JPH03272350A - 多段連結遊星歯車装置 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、遊星歯車装置を相互に連結して大きい減速
比が得られるようにした多段連結遊星歯車装置に関する
。特に簡便な廻り止め構造を提供する事を目的とする。

【従来の技術】

遊星歯車装置は減速機あるいは増速機として広い用途全
持っている。 入力軸と出力軸とが同一直線上にあるので、２段３段と
遊星歯車装置を重ねて用いることができる。これは遊星
歯車装置の長所である。しかも遊星歯車装置は、あまり
大きい減速比を得ることができない。遊星歯車の数が４
個の場合は、減速比が３〜６程度であり、３個の場合で
も３〜１０程度である。実際には３個の場合でも７程度
までであって、７〜１０の減速比のものを作ると太陽歯
車が小きくなりすぎて入力軸が弱くなる。 結局大きい減速比を得ようとすると、遊星歯車装置を多
段連結しなければならない。ところが従来の遊星歯車装
置は、比較的損失が大きかったので、実際に多段連結し
て用いられる用は少なかつ六〇大きな減速比の歯車機構
はウオームとウオームギヤを用いていた。ウオームギヤ
によるものはもちろん大きい減速比を得ることができる
が、入力軸と出力軸とが直交し、取扱いにくい機構であ
る。また歯車の摩擦が大きいので効率が極めて悪い。し
かし従来の遊星歯車装置をウオームギヤで実現する位の
大きい減速比になるまで多段に連結するとトータルの効
率はウオームギヤによるものと変らなくなり結局勝負に
はならない。 ところが本発明者などの努力によって動力伝達効率が１
段で９５％程度のものを容易に作ることができるように
なった。このため多段減速の可能性が開けた。−段あた
りの減速比が少なくても多段に連結すれば大きい減速比
が得られるし、入力軸出力軸が同一軸線上にあるという
使いやすい機構になる。 しかしながら遊星歯車装置を多段連結するということは
未だ拡く行われていない。従って外殻内歯歯車をケーシ
ングにどのように固定するかという技術的課題を意識す
ることは未だ少ない。差動歯車装置の場合は、２つの遊
星歯車装置の外殻内歯歯車全ケーシングに並んで固定す
る。そしてケーシングが回転できるようにする事もある
。この場合、ケーシングの内壁に外殻内歯歯車を切る事
がある。あるいはギヤリングをケーシング表面からネジ
で止めることもある。 遊星歯車装置を軸方向に多段連結した例は少ないが、た
とえば特開昭５８−１８４３４２に示されている。この
場合ケーシングの内周面へ直接に２つの外殻内歯歯車が
切削加工されている。このようなものは遊星歯車装置を
一体化したものとして作る事ができない。本来、多様な
目的に使用できる遊星歯車装置なのであるから、これを
標準化一体止したものとして作り、これをケーシングに
取付けるというようにするのが望ましい。

【発明が解決しようとする課題】

ケーシングの内周面に、直接に外殻内歯歯車を切るよう
な構造は、遊星歯車装置の組立がケーシングへの部品の
組込みと同時に行われるので、組立て作業が極めて複雑
になる。またケーシングが特別の用途、ある決まった遊
星歯車装置にしか使用できないという事になり互換性、
汎用性に乏しい。 また外殻内歯歯車リングを、ケーシングの表面からねじ
こんだねじで複数箇所固定するものは、外殻内歯歯車と
ケーシングに予めねじ穴に穿たなくてはならないし、取
付ける際も内外で位置合わせをしてからねじ止めしなけ
ればならない。取付は取外し作業が類型であるという難
点がある。 本発明はこのような欠点を克服し、ケーシングの中に複
数の遊星歯車装置を容易に取付は取外しできケーシング
の加工も容易であるようにした多段遊星歯車装置を提供
することが本発明の目的である。

