減速装置
【課題】部品点数が少なく、簡単な構成で、相手機械軸からのスラスト荷重を受け止めることのできる減速装置を得る。
【解決手段】出力軸３４に撹拌軸４０からスラスト荷重の掛かる減速装置３０であって、出力軸３４を回転可能に直接支持するとともに出力軸３４に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる玉軸受４４、４６と、中空部７０Ａを有し、出力軸３４と一体的に回転する中空ボディとしての負荷側軸部材７０と、該負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内に挿入されることにより該負荷側軸部材７０と連結可能とされるとともに前記撹拌軸４０とも連結可能とされた継部材７２と、を備え、該継部材７２を介して出力軸３４に掛かる撹拌軸４０のスラスト荷重を、前記スラスト荷重を受けることのできる玉軸受４４、４６によって受ける。
【解決手段】出力軸３４に撹拌軸４０からスラスト荷重の掛かる減速装置３０であって、出力軸３４を回転可能に直接支持するとともに出力軸３４に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる玉軸受４４、４６と、中空部７０Ａを有し、出力軸３４と一体的に回転する中空ボディとしての負荷側軸部材７０と、該負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内に挿入されることにより該負荷側軸部材７０と連結可能とされるとともに前記撹拌軸４０とも連結可能とされた継部材７２と、を備え、該継部材７２を介して出力軸３４に掛かる撹拌軸４０のスラスト荷重を、前記スラスト荷重を受けることのできる玉軸受４４、４６によって受ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速装置、特に相手機械軸側からスラスト荷重の掛かる減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、ギヤモータ（モータ付き減速装置）に撹拌軸が連結された撹拌装置が開示されている。
【０００３】
図６に示されるように、この特許文献１によって開示されている撹拌装置２では、減速モータ（ギヤモータ）４の出力軸６と撹拌軸（相手機械軸）８との間に、スラスト荷重を受け止め得る連結機構１０を配置している。
【０００４】
この連結機構１０は、（４つのケース部材である）減速モータ４のケーシング４Ａ、モータ台１２、軸受ハウジング１４、及び撹拌装置２のタンク１６の内側で、（４つの回転部材である）減速モータ４の出力軸６、継手１８、中間軸２０、及び撹拌軸８が連結される構造とされている。
【０００５】
撹拌軸８は、中間軸２０の凹部２０Ａに挿入され、締結ボルト２２及び締結ピン２４によって中間軸２０と連結されている。撹拌軸８から伝達されてくるスラスト荷重は、この中間軸２０を支持している一対の軸受２６、２８を介して、前記連結機構１０の軸受ハウジング１４によって受け止められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６１−４０３４３号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、入力軸に対して出力軸がモータの半径方向寸法よりも大きくオフセットされた減速装置の場合は、該オフセットされた出力軸を減速装置のケーシングの反相手機械側にまで貫通させるとともに該出力軸を中空とし、相手機械軸をこの中空とした出力軸に挿入し、出力軸と軸方向に結合させることでスラスト荷重を受けるための連結機構を比較的容易に構成することができる。
【０００８】
しかしながら、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容されるタイプの減速装置の場合、スラスト荷重を受け得る態様で出力軸と相手機械軸を連結するのは極めて困難である。そのため、結果として、減速装置と相手機械軸とを連結するための連結機構が、上述した特許文献１の例のように、部品点数が多く、構造が複雑なものとなり易いというのが実情であった。
【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、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、該出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結されるような減速装置において、部品点数が少なく、簡単な構成で、相手機械軸からのスラスト荷重を受け止めることのできる減速装置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】
【００１０】
本発明は、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、該出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結される減速装置であって、前記出力軸を回転可能に直接支持するとともに出力軸に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる軸受と、中空部を有し、前記出力軸と一体的に回転する中空ボディと、該中空ボディの中空部内に挿入されることにより該中空ボディと連結可能とされるとともに前記相手機械軸とも連結可能とされた継部材と、を備え、該継部材を介して前記出力軸に掛かる前記相手機械軸のスラスト荷重を、前記軸受によって受けることにより、上記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明では、減速装置と相手機械軸との間にスラスト荷重を受け止め得る連結機構を配置するという、従来、当然のように採用されてきた基本構成が、実は、上記課題発生の大きな原因となっていたことを突き止め、この基本構成を抜本的に見直すことによって上記課題を解決した。
【００１２】
すなわち、従来の連結機構は、減速装置の出力軸の回転（トルク）を相手機械軸に伝達する機能を有するだけでなく、相手機械軸側からのスラスト荷重を受け止める機能（減速装置側にスラスト荷重を伝えない機能）も合わせて有していなければならなかった。この「２つの機能を有する連結機構を、減速装置と相手機械との間に介在・配置させる。」という要請が、当該連結機構の構造が複雑化する原因となっていたと考えられる。
【００１３】
本発明は、このような視点に立脚し、出力軸（詳細な定義は後述）を直接支持している軸受（の少なくとも１つ）を、当該スラスト荷重を受け得る軸受とし、継部材を、出力軸と一体的に回転する中空ボディの中空部内に挿入させるようにしている。この継部材は、該中空ボディと連結可能とされ、同時に、相手機械軸とも連結可能な構成とされる。
【００１４】
この構成により、本発明では、減速装置のケーシングが有する高い剛性を合理的に利用できるため、減速装置と相手機械軸との間にスラスト荷重を受ける連結機構を配置する必要がない。そのため、全体の構成を格段に簡素化できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容されている構成でありながら、部品点数が少なく、簡単な構成で、相手機械軸からのスラスト荷重を受け止めることのできる減速装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す減速装置の主要構成を示す断面図
【図２】図１の継軸付近の構成を示す部分拡大断面図
【図３】図２の矢示III−III線に沿う断面図
【図４】本発明の実施形態の一例に係る減速装置が適用された撹拌装置の全体断面図
【図５】本発明の他の実施形態の一例に係る減速装置の構成を示す断面図
【図６】従来の減速装置の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１８】
図４は、本発明の実施形態の一例に係る減速装置が適用された撹拌装置の全体断面図であり、図１は、当該減速装置の主要構成を示す断面図である。
【００１９】
