JPH03107649A - 遊星差動歯車減速機及び該減速機の歯数選択方法及び該減速機の組付け方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、固定大歯車と可動大歯車に二枚一体的な遊星
歯車がそれぞれ噛合して自転と公転を行う遊星差動歯車
減速機及び該減速機の歯数選択方法及び該減速機の組付
は方法に関し、特に歯車の噛合が良好に行われるための
改善に関するものである。

［従来の技術］ 遊星差動歯車減速機は、固定大歯車と、出力軸と固定さ
れて該固定大歯車と同一中心線上に設けられた該可動大
歯車と１回転腕に軸支され該固定大歯車と該可動大歯車
に周方向等配置にて噛合して自転と公転を行う二枚一体
的な遊星歯車とを備え、該二枚の遊星歯車が入力軸側か
ら回転伝達を受けるようになっているとともに、該可動
大歯車の回転が出力軸側に伝達されるようになっており
。

該固定大歯車と該可動大歯車の歯数が一枚ないし数枚異
なるか、または、該二枚の遊星歯車の歯数が一枚ないし
数枚異なることにより、該固定大歯車と該可動大歯車と
該二枚の遊星歯車の四枚の歯車間に遊星差動減速を生じ
て、所要の減速回転が出力軸に得られるようになってい
る歯車減速機である。

ところで、ケーシングや入出力軸１回転腕等を共通化し
て減速比が異なる多種類の遊星差動歯車減速機を製作す
る場合には、固定大歯車と可動大歯車と遊星歯車の王者
の歯数を変えることにより行っていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、固定大歯車と可動大歯車に噛合する二枚分の
遊星歯車は、伝達トルクの向上を得ることが構造上困難
であり、また固定大歯車と可動大歯車の歯数が一枚ない
し数枚異なることは、ある箇所に固定大歯車の歯と可動
大歯車の歯が一致したある箇所から離れていくに連れて
次第にかつ微小ずつ歯列状態がずれていくので、該固定
大歯車と該可動大歯車に噛合う二枚分の遊星歯車を複数
個設けようとすると一個が該固定大歯車と該可動大歯車
に同時に良好に噛合うことができても、残りの遊星歯車
の噛合いが悪くなるという構造上の欠陥がある。

本発明は上述した点に鑑み案出したもので、三組の遊星
歯車を該固定大歯車と該可動大歯車に良好かつ容易に噛
合わせることができ、歯の強度が弱くならず伝達トルク
が小さくならず、また周方向の三ケ所における均等な回
転伝達が良好に行われ、さらにパフクラッシを小さく抑
えられる遊星差動歯車減速機及び該減速機の歯数選択方
法を提供することを目的としている。

また本発明は、上記目的が達成できる遊星差動歯車減速
機の組付けを治具を用いることにより確実かつ容易に達
成できる遊星差動歯車減速機の組付は方法を提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本願発明によれば、上記課題を解決するための手段とし
て、 固定大歯車と、出力軸と固定されて該固定大歯車と同一
中心線上に設けられた該可動大歯車と、回転腕に軸支さ
れ該固定大歯車と該可動大歯車に周方向等配置にて噛合
して自転と公転を行う二枚一体的な遊星歯車とを備え、 該二枚一体的な遊星歯車が入力軸側から回転伝達を受け
るようになっているとともに、該可動大歯車の回転が出
力軸側に伝達されるようになっており。

該固定大歯車と該可動大歯車の歯数が一枚ないし数枚異
なるか、または、該二枚の遊星歯車の歯数が一枚ないし
数枚異なることにより、該固定大歯車と該可動大歯車と
該二枚の遊星歯車の四枚の歯車間に遊星差動減速を生じ
て、所要の減速回転が出力軸に得られるようになってい
る遊星差動歯車減速機であって、 該固定大歯車と該可動大歯車に噛合う該二枚の遊星歯車
が適宜角度調整自在に一体に組付けられるとともに、該
二枚一体的な遊星歯車が複数組配置されていることによ
り、高伝達トルクが得られる遊星差動歯車減速機を示す
ものである。

