JP2016205521A - Backlash-less planetary gear device - Google Patents

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JP2016205521A JP2015088132A JP2015088132A JP2016205521A JP 2016205521 A JP2016205521 A JP 2016205521A JP 2015088132 A JP2015088132 A JP 2015088132A JP 2015088132 A JP2015088132 A JP 2015088132A JP 2016205521 A JP2016205521 A JP 2016205521A
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博 水野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planetary gear device having a less amount of backlash.SOLUTION: A conventional planetary gear device and a 3K type magical planetary gear device are operated in such a manner that the planetary gear kept under a state described below is commonly present when it is fixed after an input rotating part is stopped and a backlash is reduced. As to the planetary gear with a clockwise dead point, it can be revolved in a counter-clockwise direction, but cannot be revolved in a clockwise direction. As to the planetary gear with a counter-clockwise dead point, it can be revolved in a clockwise direction, but cannot be revolved in a counter-clockwise direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、遊星歯車装置からバックラッシュを除去する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for removing backlash from a planetary gear set.

従来、歯車機構には、円滑に動作することができるように、ある程度のガタ(バックラッシュ)を設けている。
近年、高い停止精度を求められるケースが増え、バックラッシュ量を低減させるために、各種の方法が採られて来た。
精度向上による方法と、相手歯車に歯車を誘導する方法に大別されると、従来考えられてきた。
前者は、円滑動作させるために、バックラッシュが必要であるから、効果は限定的である。
後者の代表的な物として、波動歯車(商品名 ハーモニックドライブ)とシザースギアに代表されるバネ等の弾性により連結された2枚の歯車により、相手歯車を挟む方法があげられる。
波動歯車は、可動性の有る歯車(フレクスプライン)を撓ませる事により、固定された内歯車側に移動させ、噛み合わせる機構である。
Conventionally, the gear mechanism is provided with a certain amount of backlash (backlash) so that it can operate smoothly.
In recent years, cases where high stop accuracy is required have increased, and various methods have been adopted to reduce the amount of backlash.
Conventionally, it has been considered to be roughly divided into a method of improving accuracy and a method of guiding a gear to a counter gear.
The former has a limited effect because backlash is necessary for smooth operation.
A typical example of the latter is a method in which a counter gear is sandwiched between a wave gear (trade name Harmonic Drive) and two gears connected by elasticity such as a spring represented by a scissor gear.
The wave gear is a mechanism that moves and meshes with a movable internal gear by bending a movable gear (flex spline).

後者の弾性利用のうち、本発明に構造や作用が比較的似ている方法として、次の物が有る。 Among the latter uses of elasticity, there are the following methods that are relatively similar in structure and action to the present invention.

特開2007−170459これは、2段遊星歯車の捻じれによる弾性力を利用し、内歯車を挟み込むようにして、バックラッシュ除去するものである。Japanese Patent Laid-Open No. 2007-170459 This utilizes the elastic force caused by the twisting of the two-stage planetary gear to remove the backlash by sandwiching the internal gear.

しかしながら、波動歯車装置(商品名 ハーモニックドライブ)では、特殊加工が必要で高価になる。また薄いフレクスプラインを撓ませるため、捩じりが発生するとか、大トルクには適用し辛い、30未満の減速比にすることが、困難などの難点が有る。
シザースギアには、小型の物に適応し辛い、バネの劣化や破損といった問題が有る。
特許文献1では、弾性により捩じり力を発生させているため、復元力をどのように制御するかという問題が有る。更にその弾性力は、弾性体の物性に依存しており、材料のバラツキ、温度変化、経時変化などを考慮すれば、安定して性能を確保する事は至難である。
本発明は上記問題を改善し、簡便な構造で小型化可能で製造コストも安いバックラッシュレス遊星歯車を提供するものである。
However, the wave gear device (trade name Harmonic Drive) requires special processing and is expensive. Further, since the thin flexspline is bent, there is a difficulty such as torsion, or difficult to apply to a large torque, and to make a reduction ratio of less than 30.
Scissor gears are difficult to adapt to small objects and have problems such as spring deterioration and breakage.
In Patent Document 1, since the torsional force is generated by elasticity, there is a problem of how to control the restoring force. Further, the elastic force depends on the physical properties of the elastic body, and it is very difficult to ensure the performance stably in consideration of the variation of the material, temperature change, change with time, and the like.
The present invention improves the above problems and provides a backlash-less planetary gear that can be miniaturized with a simple structure and is low in manufacturing cost.

