JP3054936B2 - 遊星歯車装置 - Google Patents
遊星歯車装置Info
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Description
に回転可能な遊星受け台、太陽歯車、少なくとも1つの
遊星歯車、およびリングギヤからなり、少なくとも1つ
の軸端が前記遊星受け台の1端面を超えて突出しかつ前
記遊星歯車がその軸受容開口によつて前記軸端上に回転
可能に支持される遊星歯車装置に関する。
歯車装置において、リングギヤと太陽歯車との間で回転
する遊星歯車の歯の外観の均一な支持がほとんどの場合
において達成されないことが発見された。この状況は、
他の結果の中で、かかる歯車装置の使用寿命が多くの使
用の場合に不十分であるという結果を持った。加えて、
係数10ないし係数100の程度の変化が発生したの
で、製造業者がかかる歯車装置の使用寿命を予測するの
は困難であつた。とくに、最高の力が低い速度で発生す
る遊星歯車装置の出力段において、すべての遊星歯車が
均一に支持されるということが保証されねばならない。
不規則性は許容し得る範囲をはるかに超えかつ高い速度
減少により検出され得ない非常に高い力を局部的に発生
するかも知れない。加えて、回転速度で周期的に変化す
るビート振動により発生される雑音が発生する。
において発生する大きな変化は、これまで、当該技術に
熟練した者の観点から満足し得なかった。
寿命を改善することが可能である、遊星歯車装置、とく
に小型の遊星歯車装置を提供することにある。
的は、遊星歯車はこれが遊星受け台の回転軸線に関連し
て少なくとも半径方向に移動し得るように構成されると
いう特徴によつて達成される。「半径方向に移動可能」
はここでは、半径方向に遊星歯車の擬似浮動支持を生じ
る、通常の量を超える遊びの量を意味する。
償はまた強制する案内力が軸端と遊星歯車の軸受容開口
との間で半径方向に伝達されないという作用を有し、か
かる強制力は不正確の結果として発生する。総合的な長
期間の試験によると、かかる歯車の寿命が増加されるこ
とを印象的な方法において示した。加えて、均一の接触
面積が歯外観において検出され、かつこれは明らかに改
善された使用寿命のためである。
星受け台の軸端の断面形状は、遊星歯車が前記軸端に対
して半径方向に移動可能に支持されるように前記遊星歯
車の軸受容開口の断面形状からずれるという特徴に基礎
をおいて達成される。各遊星歯車がリングギヤと太陽歯
車との間で回転するということにより、それはすでに、
案内要素により作用され、かつしたがつて、軸端は主と
して接線方向の推力を加えるのに役立つ。遊星歯車が半
径方向に移動され得るように軸端の断面を変化する手段
は、多くの使用の場合になんらの問題も発生しない。太
陽歯車のまわりにグループ化される遊星歯車グループの
数が多ければ多い程、この手段は益々好都合である。
に対して半径方向にならびに接線方向に移動されるべく
なされるように配置され、接線方向の移動可能性の量が
半径方向の移動可能性の量より小さいとき好都合であ
る。使用のほとんどの場合において、とくに小型の遊星
歯車装置の場合において、軸端と遊星歯車との間の接線
方向の遊びの量は確かに許容され得る。これは、比較的
簡単な断面が本発明による要件を満たすので、軸端の製
造を簡単化する。軸端と軸受容開口との間のこの遊びの
量は加えて遊星歯車がまた種々の回転軸線の非平行が同
様に補償されるように軸端の軸線に対して角度的移動を
受けることができるという利点を有する。1実施例によ
れば、楕円断面を有する軸端がとくに有用である。楕円
形状により、軸端と軸受容開口との間の接触面が最適化
されることができ、半径方向の移動可能性およびより少
量の接線方向の移動可能性が同時に実現される。
向の移動可能性の比率は1より大きく、かつ好ましくは
2より大きい。
結材料から作られる実施例において使用されるときとく
に好都合な効果を生じる。焼結された材料が非均一の負
荷によつて非常に容易に作用を及ぼされる事実に鑑み
て、本発明はこの点において実質的な改善を構成する。
