JP2001090792A - 遊星歯車減速機構 - Google Patents
遊星歯車減速機構Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ない歯数差を有する内歯車対を用いた遊星
歯車減速機構において、遊星歯車と固定内歯車並びに出
力内歯車の歯型が互いに干渉しない噛み合いを実現でき
る設計条件を提示するともに、該遊星歯車機構の半径寸
法を小さくして小型化を実現しようとするものである。 【解決手段】 歯数差の少ない内歯対を用いた遊星歯車
機構において、歯数の少ない側の内歯車のピッチ円直径
ＰＤＣを大きくする方向へ転位させることによって、転
位係数をｘ、固定内歯車歯数をｚ３、出力内歯車歯数を
ｚ４としたとき、 ｜ｚ３−ｚ４｜／２＜ｘ かつ歯数差率が大きい｜ｚ３
−ｚ４｜／ｚ３＞0.03 を満足する範囲での遊星歯車機構を実現可能とすると共
に、遊星歯車を太陽歯車と噛合う大歯車と内歯車と噛合
う小歯車を同軸ブロック構造として小型・高減速比の減
速機構を実現する。
歯車減速機構において、遊星歯車と固定内歯車並びに出
力内歯車の歯型が互いに干渉しない噛み合いを実現でき
る設計条件を提示するともに、該遊星歯車機構の半径寸
法を小さくして小型化を実現しようとするものである。 【解決手段】 歯数差の少ない内歯対を用いた遊星歯車
機構において、歯数の少ない側の内歯車のピッチ円直径
ＰＤＣを大きくする方向へ転位させることによって、転
位係数をｘ、固定内歯車歯数をｚ３、出力内歯車歯数を
ｚ４としたとき、 ｜ｚ３−ｚ４｜／２＜ｘ かつ歯数差率が大きい｜ｚ３
−ｚ４｜／ｚ３＞0.03 を満足する範囲での遊星歯車機構を実現可能とすると共
に、遊星歯車を太陽歯車と噛合う大歯車と内歯車と噛合
う小歯車を同軸ブロック構造として小型・高減速比の減
速機構を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遊星歯車を用いた
減速機構に関し、とくに動力源付ジャッキの駆動部に用
いて好適な遊星歯車減速機構に関するものである。
減速機構に関し、とくに動力源付ジャッキの駆動部に用
いて好適な遊星歯車減速機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車載用の動力源付ジャッキはその携帯の
ため小型であることが望ましく、小型電動モータ等の動
力源によって車体を持上げるだけの大きな力を得るため
に動力伝達系には歯車列を用いた減速比の大きな減速機
構を介在し、馬力の小さい駆動源の高速回転を大きな力
に変換する必要があるが、この減速機構自体も小型であ
ることが求められる。コンパクトで大きな減速比を得ら
れる減速機構としては遊星歯車装置に歯数差の少ない内
歯車対を用いるものが知られている。例えば実公平４-
１３９６号公報に記載された「遊星歯車機構」は図６に
示されるものであって、モータで駆動される太陽歯車の
自転により、該太陽歯車及び固定された第１の内歯車に
夫々噛合した３個の遊星歯車を公転させ、該第１の内歯
車に対して歯数差を有し前記遊星歯車と噛合する第２の
内歯車を備えることで、該歯数差に応じた減速回転を得
る遊星歯車機構である。この機構は固定内歯車１７及び
従動内歯車１８の遊星歯車１６との噛合ピッチ円を同一
にし、かつ、歯数差を設け、遊星歯車１６が固定歯車１
７及び従動歯車１８と１歯噛合う毎に固定歯車１７及び
従動歯車１８との歯車のピッチ間距離の差分ｄだけ従動
歯車１８を移動させる。すなわち太陽歯車１５から回転
力を受けた遊星歯車１６が固定内歯車１７に噛み合って
１公転する間に固定内歯車１７に対し歯数差分だけ従動
歯車１８を移動させることになり、この遊星歯車機構は
高い減速比を達成するものである。ところがこの機構は
同一の遊星歯車１６に歯数差がある２つの内歯車１７，
１８が噛み合わされるためその噛合は干渉を起こしやす
く、許容条件を越えると歯車間に無理な力が加わり発熱
を起こしたりスムーズな回転伝達が難しかったり場合に
よっては歯車の破損を招いたりし易いものであった。す
なわち歯数差率は小さい程無理がないのであるが、その
ためには歯数そのものの値を大きくとる必要があり小型
化とは相反することになる。また、この機構は太陽歯車
の半径と遊星歯車の直径に更にリング状の内歯車の厚み
寸法分が加わっただけの半径を要するため構造的にも小
型化し難いものであった。
ため小型であることが望ましく、小型電動モータ等の動
力源によって車体を持上げるだけの大きな力を得るため
に動力伝達系には歯車列を用いた減速比の大きな減速機
構を介在し、馬力の小さい駆動源の高速回転を大きな力
に変換する必要があるが、この減速機構自体も小型であ
ることが求められる。コンパクトで大きな減速比を得ら
れる減速機構としては遊星歯車装置に歯数差の少ない内
歯車対を用いるものが知られている。例えば実公平４-
１３９６号公報に記載された「遊星歯車機構」は図６に
示されるものであって、モータで駆動される太陽歯車の
