以下、本発明を実施するための形態につ� ��て図面を参照しつつ説明する。尚、本発明� ��実施形態に係る偏心型減速機は、産業用ロ� ��ットや種々の工作機械等の各種産業用機械� ��建設機械等において広く適用することがで� ��る。尚、例えば、風車においては、近年、� ��レード(羽根)の直径が大きくなる傾向にあ� �ことから、風向きに合わせて風車を回転す� �ための首振り用の駆動装置であるヨー(Yow)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� ��求される状況にある。このため、本実施形� ��に係る偏心型減速機は、このような風車の� ��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、クランク軸と、ク� ��ンク軸が回転することで偏心して回転する� ��歯歯車と、外歯歯車の外歯と噛み合う内歯� ��設けられたケースと、クランク軸を回転自� ��に支持するキャリアと、を備える偏心型減� ��機に関して本発明を広く適用することがで� ��る。

 図1は、本発明の一実施の形態に係る偏心 型減速機1を示す断面図である。偏心型減速� �1は、例えば、風車のヨー駆動装置として用� ��られ、図1に示すように、上側に配置された モータ100から入力された回転を減速して伝達 して出力する。この偏心型減速機1は、入力� �11、スパーギア12、クランク軸13、ケース14、 外歯歯車15、基部キャリア16、端部キャリア17 、支柱18、ピン部材(19、20)(図2参照)、ボルト� ��材21などを備えて構成されている。

 ケース14は、筒状の第1ケース部14aと第2ケ ース部14bとで構成されており、これらの縁部 同士がボルトで連結されている。そして、ケ ース14の内部には、入力軸11、スパーギア12、 クランク軸13、外歯歯車15、基部キャリア16の 一部、端部キャリア17などが収納されている� ��このケース14は、出力側である一端側(第1ケ ース部14aの端部側)は開口形成され、入力側� �ある他端側(第2ケース部14bの端部側)にはモ� �タ100が固定されている。また、図1及び図1の A-A線矢視断面図である図2に示すように、ケ� �ス14には、内周に内歯22が設けられている。� ��歯22は、後述する外歯歯車15に設けられた外 歯23と噛み合うピン状部材(丸棒状の部材)と� �て形成されている。各内歯22は、ケース14の� ��周において等間隔でケース14に嵌め込まれ� �状態で配列されている。

 入力軸11は、モータ100のモータ出力軸100a� ��らの回転駆動力が遊星歯車機構24を介して� �力されてモータ100に連動するように設けら� �ている。即ち、ケース14の他端側に取り付け られたモータ100からケース14内に突出するモ� ��タ出力軸100aに遊星歯車機構24の太陽ギア24a� ��連結されている。そして、太陽ギア24aに噛� ��合う複数の遊星歯車24bを回転自在に支持す� ��とともに公転運動を行う遊星枠24cの内周部� ��に対して入力軸11がスプライン結合により� �結されている。このようにして、モータ100� �らの回転駆動力が遊星歯車機構24を介して減 速されて入力軸11へと伝達されるようになっ� ��いる。また、入力軸11は、ケース14の内周に ついての径方向(以下、「ケース14の径方向」 という)における中心に配置されており、遊� �枠24bとスプライン結合する他端側(モータ100� ��)とは反対側の一端側の外周にリングギア11a がスプライン結合されている。

 スパーギア12は、入力軸11の周囲にその周 方向に沿って複数(本実施形態では、3つ)配設 されている。そして、各スパーギア12は、入� ��軸11に結合されたリングギア11aに対して噛� �合うようになっている。これにより、モー� �100からの回転駆動力によって入力軸11が回転 することで、この回転に伴ってスパーギア12� ��回転駆動されるようになっている。