具体的には、該二枚の遊星歯車は、テーパー嵌合をもっ
て角度調整自在に一体に組付けられていることであり、
さらに要件を加えて、固定大歯車とこれに噛合う遊星歯
車の歯形を、可動大歯車とこれに噛合うもう一方の遊星
歯車の歯形と大きさを変えた遊星差動歯車減速機を示す
ものであり、さらにまた要件を加えて、固定大歯車、上
記可動大歯車、及び上記遊星歯車のそれぞれの歯数を適
宜選択して無転位歯形を用いる遊星差動歯車減速機の歯
数選択方法を示すものである。

従って、固定大歯車と可動大歯車の歯列状態がどのよう
にずれていても、各組の二枚の遊星歯車を、歯幅を小さ
くしなくても組付は角度を調整することにより、全組の
遊星歯車を固定大歯車または可動大歯車に良好かつ容易
に噛合わせることができ、歯の強度が弱くならず伝達ト
ルクが小さくならず、また周方向の三ケ所における均等
な回転伝達が良好に行われ、さらにバックラッシを小さ
く抑えられる。また、コンパクトな減速機で高減速比が
得られ、無転位歯車による高伝達効率が得られる。

また本願発明によれば、上記のように歯車の組付けが良
好かつ容易にできる上記遊星差動歯車減速機を一層確実
容易に組付は得る手段として。

上記遊星差動歯車減速機の組付けに際して、上記可動大
歯車と同一の歯車部分を有しかつ該歯車部分を上記固定
大歯車と同一中心線上に一致するように入力軸側ケーシ
ング半体と嵌合し得るカップ形治具を、上記固定大歯車
に上記二枚の遊星歯車の一方を噛合させた後に、上記可
動大歯車に替えて上記他方の遊星歯車に嵌合させるよう
にし、うまく嵌合が行なわれない場合には、上記二枚の
遊星歯車の組付角度を調整することにより嵌合させ、嵌
合が行なわれた後は、該カップ形治具を外して上記可動
大歯車を組付け、引続き組付けを行うことを特徴とする
遊星差動歯車減速機の組付は方法を示すものである。

［実施例］ 先ず、第１図に示す遊星差動歯車減速機の構成を説明す
る。

説明すると、内歯の固定大歯車ｌに遊星歯車８が内接噛
合しているとともに、カップ形の内歯の可動大歯車２に
遊星歯車９が内接噛合しており。

該遊星歯車８と９はテーパー嵌合によって一体化され、
回転腕１０．１１に両端支持される軸１２が該遊星歯車
８と９の中心を貫通して支持し５Ｍ星歯車８が入力軸４
の端に設けられた太陽歯車５と噛合して回転伝達を受け
るようになっているとともに、該可動大歯車２の回転が
出力軸６に伝達されるようになっている０回転腕１０は
入力軸４の内端に枢支され、また回転腕１１は出力軸６
に軸支されている。

該遊星歯車８と９のテーパー嵌合による一体化について
詳述すると、該遊星歯車８は、遊星歯車９の側の側面に
、外面が基端が大径で張出端が小径となる雄テーパー筒
面である筒軸８ａを一体に有し、軸孔８ｂにベアリング
１３が嵌入され、該ベアリング１３に前記軸１２が貫通
されている。

′！１１．星歯車９は、テーパー角が遊星歯車８の雄テ
ーパー筒面８ａと精密に等しくなるように加工された軸
孔９ａを有し、該軸孔９ａが該雄テーパー筒面８ａに嵌
合されて軸周座金１４及び軸周ナツト１５によって堅く
締付は固定されている。

