代表的な付設手段としては、例えば、バックストップ機構のように、特定の軸に付設されることによって当該軸に発生する一方向側のトルクのみに対して反力を与え逆転防止用として作動するもの（例えば非特許文献１参照）、トルクリミッタ機構のように、特定の軸に付設されることによって当該軸に発生するトルクが所定値以上になったときにそれ以上のトルク伝達を制限するもの、あるいはオイルポンプのように、特定の軸に付設されることによって当該軸に発生するトルクを利用してオイル循環駆動用として作動するもの、エンコーダのように、特定の軸に付設されることによって当該軸の回転数を検出するもの等がある。
【０００５】
なお、この明細書においては、こうした付設手段の中で、特に、バックストップ機構、トルクリミッタ機構、ブレーキ機構のように、トルクを制限或いは制御するためにトルクに依存した容量を持つように設計されたトルク制御手段、あるいはオイルポンプのように、特定の軸に付設されることによって当該軸に発生するトルクを利用して何らかの作用をなすように設計されたトルク利用手段をまとめて、便宜上、特に「トルク作用手段」と称することにする。
【０００６】
【非特許文献１】住友重機械工業株式会社  Ｐｒａｍａｘ  ９０００Ｓｅｒｉｅｓ、２００２年版カタログ
【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、例えば付設手段としてトルク制御手段を付設する（あるいは付設しない）というバリエーションを減速機のグループに持たせる場合、トルク制御手段は、その性質上、扱うトルクに見合ったものを用意する必要があるため、該トルク制御手段の種類が膨大となり、減速機のグループ全体の構築コストが増大し、結果として減速機のグループに属する１台、１台の減速機のコストが上昇する、という問題があった。
【０００８】
また、トルク利用手段のように軸に発生するトルクを利用するものの、付設手段自体は必ずしもトルクに見合った大きさのものとする必要のないもの、或いはエンコーダのようにトルクとは全く関係しない付設手段であっても、例えばそれが高価な付設手段であって且つ付設すべき軸の径が多種類あるときには、結局、それぞれの軸径に見合った種類の付設手段を用意しなければならず、やはりコストが上昇するという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、種々の付設手段の有無をバリエーションとして有する減速機の減速機のグループにおいて、該減速機のグループ全体の構築を合理化することにより、構築コストを低減し、結果として１台当たりの減速機のコストを低減することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、少なくとも２本の平行歯車軸をそれぞれ含み、且つ該平行歯車軸の軸間距離の等しい複数の減速機によって構成される減速機のグループにおいて、当該グループ内には、所定の軸に対して付設される付設手段を備える第１の減速機と、該付設手段を備えない第２の減速機との双方が含まれ、前記第１の減速機は前記第２の減速機と総減速比が同一であり、且つ減速段階が異なっている構成とすることにより上記課題を解決したものである。
【００１１】
付設手段は、扱うトルクに応じた容量或いは付設する軸径に応じた大きさのものを使用する必要があり、バリエーションとして用意する減速機の容量や総減速比の種類が多いと、それだけ付設手段の種類も増加する。
【００１２】
平行な２本以上の歯車軸を有する減速機によって構成される減速機のグループにおいては、２段と３段、３段と４段、或いは２段と３段と４段のケーシングのように、複数の段数のケーシングが共通して使用されたりすることが多いことが確認できる。また、たとえ各段数に専用のケーシングが用意されている場合であっても、それらの在庫はそれぞれ多量にあることが多い。
【００１３】
本発明は、この点に着目したもので、同一の総減速比であっても、付設手段の有無に応じてこれを実現する段数を変えているため、該付設手段の付設される軸を特定の軸径の軸のみに集約したり、当該軸に発生するトルクの変化範囲を小さくしたりするという設計の自由度を格段に広げることができる。この結果、準備すべき付設手段自体の種類を大きく減少させることができ、付設手段の開発コストや在庫コストを大きく低減でき、納期を短縮できるようになるというメリットが得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、減速機グループ全体の構築コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面に基づいて、本発明が適用された減速機グループの実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１６】
この減速機グループは、一般に枠番と称される小から大までの複数種類の容量ごとに、減速比１６〜４０までのバリエーションをそれぞれ持たせた減速機群によって構成されている。また、バックストップ機構（トルク作用手段としての付設手段）ＢＳがオプションとして選択的に付設可能である。
【００１７】
