(57)【要約】【課題】大径の出力軸を有する、いわゆる枠回転タイプの減速機において、減速機全体の軸方向長を増大することなく、当該出力軸を安定して支持することができる減速機を得る。【解決手段】遊星減速機構５０の一部品として、自身の内周側で動力の伝達を行う内歯歯車（リング部材）５８を有する減速機において、該内歯歯車５８の半径方向外側にプーリ体（回転輪）６２Ａを配置し、且つ、該プーリ体６２Ａと前記内歯歯車５８（及びその延在部）との間に滑り軸受５９を配置する。【選択図】図１
2005201426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速機構の一部品として、自身の内周側で動力の伝達を行うリング部材を有する減速機において、
前記リング部材の半径方向外側に回転輪を配置し、且つ、
該回転輪と前記リング部材との間に軸受を配置した
ことを特徴とする減速機。
【請求項２】
請求項１において、
前記減速機が、前記リング部材、遊星部材、及び該遊星部材の公転成分と同期するキャリヤを含む遊星減速機構を備え、前記回転輪が、該遊星減速機構のキャリヤと一体化された出力軸である
ことを特徴とする減速機。
【請求項３】
請求項２において、
前記回転輪、軸受、リング部材、遊星部材が、軸と直角の単一の仮想平面上に配置されている
ことを特徴とする減速機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記リング部材は、その外周部が軸方向に延在され、前記回転輪は、該延在されたリング部材の外周部と対向する内周部を有し、且つ
前記軸受が、この内周部と外周部との間に配置された滑り軸受である
ことを特徴とする減速機。
【請求項５】
ケーシングを有する減速機において、
前記減速機が、リング部材、遊星部材、及び該遊星部材の公転成分と同期するキャリヤを含む遊星減速機構を備え、
前記キャリヤを前記ケーシングと一体化すると共に、該ケーシングの半径方向外側に回転輪を配置し、且つ、
該回転輪と前記ケーシングとの間に軸受を配置した
ことを特徴とする減速機。
【請求項６】
請求項５において、
前記回転輪、軸受、ケーシング、遊星部材が、軸と直角の単一の仮想平面上に配置されている
ことを特徴とする減速機。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記回転輪が前記リング部材と一体化されると共に、前記ケーシングと対向する内周部を有し、
前記ケーシングが、この内周部と対向する外周部を有し、且つ
前記軸受が、この内周部と外周部との間に配置された滑り軸受である
ことを特徴とする減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機、特に、いわゆる枠回転タイプと称される減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速機の出力系のスタイルには、大きく分けて３つのタイプがある。
【０００３】
第１のタイプは、中実の出力軸を用い、キーやカップリング等を介して相手機械と連結されるものであり、第２のタイプは、中空（ホロー）の出力軸を用い、相手機械側の中実の被駆動軸に被さるようにして連結されるものである。また、第３のタイプは、一般に枠回転タイプと称されるもので、減速機の外径に相当する大きな出力軸を用い、その外周に巻回されたベルトあるいはチェーン等を介して相手機械側と連結されるものである。
【０００４】
