JPH04131542A - Differential planetary gear device - Google Patents

Differential planetary gear device

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JPH04131542A
JPH04131542A JP24995290A JP24995290A JPH04131542A JP H04131542 A JPH04131542 A JP H04131542A JP 24995290 A JP24995290 A JP 24995290A JP 24995290 A JP24995290 A JP 24995290A JP H04131542 A JPH04131542 A JP H04131542A
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JP
Japan
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planetary gear
gear
teeth
internal gear
internal
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Application number
JP24995290A
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Japanese (ja)
Inventor
Kohei Hori
堀 光平
Akihiko Sato
明彦 佐藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a differential planetary gear device having a speed reduction ratio of a specific value or less for the purpose of miniaturizing and high-speed driving of a robot by determining the number of teeth of a planetary gear and those of internal gears, and a diameter of a tip circle of the internal gear having the larger number of teeth by specific expression, respectively. CONSTITUTION:In a differential planetary gear device 10 provided with two internal gear 5, 9 having the different number of teeth in mesh with a single planetary gear 7, relationship between the number of teeth Zb of the planetary gear 7 and the number of teeth Zd of the internal gear 5, 9 is determined by Zb/Zd<1-tanalphakd/tanalphabd, wherein alphakd represents a pressure angle at a tip circle of the rotary internal gear 9 and alphabd, a mesh pressure angle between the rotary internal gear 9 and the planetary gear 7. Furthermore, a diameter Dkd of the tip circle of the internal gear having the larger number of teeth is determined by Dkd>{Zd-2+2(Xd+y)}m, wherein Xb represents an addendum modification coefficient of the planetary gear 7; (y), an increasing coefficient of a center distance; and (m), a module of the internal gear. Therefore, it is possible to provide the differential planetary gear device having a speed reduction ratio of 60:1 or less for the purpose of miniaturizing and high-speed driving of a robot.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、動力伝達機構を構成する減速機の一種である
差動遊星歯車装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a differential planetary gear device, which is a type of reduction gear that constitutes a power transmission mechanism.

(従来の技術) 一般にロボットなどの関節駆動には、駆動源であるモー
タと、このモータの回転を大きなトルクに変換するため
の減速機が使用されている。モータの回転を大きなトル
クに変換する減速機には種々の形式があるが、比較的大
きな負荷にも耐えうるちのとして差動遊星歯車装置が知
られている。
(Prior Art) Generally, a motor as a drive source and a speed reducer for converting the rotation of the motor into large torque are used to drive the joints of a robot or the like. There are various types of speed reducers that convert the rotation of a motor into large torque, but a differential planetary gear system is known as one that can withstand relatively large loads.

第4図は、こういった従来の差動遊星歯車装置を示す側
断面図である。二〇差動遊星歯車装置100は、入力軸
101を回転させて太陽歯車103を回転させ、この太
陽歯車1030回転をこの太陽歯車103と固定内歯車
105の双方に噛み合うように等配置された例えば3個
の遊星歯車107に伝達し、これら遊星歯車107を自
転させながら太陽歯車103の回りを公転させる形式の
ものである。
FIG. 4 is a side sectional view showing such a conventional differential planetary gear device. 20 The differential planetary gear device 100 rotates the input shaft 101 to rotate the sun gear 103, and transmits the rotation of the sun gear 1030 to both the sun gear 103 and the fixed internal gear 105, for example, which are equally arranged so as to mesh with each other. The signal is transmitted to three planetary gears 107, and these planetary gears 107 revolve around the sun gear 103 while rotating on their own axis.

そして、各遊星歯車107を固定内歯車105の他に、
この固定内歯車105に対し僅かな歯数差を有する回転
内歯車109に噛み合わせ、この回転内歯車109で出
力軸111を回転させるようにしている。したがって、
各遊星歯車107が自転しながら太陽歯車103の回り
を公転すると、回転内歯車109が固定内歯車105と
の歯数差に応じて回転し、この結果、回転内歯車109
と一体になった出力軸111が入力軸101の回転数に
対して減速されて回転する。
In addition to the fixed internal gear 105, each planetary gear 107 is
This fixed internal gear 105 meshes with a rotating internal gear 109 having a slight difference in the number of teeth, and the output shaft 111 is rotated by this rotating internal gear 109. therefore,
When each planetary gear 107 revolves around the sun gear 103 while rotating, the rotating internal gear 109 rotates according to the difference in the number of teeth with the fixed internal gear 105. As a result, the rotating internal gear 109
The output shaft 111 integrated with the input shaft 101 rotates at a reduced speed relative to the rotation speed of the input shaft 101.

