JPH0348374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (ア) 技術分野 この発明は、減速機、増速機として広い用途を
持つ遊星歯車装置に関する。特に、伝達効率が高
く、減速比の大きい遊星歯車装置を与える。

(イ) 従来技術とその問題点 遊星歯車装置は、太陽歯車と遊星歯車及び遊星
歯車と外殻内歯歯車との噛合点が多いため、同時
に各噛合点で力が均衡するようにするのは難し
い。加工精度を高めても、必ずしもよい結果が得
られない。

歯車同士が過度に深く噛み込むと、騒音、振動
が発生し、エネルギーのロスも多くなる。

過度の噛込みを防ぐため、歯車と同軸に、ピツ
チ円板やピツチリングを取付けた遊星歯車装置が
ある。

ピツチ円径に等しい円板やリングを歯車側方に
取付けると、半径方向の力は円板やリングにより
伝達される。このため、太陽歯車軸の偏心や、遊
星軸の位置誤差があつても、歯車同士が過度に噛
込むということはない。

例えば、米国特許第3293928号（1966年12月27
日発行）明細書には、外歯歯車と内歯歯車とが噛
合うトルクコンバータに於て、両歯車の両側にピ
ツチ円に等しい直径の円板部、リング部を各歯車
と一体に加工成形した装置が示されている。

また、米国特許第3548673号（1970年12月22日
発行）明細書には、歯車の片側に、ピツチ円に等
しい直径の摩擦車を固着一体化した平歯車、ベベ
ルギヤが示されている。噛合点での歯車のバツク
ラツシユの設定が難しかつたので、バツクラツシ
ユの問題を除くため、半径方向の力を摩擦車同士
で伝達しあうようにしたものである。

これらの発明は、広く歯車一般につきピツチ円
板やピツチリングを歯車と同軸側方に設けたもの
である。

このような複合歯車を遊星歯車へ応用した発
明、考案もある。

実公昭30−16918号は、遊星歯車の側方と、こ
れに噛合う外殻内歯歯車の側方に、それぞれのピ
ツチ円に等しい外径、内径のコロ、円筒面を設け
たものである。

コロは、円筒面を転動する。半径方向の圧力
は、コロ、円筒面によつて伝達される。歯車同士
は回転力を伝達するだけで、過度の噛込みなどが
起らない。優れた考案であつた。

しかし、この考案では、長い１本の遊星軸の上
に互に離隔して、太陽歯車とコロを設けるように
なつている。遊星軸が長く、ケーシングも、軸方
向に長くなる。装置全体が嵩高くなり、また重く
なる。このため、製造コストが押上げられるし、
使いにくいという場合もあつた。

ピツチ円に等しい円板やリングを設ける、とい
う構成とは全く異つたアプローチで、遊星歯車装
置の固有の難点を克服しようとした考案もある。

遊星摩擦車などを弾力性に富む材質で作り、遊
星摩擦車の弾性変形によつて噛合い不整合を吸収
しようとするものである。

例えば、実公昭44−25692号考案があげられよ
う。これは、歯車ではなく、遊星ローラとしてお
り、ゴムなどの弾性体で遊星ローラを作つてい
る。

しかし、柔軟な弾性体で歯車を作成すると、ス
リツプがあるので、伝達トルクが低く抑えられて
しまう。繰返し伸縮し、摩擦損失もあるので、発
熱し、疲労し易いという欠点もある。歯車で噛合
わせるのではないから、軽荷重に対してしか使え
ない。また、弾性変形するとピツチ円が変形し、
噛合いが狂うので、弾性変形を、直接歯車に応用
することはできない。

さらに、第３の解決法が提案された。

例えば、実公昭35−17538号、特公昭36−22661
号である。

これは、遊星歯車と、遊星軸とを直接組合わせ
るのではなく、間に中介軸を付加したものであ
る。中介軸と遊星歯車（リング状になつている）
とは相互回転できる。中介軸と遊星歯車の間には
十分な間隙がある。

間隙のため、遊星歯車リングは軸に対し任意の
方向へ僅かに相対変位できる。このため、噛合点
の不整合を均等化させることができる。ピツチ円
板、ピツチリングなどを必要としない。

このような間隙式の遊星歯車装置は、噛合点に
於ける力の等配分という点では未だ十分ではない
こともある。太陽歯車や、遊星歯車を支持するキ
ヤリヤが半径方向に或る程度自由に動きうるなら
ば、この方式は卓効がある。しかし、太陽軸が自
由に動きえない場合は、歯車自体のバツクラツシ
ユが大きくない限りこの方式は効果を発揮しえな
い。

