JP2004144127A - Reduction gear - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減速装置、特に遊星ローラ機構と遊星歯車機構とを組み合わせた減速装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の遊星歯車機構を用いた減速装置として、入力側をサンギアと、サンギアと噛み合う大遊星ピニオンギアとからなる遊星歯車機構で構成し、出力側は、大遊星ピニオンギアと同軸に形成された小遊星ピニオンギアと、小遊星ピニオンギアと噛み合うリングギアからなる遊星歯車機構で構成された減速機がある(例えば、特許文献1を参照。)。ここで、大小の遊星ピニオンギアからなる複合ピニオンギアが回転可能にキャリアに支持される。
【0003】
この減速装置では、入出力側それぞれの遊星歯車機構での噛み合いを成立させるために、大遊星ピニオンギアと小遊星ピニオンギアの歯数比を2以上の整数比となるように設定し、この2つのピニオンギアの位相を合わせて組み立てる構造となっている。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−119801号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術にあっては大小の遊星ピニオンギアの歯数比を限定し、かつこれらのピニオンギアの位相を合わせて組み付けなければならないことから、大小の遊星ピニオンギアの歯数比が制限され、組み付けが複雑となり、製造コストの増加を招くという問題があった。
【0006】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたもので、大小の遊星ピニオンギアの歯数比が制限されることなく、かつ組み付け性も悪化しない減速装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の減速装置は、入力軸と同軸に形成された太陽ローラと、この太陽ローラの外周面に接触して入力軸の回転を伝達する遊星ローラと、この遊星ローラと同軸に形成される遊星ピニオンギアと、この遊星ピニオンギアと噛み合うとともに回転不能に固定されたリングギアと、前記遊星ピニオンギアを回転可能に支持するとともに、出力軸と結合したキャリアと、から構成される。
【0008】
【発明の効果】
本発明によれば、減速装置の速比が、遊星ピニオンギアとリングギアの歯数と、太陽ローラと遊星ローラの有効半径から設定されるので、従来技術のように速比の設定が大小の遊星ピニオンギアの歯数比によって制限されることがない。また、大小の遊星ピニオンの位相を合わせて組み立てる必要がないので、組立性の向上が図れる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の減速装置の実施形態の一例を示す構成図である。
【0010】
入力軸1は、例えば、エンジンの回転トルクが入力される軸であり、入力軸1の外周部に太陽ローラ2が一体的に形成される。入力軸の回転中心と平行な回転軸を備えた複合ピニオンギア3が設置され、複合ピニオンギア3は遊星ローラ3aと遊星ピニオンギア3bから構成される。太陽ローラ2の外周面に複合ピニオンギア3の一部を構成する遊星ローラ3aの外周面が接触し、入力軸1の回転が遊星ローラ3aに伝達される。遊星ローラ3aと同軸上に遊星ピニオンギア3bが形成され、遊星ピニオンギア3bの外周部に形成された平歯車3cはケース4の内面に形成されたリングギア5と噛み合う。遊星ローラ3aと遊星ピニオンギア3bから構成される複合ピニオンギア3は中空形状を有し、その中空部3dにピニオンシャフト6が貫通する。複合ピニオンギア3とピニオンシャフト6との間にニードルベアリング8を配置することで、複合ピニオンギア3とピニオンシャフト6とは相対回転可能に形成される。ピニオンシャフト6の一端はキャリア8に固定され、キャリア7は出力軸9と一体的に形成される。
【0011】
このように構成されて、入力軸1の回転、すなわち太陽ローラ2の回転は、太陽ローラ2の外接する遊星ローラ3aに伝達される。遊星ローラ3aの回転により、遊星ローラ3aと一体的に形成された遊星ピニオン3bも回転する。このとき遊星ピニオンギア3bと噛み合うリングギア5はケース4に固定されているため、遊星ピニオンギア3bは、太陽ローラ2と同じ方向と逆方向に自転しつつ、リングギア5に沿って太陽ギア2と同じ方向に公転する。ここで、遊星ピニオンギア3bの公転速度は、ピニオンシャフト6を介してキャリア7、すなわち出力軸8の回転速度と同じである。
【0012】
したがって、入力軸1と出力軸8の回転速度比、速比uは式(1)により算出できる。
【0013】
【数1】
ここで、rPRは、遊星ローラ3aの有効半径であり、rSRは、太陽ローラ2の有効半径である。ZIGは、リングギア5の歯数であり、ZPGは、遊星ピニオンギア3bの歯数である。
【0014】
すなわち、本発明の減速装置においては、速比uが、遊星ピニオンギア3bとリングギア5の歯数と、太陽ローラ2と遊星ローラ3aの有効半径から設定されるので、従来技術のように速比uの設定が制限されることがない。また、従来技術のように大小の遊星ピニオンの位相を合わせて組み立てる必要がないので、組立性の向上が図れる。
【0015】
なお、複合ピニオン3を複数個等間隔(例えば4個を90°間隔)にキャリア8に備えることで、遊星ピニオンギア3bが1個当たり分担する荷重を減らすことができ、複合ピニオン3を小型化し、装置全体の小型化を図ることができる。また、出力側に配置された遊星ピニオンギア3bとリングギア5からなる遊星歯車機構はサンギアを備えていないので、複数個の遊星ピニオンギア3bを配置する場合でも遊星ピニオンギア3bとリングギア5との歯数選定に制限がない。
【0016】
図2は、第2の実施形態の構成を示しており、この実施形態は、第1の実施形態に対して遊星ローラ機構を構成する太陽ローラ2と遊星ローラ3aの形状を変更したものである。
