特許ウォッチ

公開番号2025100200
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023217398
出願日2023-12-22
発明の名称減速装置及び風力発電機
出願人住友重機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F16H 1/32 20060101AFI20250626BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】主軸受の必要負荷容量を低減可能な減速装置を提供する。
【解決手段】クランク軸72と、クランク軸72によって揺動される複数の外歯歯車74A～74Dと、外歯歯車74A～74Dの自転成分と同期可能な出力側キャリヤ78を含む出力回転体80と、出力側キャリヤ78と接続される出力軸42と、を備える減速装置であって、複数の外歯歯車74A～74Dは、入力側に配置される第1歯車組と、出力側に配置される第2歯車組とを構成し、第1歯車組と第2歯車組とは、各外歯歯車74A～74Dの偏心位相の並び順が軸方向に対称となり、トルクを伝達可能とし、かつ、軸方向直交面と平行な方向での相対移動を許容するように出力側キャリヤ78と出力軸42を接続する第1接続機構120を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
偏心部を有するクランク軸と、
前記偏心部によって揺動される複数の外歯歯車と、
前記外歯歯車の自転成分と同期可能な出力側キャリヤを含む出力回転体と、
前記出力側キャリヤと接続される出力軸と、を備える減速装置であって、
前記複数の外歯歯車は、入力側に配置される第１歯車組と、出力側に配置される第２歯車組とを構成し、
前記第１歯車組と前記第２歯車組のそれぞれは、歯車組を構成する外歯歯車の個数をＮ個とするとき、３６０°／Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の分だけ偏心位相のずれた複数の外歯歯車からなり、
前記第１歯車組と前記第２歯車組とは、各前記外歯歯車の偏心位相の並び順が軸方向に対称となり、
トルクを伝達可能とし、かつ、軸方向直交面と平行な方向での相対移動を許容するように前記出力側キャリヤと前記出力軸とを接続する第１接続機構を備える減速装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記クランク軸に接続され前記クランク軸に回転を入力する回転軸と、
トルクを伝達可能とし、かつ、軸方向直交面と平行な方向での相対移動を許容するように前記回転軸と前記クランク軸とを接続する第２接続機構とを備える請求項１に記載の減速装置。
【請求項３】
前記出力回転体を収容するケーシングと、
前記出力回転体と前記ケーシングとの間に配置される主軸受と、
前記出力側キャリヤから突出し前記外歯歯車を貫通するピンと、を備え、
前記主軸受の全体は、前記ピンの中心線よりも径方向内側に配置される請求項１に記載の減速装置。
【請求項４】
前記出力回転体は、前記外歯歯車に対して前記出力側キャリヤとは軸方向反対側に配置される入力側キャリヤを備え、
前記ピンは、ボルトと協働して前記出力側キャリヤと前記入力側キャリヤを連結するキャリヤピンと、前記外歯歯車の自転成分を前記出力側キャリヤに伝達する内ピンとを含み、
前記ボルトの頭部と前記出力回転体の軸方向外側面との間に配置される座金を備え、
前記内ピンは、前記出力回転体の軸方向外側面に開口するピン孔に嵌合され、
前記座金は、前記ピン孔に対する前記内ピンの抜けを規制可能である請求項３に記載の減速装置。
【請求項５】
前記クランク軸は、前記外歯歯車の揺動中心上に設けられる請求項１に記載の減速装置。
【請求項６】
前記外歯歯車と前記クランク軸との間に配置される偏心軸受を備え、
前記クランク軸は、複数の前記偏心部を有し、
前記クランク軸は、軸部材と、前記軸部材及び前記偏心軸受とは別体に設けられ前記軸部材の外周部に嵌合される筒状部材と、を備え、
前記複数の偏心部は、最も軸方向入力側にある第１偏心部を含み、
前記第１偏心部は、前記軸部材及び前記筒状部材により構成される請求項１に記載の減速装置。
【請求項７】
前記複数の偏心部は、前記第１偏心部に対して隣り合う第２偏心部を含み、
前記軸部材は、前記第１偏心部から入力側端部にかけての軸方向範囲において、軸方向から見て、前記第２偏心部の外周面に対して重ならない請求項６に記載の減速装置。
【請求項８】
前記減速装置の内部には、前記外歯歯車と内歯歯車の噛合箇所が少なくとも内部に配置されるとともに潤滑剤が封入される封入空間が形成され、
前記第１接続機構は、前記封入空間内の潤滑剤と接触可能な位置に設けられる請求項１に記載の減速装置。
【請求項９】
前記封入空間は、前記外歯歯車を収容する歯車収容空間を含み、
前記出力側キャリヤは、前記歯車収容空間に連通される貫通孔を備え、
前記第１接続機構は、前記貫通孔内に配置される請求項８に記載の減速装置。