くに焼結材料として使用され、それにより使用寿命が再
び実質上増加される。
記載の遊星歯車装置の製造方法に要求される。この方法
は遊星歯車用の遊星受け台の少なくとも軸端が遊星歯車
の筒状軸受容開口からずれそして前記遊星受け台の回転
軸線に対して前記軸端上の遊星歯車の少なくとも半径方
向の移動を許容する断面を有するような方法において焼
結方法によつて製造されるという特徴によつて特徴付け
られる。
つて容易に製造され得るという事実に鑑みて、本方法は
本発明による遊星歯車装置を製造するのに非常に適す
る。
これが楕円断面を有するように製造されることができ、
それにより半径方向および軸方向の移動可能性との間の
好都合な比率が得られることができる。
プラスチツク材料と混合されかつブランクを製造するよ
うに射出成形機で射出成形されることができる。本発明
による方法のこの変化は焼結材料から多数の種々の形状
のブランクを製造するのに適する。ほとんどのプラスチ
ツク材料が、射出成形後行われる過程においてブランク
から除去される。
ば、少なくとも軸端が焼結過程後その周面で研磨され
る。とくに、焼結された材料の場合において、この方法
で優れた表面を、かつこれらの優れた表面を基礎にし
て、より少ない磨耗を達成することができる。
て詳細に説明する。
に配置されたリングギヤ2、太陽歯車1のまわりにグル
ープ化された3つの遊星歯車3および出力軸5を有する
遊星受け台4からなる遊星歯車装置の出力段を示す。太
陽歯車1は、小動力電動機に配置されるかまたは先行の
遊星歯車装置段の出力にすることができる。このため
に、太陽歯車1の接続は単に略示される。リングギヤ2
は遊星歯車装置用のケーシングとして同時に役立ち、そ
してその端部分において、支持円板7が出力軸5を支持
するのに配置される。遊星歯車3はそれらが周部上に均
一に分布されかつ、通常、それらが太陽歯車1およびリ
ングギヤ2の内歯と噛み合っているように配置される。
ように、遊星受け台4は、とくにその1端面上に突出す
る3つの軸端8からなる。該軸端8はそれに遊星歯車3
を受容しかつそれを案内するのに使用され、それらは遊
星歯車3の軸受容開口9に挿入される。遊星歯車3の前
記軸受容開口9は円形断面を有する一方、軸端8の断面
は楕円である。楕円はその最も狭い断面積が回転軸線1
0に対して直角に配置されるように向けられる。楕円断
面の最も広い断面積はほぼピツチ直径(形状により僅か
に上)において軸受容開口9に接触する。
成要素は焼結材料から作られるので、高い強度を有す
る。とくに本関連において説明される出力段において、
非常に高い力が比較的低い回転速度により発生する。少
なくとも軸端8に関する限り、酸化ジルコニウムが使用
寿命を改善するための焼結材料として使用される。遊星
受け台4と軸端8は、また互いに一体に形成されること
ができる。
粉末焼結材料を混合し、これに射出成形機でのブランク
の射出成形が続き、最後に焼結過程が続いて好ましくは
製造される。軸端8および軸受容開口9の表面ならびに
出力軸5の表面が追加的に研磨される。また歯車の歯外
観はその後仕上げ寸法付けおよび研磨過程を受けること
ができる。
説明する。
り小さい長さLを有するという事実に鑑みて、一定量の
接線方向の遊びAならびに一定量の半径方向の遊びBが
得られる。図4において、これらの寸法的な差異が示さ
れる。例えば、軸主要開口9が3.0mmの直径を有す
るとき、遊びAは約0.01mmそして遊びBは0.1
mmにすることができる。これは10の半径方向対接線
方向移動比率を結果として生じる。
遊びより実質上小さいことを保証する。遊星歯車装置の
出力段における寸法的な許容誤差の追加により、回転軸
線10がリングギヤ2および太陽歯車1の軸線と同軸的
に回転することは決して確実に保証されることができな
い。さらに、3つのすべての軸端8が回転軸線10のま
わりで同中心ピツチ円上で動くことは絶対確実に保証さ
れ得ない。
焼結部品が使用される、この型の歯車装置において、噛
み合い歯の本質的に均一な接触圧力を得るために、遊星
歯車3は軸端8および軸受容開口9との間に存在する断