従って、遊星歯車８と９の歯列状態は、軸周座金１４及
び軸周ナツト１５を若干弛めるとともに、遊星歯車８の
筒軸８ａと遊星歯車９の嵌合を弛めて、該遊星歯車９を
僅少角度回転して再び嵌合し、軸周座金１４及び軸周ナ
ツト１５を堅く締付ければ、何回でも変更することがで
きる。従って例えば、入力軸側ケーシング半体１６と入
力軸４と出力軸６と回転腕１０．１１と遊星歯車８と９
と固定大歯車ｌを組付けてから、可動大歯車２を出力軸
６の外側に通して二個ないし四個の遊星歯車９に噛合さ
せようとしたとき、該噛合がどうしても行われない場合
には、上記のように軸周座金１４及び軸周ナツト１５を
若干弛めてから遊星歯車８の筒軸８ａと遊星歯車９の嵌
合を弛め、遊星歯車８を移動しないようにして遊星歯車
９を僅少角度回転して遊星歯車８の筒軸８ａとの嵌合を
軽く確保し、その状態で、可動大歯車２の組付けを行い
、該可動大歯車２が全ての遊星歯車９に嵌合したら、可
動大歯車２を噛合いが外れるまで出力軸方向に移動して
、軸周座金１４及び軸周ナツト１５を堅く締付け、再び
可動大歯車２を全ての遊星歯車９に噛合せ、出力軸６と
固定連結したら、出力軸側ケーシング半体１７を組付け
れば。

組付けが完了する。故に、歯幅を小さくしなくても組付
は角度を調整することにより、全組の遊星歯車を固定大
歯車または可動大歯車に良好かつ容易に噛合わせること
ができ、歯の強度が弱くならず伝達トルクが小さくなら
ず、また周方向の三ケ所における均等な回転伝達が良好
に行われ、さらにバックラッシを小さく抑えられる。

第２図に示す遊星差動歯車減速機は、第１図に示す遊星
差動歯車減速機の変形例であり、該遊星歯車８と９のテ
ーパー嵌合による一体化が相違している。

詳述すると、遊星歯車８と９は、軸孔が互いに逆方向の
テーパー孔となるように形成され、断面山形のコレット
チャック１８に被嵌され、該コレットチャック１８はフ
ランジ付きの筒軸１９に被嵌され、遊星歯車８が筒軸１
９のフランジ１９ａに当接され、遊星歯車９が該筒軸１
９に取付ける軸周座金２０及び軸周ナツト２１によって
締付けられている。

第３図に示す遊星差動歯車減速機も、第１図に示す遊星
差動歯車減速機の変形例であり、該遊星歯車８と９のテ
ーパー嵌合による一体化が相違している。

詳述すると３遊星歯車８と９は、軸孔が互いに逆方向の
テーパー孔となるように形成され、断面山形のコレット
チャック部２２ａを外面中途に有する筒袖２２に被嵌さ
れ、遊星歯車８と９が該筒袖２２に取付ける軸周座金２
０及び軸周ナツト２１によって締付けられている。

また、上記以外の方法によっても可能な実施例を第１１
Ｎに沿って説明する。

固定大歯車ｌとこれに噛合う遊星歯車８の歯形の大きさ
を、可動大歯車２とこれに噛合うもう一方の遊星歯車９
と変え、噛合率を微少変化させたことにある０例えば、
各歯車の歯数を太陽歯車５＝２５．可動大歯車２＝２６
とし、入力軸側の太陽歯車５の回転数をＮ１．出力軸側
の可動大歯車２の回転数をＮ８とすると、次の式により
出力軸の回転数が得られる。

Ｎ８　＝　Ｚ２　／　（Ｚ２　＋Ｚ３　）Ｘ（１−Ｚ３
　・Ｚ５　／Ｚ４・Ｚ８）Ｎｌ従って、各歯車の歯数を
２２＝１３、Ｚ３＝８３゜Ｚ４＝３５、Ｚ５　＝２８．
　Ｚ８　＝８２とし、歯形の太きさは、太陽歯車５、固
定大歯車１及び遊星歯車をｍ＝０．７５、遊星歯車９及
び可動大歯車２をｍ＝１．０に選択すると、 回転比Ｎｌ／Ｎ１３は、 Ｎｌ　／Ｎ８　＝ １３／　（１３＋８３）　Ｘ（１−（８３・２６／　３
５・６２））Φｌ／１３３５．３８ を得ることができ、固定大歯車１と遊星歯車８及び遊星
歯車９と可動大歯車２は転位することなく噛合すること
ができ、しかも大きな減速比が得られる。

