JP2012127422A - Planetary gear mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遊星歯車機構に関する。 The present invention relates to a planetary gear mechanism.
従来から、遊星歯車機構が知られている。遊星歯車機構は、キャリアに連結された軸を回転可能に支持するために軸受が設けられている。特許文献1には、このような遊星歯車機構に関連する技術が開示されている。 Conventionally, a planetary gear mechanism is known. The planetary gear mechanism is provided with a bearing for rotatably supporting a shaft connected to the carrier. Patent Document 1 discloses a technique related to such a planetary gear mechanism.
遊星歯車機構を軸方向で小型化する場合、用いられる軸受の個数を減少させることや、軸方向に短い軸受を採用することにより、軸自体を短くすることが考えられる。これにより、短い軸を採用でき、遊星歯車機構の軸方向での小型化を達成できる。しかしながら、軸受の個数を減少させたり、軸方向の長さが短い軸受を採用すると、軸を安定して支持することができない恐れがある。 When the planetary gear mechanism is downsized in the axial direction, it is conceivable to shorten the shaft itself by reducing the number of bearings used or adopting a short bearing in the axial direction. Thereby, a short axis | shaft can be employ | adopted and size reduction in the axial direction of a planetary gear mechanism can be achieved. However, if the number of bearings is reduced or a bearing with a short axial length is used, the shaft may not be stably supported.
そこで本発明は、軸を安定して支持可能であり軸方向に小型化された遊星歯車機構を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a planetary gear mechanism that can stably support a shaft and is miniaturized in the axial direction.
上記目的は、太陽歯車と、前記太陽歯車に噛合う複数の遊星歯車と、前記遊星歯車と噛合う内歯車と、前記複数の遊星歯車が回転可能に連結したキャリアと、前記キャリアに固定された軸と、前記軸を回転可能に支持する軸受と、を備え、前記内歯車は、内歯部、内周部を有し、前記複数の遊星歯車のそれぞれは、外歯部、外周部、を有し、前記複数の遊星歯車は、前記内歯部に前記外歯部が噛合い前記内周部に前記外周部が当接しながら、前記内周部上を転がる、遊星歯車機構によって達成できる。 The object is to provide a sun gear, a plurality of planetary gears meshing with the sun gear, an internal gear meshing with the planetary gears, a carrier in which the planetary gears are rotatably connected, and fixed to the carrier A shaft and a bearing that rotatably supports the shaft, wherein the internal gear has an inner tooth portion and an inner peripheral portion, and each of the plurality of planetary gears has an outer tooth portion and an outer peripheral portion. The plurality of planetary gears can be achieved by a planetary gear mechanism that rolls on the inner periphery while the outer teeth engage with the inner teeth and the outer periphery contacts the inner periphery.
これにより、複数の遊星歯車、内歯車は、転がり軸受として機能する。ここで、複数の遊星歯車はキャリアに回転可能に連結され、キャリアには軸が連結されている。従って、複数の遊星歯車、キャリア、軸は、一体の部材とみなすことができる。複数の遊星歯車、内歯車は、転がり軸受として機能するので、軸を直接支持する軸受の数を減らすことができ、又は軸方向の長さが短い軸受を採用できる。これにより、短い軸を採用でき、軸方向の小型化が可能となる。 Thereby, a plurality of planetary gears and internal gears function as rolling bearings. Here, the plurality of planetary gears are rotatably connected to the carrier, and the shaft is connected to the carrier. Therefore, a plurality of planetary gears, carriers, and shafts can be regarded as an integral member. Since a plurality of planetary gears and internal gears function as rolling bearings, the number of bearings directly supporting the shaft can be reduced, or a bearing having a short axial length can be employed. Thereby, a short axis | shaft can be employ | adopted and the size reduction of an axial direction is attained.
本発明によれば、軸を安定して支持可能であり軸方向に小型化された遊星歯車機構を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a planetary gear mechanism that can stably support a shaft and is miniaturized in the axial direction.
以下、複数の実施例について説明する。 A plurality of embodiments will be described below.
