JP2015064063A

JP2015064063A - 遊星減速機

Info

Publication number: JP2015064063A
Application number: JP2013198706A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　潤; Jun Suzuki; 潤鈴木
Original assignee: Nissei Corp
Current assignee: Nissei Corp
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: JP6220206B2

Abstract

【課題】遊星軸受に潤滑剤が十分供給可能として遊星軸受の好適な寿命を維持する。
【解決手段】遊星減速機１は、潤滑剤が供給されるケース２内に、太陽歯車１３を中心としてインターナルギヤ２７内で公転運動する遊星歯車２１と、その遊星歯車２１の軸心に位置する遊星軸２２を支持して軸心に太陽歯車１３を収容するキャリア６とを設け、キャリア６に、遊星歯車２１を挟んで前後に位置し、遊星軸２２の端部をそれぞれ支持する前側支持部１６Ａと後側支持部１６Ｂとを設けてなり、後側支持部１６Ｂの前面に、外周側が遊星軸２２に達し、内周側が貫通孔２５に連通する凹部２９を形成して、潤滑剤が凹部２９を介して遊星軸２２に到達可能としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力軸の回転を遊星歯車減速機構を介して出力軸へ減速して伝達する遊星減速機に関する。

遊星減速機は、ケース内に、駆動源から回転伝達される入力軸と、入力軸と同軸の出力軸との間に、インターナルギヤ内で公転運動する遊星歯車を設けて遊星歯車を保持するキャリアを出力側に、遊星歯車の中心に位置する太陽歯車を入力側に設けてなる遊星歯車減速機構を介在させている。
このような遊星減速機においては、歯車の回転や噛み合いを潤滑するためケース内に潤滑剤が充填されるが、遊星歯車を遊星軸受を介して支持する遊星軸の両端が、遊星歯車の前後の端面に位置するキャリアの支持部によってそれぞれ支持される構造の場合、バックラッシを少なくするために遊星歯車と支持部との隙間及び、遊星歯車と遊星軸との隙間が非常に狭くなっている。このため、これらの隙間に潤滑剤を十分供給することが困難で、遊星軸受が潤滑不良となって寿命を低下させるおそれがあった。
そこで、特許文献１においては、キャリアの支持部の端面に、遊星軸が貫通する貫通孔と連通する環状の凹溝を形成して、潤滑剤を凹溝に滞留させて貫通孔に導き、遊星歯車と遊星軸との潤滑を図るようにした発明が開示されている。

特開２００７−３１５５４３号公報

しかし、特許文献１の潤滑構造では、潤滑剤が凹溝を潤滑する方向と、遊星歯車が回転（自転）する方向とが直交しているため、潤滑剤は遊星歯車の回転につられて循環するものの、潤滑剤が凹溝を通る際、遊星歯車の回転（自転）によって凹溝への流入が妨げられ、遊星軸受に潤滑剤が十分に供給されないという問題があった。

そこで、本発明は、遊星軸受に潤滑剤が十分供給可能として遊星軸受の好適な寿命を維持できる遊星減速機を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、潤滑剤が供給されるケース内に、入力側の太陽歯車を中心としてインターナルギヤ内で公転運動する遊星歯車と、その遊星歯車の軸心に位置する遊星軸を支持して軸心に太陽歯車を収容するキャリアとを設け、キャリアに、遊星歯車を挟んで前後に位置し、遊星軸の端部をそれぞれ支持する前側支持部と後側支持部とを設けた遊星減速機であって、前側支持部の後面と後側支持部の前面との少なくとも一方に、外周側が遊星軸に達し、内周側が太陽歯車の収容部に連通する凹部を形成して、潤滑剤が凹部を介して遊星軸に到達可能としたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、凹部の外周縁を、前方へ行くに従って拡径するテーパ状としたことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、遊星軸受に潤滑剤が十分供給可能となって遊星軸受の好適な寿命を維持できる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、凹部の外周縁を、前方へ行くに従って拡径するテーパ状としているので、このテーパ部分で潤滑剤が流入する方向が９０度曲がり、遊星軸受へ潤滑剤が流入しやすくなる。

