JP4712654B2

JP4712654B2 - 部品アッセンブリ、動力伝達機構及び動力伝達装置の製造方法

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Publication number: JP4712654B2
Application number: JP2006249039A
Authority: JP
Inventors: 正幸石塚
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: JP2007155125A

Description

本発明は、部品アッセンブリ（部品の集合体）、及び動力伝達機構及び動力伝達装置の製造方法に関する。

ピニオンが直切り形成されたピニオン軸を介して入力された動力を相手機械へと出力する動力伝達装置として、従来から種々のものが知られている。

例えば、モータ等の動力源の動力を入力し、太陽歯車として機能するピニオンを介してそのモータの回転を減速して出力する単純遊星歯車減速機や、入力された動力の方向を変換して（場合により同時に減速等を行いつつ）出力する回転方向変換装置等がその例である。

具体例として、特許文献１に記載される動力伝達装置１０を図６に示す。図６は、動力伝達装置１０の主要な構成部分を示す断面図である。

動力伝達装置１０は、動力源であるモータ（図示しない）のモータ軸１９と、このモータ軸１９が嵌合して一体的に回転する継軸２０と、この継軸２０に設けられた挿入部２０Ｃに嵌合して一体的に回転可能なピニオン軸２４と、このピニオン軸２４に直切り形成されたピニオン２６と、該ピニオン２６に噛合して、モータ軸１９の回転を直交した回転へと変換する直交ギア５０とが備わっている。この直交ギア５０は直交軸５１と連結している。又、継軸２０は、軸受４６、４７に支持されており、自身が収容されるケーシング４０に対して回転可能とされている。なお、符号５４はオイルシールである。

動力伝達装置１０に動力源となるモータからの回転がモータ軸１９を介して入力されると、この回転は継軸２０、ピニオン軸２４、ピニオン２６へと伝達され、更には、ピニオン２６が噛合する直交ギア５０を回転させる。直交ギア５０の回転は、更に直交軸５１へと伝わって、直接又は間接的に図示せぬ相手機械へと出力されることになる。

動力伝達装置１０におけるピニオン軸２４は、直交ギア５０と噛合するピニオン２６が形成されたヘッド部分と、継軸２０の挿入部２０Ｃに嵌合している軸部分とで構成される。

特開２００２−２１９８４号公報

前述した動力伝達装置１０をはじめ、市場においての動力伝達装置は、その使用目的に応じて、容量や減速比の異なる様々なバリエーションのものが要求されている。

例えば、様々な減速比のバリエーションに着目する。図６に示した動力伝達装置１０で言えば、様々な減速比のバリエーションの要求を満たそうとすれば、ピニオン軸２４に直切形成されたピニオン２６と直交ギア５０との歯数の割合を変更することで実現できる。例えば、直交ギア５０の歯数はそのままに、ピニオン２６の歯数を多くすれば、減速比は小さくなる。一方、ピニオン２６の数を少なくすれば、減速比は大きくなる。このとき、ピニオン２６の歯数を多くするということは、同一のモジュールならば、ピニオン軸２４におけるヘッド部分の直径は必然的に大きくなる。一方、ピニオン２６の歯数を少なくすれば、ピニオン軸２４におけるヘッド部分の直径は小さくなる。

ピニオン軸２４において、ピニオン２６が直切り形成されるヘッド部分のみの径を変更して、継軸２０の挿入部２０Ｃに嵌合する部分である軸部分の径は変化させずに作成することも可能ではあるものの、ヘッド部分よりも軸部分の径が小さい（細い）場合には、十分な伝達トルクが確保できず、又、ヘッド部分よりも軸部分の径が大きい（太い）場合には、ピニオン２６を歯切り形成する際の加工が非常に難しく、又、いずれの場合でもピニオン軸２４全体を削り出す際の削り出し部が多くなってしまい、加工に時間が掛かると共に、材料に無駄が生じる。よって、ピニオン軸２４においては、軸部分の径は、ピニオン２６が形成されるヘッド部分の歯底円とほぼ同一の径とするのが望ましい。

そうすると、必然的に減速比に応じて軸部分の径が異なってしまい、ピニオン軸２４へと動力を伝達する継軸２０における挿入部２０Ｃの大きさも減速比に応じて専用のものを用意する必要がある。しかしながら、形状が複雑でもともと製造コストのかかる継軸２０を減速比毎に専用品として用意するということは非常にコストがかかってしまう。

