JP2000120812A - 遊星歯車変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造の簡略化と軸方向寸法の短縮を図る。 【解決手段】 ケーシング１、太陽歯車２、遊星歯車
４、内歯歯車６、支持ピン１４、支持ピンを片持支持す
る遊星枠８を備えた遊星歯車減速機に、アダプタリング
３２を設ける。アダプタリング３２は、ケーシング１の
端部内周に嵌合され、モータ（結合相手）Ｍ１をケーシ
ング１に取り付けた際に、モータ側のインロー部５３と
嵌合することによりモータを芯合わせすると共に、モー
タのフランジ５０に接して軸方向に位置決めされること
で遊星歯車の脱落を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸方向寸法の縮小
とフランジ形モータに対する取付けの汎用化を図った遊
星歯車変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽歯車と、該太陽歯車と外接噛
合する遊星歯車と、該遊星歯車を保持する遊星枠と、前
記遊星歯車が内接噛合する内歯歯車とを備えた単純遊星
歯車構造を採用した変速機（減速機、あるいは入出力系
を逆にした場合は増速機）が広く実用化されており、そ
のいくつかの例が特開平８−４８４２号公報に示されて
いる。

【０００３】図４は同公報に記載された一例を示す。

【０００４】この減速機には第１、第２減速部Ａ、Ｂが
組込まれており、いずれも単純遊星歯車構造が採用され
ている。

【０００５】ここでは第１、第２減速部Ａ、Ｂとも、荷
重等配を実現するためにフロート構造とされた太陽歯車
６０２、７０２と、該太陽歯車６０２、７０２と外接噛
合する遊星歯車６０４、７０４と、該遊星歯車６０４、
７０４が内接噛合する内歯歯車６０６、７０６とを備え
る。遊星歯車６０４、７０４は遊星枠（ディスク、ある
いは出力軸フランジともいう）６０８、７０８に保持さ
れている。

【０００６】これら太陽歯車６０２、７０２、遊星歯車
６０４、７０４、内歯歯車６０６、７０６は全てケーシ
ング６１２内に収容されており、モータ５００のフラン
ジ５０１をスペーサ５１１、連結台５０２を介してケー
シング６１２に結合することにより、ギヤドモータが構
成されている。

【０００７】ここでは、ケーシング６１２に連結台５０
２の一端が嵌合された上で、該連結台５０２がケーシン
グ６１２にボルト５０３で結合されており、その上で連
結台５０２側のインロー部５０４にモータ５００側（ス
ペーサ５１１）のインロー部５０５が嵌合されること
で、モータ５００が芯合わせされている。

【０００８】この減速機の他の構成の説明を兼ねなが
ら、作用を簡単に説明する。

【０００９】入力軸６１０が回転するとカップリング６
１１を介して太陽歯車６０２が回転する。太陽歯車６０
２が回転すると遊星歯車６０４がケーシング６１２に固
定された内歯歯車６０６に内接しながら該太陽歯車６０
２の外周を公転する。

【００１０】遊星歯車６０４は支持ピン６１４により軸
受６１６を介して支持されており、この支持ピン６１４
の太陽歯車６０２に対する公転がディスク（遊星枠）６
０８に伝達される。ディスク６０８が回転すると、該デ
ィスク６０８に連結された第２減速部Ｂの太陽歯車７０
２が回転する。太陽歯車７０２が回転すると遊星歯車７
０４がケーシング６１２に固定された内歯歯車７０６に
内接しながら該太陽歯車７０２の外周を公転する。

【００１１】遊星歯車７０４は支持ピン７１４に軸受７
１６を介して支持されており、該支持ピン７１４の太陽
歯車７０２に対する公転が出力軸フランジ（遊星枠）７
０８に伝達される。出力軸フランジ７０８は出力軸６２
０とスプライン結合しており、該出力軸フランジ７０８
の回転により出力軸６２０が回転する。

【００１２】図４から明らかなように、遊星歯車６０
４、７０４はいずれも軸受６１６、７１６を介して支持
ピン６１４、７１４に支持されている。又、支持ピン６
１４、７１４はいずれも（遊星枠を構成する）ディスク
６０８、あるいは出力軸フランジ７０８に固定されてい
る。

