JPH11303978A - グリス自己保持型遊星歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一体型の非対称の遊星歯車と非対称のインタ
ーナルギヤをもつ遊星歯車装置において、キャリヤ盤に
よって囲まれる空間にグリスを保持し閉じ込める機能を
与えること。 【解決手段】 主キャリヤ盤の外周がインターナルギヤ
のピッチ円以上の広いものとし、主キャリヤ盤外周が外
殻内歯歯車の外殻大円筒部と狭い間隙を介して半径方向
に対向する。副キャリヤ盤は外殻小円筒部の側面に摺接
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グリスを自らの内
部に保持できる遊星歯車装置に関する。特にキャリヤの
間に永久的にグリスを貯蔵でき長く潤滑性能を維持でき
るような遊星歯車装置の構造に関する。遊星歯車装置は
通常ケーシングに収納して減速器として用いる。ケーシ
ングにグリスまたは潤滑油を充たしておき遊星歯車装置
の回転を滑らかにするということがなされる。しかしそ
れであるとケーシングにグリスやオイルを一杯に充満さ
せなければならない。またケーシングをグリスやオイル
の漏れのないように密封しなければならない。必ずしも
ケーシングは密封されないし、ケーシングに潤滑材を充
たすのは不経済である。したがって遊星歯車装置だけで
グリスを自己保持できれば一層便利であろう。

【０００２】「遊星歯車」というのは、３つ或いは４つ
設けられる中間歯車のことである。「遊星歯車装置」と
いうのは全体の装置を意味する。遊星歯車と遊星歯車装
置をそのように区別して使う。以後遊星歯車と遊星歯車
装置を混同してはいけない。遊星歯車装置の４要素とこ
こでいうのは、太陽歯車、遊星歯車、キャリヤ、外殻内
歯歯車のことである。

【０００３】

【従来の技術】遊星歯車装置は、中心に太陽歯車を、こ
れを囲んで３個または４個の遊星歯車を、これを囲んで
外殻内歯歯車（インターナルギヤ）を持つ。ギヤだけで
なく円盤状のキャリヤも構成要素である。複数の遊星歯
車はキャリヤによって回転可能に支持される。太陽歯車
の回転が遊星歯車を回転させ遊星歯車の回転がキャリヤ
を回転させる。太陽歯車の歯数より、インターナルギヤ
の歯数がずっと多いのでキャリヤの回転は遅い。つまり
太陽歯車の回転が減速されてキャリヤに伝わる。太陽歯
車を入力、キャリヤを出力とする減速器として広い用途
が開けている。

【０００４】通常の遊星歯車装置においては、太陽歯車
や遊星歯車、インターナルギヤ（外殻内歯歯車）は単純
なギヤであって、歯車の全幅にギヤが形成されている。
軸方向の断面が不変であるから、遊星歯車や太陽歯車が
インターナルギヤ（外殻内歯歯車）に対して軸方向にず
れるのを歯車自体の作用によって防ぐことができない。
これら４つの要素（太陽歯車、遊星歯車、キャリヤ、外
殻内歯歯車）だけで軸方向にずれてしまい一体性を保持
できない。つまり歯車自体ではユニットとしての統一性
を維持できない。これをユニット性がないと表現するこ
ともできる。

【０００５】そこで太陽歯車や、キャリヤの軸方向のス
ライドを防ぐために様々の機構が設けられる。それらは
主に軸受機構であって、多様なラジアル軸受やスライス
軸受などが用いられた。軸受以外ではスリーブなどもあ
る。遊星歯車装置はこのように４要素以外に軸方向への
推移を防ぐための機構が不可欠であった。

【０００６】遊星歯車装置は異常噛み合わせが起こりや
すいのでピッチ円に等しい直径の円板を歯車の両側、片
側に付加するというものが多数提案されている。米国特
許３２９９９２８、３５４８６７３、３７８９７００、
１９７０２５１、１５８６３０９、３２１６２７０、３
３３０１７１、１４２５４３０、４１０９５４５、ドイ
ツ公告公報２０３２７２３、ドイツ特許４４４６９７、
イギリス特許１１０７０６２、実公昭３０−１６９１
８、特公昭５４−１７１１１、実公昭５７−４１４８
６、特公昭５７−４８７０２などである。

