JP2010164064A - Low back surface gap precision planetary type gear reducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は遊星式歯車減速機構に関し、特に磨耗と損壊の問題を低減可能で、運転をさらにスムーズにすることができる低背面間隙精密遊星式歯車減速機構に関する。 The present invention relates to a planetary gear speed reduction mechanism, and more particularly, to a low back clearance precision planetary gear speed reduction mechanism that can reduce the problems of wear and damage and can further smooth operation.
動力源であるモーターは、受動部品を直接駆動する等、通常は回転速度が比較的速いため、回転速度が速過ぎ、慣性量が高くトルク低減の現象を招き、受動部品の構造を損壊させ、使用寿命に影響を及ぼす恐れがあり、同時に、操作の利便性と安全性にも影響を与えるため、一般に、モーターの出力軸上には減速機を設置し、回転速度を低下させる。減速機の種類は非常に多く、伝統的な大小の歯車を対応させる方式により、減速の目的を達成する構造の他に、現在最もよく目にする構造は、特許文献1、特許文献2、特許文献3等の遊星式歯車減速機構である。これら遊星式歯車減速機構は、体積が大きく、構造が複雑で、運転時に騒音と震動を生じる、という伝統的な減速機構が抱える問題を解決することができるため、様々に運用されている。
The motor that is the power source usually has a relatively high rotational speed, such as driving the passive component directly, so the rotational speed is too high, the inertia amount is high, causing the phenomenon of torque reduction, and the structure of the passive component is damaged. Generally, a reduction gear is installed on the output shaft of the motor to reduce the rotation speed because it may affect the service life and at the same time affect the convenience and safety of operation. There are many kinds of speed reducers, and besides the structure that achieves the purpose of speed reduction by using a system that corresponds to traditional large and small gears, the structures that are most commonly seen at present are Patent Document 1, Patent Document 2, Patent This is a planetary gear reduction mechanism as described in
図1に示すように従来の遊星式歯車機構は、内歯刻みを備える殻体10内に、遊星歯車ユニット20を設置する。出力軸を備える該遊星歯車ユニット20は、外縁に歯刻みを備える複数の遊星歯車21により構成し、該各遊星歯車21は、該殻体10の内歯刻みと相互に噛み合い、噛み合い部Aを形成し、しかも該遊星歯車ユニット20内には、モーターに連接する太陽歯車ユニット30を設置する。該太陽歯車ユニット30は、太陽歯車31を備え、該太陽歯車31と該各遊星歯車21との間は、相対して噛み合い、それぞれ噛み合い部Bを形成する。これによりモーターが回転する時、該太陽歯車ユニット30の太陽歯車31を通して、該遊星歯車ユニット20の遊星歯車21を作動させ、該殻体10に対して回転させ、このようにして遊星歯車ユニット20出力軸の回転速度を低下させる目的を達成する。
As shown in FIG. 1, in the conventional planetary gear mechanism, a
上記した構造は、減速の目的を達成することはできるが、該遊星歯車21と該太陽歯車31は、加工誤差等の素因により、組み立て時に、背面間隙が過大或いは過小であるという現象が生じる。よって、組み立て時に校正を繰り返し行い、背面間隙が比較的適した組合せを模索しなければならない。これでは時間の浪費で、また組み立ての難度とコストを拡大させ、さらには、遊星歯車21と太陽歯車31の最適な背面間隙組合せの達成が容易でないため、使用の性能と寿命に悪影響を及ぼす。
Although the above-described structure can achieve the purpose of speed reduction, the
該遊星歯車ユニット20の遊星歯車21は、周縁の歯刻みが、該殻体10及び該太陽歯車31の歯刻みと相互に噛み合うことで回転するため、該遊星歯車21と該殻体10の内歯刻みが相互に噛み合い作動後、さらに該太陽歯車31と噛み合い作動する必要がある。よって、それが受ける磨耗量は比較的多く、これにより遊星歯車21は磨耗量が多くなり、該殻体10及び該太陽歯車31との間には、間隙が形成され易い。これでは、減速機構が容易に損壊してしまう他に、該殻体10、該遊星歯車21と該太陽歯車31は、加工精度と磨耗により背面間隙が生じてしまう。背面間隙は調節できないため、回転時の震動と騒音を引き起こし、さらにひどい場合には、磨耗により遊星歯車噛み合いの誤差を招き、機器を破壊してしまい、遊星式歯車減速機構の使用寿命に重大な影響を及ぼす。
The
すなわち、従来の遊星式歯車減速機構は、磨耗面積が繰り返されるため、磨耗により震動、騒音、使用寿命の短縮という減少を招いており、改良が必要である。本発明は、従来の遊星式歯車減速機構の上記した欠点に鑑みてなされたもので、自動調節が可能で、磨耗量が大きく、背面間隙が生じた後にも調節ができないという従来の技術に存在する欠点を克服することができる。 In other words, the conventional planetary gear speed reduction mechanism has a repeated wear area, which causes a decrease in vibration, noise, and shortened service life due to wear, and needs to be improved. The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional planetary gear speed reduction mechanism, and is present in the prior art that can be automatically adjusted, has a large amount of wear, and cannot be adjusted even after a back gap has occurred. You can overcome the drawbacks.
