JPS5894656A - 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】 この発明は、軸方向の力（スラスト力）が加わっても、
歯先の磨耗の少い遊星歯車装置に係る。

遊星歯車装置は、減速器或は増速器として広い用途を有
する。入力軸、出力軸が同一直線上にあシ、原動７機と
被動機構の間に、配置するのが容易である。

しかし、一般に遊星歯車装置は、入出力軸へ加えられた
スラスト力を受ける革ができない。

太陽歯車とキャリヤに取付けた入力軸、出力軸は、その
軸の適当な箇所を軸受で支持する事が多い。この軸受に
よって、入力軸、出力軸に作用するスラストを受けるよ
うにする。

しかし、原動機、被動機構の間に適当な空間が無い場合
は、軸受を設ける事ができない。

このような場合、遊星歯車装置自体にスラストを受ける
事のできる機構を設けなければならない。

遊星歯車、外殻内歯歯車の両側にピッチ円板、ピッチリ
ングを添架した構造の遊星歯車は公知である。

例えば実公昭８０−１６９１８号は、このような遊星歯
車装置を与える。しかし、この場合、ピッチ円板、ピッ
チリングと遊星歯車、外殻内歯歯車との間に空間がある
ので、スラストを抑制する作用はない。

特公昭５４−１７１１１号は、同じく、ピッチ円板、ピ
ッチリングを歯車の両側に設けている。ピッチ円板は、
遊星歯車を両側から挾み、ピッチリングは外殻内歯歯車
を両側から挾むようになっている。

ピッチ円板は外殻内歯歯車の歯先を両側から挾む。ピッ
チリンクは遊星歯車の歯先を両側から挾む。

従って、遊星歯車と外殻内歯歯車とは軸方向に相対移動
する事ができない。

従って、ピッチ円板、ピッチリングによってスラストを
担持する事ができる。入出ノＪ軸が、厳格にスラストを
抑制できない軸受によって支承されている場合、又は適
当な軸受を欠く時に有効である。

入出力軸が水平でなく、垂直成分を有するように設置さ
れた場合、特にスラストの発生が問題をひき起す。

例えば、入出力軸を鉛直にして、使う場合、っまシ竪型
にして使う場合、キャリヤ、遊星歯車の自重によって、
遊星歯車と外殻内歯歯車との間にスラストが生じる。

すると、遊星歯車の歯先が外殻ピッチリングによシ、外
殻内歯歯車の歯先が遊星ピッチ円板によシそれぞれスラ
スト力を伝達する。このため、歯先は円板、リングによ
って側方から磨耗してゆく。

特に遊星歯車装置の回転が早い時に、その磨滅は著しい
。

本発明は、このような欠点を解決する事を目的とする。

本発明の遊星歯車装置は、ピッチ円上において、遊星歯
車側の円板と外殻歯車側のリングを内接させるのではな
く、遊星歯車の歯先円よシ大きい円板と、外殻歯車の歯
底円よシ内径の大きいリンクとを内接させたものである
。

以下、実施例を示す図面によって、本発明の構成、作用
及び効果を説明する。

第１図は本発明の実施例に係る遊星歯車装置の一部切欠
き正面図、第２図は一部切欠き背面図である。第３図は
第１図中のＩＩＩ　−ＩＩＩ断面図である。

この遊星歯車装置は、中心の太陽歯車１と、これを囲み
これに噛合う適数の遊星歯車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
称位置に軸受するキャリヤ４とよ構成る。

遊星軸５は、遊星歯車２を、キャリヤ４に対して回転自
在に支承する。

遊星歯車２は、両側に設けられ遊星軸５へ嵌込まれるス
ラスト円板６．６と、スラスト円板６．６によって、真
中に支持される遊星歯車リング７とより成る。スラスト
円板６．６の外周部は遊星歯車リング７の歯先円より大
きくなっている。スラスト円板６．６は歯車リング７の
ピッチ円上にない。

外殻内歯歯車３は、真中の外殻歯車部８と、両側の外殻
リング部９とより成る。この実施例では、外殻内歯歯車
３がプラスチック製であるので、これは射出成形によシ
一体として形成できる。

外殻リング部９も、ピッチ円上にない。そうではなくて
、外殻リング部９の内周面は、外殻内歯歯車の歯底円よ
りもさらに広くなっている。

遊星歯車リング７と外殻歯車部８とが噛合し回転力を伝
達する。スラスト円板６．６と外殻リング部９．９とは
外周部、内周面に於て、互に接触する事ができる。

キャリヤ４は、主キヤリヤ盤４ａと、副キャリヤ盤４ｂ
とよりなる。

主キヤリヤ盤４ａの内側面には凸部１０と、この上に差
込突起１１を形成しておく。副キャリヤ盤４ｂの内側面
には凸部１２と、この中へ差込穴部１３とを設けである
。そして、副キャリヤ盤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、両キャリヤ盤４
ａ、４ｂを合体する。さらに接着剤で接着しても良い。

