JP3158044U - 内接噛合遊星歯車構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内接噛合遊星歯車式減速機の小型化・軽量化を図るため、入力軸の回転を、中間円板の孔と、この孔に挿入される出力軸の分岐杆とでなる偏芯機構を介して、出力軸に減速回転として伝達する内接噛合遊星歯車構造を提供する。【解決手段】内接噛合遊星歯車構造は、入力軸に設けた入力円板３と、入力円板の外周板面に被嵌した中間円板５と、中間円板の外周板面に設けた外歯歯車５０１に噛合する内歯歯車８００を備えた外周円板３ａと、外周円板に設けた出力軸とで構成する。板材の組合せ構造であり、装置の簡略化（偏芯機構、及び／又は、出力等の連結機構の簡略化）と、小型化（装置の肉薄化）等が図れる。【選択図】図２

Description

本考案は、入力軸の回転を、中間円板の孔と、この孔に挿入される出力軸の分岐杆とでなる偏芯機構を介して、出力軸に減速回転として伝達する内接噛合遊星歯車構造に関する。

従来の内接噛合遊星歯車構造（歯車減速構造）は、入力軸の回転を、板厚でなる偏芯カムと、同じ素材でなる遊星歯車と、この遊星歯車と噛合する内歯車を備えた板厚でなる出力歯車と、この出力歯車と連結する出力軸とを介して、減速回転する構造である。従って、この歯車減速構造を備えた減速機構が、大型化し、かつ嵩張ることが避けられなかった。また、この歯車減速構造は、重量がある故、この歯車減速構造を備えた装置全体の重量が嵩み、その対策に苦慮するものである。そして、また、オルダム継手とか、又は揺動歯車の大小径と出力部材との結合とかを介して、入力軸の回転を減速し、出力軸に伝達する構造であり、構造が複雑となること、コストの上昇と、騒音又は伝達の不具合の発生等の改良点がある。

これに関連する先行文献を、以下に説明する。

この文献（１）は、特開平３−２３９８４３号の「内接噛合遊星歯車構造」の発明であり、この発明は、フローティングカムを備えたオルダム継手を用いた内接噛合遊星歯車構造であって、前記入力軸に偏芯部を設け、この偏芯部を、外歯歯車の環状孔に差込み、偏芯構造を介して、この外歯歯車とフローティングカムとを偏芯噛合する構造とするとともに、この偏芯構造で減速した回転を、オルダム継手を介して出力軸に伝達する構造である。しかし、この発明は、フローティングカムとオルダム継手の構造であり、かつこのオルダム継手と介して、減速回転を、出力軸に伝達する構造であり、構造が複雑となること、コストの上昇と、騒音又は伝達の不具合の発生等の要因となり、これらが改良点と考えられる。

また、文献（２）は、特開２００４−１４４１０４の「歯車減速装置」の発明であり、この発明は、入力軸（モータ軸）に設けた偏芯カムと、この偏芯カムに被嵌された小径部を備え、かつ内歯を有する大径部とで構成した二条の環状凸条を備えた揺動歯車と、この揺動歯車の内歯と噛合する外歯を有する出力部材と、この出力部材に設けた出力部材とで構成する。しかし、この発明は、揺動歯車が、二条の環状凸条を備えた容器であることから、大型化し、かつ嵩張ることから、装置全体の重量が嵩み、その対策に苦慮すると考えられる。また、揺動歯車は、ハウジングに設けた突起部で規制されるので、稼動中に騒音が発生する虞があり、その改良が望まれると考えられる。

特開平３−２３９８４３号 特開２００４−１４４１０４

前記文献（１）、（２）においては、入力軸に設けた偏芯カム、又はカム軸と揺動歯車とを介して、減速する歯車減速機構であり、構造が複雑（装置の複雑化）となる。従って、この構造を採用する歯車減速装置が大型化し、また、コストの上昇を招来すること等の改良点が考えられ、また、この装置の複雑化は、取扱いと、組付け後のメンテナンスや、騒音の問題、或いは耐久性の劣化等の他の改良点を惹起する虞があり、問題である。