図1は、実施例1の遊星歯車機構Aの斜視図である。図2は、遊星歯車機構Aの断面図である。遊星歯車機構Aは、モータM、プリント基板P、回転軸10、太陽歯車20、遊星歯車30、内歯車40、キャリア50、出力軸60等を含む。プリント基板Pは、モータM内に設けられたコイル(不図示)に電力を供給するためのものである。回転軸10は、モータMの出力軸である。回転軸10は、軸受B3によって回転可能に支持されている。プリント基板Pは、支持板11に固定されている。回転軸10には、太陽歯車20が嵌合している。太陽歯車20は、3つの遊星歯車30と噛合っている。遊星歯車30は、内歯車40内に配置され内歯車40と噛合っている。内歯車40には、基端側に支持板11が固定され、先端側には支持板13が固定されている。キャリア50は複数の遊星歯車30に連結されている。キャリア50は、板状である。キャリア50には出力軸60が連結されている。支持板13には、出力軸60を回転可能に支持する軸受B1が固定されている。太陽歯車20、遊星歯車30、内歯車40、は合成樹脂製である。
FIG. 1 is a perspective view of the planetary gear mechanism A according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the planetary gear mechanism A. The planetary gear mechanism A includes a motor M, a printed circuit board P, a rotating
遊星歯車機構Aの動作について説明する。
モータMの回転軸10が回転することにより太陽歯車20が回転する。これに伴い、複数の遊星歯車30が、自転しながら太陽歯車20周囲を公転する。複数の遊星歯車30の公転に伴い、キャリア50が自転する。キャリア50の自転に伴い出力軸60が回転する。これにより、モータMの回転動力が減速されて出力軸60に伝達される。尚、遊星歯車30には支軸38が嵌合している。支軸38は、キャリア50に支持されている。内歯車40は、遊星歯車機構Aが採用される機器に固定される。従って遊星歯車機構Aは、プラネタリー型の遊星歯車機構である。
The operation of the planetary gear mechanism A will be described.
As the rotating
図3A、3Bは、遊星歯車30の外観図である。図4A、4Bは、内歯車40の外観図である。図5は、図4BのA−A断面図である。図6Aは、図2のB−B断面図である。図6Bは、図2のC−C断面図である。
3A and 3B are external views of the
図3A、3Bに示すように、遊星歯車30には、外歯部32、外周部34を有している。外歯部32は、内歯車40の内歯部42と噛合う。外周部34は、内歯車40の内周部44に当接する。外周部34の直径D34は、外歯部32の歯先円直径D32よりも小さい。外歯部32の歯先円直径とは、外歯部32の先端を通過する円の直径を意味する。尚、孔37には、支軸38が回転可能に嵌合する。図2に示すように、外歯部32は、遊星歯車機構Aの先端側に位置し、外周部34は遊星歯車機構Aの基端側に位置する。換言すれば、外歯部32は軸受B1に近く、外周部34は軸受B1から離れている。外周部34は、外歯部32のそれぞれの歯の先端が削り落とされたような形状である。遊星歯車30は合成樹脂製であるため、製造過程で使用される型をこのような形状にすることにより、このような外歯部32、外周部34を有した遊星歯車30を成形することができる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
図4A、4B、5に示すように、内歯車40には、内歯部42、内周部44を有している。内周部44は、内歯部42と異なり、歯が形成されていない。図2、5に示すように、内歯部42は、遊星歯車機構Aの先端側に位置し、内周部44は、遊星歯車機構Aの基端側に位置する。換言すれば、内歯部42は、軸受B1に近く、内周部44は軸受B1から離れている。図5に示すように、内周部44の直径D44は、内歯部42の歯先円直径D42よりも大きい。
As shown in FIGS. 4A, 4 </ b> B, and 5, the
図6Aに示すように、外歯部32と内歯部42とが噛合うことにより、複数の遊星歯車30は太陽歯車20の回転に伴って太陽歯車20回りを公転する。尚、外歯部32は太陽歯車20の歯部とも噛合う。図6Aにおいては、太陽歯車20については簡略化している。
As shown in FIG. 6A, the
図6Bに示すように、外周部34と内周部44とは当接している。具体的には、複数(本実施例では3つ)の遊星歯車30は、内歯部42に外歯部32が噛合い内周部44に外周部34が当接しながら、内周部44上を転がる。ここで、複数の遊星歯車30はキャリア50に回転支持され、キャリア50には出力軸60が連結されている。従って、複数の遊星歯車30、キャリア50、出力軸60は、一体の部材とみなすことができる。これにより、複数の遊星歯車30、内歯車40は、転がり軸受として機能する。よって、軸受けB1とともに2点で安定して出力軸60を回転支持することができる。従って、出力軸60を直接支持する軸受の数を減らすことができ、又は軸方向の長さが短い軸受を採用できる。本実施例の遊星歯車機構Aでは、単一の軸受B1により出力軸60を直接支持している。遊星歯車機構Aは、短い出力軸60を採用しており軸方向に小型化されている。
As shown in FIG. 6B, the outer
