JP2005291426A - はすば遊星歯車減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】遊星歯車及びキャリアのスラスト方向の変位を抑制でき、且つ、回転駆動力の損失も低減できるはすば遊星歯車減速機を提供することを目的とする。
【解決手段】回転軸に接続され回動する太陽歯車３、太陽歯車３と同軸状に配設された内歯車６、太陽歯車３及び内歯車６に螺合する遊星歯車５、遊星歯車５を回転自在に支持し太陽歯車３と同軸状に回転自在に支持された第一回動体７等を備え、太陽歯車３、遊星歯車５及び内歯車６がはすば歯車で形成され、太陽歯車３の回転動作を、遊星歯車５を介して減速し、第一回動体７に伝達するはすば遊星歯車減速機１であって、遊星歯車５と第一回動体７とがスラスト方向に重なる連結部Ｐが構成され、連結部Ｐのスラスト方向の両端に当接し、連結部Ｐの両端を回動自在にスラスト方向に支持する一対のスラスト軸受１２、１３と、スラスト軸受１３をスラスト方向に伏勢する伏勢部材１７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽歯車の回転速度を遊星歯車を介して減速する、はすば遊星歯車減速機に関する。

従来、駆動源の駆動力を受けて回動する回転軸に接続されこの回転軸とともに回動する太陽歯車と、太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、空隙に配設され太陽歯車及び内歯車に螺合する複数の遊星歯車と、遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回転自在に支持されたキャリア（所謂、回動体である）と、を備え、内歯車を固定し、太陽歯車の回転速度をキャリアを介して減速する遊星歯車減速機が知られている。また、歯車同士が噛み合って回動する際に発生する騒音を低減するために、はすば歯車が前記の各歯車に用いられているはすば遊星歯車減速機がある。

ところで、はすば遊星歯車減速機は、歯車の歯筋が回転軸に対して傾斜しているので、太陽歯車の回動に伴って、太陽歯車と遊星歯車との間に回転軸に沿って（以下、スラスト方向という）荷重（以下、スラスト力という）が発現し、キャリアがスラスト方向に遊びをもって支持されている場合、遊星歯車と太陽歯車との間にスラスト方向に変位が生じ、このスラスト方向の変位による回転角の増減が生じる。

そこで、キャリアのスラスト方向の両側にケーシングに支持されたガイド板を配設し、この一対のガイド板によってキャリアの両端をスライド自在に挟着することにより、キャリア及び遊星歯車のスラスト方向の変位を防止するように構成されたはすば遊星歯車減速機がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１７３７３３

しかしながら、特許文献１に記載されたはすば遊星歯車減速機の構成によれば、キャリアの両端を一対のガイド板で挟着しているので、当該遊星歯車減速機の駆動に伴って、キャリアとガイド板との間に摺動による摩擦が生じて摺動抵抗が発現し、回転駆動力を損なう虞がある。

そこで、本発明は、遊星歯車及びキャリアのスラスト方向の変位を抑制でき、且つ、回転駆動力の損失も低減できるはすば遊星歯車減速機を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、駆動源の駆動力を受けて回動する回転軸と、該回転軸に接続され該回転軸とともに回動する太陽歯車と、該太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、前記空隙に配設され前記太陽歯車及び前記内歯車に螺合する遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回転自在に支持された第一回動体と、を備え、前記太陽歯車、前記遊星歯車及び前記内歯車がはすば歯車で形成され、該太陽歯車の回転動作を、該遊星歯車を介して減速し、前記第１の回動体に伝達するはすば遊星歯車減速機であって、前記遊星歯車と前記第一回動体とがスラスト方向に重なる連結部が構成され、前記連結部のスラスト方向の両端に当接し、該連結部の両端を回動自在にスラスト方向に支持する一対のスラスト軸受と、前記一対のスラスト軸受けの少なくとも一方をスラスト方向に伏勢する伏勢部材と、を備えていることを特徴とする。

