(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単純遊星歯車構造の遊星減速機と該遊星減速機の回転動力が入力される一対の傘歯車を有する直交伝達構造の直交減速機とを備える減速装置を、複数用意してなる減速装置のシリーズにおいて、
当シリーズを構成する前記減速装置における前記直交減速機が、前記遊星減速機の出力側取付面寸法と独立して自身の入力側取付面寸法が互いに異なるように複数用意され、
特定の前記減速装置における特定の枠番の前記遊星減速機に対して、自身の両端に入側及び出側連結面を有する筒状の所定の継フランジを介在させることで、複数用意された前記直交減速機群の中から少なくとも２個の相互に枠番及び前記入力側取付面寸法が異なる直交減速機を組み合わせ可能にし、
前記継フランジが、内周面で前記遊星減速機から前記直交減速機へと前記傘歯車を介して動力を伝達する伝達軸を回転可能に支持する軸受を支持し且つ外周面で前記直交減速機の歯車箱に形成された開口の内周面に支持される突起部を有する
ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
【請求項２】
単純遊星歯車構造の遊星減速機と該遊星減速機の回転動力が入力される一対の傘歯車を有する直交伝達構造の直交減速機とを備える減速装置を、複数用意してなる減速装置のシリーズにおいて、
当シリーズを構成する前記減速装置における前記遊星減速機が、前記直交減速機の入力側取付面寸法と独立して自身の出力側取付面寸法が互いに異なるように複数用意され、
特定の前記減速装置における特定の枠番の前記直交減速機に対して、自身の両端に入側及び出側連結面を有する筒状の所定の継フランジを介在させることで、複数用意された前記遊星減速機群の中から少なくとも２個の相互に枠番及び前記出力側取付面の取り合い寸法が異なる遊星減速機を組み合わせ可能にし、
前記継フランジが、内周面で前記遊星減速機から前記直交減速機へと前記傘歯車を介して動力を伝達する伝達軸を回転可能に支持する軸受を支持し且つ外周面で前記直交減速機の歯車箱に形成された開口の内周面に支持される突起部を有する
ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
【請求項３】
請求項１において、
前記単純遊星歯車構造の前記遊星減速機が、入力軸に対して一体となって回転する太陽歯車、該太陽歯車の周囲に配置されて該太陽歯車と外接噛合する遊星歯車、自身が固定されて前記遊星歯車と内接噛合する内歯歯車、及び前記遊星歯車の公転成分を取り出すキャリアを備えると共に、
前記直交伝達構造の前記直交減速機が、一端が入力側の前記傘歯車に連結されると共に他端が前記キャリアの軸孔に嵌合して該キャリアの回転を該傘歯車に伝達する伝達軸を備えるように構成し、且つ
前記直交減速機群の中の少なくとも２個の前記枠番の異なる直交減速機が各々備える相互に外径の異なる前記伝達軸の該外径に対応させて、前記特定の減速装置における前記特定の枠番の遊星減速機が有する前記キャリアを、前記軸孔の内径が相互に異なるようにして複数用意して、該キャリアと前記伝達軸を連結可能にした
ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
【請求項４】
請求項２において、
前記単純遊星歯車構造の前記遊星減速機が、入力軸に対して一体となって回転する太陽歯車、該太陽歯車の周囲に配置されて該太陽歯車と外接噛合する遊星歯車、自身が固定されて前記遊星歯車と内接噛合する内歯歯車、及び前記遊星歯車の公転成分を取り出すキャリアを備えると共に、
前記直交伝達構造の前記直交減速機が、一端が入力側の前記傘歯車に連結されると共に他端が前記キャリアの軸孔に嵌合して該キャリアの回転を該傘歯車に伝達する伝達軸を備えるように構成し、且つ
前記特定の減速装置における前記特定の枠番の直交減速機が有する前記伝達軸の所定外径に対応させて、前記遊星減速機群の中の少なくとも２個の前記枠番の異なる遊星減速機が各々有する相互に大きさの異なる前記キャリアを、前記伝達軸の所定外径と一致する共通の軸孔を有するように用意して、該大きさの異なる各キャリアと前記伝達軸とを連結可能にした
ことを特徴とする減速装置のシリーズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、技術的に合理的な思想に基づいて、例えば各種ギアドモータを製品群として複数用意するものに好適な減速装置のシリーズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は、本発明の着想を得る過程において、図６に示すようなギアドモータ１を提案している。各種モータ２（全体図示省略）及び減速装置３を備えている。この減速装置３は各種仕様からなるシリーズとして用意されており、モータ２の容量や相手機械の取り合い寸法などを考慮して、これらの複数種類の減速装置３から最適なものを選択してモータ２と組み合わせるようになっている。
【０００３】
減速装置３は、単純遊星歯車構造の遊星減速機４と、この遊星減速機４の出力側に連結される１段式の直交伝達構造の直交減速機５と、を備える。遊星減速機４は、モータ２のモータ軸２Ａに同軸に連結される太陽歯車６と、この太陽歯車６の周囲に配置され、該太陽歯車６と外接噛合する（４つの）遊星歯車８と、モータ軸２Ａと同心状態で配置され、遊星歯車８と内接噛合する内歯歯車１０と、上記遊星歯車８の公転成分のみを取出して直交減速機５側に出力するキャリア１２と、を備える。
【０００４】
内歯歯車１０は円筒状の部材によって構成されており、遊星減速機４のケーシングの役割も兼ねている。従って、内歯歯車１０の入力側端面には、モータ２のフランジ２Ｂと取り合うためのモータ取付面１０Ａが形成されており、他方の端面には、直交減速機５と取り合うための出力側取付面１０Ｂが形成されている。
【０００５】
遊星歯車８の各々には、その中心に軸方向のキャリア孔１４が形成される。このキャリア孔１４には、キャリア１２のキャリアピン１２Ａがピンローラ１２Ｂを介して挿入されており、遊星歯車８の公転運動のみを取出すようになっている。
【０００６】