この第３のタイプは、捉え方によってはケーシングの一部が出力軸として回転するタイプと言い換えることもできる。例えば、特許文献１で開示されている減速機がその一例である。この第３のタイプの減速機を設計する場合、減速機構の一部品として、例えば、遊星歯車機構の内歯歯車や遊星ローラ機構のリングローラなど、一般に最外周位置に配置され、自身の内周側で動力の伝達を行うリング部材、あるいは該リング部材と一体化されたケーシングが出力軸としてよく用いられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４９３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記第３のタイプの出力系を採用しようとした場合、最外周部に存在する部材を回転させる必要があることから、この回転輪（或いは回転体）は、その軸方向両サイドで両持ち支持するか、あるいは、一方側からの片持で支持するか等の構造を採用しなければならない。
【０００７】
回転輪の軸方向両サイドで両持ち支持する構造は、該回転輪を安定した状態で支持することができるものの、軸方向長さが長くなってしまうだけでなく、部品点数が増大するという問題が発生する。また、一方側からの片持で支持する構造は、強度上不利になるだけでなく、揺れ、あるいは振動等を誘引し易いという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであって、部品点数の増大を最小限に抑え、且つ安定性の高い枠回転タイプの出力系を有する減速機を提供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】
【０００９】
本発明は、減速機構の一部品として、自身の内周側で動力の伝達を行うリング部材を有する減速機において、前記リング部材の半径方向外側に回転輪を配置し、且つ、該回転輪と前記リング部材との間に軸受を配置したことにより、上記課題を解決したものである。
【００１０】
本発明においては、既に存在するリング部材、あるいはケーシングを利用し、このリング部材あるいはケーシングの半径方向外側に回転輪を配置し、その上でこの回転輪とリング部材またはケーシングとの間に軸受を配置するようにした。
【００１１】
この結果、回転輪を「長い」軸方向長さを有する軸受を介して、極めて安定した状態で支持することができるようになる。また、元々存在するリング部材或いはケーシングの半径方向外側を利用するものであるため、減速機の軸方向の長さが増大するのを極力防止できる。
【００１２】
更に、回転輪はトルク伝達方向においては十分な支持強度が得られ、また、軸方向の位置決めに関しても、例えば、後述する実施形態のように、簡単な手当てをするだけで足りる。その結果、全体の構成の複雑化も防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
大径の出力軸を有する、いわゆる枠回転タイプの減速機において、減速機全体の軸方向長を増大することなく、少ない部品で、且つ低コストで当該出力軸を安定して支持することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１〜図３に示すギヤドモータ（モータ一体型の多段減速機）ＧＭ１は、モータＭ１と減速機Ｇ１とを連結・組み合わせたものである。減速機Ｇ１は、２段の遊星減速機構を有し、そのうち後段の減速機構に本実施形態が適用されている。
【００１６】
図１は、該ギヤドモータＧＭ１の全体縦断面図である。
【００１７】
モータＭ１のモータカバー１２は、減速機Ｇ１のケーシング１４のカバーを兼ねており、このモータカバー１２に連続形成した円筒部１２ＡにモータＭ１のモータ軸１８の先端部１８Ａが臨まされている。
【００１８】
この先端部１８Ａには減速機Ｇ１の前段を構成する単純遊星ローラ機構２０の太陽ローラ２２（中央部材：入力軸）の先端部２２Ａが対向している。
【００１９】
この実施形態では、モータ軸１８の先端部１８Ａには、直線状の凹部１８Ａ１が形成されており、一方、太陽ローラ２２の先端部２２Ａにはこの凹部１８Ａ１に嵌合する直線状の凸部２２Ａ１が形成されている。この凹部１８Ａ１と凸部２２Ａ１は、軸受１９によってあたかも「たが」を嵌められるように取り囲まれ、その半径方向の動きが拘束されている。
【００２０】
