JP2019044813A - Planetary gear mechanism, and geared motor with this planetary gear mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遊星歯車機構及びこの遊星歯車機構を備えたギヤドモータに関するものである。 The present invention relates to a planetary gear mechanism and a geared motor provided with the planetary gear mechanism.
従来、この種の発明には、例えば特許文献1に記載されるように、中心部前側に一体に軸部を有する太陽歯車と、この太陽歯車の外周歯部に噛み合った複数の遊星歯車と、前記太陽歯車前側の軸部に嵌り合って回転するとともに前記複数の遊星歯車をそれぞれ回転自在に支持するキャリアと、前記複数の遊星歯車に対しその周囲側で噛み合う内歯車とを備えた遊星歯車機構を多段状に連結し、その最も入力側に位置する太陽歯車(駆動歯車)をモータの回転軸に固定したギヤドモータがある。
この従来のギヤドモータでは、キャリアの後端面の中心側に有底孔(ボス)が設けられ、この有底孔に、前記太陽歯車前側の軸部を挿入するようにしており、前記有底孔及び前記軸部等の摺動部分には、潤滑用のグリスが塗布されている。
Conventionally, in this type of invention, as described in, for example,
In this conventional geared motor, a bottomed hole (boss) is provided on the center side of the rear end surface of the carrier, and the shaft portion on the front side of the sun gear is inserted into the bottomed hole. Lubricating grease is applied to sliding parts such as the shaft part.
しかしながら、上記従来技術によれば、太陽歯車前側の軸部と、この軸部に有底孔を嵌め合わせているキャリアとの摩擦による回転抵抗が大きく、特に冬場や寒冷地等においては、前記有底孔に溜まったグリスの粘土が高くなり、著しく回転抵抗が増大するおそれがある。 However, according to the above-mentioned prior art, the rotational resistance due to the friction between the shaft portion on the front side of the sun gear and the carrier in which the bottomed hole is fitted to this shaft portion is large. The grease clay accumulated in the bottom holes may be high, and the rotational resistance may be significantly increased.
このような課題を解決するために、本発明は以下の構成を具備するものである。
太陽歯車と、この太陽歯車の外周歯部に噛み合った遊星歯車と、前記太陽歯車よりも前側で回転するとともに前記複数の遊星歯車をそれぞれ回転自在に支持するキャリアと、前記複数の遊星歯車に対しその周囲側で噛み合う内歯車とを備えた遊星歯車機構において、前記太陽歯車の前端面と、この太陽歯車の前側の前記キャリアの後端面とのうち、少なくともその一方の面の回転中心側に、略凸曲面状に突出する凸曲部を設け、この凸曲部を、前記一方の面に対する他方の面に接触させていることを特徴とする遊星歯車機構。
In order to solve such a subject, the present invention comprises the following composition.
A sun gear, a planetary gear meshed with an outer peripheral tooth portion of the sun gear, a carrier that rotates on the front side of the sun gear and rotatably supports the plurality of planetary gears, and the plurality of planetary gears In a planetary gear mechanism provided with an internal gear meshing on the peripheral side thereof, at least one of the front end surface of the sun gear and the rear end surface of the carrier on the front side of the sun gear, What is claimed is: 1. A planetary gear mechanism, comprising: a convex curved portion that protrudes in a substantially convex curved surface shape, wherein the convex curved portion is in contact with the other surface with respect to the one surface.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。また、以下の説明中、出力側(図1によれば上側)を「前」、入力側(図1によれば下側)を「後」と表現する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals in different drawings denote portions having the same functions, and redundant description in each drawing will be appropriately omitted. In the following description, the output side (upper side according to FIG. 1) may be expressed as “front” and the input side (lower side according to FIG. 1) as “rear”.
