JPS60222640A - 遊星歯車減速機 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、遊星歯車減速機の改良に関する。

［背景技術］ 第８図には本発明に最も近い従来装置が示されている。

この図において、駆動軸１に取付けられた太陽歯車２の
周囲には複数の第１の遊星歯車３が噛み合わされ、この
第１の遊星歯車３と同軸上の第２の遊星歯車４は駆動軸
１を中心に回転するキャリア５に保持され、前記ｔｉ４
１の遊星歯車３は固定内歯車６に噛み合わされるととも
に、前記第２の遊星歯車４は出力用内歯車７に噛み合わ
され、出力用内歯車７には出力軸８が取付けられている
。

このような従来装置は、部品点数が少なく、小型で、し
かも簡単に大きな減速比が得られるという特徴を有する
反面、キャリア５により第１、第２の遊星歯車３，４を
保持させていたために次のような問題点を有していた。

即ち、■キャリア５が遊星歯車３．４の配置位置を機械
的に規制しているが、この際、キャリア５の加工上１組
立上の精度には限界がある。従って、キャリア５により
遊星歯車３．４を保持させるときには各遊星歯車３．４
に働く荷重を均等にし、各噛合部の噛合い状態を正常な
状態にすることが実際上困難である。（シキャリア５を
設ければそれだけ構造が複雑となり小型化にも限界があ
る。

［発明の目的］ 本発明の目的は、各遊星歯車に働く荷重を均等にするこ
とが容易であり、正常な噛合い状態を実視し易く、しか
も、構造が簡単で小型化も容易な遊星歯車減速機を提供
することにある、［発明の構成］ そのため、本発明は、駆動が与えられる太陽歯車と、太
陽歯車の回転により太陽歯車の周囲を遊星運動し且つ互
いに同一軸線上に配された複数の第１および第２の遊星
歯車と、第１の遊星歯車に噛み合うよう第１の遊星歯車
の外側に固定的に配置された固定内歯車と、第２の遊星
歯車と噛み合うよう第２の遊星歯車の外側に回転可能に
配置されるとともに出力が取り出される出力用内歯車と
、第１および第２の遊星歯車の回転軸と垂直で且つ第１
および第２の遊星歯車と一体化された当接垂直面と、各
当接垂直面に当接して第１および第２の遊星歯車の回転
軸のねじれを規制するねじれ規制用垂直面と、を設け、
従来必要不可欠と考えられていた遊星歯車の回転軸を保
持するためのキャリアを排除し、その代り、前記当接垂
直面とねじれ規制用垂直面とにより各ｗ４１および第２
の、遊星歯車に作用する士負荷（ねじれ負荷）を受持た
せ、これにより第１および第２の遊星歯車と。

これら遊星歯車に噛み合う各歯車部との間における正常
な噛み台い運動を可能にして前記目的を達成しようとす
るものであうる。

［実施例の説明Ｊ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２図には本発明に係る遊星歯車減速機の第１実施
例が示されている。これらの図において、モータ１１の
駆動軸１２には回転体１３が固定され、回転体１３の周
面に形成された太陽歯車１４には駆動が与えられるよう
になっている。また、前記回転体１３には駆動軸１２を
中心軸とする円周面状の第１の内側位置規制用ローラ面
１５が形成され、回転体１３は金属製或いは合成樹脂製
等とされている。

この太陽歯車１４の周囲には互いに１２０度の等間隔で
合計３個の第１の遊星歯車１６が太陽歯車１４と噛み合
うよう配置されるとともに、この第１の遊星歯車１６よ
り歯数の少ない第２の遊星歯車１７が回転軸を共通にし
て即ち同一軸線上に配置され、これら両道星歯車１６お
よび１７は互いに同一の遊星体１８の周面に一体的に形
成されている。この遊星体１８の両端側には夫々第１の
轡接周面１９および第２の当接周面２０が遊星歯！１６
．１７と同一〇状に形成され、また、第１およ　□び第
２の遊星歯車１６および１７の間には遊星体１８の周方
向に沿って所定の幅の溝部２１が形成され、この溝部２
１の互いに向い合う両側面によ　。