 クランク軸13は、モータ100側の端部にお� �てスパーギア12が固定されており、スパーギ ア12とともに回転することで後述する外歯歯� ��15を偏心させて回転させる部材として設け� �れている。そして、クランク軸13は、図1及� �図2に示すように、外歯歯車15に形成された� �ランク軸用孔25を貫通するとともにケース14� ��内周に沿う周方向に沿って入力軸11と平行� �複数(本実施形態では、3つ)配置されている� �即ち、図2によく示すように、3つのクランク 軸13は、ケース14の内周の中心であるケース� �心P(図2にて点で示す)を中心とする所定の円Q (図2にて二点鎖線で示す)の周方向に沿って配 置されている。

 また、各クランク軸13は、図1によく示す� ��うに、第1カム部分13a、第2カム部分13b、第3� ��ム部分13c、第1軸部13d、及び第2軸部13eを備� �て構成されており、第1軸部13d、第1カム部分 13a、第2カム部分13b、第3カム部分13c、第2軸部 13eの順番で直列に設けられている。そして、 第1~第3カム部分(13a~13c)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ており、 それぞれの中心位置がクランク軸13の軸心(第 1軸部13d及び第2軸部13eの中心位置)に対して偏 心するように設けられている。また、第1軸� �13dは後述する基部キャリア16に対してころ軸 受け27を介して回転自在に支持されており、� ��2軸部13eは後述する端部キャリア17に対して� ��ろ軸受け28を介して回転自在に支持されて� �る。尚、各クランク軸13の第2軸部13eの端部� �はスパーギア12がそれぞれスプライン結合に より取り付けられている。

 基部キャリア16は、図1によく示すように� ��出力側である一端側がケース14の開口から� �出した状態で配置され、この一端側におい� �出力ギア32が取り付けられている。また、基 部キャリア16は、他端側が支柱18、ピン部材(1 9、20)及びボルト部材21を介して端部キャリア 17と連結されてケース14内に収納されており� �この状態で偏心型減速機1における出力軸を� ��成している。そして、基部キャリア16及び� �部キャリア17を備えて構成された出力軸は、 ケース14の内周に沿って配設された出力側の� ��ろ軸受け29及びモータ100側の玉軸受け30を介 してケース14に対して回転自在に支持されて� ��る。また、基部キャリア16には、各クラン� �軸13の一端側をその第1軸部13dにてころ軸受� �27を介して回転自在に支持する回転支持穴31� ��設けられている。尚、図2では、回転支持穴 31を破線で示している。

 また、基部キャリア16の他端側で連結さ� �る端部キャリア17は、円板状の部材として設 けられ、クランク軸13の第2軸部13eが貫通する 貫通孔が形成されている。この貫通孔におい て、端部キャリア17は、クランク軸13の他端� �をその第2軸部13eにてころ軸受け28を介して� �転自在に支持している。

 外歯歯車15は、図1及び図2に示すように、 平行に重ねられた状態でケース14内に収納さ� ��る第1外歯歯車15a、第2外歯歯車15b、及び第3� ��歯歯車15cを備えて構成されている。第1~第3� ��歯歯車(15a~15c)にはそれぞれ、クランク軸13� �貫通するクランク軸用孔25、及び、後述する 支柱18が貫通する支柱用孔26が形成されてい� �。第1~第3外歯歯車(15a~15c)は、入力軸11の軸方 向と平行な方向において、各クランク軸用孔 25の位置が対応するとともに各支柱用孔26の� �置が対応するように配置されている。クラ� �ク軸用孔25は、円形孔として形成され、各ク ランク軸13に対応して外歯歯車15の周方向に� �等角度で3つ形成されている。このクランク� ��用孔25は、第1外歯歯車15aにおいては第1カム 部分13aを、第2外歯歯車15bにおいては第2カム� ��分13bを、第3外歯歯車15cにおいては第3カム� �分13cを、それぞれニードル軸受け33を介して 保持している。支柱用孔26は、内周壁面が円� ��状の面で形成された三角形状断面の孔とし� ��形成され、各支柱18に対応して外歯歯車15の 周方向に均等角度で3つ形成されている。即� �、支柱用孔26は、クランク軸用孔25と外歯歯� ��15の周方向において交互に形成されている� �この支柱用孔26には、支柱18がそれぞれ遊嵌� ��態で貫通している。また、後述するように� ��外歯歯車15には、支柱18の基部キャリア16に� ��続する根元部分における所定箇所に対向す� ��位置において、支柱用孔26の縁部分の一部� �大きめの面取りが施されるように切り欠か� �た状態に形成されることで、切欠部34が形成 されている(図6参照)。