ところで、このような差動遊星歯車装置100では、一
般に、第5図に分離して示すように1個の遊星歯車10
7に対して歯数の異なる固定内歯車105と回転内歯車
109とを同心にして精度よく噛み合わせる必要がある
ため、歯数の少ない方の内歯車、例えば固定内歯車10
5の転位係数を大きくした設計を行っている。そして、
固定内歯車109の歯先円105aの直径および回転内
歯車109の歯先円109aの直径(共にDkd)は、
それぞれ次式から求められている。
By the way, in such a differential planetary gear device 100, generally one planetary gear 10 is used as shown separately in FIG.
7, the fixed internal gear 105 and the rotating internal gear 109, which have different numbers of teeth, must be concentrically meshed with each other with high precision.
The design is designed to increase the dislocation coefficient of 5. and,
The diameter of the tip circle 105a of the fixed internal gear 109 and the diameter of the tip circle 109a of the rotating internal gear 109 (both Dkd) are:
Each is calculated from the following formula.

D、d= (Zd−2+2 (Xb+y))mただし、
Zb・・・内歯車の歯数 X、・・・遊星歯車の転位係数 y・・・中心距離増加係数 m・・・内歯車のモジュール その結果、固定内歯車105の歯先円105aの直径と
回転内歯車109の歯先円109aの直径とは、等しい
寸法に設計されている。
D, d= (Zd-2+2 (Xb+y))m However,
Zb...Number of teeth of the internal gear The diameter of the addendum circle 109a of the rotating internal gear 109 is designed to be equal in size.

さらに、双方の内歯車105,109に噛み合う複数の
遊星歯車107は、歯車諸元を共通にして一体化してい
るため、双方の内歯車105,109に噛み合う部分の
歯先円107aの直径が全て等しい寸法になっている。
Furthermore, since the plurality of planetary gears 107 that mesh with both internal gears 105 and 109 are integrated with common gear specifications, the diameters of the addendum circles 107a of the portions that mesh with both internal gears 105 and 109 are all the same. are of equal size.

このような差動遊星歯車装置100では、双方の内歯車
105.109の歯数差に応じた差動によって大きな減
速比が得られ、また、双方の内歯車105,109に噛
み合う遊星歯車107を上述のように共通・一体化して
いるため遊星歯車107の変形が少なく、かつ、回転内
歯車109から直接に出力が得られるため、ねじり剛性
が高くなっている。そして、上記共通・一体化した遊星
歯車107や回転内歯車109からの直接出力などによ
り、差動遊星歯車装置は部品数が少なく、小型・軽量の
減速機という特徴を持っている。
In such a differential planetary gear device 100, a large reduction ratio can be obtained by differential action according to the difference in the number of teeth between both internal gears 105 and 109. Since the planetary gears 107 are shared and integrated as described above, there is little deformation of the planetary gears 107, and the output is directly obtained from the rotating internal gears 109, resulting in high torsional rigidity. Due to the direct output from the common/integrated planetary gear 107 and rotating internal gear 109, the differential planetary gear device has a small number of parts and is characterized by being a small and lightweight speed reducer.

しかし近年、ロボットの小形化・高速駆動化の要求が高
まってきており、上記のように構成された従来の差動遊
星歯車装置にあっても、これに応じるような数々の検討
が必要になると予想されている。これに対して、従来技
術においては次のような問題があった。
However, in recent years, the demand for smaller robots and faster drive speeds has increased, and even with the conventional differential planetary gear system configured as described above, a number of considerations have become necessary to meet these demands. It is expected. On the other hand, the conventional technology has the following problems.