太陽歯車(歯数 Z1)とその周囲に複数個の遊星歯車(歯数 Z2)、更にその外周に固定内歯車(歯数 Z3)、及び各遊星歯車を自転・公転可能に支持しているキャリアを有する従来の遊星歯車装置に対し適用させた。
太陽歯車を停止後、固定した際に、下記の遊星歯車を共存させた。
時計側死点遊星歯車:太陽歯車の反時計側伝達面(太陽歯車を反時計側に回転さ
せた際に動力を伝達する面)と固定歯車の時計側強制面(遊星歯車の時計側公転を抑制する面)に接している。
反時計側死点遊星歯車:太陽歯車の時計側伝達面(太陽歯車を時計側に回転させた際
に動力を伝達する面)と固定歯車の反時計側強制面(遊星
歯車の反時計側公転を抑制する面)に接している。
A sun gear (number of teeth Z1) and a plurality of planetary gears (number of teeth Z2) around it, a fixed internal gear (number of teeth Z3) on the outer periphery, and a carrier that supports each planetary gear so that it can rotate and revolve. This was applied to a conventional planetary gear device having
When the sun gear was stopped and then fixed, the following planetary gears were allowed to coexist.
Clock side dead center planetary gear: Counterclockwise transmission surface of sun gear (surface transmitting power when sun gear is rotated counterclockwise) and clock side forced surface of fixed gear (clockwise revolution of planetary gear) It is in contact with the surface to be suppressed.
Counterclockwise dead center planetary gear: Clock transmission surface of sun gear (surface transmitting power when sun gear is rotated clockwise) and counterclockwise forced surface of fixed gear (counterclockwise revolution of planetary gear) Is in contact with the surface to suppress.

概略を図1に示す。
太陽歯車7に入力回転を与え、各遊星歯車を支持しているキャリアから出力させるプラネタリ型である。入力回転停止後、サーボモータやステッピングモータの作用により、太陽歯車7を固定する。
この図における3時位置の遊星歯車Bが反時計側死点遊星歯車となる。この状態では、キャリアに外力を作用させ、遊星歯車を時計方向に公転させる事はできる。しかし遊星歯車Bを反時計方向に回そうとしても、固定された太陽歯車7と内歯車6が障害となり回せない。
一方、9時位置の遊星歯車Dが時計側死点遊星歯車となる。この状態では、キャリアに外力を作用させ、遊星歯車Dを反時計方向に公転させる事はできる。しかし遊星歯車Dを時計方向に回そうとしても、固定された太陽歯車7と内歯車6が障害となり回せない。
時計側死点遊星歯車と反時計側死点遊星歯車を、同時に共存させる事で、両者を支持しているキャリアは、時計方向にも、反時計方向にも回転不能になる。即ち、個々の歯車間には、バックラッシュが有るにも拘わらず、遊星歯車装置全体としては、0バックラッシュ状態を作り出す事ができる。
プラネタリ型で説明したが、ソーラ型やスター型であっても、同様の効果が得られる。
以上から、請求項1を得る。
The outline is shown in FIG.
It is a planetary type which gives input rotation to the sun gear 7 and outputs it from the carrier supporting each planetary gear. After the input rotation is stopped, the sun gear 7 is fixed by the action of the servo motor or the stepping motor.
The planet gear B at the 3 o'clock position in this figure is the counterclockwise dead center planet gear. In this state, an external force can be applied to the carrier to revolve the planetary gear clockwise. However, even if the planetary gear B is rotated counterclockwise, the fixed sun gear 7 and the internal gear 6 are obstructed and cannot be rotated.
On the other hand, the planetary gear D at the 9 o'clock position becomes the clockwise dead center planetary gear. In this state, an external force can be applied to the carrier to revolve the planetary gear D counterclockwise. However, even if the planetary gear D is to be rotated in the clockwise direction, the fixed sun gear 7 and the internal gear 6 are obstructed and cannot be rotated.
By simultaneously coexisting the clock-side dead center planetary gear and the counter-clockwise dead center planetary gear, the carrier supporting both of them cannot be rotated clockwise or counterclockwise. That is, despite the backlash between the individual gears, the entire planetary gear device can create a zero backlash state.
Although the planetary type has been described, the same effect can be obtained with a solar type or a star type.
Thus, claim 1 is obtained.