【０００７】遊星歯車の両側、片側にそのピッチ円に等
しい大きさの円板を付けている。インターナルギヤに
も、ピッチ円のリングを付加している。ピッチ円板とピ
ッチリングは互いに滑りなく摺接し半径方向の押圧力が
歯車に掛かるのを軽減する作用がある。どうしてピッチ
円なのか？ピッチ円板は歯車の実効円である。それでピ
ッチ円板同士の接触の場合は周速が同一で滑りがないか
らである。ピッチ円板のものは遊星歯車が３部材、イン
ターナルギヤも３部材からなる。これは必然的である。
ピッチ円は歯底円と歯先円の中間であるから一体ものと
して成形できない。遊星歯車が３部材よりなるので内部
に空洞ができる。本発明者は、３体型の遊星歯車の内部
にグリスを充填するようにした。これは３部材からなる
歯車の思わぬ利得であった。１枚の歯車ではそのような
ことは望み難いことである。これは外殻内歯歯車のリン
グをネジによって外殻内歯歯車に固定して初めて一体化
できる。それ自体で一体性ユニット性はない。

【０００８】本出願人はピッチ円とは違って歯先円の大
きさを持つ円板を遊星歯車の両側に添えた斬新な遊星歯
車装置を創案した。内歯であるインターナルギヤには歯
底円の円筒部を両側に備える。歯先円歯底円であって、
ピッチ円からずれているので周速が違う。歯車工学の常
識には沿いにくい。それでそれまでだれも提案しなかっ
たのである。それにも拘らず本出願人は敢然と歯先円方
式を提案した。

【０００９】特開昭５８−９４６５６（特願昭５６−１
９３１１３；特公平３−６１０６１）である。遊星歯車
は３つの部材からなる。中央のギヤ部と両側の歯先円板
で３つある。歯底円を両側にもつインターナルギヤはプ
ラスチック一体成形できる。内歯であるから、歯底円は
ギヤ部よりも直径が大きくリング状であるからより薄肉
部になるのである。インターナルギヤの３部材を一つに
纏めることによりコストを削減できる。遊星歯車は３つ
の部材からなり空洞ができる。空洞にグリスを充填でき
た。

【００１０】これにはコスト削減という主目的のほかに
望外の効果があった。一体性である。歯先円の円板を遊
星歯車の両側に添えると、もはや遊星歯車をインターナ
ルギヤ（外殻内歯歯車）から軸方向に抜く事はできな
い。太陽歯車も遊星歯車から抜く事もできない。また外
殻内歯歯車はプラスチック一体成形でできている。つま
り遊星歯車装置の４要素（キャリヤ、遊星歯車、太陽歯
車、外殻内歯歯車）だけで統一性を確保できる。遊星歯
車装置としてのまったきユニット性が初めて得られた。
これはかつてなかったものである。複雑な軸受やスリー
ブなしで自らの一体性を維持できる遊星歯車装置が初め
て誕生したと言えよう。歯先円方式はユニット性と低価
格という点で優れたものである。本出願人は歯先円方式
の遊星歯車装置を現在まで大量に製造販売してきた。

【００１１】歯先円方式のものは、太陽歯車が遊星歯車
の円板によって閉じ込められてしまう。組み立てた後で
太陽歯車を抜く事も差し込むこともできない。ユニット
を組み立てた後で太陽歯車を側方から挿入できるという
ことが望まれることもある。そのような目的のために非
対称性をもつ遊星歯車装置を本出願人は創案した。

【００１２】一つは特開昭６０−２５２８４５（特願昭
５９−１０６９７６）である。さらにもう一つは特開昭
６１−２７３３７（特願昭５９−１５０１４５）である
（米国特許４６１７８３９、中国特許８５９、オースト
ラリヤ特許５５３９６８、韓国特許２４２８５）。これ
らは遊星歯車が３つの部材からなり、ギヤ部の一方には
歯先円の円板を他方には歯底円の円板を持つ。つまり、
遊星歯車＝小円板＋ギヤリング＋大円板である。やはり
遊星歯車は３部材からなる。遊星歯車の歯底円板の方が
開放される。ために太陽歯車を歯底円板の方から挿入し
抜き取ることができる。インターナルギヤ（外殻内歯歯
車）も非対称であるが、これは一体のものとしてプラス
チック成形できる。軸方向に歯先円筒、ギヤ、歯底円筒
と内径の異なるものが存在するが、内径がこの順に単調
増加するので型から抜く事ができるのである。

【００１３】まだ改良の余地がある。非対称の遊星歯車
が３部材に分かれているとコスト高になる。遊星歯車は
４つ又は３つあるので、１２個或いは９個の部品よりな
るわけである。減速器として遊星歯車装置は大層有望で
あるのに広く使われないのはひとつにはそれが高価であ
ったからである。より低コストでなければ遍く普及しな
い。減速器には低価格性が強く要求される。たとえ１０
円でもより安く製作できるという事が肝要である。金属
であるものをプラスチックで置き換えるという本出願人
の永年の努力はその目的を叶えるものであった。しかし
なお低価格への要求が強い。