上述したように、外歯部32、内歯部42は、軸受B1に近く、外周部34、内周部44は、軸受B1から離れている。従って、軸を直接支持する軸受B1と、ころがり軸受として機能する内周部44及び外周部34とは、離れている。これにより、軸受B1と、外周部34、内周部44との離れた2点で、複数の遊星歯車30、キャリア50、出力軸60を一体として支持できる。これにより、本実施例の遊星歯車機構Aのように出力軸60を直接支持する単一の軸受B1しか設けられていない場合であっても、出力軸60を安定して支持することができる。
As described above, the
また、内周部44の直径D44は、内歯部42のかみ合いピッチ円直径D42´に等しく、外周部34の直径D34は、外歯部32のかみ合いピッチ円直径D32´に等しい。ここで、外周部34の直径とは、外周部34の歯の先端を通過する円の直径である。これにより、内周部44上を外周部34が滑ることが抑制される。これにより、内周部44上で外周部34が滑ることにより遊星歯車30の自転及び公転の抵抗となることを抑制でき、内歯車40内での遊星歯車30のスムーズな回転を維持できる。
Further, the diameter D44 of the inner
上記実施例においては、外周部34の直径D34は、外歯部32のかみ合いピッチ円直径D32´に略等しく、内周部44の直径D44は、内歯部42のかみ合いピッチ円直径D42´に略等しい。しかしながら、このような構成に限定されない。例えば、外周部34の直径D34がかみ合いピッチ円直径D32´よりも大きく、内周部44の直径D44がかみ合いピッチ円直径D42´よりも大きくてもよい。逆に、外周部34の直径D34がかみ合いピッチ円直径D32´よりも小さく、内周部44の直径D44がかみ合いピッチ円直径D42´よりも小さくてもよい。
In the above embodiment, the diameter D34 of the outer
次に、実施例2の遊星歯車機構について説明する。尚、実施例1と類似の部分については類似の符号を付することにより、重複する説明を省略する。図7は、実施例2の遊星歯車機構A1の断面図である。図8A〜8Cは、遊星歯車30aの説明図である。図9Aは、図7のD−D断面図であり、図9Bは、図7のE−E断面図である。
Next, the planetary gear mechanism of Example 2 will be described. In addition, about the part similar to Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 7 is a cross-sectional view of the planetary gear mechanism A1 according to the second embodiment. 8A to 8C are explanatory diagrams of the
遊星歯車30aにおいては、外歯部32a、外周部34aは互いに別部品である。外周部34aは、歯が形成されていない円板状であるが、円筒状であってもよい。外歯部32a、外周部34aは、合成樹脂製である。外歯部32a、外周部34aは、互いに同一材料により形成されているが、異なる材料により形成してもよい。外歯部32a、外周部34aにはそれぞれ、孔37a、38aが設けられている。孔37a、38aには支軸38が嵌合する。具体的には、外歯部32a、外周部34aは、支軸38に対して回転可能に嵌合する。
In the
外歯部32aと外周部34aとは別部品であるので、それぞれ独立して回転可能である。従って、外周部34aの直径D34aを外歯部32aのかみ合いピッチ円直径D32a´と一致させずに、外周部34a及び外歯部32aの回転数(ころがり長さ)の差が生じても、外周部34aと外歯部32aがそれぞれ独立して回転できる。従って、内周部44上を外周部34aが滑ることが抑えることができ、内歯車40内での遊星歯車30aのスムーズな回転を維持することができる。
Since the
尚、図8Bに示すように、外周部34aの直径D34aは、外歯部32aのかみ合いピッチ円直径D32a´に略等しいが、これに限定されない。なお図示しないが、これと同様に内周部44aの直径D44aは、内歯部42aのかみ合いピッチ円直径D42a´に略等しいが、これに限定されない。
As shown in FIG. 8B, the diameter D34a of the outer
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
上記実施例においてプラネタリー型の遊星歯車機構を一例として説明したが、太陽歯車が固定され内歯歯車が駆動しキャリアが従動するソーラ型の遊星歯車機構であってもよいし、又は、キャリアが固定され太陽歯車が駆動し内歯歯車が従動するスター型の遊星歯車機構であってもよい。 Although the planetary planetary gear mechanism has been described as an example in the above embodiment, it may be a solar type planetary gear mechanism in which the sun gear is fixed and the internal gear is driven and the carrier is driven, or the carrier is It may be a star type planetary gear mechanism that is fixed and driven by the sun gear and driven by the internal gear.
