JP2016061331A - 遊星歯車装置および遊星歯車装置の設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品の種類数の低減を図りつつ、遊星歯車セットが配置される位置を好適に設定することが可能な遊星歯車装置および遊星歯車装置の設定方法を提供することを目的とする。【解決手段】 遊星歯車装置１の複数の遊星歯車セット３０は、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。複数の遊星歯車セット３０の第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットは、任意の整数をｉとして、中心軸線Ａｃ周りに第一遊星歯車セットと第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置にそれぞれ配置される【選択図】図２

Description

本発明は、駆動力を変速して伝達する遊星歯車装置、および遊星歯車装置における遊星歯車セットが配置される位置の設定方法に関する。

遊星歯車装置として、例えば特許文献１，２には、第一太陽歯車に噛合する大径ギヤと、第二太陽歯車に噛合する小径ギヤとを有する段付きの遊星歯車セットを備える構成が開示されている。このような遊星歯車装置では、各歯車の歯数によっては、それぞれの遊星歯車セットが配置された位置において、第一太陽歯車および第二太陽歯車に対する遊星歯車セットの噛み合い角度が異なる。

つまり、第一遊星歯車に対する第二遊星歯車の相対角度は、当該遊星歯車セットが配置される位置によって相違する。そのため、例えば特許文献１，２のように大径ギヤと小径ギヤが一体的に形成される場合には、大径ギヤに対する小径ギヤの相対角度が異なる複数種類の遊星歯車セットを製造する必要がある。

特開２００５−３５１２９５号公報 特開２０１３−２０８９９４号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、部品の種類数の低減を図りつつ、遊星歯車セットが配置される位置を好適に設定することが可能な遊星歯車装置および遊星歯車装置の設定方法を提供することを目的とする。

（請求項１）本発明に係る遊星歯車装置は、中心軸線上に同軸に配置された第一太陽歯車および第二太陽歯車と、前記第一太陽歯車と噛合する第一遊星歯車と、前記第一遊星歯車と一体的に回転し且つ前記第二太陽歯車と噛合する第二遊星歯車と、を有する複数の遊星歯車セットと、前記複数の遊星歯車セットを回転可能に支持するキャリアと、を備え、規定の変速比で駆動力を伝達する。前記複数の遊星歯車セットは、前記中心軸線周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。前記第二太陽歯車に対して前記第一太陽歯車を一歯分回転させた場合に、前記キャリアが前記第二太陽歯車に対して前記変速比に基づいて回転する角度を変速角度Ａｓｊと定義し、前記複数の遊星歯車セットの第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットは、任意の整数をｉとして、前記中心軸線周りに前記第一遊星歯車セットと前記第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置にそれぞれ配置される。

（請求項６）本発明に係る遊星歯車装置の設定方法は、中心軸線上に同軸に配置された第一太陽歯車および第二太陽歯車と、前記第一太陽歯車と噛合する第一遊星歯車と、前記第一遊星歯車と一体的に回転し且つ前記第二太陽歯車と噛合する第二遊星歯車と、を有する複数の遊星歯車セットと、前記複数の遊星歯車セットを回転可能に支持するキャリアと、を備え、規定の変速比で駆動力を伝達する遊星歯車装置に適用され、前記複数の遊星歯車セットが配置される位置を設定する。前記複数の遊星歯車セットは、前記中心軸線周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。前記第二太陽歯車に対して前記第一太陽歯車を一歯分回転させた場合に、前記キャリアが前記第二太陽歯車に対して前記変速比に基づいて回転する角度を変速角度Ａｓｊと定義し、前記中心軸線周りにおいて前記複数の遊星歯車セットの第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットがそれぞれ配置される位置を、任意の整数をｉとして、前記中心軸線周りに前記第一遊星歯車セットと前記第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置に設定する。

請求項１，６に記載の本発明によると、複数の遊星歯車セットのうち少なくとも第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットは、それぞれの第一遊星歯車に対する第二遊星歯車の相対角度が同一となる同型の遊星歯車セットである。また、同型の第一、第二遊星歯車セットがなす角度は、（ｉ×Ａｓｊ）°により示される。これにより、第一、第二遊星歯車セットが配置される位置を好適に設定することができる。

第一実施形態における遊星歯車装置の軸方向断面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。 遊星歯車セットの位置関係を示す模式図である。 遊星歯車セットの配置角度を示す表である。 第二実施形態における遊星歯車セットを示す模式図である。 遊星歯車セットの配置角度を示す表である。

以下、本発明の遊星歯車装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。実施形態において、遊星歯車装置は、駆動源より入力した駆動力を減速して出力する減速装置に用いられた構成を例示する。

＜第一実施形態＞
（遊星歯車装置１の全体構成）
第一実施形態の遊星歯車装置１の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。この遊星歯車装置１は、図１に示すように、ハウジング２と、入力軸３と、出力軸４と、第一太陽歯車１０と、第二太陽歯車２０と、複数の遊星歯車セット３０と、キャリア４０とを備えて構成される。