【００１４】そこで本発明者は３つの部材に分かれてい
た非対称の遊星歯車を一部材に纏めることを考えた。遊
星歯車の小円板部と大円板部とギヤ部を一つの部材に纏
めたのである。直径は大円板部＞ギヤ部＞小円板部であ
るから型によって作製し、型から製品を抜く事ができ
る。これが特公平５−７５７５（特願昭６２−２６２２
７４、特開平１−１０５０３９）「一体型非対称遊星歯
車装置」である（米国特許５０９８３５８、イギリス特
許２２３２４５４、カナダ特許１３２４００７、オース
トラリア特許６１７８５９、韓国特許６７０１３、台湾
特許４１２８６）。

【００１５】遊星歯車は一部材でできるしユニット性は
あるしなにより低価格である。理想的な遊星歯車装置で
あるということができよう。まことに優れた発明であっ
た。本出願人はこのタイプの遊星歯車装置を多数製造販
売している。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】減速器であるから恒に
潤滑の問題がある。潤滑しなければ過大な力が必要で摩
擦損失、騒音が大きく摩耗、摩損著しく、使用に耐えな
い。通常はケーシングに収容するので、ケーシング内部
にオイルやグリスを充たし密封する。潤滑材に歯車の全
体が囲まれる。だから摩擦抵抗を下げることができる。
ケーシングによって潤滑材を保持していたのである。遊
星歯車装置自体には潤滑材を維持する作用はなかった。
これはしかしケーシングの全体にグリスを入れる必要が
あり、当然に多量のグリスが必要とされた。潤滑に有効
なグリスは僅かであるのにケーシングの全体を充たす程
のグリスが必要であった。これは無駄なことである。

【００１７】ところがこれまで述べたように歯先円方式
の場合は、遊星歯車が３部材からなるので、内部に空洞
が生じた。空洞に粘度の高いグリスを入れておけばこれ
が潤滑材として作用した。その場合、ケーシングの全体
に潤滑材を充填する必要はない。これは遊星歯車の内部
空間をグリス溜めとして有効利用するものである。グリ
ス量を節減できグリスをより有効に利用できる。

【００１８】しかしながら、遊星歯車を非対称にし一体
型にする過程に於いて遊星歯車は空洞を喪失した。それ
とともに遊星歯車内部にグリスを収容するということは
できなくなった。グリスは粘稠性があって歯車に塗り付
けることができるしそれでもいいのであるが、開放面で
ある歯車面に付けただけではやがて希薄になりなくなっ
てしまう。ケーシングに勿論グリスを保有させる事はで
きるが、ケーシングに入れてしまうと歯車に接触する確
率は低く、有効利用できない。たとえ回転の初期は歯面
に接触していても次第に押し退けられ後退する。ケーシ
ング内部にはあっても歯車には触れないのでは役に立た
ない。これを避けるためにはケーシング一杯にグリスを
充満させなければならない。これは可能であるが大量の
グリスを必要とし不経済である。それにケーシング自体
に密封性がない場合はケーシングに充満させることはで
きない。

【００１９】遊星歯車装置自体にグリスを保持し、保存
する機構を備えれば便利である。本発明はそのような目
的を持つものである。装置自体の内部にグリスを保有で
きる遊星歯車装置を提供することが本発明の第１の目的
である。円滑に回転しトルク損失が少なく騒音の発生の
少ない遊星歯車装置を提供することが本発明の第２の目
的である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の遊星歯車装置
は、中心の太陽歯車と、太陽歯車の周囲にあってこれと
噛み合う適数の遊星歯車と、遊星歯車の周囲にあってこ
れと噛み合う外殻内歯歯車と、遊星歯車を両側から回転
可能に支持する主キャリヤ盤と副キャリヤ盤よりなるキ
ャリヤを含み、遊星歯車は中心の遊星ギヤ部と、その側
方にあり歯底円以下の直径の遊星小円部と、他方の側方
にあり歯先円以上の直径の遊星大円部とよりなりこれら
が一体のものとして成形されており、外殻内歯歯車は中
心の外殻ギヤ部とその一方にあって遊星小円部に対向し
歯先円以下の内径の外殻小円筒部と、他方の側方にあり
遊星大円部に対向し歯底円以上の内径の外殻大円筒部と
よりなりこれらが一体のものとして成形されており、副
キャリヤ盤は外殻小円部の内径よりも大きい外径をもち
外殻小円部の側面に接触し、主キャリヤ盤は外殻ギヤ部
のピッチ円よりも大きい外径をもち主キャリヤ盤の周面
が外殻大円筒部に対向するようにしている。