図４及び図１に示されるように、この減速装置３０は、入力軸３２および出力軸３４が同軸に配置されたインライン型の減速装置である。減速装置３０は、出力軸３４の一端側（この例では上側）が減速装置３０のケーシング８４の中に収容されている。減速装置３０は、撹拌装置３６のタンク３８の上部に設置・固定され、その出力軸３４の他端側で該撹拌装置３６の撹拌軸（相手機械軸）４０が連結される。
【００２０】
撹拌軸４０及び撹拌翼４２は相応の自重があるため、該撹拌軸４０には常に鉛直方向下側（矢示Ａ側）に向けたスラスト荷重が掛かる。また、撹拌が始まると、タンク３８内の液体から撹拌翼４２が撹拌反力を受けるため、撹拌軸４０には鉛直方向上側（矢示Ｂ側）に向けたスラスト荷重が掛かることもある。
【００２１】
このスラスト荷重が、本実施形態においては、減速装置３０の出力軸３４を直接支持するスラスト軸受の機能を有する玉軸受４４、４６にて受け止められる。以下、減速装置３０の減速機構の構成から順に説明してゆく。
【００２２】
この減速装置３０は、揺動内接噛合型の遊星歯車減速機構４８を有している。
【００２３】
モータ５０のモータ軸５２は減速装置３０の入力軸３２を兼用している。入力軸３２には偏心体５４、５６がキー５８を介して固定されている。偏心体５４、５６の外周には外歯歯車６０、６２が組み込まれている。外歯歯車６０、６２は、内歯歯車６４と内接噛合している。内歯歯車６４は減速装置３０のケーシング８４と一体化されている。
【００２４】
外歯歯車６０、６２には内ピン孔６０Ａ、６２Ａが形成されており、該内ピン孔６０Ａ、６２Ａをフランジ部材６６に固定された内ピン６８が隙間を有して貫通している。外歯歯車６０、６２は、内歯歯車６４より「１」だけ歯数が少ない。
【００２５】
このため、（モータ５０のモータ軸５２である）減速装置３０の入力軸３２が回転すると、偏心体５４、５６が回転し、外歯歯車６０、６２が揺動しながら内歯歯車６４に内接噛合する。この結果、入力軸３２が１回回転して外歯歯車６０、６２が１回揺動する毎に各外歯歯車６０、６２が（固定状態の）内歯歯車６４に対して１歯分だけずれる（自転する）。この自転成分が、内ピン６８を介してフランジ部材６６に伝達されることで、１／（外歯歯車の歯数）なる減速比の減速が実現され、フランジ部材６６と連結された負荷側軸部材７０から減速された回転が取り出される。
【００２６】
ここで、本発明においては、減速装置の「出力軸」を、「最終減速段を構成する部材または部材群であって、自立回転している最小構成の部材または部材群」と定義する。この定義は、要するに、「本発明は、減速装置の構成要素である出力軸を直接支持している軸受にて相手機械軸からのスラスト荷重を受ける」という趣旨から導かれるものである。すなわち、本発明に係る出力軸は、単品（単一の部材）で構成されるときもあれば、ボルト等で連結・固定された複数の部材によって構成されることもある。
【００２７】
この実施形態において最終減速段を構成する部材群としては、前記フランジ部材６６、負荷側軸部材７０、及び後述する継部材７２等が存在するが、この中で、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」が、本発明に係る「出力軸」に相当する。それは、この実施形態では、フランジ部材６６は１個の玉軸受４４によってケーシング８４に支持されているだけなので、フランジ部材６６だけでは自立回転しているとは言えず、要するに最終減速段の出力トルクを相手機械軸側に取り出す「出力軸」として機能しているとは言えないからである。これに対し、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」からなる「部材群」を考えると、この部材群は、一対の玉軸受４４、４６によって減速装置３０のケーシング８４に支持されており（自立回転しており）、最終減速段の出力トルクを相手機械軸側に取り出す「出力軸」として機能している。一方、後述する継部材７２は、自立回転している「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」にさらに連結されている部材であって、「最小構成の部材」の範疇には属さない。したがって、この実施形態では、本発明に係る「出力軸」に相当しているのは、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」である。なお、本実施形態では、軸受の種類が「玉軸受」であるため、「２個の軸受」で支持されている部材群が出力軸を構成しているが、例えば、クロスローラ軸受で支持されている場合には、１個でも安定した自立回転が可能である。このため、本発明に係る「自立回転可能」という用語は、必ずしも一対の軸受で両持ち支持されていることを意味しているものではない。
【００２８】
以下、当該インライン型の減速装置３０により撹拌装置３６の撹拌軸４０が支持される構成について詳細に説明する。
【００２９】
減速装置３０の出力軸３４を構成するフランジ部材６６と負荷側軸部材７０は、スプライン係合部７１を介して円周方向に連結されると共に、スペーサ７３及びボルト７５を介して軸方向に連結されている。
【００３０】
出力軸３４は、１対の玉軸受４４、４６によって減速装置３０のケーシング８４に直接支持されている。このうち反負荷側の玉軸受４４は、その外輪４４Ａの軸方向負荷側が減速装置３０のケーシング８４の第１段部８４Ａと当接するとともに、内輪４４Ｂの軸方向反負荷側がスペーサリング４５を介して（出力軸３４の一部である）フランジ部材６６の段部６６Ａと当接している。このため、反負荷側の玉軸受４４は、出力軸３４を負荷側（矢示Ａ側）に動かそうとするスラスト荷重が掛かった場合に、該スラスト荷重を受け止めるスラスト軸受として機能する。
【００３１】
また、出力軸３４を直接支持する負荷側の玉軸受４６は、その外輪４６Ａの軸方向反負荷側がケーシング８４の第２段部８４Ｂと当接するとともに、内輪４６Ｂの軸方向負荷側が（出力軸３４の一部である）負荷側軸部材７０の段部７０Ｆと当接している。このため、負荷側の玉軸受４６は、出力軸３４を反負荷側（矢示Ｂ側）に動かそうとするスラスト荷重が掛かった場合に、該スラスト荷重を受け止めるスラスト軸受として機能する。
【００３２】
ここで、本発明の構成要素の一つである「中空ボディ」の概念について説明する。本発明において「中空ボディ」とは、「（継部材が挿入される）中空部を有し、出力軸と一体的に回転するもの」を指している。すなわち、「中空ボディ」は、概念的に「出力軸」の一部として存在するものでもあってもよいし、「出力軸」とは別個に存在するものであってもよい。前述したように、この実施形態では、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」が本発明の出力軸を構成しているが、この内の「負荷側軸部材７０」は、当該「出力軸と一体的に回転する中空ボディ」でもある。換言するならば、この実施形態では、出力軸３４の一部を構成する「負荷側軸部材７０」が、中空ボディの機能を兼ねている。
【００３３】
図２及び図３を合わせて参照して、（中空ボディの機能を兼ねる）負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内には継部材７２が挿入されている。継部材７２は、負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内に挿入される筒状部７２Ｂと、該筒状部７２Ｂ（の軸方向反負荷側端部）から半径方向内側に張り出すことで撹拌軸４０が連結可能とされる上蓋（張り出し部）７２Ａと、負荷側軸部材７０の軸方向負荷側端部に固定されるリング部７２Ｃと、を備え、負荷側軸部材７０と連結可能とされるとともに、撹拌軸４０とも連結可能とされている。なお、本実施形態においては、リング部７２Ｃは、筒状部７２Ｂと一体で形成されているが、筒状部７２Ｂと別体で形成した上で固定されたものであってもよい。
【００３４】
具体的には、負荷側軸部材７０と継部材７２は、負荷側軸部材７０の軸方向端部に継部材７２の前記リング部７２Ｃが当接された状態でボルト７４によって固定されている。また、撹拌軸４０と継部材７２は、撹拌軸４０の上側端面４０Ａと継部材７２の筒状部７２Ｂの上蓋７２Ａとが隙間を有して対向した状態で両者をボルト７６が貫通することによって固定されている。なお、この隙間はなくてもよい（当接していてもよい）。
【００３５】