ハウジング２は、減速装置の外周形状の一部を構成する固定部材である。入力軸３および出力軸４は、ハウジング２に中心軸線Ａｃを中心にして回転可能に支持された軸部材である。入力軸３の一端は、例えば電動モータなどの駆動源の出力軸と一体回転するように連結される。出力軸４は、本実施形態において円筒状に形成され、入力軸３の外周側に配置される。出力軸４は、遊星歯車装置１により減速された駆動力を出力する。

第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０は、中心軸線Ａｃ上に同軸に配置される。第一太陽歯車１０は、本実施形態においては、外歯車である。第一太陽歯車１０は、入力軸３の外周面のうち所定の軸方向位置に直接形成される。第二太陽歯車２０は、本実施形態においては、外歯車である。第二太陽歯車２０は、円筒状に形成され、入力軸３の外周側において第一太陽歯車１０に対して中心軸線Ａｃ方向に並んで配置される。第二太陽歯車２０の一端は、ハウジング２に固定される。

複数の遊星歯車セット３０の各々は、図２に示すように、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。遊星歯車セット３０は、後述するキャリア４０により回転軸線Ａｒ（図１の二点鎖線）周りに回転可能に支持される。遊星歯車セット３０は、第一太陽歯車１０と噛合する第一遊星歯車３１と、第二太陽歯車２０と噛合する第二遊星歯車３２とを有する段付きの遊星歯車である。第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２は、本実施形態において、別々の部材であり、複数の連結機構３３により一体的に回転するように連結される。遊星歯車セット３０の詳細構成については後述する。

キャリア４０は、入力軸３と同軸に配置される。キャリア４０は、本実施形態において、不等配位置にそれぞれ配置された５つの遊星歯車セット３０を回転可能に支持する。キャリア４０は、一対のキャリア部材４１，４２と、キャリア軸４３と、キャリアボルト４４と、バランスウェイト４５を有する。一対のキャリア部材４１，４２は、遊星歯車セット３０を中心軸線Ａｃ方向に挟むように対向して配置される。一対のキャリア部材４１，４２は、ハウジング２および入力軸３に対して相対回転可能に支持される。一対のキャリア部材４１，４２のうち第一遊星歯車３１と隣接して配置された第一キャリア部材４１は、出力軸４と一体的に形成される。

キャリア軸４３は、遊星歯車セット３０の中心部に設けられた軸孔を貫通し、軸受を介して当該遊星歯車セット３０を回転可能に支持する。キャリア軸４３の一端は、一対のキャリア部材４１，４２のうち第一キャリア部材４１に固定される。キャリア軸４３の他端は、一対のキャリア部材４１，４２のうち第二遊星歯車３２に隣接して配置された第二キャリア部材４２に固定される。

また、第一キャリア部材４１および第二キャリア部材４２は、対向面において中心軸線Ａｃ方向に延伸する５本の連結部４１ａ，４２ａが形成される。それぞれの連結部４１ａ，４２ａは、図２に示すように、周方向において複数の遊星歯車セット３０同士の間に配置される。第一キャリア部材４１および第二キャリア部材４２は、それぞれの連結部４１ａ，４２ａの端面同士が接触した状態で、連結部４１ａ，４２ａの中心部を挿通するキャリアボルト４４により固定される。

バランスウェイト４５は、中心軸線Ａｃ周りに複数の遊星歯車セット３０が不等間隔で配置されることにより生じるアンバランスを除去するために設けられる。より詳細には、バランスウェイト４５は、複数の遊星歯車セット３０のうち少なくとも２つの遊星歯車セット３０の間に配置される。本実施形態において、バランスウェイト４５は、５つの遊星歯車セット３０のうち中心軸線Ａｃ周りの間隔が最も広い２つの遊星歯車セット３０の間に配置される。

バランスウェイト４５は、図１に示すように、第一キャリア部材４１および第二キャリア部材４２に中心軸線Ａｃの両側から固定される。また、バランスウェイト４５の重量は、キャリア４０および複数の遊星歯車セット３０により構成される部材の重心が中心軸線Ａｃから径方向に所定の範囲内に収まるように設定される。例えば、バランスウェイト４５の重量は、各部材の設計に基づいて適切な値を予め算出して設定される。また、個体差などによる微少なアンバランスについては、図示しない調整機構により重心を微調整して除去する構成としてもよい。

このような構成からなる遊星歯車装置１は、入力軸３から駆動力が入力されると、第一太陽歯車１０と第一遊星歯車３１との歯数差、第一遊星歯車３１と第二遊星歯車３２との歯数差、および第二太陽歯車２０と第二遊星歯車３２との歯数差とに応じて遊星歯車セット３０が自転運動するとともに、入力軸３の中心軸線Ａｃの周りに公転運動する。遊星歯車装置１は、遊星歯車セット３０を支持するキャリア４０を介して、規定の変速比で駆動力を出力軸４へと伝達する。