しかし、遊星歯車装置の噛合いを平均化させる
ために、最も有効なのは、このような間隙式のも
のである、と本発明者は考えている。

(ウ) ３つの技術思想について 前節で詳しく説明したように、遊星歯車装置の
噛合点の同時不整合という難点を解決するために (1) ピツチ円板、リング方式 (2) 弾性摩擦車方式 (3) 間隙方式 の３つの異なる技術思想があつた。

(1)は非常に魅力的であるように見える。ピツチ
円板を遊星歯車に対し同軸に配置すると、円板
と、遊星歯車の回転数は同一であるから、円板と
ピツチリングの円周面との間には滑りがなく正し
く転動するはずである。

この内、(1)と(2)の構成を組合わせた遊星歯車装
置が提案された。特公昭54−17111号（昭和54年
６月27日公告）がこれである。

遊星歯車は撓みやすいように薄いリング状とな
つている。リング歯車を両側から、同心段部を有
し、ピツチ円に等しい外径のピツチ円板で挾み、
２枚のピツチ円板の軸穴に遊星軸を通すようにな
つている。

この発明で、歯車は、歯元に於て局所的に撓む
ようになつている。強いトルクの加わる遊星歯車
はより強く歯元が撓むので、トルクが緩和され
る。これによつて、各遊星歯車ごとの伝達トルク
が均等化される、という着想に基づく。

しかし、歯元より先にリング歯車全体が撓みや
すい。リング歯車が楕円形に撓むと、ピツチ円が
ずれるから、噛合いに狂いが生ずる。リング全体
が撓まず、歯元だけを撓ませようとするには、リ
ング両側をピツチ円板で強く固結しなければなら
ない。そうすると歯元が撓みにくくなる。

しかも、この発明で、最大の利点とされる歯元
の撓みが、実は殆ど起り得ない、という事を本発
明者は知つている。

３つ又は４つの遊星歯車に於て、もしも伝達ト
ルクが異なつたとする。大きいトルクの加わつた
遊星歯車リングは歯元に於て、大きく撓むことで
あろう。撓むことにより、この遊星歯車の位相が
遅れ、トルクが僅かに減少するということにな
る。しかし、撓み量が各遊星歯車について異なる
とすれば、伝達トルクは異なるわけである。

そうすると、遊星歯車と太陽歯車の噛合点に於
て、伝達トルクが異なる。このため、太陽歯車に
は、不均一な半径方向の圧力が加わる。そうする
と、太陽歯車と遊星歯車の間で、過度の噛込みが
起る。

本発明者は、長年、遊星歯車装置の研究、開発
及び製造、販売に携つている。以上に述べた様々
な遊星歯車装置を実際に製作、検討した。

本発明者の経験によれば、遊星歯車装置に於
て、力を等配分するには、(3)の間隙方式が最も有
力であると考えられる。

そこで、本発明者は、(1)と(3)とを組合わせた遊
星歯車装置を発明した（特願昭56−114824、特開
昭58−17244、58.2.1公開）。

弾性歯車方式がなで無力であるかということは
既に述べた。弾性変形が不均等に起つて、噛合い
力を均等化させる、というが、弾性変形はフツク
の法則により加えられた力に比例する。弾性変形
が不均等に発生する、ということは、噛合い力が
不均等だ、ということである。

噛合い力が不均等であると、噛込みに強弱の差
が生じるから、不整合が緩和されたことにはなら
ない。

むしろバツクラツシユを十分にとつて、常に伝
達トルクを同一にする方が望ましいのである。

さらに本発明者は(1)のピツチ円板、ピツチリン
グ方式に対しても疑問を感じている。

ピツチリング、円板が完全に真円であれば、円
板とリングとは常時接触できることであろう。し
かし、ピツチリングは真円であることはできな
い。加工誤差があるからである。従つて、ピツチ
リングの内径は、ピツチ円より僅かに大きくし、
ピツチ円板の外径は、そのピツチ円より僅かに小
さくする。このように加工上は、ピツチ円板と、
リングとが密着せず、空隙ができるように公差を
つけておく。

そうすると、外殻内歯歯車の両側のピツチリン
グと、遊星歯車の両側のピツチ円板とは、常に接
触するのではない。むしろ、接触しない時間の方
が多い。

接触する場合は、なんらかの寸法誤差があつ
て、ピツチリングが真円でなく、楕円に近くて、
その短円辺に遊星歯車が位置するときとか、遠心
力が著しくて、ピツチ円板が、ピツチリングに押
しつけられる場合などである。