遊星減速機の縦断面図である。前ケースにインターナルギヤを嵌合させる状態を示す説明図である。インターナルギヤの正面図である。後側支持部の説明図で、（Ａ）は正面、（Ｂ）は中央縦断面をそれぞれ示す。前ケースの供給孔部分を示す説明図である。後側支持部において潤滑剤が遊星軸に達する状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、遊星減速機の一例を示す縦断面図で、遊星減速機１は、ケース２内の後方（図１の左側を前方とする。）に入力軸３を収容し、その入力軸３の前方に同軸で配置した出力軸４を前方へ突出させて、入力軸３と出力軸４との間に遊星歯車減速機構５を設けている。
まずケース２は、出力軸４を軸支して遊星歯車減速機構５を収容する前ケース６と、入力軸３を軸支する後ケース７とに分割されており、両ケース６，７はボルト８によって連結されている。後ケース７は、軸受９を介して入力軸３を同軸で回転可能に軸支する筒状体で、後ケース７の後部には、モータを組み付け可能なブラケット１０がボルト１１で連結されている。入力軸３は、軸心にモータ軸の連結孔１２が形成される筒状体で、前ケース６内に突出する前端には、同軸で太陽歯車１３が固定されている。１４は、後ケース７の前端に組み付けられて入力軸３との間をシールするシール部材である。

一方、前ケース６も、軸受１５を介して出力軸４を同軸で回転可能に軸支する筒状体で、出力軸４の後端には、出力軸４より大径のキャリア１６が連設されている。このキャリア１６は、出力軸４と連設される前側支持部１６Ａと、その後方で軸受１７によって軸支される後側支持部１６Ｂとに二分割されており、両支持部１６Ａ，１６Ｂの互いの対向面にそれぞれ形成された有底孔１８，１８間に跨がって圧入される同心円上の３本のピン１９，１９・・により、両支持部１６Ａ，１６Ｂは一体に結合されている。この結合状態で両支持部１６Ａ，１６Ｂの間には、３つの遊星歯車２１，２１・・の収容空間２０が形成されている。

遊星歯車減速機構５の各遊星歯車２１は、軸心を貫通する遊星軸２２との間に遊星軸受（ここではニードルベアリング）２３を介在させたもので、遊星軸２２の前後端は、両支持部１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ貫通形成された結合孔２４に圧入されている。また、後側支持部１６Ｂの中心には、収容空間２０と連通する貫通孔２５が形成されて、入力軸３の太陽歯車１３は、貫通孔２５を貫通して収容空間２０内に突出し、前端を前側支持部１６Ａの後面中央に設けた凹み部２６内に位置させて各遊星歯車２１と噛合している。この貫通孔２５及び収容空間２０の中心部、凹み部２６が太陽歯車１３の収容部となる。

２７は、遊星歯車２１の外周にあって遊星歯車２１が噛合するインターナルギヤで、軸受１５，１７の間で前ケース６に形成した受け座２８に固定されるが、ここではいわゆる焼きばめによって固定されている。すなわち、受け座２８の内径とインターナルギヤ２７の外径とを略等しくして両者を作製し、前ケース６を予め加熱して膨張させた状態で、図２に示すようにインターナルギヤ２７を受け座２８に嵌合させ、冷却して収縮した前ケース６によってインターナルギヤ２７を固着状態としたものである。従って、インターナルギヤ２７は、図３に示すように外周にボルト等の締結部分がなく、径方向の肉厚が薄くなっている。

そして、後側支持部１６Ｂの前面には、貫通孔２５と同心円上となる凹部２９が形成されている。この凹部２９は、図４に示すように、外周縁が遊星軸２２の結合孔２４に達する正面視円形状で、中心側は貫通孔２５と連通するまで凹設されるもので、凹部２９の外周縁２９ａは、前方へ行くに従って拡径するテーパ状となっている。
３０は、前ケース６の前端で出力軸４との間に設けられたシール部材で、前ケース６には、図５に示すように、プラグで閉塞される潤滑剤の供給孔３１が形成されており、ここから前ケース６内に潤滑剤が供給可能となっている。