（遊星歯車セット３０の詳細構成）
遊星歯車セット３０の詳細構成について、図１を参照して説明する。上述したように、段付きの遊星歯車である遊星歯車セット３０は、図１に示すように、別々の部材である第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を複数の連結機構３３により一体的に連結して構成される。

第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２は、異なる歯数に設定された外歯車である。本実施形態において、第一遊星歯車３１の歯数Ｚ２は、第二遊星歯車３２の歯数Ｚ４よりも少なく設定されている（Ｚ２＜Ｚ４）。また、第一遊星歯車３１の歯先円直径Ｄａ１は、第二遊星歯車３２の歯先円直径Ｄａ２よりも大径である（Ｄａ１＞Ｄａ２）。

複数の連結機構３３の各々は、遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒから径方向に離間して、即ち回転軸線Ａｒとは異なる径方向位置にそれぞれ配置される。それぞれの連結機構３３は、図１に示すように、位置決め孔３３ａ（本発明の「穿孔」に相当する）と、ピン部材３３ｂ（本発明の「嵌合部材」に相当する）と、ボルト孔３３ｃと、ボルト３３ｄを有する。

位置決め孔３３ａは、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒ方向に延びるように形成される。ピン部材３３ｂは、本実施形態において、円柱状に形成される。ピン部材３３ｂの外径は、位置決め孔３３ａの内径と同程度に設定される。ピン部材３３ｂは、位置決め孔３３ａに嵌合して第一遊星歯車３１に対する第二遊星歯車３２の相対回転を規制する。遊星歯車セット３０は、位置決め孔３３ａおよびピン部材３３ｂにより第一遊星歯車３１に対して所定の噛み合い角度となるように第二遊星歯車３２を位置決めされる。

ボルト孔３３ｃは、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒ方向に延びるように形成された貫通孔である。また、ボルト孔３３ｃのうち第二遊星歯車３２に形成された部位は、内周面に雌ねじが形成されている。ボルト３３ｄは、先端部に形成された雄ねじがボルト孔３３ｃの雌ねじに締結されて、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２の連結状態を保持する。遊星歯車セット３０は、ボルト孔３３ｃおよびボルト３３ｄにより、所定の噛み合い角度に位置決めされた第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を連結される。

本実施形態において、遊星歯車セット３０は、位置決め部材（位置決め孔３３ａ、ピン部材３３ｂ）、および固定部材（ボルト孔３３ｃ、ボルト３３ｄ）の組からなる連結機構３３が、周方向に等間隔（本実施形態では、１８０°ごと、２組）に配置される。このような構成により、遊星歯車セット３０が伝達可能なトルク容量は、主としてピン部材３３ｂおよびボルト３３ｄの少なくとも一方の剪断強度に基づいた値となる。

（遊星歯車装置１における遊星歯車セット３０が配置される位置の設定方法）
複数の遊星歯車セット３０が配置される位置の設定方法について、図３および図４を参照して説明する。遊星歯車装置１における複数の遊星歯車セット３０は、図３に示すように、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。この「不等配位置」とは、隣り合う遊星歯車セット３０同士がなすそれぞれの角度のうち少なくとも１つの角度が他の角度と不等となるように設定された位置である。

ここで、中心軸線Ａｃ周りの基準角度Ｓ（中心軸線Ａｃから図３の真上方向に向かう角度）上に配置された遊星歯車セット３０を第一遊星歯車セット３０Ａとする。また、図３において、第一遊星歯車セット３０Ａを基準に時計回りに配置された２つの遊星歯車セット３０を順に第二遊星歯車セット３０Ｂ、および第三遊星歯車セット３０Ｃとする。同様に、図３において、第一遊星歯車セット３０Ａを基準に反時計回りに配置された２つの遊星歯車セット３０を順に第四遊星歯車セット３０Ｄ、および第五遊星歯車セット３０Ｅとする。

また、第二太陽歯車２０に対して第一太陽歯車１０を一歯分回転させた場合に、キャリア４０が第二太陽歯車２０に対して変速比Ｒｔに基づいて回転する角度を変速角度Ａｓｊと定義する。遊星歯車装置においては、遊星歯車装置を構成する第一、第二太陽歯車、およびキャリアのうち何れを入力部材、出力部材、および固定部材とするかは適宜設定可能である。ここでは、仮に第二太陽歯車２０を本実施形態のように固定部材として、変速比Ｒｔに基づく第一太陽歯車１０とキャリア４０の相対回転角度により変速角度Ａｓｊを定義している。