つまり、一般にロボッI・を高速駆動するためには、従
来からロボットの関節にダイレクト・ドライブ式モータ
(以下、DDモータと呼ぶ。)を取り付けることが行わ
れていた。しかし、DDモータを使用する場合、ロボッ
トの関節に作用する慣性モーメントがDDモータの体積
や重量の増加に大きく影響してしまい、逆にロボットの
小形化に支障が生じるという欠点があった。
That is, in order to drive a robot I at high speed, it has conventionally been conventional to attach a direct drive motor (hereinafter referred to as a DD motor) to the joint of the robot. However, when using a DD motor, the moment of inertia acting on the joints of the robot has a large effect on increasing the volume and weight of the DD motor, which has the drawback of hindering miniaturization of the robot.

一方、通常のモータと差動遊星歯車装置とを組み合わせ
てロボットの関節を構成とすると、慣性モーメントの影
響があっても全体的にそれほど大形化しない。したがっ
て、ロボットの小形化という要求には、−構成要素とし
ての差動遊星歯車装置が必要である。
On the other hand, if the joints of a robot are constructed by combining a normal motor and a differential planetary gear, the overall size will not increase so much even if there is an influence of the moment of inertia. Therefore, the demand for miniaturization of robots requires differential planetary gearing as a component.

ここで問題となるのは、本来、差動遊星歯車装置は大き
な減速比を発生させるためのものであったのが、ロボッ
トの小形化という観点に立つと、従来とは逆に減速比の
小さな差動遊星歯車装置が必要となってくる。
The problem here is that the differential planetary gear system was originally intended to generate a large reduction ratio, but from the perspective of downsizing the robot, it was designed to generate a small reduction ratio, contrary to the conventional method. A differential planetary gear system will be required.

これに対して従来から利用されている差動遊星歯車装置
では、得られる減速比がおよそ60:1〜10口0・1
となるように設計されている。(仙波正荘氏等の文献に
よる。)つまり、従来は減速比が60:1以上となる差
動遊星歯車装置についてはその設計手法が確立されてい
たが、減速比が60=1以下の差動遊星歯車装置につい
てはそういった手法が全くなかった。これは従来、減速
比が60:1以下の差動遊星歯車装置の必要性が無かっ
たことにも起因していると考えられる。
On the other hand, with conventionally used differential planetary gears, the reduction ratio obtained is approximately 60:1 to 10/0.1.
It is designed to be. (According to the literature of Masaso Senba et al.) In other words, conventionally, a design method has been established for a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60:1 or more, but when the reduction ratio is less than 60=1, the design method has been established. There was no such method available for dynamic planetary gears. This is thought to be due to the fact that conventionally there was no need for a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60:1 or less.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように、将来のロボットの小型化・高速駆動化を
考えた場合、どうしても減速比が60:1以下の差動遊
星歯車装置が必要となってくる。しかし、従来は減速比
が60:1以下の差動遊星歯車装置の必要性が無かった
ため、設計手法が全く確立されていなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, when considering the miniaturization and high-speed drive of future robots, a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60:1 or less will become necessary. However, in the past, there was no need for a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60:1 or less, so no design method had been established at all.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、ロボットの小形化・高速駆動化のために減速比
が60.1以下の差動遊星歯車装置の提供を目的とした
ものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60.1 or less in order to make robots smaller and faster to drive. It is.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために本発明においては、同一の
遊星歯車と噛み合いが可能な互いに歯数が異なる2個の
内歯車を具備してなる差動遊星歯車装置において、 (1)■前記遊星歯車の歯数Zbと前記内歯車の歯数Z
bとを、 Z  /Z  <1−1anα、d/lanαb。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention includes two internal gears having different numbers of teeth that can mesh with the same planetary gear. In the differential planetary gear device, (1)■ Number of teeth Zb of the planetary gear and number Z of teeth of the internal gear
b, Z /Z <1-1anα, d/lanαb.

d ただし、α5.・・・回転内歯車の歯先円における圧力
角 α5.・・・回転内歯車と遊星歯車 との噛み合い圧力角 とし、 ■かつ前記歯数の多い方の内歯車の歯先円の直径Dkd
を、 D  >(Z  −2+2(Xb+7))mkd   
    d ただし、Xb・・・遊星歯車の転位係数y・・・中心距
離増加係数 m・・・内歯車のモジュール としてなる差動遊星歯車装置とした。
d However, α5. ...Pressure angle α5 in the tip circle of the rotating internal gear. ...The meshing pressure angle between the rotating internal gear and the planetary gear, and the diameter Dkd of the tip circle of the internal gear with the larger number of teeth.
, D > (Z −2+2(Xb+7))mkd
d However, Xb: Shift coefficient of planetary gear y: Center distance increase coefficient m: A differential planetary gear device serving as a module of internal gears.