【００２１】このような構造になっているので、遊星歯
車の存在する空間にグリスを初めに充填しておくとこれ
が洩れにくい。それはキャリヤに工夫があるからであ
る。副キャリヤ盤の外径が、外殻小円筒部内径より大き
くてこれに側方で接触するようにしているから、内部に
充填したグリスがこれによって閉じ込められる。主キャ
リヤ盤は、外殻内歯歯車のピッチ円より大きいので、こ
こからもグリスは殆ど洩れない。また外殻大円筒部と主
キャリヤ盤の端面の間隙も僅かであるから洩れにくい。
両側の主キャリヤ盤、副キャリヤ盤によってグリスが洩
れないようになっている。本発明の遊星歯車装置は非対
称の歯車であることを有効に利用しキャリヤの内部にグ
リスを閉じ込めるようにしたものである。

【００２２】そもそも潤滑が必要なのは、ギヤの噛み合
わせ部である。噛み合わせ部は二つある。一つは太陽歯
車と遊星歯車の噛み合わせである。これが３点又は４点
ある。遠心力によってグリスが飛散する方向に力を受け
るが、中心にあるので遠心力によってグリスは遊星歯車
の側に推移する。もう一つは遊星歯車と外殻内歯歯車の
噛み合わせである。遠心力は外殻内歯歯車にグリス押し
付けるようにする。グリスはそこで、外殻内歯歯車の歯
底に沿って軸方向に流れる。一方は、外殻の小円筒部の
盛り上がりによって流出が妨げられる。さらに副キャリ
ヤ盤によってグリスは抜け止めされる。他方への流れ
は、主キャリヤ盤の外周円の張り出しによって妨げられ
る。これが本発明のもっとも重要な工夫である。

【００２３】断面図だけをみていると、遊星歯車の大円
部がグリスの軸方向の流れを妨げるようにみえるが、遊
星歯車はほんの一部に過ぎないので余り有効でない。遊
星歯車の円板は役に立たないので本発明は主キャリヤ盤
の外周円によってグリスを封じ込めようとする。これが
本発明者の鏤骨した点である。主キャリヤ盤が外殻内歯
歯車のピッチ円と同じかそれより大きい外周をもてば、
外殻内歯歯車に付着しているグリスはなかなか主キャリ
ヤ盤を越えることができない。主キャリヤ盤外周は、外
殻大円筒面に対向しその間隙は小さいので漏れは少な
い。例えば外殻大円筒面が歯底円、主キャリヤ盤がピッ
チ円とすると、外殻大円筒部と主キャリヤ盤の隙間は１
モジュールしかない。粘稠性あるグリスであるから僅か
な隙間からは洩れにくい。

【００２４】主キャリヤ盤の軸孔には出力軸を差し込む
からここからはグリスが洩れない。副キャリヤ盤の開口
には太陽軸を差し込み太陽軸と開口の間隙からグリスが
洩れる可能性はある。副キャリヤ盤の開口を狭くして、
太陽軸との間隙を狭くすることによってこれはある程度
防ぐことができる。さらにまた太陽軸に鍔部の様なもの
を設け開口を塞ぐようにすれば一層漏れを減らす事がで
きる。

【００２５】発明を限定するのにピッチ円という言葉を
用いているので、ピッチ円という概念を定義する。歯車
の実効的な直径を表現する実効円がピッチ円である。歯
底円と歯先円の大体中間に位置する円である。外歯の場
合は、通常ピッチ円より１モジュール外側にある円が歯
先円、１．２５モジュール内側に円が歯底円である。内
歯の場合は、ピッチ円より１モジュール内側の円が歯先
円であり、１．２５モジュール外側の円が歯底円であ
る。モジュールｍと歯数Ｚとピッチ円直径Ｄの間には、
Ｄ＝ｍＺという式がなりたつ。

【００２６】また本出願人の非対称遊星歯車装置におい
ては、外歯の大円部は歯先円より半径で０〜２モジュー
ル大きい。小円部は歯底円より０〜２モジュール小さ
い。内歯の場合は、大円筒面は歯底より０〜２モジュー
ル大きい。小円筒面は歯先より０〜２モジュール狭い。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明はグリスを遊星歯車装置自
体の内部に閉じ込める事ができる構造に特徴がある。実
施例によってより具体的に説明する。図１は本発明の実
施例にかかる遊星歯車装置の正面図である。図２は背面
図である。図３は同じものの中央縦断面図である。図４
は遊星歯車だけの正面図、図５は断面図である。

【００２８】この遊星歯車装置は組み上げたあとで太陽
歯車を側方から挿入できるような形態になっている。非
対称性があるからそのような事が可能である。もちろん
初めから太陽歯車を組み込んでおき後に太陽軸を差し込
むようにすることもできる。図１、図２では太陽歯車が
存在しない組立直後の状態を示す。図３は太陽歯車を差
し込んだ状態を示している。