【課題を解決するための手段】

遊星歯車装置の外殻内歯歯車はケーシングに対して固定
する必要はないのである。円周方ＫｊＣ回ってはいけな
いから、廻り止めは必要である。しかし軸方向に多少動
いても差支えない。 そこで本発明ではねじやボルトで固定せず、外殻内歯歯
車の外周に廻り止め突起を形成しておき、ケーシングの
内壁軸方向に掘ったケーシング溝へ廻り止め突起の部分
を差込んで外殻内歯歯車をケーシングに対して廻り止め
することにした。さらに、隣接する外殻内歯歯車の端面
の間隙にはリング状のスペーサ全入れて外殻内歯歯車が
がたつかないようにする。 つまり、本発明の多段連結遊星歯車装置は、太陽歯車と
、太陽歯車１に噛合うべき適数個の遊星歯車と、これに
噛合する外殻内歯歯車と、遊星歯車を遊星軸によって軸
支し回転自在に設けたキャリヤとよりなる遊星歯車装置
を複数個連結してあり、外殻内歯歯車の外周に形成した
廻り止め突起を、ケーシングの内壁に軸方向に形成した
ケーシング溝に挿入することにより外殻内歯歯車を廻り
止めした事を特徴としたものである。

【作　用】

ケーシングへ遊星歯車装置を取付けようとするとき、複
数の遊星歯車装置の入出力軸を連結した状態でケーシン
グの溝に、外殻内歯歯車の廻り止め突起が入りこむよう
にしてケーシングの中へ落し込めばよい。これだけの操
作により複数の遊星歯車装置全ケーシングの中に取付け
ることができる。外殻内歯歯車にねじ止め、あるいはは
んだ付け、接着などで固定しない。突起と溝の嵌合だけ
である。 外殻内歯歯車の軸方向の長さが短かくて、隣接する外殻
内歯歯車の間に空隙が生じる場合は、空隙長にほぼ等し
い軸方向長さのスペーサ全中間に入れる。外殻内歯歯車
の軸方向長さが十分である場合には、このようなスペー
サは不要である。 このように遊星歯車装置をケーシングに入れて蓋を閉じ
これをケーシング端面に対して固定すれば遊星歯車装置
がケーシングの中で適当な位置に保持されたことになる
。極めて簡単な取付は構造である。 ケーシング溝、廻り止め突起は１つ以上いくつあっても
よいが、２〜８個程度が適当であろう。