また、遊星歯車装置が水平ではなく、垂直に立
ててあつて、太陽歯車とその軸の間に遊びがある
場合、キヤリヤの重みで、最下点にある遊星歯車
のピツチ円板が、ピツチリングに接触することも
ある。

しかし、普通は、ピツチ円板と、ピツチリング
は多くの場合離隔している。

そこで、本発明者は、ピツチ円に於て、円板、
リングを接触させる必要性は薄いのではないか？
と考えた。

むしろ、円板、リングを歯先、歯底で接触させ
る方が良い、と思いついた。

ピツチ円板、ピツチリングがあると、外殻内歯
歯車と、遊星歯車は横方向へ抜けないのである。

しかし、識先の１モジユールであるから、円
板、リングとの接触によつて摩耗しやすい。ま
た、スラスト力を十分に伝達できない、という欠
点がある。

そこで本発明者は、遊星歯車の両側の円板の外
径を歯先円より大きくし、外殻内歯歯車の両側の
円筒面の内径を歯底円より大きくした遊星歯車装
置を発明した（特願昭56−193113、特開昭58−
94656、58.6.4公開）。

この装置は、外殻内歯歯車が一部材で作られる
ので、部品点数が減る、という長所があつた。

(エ) 非対称遊星歯車 このようなものは、太陽歯車が、ユニツトの中
に一体に組込まれてしまつていて、ここから抜く
ことができない。

しかし、入力軸の先端を太陽歯車に差込むので
はなくて、入力軸の先端に歯車を切り、これを太
陽歯車とすることもある。こういう使い方は、円
板のない従来の遊星歯車装置の場合は、常に可能
であつた。

ところが、一連の円板付きの遊星歯車を持つも
のは、太陽歯車を、ユニツト製作後に、これへ装
入することができない。

そこで、本発明者は、一方だけに、歯底円以下
の直径を有する円板を設けた非対称の遊星歯車装
置を発明した（特願昭58−143466、昭和58年８月
５日出願）。

しかし、これは、遊星歯車、外殻内歯歯車の一
方だけに転動面を有するのであるから、やはり騒
音などのレベルを低下させるのに未だ十分でな
い、という事があつた。

本発明者は、そこで、非対称であるが、遊星歯
車、外殻内歯歯車の両側に円板を設け、両側に於
て、転動接触させるような非対称遊星歯車装置を
発明した（特願昭59−106976、昭和59年５月26日
出願）。遊星歯車装置としては、異例なものであ
る。

遊星歯車についていえば、一方の円板は、歯底
円より小さい円板（小円板部）となつており、他
方の円板は歯先円より大きい円板（大円板部）と
なつている。小円板部の方から太陽歯車を差込む
ことができる。

外殻内歯歯車の方は、歯先円以下の内径を有す
る小円筒面と、その反対側に歯底円以上の内径を
有する大円筒面とを具えている。

大円筒部と大円筒面とが転動接触する。

小円板部と小円筒面とが転動接触する。

もちろんこれら円板、円筒面の中間にはギヤ部
がある。トルクはギヤ部によつて伝わる。

半径方向の力は、両側の円板・円筒面を介して
伝わる。

ギヤ部と、両側の円板・円筒部の回転は、もち
ろん線速度が異なつてくる。

しかし、これは重大な困難をもたらさない、と
いうことを本発明者は、繰返し実験によつて知つ
ている。

回転があまり速くない時、線速度の差は殆どな
んらの影響を生じない。実際、円板・ギヤ間、及
び円板・円筒間にはかなりのクリヤランスがある
ので、空滑りが可能である。

非対称にしたのは、太陽歯車を、後から、差込
む事ができるためである。モータシヤフトや、減
速軸などの先端に太陽歯車を切つてある場合、遊
星歯車装置をケーシングへさし入れてから、太陽
歯車を差込む。

このような事は、ピツチ円板などのない在来の
遊星歯車装置に於ては、普通に行われたことであ
る。ピツチ円板や、歯先円板を遊星歯車が持つよ
うになると、後から太陽歯車を差込む、というこ
とが不可能になつた。