より具体的には、第一太陽歯車１０を一歯分回転させた場合の回転角度は、第一太陽歯車１０の歯数Ｚ２を用いて、（３６０／Ｚ２）°と表される。このとき、変速角度Ａｓｊは、出力部材であるキャリア４０の回転角度に相当し、｛（３６０／Ｚ２）×Ｒｔ｝°と表される。本実施形態において、複数の遊星歯車セット３０は、任意の整数をｉとして、中心軸線Ａｃ周りに２つの遊星歯車セット３０がなす角度θが（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置に配置される。

上記の条件を勘案すると、基準角度Ｓに配置された第一遊星歯車セット３０Ａに対して第二遊星歯車セット３０Ｂが配置される位置は、図４における[θ＝ｉ×Ａｓｊ]の列に示される角度となる複数の位置が候補として挙げられる。換言すると、候補として挙げられる位置であれば、第一遊星歯車セット３０Ａと第二遊星歯車セット３０Ｂは、噛み合い角度が同一である同型の遊星歯車セットとして、当該位置に配置することが可能であることが示される。

また、複数の遊星歯車セット３０は、同一の軸方向位置に配置される。そのため、中心軸線Ａｃ周りに隣り合う遊星歯車セット３０同士がなす角度θは、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２のうち大径側の歯先円直径をＤａ、中心軸線Ａｃと遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒとの距離をＤｒとして、｛Ｄａ＜２×Ｄｒ×ｓｉｎ（θ／２）｝を満たす値に設定される。本実施形態においては、第一遊星歯車３１の歯先円直径Ｄａ１が第二遊星歯車３２の歯先円直径Ｄａ２よりも大径であるため（Ｄａ１＞Ｄａ２）、大径側の歯先円直径Ｄａは、第一遊星歯車３１の歯先円直径をＤａ１に等しい（Ｄａ＝Ｄａ１）。

上記の条件を満たすことにより、隣り合う遊星歯車セット３０は、中心軸線Ａｃ周りに所定の間隔を設けられ、非接触の状態が維持される。上記の条件を勘案すると、第二遊星歯車セット３０Ｂが配置される位置は、図４に示すように、多数の候補のうち第一太陽歯車１０が（Ｎ１）歯分以上回転した際のキャリア４０の回転角度に相当する位置となる（ｉ≧Ｎ１）。

ここでは、第二遊星歯車セット３０Ｂは、中心軸線Ａｃ周りに第一遊星歯車セット３０Ａとなす角度が（θ＝Ｎ１×Ａｓｊ）°となる位置に配置されるものとする。なお、第二遊星歯車セット３０Ｂが上記のように設定された位置に配置される場合に、第二遊星歯車セット３０Ｂの回転軸線Ａｒ周りの自転角度は、第二遊星歯車セット３０Ｂが配置される角度θ、第一太陽歯車１０の回転歯分（Ｎ１）、および第一遊星歯車３１の歯数Ｚ２に基づいて算出される。

また、第三遊星歯車セット３０Ｃの配置位置は、第二遊星歯車セット３０Ｂと同様に設定される。本実施形態においては、第三遊星歯車セット３０Ｃは、中心軸線Ａｃ周りに第二遊星歯車セット３０Ｂとなす角度が（Ｎ１×Ａｓｊ）°となる位置、即ち第一遊星歯車セット３０Ａとなす角度が（Ｎ２×Ａｓｊ）°となる位置に配置される（Ｎ２＝２×Ｎ１）。なお、第三遊星歯車セット３０Ｃが上記のように設定された位置に配置される場合に、第三遊星歯車セット３０Ｃの回転軸線Ａｒ周りの自転角度は、第二遊星歯車セット３０Ｂの自転角度の２倍となる。

第四遊星歯車セット３０Ｄおよび第五遊星歯車セット３０Ｅは、第二遊星歯車セット３０Ｂおよび第三遊星歯車セット３０Ｃを基準角度Ｓにある直線を対象軸として線対称の位置に配置される。つまり、第四遊星歯車セット３０Ｄは、中心軸線Ａｃ周りに第一遊星歯車セット３０Ａとなす角度が（−Ｎ１×Ａｓｊ）°となる位置に配置される。また、第五遊星歯車セット３０Ｅは、中心軸線Ａｃ周りに第一遊星歯車セット３０Ａとなす角度が（−Ｎ２×Ａｓｊ）°となる位置に配置される。

複数の遊星歯車セット３０は、上記のように配置位置を設定されることにより、中心軸線Ａｃ周りに隣り合う遊星歯車セット３０となす角度が何れも等しい角度θとなる。また、第三遊星歯車セット３０Ｃと第五遊星歯車セット３０Ｅとがなす角度は、（３６０−５×θ）°となり、遊星歯車セット３０同士がなす角度θと不等である。よって、何れも同型からなる複数の遊星歯車セット３０が不等配位置に配置される。