この遊星減速機４は、モータ軸２Ａと一体となって太陽歯車６が回転すると、これと噛合している遊星歯車８は該太陽歯車６の周囲を公転しようとする。しかし、この遊星歯車８は内歯歯車１０と内接噛合しているので「自由な」公転が規制されて、自転運動を伴った公転運動となる。つまり、遊星歯車８自身に自転運動が生じる分だけ公転運動が遅れることになり、この公転運動を取出すキャリア１２の回転は、モータ軸２Ａの回転速度よりも減速されることになる。
【０００７】
なお、今回例示した遊星減速機４においては、キャリア１２によって直交減速機５側に出力する構造を示したが、実際には、内歯歯車１０によって回転動力を取出す構造や、太陽歯車６によって回転動力を取出す構造にすることも可能である。
【０００８】
１段式直交減速機５は、キャリア１２に一体的に連結されるべベルピニオン１６と、このべベルピニオン１６と噛合するべベルギア１８と、このべベルギア１８に同軸かつ一体的に連結されるホロータイプ（中空軸タイプ）の出力軸２０と、この出力軸２０を２つの軸受け２２を介して回転自在に支持するとともに、上記べベルピニオン１６及びべベルギア１８を内部に収容する歯車箱２４と、を備える。
【０００９】
歯車箱２４の入力側には、円筒状に突出して先端が外側に広がった状態の取付フランジ部２６が一体的に形成されており、この取付フランジ２６に遊星減速機４の内歯歯車１０（の出力側取付面１０Ｂ）が連結されている。べベルピニオン１６には、伝達軸１６Ａが連結されており、この伝達軸１６Ａはキャリア１２に形成される軸孔１２Ｃとスプライン結合している。さらに、この伝達軸１６Ａは取付フランジ部２６の内周側に設置される軸受２８によって回転自在に支持されており、又、キャリア１２も同様に、取付フランジ部２６の内周側に設置される軸受３０によって回転自在に支持されている。これらの構造からキャリア１２及びべベルピニオン１６は一体となって回転するので、キャリア１２の回転がべベルピニオン１６に伝達されることになる。
【００１０】
このギアドモータ１によれば、遊星減速機４によって、モータ２の回転動力が減速されて、この減速後の動力が１段式直交減速機５に入力される。この動力は、べベルピニオン１６及びべベルギア１８によって減速されながら、回転軸がモータ軸２Ａと直交するように方向変換され、出力軸２０から出力される。
【００１１】
ところで、１段目の遊星減速機４は、コンパクトな構造でありながらも低減速比から高減速比まで（例えば１／３〜１／９程度）の幅広い減速比を得ることができるという特徴を有しており、又、２段目の直交減速機５は、（減速装置３全体の大きさ等の制約から）あまり高い減速比は得ることはできないが回転動力を直角方向に変換・出力できるという特徴を有している。つまり、遊星減速機４では比較的高い減速比を得ることが主目的であり、直交減速機５では回転動力の方向を変換することが主目的となっている。
【００１２】
この減速装置３が、遊星減速機４を上段側（１段目側）に、直交減速機５を下段側（２段目側）に備えた構造になっている理由は、直交減速機５において、中実タイプ及びホロー（中空）タイプを自由に選択して出力軸２０を設置することが容易であり、相手機械側の取り付け態様を考慮した柔軟な対応ができるからである。
【００１３】
この種の一般的な減速装置をシリーズとして構成する際には、入力されるモータの回転動力や自身の減速比などから決定される幅広い伝達トルクに対応させるために、その減速装置の伝達容量を階段状に設定することが一般的に行なわれている。今回例示した減速装置３にも同様の考えを適用し、更に、この伝達容量に対応する概念として「枠番」を採用している。つまり、「枠番」が大きくなるにつれて歯車箱２４や内歯歯車１０、伝達軸１６Ａなどの総合的な剛性が高くなるように設定され、全体としての伝達容量が増大するように設定されている。従って、モータ２の容量が高くなる場合、あるいは自身の減速比を高く設定する場合は大きな枠番の減速装置３を選択することになる。
【００１４】
一方、減速装置３の減速比は、枠番とは独立したものとして捉えることができる。つまり、歯車箱２４等の剛性が一定に保たれた所定「枠番Ｐ」において、内歯歯車１０及び遊星歯車８、太陽歯車６の歯数などを変更すれば、ある一定の範囲内で最適な減速比を選択することができる。しかしながら、減速比を増大させた結果、減速装置３が伝達しなければならない容量が増大した場合には、減速装置３の枠番Ｐを大きくする必要が生じることもある。
【００１５】
使用者は、減速装置３と連結されるモータ２の容量や自身の減速比を考慮して妥当な枠番をシリーズの中から選択・使用する。以上に示したのが、本発明者が当初予定していた減速装置３のシリーズである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上記の減速装置３のシリーズ構成についてさらに検討した結果、上記のような「枠番」の概念、即ち、減速装置３を一体的に捉えて全体の伝達容量を段階状に用意する考え方では、入力側動力の容量（例えばモータの容量）や自身の減速比の各設定値（諸元値）に対して、柔軟に対応（用意）できているとは必ずしもいえないことに気がついた。これは、一対の傘歯車（べベルピニオン１６及びべベルギア１８）による直交伝達構造の特性と、単純遊星歯車構造の特性とを十分に比較検討した結果であり、以下その内容について詳説する。
【００１７】
直交伝達構造の直交減速機５は、一対の傘歯車が各々スラスト方向の反力を受けて互いに離隔しようとする特性から、「動力伝達能力」が比較的低いという特徴を有している。従って、このスラスト方向の反力に抵抗し得るためにも、減速装置３の所定の枠番Ｐに対して歯車箱２４や軸受２２などの剛性は、多少高めに設定されている。一方、遊星減速機４は、複数の遊星歯車８が同時に噛合しながら動力を伝達するので、構造上高い動力伝達能力が確保されている。つまり、シリーズとして準備される複数の減速装置３におけるすべての枠番Ｐにおいて、直交減速機５はやや大きめ、遊星減速機４はやや小さめという組み合わせが採用されている。
【００１８】
しかしながら、例えば減速装置３にトルクリミッターを設置することで、所定トルク以上の回転動力が伝達されないように設定（保障）した場合においては、上記のように直交減速機５の剛性を必ずしも「高め」に設定する必要はなく、逆に言うと従来は、必要以上に製造コストの増大及び伝達効率の低下を招いていた。