第４図は、第１図に示す遊星差動歯車減速機の組付は方
法を説明するための図である。

この組付は方法は、カップ形治具Ｔを用いた点に特徴が
ある。該カップ形治具Ｔは、カップ形に形成され、入力
軸側ケーシング半体１６との嵌合端ｔ】が、出力軸側ケ
ーシング半休１７のそれと同一に形成されているととも
に、内周面に第１図の可動大歯車２と同一の可動大歯車
相当部分ｔ２をイ１し、さらに回転腕１１の中心孔に嵌
入する出力軸相当部分ｔ３を有している。

しかして、組付けは、入力軸側ケーシング半休１６に入
力軸４と固定大歯車ｌを組付ける一方。

軸部座金１４及び軸部ナツト１５を若干弛めた状態にし
て遊星歯車８の筒軸８ａに遊星歯車９を軽く嵌合し、１
１星歯車８の筒軸８ａに軸１２を通し、これらを回転腕
１０．１１でサンドイッチするように、該Ｍ１２の両端
に回転腕１０．１１を嵌着し、そして、回転腕１０の中
心孔にベアリングを嵌合してから入力軸４に嵌着する。

そうしたら、カップ膨油ＡＴの出力軸相当部分ｔ３を回
転腕１１の中心孔に嵌入するようにして、該カップ形拍
具Ｔを被せるようにする。このとき、該カップ形治具Ｔ
の可動大歯車相当部分ｔ２が全ての遊星歯車９に噛合し
ないときは、該カップ形治具Ｔを被せることができない
ので、該カップ形治具Ｔを外し、Ｔｌ星歯車８の筒袖８
ａと遊星歯車９の軽い嵌合を解いて、該遊星歯車９を僅
少角度回して再び軽く嵌合し、該力７ブ形治具Ｔを被せ
るようにする。この角度調整は、該カップ形治具Ｔを被
せられるまで行い、該カップ形治具Ｔを被せられたら、
該該カップ形治具Ｔを外して該カップ形治具Ｔは、カッ
プ形に形成され、入力軸側ケーシング半体１６との嵌合
端ｔ１が、出力軸側ケーシング半体１７のそれと同一に
形成されているとともに、内周面に第１図の可動大歯車
２と同一の可動大歯車相当部分ｔ２を有し、さらに回転
腕１１の中心孔に嵌入する出力軸相当部分ｔ３を有して
おり、該歯車部分ｔ２を固定大歯車１と同一中心線上に
一致するように入力軸側ケーシング半体と嵌合し得る軸
部座金１４及び軸部ナツト１５を堅く締付け、再び該カ
ップ形治具Ｔを被せられることを確認してから、第１図
の出力軸６とカップ形の可動大歯車２を組合わせてから
該出力軸６を回転腕１１の中心孔に嵌入するようにして
、該可動大歯車２を遊星歯車９に嵌合させれば良く、歯
車の歯幅を標準歯車よりも小さくしなくても該嵌合が良
好かつ確実に行われる。しかる後は、第１図の出力軸側
ケーシング半休１７を組付けると組付完了する。

次に、第５図に示す遊星差動歯車減速機を説明する。

内歯の固定大歯車ｌに遊星歯車８が内接噛合していると
ともに、カップ形の内歯の可動大歯車２に遊星歯車９が
内接噛合しており、該遊星歯車８と９はテーパー嵌合に
よって一体化され、回転腕ｉｏ、ｉｔに両端支持される
軸１２が該遊星歯車８と９の中心を貫通して支持し、遊
星歯車８が入力軸４と一体に設けられ、該可動大歯車２
の回転が出力軸６に伝達されるようになっており、該遊
星歯車８と９のテーパー嵌合による一体化についても、
第１図に示す遊星差動歯車減速機と同一である。