自転により、該太陽歯車及び固定された第１の内歯車に
夫々噛合した３個の遊星歯車を公転させ、該第１の内歯
車に対して歯数差を有し前記遊星歯車と噛合する第２の
内歯車を備えることで、該歯数差に応じた減速回転を得
る遊星歯車機構である。この機構は固定内歯車１７及び
従動内歯車１８の遊星歯車１６との噛合ピッチ円を同一
にし、かつ、歯数差を設け、遊星歯車１６が固定歯車１
７及び従動歯車１８と１歯噛合う毎に固定歯車１７及び
従動歯車１８との歯車のピッチ間距離の差分ｄだけ従動
歯車１８を移動させる。すなわち太陽歯車１５から回転
力を受けた遊星歯車１６が固定内歯車１７に噛み合って
１公転する間に固定内歯車１７に対し歯数差分だけ従動
歯車１８を移動させることになり、この遊星歯車機構は
高い減速比を達成するものである。ところがこの機構は
同一の遊星歯車１６に歯数差がある２つの内歯車１７，
１８が噛み合わされるためその噛合は干渉を起こしやす
く、許容条件を越えると歯車間に無理な力が加わり発熱
を起こしたりスムーズな回転伝達が難しかったり場合に
よっては歯車の破損を招いたりし易いものであった。す
なわち歯数差率は小さい程無理がないのであるが、その
ためには歯数そのものの値を大きくとる必要があり小型
化とは相反することになる。また、この機構は太陽歯車
の半径と遊星歯車の直径に更にリング状の内歯車の厚み
寸法分が加わっただけの半径を要するため構造的にも小
型化し難いものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は太陽
歯車及び固定された第１の内歯車に夫々噛合した複数の
遊星歯車を公転させ、該第１の内歯車に対して歯数差を
有し、該遊星歯車と噛合する第２の内歯車によって該歯
数差に応じた減速回転を出力せしめる遊星歯車機構にお
いて、遊星歯車と固定内歯車並びに出力内歯車の歯型が
互いに干渉しない噛み合いを実現できる設計条件を提示
するともに、該遊星歯車機構の半径寸法を小さくして小
型化を実現しようとするものである。
歯車及び固定された第１の内歯車に夫々噛合した複数の
遊星歯車を公転させ、該第１の内歯車に対して歯数差を
有し、該遊星歯車と噛合する第２の内歯車によって該歯
数差に応じた減速回転を出力せしめる遊星歯車機構にお
いて、遊星歯車と固定内歯車並びに出力内歯車の歯型が
互いに干渉しない噛み合いを実現できる設計条件を提示
するともに、該遊星歯車機構の半径寸法を小さくして小
型化を実現しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに本発明では、歯数差の少ない内歯対を用いた遊星歯
車機構において、歯数の少ない側の内歯車のピッチ円直
径ＰＤＣを大きくする方向へ転位させることによって、
転位係数をｘ、固定内歯車歯数をｚ３、出力内歯車歯数
をｚ４としたとき、 ｜ｚ3−ｚ4｜／２＜ｘ かつ 歯数差率が大きい｜ｚ3
−ｚ4｜／ｚ3＞0.03 を満足する遊星歯車機構を実現可能とする。更に遊星歯
車を太陽歯車と噛合う大歯車と内歯車と噛合う小歯車を
同軸ブロック構造として構成した。
めに本発明では、歯数差の少ない内歯対を用いた遊星歯
車機構において、歯数の少ない側の内歯車のピッチ円直
径ＰＤＣを大きくする方向へ転位させることによって、
転位係数をｘ、固定内歯車歯数をｚ３、出力内歯車歯数
をｚ４としたとき、 ｜ｚ3−ｚ4｜／２＜ｘ かつ 歯数差率が大きい｜ｚ3
−ｚ4｜／ｚ3＞0.03 を満足する遊星歯車機構を実現可能とする。更に遊星歯
車を太陽歯車と噛合う大歯車と内歯車と噛合う小歯車を
同軸ブロック構造として構成した。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明は、基本的に内歯車を固定
する所謂プラネタリ型の遊星歯車機構であって、該内歯
車と歯車差の少ない出力内歯車をもった高い減速比をも
ち、かつコンパクトな構造の減速機構である。遊星歯車
機構であることから、設計に当たっては以下のような歯
数の条件が規定される。図２を参照しながら条件を確認
する。今、図１に示すような太陽歯車Ａの歯数をｚ１、
遊星歯車Ｂの歯数をｚ２、固定内歯車Ｃの歯数をｚ３、
出力内歯車Ｄの歯数をｚ４とし、遊星歯車の数をｎ（図
１では３）とするプラネタリ型遊星歯車の減速機構を考
える。図２のＩを参照して分かるように、歯車間の中心
距離を合わせる必要条件があり、太陽歯車Ａはｎ個の遊
星歯車Ｂと噛合い、この遊星歯車Ｂは更に内歯車Ｃと噛
合っているという関係から、太陽歯車Ａのピッチ円直径
と遊星歯車Ｂのピッチ円直径２つ分の和が内歯車Ｃのピ
ッチ円直径に等しいことが必要であり、全ての歯車のモ
ジュールは同一であることから、この第１の条件は歯数
の関係として ｚ３ ＝ｚ１ ＋２ｚ２ ‥‥‥‥‥条件１ となる。 次にｎ個の遊星歯車を等間隔に配置する拘束噛合い条件