以上の問題を改良するために、［イ］ 本考案は、板材の組合せ構造で内接噛合遊星歯車構造を構成することで、例えば、前記装置の簡略化（偏芯、及び／又は、出力等の連結機構の簡略化）と、小型化（殊に、装置の肉薄化）等を図ることを意図する。また、［ロ］ 本考案は、装置を構成する素材を板材とすることで、例えば、装置の簡略化と小型化を、確実に達成すること、又は取扱いと、組付け後のメンテナンスの簡略化と、耐久性の向上等を意図する。さらに、［ハ］ 本考案は、回転する（転動する）外歯歯車の一部が、外周円板の内歯歯車に噛合するとともに、中間円板の外歯歯車の他部が、外周円板の内歯歯車より離間する構成を採用して、偏芯状態で回転する中間円板と、この中間円板の孔に挿入した分岐杆との組合せで、確実、かつスムーズな減速を図り、かつベアリングを設けることなく、確実、かつスムーズな減速を図ることを意図する。

請求項１の考案は、前記［イ］〜［ハ］の意図を達成する。

請求項１は、入力軸に設けた入力円板と、この入力円板の外周板面に被嵌した中間円板と、この中間円板の外周板面に設けた外歯歯車に噛合する内歯歯車を備えた外周円板とで構成した内接噛合遊星歯車構造であって、
前記中間円板に複数の孔を開設し、この各孔に、出力軸の分岐杆を、それぞれ挿入し、この各孔に各分岐杆を挿入した状態で、前記中間円板の外歯歯車の一部が、前記外周円板の内歯歯車に噛合するとともに、この中間円板の外歯歯車の他部が、前記外周円板の内歯歯車より離間する構成とした内接噛合遊星歯車構造である。

請求項２の考案は、前記［イ］〜［ハ］の意図を達成し、この意図を達成に最適な、ケーシングと、このケーシング内に設けた入力円板、及び中間円板、並びに外周円板とでなる内接噛合遊星歯車構造を提供することを意図する。

請求項２は、請求項１に記載の内接噛合遊星歯車構造であって、
前記外周円板をケーシングに、固止する構成とした内接噛合遊星歯車構造である。

請求項３の考案は、前記［イ］〜［ハ］の意図を達成し、この意図を達成に最適な、中間円板と、出力軸との関連機構を提供することを意図する。

請求項３は、請求項１に記載の内接噛合遊星歯車構造であって、
前記孔を丸孔とし、この丸孔内に分岐杆が移動可能に挿入される構成とした内接噛合遊星歯車構造である。

請求項１の考案は、入力軸に設けた入力円板と、入力円板の外周板面に被嵌した中間円板と、中間円板の外周板面に設けた外歯歯車に噛合する内歯歯車を備えた外周円板とで構成した内接噛合遊星歯車構造であって、
中間円板に複数の孔を開設し、各孔に、出力軸の分岐杆を、それぞれ挿入し、各孔に各分岐杆を挿入した状態で、中間円板の外歯歯車の一部が、外周円板の内歯歯車に噛合するとともに、中間円板の外歯歯車の他部が、外周円板の内歯歯車より離間する構成とした内接噛合遊星歯車構造である。

従って、請求項１は、下記の特徴を有する。
［イ］ 本考案は、板材の組合せ構造で内接噛合遊星歯車構造を構成することで、例えば、前記装置の簡略化（偏芯、及び／又は、出力等の連結機構の簡略化）と、小型化（殊に、装置の肉薄化）等が図れる。
［ロ］ 本考案は、装置を構成する素材を板材とすることで、例えば、装置の簡略化と小型化を、確実に達成すること、又は取扱いと、組付け後のメンテナンスの簡略化と、耐久性の向上等が図れる。
［ハ］ 本考案は、回転する外歯歯車の一部が、外周円板の内歯歯車に噛合するとともに、中間円板の外歯歯車の他部が、外周円板の内歯歯車より離間する構成を採用して、偏芯状態で回転すると、この中間円板の孔に挿入した分岐杆との組合せで、確実、かつスムーズな減速が図れ、かつベアリングを設けることなく、確実、かつスムーズな減速が図れる。