【００１９】
その一方で、例えば減速装置３の入力側に制動機構（ブレーキ）を設置し、相手機械の回転を確実に停止させる必要がある場合（強い慣性反力を受ける場合）、或いは大きな負荷が掛かってもその停止状態を保持しなければならないような場合には、従来の枠番Ｐに対応する直交減速機５の剛性では必ずしも十分とは言えない状況もあった。
【００２０】
なお、この状況は、相手機械の反力トルクをべベルギア１８及びべベルピニオン１６によって直接受け止めるという構造に特有なものであり、この構造であるが故に発生している問題点であると考えられる。
【００２１】
また、遊星減速機４は、既に説明したように比較的広範囲の減速比（例えば１／３〜１／９程度）を選択できるという特徴を有しており、選択される減速比に応じて直交減速機５に入力される回転動力のトルクも同一枠番Ｐ内で大幅に変動する。現状の（各枠番Ｐの）減速装置３では、最も大きい減速比（例えば１／９）が採用される場合（すなわち最も大きな伝達トルクが入力される場合）を想定して、１段型直交減速機５の剛性が設定されており、低減速比を選択する場合には「必要以上の剛性」を有しているのが実状である。この問題は、特に、動力発生源（例えばモータ）側のトルクが比較的高く、遊星減速機４ではある程度の剛性が要求され、直交減速機５もそれにつられて大きくなってしまった場合に発生することが多い。
【００２２】
つまり、（再検討するまで知らなかった）単純遊星歯車構造と、直交伝達構造との本質的な構造上の相違により、減速装置３を全体的に捉えた一般的な「枠番（伝達容量）」の概念では対処しきれていない状況が数多く存在していたことになる。
【００２３】
さらに、相手機械側の取り付け面及びこの相手機械の入力軸の軸径が事実上のスタンダードとなっていたり、あるいは既存の機械設備として現に存在したりしていて、所定枠番Ｐの減速装置３を選択せざるを得ない場合において、実際の相手側機械が必要とされる回転動力（トルク）が比較的に小さい場合、一つの枠番Ｐによって全体の（総合的な）剛性が決定される従来の減速装置３では、遊星減速機を含めてすべてが大型化してしまい、伝達効率を不必要に低下させているという状況が存在した。
【００２４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、相手機械や回転動力源などの仕様（要求）に柔軟に対応し、動力伝達効率を最適な状態に維持しながら装置全体の小型化を図った減速装置シリーズを得ることを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本第１発明は、単純遊星歯車構造の遊星減速機と該遊星減速機の回転動力が入力される一対の傘歯車を有する直交伝達構造の直交減速機とを備える減速装置を、複数用意してなる減速装置のシリーズにおいて、当シリーズを構成する前記減速装置における前記直交減速機が、前記遊星減速機の出力側取付面寸法と独立して自身の入力側取付面寸法が互いに異なるように複数用意され、特定の前記減速装置における特定の枠番の前記遊星減速機に対して、自身の両端に入側及び出側連結面を有する筒状の所定の継フランジを介在させることで、複数用意された前記直交減速機群の中から少なくとも２個の相互に枠番及び前記入力側取付面寸法が異なる直交減速機を組み合わせ可能にし、前記継フランジが、内周面で前記遊星減速機から前記直交減速機へと前記傘歯車を介して動力を伝達する伝達軸を回転可能に支持する軸受を支持し且つ外周面で前記直交減速機の歯車箱に形成された開口の内周面に支持される突起部を有することにより、上記目的を達成するものである。
【００２６】
既に説明したように、本発明者は、使用者のニーズに十分に対応していると考えられていた（案出過程における）減速装置シリーズ構成に更なる検討を加えた結果、実際には必ずしも十分とはいえない状況が数多く存在していることを知得し、さらに、その状況の原因は遊星減速機と直交減速機の連結構造にあることに気がついた。
【００２７】
具体的には、直交減速機と減速機とを「唯一（１つ）の取り合い面（連結面）」によって連結していたことが要因となって、減速装置を全体として捉えて伝達容量を判断せざるを得ない状態だったと考えられる。というのも、減速装置の伝達容量は歯車箱の肉厚や大きさ等から総合的に判断することになるが、特に上記取り合い面（連結面）の大きさに反映されることが多いからである。
【００２８】
そこで、上記減速装置シリーズにおいては、減速機と直交減速機との間に継フランジを介在させることで「２つの連結面」により連結し、特定遊星減速機に対して直交減速機とを「独立」して複数種類用意可能として、これらの組み合わせによりシリーズを構成するようにした（本第１発明）。
【００２９】
このようにすると、特定の遊星減速機（つまり特定の出力側取付面寸法を有する減速機）に対して、継フランジを交換すれば（つまり適当な継フランジを選択すれば）２以上の直交減速機（つまり２以上の異なる入力側取付面寸法の直交減速機）を容易に組み合わせてシリーズを構成することが出来るようになる。なお、このように「取付面寸法」に着目してシリーズを構成するようにしたのは、上述のように、取付面の大きさがその減速機の伝達容量に反映されれる場合が多いことを考慮したためである。
【００３０】
又、全く同様に、特定の直交減速機に対して、所定の継フランジを介在させることで、遊星減速機群の中の少なくとも２個の相互に出力側取付面の取り合い寸法が異なる遊星減速機を組み合わせ可能にしてもよい（本第２発明）。
【００３１】
この第２発明においても基本思想は第１発明と同様であり、結果として上記と同等の効果を得ることが出来る。なお当然に、第１発明と第２発明を組み合わせてシリーズを構成することも好ましい。
【００３２】
この結果、例えば各取付面寸法が伝達容量に対応（反映）するように遊星減速機又は直交減速機を構成した場合には、以前のシリーズ構成に加えて（或いは変更して）、例えば以下のような態様を選択出来るようになる。
【００３３】
（１）トルクリミッタ等を採用する場合には、遊星減速機の伝達容量は維持したままで、直交減速機の伝達容量を１ランク下げる（つまり、入力側取付面の寸法を１ランク下げる）ような態様
