JP3068940B2 - Backlashless planetary gear - Google Patents
Backlashless planetary gearInfo
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- planetary
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
- F16H2057/085—Bearings for orbital gears
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は遊星歯車装置に関し、特
に、バックラッシュの無い状態で、遊星歯車を太陽歯車
および内歯車に噛み合わせることの可能なバックラッシ
ュレス遊星歯車装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planetary gear device, and more particularly to a backlashless planetary gear device capable of meshing a planetary gear with a sun gear and an internal gear without backlash.
【０００２】[0002]
【従来の技術】遊星歯車装置は、良く知られているよう
に、同軸状態に配置された太陽歯車および内歯車と、こ
れらの双方に噛み合った１個あるいは複数個の遊星歯車
から構成されている。各歯車間の噛み合い状態にある歯
面の間には歯車の円滑な回転を保証するために一定量の
バックラッシュが形成される。しかし、このバックラシ
ュは、例えば遊星歯車装置を減速機構として利用して、
各種の工作機械などにおいて高速精密制御を実現する場
合の障害となるおそれがある。したがって、何らの方式
のバックラッシュ除去機構を遊星歯車装置に組み付ける
必要がある。2. Description of the Related Art As is well known, a planetary gear device is composed of a sun gear and an internal gear arranged coaxially, and one or a plurality of planetary gears meshing with both of them. . A certain amount of backlash is formed between the meshing tooth surfaces between the gears to ensure smooth rotation of the gears. However, this backlash uses, for example, a planetary gear device as a reduction mechanism,
This may be an obstacle to realizing high-speed precision control in various machine tools and the like. Therefore, it is necessary to assemble any type of backlash removing mechanism into the planetary gear device.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、この
点に鑑みて、新たな構成のバックラッシュ除去機構が組
み込まれた遊星歯車装置を実現することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a planetary gear device incorporating a backlash removing mechanism having a new structure.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の遊星歯車装置においては各部分の構造を
次のようにしている。まず、各遊星歯車を半径方向に弾
性変位可能なものとする。また、遊星歯車軸を楕円形あ
るいはそれに類似した断面形状の軸とすると共に、当該
断面形状の短軸が当該遊星歯車と太陽歯車および内歯車
との噛み合い位置の方向を向くように設定する。 In order to solve the above-mentioned problems, the structure of each part in the planetary gear device of the present invention is as follows. First, it is assumed that each planetary gear can be elastically displaced in the radial direction. In addition, the planetary gear shaft has an elliptical or similar cross-sectional shape, and
The short axis of the cross-sectional shape is the planetary gear, sun gear, and internal gear
Is set to face the direction of the meshing position.
【０００５】[0005]
【作用】遊星歯車軸を例えば楕円形断面とした場合に
は、そこに装着された遊星軸受けの外輪外周面も楕円形
輪郭となる。また、遊星軸受けの外輪外周面と遊星歯車
の内周面との間には周長差によって、楕円形の短軸方向
において（すなわち、各歯車の噛み合い位置に対応する
位置において）所定量の隙間が形成された状態になる。
遊星歯車の半径方向への弾性変位によって、遊星歯車と
太陽歯車の間のバックラッシュ、および遊星歯車と内歯
車の間のバックラッシュが除去される。また、熱膨張、
歯車の製造、組み付け誤差などに起因した噛み合い硬さ
への影響は、遊星歯車と遊星軸受けの外輪外周面の間に
形成されている隙間によって吸収される。When the planetary gear shaft has, for example, an elliptical cross section, the outer peripheral surface of the outer ring of the planet bearing mounted thereon also has an elliptical contour. Also, a gap of a predetermined amount in the short axis direction of the ellipse (that is, at the position corresponding to the meshing position of each gear) due to the circumferential length difference between the outer peripheral surface of the outer ring of the planet bearing and the inner peripheral surface of the planetary gear. Is formed.
The radial elastic displacement of the planet gears eliminates backlash between the planet gears and the sun gear and backlash between the planet gears and the internal gear. Also, thermal expansion,
The influence on the engagement hardness due to the manufacture and assembly error of the gear is absorbed by the gap formed between the planetary gear and the outer peripheral surface of the planetary bearing.
【０００６】[0006]
【実施例】以下に図１を参照して発明案の実施例を説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the invention will be described below with reference to FIG.