【請求項１０】
前記出力軸を支持する出力軸軸受と、
前記出力軸軸受と前記出力側キャリヤとの間に配置され前記出力軸軸受の軸方向位置を位置決めする位置決め部材と、を備え、
前記位置決め部材及び前記出力側キャリヤのうちの少なくとも一方の部材には、それらのうちの他方の部材に対する接触面に他の箇所よりも表面硬度の高い高硬度領域が設けられる請求項１に記載の減速装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、減速装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、偏心部を有するクランク軸と、偏心部によって揺動される四つの外歯歯車と、外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、外歯歯車の自転成分と同期可能な出力側キャリヤを含む出力回転体とを備える偏心揺動型減速装置を開示している。四つの外歯歯車は、軸方向両外側の同じ偏心位相の２つの外側外歯歯車と、軸方向中央側の同じ偏心位相の２つの内側外歯歯車とを含んでいる。外側外歯歯車と内側外歯歯車の偏心位相は１８０°ずれている。これにより、２つの外側外歯歯車から出力回転体に作用する荷重の合力と、２つの内側外歯歯車から出力回転体に作用する荷重の合力との軸方向位置のずれに起因して出力回転体に作用するモーメントが抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－１２０８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、特許文献１の減速装置に関して検討したところ、次の新たな認識を得た。出力回転体は、通常、主軸受により支持される。主軸受の小外径化の観点からは、特許文献１のような、出力回転体に作用するモーメントを抑制するための構造が望まれる。
【０００５】
ここで、出力側キャリヤに出力軸を接続し、その出力軸から外部に回転を出力する場合がある。この場合、出力軸にラジアル方向の外部荷重が入力された場合、通常、その外部荷重がそのまま出力側キャリヤを含む出力回転体に伝達される。これに起因して、主軸受の必要負荷容量が増大し、特許文献１のような構造を採用しても、主軸受の大外径化を招いてしまう。
【０００６】
そこで、本開示の目的の１つは、主軸受の必要負荷容量を低減可能な減速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の減速装置は、偏心部を有するクランク軸と、前記偏心部によって揺動される複数の外歯歯車と、前記外歯歯車の自転成分と同期可能な出力側キャリヤを含む出力回転体と、前記出力側キャリヤと接続される出力軸と、を備える減速装置であって、前記複数の外歯歯車は、入力側に配置される第１歯車組と、出力側に配置される第２歯車組とを構成し、前記第１歯車組と前記第２歯車組のそれぞれは、歯車組を構成する外歯歯車の個数をＮ個とするとき、３６０°／Ｎ（Ｎは２以上の自然数）の分だけ偏心位相のずれた複数の外歯歯車からなり、前記第１歯車組と前記第２歯車組とは、各前記外歯歯車の偏心位相の並び順が軸方向に対称となり、トルクを伝達可能とし、かつ、軸方向直交面と平行な方向での相対移動を許容するように前記出力側キャリヤと前記出力軸とを接続する第１接続機構を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の減速装置によれば、主軸受の必要負荷容量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態の風力発電機を模式的に示す側面図である。
実施形態の風力発電機に用いられる駆動装置を周辺構造とともに模式的に示す側面図である。
実施形態の風力発電機に用いられる複数の駆動装置を模式的に示す平面図である。
実施形態の駆動装置を示す側面断面図である。
実施形態の第１減速機構を示す側面断面図である。
実施形態の第２減速機構を示す側面断面図である。
実施形態の第２減速機構を拡大して示す側面断面図である。
図８（Ａ）は、参考形態の各歯車組から出力回転体に作用する入力荷重を模式的に示す第１説明図であり、図８（Ｂ）は、その第２説明図である。
図９（Ａ）は、参考形態の各歯車組から第２クランク軸に作用する反力を模式的に示す第１説明図であり、図８（Ｂ）は、その第２説明図である。
図１０（Ａ）は、実施形態の各歯車組から出力回転体に作用する入力荷重を模式的に示す第１説明図であり、図１０（Ｂ）は、その各歯車組から第２クランク軸に作用する反力を模式的に示す第２説明図である。
実施形態の出力軸軸受を周辺構造とともに示す拡大図である。
他の実施形態の出力軸軸受を周辺構造とともに示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の減速装置を実施するための実施形態を説明する。同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許