JP4576162B2 - 減速機シリーズ - Google Patents

Description

本発明は、遊星ローラ型減速機と遊星ギヤ型減速機とを備える減速機シリーズに関する。

減速機構として、太陽ローラ、遊星ローラ、リングローラが径方向に加圧された状態で組み付けられた遊星ローラユニットを備え、太陽ローラに入力される回転が、遊星ローラの公転成分として減速されて出力されるように構成された遊星ローラ型減速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような遊星ローラ型減速機は、遊星ローラを回転自在に支持するキャリアユニットを備えており、遊星ローラの公転成分をこのキャリアユニットの回転として出力するようになっている。

リングローラは中央ケーシングに一体化されており、中央ケーシングは、モータに結合するための継ケーシング及びキャリアを収容する前部ケーシングに軸方向のボルトで連結されている。即ち、リングローラと一体の中央ケーシングには、全ケーシングを一体化するための軸方向のボルト孔が形成されている。

キャリアユニットは、遊星ローラに挿入されたローラ軸と、遊星ローラユニットの出力側に配置され、ローラ軸が固定されるキャリアと、から構成されている。又、キャリアには出力軸が一体に形成されている。キャリアユニットは、遊星ローラユニットの出力側のキャリア及び出力軸において、軸受を介して前部ケーシングに回転自在に支持されている。

ところで遊星ローラユニットは、単純遊星ギヤユニット（以下、単に遊星ギヤユニットと呼ぶ）と構造が類似しているが、両者はそれぞれ他方よりも有利な機能を有している。例えば、遊星ローラユニットは、遊星ギヤユニットのようなギヤの噛み合いがないので遊星ギヤユニットよりも低騒音、低振動である。又、遊星ローラユニットは、回転変動が著しく小さく、精密研磨等の用途に適している。

一方、遊星ギヤユニットは、入力回転速度と出力回転速度の比が一定であるので、オープンループによる制御や、精密な回転角度の伝達が要求される用途に適している。

このように、遊星ローラユニットと遊星ギヤユニットは、それぞれ他方よりも有利な機能を有しており、従来、遊星ローラ型減速機と、遊星ギヤ型減速機は用途に応じて適宜選択されて使用されていた（例えば、特許文献２参照）。

又、近年、遊星ローラユニット、遊星ギヤユニットの構造の類似性やそれぞれの機能に鑑みて、従来は遊星ローラ型減速機を使用していた用途に遊星ギヤ型減速機を使用したいというニーズや、これと逆に、従来は遊星ギヤ型減速機を使用していた用途に遊星ローラ型減速機を使用したいというニーズも生じている。

特開２００１―１０８０３６号公報 特開昭５８―１１９７４６号公報

しかしながら、遊星ローラユニットと、遊星ギヤユニットは構造が類似していても、遊星ローラユニットは太陽ローラ、遊星ローラ、リングローラがトラクション力によりトルクを伝達する構造であるのに対し、遊星ギヤユニットは、太陽ギヤ、遊星ギヤ、リングギヤが噛合い係合してトルクを伝達する構造である。従って、寿命（損傷に至るまでの時間）を一定として設計を考慮し、リングローラの外径と、リングギヤの外径とを同等に設定した場合、図６に示されるように同図中に符号Ａを付した線で示される遊星ローラユニットよりも同図中に符号Ｂを付した遊星ギヤユニットの方が許容トルクが大きかった。言い換えれば許容トルクが同等の場合、遊星ローラ型減速機は、遊星ギヤ型減速機よりも大型なものとなっていた。

より詳細に説明すると、遊星ギヤユニットは、ギヤ同士の接触部における相対曲率半径が大きいため、それだけ接触部の面積が大きくなる。これに対し、遊星ローラユニットは、ローラ同士の接触部における相対曲率半径が小さいため、ローラ同士の接触部の面積は、遊星ギヤユニットにおけるギヤ同士の接触部の面積よりも小さい。

形状的な大きさ、減速比が同等である遊星ギヤユニットと、遊星ローラユニットに同等に同等のトルクが入力される場合、遊星ローラユニットにおけるローラ同士の接触部は、遊星ギヤユニットにおけるギヤ同士の接触部よりも小さな面積で同等の力を受けることになり、それだけ寿命が短くなる。言い換えれば、遊星ギヤユニットと同等の寿命とするためには、ローラの径を大きくしてローラ同士の接触部に作用する力を低減する必要があり、許容トルクが同等の場合、遊星ローラユニットは、遊星ギヤ型減速機よりも大型なものとなっていた。