各遊星歯車を、太陽歯車、内歯車とその様な面で噛合せるためには、遊星歯車歯数が奇数であれば良い。
これまでは、太陽歯車歯数、内歯車歯数は、遊星歯車個数の整数倍が採られる事がほとんどであった。その場合、太陽歯車7と内歯車6は、時計側か反時計側のどちらか一方の面にしか噛み合わない。
両方の死点遊星歯車を作り、かつ遊星歯車として成立させるためには、
Z1は遊星歯車個数×自然数でなない
Z3は遊星歯車個数×自然数でなはい
である事が必要である。
従来のバックラッシュ低減方法は、高精度の加工が要求される物が多かった。本方法では、
低精度でも、歯数設定により必然的に意図する噛み合い面での接触が得られ、目的を達成する事ができる。
In order to mesh each planetary gear with the sun gear and the internal gear in such a plane, the number of planetary gear teeth may be an odd number.
Until now, the number of teeth of the sun gear and the number of teeth of the internal gear have been almost an integer multiple of the number of planetary gears. In that case, the sun gear 7 and the internal gear 6 mesh with only one of the clock side and the counterclockwise side.
In order to make both dead center planetary gears and establish them as planetary gears,
Z1 is not the number of planetary gears × natural number. Z3 must be the number of planetary gears × natural number.
Many conventional backlash reduction methods require highly accurate machining. In this method,
Even with low accuracy, the intended contact can be obtained by setting the number of teeth, and the object can be achieved.

太陽歯車(歯数 Z1)とその周囲に複数個の遊星歯車(歯数 Z2)、更にその外周に
回転不能な固定内歯車(歯数 Z3)、及び回転可能な出力内歯車(歯数 Z4)、及び各遊星歯車を自転・公転可能に支持しているキャリアを有するいわゆる3K型不思議遊星歯車装置においては、以下のようにする。
太陽歯車を停止後、固定した際に、下記の遊星歯車を共存させる。
反時計側死点遊星歯車:太陽歯車の反時計側伝達面(太陽歯車を反時計側に回転さ
せた際に動力を伝達する面)と固定内歯車の時計側強制面(遊星
歯車の時計側公転を抑制する面)と出力内歯車の時計側伝達
面(出力歯車に時計側回転を伝達する面)に接している。
時計側死点遊星歯車:太陽歯車の時計側伝達面(太陽歯車を時計側に回転させた際
に動力を伝達する面)と固定歯車の反時計側強制面(遊星
歯車の反時計側公転を抑制する面)出力内歯車の反時計側伝達
面(出力歯車に反時計側回転を伝達する面)に接している。
これが請求項3である。
A sun gear (number of teeth Z1) and a plurality of planetary gears (number of teeth Z2) around it, a fixed internal gear (number of teeth Z3) that cannot be rotated on the outer periphery thereof, and an output internal gear (number of teeth Z4) that can rotate In a so-called 3K-type wonder planetary gear device having a carrier that supports each planetary gear so as to be capable of rotating and revolving, the following is performed.
The following planetary gears coexist when the sun gear is stopped and then fixed.
Counterclockwise dead center planetary gear: Counterclockwise transmission surface of sun gear (surface transmitting power when sun gear is rotated counterclockwise) and clock-side forced surface of fixed internal gear (clockwise side of planetary gear) The surface that suppresses revolution) and the clockwise transmission surface of the output internal gear (the surface that transmits the clockwise rotation to the output gear).
Clock side dead center planetary gear: Clock side transmission surface of sun gear (surface that transmits power when sun gear is rotated clockwise) and counterclockwise forced surface of fixed gear (counterclockwise revolution of planetary gear) The surface to be suppressed is in contact with the counterclockwise transmission surface of the output internal gear (the surface transmitting the counterclockwise rotation to the output gear).
This is the third aspect.

固定側においては、構造や動作原理は普通の遊星歯車装置のプラネタリ型と変わりはないため、請求項1で採った方法をそのまま使えば良い。
そこで図1に対応する出力側として、Z4=Z3−4(遊星歯車個数)=23を考える(図2)。
あるいは、Z4=Z3+遊星歯車個数としても良い。この様な歯数設定により、バックラッシュ低減条件と不思議遊星歯車の成立条件を両方満たす。
On the fixed side, the structure and the principle of operation are the same as the planetary type of an ordinary planetary gear device, so the method adopted in claim 1 can be used as it is.
Therefore, as an output side corresponding to FIG. 1, consider Z4 = Z3-4 (number of planetary gears) = 23 (FIG. 2).
Or it is good also as Z4 = Z3 + number of planetary gears. By setting the number of teeth in this way, both the backlash reduction condition and the magic planetary gear formation condition are satisfied.