差込突起１１を突部１３よシ外方へ突出させ、超音波溶
着することもできる。この例は、両キャリヤ盤４　ａｓ
４ｂがプラスチックであるものを示す。キャリヤ盤はも
ちろん金属製とする事もできる。この場合、両キャリヤ
盤は、連結棒を介して溶接し、或はリベットによりかし
め固着する事ができる。

太陽歯車１の中心には、廻シ止め構造を付した太陽歯車
軸孔１４が穿設されている。この例ではＤ字型の廻り止
め構造としである。

主キヤリヤ盤４ａの中心にも、廻り止め構造のキャリヤ
軸孔１５が設けである。

入力軸、出力軸（図示せず）を太陽歯車軸孔１４、キャ
リヤ軸孔１５に取付けると、この遊星歯車装置は減速器
、或は増速器として使用できる。

第４図は、遊星歯車と外殻内歯歯車の噛合部近傍の拡大
断面図である。

スラスト円板６は、段付円板形状で、広い半径を有する
外側穴内部１７と、より狭い半径の内側手内部１８とを
軸方向にずらせた同心位置に形成したものである。

前述のように外側穴内部１７は、リング歯車７の歯先円
よシ広い。これは従って、外殻歯車３の外殻歯車部８の
歯元にまで達する。つまりスラスト円板６の外側穴内部
１７は、外殻歯車部８の歯の全体の両面を挾むようにす
る。

スラスト円板６の内側手内部１８は、遊星歯車リング７
の裏面に嵌挿される。スラスト円板６と遊星歯車リング
７とは相互に空滑りする方が良い。

そこで、歯車リング７の裏面と、内側手内部１８の外面
の間には適当な間隙を設ける。

また、スラスト円板６の中心には、遊星軸通し穴１９が
穿たれている。

さらに、スラスト円板６の外側穴内部１７の外周面２０
と、外殻リング部９の外殻内周面２１とは、相互に接触
し、転勤接触面となることができる。遠心力の作用は、
外周面２０、外殻内周面２１によって受ける事ができる
。

この実施例では、外周面２０、外殻内周面２１は単に円
筒周面となっているが、これに傾きを付して、円錐台形
局面とする事もできる。

第５図、第６図はそのような実施例を示す噛合部近傍拡
大断面図である。

第５図は、円錐台周面の母線と軸線との成す角αが正の
場合を示す。この例では、スラスト円板６．６が円錐台
周面２０．２１の作用で、互に接近する方向に力を受け
る。

第６図は母線と軸線の成す角αが負の場合を示している
。

次に効果を述べる。

スラスト円板６の外側穴内部１７は、遊星歯車リングの
歯先円よシ広いので、外殻内歯歯車３の外殻歯車部８の
歯底にまで達する。つまシスラスト円板６は、相手側の
外殻歯車部８の歯の半分（ピッチ円よシ外側の）を挾む
のではなく、歯の全体（歯底円よシ外側）を両側から挾
むことになる。

従って、この遊星歯車装置に入出力軸間になんらかの外
部力が加わシ、軸方向にスラストが生じても、遊星歯車
と、外殻内歯歯車とは常に正しく噛み合い、軸方向に相
対変化しない。

また、入出力軸を竪にして使用した場合、キャリヤの自
重、あるいは遊星歯車の自重が、遊星歯車と外殻内歯歯
車の噛合部にスラストとして作用することになる。この
発明では、スラスト円板が外殻歯車部８の両側を押えて
いるので、スラストは遊星歯車から、外殻内歯歯車３へ
と伝達される。

外殻内歯歯車３はケーシング（図示せず）に固定されて
いるから、結局、遊星歯車はその自重によって、下方へ
変位するという事はない。

しかも、スラスト円板６と、外殻歯車部８とは、広い側
面に於て接触しているから、歯の側面の磨滅が著しくな
い。

前述のようにピッチ円に於て、遊星歯車側のピッチ円板
と、外殻歯車側のピッチリングを内接させるものでも、
スラストを伝達できる（ピッチ円式） しかし、この場合、円板やリングは相手方の歯先（ピッ
チ円より先）の部分にだけ接触する。歯先は、円周方向
に薄いので、スラスト力によシ磨滅しやすい。