本発明が解決しようとする課題は、遊星歯車の磨耗量を減少させ、しかも背面間隙が生じた後には、噛み合いを微調節することができ、使用寿命を延長し、噛み合い精度を高めることができる低背面間隙精密遊星式歯車減速機構を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that the amount of wear of the planetary gear is reduced, and after the back gap is generated, the meshing can be finely adjusted, the service life can be extended, and the meshing accuracy can be increased. A low back clearance precision planetary gear reduction mechanism is provided.
上記課題を解決するため、本発明は下記の低背面間隙精密遊星式歯車減速機構を提供する。
低背面間隙精密遊星式歯車減速機構は、殻体、遊星歯車ユニット、太陽歯車ユニットを備え、
該殻体は環状体を呈し、該殻体の内縁には内平歯を備える。
該遊星歯車ユニットは、該殻体内に設置し、該遊星歯車ユニットは、出力軸を備える遊星アームにより構成し、該遊星アームは、該殻体内において複数の遊星歯車を設置し、該各遊星歯車の外縁には、該殻体内平歯と噛み合う平歯セクションを形成し、また該各遊星歯車は、平歯セクションの外縁とは異なり、中心へと向かう斜歯セクションを形成する。
該太陽歯車ユニットは、該遊星歯車ユニット間に設置し、該太陽歯車ユニットは、モーターと接続して駆動する太陽歯車を備え、該太陽歯車の外縁は斜歯セクションを呈し、該斜歯セクションは、該遊星歯車の斜歯セクションに対応する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides the following low back clearance precision planetary gear reduction mechanism.
The low back clearance precision planetary gear reduction mechanism comprises a shell, planetary gear unit, sun gear unit,
The shell has an annular shape and has inner flat teeth on the inner edge of the shell.
The planetary gear unit is installed in the shell, and the planetary gear unit is configured by a planetary arm having an output shaft, and the planetary arm has a plurality of planetary gears installed in the shell, and each planetary gear On the outer edge, a spur tooth section that meshes with the flat tooth in the shell is formed, and each planetary gear forms an inclined tooth section toward the center, unlike the outer edge of the spur tooth section.
The sun gear unit is installed between the planetary gear units, and the sun gear unit includes a sun gear that is connected to and driven by a motor, and an outer edge of the sun gear has a bevel tooth section, and the bevel tooth section is , Corresponding to the inclined section of the planetary gear.
本発明は、遊星式歯車減速機構の磨耗を減少させることができ、しかもその使用寿命を延長でき、同時に背面間隙を生じても、調節が可能であるため、その噛み合いの確実性を高めることができる。さらに、震動と騒音を低下させる機能をも備えるため、その付加価値を高め、製品の競争力とコストパフォーマンスを強化することができる。 The present invention can reduce the wear of the planetary gear speed reduction mechanism, extend its service life, and at the same time can be adjusted even if a back clearance is generated, so that the reliability of the meshing can be improved. it can. Furthermore, since it also has a function to reduce vibration and noise, it can increase the added value and enhance the competitiveness and cost performance of the product.
