JPH06257646A - 歯車減速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 正逆転の切り換え時におけるバックラッシを
除去し、しかも変速歯車に作用する出力トルクの軸線方
向の推力を相殺させると共に変速歯車の精密な軸支を不
要とし、且つ大きな減速比を取ることができる歯車減速
機を提供する。 【構成】 太陽歯車６及び固定内歯車８と歯合して第一
歯車列を構成する第一歯車１１と被動内歯車７と歯合し
て第二歯車列を構成する第二歯車１２とを同軸線上に一
体化させてなる４個の複合遊星歯車１３、１４を入出力
軸線周囲に均等に公転可能に配置し、前記複合遊星歯車
の各２個に入出力軸線を挟んで対を形成させると共に、
前記第一歯車列及び第二歯車列の各構成歯車に相異なる
ねじれ角を付与し、且つ一方の一対の複合遊星歯車１３
をその軸線方向に移動させる位置調整装置（軸受２１、
圧縮ばね２２）を設けると共に、前記移動による反力を
他方の一対の複合遊星歯車１４が受けるように反力受け
装置（軸受２３）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、種々の制御装置のモー
タに組み合わせて使用される歯車減速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯車減速機における各歯車の歯合部分に
は歯車の誤差、変形、熱膨張等に対する逃げとしてバッ
クラッシが必ず設けられるため、正逆転の切り換えに際
して各歯車の歯合面が一方の歯面から他方の歯面に切り
換わるときに前記バックラッシに対応する回転の伝達遅
れが必然的に生じ、回転量が正確に伝達されない等の問
題点があった。

【０００３】前記バックラッシによる影響を機構的に除
去した歯車減速機として、特開昭６２−５６６４９号公
報には、入出力軸と平行に２個の中間軸を配置すると共
に各中間軸に２個の歯車を固定し、各中間軸上の２個の
歯車を入力軸上の歯車と出力軸上の歯車とに同時に歯合
させて各々歯車列を構成すると共に、一方の歯車列をは
すば歯車で構成すると共に他方の歯車列を平歯車で構成
し、一方の中間軸の端部に軸方向移動を可能にする調整
ねじを設けてなるものが開示されている。この構成によ
れば、調整ねじで一方の中間軸を軸移動させることによ
り、正転及び逆転の両方向に対するはすば歯車列及び平
歯車列の各歯合間隙が事実上なくなり、正逆転の切り換
え時における各歯合部分のバックラッシが除去される。

【０００４】しかしながら、前記従来技術には、はすば
歯車列の採用に起因して各中間軸に作用する出力トルク
の軸線方向の大きな推力の反力を受ける必要があり、効
率の低下を招くこと、及び大きな減速比を取り難いこと
等の問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、正逆
転の切り換え時における各歯合部分のバックラッシを除
去し、しかも変速歯車に作用する出力トルクの軸線方向
の推力を相殺させると共に変速歯車の精密な軸支を不要
とし、且つ大きな減速比を取ることができる歯車減速機
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る歯車減速機
は、ケーシングに入力軸及び出力軸を同軸線上に回転自
在に設け、入力軸上に太陽歯車、出力軸上に被動歯車、
ケーシングに入出力軸線を中心とする固定内歯車を各々
設け、前記太陽歯車及び固定内歯車と歯合して第一歯車
列を構成する第一歯車と前記被動歯車と歯合して第二歯
車列を構成する第二歯車とを同軸線上に一体化させてな
る４個の複合遊星歯車を入出力軸線周囲に均等に公転可
能に遊星配置し、前記複合遊星歯車の各２個に入出力軸
線を挟んで対を形成させると共に、前記第一歯車列及び
第二歯車列の各構成歯車に相異なるねじれ角を付与し、
且つ一方の一対の複合遊星歯車をその軸線方向に移動さ
せる位置調整装置を入出力軸線上に設けると共に、前記
移動による反力を他方の一対の複合遊星歯車が受けるよ
うに反力受け装置を入出力軸線上に設けたことを特徴と
している。前記出力軸上の被動歯車は内歯車であっても
よい。