又、上記従来の遊星ローラ型減速機は、遊星ローラユニットがその出力側に備えられたキャリア及び出力軸だけで軸受に支持されているため、出力軸にラジアル荷重が作用すると、反力として出力軸及びキャリアを支持する軸受に比較的大きな径方向の荷重が作用する。従って、図７に示されるように同図中に符号Ｃを付した線で示される遊星ローラユニットは、同図中に符号Ｄを付した遊星ギヤユニットよりも許容ラジアル荷重が小さかった。言い換えれば、許容ラジアル荷重が同等の場合は、遊星ローラ型減速機は出力軸及びキャリアを支持する軸受が大きくなってしまい、遊星ギヤ型減速機よりも大型なものとならざるを得ない場合があった。

従って、遊星ローラ型減速機と、遊星ギヤ型減速機のいずれかを選択しようとする場合、要求される許容トルクや許容ラジアル荷重が同等でも、遊星ローラ型減速機を選択する場合と、遊星ギヤ型減速機を選択する場合と、で設置スペースや、外部部材との取合いに差異が生じることとなり、両者をその機能の差異だけから簡単に選択することはできなかった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、許容トルクや許容ラジアル荷重が同等であり、且つ、外部部材との取合い等が共通である遊星ローラ型減速機と、遊星ギヤ型減速機と、を備える減速機シリーズを提供することをその課題とする。

本発明は、遊星ローラ型減速機と、許容トルクが前記遊星ローラ型減速機と同等である遊星ギヤ型減速機と、を備え、前記遊星ローラ型減速機は、ケーシングと、該ケーシングに一体で形成されたリングローラに、複数の遊星ローラ、太陽ローラ、がしまり嵌め状態で組み付けられてなる遊星ローラユニットと、該遊星ローラユニットの軸方向一方側に配置された出力側キャリア、他方側の入力側に配置された入力側キャリア、前記遊星ローラユニットを挿通し、前記入力側キャリア及び前記出力側キャリアを連結する複数の連結部材を有してなるキャリアユニットと、前記入力側キャリア及び前記ケーシングの間に配置された入力側キャリア軸受と、前記出力側キャリア及び前記ケーシングの間に配置された出力側キャリア軸受と、を有し、前記キャリアユニットが前記リングローラと一体の前記ケーシングに両持ち状態で回転自在に支持された構成であり、前記遊星ローラ型減速機の前記ケーシングに設けられ前記遊星ローラ型減速機を外部部材に取付けるための要素と、前記遊星ギヤ型減速機のケーシングに設けられ前記遊星ギヤ型減速機を前記外部部材に取付けるための要素と、が共通であり、前記遊星ローラ型減速機の前記出力側キャリアに設けられ前記遊星ローラ型減速機の出力回転を前記外部部材に伝達するために該外部部材に結合される要素と、前記遊星ギヤ型減速機の出力側キャリアに設けられ前記遊星ギヤ型減速機の出力回転を前記外部部材に伝達するために該外部部材に結合される要素と、が共通であることを特徴とする減速機シリーズ、により上記課題を解決したものである。

尚、本出願において、「リングローラに、複数の遊星ローラ、入力部をなす太陽ローラ、がしまり嵌め状態で組み付けられてなる」とは、これらの部材が、焼き嵌めや冷やし嵌めの手法で組み付けられ、ボルト等の他の部材の加圧力によらずに、径方向に加圧されているという意義で用いることとする。

従来の遊星ローラ型減速機は、リングローラと一体のケーシングと、キャリア軸受を収容するケーシング等の他のケーシングと、が別体であり、リングローラと一体のケーシングには、このような他のケーシングとの結合のためのボルト孔が形成されていたので径方向のサイズが大きく、又、ボルト孔の分だけケーシングの剛性が低く、リングローラ、遊星ローラ、太陽ローラに径方向の大きな加圧力を付与することが困難であった。これに対して本発明の遊星ローラ型減速機は、リングローラと一体のケーシングに、入力側キャリア軸受、出力側キャリア軸受を収容する部分も一体で形成されており、他のケーシングとの結合のためのボルト孔をリングローラの径方向外側に形成する必要がないので、径方向にコンパクトであり、且つ、ケーシング、リングローラの剛性が高く、遊星ローラユニットにそれだけ大きな加圧力を付与することができる。従って、サイズが同等であれば従来の遊星ローラ型減速機よりも大きなトルクを伝達することができる。

又、キャリアユニットは、入力側キャリアと出力側キャリアにおいて遊星ローラユニットの入力側に配置された入力側キャリア軸受及び出力側に配置された出力側キャリア軸受によりケーシングに両持ち状態で支持されているので、出力軸にラジアル荷重が作用した場合、キャリアユニットが遊星ローラユニットの片側のキャリア及び出力軸において軸受で支持された従来の遊星ローラ型減速機よりも、出力側キャリア軸受に作用する反力が小さく、又、ケーシングにボルト孔を形成する必要がなく出力側キャリア軸受として従来よりも大きな軸受で使用できるのでサイズが同等であれば従来の遊星ローラ型減速機よりも大きなラジアル荷重を受けることができる。