第６図は、第５図に示す遊星差動歯車減速機の組付は方
法を説明するための図であり、第４図と同一のカップ形
治具Ｔを用いることができ、入力軸１と回転腕１０が一
体であることに伴って組付は手順が相違するが、カップ
形治具Ｔを用いた組付は手順部分は、第４図の場合と同
一であり、説明は省略する。なお、第４図または第５図
と同一の構成要素について同一の符合を付す。

続いて、第７図に示す遊星差動歯車減速機を説明する。

外歯の固定大歯車ｌ゛に遊星歯車８が外接噛合している
とともに、外歯の可動大歯車２°に遊星歯車９が外接噛
合しており、固定大歯車１′と可動大歯車２′の間に設
けられた回転腕１０’が固定大歯車ｌ°の中心孔に通さ
れた出力軸４と一体に設けられ、該遊星歯車８は回転腕
ｌｏ°に軸着された軸１２°の一端にキー２３と止め輪
２４によって固定され、また遊星歯車９はテーパー状の
軸孔を有していて前記軸１２′の他端のテーパー軸部に
嵌合され、軸部座金１４と軸胴ナーｙト１５により締付
けられている。

従って、この遊星差動歯車減速機も、第１図、第５図の
遊星差動歯車減速機と同様に、遊星歯車８に対して遊星
歯車９を微小角度調整して一体的に組付けることができ
るので、固定大歯車１′と遊星歯車８と可動大歯車２′
を組付けてから、遊星歯車９を可動大歯車２′に外接噛
合させるようにして軸１２’に嵌合し、軸周座金１４と
軸胴ナツト１５により締付けるようにすれば、第４図の
カップ形治具Ｔのような治具を使用しなくても、組付け
が容易かつ良好にできる。

［効果］ 以上説明してきたように、本願発明に係る遊星差動歯車
減速機及び該減速機の歯数選択方法によれば、固定大歯
車と可動大歯車に内接または外接する二組ないし四組の
遊星歯車として高伝達トルクが得られ、さらにテーパー
嵌合によって角度調整できるようにしたので、標準歯車
と同じ歯厚の歯車を使用しても固定大歯車と遊星歯車の
噛合並びに可動大歯車と遊星歯車の噛合が容易かつ良好
に行うことができ、また伝達トルクも標準歯車本来の強
度となるように維持でき、バックラッシも小さく抑える
ことができる。

また、入力軸側の歯車と出力軸側の歯車の歯形の大きさ
を変えることでコンパクトな減速機で減速比率を大きく
することが可使になり、さらに、転位による伝達効率の
低下を防止することができる。