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであって、連結するピニオンのピニオン軸径が異なる場合でも、継軸を共用化することをその課題とする。

本発明は、動力伝達装置における動力伝達機構を構成する部品アッセンブリであって、第１のピニオンが直切り形成された第１のピニオン軸と、第２のピニオンが直切り形成された第２のピニオン軸と、前記第１のピニオン軸を直接締め代を有して組み込み可能な挿入部を有し、且つ、他の１の回転部材と連結可能であって、該他の１の回転部材の回転を前記第１のピニオン軸へと伝達可能な継軸と、前記第２のピニオン軸と連結されると共に前記継軸の前記挿入部に締め代を有して組み込み可能とされ、前記他の１の回転部材の回転を前記第２のピニオン軸へと伝達可能とするカラーと、を備え、前記カラーは、前記第２のピニオン軸と接触する内周面と前記挿入部に接触する外周面とを有し、前記第１のピニオン軸の表面硬度Ｐ１、前記第２のピニオン軸の表面硬度Ｐ２、前記カラーの内周面の表面硬度Ｃｉ、前記カラーの外周面の表面硬度Ｃｏ、前記挿入部の表面硬度Ｔとの関係が、Ｐ２＞Ｃｉ、Ｃｉ＜Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１≠Ｔであることにより、上記課題を解決するものである。

これにより、一種類の継軸を共用して、複数の減速比に対応することが可能な動力伝達機構を提供することができる。更に、（軸径の大きな）第１のピニオン軸の場合にはカラーを介さずに直接継軸と連結でき、（軸径の小さな）第２のピニオン軸の場合には、カラーを用いて同一の継軸と連結可能となる。

なお、ここで言う「アッセンブリ」とは、動力伝達装置における動力伝達機構を構成する部品全体の総称（集合体）のことであり、この集合体の構成物（例えば、ピニオン軸、カラー、継軸など）を適宜組み合わせることによって、複数の（例えば減速比が）異なる動力伝達装置を提供することができるものである。

又、本発明は、入力された動力を相手機械へと出力する動力伝達装置における動力伝達機構であって、ピニオンが直切り形成されたピニオン軸と、前記ピニオン軸が挿入される挿入部を有し、且つ、他の１の回転部材と連結可能であって、該他の１の回転部材の回転を前記ピニオン軸へと伝達可能な継軸と、前記ピニオン軸と連結されると共に前記継軸の前記挿入部に締め代を有して組み込み可能とされ、前記他の１の回転部材の回転を前記ピニオン軸へと伝達可能とするカラーとを備え、前記カラーは、前記ピニオン軸と接触する内周面と前記挿入部に接触する外周面とを有し、前記ピニオン軸の表面硬度Ｐ、前記カラーの内周面の表面硬度Ｃｉ、前記カラーの外周面の表面硬度Ｃｏ、前記挿入部の表面硬度Ｔとの関係は、Ｐ＞Ｃｉ、Ｃｉ＜Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであることにより、上記課題を解決するものである。

これにより、様々な軸径のピニオン軸をカラーを介して同一の継軸に連結することが可能となる。

又、本発明は、動力伝達装置の製造方法であって、第１のピニオンが直切り形成された第１のピニオン軸を用意する工程と、第２のピニオンが直切り形成された第２のピニオン軸を用意する工程と、前記第１のピニオン軸を直接締め代を有して組み込み可能な挿入部を有し、且つ、他の１の回転部材と連結可能であって、該他の１の回転部材の回転を前記第１のピニオン軸へと伝達可能な継軸を用意する工程と、前記第２のピニオン軸と連結可能であると共に前記挿入部に締め代を有して組み込み可能とされ、前記他の１の回転部材の回転を前記第２のピニオン軸へと伝達可能であって、前記第１のピニオン軸の表面硬度をＰ１、前記第２のピニオン軸の表面硬度をＰ２、自身の内周面の表面硬度をＣｉ、自身の外周面の表面硬度をＣｏ、前記挿入部の表面硬度をＴとしたときに、Ｐ２＞Ｃｉ、Ｃｉ＜Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１≠Ｔを満足するカラーを用意する工程と、前記挿入部に直接前記第１のピニオン軸を締め代を有して組み込むか、若しくは、前記カラーに前記第２のピニオン軸を連結して、当該カラーを前記挿入部に締め代を有して組み込むかを選択する工程を経て動力伝達装置を製造することにより、上記課題を解決するものである。