なお、負荷側軸部材７０と継部材７２との固定、及び継部材７２と撹拌軸４０との固定は、このボルト７４、７６による固定だけでも十分ではあるが、この実施形態では、これらのボルト７４、７６には軸方向の固定を主に任せ、円周方向の固定については、さらに、別途の固定手段を用意している。すなわち、継部材７２の外周には、該継部材７２が負荷側軸部材７０から回転トルクを受けるためのキー７８とキー溝７０Ｋ１、７２Ｋ１からなる第１のキー係合部Ｋ１が設けられ、該第１のキー係合部Ｋ１を介して継部材７２と負荷側軸部材７０とが円周方向に連結されている。また、継部材７２の内周には、該継部材７２が撹拌軸４０に回転トルクを伝達するためのキー８２とキー溝７２Ｋ２、４０Ｋ２からなる第２のキー係合部Ｋ２が設けられ、該第２のキー係合部Ｋ２を介して継部材７２と撹拌軸４０とが円周方向に連結されている。なお、図３に示されるように、第１のキー係合部Ｋ１と第２のキー係合部Ｋ２は、その円周方向の位相が１８０度ずれている。
【００３６】
これらの構成により、結局、継部材７２は、負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内に挿入されることにより、該負荷側軸部材７０と軸方向及び円周方向の双方において連結され、また、撹拌軸４０とも軸方向及び円周方向の双方において連結されていることになる。
【００３７】
なお、図１に戻って、減速装置３０のケーシング８４はボルト８６を介して継ケーシング８８と連結され、継ケーシング８８のボルト孔８８Ａに図示せぬボルトが挿入されることによって撹拌装置３６のタンク３８に連結される。
【００３８】
次に、このインライン型の減速装置３０の作用を説明する。
【００３９】
（出力軸３４の一部である）フランジ部材６６から取り出された（最終減速段の）減速回転は、ボルト７５を介して（出力軸３４の一部であると共に中空ボディでもある）負荷側軸部材７０に伝達される。負荷側軸部材７０は、継部材７２と、ボルト７４を介して軸方向に連結されるとともに第１のキー係合部Ｋ１を介して円周方向に連結されている。また、継部材７２は、撹拌軸４０と、ボルト７６を介して軸方向に連結されるとともに第２のキー係合部Ｋ２を介して円周方向に連結されている。そのため、結局、撹拌軸４０は出力軸３４と同軸に円周方向にも軸方向にも一体化されることになり、出力軸３４と同一の回転速度で回転し、タンク３８内の液体を撹拌することができる。第１のキー係合部Ｋ１と第２のキー係合部Ｋ２は、その円周方向の位相が１８０度ずれていることから、継部材７２の円周方向の一部にのみ過大な回転トルクが発生することもなく、該継部材７２の耐久性をより高めることができる。
【００４０】
撹拌軸４０の自重、すなわち、出力軸３４を負荷側（矢示Ａ側）に動かそうとするスラスト荷重が出力軸３４に掛かった場合には、フランジ部材６６の段部６６Ａが、スペーサリング４５を介して反負荷側の玉軸受４４の内輪４４Ｂの軸方向反負荷側と当接し、同時に玉軸受４４の外輪４４Ａの軸方向負荷側がケーシング８４の第１段部８４Ａと当接する。これにより、当該負荷側へのスラスト荷重がケーシング８４によって受け止められる。また、撹拌軸４０に撹拌反力が作用して撹拌軸４０が浮き上がり、出力軸３４を反負荷側（矢示Ｂ側）に動かそうとするスラスト荷重が出力軸３４に掛かった場合には、負荷側軸部材７０の段部７０Ｆが負荷側の玉軸受４６の内輪４６Ｂの軸方向負荷側と当接し、同時に玉軸受４６の外輪４６Ａの軸方向反負荷側がケーシング８４の第２段部８４Ｂと当接する。これにより、当該反負荷側へのスラスト荷重がやはりケーシング８４によって受け止められる。
【００４１】
本実施形態に係る減速装置３０は、入力軸３２、遊星歯車減速機構４８、及び出力軸３４および撹拌軸４０の全てが同軸に（インラインで）配置されているため、装置全体の半径方向の寸法がコンパクトであり、また、該ケーシング８４の軸方向の剛性が高い。そのため撹拌軸４０から伝達されてくるスラスト荷重を、十分に受け止めることができる。すなわち、該スラスト荷重に対する反力を受ける目的のために、わざわざ減速装置３０のケーシング８４の肉厚を増大させる設計変更を行う必要がなく、仮に増大させるにしても最小限の増大で済ますことができる。
【００４２】
継部材７２及び撹拌軸４０の組み付けに際しては、ケーシング８４に対する出力軸３４の軸心のみが唯一のベースとされ、出力軸３４と撹拌軸４０の同軸度は、継部材７２及び撹拌軸４０の製造誤差のレベルに納まることになるため、極めて高い精度を維持することができる。組み付けも極めて単純であり、出力軸３４、継部材７２及び撹拌軸４０の軸心の精度の確保に、特別な労力や熟練等を必要としない。また、軸受等の部品点数も削減することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、出力軸３４を構成するフランジ部材６６と負荷側軸部材７０とが別部材で構成され、さらには、負荷側軸部材７０が、出力軸３４の一部を構成すると共に、中空ボディの機能を併せ持っているため、該負荷側軸部材７０を（他の）撹拌軸の大きさ等に合わせた形状に変更することにより、（本実施形態以外の）様々な相手機械軸に柔軟に対応させることもできる。また、負荷側軸部材７０を例えば通常の中実軸に置き換えることで、（このようなスラスト荷重を受けるタイプでない）通常の減速装置を容易に構成することもできる。また、負荷側軸部材７０が、出力軸３４と中空ボディの機能を有しているため、その分、部品点数の増大を防止できている。
【００４４】
なお、本発明では、その趣旨より、様々なバリエーションが考えられる。
【００４５】
先ず、上記実施形態においては出力軸３４を構成するフランジ部材６６と負荷側軸部材７０とが別体（別部材）で構成されることにより、減速装置３０の適用の柔軟性を確保するようにしていたが、本発明においては、出力軸は、もとより一つの部材で形成されていても良い。この場合は、部品点数をより削減できるとともに、減速装置３０全体をより小型化することが可能となる。また、複数の部材で出力軸を構成する場合と比べて、当然に、該複数の部材の製造誤差が累積されることもなくなるため、出力軸の軸心が安定し、結果として相手機械軸の組み付け精度をより高めることができるようにもなる。
【００４６】
また、上記実施形態においては、継部材７２が、（中空ボディとしての）負荷側軸部材７０に挿入される筒状部７２Ｂと、該筒状部７２Ｂから半径方向内側に張り出すことで撹拌軸４０が連結可能とされる上蓋（張り出し部）７２Ａと、負荷側軸部材７０の軸方向端部に固定されるリング部７２Ｃとを備えた構成とされていたが、本発明においては、継部材の具体的な形状あるいは構成もこの例に限定されない。継部材は、要は、中空ボディの中空部内に挿入されることにより該中空ボディと連結可能とされるとともに、相手機械軸とも連結可能とされていればよい。例えば、継部材の一部（筒状部７２Ｂ等）の径方向からボルトやピン部材を相手機械軸にまで貫通させることによって連結するものであってもよい。また、上記実施形態では、継部材７２を上蓋７２Ａ付きで構成し、この上蓋７２Ａを該継部材７２の「張り出し部」として機能させていたが、この「張り出し部」は、要は、筒状部７２Ｂから半径方向内側に張り出すことで相手機械軸が連結可能とされるものであればよく、必ずしも筒状部の「端部」において「蓋、あるいは底」の態様で形成されたものである必要はない。
【００４７】
また、上記実施形態においては（中空ボディである）負荷側軸部材７０と継部材７２の固定、及び継部材７２と撹拌軸（相手機械軸）４０の固定に関し、それぞれ「キー係合による円周方向の連結」と、「ボルト連結による軸方向の連結」とを併用するようにしていたが、この連結方法も必ずしも、この例には限定されない。例えば、中空ボディと継部材、或いは継部材と相手機械軸の円周方向の連結については、第１、第２係合部をスプラインによって構成するようにしてもよい。また、中空ボディや継部材の内外周を円以外の断面形状（例えば、矩形断面や、円周の一部のみを切り欠いたいわゆるＤカット断面）とすることによっても円周方向の連結を行うことができる。また、キー係合を採用する場合においても、第１のキー係合部と第２のキー係合部の円周方向の位相は、必ずしも１８０度である必要はない。さらには、例えば、キー係合とスプライン係合、あるいはキー係合とボルト係合のように、第１の係合部と第２の係合部とが異なる種類の係合手段で構成されていてもよい。また、上記実施形態では、円周方向と軸方向とで別々の連結手段を併用していたが、例えばボルト等を用いた単一の連結手段にて、円周方向と軸方向の連結を同時に行うようにしてもよい。