り当接垂直面２２が形成され、このような遊星体１８は
合成樹脂が型成形される等して一体的に形　成される等
している。なお、ここにおいて、前記当接周面１９．２
０は遊星歯車１８．１７のピッチ円１６Ａ、１７Ａの近
傍にこれと同心状に形成されている。

前記３個の第１の遊星歯車１６の更に外側にはこれら３
個の第１の遊星歯車１６の全てに噛み合う固定内歯車２
４が配置され、この固定内歯車２４は略有底円筒体状に
形成された固定盤２５の内周面に一体的に形成され、固
定盤２５は取付板２６を介して前記モータ１１に固定さ
れている。また、前記内周面には第１の外側位置規制用
ローラ面２９が形成され、このローラ面２９には前記第
１の当接周面１９が当接されている。従って、第１の当
接周面１９は前記第１の内側位置規制用ローラ面１５お
よび第１の外側位置規制用ローラ面２９間に挟持された
状態となっている。

一方、前記第２の遊星歯車１７の更に外側には出力用内
歯車３１が配置され、出力用内歯車３１は全てのＷＩＪ
２の遊星歯車１７と噛み合わされている。出力用内歯車
３１は回転盤３２の内周面に形成され、この回転盤３２
は前記固定盤２５および固定盤２５の開口端に取付けら
れた軸受キャップ３３により固定＠２５に駆動軸１２と
同一軸線上を回転自在に保持されている。また、第２の
外側位置規制用ローラ面３５が第２の遊星歯車１７と同
心状に形成され、この第２の外側位置規制用ローラ面３
゛５は前記第２の当接周面２０に当接されている。第２
の当接周面２０の第２の外側位置規制用ローラ面３５と
反対側（即ち太陽歯車１６の径方向の内側）からは第２
の内側位置規制用ローラ面３６が当接され、この第２の
内側位置規制用ローラ面３６は前記駆動軸１２の先端部
に遊被嵌された位置規制体３７の外周面に形成されてい
る。従って、前記第２の当接周面２０は第２の外側位置
規制用ローラ面３５および第２の内側位置規制用ローラ
面３６の間に挟持された状態となっている。

各遊星体１８の溝部２１内には所定の厚さの金属板等よ
りなるねじれ規制プレート３９が挿入されている。この
ねじれ規制プレート３９は前記回転体１３の小径部に遊
被嵌されるとともに、第２図に示されるように、略円盤
状に形成され、その外周部には周方向１２０度の等間隔
で円弧状の切欠部４０が形成され、この切欠部４０内に
前記溝部２１が挿入されている。ねじれ規制プレート３
９の両側面はねじれ規制用垂直面４１とされ、このねじ
れ規制用垂直面４１が前記当接垂直面２２と当接するこ
とにより各第１の遊星歯車１６および第２の遊星歯車１
７の回転軸の方向が駆動軸１２と平行な方向に規制され
るようになっている。即ち、遊星歯車１６．１７に採用
する士負荷が受持たれるようになっている。また、回転
盤３２の中心部には出力軸４２が形成条れている。

次に、本実施例の作用につき説明する。

モータ１１に駆動されて太陽歯車１４が回転すると、固
定内歯車２４が固定されているため第１の遊星歯車１６
は太陽歯車１４の周囲を遊星運動する。この遊星運動は
第２の遊星歯車１７に噛み合う出力用内歯車３１へと伝
達され、この際の内歯車２４　、３１．遊星歯車１６．
１７間の差動で減速される。減速比は、太陽歯車１４の
歯数をａ、第１の遊星歯車１６の歯数をｂ、固定内歯車
２４の歯数をＣ１第２の遊星歯車１７の歯数をｄ、出力
用内歯車３１の歯数をｅとしたとき次式％式％ ここで、具体的に幾つかの減速比を示すと表−１の通り
である。