 尚、外歯歯車15及びクランク軸13が上述の ように配設されているため、入力軸11からス� ��ーギア12を介して回転駆動力が伝達されて� �ランク軸13が回転すると、このクランク軸13� ��回転に伴い第1~第3カム部分(13a~13c)から外歯� ��車15に対して荷重が作用する。この荷重に� �り、外歯歯車15(第1外歯歯車15a、第2外歯歯車 15b、第3外歯歯車15c)が揺動することになる。

 また、第1外歯歯車15a、第2外歯歯車15b、� �3外歯歯車15cのそれぞれの外周には、内歯22� �噛み合う外歯23が設けられている。外歯歯車 15(15a~15c)の外歯23の歯数は、内歯22の歯数より も1個少なくなるように設けられている。こ� �ため、クランク軸13が回転するごとに、噛み 合う外歯23と内歯22との噛み合いがずれ、外� �歯車15(第1外歯歯車15a、第2外歯歯車15b、第3� �歯歯車15c)が偏心して揺動回転するようにな� ��ている。

 次に、支柱18の構成について詳しく説明� �る。図3は、基部キャリア16及び支柱18につい てピン部材(19、20)及びボルト部材21の断面図� ��ともに示す図であり、図1のB線矢視位置か� �見た図である。図1乃至図3に示すように、支 柱18は、ケース14の内周に沿う周方向に沿っ� �(図2の円Qの周方向に沿って)各クランク軸13� �間にそれぞれ配置されている。そして、支� �18は、ケース14の内周に沿う周方向(以下、「 ケース14の周方向」という)に均等角度で複数 (本実施形態では、3つ)配置されており、それ ぞれ基部キャリア16と一体的に形成され、基� ��キャリア16の他端側(モータ100側)に向かって 突出するように設けられている。この支柱18� ��介して、基部キャリア16と端部キャリア17と が連結される。

 図1乃至図3に示すように、支柱18は、支柱 18の長手方向(支柱18が基部キャリア16から端� �キャリア17に向かって延びる方向)と垂直な� �面において曲率半径の大きい円弧状の側面� �曲率半径の小さい円弧状の側面を介して連� �することで周囲側面が形成された三角形状� �面を有するように形成されている。尚、図4� ��、図3に示す支柱18のうちの1つのみを拡大し て示した図である。図4によく示すように、� �柱18の周囲側面には、外側面42、張り出し部� ��面35、支持穴対向側面36等の側面が形成され ている。外側面42は、支柱18において、ケー� �14の径方向における外側であるとともにケー ス14の内周に向く側(外歯歯車15を介して対向� ��る側)に位置するよう配置された側面として 設けられている(図2乃至図4参照)。また、こ� �外側面42は、ケース14の周方向に沿うように� ��置されている。張り出し部側面35は、支柱18 において、ケース14の径方向における外側で� ��るとともにケース14の周方向において張り� �すように位置する張り出し部分37における側 面として設けられている。この張り出し部側 面35は、支柱18の周囲側面において外側面42と 支持穴対向側面36との間に配置されている。� ��た、支持穴対向側面36は、支柱18における回 転支持穴31に対向して配置され、回転支持穴3 1に沿うように円弧状に配置された側面とし� �設けられている(図3、図4参照)。