この方法によって動力伝達装置を製造することにより、ユーザーの求める性能に対応した種々の動力伝達装置を機動的に提供することができる。

動力伝達装置において、作成コストのかかる継軸の共用化が図れる。

以下、添付図面を用いて本発明に係る実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した実施形態の一例である動力伝達装置としての単純遊星歯車減速機１１０の断面図である。又、図２は、前記単純遊星歯車減速機１１０に組み込まれた動力伝達機構Ｇ（継軸１２０、カラー１２２、ピニオン軸１２４との連結部分）の拡大図である。

単純遊星歯車減速機１１０は、動力源であるモータのモータ軸（図示しない。本実施形態においては、特許請求の範囲における「他の１の回転部材」に相当。）が圧入される（締め代を有して組み込まれる）モータ軸挿入孔１２０Ｍを備えた継軸１２０が、軸受１４６を介して継カバー１４２に回転自在に支持されている。この継カバー１４２にはボルト１４３を介して連結カバー１４４が結合されている。又、継軸１２０には、ピニオン軸１２４（第２のピニオン軸）を挿入するための挿入部１２０Ｃが設けられている。ピニオン軸１２４は、ピニオン１２６が直切り形成されているヘッド部分と挿入部１２０Ｃに挿入される軸部分とからなる。ピニオン軸１２４の軸部分の径（直径）ｄは継軸１２０の挿入部１２０Ｃの直径（内径）Ｄよりも小さいため、ピニオン軸１２４をそのまま継軸１２０における挿入部１２０Ｃに挿入しても、隙間が生じる。そこで、ピニオン軸１２４は、円筒形状をしたカラー１２２を介して継軸１２０における挿入部１２０Ｃに圧入されて連結されている。即ち、継軸１２０の挿入部１２０Ｃにカラー１２２が圧入固定されており、更に該カラー１２２の中空部分にピニオン軸１２４が圧入固定されている（詳細は後述）。なお、図示はしていないが、継軸１２０の挿入部１２０Ｃに直接圧入して連結可能なピニオン軸（第１のピニオン軸）が別途用意されており、前述したピニオン軸（第２のピニオン軸）１２４、継軸１２０、カラー１２２にこの第１ピニオン軸を含めて、動力伝達機構Ｇを構成する部品アッセンブリとなる。

ピニオン軸１２４に直切り形成されたピニオン１２６は、遊星歯車１２８と噛合している。この遊星歯車１２８は、ピニオン１２６と噛合すると同時に、内歯歯車１３４とも噛合している。なお、本実施形態においては、内歯歯車１３４とケーシング本体１４０とは一体的に形成されている。

遊星歯車１２８は、キャリアピン１３０に軸受を介して回転自在に支持されており、更にこのキャリアピン１３０は、キャリア１３２に嵌合し、両持ち支持されている。又、このキャリア１３２は、軸受１４８、１５０を介してケーシング本体１４０に支持されており、遊星歯車１２８が公転するに伴って、ケーシング本体１４０に対して回転可能とされている。

なお、ケーシング本体１４０と継カバー１４２とはボルト１４１で連結固定されている。又、符号１５２及び１５４はオイルシールである。

次に、単純遊星歯車減速機１１０の作用について説明する。

動力源であるモータ（図示しない）の回転が、モータ軸挿入孔１２０Ｍに挿入されたモータ軸を介して継軸１２０に伝わると、この継軸１２０の挿入部１２０Ｃに圧入されているカラー１２２及びこのカラー１２２の中空部分に更に圧入されているピニオン軸１２４も回転する。これに伴い、ピニオン軸１２４の回転がピニオン１２６を介して遊星歯車１２８へと伝達される。この遊星歯車１２８は、ピニオン１２６と噛合すると同時に内歯歯車１３４とも噛合しているため、ピニオン１２６からの回転を受けると、ピニオン軸１２４の回転方向と反対の方向に自転をしながら、ピニオン軸１２４の回転方向と同方向にゆっくりと公転を始める。このゆっくりとした（減速された）公転成分は、遊星歯車１２８に備わるキャリアピン１３０を介してキャリア１３２へと伝達される。更にこのキャリア１３２の回転は、図示せぬ相手機械へと順次伝達されることになる。

本実施形態のように、継軸１２０の挿入部１２０Ｃの直径（内径）Ｄと、ピニオン軸１２４の軸部分の径（直径）ｄとが異なる（隙間がある）場合であっても、カラー１２２を用いることによって、十分な伝達トルクを確保しつつ連結することが可能となっている。