上述した遊星歯車装置１における遊星歯車セット３０が配置される位置の設定方法においては、基準とする遊星歯車セット３０に対して中心軸線Ａｃ周りに他の遊星歯車セット３０がなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となるように設定される。このとき、基準とする遊星歯車セット３０は本発明の「第一遊星歯車セット」に相当し、配置位置を設定される他の遊星歯車セット３０は本発明の「第二遊星歯車セット」に相当する。

（第一実施形態の構成による効果）
第一実施形態に係る遊星歯車装置１は、複数の遊星歯車セット３０は、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。複数の遊星歯車セット３０の第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットは、任意の整数をｉとして、中心軸線Ａｃ周りに第一遊星歯車セットと第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置にそれぞれ配置される。

このような構成によると、複数の遊星歯車セット３０の例えば第一遊星歯車セット３０Ａおよび第二遊星歯車セット３０Ｂは、それぞれの第一遊星歯車３１に対する第二遊星歯車３２の相対角度が同一となる同型の遊星歯車セット３０である。また、同型の第一、第二遊星歯車セットがなす角度は、（ｉ×Ａｓｊ）°により示される。これにより、第一、第二遊星歯車セット３０Ａ，３０Ｂが配置される位置を好適に設定することができる。

また、中心軸線Ａｃ周りに隣り合う遊星歯車セット３０同士がなす角度θは、大径側の歯先円直径Ｄａ、軸線Ａｃ，Ａｒ間の距離Ｄｒとして、｛Ｄａ＜２×Ｄｒ×ｓｉｎ（θ／２）｝を満たす値に設定される。このような構成によると、複数の遊星歯車セット３０は、互いに非接触の状態が維持され。これにより、遊星歯車装置１において、複数の遊星歯車セット３０が所定の軸方向の所定領域に収まるので、複数の遊星歯車セット３０を効率的に配置でき、装置全体として軸方向長さを短くすることができる。

また、連結機構３３は、別々の部材である第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を位置決め孔３３ａと、当該位置決め孔３３ａに嵌合するピン部材３３ｂとを有する。ここで、遊星歯車セットは、別々の部材である第一遊星歯車および第二遊星歯車を例えば摩擦力で一体的に連結して構成される場合には、当該摩擦力を超える駆動力を伝達できない。これに対して、本実施形態のような構成とすることにより、連結機構３３のピン部材３３ｂの剪断強度に基づくトルク容量が得られる。よって、摩擦締結と比較して伝達可能なトルク容量の増加を図ることができる。

また、キャリア４０は、当該キャリア４０および複数の遊星歯車セット３０により構成される部材の重心が回転軸線Ａｒから径方向に所定の範囲内に収まるように重量を設定されたバランスウェイト４５を有する。これにより、バランスウェイト４５は、中心軸線Ａｃ周りに複数の遊星歯車セット３０が不等間隔で配置されることにより生じるアンバランスを低減または除去することができる。よって、遊星歯車装置１の動作の安定性が向上する。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の遊星歯車装置１０１の全体構成について、図５を参照して説明する。第二実施形態の構成は、主として、第一実施形態における複数の遊星歯車セット３０が全て同型であったのに対して、異なる型の遊星歯車セットが配置される点で相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。以下、相違点のみについて説明する。

複数の遊星歯車セット３０の各々は、図５に示すように、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。遊星歯車セット３０は、別々の部材（第一遊星歯車３１、第二遊星歯車３２）により構成され、且つ遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒ周りに等間隔（本実施形態では、１８０°ごと、２組）に配置された複数の連結機構３３により一体的に連結される。よって、複数の遊星歯車セット３０は、２組の連結機構３３により第一遊星歯車３１に対して異なる複数の角度に第二遊星歯車３２を連結可能にそれぞれ構成される。

ここで、第一遊星歯車３１の歯数Ｚ２および第二遊星歯車３２の歯数Ｚ４は、本実施形態において、互いに相違する奇数の値に設定されている。つまり、各歯数Ｚ２，Ｚ４の約数に、連結機構の数（ここでは、２）が含まれない。そのため、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を異なる角度で連結することにより、噛み合い角度が異なる複数種類の型の遊星歯車セット３０が構成される。以下では、この遊星歯車セット３０の種類数をｋとする（本実施形態では、２）。

遊星歯車装置１０１における複数の遊星歯車セット３０は、図５に示すように、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。また、第一、第三、第五遊星歯車セット３０Ａ，Ｃ，Ｅは、同型（図５のＰ型）である。一方で、第二、第四遊星歯車セット３０Ｂ，Ｄは、同型であり、且つ第一遊星歯車セット３０Ａとは異なる型（図５のＱ型）である。つまり、第二、第四遊星歯車セット３０Ｂ，Ｄは、組み付けの際に、第一遊星歯車３１に対して第二遊星歯車３２を中心軸線Ａｃ周りに反転させた状態で連結して構成される。これにより、第二、第四遊星歯車セット３０Ｂ，Ｄは、第一遊星歯車セット３０Ａとは共通の部品により構成される一方で、組み付けられた状態では異なる型の遊星歯車セット３０として機能する。

