JPH01502684A - 遊星歯車式歳差運動速度変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 遊星歯車式歳差運動速度変換装置 技術分野 本発明は機械工学及び装置製造に関し、そして特に自動作動機構の電気機械的モ ジエールの速度減速歯車のような、継手及びトルク伝達機構に応用される遊星歯 車式歳差運動速度変換装置に関するものである。

従来の技術 当該技術において公知の遊星歯車式歳差運動速度変換装置において、噛み合い傘 歯車が収容される領域は、遊星歯車と称されるこれら傘歯車の１つの歳差運動に 基づく波状形式の運動を伴うものである。したがって、ある資料においてはこの ような機構は、剛性のリンクを持った歯車型波形運動機構と称されそして可撓性 のリンクを持った歯車型波形運動機構の一層の発展として扱われている。

この技術分野において、交差軸線を有する複数の傘歯車を一体的に結合し、これ ら傘歯車のうちの１つが歳差運動を受けまたそれ自体の軸線の周りの回転に対抗 する懸架装置により抑制される、遊星歯車式歳差運動速度変換装置が知られてい る（ソ連特許第３４３．０９５号）。

速度変換装置の基本的技術においては噛み合い傘歯車の各月は堅（保持されその 空間が静定構造（それぞれが別々に）となるようになっているが、これらの間の 係合点は装置全体が不静定構造となるようにしている。この結果、歯が摩耗した り不正確な取り付けの場合には、噛み合い歯車の間にバックラッシュが生じるよ うになる。

また、ハウジングと、駆動シャフトに固定されて出力シャフトの回転軸線とある 角度を形成するようにしているボールを有する圧力プレートと、ボールベアリン グ上に支持されかつ歳差運動を受ける可動歯車であって、前記ハウジングの室内 溝に係合する円筒状のピンによってそれ自体の軸線周りの回転が抑制されている 可動歯車と、前記出力シャフトに固定されかつ遊星ホイールと噛み合う傘歯車と を、一体的に結合した歯車型の遊星歯車式速度変換装置が知られている。

上記の速度変換装置が作動する方式の知識を得るため、ただ１つの領域内で歳差 運動歯車と接触する圧力ローラを有する遊星担持体を、ボールを有する圧力プレ ートの代わりに用いた、簡略化されたその変形例を考える。この場合、ボールベ アリングに固定された遊星ホイールは３つの自由度を失う。

遊星ホイールに運動を与えるローラを有する遊星担持体は、？つの自由度の運動 と抑制ピン−もう１つの自由度の運動（それ自体の軸線の周りの回転を意味する ）とを奪い取る。

概して、従来技術の遊星ホイールは６つの自由度を奪われそのため空間的に静定 構造として扱うことができる。しかしながら、出力シャフトに取り付けられた傘 歯車との噛み合い点で遊星ホイールが露出されるもう１つのリンクは余分のもの である。これは全体の機構を不静定のものとする。

この結果、取り付は時にはバックラッシュが全（なかったとしても、ある摩耗が 生じた後にはこれらの歯車の間には不可避のバックラッシュが発生する。これは 不正確な作用を招来しまたこの速度変換装置の耐用寿命を短くする。

この模範例はボールを有する円板の形式の遊星担持体を特徴としている。しかし 、歳差運動歯車の位置は、その遊星担持体がシャフトに堅く取り付けられそして 歳差運動歯車の中心がボールベアリングに固定されていることにより、不安定な ものとなる。この不安定性のため圧力円板の位置に対する歳差運動歯車の位置が 一定しないことになり、この結果この歯車と遊星担持体との間に隙間が形成され ることとなる。このバックラッシュと結合された隙間は、この装置の不正確な作 用をもたらし、またその耐用寿命を短（する。

本発明の目的はこの従来装置の固有の欠点を除去することである。

発明の概要 本発明の主要な目的は、遊星担持体が隙間とこれに含まれるバックラッシュとを なくすように構成され、それにより作動の正確さを増大しまたトルク伝達用にも 用いられる装置の耐用寿命を延ばすことができるようにした遊星歯車式歳差運動 速度変換装置を提供することである。

この目的は、ハウジングと１、このハウジング内に配置されかつ出力シャフトに 連結された傘歯車と、前記ハウジング内に揺動することができるように配設され かつこの傘歯車と噛み合う遊星ホイールと、入力シャフトに取り付けられスリー ブとこれに堅く連結されたアームとからなる遊星担持体と、このアームの自由端 に取り付けられ前記遊星ホイールを前記傘歯車に対して押圧するようにしている ローラとを、一体的に結合してなる遊星歯車式歳差運動速度変換装置において、 １つのローラを有する第２のアームが、前記第１のアームと１８０°より少ない 角度をなすよう前記遊星ホイールの直径平面上にこの第１のアームと対称に配置 され、また前記スリーブがその軸方向にばね付勢されていることを特徴とする遊 星歯車式歳差運動速度変換装置を開示することによって、実現されるものとなる 。

この装置は、摩耗又は不正確な取り付けの場合に遊びとなるようなバックラッシ ュの存在をなくし、また高負荷のもとで形成されるような弾力性の隙間の生じる のを阻止する。この装置はしたがって高度の正確性とこの速度交換装置が継手及 びトルク伝達機構に用いられた時の長い耐用寿命とをもたらすものとなる。