【０００７】前記位置調整装置として、ばね及びゴム材
等の弾性体、シム或はねじ機構等を使用することができ
る。

【０００８】前記歯車列の代りに、入力軸上に太陽歯
車、出力軸上に被動内歯車を各々設け、前記太陽歯車と
歯合して第一歯車列を構成する第一歯車と前記被動内歯
車と歯合して第二歯車列を構成する第二歯車とを同軸線
上に一体化させてなる４個の複合遊星歯車を入出力軸線
周囲に均等に公転不能に遊星配置してもよく、さらに別
の歯車列として、入力軸上に太陽歯車、出力軸上に被動
内歯車、ケーシングに入出力軸線を中心とする固定内歯
車を各々設け、前記固定内歯車と歯合して第一歯車列を
構成する第一歯車と前記太陽歯車及び被動内歯車と歯合
して第二歯車列を構成する第二歯車とを同軸線上に一体
化させてなる４個の複合遊星歯車を入出力軸線周囲に均
等に公転可能に遊星配置することもできる。

【０００９】

【作用】前記歯車減速機において、入力軸の回転は、入
力軸上の太陽歯車、複合遊星歯車及び出力軸上の被動歯
車又は被動内歯車を介して出力軸に減速伝動され、その
正転時及び逆転時に一方及び他方の各一対の複合遊星歯
車が各々分担して伝動に寄与する。

【００１０】前記第一歯車列及び第二歯車列の各構成歯
車は相異なるねじれ角を備え、位置調整装置により一方
の一対の複合遊星歯車をその軸線方向に移動させると、
他方の一対の複合遊星歯車が前記移動による反力を反力
受け装置によって受け、前記一方の一対の複合遊星歯車
における第一歯車列及び第二歯車列に正転又は逆転方向
に対する各歯合間隙がなくなると共に、他方の一対の複
合遊星歯車における第一歯車列及び第二歯車列には逆転
又は正転方向に対する各歯合間隙がなくなり、従って正
逆転の切り換え時における回転の伝達遅れがなくなると
共に各歯合部分のバックラッシが除去されることにな
る。

【００１１】前記歯車減速機では対向配置された各一対
の複合遊星歯車が太陽歯車及び固定又は被動内歯車と１
８０度離れて歯合されることから、各複合遊星歯車に作
用する出力トルクの軸線方向の推力が相殺され、従って
位置調整装置は前記一方の一対の複合遊星歯車を移動さ
せるための大きな力を要しない。また、各複合遊星歯車
は、第一歯車列及び第二歯車列における各歯合を介して
安定に支持されるので精密な軸支を必要としない。

【００１２】騒音防止のために、第二歯車列の構成歯車
のねじれ角を適度に変化させることにより、第一歯車列
の構成歯車のねじれ角を必要な角度に設定し、高速回転
の入力に対応してもよい。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 〔実施例１〕図１は本発明に係る歯車減速機の直角方向
断面図であり、上半分は縦断面、下半分は横断面を示
す。図２は図１における入力軸の軸受と反力受け装置と
の間で切断した断面図である。

【００１４】同図において、ケーシング１に入力軸２及
び出力軸３が各々軸受４、５を介して同軸線上に支承さ
れ、入力軸２上に太陽歯車６、出力軸３上に被動内歯車
７、ケーシング１に入出力軸線を中心とする固定内歯車
８が各々設けられる。前記太陽歯車６と固定内歯車８と
に第一歯車１１が歯合されて第一歯車列が構成されると
共に前記被動内歯車７に第二歯車１２が歯合されて第二
歯車列が構成され、前記第一歯車１１と第二歯車１２と
は同軸線上に一体化されて複合遊星歯車１３、１４が形
成される。前記第一歯車列ははすば歯車から構成される
と共に第二歯車列は第一歯車列のはすば歯車よりねじれ
角の小さな長いはすば歯車から構成される。なお、前記
第二歯車列は、ねじれ角が０である平歯車であってもよ
い。