遊星歯車装置１０１における複数の遊星歯車セット３０は、任意の整数をｉとして、中心軸線Ａｃ周りに２つの遊星歯車セット３０がなす角度θが（ｉ×Ａｓｊ／ｋ）°となる位置に配置される。これにより、基準角度Ｓに配置された第一遊星歯車セット３０Ａに対して第二遊星歯車セット３０Ｂが配置される位置は、図６における[θ＝ｉ×Ａｓｊ／ｋ]の列に示される角度となる複数の位置が候補として挙げられる。当該候補の数は、第一実施形態のように全て同型の遊星歯車セット３０を用いた場合の候補の数のｋ倍（本実施形態では、２倍）となる。

さらに、複数の遊星歯車セット３０は、第一実施形態と同様に、隣り合う遊星歯車セット３０同士が非接触となる条件、即ち大径側の歯先円直径Ｄａ、軸線Ａｃ，Ａｒ間の距離Ｄｒ、隣り合う遊星歯車セット３０同士がなす角度θを用いて示される｛Ｄａ＜２×Ｄｒ×ｓｉｎ（θ／２）｝を満たすようにそれぞれ配置される。ここでは、第一〜第五遊星歯車セットＡ〜Ｅは、基準角度Ｓに対して、それぞれ｛ｉ＝０，Ｎ１１，Ｎ２１，−Ｎ１１，−Ｎ２１｝として（ｉ×Ａｓｊ／ｋ）により算出される角度となる位置に配置される。

（第二実施形態の構成による効果）
第二実施形態の構成によると、第一実施形態と同様の効果を奏する。また、第二実施形態においては、複数の遊星歯車セット３０は、複数の連結機構３３により第一遊星歯車３１に対して異なる複数の角度に第二遊星歯車３２を連結可能にそれぞれ構成される。複数の遊星歯車セット３０は、当該異なる複数の角度で連結して構成される遊星歯車セット３０の種類数をｋとして、第一遊星歯車セットと第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ／ｋ）°となる位置にそれぞれ配置される。

このような構成によると、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を共通の部品としつつ、異なる型の遊星歯車セット３０を生成することが可能となる。これにより、遊星歯車セット３０を配置する候補（図６における[θ＝ｉ×Ａｓｊ／ｋ]の列を参照）を増加させることができる。よって、部品の種類数の低減を図りつつ、それぞれの遊星歯車セット３０が配置される位置の設定自由度を向上できる。

＜第一、第二実施形態の変形態様＞
第一、第二実施形態において、遊星歯車装置１，１０１は、５つの遊星歯車セット３０を備える。これに対して、遊星歯車装置１，１０１は、遊星歯車セット３０を複数備える構成であれば、配置する遊星歯車セット３０の数量を適宜設定することが可能である。

また、遊星歯車装置１，１０１において、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０は、ともに外歯車である。これに対して、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０は、一方が外歯車であり且つ他方が内歯車である構成としてもよいし、両方とも内歯車である構成としてもよい。このような構成においては、遊星歯車装置１，１０１における変速比Ｒｔを算出するための式が相違するが、当該変速比Ｒｔに対応した変速角度（ｉ×Ａｓｊ）を用いることにより同様に、遊星歯車セット３０の配置位置を設定することができる。

また、遊星歯車装置１，１０１において、複数の遊星歯車セット３０は、同一の軸方向位置に配置される。これに対して、複数の遊星歯車セット３０は、軸方向の異なる位置にずらして配置される構成としてもよい。この場合には、軸方向にずれた遊星歯車セット３０同士では干渉が生じないので、遊星歯車セット３０同士が非接触となるための条件、即ち大径側の歯先円直径Ｄａ、軸線Ａｃ，Ａｒ間の距離Ｄｒ、隣り合う遊星歯車セット３０同士がなす角度θを用いて示される｛Ｄａ＜２×Ｄｒ×ｓｉｎ（θ／２）｝については考慮することなく、図４または図６に示される遊星歯車セット３０の配置位置に係る候補から適宜選択することができる。

また、遊星歯車セット３０は、別々の部材（第一遊星歯車３１、第二遊星歯車３２）により構成される。これに対して、遊星歯車セット３０は、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２が切削加工や塑性加工などにより一体成形される構成としてもよい。また、別々の部材により構成される遊星歯車セット３０は、第一、第二実施形態においては、複数の連結機構３３により各部材を連結して構成される。これに対して、連結機構３３については、種々の態様が適用され得る。

具体的には、第一、第二実施形態においては、遊星歯車セットが伝達可能なトルク容量を増加させるために、穿孔である位置決め孔３３ａに勘合部材であるピン部材３３ｂを勘合させる構成とした。これに対して、要求されるトルク容量に対して摩擦締結でも十分な場合には、第一遊星歯車３１と第二遊星歯車３２を摩擦力で一体化する例えばシュパンリングを連結機構として用いる構成としてもよい。

