JP6136154B2 - 遊星歯車減速機構 - Google Patents
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なお、特許文献2に記載された遊星歯車減速機構では、ピッチ円の直径及び歯数が共に同等に設定された第1歯車部及び第2歯車部を有する段付遊星歯車が提案されている。そして、第1歯車部に噛合する固定リングギヤ及び第2歯車部に噛合する可動リングギヤの歯数差が「1」に設定されている。
前記第1歯車部及び前記第2歯車部の歯数差を「4」に設定し、前記太陽歯車、前記固定リングギヤ、前記第1歯車部、前記第2歯車部及び前記可動リングギヤの歯数が「4」の整数倍に設定されていることを要旨とする。
同構成によれば、例えば前記段付遊星歯車の個数が「2」である場合には、部品点数を削減することができる。一方、前記段付遊星歯車の個数が「4」である場合には、出力トルクが大きいときにもこれら4個の段付遊星歯車の協働で所要の強度を確保することができる。
図1に示すように、いわゆる3K型の遊星歯車減速機構10は、入力軸となる太陽歯車11と、該太陽歯車11と同軸に配置された固定リングギヤ12と、キャリア部材13と、太陽歯車11と同軸に配置され出力軸となる可動リングギヤ14とを備えて構成される。
図3に示すように、本実施形態では、太陽歯車11の歯数は「14」に、固定リングギヤ12(内歯車12a)の歯数は「72」に、第1歯車部21の歯数は「28」に、第2歯車部22の歯数は「24」に、可動リングギヤ14の歯数は「68」に設定されている。つまり、太陽歯車11、固定リングギヤ12、第1歯車部21、第2歯車部22及び可動リングギヤ14の歯数が全て「2」の整数倍に設定されている。より厳密には、太陽歯車11以外の歯数が全て「4」の整数倍に設定されている。また、第1歯車部21及び第2歯車部22の歯数差は「4(=28−24)」に設定されている。
本実施形態では、第1歯車部21及び第2歯車部22の歯数差を「4」に設定したことで、太陽歯車11の回転速度を十分に減速させて可動リングギヤ14から出力することができる。すなわち、図3に示した歯数の設定により、ギヤ比66.4の高減速化が実現されている。
既述のように、第1歯車部21の歯数及び第2歯車部22の歯数が共に「4」の整数倍であり、第1歯車部21及び第2歯車部22の歯数差が「4」であることで、図4に示すように、第1歯車部21の歯及び第2歯車部22の歯は、段付遊星歯車20の軸線を中心とする周方向に等角度(90°)間隔で配置される四箇所で位相が一致している。
(1)本実施形態では、段付遊星歯車20の第1歯車部21及び第2歯車部22の歯数差を「4」に設定したことで、太陽歯車11の回転速度を十分に減速させて可動リングギヤ14から出力することができる。また、第1歯車部21及び第2歯車部22の歯数差が「4」であることで、小径側である第2歯車部22の歯のモジュールが小さくなることを抑えることができ、該第2歯車部22の強度が低くなることを抑えることができる。また、段付遊星歯車20は、歯数差が「4」に設定された第1歯車部21及び第2歯車部22の2段構造であって、従来形態のように強度確保のために金属製の薄板歯車を位相を合わせて積層したり、複数の段付遊星歯車の各々の第1歯車部及び第2歯車部間に複雑な位相差を設定したりする必要もない。
また、第1歯車部21及び第2歯車部22の位相を型で決めた場合、仮に第1歯車部21及び第2歯車部22の位相がずれていたとしても、当該ずれは全ての段付遊星歯車20で共通であることで、該段付遊星歯車20等の作動・性能への影響は実質的に皆無である。
(4)本実施形態では、第1歯車部21の歯及び第2歯車部22の歯の位相が一致する、段付遊星歯車20の軸線を中心とする周方向に等角度間隔(90°)で配置される四箇所の全ての角度位置に合わせて、組付け時の位相合わせ用の位相決め用穴27を設けた。従って、キャリア23,24に支持された2個の段付遊星歯車20を可動リングギヤ14に組み付ける際、位相決め用ジグ30に設けられた2個の位相決め用ピン31を両段付遊星歯車20の位相決め用穴27に係合させることで、これら段付遊星歯車20の位相をそろえてキャリア部材13を組み付けることができる。このため、キャリア部材13の組付性を向上させることができる。
・前記実施形態においては、段付遊星歯車20の第1歯車部21を正転位し、第2歯車部22を負転位した。これに対し、第1歯車部21の歯元円の直径が、第2歯車部22の歯先円の直径以上になるのであれば、第1歯車部21のみを正転位するようにしてもよいし、第2歯車部22のみを負転位するようにしてもよい。あるいは、第1歯車部21の転位量の方が第2歯車部22の転位量よりも大きくなるように第1歯車部21及び第2歯車部22を共に正転位してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
前記太陽歯車、前記固定リングギヤ、前記第1歯車部、前記第2歯車部及び前記可動リングギヤの全ての歯数が「2」の整数倍(「4」の非整数倍)に設定されていることを特徴とする遊星歯車減速機構。同構成によれば、前記段付遊星歯車の個数は「2」となり、部品点数を削減することができる。
Claims (4)
- 入力軸となる太陽歯車と、
前記太陽歯車と同軸に配置された固定リングギヤと、
前記太陽歯車と前記固定リングギヤとに噛合する第1歯車部、及び該第1歯車部よりも小径の第2歯車部を有する段付遊星歯車と、
前記段付遊星歯車を回転自在に支持するとともに前記段付遊星歯車を前記太陽歯車の周囲で公転自在に支持するキャリアと、
前記太陽歯車と同軸に配置され、前記第2歯車部と噛合して出力軸となる可動リングギヤとを備え、
前記段付遊星歯車は、前記太陽歯車の軸線を中心とする互いに相反する径方向の位置に配置され、
前記段付遊星歯車は、当該段付遊星歯車の軸線を中心とする径方向で対向する二箇所に組付け時の位相合わせ用の被係合部を有し、
前記太陽歯車の軸線を中心とする互いに相反する径方向の位置に配置された一方の前記段付遊星歯車の二箇所の前記被係合部が、前記太陽歯車の軸線を中心とする同じ径方向線上に位置するとき、同他方の前記段付遊星歯車の二箇所の前記被係合部も前記径方向線上に位置し、
前記第1歯車部及び前記第2歯車部の歯数差を「4」に設定し、
前記太陽歯車、前記固定リングギヤ、前記第1歯車部、前記第2歯車部及び前記可動リングギヤの歯数が「4」の整数倍に設定されていることを特徴とする遊星歯車減速機構。 - 請求項1に記載の遊星歯車減速機構において、
前記第1歯車部の歯元円の直径は、前記第2歯車部の歯先円の直径以上に設定されていることを特徴とする遊星歯車減速機構。 - 請求項1又は2に記載の遊星歯車減速機構において、
前記段付遊星歯車の個数は「2」又は「4」であることを特徴とする遊星歯車減速機構。 - 請求項3に記載の遊星歯車減速機構において、
前記第1歯車部の歯及び前記第2歯車部の歯の位相が一致する、前記段付遊星歯車の軸線を中心とする周方向に等角度間隔で配置される四箇所のうちの少なくとも二箇所に、前記被係合部を設けたことを特徴とする遊星歯車減速機構。
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