【００２９】組み込んだ状態では太陽歯車が中心にあ
る。その太陽歯車に噛み合うように、３つの遊星歯車
２、２、２がある中心角１２０度をなす位置において円
周上に設けられる。これは軸方向に非対称の遊星歯車で
ある。プラスチック成形あるいは粉末金属を焼結法によ
り作製する。異形の歯車であるが型による成形であるか
ら簡単に作製できる。

【００３０】遊星歯車の外側にはこれらを囲むようにリ
ング状の外殻内歯歯車（インターナルギヤ）３が設けら
れる。これはリングギヤと呼ばれることもある。リング
状だからである。またインターナルギヤと呼ばれること
もある。内歯を持つからである。ここでは最も外側にあ
って内歯をもつから外殻内歯歯車とよぶことにする。外
殻内歯歯車（インターナルギヤ）３も非対称である。外
殻内歯歯車３も非対称で複雑な形状をもつがプラスチッ
ク成形によって一体に成形される。

【００３１】先ほど述べた３つの遊星歯車２は、円盤状
のキャリヤ４によって回転可能に支持される。キャリヤ
４は２枚の円盤４Ａ、４Ｂよりなる。キャリヤから減速
回転が取り出される。より厚く堅牢であって出力軸が結
合される方を主キャリヤ盤４Ａと呼ぶ。より薄く入力軸
（太陽軸）を通す方を副キャリヤ盤４Ｂと呼ぶ。遊星歯
車２、２、２は遊星軸５によって貫かれ、遊星軸５はそ
の両端を主キャリヤ盤４Ａと副キャリヤ盤４Ｂによって
両持ちされている。主キャリヤ盤４Ａと副キャリヤ盤４
Ｂは相互に結合されている。

【００３２】遊星歯車２は非対称歯車である。図４、図
５に遊星歯車２だけの拡大正面図と断面図を示す。一つ
の遊星歯車２は一体成形されているが軸方向に３つの異
なる部分を備える。中央には幅の広い遊星ギヤ部６があ
る。図３において遊星ギヤ部６の左側には遊星小円部７
があり右側には遊星大円部８がある。遊星小円部７は、
遊星ギヤ部６の歯底円と同等かそれよりも小さい直径を
持っている。遊星大円部８は遊星ギヤ部６の歯先円と同
等かそれよりも大きい直径を持っている。歯先円半径よ
り２モジュール程度大きくても良い。

【００３３】３つの部分の直径は漸次増大する順になっ
ている。これら３つの部分は軸中心近くにおいてハブ９
に統合される。ハブ９はギヤ部６の幅よりもなお狭くな
っている。これは素材を節減するためと、補強のためキ
ャリヤ４の内側に肉盛りする空間を与えるためである。
ハブ９には軸孔１１が穿孔された形状になっている。こ
のような一体型非対称の遊星歯車が３つ用いられるがも
ちろん４つでも良い。

【００３４】このような歯車の非対称性は、本出願人の
独自のものである。他に類例を見ない。すでに説明した
ようにこのような非対称のものは初め３分割の遊星歯車
を使っていたがコストを下げるためのちに一体型のもの
を創案した。この実施例でも一体型のものを使ってい
る。一体型であるから遊星歯車自身の内部に空洞ができ
ない。

【００３５】このような非対称性を持つ遊星歯車は大円
部８より先において二つ割り金型を開くようにすれば抜
く事ができる。だから遊星小円部７は歯底と同じかそれ
より小さくなっている。

【００３６】外殻内歯歯車（インターナルギヤ）３も当
然に非対称である。中央に外殻ギヤ部１２があり、その
左に外殻小円筒部１３、その右に外殻大円筒部１４があ
る。外殻小円筒部１３の内径は、外殻ギヤ部１２の歯先
円と同じかより小さいかである。半径にして２モジュー
ル程度小さいものは許される。外殻大円筒部１４の内径
は、外殻ギヤ部１２の歯底円と同じか或いはより大きい
かである。これも半径にして２モジュール程度までは許
容できる。外殻ギヤ部６は、遊星ギヤ部１２と噛み合っ
ている。遊星小円部７は、外殻小円筒部１３に対向して
いる。遊星大円部８は外殻大円部１４に対向している。
これら円筒部円板部は半径方向に互いに接触することも
あるが離隔していることもある。

【００３７】これら外殻大円筒部１４、遊星大円部８、
外殻小円筒部１３、遊星小円部７は半径方向の力を及ぼ
し合うが、むしろ重要なのは軸方向の抜け止めによる一
体性である。洗濯機の減速器として用いる場合、横にし
て使う。出力軸のつながる主キャリヤ盤４Ａを上に、入
力軸が挿入される副キャリヤ盤４Ｂを下になるように支
持する。