(2)また、特に、前記歯数の多い方の内歯車の歯先円
の直径Dk11を、 D ≧2((a2+ (D  /2) 2kd    
           gb+2 a (D  / 2
) eat abd)b ただし、 a・・・内歯車と遊星歯車との噛み合い中心
距離 Dgb・・遊星歯車の基礎円直径 α5.・・内歯車と遊星歯車との 噛み合い圧力角 としてなる差動遊星歯車装置とした。
(2) In particular, the diameter Dk11 of the tip circle of the internal gear with the larger number of teeth is defined as D ≧2 ((a2+ (D /2) 2kd
gb+2 a (D/2
) eat abd)b However, a...Distance between the meshing center of the internal gear and the planetary gear Dgb...Base circle diameter of the planetary gear α5. ...A differential planetary gear device with a meshing pressure angle between the internal gear and the planetary gear.

(作用) 上記(1)■を満足させることにより、計算上では減速
比が60.1より小さい差動遊星歯車装置が実現するこ
とになる。ただし、このままであると内歯車と遊星歯車
とが必ずインボリュート干渉を起こしてしまい、実用上
好ましくない。そこで、さらに■も満足させることによ
り、内歯車と遊星歯車との干渉点を、インボリュート干
渉が低減する方向に移動させることができる。(内歯車
の直径を大きくすることができる。)したがって、減速
比が60:1以下の差動遊星歯車装置が提供される。
(Operation) By satisfying the above (1) (2), a differential planetary gear device with a reduction ratio smaller than 60.1 can be realized in terms of calculation. However, if this continues, involute interference will inevitably occur between the internal gear and the planetary gear, which is not desirable in practice. Therefore, by further satisfying (2), the point of interference between the internal gear and the planetary gear can be moved in a direction where involute interference is reduced. (The diameter of the internal gear can be increased.) Therefore, a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60:1 or less is provided.

また、上記(2)を満足させることにより、内歯車と遊
星歯車とのインボリュート干渉を完全にな(すこともで
きる。
Moreover, by satisfying the above (2), involute interference between the internal gear and the planetary gear can be completely eliminated.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明を説明する。(Example) The present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の差動遊星歯車装置の一実施例を示す側
断面図、第2図は遊星歯車と固定歯車との噛み合い部を
示す拡大側断面図、第3図は遊星歯車と固定歯車との噛
み合い部を示す正断面図である。
Fig. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the differential planetary gear device of the present invention, Fig. 2 is an enlarged side sectional view showing the meshing part between the planetary gear and the fixed gear, and Fig. 3 is the planetary gear and the fixed gear. FIG. 3 is a front cross-sectional view showing a part that meshes with a gear.

本実施例の差動遊星歯車装置10は、中心に太陽歯車3
が設けられており、この太陽歯車3と同心状に互いに歯
数の異なる2個の内歯車である固定内歯車5と回転自在
な回転内歯車9とが設けられている。そして、固定内歯
車5と回転内歯車9との双方に噛み合うように、太陽歯
車3の周囲には遊星歯車7が具備されている。遊星歯車
7は、ここでは3個が用いられている。また、この実施
例では、転がり軸受を全て除去した構成とし、すべり軸
受のみを用いている。
The differential planetary gear device 10 of this embodiment has a sun gear 3 at the center.
A fixed internal gear 5 and a rotatable rotating internal gear 9, which are two internal gears having different numbers of teeth, are provided concentrically with the sun gear 3. A planetary gear 7 is provided around the sun gear 3 so as to mesh with both the fixed internal gear 5 and the rotating internal gear 9. Three planetary gears 7 are used here. Further, in this embodiment, all rolling bearings are removed, and only sliding bearings are used.