即ち、この遊星ローラ型減速機は、許容トルク、許容ラジアル荷重が同等であれば、従来の遊星ローラ型減速機よりもコンパクトである。

本発明によれば、許容トルク、許容ラジアル荷重が同等であり、且つ、外部部材との取合い等も共通である遊星ローラ型減速機と遊星ギヤ型減速機とを備える減速機シリーズを実現することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る減速機シリーズに用いられる遊星ローラ型減速機の全体構造を示す側断面図である。図２は、図１におけるII−II線に沿う断面図である。

遊星ローラ型減速機１０は、ケーシング１２と、該ケーシング１２に一体で形成されたリングローラ１４に、複数の遊星ローラ１６、入力部をなす太陽ローラ１８、がしまり嵌め状態で組み付けられてなる遊星ローラユニット２０と、該遊星ローラユニット２０の軸方向一方の出力側Ｓｏに配置されて出力部をなす出力側キャリア２２、他方の入力側Ｓｉに配置された入力側キャリア２４、遊星ローラユニット２０を挿通し、該入力側キャリア２４及び出力側キャリア２２を連結する複数の連結部材２６を有するキャリアユニット３４と、入力側キャリア２４及びケーシング１２の間に配置された入力側キャリア軸受３０と、出力側キャリア軸受３２及びケーシング１２の間に配置された出力側キャリア軸受３２と、を備え、出力側キャリア２２、入力側キャリア２４及び連結部材２６からなるキャリアユニット３４がケーシング１２に両持ち状態で回転自在に支持されている。

ケーシング１２は、筒状体で軸方向中央近傍の内周部にリングローラ１４が一体で形成されている。又、ケーシング１２は、リングローラ１４の径方向外側にフランジ３６が形成され、ケーシング１２を外部部材に取付けるための取付孔３８がフランジ３６に形成されている。尚、リングローラ１４、遊星ローラ１６、太陽ローラ１８は焼き嵌めの手法によりしまり嵌め状態で組み付けられている。

太陽ローラ１８には、入力側Ｓｉに突出する入力軸取付部１８Ａが設けられ、該入力軸取付部１８Ａの外周には入力軸４０に係合する軸方向のスプラインが形成されている。又、太陽ローラ１８は、出力側Ｓｏに突出した突起１８Ｂが設けられ、この突起１８Ｂにおいて軸受３９を介して出力側キャリア２２に回転自在に支持されている。太陽ローラ１８は、軸受３９及び入力軸４０により、軸方向の動きが規制されている。

入力軸４０は、中空構造で一端の内周には軸方向のスプラインが形成され、太陽ローラ１８の入力軸取付部１８Ａに係合している。このスプラインよりも太陽ローラ１８から離反する側の入力軸４０の内周部には、内蓋４１が嵌着されて閉塞され、遊星ローラユニット２０で使用されている潤滑油がスプライン係合部から漏出するのを遮断するようになっている。

又、入力軸４０の他端にはモータ軸（図示省略）等に摩擦結合するための摩擦結合部４０Ａが形成されている。この摩擦結合部４０Ａと、他の部分との間には、軸方向と垂直な方向にスリット４０Ｂが形成されている。又、摩擦結合部４０Ａは、その周方向の一部に軸方向に沿うスリット（図示省略）が形成されており、このスリットの一方側の部分を貫通し、他方側の部分に螺合するボルト（図示省略）の締結力により、摩擦結合部４０Ａの内径が縮小し、モータ軸（図示省略）等と摩擦力で結合されるように構成されている。

入力軸４０は、筒状の入力軸ケーシング４２内に収容され、軸受４４を介してケーシング４２に回転自在に支持されている。入力軸４０と、入力軸ケーシング４２と、の間、且つ、軸受４４の遊星ローラユニット２０と反対側にはオイルシール４８が設置されている。入力軸ケーシング４２はボルト４６でケーシング１２に結合されている。又、入力軸ケーシング４２には、摩擦結合部４０Ａのボルトを螺合／螺脱するための作業孔４２Ａが形成されている。

遊星ローラ１６及びリングローラ１４の軸方向両側にはリング板状体の一対の仕切板５０が設置されている。遊星ローラ１６は、幅がリングローラ１４よりも僅かに小さく、これにより一対の仕切板５０の間で滑らかに回転できるようになっている。