【実　施　例】

第１図、第２図は本発明の実施例に係る多段遊星歯車装
置の長手方向の縦断面図と、これに直角な方向の縦断面
図である。これによって本発明の多段構造全説明する。 この例は３つの遊星歯車装置Ａ、Ｂ、Ｃが縦列接続され
ている。Ａが第１段、Ｂが第２段、Ｃが第３段の減速機
である。 各遊星歯車装置は、中心の太陽歯車１と、これに噛合う
３又は４の遊星歯車２．２、・・・と、これらと噛合う
外殻内歯歯車３と、遊星軸５によって遊星歯車２を軸支
し回転自在に設けられたキャリヤ４とよりなっている。 この実施例では、通常の遊星歯車装置と異なり歯先円方
式の構造を採用している。これは本出願人による特開昭
５８−９４６５６号の構造と同じである。 本発明はもちろんこの構造に限定されたものではなく、
ピッチ円方式のものにも適用できるし、遊星歯車の両側
に円板がない通常の遊星歯車装置に対しても適用できる
。ここでは歯先円方式のものを説明する。 遊星歯車２は３部材よりなる歯車である。これは歯車を
切っである中間のリング状の遊星ギヤ７と、この両側に
設けられる遊星円板６．６とよりなっている。 遊星円板６は、遊星ギヤ７の裏面を支持すべき内円筒部
２１と、遊星ギヤ７の側面に接し歯先円より大きい円板
部２２とと有する。回転対称の部材であって、中心に軸
通し穴２４が穿たれている。 遊星軸５は軸通し穴２４に貫く。遊星ギヤ７の裏面と内
円筒部２１の間には空隙があり、軸通し穴２４と遊星軸
５の間にも空隙がある。円板部２２がギヤの歯先円より
大きいので歯先円方式と仮称するのである。半径にして
Ｏ〜２上２モジュール円板２の方が歯先円よりも太きい
。 外殻内歯歯車３は、遊星ギヤ７に噛合うべき中間の外殻
ギヤ部２５と、この両側にあって遊星円板６の円板部２
２と転勤接触すべき歯底円より大きい直径の外殻円筒部
２６．２６を有する。これらは一体に形成してある。外
殻円筒部２６はギーヤ部２５の歯底円より半径にして０
〜２モジユール犬きい。 キャリヤ４は減速出力を生ずるものであるが、これは主
キヤリヤ盤４ａと副キャリヤ盤４ｂとを結合したもので
ある。主キヤリヤ盤４ａ、副キャリヤ盤４ｂの内側に凸
部１０、凸部１２がそれぞれ形成されている。凸部１０
の上にはさらにより細い差込突部１１が形成され、凸部
１２には差込穴１３が穿たれている。差込穴１３には差
込突部１１を差込んで副キャリヤ盤４ｂの表面に突出し
た部分を叩いてかしめる。かしめ１４により、主副キャ
リヤ盤４ａ、４ｂが一体結合される。 キャリヤの内側面には、回転対称の位置に遊星軸止め穴
１６が穿たれ、遊星軸５０両端をここへ差込むことによ
って固定される。副キャリヤ盤４ｂの中央の開口から入
力軸を挿入できる。主キヤリヤ盤の中央には出力を取り
だすためのキャリヤ軸孔１５がある。これにはセレーシ
ョン、スプラインなどの廻り止め構造が賦型されている
。 このような単位構造を持つ３つの遊星歯車装置Ａ％Ｂ、
Ｃがケーシング３６の中で縦列接続されている。つまり
、第１段目のキャリヤが第２段目の太陽歯車に、第２段
目のキャリヤが第３段目の太陽歯車に接続されている。 モータなどかう駆動力を与える入力軸３３は第１段目の
太陽歯車に連結される。減速出力を取り出すための出力
軸３４は第３段目のキャリヤ軸孔１５に連結されている
。 前段のキャリヤと後段の太陽歯車とを結合するシャフト
の構造は任意である。ここでは太陽歯車１を一端に形成
した太陽シャフト９と、キャリヤ軸孔１５へ嵌りこむ継
ぎブツシュ１８とを組合わせた連結体を用いることにし
ている。太陽シャフト９の中間の軸部は平坦な外周面を
持ち、その直径は太陽歯車の歯底円直径よりも小さい。 太陽シャフト９の他端にはスプライン、セレーションな
どの廻り止め凸部２０が切っである。継ぎブツシュ１８
の中央には穴があってここに同じようにスプライン、セ
レーションなどの廻り止め凹部１９が切っである。廻り
止め凹部１９に廻り止め凸部２０を差込んで、太陽シャ
フト９と継ぎブツシュ１８を一体化する。これにより前
段のキャリヤがら後段の太陽歯車へ駆動力が伝わる。 外殻内歯歯車３は平坦な外周面を持っているがいくつか
の軸方向に延びる廻り止め突起３８を持っている。この
例では中心角が１８０°をなす位置、つまり直径上にふ
たつの廻り止め突起３８が形成されている。外殻内歯歯
車３はプラスチック、あるいは焼結合金で作られるが、
型の中で一挙に形成するのであるから、廻り止め突起３
８を作るのは容易である。 これに対応してケーシング３６は平坦な円筒内周面を持
つが、軸方向に延びる溝３γを有する。 ケーシング溝３７の位置や数、寸法は廻り止め突起３８
と同じである。 ケーシング３６に、複数の外殻内歯歯車廻り止め収納す
るため、この発明ではボルトや接着剤などの固着手段を
用いない。そうではなくて、ケーシング溝３７へ遊星歯
車装置の外殻内歯歯車廻り止め突起３８ｔ−沿わせて嵌
入するのである。出力軸３４はケーシング３６の端板の
通し穴４９に、カラー５０．５１で予め止めである。第
３段の遊星歯車装置Ｃのキャリヤ軸穴１５が出方軸３４
のスプライン部に当たる。出力軸３４を少し廻すとスプ
ラインの溝と山とが合致するので出方軸３４の端がキャ
リヤ軸穴１５に入り込む。 全ての遊星歯車装置Ａ、Ｂ、Ｃをケーシングに装入する
のはこのように簡単な操作でよい。ただし、外殻内歯歯
車の軸方向の長さが、遊星歯車装置の単位の長さより小
さい場合は、隣接する内歯歯車の間にリング状のスペー
サ４ｏを入れておく。 遊星歯車装置Ａ、Ｂ、Ｃの連結体は、太陽シャフト９−
りｆｉＪ７’ッシュ１８で連結されているので半径方向
にずれない。スペーサ４ｏは半径方向に僅かに動きうる
。しかしこれは連結体をケーシング３６へ挿入する際の
でまたげとはならない。 ケーシング蓋３９は円板状の部材で中央の通し穴５３に
は入力軸３３が予め通してあってカラー５４．５５で抜
は止めされている。遊星歯車装置Ａの外殻内歯歯車端面
にリング５６を当て、ケーシング蓋３９をケーシング３
６に押しつける。入力軸３３の先端はＤ聖断面に加工さ
れている。第１段の遊星歯車装置Ａの太陽歯車１′には
Ｄ型の太陽軸穴３１が穿たれている。この太陽軸穴３１
に入力軸３３の先端を差込む。 そして、ケーシング３６端の穴５７と、ケーシング蓋３
９の通し穴５８とを軸方向に揃え、これにポル）５９を
通し他端をナラ）６０で締めっける。 これによって、ケーシング３６、ケーシング蓋３９が一
体化される事になる。この例では遊星歯車装置の数が３
つであるが、４つ以上であっても同様である。遊星歯車
装置自体はボルトヤ接着剤で固定する必要がなく、ケー
シング溝３γへ廻す止め突起３８を差込むだけでよいの
である。この例ではスペーサ４０を隣接する外殻内歯歯
車の間に入れているが、外殻内歯歯車が軸方向に十分に
長ければスペーサ４ｏも不要である。 結局、多段連結された遊星歯車装置ｔケーシング内に装
着するためには、ケーシング蓋をボルトでケーシングに
固着するというねじ止め動作のみが要求されるというこ
とである。極めて簡単な収容構造である。