固定側の作用により、キャリアはどちらにも回転させることはできない。また図2中の
3時位置、9時位置の遊星歯車Bと遊星歯車Dは、自転もできないのは、一目瞭然である。
即ちこれらの歯車はロックされた状態で、出力内歯車11と噛み合っている。この状態で、出力内歯車11を時計方向に回そうとしても、3時位置の遊星歯車Bが障害となり、回せない。
反時計方向に回そうとすれば、9時位置の遊星歯車Dが障害になり、回せない。
出力内歯車11は0バックラッシュ状態になる。
この場合、請求項1のキャリア出力時と異なり、3時位置の歯車が時計側死点遊星歯車、
9時位置の歯車が反時計側死点遊星歯車である。
Due to the action of the fixed side, the carrier cannot be rotated in either direction. Further, it is obvious that the planetary gear B and the planetary gear D at 3 o'clock and 9 o'clock in FIG. 2 cannot rotate.
That is, these gears mesh with the output internal gear 11 in a locked state. In this state, even if the output internal gear 11 is to be rotated clockwise, the planetary gear B at the 3 o'clock position becomes an obstacle and cannot be rotated.
If you try to turn it counterclockwise, the planetary gear D at 9 o'clock will become an obstacle and cannot be turned.
The output internal gear 11 is in a 0 backlash state.
In this case, unlike the carrier output of claim 1, the gear at the 3 o'clock position is a planetary gear on the clock side dead center,
The gear at 9 o'clock is the counterclockwise dead planet gear.

歯車部だけでなく、キャリアと遊星歯車を自転させるための軸間でも、バックラッシュが発生する事が有る。1つの方法として、軸受を弾性変形させる事により、隙間を無くす事が有る。これが請求項3である。 Backlash may occur not only in the gear portion but also between the shafts for rotating the carrier and the planetary gear. One method is to eliminate the gap by elastically deforming the bearing. This is the third aspect.

もう1つの方法として、遊星歯車を自転させるための軸受とキャリアの穴部との間に弾性変形可能な部材を介する事が有る。これが請求項4である。
しかし請求項3、4とも、出力部に大きな力を加えれば、弾性変形によるずれが発生するので、完全な方法ではない。
Another method is to place an elastically deformable member between the bearing for rotating the planetary gear and the hole of the carrier. This is the fourth aspect.
However, both of claims 3 and 4 are not perfect methods because a displacement due to elastic deformation occurs if a large force is applied to the output portion.

歯車動作中には摩擦による発熱が発生する。また長期間使用により、摩耗も生じる。これらが有っても、意図する面に噛み合っていれば、バックラッシュ低減効果が無くなる事は無い。しかし停止位置が設計値から、ずれる事は起きる。歯形をインボリュート曲線ではなく、摩擦の小さいコルヌ曲線とする事で抑制する。これが請求項5である。 Heat generation due to friction occurs during gear operation. In addition, wear is caused by long-term use. Even if these are present, the backlash reduction effect is not lost as long as they mesh with the intended surface. However, the stop position deviates from the design value. Suppresses the tooth profile by using a Cornu curve with low friction instead of an involute curve. This is the fifth aspect.

太陽歯車の位相角を図3の様に定義する。0〜180度が時計側伝達面、180度〜360度が
反時計側伝達面である。
内歯車の位相角を図4の様に定義する。正方向の向きが、太陽歯車の場合と異なるのは、太陽歯車を時計方向に入力回転させた時に、噛み合っていく面の方向を考慮したからである。遊星歯車歯数が奇数の場合には、太陽歯車と内歯車の位相角は、180度ずれる。3K型不思議遊星歯車では、固定されている内歯車と同じ位相角に出力内歯車が誘導されていくと考えられ、両者の位相角は同じである。0〜180度が固定された内歯車の時計側強制面、出力内歯車の反時計側伝達面、180度〜360度が固定された内歯車の反時計側強制面、出力内歯車の時計側伝達面である。
The phase angle of the sun gear is defined as shown in FIG. 0 to 180 degrees is a clockwise transmission surface, and 180 to 360 degrees is a counterclockwise transmission surface.
The phase angle of the internal gear is defined as shown in FIG. The direction of the positive direction is different from that of the sun gear because the direction of the meshing surface is taken into account when the sun gear is input and rotated clockwise. When the number of planetary gear teeth is an odd number, the phase angle between the sun gear and the internal gear is shifted by 180 degrees. In the 3K type mysterious planetary gear, it is considered that the output internal gear is guided to the same phase angle as the fixed internal gear, and the phase angles of both are the same. Clock-side forced surface of internal gear fixed at 0 to 180 degrees, counter-clockwise transmission surface of output internal gear, counter-clockwise forced surface of internal gear fixed at 180-360 degrees, clock side of output internal gear It is a transmission surface.