図1及び図6は、本発明に係る遊星歯車機構を備えたギヤドモータの一例を示す。
このギヤドモータAは、モータ1と、このモータ1の駆動力により回転する遊星歯車機構2とを備え、モータ1の回転軸10の回転数を、遊星歯車機構2によって、例えば40〜60rpm程度に減速する。
1 and 6 show an example of a geared motor provided with a planetary gear mechanism according to the present invention.
The geared motor A includes a
モータ1は、前方へ突出する回転軸10を駆動回転するようにした電動モータである。このモータ1には、例えば、回転軸10の回転角度を制御可能なDCモータを適用することが可能である。
The
回転軸10は、長尺な円柱軸状に形成され、その前端部を、半球状の凸曲部10aとしている。この凸曲部10aは、後述する第1の太陽歯車11の前端面の回転中心側に位置し、第1の太陽歯車11の前端面よりも前方へ突出している。
The
遊星歯車機構2は、第1〜第3の太陽歯車11,12,13と、各太陽歯車11,12又は13の外周歯部に噛み合った第1〜第3の遊星歯車21,22,23と、各太陽歯車11,12又は13よりも前側で同芯状に回転するとともに第1〜第3の遊星歯車21,22,23をそれぞれ回転自在に支持する第1〜第3のキャリア31,32,33と、第1〜第3の遊星歯車21,22,23に対しその周囲側で噛み合う内歯車41とを備え、第1〜第3の太陽歯車11,12,13にそれぞれ相対して第1〜第3のキャリア31,32,33を回転させる多段式の遊星歯車機構を構成している。
The
第1の太陽歯車11は、その全周にわたって歯部を有する平歯車状に形成されている。この第1の太陽歯車11は、回転軸10と一体的に回転するように、回転軸10の前端側に環状に嵌合されている。
そして、この第1の太陽歯車11の周囲には、周方向に間隔を置いて複数(図示例によれば3つ)の複数の第1の遊星歯車21が配設される。
The
A plurality of (three according to the illustrated example) first
複数の第1の遊星歯車21は、第1の太陽歯車11を中心にしてその周囲に、略等間隔に配置される。
各第1の遊星歯車21は、その全周にわたって歯部を有する平歯車状に形成され、第1の太陽歯車11に噛み合うとともに、ギヤケース40の内周面の内歯車41にも噛み合っている。
The plurality of first
Each first
第1のキャリア31は、円盤状の基盤部31aの後面に、周方向に間隔を置いて、第1の遊星歯車21を回転自在に支持する軸部31bを複数有するとともに、同基盤部31aの前面の中央部に、第2の太陽歯車12を一体回転可能に固定している。
The
軸部31bは、後方へ突出する円柱状に形成され、図示例によれば、基盤部31aと一体に形成される。この軸部31bの後端面には、後方向きに突出するとともに、軸部31bよりも外径の小さい凸曲面状の突起31cが形成されている(図3参照)。
The
この突起31cの突端と、該突端に対する対向面50a(図示例によれば、後方側のエンドプレート50の前面)との間には、隙間s1が設けられる。この隙間s1は、回転軸10の前端と第1のキャリア31の後端面との当接によって保持される。
A clearance s1 is provided between the end of the
また、軸部31bの付け根から突起31cの突端までの寸法は、第1の遊星歯車21の軸方向寸法よりも長く設定される。また、軸部31bの軸方向寸法は、第1の遊星歯車21の軸方向寸法よりも短く設定される。
したがって、突起31cの周囲には、軸部31bの後端面と対向面50aの間に、環状の隙間s2が確保される(図3参照)。この隙間s2は、グリス(潤滑油)の貯溜空間として機能する。
Further, the dimension from the base of the
Accordingly, an annular gap s2 is secured around the
また、図2に示すように、基盤部31a後面の中央側には凹部31dが設けられ、この凹部31d内には、回転軸10前端の凸曲部10aに対向して接触する対向凸曲部31d1が設けられる。
凹部31dは周壁面が円筒状の空間であり、この凹部31dの底部から後方へ突出するようにして、対向凸曲部31d1が設けられる(図2及び図8参照)。
Further, as shown in FIG. 2, a
The
対向凸曲部31d1は、回転軸10の回転中心線上に頂部を有する凸曲面状に形成される。図示例によれば、この対向凸曲部31d1の突端(頂部)と、基盤部31aの後端面(凹部31dの外側の面)とは面一である。
この対向凸曲部31d1は、回転軸10前端の凸曲部10aに点接触する。