次に、図２を用いて継軸１２０、カラー１２２、ピニオン軸１２４の連結（圧入）部分、即ち、動力伝達機構Ｇについて詳細に説明する。

継軸１２０の挿入部１２０Ｃの直径（内径）はＤである。本実施形態においては、カラー１２２は継軸１２０の挿入部１２０Ｃに圧入（締め代を有した組み込み）により結合されている。よって、圧入前の状態であれば厳密には挿入部１２０Ｃの直径Ｄよりもカラー１２２の外径Ｄの方が僅かに大きくなるように構成されている。なお、ここでは以降、便宜上このような締め代の分は無視して双方共単にＤと称する。又、カラー１２２の内径（中空部分の径）はｄである。本実施形態においてはこの部分でもピニオン軸１２４はカラー１２２に圧入されて結合されている。なお、ここでも以降は、便宜上このような締め代の分は無視して双方共単にｄと称する。よって、圧入前の状態であれば厳密にはピニオン軸１２４の直径ｄの方がカラー１２２の内径ｄよりも僅かに大きく設計されている。

継軸１２０は、例えば機械構造用合金鋼若しくは機械構造用炭素鋼を用いて作成されており、少なくともその挿入部１２０Ｃの表面は焼入れ焼戻し処理、又は焼入れ焼戻し処理に更に加えて窒化処理が施されている。これらの処理によって、その表面は機械構造用合金鋼を用いて作成されている場合には、ＨＲＣ２７．６乃至３５．５の硬度を有している。又機械構造用炭素鋼を用いて作成されている場合にはＨＲＣ１３．８乃至２７．６の表面硬度を有している。更に、窒化処理が加えられている場合には機械構造用合金鋼、機械構造用炭素鋼のいずれを用いて作成されている場合でもＨＲＣ６２．５以上の硬度が確保される。

同様に、カラー１２２においても、機械構造用合金鋼若しくは機械構造用炭素鋼で作成されている。カラー１２２の外周面１２２Ｏは例えば浸炭、高周波数焼き入れ、軟窒化処理のいずれかの表面処理が施されている。これらの処理によって、カラー１２２の外周面１２２ＯはＨＲＣ５０以上の表面硬度が確保される。更に、カラー１２２の内周面１２２Ｉにおいては、焼入れ焼戻し処理が施されている。この処理によって、カラー１２２が機械構造用合金鋼を用いて作成されている場合にはその内周面１２２Ｉの表面硬度はＨＲＣ２７．６乃至３５．５程度の表面硬度を有し、機械構造用炭素鋼を用いて作成されている場合には、その内周面１２２Ｉの表面硬度はＨＲＣ１３．８乃至２７．６の表面硬度を有している。

ピニオン軸１２４においてもその材質に機械構造用合金鋼若しくは機械構造用炭素鋼を用いて作成されており、少なくともピニオン軸１２４の軸部分の表面においては浸炭、高周波焼き入れ、軟窒化等の表面処理が施されている。ピニオン軸１２４の表面処理を浸炭若しくは高周波焼き入れにより処理した場合には、その表面硬度はＨＲＣ５５乃至６２が確保され、軟窒化により表面処理された場合にはＨＲＣ４９．１以上が確保されている。

又、本実施形態における単純遊星歯車減速機１１０においては、第１のピニオン軸（図示しない）及び第２のピニオン軸（ピニオン軸１２４）の表面硬度をＰ、カラー１２２の内周面１２２Ｉの表面硬度をＣｉ、カラー１２２の外周面１２２Ｏの表面硬度をＣｏ、継軸１２０の挿入部１２０Ｃの表面硬度をＴとした場合に、それぞレの硬度の関係は、
Ｐ＞Ｃｉ、Ｃｉ≦Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔ・・・・・・（１）
の関係が保たれている。このように構成することで、圧入されて結合される場合の雄部材と雌部材（例えば、継軸１２０とカラー１２２の関係で見ればカラー１２２が雄部材、継軸１２０が雌部材となる。又、カラー１２２とピニオン軸１２４との関係で見れば、ピニオン軸１２４が雄部材となりカラー１２２が雌部材となる。）との間に雄部材の方が硬いという硬度差が生じ、組み付け精度を維持することが可能となる。即ち、雄部材と雌部材との間に硬度差が殆ど無い場合には、圧入した際にいずれかの部材にかじりが生じる等の不具合が発生する（前述したように、圧入前の雄部材と雌部材との大きさ（径）が僅かに異なっていることに起因する）。しかし、本実施形態のように雄部材と雌部材との間に硬度差を設けることによって圧入する際に硬度の低い部材が僅かに潰れながら連結され、かじること無く高精度に組付けが可能となっている。