本発明は、歯の全体にスラスト円板が接触するから歯の
磨滅は少い。

もつとも、前述のピッチ円方式のものは外殻リングが遊
星歯車リングの両側を挾むという作用がある。第７図は
ピッチ円式の遊星歯車装置の噛合部断面図である。

しかしながらそれでも、なお、本発明の遊星歯車装置の
方が歯車と円板との接触面積が広い。

第８図は遊星歯車と外殻内歯歯車のピッチ円、歯先円、
及び相手側の歯先円に接する同心円を示す略図である。

点Ｃは遊星歯車の中心、Ｐはピッチ円、ｑは歯先円であ
る。

点Ｉは外殻内歯歯車の中心、ｋはそのピッチ円、１は歯
先円である。

外殻内歯歯車の歯先円１に接し、中心をＣとする円をｒ
とする。これを仮に歯元円と呼ぶ。歯底円と同一ではな
い。

遊星歯車の歯先円ｑに接し、中心を工とする円をｎとす
る。仮に外殻山車歯元円と呼ぶ。これは歯底円と同一で
はない。

本発明の場合、スラスト円板の直径は、遊星歯車リング
の歯先円ｑよシ広いとしているので、最も狭い場合を例
にして考える。つまシスラスト円板が歯先円ｑに等しい
例について考える。

すると、外殻歯車と、スラスト円板の接触面積Ｓ１は、
円１の外側で、円ｑの内側の三ケ月形領域（斜線を施し
だ）である。

ピッチ円式の場合は、外殻歯車とピッチ円板、（１１） 及び遊星歯ｆ１ｆとピッチリンクの接触面積は、それぞ
れ、円ｐの内側で円ｌの外側、及び円ｑの内側で円にの
外側として与えられる。合計面積Ｓ２（三重斜線）は、
菱形ＮＳＱだけ、本発明の接触面積Ｓ１より狭い。つま
り Ｓｌ　　＞　　９２　　　　（１） である。

本発明の場合の方が、ピッチ円式の場合よ、！７接触面
積が広い。つまり、スラストをより広い面積で受けるこ
とができる。

それだけではない。実際に接触する面積は、これら面積
ｓ１、ｓ２に、歯の周方向の厚みを乗じた値に比例する
。本発明の場合、Ｓｌに、外殻内歯歯車の周方向の厚み
を乗じると、歯底近くの厚みが大きいので、この種の６
百はより大きくなる。

つまり、本発明の場合、歯車とスラスト円板との接触面
積が、ピッチ円板のものよシ広い。従って、歯の単位面
積あたりに加わるスラストが小さくなシ、磨擦力が減す
る。その為に磨耗が少なく（１２） なる。

さらに、この実施例では、外殻内歯歯車を１つの部材と
している。ピッチ円式のものとは異り、この発明では、
外殻リング部と歯車部とは一体のものとして射出成形す
ることができる。プラスチックで外殻内歯歯車を構成す
るものとすれば、部品点数が少くなるので、コヌトを下
げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る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Ｉｎ　−ＩＩＩ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図はスラスト円板の外周面、外殻リング部の内周面
を円錐台形状とし、円錐母線と軸線とのなす角αが正で
ある他の実施例の噛合部の断面図。 第６図はスラスト円板の外周面、外殻リング部の内周面
を円錐台形状とし、円錐母線と軸線とのなす角αが負で
ある他の実施例の噛合部の断面図。 第７図は公知のピッチ円式遊星歯車装置の噛合部近傍の
断面図。 第８図は遊星歯車と外殻内歯歯車のピッチ円、歯先円、
歯元円を示す略図。 １　　・・・・・・・・　　太　　陽　　歯　　車２　
　・・・・・・・・・　　遊　　星　　歯　　車３　・
・・・・・・・・　外殻内歯歯車４　　　・・・・・・
・・・　　　キ　　ャ　　　リ　　　ャ５　　・・・・
・・・・・　　遊　　　星　　　軸６　・・・・・・・
・・　スラスト円板７　・・・・・・・・・　遊星歯車
リング８　・・・・・・・・・　外殻歯車部 ９　・・・・・・・・・　外殻リング部１７　　・・・
・・・・・・　外側大円部１８　　・・・・・・・・・
　内側手内部１９　　・・・・・・・・・　遊星軸通し
穴２０　　・・・・・・・・・　　外　　　周　　　面
２１　　・・・・・・・・・　外殻内周面（１４） 第５図 第７図 第６図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽歯車と、太陽歯車を囲みこれに噛合する適数個の遊
   星歯車と、遊星歯車を囲みこれに噛合する外殻内歯歯車
   と、遊星歯車を軸支するキャリヤとよシなる遊星歯車装
   置に於て、各遊星歯車はリング状の遊星歯車リングと、
   該遊星歯車リングの内周面を支持する内側手内部と遊星
   歯車リングの歯先円よシ広い外側大円部とを有する２枚
   のスラスト円板とを組合わせて成シ、かつ外殻内歯歯車
   は歯車部の両側に歯底円より大きい内径の外殻内周面を
   設けである事を特徴とする遊星歯車装置。