以上の如く構成された遊星減速機１においては、入力軸３に連結されたモータ軸の回転によって入力軸３が回転すると、先端の太陽歯車１３と噛合する遊星歯車２１がインターナルギヤ２７内で自転しながら公転運動する。この公転運動によってキャリア１６が減速して回転し、出力軸４を同時に回転させる。このとき、前ケース６内に供給された潤滑剤は、キャリア１６の収容空間２０にも進入し、太陽歯車１３と遊星歯車２１とが噛み合う部分で押し出されるように内部を循環するが、ここでは潤滑剤が押し出される部分と後側支持部１６Ｂの凹部２９の内周とがすぐ近い位置にあるので、潤滑剤は凹部２９に流入する。すると、図６に示すように、凹部２９内に貯留する潤滑剤（網掛け部分）が矢印で示すように放射方向へ移動して遊星軸２２及び遊星軸受２３まで容易に到達する。よって、遊星歯車２１の端面と両支持部１６Ａ，１６Ｂの端面との隙間が狭くても、凹部２９を介して遊星軸受２３には十分な量の潤滑剤が供給可能となる。

このように、上記形態の遊星減速機１によれば、後側支持部１６Ｂの前面に、外周側が遊星軸２２に達し、内周側が貫通孔２５に連通する凹部２９を形成して、潤滑剤が凹部２９を介して遊星軸２２に到達可能としたことで、遊星軸受２３に潤滑剤が十分供給可能となって遊星軸受２３の好適な寿命を維持できる。
特にここでは、凹部２９の外周縁２９ａを、前方へ行くに従って拡径するテーパ状としているので、このテーパ部分で潤滑剤が流入する方向が９０度曲がり、遊星軸受２３へ潤滑剤が流入しやすくなる。

一方、インターナルギヤ２７を焼きばめによって固定しているので、ボルトやピンによる締結部分がなくなってインターナルギヤ２７の外径を小さくでき、ひいてはケース２を径方向にコンパクト化できる。また、ボルトやピンによる締結部分の加工が不要となってボルト等も不要となるため、製造コストの低減に繋がる。

なお、凹部の形状は正面視円形に限らず、外周が遊星軸まで達する形状であれば、例えば頂点がそれぞれ遊星軸に位置する三角形状や多角形状とする等、適宜変更可能である。凹部の外周縁も、テーパ状に限らず、Ｒ形状とすることもできる。
また、後側支持部のみに凹部を設ける場合に限らず、前側支持部のみに設けてもよいし、前側支持部と後側支持部との両方に凹部を設けてもよい。
さらに、上記形態ではキャリアを前側支持部と後側支持部とに分割して両支持部を結合するようにしているが、両支持部を部分的に結合して一体化したキャリアであっても本発明は適用可能である。
そして、上記形態では、遊星歯車とキャリアとを一段備えた遊星歯車減速機構となっているが、遊星歯車とキャリアとを軸方向に二段以上備えた遊星歯車減速機構であっても本発明は適用できる。

１・・遊星減速機、２・・ケース、３・・入力軸、４・・出力軸、５・・遊星歯車減速機構、６・・前ケース、７・・後ケース、１３・・太陽歯車、１６・・キャリア、１６Ａ・・前側支持部、１６Ｂ・・後側支持部、２０・・収容空間、２１・・遊星歯車、２２・・遊星軸、２３・・遊星軸受、２４・・結合孔、２５・・貫通孔、２６・・凹部、２７・・インターナルギヤ、２８・・受け座、２９・・凹部、２９ａ・・外周縁。

Claims

潤滑剤が供給されるケース内に、入力側の太陽歯車を中心としてインターナルギヤ内で公転運動する遊星歯車と、その遊星歯車の軸心に位置する遊星軸を支持して軸心に前記太陽歯車を収容するキャリアとを設け、前記キャリアに、前記遊星歯車を挟んで前後に位置し、前記遊星軸の端部をそれぞれ支持する前側支持部と後側支持部とを設けた遊星減速機であって、
前記前側支持部の後面と前記後側支持部の前面との少なくとも一方に、外周側が前記遊星軸に達し、内周側が前記太陽歯車の収容部に連通する凹部を形成して、前記潤滑剤が前記凹部を介して前記遊星軸に到達可能としたことを特徴とする遊星減速機。
前記凹部の外周縁を、前方へ行くに従って拡径するテーパ状としたことを特徴とする請求項１に記載の遊星減速機。