なお、カラー１２２の内周面１２２Ｉ及び外周面１２２Ｏの表面硬度を非常に高くすることによって、次のような関係式の硬度差を設けてもよい。即ち、第１のピニオン軸（図示しない）及び第２のピニオン軸（ピニオン軸１２４）の表面硬度をＰ、カラー１２２の内周面１２２Ｉの表面硬度をＣｉ、カラー１２２の外周面１２２Ｏの表面硬度をＣｏ、継軸１２０の挿入部１２０Ｃの表面硬度をＴとした場合に、それぞれの硬度の関係を
Ｐ＜Ｃｉ、Ｃｏ＞Ｔ・・・・・・（２）
として構成してもよい。

このような関係の表面硬度とすることによって、ピニオン軸１２４のピニオン１２６部分のみを高周波焼入れ等の表面処理をするだけで済む（軸の部分の表面硬度はある程度低くてもよい）という利点がある。

続いて、図３を用いて本発明に係る他の実施形態の一例を説明する。

なお、図３においては動力伝達機構を構成する部品としての継軸３２０、ピニオン軸３２４Ｂ、３２４Ｓ、カラー３２２のみを取り出している。

継軸３２０にはピニオン軸を挿入するための挿入部３２０Ｃが設けられている。又、軸径が異なる２つのピニオン軸であって、軸径が大きな大ピニオン軸（第１のピニオン軸）３２４Ｂと軸径が小さな小ピニオン軸（第２のピニオン軸）３２４Ｓとが用意されている。このうちいずれかのピニオン軸が前記挿入部３２０Ｃに挿入されて連結される。このとき、大ピニオン軸３２４Ｂの軸部分の軸径Ｄは継軸３２０の挿入部３２０Ｃの直径（内径）と対応しており、カラーを用いることなく直接圧入により連結することが可能となっている。一方、軸径の小さな小ピニオン軸３２４Ｓにおいては、その軸部分の軸径ｄは継軸３２０の挿入部３２０Ｃの直径（内径）よりも小さいため、そのまま挿入しても隙間が生じる。そこで、カラー３２２を小ピニオン軸３２４Ｓの軸部分に装着（連結）することによって、小ピニオン軸３２４Ｓが継軸３２０の挿入部３２０Ｃに挿入される際に、この小ピニオン軸３２４Ｓの軸径ｄを挿入部３２０Ｃの直径（内径）と対応させている。

このように、大ピニオン軸３２４Ｂの軸部分を直接圧入可能な挿入部３２０Ｃを有する継軸３２０と、大ピニオン軸３２４Ｂと、小ピニオン軸３２４Ｓと、この小ピニオン軸３２４Ｓの軸部分の軸径ｄを継軸３２０における挿入部３２０Ｃの直径（内径）と対応させることができるカラー３２２とを揃えて「部品アッセンブリ」として用意することによって、単一の継軸３２０を用いて、種々の減速比に対応できる動力伝達機構を構成することができる。

なお、図３を用いて説明した動力伝達機構を構成する部品アッセンブリに関しても、以下のような表面硬度の関係を有することが望ましい。即ち、大ピニオン軸３２４Ｂの表面硬度をＰ１、小ピニオン軸３２４Ｓの表面硬度をＰ２、カラー３２２の内周面の表面硬度をＣｉ、カラーの外周面の表面硬度をＣｏ、継軸３２０の挿入部３２０Ｃの表面硬度をＴとした場合に以下のいずれかの関係式が成り立つような表面硬度とするのが望ましい。

Ｐ２＞Ｃｉ、Ｃｉ≦Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１≠Ｔ・・・・・・（３）
即ち、Ｐ２＞Ｃｉ、Ｃｉ≦Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１＞Ｔ・・・・（３ａ）
若しくは、Ｐ２＞Ｃｉ、Ｃｉ≦Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１＜Ｔ・・（３ｂ）

又は、Ｐ２＜Ｃｉ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１≠Ｔ・・・・・・（４）
即ち、Ｐ２＜Ｃｉ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１＞Ｔ・・・・・・（４ａ）
若しくは、Ｐ２＜Ｃｉ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１＜Ｔ・・・・・・（４ｂ）
のいずれかの関係である。