バックストップ機構ＢＳを付設しない場合、総減速比１６、１８の減速機（第２の減速機）は、図１（Ａ）で示すような２段型で構成され、総減速比２０〜４０の減速機は、図１（Ｂ）で示すような３段型（バックストップ機構ＢＳが除かれた態様）で構成される。しかしながら、バックストップ機構ＢＳを付設するオプションが要求されたときには、たとえ総減速比１６、１８を実現する減速機（第１の減速機）であっても、図１（Ｂ）で示される３段型の構成が採用される。
【００１８】
以下詳細に説明する。
【００１９】
図１（Ａ）に示される減速機（第２の減速機）１０は、入力軸１２上にベベルピニオン１４を有する。ベベルピニオン１４は該ベベルピニオン１４と噛合するベベルギヤ１６と共に直交ギヤセットＡ１を構成している。ベベルギヤ１６は、入力軸１２と直角に配置された第１中間軸２０に組み込まれている。第１中間軸２０には、該ベベルギヤ１６のほか、ピニオン２２が組み込まれている。ピニオン２２は、出力軸２４に組み込まれた出力ギヤ２６と噛合し、該出力ギヤ２６と共に平行軸ギヤセットＢ１を構成している。
【００２０】
すなわち、減速機１０は、直交ギヤセットＡ１及び平行軸ギヤセットＢ１を有する２段型の減速機である。
【００２１】
図示の減速機１０は、バックストップ機構は付設されていないが、後述する減速機４０と共通のケーシング７０を使用しているため、該ケーシング７０にはバックストップ機構を付設可能とする孔３０が形成されている。この例では、孔３０は、カバー３２によって閉塞されている。
【００２２】
一方、図１（Ｂ）に示される減速機（第１の減速機）４０は、入力軸４２上にベベルピニオン４４を有する。ベベルピニオン４４は該ベベルピニオン４４と噛合するベベルギヤ４６と共に直交ギヤセットＡ２を構成している。ベベルギヤ４６は、入力軸４２と直角に配置された第１中間軸５０に組み込まれている。第１中間軸５０には該ベベルギヤ４６のほか、ピニオン５２が組み込まれている。ピニオン５２は、（第１中間軸５０と平行に配置された）第２中間軸５４に組み込まれている中間ギヤ５６と噛合し、該中間ギヤ５６と共に平行軸ギヤセットＢ２を構成している。第２中間軸５４には更にピニオン５８が組み込まれており、出力軸６０に組み込まれた出力ギヤ６２と噛合し、該出力ギヤ６２と共に平行軸ギヤセットＢ３を構成している。
【００２３】
すなわち、減速機４０は、直交ギヤセットＡ２、平行軸ギヤセットＢ２、Ｂ３を有する３段型のバックストップ機構ＢＳ付きの減速機である。
【００２４】
前述したように、減速機４０のケーシング７０は、減速機１０のケーシング７０と共通のものである。但し、減速機４０のケーシング７０の孔３２には、カバーは被せられておらず、この孔３２から第１中間軸５０の延長部５０Ａが貫通・突出している。延長部５０Ａには、図２、図３に詳細図示されるようなバックストップ機構ＢＳが付設されている。
【００２５】
図２は、バックストップ機構ＢＳの一部破断の正面図、図３は図２のIII−III線に沿う部分拡大断面図である。 
【００２６】
バックストップ機構ＢＳは、一般にスプラグ型と称されているもので、外輪８０、内輪８２、止め輪８４、及びカム８６を備える。外輪８０はケーシング７０と一体化された固定部７０Ａと当接している。内輪８２は、図示せぬキーを介して第１中間軸５０（の延長部５０Ａ）と一体化されている。これら外輪８０と内輪８２との間には複数のカム８６が配置されている。カム８６は、連結体８７、８９の機能により、第１中間軸５０（内輪８２）が図３のＲ１方向に回転しようとすると、矢印ｒ１の方向に傾くようになっている。これにより外輪８０がケーシング７０の前記固定部７０Ａ側に変形し、該外輪８０はケーシング７０と一体化可能となる構成とされている。また、第１中間軸５０が図３のＲ２方向に回転しようとすると、このカム８６は矢印ｒ２の方向に傾き、外輪８０にカム８６側からの押圧力が働かなくなるため、該外輪８０はケーシング７０の固定部７０Ａに対して摺動可能な状態となる構成とされている。
【００２７】
即ち、第１中間軸５０がＲ１の方向に回転しようとしたときには、当該回転が阻止され（バックストップ機能）、第１中間軸５０がＲ２の方向に回転しようとしたときには、当該回転が許容される（自由に回転できる）ようになっている。
【００２８】
以下、本減速機グループの作用を説明する。
【００２９】
図５は、本発明によらないで、減速比１６の２段型の減速機１０、及び減速比２０の３段型の減速機４０に、バックストップ機構ＢＳをそのまま付設したときの比較例を示している。たとえ同一の枠番であっても、２段型と３段型とでは、第１中間軸２０、５０において扱うトルクが異なるため、バックストップ機構ＢＳについても、当然、（容量の異なる）ＢＳ１かＢＳ２のいずれかの設置が要求される。このことは、メーカサイドからみた場合には、同一枠番の減速比１６と減速比２０の減速機に対してバックストップ機構ＢＳ１及びＢＳ２を別々に準備する必要があることを意味する。付設手段には、バックストップ機構ＢＳのほか、トルクリミッタ機構、オイルポンプ、あるいはブレーキ機構などさまざまなものがあり、これらの付設手段を各枠番の各減速比ごとに設けるのは開発コスト及び在庫コストが膨大となる。
【００３０】
これに対し、本実施形態によれば、図４に示されるように、総減速比１６の減速機を、敢えて図１（Ｂ）に示されるような３段型で構成している。この結果、バックストップ機構ＢＳは、ＢＳ２のみで良くなり、相互に流用（共通化）が可能となる。