 図5及び図6は、それぞれ図3に示す基部キ� ��リア16、支柱18、及び第1外歯歯車15aをC線矢� ��方向から見た図であって、支柱18を一部切� �き断面として示す図である。図5及び図6にお いては、1つの支柱18のみが図示されて他の支 柱18の図示は省略されている。そして、図5に おいては、図示された支柱18はケース14の周� �向に沿った断面であるD-D線矢視位置の断面� �して図示されており、さらに、ボルト部材21 がボルト穴40に配置されていない状態が図示� ��れている。また、図6においては、図示され た支柱18はケース14の周方向に沿った断面で� �るE-E線矢視位置の断面として図示されてお� �、さらに、ピン部材(19、20)がピン穴41に配置 されていない状態が図示されている。

 図4乃至図6に示すように、支柱18の周囲側 面には、支柱18が基部キャリア16に連続する� �元部分において異なる曲率半径の曲面を形� �して基部キャリア16にそれぞれ連続するよう に設けられた第1曲部38と第2曲部39とが形成さ れている。即ち、第1曲部38及び第2曲部39は、 支柱18の根元部分において支柱18の長手方向� �平行な断面にて異なる曲率半径を構成する� �面を形成して基部キャリア16にそれぞれ連続 するように設けられている。第1曲部38は、支 持穴対向側面36の根元部分に形成されている� ��一方、第2曲部39は、支柱18の周囲側面にお� �る外側面42と支持穴対向側面36との間に位置� ��る張り出し部側面35の根元部分に形成され� �いる。そして、第2曲部39は、張り出し部分37 において、この張り出し部分37に対向する回� ��支持穴31の周縁に接してケース中心Pを通る� ��線R(図3で破線で示す)よりも当該回転支持穴 31側に形成されている。

 また、第2曲部39は、曲率半径が第1曲部38� ��りも大きくなるように形成されており、例� ��ば、第1曲部38は15Rの曲率半径となるように( 曲率半径が15mmとなるように)形成され、第2曲 部39は25Rの曲率半径となるように(曲率半径が 25mmとなるように)形成されている。このよう� ��、第2曲部39の曲率半径が十分に大きな値と� ��るように設定され、さらに、第1曲部38より� ��第2曲部39の曲率半径が大きくなるように設� ��されることで、ケース14の周方向に作用す� �力を第1曲部38と第2曲部39とで効率よく分散� �て支持することができる。尚、本実施形態� �説明したように、第1曲部38の曲率半径の寸� �の第2曲部39の曲率半径の寸法に対する比率� �5分の3或いはその近傍の比率となるように設 定されることで、ケース14の周方向に作用す� ��荷重を第1曲部38と第2曲部39とで効率よく分� ��して支持することができるが、この比率以� ��に設定されてもケース14の周方向の荷重を� �分に分散して支持することができる。

 また、図6に示すように、外歯歯車15にお� ��る第1外歯歯車15aには、支柱用孔26を介して� ��柱18の第2曲部39に対向する位置に切欠部34が 形成されている。この切欠部34は、前述のよ� ��に、支柱用孔26の縁部分の一部が平面状に� �は曲面状(例えば、円錐曲面の一部を成すよ� ��な曲面状)に面取りが施されるように切り欠 かれた状態のような形状に形成されている。 図7は、図6に示す状態からクランク軸13の回� �に伴って第1外歯歯車15aが揺動し、支柱用孔2 6の縁部分と第2曲部39とが接近した状態を示� �図である。この図7に示すように、第1外歯歯 車15cに切欠部34が設けられていることで、第2 曲部39の曲率半径の寸法が大きく設定されて� ��ても第2曲部39と外歯歯車15との干渉が発生� �ることを防止することができる。