として、 （ｚ１ ＋ｚ３ ）／ｎ＝整数 ‥‥‥‥‥条件２ なる条件が、不等間隔であるときは （ｚ１ ＋ｚ３ ）θ／１８０＝整数 ‥‥‥‥‥条件２’ なる拘束噛合いの条件を満たせば、配置することができ
る。（図２のII参照）ただし、θはとなりあう遊星歯車
がなす角度の半分である。更に、遊星歯車どうしがぶつ
からないための条件として標準歯車の場合 ｚ２＋２＜（ｚ１＋ｚ２ ）Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）‥‥‥‥‥条件３ を満たす必要がある。標準歯車以外の場合は図２に示す
ように ｄｋｂ＜２ａｘＳｉｎθ ‥‥‥‥‥条件３’ を満たす必要がある。 ここで ｄｋｂは遊星歯車の歯
先円直径、ａｘは太陽歯車と遊星歯車の中心距離であ
る。前述の遊星歯車としての条件に加え、本発明の遊星
歯車の減速機構は歯数差の異なる内歯車対Ｃ，Ｄを用い
るものであるから、 ｚ３−ｚ４＝ｎ×ａ ａ：整数 ‥‥‥‥‥条件４ を満たす必要がある。
する所謂プラネタリ型の遊星歯車機構であって、該内歯
車と歯車差の少ない出力内歯車をもった高い減速比をも
ち、かつコンパクトな構造の減速機構である。遊星歯車
機構であることから、設計に当たっては以下のような歯
数の条件が規定される。図２を参照しながら条件を確認
する。今、図１に示すような太陽歯車Ａの歯数をｚ１、
遊星歯車Ｂの歯数をｚ２、固定内歯車Ｃの歯数をｚ３、
出力内歯車Ｄの歯数をｚ４とし、遊星歯車の数をｎ（図
１では３）とするプラネタリ型遊星歯車の減速機構を考
える。図２のＩを参照して分かるように、歯車間の中心
距離を合わせる必要条件があり、太陽歯車Ａはｎ個の遊
星歯車Ｂと噛合い、この遊星歯車Ｂは更に内歯車Ｃと噛
合っているという関係から、太陽歯車Ａのピッチ円直径
と遊星歯車Ｂのピッチ円直径２つ分の和が内歯車Ｃのピ
ッチ円直径に等しいことが必要であり、全ての歯車のモ
ジュールは同一であることから、この第１の条件は歯数
の関係として ｚ３ ＝ｚ１ ＋２ｚ２ ‥‥‥‥‥条件１ となる。 次にｎ個の遊星歯車を等間隔に配置する拘束噛合い条件
として、 （ｚ１ ＋ｚ３ ）／ｎ＝整数 ‥‥‥‥‥条件２ なる条件が、不等間隔であるときは （ｚ１ ＋ｚ３ ）θ／１８０＝整数 ‥‥‥‥‥条件２’ なる拘束噛合いの条件を満たせば、配置することができ
る。（図２のII参照）ただし、θはとなりあう遊星歯車
がなす角度の半分である。更に、遊星歯車どうしがぶつ
からないための条件として標準歯車の場合 ｚ２＋２＜（ｚ１＋ｚ２ ）Ｓｉｎ（１８０°／ｎ）‥‥‥‥‥条件３ を満たす必要がある。標準歯車以外の場合は図２に示す
ように ｄｋｂ＜２ａｘＳｉｎθ ‥‥‥‥‥条件３’ を満たす必要がある。 ここで ｄｋｂは遊星歯車の歯
先円直径、ａｘは太陽歯車と遊星歯車の中心距離であ
る。前述の遊星歯車としての条件に加え、本発明の遊星
歯車の減速機構は歯数差の異なる内歯車対Ｃ，Ｄを用い
るものであるから、 ｚ３−ｚ４＝ｎ×ａ ａ：整数 ‥‥‥‥‥条件４ を満たす必要がある。
【０００６】さて、以上の条件を満たした遊星歯車機構
の減速比はどうなるかを検討する。プラネタリ型の遊星
歯車機構の減速比として周知である １：１／（ｚ３／ｚ１+１） は太陽歯車Ａの回転速度に対する遊星歯車群が枢着され
たキャリアの回転速度であるから、本発明のような内歯
車対を用いた減速機構においては、キャリアの１回転が
遊星歯車の１公転に当たるので、遊星歯車の１公転につ
き固定内歯車Ｃに対し出力内歯車Ｄは歯数差分（ｚ４−
ｚ３）だけ進むことになるので、 １：（ｚ４−ｚ３）／ｚ４ の関係でさらに減速されることになる。したがって、太
陽歯車Ａの回転速度に対する出力内歯車Ｄの回転速度は
次のようになる。 １：（ｚ４−ｚ３）／ｚ４（ｚ３／ｚ１+１） 因みに、太陽歯車の歯数を１５、３つ等間隔配置された
遊星歯車の歯数を１５とし、固定内歯車の歯数を４５、
出力内歯車の歯数を４８とすると、減速比は１／６４と
なる。
の減速比はどうなるかを検討する。プラネタリ型の遊星
歯車機構の減速比として周知である １：１／（ｚ３／ｚ１+１） は太陽歯車Ａの回転速度に対する遊星歯車群が枢着され
たキャリアの回転速度であるから、本発明のような内歯
車対を用いた減速機構においては、キャリアの１回転が
遊星歯車の１公転に当たるので、遊星歯車の１公転につ
き固定内歯車Ｃに対し出力内歯車Ｄは歯数差分（ｚ４−
ｚ３）だけ進むことになるので、 １：（ｚ４−ｚ３）／ｚ４ の関係でさらに減速されることになる。したがって、太
陽歯車Ａの回転速度に対する出力内歯車Ｄの回転速度は
次のようになる。 １：（ｚ４−ｚ３）／ｚ４（ｚ３／ｚ１+１） 因みに、太陽歯車の歯数を１５、３つ等間隔配置された
遊星歯車の歯数を１５とし、固定内歯車の歯数を４５、
出力内歯車の歯数を４８とすると、減速比は１／６４と
なる。
【０００７】本発明は、基本的に内歯車を固定する所謂
プラネタリ型の遊星歯車機構であって、該内歯車と歯数
差の少ない出力内歯車をもった減速機構であるため、上
記のように高い減速比をもつのであるが、歯数差の少な