面の条件を基礎にして半径方向に移動されるべくなされ
る。これは前記遊星歯車3が、前記軸端8から前記遊星
歯車3へ半径方向の強制力のどのような伝達もなしに、
いつでも適切な方法において太陽歯車1とリングギヤ2
との間で自動的に心出しされるのを許容する。原理にお
いて、半径方向の遊びBは許容誤差に鑑みて許容し得る
寸法的変化の補償を許容するのに十分大きく単に選ばれ
ねばならない。
験は使用寿命がより均一な接触圧力(接触点を観察する
ことにより発見されることができたような)により略増
加されることを示した。とくに焼結された部品が使用さ
れる場合および前述された遊星歯車装置の小さい寸法の
場合において、使用寿命が今やより効果的に予測され得
る。
ことは、軸端8はまた接触点が前記ピツチ円上に実質上
精密に配置されるようにピツチ円の曲率に適合させられ
る形状を有してもよい。
わりに回転可能な遊星受け台、太陽歯車、少なくとも1
つの遊星歯車、およびリングギヤからなり、少なくとも
1つの軸端が前記遊星受け台の1端面を超えて突出しか
つ前記遊星歯車がその軸受容開口によつて前記軸端上に
回転可能に支持される遊星歯車装置において、前記遊星
歯車はこれが前記遊星受け台の回転軸線に関連して少な
くとも半径方向に移動し得るように構成される構成とし
たので、改善された使用寿命を有する、遊星歯車装置、
とくに小型の遊星歯車装置を提供することができる。
る。
正面図である。
を説明する概略図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 回転軸線(10)のまわりに回転可能な
遊星受け台(4)と、 太陽歯車(1)と、 少なくとも1つの遊星歯車(3)と、 リングギヤ(2)とからなり、 少なくとも1つの軸端(8)が前記遊星受け台(4)の
1端面を超えて突出しかつ前記遊星歯車(3)がその軸
受容開口(9)によつて前記軸端(8)上に回転可能に
支持される遊星歯車装置において、前記遊星受け台(4)の軸端(8)の断面形状は、前記
遊星歯車(3)が前記軸端(8)に対して半径方向に移
動可能に支持されるように前記遊星歯車の前記軸受容開
口(9)の断面形状からずれており、 前記遊星歯車(3)は、前記遊星受け台(4)の回転軸
線(10)に対して半径方向並びに接線方向に移動され
るべくなされるように配置され、接線方向の移動可能性
の量が半径方向の移動可能性の量より小さいことを特徴
とする遊星歯車装置。 - 【請求項2】 前記遊星受け台(4)の軸端(8)は、
楕円断面を有することを特徴とする請求項1に記載の遊
星歯車装置。 - 【請求項3】 半径方向対接線方向の移動可能性の比率
は、1より大きいことを特徴とする請求項1又は2に記
載遊星歯車装置。 - 【請求項4】 前記遊星受け台(4)の少なくとも軸端
(8)が焼結材料から作られることを特徴とする請求項
1〜3の何れか1項に記載の遊星歯車装置。 - 【請求項5】 酸化ジルコニウムが焼結材料として使用
されたことを特徴とする請求項4に記載の遊星歯車装
置。 - 【請求項6】 遊星受け台(4)の少なくとも軸端
(8)が遊星歯車(3)の筒状軸受容開口(9)からず
れそして前記遊星受け台(4)の回転軸線(10)に対
して前記軸端(8)上の遊星歯車の半径方向並びに接線
方向の移動を許容 する断面を有するような構成において
焼結方法によつて製造されることを特徴とする前記請求
項1〜5の何れか1項に記載の遊星歯車装置の製造方
法。 - 【請求項7】 前記遊星受け台(4)上の前記遊星歯車
(3)の軸端(8)は、楕円断面を有するように製造さ
れることを特徴とする請求項6に記載遊星歯車装置の製
造方法。 - 【請求項8】 粉末焼結材料がプラスチツク材料と混合
されかつブランクを製造するように射出成形機で射出成
形されることを特徴とする請求項6又は7に記載の遊星
歯車装置の製造方法。 - 【請求項9】 少なくとも前記軸端(8)が焼結過程後
その周面で研磨されることを特徴とする請求項1〜8の
何れか1項に記載の遊星歯車装置の製造方法。
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