【００４８】
また、本発明においては、減速装置の具体的な減速機構の構成についても特に限定されない。例えば、上記実施形態においては、出力軸３４が入力軸３２とも同軸とされたインライン型の減速装置とするべく、減速装置３０の半径方向中央に配置された入力軸３２の外周に偏心体５４、５６が配置されるタイプの揺動内接噛合型の遊星歯車減速機構４８が採用されていたが、偏心体が減速装置の半径方向中央からオフセットされた軸に配置されるタイプの揺動内接噛合型の遊星歯車減速機構の減速装置であってよい。さらには、単純遊星歯車減速機構の減速装置であってもよい。本発明に係る減速装置をインライン型で構成した場合には、出力軸と一体的に回転する中空ボディを備えていることと相まって、該中空ボディの設計により、様々な減速機構の様々なタイプの出力軸に対して、相手機械軸のスラスト荷重を半径方向に小型化した寸法にて合理的に受ける設計を行うのが容易である。
【００４９】
尤も、本発明に係る減速装置は、必ずしも入力軸と出力軸が同軸とされたインライン型の減速装置に限定されるものではなく、組み込む減速機構も必ずしもインラインタイプの減速機構である必要はない。
【００５０】
以下、図５を用いてこのような構成例に係る減速装置１３０について説明する。
【００５１】
この減速装置１３０も、出力軸１３４の一端側が減速装置１３０のケーシング１８４の中に収容され、該出力軸１３４の他端側でスラスト荷重の掛かる撹拌軸（相手機械軸）１４０が該出力軸１３４と連結される構成とされている。
【００５２】
モータ１５０の出力軸１５２は、減速装置１３０の入力軸１３２を兼用している。入力軸１３２に入力された動力は、２段の平行軸減速機構からなる減速機構１４８によって減速されるようになっている。減速機構１４８は、第１ピニオン１４８Ａ及び第１ギヤ１４８Ｂからなる第１平行軸減速段１４８Ｃと、第２ピニオン１４８Ｄ及び第２ギヤ１４８Ｅからなる第２平行軸減速段１４８Ｆによって構成されている。
【００５３】
継部材１７２を利用して出力軸１３４と相手機械軸である撹拌軸１４０がスラスト荷重を受け止め可能に連結される構成については、先の実施形態では、出力軸３４がフランジ部材６６及び負荷側軸部材７０とで構成されていたが、この実施形態では、単一の部材の出力軸１３４が採用されている点が（先の実施形態と）異なる。それ以外の構成については、先の実施形態と同様である。そのため、図５の中で先の実施形態と同一または機能的に類似する部材について下２桁が同一の符号を付している。
【００５４】
すなわち、この実施形態でも、出力軸１３４を回転可能に直接支持するとともに出力軸１３４に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる軸受１４４、１４６を備える。そして、「中空部１７０Ａを有し、出力軸１３４と一体的に回転する中空ボディ」の機能を出力軸１３４自体が兼用している（この点も先の実施形態と同様）。また、継部材１７２が、該中空部１７０Ａ内に挿入されることにより該中空ボディたる出力軸１３４と同軸に連結可能とされるとともに、撹拌軸１４０とも同軸に連結可能な構成とされており、該継部材１７２を介して出力軸１３４に掛かる撹拌軸１４０のスラスト荷重を、前記軸受１４４、１４６によって受ける点も先の実施形態と同様である。
【００５５】
この減速装置１３０は、「出力軸１３４の一端側が減速装置１３０のケーシング１８４の中に収容され、該出力軸１３４の他端側でスラスト荷重の掛かる撹拌軸１４０が連結される減速装置」であり、既に説明したように、連結構造の設計が非常に難しい基本構造を有している。しかし、このような構造の減速装置１３０に対しても、本発明は全く支障なく実施することができ、本発明本来の作用効果を得ることができる。
【００５６】
以上のように、本発明は、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結されるような減速装置であれば、減速機構の種類を問わず適用可能である。
【００５７】
ここで、出力軸の他端側については、相手機械軸を連結可能なようにケーシングの開口に臨んでいればよく、ケーシングから軸方向に突出していることは必ずしも必要でない。
【００５８】
本実施形態によれば、減速機構１４８に安価な第１、第２平行軸減速段１４８Ｃ、１４８Ｆを使用しているにも関わらず、入力軸１３２および出力軸１３４が大きくオフセットされていないため減速装置１３０の半径方向の大きさを小さくすることができるという実用上大きなメリットが得られる。
【００５９】
なお、上記実施形態においては、出力軸３４（１３４）を直接支持する一対の玉軸受４４（１４４）、４６（１４６）の双方が、撹拌軸４０（１４０）からのスラスト荷重を受ける構成とされていたが、本発明は、必ずしも出力軸を直接支持する軸受の全てが、相手機械軸からのスラスト荷重を受ける構成とされている必要はない。例えば、上記実施形態において、液体から受ける撹拌反力があまり大きくなく、出力軸３４（１３４）には矢示Ａ方向のスラスト荷重しか掛からないような場合には、一方の軸受だけが当該スラスト荷重を受ける構成とされ、他方の軸受は、（スラスト荷重を受けない）通常の軸受とされていてもよい。この場合、負荷側または反負荷側のいずれの側の軸受がいずれの方向のスラスト荷重を受ける構成となっていてもよい。
【００６０】
本発明は、上記実施形態のように減速機の出力軸を下向きに配置して相手機械軸を吊り下げる構造に特に有効であるが、これに限らず、減速機の出力軸を下向き以外、例えば水平に配置する場合にも適用可能である。この場合、中空ボディと継軸との連結、継軸と相手機械軸との連結は、少なくとも回転方向の係合がなされれば足り、軸方向の固定は必ずしも必須ではない。
【００６１】
本発明の用途は、撹拌装置に限定されるものではなく、出力軸に相手機械軸側からスラスト荷重の掛かる装置に広く適用でき、例えば押し出し機のような用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
３０…減速装置
３２…入力軸
３４…出力軸（６６＋７０）
３６…撹拌装置
６６…フランジ部材
７０…負荷側軸部材
７２…継部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速装置、特に相手機械軸側からスラスト荷重の掛かる減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、ギヤモータ（モータ付き減速装置）に撹拌軸が連結された撹拌装置が開示されている。
【０００３】
図６に示されるように、この特許文献１によって開示されている撹拌装置２では、減速モータ（ギヤモータ）４の出力軸６と撹拌軸（相手機械軸）８との間に、スラスト荷重を受け止め得る連結機構１０を配置している。
【０００４】
この連結機構１０は、（４つのケース部材である）減速モータ４のケーシング４Ａ、モータ台１２、軸受ハウジング１４、及び撹拌装置２のタンク１６の内側で、（４つの回転部材である）減速モータ４の出力軸６、継手１８、中間軸２０、及び撹拌軸８が連結される構造とされている。
【０００５】
撹拌軸８は、中間軸２０の凹部２０Ａに挿入され、締結ボルト２２及び締結ピン２４によって中間軸２０と連結されている。撹拌軸８から伝達されてくるスラスト荷重は、この中間軸２０を支持している一対の軸受２６、２８を介して、前記連結機構１０の軸受ハウジング１４によって受け止められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６１−４０３４３号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、入力軸に対して出力軸がモータの半径方向寸法よりも大きくオフセットされた減速装置の場合は、該オフセットされた出力軸を減速装置のケーシングの反相手機械側にまで貫通させるとともに該出力軸を中空とし、相手機械軸をこの中空とした出力軸に挿入し、出力軸と軸方向に結合させることでスラスト荷重を受けるための連結機構を比較的容易に構成することができる。
【０００８】