請求項２の考案は、請求項１に記載の内接噛合遊星歯車構造であって、
外周円板をケーシングに、固止する構成とした内接噛合遊星歯車構造である。

従って、請求項２は、下記の特徴を有する。
［イ］〜［ハ］
［ニ］ ケーシングと、このケーシング内に設けた入力円板、及び中間円板、並びに外周円板とでなる内接噛合遊星歯車構造の構造を提供できる。

請求項３の考案は、請求項１に記載の内接噛合遊星歯車構造であって、
孔を丸孔とし、丸孔内に分岐杆が移動可能に挿入される構成とした内接噛合遊星歯車構造である。

従って、請求項３は、下記の特徴を有する。
［イ］〜［ハ］
［ホ］ 中間円板と、出力軸との関連機構の構造を提供できる。

入力円板と、中間円板、並びに外周円板との関係を説明した断面概念模式図 図１の平面概念模式図 入力円板の斜視図 中間円板の斜視図 外周円板の斜視図 中間円板の丸孔と出力軸の分岐杆との関係を示した拡大模式図

以下、本考案の好ましい一実施例を説明する。

１は内接噛合遊星歯車構造のケーシング１で、このケーシング１は、図１において、横断方向Ｘにおいて、幅寸法が小さく（狭く）、かつこのケーシング１の壁体を肉薄形状で形成することで、小型化と軽量化を図る。そして、このケーシング１は、全体が環状の円板形状を呈する。

このケーシング１に設けられる部品で、前記内接噛合遊星歯車構造を構成する部品は、以下の配置構造である。例えば、図１において、このケーシング１内に、その自由端２ａが軸受等を介在して挿設され、その基端には、図示しない駆動源が設けられた（その横断方向Ｘに水平に設けられた）入力軸２と、この入力軸２の自由端２ａに設けられる板材で構成する入力円板３と、この入力円板３の外周板面３ａに被嵌する（鉛直方向Ｙに位置する）内周板面５ａを有し、かつ前記ケーシング１内に可動自在に設けられた中間円板５と、この中間円板５に複数設けた丸孔５００と（実施例では、９０°間隔で４個とした）、この中間円板５の外周板面５ｂに設けた外歯歯車５０１と、前記丸孔５００に隙間Ａをもって挿入される出力軸７の複数（実施例では四本）の分岐杆７００と、前記中間円板５の外歯歯車５０１に噛合する（鉛直方向Ｙに位置する）内歯歯車８００を内周板面８ａに設けた、前記ケーシング１に固止された外周円板８とで構成される。そして、前記中間円板５の外歯歯車５０１と、外周円板８の内歯歯車８００との関係を、下記の構造とする（状態とする）。即ち、この中間円板５の外歯歯車５０１の一部が、外周円板８の内歯歯車８００に噛合Ｂする状態を確保するとともに、この中間円板５の外歯歯車５０１の他部が、外周円板８の内歯歯車８００に離間Ｃする状態を確保する（中間円板５の偏芯位置とする）。

そして、この中間円板５の外歯歯車５０１の一部が、外周円板８の内歯歯車８００に噛合Ｂする状態において、この噛合Ｂする位置にある分岐杆７００は、丸孔５００の内周面の一方に位置する。換言すると、偏芯移動前方側（矢印イ）「向かって右側」にある中間円板５の部位に対応する関係となっている。そして、この中間円板５の外歯歯車５０１の他部が、外周円板８の内歯歯車８００に離間Ｃする状態において、この離間Ｃする位置にある分岐杆７００は、丸孔５００の内周面の他方に位置する。換言すると、偏芯移動後方側（矢印ロ）「向かって左側」にある中間円板５の部位に対応する関係となっている。この偏芯移動前方側（矢印イ）と、偏芯移動後方側（矢印ロ）は対峙関係である。一方、この対峙関係の中間位置にある、所謂、この中間円板５の外歯歯車５０１のその他部の二箇所が、外周円板８の内歯歯車８００に僅か離間Ｄする状態において、この僅か離間Ｄする位置にある分岐杆７００は、丸孔５００の真中に位置する。換言すると、偏芯移動前方側（矢印イ）と、偏芯移動後方側（矢印ロ）との偏芯移動上下側（矢印ハ、ニ）にある中間円板５の部位に対応する関係となっている。図２の平面図において、この偏芯移動前方側（矢印イ）と、偏芯移動後方側（矢印ロ）、並びに偏芯移動上下側（矢印ハ、ニ）「向かって上下側」を図示するが、略十字関係で示される。以上で説明した、図２の状態は、本構造の組立て時に形成し、かつ偏芯位置を決める。その後、この中間円板５の外歯歯車５０１の一部が、外周円板８の内歯歯車８００に噛合Ｂする状態と、同離間Ｃする状態等は、入力軸２を中心として、常時、偏芯回転（偏芯位置での回転）が維持される。また、丸孔５００にカラーを介して、分岐杆７００を設けることも可能である。この例では、騒音の減少と、容易な移動が図れる。尚、丸孔５００に代わり、長孔（図示しない）で構成する場合は、中間円板５の偏芯位置をよく固定できる特徴がある。