【発明の効果】 多段に遊星歯車装置全連結して高い減速比を得ようとす
る場合、ケーシングに軸方向の溝を掘っておき、外殻内
歯歯車の外周に廻り止め突起を形成しておき、この突起
を溝に入れることによって外殻内歯歯車を廻り止めして
いる。このためケーシングへの遊星歯車装置の取付が極
めて簡単になる。ボルトで止めなければならないのはケ
ーシングと蓋だけである。 遊星歯車装置は従来必ずケーシングになんらかの手段で
固定されたものであるが、本発明では固定されておらず
、半径方向、軸方向、回転方向に少しずつであるが動く
余裕がある。そこで最も力が均衡するようにこれらの装
置が移動し最適の配置になる。そうすると力の偏寄によ
る軸の偏摩耗や歯面の摩耗という可能性が低くなる。自
動的に力士バランスさせるので動力伝達が円滑であって
故障も少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る多段連結遊星歯車装置の
縦断面図。 第２図は第１図と直角な方向の縦断面図。 １．１′・・・・・・太陽歯車 ２・・・・・・遊星歯車 ３・・・・・・外殻内歯歯車 ４・・・・・・キャリヤ ４ａ・・・・・・主キヤリヤ盤 ４ｂ・・・・・・副キャリヤ盤 ５・・・・・・遊星軸 ６・・・・・・遊星円板 ７・・・・・・遊星ギヤ ９・・・・・・太陽シャフト １０・・・・・・凸　部 １１・・・・・・差込突部 １２・・・・・凸　部 １３・・・・・・差込穴 １４・・・・・・かしめ １５・・・・・キャリヤ軸孔 １６・・・・・遊星軸止め穴 １７・・・・・・開　口 １９・・・・・廻り止め凹部 ２０・・・・・・廻り止め凸部 ２１・・・内円筒部 ３１・・・・・太陽軸孔 ３３・・・・・入力軸 ３４・・・・出力軸 ３６　、゛°゛ケーシング ３γ・・・・ケーシング溝 ３８・・・・・・廻り止め突起 ３９、・・・ケーシング蓋 ４０・・・スペーサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）太陽歯車１と、太陽歯車１に噛合うべき適数個の
   遊星歯車２と、これに噛合する外殻内歯歯車３と、遊星
   歯車２を遊星軸５によつて軸支し回転自在に設けられた
   キャリヤ４とよりなる遊星歯車装置Ａ、Ｂ、Ｃ、…を複
   数個連結してあり、外殻内歯歯車３の外周に形成した廻
   り止め突起３８を、ケーシング３６の内壁に軸方向に形
   成したケーシング溝３７に挿入することにより外殻内歯
   歯車３を廻り止めした事を特徴とする多段連結遊星歯車
   装置。
2. （２）隣り合う遊星歯車装置の外殻内歯歯車３の端面間
   にリング状のスペーサ４０を介装してある事を特徴とす
   る請求項（１）に記載の多段連結遊星歯車装置。