請求項１に記載のはすば遊星歯車減速機によれば、遊星歯車と第一回動体とがスラスト方向に重なる連結部が構成され、連結部のスラスト方向の両端に当接し、連結部の両端を回動自在にスラスト方向に支持する一対のスラスト軸受と、一対のスラスト軸受けの少なくとも一方をスラスト方向に伏勢する伏勢部材と、を備えているので、太陽歯車と遊星歯車との間にスラスト力が発現しても、遊星歯車及びキャリアのスラスト方向の変位を抑制でき、且つ、回転駆動力の損失も低減できる。つまり、本遊星歯車減速機によれば、連結部がスラスト軸受に回動自在に支持されているので、連結部とスラスト軸受との間に摺動による摩擦が生じることなく、回転駆動力の損失を低減できる。また、本遊星歯車減速機によれば、一対のスラスト軸受けの少なくとも一方をスラスト方向に伏勢する伏勢部材を備えているので、遊星歯車と太陽歯車とのスラスト方向の変位を低減できる。

次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のはすば遊星歯車減速機において、前記第一回動体に螺合する第ニ回動体を備え、且つ、該第一回動体及び該第ニ回動体が、前記スラスト軸受け及び伏勢部材を介して、スラスト方向に対向する対向部を備え、前記伏勢部材は、板状部材が波状に成形されてばね性を有する板ばねであって、前記波状の頂部が前記スラスト軸受及び第二回動体に当接するように構成されている、ことを特徴とする。

請求項２に記載のはすば遊星歯車減速機によれば、第一回動体及び第ニ回動体が、スラスト軸受け及び伏勢部材を介してスラスト方向に対向する対向部を備え、伏勢部材が、板状部材が波状に成形されてばね性を有する板ばねであって、波状の頂部がスラスト軸受及び第二回動体に当接するように構成されているので、互いの回動を抑制することなく第一回動体と第ニ回動体とのスラスト方向の相対位置が均一に維持される。また、この際、板状部材が波状に形成されることによって、スラスト方向にばね性を有する伏勢部材が構成され、その頂部がスラスト軸受及び第二回動体に当接することによって、スラスト軸受をスラスト方向に安定して伏勢できる。

次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のはすば遊星歯車減速機において、前記連結部には、前記遊星歯車にスラスト方向に貫通する貫通孔に係合する軸受と、前記第一回動体に設けられ、前記遊星歯車をスラスト方向に挟む一対の支持部と、前記軸受に回動自在に支持されるとともに、両端部が前記一対の支持部に固定された連結ピン、とが備えられ、前記連結ピン及び前記軸受を介して、前記遊星歯車が前記支持部に支持されていることを特徴とする。

請求項３に記載のはすば遊星歯車減速機によれば、遊星歯車が軸受を介して連結ピンに支持されているので遊星歯車が連結ピンを回転軸として円滑に回動でき、連結ピンの両端が一対の支持部に固定されているので遊星歯車を第一回動体に安定して支持できる。

本発明のはすば遊星歯車減速機は、遊星歯車と第一回動体とがスラスト方向に重なる連結部が構成され、連結部の両端を回動自在にスラスト方向に支持する一対のスラスト軸受と、一対のスラスト軸受けの少なくとも一方をスラスト方向に伏勢する伏勢部材と、を備えているので、遊星歯車及びキャリアのスラスト方向の変位を抑制でき、且つ、回転駆動力の損失も低減できる。

次に、本発明の一実施例のはすば遊星歯車減速機の構成を、図面にもとづいて説明する。図１は本実施例のはすば遊星歯車減速機の全体構成を表す断面図、図２は同実施例のはすば遊星歯車減速機における、スラスト軸受及び伏勢部材の構成を表す外観斜視図である。