しかしながら、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容されるタイプの減速装置の場合、スラスト荷重を受け得る態様で出力軸と相手機械軸を連結するのは極めて困難である。そのため、結果として、減速装置と相手機械軸とを連結するための連結機構が、上述した特許文献１の例のように、部品点数が多く、構造が複雑なものとなり易いというのが実情であった。
【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、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、該出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結されるような減速装置において、部品点数が少なく、簡単な構成で、相手機械軸からのスラスト荷重を受け止めることのできる減速装置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】
【００１０】
本発明は、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、該出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結される減速装置であって、前記出力軸を回転可能に直接支持するとともに出力軸に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる軸受と、中空部を有し、前記出力軸と一体的に回転する中空ボディと、該中空ボディの中空部内に挿入されることにより該中空ボディと連結可能とされるとともに前記相手機械軸とも連結可能とされた継部材と、を備え、該継部材を介して前記出力軸に掛かる前記相手機械軸のスラスト荷重を、前記軸受によって受けることにより、上記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明では、減速装置と相手機械軸との間にスラスト荷重を受け止め得る連結機構を配置するという、従来、当然のように採用されてきた基本構成が、実は、上記課題発生の大きな原因となっていたことを突き止め、この基本構成を抜本的に見直すことによって上記課題を解決した。
【００１２】
すなわち、従来の連結機構は、減速装置の出力軸の回転（トルク）を相手機械軸に伝達する機能を有するだけでなく、相手機械軸側からのスラスト荷重を受け止める機能（減速装置側にスラスト荷重を伝えない機能）も合わせて有していなければならなかった。この「２つの機能を有する連結機構を、減速装置と相手機械との間に介在・配置させる。」という要請が、当該連結機構の構造が複雑化する原因となっていたと考えられる。
【００１３】
本発明は、このような視点に立脚し、出力軸（詳細な定義は後述）を直接支持している軸受（の少なくとも１つ）を、当該スラスト荷重を受け得る軸受とし、継部材を、出力軸と一体的に回転する中空ボディの中空部内に挿入させるようにしている。この継部材は、該中空ボディと連結可能とされ、同時に、相手機械軸とも連結可能な構成とされる。
【００１４】
この構成により、本発明では、減速装置のケーシングが有する高い剛性を合理的に利用できるため、減速装置と相手機械軸との間にスラスト荷重を受ける連結機構を配置する必要がない。そのため、全体の構成を格段に簡素化できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容されている構成でありながら、部品点数が少なく、簡単な構成で、相手機械軸からのスラスト荷重を受け止めることのできる減速装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す減速装置の主要構成を示す断面図
【図２】図１の継軸付近の構成を示す部分拡大断面図
【図３】図２の矢示III−III線に沿う断面図
【図４】本発明の実施形態の一例に係る減速装置が適用された撹拌装置の全体断面図
【図５】本発明の他の実施形態の一例に係る減速装置の構成を示す断面図
【図６】従来の減速装置の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１８】
図４は、本発明の実施形態の一例に係る減速装置が適用された撹拌装置の全体断面図であり、図１は、当該減速装置の主要構成を示す断面図である。
【００１９】
図４及び図１に示されるように、この減速装置３０は、入力軸３２および出力軸３４が同軸に配置されたインライン型の減速装置である。減速装置３０は、出力軸３４の一端側（この例では上側）が減速装置３０のケーシング８４の中に収容されている。減速装置３０は、撹拌装置３６のタンク３８の上部に設置・固定され、その出力軸３４の他端側で該撹拌装置３６の撹拌軸（相手機械軸）４０が連結される。
【００２０】
撹拌軸４０及び撹拌翼４２は相応の自重があるため、該撹拌軸４０には常に鉛直方向下側（矢示Ａ側）に向けたスラスト荷重が掛かる。また、撹拌が始まると、タンク３８内の液体から撹拌翼４２が撹拌反力を受けるため、撹拌軸４０には鉛直方向上側（矢示Ｂ側）に向けたスラスト荷重が掛かることもある。
【００２１】
このスラスト荷重が、本実施形態においては、減速装置３０の出力軸３４を直接支持するスラスト軸受の機能を有する玉軸受４４、４６にて受け止められる。以下、減速装置３０の減速機構の構成から順に説明してゆく。
【００２２】
この減速装置３０は、揺動内接噛合型の遊星歯車減速機構４８を有している。
【００２３】
モータ５０のモータ軸５２は減速装置３０の入力軸３２を兼用している。入力軸３２には偏心体５４、５６がキー５８を介して固定されている。偏心体５４、５６の外周には外歯歯車６０、６２が組み込まれている。外歯歯車６０、６２は、内歯歯車６４と内接噛合している。内歯歯車６４は減速装置３０のケーシング８４と一体化されている。
【００２４】
外歯歯車６０、６２には内ピン孔６０Ａ、６２Ａが形成されており、該内ピン孔６０Ａ、６２Ａをフランジ部材６６に固定された内ピン６８が隙間を有して貫通している。外歯歯車６０、６２は、内歯歯車６４より「１」だけ歯数が少ない。
【００２５】
このため、（モータ５０のモータ軸５２である）減速装置３０の入力軸３２が回転すると、偏心体５４、５６が回転し、外歯歯車６０、６２が揺動しながら内歯歯車６４に内接噛合する。この結果、入力軸３２が１回回転して外歯歯車６０、６２が１回揺動する毎に各外歯歯車６０、６２が（固定状態の）内歯歯車６４に対して１歯分だけずれる（自転する）。この自転成分が、内ピン６８を介してフランジ部材６６に伝達されることで、１／（外歯歯車の歯数）なる減速比の減速が実現され、フランジ部材６６と連結された負荷側軸部材７０から減速された回転が取り出される。
【００２６】
ここで、本発明においては、減速装置の「出力軸」を、「最終減速段を構成する部材または部材群であって、自立回転している最小構成の部材または部材群」と定義する。この定義は、要するに、「本発明は、減速装置の構成要素である出力軸を直接支持している軸受にて相手機械軸からのスラスト荷重を受ける」という趣旨から導かれるものである。すなわち、本発明に係る出力軸は、単品（単一の部材）で構成されるときもあれば、ボルト等で連結・固定された複数の部材によって構成されることもある。
【００２７】
この実施形態において最終減速段を構成する部材群としては、前記フランジ部材６６、負荷側軸部材７０、及び後述する継部材７２等が存在するが、この中で、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」が、本発明に係る「出力軸」に相当する。それは、この実施形態では、フランジ部材６６は１個の玉軸受４４によってケーシング８４に支持されているだけなので、フランジ部材６６だけでは自立回転しているとは言えず、要するに最終減速段の出力トルクを相手機械軸側に取り出す「出力軸」として機能しているとは言えないからである。これに対し、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」からなる「部材群」を考えると、この部材群は、一対の玉軸受４４、４６によって減速装置３０のケーシング８４に支持されており（自立回転しており）、最終減速段の出力トルクを相手機械軸側に取り出す「出力軸」として機能している。一方、後述する継部材７２は、自立回転している「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」にさらに連結されている部材であって、「最小構成の部材」の範疇には属さない。したがって、この実施形態では、本発明に係る「出力軸」に相当しているのは、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」である。なお、本実施形態では、軸受の種類が「玉軸受」であるため、「２個の軸受」で支持されている部材群が出力軸を構成しているが、例えば、クロスローラ軸受で支持されている場合には、１個でも安定した自立回転が可能である。このため、本発明に係る「自立回転可能」という用語は、必ずしも一対の軸受で両持ち支持されていることを意味しているものではない。