連結部材２６は、ボルト２６Ａと、カラー２６Ｂと、遊星ローラ１６に挿入され、公転成分を取出すピン部材２６Ｃと、スリーブ２６Ｄと、から構成されている。ボルト２６Ａは、入力側キャリア２４を貫通し、複数の遊星ローラ１６の間を挿通して出力側キャリア２２に螺合している。カラー２６Ｂは、ボルト２６Ａの外周に嵌合し、入力側キャリア２４及び出力側キャリア２２に挟まれて位置決めを行っている。尚、連結部材２６が螺合する出力側キャリア２２のねじ穴は、出力側が閉塞されている。ピン部材２６Ｃは、入力側キャリア２４及び出力側キャリア２２に嵌着され、遊星ローラ１６を挿通している。スリーブ２６Ｄは、遊星ローラ１６の内周に遊嵌すると共にピン部材２６Ｃの外周に嵌合し、入力側キャリア２４及び出力側キャリア２２間に配置されており、遊星ローラ１６とピン部材２６Ｃとが滑らかに回転できるようになっている。遊星ローラ１６は、幅がカラー２６Ｂ、スリーブ２６Ｄよりも僅かに小さく、これにより入力側キャリア２４及び出力側キャリア２２の間で滑らかに回転できるようになっている。

出力側キャリア２２は、円板状体でボルト２６Ａ、ピン部材２６Ｃが結合されている。又、出力側キャリア２２には出力側に突出する出力軸２３が一体に形成されている。出力側キャリア２２の外周は、遊星ローラユニット２０側の外径が若干小さい段付き形状であり、小径部に出力側キャリア軸受３２の内輪が嵌合している。尚、出力側キャリア２２の大径部は、出力側キャリア軸受３２の軸方向の端面に当接している。又、出力側キャリア２２の大径部と、ケーシング１２と、の間には、オイルシール５２が設置されている。又、出力側キャリア２２における入力側の中央近傍には軸受３９を保持するための凹部２２Ｃが形成されている。

入力側キャリア２４は、リング状体で、外周は、入力側の端部が他部よりも外径が大きい段付形状になっており、入力側キャリア軸受３０の内輪が嵌合すると共に該内輪の軸方向の端面に当接している。

入力側キャリア軸受３０及び出力側キャリア軸受３２は、外径がリングローラ１４の内径よりも大きく、且つ、リングローラ１４の近傍に設置されている。ここで、「入力側キャリア軸受３０が近傍に設置されている」とは、入力側キャリア軸受３０と、リングローラ１４と、の軸方向の間隔が入力側キャリア軸受３０の幅よりも小さくなるように、入力側キャリア軸受３０が設置されていることを意味する。出力側キャリア軸受３２についても同様である。又、これら入力側キャリア軸受３０及び出力側キャリア軸受３２はアンギュラ玉軸受であり、入力側キャリア２４及び出力側キャリア２２により軸方向両側から挟まれて加圧され、予圧が付与されて装架されている。具体的には、入力側キャリア軸受３０は、内輪の入力側の端面が入力側キャリア２４に当接し、外輪の出力側の端面が仕切板５０に当接している。一方、出力側キャリア軸受３２は、内輪の出力側の端面が出力側キャリア２２に当接し、外輪の入力側の端面が仕切板５０に当接している。ボルト２６Ａの締結力により、入力側キャリア軸受３０及び出力側キャリア軸受３２に予圧が付与されている。

次に、遊星ローラ型減速機１０の作用について説明する。

遊星ローラ型減速機１０は、リングローラ１４がケーシング１２に一体で形成されており、更にケーシング１２には入力側キャリア軸受３０、出力側キャリア軸受３２を収容する部分も一体で形成され、他のケーシングとの結合のためのボルト孔をリングローラ１４の径方向外側に形成する必要がないので、径方向にコンパクトである。更に、ケーシング１２と一体のリングローラ１４の剛性が高いのでそれだけ遊星ローラユニット２０に大きな加圧力を付与することができる。従って、サイズが同等であれば従来の遊星ローラ型減速機よりも大きなトルクを伝達することができる。又、ケーシング１２は、リングローラ１４の径方向外側にフランジ３６が形成されているので、この点でもリングローラ１４の剛性が高められている。言い換えれば、許容トルクが同等である場合、従来の遊星ローラ型減速機よりも遊星ローラ型減速機１０は、コンパクトである。

又、キャリアユニット３４は、遊星ローラユニット２０の入力側に配置された入力側キャリア２４、出力側に配置された出力側キャリア２２において入力側キャリア軸受３０、出力側キャリア軸受３２によりケーシング１２に両持ち状態で支持されているので、出力軸２３にラジアル荷重が作用した場合、出力側キャリア軸受３２及び入力側キャリア軸受３０に作用する反力は、キャリアユニットが遊星ローラユニットの片側のキャリア及び出力軸において軸受で支持された従来の遊星ローラ型減速機の出力軸及びキャリアを支持する軸受に作用する反力よりも小さく抑制され、サイズが同等であれば従来の遊星ローラ型減速機よりも大きなラジアル荷重を受けることができる。