請求項1により、個々の歯車間には、円滑動作するために必要なバックラッシュが有りながらも、遊星歯車装置全体ではバックラッシュレス状態を発生させる事ができる。
極めて簡単な構造・原理であるために、小型化にも適し、製造原価も安くて済み、故障等のトラブルリスクも少ない。
従来、大きなバックラッシュが必要であったプラスチック歯車においても、低バックラッシュが可能である。
According to the first aspect, a backlash-less state can be generated in the entire planetary gear device while backlash required for smooth operation is present between the individual gears.
Due to its extremely simple structure and principle, it is suitable for downsizing, can be manufactured at low cost, and has a low risk of trouble such as breakdown.
Conventionally, a low backlash is possible even in a plastic gear that requires a large backlash.

請求項2により、3K型不思議遊星歯車装置に対し、バックラッシュ低減が可能になる。
3K型不思議遊星歯車は、大トルクや高分解能が得られる機構であるが、請求項1のキャリア出力型に比べ、キャリア・遊星軸間のガタの影響が軽減されるため、より高い停止精度が可能である。
According to the second aspect, the backlash can be reduced with respect to the 3K-type wonder planetary gear device.
The 3K-type planetary gear is a mechanism that can obtain a large torque and a high resolution. However, compared with the carrier output type of claim 1, since the influence of backlash between the carrier and the planetary shaft is reduced, higher stopping accuracy is obtained. Is possible.

請求項3、4により、キャリア・遊星軸間のガタの影響が軽減される。 According to the third and fourth aspects, the influence of play between the carrier and the planetary shaft is reduced.

請求項5により、コルヌ歯型の特徴により、摩耗や発熱の悪影響が少なく、より設計値に近い停止位置を得る事ができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the stop position closer to the design value can be obtained with less adverse effects of wear and heat generation due to the characteristics of the Cornu tooth type.

(実施例1)歯車は、以下のように選択した。図1に示されている。
歯型 コルヌ曲線
太陽歯車 歯数 9
遊星歯車 歯数 9
固定内歯車 歯数 27
遊星歯車個数 4
減速比は4である。
(Example 1) The gear was selected as follows. It is shown in FIG.
Tooth shape Cornu curve Sun gear Number of teeth 9
Planetary gear Number of teeth 9
Fixed internal gear Number of teeth 27
Number of planetary gears 4
The reduction ratio is 4.

太陽歯車7が遊星歯車Aと噛み合っている部分の位相角をXとする。各部の位相角は、以下の様に成る。
遊星歯車A 遊星歯車B 遊星歯車C 遊星歯車D
太陽歯車 X X+270 X+180 X+90
固定内歯車 X+180 X+90 X X+270
即ち、各遊星歯車は、どちらかの死点遊星歯車か、山や谷の付近に有って、噛み合っていない歯車になるしかない。
また、全遊星歯車を噛み合っていない歯車にするのも、数値的に無理である。
そして、遊星歯車A、Cや遊星歯車B、Dの様に、対向する歯車は、一方が時計側死点遊星歯車になれば、他方は反時計側死点遊星歯車となる。
以上から、両死点遊星歯車は、常に存在する。
このケースでは、Z1=遊星歯車個数×n+1であったが、Z1=遊星歯車個数×n−1の場合でも、同様に成り立つ。

遊星軸部の状態を図6に示す。樹脂軸受は、商品名ルーロンが用いられ、遊星軸だけでなく、キャリア穴部とも圧入されている。
Let X be the phase angle at which the sun gear 7 meshes with the planetary gear A. The phase angle of each part is as follows.
Planetary gear A Planetary gear B Planetary gear C Planetary gear D
Sun gear X X + 270 X + 180 X + 90
Fixed internal gear X + 180 X + 90 X X + 270
That is, each planetary gear can only be either a dead-point planetary gear or a gear that is in the vicinity of a mountain or valley and is not meshed.
Also, it is numerically impossible to make all the planetary gears non-meshing gears.
And, if one of the opposing gears becomes a clock side planetary gear, like the planetary gears A and C and the planetary gears B and D, the other becomes a counterclockwise planetary gear.
From the above, both dead center planetary gears are always present.
In this case, Z1 = number of planetary gears × n + 1, but the same holds true even when Z1 = number of planetary gears × n−1.