【００２８】
以下、当該インライン型の減速装置３０により撹拌装置３６の撹拌軸４０が支持される構成について詳細に説明する。
【００２９】
減速装置３０の出力軸３４を構成するフランジ部材６６と負荷側軸部材７０は、スプライン係合部７１を介して円周方向に連結されると共に、スペーサ７３及びボルト７５を介して軸方向に連結されている。
【００３０】
出力軸３４は、１対の玉軸受４４、４６によって減速装置３０のケーシング８４に直接支持されている。このうち反負荷側の玉軸受４４は、その外輪４４Ａの軸方向負荷側が減速装置３０のケーシング８４の第１段部８４Ａと当接するとともに、内輪４４Ｂの軸方向反負荷側がスペーサリング４５を介して（出力軸３４の一部である）フランジ部材６６の段部６６Ａと当接している。このため、反負荷側の玉軸受４４は、出力軸３４を負荷側（矢示Ａ側）に動かそうとするスラスト荷重が掛かった場合に、該スラスト荷重を受け止めるスラスト軸受として機能する。
【００３１】
また、出力軸３４を直接支持する負荷側の玉軸受４６は、その外輪４６Ａの軸方向反負荷側がケーシング８４の第２段部８４Ｂと当接するとともに、内輪４６Ｂの軸方向負荷側が（出力軸３４の一部である）負荷側軸部材７０の段部７０Ｆと当接している。このため、負荷側の玉軸受４６は、出力軸３４を反負荷側（矢示Ｂ側）に動かそうとするスラスト荷重が掛かった場合に、該スラスト荷重を受け止めるスラスト軸受として機能する。
【００３２】
ここで、本発明の構成要素の一つである「中空ボディ」の概念について説明する。本発明において「中空ボディ」とは、「（継部材が挿入される）中空部を有し、出力軸と一体的に回転するもの」を指している。すなわち、「中空ボディ」は、概念的に「出力軸」の一部として存在するものでもあってもよいし、「出力軸」とは別個に存在するものであってもよい。前述したように、この実施形態では、「フランジ部材６６及び負荷側軸部材７０」が本発明の出力軸を構成しているが、この内の「負荷側軸部材７０」は、当該「出力軸と一体的に回転する中空ボディ」でもある。換言するならば、この実施形態では、出力軸３４の一部を構成する「負荷側軸部材７０」が、中空ボディの機能を兼ねている。
【００３３】
図２及び図３を合わせて参照して、（中空ボディの機能を兼ねる）負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内には継部材７２が挿入されている。継部材７２は、負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内に挿入される筒状部７２Ｂと、該筒状部７２Ｂ（の軸方向反負荷側端部）から半径方向内側に張り出すことで撹拌軸４０が連結可能とされる上蓋（張り出し部）７２Ａと、負荷側軸部材７０の軸方向負荷側端部に固定されるリング部７２Ｃと、を備え、負荷側軸部材７０と連結可能とされるとともに、撹拌軸４０とも連結可能とされている。なお、本実施形態においては、リング部７２Ｃは、筒状部７２Ｂと一体で形成されているが、筒状部７２Ｂと別体で形成した上で固定されたものであってもよい。
【００３４】
具体的には、負荷側軸部材７０と継部材７２は、負荷側軸部材７０の軸方向端部に継部材７２の前記リング部７２Ｃが当接された状態でボルト７４によって固定されている。また、撹拌軸４０と継部材７２は、撹拌軸４０の上側端面４０Ａと継部材７２の筒状部７２Ｂの上蓋７２Ａとが隙間を有して対向した状態で両者をボルト７６が貫通することによって固定されている。なお、この隙間はなくてもよい（当接していてもよい）。
【００３５】
なお、負荷側軸部材７０と継部材７２との固定、及び継部材７２と撹拌軸４０との固定は、このボルト７４、７６による固定だけでも十分ではあるが、この実施形態では、これらのボルト７４、７６には軸方向の固定を主に任せ、円周方向の固定については、さらに、別途の固定手段を用意している。すなわち、継部材７２の外周には、該継部材７２が負荷側軸部材７０から回転トルクを受けるためのキー７８とキー溝７０Ｋ１、７２Ｋ１からなる第１のキー係合部Ｋ１が設けられ、該第１のキー係合部Ｋ１を介して継部材７２と負荷側軸部材７０とが円周方向に連結されている。また、継部材７２の内周には、該継部材７２が撹拌軸４０に回転トルクを伝達するためのキー８２とキー溝７２Ｋ２、４０Ｋ２からなる第２のキー係合部Ｋ２が設けられ、該第２のキー係合部Ｋ２を介して継部材７２と撹拌軸４０とが円周方向に連結されている。なお、図３に示されるように、第１のキー係合部Ｋ１と第２のキー係合部Ｋ２は、その円周方向の位相が１８０度ずれている。
【００３６】
これらの構成により、結局、継部材７２は、負荷側軸部材７０の中空部７０Ａ内に挿入されることにより、該負荷側軸部材７０と軸方向及び円周方向の双方において連結され、また、撹拌軸４０とも軸方向及び円周方向の双方において連結されていることになる。
【００３７】
なお、図１に戻って、減速装置３０のケーシング８４はボルト８６を介して継ケーシング８８と連結され、継ケーシング８８のボルト孔８８Ａに図示せぬボルトが挿入されることによって撹拌装置３６のタンク３８に連結される。
【００３８】
次に、このインライン型の減速装置３０の作用を説明する。
【００３９】
（出力軸３４の一部である）フランジ部材６６から取り出された（最終減速段の）減速回転は、ボルト７５を介して（出力軸３４の一部であると共に中空ボディでもある）負荷側軸部材７０に伝達される。負荷側軸部材７０は、継部材７２と、ボルト７４を介して軸方向に連結されるとともに第１のキー係合部Ｋ１を介して円周方向に連結されている。また、継部材７２は、撹拌軸４０と、ボルト７６を介して軸方向に連結されるとともに第２のキー係合部Ｋ２を介して円周方向に連結されている。そのため、結局、撹拌軸４０は出力軸３４と同軸に円周方向にも軸方向にも一体化されることになり、出力軸３４と同一の回転速度で回転し、タンク３８内の液体を撹拌することができる。第１のキー係合部Ｋ１と第２のキー係合部Ｋ２は、その円周方向の位相が１８０度ずれていることから、継部材７２の円周方向の一部にのみ過大な回転トルクが発生することもなく、該継部材７２の耐久性をより高めることができる。
【００４０】
撹拌軸４０の自重、すなわち、出力軸３４を負荷側（矢示Ａ側）に動かそうとするスラスト荷重が出力軸３４に掛かった場合には、フランジ部材６６の段部６６Ａが、スペーサリング４５を介して反負荷側の玉軸受４４の内輪４４Ｂの軸方向反負荷側と当接し、同時に玉軸受４４の外輪４４Ａの軸方向負荷側がケーシング８４の第１段部８４Ａと当接する。これにより、当該負荷側へのスラスト荷重がケーシング８４によって受け止められる。また、撹拌軸４０に撹拌反力が作用して撹拌軸４０が浮き上がり、出力軸３４を反負荷側（矢示Ｂ側）に動かそうとするスラスト荷重が出力軸３４に掛かった場合には、負荷側軸部材７０の段部７０Ｆが負荷側の玉軸受４６の内輪４６Ｂの軸方向負荷側と当接し、同時に玉軸受４６の外輪４６Ａの軸方向反負荷側がケーシング８４の第２段部８４Ｂと当接する。これにより、当該反負荷側へのスラスト荷重がやはりケーシング８４によって受け止められる。
【００４１】
本実施形態に係る減速装置３０は、入力軸３２、遊星歯車減速機構４８、及び出力軸３４および撹拌軸４０の全てが同軸に（インラインで）配置されているため、装置全体の半径方向の寸法がコンパクトであり、また、該ケーシング８４の軸方向の剛性が高い。そのため撹拌軸４０から伝達されてくるスラスト荷重を、十分に受け止めることができる。すなわち、該スラスト荷重に対する反力を受ける目的のために、わざわざ減速装置３０のケーシング８４の肉厚を増大させる設計変更を行う必要がなく、仮に増大させるにしても最小限の増大で済ますことができる。