以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。本発明は、磨耗量が少なく、背面間隙を調節可能な遊星式歯車減速機構で、図示の具体的実施形態及びその構成部品において、前と後、左と右、頂点部と底部、上部と下部、水平と垂直に関しては、すべて説明の便のために用いるのみで、本発明を限定するものではなく、また本発明の構成部材を任意の位置、或いは空間に限定するものでもない。図と説明書中において指定するサイズは、本発明の特許請求範囲を離脱しない範囲において、本発明の実施形態の設計と必要に基づき、変化を加えることができる。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is a planetary gear reduction mechanism with a small amount of wear and an adjustable back clearance, and in the illustrated specific embodiment and its components, front and rear, left and right, apex and bottom, top and bottom The horizontal and vertical directions are used only for convenience of explanation, and do not limit the present invention, and the constituent members of the present invention are not limited to arbitrary positions or spaces. The size specified in the drawings and the description can be changed based on the design and necessity of the embodiment of the present invention without departing from the scope of claims of the present invention.
図3示すように、本発明一実施形態による低背面間隙精密遊星式歯車減速機構は、中空の殻体50、殻体50内に設置し、出力軸を備える遊星歯車ユニット6、遊星歯車ユニット6内に設置し、しかもモーターに接続し駆動する太陽歯車ユニット7からなる。
As shown in FIG. 3, a low back clearance precision planetary gear speed reduction mechanism according to an embodiment of the present invention is a
殻体50内縁には、遊星歯車ユニット6と噛み合う内平歯51を備え、遊星歯車ユニット6は、遊星アーム60を備える。しかも、遊星アーム60は、殻体50内に複数の遊星歯車61を設置し、各遊星歯車61の外縁には、平歯セクション62を形成する。平歯セクション62は、殻体50の内平歯51に対応し、また各遊星歯車61は、平歯セクション62の外縁とは異なり、中心へと向かう斜歯セクション63を形成する。これにより太陽歯車ユニット7と噛み合い、しかも斜歯セクション63の傾斜角度は約1.5度から3度で、本発明は2度を最適実施形態とする。
The inner edge of the
太陽歯車ユニット7は、モーターを接続し駆動する太陽歯車70を備え、太陽歯車70の外縁は、斜歯セクション71を呈する。斜歯セクション71は、遊星歯車ユニット6の各遊星歯車61の斜歯セクション63に対応する。斜歯セクション71の傾斜角度は、約1.5度から3度で、本発明は2度を最適実施形態とする。これにより、太陽歯車70は同時に、遊星歯車ユニット6の各遊星歯車61と噛み合い、しかも太陽歯車70は前後位置を利用し、遊星歯車61に対して、背面間隙の調節を行う。これにより、磨耗を減少させ、しかも背面間隙を調節可能な低背面間隙精密遊星式歯車減速機構を構成する。
The sun gear unit 7 includes a
上記した構造設計を通して、本発明は実際の運用時に、図3に示すように、太陽歯車ユニット7の太陽歯車70がモーター(図示なし)の駆動受け、回転する時、太陽歯車70を通して、遊星アーム60上の遊星歯車61を作動させる。並びに、遊星歯車61の、殻体50内縁の内平歯51に相対する回転の関係により、遊星アーム60の出力端は、減速出力を実現し、遊星歯車ユニット6の遊星歯車61は、平歯セクション62と斜歯セクション63を利用し、それぞれ殻体50の内平歯51及び太陽歯車70の斜歯セクション71と噛み合う。
Through the above-described structural design, the present invention, in actual operation, as shown in FIG. 3, when the
よって、本発明一実施形態の遊星歯車61と太陽歯車70は、たとえ加工誤差が存在していたとしても、対応する斜歯セクション63、71を設置するため、組み立て時に自動的に校正され、背面間隙が過大或いは過小となる、従来の構造に存在する問題は発生しない。つまり、組合せ及び組み立てが容易であるという効果を備え、組み立ての利便性を増進し、しかも製造と組み立てのコストを低下させることができ、使用における性能を向上させ、使用寿命を延長することができる。
Therefore, the
また、遊星歯車61は、平歯セクション62及び斜歯セクション63と殻体50及び太陽歯車70によりそれぞれ噛み合うため、同時に噛み合い磨耗するという従来の構造に存在する問題は発生しない。本発明遊星歯車61の同一歯面の磨耗量は、大幅に減り、遊星歯車61の平歯セクション62は、殻体50の内歯刻みとだけ噛み合い、遊星歯車61の斜歯セクション63は、太陽歯車70とだけ噛み合い作動する。このようにして、遊星歯車61と殻体50内歯刻み及び太陽歯車70の噛み合い位置区間をずらすことができ、これにより遊星歯車61の磨耗を減らし、ひいては遊星歯車61の使用寿命を延長することができる。
Further, since the