非対称遊星歯車装置は、在来の遊星歯車と同じ
ように、後から太陽歯車を差込むことができる。

ところが、後から太陽歯車を差込む場合に、従
来から起りえた組立上の誤りがしばしば起る、と
いうことに本発明者は気付いた。

実際にはシヤフト先端に太陽歯車に対応するも
のを切つてあるのであるから、仮に太陽シヤフト
と呼ぶ。

既にキヤリヤに軸支された遊星歯車は、外殻内
歯歯車と噛合つている。遊星歯車は３つ又は４つ
設けられる。通常、遊星歯車で囲まれる空間は、
側方からよく見える。しかし、グリスを一杯に充
填する事もあり、この場合、歯先まではつきりと
見えないことがある。

外殻内歯歯車と噛合つているのであるから、３
つ又は４つの遊星歯車の歯の位相関係は決まつて
いる。したがつて、太陽シヤフトを遊星歯車で囲
まれた空間へ差入れる時、太陽歯車は、ある一定
の位相関係で、３〜４の遊星歯車へ差込まれてゆ
く。この場合は、スムーズに入つてゆく。これを
正常差込関係と呼ぶ。

歯車にはバツクラツシユをとるし、軸と軸穴に
もクリヤランスをとる。このため、遊星歯車の自
由な方の歯は、僅かであるが周方向に変位しう
る。太陽歯車を差入れた時、１枚分歯を間違えて
入れる、というミスが起りうる。

モジユールが大きい歯車であつても、このよう
に対応する歯を間違えて入れる、という事が実際
にある。これを異常差込関係とよぶ。

１枚分間違つて入れると、スムーズには入らず
抵抗感がある。しかし、入つてしまう。回転させ
ると異常に重い感じがする。熟練した作業者は、
こういう初歩的なミスをしないが、未熟練者が組
立をすると、このようなはめこみ歯を間違える、
ということがある。確率は少い。少いが、あつて
はならないミスである。

嵌込んだ後で、このようなミスは発見するのが
難しいからである。

このような組立をした遊星歯車は、歯面が強く
こすり合うので、エネルギーロスが大きく、寿命
も異常に短い。100時間以内ということもある。

遊星歯車の数が４の場合、異常差込になること
は相対的に少い。しかし、遊星歯車の数が３の場
合、異常差込関係になる事は、相対的に多い。特
に、未熟練者が、グリスで閉された遊星歯車の囲
む空間へ太陽シヤフトを差込む時に、高い頻度で
発生する惧れがある。

また、太陽歯車にスプライン、セレーシヨン、
Ｄ穴などを穿ち、ここへ入力軸を差込むもので
は、減速比の大きい装置の場合、入力軸が細くな
りすぎる。こういう難点もある。

(オ) 考 察 非対称遊星歯車装置に於て、組立時に異常差込
関係が発生するのを防止することが本発明の目的
である。もうひとつの目的は、減速比の大きい遊
星歯車装置をうることである。

異常差込関係にある太陽歯車は、これを囲む遊
星歯車に対し、歯１枚分だけ間違つた位置に於て
噛み合つている。

１枚分間違つても、太陽歯車が横滑りして入つ
てしまうからいけないのである。

歯車は、ピツチ円を中心とし、歯先までは１モ
ジユール、歯底までは1.25モジユールとなつてい
る。0.25モジユールは歯先が相手の歯底へ当らな
いための余裕分である。

この0.25モジユール分と、歯車のバツクラツシ
ユ、軸と軸穴のクリヤランスなどがあるから、異
常差込関係であつても、太陽歯車が中へ入つてし
まう。

異常差込関係にある時、太陽歯車の中心は、遊
星軸（３本又は４本）の中心と一致せず、喰い違
う。

この喰い違いを検出し、喰い違う場合は、太陽
歯車が中へ入らないようにすればよい。

そのためには、太陽歯車の両側にも、遊星歯車
両側の円板と転動接触する円板を新しく設ければ
よい。

異常差込みの場合、太陽歯車の中心と、遊星軸
中心とが喰い違い、太陽歯車の円板の側面が、遊
星歯車の円板の側面に当る。このため、太陽歯車
は、完全に入り切らない。これによつて、異常差
込みの発生が分る。この場合、太陽歯車を抜きと
つて、再び差込み直せばよい。

(カ) 発明の構成 本発明は、遊星歯車、外殻内歯歯車の両側に大
きさの異なる円板、円筒面を設け、互に円板、円
筒面に於て転動するように構成し、太陽歯車を後
から差込みうるようにした非対称遊星歯車装置に
於て、太陽歯車の両側にも、遊星歯車両側の円板
と接触し、互に転動しうる小円部、大円部を設
け、大円部と同径の太陽シヤフトと一体化した遊
星歯車装置を与える。