また、複数の遊星歯車セット３０の配置位置の設定において、図４または図６に示される遊星歯車セット３０の配置位置に係る候補から選択する場合に、一つの条件として隣り合う遊星歯車セット３０同士が非接触となる条件を例示した。その他の条件または指標としては、配置される複数の遊星歯車セット３０を仮に中心軸線Ａｃ周りに等間隔に配置した場合の角度に近似するように、上記候補から選択してもよい。これにより、複数の遊星歯車セット３０が不等間隔で配置されることにより生じるアンバランスが低減するため、バランスウェイトの重量を軽減することができる。

＜付記＞
遊星歯車装置１，１０１は、中心軸線Ａｃ上に同軸に配置された第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０と、第一太陽歯車１０と噛合する第一遊星歯車３１と、第一遊星歯車３１と一体的に回転し且つ第二太陽歯車２０と噛合する第二遊星歯車３２と、を有する複数の遊星歯車セット３０と、複数の遊星歯車セット３０を回転可能に支持するキャリア４０と、を備え、規定の変速比Ｒｔで駆動力を伝達する。複数の遊星歯車セット３０は、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。
第二太陽歯車２０に対して第一太陽歯車１０を一歯分回転させた場合に、キャリア４０が第二太陽歯車２０に対して変速比Ｒｔに基づいて回転する角度を変速角度Ａｓｊと定義する。複数の遊星歯車セット３０の第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットは、任意の整数をｉとして、中心軸線Ａｃ周りに第一遊星歯車セットと第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置にそれぞれ配置される。

複数の遊星歯車セット３０は、同一の軸方向位置に配置される。中心軸線Ａｃ周りに隣り合う遊星歯車セット３０同士がなす角度θは、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２のうち大径側の歯先円直径をＤａ、中心軸線Ａｃと遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒとの距離をＤｒとして、｛Ｄａ＜２×Ｄｒ×ｓｉｎ（θ／２）｝を満たす値に設定される。

第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２は、別々の部材であり、且つ遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒ周りに等間隔に配置された複数の連結機構３３により連結される。複数の遊星歯車セット３０は、複数の連結機構３３により第一遊星歯車３１に対して異なる複数の角度に第二遊星歯車３２を連結可能にそれぞれ構成され、当該異なる複数の角度で連結して構成される遊星歯車セット３０の種類数をｋとして、第一遊星歯車セットと第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ／ｋ）°となる位置にそれぞれ配置される。

第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２は、別々の部材であり、且つ遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒから離間して配置された連結機構３３により連結される。連結機構３３は、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車３２を遊星歯車セット３０の回転軸線Ａｒ方向に延びる穿孔（位置決め孔３３ａ）と、当該穿孔に嵌合して第一遊星歯車３１に対する第二遊星歯車３２の相対回転を規制する嵌合部材（ピン部材３３ｂ）と、を有する。

キャリア４０は、複数の遊星歯車セット３０のうち少なくとも２つの遊星歯車セット３０の間に配置され、当該キャリア４０および複数の遊星歯車セット３０により構成される部材の重心が回転軸線Ａｒから径方向に所定の範囲内に収まるように重量を設定されたバランスウェイト４５を有する。

遊星歯車装置１，１０１は、中心軸線Ａｃ上に同軸に配置された第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０と、第一太陽歯車１０と噛合する第一遊星歯車３１と、第一遊星歯車３１と一体的に回転し且つ第二太陽歯車２０と噛合する第二遊星歯車３２と、を有する複数の遊星歯車セット３０と、複数の遊星歯車セット３０を回転可能に支持するキャリア４０と、を備え、規定の変速比Ｒｔで駆動力を伝達する。遊星歯車装置１，１０１の設定方法は、遊星歯車装置１，１０１に適用され、複数の遊星歯車セット３０が配置される位置を設定する方法である。複数の遊星歯車セット３０は、中心軸線Ａｃ周りにおける不等配位置にそれぞれ配置される。
第二太陽歯車２０に対して第一太陽歯車１０を一歯分回転させた場合に、キャリア４０が第二太陽歯車２０に対して変速比Ｒｔに基づいて回転する角度を変速角度Ａｓｊと定義する。中心軸線Ａｃ周りにおいて複数の遊星歯車セット３０の第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットがそれぞれ配置される位置を、任意の整数をｉとして、中心軸線Ａｃ周りに第一遊星歯車セットと第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置に設定する。