さらに、遊星歯車61に、磨耗或いは加工誤差により背面間隙が生じる時には、遊星歯車61と太陽歯車70の斜歯セクション63、71の係合関係を利用し、噛み合い調整の作用を生じることができる。これにより、その噛み合いの確実性を確保し、遊星歯車61と太陽歯車70の運転をさらに一層スムーズとし、震動と騒音の発生を減らすことができ、さらに不要な磨耗を回避し、噛み合いの誤差の発生を防止し、さらにその使用寿命を延長することができる。
Further, when a back clearance is generated in the
図4は、歯車の噛み合い状態を掲示する本発明一実施形態による遊星式歯車減速機構において、第二実施形態を示す断面概略図である。図4に示すように、殻体50内縁には、遊星歯車ユニット6が噛み合う内斜歯52を備え、遊星歯車6は遊星アーム60を備え、しかも、遊星アーム60は、殻体50内に複数の遊星歯車65を設置する。各遊星歯車65の外縁には、斜歯セクション66を形成し、斜歯セクション66は、殻体50の内斜歯52に対応し、しかも内斜歯52と斜歯セクション66の傾斜角度は約1.5度から3度で、本発明は2度を最適実施形態とする。これにより、遊星歯車65は、前後位置を利用し、殻体50に対して背面間隙を自動的に調節する。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of a planetary gear speed reduction mechanism according to an embodiment of the present invention that posts the meshing state of gears. As shown in FIG. 4, the inner edge of the
各遊星歯車65は、斜歯セクション65の外縁とは異なり、平歯セクション67を形成し、これにより太陽歯車ユニット7と噛み合う。太陽歯車ユニット7は、モーターに接続し駆動する太陽歯車70を備え、太陽歯車70の外縁は平歯セクション72を呈する。平歯セクション72は、遊星歯車ユニット6の各遊星歯車65の平歯セクション67に対応し、これにより太陽歯車70は、遊星歯車ユニット6の各遊星歯車65と同時に噛み合い、上記した第一実施形態と相同の機能と効果を備える。
Each
本発明の技術特徴に基づき、太陽歯車70と遊星歯車65斜歯セクション66の噛み合いの特徴は、遊星歯車65と殻体50の相互歯車の噛み合いにおいて使用し、その平歯セクション噛み合いの特徴を、斜歯方式の噛み合いの特徴に変えるだけで、相同の機能を発揮することができる。
In accordance with the technical features of the present invention, the meshing feature of the
10 殻体
20 遊星歯車ユニット
21 遊星歯車
30 太陽歯車ユニット
31 太陽歯車
A 噛み合い部
B 噛み合い部
50 殻体
51 内平歯
52 内斜歯
6 遊星歯車ユニット
60 遊星アーム
61 遊星歯車
62 平歯セクション
63 斜歯セクション
65 遊星歯車
66 斜歯セクション
67 平歯セクション
7 太陽歯車ユニット
70 太陽歯車
71 斜歯セクション
72 平歯セクション
DESCRIPTION OF
A meshing part
Claims (7)
前記殻体は環状体を呈し、前記殻体の内縁には内平歯を備え、
前記遊星歯車ユニットは、前記殻体内に設置し、前記遊星歯車ユニットは、出力軸を備える遊星アームにより構成し、前記遊星アームは、前記殻体内において複数の遊星歯車を設置し、前記各遊星歯車の外縁には、前記殻体内平歯と噛み合う平歯セクションを形成し、また前記各遊星歯車は、平歯セクションの外縁とは異なり、中心へと向かう斜歯セクションを形成し、
前記太陽歯車ユニットは、前記遊星歯車ユニット間に設置し、前記太陽歯車ユニットは、モーターと接続して駆動する太陽歯車を備え、前記太陽歯車の外縁は斜歯セクションを呈し、前記斜歯セクションは、前記遊星歯車の斜歯セクションに対応することを特徴とする低背面間隙精密遊星式歯車減速機構。 The low back clearance precision planetary gear reduction mechanism comprises a shell, planetary gear unit, sun gear unit,
The shell body has an annular body, and the inner edge of the shell body has inner flat teeth,
The planetary gear unit is installed in the shell, and the planetary gear unit is constituted by a planetary arm having an output shaft, and the planetary arm has a plurality of planetary gears installed in the shell, and each planetary gear A flat tooth section that meshes with the shell flat teeth is formed on the outer edge of the shell, and each planetary gear forms an inclined tooth section toward the center, unlike the outer edge of the flat tooth section,
The sun gear unit is installed between the planetary gear units, and the sun gear unit includes a sun gear that is connected to and driven by a motor, and an outer edge of the sun gear exhibits a bevel tooth section, and the bevel tooth section is A low back clearance precision planetary gear reduction mechanism that corresponds to the bevel tooth section of the planetary gear.