い内歯対を遊星歯車と噛合わせるものであるため、干渉
を起こし易いという問題を含んでいる。基本的に固定内
歯の歯数に対する内歯対の歯数差｜ｚ３−ｚ４｜／ｚ３
が大きくなるほど遊星歯車と固定・出力内歯車間の干
渉が発生しやすくなり、噛み込み発熱による効率ダウン
や破損の原因につながる。固定内歯の歯数ｚ３≦５０
で、遊星歯車との歯数比ｚ３／ｚ２ ≒2.5〜3.5 であ
れば、一般的には｜ｚ３−ｚ４｜／ｚ３＜0.03 程度が
干渉を起こさない限界とみなされ、同一モジュールで小
型化や高減速比化を図る際にもそれが限界とされてい
る。前述の条件４により歯数差｜ｚ ３−ｚ４｜は遊星歯
車の数ｎの整数倍である必要があるから、例えばｎが３
であり整数が最小の１であるとして0.03以下ということ
は内歯車の歯数は100以上なくてはならない計算にな
り、この条件を満たす内歯車は大きなものにならざるを
得ない。
プラネタリ型の遊星歯車機構であって、該内歯車と歯数
差の少ない出力内歯車をもった減速機構であるため、上
記のように高い減速比をもつのであるが、歯数差の少な
い内歯対を遊星歯車と噛合わせるものであるため、干渉
を起こし易いという問題を含んでいる。基本的に固定内
歯の歯数に対する内歯対の歯数差｜ｚ３−ｚ４｜／ｚ３
が大きくなるほど遊星歯車と固定・出力内歯車間の干
渉が発生しやすくなり、噛み込み発熱による効率ダウン
や破損の原因につながる。固定内歯の歯数ｚ３≦５０
で、遊星歯車との歯数比ｚ３／ｚ２ ≒2.5〜3.5 であ
れば、一般的には｜ｚ３−ｚ４｜／ｚ３＜0.03 程度が
干渉を起こさない限界とみなされ、同一モジュールで小
型化や高減速比化を図る際にもそれが限界とされてい
る。前述の条件４により歯数差｜ｚ ３−ｚ４｜は遊星歯
車の数ｎの整数倍である必要があるから、例えばｎが３
であり整数が最小の１であるとして0.03以下ということ
は内歯車の歯数は100以上なくてはならない計算にな
り、この条件を満たす内歯車は大きなものにならざるを
得ない。
【０００８】そこで本発明では減速機構の小型化や高減
速比化を図るため、歯数差率が大きい｜ｚ３−ｚ４｜／
ｚ３＞0.03であっても干渉を起こすことがない機構を開
発した。そのため内歯車には標準歯車ではなく、転位歯
車を使い干渉を回避することを考えた。この際転位量ｍ
ｘは内歯車対のピッチ円直径と合わせるため ｍ｜ｚ ３
−ｚ４｜／２＝ｍｘ とする必要がある。ところが｜ｚ
３−ｚ４｜／ｚ３ の値を普通より大きく採ることによ
り歯数が少ない側の内歯車と遊星歯車との間で干渉が発
生してしまうため、転位量を増加させることでこれを回
避せねばならない。そのため、転位量ｍｘを基本転位量
に相当するｍ｜ｚ３−ｚ４｜／２よりさらに大きくする
必要があり、歯数の少ない出力内歯車Ｄの歯形を転位量
ｍ｜ｚ３−ｚ４｜／２よりさらに大きくピッチ円直径
（ＰＤＣ）を大きくする方向に転位させ、歯数差率が大
きくても同一ＰＤＣ上で歯数差を有する内歯車対Ｃ，Ｄ
が遊星歯車Ｂと干渉しないようにするのである。その転
位により歯車間のスムーズな回転伝達が損なわれないよ
うにするため、本発明は転位させた内歯車Ｄの歯先を伸
長させることによって、出力内歯車Ｄと遊星歯車Ｂとの
噛合い率を確保するようにしたものである。これによっ
て、内歯車対Ｃ，Ｄと遊星歯車Ｂとの間の干渉を防ぎ小
型で高減速比をもった遊星歯車減速機構を実現した。図
３のＡはモジュール0.8，歯数40の内歯車を＋0.8転位さ
せたものを示した図で、このとき破線円で囲った部分で
干渉が生じる。図３のＢは同じモジュール0.8，歯数40
の内歯車を＋1.0転位させ噛合い率を確保するために歯
先を伸長したものを示した図である。この場合には干渉
は生じることはない。
速比化を図るため、歯数差率が大きい｜ｚ３−ｚ４｜／
ｚ３＞0.03であっても干渉を起こすことがない機構を開
発した。そのため内歯車には標準歯車ではなく、転位歯
車を使い干渉を回避することを考えた。この際転位量ｍ
ｘは内歯車対のピッチ円直径と合わせるため ｍ｜ｚ ３
−ｚ４｜／２＝ｍｘ とする必要がある。ところが｜ｚ
３−ｚ４｜／ｚ３ の値を普通より大きく採ることによ
り歯数が少ない側の内歯車と遊星歯車との間で干渉が発
生してしまうため、転位量を増加させることでこれを回
避せねばならない。そのため、転位量ｍｘを基本転位量
に相当するｍ｜ｚ３−ｚ４｜／２よりさらに大きくする
必要があり、歯数の少ない出力内歯車Ｄの歯形を転位量
ｍ｜ｚ３−ｚ４｜／２よりさらに大きくピッチ円直径
（ＰＤＣ）を大きくする方向に転位させ、歯数差率が大
きくても同一ＰＤＣ上で歯数差を有する内歯車対Ｃ，Ｄ
が遊星歯車Ｂと干渉しないようにするのである。その転
位により歯車間のスムーズな回転伝達が損なわれないよ
うにするため、本発明は転位させた内歯車Ｄの歯先を伸
長させることによって、出力内歯車Ｄと遊星歯車Ｂとの
噛合い率を確保するようにしたものである。これによっ
て、内歯車対Ｃ，Ｄと遊星歯車Ｂとの間の干渉を防ぎ小