The state of the planetary shaft is shown in FIG. As the resin bearing, the trade name Luron is used, and not only the planetary shaft but also the carrier hole is press-fitted.

(実施例2)歯車は、以下のように選択した。(図5)
歯型 コルヌ曲線
太陽歯車 歯数 10
遊星歯車 歯数 17
内歯車 歯数 44
遊星歯車個数 33
(Example 2) The gears were selected as follows. (Fig. 5)
Tooth type Cornu curve Sun gear Number of teeth 10
Planetary gear teeth number 17
Internal gear Number of teeth 44
Number of planetary gears 33

太陽歯車の各噛み合い位置の位相角は、以下で表される。
遊星歯車E 遊星歯車F 遊星歯車G
X X+240 X+120
全て、時計側だとすれば、以下が成り立つが、その様なXは存在しない。従って、全て時計側に来る事はない。
0<X<180
0<X+240<180 または 360<X+240<540
0<X+120<180 または 360<X+120<540
同様にして、全て反時計側に来ることも無い。
また何れかが、山(180度)付近か、谷(0度)付近にあったとすれば、他の歯車は、
120度及び−120度ずれた位相角である。
即ち時計、反時計の両面と噛み合っている。
以上から、両死点遊星歯車は、常に存在する。
この場合は、Z1=3n+1(nは自然数)の関係であったが、Z1=3n+2 であっても同様に成り立つ。遊星歯車の配置が変わっただけだからである。
The phase angle at each meshing position of the sun gear is expressed as follows.
Planetary gear E Planetary gear F Planetary gear G
X X + 240 X + 120
If everything is on the watch side, the following holds, but there is no such X. Therefore, it never comes to the watch side.
0 <X <180
0 <X + 240 <180 or 360 <X + 240 <540
0 <X + 120 <180 or 360 <X + 120 <540
Similarly, it does not come all counterclockwise.
If any of them is near a mountain (180 degrees) or a valley (0 degree), the other gears are
The phase angle is shifted by 120 degrees and -120 degrees.
That is, it is meshed with both the timepiece and the counterclockwise.
From the above, both dead center planetary gears are always present.
In this case, the relationship is Z1 = 3n + 1 (n is a natural number), but the same holds true even when Z1 = 3n + 2. This is because the arrangement of the planetary gears has changed.

遊星軸部の状態を図7に示す。遊星軸15は、キャリアA、キャリアBとカシメ状態にあり、回転しない。またスペーサの機能も有している。弾性体軸受は樹脂製の物が用いられ、隙間無く圧入されている。
減速比は5.4で、1回転200パルスのステッピングモータと接続する事で出力角1度当たり3パルスとなり、全整数角に対応できる。
工作機械などに適する。
The state of the planetary shaft is shown in FIG. The planetary shaft 15 is in a caulking state with the carrier A and the carrier B and does not rotate. It also has a spacer function. The elastic bearing is made of resin and is press-fitted without a gap.
The reduction ratio is 5.4, and when connected to a stepping motor with 200 pulses per rotation, the output angle becomes 3 pulses per 1 degree, which can correspond to all integer angles.
Suitable for machine tools.

(実施例3 )歯車は、以下のように選択した。
太陽歯車7 歯数 11
遊星歯車 歯数 29
内歯車 歯数 67
出力内歯車 歯数 70
遊星歯車個数 3
減速比は、184.6である。
高い停止精度と大トルク若しくは高分解能が得られる。
遊星軸部の状態を図8に示す。金属軸受が用いられ、キャリア穴部との隙間は、弾性部材で埋められている。弾性部材は、シリコン接着剤を用いた。
(Example 3) The gears were selected as follows.
Sun gear 7 Number of teeth 11
Planetary gear teeth number 29
Internal gear Number of teeth 67
Output internal gear Number of teeth 70
Number of planetary gears 3
The reduction ratio is 184.6.
High stopping accuracy and large torque or high resolution can be obtained.
The state of the planetary shaft is shown in FIG. A metal bearing is used, and the gap with the carrier hole is filled with an elastic member. A silicon adhesive was used as the elastic member.