前記殻体は環状体を呈し、前記殻体の内縁には内斜歯を備え、
前記遊星歯車ユニットは、前記殻体内に設置し、前記遊星歯車ユニットは、出力軸を備える遊星アームにより構成し、前記遊星アームは、前記殻体内において複数の遊星歯車を設置し、前記各遊星歯車の外縁には、前記殻体内斜歯と噛み合う斜歯セクションを形成し、また前記各遊星歯車は、斜歯セクションの外縁とは異なり、平歯セクションを形成し、
前記太陽歯車ユニットは、前記遊星歯車ユニット間に設置し、前記太陽歯車ユニットは、モーターと接続して駆動する太陽歯車を備え、前記太陽歯車の外縁は平歯セクションを呈し、前記平歯セクションは、前記遊星歯車の平歯セクションに対応することを特徴とする低背面間隙精密遊星式歯車減速機構。 The low back clearance precision planetary gear reduction mechanism comprises a shell, planetary gear unit, sun gear unit,
The shell body has an annular body, and the inner edge of the shell body has inner inclined teeth;
The planetary gear unit is installed in the shell, and the planetary gear unit is constituted by a planetary arm having an output shaft, and the planetary arm has a plurality of planetary gears installed in the shell, and each planetary gear The outer edge of each of the planetary gears forms an oblique tooth section that meshes with the internal oblique tooth of the shell, and each planetary gear forms a flat tooth section, unlike the outer edge of the oblique tooth section,
The sun gear unit is installed between the planetary gear units, and the sun gear unit includes a sun gear connected to and driven by a motor, and an outer edge of the sun gear exhibits a spur tooth section, and the spur tooth section is A low back clearance precision planetary gear reduction mechanism corresponding to a spur tooth section of the planetary gear.
前記殻体は環状体を呈し、前記殻体の内縁には内斜歯を備え、
前記遊星歯車ユニットは、前記殻体内に設置し、前記遊星歯車ユニットは、出力軸を備える遊星アームにより構成し、前記遊星アームは、前記殻体内において複数の遊星歯車を設置し、前記各遊星歯車の外縁には、前記殻体内斜歯と噛み合う斜歯セクションを形成し、また前記各遊星歯車は、斜歯セクションの外縁とは異なり、中心へと向かう別の斜歯セクションを形成し、
前記太陽歯車ユニットは、前記遊星歯車ユニット間に設置し、前記太陽歯車ユニットは、モーターと接続して駆動する太陽歯車を備え、前記太陽歯車の外縁は斜歯セクションを呈し、前記斜歯セクションは、前記遊星歯車の中心へと向かう斜歯セクションに対応することを特徴とする低背面間隙精密遊星式歯車減速機構。 The low back clearance precision planetary gear reduction mechanism comprises a shell, planetary gear unit, sun gear unit,
The shell body has an annular body, and the inner edge of the shell body has inner inclined teeth;
The planetary gear unit is installed in the shell, and the planetary gear unit is constituted by a planetary arm having an output shaft, and the planetary arm has a plurality of planetary gears installed in the shell, and each planetary gear The outer edge of each of the planetary gears forms an oblique tooth section that meshes with the inner oblique tooth of the shell, and each planetary gear forms a different oblique tooth section toward the center, unlike the outer edge of the oblique tooth section,
The sun gear unit is installed between the planetary gear units, and the sun gear unit includes a sun gear that is connected to and driven by a motor, and an outer edge of the sun gear exhibits a bevel tooth section, and the bevel tooth section is A low back clearance precision planetary gear reduction mechanism corresponding to an inclined tooth section toward the center of the planetary gear.
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