【００１３】この場合、第１減速部Ａ側の支持ピン６１
４は、片持でディスク６０８に固定されており、そのま
までは遊星歯車６０４が支持ピン６１４から脱落するお
それがあるので、ケーシング６１２に固定した連結台５
０２の一部（又はそれに取り付けた部材）により、遊星
歯車６０４の脱落を防止している。

【００１４】なお、遊星歯車６０４の脱落を防止する方
法として、支持ピン６１４の先端に鍔を付けたり、スナ
ップリングを付けたりする方法を採用したものもある。

【００１５】図５は前記公報に記載の別の例を示す。

【００１６】この減速機は、太陽歯車４０２と、該太陽
歯車４０２と外接噛合する遊星歯車４０４と、該遊星歯
車４０４が内接噛合する内歯歯車４０６とを備えた単純
遊星歯車構造を採用した変速機において、遊星歯車４０
４の両側に遊星枠４０８Ａ、４０８Ｂをそれぞれ配置
し、遊星歯車４０４を滑り回転自在に支持する支持ピン
４１４の両端を、両方の遊星枠４０８Ａ、４０８Ｂに支
持させたものである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４の従来
例では、減速機ケーシング６１２とモータ５００の間に
スペーサ５１１付の連結台５０２という部品を介在させ
て、この連結台５０２を減速機ケーシング６１２にボル
ト固定した上で、連結台５０２にスペーサ５１１を介し
てモータ５００を固定するようにしているので、連結台
５０２やスペーサ５１１を介在させる分だけ、ギヤドモ
ータとして組み立てた場合の軸方向寸法が増大するとい
う問題があった。又、連結台５０２自体を減速機ケーシ
ング６１２に固定する構造としているため、連結台５０
２の形状が複雑になり、コスト高になるという問題もあ
った。

【００１８】また、支持ピン６１４に鍔を付けたり、ス
ナップリングを付けたりして、遊星歯車６０４の脱落防
止を行う方法を取った場合は、遊星歯車６０４に大きな
スラスト力が作用しない構造であれば特に問題はない
が、ヘリカルギヤを採用した場合のように大きなスラス
ト力が作用する場合は、スラスト方向の支持力を十分に
確保できなくなるおそれがあった。

【００１９】また、図５の従来例のように、遊星歯車４
１４の両側に遊星枠４０８Ａ、４０８Ｂを配置して、支
持ピン４１４を両持ち支持するようにした場合は、部品
点数が多くなり、組立工数が増加する上にその困難度も
増大し、又、軸方向寸法の縮小にも限界があった。

【００２０】本発明は、上記事情を考慮し、簡単な構造
で、軸方向寸法を縮小することができ、遊星歯車にスラ
スト力が作用する場合にも、安定確実に遊星歯車を脱落
防止することができ、しかも、モータ等の結合相手との
組み合わせ（組付け）が容易な遊星歯車変速機を提供す
ることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、一端
側が開放され該一端側の端面が結合相手のフランジの取
付面とされたケーシングと、該ケーシングの中心部に配
されケーシングに取り付けられた前記モータの軸と連結
される太陽歯車と、該太陽歯車に外接噛合する遊星歯車
と、該遊星歯車が内接噛合する内歯歯車と、該遊星歯車
を自転可能に支持する支持ピンと、前記遊星歯車よりも
ケーシングの他端側に配され前記支持ピンの端部を片持
支持する遊星枠と、前記ケーシングの一端側内周に嵌合
され、前記モータのフランジをケーシングの取付面に合
わせることでモータをケーシングに取り付けた際に、該
モータ側のインロー部と嵌合することによりモータを芯
合わせすると共に、該モータのフランジに接して軸方向
に位置決めされることで前記遊星歯車の支持ピンからの
脱落を防止するアダプタリングと、を備えたことによ
り、上記課題を解決したものである。

【００２２】この発明では、ケーシングの一端側内周に
嵌合したアダプタリングが、モータ等の結合相手の芯合
わせ機能と遊星歯車の脱落防止機能とを併せて果たす。
従って、例えばフランジ形のモータであれば、インロー
部の寸法の異なるアダプタリングを適当に選択すること
によって、様々な種類・寸法のモータを簡単且つ正確に
取り付けることができる。