実施例1の状態を示す図である。1 is a diagram illustrating a state of Example 1. FIG. 実施例1を固定側とした時の3k型不思議遊星歯車の出力側を示す図である。It is a figure which shows the output side of a 3k type mysterious planetary gear when Example 1 is made into the fixed side. 太陽歯車の位相角を示す図である。It is a figure which shows the phase angle of a sun gear. 内歯車の位相角を示す図である。It is a figure which shows the phase angle of an internal gearwheel. 実施例2の状態図である。6 is a state diagram of Example 2. FIG. 実施例1の遊星軸部を示す図である。It is a figure which shows the planetary shaft part of Example 1. FIG. 実施例2の遊星軸部を示す図である。It is a figure which shows the planetary shaft part of Example 2. FIG. 実施例3の遊星軸部を示す図である。It is a figure which shows the planetary shaft part of Example 3. FIG. 遊星歯車装置全体を示す図である。It is a figure which shows the whole planetary gear apparatus. 3K型不思議遊星歯車全体を示す図である。It is a figure which shows the 3K type mysterious planetary gear whole.

1 遊星歯車装置
2 遊星歯車A
3 遊星歯車B
4 遊星歯車C
5 遊星歯車D
6 内歯車
7 太陽歯車
8 スペーサ
9 カミアイ点
10 3K型不思議遊星歯車装置
11 出力内歯車
12 遊星歯車E
13 遊星歯車F
14 遊星歯車G
15 遊星軸
16 弾性体軸受
17 キャリアA
18 キャリアB
19 弾性体軸受
20 遊星軸部
21 軸受
22 ケースA
23 ケースB
24 モータ
25 モータ出力軸
1 planetary gear device 2 planetary gear A
3 Planetary gear B
4 Planetary gear C
5 Planetary gear D
6 internal gear 7 sun gear 8 spacer 9 kamiai point 10 3K-type wonder planetary gear device 11 output internal gear 12 planetary gear E
13 Planetary gear F
14 Planetary gear G
15 Planetary shaft 16 Elastic body bearing 17 Carrier A
18 Carrier B
19 Elastic body bearing 20 Planetary shaft part 21 Bearing 22 Case A
23 Case B
24 Motor 25 Motor output shaft

Claims (5)