型で高減速比をもった遊星歯車減速機構を実現した。図
３のＡはモジュール0.8，歯数40の内歯車を＋0.8転位さ
せたものを示した図で、このとき破線円で囲った部分で
干渉が生じる。図３のＢは同じモジュール0.8，歯数40
の内歯車を＋1.0転位させ噛合い率を確保するために歯
先を伸長したものを示した図である。この場合には干渉
は生じることはない。
【０００９】また、本発明では、構造の更なる小型化の
ために遊星歯車に歯数の異なる大歯車と小歯車を同軸上
に一体にブロック化した歯車を用いて小型化を図り、さ
らに減速比をも高くした。この形態の遊星歯車減速機構
を図４に示す。図１に示すような一般の遊星歯車はその
構造上前述した条件１を満たさなければならない。すな
わち、太陽歯車Ａはｎ個（図では３）の遊星歯車Ｂと噛
合い、この遊星歯車Ｂは更に内歯車Ｃと噛合っていると
いう関係から、太陽歯車Ａのピッチ円直径と遊星歯車Ｂ
のピッチ円直径２つ分の和が内歯車Ｃのピッチ円直径に
等しいことが必要であり、この内歯車はリング状の形態
を持っていることから、この遊星歯車機構は少なくとも
太陽歯車Ａのピッチ円直径と遊星歯車Ｂのピッチ円直径
２つ分の和に内歯車Ｃのリング厚さ分を更に加えた直径
を必須とすることになる。そこで本発明では小型化を図
るため、遊星歯車に上記したような歯数の異なる大歯車
と小歯車を同軸上に一体にブロック化した歯車を採用
し、内歯車はこの小歯車群と噛合うようにしたものであ
る。図４から分かるように、内歯車Ｃのピッチ円直径を
太陽歯車Ａのピッチ円直径と遊星歯車Ｂのピッチ円直径
２つ分の和に等しくする必要は無くなり、太陽歯車Ａの
ピッチ円直径と遊星歯車の大歯車Ｂ１のピッチ円直径と
小歯車Ｂ２のピッチ円直径の和に等しくすればよいこと
になる。これが上述の条件１に代わる新たな条件となっ
て、リング状の内歯車Ｃ，Ｄの外形寸法を小さくするこ
とができ、この外形寸法若しくは太陽歯車Ａのピッチ円
直径とそれと噛合う遊星歯車の大歯車Ｂ１のピッチ円直
径の２倍の寸法の内大きい方が当該減速機構の最大径を
決めることになる。これによって本発明は遊星歯車減速
機構の小型化を実現したのであるが、この構成を採用し
たことによって各歯車の歯数やモジュールに自由度をを
もたせ、更に高減速比化を図ることが可能になった。す
なわち、小さい太陽歯車Ａと大きい遊星歯車の大歯車Ｂ
１の組合せと、遊星歯車ブロックにおける大歯車Ｂ１と
小歯車Ｂ２の組合せによって伝達比を変え高減速比化を
図ることができる。この減速機構の減速比は次のように
表される。 1：［｛ｍ1ｚ21／ｍ1ｚ1×（ｍ2ｚ22＋ｍ1ｚ21＋ｍ
1ｚ1）／ｍ2ｚ22 ｝＋１］×ｍ2ｚ4／（ｍ2ｚ3−ｍ2ｚ
4） ここで、太陽歯車のモジュール，遊星大歯車のモジュー
ルはｍ1 遊星小歯車，固定内歯車、出力内歯車のモジュールはｍ
2である。
ために遊星歯車に歯数の異なる大歯車と小歯車を同軸上
に一体にブロック化した歯車を用いて小型化を図り、さ
らに減速比をも高くした。この形態の遊星歯車減速機構
を図４に示す。図１に示すような一般の遊星歯車はその
構造上前述した条件１を満たさなければならない。すな
わち、太陽歯車Ａはｎ個（図では３）の遊星歯車Ｂと噛
合い、この遊星歯車Ｂは更に内歯車Ｃと噛合っていると
いう関係から、太陽歯車Ａのピッチ円直径と遊星歯車Ｂ
のピッチ円直径２つ分の和が内歯車Ｃのピッチ円直径に
等しいことが必要であり、この内歯車はリング状の形態
を持っていることから、この遊星歯車機構は少なくとも
太陽歯車Ａのピッチ円直径と遊星歯車Ｂのピッチ円直径
２つ分の和に内歯車Ｃのリング厚さ分を更に加えた直径
を必須とすることになる。そこで本発明では小型化を図
るため、遊星歯車に上記したような歯数の異なる大歯車
と小歯車を同軸上に一体にブロック化した歯車を採用
し、内歯車はこの小歯車群と噛合うようにしたものであ
る。図４から分かるように、内歯車Ｃのピッチ円直径を
太陽歯車Ａのピッチ円直径と遊星歯車Ｂのピッチ円直径
２つ分の和に等しくする必要は無くなり、太陽歯車Ａの
ピッチ円直径と遊星歯車の大歯車Ｂ１のピッチ円直径と
小歯車Ｂ２のピッチ円直径の和に等しくすればよいこと
になる。これが上述の条件１に代わる新たな条件となっ
て、リング状の内歯車Ｃ，Ｄの外形寸法を小さくするこ
とができ、この外形寸法若しくは太陽歯車Ａのピッチ円
直径とそれと噛合う遊星歯車の大歯車Ｂ１のピッチ円直
径の２倍の寸法の内大きい方が当該減速機構の最大径を
決めることになる。これによって本発明は遊星歯車減速
機構の小型化を実現したのであるが、この構成を採用し
たことによって各歯車の歯数やモジュールに自由度をを
もたせ、更に高減速比化を図ることが可能になった。す
なわち、小さい太陽歯車Ａと大きい遊星歯車の大歯車Ｂ
１の組合せと、遊星歯車ブロックにおける大歯車Ｂ１と
小歯車Ｂ２の組合せによって伝達比を変え高減速比化を
図ることができる。この減速機構の減速比は次のように