【００２３】又、アダプタリングは、モータ等の結合相
手をケーシングに取り付けた際に、そのフランジによっ
て軸方向に位置決めされ、それによって初めて遊星歯車
の脱落防止機能を果たすものであるから、特にケーシン
グに対し独立して固定するような複雑な構造（ボルト等
で固定する構造）を取る必要がなく、単にケーシングの
内周に丁度嵌まる極単純なリング板状のものとすること
ができる。

【００２４】このため、アダプタリングの製造コストを
大幅に低下できるのは勿論、アダプタリングを設けるこ
とによる変速機の軸方向寸法の拡大を抑えることがで
き、非常にコンパクトな変速機を提供することができ
る。

【００２５】又、ケーシングの内周に嵌まった状態のア
ダプタリングによって遊星歯車の脱落防止を行うので、
遊星歯車にスラスト力が作用する場合にも、安定確実に
遊星歯車をスラスト方向に支持することができる。

【００２６】請求項２の発明は、請求項１において、前
記太陽歯車と遊星歯車と内歯歯車がヘリカルギヤにより
構成されていることにより、上記課題を解決したもので
ある。

【００２７】この発明では、ヘリカルギヤを用いたこと
により、噛み合いによる騒音の低減を図ることができ
る。また、ヘリカルギヤを用いた場合には、特に遊星歯
車にスラスト力が隅力として働くが、ケーシングに嵌合
したアダプタリングによってこのスラスト力を受けるこ
とができるので、遊星歯車を確実に脱落止めしながら安
定回転させることができる。

【００２８】請求項３の発明は、請求項２において、前
記遊星歯車を、軸方向に並べて配置した２個のニードル
ローラベアリングを介して前記支持ピンに取り付けたこ
とにより、上記課題を解決したものである。

【００２９】ヘリカルギヤを用いた場合、遊星歯車の内
歯歯車側の噛合点と太陽歯車側の噛合点には反対方向の
スラスト力が働き、遊星歯車を支持する支持ピンに曲げ
モーメントが作用して、遊星歯車と支持ピン間に介在さ
れたニードルローラベアリングにエッジロードが作用す
ることになるが、本発明では、ニードルローラベアリン
グを各遊星歯車に２個ずつ組み付けているので、エッジ
ロードの影響を少なくすることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００３１】図１は実施形態の遊星歯車減速機にモータ
Ｍ１を取り付けて構成したギヤドモータの側断面図、図
２は図１のII−II矢視断面図である。

【００３２】この減速機は、一端側が開放され該一端側
の端面がモータ（結合相手）Ｍ１のフランジ５０の取付
面３１とされたケーシング１を有している。このケーシ
ング１は、ケーシング本体１Ａと筒状体１Ｂとからな
り、筒状体１Ｂのケーシング本体１Ａ側の端面と反対側
の端面が前記取付面３１とされている。そして、この取
付面３１にフランジ５０を合わせて、ケーシング本体１
Ａ、筒状体１Ｂ、フランジ５０を、これらを全て貫通す
るボルト４０によって締め付けることにより、ケーシン
グ１とモータＭ１が結合されている。

【００３３】ケーシング１内の中心部には、ケーシング
１に取り付けられたモータＭ１の軸５５とキー結合され
る太陽歯車２が配され、該太陽歯車２の外周に、太陽歯
車２と外接噛合する３個の遊星歯車４が配されている。
そして、これらの遊星歯車４が、筒状体１Ｂの内周面に
一体形成された内歯歯車６と内接噛合している。ここで
は、太陽歯車２と遊星歯車４と内歯歯車６は、騒音の少
ないヘリカルギヤにより構成されている。

【００３４】各遊星歯車４は支持ピン１４の外周にニー
ドルローラベアリング１６を介して自転可能に支持され
ている。この場合、ニードルローラベアリング１６は軸
方向に並べて２個配置されている。

【００３５】ケーシング１には、先端を該ケーシング１
の他端側から突出させた出力軸２０が、ケーシング１内
に配した２つの軸受１６Ａ、１６Ｂによって回転自在に
取り付けられている。この出力軸２０の基端にはフラン
ジ状の遊星枠８が一体に形成されており、遊星歯車４よ
りもケーシング１の他端側に位置するこの遊星枠８のピ
ン保持孔８ａに、遊星歯車４を支持する支持ピン１４の
一端が片持固定されている。