従って、図示しない、駆動源より入力された動力は、入力軸２を介して、入力円板３を回転する。この入力円板３の回転は、中間円板５に面接触を介して伝達されるとともに、前記噛合Ｂの状態が、常時確保され、減速しながら、この中間円板５の外歯歯車５０１が、外周円板８の内歯歯車８００に添って移動し、かつこの中間円板５は、その真円でなる内周板面５ａが、前記入力円板３の真円でなる外周板面３ａとの面接触を介して、所定の偏芯位置（偏芯状態）で回転する。この偏芯位置で回転することで、中間円板５の外歯歯車５０１は、外周円板８の内歯歯車８００に、順次、噛合いながら回転し（偏芯状態で回転し）、かつこの外歯歯車５０１と内歯歯車８００との歯数の差で、この例では、中間円板５の外歯歯車５０１の一回転（入力円板３の一回転）で、外周円板８の内歯歯車８００に規制されて（外周円板８がケーシング１に固定されていることを利用して規制し）一歯ずつずれ、この一歯分の減速が図れる。そして、この一歯分の減速は、中間円板５の内周板面５ａが、前記入力円板３の外周板面３ａに面接触であるが故に、この入力円板３の回転に対して、この中間円板５がスリップすることで、前記一歯分の減速が図れる構造である。この一歯分の減速は、前記中間円板５の外歯歯車５０１の回転と、外周円板８の内歯歯車８００との歯数の差と、この中間円板５がスリップで達成されることで、振動と、騒音の発生を最小限度に保持できること、ベアリングを要さず、減速機構が達成されることで、小型化とローコストで、かつ簡易な歯車減速機構を提供できる。

前述した内外歯歯車８００、５０１等の歯の形状は自由であり、また、丸孔５００を長孔とすることも可能であり、限定されない。また、その他の部材の形状も限定されない。

１ ケーシング
２ 入力軸
２ａ 自由端
３ 入力円板
３ａ 外周板面
５ 中間円板
５ａ 内周板面
５ｂ 外周板面
５００ 丸孔
５０１ 外歯歯車
７ 出力軸
７００ 分岐杆
８ 外周円板
８ａ 内周板面
８００ 内歯歯車
８ 連結部
Ａ 隙間
Ｂ 噛合
Ｃ 離間
Ｄ 僅か離間
Ｘ 横断方向
Ｙ 鉛直方向

Claims (3)

1. 入力軸に設けた入力円板と、この入力円板の外周板面に被嵌した中間円板と、この中間円板の外周板面に設けた外歯歯車に噛合する内歯歯車を備えた外周円板とで構成した内接噛合遊星歯車構造であって、
   前記中間円板に複数の孔を開設し、この各孔に、出力軸の分岐杆を、それぞれ挿入し、この各孔に各分岐杆を挿入した状態で、前記中間円板の外歯歯車の一部が、前記外周円板の内歯歯車に噛合するとともに、この中間円板の外歯歯車の他部が、前記外周円板の内歯歯車より離間する構成とした内接噛合遊星歯車構造。
2. 請求項１に記載の内接噛合遊星歯車構造であって、
   前記外周円板をケーシングに、固止する構成とした内接噛合遊星歯車構造。
3. 請求項１に記載の内接噛合遊星歯車構造であって、
   前記孔を丸孔とし、この丸孔内に分岐杆が移動可能に挿入される構成とした内接噛合遊星歯車構造。

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