【0017】
この実施形態において、遊星ローラ3aは太陽ローラ2の外周面と接触する外周部3dの形状を中央部で外周部3dの最大径となるような2つの斜面3e、3fから構成する。そしてこの斜面3e、3fにそれぞれ対向する円錐ローラ2a、2bを太陽ローラ2として形成する。入力軸1には、円錐ローラ2a、2bを所定位置に固定するための突起部1aが形成され、円錐ローラ2a、2bを突起部方向に押し付ける与圧調整ナット10が入力軸1にねじ込まれる。
【0018】
このようにして、太陽ローラ2から遊星ローラ3aへの回転伝達に必要な太陽ローラ2の遊星ローラ3aへの押し付け力は、与圧調整ナット10の締結力を調整することにより容易に調整することが可能となる。
【0019】
なお、本実施形態においては、2つの斜面3e、3fを用いて説明したが、遊星ピニオンギア3bに斜面を望ませる斜面3eのみを用いてもよい。すなわち斜面3eのみを形成した場合には、前述の実施形態の効果と同様の効果が期待できるとともに、1つの円錐ローラ2bと入力軸1の突起部1aを不要とすることができる。但し、この場合には、スラスト(回転軸)方向への分力が生じるため、後述する第4の実施形態で記載したように遊星ピニオンギア3bにはすば歯車を用いることが望ましい。
【0020】
また、第3の実施形態としての遊星ローラ機構を構成する太陽ローラ2と遊星ローラ3aの別の接触面の形状は、太陽ローラ2と遊星ローラ3aの接触面の少なくとも一方にクラウニング等、それぞれの回転軸に対して中央部が凸形状となるようにしたものである。このような形状により、太陽ローラ2と遊星ローラ3aの接触は中央部で接触されるように構成されるため、片当たりを防止し、接触面の耐久性を向上することができる。
【0021】
図3は、第4の実施形態の構成を示しており、これは、遊星歯車機構を構成する遊星ピニオンギア3bとリングギア5の構成に関するものである。
【0022】
第2の実施形態においては、遊星ピニオンギア3bの外周部に平歯車3cを形成し、リングギア5と噛み合うように構成したが、本実施形態においては、遊星ピニオンギア3bの外周部に形成される歯車およびそれに噛み合うリングギア5の形状をねじれ角を有するはすば歯車としたことに特徴を有する。
【0023】
はすば歯車の噛み合いにおいては、遊星ピニオンギア3bの回転軸に平行なスラスト力が発生することが知られており、このスラスト力の大きさと向きは、はすば歯車のねじれ角、回転方向、負荷の方向によって決定される。そこで、図3に示すような遊星ローラ3a側へのスラスト力を発生させることにより、太陽ローラ2と遊星ローラ3aの押し付け力が増加し、太陽ローラ2が遊星ローラ2aを駆動するトラクション力が増加することになる。このスラスト力は負荷に応じて変動するため、負荷に応じた押し付け力を付与することができ、減速装置の伝達効率を向上することができる。
【0024】
図4は、第5の実施形態を示しており、これは図2に示した第2の実施形態の構成に、遊星ローラ3aの外周に形成した斜面3e、3fに内接するローラリング11を設けたものである。ローラリング11を設けることにより、太陽ローラ2と遊星ローラ3aの押し付け力の反力の一部をローラリング11が受けることになり、遊星ローラ3aをピニオンシャフト6に回転自在に支持するためのニードルベアリング7やピニオンシャフト6の耐久性を向上できる。
【0025】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す構成図である。
【図2】第2の実施形態を示す構成図である。
【図3】第4の実施形態を示す構成図である。
【図4】第5の実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
1 入力軸
2 太陽ローラ
3 複合ピニオンギア
3a 遊星ローラ
3b 遊星ピニオンギア
3c 平歯車部
3d 外周部
3e 斜面
3f 斜面
4 ケース
5 リングギア
6 ピニオンシャフト
7 ニードルベアリング
8 キャリア
9 出力軸
10 与圧調整ナット
11 ローラリング[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reduction gear, particularly to a reduction gear combining a planetary roller mechanism and a planetary gear mechanism.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a reduction gear using a plurality of planetary gear mechanisms, the input side is configured with a planetary gear mechanism including a sun gear and a large planetary pinion gear meshing with the sun gear, and the output side is formed coaxially with the large planetary pinion gear. There is a speed reducer configured with a planetary gear mechanism including a small planetary pinion gear and a ring gear that meshes with the small planetary pinion gear (for example, see Patent Document 1). Here, a compound pinion gear composed of large and small planetary pinion gears is rotatably supported by the carrier.