又、出力軸２３にラジアル荷重が作用する場合、遊星ローラユニット２０に反力が作用しうるが、リングローラ１４の剛性が高く、且つ、遊星ローラユニット２０の剛性も高いので、この点でも従来の遊星ローラ型減速機よりも大きなラジアル荷重を受けることが可能である。

更に、入力側キャリア軸受３０及び出力側キャリア軸受３２は、アンギュラ玉軸受であり、入力側キャリア２４及び出力側キャリア２２に挟まれて軸方向に加圧され、予圧が付与されて隙間を詰めた状態で装架されているので、大きな変形を生じさせやすいラジアル荷重がキャリアユニット３４に作用しても出力軸２３の芯振れが抑制される。又、入力側キャリア軸受３０及び出力側キャリア軸受３２は、アンギュラ軸受けであるので、キャリアユニット３４に作用するスラスト荷重も受けることができる。

又、入力側キャリア軸受３０及び出力側キャリア軸受３２は、リングローラ１４の近傍に設置されているので、キャリアを出力軸部において軸受で支持する従来の構造と比較して軸方向にコンパクトである。尚、入力側キャリア軸受３０及び出力側キャリア軸受３２は、外径がリングローラ１４の内径よりも大きいので、軸方向の両者の間隔が小さくても大きなラジアル荷重を受けることができる。

即ち、許容トルクや許容ラジアル荷重が同等の場合、遊星ローラ型減速機１０は、従来の遊星ローラ型減速機に対し、径方向及び軸方向双方にコンパクトである。

ここで、遊星ローラ型減速機１０の組立て方について簡単に説明しておく。

まず、ケーシング１２を加熱し、リングローラ１４の内径を若干拡大した状態で、遊星ローラ１６、太陽ローラ１８をリングローラ１４に組付ける。ケーシング１２は、冷却されることで内径が小さくなり、リングローラ１４、遊星ローラ１６、太陽ローラ１８は径方向に加圧される。

このようにして組み立てられた遊星ローラユニット２０に入力側キャリア２４、出力側キャリア２２、入力側キャリア軸受３０、出力側キャリア軸受３２等を組付けてボルト２６Ａを入力側Ｓｉから挿入して締め付ける。これにより、遊星ローラユニット２０にキャリアユニット３４が組み付けられる。

更に、入力軸ケーシング４２に、軸受４４、オイルシール４８、入力軸４０を組み付け、この状態で入力軸４０のスプラインを、入力側Ｓｉから太陽ローラ１８の入力軸取付部１８Ａに嵌合させると共に、入力軸ケーシング４２と、ケーシング１２と、をボルト４６で締結する。

これにより、遊星ローラ型減速機１０の組立てが完了する。このように、遊星ローラ型減速機１０は、組立て作業が容易であり、生産性が良い。尚、入力側キャリア２４、出力側キャリア２２を結合するボルト２６Ａを出力側から出力側キャリア２２に挿入して入力側キャリア２４に螺合する構造としてもよいが、この場合、ボルト孔が出力側キャリア２２を貫通する構造となる。これに対し、本第１実施形態のように入力側キャリア２４、出力側キャリア２２を結合するボルト２６Ａを入力側Ｓｉから挿入して出力側キャリア２２に螺合させる構造とすることで、出力側キャリア２２のボルト孔の出力側を閉塞した構造とすることが可能となっている。即ち、ボルト２６とボルト孔との間にシール等を設けることなく、この部分からの潤滑油漏れを確実に防止できており、構造が簡単で、且つ、信頼性が高い。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図３は、本第２実施形態に係る減速機シリーズに用いられる遊星ローラ型減速機６０の全体構造を示す側断面図である。

遊星ローラ型減速機６０は、前記第１実施形態に係る遊星ローラ型減速機１０に対し、太陽ローラ６２の入力側Ｓｉに突出した入力軸取付部６２Ａが、圧入によりしまり嵌め状態で入力軸６４に摩擦結合されるように構成されている。又、入力側キャリア２４、出力側キャリア２２を連結するボルト６６が出力側キャリア２２を貫通して入力側キャリア２４に螺合する構成である。他の構成については、遊星ローラ型減速機１０と同様であるので、図１と同一符号を付することとして説明を省略する。