１，１０１：遊星歯車装置、 １０：第一太陽歯車、 ２０：第二太陽歯車、 ３０：遊星歯車セット、 ３１：第一遊星歯車、 ３２：第二遊星歯車、 ３３：連結機構、 ３３ａ：位置決め孔（穿孔）、 ３３ｂ：ピン部材（嵌合部材）、 ４０：キャリア、 ４５：バランスウェイト、 θ：遊星歯車セット同士がなす角度、 Ｄａ１：第一遊星歯車の歯先円直径、 Ｄａ２：第二遊星歯車の歯先円直径、 Ｄａ：（大径側の）遊星歯車の歯先円直径、 Ｄｒ：中心軸線と遊星歯車セットの回転軸線との距離、 Ａｃ：中心軸線、 Ａｒ：（遊星歯車セットの）回転軸線、 Ｒｔ：変速比、 Ｓ：基準角度

Claims (6)

1. 中心軸線上に同軸に配置された第一太陽歯車および第二太陽歯車と、
   前記第一太陽歯車と噛合する第一遊星歯車と、前記第一遊星歯車と一体的に回転し且つ前記第二太陽歯車と噛合する第二遊星歯車と、を有する複数の遊星歯車セットと、
   前記複数の遊星歯車セットを回転可能に支持するキャリアと、
   を備え、規定の変速比で駆動力を伝達する遊星歯車装置であって、
   前記複数の遊星歯車セットは、前記中心軸線周りにおける不等配位置にそれぞれ配置され、
   前記第二太陽歯車に対して前記第一太陽歯車を一歯分回転させた場合に、前記キャリアが前記第二太陽歯車に対して前記変速比に基づいて回転する角度を変速角度Ａｓｊと定義し、
   前記複数の遊星歯車セットの第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットは、任意の整数をｉとして、前記中心軸線周りに前記第一遊星歯車セットと前記第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置にそれぞれ配置される遊星歯車装置。
2. 前記複数の遊星歯車セットは、同一の軸方向位置に配置され、
   前記中心軸線周りに隣り合う前記遊星歯車セット同士がなす角度θは、前記第一遊星歯車および前記第二遊星歯車のうち大径側の歯先円直径をＤａ、前記中心軸線と前記遊星歯車セットの回転軸線との距離をＤｒとして、｛Ｄａ＜２×Ｄｒ×ｓｉｎ（θ／２）｝を満たす値に設定される、請求項１に記載の遊星歯車装置。
3. 前記第一遊星歯車および前記第二遊星歯車は、別々の部材であり、且つ前記遊星歯車セットの回転軸線周りに等間隔に配置された複数の連結機構により連結され、
   前記複数の遊星歯車セットは、前記複数の連結機構により前記第一遊星歯車に対して異なる複数の角度に前記第二遊星歯車を連結可能にそれぞれ構成され、当該異なる複数の角度で連結して構成される前記遊星歯車セットの種類数をｋとして、前記第一遊星歯車セットと前記第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ／ｋ）°となる位置にそれぞれ配置される、請求項１または２に記載の遊星歯車装置。
4. 前記第一遊星歯車および前記第二遊星歯車は、別々の部材であり、且つ前記遊星歯車セットの回転軸線から離間して配置された連結機構により連結され、
   前記連結機構は、前記第一遊星歯車および第二遊星歯車を前記遊星歯車セットの回転軸線方向に延びる穿孔と、当該穿孔に嵌合して前記第一遊星歯車に対する前記第二遊星歯車の相対回転を規制する嵌合部材と、を有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の遊星歯車装置。
5. 前記キャリアは、前記複数の遊星歯車セットのうち少なくとも２つの前記遊星歯車セットの間に配置され、当該キャリアおよび前記複数の遊星歯車セットにより構成される部材の重心が前記回転軸線から径方向に所定の範囲内に収まるように重量を設定されたバランスウェイトを有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の遊星歯車装置。
6. 中心軸線上に同軸に配置された第一太陽歯車および第二太陽歯車と、
   前記第一太陽歯車と噛合する第一遊星歯車と、前記第一遊星歯車と一体的に回転し且つ前記第二太陽歯車と噛合する第二遊星歯車と、を有する複数の遊星歯車セットと、
   前記複数の遊星歯車セットを回転可能に支持するキャリアと、
   を備え、規定の変速比で駆動力を伝達する遊星歯車装置に適用され、
   前記複数の遊星歯車セットが配置される位置を設定する方法であって、
   前記複数の遊星歯車セットは、前記中心軸線周りにおける不等配位置にそれぞれ配置され、
   前記第二太陽歯車に対して前記第一太陽歯車を一歯分回転させた場合に、前記キャリアが前記第二太陽歯車に対して前記変速比に基づいて回転する角度を変速角度Ａｓｊと定義し、
   前記中心軸線周りにおいて前記複数の遊星歯車セットの第一遊星歯車セットおよび第二遊星歯車セットがそれぞれ配置される位置を、任意の整数をｉとして、前記中心軸線周りに前記第一遊星歯車セットと前記第二遊星歯車セットがなす角度が（ｉ×Ａｓｊ）°となる位置に設定する遊星歯車装置の設定方法。

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