【００１５】前記構成の４個の複合遊星歯車１３、１４
が入出力軸線周囲に均等に公転可能に遊星配置され、そ
れらの各２個は入出力軸線を挟んで対を形成する。一方
の一対の複合遊星歯車１３（図１では上方に１個のみ示
される）には歯車軸１５が出力軸側に突設されると共に
該歯車軸１５は大径軸部１５ａと小径軸部１５ｂとから
段差を形成するように構成され、他方の一対の複合遊星
歯車１４（図１では下方に１個のみ示される）には歯車
軸１７が入力軸側に突設される。さらに、軸受２１がそ
の内輪において出力軸３内端に摺嵌されると共にその外
輪において各歯車軸１５の大径軸部１５ａ端面及び小径
軸部１５ｂ周面に摺接され、該軸受２１は圧縮ばね２２
で入力軸側に常時付勢されると共に前記歯車軸１５をス
ラスト及びラジアル方向に支持する。前記軸受２１及び
圧縮ばね２２等は、協働して本発明における位置調整装
置を構成する。

【００１６】また、入力軸２上における第一歯車１１の
外側位置に反力受け装置としての軸受２３がその内輪に
おいて軸固定されると共にその外輪において各歯車軸１
７端面に摺接され、該軸受２３は前記歯車軸１７をスラ
スト方向に支持する。

【００１７】前記構成において、一方の一対の複合遊星
歯車１３は位置調整装置により入力軸側に押圧移動させ
られ、その推力が太陽歯車６を介して他方の一対の複合
遊星歯車１４に作用すると共にその反力が反力受け装置
で支持され、それによって一方の一対の複合遊星歯車１
３における第一歯車列及び第二歯車列には正転方向に対
する各歯合間隙がなくなると同時に、他方の一対の複合
遊星歯車１４における第一歯車列及び第二歯車列には逆
転方向に対する各歯合間隙がなくなり、正逆転の切り換
え時における各歯合部分のバックラッシが実質的に除去
される。

【００１８】本実施例では長い第二歯車列が採用されて
いるので、各複合遊星歯車１３、１４は、第一歯車列及
び第二歯車列における各歯合を介してより安定に支持さ
れる。また、本実施例では第二歯車列にもはすば歯車が
使用されるので、高速回転の入力に際してもより円滑な
出力回転が得られる。

【００１９】〔実施例２〕図３は本発明に係る他の歯車
減速機の直角方向部分断面図であり、位置調整装置とし
て図１に示す弾性体の代りにねじ機構を採用したものを
示す。

【００２０】同図において、ケーシング１に出力軸３上
の軸受５外輪が入出力軸線方向に移動可能に摺接され、
ケーシング１における出力軸側の筒状端部１ａ内面に雌
ねじが切られ、前記筒状端部１ａには、外面に雄ねじが
切られたスリーブ２４がその外端に延設された操作フラ
ンジ２５の回転により螺合される。また、軸受２１がそ
の内輪において出力軸３内端に軸固定されると共にその
外輪において一方の一対の複合遊星歯車１３（図３では
上方に１個のみ示される）における歯車軸１５の大径軸
部１５ａ端面及び小径軸部１５ｂ周面に摺接され、該軸
受２１は前記歯車軸１５をスラスト及びラジアル方向に
支持する。前記スリーブ２４及び軸受２１等は、協働し
て本発明における位置調整装置を構成する。

【００２１】前記スリーブ２４がケーシング１の前記筒
状端部１ａにさらにねじ込まれると、軸受５が出力軸
３、その上の被動内歯車７及び軸受２１と共に入力軸側
に押圧され、それによって一方の一対の複合遊星歯車１
３が入力軸側に押圧移動させられる。なお、その他の構
成及びバックラッシ除去作用機構は図１に示すものと基
本的に同様であるので説明を省略する。