（２）制動機構（ブレーキ）を採用する場合には、遊星減速機の伝達容量は維持したままで、直交減速機の伝達容量を１ランク上げるげる（つまり、入力側取付面の寸法を１ランク上げる）ような態様
（３）相手機械側の取付面寸法が「既に決定している」場合において、その取付面寸法と一致する直交減速機をやむなく選択したが、遊星減速機側は最適な伝達容量を（その出力側取付面の大きさに制約を受けることなく）自由に選択して組み合わせる態様
（４）回転動力源（例えばモータ）側の取付面寸法が「既に決定している」場合において、その取付面寸法と一致する遊星減速機をやむなく選択したが、直交減速機は最適な伝達容量を（その入力側取付面寸法の制約を受けずに）選択して組み合わせる態様
（５）所定容量の遊星減速機に対して、その遊星減速機で選択された「減速比」に応じて最適な伝達容量の１段式減速機を組み合わせる態様
（６）１段式減速機の減速比と、遊星減速機の減速比との配分を最適化し、その結果により配分される伝達トルクに応じて最適な伝達容量を、その連結面の制約を受けることなくそれぞれ独立して選択して組み合わせる態様
【００３４】
以上の態様が総てではないが、このようにシリーズ構成することで、使用者の要求に対して益々柔軟に対応できるようになり、伝達効率を高めると共に製造コストも低減される。これは、単純遊星歯車構造の特徴と直交伝達構造の特徴、及びこれらを組み合わせて減速装置を構成する際の特性を十分に検討した結果得られたものである。
【００３５】
ところで、上記の「特定の揺動減速機」とは、１つでも構わないし複数でも構わないものである。例えば、遊星減速機群の中から複数（或いは全部）の遊星減速機を「特定」し、この複数の遊星減速機の「それぞれ」に対して、任意の２以上の直交減速機を組み合わせるようにしても良い。これは、減速装置シリーズを用意する者（提供者）、或いは使用者の要求に応じて最適な範囲内で「特定」してシリーズが構成すればよいことを意味する。
【００３６】
このような減速装置シリーズの構成を模式的に例示すると図１に示すようになる。従来は１つの連結面による連結構造であった結果、遊星減速機の出力側取付面寸法Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・（伝達容量Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３・・・に対応する）に対して、この取付面寸法に１対１で対応する入力側取付面寸法Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・の直交減速機（伝達容量Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・に対応する）がそれぞれ組み合わされ、減速装置として対角線上に位置するＡ１、Ａ２、Ａ３・・・のみがシリーズの構成要素として用意されていたと考えられる。本発明を採用すれば例えば遊星減速機Ｓ１に対して直交減速機Ｔ１、Ｔ２を組合せ可能としたＡ１、Ｂ１や、遊星減速機Ｓ２に対して直交減速機Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を組合せ可能としたＣ１、Ａ２、Ｂ２等を構成要素とする減速装置のシリーズを得ることができ、上記のような多方面にわたるメリットを得ることができる（本第１発明）。
【００３７】
又、全く同様に、例えば直交減速機Ｔ１に対して遊星減速機Ｓ１、Ｓ２の組合せを可能としたＡ１、Ｃ１や、直交減速機Ｔ２に対して遊星減速機Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を組合せ可能としたＢ１、Ａ２、Ｃ２等を構成要素とする減速装置のシリーズを得ることもできる（本第２発明）。
【００３８】
このシリーズとしては、図１に示したような状態で使用者に任意に選択させて、最適な減速装置を提供するようにしてもよく、またこのシリーズを提供する者が事前に最適なシリーズを提供するべく、例えば相互に掛け合わせ可能なＡ１、Ｂ１、Ａ２、Ｃ２、Ａ３、Ｂ３（点線で囲まれた領域Ｑを参照）のみを具体的な構成要素として用意するようにしてもよい。
【００３９】
ところで、上記の「特定の直交減速機」あるいは「特定の遊星減速機」とは、具体的なシリーズ中において１つでも構わないし複数でも構わない概念である。即ち、複数用意された直交減速機あるいは遊星減速機のいずれか１つでも、「複数の相手方減速機」に対応していればよく、減速機群の総てが「特定」の減速機に相当している必要はない。要は、減速装置のシリーズを用意するもの、或いは使用するものの要求に応じて最適な範囲内で所定の減速機を「特定」し、本発明のシリーズを構成するようにすればよい。
【００４０】
例えば、図１において、今、以前と全く同様に減速装置Ａ１、Ａ２、・・・のみが用意されている状態で、Ｓ２−Ｔ３の組合せからなる減速装置Ｂ２のみが、追加的に組合せ可能とされている場合を考える。この場合も、「特定の減速装置Ａ２における遊星減速機Ｓ２に対して、所定の継フランジを介在させることで、これと独立して複数用意された直交減速機群Ｔ１、Ｔ２・・・の中から少なくとも２個の直交減速機Ｔ２、Ｔ３を組合せ可能」としているため、本第１発明の範疇に入る。
【００４１】
なお、この場合、減速装置Ａ３の直交減速機Ｔ３に着目したときに、該直交減速機Ｔ３に対して遊星減速機Ｓ２、Ｓ３の双方が組合せ可能となっていれば本第２発明の範疇にも入ることになるが、Ｔ３に対しては従来のＳ３の組合せしか可能とされていない場合には第２発明の範疇には入らない。
【００４２】
更に、本発明ではその趣旨より、直交減速機Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎ、遊星減速機Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎ、からなるマトリクスのみに限定されず、直交減速機Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｉ、遊星減速機Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｊとなるような両者の全体数が異なるマトリクスでシリーズを組むことも可能となる。又、必ずしも以前のＡ１、Ａ２、・・・に相当する減速装置をシリーズとして用意しなければならないという制約は存在しない。