本出願人の先願（特願昭59−150145号、昭和59
年７月19日出願）と構成が似ているが、太陽シヤ
フトと大円部とが同径であるという点が異なる。

本発明は太陽歯車、遊星歯車、外殻内歯歯車の
両側に円板又は円筒面を設けるが、同一のもので
はなく、一方は歯先円より大きいし、他方は歯底
円より小さくなるよう非対称にしている。

遊星歯車についていえば、一方の円板は、歯底
円より小さい外径としている。これは、こちらの
方向から、遊星歯車を差入れることができるため
である。

他方の円板は、歯先円より大きい外径としてい
る。これは、対応する外殻内歯歯車の円筒面が、
外殻内歯歯車の歯底円より広くなり、外殻内歯歯
車を一体のものとして成形することができるため
である。

本発明の遊星歯車装置は、 (1) 遊星歯車が (a) リング状の遊星歯車リングと、 (b) 遊星歯車の歯底円より小さい外径の小円板
部と遊星歯車リングに遊嵌される内円筒部と
軸通し穴を有する第１遊星円板と、 (c) 歯先円より大きい外径の大円板部と遊星歯
車リングに遊嵌される内円筒部と軸通し穴を
有する第２遊星円板と、 よりなつており、これに対応して、 (2) 外殻内歯歯車が、 (a) 遊星歯車リングに噛合うギヤ部と、 (b) その片側において第１遊星円板の小円板部
に対向接触し外殻内歯歯車の歯先円以下の内
径を有する小円筒面と、 (c) 反対の側において第２遊星円板の大円板部
に対向接触し外殻内歯歯車の歯底円以上の内
径を有する大円筒面と を備えている。さらに、 (3) 太陽歯車が、 (a) 遊星歯車リングに噛合う太陽ギヤ部と、 (b) その片側に於て第１遊星円板の小円板部に
対向接触し太陽歯車の歯先円以上の外径を有
する大円部と、 (c) 反対側において、第２遊星円板の大円板部
に対向接触し太陽歯車の歯底円以下の外径を
有する小円部とを有し、大円板部と同径の太
陽シヤフトと一体に形成されている。

太陽歯車の小円部の半径の歯底円半径との差は
０〜２モジユールである。

太陽歯車の大円部の半径の歯先円半径との差は
０〜２モジユールである。

遊星歯車の小円板部の半径の歯底円半径との差
は０〜２モジユールである。

遊星歯車の大円板部の半径の歯先円半径との差
は０〜２モジユールである。

外殻歯車の小円筒面、大円筒面の歯先円、歯底
円の差も、０〜２モジユール程度でよい。

(キ) 実施例 実施例を示す図面によつて説明する。

第１図は本発明の実施例にかかる遊星歯車装置
の一部切欠き正面図である。第２図は一部切欠き
背面図で、第３図は第１図中の−断面図を示
している。

遊星歯車装置は中心に太陽歯車１をもつが、こ
の発明の装置は、太陽歯車１を、後になつて差込
むことができる。太陽歯車１がなくても、ひとつ
のまとまつたユニツトになつている。

これが先述の（特公昭54−17111号、特開昭58
−17244号、特開昭58−94656号）と異なる点のひ
とつである。

これらの遊星歯車装置は、太陽歯車の入るべき
空間を、遊星歯車両側の円板が僅かであるが塞ぐ
ようになつており、ユニツト組立後に、太陽歯車
を挿入することができない。

しかし、本発明は遊星歯車側方の円板部の外径
が歯底円の径より小さいので、太陽歯車は後にな
つて挿入できる。

しかし、ここでは太陽歯車が挿入された後の状
態を示した。

本発明では、太陽歯車１を一本のシヤフトの先
端に作る。研削又は鍜造によつて作ることができ
る。太陽歯車の分だけ部材を減すことができ、軸
を細くしないで済むからである。減速比の大きい
遊星歯車に好適である。太陽歯車を先端に設けた
軸を太陽シヤフト９と呼ぶ。太陽シヤフトの先端
に小円部と歯車とを形成するので、歯車の歯先円
より太陽シヤフトの方が大きい。

本発明の遊星歯車装置は、中心の太陽歯車１に
噛合すべき適数の（３個又は４個）遊星歯車２
と、遊星歯車２を囲みこれらに噛合する外殻内歯
歯車３と、遊星歯車２を回転対称位置に軸支する
キヤリヤ４とより成る。