表される。 1：［｛ｍ1ｚ21／ｍ1ｚ1×（ｍ2ｚ22＋ｍ1ｚ21＋ｍ
1ｚ1）／ｍ2ｚ22 ｝＋１］×ｍ2ｚ4／（ｍ2ｚ3−ｍ2ｚ
4） ここで、太陽歯車のモジュール，遊星大歯車のモジュー
ルはｍ1 遊星小歯車，固定内歯車、出力内歯車のモジュールはｍ
2である。
【００１０】
【実施例１】本発明を車載用電動ジャッキに適用した例
の設計図面を図５に示す。図面において左半分が動力源
となる小型モータ部分であり、右側が本発明に係る遊星
歯車減速機構と連結歯車を接続する出力軸部である。前
記小型電動モータの回転軸に本発明に係る遊星歯車減速
機構の太陽歯車の回転軸を接続する。当該遊星歯車減速
機構の出力軸に連結歯車等の伝達機構を介してジャッキ
のスクリュウシャフトに回転力を与え、ジャッキを駆動
させるものである。この遊星歯車減速機構に用いられる
各歯車の規格を下記の表に示す。
の設計図面を図５に示す。図面において左半分が動力源
となる小型モータ部分であり、右側が本発明に係る遊星
歯車減速機構と連結歯車を接続する出力軸部である。前
記小型電動モータの回転軸に本発明に係る遊星歯車減速
機構の太陽歯車の回転軸を接続する。当該遊星歯車減速
機構の出力軸に連結歯車等の伝達機構を介してジャッキ
のスクリュウシャフトに回転力を与え、ジャッキを駆動
させるものである。この遊星歯車減速機構に用いられる
各歯車の規格を下記の表に示す。
【表１】 モジュール0.6，歯数１２，ＰＤＣ7.2ｍｍの太陽歯車Ａ
と３つの遊星歯車Ｂのモジュール0.6，歯数２８，ＰＤ
Ｃ16.8ｍｍの大歯車Ｂ１とが噛合い、遊星歯車Ｂのモジ
ュール0.8，歯数１２，ＰＤＣ9.6ｍｍの小歯車Ｂ２とモ
ジュール0.8，歯数４２，ＰＤＣ33.6ｍｍの固定内歯車
Ｃとモジュール0.8，歯数３９，ＰＤＣ31.2ｍｍの出力
内歯車Ｄが噛合う機構となっている。ここで、遊星歯車
の小歯車Ｂ２と内歯歯車対Ｃ，Ｄとの干渉を避けるた
め、歯数の少ない出力内歯車Ｄの歯を＋１．６だけ転位
させている。そしてそれによる噛合い率の低下を補償す
るためその歯先を延伸させる構成を採用している。な
お、遊星歯車の大歯車Ｂ１について−０．１６転位さ
せ、小歯車Ｂ２について−０．２転位させているのはバ
ックラッシュ対策であって、本発明の要旨である干渉と
は直接関係のない事柄である。
と３つの遊星歯車Ｂのモジュール0.6，歯数２８，ＰＤ
Ｃ16.8ｍｍの大歯車Ｂ１とが噛合い、遊星歯車Ｂのモジ
ュール0.8，歯数１２，ＰＤＣ9.6ｍｍの小歯車Ｂ２とモ
ジュール0.8，歯数４２，ＰＤＣ33.6ｍｍの固定内歯車
Ｃとモジュール0.8，歯数３９，ＰＤＣ31.2ｍｍの出力
内歯車Ｄが噛合う機構となっている。ここで、遊星歯車
の小歯車Ｂ２と内歯歯車対Ｃ，Ｄとの干渉を避けるた
め、歯数の少ない出力内歯車Ｄの歯を＋１．６だけ転位
させている。そしてそれによる噛合い率の低下を補償す
るためその歯先を延伸させる構成を採用している。な
お、遊星歯車の大歯車Ｂ１について−０．１６転位さ
せ、小歯車Ｂ２について−０．２転位させているのはバ
ックラッシュ対策であって、本発明の要旨である干渉と
は直接関係のない事柄である。
【００１１】この遊星歯車減速機構の減速比は前述した
比率式から１／119.2となる。この高減速比の本実施例
の遊星歯車減速機構は、図５に示した小型電動モータの
ある左端より出力軸先端までの寸法が133.8ｍｍで最大
径は固定内歯車の外径部分51.4φである。長さ寸法の内
小型モータだけの寸法が80.3ｍｍであるから、本発明に
係る遊星歯車減速機構自体の寸法は連結歯車用の出力軸
を含めて53.5ｍｍということで小径で短い長さ寸法の小
型化を達成できた。
比率式から１／119.2となる。この高減速比の本実施例
の遊星歯車減速機構は、図５に示した小型電動モータの
ある左端より出力軸先端までの寸法が133.8ｍｍで最大
径は固定内歯車の外径部分51.4φである。長さ寸法の内
小型モータだけの寸法が80.3ｍｍであるから、本発明に
係る遊星歯車減速機構自体の寸法は連結歯車用の出力軸
を含めて53.5ｍｍということで小径で短い長さ寸法の小
型化を達成できた。
【００１２】
【実施例２】次に更に減速率の高い実施例を示す。歯車
の規格は下記の表に示すとおりである。
の規格は下記の表に示すとおりである。
【表２】 モジュール0.5，歯数１２，ＰＤＣ6.0ｍｍの太陽歯車Ａ
と３つの遊星歯車Ｂのモジュール0.5，歯数３６，ＰＤ
Ｃ18.0ｍｍの大歯車Ｂ１とが噛合い、遊星歯車Ｂのモジ
ュール0.5，歯数２７，ＰＤＣ13.5ｍｍの小歯車Ｂ２と
モジュール0.5，歯数７５，ＰＤＣ37.5ｍｍの固定内歯
車Ｃとモジュール0.5，歯数７２，ＰＤＣ36.0ｍｍの出
力内歯車Ｄが噛合う機構となっている。ここで、遊星歯
車の小歯車Ｂ２と内歯歯車対Ｃ，Ｄとの干渉を避けるた
め、歯数の少ない出力内歯車Ｄの歯を＋０．９だけ転位
させている。そしてそれによる噛合い率の低下を補償す
るためその歯先を延伸させる構成を採用している。な