【００４２】
継部材７２及び撹拌軸４０の組み付けに際しては、ケーシング８４に対する出力軸３４の軸心のみが唯一のベースとされ、出力軸３４と撹拌軸４０の同軸度は、継部材７２及び撹拌軸４０の製造誤差のレベルに納まることになるため、極めて高い精度を維持することができる。組み付けも極めて単純であり、出力軸３４、継部材７２及び撹拌軸４０の軸心の精度の確保に、特別な労力や熟練等を必要としない。また、軸受等の部品点数も削減することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、出力軸３４を構成するフランジ部材６６と負荷側軸部材７０とが別部材で構成され、さらには、負荷側軸部材７０が、出力軸３４の一部を構成すると共に、中空ボディの機能を併せ持っているため、該負荷側軸部材７０を（他の）撹拌軸の大きさ等に合わせた形状に変更することにより、（本実施形態以外の）様々な相手機械軸に柔軟に対応させることもできる。また、負荷側軸部材７０を例えば通常の中実軸に置き換えることで、（このようなスラスト荷重を受けるタイプでない）通常の減速装置を容易に構成することもできる。また、負荷側軸部材７０が、出力軸３４と中空ボディの機能を有しているため、その分、部品点数の増大を防止できている。
【００４４】
なお、本発明では、その趣旨より、様々なバリエーションが考えられる。
【００４５】
先ず、上記実施形態においては出力軸３４を構成するフランジ部材６６と負荷側軸部材７０とが別体（別部材）で構成されることにより、減速装置３０の適用の柔軟性を確保するようにしていたが、本発明においては、出力軸は、もとより一つの部材で形成されていても良い。この場合は、部品点数をより削減できるとともに、減速装置３０全体をより小型化することが可能となる。また、複数の部材で出力軸を構成する場合と比べて、当然に、該複数の部材の製造誤差が累積されることもなくなるため、出力軸の軸心が安定し、結果として相手機械軸の組み付け精度をより高めることができるようにもなる。
【００４６】
また、上記実施形態においては、継部材７２が、（中空ボディとしての）負荷側軸部材７０に挿入される筒状部７２Ｂと、該筒状部７２Ｂから半径方向内側に張り出すことで撹拌軸４０が連結可能とされる上蓋（張り出し部）７２Ａと、負荷側軸部材７０の軸方向端部に固定されるリング部７２Ｃとを備えた構成とされていたが、本発明においては、継部材の具体的な形状あるいは構成もこの例に限定されない。継部材は、要は、中空ボディの中空部内に挿入されることにより該中空ボディと連結可能とされるとともに、相手機械軸とも連結可能とされていればよい。例えば、継部材の一部（筒状部７２Ｂ等）の径方向からボルトやピン部材を相手機械軸にまで貫通させることによって連結するものであってもよい。また、上記実施形態では、継部材７２を上蓋７２Ａ付きで構成し、この上蓋７２Ａを該継部材７２の「張り出し部」として機能させていたが、この「張り出し部」は、要は、筒状部７２Ｂから半径方向内側に張り出すことで相手機械軸が連結可能とされるものであればよく、必ずしも筒状部の「端部」において「蓋、あるいは底」の態様で形成されたものである必要はない。
【００４７】
また、上記実施形態においては（中空ボディである）負荷側軸部材７０と継部材７２の固定、及び継部材７２と撹拌軸（相手機械軸）４０の固定に関し、それぞれ「キー係合による円周方向の連結」と、「ボルト連結による軸方向の連結」とを併用するようにしていたが、この連結方法も必ずしも、この例には限定されない。例えば、中空ボディと継部材、或いは継部材と相手機械軸の円周方向の連結については、第１、第２係合部をスプラインによって構成するようにしてもよい。また、中空ボディや継部材の内外周を円以外の断面形状（例えば、矩形断面や、円周の一部のみを切り欠いたいわゆるＤカット断面）とすることによっても円周方向の連結を行うことができる。また、キー係合を採用する場合においても、第１のキー係合部と第２のキー係合部の円周方向の位相は、必ずしも１８０度である必要はない。さらには、例えば、キー係合とスプライン係合、あるいはキー係合とボルト係合のように、第１の係合部と第２の係合部とが異なる種類の係合手段で構成されていてもよい。また、上記実施形態では、円周方向と軸方向とで別々の連結手段を併用していたが、例えばボルト等を用いた単一の連結手段にて、円周方向と軸方向の連結を同時に行うようにしてもよい。
【００４８】
また、本発明においては、減速装置の具体的な減速機構の構成についても特に限定されない。例えば、上記実施形態においては、出力軸３４が入力軸３２とも同軸とされたインライン型の減速装置とするべく、減速装置３０の半径方向中央に配置された入力軸３２の外周に偏心体５４、５６が配置されるタイプの揺動内接噛合型の遊星歯車減速機構４８が採用されていたが、偏心体が減速装置の半径方向中央からオフセットされた軸に配置されるタイプの揺動内接噛合型の遊星歯車減速機構の減速装置であってよい。さらには、単純遊星歯車減速機構の減速装置であってもよい。本発明に係る減速装置をインライン型で構成した場合には、出力軸と一体的に回転する中空ボディを備えていることと相まって、該中空ボディの設計により、様々な減速機構の様々なタイプの出力軸に対して、相手機械軸のスラスト荷重を半径方向に小型化した寸法にて合理的に受ける設計を行うのが容易である。
【００４９】
尤も、本発明に係る減速装置は、必ずしも入力軸と出力軸が同軸とされたインライン型の減速装置に限定されるものではなく、組み込む減速機構も必ずしもインラインタイプの減速機構である必要はない。
【００５０】
以下、図５を用いてこのような構成例に係る減速装置１３０について説明する。
【００５１】
この減速装置１３０も、出力軸１３４の一端側が減速装置１３０のケーシング１８４の中に収容され、該出力軸１３４の他端側でスラスト荷重の掛かる撹拌軸（相手機械軸）１４０が該出力軸１３４と連結される構成とされている。
【００５２】
モータ１５０の出力軸１５２は、減速装置１３０の入力軸１３２を兼用している。入力軸１３２に入力された動力は、２段の平行軸減速機構からなる減速機構１４８によって減速されるようになっている。減速機構１４８は、第１ピニオン１４８Ａ及び第１ギヤ１４８Ｂからなる第１平行軸減速段１４８Ｃと、第２ピニオン１４８Ｄ及び第２ギヤ１４８Ｅからなる第２平行軸減速段１４８Ｆによって構成されている。
【００５３】
継部材１７２を利用して出力軸１３４と相手機械軸である撹拌軸１４０がスラスト荷重を受け止め可能に連結される構成については、先の実施形態では、出力軸３４がフランジ部材６６及び負荷側軸部材７０とで構成されていたが、この実施形態では、単一の部材の出力軸１３４が採用されている点が（先の実施形態と）異なる。それ以外の構成については、先の実施形態と同様である。そのため、図５の中で先の実施形態と同一または機能的に類似する部材について下２桁が同一の符号を付している。
【００５４】
すなわち、この実施形態でも、出力軸１３４を回転可能に直接支持するとともに出力軸１３４に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる軸受１４４、１４６を備える。そして、「中空部１７０Ａを有し、出力軸１３４と一体的に回転する中空ボディ」の機能を出力軸１３４自体が兼用している（この点も先の実施形態と同様）。また、継部材１７２が、該中空部１７０Ａ内に挿入されることにより該中空ボディたる出力軸１３４と同軸に連結可能とされるとともに、撹拌軸１４０とも同軸に連結可能な構成とされており、該継部材１７２を介して出力軸１３４に掛かる撹拌軸１４０のスラスト荷重を、前記軸受１４４、１４６によって受ける点も先の実施形態と同様である。
【００５５】
この減速装置１３０は、「出力軸１３４の一端側が減速装置１３０のケーシング１８４の中に収容され、該出力軸１３４の他端側でスラスト荷重の掛かる撹拌軸１４０が連結される減速装置」であり、既に説明したように、連結構造の設計が非常に難しい基本構造を有している。しかし、このような構造の減速装置１３０に対しても、本発明は全く支障なく実施することができ、本発明本来の作用効果を得ることができる。
【００５６】