 図1乃至図3に示すように、ピン部材(19、20 )及びボルト部材21は、支柱18内にそれぞれの� ��方向における一部が配置されて基部キャリ� ��16と端部キャリア17とを連結する連結部材と して設けられている。ピン部材(19、20)は、一 端側が支柱18に形成された孔に対して、他端� ��が端部キャリア17に形成された孔に対して� �それぞれ嵌合状態で嵌め込まれている。一� �、ボルト部材21は、端部キャリア17に形成さ� ��た貫通孔をそのボルト軸部が貫通するとと� ��にそのボルト頭部が端部キャリア17に対し� �係止するように配置されている。そして、� �のボルト部材21は、支柱18に形成されて内周� ��雌ネジ部分が設けられたボルト穴40に対し� �その先端側の雄ネジ部分で螺合することで� �基部キャリア17と端部キャリア18とを結合す� ��ように構成されている。

 上述した構成を備える偏心型減速機1は、 モータ出力軸100aが回転してモータ100からの� �転駆動力が遊星歯車機構24を介して入力軸11� ��伝達されると、入力軸11が回転してリング� �ア11aと噛み合う複数のスパーギア12が回転す る。この各スパーギア12の回転とともに複数� ��クランク軸13が回転し、このクランク軸13と ともに第1カム部分13a、第2カム部分13b、及び� ��3カム部分13cが回転する。この回転に伴って 、前述のように、第1外歯歯車15a、第2外歯歯� ��15b、及び第3外歯歯車15cが内歯22と噛み合い� ��ずらしながら偏心して回転する。そして、� ��1~第3外歯歯車(15a~15c)の偏心回転に伴って、� ��ードル軸受け33で回転保持されたクランク� �13もケース中心Pを中心として公転運動を行� �。これにより、第1曲部38及び第2曲部39が形� �された支柱18で連結された基部キャリア16及� ��端部キャリア17を備えて構成されてクラン� �軸13を回転自在に支持する出力軸が回転し、 大きなトルクが出力ギア32から出力されるこ� ��になる。

 以上説明した偏心型減速機1によると、支 柱18の側面において基部キャリア16に連続す� �根元部分に第1曲部38とこの第1曲部38よりも� �率半径が大きい第2曲部39とが形成されてい� �。そして、第1曲部38が支持穴対抗側面36に形 成され、第2曲部39が外側面42と支持穴対向側� ��36との間に形成されている。このため、ケ� �ス14の周方向に作用する力が作用し易い箇所 、即ち、支柱18における外側面42と支持穴対� �側面36との間で基部キャリア16に連続する根� ��部分に、曲率半径の大きい第2曲部39が形成� ��れることになる。一方、第2曲部39に隣接し� ��支持穴対向側面36の根元部分には曲率半径� �小さい第1曲部38が形成されることになる。� �れにより、ケース14の周方向に作用する力に ついては、第2曲部39に集中し過ぎることが抑 制され、第1曲部38に対しても分散して作用さ せることができる。このため、ケース14の周� ��向の荷重について、第1曲部38及び第2曲部39� ��負担の差を低減でき、第1曲部38と第2曲部39� ��に効率よく分散して支持させることができ� ��。そして、支柱18の側面において全体的に� �率よく荷重が分散し易くなり、支柱18全体と しての強度の向上が図られることになる。

 従って、本実施形態によると、ケース14� �径方向の外形寸法を大きくすることなく出� �トルクの向上を図ることができる偏心型減� �機1を提供することができる。

 また、偏心型減速機1によると、曲率半径 の大きい第2曲部39が、支柱18においてケース1 4の周方向に作用する力がとくに作用し易い� �所である張り出し部分37に形成されている。 このため、ケース14の周方向に作用する力が� ��用し易い張り出し部分37の根元の部分に荷� �が集中し過ぎることが抑制され、支柱18にお いてより効率よく荷重を分散して支持するこ とができる。これにより、支柱18全体として� ��より効率よく強度の向上を図ることができ� ��。