The oppositely convexly
The oppositely convexly curved portion 31d1 is in point contact with the convexly
そして、凹部31d内において、対向凸曲部31d1の周囲には、環状の隙間s3が確保される。この隙間s3は、グリス(潤滑油)の貯溜空間として機能する。
Then, an annular gap s3 is secured around the facing convexly curved portion 31d1 in the
また、基盤部31a前面の中心部には、第2の太陽歯車12が第1のキャリア31と一体回転可能に設けられる(図6参照)。
この第2の太陽歯車12は、図示例によれば、基盤部31a前面の中心部から前方へ突出する固定軸31eと、この固定軸31eの外周に一体に形成された歯車部材12aとから構成される。固定軸31eは、基盤部31aと一体に構成される。また、歯車部材12aは、その全周にわたって平歯車状の歯部を有する。
なお、第2の太陽歯車12は、前述した固定軸31eと歯車部材12aとを一体又は別体の部材とすることが可能である。
In addition, the
According to the illustrated example, the
The
そして、第2の太陽歯車12の前端面(図示例によれば固定軸31eの前端面)には、前方へ突出する凸曲面状の凸曲部12bが設けられる(図4参照)。
凸曲部12bは、詳細に説明すれば、比較的小面積の平坦面部12b1と、この平坦面部の周囲に設けられた曲面部12b2とから構成される。
平坦面部12b1は、平面視円形状の平坦な面である。
曲面部12b2は、前方へゆくにしたがって徐々に縮径して平坦面部12b1に接続される凸曲面である。
Then, on the front end surface of the second sun gear 12 (the front end surface of the
The convexly
The flat surface portion 12b1 is a flat surface having a circular shape in a plan view.
The curved surface portion 12b2 is a convex curved surface which is gradually reduced in diameter toward the front and connected to the flat surface portion 12b1.
なお、凸曲部12bの他例としては、平坦面部12b1を有さずに、中心へ向かって徐々に縮径する凸状の曲面とすることも可能である。
In addition, it is also possible to set it as the convex-shaped curved surface diameter-reduced gradually toward the center as another example of the
また、第2のキャリア32は、第1のキャリア31と同様に基盤部32aを備え、この基盤部32aの後面側に、後方へ突出する複数の軸部32b(図6参照)と、各軸部32b突端の突起(突起31cと同構成)と、中心部側の凹部32d(図4参照)と、この凹部32d内の対向凸曲部32d1(図4参照)とを有し、対向凸曲部32d1の周囲には隙間s4が確保される。
対向凸曲部32d1は、図4に示すように、凸曲部12bの平坦面部12b1に対し点接触する。
The
The oppositely convexly curved portion 32d1 is in point contact with the flat surface portion 12b1 of the convexly
また、基盤部32aの前部側には、中心部側の第3の太陽歯車13(図6参照)が設けられる。
第3の太陽歯車13は、第2の太陽歯車12と同様に、基盤部32aから突出する固定軸32eと、この固定軸32eの外周に形成された歯車部材13aとから一体に構成される(図6参照)。
そして、この第3の太陽歯車13前面の中央側には、第2の太陽歯車12と同様に、平坦面部13b1と曲面部13b2からなる凸曲部13bが構成される(図5参照)。
Further, a third sun gear 13 (see FIG. 6) on the center side is provided on the front side of the
Similar to the
Then, similarly to the
また、第3のキャリア33は、円盤状の基盤部33aを備え、この基盤部33aの後面側に、第1〜第2のキャリア31,32と同様に後方へ突出する複数の軸部33b(図6参照)と、各軸部33b突端の突起(突起31cと同構成)とを有する。この基盤部33aの中心部には、出力軸34が一体的に嵌合されている。