【００４３】
以上に示した前記遊星減速機は、一般的に、入力軸に対して一体となって回転する太陽歯車、該太陽歯車の周囲に配置されて該太陽歯車と外接噛合する遊星歯車、自身が固定されて前記遊星歯車と内接噛合する内歯歯車、及び前記遊星歯車の公転成分を取り出すキャリアを備える場合が多く、又直交伝達構造の前記直交減速機は、一端が入力側の前記傘歯車に連結されると共に他端が前記キャリアの軸孔に嵌合して該キャリアの回転を該傘歯車に伝達する伝達軸を備える場合が多い。
【００４４】
このような場合において上記第１発明のように、特定の遊星減速機に２以上の直交減速機を組み合わせる場合、この少なくとも２個の前記直交減速機が各々備える相互に外径の異なる伝達軸のその外径に対応させて、特定の遊星減速機が有するキャリアを、軸孔の内径が相互に異なるようにして複数用意しておき、このキャリアと伝達軸を連結可能にする事が好ましい。
【００４５】
このようにすると、キャリアの「素材」は変更する必要が無いので、この共通素材に対して単に軸孔径が異なるように適宜加工すれば、連結軸の特別な設計変更も要さずに上記シリーズを構成することが出来るようになる。その結果、低コストで本発明を実施できる。
【００４６】
なお、これは上記第２発明においても同様である。具体的には、特定の前記直交減速機が有する前記伝達軸の所定外径に対応させて、少なくとも２個の遊星減速機が各々有する相互に大きさの異なるキャリアを、伝達軸の所定外径と一致する共通の軸孔を有するように用意して、該大きさの異なる各キャリアと前記伝達軸とを連結可能にすればよい。
【００４７】
この場合でも、キャリアの大きさが異なる毎に複数の伝達軸を準備するのではなく、大きさの異なるキャリアに「共通の」軸孔が形成されるので、「共通の」伝達軸を採用することが出来るようになる。
【００４８】
なお、上記のシリーズを構成する場合には、その組立の困難性等も十分に考慮しなければならないが、例えば遊星減速機と直交減速機は以下のようにして連結するとよい。
【００４９】
即ち、入力軸に対して一体となって回転する太陽歯車、該太陽歯車の周囲に配置されて該太陽歯車と外接噛合する遊星歯車、自身が固定されて前記遊星歯車と内接噛合する内歯歯車、及び前記遊星歯車の公転成分を取り出すキャリアを備える単純遊星歯車構造の遊星減速機と、この遊星減速機の前記キャリアに連結されてその回転動力が入力される伝達軸、該伝達軸に同軸的に設けられる入側傘歯車、及び該入側傘歯車と噛合する出側傘歯車を備える直交伝達構造の直交減速機と、を備える減速装置における遊星減速機及び直交減速機の連結構造において、自身の両端に形成される入側及び出側連結面によって、前記遊星減速機の出力側取付面と前記直交減速機の入力側取付面とを連結可能な筒状の継フランジを、該揺動減速機と該直交減速機との間に介在させると共に、前記継フランジの内周に、前記入側傘歯車に同軸的に設けられる前記伝達軸、及び該伝達軸に連結される前記キャリアを回転自在に配設すればよい。
【００５０】
このようにすれば、継フランジの有効活用が図られて、装置全体をコンパクトに構成することができるようになる。
【００５１】
特に、この場合には、この継フランジ、伝達軸及びキャリアを、減速装置の残りの部分に対して一体的に組み込み・取り外し可能にするのが好ましい。
【００５２】
このようにすれば、直交減速機側、（直交減速機と遊星減速機の双方の要素を含んだ）継フランジ部分、遊星減速機側をそれぞれ独立して組み立てて、この３体を最終的に組み上げて減速装置を構成することが出来るので、製造・組立コストが抑制されるとともにメンテナンス性が向上する。又、直交減速機を相手機械側に連結した状態、或いは動力源に遊星減速機を連結した状態でも、継フランジを介して減速装置を分解することが出来るようになる。このことは特に、上記にようにシリーズを構成する際に好適であり、相手側機械に直交減速機を連結した状態であっても、遊星減速機を他のものに交換すれば（シリーズ内の）他の減速装置に変更することが出来るようになる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態の例について詳細に説明する。
【００５４】
図２に本発明の実施形態に係る遊星減速機装置シリーズの構造要素の一つである減速装置１０３を示す。この減速装置１０３は、伝達容量Ｙの単純遊星歯車構造の遊星減速機１０４と、この遊星減速機１０４の出力側に連結されて伝達容量がＸとなる直交減速機１０５と、を備える。直交減速機１０５は、べベルピニオン１１６及びべベルギア１１８からなる一対の傘歯車による直交伝達構造であり、所定の減速比（ここでは約１／３）でもって回転動力を直角方向に変換する。なお、以下に具体的に示す構成または作用等を除いては、すでに従来の例で示した減速装置３とほぼ同様であるので、同一または類似する部材・部分については減速装置３と下二桁を同一符号を付することによって構成・作用などの具体的な説明は省略する。
【００５５】
遊星減速機１０４は、モータ軸（入力軸）１０２Ａと同軸に連結される太陽歯車１０６と、この太陽歯車１０６の周囲に配置され該太陽歯車１０６と外接噛合する（４つの）遊星歯車１０８と、モータ軸１０２Ａと同心状に配置され、上記遊星歯車１０８と内接噛合する内歯歯車１１０と、遊星歯車１０８の公転成分を取出すキャリア１１２と、を備える。
【００５６】
べべルギヤ１１８やべべルピニオン１１６を内部に収容し、出力軸１２０を回転自在に支持する歯車箱１２４には、円周方向に所定間隔で形成されるボルト孔４２を有する入力側取付面１２４Ｂが形成されている。又、この入力側取付面１２４Ｂには、開口４０が形成されており、後述する継フランジ４４の一部が挿入されるようになっている。べべルピニオン１１６は、キャリア１１２に対してスプライン結合している伝達軸４６の一端に同軸的にに連結（又は形成）されている。ここで、入力側取付面１２４Ｂのボルト孔４２が形成される円軌跡の直径をＴとし、本実施形態に限ってはこれを入力側取付面の寸法Ｔと定義する。