【００３６】又、ケーシング１を構成する筒状体１Ｂの
一端側内周には、遊星歯車４の脱落防止機能とモータＭ
１の芯合わせ機能とを併せて果たすアダプタリング３２
が嵌合されている。このアダプタリング３２はリング板
状のもので、筒状体１Ｂの内周に嵌合されることで径方
向に位置決め固定され、内側の端面（図中左側の端面）
が内歯歯車６の端面に当接し且つ外側の端面（図中右側
の端面）が取り付けたモータＭ１のフランジ５０に当接
することで軸方向に位置決め固定されている。そして、
このように位置決め固定されることで、アダプタリング
３２が遊星歯車４の支持ピン１４からの脱落を防止して
いる。

【００３７】又、アダプタリング３２の外側の端面に
は、モータＭ１のインロー部５３と嵌合するインロー部
３３が設けられており、ケーシング１にモータＭ１を取
り付ける際に、これらインロー部３３、５３同士を嵌合
させることにより、モータＭ１と減速機の芯合わせを行
っている。

【００３８】なお、この場合のモータＭ１は、フランジ
５０を有したモータケーシング前壁の中心部に軸受５１
を備えており、この軸受５１と図示せぬモータケーシン
グ後壁の軸受とで、太陽歯車２からモータ軸５５に作用
するスラスト力を受けるようになっている。

【００３９】次に作用を説明する。

【００４０】モータＭ１により太陽歯車２を回転させる
ことで、遊星歯車４→支持ピン１４→遊星枠８→出力軸
２０の経路で減速出力が取り出される点は、通常の遊星
歯車構造と同じである。

【００４１】この減速動作の際に、太陽歯車２、遊星歯
車４、内歯歯車６に、騒音の少ないヘリカルギヤを用い
ているので、特に遊星歯車４には回転方向により例えば
図中矢印Ｆ１、Ｆ２（あるいはその逆）で示すようなス
ラスト力が強く働く。しかし、ケーシング１には、遊星
歯車４の脱落防止機能を果たすアダプタリング３２が嵌
合されており、モータＭ１のフランジ５０でそれが固定
されているので、遊星歯車４に働くスラスト力をアダプ
タリング３２で確実に受けることができ、遊星歯車４を
安定回転させることができる。

【００４２】又、ヘリカルギヤを用いていることで、遊
星歯車４の内歯歯車６側の噛合点と太陽歯車２側の噛合
点には反対方向のスラスト力が働き、遊星歯車４を支持
する支持ピン１４に曲げモーメントが作用して、遊星歯
車４を支持するニードルローラベアリング１６にエッジ
ロードが作用することになるが、この減速機では、各遊
星歯車４毎に、ニードルローラベアリング１６を軸方向
に並べて２個ずつ組み付けているので、エッジロードの
影響を少なくすることができ、ニードルローラベアリン
グ１６の耐久性を向上させることができる。

【００４３】又、この減速機では、ケーシング１に嵌合
したアダプタリング３２が、モータＭ１の芯合わせ機能
を果たしているので、例えばフランジ形のモータであれ
ば、インロー部５３の寸法の異なるアダプタリング３２
を適当に選択することによって、様々な種類・寸法のモ
ータを簡単且つ正確に取り付けることができる。

【００４４】例えば、図３に示すように、ＪＥＭフラン
ジのような汎用フランジ１５０を有するモータＭ２の場
合も、それに応じたアダプタリング１３２を選択してケ
ーシング１に嵌合させることにより、簡単に減速機に組
み付けることができる。

【００４５】この場合、アダプタリング１３２は、モー
タＭ２側のインロー部１５３に対応したインロー部１３
３を有するものであればよい。

【００４６】但し、モータＭ２側で押し出し方向のスラ
スト力を受ける機能がない場合は、遊星枠８の凹所内に
軸受１５１を配置し、太陽歯車２の前にスペーサ１５２
を嵌合して、軸受１５１で太陽歯車２からのスラスト力
を確実に受けられるようにすればよい。