入力軸６４は、軸方向一端近傍の内周部分が、円筒面となっており、この部分に入力軸取付部６２Ａが圧入され、太陽ローラ６２が結合されている。尚、太陽ローラ６２は、入力軸６４により軸方向の動きが規制されているので、太陽ローラ６２の軸方向の動きを規制するための軸受は設けられていない。従って、太陽ローラ６２には、出力側Ｓｏに突出する突起は形成されていない。

遊星ローラ型減速機６０は、遊星ローラ型減速機１０と同様に、許容トルク、許容ラジアル荷重が同等の場合、従来の遊星ローラ型減速機よりもコンパクトであることに加え、太陽ローラ６２の入力軸取付部６２Ａが、圧入により入力軸６４に結合され、回転方向のガタがないので、回転変動が生じない。更に、太陽ローラ６２の入力軸取付部６２Ａが入力軸６４にしまり嵌め状態で結合されているので、入力軸取付部６２Ａと入力軸６４との間にシール等を設けることなく、この部分からの潤滑油漏れを確実に防止できており、構造で簡単で、且つ、信頼性が高い。

尚、遊星ローラ型減速機６０は、遊星ローラ型減速機１０と組立て方が異なるので、遊星ローラ型減速機６０の組立て方について簡単に説明しておく。

まず、焼き嵌め、圧入等の手法により、入力軸６４を太陽ローラ６２にしまり嵌め状態で組み付け、更に、入力軸ケーシング４２に、太陽ローラ６２、入力軸６４、軸受４４、オイルシール４８を組み付ける。又、ケーシング１２に、入力側キャリア２４、入力側キャリア軸受３０を組付けておく。

次に、遊星ローラ型減速機１０の場合と同様に焼き嵌めの手法で、リングローラ１４（ケーシング１２）に、遊星ローラ１６、太陽ローラ６２を組付けて遊星ローラユニット２０を組立てると共にボルト４６でケーシング１２と、入力軸ケーシング４２と、を結合する。

最後に、出力側キャリア２２、出力側キャリア軸受３２を組付け、ボルト６６を出力側キャリア２２に挿入して、入力側キャリア２４に螺合させる。これにより、遊星ローラ型減速機６０の組立てが完了する。このように、遊星ローラ型減速機６０も、組立て作業が容易であり、生産性が良い。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

図４は、本第３実施形態に係る減速機シリーズに用いられる遊星ローラ型減速機７０の全体構造を示す側断面図である。

遊星ローラ型減速機７０は、前記第１実施形態に係る遊星ローラ型減速機１０に対し、出力軸２３が省略され、出力側キャリア７２に外部部材への取付のためのねじ孔７２Ａが形成されている。又、出力側キャリア７２におけるピン部材２６Ｃが嵌着される穴は、遊星ローラユニット２０側だけに開口しており、他方は閉塞されている。尚、入力側キャリア軸受７４及び出力側キャリア軸受７６は、非アンギュラタイプの玉軸受である。又、ピン部材２６Ｃと遊星ローラ１６との間には伝達効率を高めるためにニードル軸受６６Ｄが嵌装されている。他の構成については、遊星ローラ型減速機１０と同様であるので、図１と同一符号を付することとして説明を省略する。

このように、出力軸が省略され、出力側キャリア７２において相手部材と結合するように構成されているので、軸方向の一層のコンパクト化が図られている。尚、この場合、出力側キャリア７２にラジアル荷重が作用しても、出力側キャリア７２は出力軸部が省略されているので、モーメントは小さい。

図５は、本実施形態に係る減速機シリーズ８０の全体構造を示す側断面図である。

減速機シリーズ８０は、前記第１実施形態に係る遊星ローラ型減速機１０と、許容トルク、許容ラジアル荷重が遊星ローラ型減速機１０と同等である遊星ギヤ型減速機９０と、を備え、遊星ローラ型減速機１０と、遊星ギヤ型減速機９０と、は外部部材への取付部の取合いが共通であることを特徴としている。外部部材への取付部の取合いが共通とは、取付部における外部部材に結合される要素が共通であることを意味し、本実施形態では具体的には、両者は、出力軸２３とフランジ取付孔３８の位置関係が等しい。尚、本出願において、「許容トルクが同等である」とは、入力可能なトルク（モータの出力容量）の最大値の差が１０％以内であることを意味する。又、「許容ラジアル荷重が同等である」とは、出力側キャリアに作用するラジアル荷重として許容できる最大値の差が１０％以内であることを意味する。

又、減速機シリーズ８０は、遊星ローラ型減速機１０のケーシングの外形の寸法と、遊星ギヤ型減速機９０のケーシングの外形の寸法と、がほぼ等しい。尚、本出願において、「ケーシングの外形の寸法がほぼ等しい」とは、軸方向のケ−シングの長さ、軸方向に垂直な方向のケーシングの外径又は幅等のケーシングの外形の主要寸法の差が１０％以内であることを意味する。