また、この実施例では、微小歯車を得る目的で全体のモ
ジュールを小さくシ、かつできるだけ歯数の少ない内歯
車を採用している。前記各歯車35.7.9を、モジュ
ール0.08.圧力角20°のインボリュート平歯車と
し、太陽歯車3.固定内歯車599回転内歯車および遊
星歯車7のそれぞれの歯数を15. 36.39および
11とした。また、太陽歯車3.固定内歯車51回転内
歯車9および遊星歯車7のそれぞれの転位係数は、0.
4249.1..7697゜0および0.32で、それ
ぞれの中心距離は同一のl0913mである。
Further, in this embodiment, in order to obtain a minute gear, the entire module is made small and an internal gear with as few teeth as possible is used. Each gear 35.7.9 is connected to a module 0.08. An involute spur gear with a pressure angle of 20°, and a sun gear3. The number of teeth of each of the fixed internal gear 599, the rotating internal gear, and the planetary gear 7 is 15. 36.39 and 11. Also, sun gear 3. The fixed internal gear 51, the rotating internal gear 9, and the planetary gear 7 each have a shift coefficient of 0.
4249.1. .. 7697°0 and 0.32, each having the same center distance of 10913 m.

ここで、減速比が60.1以下の差動遊星歯車装置の設
計手法について説明する。なお、比較のために、従来の
設計手法による差動遊星歯車装置について、その諸元を
第1表に示す。
Here, a design method for a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60.1 or less will be described. For comparison, Table 1 shows the specifications of a differential planetary gear device based on a conventional design method.

以  下  余  白 まず、減速比が60:1以下の差動遊星歯車装置は、従
来の手法では設計することができないという事実につい
て述べる。従来の差動遊星歯車装置の設計手法では、減
速比R:1を実現するためには、次の計算式を用いてい
る。
Below Margin First, we will discuss the fact that a differential planetary gear system with a reduction ratio of 60:1 or less cannot be designed using conventional methods. In the conventional differential planetary gear device design method, the following calculation formula is used to achieve a reduction ratio R:1.

R=ω /ω、= (1+Zc/Zb’)/ (1−Z
  /Zb) ・・・ (2) ただし、ω ・・・太陽歯車の回転速度ω、・・・回転
内歯車の回転速度 Z ・・・太陽歯車の歯数 Z ・・・固定内歯車の歯数 Zb・・・回転内歯車の歯数 したがって、小さい減速比を得るには回転内歯車の歯数
Zdを小さくすることが必要となることがわかる。
R=ω /ω, = (1+Zc/Zb')/ (1-Z
/Zb) ... (2) However, ω...Rotational speed ω of the sun gear,...Rotational speed Z of the rotating internal gear...Number of teeth of the sun gear Z...Number of teeth of the fixed internal gear Zb: Number of teeth of the rotating internal gear Therefore, it can be seen that in order to obtain a small reduction ratio, it is necessary to reduce the number of teeth Zd of the rotating internal gear.

また、回転内歯車と遊星歯車との噛み合いに看目し、以
下の式が成り立つかどうかを調べた結果についても、第
1表に表した。なお、以下の式を満足しない場合にはイ
ンボリュート干渉が生じて両者が正しく噛み合わないと
いうことが、今回、実験によって新たに確認された。
Table 1 also shows the results of examining whether the following formula holds true with regard to the meshing between the rotating internal gear and the planetary gear. It has been newly confirmed through experiments that if the following formula is not satisfied, involute interference occurs and the two do not mesh properly.

がある。There is.

Z  / Z  ・< 1  tan αkd/ ta
n a bdd ・・・ (4) Z  /Z  ≧1 1an (E kd/ tan 
(1bdd ・・・ (3) ただし、 Zb・・・遊星歯車の歯数 α3.・・・回転内歯車の歯先円 における圧力角 α5.・・・回転内歯車と遊星歯車との噛み合い圧力角 上記式(3)によると、回転内歯車の歯数Z。
Z / Z ・< 1 tan αkd/ta
n a bdd ... (4) Z /Z ≧1 1an (E kd/ tan
(1bdd... (3) However, Zb...Number of teeth of the planetary gear α3...Pressure angle at the tip circle of the rotating internal gear α5...Meshing pressure angle between the rotating internal gear and the planetary gear According to the above formula (3), the number of teeth Z of the rotating internal gear.

が48未満(第1表の(C)〜(f)の場合)ではイン
ボリュート干渉を生じてしまうことがわかる。
is less than 48 (cases (C) to (f) in Table 1), it can be seen that involute interference occurs.