【００５７】
内歯歯車１１０の出力側端面には、周方向に一定の間隔で形成されたボルト孔４８を有する出力側取付面５０が形成されている。なお、このボルト孔４８が形成される円軌道の直径をＳとし、本実施形態に限ってはこのＳを出力側取付面５０の寸法Ｓと定義する。なお、この取付面の寸法Ｓ、Ｔの概念は上記に限定されず、当シリーズを構成しようとする設定者等が適宜定義すればよいものである。
【００５８】
次に、減速装置１０３における遊星減速機１０４と１段式直交減速機１０５の連結構造について説明する。
【００５９】
これらの遊星減速機１０４と直交減速機１０５の間には、円筒状の継フランジ４４が介在するようにして配置されている。この継フランジ４４は、自身の両端に入側連結面４４Ａ及び出側連結面４４Ｂが形成されたいわゆる両フランジ構造となっている。従って、遊星減速機１０４の出力側取付面５０は、継フランジ４４の入側連結面４４Ａとボルトによって連結され、一方、１段式直交減速機１０５の入力側取付面１２４Ｂは、継フランジ４４の出側連結面４４Ｂとボルトによって連結される。
【００６０】
更にこの継フランジ４４の内周には、軸受１２８を介して、べべルピニオン１１６が一体的に連結される伝達軸４６が回転自在に配設され、キャリア１１２も同様に、軸受１３０を介して回転自在に配設される。さらに具体的に説明すると、キャリア１１２にはスプライン状の軸孔１１２Ｃが形成されており、伝達軸４６の一端とスプライン結合している。この伝達軸４６の他端にはベベルピニオン１１６が同軸状に設けられているので、以上の構成から、伝達軸４６を介してキャリア１１２の回転がベベルピニオン１１６に伝達にされる。なお、これらの軸受１２８、１３０の配置はこの場合に限定されるものではなく、１つの軸受で全て（伝達軸４６及びキャリア１１２）を支持するようにしてもよく、又、伝達軸４６を２つの軸受で支持するようにしてもよい。要は、継フランジ４４の内周側において、キャリア１１２と伝達軸４６とが一体となった状態で回転自在に保持されていればよい。このようにすると、継フランジ４４、伝達軸４６及びキャリア１１２を、減速装置１０３の残りの部分に対して一体的に組み込んだり、取り外したりすることができる。
【００６１】
以上に示した減速装置１０３によれば、遊星減速機１０４と直交減速機１０５との間に継フランジ４４が介在しているので、出力側取付面５０の寸法Ｓと入力側取付面１２４Ｂの寸法Ｔとを独立して変更できることになる。これは、継フランジ４４を別のものに交換することによって達成される。つまり、継フランジ４４においては、これらの各寸法Ｓ、Ｔと一致するように入側連結面４４Ａおよび出側連結面４４Ｂが形成される。
【００６２】
なお、この減速装置１０３においては、遊星減速機１０４の伝達容量Ｙに連動して、キャリア１１２におけるキャリアピン１１２Ａが配置される円軌道の直径Ｋも変動する。つまり、出力側取付面５０の寸法Ｓが小さくなると上記寸法Ｋも小さくなるように設定されている。一方、伝達軸４６の外径Ｄについても、直交減速機１０５の入力側取付面１２４Ｂの伝達容量Ｘと連動する。即ち、入力側取付面１２４Ｂの寸法Ｔが小さくなると、上記寸法Ｄも小さくなるように設定される。
【００６３】
次に、上記に示した減速装置を複数用意して構成される減速装置シリーズについて詳細に説明する。なお、減速装置については図２に示した減速装置１０３の符号等に基づいて説明することにする。
【００６４】
この減速装置シリーズは、遊星減速機１０４が、自身の出力側取付面５０の寸法Ｓが互いに異なるように（すなわち、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３・・・となるように）複数用意されて構成される遊星減速機群Ｇと、直交減速機１０５が、自身の入力側取付面１２４Ｂの寸法Ｔが互いに異なるように（すなわち、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３・・・となるように）複数用意されて構成される直交減速機群Ｉと、この遊星減速機１０４と直交減速機１０５との間に介在するように配置される継フランジ４４が入側連結面４４Ａ及び出側連結面４４Ｂの寸法（すなわち、上記寸法Ｓ、Ｔに対応する）の組み合わせが異なるように複数用意されて構成される継フランジ群Ｆと、を備える。
【００６５】
具体的に図３に示されるように、寸法Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４・・・となる遊星減速機群Ｇと、寸法Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４・・・となる直交減速機群Ｉとによって、マトリックスＭが形成される。このマトリックスＭ内における（減速装置１０３がシリーズとして用意される場所の）各セルＵに対応して、各継フランジがそれぞれ用意されるので、これらの複数の継フランジが集合して継フランジ群Ｆが構成される。すなわち、本実施例では継フランジ群Ｆにおける継フランジの数と、減速装置シリーズが用意する減速装置の数とが一致していることになる。
【００６６】
以上の構成を採用した結果、この減速装置シリーズは、例えば特定の減速装置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４における遊星減速機（出力側取付面寸法がＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４となる遊星減速機１０４）のそれぞれに対して、継フランジ群Ｆの中から選択された所定の継フランジ４４を介在させることで、直交減速機群Ｉの中の少なくとも２個の相互に入力側取付面寸法Ｔが異なる直交減速機（詳細は下記参照）を組み合わせ可能な状態になっている。
【００６７】