図２を併せて参照して、単純遊星ローラ機構２０は、この太陽ローラ２２と、該太陽ローラ２２と外接（オイルを介した間接接触）する遊星ローラ２４と、該遊星ローラ２４が内接するリングローラ２６とを備え、該遊星ローラ２４を支持しているキャリヤピン２７の公転成分がキャリヤ（単純遊星ローラ機構２０の出力軸）２８を介して出力される構成とされている。
【００２１】
前記リングローラ２６の半径方向外側には、電磁クラッチ３０が配置されている。電磁クラッチ３０の一部を構成するコイル３２は、ケーシング１４に固定されている。このコイル３２は、所定の電流が流されることによってクラッチ板３４を吸着可能である。
【００２２】
リングローラ２６の軸方向端面２６Ａには、ボルト３６を介して該リングローラ２６と一体的に支持プレート３５が組み付けられている。この支持プレート３５は、その一部がリングローラ２６より半径方向内側に延在されて遊星ローラ２４の軸方向位置を規制している。又、この支持プレート３５は、その一部がリングローラの２６の半径方向外側にも延在され、この延在部において電磁クラッチ３０のクラッチ板３４をボルト３９を介して支持している。
【００２３】
クラッチ板３４は、軸方向に移動可能である、また、このクラッチ板３４は、電磁クラッチ３０のコイル３２が通電されているときは、該コイル３２を介してケーシング１４と一体化され、これにより支持プレート３５及びリングローラ２６と共に固定状態を維持する。又、クラッチ板３４は、コイル３２の通電が中止されると、該コイル３２を介したケーシング１４との固定状態が解かれ、支持プレート３５及びリングローラ２６と共に一体的に回転可能な状態とされる。
【００２４】
一方、揺動内接噛合型の遊星歯車機構５０は、図３を併せて参照しながら説明すると、前段の単純遊星ローラ機構２０からの動力が入力される入力軸５１と、該入力軸５１に対して偏心体５４及び軸受５５を介して偏心揺動を可能に組み込まれた外歯歯車（遊星部材）５６と、該外歯歯車５６が内接噛合する内歯歯車（リング部材）５８とを備える。
【００２５】
図１から明らかなように、前記入力軸５１は、遊星ローラ機構２０のキャリヤ（出力軸）２８そのものである。また、この入力軸５１は、さらに該入力軸５１と一体化された偏心体５４の機能も兼用している。ここでは以降この入力軸５１は中央部材５２の用語で代表させる。中央部材５２は、その半径方向中央部に軸方向に沿った中空部５２Ａを備え、軸受６１を介してケーシング１４のプレート部１４Ｃの内周側で回転自在に支持されている。
【００２６】
前記外歯歯車５６には、内ピン孔５６Ａが形成されており、キャリヤ（内ピン）６０が遊嵌している。キャリヤ６０は出力体６２と一体化されている（後述）。
【００２７】
前記内歯歯車５８の内歯は、ローラ状のピン５８Ａによって構成され、その数（歯数）は外歯歯車５６の歯数より１だけ多い。
【００２８】
この減速機Ｇ１における揺動内接噛合型の遊星歯車減速機構５０は、内歯歯車５８：固定、内ピン６０：出力のタイプの減速機構を有するが、結果として枠回転タイプの減速機を実現している。
【００２９】
先ず、減速機Ｇ１のケーシング１４は、フランジ部１４Ａ、リング部１４Ｂ、プレート部１４Ｃを一体的に備える。フランジ部１４Ａは、減速機Ｇ１の軸線Ｏ１と垂直に延在され、前記モータカバー１２とボルト１３を介して一体化されている。リング部１４Ｂは、該フランジ部１４Ａから連続的に軸線Ｏ１と平行に曲折・延在されている。また、プレート部１４Ｃは、該リング部１４Ｂから半径方向内側に分岐・延在され、単純遊星ローラ機構２０と揺動内接噛合型の遊星減速機構５０の外歯歯車５６との間に介在・配置されている。
【００３０】
又、この遊星歯車機構５０の出力体６２は、プーリ体６２Ａと、該プーリ体６２Ａの端部から連続して延在され内ピン６０を一体的に有するプレート体６２Ｂとを備える。この出力体６２のプーリ体６２Ａが、本発明における回転輪に相当する。内歯歯車（リング部材）５８の外周面５８Ｂは、そのまま軸方向に延在され、ケーシング１４のリング部１４Ｂと一体化されている。即ち、リング部１４Ｂは「リング部材」の延在部に相当している。一方、プーリ体６２Ａは、この延在された外周面５８Ｂと同軸の内周面６２Ｆ１を有し、この内周面６２Ｆ１と外周面５８Ｂとの間に滑り軸受５９が配置されている。