【００３１】
より詳細に説明すると、今、減速比１６が要求された場合、この減速比１６は、バックストップ機構ＢＳが付設されない場合には、図１（Ａ）に示される２段型で実現される。例えば、直交ギヤセットＡ１の減速比を４、平行軸ギヤセットＢ１の減速比も４とすることにより、容易に減速機１０の総減速比を４×４＝１６とすることができる。
【００３２】
しかし、バックストップ機構ＢＳの付設が要求されたときには、同じ総減速比１６を、図１（Ｂ）の３段型で実現し、バックストップ機構ＢＳとして、ＢＳ１ではなくＢＳ２を付設するようにする。総減速比１６を３段型の減速機で実現するには、例えば、直交ギヤセットＡ２の減速比を１．６、平行軸ギヤセットＢ２の減速比を２．５、平行軸ギヤセットＢ３の減速比を４とすればよい。この減速比配分は、最終出力段における減速比４は、そのままとし、直交ギヤセットＡ１によって１段で実現していた減速比４を、直交ギヤセットＡ２及び平行軸ギヤセットＢ２の２段構成により、減速比１．６と２．５とに分解して実現するようにしたものである。２段目の減速比２．５を、総減速比２０（２０＝２×２．５×４）の減速機の２段目の減速比２．５と同一にできるため、同一形状の軸が使用でき、バックストップ機構ＢＳ２は問題なく両減速比１６、２０に流用できる。
【００３３】
このような設計変更を行うことにより、バックストップ機構ＢＳとしては、要は、３段型の第１中間軸５０の取り扱うトルク範囲をカバーする製品のみを用意すればよいことになり、開発コスト及び在庫コストを大きく軽減できる。平行軸歯車減速機は、出荷量も多く、特にこの実施形態の場合は、重量の大きなケーシング７０や最終出力段については、各段についてそのまま流用しているため、増段によるコストの上昇を最小限に抑えることができる。
【００３４】
今、総減速比１６の減速機を例にとって説明したが、全く同様な作用を、例えば総減速比１８の減速機など、他の総減速比の減速機においても、各枠番ごとに実現可能に構成することができるのは言うまでもない。
【００３５】
更に、２段型と３段型との間のみならず、例えば４段型まで用意された減速機のグループにおいては、３段型と４段型との間、２段型と４段型との間等においても同様の手法で実現可能に構成することができる場合がある。
【００３６】
また、要は、軸径の種類を含め、用意すべき付設手段の種類を減少させるということであるため、減速比や軸径によっては、例えば、４段型を３段型に集約することに意義があることもあり、必ずしも増段側への集約には限定されない。減段側への集約手法は、例えば、２段型を増段によって３段型に集約すると共に、４段型を減段によって３段型に集約するというような双方向の集約を同時に行う場合に適用すると、軸径の共通化という点においても効果的である。
【００３７】
また、上記説明においては、第１速段が直交ギヤセットで実現されている例が示されていたが、全て平行軸ギヤセットで構成されていてもよい。
【００３８】
付設手段も、バックストップ機構に限定されず、トルクリミッタ機構、ブレーキ機構等、「特定の軸に付設されることによって当該軸に発生するトルクを制限・制御する他の「トルク制御手段」であっても良い。トルク制御手段は、アダプタ等による軸径の補正では対応できないことが多く、本発明の効果を特に有効に得ることができる。
【００３９】
もちろん、トルク利用手段のように、トルクの大小とはそれ程関係のない付設手段、エンコーダのようにトルクとは全く関係のないような付設手段であっても、例えば付設手段自体が非常に高価なときや、性能維持や組み付けの事情から軸径補正のためのアダプタの使用が困難なとき等において、付設する軸の軸径等を共通化したい場合にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
異なる総減速比の複数種類の減速機群が、減速機のグループとして提供されている分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明が適用された減速機の減速機のグループに属する、２段型及び３段型の減速機の構成を示すスケルトン図、
【図２】バックストップ機構の詳細を示す正面図
【図３】図２の矢視III-III線に沿う部分拡大断面図
【図４】減速比１６、２０の減速機におけるバックストップ機構の採用態様を示す表
【図５】本発明に依らない、減速比１６、２０の減速機におけるバックストップ機構の採用態様（比較例）を示す表
【符号の説明】
【００４２】
１０、４０…減速機
１２、４２…入力軸
１４、４４…ベベルピニオン
１６、４６…ベベルギヤ
２０、５０…第１中間軸
２２、５２…ピニオン
２４、６０…出力軸
２６、６２…出力軸
５４…第２中間軸
５６…中間ギヤ
５８…ピニオン
７０…ケーシング
Ａ１、Ａ２…直交ギヤセット
Ｂ１〜Ｂ３…平行軸ギヤセット
ＢＳ…バックストップ機構（付設手段）
８０…外輪
８２…内輪
８４…止め輪
８６…カム
【図１】
2006300184.tif 000003
【図２】
2006300184.tif 000004
【図３】
2006300184.tif 000005
【図４】
2006300184.tif 000006
【図５】
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