【００３８】その場合外殻内歯歯車３だけを支持して
も、キャリヤ４は下に抜けない。遊星大円部８の側面が
外殻ギヤ部１２の側面によって支えられる。遊星ギヤ部
６の側面が外殻小円筒部１３の側面によって支持され
る。これによってキャリヤ４は、副キャリヤ盤４Ｂの側
には抜けない。さらにまた副キャリヤ盤４Ｂの外周縁２
９が外殻小円筒部１３の側面に当たっているから、反対
方向にも抜けないようになっている。これらの円筒部、
円板部の組み合わせによってキャリヤが一定位置に留ま
る。そのようなことは従来の円板などのない通常の遊星
歯車装置ではありえないことである。主要４部材によっ
て一体性を確保している。

【００３９】主キャリヤ盤４Ａと副キャリヤ盤４Ｂは以
下のように互いに固結されている。主キャリヤ盤４Ａの
裏面の１２０゜の角度をなす３箇所に第１隆起部１６が
形成される。第１隆起部１６にはさらに円柱形の突起部
１９が突出している。副キャリヤ盤４Ｂの裏面にも対応
して第２隆起部１７が形成される。第２隆起部１７には
止め孔１８が軸方向に貫通している。主キャリヤ盤４
Ａ、副キャリヤ盤４Ｂはアルミニウムダイキャスト、或
いはプラスチック射出成形にて作られる。力がかかる主
キャリヤ盤４ＡだけをＡｌで作り、力のあまりかからな
い副キャリヤ盤４Ｂをプラスチックで作るということも
可能である。

【００４０】主キャリヤ盤４Ａの突起部１９を、副キャ
リヤ盤４Ｂの止め孔１８に挿入して先端をカシメること
によって、両キャリヤ盤は結合される。主キャリヤ盤４
ＡがＡｌの場合はそのようにカシメ部２０によって結合
する。主キャリヤ盤４Ａと副キャリヤ盤４Ｂがプラスチ
ックの場合は超音波溶着あるいは接着剤で固定する。

【００４１】このキャリヤ結合機構は３箇所にあるがそ
れらの丁度中間の位置に、遊星歯車２と遊星軸５が設け
られる。遊星歯車２を貫く遊星軸５を保持するために、
主キャリヤ盤４Ａ、副キャリヤ盤４Ｂは内側に軸止め隆
起２３、２４を持つ。これらの隆起２３、２４には軸孔
２５が穿ってある。遊星軸５は遊星歯車２の軸孔１１を
貫いておりその両端が軸孔２５によって固定される。遊
星歯車２は、遊星軸５の周りを回る。

【００４２】主キャリヤ盤４Ａの中央ボス３０にはキャ
リヤ軸孔２１がある。出力軸を差し込む軸孔である。こ
れはスプライン、セレーション、など適当な廻り止め機
構を有する。この例では歯底径が１２ｍｍ、歯数１１
枚、モジュール１のインボリュートセレーションになっ
ている。ボス３０が厚くなっているのはここに出力軸を
接続し強いトルクが掛かるから補強するためである。

【００４３】副キャリヤ盤４Ｂは力が掛からないのでよ
り薄い。Ａｌなど金属であると強度的に申し分ないが、
プラスチックであっても良い。副キャリヤ盤４Ｂには入
力軸用開口２２がありここに入力軸を挿入するようにな
っている。入力軸は太陽歯車に接続されるものであるか
ら副キャリヤ盤とは接触しない。開口２２は入力軸（太
陽軸）と接触しない程度であってできるだけ狭い方がよ
い。

【００４４】以上で遊星歯車のユニットの構造を大体説
明した。この例では、太陽歯車はこのユニットを組み立
てた後に側方から差し込むことができる。そのために太
陽歯車はシャフトと一体化している。シャフトと一体化
していると、側方から差し込むのに便利であるし、入力
トルクを伝える軸を兼ねることができる。より強いトル
クを掛けることができる。それにシャフトの先端に太陽
歯車を設けると太陽歯車径をより小さくする事ができ
る。太陽歯車の歯数を減らすと減速比をより大きく取る
ことができる。高減速比を得るためには便利である。

【００４５】入力軸と太陽歯車を一体化したものは太陽
軸３１と呼ぶ。太陽軸３１は、先端に太陽歯車３２が形
成されている。その根元には径の大きい鍔部３３があ
る。それに軸部３４が続いている。