上記実施例において遊星歯車30の外周部34には、歯が形成されているが、このような形状に限定されない。例えば、外周部34は歯が形成されていない円筒状であってもよい。
In the above embodiment, teeth are formed on the outer
上記実施例において遊星歯車30、30a、内歯車40は合成樹脂製であるが、これに限定されず、例えば金属製であってもよい。
In the above embodiment, the
A、A1 遊星歯車機構
B1、B3 軸受
M モータ
P プリント基板
10 回転軸
11、13 支持板
20 太陽歯車
30、30a遊星歯車
32、32a 外歯部
34、34a 外周部
40 内歯車
42 内歯部
44 内周部
50 キャリア
60 出力軸
A, A1 Planetary gear mechanism B1, B3 Bearing M Motor P Printed
Claims (6)
前記太陽歯車に噛合う複数の遊星歯車と、
前記遊星歯車と噛合う内歯車と、
前記複数の遊星歯車が回転可能に連結したキャリアと、
前記キャリアに固定された軸と、
前記軸を回転可能に支持する軸受と、を備え、
前記内歯車は、内歯部、内周部を有し、
前記複数の遊星歯車のそれぞれは、外歯部、外周部、を有し、
前記複数の遊星歯車は、前記内歯部に前記外歯部が噛合い前記内周部に前記外周部が当接しながら、前記内周部上を転がる、遊星歯車機構。 The sun gear,
A plurality of planetary gears meshing with the sun gear;
An internal gear meshing with the planetary gear;
A carrier in which the plurality of planetary gears are rotatably connected;
A shaft fixed to the carrier;
A bearing that rotatably supports the shaft,
The internal gear has an inner tooth portion and an inner peripheral portion,
Each of the plurality of planetary gears has an outer tooth portion and an outer peripheral portion,
The plurality of planetary gears is a planetary gear mechanism that rolls on the inner peripheral portion while the outer tooth portion is engaged with the inner tooth portion and the outer peripheral portion is in contact with the inner peripheral portion.
前記内周部及び外周部は、前記軸受から離れている、請求項1の遊星歯車機構。 The inner tooth portion and the outer tooth portion are close to the bearing,
The planetary gear mechanism according to claim 1, wherein the inner peripheral portion and the outer peripheral portion are separated from the bearing.
前記外周部の直径は、前記外歯部のかみ合いピッチ円直径に等しい、請求項1乃至3の何れかの遊星歯車機構。 The diameter of the inner peripheral portion is equal to the meshing pitch circle diameter of the inner tooth portion,
The planetary gear mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein a diameter of the outer peripheral portion is equal to a meshing pitch circle diameter of the outer tooth portion.
The planetary gear mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein a diameter of the outer peripheral portion is larger than a meshing pitch circle diameter of the outer tooth portion.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103335067A (en) * | 2013-06-28 | 2013-10-02 | 无锡麻德克斯精机有限公司 | Planet gear speed reducer |
CN105443663A (en) * | 2014-09-26 | 2016-03-30 | 宿迁市旺盛电机制造有限公司 | Planetary reducer |
JP2016049143A (en) * | 2014-08-28 | 2016-04-11 | 京楽産業.株式会社 | Game machine |
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- 2010-12-15 JP JP2010279468A patent/JP2012127422A/en active Pending
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