【００２２】〔実施例３〕図４は本発明に係る別の歯車
減速機の直角方向断面図である。同図において、入力軸
２上に太陽歯車６、出力軸３上に被動内歯車７が各々設
けられる。前記太陽歯車６に第一歯車１１が歯合されて
第一歯車列が構成されると共に前記被動内歯車７に第二
歯車１２が歯合されて第二歯車列が構成され、前記第一
歯車１１と第二歯車１２とは同軸線上に一体化されて複
合遊星歯車１３、１４が形成される。

【００２３】前記構成の４個の複合遊星歯車１３、１４
が入出力軸線周囲に均等に公転不能に遊星配置され、そ
れらの各２個は入出力軸線を挟んで対を形成する。一方
の一対の複合遊星歯車１３（図４では上方に１個のみ示
される）には両端に歯車軸１５、１６が突設されると共
に出力軸側の歯車軸１５先端にフランジ１９が設けら
れ、他方の一対の複合遊星歯車１４（図４では下方に１
個のみ示される）には両端に歯車軸１７、１８が突設さ
れると共に入力軸側の歯車軸１８には大径軸部１８ａが
段差を形成するように設けられる。さらに、前記歯車軸
１５、１７の各周面にローラ２０が摺接させられ、軸受
２１が出力軸３内端に摺嵌されると共にその外輪におい
て各歯車軸１５のフランジ１９端面に摺接され、該軸受
２１は圧縮ばね２２で入力軸側に常時付勢されると共に
前記歯車軸１５をスラスト方向に支持し、またローラ２
０は前記歯車軸１５、１７をラジアル方向に支持する。
前記軸受２１及び圧縮ばね２２等は、協働して本発明に
おける位置調整装置を構成する。

【００２４】また、入力軸２上に軸受２３がその内輪に
おいて軸固定され、その外輪において各歯車軸１８の大
径軸部１８ａ端面に摺接され、該軸受２３は前記歯車軸
１８をスラスト方向に支持し、且つ前記歯車軸１６、１
８はケーシング１の保持器９内に回転自在且つ公転不能
に保持される。なお、その他の構成及びバックラッシ除
去作用機構は図１に示すものと基本的に同様であるので
説明を省略する。

【００２５】〔実施例４〕図５は本発明に係るさらに別
の歯車減速機の直角方向断面図である。同図において、
入力軸２上に太陽歯車６、出力軸３上に被動内歯車７、
ケーシング１に入出力軸線を中心とする固定内歯車８が
各々設けられる。前記固定内歯車８に第一歯車１１が歯
合されて第一歯車列が構成されると共に前記太陽歯車６
及び被動内歯車７に第二歯車１２が歯合されて第二歯車
列が構成され、前記第一歯車１１と第二歯車１２とは同
軸線上に一体化されて複合遊星歯車１３、１４が形成さ
れる。

【００２６】前記構成の４個の複合遊星歯車１３、１４
が入出力軸線周囲に均等に公転可能に遊星配置され、そ
れらの各２個は入出力軸線を挟んで対を形成する。一方
の一対の複合遊星歯車１３（図５では上方に１個のみ示
される）には歯車軸１５が出力軸側に突設され、他方の
一対の複合遊星歯車１４（図５では下方に１個のみ示さ
れる）には歯車軸１７が入力軸側に突設される。さら
に、軸受２１が出力軸３内端に摺嵌されると共にその外
輪において各歯車軸１５端面に摺接され、該軸受２１は
圧縮ばね２２で入力軸側に常時付勢されると共に前記歯
車軸１５をスラスト方向に支持する。前記軸受２１及び
圧縮ばね２２等は、協働して本発明における位置調整装
置を構成する。

【００２７】また、入力軸２上に軸受２３がその内輪に
おいて軸固定されると共にその外輪において各歯車軸１
７端面に摺接され、該軸受２３は前記歯車軸１７をスラ
スト方向に支持する。なお、その他の構成及びバックラ
ッシ除去作用機構は図１に示すものと基本的に同様であ
るので説明を省略する。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る歯車減速機は以上のように
構成されるので、正逆転の切り換え時における各歯合部
分のバックラッシを除去し、しかも変速歯車に作用する
出力トルクの軸線方向の推力を相殺させると共に変速歯
車の精密な軸支を不要とし、且つ大きな減速比を取るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る歯車減速機の直角方向断面図であ
る。