以上のように、本発明は、出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結されるような減速装置であれば、減速機構の種類を問わず適用可能である。
【００５７】
ここで、出力軸の他端側については、相手機械軸を連結可能なようにケーシングの開口に臨んでいればよく、ケーシングから軸方向に突出していることは必ずしも必要でない。
【００５８】
本実施形態によれば、減速機構１４８に安価な第１、第２平行軸減速段１４８Ｃ、１４８Ｆを使用しているにも関わらず、入力軸１３２および出力軸１３４が大きくオフセットされていないため減速装置１３０の半径方向の大きさを小さくすることができるという実用上大きなメリットが得られる。
【００５９】
なお、上記実施形態においては、出力軸３４（１３４）を直接支持する一対の玉軸受４４（１４４）、４６（１４６）の双方が、撹拌軸４０（１４０）からのスラスト荷重を受ける構成とされていたが、本発明は、必ずしも出力軸を直接支持する軸受の全てが、相手機械軸からのスラスト荷重を受ける構成とされている必要はない。例えば、上記実施形態において、液体から受ける撹拌反力があまり大きくなく、出力軸３４（１３４）には矢示Ａ方向のスラスト荷重しか掛からないような場合には、一方の軸受だけが当該スラスト荷重を受ける構成とされ、他方の軸受は、（スラスト荷重を受けない）通常の軸受とされていてもよい。この場合、負荷側または反負荷側のいずれの側の軸受がいずれの方向のスラスト荷重を受ける構成となっていてもよい。
【００６０】
本発明は、上記実施形態のように減速機の出力軸を下向きに配置して相手機械軸を吊り下げる構造に特に有効であるが、これに限らず、減速機の出力軸を下向き以外、例えば水平に配置する場合にも適用可能である。この場合、中空ボディと継軸との連結、継軸と相手機械軸との連結は、少なくとも回転方向の係合がなされれば足り、軸方向の固定は必ずしも必須ではない。
【００６１】
本発明の用途は、撹拌装置に限定されるものではなく、出力軸に相手機械軸側からスラスト荷重の掛かる装置に広く適用でき、例えば押し出し機のような用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
３０…減速装置
３２…入力軸
３４…出力軸（６６＋７０）
３６…撹拌装置
６６…フランジ部材
７０…負荷側軸部材
７２…継部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、該出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結される減速装置であって、
前記出力軸を回転可能に直接支持するとともに出力軸に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる軸受と、
中空部を有し、前記出力軸と一体的に回転する中空ボディと、
該中空ボディの中空部内に挿入されることにより該中空ボディと連結可能とされるとともに前記相手機械軸とも連結可能とされた継部材と、を備え、
該継部材を介して前記出力軸に掛かる前記相手機械軸のスラスト荷重を、前記軸受によって受ける
ことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記入力軸および前記出力軸が同軸に配置された
ことを特徴とする減速装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記継部材は、前記中空ボディに挿入される筒状部と、前記中空ボディの軸方向端部に固定されるリング部とを備えている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記継部材は、前記中空ボディに挿入される筒状部と、該筒状部から半径方向内側に張り出すことで前記相手機械軸が連結可能とされる張り出し部を備えている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記継部材の前記筒状部の外周に、該継部材が前記中空ボディから回転トルクを受ける第１の係合部を備えるとともに、
該筒状部の内周に、該中空ボディから受け取った回転トルクを前記相手機械軸に伝達する第２の係合部を備えた
ことを特徴とする減速装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の係合部と第２の係合部が、キーとキー溝とで構成され、その円周方向の位相が１８０度ずれている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記第１の係合部と第２の係合部が、スプラインによって構成されている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記出力軸と前記中空ボディとがそれぞれ別部材で構成されている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記出力軸の一部と前記中空ボディとが一体化され、１つの部材で構成されている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項１】
出力軸の一端側が減速装置のケーシングの中に収容され、該出力軸の他端側でスラスト荷重の掛かる相手機械軸が連結される減速装置であって、
前記出力軸を回転可能に直接支持するとともに出力軸に掛かるスラスト荷重を受け止めることのできる軸受と、
中空部を有し、前記出力軸と一体的に回転する中空ボディと、
該中空ボディの中空部内に挿入されることにより該中空ボディと連結可能とされるとともに前記相手機械軸とも連結可能とされた継部材と、を備え、
該継部材を介して前記出力軸に掛かる前記相手機械軸のスラスト荷重を、前記軸受によって受ける
ことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記入力軸および前記出力軸が同軸に配置された
ことを特徴とする減速装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記継部材は、前記中空ボディに挿入される筒状部と、前記中空ボディの軸方向端部に固定されるリング部とを備えている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記継部材は、前記中空ボディに挿入される筒状部と、該筒状部から半径方向内側に張り出すことで前記相手機械軸が連結可能とされる張り出し部を備えている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記継部材の前記筒状部の外周に、該継部材が前記中空ボディから回転トルクを受ける第１の係合部を備えるとともに、
該筒状部の内周に、該中空ボディから受け取った回転トルクを前記相手機械軸に伝達する第２の係合部を備えた
ことを特徴とする減速装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の係合部と第２の係合部が、キーとキー溝とで構成され、その円周方向の位相が１８０度ずれている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記第１の係合部と第２の係合部が、スプラインによって構成されている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記出力軸と前記中空ボディとがそれぞれ別部材で構成されている
ことを特徴とする減速装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記出力軸の一部と前記中空ボディとが一体化され、１つの部材で構成されている
ことを特徴とする減速装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−５７７９２（Ｐ２０１２−５７７９２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６４０１（Ｐ２０１１−１３６４０１）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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