JPH0236825B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は円弧状歯形を有する内歯歯車に円弧歯
形あるいはトロコイド系歯形等を有する外歯歯車
を内接噛合させてなる遊星歯車装置や歯車どうし
が摺動接触して回転やトルクを伝動する機構にお
ける接触面の構造及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 先ず、第２、第３図を参照して公知の遊星歯車
減速機の説明を行う。

遊星歯車減速機は、この公知のものでは入力軸
１から入力される回転を減速して出力軸２へ与え
るものとなつている。

この減速する機構は次のとおりである。

入力軸１には所定位相差（この例では180゜）を
もつて偏心体３₁，３₂が設けられている。夫々の
偏心体３₁，３₂はコロ４を介して外歯車歯車５₁，
５₂と接している。外歯歯車５₁，５₂には内ロー
ラ孔６が複数個設けられ、内ピン７及び内ローラ
８が嵌入されている。ここで、内ローラは省略可
能である。前記外歯歯車５₁，５₂の外周にはトロ
コイド歯形や円弧歯形などの外歯９が設けられ、
内歯歯車１０に設けられた外ピン１１と前記外歯
とが内接噛み合いしている。

前記内ピン７は出力軸２のフランジ部１２に固
着または嵌入されている。

この公知例では、入力軸１の１回転が偏心体３
_１，３₂の１回転となるが、外歯歯車５₁，５₂は内
ローラ孔６と内ピン７とにより自転をを拘束され
ており揺動回転させられるから、外歯歯車５₁，
５₂の歯数と外ピン１１の本数（歯数）の差が１
個の場合入力軸１の１回転により外歯歯車５₁，
５₂の外歯９と内歯歯車１０の内歯である外ピン
１１とが外歯歯車５₁，５₂の１歯分だけ噛み合い
変位する（ずれる）。このため、入力軸１の１回
転は外歯歯車５₁，５₂の１／歯数に減速され、そ
の回転が内ピン７を介して出力軸２へ伝達され
る。

遊星歯車機構を小形化、高負荷能力化するため
には噛み合いや摺動する部分である内歯歯車１０
は高力特性を有し、外歯歯車５₁，５₂、外ピン１
１、内ローラ８、内ピン、コロ４、偏心体３は高
力特性と高硬度特性を有していなければならい。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、高力特性、高硬度特性を有する金属
材料は通常比較的高い摩擦係数を持つものとなつ
ている。このため、これらの金属材料を使用した
摺動接触面では、潤滑油で該接触面を潤滑してお
く必要があるが、潤滑は接触面表面に潤滑油膜を
形成させて行うので、そのための隙間を伝動機構
の接触面どうしの間に作つておく必要がある。こ
の隙間は動力伝達時の弾性変形や部品の加工誤差
を吸収するためにも必要なものとなつている。

一方、この隙間は機構全体の遊びやガタを作る
ことになり、一方側の回転が直ぐに他方側の回転
となつて現れなくなつてしまう。このような応答
の遅れを以下角度バツクラツシユということにす
る。このような角度バツクラツシユは伝動機構が
制御機構として使用された時には制御精度を低下
させるものとなつてしまう。このような角度バツ
クラツシユを無くすには隙間を小さくしなければ
ならないが、このことは潤滑油保持の面からみて
潤滑性能を低下させるものとなるから好ましいも
のとは言えず、結局角度バツクラツシユ低減と潤
滑性能向上とは相互に相反するものとなつてい
る。特に、制御機構は頻繁に起動、停止を繰り返
すものであるから接触面での摩擦の小さいものが
望ましいが、その反面において摩擦を低減させる
ためには潤滑が避けられない技術的事項となつて
いるので、結局角度バツクラツシユの低減は非常
に困難な技術的事項となつていると言える。

他方、摺動部分に燐酸塩皮膜等の化成処理皮膜
を形成し、摺動部分の摩擦係数を低下させること
も公知である。この化成処理皮膜はそれ自体が低
摩擦係数となつているのではなく、微少な凹凸に
多量の潤滑油を保持しているために低摩擦係数と
なるものである。

伝動機構の噛み合い、摺動接触面に上記公知の
化成処理皮膜を形成することも考えられるが、化
成処理皮膜はそれ自体摩耗し易く、皮膜が短時間
で剥がれてしまう欠点がある。

そこで、本発明の目的は伝動機構の接触面の隙
間を小さくし、かつ潤滑油の保持を長期に渡つて
維持できるようにした接触面の構造及びその製造
方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、次の構成にあ
る。

第１に、研削目の歯筋方向及び該研削目の歯筋
方向と交差する方向に凹凸が形成された伝動機構
の接触面と、前記凹凸の高さよりも低い膜厚で前
記伝動機構の接触面に形成された化成処理皮膜と
からなるところにあり、更には、該凹凸の高さが
１ないし10ミクロンである点にある。