遊星軸５は、遊星歯車２を、キヤリヤ４に対し
て、回転自在に支承する。

遊星歯車２は、リング状で歯車を外周に切つて
ある遊星歯車リング８と、非対称な第１、第２遊
星円板６，７とを緩かに組合せたものである。

キヤリヤ４は、主キヤリヤ盤４ａと副キヤリヤ
盤４ｂとを組合わせて固結したものである。

主キヤリヤ盤４ａの内側面には、回転対称位置
に凸部１０と、この上に差込突起１１とを形成し
ておく。

副キヤリヤ盤４ｂの内側面の対応する位置に、
凸部１２と、この中へ差込穴１３とを設けてあ
る。

副キヤリヤ盤４ｂの差込穴部１３へ、主キヤリ
ヤ盤４ａの差込突起１１を差込んで、両キヤリヤ
盤４ａ，４ｂを合体する。キヤリヤはプラスチツ
クでも金属でも製作できる。

プラスチツクの場合は、さらに接着剤で接着し
ても良い。プラスチツクの場合、又は、差込突起
１１を凸部１２の外側へ突出させて、超音波溶着
することもできる。

この例は、両キヤリヤ盤４ａ，４ｂがアルミダ
イキヤスト製であるものを示す。差込突起１１の
先端を差込穴１３から突出させて、かしめ２８で
固結している。

キヤリヤ盤は、もちろん、鉄製とする事もでき
る。この場合、両キヤリヤ盤は、連結棒を通して
溶接し、或は、リベツトによりかしめ固着する。

主キヤリヤ盤４ａの中央は外方へ高く隆起した
中央隆起部１４となつている。この中心に、キヤ
リヤ軸孔１５が設けられる。これにはスプライ
ン、又はセレーシヨンなどが切つてある。出力軸
（減速機とする場合）がキヤリヤ軸孔１５に装着
される。

キヤリヤ盤４ａ，４ｂには、前記凸部１０，１
２の中間位置に遊星軸止め穴１６，１６があり、
ここへ遊星軸５の両端が差込まれ固定されてい
る。

副キヤリヤ盤４ｂの中心には開口１７があり、
ここから太陽歯車１即ち太陽歯車１を先端に切つ
た太陽シヤフト９を挿入できるようになつてい
る。

遊星歯車２のピツチ円１８を一点鎖線で示す。
歯底円１９はこれよりも小さい。第３図、第４図
に於て、歯車断面を示すハツチンが引かれている
領域との境界が歯底円である。これは、ピツチ円
より、半径にして、通常、1.25モジユール小さ
い。

歯先円２０は、ピツチ円より半径にして、通常
１モジユール大きい。

第４図は、太陽歯車１、遊星歯車２と外殻内歯
歯車３の噛合部近傍のみの拡大断面図である。

遊星歯車２は、３つの部材を組合わせたもので
ある。それは、ギヤを切つた遊星歯車リング８
と、これを左右から支え遊星軸５によつて回転自
在に支持される第１遊星円板６、第２遊星円板７
とである。

第５図、第６図は第１、第２遊星円板６，７の
斜視図である。

第１遊星円板６は、遊星歯車の歯底円１９より
小さい外径の小円板部２２と、内円筒部２１とよ
りなる。内円筒部２１は遊星歯車リング８の中へ
遊嵌され、これを支持するものである。この空間
のクリヤランスは、この例で、直径にして0.18〜
0.32mmである。

第２遊星円板７は、遊星歯車の歯先円２０より
大きい外径の大円板部２３と、内円筒部２１とよ
りなる。この内円筒部２１は、先ほどのものと同
様の機能を持つ。

遊星円板６，７は、円板部の寸法が異なり、一
方は歯底円以下、他方は歯底円以上の外径となつ
ているが、その他は同じで、いずれも、軸通し穴
２４が穿つてあり、ここへ遊星軸５が挿通する。

軸通し穴２４と遊星軸５のクリヤランスは、こ
の例で、0.05〜0.118mmである。

外殻内歯歯車３は、このような３つの異なる遊
星歯車の構造に対応した３段階の構成をとつてい
るが、これはプラスチツクの場合は、一体のもの
として成形できる。

中間がギヤを有するギヤ部２５で、これは遊星
歯車リング８に噛合する。噛合いは、実効的にピ
ツチ円１８上で行われる、と言える。

ギヤ部２５の左右が、歯先円、歯先円の近傍で
遊星歯車２の円板６，７と転動接触するための円
筒面２６，２７となつている。

小円筒部２６は、第１遊星円板６の小円板部２
２に対向接触する内円筒面である。歯先円以下の
内径を有する。この接触面の寸法公差として、例
えば−0.09〜＋0.2mmとする。