【００３１】
換言すると、プーリ体６２Ａは、滑り軸受５９を介して内歯歯車５８及びその延在部（ケーシング１４の前記リング部１４Ｂ）に回転自在に支持されていることになる。又、プーリ体６２Ａ、内歯歯車５８、外歯歯車５６、及び中央部材５２は、軸Ｏ１と直角の単一の仮想平面Ｐ上に配置されていることになる。
【００３２】
なお、出力体６２のプレート体６２Ｂは、その半径方向中央部に軸方向に沿って前記中央部材５２の中空部５２Ａと嵌合する突出部６２Ｂ１を備える。突出部６２Ｂ１の先端には、止め輪５３が配置され、中央部材５２の段差部５２Ｂとの係合により、出力体６２の軸方向の位置決めがなされている。
【００３３】
次に、このギヤドモータＧＭ１の作用を説明する。
【００３４】
モータＭ１のモータ軸１８が回転すると、これと一体化されている単純遊星ローラ機構２０の太陽ローラ２２が回転する。電磁クラッチ３０のコイル３２は、運転時にはクラッチ板３４を吸着し、該クラッチ板３４を自身３２を介してケーシング１４と一体化させている。そのため、ボルト３６を介して該クラッチ板３４と一体化されているリングローラ２６もケーシング１４と一体化される（固定される）ことになる。その結果、単純遊星ローラ機構２０は、太陽ローラ２２：入力、リングローラ２６：固定、キャリヤピン２７：出力の入出力体系とされ、モータ軸１８の回転が所定の減速比で減速された上でキャリヤピン２７、キャリヤ２８に伝達され、これにより該キャリヤ２８と完全に一体化している揺動内接噛合式の遊星歯車機構５０の入力軸５１（＝中央部材５２）が回転する。
【００３５】
中央部材５２が回転すると、これと一体化している偏心体５４が回転し、更に軸受５５を介して外歯歯車５６が中央部材５２の周りで内歯歯車５８に内接噛合しながら揺動する。
【００３６】
内歯歯車５８は、ケーシング１４のリング１４Ｂと一体化されており、且つ、内歯歯車５８の歯数（ローラ状ピン５８Ａの数）は、外歯歯車５６の歯数よりも１だけ大きいため、外歯歯車５６は内歯歯車５８に対して中央部材５２が１回転するごとに１歯数差分だけ位相がずれる。これは、中央部材５２の１回転によって外歯歯車５６の歯数差分の１に相当する「自転」が発生したことを意味する。外歯歯車５６の動きのうち、その揺動成分は内ピン孔５６Ａと内ピン６０との遊嵌によって吸収され、自転成分のみが内ピン６０を介して出力体６２へと伝達される。この結果、出力体６２は、内歯歯車５８と一体的に延在されたケーシング１４のリング部１４Ｂによって滑り軸受５９を介して安定支持されながら回転し、プーリ体６２Ａに巻回された図示せぬベルトを介して駆動対象物が駆動される。
【００３７】
なお、停電、あるいはモータＭ１の故障等によりモータＭ１による駆動が不能となったときに駆動対象物を手動にて直接動かす必要が生じたときには、電磁クラッチ３０のコイル３２の通電をオフとすることにより、コイル３２の吸引力を解放する。コイル３２の吸引力が解放されると、クラッチ板３４のコイル３２を介したケーシング１４との一体化（固定状態）も解放されるため、クラッチ板３４は回転できるようになり、該クラッチ板３４と一体化されているリングローラ２６も回転できるようになる。この結果、キャリヤピン２７はほぼ無負荷で回転できるようになり、駆動対象物を移動したときに単純遊星ローラ機構２０の減速機構及びモータＭ１を一緒に連れ回す必要がなくなり、移動の労力が軽減される。
【００３８】
ここで、この実施形態においては、いわゆる枠回転タイプの減速機でありながら、敢えて出力軸を内歯歯車５８とせず（内歯歯車５８は固定）、当該減速機Ｇ１の出力を外歯歯車の自転を内ピン６０から取り出すようにし、この内ピン６０とプーリ体６２Ａとを連結することによって、該プーリ体６２Ａに出力軸としての機能を与えた。その上で、プーリ体６２Ａを内歯歯車５８の半径方向外側において滑り軸受５９を介して支持した。