【図２】図１における入力軸の軸受と反力受け装置との
間で切断した断面図である。

【図３】本発明に係る他の歯車減速機の直角方向部分断
面図である。

【図４】本発明に係る別の歯車減速機の直角方向断面図
である。

【図５】本発明に係るさらに別の歯車減速機の直角方向
断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 入力軸 ３ 出力軸 ６ 太陽歯車 ７ 被動内歯車 ８ 固定内歯車 １１ 第一歯車 １２ 第二歯車 １３ 複合遊星歯車 １４ 複合遊星歯車 ２１ 軸受 ２２ 圧縮ばね ２３ 軸受

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングに入力軸及び出力軸を同軸線
   上に回転自在に設け、入力軸上に太陽歯車、出力軸上に
   被動歯車、ケーシングに入出力軸線を中心とする固定内
   歯車を各々設け、前記太陽歯車及び固定内歯車と歯合し
   て第一歯車列を構成する第一歯車と前記被動歯車と歯合
   して第二歯車列を構成する第二歯車とを同軸線上に一体
   化させてなる４個の複合遊星歯車を入出力軸線周囲に均
   等に公転可能に遊星配置し、前記複合遊星歯車の各２個
   に入出力軸線を挟んで対を形成させると共に、前記第一
   歯車列及び第二歯車列の各構成歯車に相異なるねじれ角
   を付与し、且つ一方の一対の複合遊星歯車をその軸線方
   向に移動させる位置調整装置を入出力軸線上に設けると
   共に、前記移動による反力を他方の一対の複合遊星歯車
   が受けるように反力受け装置を入出力軸線上に設けたこ
   とを特徴とする歯車減速機。
2. 【請求項２】 ケーシングに入力軸及び出力軸を同軸線
   上に回転自在に設け、入力軸上に太陽歯車、出力軸上に
   被動内歯車を各々設け、前記太陽歯車と歯合して第一歯
   車列を構成する第一歯車と前記被動内歯車と歯合して第
   二歯車列を構成する第二歯車とを同軸線上に一体化させ
   てなる４個の複合遊星歯車を入出力軸線周囲に均等に公
   転不能に遊星配置し、前記複合遊星歯車の各２個に入出
   力軸線を挟んで対を形成させると共に、前記第一歯車列
   及び第二歯車列の各構成歯車に相異なるねじれ角を付与
   し、且つ一方の一対の複合遊星歯車をその軸線方向に移
   動させる位置調整装置を入出力軸線上に設けると共に、
   前記移動による反力を他方の一対の複合遊星歯車が受け
   るように反力受け装置を入出力軸線上に設けたことを特
   徴とする歯車減速機。
3. 【請求項３】 ケーシングに入力軸及び出力軸を同軸線
   上に回転自在に設け、入力軸上に太陽歯車、出力軸上に
   被動内歯車、ケーシングに入出力軸線を中心とする固定
   内歯車を各々設け、前記固定内歯車と歯合して第一歯車
   列を構成する第一歯車と前記太陽歯車及び被動内歯車と
   歯合して第二歯車列を構成する第二歯車とを同軸線上に
   一体化させてなる４個の複合遊星歯車を入出力軸線周囲
   に均等に公転可能に遊星配置し、前記複合遊星歯車の各
   ２個に入出力軸線を挟んで対を形成させると共に、前記
   第一歯車列及び第二歯車列の各構成歯車に相異なるねじ
   れ角を付与し、且つ一方の一対の複合遊星歯車をその軸
   線方向に移動させる位置調整装置を入出力軸線上に設け
   ると共に、前記移動による反力を他方の一対の複合遊星
   歯車が受けるように反力受け装置を入出力軸線上に設け
   たことを特徴とする歯車減速機。