図１に表したように、はすば遊星歯車減速機１は、図示されない駆動モータ（所謂、駆動源である。）の駆動力を受けて回動する回転軸２、回転軸２に接続され回転軸２と共に回動する太陽歯車３、太陽歯車３に空隙を介して同軸状に配設された内歯車６、前記空隙に配設され太陽歯車３及び内歯車６に螺合する遊星歯車５、遊星歯車５を連結ピン２１を介して回転自在に支持すると共に太陽歯車３と同軸状に回転自在に支持された第一回動体７、第一回動体７のボス部７ｃに一体に接合された第二太陽歯車８、第二太陽歯車８に空隙を介して同軸状に配設された第二内歯車９、前記空隙に配設され第二太陽歯車８及び第二内歯車９に螺合する第ニ遊星歯車１０、第ニ遊星歯車１９を第ニ連結ピン２２を介して回転自在に支持すると共に第ニ太陽歯車８と同軸状に回転自在に支持された第ニ回動体１１、第ニ回動体１１の端面から軸方向に延出した出力側回転軸２６、ケーシング２３、歯車機構の潤滑油をシールするためのオイルシール２５等を備えている。

回転軸２は、中空部２６とネジ孔２ａを備え、中空部２６に駆動モータの回転軸（図示せず）が挿入され、ネジ孔２ａを介して駆動モータの回転軸に固定される。

ケーシング２３、内歯車６、第ニ内歯車９等は、ボルト２４によって一体に固定されている。また、第ニ回動体１１は、ベアリング１８、１９を介して、第一内歯車６、第ニ内歯車９に回動自在に支持されている。また、第一回動体７は、軸方向の一端側が、連結ピン２１、遊星歯車５、太陽歯車３、回転軸２等を介して図示されない駆動モータの回転軸に連結し、軸方向の他端側が、第ニ太陽歯車８、第ニ遊星歯車１０、第ニ連結ピン２２、を介して第ニ回動体１１に連結し、回転自在に支持されている。

また、太陽歯車３、内歯車６、遊星歯車５、第二太陽歯車８、第二内歯車９、第ニ遊星歯車１０等は、回転駆動する際の騒音を低減するために、はすば歯車によって形成されている。

また、はすば遊星歯車減速機１には、遊星歯車５と第一回動体７とがスラスト方向に重なる連結部Ｐが構成され、連結部Ｐには、遊星歯車５の貫通孔に係合する軸受１４と、第一回動体７に設けられ遊星歯車５をスラスト方向に挟む一対の支持部７ａ、７ｂと、軸受１４に回動自在に係合するとともに、両端部が一対の支持部７ａ、７ｂに固定された連結ピン２１とが備えられ、連結ピン２１及び軸受１４を介して、遊星歯車５が支持部７ａ、７ｂに回動自在に支持されている。

また、連結部Ｐの両側には、一対の支持部７ａ、７ｂの外端部に当接し（所謂、連結部Ｐのスラスト方向の両端に当接している）、一対の支持部７ａ、７ｂを回動自在にスラスト方向に支持する一対のスラスト軸受１２、１３と、一方のスラスト軸受１３を、スラスト軸受１２に向かうスラスト方向に伏勢する伏勢部材１７と、を備えている。

図２に表したように、スラスト軸受１２、１３は、環状部材５２ｂと、環状部材５２ｂに回転自在に支持された複数の円筒状ころ５２ｃと、環状部材５２ｂの軸方向の両側に配設され、円筒状ころ５２ｃに回動自在に当接する一対のスライド板５１、５３と、によって構成されている。また、環状部材５２ｂ及びスライド板５１、５３には、第一回動体７のボス部（図１中の符号７ｃ）が挿通可能な貫通孔５２ａ、５１ａ、５３ａが形成されている。また、スライド板５１、５３は、金属板によって形成され、円筒状ころ５２ｃ及び伏勢部材１７との間のすべり摩擦を小さくするために、その表面が鏡面仕上げされている。

伏勢部材１７は、例えば薄厚の金属板が用いられ、貫通孔１７ｂを有するリング状に形成され、そのリング部１７ａには、厚み方向に波状に成形されて波状の頂部１７ｃ、１７ｄが備えられている。