ところが、Zb=48は差動遊星歯車装置の減速比がお
よそ60:1となる歯数である。したがって、本発明の
目的を達成するためには、上記式(3)と等号の向きが
異なるような次式が成立する必要次に、第3図を用いて
インボリュート干渉の発生について説明する。
However, Zb=48 is the number of teeth at which the reduction ratio of the differential planetary gear device is approximately 60:1. Therefore, in order to achieve the object of the present invention, the following equation in which the direction of the equal sign is different from the above equation (3) must be established.Next, the occurrence of involute interference will be explained using FIG. 3.

第3図では回転内歯車9の中心が02に、遊星歯車7の
中心が01にあり、それぞれの基礎円9g、7gの共通
接線が噛み合い作用線りとなっている。そして、この噛
み合い作用線上を噛み合い接触点が移動するように双方
が回転する。従来設計法による回転内歯車9の歯先円を
破線9a’ で示すと、この場合の噛み合い始め点A’
  (回転内歯車9の歯先円9g’  と噛み合い作用
線りとの交点)は、図中では干渉点■1の左側にある。
In FIG. 3, the center of the rotating internal gear 9 is located at 02, the center of the planetary gear 7 is located at 01, and the common tangent of the respective base circles 9g and 7g is the meshing line of action. Then, both rotate so that the meshing contact point moves on this meshing action line. When the tip circle of the rotating internal gear 9 according to the conventional design method is shown by a broken line 9a', the meshing start point A' in this case is
(The intersection point between the tip circle 9g' of the rotating internal gear 9 and the line of meshing action) is on the left side of the interference point 1 in the figure.

これは、両歯車7.9がインボリュート干渉しているこ
とを意味している。すなわち、従来設計法では適切な噛
み合いの差動遊星歯車装置が得られないことになる。
This means that both gears 7.9 are involutely interfering with each other. In other words, the conventional design method cannot provide a differential planetary gear device with appropriate meshing.

このインボリュート干渉を小さくするためには、第3図
で、噛み合い始め点が干渉点11左側にこないように、
すなわち干渉点■1の右側の例えばA点に移動するよう
に設計することが必要である。
In order to reduce this involute interference, in Fig. 3, the meshing start point should not be on the left side of the interference point 11.
That is, it is necessary to design it so that it moves to the right side of the interference point (1), for example, to point A.

つまり、回転内歯車9の歯先円直径を大きな値に修正す
ることによって、言い換えれば、上記式(1)に対して
等号を不等号とするような次式を成立させ不ことにより
、噛み合い始め点を干渉点11の右側の方向に移動させ
ることができる。
In other words, by correcting the tip circle diameter of the rotating internal gear 9 to a larger value, in other words, by establishing the following equation that changes the sign of equality to the sign of inequality for the above equation (1), meshing starts. The point can be moved in the direction to the right of the interference point 11.

D  >  (Z  −2+2 (Xb+y)) mk
+]       d ・・・ (5) したがって、上記式(4)、(5)を同時に満足するよ
うな設計手法を採用すれば、インボリュート干渉の影響
が低減され、減速比が60=1以下の差動遊星歯車装置
が実現可能となる。
D > (Z −2+2 (Xb+y)) mk
+] d... (5) Therefore, if a design method is adopted that satisfies the above equations (4) and (5) at the same time, the influence of involute interference will be reduced, and the difference in reduction ratio will be less than 60 = 1. A dynamic planetary gear system becomes possible.

さらに、インボリュート干渉の発生を完全になくすため
には、上記式(5)の代わりに次式を用いればよい。
Furthermore, in order to completely eliminate the occurrence of involute interference, the following equation may be used instead of the above equation (5).

D ≧2/ (a2+ (D  /2) 2ktl  
             gb+ 2 a (Dgb
/ 2) cot ffbd)・・ (6) ただし、 a・・・内歯車と遊星歯車との噛み合い中心
距離 これにより、噛み合い始め点は第3図A点に一致する。
D ≧2/ (a2+ (D /2) 2ktl
gb+ 2 a (Dgb
/2) cot ffbd)... (6) However, a... Distance between the meshing centers of the internal gear and the planetary gear.As a result, the meshing start point coincides with point A in Figure 3.