又、減速機シリーズ８０は、遊星ローラ型減速機１０のリングローラ１６の外径Ｄｒと、遊星ギヤ型減速機９０のリングギヤ９１の外径Ｄｇと、が同等である。尚、本出願において、「リングローラの外径」とは、リングローラの径方向外側の部分における最小の幅を意味する。例えば、リングローラの径方向外側の部分が段付きの円筒形であれば、小径部の外径がリングローラの外径に相当し、リングローラの径方向外側の部分の外周が正方形であれば平行な２面の幅がリングローラの外径に相当する。又、長方形であれば、平行な２面の幅のうち、小さい方がリングローラの外径に相当し、リングローラの径方向外側に円形や方形の部分がなく、外周が例えば、花びら様のフランジ形状のように部位により半径が異なる形状の部分だけで構成されている場合は、外周における実質的に最小半径の部位の外径がリングローラの外径に相当する。又、本出願において、「リングローラの外径と、リングギヤの外径と、が同等である」とは、両者の差が１０％以内であることを意味する。

遊星ギヤ型減速機９０は、遊星ギヤユニット９２を備えている。尚、遊星ギヤ型減速機９０における遊星ギヤユニット９２以外の部分の構造は遊星ローラ型減速機１０と類似しているため説明を省略する。

又、減速機シリーズ８０は、遊星ローラ型減速機１０及び遊星ギヤ型減速機９０と、許容トルク、許容ラジアル荷重が異なる複数組みの遊星ローラ型減速機及び遊星ギヤ型減速機（図示省略）を備えており、これら各組の遊星ローラ型減速機及び遊星ギヤ型減速機も、外部部材への取付部の形状及び寸法が共通である。更に、ケーシングの外形の寸法もほぼ等しく、リングローラの外径及びリングギヤの外径も同等である。

許容トルク、許容ラジアル荷重が同等である場合、従来は、遊星ギヤ型減速機よりも遊星ローラ型減速機が大型であることが常識とされていたのに対し、遊星ローラ型減速機１０は上述のように従来の遊星ローラ型減速機よりもコンパクトであるので、遊星ギヤ型減速機９０と出力トルク、許容ラジアル荷重が同等であると共に、外部部材への取付部の形状及び寸法が共通で、更にケーシングの外形の寸法がほぼ等しくなっている。

減速機シリーズ８０は、遊星ローラ型減速機１０及び遊星ギヤ型減速機９０の外部部材との取合いや、設置スペースが共通であるので、用途に応じて両者をその機能の差異だけから簡単に選択することができる。又、例えば、遊星ローラ型減速機１０を使用していた用途に遊星ギヤ型減速機９０を使用したり、これと逆に、遊星ギヤ型減速機９０を使用していた用途に遊星ローラ型減速機１０を使用することも容易であり、減速機シリーズ８０は汎用性が高い。

尚、上記実施形態において、リングローラ１４、遊星ローラ１６、太陽ローラ１８は焼き嵌めの手法によりしまり嵌め状態で組み付けられているが、冷やし嵌めや圧入等により、リングローラ１４、遊星ローラ１６、太陽ローラ１８をしまり嵌め状態で組み付けてもよい。

又、上記実施形態において、遊星ギヤ型減速機９０の遊星ギヤユニット９２は、単純遊星歯車機構であるが、例えば、内接揺動型遊星歯車機構等の他の遊星歯車機構を採用した遊星ギヤ式減速機と、遊星ローラ減速機と、で構成される減速機シリーズとしてもよい。

本発明は、産業機械、生産設備、輸送機器等の様々な分野に利用することができる。

本発明の第１実施形態に係る減速機シリーズに用いられる遊星ローラ型減速機の全体構造を示す側断面図 図１におけるII−II線に沿う断面図 本発明の第２実施形態に係る減速機シリーズに用いられる遊星ローラ型減速機の全体構造を示す側断面図 本発明の第３実施形態に係る減速機シリーズに用いられる遊星ローラ型減速機の全体構造を示す側断面図 本実施形態に係る減速機シリーズの構成を示す側断面図 従来の遊星ローラ型減速機のリングローラの外径、遊星ギヤ型減速機のリングギヤの外径と、許容トルクと、の関係を模式的に示すグラフ 従来の遊星ローラ型減速機のリングローラの外径、遊星ギヤ型減速機のリングギヤの外径と、許容ラジアル荷重と、の関係を模式的に示すグラフ