お、遊星歯車の大歯車Ｂ１と小歯車Ｂ２についてそれぞ
れ−０．１５転位させているのは実施例１の場合と同様
バックラッシュ対策である。そして、この実施例の遊星
歯車減速機構の減速比は前述した比率式から１／224.0
の高減速比となる。
と３つの遊星歯車Ｂのモジュール0.5，歯数３６，ＰＤ
Ｃ18.0ｍｍの大歯車Ｂ１とが噛合い、遊星歯車Ｂのモジ
ュール0.5，歯数２７，ＰＤＣ13.5ｍｍの小歯車Ｂ２と
モジュール0.5，歯数７５，ＰＤＣ37.5ｍｍの固定内歯
車Ｃとモジュール0.5，歯数７２，ＰＤＣ36.0ｍｍの出
力内歯車Ｄが噛合う機構となっている。ここで、遊星歯
車の小歯車Ｂ２と内歯歯車対Ｃ，Ｄとの干渉を避けるた
め、歯数の少ない出力内歯車Ｄの歯を＋０．９だけ転位
させている。そしてそれによる噛合い率の低下を補償す
るためその歯先を延伸させる構成を採用している。な
お、遊星歯車の大歯車Ｂ１と小歯車Ｂ２についてそれぞ
れ−０．１５転位させているのは実施例１の場合と同様
バックラッシュ対策である。そして、この実施例の遊星
歯車減速機構の減速比は前述した比率式から１／224.0
の高減速比となる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、高減速比が得られる歯数差数
の少ない内歯車対を用いた遊星歯車減速機構において、
歯数の少ない側の内歯車のピッチ円直径を大きくする方
向へ転位させることによって、転位係数をｘ、固定内歯
車歯数をｚ３、出力内歯車歯数ｚ４としたとき、一般に
限界とされている ｜ｚ３−ｚ４｜／２＝ｘ でありかつ歯数差率が ｜ｚ
３−ｚ４｜／ｚ３＜ 0.03 との条件を越え、 ｜ｚ３−ｚ４｜／２＜ｘ でありかつ ｜ｚ３−ｚ４｜
／ｚ３ ＞0.03 を満たす範囲で小型化、高減速比化を可能にすることが
できた。更に、本発明は上記転位させた側の内歯車の歯
先を伸ばし、遊星歯車との噛合い率を増加させたことに
よって、転位による噛合い率の不足を補償しスムーズな
回転伝達を実現したものである。
の少ない内歯車対を用いた遊星歯車減速機構において、
歯数の少ない側の内歯車のピッチ円直径を大きくする方
向へ転位させることによって、転位係数をｘ、固定内歯
車歯数をｚ３、出力内歯車歯数ｚ４としたとき、一般に
限界とされている ｜ｚ３−ｚ４｜／２＝ｘ でありかつ歯数差率が ｜ｚ
３−ｚ４｜／ｚ３＜ 0.03 との条件を越え、 ｜ｚ３−ｚ４｜／２＜ｘ でありかつ ｜ｚ３−ｚ４｜
／ｚ３ ＞0.03 を満たす範囲で小型化、高減速比化を可能にすることが
できた。更に、本発明は上記転位させた側の内歯車の歯
先を伸ばし、遊星歯車との噛合い率を増加させたことに
よって、転位による噛合い率の不足を補償しスムーズな
回転伝達を実現したものである。
【００１４】また、本発明では歯数差数の少ない内歯車
対を用いた遊星歯車減速機構において、遊星歯車を一方
がピッチ円直径が大であり、他方がピッチ円直径が小で
ある歯車が同軸状に一体とされたブロック歯車とし、大
直径の歯車は太陽歯車に、小直径の歯車は内歯車対に噛
合わされる構成を採用したことで、機構の一層の小型
化、高減速比化を図ることができた。
対を用いた遊星歯車減速機構において、遊星歯車を一方
がピッチ円直径が大であり、他方がピッチ円直径が小で
ある歯車が同軸状に一体とされたブロック歯車とし、大
直径の歯車は太陽歯車に、小直径の歯車は内歯車対に噛
合わされる構成を採用したことで、機構の一層の小型
化、高減速比化を図ることができた。
【図１】歯数差の少ない内歯車対を用いた遊星歯車減速
機構の基本構成を示す図で、Ｉは平面図でIIは機構説明
する図である。
機構の基本構成を示す図で、Ｉは平面図でIIは機構説明
する図である。
【図２】Ｉ、II、IIIはそれぞれ遊星歯車における歯車
選択条件を示す図である。
選択条件を示す図である。
【図３】Ｉ、IIは干渉と転位の関係を比較説明する図で
ある。
ある。
【図４】本発明に係る実施例を示す図で、Ｉは平面図で
IIは機構説明する図である。
IIは機構説明する図である。
【図５】本発明を電動ジャッキに適用した実施例の設計
図である。
図である。
【図６】先行技術を示す図で、Ａは側断面図でＢは機構
を説明する図である。
を説明する図である。
Ａ 太陽歯車 ｚ１ 太陽歯車の歯数 Ｂ 遊星歯車 ｚ２ 遊星歯車の歯数 Ｂ１ 大歯車 ｚ２１ 大歯車の歯数 Ｂ２ 小歯車 ｚ２２ 小歯車の歯数 Ｃ 固定内歯車 ｚ３ 固定内歯車の歯数 Ｄ 出力内歯車 ｚ４ 出力内歯車の歯数
Claims (3)
- 【請求項１】 歯数差の少ない内歯車対を用いた遊星歯
車減速機構において、歯数の少ない側の内歯車のピッチ
円直径を大きくする方向へ転位させることによって、転
位係数をｘ、固定内歯車歯数をｚ３、出力内歯車歯数ｚ
４としたとき、 ｜ｚ３−ｚ４｜／２＜ｘ であり、 かつ歯数差率の大きい ｜ｚ３−ｚ４｜／ｚ３ ＞0.03 を満たす範囲で小型化、高減速比化を可能にしたことを
特徴とする遊星歯車減速機構。 - 【請求項２】 上記転位させた側の内歯車の歯先を伸ば