【００３９】
そのため、プーリ体６２Ａを、その内周面Ｆ１と内歯歯車５８の外周面５８Ｂ（の延在面であるリング部１４Ｂ）との間に介在させた軸受５９を介して、極めて安定した状態で支持することができる。また、元々存在する内歯歯車５８或いはリング部１４Ｂの半径方向外側に配置されるため、減速機Ｇ１の軸方向長が増大するのを防止できる。
【００４０】
更に、プーリ体６２Ａはトルク伝達方向においては十分な支持強度が得られ、また軸方向の位置決めに関しても、前記止め輪５３による簡単な手当てをするだけで足りる。その結果、全体の構成の複雑化も防止できる。
【００４１】
又、プーリ体６２Ａ、内歯歯車５８、外歯歯車５６、及び中央部材５２は、軸Ｏ１と直角の単一の仮想平面Ｐ上に配置されているため、各部材に捻れ等が発生することもなく、減速機Ｇ１の容量を高く確保でき、剛性も高く維持することができる。
【００４２】
図４に本発明の他の実施形態を示す。
【００４３】
この実施形態では、減速機Ｇ２の出力は、基本的に内歯歯車１５８から取り出されている。しかしながら、これをそのまま出力軸として取り出すのではなく、ここに敢えてケーシング１１４を関与させている。即ち、この実施形態では、出力体１６２は、内歯歯車１５８と一体化されたプーリ体１６２Ａと、該プーリ体１６２Ａの端部から連続して延在されたプレート体１６２Ｂとを備える。このプーリ体１６２Ａが本発明における回転輪に相当する。
【００４４】
この実施形態においてもプーリ体１６２Ａは、軸方向に長い滑り軸受１５９を介してケーシング１１４のリング部１１４Ｂに回転自在に安定支持されており、本発明所定の効果が得られる。
【００４５】
なお、出力体１６２のプレート体１６２Ｂの中央には貫通孔１６２Ｄが形成され、ボルト１６３がワッシャ１６５を介して挿通可能とされている。このボルト１６３は、前記中央部材１５２の中空部１５２Ａの雌ねじ１５２Ａ１と螺合可能とされている。出力体１６２は、そのプレート体１６２Ｂがボルト１６３（及びワッシャ１６５）と中央部材１５２の段差部１５２Ｂとに挟まれることで、その軸方向の位置決めがなされている。
【００４６】
その他の構成は、先のギヤドモータＧＭ１とほぼ同様である。そのため、図中で同一または類似する部分に下２けたが共通の符号付すにとどめ、重複説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、例えば、コンベヤ、走行台車、あるいは自動ドアのように、減速比が大きく、従って、減速機に大きな出力軸を搭載する必要があるような用途において、該出力軸をコンパクトに収めた減速機として特に有益である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態の例が適用されたモータ一体型の減速機の全体構成を示す縦断面図
【図２】図１の矢視II−II線に沿う断面図
【図３】図１の矢視III−III線に沿う断面図
【図４】本発明の他の実施形態の例を示す図１相当の縦断面図
【符号の説明】
【００４９】
Ｍ１…モータ
Ｇ１…減速機
ＧＭ１…ギヤドモータ（モータ一体型の減速機）
１４…ケーシング
１８…モータ軸
２０…単純遊星ローラ機構
２２…太陽ローラ（中央部材）
２４…遊星ローラ
２６…リングローラ（リング部材）
２７…キャリヤピン
２８…キャリヤ
３０…電磁クラッチ
３２…コイル
３４…クラッチ板
３５…支持プレート
３６…ボルト
５０…揺動内接噛合式の遊星歯車機構
５１…入力軸
５２…中央部材
５４…偏心体
５５…軸受
５６…外歯歯車
５６Ａ…内ピン孔
５８…内歯歯車
６０…内ピン
６２…出力体
６２Ａ…プーリ体（回転輪）
【図１】
2005201426.tif 000003
【図２】
2005201426.tif 000004
【図３】
2005201426.tif 000005
【図４】
2005201426.tif 000006