【００４６】本発明の目的は、遊星歯車装置自体の内部
に潤滑のためのグリスを閉じ込める構造を与えることで
ある。グリスは、二つのキャリヤ盤４Ａ、４Ｂの間に注
入される。主キャリヤ盤４Ａと副キャリヤ盤４Ｂの間に
は遊星歯車２が３つと隆起部が３つ（或いは４つずつの
こともある）存在するがなお余剰の空間がある。その空
間をグリスが満たす。さらに遊星歯車のハブ９、両キャ
リヤ盤の間の空間にもグリスが進入する。遊星軸５と軸
孔１１の間に満ちて潤滑被膜を作る。さらに太陽歯車１
と遊星歯車２の噛み合い歯面をグリスが覆う。遊星歯車
２とインターナルギヤ３の噛み合い歯面をもグリスが覆
う。歯面の接触面にグリスが多量に存在する。グリスは
歯面噛み合いにおけるトルク損失を減じる。摩擦を減ら
し騒音を下げ歯面の摩滅や折損を防ぐ。摩擦を減らすこ
とによって発熱を抑制する。熱を吸収して伝導しキャリ
ヤ盤や外殻内歯歯車に伝えケーシングを通して放熱す
る。さらに騒音を吸収し外部に漏らさない。グリスは多
様な役割を果たしている。

【００４７】それはそうなのであるがそのような状態を
保持するには格段の工夫が必要である。歯車が高速で回
転するから熱が生じる。熱によってグリスの粘度が低下
する。グリスは流動性を高める。歯車は遠心力を発生し
グリスを外郭へと押しやる。何らかの歯止めがないと、
外部までグリスが逃げて行ってしまう。

【００４８】図６に同じ遊星歯車装置の断面図を示す。
遊星歯車や隆起部を外した方向の断面である。通常こう
いう断面図は作られないものであるがグリスの存在を明
らかにするために遊星歯車や結合機構を外した方向の断
面図を書いている。このように両方のキャリヤ盤４Ａ、
４Ｂと外殻内歯歯車３によって囲まれたグリス溜め空間
が生じている。副キャリヤ盤と４Ｂの開口２２から太陽
軸３１が挿入され先端の太陽歯車３２はこの空間の丁度
中央に存在する。主キャリヤ盤４Ａのキャリヤ軸孔２１
には出力軸６０が差し込まれている。だからキャリヤ軸
孔２１からグリスが洩れない。

【００４９】外殻内歯歯車、キャリヤ盤の間に詰めたグ
リスＧが逃げる可能性があるのは３箇所の開口部Ｘ、
Ｙ、Ｚからである。開口部Ｘは、副キャリヤ盤４Ｂの入
力軸開口２２と太陽軸３１の鍔部３３との間にある。こ
の間隙は、鍔部の径、或いは副キャリヤ盤４Ｂの開口２
２内径を適当に決めて狭くすることができる。それに中
央部であるから遠心力が小さくて漏れは起こりにくい。

【００５０】開口部Ｙは、副キャリヤ盤４Ｂと外殻小円
筒部１３の間に生ずる開口部である。外殻内歯歯車の歯
底にグリスが溜まってもそれより高い外殻小円筒部１３
がグリス漏れを許さない。さらに本発明は副キャリヤ盤
４Ｂの外周縁２９を、外殻小円筒部１３の内径よりさら
に広く延ばしている。外周縁２９が外殻小円筒部１３の
側面に周接する。副キャリヤ盤４Ｂが開口部Ｙからのグ
リス漏れを防ぐ。グリスは開口部Ｙでは二重のシール機
構によって漏れないようになっている。

【００５１】３番目の開口部Ｚは、右側の外殻ギヤ部１
２から外殻大円筒部１４へと逃げる経路である。この漏
れが一番問題になる。しかし本発明では主キャリヤ盤４
Ａの外周縁２８が外殻内歯歯車３のピッチ円或いはそれ
以上に外側に延びているからグリス漏れを防ぐことがで
きる。外殻大円筒部１４と外周縁８の間隙が狭いからで
ある。外周縁がピッチ円以上広く、外殻大円筒部１４は
歯底円よりも０〜２モジュールの大きさにするから、間
隙の上限は３モジュールである。しかし好ましくは２モ
ジュールより小さくする。さらに１モジュールとするこ
ともできる。主キャリヤ盤の外径を外殻内歯歯車の歯底
円にすることも可能である。

【００５２】例えば主キャリヤ盤４Ａの外径を外殻内歯
歯車のピッチ円とし、外殻大円筒部１４を歯底円とする
と、間隙は１モジュールとなる。モジュールが０．９の
歯車なら、間隙は０．９ｍｍである。例えば外殻大円筒
部１４を歯底より０．５ｍｍ後退させ、主キャリヤ盤４
Ａの外径を歯底円とすると、間隙は０．５ｍｍとなる。

【００５３】主キャリヤ盤４Ａが外殻内歯歯車に接触し
ない範囲で外周縁２８をできる限り外殻内歯歯車大円筒
部１４に近づけるようにする。間隙の下限は製作精度に
よる。主キャリヤ盤と外殻大円筒面は接触してはいけな
い。キャリヤの寸法や製作精度にもよるが、間隙を０．
３ｍｍ位まで狭めることは容易である。プラスチックの
成形精度が良ければ０．１ｍｍにまで間隙を狭くでき
る。このようなわけで開口部Ｚからの漏れも最小限にお
さえることができる。