反対側の大円筒面２７は、第２遊星円板７の大
円板部２３に対向接触する内円筒面である。歯底
円以上の内径を有する。この接触面の寸法公差と
して例えば、−0.09〜＋0.2mmとする。

ここで、寸法公差がマイナスというのは、実際
にそうなる、ということではなく、円板６，７の
中心が遊星軸５の中心と、一致する場合の寸法公
差の代数和のことである。

円板６，７と遊星軸５のクリヤランスは、0.05
mm以上であるので、直径方向で合計0.1mm内外へ
動きうる。このため、円板６，７と円筒面２６，
２７の転動接触面の公差が−0.09mmであつても、
動きが停止する、という事はない。

外殻内歯歯車３のその他の形状は任意である。

この例では、入力軸が入る側の面に、窪み３
２，３３を設け、さらに外周に廻り止め溝３１を
設けている。これらは、適当なケーシングに嵌め
込んで、廻り止め固定するためのものである。

この例のように、前後方向に非対称にせず、通
常の遊星歯車装置のように対称にしてもよい。

太陽歯車１は、第７図に示すように太陽シヤフ
トの先端に作られる。

太陽ギヤ部３５と、その延長端に設けた小円部
３７と、反対側に設けた大円部３６とよりなる。
大円部３６は太陽シヤフト９と同径であるから、
実際には、太陽シヤフト９の他の部分と区別され
ない。結局、小円部３６、ギヤ部３５だけを研削
又は鍜造によつて形成すればよい。

太陽ギヤ部３５は、遊星歯車リング８と噛み合
い、トルクを伝える。

小円部３７は、太陽歯車の歯底円より小さく、
第２遊星円板７の大円板部２３の周面に転動接触
する。

大円部３６は、太陽歯車の歯先円より大きく、
第１遊星円板６の小円板部２２の周面に転動接触
する。

太陽歯車１と遊星歯車２とは、両方とも焼入れ
すると一層強度が増す。両方とも焼入れしないこ
とも可能である。一方だけ焼入れるということは
望ましくない。

(ク) 効 果 (1) 太陽シヤフト９の先端に太陽ギヤ部３５と小
円部３７を設けている。ギヤ部３５のすぐ内側
が大円部３６となる。もしも、太陽歯車を差入
れる際、異常差込みが起つたとする。太陽歯車
１の中心と遊星歯車の中心が喰い違う。太陽歯
車１の先端の小円部３７が、遊星歯車２の第２
遊星円板７の大円板部２３の内側面に当つてし
まう。もしそうでなくても、太陽歯車１の後方
の大円部３６が、遊星歯車２の第１遊星円板６
の小円板部２２の外側面に当つてしまう。つま
り異常差込み関係を検出できる。

第８図はこのような異常差込み関係にある場
合の太陽歯車、遊星歯車の円板間の衝突を示
す。

この２種類の衝突のうち、太陽歯車１の傾き
によつて、ひとつ又は両方が、異常差込み関係
の時には必ず起こる。この時、太陽歯車１が中
へ入らない。太陽歯車１が入らないということ
は、異常差込み関係にあるのであるから、太陽
歯車１を（太陽シヤフト９とともに或は単独
で）引き抜き、再び正規の関係になるよう差込
む。

異常差込みを防ぐことができるので、不良品
の発生を減らすことができる。

(2) 遊星歯車と太陽歯車、外殻内歯歯車の噛合い
に於て、ギヤ部の両側に転動接触する円板、円
筒面を設けたので、ギヤ同士の強い噛込み、歯
先干渉を防ぐことができる。

(3) 歯先干渉が抑えられるから、騒音が少なく、
動力の伝達効率もよい。

(4) 入力軸を差込む方の円板は、歯底円以下の外
径としているので、こちらから、太陽歯車を刻
んだ入力軸（太陽シヤフト９）を差込むことが
できる。単独の太陽シヤフトの先端に直接歯を
切るので、太陽歯車ひとつを省くことができ
る。また入力軸を太くすることができる。特に
減速比の大きい遊星歯車装置を作ることができ
る。太陽歯車が極めて小さくなつても、太陽シ
ヤフトの先端に形成するから、シヤフトは太
く、ねじりモーメントによく耐える。