そして、図１に表したように、連結部Ｐの一端側（第ニ回動体側）において、第一回動体７及び第ニ回動体１１が、スラスト軸受１３及び伏勢部材１７を介して、スラスト方向に対向する対向部Ｑを備え、伏勢部材１７は、波状の頂部（図２中の符号１７ｃ）がスラスト軸受１３のスライド板５１に当接し、波状の頂部（図２中の符号１７ｄ）が第二回動体１１に当接している。また、伏勢部材１７の外周が第ニ回動部材１１の内壁に沿って嵌合しており、伏勢部材１７に設けられた貫通孔１７ｂの内周と第一回動体７のボス部７ｃの外径とは、互いに接触することがないように間隙が構成されている。また、スラスト軸受１３は、貫通孔（図２中の符号５１ａ、５２ａ、５３ａ）に第一回動体７のボス部７ｃが挿入され、環状部材（図２中の符号５２ｂ）の外径と第ニ回動体１１とは、互いに接触することがないように間隙が構成されている。

また、連結部Ｐの他端側（第ニ回動体１１とは反対側）において、スラスト軸受１２は、貫通孔（図２中の符号５１ａ、５２ａ、５３ａ）に回転軸２が挿通されてハウジング２３の内壁から中心に向かって突出した突出部２３ａと第一回動体７の支持部材７ａとの間に装着され、環状部材５２ｂ及びスライド板５１、５３の外周がハウジング７の内周に沿って嵌合しており、回転軸２とスラスト軸受１２の貫通孔（図２中の符号５１ａ、５２ａ、５３ａ）の内周とは、互いに接触することがないように構成されている。

次に、前述のように構成されたはすば遊星歯車減速機１は、回転軸２を介して駆動モータの回転駆動力が伝達されると以下のように動作する。

まず、回転軸２と一体に太陽歯車３が回動し、遊星歯車５が太陽歯車３の周囲に沿って公転すると共に連結ピン２１を回転軸に自転する。そして、遊星歯車５の公転に伴って第一回動体７が回動する。

次いで、第一回動体７と一体に第ニ太陽歯車８が回転し、第ニ遊星歯車１０が第ニ太陽歯車８の周囲に沿って公転すると共に第ニ連結ピン２２を回転軸に自転する。そして、第ニ遊星歯車１０の公転に伴って第ニ回動体７が回転する。また、第ニ遊星歯車１０は、貫通孔に軸受１５が係合しており、軸受１５を介して連結ピン２２に回動自在に支持されている。連結ピン２２は、一端が第ニ回動体１１に固定されている。この際、第ニ太陽歯車８が第ニ遊星歯車１０と螺合して回動することによって第一回動体７にスラスト力が加えられるが、スラスト軸受１２、１３及び伏勢部材１７によってスラスト方向の変位が抑制されている。また、伏勢部材１７は、第ニ回動体１１に連れ回りスラスト軸受１３を介して第一回動体７を回動自在に伏勢している。

以下に、前記の構成を有する実施例の、はすば遊星歯車減速機１の作用効果を記載する。

本実施例に記載のはすば遊星歯車減速機１によれば、遊星歯車５と第一回動体７とがスラスト方向に重なる連結部Ｐが構成され、連結部Ｐのスラスト方向の両端に当接し、連結部Ｐの両端を回動自在にスラスト方向に支持する一対のスラスト軸受１２、１３と、スラスト軸受１３をスラスト方向に伏勢する伏勢部材１７とを備えているので、太陽歯車３と遊星歯車５との間にスラスト力が発現しても、遊星歯車５及び第一回動体７のスラスト方向の変位を抑制でき、且つ、回転駆動力の損失も低減できる。

また、本実施例２に記載のはすば遊星歯車減速機１によれば、第一回動体７及び第ニ回動体１１が、スラスト軸受１３及び伏勢部材１７を介してスラスト方向に対向する対向部Ｑを備え、伏勢部材１７が、板状部材が波状に成形されてばね性を有する板ばねであって、波状の頂部１７ｃ、１７ｄがスラスト軸受１３及び第二回動体１１に当接するように構成されているので、互いの回動を抑制することなく第一回動体と第ニ回動体とのスラスト方向の相対位置が均一に維持される。