【００５４】遊星歯車装置の４部材（太陽歯車、キャリ
ヤ、遊星歯車、外殻内歯歯車）だけでグリスの内部に長
く閉じ込めることができる。良好な潤滑を永年に渡って
保証する事ができる。潤滑性がよいので騒音が生じにく
い。たとえ騒音が出ても、グリスが音や振動を吸収する
作用があるので外部にまでは出て行かない。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、主キャリヤ盤の外周縁を、外
殻内歯歯車のピッチ円より広げて、主キャリヤ盤と外殻
大円筒部の間の間隙を極めて狭くしている。また副キャ
リヤ盤は外殻小円筒部の側面に殆ど周接する。主キャリ
ヤ盤と副キャリヤ盤の間に注入したグリスが安定にキャ
リヤ盤間に存在し外部に洩れない。遊星歯車装置の４部
材だけでグリスを閉じ込めることができる。遊星歯車装
置自体にグリスを保持する機能を与えている。ケーシン
グに依存することなくグリスを保有することができる。

【００５６】グリスが常に潤沢に太陽歯車、遊星歯車、
外殻内歯歯車間に存在するので、歯車は円滑に回転す
る。トルク損失が少ない。摩擦が軽減される。摩損が減
少する。摩擦損失が少ないのと、グリスが音を吸収する
ことから騒音の発生が少ない。従来のものと比較して約
２ホン騒音レベルが低下した。潤滑が良好であるから歯
車の摩損、折損という事もない。

【００５７】また副キャリヤ盤が外殻小円筒部側面を押
さえるからキャリヤが主キャリヤ盤の方向には抜けな
い。遊星大円筒部が外殻ギヤ部の側面を押さえるからキ
ャリヤは副キャリヤ盤の方向にも抜けない。ケーシング
によらず一体性を保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる遊星歯車装置の正面
図。

【図２】本発明の実施例にかかる遊星歯車装置の背面
図。

【図３】本発明の実施例にかかる遊星歯車装置の縦断左
側面図。

【図４】遊星歯車装置のうちの遊星歯車一つの正面図。

【図５】遊星歯車の縦断面図。

【図６】遊星歯車や結合隆起部以外の方向で切断した同
じ遊星歯車装置の断面図。

【符号の説明】

１ 遊星歯車装置 ２ 遊星歯車 ３ 外殻内歯歯車 ４ キャリヤ ４Ａ 主キャリヤ盤 ４Ｂ 副キャリヤ盤 ５ 遊星軸 ６ 遊星ギヤ部 ７ 遊星小円部 ８ 遊星大円部 ９ ハブ １０ 平坦周面 １１ 軸孔 １２ 外殻ギヤ部 １３ 外殻小円筒部 １４ 外殻大円筒部 １５ 廻り止め歯形 １６ 第１隆起部 １７ 第２隆起部 １８ 止め孔 １９ 突起部 ２０ カシメ部 ２１ キャリヤ軸孔 ２２ 入力軸用開口 ２３ 軸止め隆起 ２４ 軸止め隆起 ２５ 軸孔 ２７ 空洞 ２８ 外周縁 ２９ 外周縁 ３０ ボス ３１ 太陽軸 ３２ 太陽歯車 ３３ 鍔部 ３４ 軸部 ６０ 出力軸

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心の太陽歯車と、太陽歯車の周囲に
   あってこれと噛み合う適数の遊星歯車と、遊星歯車の周
   囲にあってこれと噛み合う外殻内歯歯車と、遊星歯車を
   両側から回転可能に支持する主キャリヤ盤と副キャリヤ
   盤よりなるキャリヤを含み、遊星歯車は中心の遊星ギヤ
   部と、その側方にあり歯底円以下の直径の遊星小円部
   と、他方の側方にあり歯先円以上の直径の遊星大円部と
   よりなりこれらが一体のものとして成形されており、外
   殻内歯歯車は中心の外殻ギヤ部とその一方にあって遊星
   小円部に対向し歯先円以下の内径の外殻小円筒部と、他
   方の側方にあり遊星大円部に対向し歯底円以上の内径の
   外殻大円筒部とよりなりこれらが一体のものとして成形
   されており、副キャリヤ盤は外殻小円部の内径よりも大
   きい外径をもち外殻小円部の側面に接触し、主キャリヤ
   盤は外殻ギヤ部のピッチ円よりも大きい外径をもち主キ
   ャリヤ盤の外周面が外殻大円筒部に対向するようにした
   ことを特徴とするグリス自己保持型遊星歯車装置。