このような関係を成り立たせることによって、圧入される雄部材及び雌部材の硬度差がない場合における部材のかじりを防止でき、組み付け精度を維持することができる。

次に、図４を用いて更に他の実施形態の一例を説明する。

ここでも動力伝達機構を構成する部品としての、継軸４２０、ピニオン軸４２４Ｂ、４２４Ｓ−１、４２４Ｓ−２、カラー４２２−１、４２２−２を取り出して説明する。

継軸４２０にはピニオン軸を挿入するための挿入部４２０Ｃが備わっている。この挿入部４２０Ｃに直接圧入することができる大ピニオン軸（第１のピニオン軸）４２４Ｂが用意されている点は、先程図３を用いて説明した実施形態と同様である。

本実施形態においては、先程図３を用いて説明した小ピニオン軸３２４Ｓが、複数且つ異なる軸径の小ピニオン軸の群４２４Ｓとして構成されている点にある。小ピニオン軸群４２４Ｓには、軸径がｄ１である小ピニオン軸４２４Ｓ−１と、軸径がｄ２である小ピニオン軸４２４Ｓ−２が備わっている。このうちのいずれかが、第２のピニオン軸となる。又、これらの小ピニオン軸群４２４Ｓにそれぞれ対応するように、カラーがカラー群４２２として用意されている。具体的には、小ピニオン軸４２４Ｓ−１に対応するようにカラー４２２−１が用意され、これらが組み合わされて連結されると共に、カラー４２２−１を挿入部４２０Ｃに圧入することによって、継軸４２０の回転を小ピニオン軸４２４Ｓ−１へと伝達することが可能になる。又、小ピニオン軸４２４Ｓ−２には対応するカラー４２２−２が用意され、これらが組み合わされて連結されると共に、カラー４２２−２を挿入部４２０Ｃに圧入することによって、継軸４２０の回転を小ピニオン軸４２４Ｓ−２へと伝達することが可能になる。

このように、単一種類の継軸４２０を中心に、大ピニオン軸４２４Ｂの軸径Ｄよりも小さい範囲内で異なる軸径を有する小ピニオン軸を小ピニオン軸群４２４Ｓとして構成し、それぞれの小ピニオン軸４２４Ｓ−１、４２４Ｓ−２に対応するカラー４２２−１、４２２−２とカラー群４２２とを揃えて「部品アッセンブリ」として用意することによって、単一の継軸４２０を用いて、更に種々の減速比に対応できる動力伝達機構を構成することができる。

なお、ここでは小ピニオン軸を構成する小ピニオン軸群として２種類のピニオン軸で説明したが、これに限らず、３種類以上であってもよい。

なお、図４を用いて説明した動力伝達機構を構成する部品アッセンブリに関しても、前述したような表面硬度の関係を有することが望ましい。即ち、大ピニオン軸４２４Ｂの表面硬度をＰ１、小ピニオン軸４２４Ｓ−１、４２４Ｓ−２の表面硬度をＰ２、カラー４２２−１、４２２−２の内周面の表面硬度をＣｉ、カラー４２２−１、４２２−２の外周面の表面硬度をＣｏ、継軸４２０の挿入部４２０Ｃの表面硬度をＴとした場合に、前述の（３）式又は（４）式のいずれかの関係式が成り立つような表面硬度とするのが望ましい。

次に、図５を用いて参考例を説明する。

なお、ここでも動力伝達機構を構成する部品（継軸５２０、ピニオン軸５２４−１、５２４−２、５２４−３、カラー５２２−１、５２２−２、５２２−３）を取り出して説明する。

本実施形態においては、図３及び図４を用いて説明したような、継軸５２０に備わる挿入部５２０Ｃにカラーを介することなく直接圧入することができる大ピニオン軸は存在していない。軸部分の径の異なるピニオン軸５２４−１、５２４−２、５２４−３が複数用意されてピニオン軸群４２４として用意され、更にそれぞれのピニオン軸５２４−１、５２４−２、５２４−３に対応するカラー５２２−１、５２２−２、５２２−３がカラー群５２２として構成されている。即ち、ピニオン軸が継軸５２０の挿入部５２０Ｃに挿入される場合には、必ずカラーを介して連結されることとなっている。例えば、軸径がｄ１であるピニオン軸４２４−１にはカラー４２２−１が対応し、軸径がｄ２であるピニオン軸４２４−２にはカラー４２２−２が対応し、軸径がｄ３であるピニオン軸４２４−３にはカラー４２２−３がそれぞれ対応することによって、それぞれが継軸５２０の挿入部５２０Ｃにカラーを介して連結されることが可能となる。