 また、偏心型減速機1によると、第2曲部39 が、張り出し部分37において回転支持穴31の� �縁に接してケースの内周の中心を通る接線R� ��りも回転支持穴31側に形成されている。こ� �ため、ケース14の周方向に作用する力が非常 に作用し易い箇所、即ち、張り出し部分37に� ��いて上述の接線Rよりも回転支持穴31側で基� ��キャリア16に連続する根元部分に、曲率半� �の大きい第2曲部39が形成されることになる� �これにより、支柱18においてさらに効率よく 荷重を分散して支持することができ、支柱18� ��体として、さらに効率よく強度の向上を図� ��ことができる。また、支柱18の張り出し部� �37における上記接線Rよりも回転支持穴31側の 部分は、もともとデッドスペースになってい た部分でありケース14の径方向に肥大化する� ��分でもないため、第2曲部39の曲率半径が大� ��く設定されても、ケース14の径方向に肥大� �することなくスペースの有効活用も図られ� �ことになる。

 また、偏心型減速機1によると、外歯歯車 15において支柱用孔26を介して第2曲部39に対� �する位置に切欠部34が形成されているため、 支柱18と外歯歯車15とが干渉することなく、� �らに第2曲部39の曲率半径を大きく設定する� �とができる。このため、さらに、第2曲部39� �の荷重の集中を抑制して支柱18の側面にて全 体的に効率よく荷重を分散でき、支柱18全体� ��してのさらなる強度の向上を図ることがで� ��る。また、外歯歯車15において第2曲部39に� �向する部分という限られた一部分に切欠部34 が形成されても、外歯歯車15の強度への影響� ��ほとんどなく、外歯歯車15の強度も維持さ� �ることになる。

 以上、本発明の実施形態について説明し� ��が、本発明は上述の実施の形態に限られる� ��のではなく、請求の範囲に記載した限りに� ��いて様々に変更して実施することができる� ��のである。例えば、次のような変形例を実� ��することができる。

(1)本実施形態では、2つの構成要素が重ね� �れた外歯歯車を例にとって説明したが、こ� �通りでなくてもよく、3つ以上の構成要素が� ��ねられた外歯歯車であってもよい。この場� ��、クランク軸においても外歯歯車の構成要� ��の数に対応してカム部分を設ける構成とし� ��本発明を実施することができる。

(2)本実施形態では、クランク軸が3つ設け� �れる場合を例にとって説明したが、この通� �でなくてもよく、クランク軸が4つ以上設け� ��れるものであっても本発明を実施すること� ��できる。

(3)本実施形態では、ケースの内周の内歯が ピン状部材として形成されているものを例に とって説明したが、この通りでなくてもよく 、例えば、ケースと一体に形成された内歯が 備えられているものであっても本発明を実施 することができる。

(4)本実施形態では、外歯歯車に切欠部が設 けられたものを説明したが、必ずしもこの通 りでなくてもよく、第2曲部の曲率半径が第1� ��部よりも大きくなるように形成されていれ� ��、本発明の効果を奏することができる。

(5)本実施形態では、第2曲部が、支柱の張� �出し部分において、回転支持穴の周縁に接� �てケースの中心を通る接線よりも回転支持� �側に形成されている場合を例にとって説明� �たが、この通りでなくてもよい。例えば、� �柱の張り出し部分における上記接線よりも� �転支持穴側と反対側に形成されていてもよ� �。また、上記接線よりも回転支持穴側に位� �している部分が設けられていないような支� �における張り出し部分に第2曲部が形成され� ��いてもよい。また、支持穴対向側面が平坦� ��形成されて回転支持穴に沿うように形成さ� ��ておらず、張り出し部分が設けられていな� ��ような支柱において、外側面と支持穴対向� ��面との間に第2曲部が形成されているもので あってもよい。また、外側面が平坦に形成さ れてケースの内周に沿う周方向に沿うように 形成されておらず、張り出し部分が設けられ ていないような支柱において、外側面と支持 穴対向側面との間に第2曲部が形成されてい� �ものであってもよい。