【００４７】又、この減速機の場合、単純な形状（リン
グ板状）のアダプタリング３２、１３２を、モータＭ
１、Ｍ２をケーシング１に取り付けることで位置決め固
定しているだけであるから、アダプタリング３２、１３
２をボルト等でケーシング１に固定する必要がなく、従
って、アダプタリング３２、１３２の製造コストを大幅
に下げられるのは勿論、アダプタリング３２、１３２を
設けることによる減速機の軸方向寸法の拡大をも抑える
ことができ、非常にコンパクトな減速機とすることがで
きる。又、単純な形状のアダプタリング３２、１３２を
使用するだけであるから、部品点数の削減と、構造の単
純化を図ることができる。

【００４８】なお、本遊星歯車減速機と結合される相手
は必ずしもモータに限定されない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インロー部の寸法の異なるアダプタリングを適当に選択
することによって、様々な種類・寸法のモータ等の結合
相手を簡単且つ正確に取り付けることができる。又、ア
ダプタリングは結合相手のフランジによって位置決め固
定するので、別の固定手段が不要であり、極単純なリン
グ板状のものとすることができる。その結果、構造の単
純化によるコストダウンと、変速機の軸方向寸法の短縮
を図ることができる。

【００５０】又、ケーシングに固定したアダプタリング
で遊星歯車の脱落防止を行うので、遊星歯車にスラスト
力が作用する場合にも、安定確実に遊星歯車をスラスト
方向に支持することができる。従って、低騒音化のため
にヘリカルギヤを用いた場合には特に有効である（請求
項２）。

【００５１】又、ヘリカルギヤを用いた場合には、遊星
歯車と支持ピンの間に介在させるニードルローラベアリ
ングを２個配置することにより、エッジロードの影響を
改善することができ、ベアリングの耐久性向上を図るこ
とができる（請求項３）。

【００５２】又、この発明の遊星歯車変速機は、支持ピ
ンを片持支持するタイプであるために、部品点数や組立
工数が少なくてすむという、片持タイプならではの効果
も当然奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の遊星歯車減速機の側断面図

【図２】図１のII−II矢視断面図

【図３】図１の減速機に別のモータを取り付けた場合の
側断面図

【図４】従来例の側断面図

【図５】他の従来例の側断面図

【符号の説明】

１…ケーシング ２…太陽歯車 ４…遊星歯車 ６…内歯歯車 ８…遊星枠 １４…支持ピン １６…ニードルローラベアリング ３１…取付面 ３２…アダプタリング ３３，５３，１３３，１５３…インロー部 ５０，１５０…フランジ ５５，１５５…モータ軸 Ｍ１，Ｍ２…モータ Ｆ１，Ｆ２…遊星歯車に作用するスラスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J027 FA19 FA36 GA03 GB03 GC13 GC22 GD04 GD08 GD12 GE07 GE18 GE25 3J028 EA09 EA25 EB03 EB33 EB35 EB63 FA32 FB03 FC13 FC23 FD18 5H607 AA12 BB01 CC03 DD03 DD19 EE33 GG08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端側が開放され、該一端側の端面が結合
   相手のフランジの取付面とされたケーシングと、 該ケーシングの中心部に配され、ケーシングに取り付け
   られた前記モータの軸と連結される太陽歯車と、 該太陽歯車に外接噛合する遊星歯車と、 該遊星歯車が内接噛合する内歯歯車と、 該遊星歯車を自転可能に支持する支持ピンと、 前記遊星歯車よりもケーシングの他端側に配され、前記
   支持ピンの端部を片持支持する遊星枠と、 前記ケーシングの一端側内周に嵌合され、前記モータの
   フランジをケーシングの取付面に合わせることでモータ
   をケーシングに取り付けた際に、該モータ側のインロー
   部と嵌合することによりモータを芯合わせすると共に、
   該モータのフランジに接して軸方向に位置決めされるこ
   とで前記遊星歯車の支持ピンからの脱落を防止するアダ
   プタリングと、 を備えたことを特徴とする遊星歯車変速機。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記太陽歯車と遊星歯車と内歯歯車がヘリカルギヤによ
   り構成されていることを特徴とする遊星歯車変速機。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記遊星歯車を、軸方向に並べて配置した２個のニード
   ルローラベアリングを介して前記支持ピンに取り付けた
   ことを特徴とする遊星歯車変速機。