このように、単一種類の継軸５２０を中心に、ピニオン軸をピニオン軸群５２４Ｓとして構成し、それぞれのピニオン軸５２４Ｓ−１、５２４Ｓ−２、５２４Ｓ−３に対応するカラー５２２−１、５２２−２、５２２−３をカラー群５２２とを揃えて「部品アッセンブリ」として用意することによって、単一の継軸５２０を用いて、更に種々の減速比に対応できる動力伝達機構を構成することができる。

なお、ここでは３種類のピニオン軸をピニオン軸群として説明したが、これに限らず、２種類でもよいし、４種類以上であってもよい。

なお、図５を用いて説明した動力伝達機構を構成する部品アッセンブリに関しても、前述したような表面硬度の関係を有することが望ましい。即ち、ピニオン軸５２４−１、５２４−２、５２４−３の表面硬度をＰ、カラー５２２−１、５２２−２、５２２−３の内周面の表面硬度をＣｉ、カラー５２２−１、５２２−２、５２２−３の外周面の表面硬度をＣｏ、継軸５２０の挿入部５２０Ｃの表面硬度をＴとした場合に前述の（１）式又は（２）式のいずれかの関係式が成り立つような表面硬度とするのが望ましい。

なお、上述の実施形態における動力伝達装置を製造する場合には、その工程中に、部品アッセンブリを構成する部品をそれぞれ用意する工程と、継軸の挿入部に直接第１のピニオン軸を圧入するか、若しくは、継軸の挿入部にカラーを介して第２のピニオン軸を圧入するかを選択する工程、又は、継軸の挿入部に第１のカラーを介して第１のピニオン軸を圧入するか、若しくは、継軸の挿入部に第２のカラーを介して第２のピニオン軸を圧入するかを選択する工程のいずれかの工程が存在しており、かかる工程を経て動力伝達装置が製造される。このように製造することによって、ユーザーの求める性能に対応した種々の動力伝達装置を機動的に提供することができる。

又、継軸に設けられる挿入部は、例えば、モータ軸が挿入されるモータ軸挿入孔と連結されていてもよい。即ち、継軸を貫通する貫通孔であってもよい。

又、実施形態として単純遊星歯車減速機１１０を用いて動力伝達機構を説明したが、この動力伝達機構はこの部分（モータ軸を受ける入力軸の部分）に限定される趣旨のものではない。例えば、図示はしていないが２段構成の単純遊星歯車減速機である場合には、例えば図１におけるキャリア１３２が（２段目における）動力伝達機構の継軸として機能する場合もある。

又、前記説明したピニオン軸群、カラー群における「群」とは、特定された動力伝達装置における特定部分に使用される部材（ピニオン軸、カラー）の種類を群として表現したものであって、例えば２段減速である場合にはそれぞれ１段目で群を構成し、２段目においては別の群を構成する。即ち、１つの装置内であっても、使用されている部分が異なることによって別の群を構成するものである。

又、この「部品アッセンブリ」は、当該部品アッセンブリを構成する部品が全て現実に在庫として用意されている必要はなく、例えば顧客からの注文に応じて該部品アッセンブリに含まれる部品を提供できるように受注体制が整っているものも含まれる概念である。即ち、カタログ等において部品アッセンブリの全部又は一部が部品として存在していることを表示しているような段階であっても含まれる概念である。

又、「用意する工程」とは、文字通り、既に加工された各部品（例えばピニオン軸）を組み付けのために用意する工程であることは勿論、各部品の加工が未だ行われておらずに、加工のための用意（素材の手配や加工具の手配など）だけが行われた段階であっても含み得る概念である。

又、上記実施形態においては、「締め代を有した組み込み」の例として「圧入」が示されていたが、「締め代を有した組み込み」には、このほかに、「焼き嵌め」、「冷し嵌め」等の温度差に起因する膨張差あるいは収縮差を利用した組み込みがある。このような「締め代を有した組み込み」であっても本発明の意図する所定の効果が得られる。

本発明は、実施形態として説明した単純遊星歯車減速機に用いられることは勿論、動力変換装置や増速機等、ピニオンを使用する機械装置に広く適用することが可能である。

本発明の実施形態の一例である単純遊星歯車減速機の断面図図１における動力伝達機構（継軸、カラー、ピニオン軸）の連結部分の拡大図本発明の他の実施形態の一例である動力伝達機構の部品アッセンブリの構成例本発明の更に別の実施形態の一例である動力伝達機構の部品アッセンブリの構成例本発明の参考例である動力伝達機構の部品アッセンブリの構成例特許文献１に記載される動力伝達装置の断面図