つまり、図３に示す遊星減速装置のシリーズにおいては、特定の寸法がＳ１となる遊星減速機１０４に対しては、寸法がＴ１及びＴ２の２つの直交減速機１０５が組み合わされており、Ａ１、Ｂ１の減速装置１０３が構成されている。また、特定の寸法がＳ２の遊星減速機１０４に対しては、選択されたＴ１、Ｔ２、Ｔ３の３つの直交減速機１０５が組み合わされ、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２の減速装置１０３が構成されている。さらに、特定の寸法Ｓ３の遊星減速機１０４に対しては、寸法Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の３つの直交減速機が組み合わされ、Ｃ２、Ａ３、Ｂ３の減速装置１０３が構成されている。特定の寸法Ｓ４の遊星減速機１０４に対しては、寸法Ｔ３、Ｔ４の直交減速機１０５が組み合わされてＣ３、Ａ４の減速装置１０３が構成されている。これは、すでに説明したように各セルＵに対応して所定の継フランジ４４が用意されていることによる。
【００６８】
さらに、例えば、特定の減速装置Ａ４における直交減速機（入力側取付面寸法Ｔ４となる直交減速機）に対して、所定の継フランジ４４を介在させることにより、遊星減速機群Ｇの中から選択された３個の出力側取付面５０の寸法Ｓが異なる遊星減速機１０４（ここでは寸法Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５となる３つの遊星減速機１０４を選択する）を組み合わせ可能な状態となっており、これによってＢ３、Ａ４、Ｃ４の減速装置１０３が構成されている。なお、他にも減速装置Ａ２における直交減速機Ｔ２について考えれば、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の遊星減速機と組合せ可能な状態となっているといえる。
【００６９】
次に、以上に示した各減速装置からなる減速装置シリーズの作用について説明する。
【００７０】
以前は、遊星減速機１０４と直交減速機１０５を組み合わせた状態の減速装置１０３を一体的なものとして捉えて「全体」の伝達容量を階段状に変化させ、それによりシリーズを構成していた。従って、図３のマトリックスに仮に対応させるとすれば、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４・・・のシリーズのみが構成されていたことになる。しかしながら、本第１実施形態に係わる減速装置シリーズによれば、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３・・・や、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４・・・の減速装置１０３もシリーズとして構成することができるようになり、具体的に以下に示すような状況に柔軟に対応できるようになる。これは、出力側取付面５０の寸法Ｓや、入力側取付面１２４Ｂの寸法Ｔは、一般的に遊星減速機１０４及び直交減速機１０５の伝達容量Ｙ及びＸを反映したものとして考えることができるからである。
【００７１】
（１）例えば通常では減速装置Ａ２が適用されるところ、遊星減速機１０４にトルクリミッタが設置されることで、１段式直交減速機１０５に入力される伝達トルクが常に所定値以下であることが確保される場合には、この１段式直交減速機１０５の入力側取付面寸法Ｔ２を小さくしてＴ１とし、直交減速機の伝達容量Ｘが小さく設定されたＣ１の減速装置１０３を使用するような態様
（２）通常は減速装置Ａ２が採用されるところ、動力源側に制動機構（ブレーキ）が採用されたために相手機械の停止状態を確実に保持する必要性が生じ、１段式直交減速機１０５の寸法Ｔ２を大きくしてＴ３とし、直交減速機の伝達容量Ｘが大きく設定されたＢ２の減速装置を採用するような態様
（３）相手機械側の取付面寸法が既に決定しており、これに対応できる１段式直交減速機１０５がＴ３しかなく従来であれば減速装置Ａ３を選択しなければならないところ、遊星減速機１０４側の伝達能力Ｙが不必要に大きいという理由から、Ｓ３を１ランク下げてＳ２として伝達容量Ｙが小さく設定されたＢ２の減速装置１０３を選択する態様
（４）動力発生源（モータ）の容量が比較的大きいがために寸法Ｓ２の遊星減速機１０４を採用するために従来であれば減速装置Ａ２を選択しなければならないところ、遊星減速機１０４の減速比が低く設定されたために相対的に１段式直交減速機１０５の伝達容量Ｘが大きくなり過ぎたため、寸法Ｔ２を１ランク下げてＴ１とし、伝達容量Ｘが小さく設定されたＣ１の減速装置１０３を採用するような態様
【００７２】
以上に示した各種態様はほんの一例であるが、このようにシリーズが構成されることで、使用者の要求に更に柔軟に対応することができ、その結果、伝達効率も高めることができる。又、本発明の案出過程では、Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・のように比較的大きい間隔で（総合）伝達能力が設定されていたが、本実施形態に係る減速装置シリーズによれば、Ａ１、Ｃ１、Ａ２、Ｃ２、Ａ３、Ｃ３・・・の順にきめ細かな間隔で（総合）伝達能力を設定することも可能となり、使用者の伝達容量の要求に的確に（最適な状態で）対応できるようになる。しかも、本実施形態に係る継フランジ１４４を各減速装置によって選択しなければならないことを除いては、他の部品（例えば単純遊星歯車構造や直交伝達構造）は案出過程中のものをそのまま利用・共用（詳細は第２実施形態で述べる）できるので、極めて合理的にシリーズを構築することができる。
【００７３】
次に、本発明の第２実施形態に係る減速装置シリーズについて説明する。なお、減速装置の構成は第１実施形態と同様であるので、図２に示した減速装置１０３の符号に従って説明する。
【００７４】
図４に示されるように、この減速装置シリーズは、寸法ＳがＳ１、Ｓ２、Ｓ３となる３つの遊星減速機１０４からなる遊星減速機群Ｇと、寸法ＴがＴ１、Ｔ２、Ｔ３となる３つの直交減速機１０５からなる直交減速機群Ｉと、を備える。
【００７５】
当シリーズを構成する特定の減速装置Ａ２に対応する寸法Ｓ２の遊星減速機１０４に対して、直交減速機群Ｉの中から選択された３つの寸法（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）の直交減速機が組み合わされるようになっており、これによってＢ１、Ａ２、Ｃ２の３つの減速装置１０３がシリーズとして構成されている。