また、本実施例２に記載のはすば遊星歯車減速機１によれば、連結部Ｐには、遊星歯車５にスラスト方向に貫通する貫通孔に係合する軸受１４と、第一の回動体７に設けられ、遊星歯車５をスラスト方向に挟む一対の支持部７ａ、７ｂと、軸受１４に回動自在に係合するとともに、両端部が一対の支持部７ａ、７ｂに固定された連結ピン２１とが備えられているので、遊星歯車５を第一回動体７に安定して支持でき、遊星歯車５が連結ピン２１を回転軸として円滑に回動できる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。

例えば、本実施例のはすば遊星歯車減速機１において、スラスト軸受１２、１３に円筒状ころ５２ｃを備えたものを用いたが、円筒状ころ５２ｃに限定されることなく、スラスト方向に荷重を受け回動可能な転動体であればよい。

また、伏勢部材１７として金属板を波状に成形した板ばねを用いたが、スラスト軸受１３をスラスト方向に弾性を有して伏勢でき、且つ、スラスト軸受との摺動摩擦の小さなものであればよい。

本発明の実施例における、はすば遊星歯車減速機の全体構成を表す断面図である。 同実施例のはすば遊星歯車減速機におけるスラスト軸受及び伏勢部材の構成を表す外観斜視図である。

符号の説明

１…はすば遊星歯車減速機、２…回転軸、２ａ…ネジ孔、３…太陽歯車、５…遊星歯車、６…内歯車、７…第一回動体、７ａ，７ｂ…支持部、７ｃ…ボス部、８…第二太陽歯車、９…第二内歯車、１０…第ニ遊星歯車、１１…第ニ回動体、１２，１３…スラスト軸受、１４，１５…軸受、１７…伏勢部材、１７ａ…リング部、１７ｂ…貫通孔、１７ｃ，１７ｄ…波状の頂部、１８，１９…ベアリング、２１…連結ピン、２２…第ニ連結ピン、２３…ケーシング、２４…ボルト、２５…オイルシール、２６…中空部、５１，５３…スライド板、５１ａ，５２ａ，５３ａ…貫通孔、５２ｂ…環状部材、５２ｃ…円筒状ころ。

Claims (3)

1. 駆動源の駆動力を受けて回動する回転軸と、該回転軸に接続され該回転軸とともに回動する太陽歯車と、該太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、前記空隙に配設され前記太陽歯車及び前記内歯車に螺合する遊星歯車と、該遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回転自在に支持された第一回動体と、
   を備え、
   前記太陽歯車、前記遊星歯車及び前記内歯車がはすば歯車で形成され、該太陽歯車の回転動作を、該遊星歯車を介して減速し、前記第一回動体に伝達するはすば遊星歯車減速機であって、
   前記遊星歯車と前記第一回動体とがスラスト方向に重なる連結部が構成され、
   前記連結部のスラスト方向の両端に当接し、該連結部の両端を回動自在にスラスト方向に支持する一対のスラスト軸受と、
   前記一対のスラスト軸受けの少なくとも一方をスラスト方向に伏勢する伏勢部材と、
   を備えている、
   ことを特徴とするはすば遊星歯車減速機。
2. 前記第一回動体に螺合する第ニ回動体を備え、且つ、該第一回動体及び該第ニ回動体が、前記スラスト軸受け及び伏勢部材を介して、スラスト方向に対向する対向部を備え、
   前記伏勢部材は、
   板状部材が波状に成形されてばね性を有する板ばねであって、前記波状の頂部が前記スラスト軸受及び第二回動体に当接するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のはすば遊星歯車減速機。
3. 前記連結部には、
   前記遊星歯車にスラスト方向に貫通する貫通孔に係合する軸受と、
   前記第一の回動体に設けられ、前記遊星歯車をスラスト方向に挟む一対の支持部と、
   前記軸受に回動自在に支持されるとともに、両端部が前記一対の支持部に固定された連結ピン、
   とが備えられ、
   前記連結ピン及び前記軸受を介して、前記遊星歯車が前記支持部に支持されている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のはすば遊星歯車減速機。

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