本発明の本質は、ばね付勢された遊星担持体が遊星ホイー隙間なしの接触を保証 することにある。バックラッシュはこの場合原則的に存在することはあり得ない 、事実、２つの、しかも２つだけのローラが用いられ、これらローラにより、遊 星ホイールの位置を３つの点により空間中に決定することができ、その２つの点 はローラとの接触点Ａ＋　、Ａｔでありもう１つの点は遊星ホイールの歳差運動 の極である仮想点である。全ての場合において確実性はローラを有するアーム相 互間の角度が１８０°より少なくまた支持点が１つの直線の外にある時に保証さ れる。この条件のもとで、遊星ホイールは遊星担持体が休止している時動くこと ができず、また可撓リンク、すなわちばねがこの装置の間に挿入された場合でも 弾力性の隙間が生じることはない。

上記のように、可撓リンクを有する波形運動機構の一層の発展として、種々の資 料による同様の速度変換装置について扱い方は、歯車型の公知の（非波形運動の ）速度変換装置が、製造を実際に行うについての現在の最先端分野の中での正確 性の見地から実際に最後のものであるという事実に基づいている。この開発努力 の目的は、実行できる最低限を超える正確性の要求を犠牲にすることなく、耐用 寿命を限定するような可撓リンクを有する波形運動速度変換装置の主要な欠点を 解消することである。

ここに開示される速度変換装置は、可撓リンクを有する波形運動機構の全ての利 点を有ししかも２桁又は３桁分の大きさでその耐久性を増大する。これは、駆動 装置の負荷運動の特性を表すバックラッシュなしに円滑に作動する、固有の高い 運動上の正確性を持った、高速かつコンパクトな歯車型の速度変換装置を構成す る期待を生じさせるものである。

弾力性の隙間から解放されていることは、この装置をトルク伝達用に用いるのに 適するものとする。したがって、この装置は器具及び制御機構はもとより機械工 学上に用いることができる。

図面の簡単な説明 以下は添付図面と関連して読まれるべき開示された発明の詳細な説明であり、図 面において、 第１図は本発明の遊星歯車式歳差運動速度変換装置、第２図は第１図の■−■線 による断面図である。

発明実施の最良の態様 第１図を参照すると、遊星歯車式歳差運動速度変換装置は、ハウジング１と、相 互に整列して配設された入力シャフト２及び出力シャフト３と、この出力シャフ ト３に連結され、またハウジングｌの中に配置されて例えば遊動環（ジンバル） 懸架装置６の助けにより揺動するようになっている遊星ホイール５と噛み合う、 傘歯車４とを一体的に結合している。さらに、スリーブ７の形式でばね８によっ て軸方向に付勢される遊星担持体と、このスリーブ７に堅く取り化けられかつそ の自由端にそれぞれローラ１１　、１２を有する２つのアーム９及び１０とが、 結合されている。

第２図を参照すると、これらのアーム９．１０は遊星ホイール５の直径平面に対 称的に配置され相互に対し１８０°より少ない角度をなしている。

作動時、入力シャフト２に加えられた外部トルクは遊星担持体に伝達され、その ローラ１１　、１２は遊星ホイール５の上に作用し−それによりこの遊星ホイー ル５が隙間やこれと同様に生じるバックラッシュなしに、傘歯車４と噛み合うよ うになる。

このローラ１１　、１２により、遊星ホイール５は３個の支持点、−ローラとの 接触点ＡＳ、Ａ、と仮想点、すなわち遊星ホイール５の歳差運動の極−を有し、 これらの支持点は、遊星担持体の角度位置にしたがってまた入力シャフト２０角 度位置によって決まるその瞬間の回転の軸線に対する一定の角度位置において、 傘歯車４の周りにこの遊星ホイール５が回転するのを阻止する。この場合弾力性 の隙間は全く存在することがない。遊星ホイール５と傘歯車４とはその歯の数が 異なっている。したがって、遊星担持体の完全な１回転に応じて傘歯車４は遊星 ホイール５に対してその歯の数の間の差緯に相当する角度にわたって回転する。

遊動環懸架装置６は遊星ホイール５がその軸線周りに回転するのを抑制するので 、回転運動は入力シャフト２、傘歯車４及び出力シャフト３に対して減速される 。

産業上の適用性 この遊星歯車式歳差運動速度変換装置は、駆動装置からアクチュエータに１段階 で３００対１の高い減速比で隙間なしのトルク伝達をもたらす、この速度変換装 置はサーボ機構に効果的に用いることができるが、また機械工学の種々の分野に おいてトルク伝達手段としてこの装置を用いるのが実際的である。

１″−１ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハウジング（１）と、このハウジング（１）の中に配置されかつ出力シャフ ト（３）に連結された傘歯車（４）と、ハウジング（１）の中に揺動するよう配 設されかつ傘歯車（４）と噛み合う遊星ホイール（５）と、入力シャフト（２） に取り付けられこのシャフトに堅く連結されたスリーブ（７）とアーム（９）と からなる遊星担持体と、このアーム（９）の自由端に取り付けられ遊星ホイール （５）を傘歯車（４）に押しつけるようにしているローラ（１１）とを、一体的 に結合している遊星歯車式歳差運動速度変換装置において、ローラ（１２）を有 する第２のアーム（１０）が第１のアーム（９）と対称的に遊星ホイール（５） の直径平面に配置されこの第１のアームとの間に１８０°より小さい角度をなす ようになっており、また前記スリーブ（７）はその軸方向にばね付勢されている ことを特徴とする遊星歯車式歳差運動速度変換装置。