[0003]
In this reduction gear transmission, the gear ratio of the large planetary pinion gear and the small planetary pinion gear is set to be an integer ratio of 2 or more in order to establish engagement with the planetary gear mechanisms on the input and output sides. The structure is such that two pinion gears are assembled in phase.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-119801
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art, the gear ratio of the large and small planetary pinion gears must be limited, and the phase ratios of these pinion gears must be combined. However, there has been a problem that the assembling is complicated and the manufacturing cost is increased.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a speed reducer that does not limit the gear ratio of large and small planetary pinion gears and does not deteriorate the assemblability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The reduction gear transmission according to the present invention includes a sun roller formed coaxially with the input shaft, a planetary roller which contacts the outer peripheral surface of the sun roller and transmits the rotation of the input shaft, and a planet formed coaxially with the planetary roller. It comprises a pinion gear, a ring gear that meshes with the planet pinion gear and is non-rotatably fixed, and a carrier that rotatably supports the planet pinion gear and is coupled to an output shaft.
[0008]
【The invention's effect】
According to the present invention, the speed ratio of the speed reducer is set from the number of teeth of the planetary pinion gear and the ring gear and the effective radius of the sun roller and the planetary roller. It is not limited by the gear ratio of the planetary pinion gear. Further, since there is no need to assemble the large and small planet pinions in phase, the assemblability can be improved.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of an embodiment of a reduction gear transmission of the present invention.
[0010]
The input shaft 1 is, for example, a shaft to which the rotational torque of the engine is input, and a
[0011]
With this configuration, the rotation of the input shaft 1, that is, the rotation of the
[0012]
Therefore, the rotation speed ratio and the speed ratio u between the input shaft 1 and the
[0013]
(Equation 1)
Here, r PR is the effective radius of the planetary roller 3a, and r SR is the effective radius of the
[0014]
That is, in the reduction gear transmission of the present invention, the speed ratio u is set based on the number of teeth of the
[0015]
By providing a plurality of composite pinions 3 at equal intervals (for example, four of them at 90 ° intervals), the load shared by one
[0016]
FIG. 2 shows the configuration of the second embodiment. In this embodiment, the shapes of the
[0017]
In this embodiment, the planetary roller 3a has a shape of an outer
[0018]
In this manner, the pressing force of the
[0019]
Although the present embodiment has been described using the two
[0020]
Further, the shape of another contact surface between the
[0021]
FIG. 3 shows the configuration of the fourth embodiment, which relates to the configuration of the
[0022]
In the second embodiment, the spur gear 3c is formed on the outer periphery of the
[0023]
It is known that in the meshing of the helical gears, a thrust force parallel to the rotation axis of the
[0024]
FIG. 4 shows a fifth embodiment in which a
[0025]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and it is apparent that various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a fourth embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
この太陽ローラの外周面に接触して入力軸の回転を伝達する遊星ローラと、
この遊星ローラと同軸に形成される遊星ピニオンギアと、
この遊星ピニオンギアと噛み合うとともに回転不能に固定されたリングギアと、
前記遊星ピニオンギアを回転可能に支持するとともに、出力軸と結合したキャリアと、から構成されることを特徴とする減速装置。A sun roller formed coaxially with the input shaft;
A planetary roller that contacts the outer peripheral surface of the sun roller and transmits the rotation of the input shaft;
A planetary pinion gear formed coaxially with the planetary roller;
A ring gear meshed with the planetary pinion gear and fixed non-rotatably;
And a carrier that rotatably supports the planetary pinion gear and is coupled to an output shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002307036A JP2004144127A (en) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | Reduction gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002307036A JP2004144127A (en) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | Reduction gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004144127A true JP2004144127A (en) | 2004-05-20 |
Family
ID=32453617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002307036A Pending JP2004144127A (en) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | Reduction gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004144127A (en) |
-
2002
- 2002-10-22 JP JP2002307036A patent/JP2004144127A/en active Pending
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