In addition, the
出力軸34は、略長尺円柱状に形成され、ギヤケース40の前端壁部42を貫通して、その前端側を外部に露出している。
この出力軸34の後端面は、平坦面状に形成され、図5に示すように、第3の太陽歯車13の凸曲部13b(詳細には平坦面部13b1)に対し比較的小さな面積で接触している。
そして、凸曲部13bの周囲において、出力軸34の後端面と第3の太陽歯車13(固定軸32e)の前端面との間には、隙間s5が確保される。
The
The rear end face of the
Then, a gap s5 is secured between the rear end surface of the
なお、図1及び図6中、符号35は弾性材料からなるシール材(例えばOリング等)、符号36はワッシャー、符号37は止め輪である。
In FIGS. 1 and 6,
また、ギヤケース40は、前端壁部42を有する略有底筒状の部材であり、その内周面に、第1〜第3の遊星歯車21,22,23に噛み合う内歯車41を有する。
このギヤケース40の後端開口部には、エンドプレート50が嵌め合わせられている。
The
An
エンドプレート50は、中心部にモータ1の回転軸10を遊挿する円盤状の部材であり、ギヤケース40とモータ1のケースとを、同芯上且つ一体的に接続している。なお、図1中、符号51は、弾性材料からなるシール材(例えばOリング等)である。
The
次に、上記構成の遊星歯車機構2について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
モータ1の回転軸10を駆動回転すれば、この回転力が、第1〜第3の太陽歯車11,12,13、第1〜第3の遊星歯車21,22,23、第1〜第3のキャリア31,32,33、及び内歯車41等により減速され、出力軸34に伝達される。
この際、回転軸10(第1の太陽歯車11)前端と第1のキャリア31後端の接触(図2参照)、第2の太陽歯車12前端と第2のキャリア32後端(図4参照)の接触、第3の太陽歯車13前端と出力軸34後端(図5参照)の接触は、比較的面積の小さな接触又は点接触であり、その上、これらの間の隙間s2〜s5に適量のグリス(潤滑油)が貯溜されるため、これらの接触による回転抵抗を顕著に軽減することができる。
Next, the characteristic effects of the
If the
At this time, the front end of the rotary shaft 10 (first sun gear 11) contacts the rear end of the first carrier 31 (see FIG. 2), the front end of the
しかも、前記した接触により、図3に示すように、各キャリアの後向きの軸部31bと対向面50aとの間には、隙間s1が確保され、突起31c周囲のs2には、適量のグリス(潤滑油)が貯溜されるため、これらにより、摩擦抵抗をいっそう軽減することができる。
仮に、各部の摩耗やスラスト方向の負荷等に起因して、軸部31b後端の突起31cがエンドプレート50の前面に接触した場合でも、その接触が凸曲面状の突起31cにより略点接触になるため、摩擦抵抗を低減して、回転を安定化させることができる。
Moreover, as shown in FIG. 3, a gap s1 is secured between the
Even if the
よって、上記構成のギヤドモータAは、例えば、寒冷地等において、無線用のアンテナや、その他の屋外に設置される装置等を比較的低速で回転させるのに好適である。 Therefore, the geared motor A having the above configuration is suitable for rotating, for example, a wireless antenna and other devices installed outdoors at a relatively low speed in a cold region or the like.
なお、上記実施形態によれば、三段式の遊星歯車機構を構成したが、他例としては、単段式、2段式又は4段式以上の遊星歯車機構を構成することも可能である。 According to the above embodiment, the three-stage planetary gear mechanism is configured, but as another example, it is possible to configure a single-stage, two-stage, four-stage or more planetary gear mechanism. .