第２に、伝動機構の接触面を所定方向及び該方
向と交差する方向に研削して研削目による凹凸に
よつて該接触面に網目状の山部と谷部を形成し、
前記凹凸の高さよりも低い膜厚で前記接触面に化
成処理皮膜を施してなる製造方法にある。

上記構成による本発明の接触面の構造による
と、接触面の全体に渡つて潤滑油膜が維持される
ものとなつて、摩耗の低減、摩擦損失の低減が得
られる。

（実施例） 以下、第１図によつて本発明の一実施例を説明
する。

一般に、伝動機構の噛み合い、摺動接触面は高
硬度材料で高精度に加工されなければならないの
で、研削加工されている。一例として前記遊星歯
車機構の外歯歯車５を挙げて説明すると、外歯歯
車５の接触面である外歯は軸方向に研削されるの
で、第１図のイに示されているように、軸方向
（歯筋方向）に研削目が残り、周方向（歯筋方向
と直交する方向）は図のＡで示す山とＢで示す谷
とからなる凹凸が残るものとなつている。そし
て、山Ａの歯筋方向断面は図のロで示すように平
滑となつている。

今、図のイ，ロで示す外歯に燐酸塩皮膜Ｃを施
して図のハ，ニで示すようにし、これで噛み合
い、摺動させたとすると、図のホ，ヘで示すよう
に短時間で摩耗し、外歯の研削目の山Ａの皮膜Ｃ
が完全に摩耗して剥がれてしまう。この皮膜の無
い部分は潤滑油を保持することができないので、
伝動機構の摩擦抵抗を高めてしまうものとなつて
いる。

本発明では図のト，チに示すように、外歯の軸
方向と周方向とに山Ａと谷Ｂ（凹凸）を設ける。
この山Ａと谷Ｂとの形成は研削によつておこなわ
れる。これにバレル加工やシヨツトピーニングし
て山Ａの尖端を丸め、その後に燐酸塩皮膜Ｃを施
している。この場合、山Ａと谷Ｂとの高さよりも
皮膜Ｃの膜厚を小さくしている。ここで、山Ａと
谷Ｂとの高さは１ないし10ミクロンとすることが
望ましく、皮膜Ｃの膜厚は山Ａと谷Ｂの高さより
も若干低めの３ミクロン程度までとすることが望
ましい。

上記本発明の外歯によると、摺動、噛み合い後
の摩耗状態が図のリ，ヌに示すように外歯の軸方
向と周方向と網目状に残るものとなり、接触面の
どの位置でも十分に潤滑油を保持するものとな
る。

尚、上記説明は本発明の一実施例であり、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、摺
動、噛み合い接触面に所定の角度で交差する網目
状の凹凸を形成し、かつその高さよりも低い化成
処理皮膜を施すものであれば足りるものであり、
しゆう酸塩処理あるいはクロメート処理時の化成
処理皮膜であつてもよい。

又、本発明は前記遊星歯車減速機の外歯歯車あ
るいは内歯歯車の接触面に限定されるものではな
く、その他の歯車伝動機構の接触面も含むもので
ある。

（発明の効果） 以上の如く構成された本発明の効果を挙げると
次のとおりである。

摺動、噛み合い接触面のどの位置でも潤滑油が
保持されるものとなり、摩耗が低減し、伝動機構
として摩擦損失が低減する。

制御機構は頻繁に間欠運転されるので潤滑油膜
の形成に不利なものとなつているが、本発明によ
ると微少量の潤滑油の保持、どの位置でも潤滑油
が保持されるという利点があるので、制御機構に
特に有利なものとなる。

角度バツクラツシユを低減するために隙間を小
さくしても、本発明によると潤滑油の保持が十分
であるから、制御機構として使用した時の精度が
向上し、かつ伝動機構としての騒音低減、伝動効
率の向上、耐久性の増大が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図のイないしヌは本発明を説明するための
接触面の断面図、第２図は公知の遊星歯車減速機
の一例を示す断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断
面図である。 Ａ：山、Ｂ：谷、Ｃ：皮膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 研削目の歯筋方向及び該研削目の歯筋方向と
   交差する方向に凹凸が形成された伝動機構の接触
   面と、前記凹凸の高さよりも低い膜厚で前記伝動
   機構の接触面に形成された化成処理皮膜とからな
   ることを特徴とする伝動機構の接触面の構造。 ２ 特許請求の範囲第１項において、凹凸の高さ
   が１ないし10ミクロンであることを特徴とする伝
   動機構の接触面の構造。 ３ 伝動機構の接触面を所定方向及び該方向と交
   差する方向に研削して研削目による凹凸によつて
   該接触面に網目状の山部と谷部を形成し、前記凹
   凸の高さよりも低い膜厚で前記接触面に化成処理
   皮膜を施してなることを特徴とする伝動機構の接
   触面の製造方法。