【０００７】図１に示すように、本例の遊星歯車装置１
の基本的な構造は一般的な遊星歯車装置と同様であり、
中心に位置する太陽歯車２の外周に例えば３個の遊星歯
車３が配置され、これらの遊星歯車３の外側には、太陽
歯車２と同心状態に内歯車４が配置されている。各遊星
歯車３は、遊星歯車軸受け５を介して遊星歯車軸６に対
して回転自在に支持されている。As shown in FIG. 1, the planetary gear device 1 of this embodiment
Is basically the same as a general planetary gear set,
For example, three planetary gears 3 are arranged on the outer periphery of the centrally located sun gear 2, and on the outside of these planetary gears 3, an internal gear 4 is arranged concentrically with the sun gear 2. Each planetary gear 3 is rotatably supported by a planetary gear shaft 6 via a planetary gear bearing 5.
【０００８】遊星歯車３は、薄肉の円筒状弾性部材の外
周に歯を刻むことによって形成されており、半径方向に
弾性変位が可能である。遊星歯車軸受け５は、薄肉の環
状弾性部材からなる外輪５１および内輪５２と、これら
の間に挿入された複数のボール５３から構成された玉軸
受けである。この軸受け５の内側に装着されている遊星
歯車軸６は楕円形断面の剛体から形成されている。この
遊星歯車軸の楕円形断面は、その短軸Ｌ１が、遊星歯車
装置１の半径方向であって、遊星歯車３と太陽歯車２お
よび内歯車４との噛み合い位置を通る方向に向くように
設定されている。また、この遊星歯車軸の楕円形断面形
状は、その短軸Ｌ１が長軸Ｌ２よりも短く、長軸Ｌ２
は、円筒形をした遊星歯車の内周面３ａ内に、遊星歯車
軸受け５を介して丁度嵌まり込む寸法に設定されてい
る。The planetary gear 3 is formed by cutting teeth on the outer periphery of a thin cylindrical elastic member, and is capable of elastic displacement in the radial direction. The planetary gear bearing 5 is a ball bearing composed of an outer ring 51 and an inner ring 52 made of a thin annular elastic member and a plurality of balls 53 inserted therebetween. The planetary gear shaft 6 mounted inside the bearing 5 is formed of a rigid body having an elliptical cross section. The elliptical cross section of this planetary gear shaft is such that its short axis L1 is
In the radial direction of the device 1, the planetary gear 3, the sun gear 2,
And the direction passing through the meshing position with the internal gear 4
Is set. Also, the elliptical cross section of this planetary gear shaft
The shape is such that the short axis L1 is shorter than the long axis L2 and the long axis L2
Is set so as to fit into the inner peripheral surface 3 a of the cylindrical planetary gear via the planetary gear bearing 5.
【０００９】ここに、遊星歯車３の内周面３ａの周長
は、遊星歯車軸受け５の外輪５１の外周面５１ａの周長
よりも僅かに長く設定されている。したがって、組み付
けた状態においては、円筒形をした遊星歯車の内周面３
ａと、楕円形をした遊星歯車軸受けの外側外周面５１ａ
との間には、楕円形状の短軸Ｌ１の両端位置で最大とな
り、その長軸Ｌ２の両端位置で零となる一対の隙間７が
形成される。Here, the peripheral length of the inner peripheral surface 3a of the planetary gear 3 is set slightly longer than the peripheral length of the outer peripheral surface 51a of the outer ring 51 of the planetary gear bearing 5. Therefore, in the assembled state, the inner peripheral surface 3 of the cylindrical planetary gear is
and an outer peripheral surface 51a of an elliptical planetary gear bearing
A pair of gaps 7, which are maximum at both ends of the short axis L1 of the elliptical shape and become zero at both ends of the long axis L2, are formed between them.
【００１０】このように構成した本例の遊星歯車装置１
においては、各歯車を予め僅かにオーバラップの噛み合
い状態が形成されるように設定しておけば、すなわち、
遊星歯車３が楕円に撓められる前の真円の状態での当該
遊星歯車３のピッチ円が、噛み合い対象の太陽歯車およ
び内歯車それぞれのピッチ円に対して僅かにオーバラッ
プした噛み合い状態が形成されるように設定しておけ
ば、楕円形状の短軸Ｌ１の両端位置においては隙間７が
存在しているので、遊星歯車３は半径方向の内側に向け
て僅かに弾性変位し、これによって、各歯車間において
バックラッシュの無い状態での噛み合いが形成される。
また、隙間７が存在しているので、歯車の製造あるいは
組み付け誤差、熱膨張等が発生しても、遊星歯車３が半
径方向に僅かに変位できるので、噛み合いかたさに影響
が及ぶことはない。[0010] The planetary gear device 1 of the present embodiment configured as described above.
In, if each gear is set in advance so that slightly overlapping meshing state is formed, that is,
The planetary gear 3 is in a perfect circle before being bent into an ellipse.