以上のような方法により、ロボットの小形化・高速駆動
化を目的として減速比が60:1以下の差動遊星歯車装
置を製作することが可能になる。
By the method described above, it is possible to manufacture a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60:1 or less for the purpose of downsizing and driving a robot at high speed.

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではない
。上記実施例では遊星歯車の個数を3個として説明した
が、遊星歯車の個数は1個以上であれば本発明の作用効
果を奏するものである。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments. In the above embodiment, the number of planetary gears is three, but the effects of the present invention can be achieved as long as the number of planetary gears is one or more.

[発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、ロボットの小形化
・高速駆動化のために減速比が60=1以下の差動遊星
歯車装置を提供することが可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to provide a differential planetary gear device with a reduction ratio of 60=1 or less in order to make the robot smaller and drive it at higher speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の差動遊星歯車装置の一実施例を示す側
断面図、第2図は遊星歯車と固定歯車との噛み合い部を
示す拡大側断面図、第3図は遊星歯車と固定歯車との噛
み合い部を示す正断面図、第4図は従来の差動遊星歯車
装置を示す側断面図、第5図は従来における遊星歯車と
固定歯車との噛み合い部を示す拡大側断面図である。 3・・・太陽歯車 5・・・固定内歯車 7・・・遊星歯車 9・・・回転内歯車 0・・・差動遊星歯車装置
Fig. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the differential planetary gear device of the present invention, Fig. 2 is an enlarged side sectional view showing the meshing part between the planetary gear and the fixed gear, and Fig. 3 is the planetary gear and the fixed gear. FIG. 4 is a side sectional view showing a conventional differential planetary gear device, and FIG. 5 is an enlarged side sectional view showing a conventional meshing portion between a planetary gear and a fixed gear. be. 3...Sun gear 5...Fixed internal gear 7...Planetary gear 9...Rotating internal gear 0...Differential planetary gear device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)同一の遊星歯車と噛み合いが可能な互いに歯数が
異なる2個の内歯車を具備してなる差動遊星歯車装置に
おいて、 前記遊星歯車の歯数Z_bと前記内歯車の歯数Z_dと
を、 Z_b/Z_d<1−tanα_k_d/tanα_b
_dただし、α_k_d・・・回転内歯車の歯先円にお
ける圧力角 α_b_d・・・回転内歯車と遊星歯車との噛み合い圧
力角 とし、 かつ前記歯数の多い方の内歯車の歯先円の直径D_k_
dを、 D_k_d>{Z_d−2+2(X_b+y)}mただ
し、X_b・・・遊星歯車の転位係数 y・・・中心距離増加係数 m・・・内歯車のモジュール としてなることを特徴とする差動遊星歯車装置。
(1) In a differential planetary gear device comprising two internal gears with different numbers of teeth that can mesh with the same planetary gear, the number of teeth Z_b of the planetary gear and the number of teeth Z_d of the internal gear , Z_b/Z_d<1-tanα_k_d/tanα_b
_d However, α_k_d...The pressure angle in the tip circle of the rotating internal gear α_b_d...The meshing pressure angle between the rotating internal gear and the planetary gear, and the diameter of the tip circle of the internal gear with the larger number of teeth. D_k_
d is D_k_d>{Z_d-2+2(X_b+y)}m, where: Planetary gearbox.
(2)前記歯数の多い方の内歯車の歯先円の直径D_k
_dを、 D_k_d≧2√{a^2+(D_g_b/2)^2+
2a(D_g_b/2)cosα_b_d}ただし、a
・・・内歯車と遊星歯車との噛み合い中心距離 D_g_b・・・遊星歯車の基礎円直径 α_b_d・・・内歯車と遊星歯車との噛み合い圧力角 としてなることを特徴とする請求項1記載の差動遊星歯
車装置。
(2) Diameter D_k of the tip circle of the internal gear with the larger number of teeth
_d, D_k_d≧2√{a^2+(D_g_b/2)^2+
2a(D_g_b/2) cos α_b_d} However, a
...The meshing center distance between the internal gear and the planetary gear D_g_b...The basic circle diameter α_b_d of the planetary gear...The difference according to claim 1, characterized in that it is the meshing pressure angle between the internal gear and the planetary gear. Dynamic planetary gear system.
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