符号の説明

１１０…単純遊星歯車減速機（動力伝達装置）
１２０…継軸
１２０Ｃ…挿入部
１２０Ｍ…モータ軸挿入孔
１２２…カラー
１２２Ｃ…内周面（カラー）
１２２Ｃ…外周面（カラー）
１２４…ピニオン軸
１２６…ピニオン
１２８…遊星歯車
１３０…キャリアピン
１３２…キャリア
１３４…内歯歯車
１３６…キャリアボルト
１４０…ケーシング本体
１４２…継カバー
１４４…連結カバー
１４６、１４８、１５０…軸受
１５２、１５４…オイルシール

Claims

動力伝達装置における動力伝達機構を構成する部品アッセンブリであって、
第１のピニオンが直切り形成された第１のピニオン軸と、
第２のピニオンが直切り形成された第２のピニオン軸と、
前記第１のピニオン軸を直接締め代を有して組み込み可能な挿入部を有し、且つ、他の１の回転部材と連結可能であって、該他の１の回転部材の回転を前記第１のピニオン軸へと伝達可能な継軸と、
前記第２のピニオン軸と連結されると共に前記継軸の前記挿入部に締め代を有して組み込み可能とされ、前記他の１の回転部材の回転を前記第２のピニオン軸へと伝達可能とするカラーと、
を備え、
前記カラーは、前記第２のピニオン軸と接触する内周面と前記挿入部に接触する外周面とを有し、
前記第１のピニオン軸の表面硬度Ｐ１、前記第２のピニオン軸の表面硬度Ｐ２、前記カラーの内周面の表面硬度Ｃｉ、前記カラーの外周面の表面硬度Ｃｏ、前記挿入部の表面硬度Ｔとの関係が、
Ｐ２＞Ｃｉ、Ｃｉ＜Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１≠Ｔである
ことを特徴とする部品アッセンブリ。
入力された動力を相手機械へと出力する動力伝達装置における動力伝達機構であって、
ピニオンが直切り形成されたピニオン軸と、
前記ピニオン軸が挿入される挿入部を有し、且つ、他の１の回転部材と連結可能であって、該他の１の回転部材の回転を前記ピニオン軸へと伝達可能な継軸と、
前記ピニオン軸と連結されると共に前記継軸の前記挿入部に締め代を有して組み込み可能とされ、前記他の１の回転部材の回転を前記ピニオン軸へと伝達可能とするカラーとを備え、
前記カラーは、前記ピニオン軸と接触する内周面と前記挿入部に接触する外周面とを有し、
前記ピニオン軸の表面硬度Ｐ、前記カラーの内周面の表面硬度Ｃｉ、前記カラーの外周面の表面硬度Ｃｏ、前記挿入部の表面硬度Ｔとの関係は、
Ｐ＞Ｃｉ、Ｃｉ＜Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔである
ことを特徴とする動力伝達機構。
動力伝達装置の製造方法であって、
第１のピニオンが直切り形成された第１のピニオン軸を用意する工程と、
第２のピニオンが直切り形成された第２のピニオン軸を用意する工程と、
前記第１のピニオン軸を直接締め代を有して組み込み可能な挿入部を有し、且つ、他の１の回転部材と連結可能であって、該他の１の回転部材の回転を前記第１のピニオン軸へと伝達可能な継軸を用意する工程と、
前記第２のピニオン軸と連結可能であると共に前記挿入部に締め代を有して組み込み可能とされ、前記他の１の回転部材の回転を前記第２のピニオン軸へと伝達可能であって、前記第１のピニオン軸の表面硬度をＰ１、前記第２のピニオン軸の表面硬度をＰ２、自身の内周面の表面硬度をＣｉ、自身の外周面の表面硬度をＣｏ、前記挿入部の表面硬度をＴとしたときに、Ｐ２＞Ｃｉ、Ｃｉ＜Ｃｏ、Ｃｏ＞Ｔであって、且つ、Ｐ１≠Ｔを満足するカラーを用意する工程と、
前記挿入部に直接前記第１のピニオン軸を締め代を有して組み込むか、若しくは、前記カラーに前記第２のピニオン軸を連結して、当該カラーを前記挿入部に締め代を有して組み込むかを選択する工程を含む
ことを特徴とする動力伝達装置の製造方法。