表−１ なお、前表は第１、第２の遊星歯車１６．１７（即ち遊
星体１Ｂ）が太陽歯車１４の周囲に１２０度の等間隔で
３個配置されている場合であるが、１８０度の等間隔で
２個、また、９０度の等間隔で、４偏設けられ、他は第
１．２図に示される実施例と同様に構成される場合につ
いての減速比は夫々表−２、表−３の通りである。

第１の遊星歯車１６および第２の遊星歯車１７は２個の
場合・　表−２ 第１の遊星歯車１６および第２の遊星歯車１７が４個の
場合。

表−３ また、表＝１、表−２、および表−３のいずれの場合に
あっても、装置全長（出力軸４２を除く）は表−４の通
りである。

表−４ 第１、第２の遊星歯車１６．１７太陽歯車１４の周方向
（回転方向）の間隔は、これら遊星歯車１６．１７に噛
み合う太陽歯車１４、固定内歯車２４、回転盤３２によ
り規制され、第１の遊星歯車１６．１７の太陽歯車１４
の径方向の位置は、第１の当接周面１９とこの当接周面
１９が略転がり移動する第１の内側位置規制用ローラ面
１５および第１の外側位置規制用ローラ面２９と、第２
の当接周面２０とこの第２の当接周面２０が略転がり゛
移動する第２の内側位置規制用ローラ面３６および第２
の外側位置規制用ローラ面３５とにより位置規制される
。

また、第１、第２の遊星歯車１６．１７が遊星運動を行
う際に、これらの両歯車１６．１７には±負荷が作用す
る。即ち、第３肉には第、ｌの遊星歯車１６および第２
の遊星歯車１７を太陽歯車１４の径方向外側から中心の
太陽歯車１４に向って見た図が示されているが、この図
において、第１の遊星歯車１６と第２の遊星歯車１７と
には夫々反対方向の負荷が生じ、これがため、第１の遊
星歯車１６°および第２の遊星歯車１７の夫々の噛み合
い部に対称的に歯筋方向片当りを生じさせようとするこ
とになる。しかしながら、本実施例゛では、各第１の遊
星歯車１６および第２の遊星歯車１７間には前記溝部２
１が設けられるとともに、この溝部２１内にはねじれ規
制プレート３９が挿入され、第１の遊星歯車１６および
第２の遊星歯車１７の回転軸と垂直な方向の当接垂直面
２２およびね′じれ規制用垂直面４１が前記士負荷に抗
して第１の遊星歯車１６および第２の遊星歯車１７の適
正方向に保ち、従って、前述のような片当りが生じない
ようになっている。

このような本実施例によれば次のような効果がある。

前出の表−１〜表−３に示されるように、例えば固定内
歯車２４の歯数を何ら変更することなく、二相から四桁
までの広い範囲にわたる大きな減速比を容易に得ること
ができる。しかも、前述のように、第１、第２の遊星歯
車１６．１７の噛み合い部に片当りを生じさせないため
、噛み合い状態が常に適切に維持され、例えば、騒音、
発熱、効率低下、歯面の異常摩耗といった問題点が解消
されている。

また、従来必要不可欠と考えられていたキャリアが排除
されているため、キャリアを設けた場合の加工や組立て
上の困難性も解消され、小型化も容易になり、特に従来
は遊星歯車間の力（噛み合い状Ｓ）の配分を均等にする
ことが極めて困難な課題であったが、キャリアを排除し
たため、各遊星歯車１６．１７間の力の配分を均等にす
ることが容易となり、この点からも効率が向上し、騒音
等がないという効果がある。