太陽歯車(歯数 Z1)とその周囲に複数個の遊星歯車(歯数 Z2)、更にその外周に内歯車(歯数 Z3)、及び各遊星歯車を自転または公転可能に支持しているキャリアを有するとともに、太陽歯車ないし内歯車を停止後、固定した際に、下記の遊星歯車を共存させた事を特徴とする遊星歯車装置。
時計側死点遊星歯車:出力部を反時計側に回すのには支障は無いが、出力部を時計側に
回す際は、固定されている歯車が障害に成り、回せない。
反時計側死点遊星歯車:出力部を時計側に回すのには支障は無いが、出力部を時計側に
回す際は、固定されている歯車が障害に成り、回せない。
A sun gear (number of teeth Z1), a plurality of planetary gears (number of teeth Z2) around it, an inner gear (number of teeth Z3) on the outer periphery, and a carrier that supports each planetary gear so that it can rotate or revolve. A planetary gear device having the following planetary gear coexisting when the sun gear or the internal gear is stopped and then fixed.
Clock side dead center planetary gear: There is no problem in turning the output part counterclockwise, but the output part is turned to the clock side.
When turning, the fixed gear becomes an obstacle and cannot be turned.
Counterclockwise dead center planetary gear: There is no problem in turning the output part clockwise, but the output part is clockwise.
When turning, the fixed gear becomes an obstacle and cannot be turned.
太陽歯車(歯数 Z1)とその周囲に複数個の遊星歯車(歯数 Z2)、更にその外周に
回転不能な固定内歯車(歯数 Z3)、及び回転可能な出力内歯車(歯数 Z4)、及び各遊星歯車を自転・公転可能に支持しているキャリアを有するとともに、太陽歯車を停止後、固定した際に、下記の遊星歯車を共存させた事を特徴とする3K型不思議遊星歯車装置。
反時計側死点遊星歯車:太陽歯車の反時計側伝達面(太陽歯車を反時計側に回転さ
せた際に動力を伝達する面)と固定内歯車の時計側強制面(遊星
歯車の時計側公転を抑制する面)と出力内歯車の時計側伝達
面(出力歯車に時計側回転を伝達する面)に接している。
時計側死点遊星歯車:太陽歯車の時計側伝達面(太陽歯車を時計側に回転させた際
に動力を伝達する面)と固定歯車の反時計側強制面(遊星
歯車の反時計側公転を抑制する面)出力内歯車の反時計側伝達
面(出力歯車に反時計側回転を伝達する面)に接している。
A sun gear (number of teeth Z1) and a plurality of planetary gears (number of teeth Z2) around it, a fixed internal gear (number of teeth Z3) that cannot be rotated on the outer periphery thereof, and an output internal gear (number of teeth Z4) that can rotate And a carrier that supports each planetary gear so that it can rotate and revolve, and when the sun gear is stopped and then fixed, the following planetary gear coexists with the 3K type mysterious planetary gear device. .
Counterclockwise dead center planetary gear: Counterclockwise transmission surface of sun gear (surface transmitting power when sun gear is rotated counterclockwise) and clock-side forced surface of fixed internal gear (clockwise side of planetary gear) The surface that suppresses revolution) and the clockwise transmission surface of the output internal gear (the surface that transmits the clockwise rotation to the output gear).
Clock side dead center planetary gear: Clock side transmission surface of sun gear (surface that transmits power when sun gear is rotated clockwise) and counterclockwise forced surface of fixed gear (counterclockwise revolution of planetary gear) The surface to be suppressed is in contact with the counterclockwise transmission surface of the output internal gear (the surface transmitting the counterclockwise rotation to the output gear).
遊星歯車を自転させるための軸受を弾性変形させたことを特徴とする請求項1、2記載の遊星歯車装置。 The planetary gear device according to claim 1, wherein a bearing for rotating the planetary gear is elastically deformed. 遊星歯車を自転させるための軸受とキャリアの穴部との間に弾性変形可能な部材を介したことを特徴とする請求項1,2記載の遊星歯車装置。 3. The planetary gear device according to claim 1, wherein a member capable of elastic deformation is interposed between a bearing for rotating the planetary gear and the hole of the carrier. 歯形をコルヌ曲線とする事を特徴とする請求項1,2記載の遊星歯車装置。 The planetary gear device according to claim 1 or 2, wherein the tooth profile is a Cornu curve.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020014454A (en) * 2018-07-13 2020-01-30 株式会社シマノ Speed reducer for electric reel, production method thereof and fishing electric reel
CN115236822A (en) * 2022-08-01 2022-10-25 吉林交通职业技术学院 Planet wheel type optical filter switching device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63231036A (en) * 1987-03-16 1988-09-27 Masanori Mochizuki Epicyclic gear unit
JPH01108447A (en) * 1987-10-21 1989-04-25 Takashi Takahashi Controlling transmission
JP2005180636A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Nsk Ltd Bearing for planetary gear
WO2006109838A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-19 Tsutomu Miyaoku Gear with cornu's spiral tooth profile
JP2010151269A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Thk Co Ltd Rotating and driving device, articulation structure of robot and robot arm
JP2015001289A (en) * 2013-06-17 2015-01-05 株式会社島津製作所 Planetary gear mechanism

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63231036A (en) * 1987-03-16 1988-09-27 Masanori Mochizuki Epicyclic gear unit
JPH01108447A (en) * 1987-10-21 1989-04-25 Takashi Takahashi Controlling transmission
JP2005180636A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Nsk Ltd Bearing for planetary gear
WO2006109838A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-19 Tsutomu Miyaoku Gear with cornu's spiral tooth profile
JP2010151269A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Thk Co Ltd Rotating and driving device, articulation structure of robot and robot arm
JP2015001289A (en) * 2013-06-17 2015-01-05 株式会社島津製作所 Planetary gear mechanism

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020014454A (en) * 2018-07-13 2020-01-30 株式会社シマノ Speed reducer for electric reel, production method thereof and fishing electric reel
JP7267081B2 (en) 2018-07-13 2023-05-01 株式会社シマノ Speed reducer for electric reel, method for manufacturing speed reducer for electric reel, and electric reel for fishing
CN115236822A (en) * 2022-08-01 2022-10-25 吉林交通职业技术学院 Planet wheel type optical filter switching device

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