(5) 外殻内歯歯車はプラスチツク射出成形する場
合は一体のものとして成形できる。ギヤ部２５
の片側が歯底円より内径の大きい大円筒面２７
となつており、金型から抜ける形状になつてい
るからである。一体成形されるから、ギヤ部２
５、小円筒面２６、大円筒面２７の中心が厳密
に合致する。ピツチ円板方式の場合は、外殻内
歯歯車は３部材になつたし、取付時に、３部材
の中心が狂うことも多かつたが、本発明は、こ
れに比較して、部品点数が減る。

(6) ケーシングがプラスチツク製で、中心が決ま
らないような場合であつても太陽シヤフト又は
太陽歯車と入力軸とから、反対にケースの中心
の位置を決めることができる。従来のケースの
固定とは全く反対で、入出力軸を定めてから、
ケーシングに外殻内歯歯車を固定する。そうす
ると、ケーシングの加工精度が緩和されるか
ら、ケーシングコストが下る。

(ケ) 材 質 (1) 遊星歯車リング８は、プラスチツク、金属い
ずれでもよい。

(2) 遊星円板６，７はプラスチツク、焼結合金、
鋼板いずれでもよい。

(3) キヤリヤは、プラスチツク、焼結合金、鋼
板、亜鉛、アルミダイキヤストなどである。

(4) 外殻内歯歯車はプラスチツク又はアルミダイ
キヤストなどによる。

(5) 太陽シヤフトは鋼、プラスチツクなどがよ
い。鋼の場合、研削、鍜造で作る。焼結も適す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の遊星歯車装置の一部切欠き正
面図。第２図は同じものの一部切欠き背面図。第
３図は第１図中の−断面図。第４図は遊星歯
車と外殻内歯歯車の噛合部の拡大断面図。第５図
は第１遊星円板の斜視図。第６図は第２遊星円板
の斜視図。第７図は太陽シヤフトの側面図。第８
図は異常差込み関係にある太陽歯車、遊星歯車の
略正面図。 １……太陽歯車、２……遊星歯車、３……外殻
内歯歯車、４……キヤリヤ、４ａ……主キヤリヤ
盤、４ｂ……副キヤリヤ盤、５……遊星軸、６…
…第１遊星円板、７……第２遊星円板、８……遊
星歯車リング、９……太陽シヤフト、１０……凸
部、１１……差込突起、１２……凸部、１３……
差込穴、１４……中央隆起部、１５……キヤリヤ
軸孔、１６……遊星軸止め穴、１７……開口、１
８……ピツチ円、１９……歯底円、２０……歯底
円、２１……内円筒部、２２……小円板部、２３
……大円板部、２４……軸通し穴、２５……ギヤ
部、２６……小円筒面、２７……大円筒面、３５
……太陽ギヤ部、３６……大円部、３７……小円
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 先端に太陽歯車１を形成した太陽シヤフト９
   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
   たキヤリヤ４とよりなる遊星歯車装置において、
   遊星歯車２は、リング状の遊星歯車リング８と、
   遊星歯車の歯底円より小さい外径の小円板部２２
   と遊星歯車リング８に遊嵌される内円筒部２１と
   軸通し穴２４を有する第１遊星円板６と、歯先円
   より大きい外径の大円板部２３と遊星歯車リング
   ８に遊嵌される内円筒部２１と軸通し穴２４を有
   する第２遊星円板７とよりなり、外殻内歯歯車３
   は、遊星歯車リング８に噛合うギヤ部２５とその
   片側において第１遊星円板６の小円板部２２に対
   向接触し外殻内歯歯車の歯先円以下の内径を有す
   る小円筒面２６と反対の側において第２遊星円板
   ７の大円板部２３に対向接触し、外殻内歯歯車の
   歯底円以上の内径を有する大円筒面２７とを備
   え、太陽シヤフトの一部に設けられた太陽歯車１
   は、第２遊星円板７の大円板部２３に対向接触す
   る小円部３７を最先端に有し、小円部に続いて遊
   星歯車リング８に噛合う太陽ギヤ部３５を備え、
   太陽ギヤ部３５に続く部分は太陽シヤフトの残り
   の部分と同径であつて第１遊星円板６の小円板部
   ２２に対向接触する大円部３６となつており、太
   陽シヤフト９は単一の部材よりなることを特徴と
   する非対称遊星歯車装置。