また、本願発明に係る遊星差動歯車減速機の組付は方法
によれば、固定大歯車と可動大歯車に内接する二組ない
し四組の遊星歯車をテーパー嵌合によって角度調整でき
る上記遊星差動歯車減速機の組付けに際して、各組の二
枚の遊星歯車の角度調整に当り、カップ形の可動大歯車
に代行し得るカップ形治具を被せて良好な同心状態を出
しつつ組付ができるかどうか確認できるようにして、各
組の二枚の遊星歯車の角度調整を決定し緊結できるので
、周方向に等配置の遊星歯車が固定大歯車または可動大
歯車に均等な回転伝達が行われるように良好に内接噛合
し得、かつ組付けを容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の第一実施例に係る遊星差動歯車減速
機の縦断正面図であり、第２図、第３図はそれぞれ該の
第一実施例の変形例に係る遊星差動歯車減速機の縦断正
面図であり、第４図は第一実施例の遊星差動歯車減速機
の組付けを説明するための組付途中の縦断正面図である
。 第５図は本願発明の第二実施例に係る（第一実施例とは
異なるタイプの）遊星差動歯車減速機の縦断正面図であ
り、第６図は該第二実施例の遊星差動歯車減速機の組付
けを説明するための組付途中の縦断正面図である。 第７図は本願発明の第二実施例に係る（第一実施例とは
異なるタイプの）遊星差動歯車減速機の縦断正面図であ
る。 １・争・固定大歯車、 ２・会・可動大歯車。 ４φ・・入力軸、 ５・・・太陽歯車、 ６φφ・出力軸、 ８・・・遊星歯車。 ８ａ＠ｅ−筒軸、 ８ｂ＋１１１・軸孔、 ９・・−遊星歯車、 ９ａ・ｅ・軸孔。 １０．１１・・俸回転腕、 １２１１１１１Ｉ軸、 １３・・・ベアリング、 １４φ・−軸周座金、 １５・・瞭軸用ナツト、 １６φ・・入力軸側ケーシング半体。 １７・会・出力軸側ケーシング半休、 １８−・舎コレー２トチャック、 １９−−・筒軸、 ２０１１・・軸周座金、 ２１・榔ｅ軸用ナツト、 ２２−・争筒軸。 ２２ａ−・拳コレットチャック部、 Ｔφ・φカップ形治具、 ｔｌ　・・・嵌合端、 ｔ２　・争・可動大歯車相当部分、 ｔ３・争・出力軸相当部分、 １°・・・固定大歯車、 ２′・・・可動大歯車、 ｉｏ’・・・回転腕、 １２′や・−軸。 ２３・・・キー ２４拳・・止め輪、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定大歯車と、出力軸と固定されて該固定大歯車
   と同一中心線上に設けられた該可動大歯車と、回転腕に
   軸支され該固定大歯車と該可動大歯車に周方向等配置に
   て噛合して自転と公転を行う二枚一体的な遊星歯車とを
   備え、 該二枚一体的な遊星歯車が入力軸側から回転伝達を受け
   るようになっているとともに、 該可動大歯車の回転が出力軸側に伝達されるようになっ
   ており、 該固定大歯車と該可動大歯車の歯数が一枚ないし数枚異
   なるか、または、該二枚の遊星歯車の歯数が一枚ないし
   数枚異なることにより、該固定大歯車と該可動大歯車と
   該二枚の遊星歯車の四枚の歯車間に遊星差動減速を生じ
   て、所要の減速回転が出力軸に得られるようになってい
   る遊星差動歯車減速機であって、 該固定大歯車と該可動大歯車に噛合う該二枚の遊星歯車
   が適宜角度調整自在に一体に組付けられるとともに、該
   二枚一体的な遊星歯車が複数組配置されていることを特
   徴とする遊星差動歯車減速機。
2. （２）上記二枚の遊星歯車が、テーパー嵌合をもって角
   度調整自在に一体に組付けられていることを特徴とする
   請求項１に記載の遊星差動歯車減速機。
3. （３）上記固定大歯車とそれに噛合う一方の上記遊星歯
   車の歯形を、上記可動大歯車とそれに噛合う他方の上記
   遊星歯車の歯形との大きさを変えたことを特徴とする請
   求項１記載の遊星差動歯車減速機。
4. （４）請求項３記載の上記固定大歯車、上記可動大歯車
   、及び上記遊星歯車のそれぞれの歯数を適宜選択して無
   転位歯形を用いることを特徴とする遊星差動歯車減速機
   の歯数選択方法。
5. （５）請求項１記載の上記遊星差動歯車減速機の組付け
   に際して、上記可動大歯車と同一の歯車部分を有しかつ
   該歯車部分を上記固定大歯車と同一中心線上に一致する
   ように入力軸側ケーシング半体と嵌合し得るカップ形治
   具を、上記固定大歯車に上記二枚の遊星歯車の一方を噛
   合させた後に、上記可動大歯車に替えて上記他方の遊星
   歯車に嵌合させるようにし、うまく嵌合が行なわれない
   場合には、上記二枚の遊星歯車の組付角度を調整するこ
   とにより嵌合させ、嵌合が行なわれた後は、該カップ形
   治具を外して上記可動大歯車を組付け、引続き組付けを
   行うことを特徴とする遊星差動歯車減速機の組付け方法
   。