符号の説明

１０、６０、７０…遊星ローラ型減速機
１２…ケーシング
１４…リングローラ
１６…遊星ローラ
１８、６２…太陽ローラ
１８Ａ、６２Ａ…入力軸取付部
２０…遊星ローラユニット
２２、７２…出力側キャリア
２３…出力軸
２４…入力側キャリア
２６…連結部材
２６Ａ…ボルト
２６Ｂ、２６Ｄ…カラー
２６Ｃ…ピン部材
２８…ピン部材
３０、７４…入力側キャリア軸受
３２、７６…出力側キャリア軸受
３４…キャリアユニット
３６…フランジ
３８…取付孔
４０、６４…入力軸
８０…減速機シリーズ
９０…遊星ギヤ型減速機
９１…リングギヤ

Claims (10)

1. 遊星ローラ型減速機と、許容トルクが前記遊星ローラ型減速機と同等である遊星ギヤ型減速機と、を備え、
   前記遊星ローラ型減速機は、
   ケーシングと、
   該ケーシングに一体で形成されたリングローラに、複数の遊星ローラ、太陽ローラ、がしまり嵌め状態で組み付けられてなる遊星ローラユニットと、
   該遊星ローラユニットの軸方向一方側に配置された出力側キャリア、他方側に配置された入力側キャリア、前記遊星ローラユニットを挿通し、前記入力側キャリア及び前記出力側キャリアを連結する複数の連結部材を有してなるキャリアユニットと、
   前記入力側キャリア及び前記ケーシングの間に配置された入力側キャリア軸受と、
   前記出力側キャリア及び前記ケーシングの間に配置された出力側キャリア軸受と、
   を有し、前記キャリアユニットが前記リングローラと一体の前記ケーシングに両持ち状態で回転自在に支持された構成であり、
   前記遊星ローラ型減速機の前記ケーシングに設けられ前記遊星ローラ型減速機を外部部材に取付けるための要素と、前記遊星ギヤ型減速機のケーシングに設けられ前記遊星ギヤ型減速機を前記外部部材に取付けるための要素と、が共通であり、
   前記遊星ローラ型減速機の前記出力側キャリアに設けられ前記遊星ローラ型減速機の出力回転を前記外部部材に伝達するために該外部部材に結合される要素と、前記遊星ギヤ型減速機の出力側キャリアに設けられ前記遊星ギヤ型減速機の出力回転を前記外部部材に伝達するために該外部部材に結合される要素と、が共通である
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
2. 請求項１において、
   前記遊星ローラ型減速機の前記太陽ローラは、軸方向のスプラインが形成されて該スプラインにおいて入力軸に係合するように構成され、
   前記遊星ローラ型減速機の前記キャリアユニットは、前記複数の連結部材の少なくとも一部がボルトであり、該ボルトが前記入力側キャリアを貫通して前記出力側キャリアに螺合する構成である
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
3. 請求項１において、
   前記遊星ローラ型減速機の前記太陽ローラは、しまり嵌め状態で入力軸に摩擦結合されるように構成され、
   前記遊星ローラ型減速機の前記キャリアユニットは、前記複数の連結部材の少なくとも一部がボルトであり、該ボルトが前記出力側キャリアを貫通して前記入力側キャリアに螺合する構成である
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記遊星ローラ型減速機の前記入力側キャリア軸受及び前記出力側キャリア軸受は、外径が前記リングローラの内径よりも大きく、且つ、前記リングローラの近傍に設置された
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記遊星ローラ型減速機の前記入力側キャリア軸受及び前記出力側キャリア軸受は、アンギュラ玉軸受及び円錐ころ軸受のいずれかであり、前記入力側キャリア及び前記出力側キャリアにより軸方向両側から挟まれるように装架された
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、
   前記遊星ローラ型減速機の前記キャリアユニットの複数の連結部材の少なくとも一部は、前記遊星ローラを挿通するピン部材である
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
   前記遊星ローラ型減速機の前記ケーシング及び前記遊星ギヤ型減速機の前記ケーシングには、これら減速機を前記外部部材に取付けるための要素として共通の取付孔が形成された
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
8. 請求項７において、
   前記遊星ローラ型減速機の前記ケーシングにおける前記リングローラの径方向外側にフランジが形成され、該フランジに前記取付孔が形成された
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
9. 請求項１〜８のいずれかにおいて、
   前記遊星ローラ型減速機の前記ケーシングと、前記遊星ギヤ型減速機の前記ケーシングと、は外形の寸法がほぼ等しい
   ことを特徴とする減速機シリーズ。
10. 請求項１〜９のいずれかにおいて、
    前記遊星ローラ型減速機の前記リングローラの外径と、前記遊星ギヤ型減速機のリングギヤの外径と、が同等である
    ことを特徴とする減速機シリーズ。

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