【００７６】
また当シリーズを構成する特定の減速装置Ｃ１に対応する寸法Ｔ２の直交減速機１０５に対して、遊星減速機群Ｇの中から選択された３個の（寸法Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３となる）遊星減速機１０４が組み合わされており、これによってＣ１、Ａ２、Ｂ２の３つの減速装置１０３がシリーズとして構成されている。なお、減速装置シリーズにおいて用意される各減速装置Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２に対して、それぞれ所定の継フランジ４４が用意されており、これら全体から継フランジ群Ｆが構成されている。
【００７７】
この減速装置のシリーズによれば、一般的な状況ではＡ２の減速装置１０３が採用されるが、相手機械側の取付面の構造や、遊星減速機１０４の減速比などを考慮して、適宜Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の４方向にシフトさせることができる。つまり、その状況（要求）に応じてさらに４種類のバリエーションが追加され、柔軟に対応できるようになっている。なお、その各種要因としては既に第１実施形態で例示しているので説明は省略する。
【００７８】
すでに示したように、上記のような減速装置シリーズを構成する場合、各遊星減速機１０３に対応させて継フランジ４４を準備しなければならない。従って、図２に示されるように、この継フランジ４４の内部に収容されるキャリア１１２や伝達軸４６なども各々対応させて用意していたのでは、準備しなければならない部品点数(在庫)が膨大になるので非合理的である。そこで、本発明者は下記のような手段によって部品点数を大幅に減少させており、以下それについて詳細に説明する。
【００７９】
図５に、図４の減速装置シリーズに対応したキャリア１１２、伝達軸４６及びベベルピニオン１１６の組み合わせを示す。減速装置３における遊星減速機１０４の寸法Ｓが大きくなることは、この遊星減速機１０４の伝達容量Ｙが大きくなることを意味するので、それに対応してキャリア１１２の寸法ＫもＫ１＜Ｋ２＜Ｋ３と大きくして剛性を高めなければならない。
【００８０】
その一方で、直交減速機１０５の寸法Ｔが、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３のように徐々に大きくなることは、伝達容量Ｘも徐々に大きくなることを意味しているので、それに対応して伝達軸４６の外形寸法ＤもＤ１＜Ｄ２＜Ｄ３と大きくしなければならない。このような組み合わせを実現するためにキャリア１１２と伝達軸４６とを一体的に製造して（継フランジと同等数量を）それぞれ準備していたのでは、在庫数も膨大となって合理的ではない。
【００８１】
そこで本発明者は、キャリア１１２に形成されるキャリア穴１１２Ｃのみを適宜加工することで、キャリア１１２の「素材」、及び伝達軸４６を可能な限り共通化することができることを案出した。
【００８２】
つまり、まず、シリーズにおけるＢ１、Ａ２、Ｃ２に対応する減速装置３について考えると、直交減速機群Ｉの中の３つの直交減速機（寸法ＴがＴ１、Ｔ２、Ｔ３となる直交減速機）１０５がそれぞれ備える３種類の外径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の伝達軸４６に対応させて、特定の減速装置Ａ２における寸法がＳ２の遊星減速機１０４が有するキャリア１１２を、（素材及び寸法Ｋ２は共通にして）軸孔１１２Ｃの内径が相互に異なるように（すなわちＤ１、Ｄ２、Ｄ３と一致するようにして）複数用意して、このキャリア１１２と各伝達軸４６を連結可能にすればよい。
【００８３】
次に、シリーズにおけるＣ１、Ａ２及びＢ２の減速装置１０３について考えると、特定の減速装置Ａ２における寸法がＴ２となる直交減速機１０５が有する伝達軸４６の外径Ｄ２に対応させて、遊星減速機群Ｇの中の寸法Ｓ１及びＳ３の２個の遊星減速機１０４がおのおの有する寸法がＫ１＜Ｋ３となる大きさの異なるキャリア１１２を、伝達軸４６の外径Ｄ２と一致する共通の軸孔１１２Ｃを有するように用意（加工）して、大きさの異なる各キャリア１１２と「共通の」伝達軸４６とを連結できるようにすればよい。このようにすれば、キャリア１１２側の寸法変動が生じても、伝達軸４６は常に共通の素材を用いることができるようになる。
【００８４】
以上のことから、シリーズを広範囲にわたって構成したとしても、軸孔１１２Ｃによって合理的に対応させることにより、部品又は「素材」の共通化が達成されて、きわめて合理的にシリーズを構成させることができる。実際にこの第２実施形態のシリーズでは、３種類のキャリア用素材と３種類の連結軸とで総ての減速装置が構成されている。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、技術的に合理的な基礎に基づいて、相手機械や回転動力源などの仕様に柔軟に対応し、伝達効率を最適な状態に維持することできる減速装置シリーズを得ることができる。また、このようなシリーズを構成する際に好適な減速装置の連結構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減速装置のシリーズの構成を模式的に示すマトリックス
【図２】同減速装置シリーズを構成する減速装置を示す断面図
【図３】同減速装置シリーズの構成を示すマトリックス
【図４】本発明の第２実施形態に係る減速装置シリーズの構成を示すマトリックス
【図５】同減速装置シリーズを構成する場合のキャリア及び伝達軸の仕様を示す概念図
【図６】本発明の案出過程における減速装置を示す断面図
【符号の説明】
１０３…減速装置
１０４…遊星減速機
１０５…直交減速機
１１６…ベベルピニオン
１１８…ベベルギア
４４…継フランジ
４４Ａ…入側連結面
４４Ｂ…出側連結面
１１２Ｃ…軸孔
５０…出力側取付面
１２４Ｂ…入力側取付面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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