The pitch circle of the planetary gear 3 is
Slightly overlap with the pitch circle of each
Set so that a locked meshing state is formed.
For example , since the gap 7 exists at both ends of the short axis L1 of the elliptical shape, the planetary gear 3 is slightly elastically displaced inward in the radial direction, so that there is no backlash between the gears. A state of engagement is formed.
Further, since the gap 7 exists, even if a gear manufacturing or assembling error, thermal expansion, or the like occurs, the planetary gear 3 can be slightly displaced in the radial direction, so that the engagement is not affected.
【００１１】[0011]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の遊星歯車
装置においては、遊星歯車が半径方向に弾性変位可能な
もとされ、各歯車の噛み合い位置に対応する遊星歯車と
遊星歯車軸受けの間の位置には僅かな隙間が形成されて
いる。したがって、本発明によれば、隙間の存在により
遊星歯車が半径方向に弾性変位でき、これによって、各
歯車をバックラッシュが実質的に無い状態で噛み合わせ
ることができる。また、歯車の製造あるいは組み付け誤
差、熱膨張などが発生しても、遊星歯車装置が弾性変位
できるので、それが各歯車の噛み合いかたさに影響を及
ぼすことを回避できる。As described above, in the planetary gear device according to the present invention, the planetary gears can be elastically displaced in the radial direction, and can be moved between the planetary gear corresponding to the meshing position of each gear and the planetary gear bearing. A slight gap is formed at the position. Therefore, according to the present invention, the planetary gears can be elastically displaced in the radial direction due to the presence of the gaps, whereby the respective gears can be meshed with substantially no backlash. Further, even if a gear manufacturing or assembling error, thermal expansion, or the like occurs, the planetary gear device can be elastically displaced, so that it is possible to avoid affecting the engagement of each gear.
【図１】本発明の一実施例の遊星歯車装置における主要
部分を示す部分構成図である。FIG. 1 is a partial configuration diagram illustrating a main part of a planetary gear device according to an embodiment of the present invention.
１・・・遊星歯車装置 ２・・・太陽歯車 ３・・・遊星歯車 ３ａ・・・遊星歯車の内周面 ４・・・内歯車 ５・・・遊星歯車軸受け ５１・・・外輪 ５１ａ・・・外輪外周面 ５２・・・内輪 ５３・・・ボール ６・・・遊星歯車軸 ７・・・隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Planetary gear device 2 ... Sun gear 3 ... Planetary gear 3a ... Inner peripheral surface of a planetary gear 4 ... Internal gear 5 ... Planetary gear bearing 51 ... Outer ring 51a ...・ Outer ring outer peripheral surface 52 ・ ・ ・ Inner ring 53 ・ ・ ・ Ball 6 ・ ・ ・ Planetary gear shaft 7 ・ ・ ・ Gap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 1/28 F16H 55/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16H 1/28 F16H 55/18
Claims (1)
のとし、 この遊星歯車の回転軸である遊星歯車軸を楕円形あるい
はそれに類似した断面形状の軸とすると共に当該断面形
状の短軸が当該遊星歯車と太陽歯車および内歯車との噛
み合い位置の方向を向くように設定し、 前記遊星歯車と前記遊星歯車軸の間に装着された遊星歯
車軸受けを、半径方向に弾性変位可能な外輪および内輪
を備えたものとし、 前記遊星歯車の内周面の周長を、前記遊星軸受けの外輪
外周面の周長よりも長くなるように設定して、前記遊星
歯車と前記太陽歯車および前記内歯車との噛み合い位置
に対応する前記遊星歯車と前記遊星歯車軸受けとの間
に、隙間を形成したことを特徴とするバックラッシュレ
ス遊星歯車装置。1. A planetary gear which can be elastically displaced in a radial direction, and a planetary gear shaft which is a rotation axis of the planetary gear is an ellipse or a shaft having a cross-sectional shape similar to the ellipse, and the cross- sectional shape is
The short shaft has a mesh with the planetary gear, the sun gear and the internal gear.
Set to face the direction of the position each other seen, planet teeth mounted between the planet gear shaft and the planetary gear
The axle bearing is provided with an outer ring and an inner ring that can be elastically displaced in the radial direction, and the circumference of the inner peripheral surface of the planetary gear is set to be longer than the outer peripheral surface of the outer ring of the planetary bearing. And the planet
Meshing positions of the gear, the sun gear and the internal gear
Between the planetary gear and the planetary gear bearing corresponding to
A backlashless planetary gear device characterized by forming a gap.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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| JPH05215191A JPH05215191A (en) | 1993-08-24 |
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1992
- 1992-02-03 JP JP4047524A patent/JP3068940B2/en not_active Expired - Fee Related
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