し、遊星歯車との噛合い率を増加させたことによって、
転位による噛合い率の不足を補償したことを特徴とする
請求項１に記載の遊星歯車減速機構。 - 【請求項３】 歯数差の少ない内歯車対を用いた遊星歯
車減速機構において、遊星歯車を一方がピッチ円直径が
大であり、他方がピッチ円直径が小である歯車が同軸状
に一体とされたブロック歯車とし、大直径の歯車は太陽
歯車に、小直径の歯車は内歯車対に噛合わされること
で、小型化、高減速比化を図ったことを特徴とする遊星
歯車減速機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26889999A JP2001090792A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 遊星歯車減速機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26889999A JP2001090792A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 遊星歯車減速機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001090792A true JP2001090792A (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17464826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26889999A Pending JP2001090792A (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 遊星歯車減速機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001090792A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100439752C (zh) * | 2005-07-20 | 2008-12-03 | 株式会社小松制作所 | 动力传递装置及具备该装置的建设机械 |
| CN104283082A (zh) * | 2013-07-02 | 2015-01-14 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 旋转连接器 |
| CN107606070A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-01-19 | 佛山市南海区金沙朗丽斯窗饰制品厂（普通合伙） | 齿轮减速器 |
| JP7174523B2 (ja) | 2018-03-14 | 2022-11-17 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 駆動装置 |
-
1999
- 1999-09-22 JP JP26889999A patent/JP2001090792A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100439752C (zh) * | 2005-07-20 | 2008-12-03 | 株式会社小松制作所 | 动力传递装置及具备该装置的建设机械 |
| CN104283082A (zh) * | 2013-07-02 | 2015-01-14 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 旋转连接器 |
| CN107606070A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-01-19 | 佛山市南海区金沙朗丽斯窗饰制品厂（普通合伙） | 齿轮减速器 |
| JP7174523B2 (ja) | 2018-03-14 | 2022-11-17 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 駆動装置 |
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Legal Events
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Effective date: 20060524 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080930 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090311 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090722 |