また、上記実施形態によれば、太陽歯車の前端面に凸曲部10a,12bを設け、対向するキャリアの後端面に凹部31d,32d及び対向凸曲部31d1,32d1を設けたが、他例としては、その構成を前後逆にして、太陽歯車の前端面に凹部及び対向凸曲部を設け、対向するキャリアの後端面に凸曲部を設けた態様とすることも可能である。
Further, according to the above embodiment, the convex
また、上記実施形態によれば、出力軸34の後端面を平坦面上に形成したが、他例としては、この後端面にも、凹部31d及び対向凸曲部31d1と同様の構成を設けることが可能である。
Further, according to the above embodiment, the rear end surface of the
また、上記実施形態によれば、回転軸10が第1の太陽歯車11を貫通し、回転軸10前端の凸曲部10aが対向凸曲部31d1に点接触するように構成したが、第一の太陽歯車を有底状に形成して回転軸を貫通しない構成とし、この有底壁部の前端に凸曲部を設けた態様とすることも可能である。
Further, according to the above embodiment, the
図9は、本発明の実施形態に係るギヤドモータAの適用例を示している。ギヤドモータAは、図9(a)に示すように、電子機器である、例えばスマートフォンなどの携帯情報端末100の駆動部(カメラユニットや開閉カバーユニットなど)に組み込むことができ、また、図9(b)に示すように、ロボット200の関節駆動部などに組み込むことができる。本発明の実施形態係るギヤドモータAを備える携帯情報端末100やロボット200は、摩擦抵抗が軽減されて円滑な動作が可能になる。
FIG. 9 shows an application example of the geared motor A according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9A, the geared motor A is an electronic device, and can be incorporated in a drive unit (camera unit, open / close cover unit, etc.) of a
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the specific configuration is not limited to these embodiments, and even if there is a design change or the like within the scope of the present invention. Included in the invention. In addition, the respective embodiments described above can be combined with each other by utilizing the techniques of each other unless there is a contradiction or a problem in particular in the purpose, the configuration, and the like.
1:モータ
2:遊星歯車機構
11,12,13:第1〜第3の太陽歯車
21,22,23:第1〜第3の遊星歯車
31,32,33:第1〜第3のキャリア
10a,12b,13b:凸曲部
31b:軸部
31c:突起
31d,32d:凹部
31d1,32d1:対向凸曲部
41:内歯車
50a:対向面
A:ギヤドモータ
s1〜s5:隙間
1: Motor 2:
Claims (8)
前記太陽歯車の前端面と、この太陽歯車の前側の前記キャリアの後端面とのうち、少なくともその一方の面の回転中心側に、略凸曲面状に突出する凸曲部を設け、この凸曲部を、前記一方の面に対する他方の面に接触させていることを特徴とする遊星歯車機構。 A sun gear, a planetary gear meshed with an outer peripheral tooth portion of the sun gear, a carrier that rotates on the front side of the sun gear and rotatably supports the plurality of planetary gears, and the plurality of planetary gears In a planetary gear mechanism provided with an internal gear meshing on its peripheral side,
A convex curved portion is formed in a substantially convex curved shape on the rotation center side of at least one of the front end surface of the sun gear and the rear end surface of the carrier on the front side of the sun gear. The planetary gear mechanism characterized in that the part is in contact with the other surface with respect to the one surface.
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JP2017166465A JP2019044813A (en) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | Planetary gear mechanism, and geared motor with this planetary gear mechanism |
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KR20220023248A (en) * | 2020-08-20 | 2022-03-02 | 국방기술품질원 | Hub assembly for combat vehicle and combat vehicle comprising the same |
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2017
- 2017-08-31 JP JP2017166465A patent/JP2019044813A/en active Pending
Cited By (2)
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KR20220023248A (en) * | 2020-08-20 | 2022-03-02 | 국방기술품질원 | Hub assembly for combat vehicle and combat vehicle comprising the same |
KR102610765B1 (en) * | 2020-08-20 | 2023-12-07 | 국방기술품질원 | Hub assembly for combat vehicle and combat vehicle comprising the same |
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