また、遊星歯車１６．１７（遊星体１８）は成形品とし
て成形するに適し、切削加工により形成した場合と異な
り同一形状の多数の製品を量産することが容易である。

更に、キャリアを設けた場合には各遊星歯車１６．１７
の周方向の軸間距離（周方向の間隔）がキャリアにより
厳密に規定されてしまうため、第１の遊星歯車１６およ
び第２の遊星歯車１７についてはす歯歯車を採用するこ
とが困難或いは不可能であったが、前記実施例ではキャ
リアが設けられていないため、即ち、各遊星歯車１６．
１７の軸間距離が固定的に規制されているものではない
ため、はす歯歯車を採用して、騒音を一層減少′させる
ことができる等の効果もある。

また、キャリアを排する等して極めて構造を簡単なもの
としたため、小型化が一層容易となり、しかも第１、第
２の遊星歯車１６．１７を薄型とすることができる。第
１、第２の遊星歯車１６゜１７が薄型とされると、第３
図に示されるように、士負荷の作用点が近接され、ねじ
りモーメントを減少され、第１、第２の遊星歯車１６．
１７の噛み合い部の片当り等を防止する上で一層有利で
かある。

次に、前記以外の実施例につき説明するが、前記実施例
と同−若しくは近似する部分は同一符号を用い説明を省
略若しくは簡略にする。

第４図には第２実施例が示され、図中、モータ１１には
有底円筒体状のケーシング４３が固定され、このケーシ
ング４３の内周面には固定リング４４が固定され、固定
リング４４の内周面には第１の遊星歯車１６と噛み合う
固定内歯車２４および第１の当接周面１９が略転がり接
触する第１の外側位置規制用ローラ面２９が形成されて
いる。

また、溝部２１内に挿入されるねじれ規制プレート４５
は、所定の厚さの円環状の平板であり、このねじれ規制
プレート４５の両側面がねじれ規制用垂直面４１とされ
るとともに、ねじれ規制プレート４５の中央中空部４６
側から溝部２１が挿入され、別言すれば、溝部２１の外
側よりねじれ規制プレート４５が挿入されて第１、第２
の遊星歯車１６．１７の回転軸のねじれが防止されるよ
うになっている。このような第２実施例にあっても前記
第１実施例と略同様の作用、効果を奏することができる
。

第５図には第３実施例が示されている。第３実施例にあ
っては、その遊星体５１の第１の遊星歯車１６および第
２の遊星歯車１７の間に位置する周面には突条状の当接
周面５３が形成され、一方、駆動軸１２には規制ローラ
５４が遊被嵌・され、この規制ローラ５４の外周面が位
置規制用ローラ面５５とされ、こ、のローラ面５５は当
接周面５３の内側に常時当接され、一方、当接周面５３
の外側にはローラ面は配置されていない、また。

更に、遊星体５１の両端面が夫々当接垂直面５６．５７
とされるとともに、固定盤２５および回転盤３２の互い
に向い合う垂直面がねじれ規制用垂直面５８．５９とさ
れ、当接垂直面５６はねじれ規制用垂直面５８に当接さ
れ、当接垂直面５７はねじれ規制用垂直面５９に当接さ
れ、別言すれば、両ねじれ規制用垂直面５８．５９によ
り遊星　゛体５１がその回転軸の両端側から挟持されて
遊星体５１に作用する士負荷が受持たれるようになりて
いる。

このように、当接周面５３の内側にのみ位置規制ローラ
面５５を設けることにより、特に精密送りに適したがた
無しとすることができ、また、減速機としての強度を向
上させることができる。この第３実施例では、遊星体５
１および規制ローラ５４の少なくとも何れか一方を弾性
体とすることで遊星体５１が外側（内歯車２４．３１側
）に押しつけられるようになっていてもよい。

また、遊星体５１の中心部は中空部５２とされている。

キャリアを排除することができたため。

中空部５２を設けて一層の軽量化を図ることができる。

第６図には第４実施例が示されいる。この第４実施例で
は、回転接触部が転がり接触するよう工夫されている。

即ち、遊星体６０の両端側には夫々軸受盤６１．６２が
固定され、この軸受盤６１．６２の夫々の外周面が当接
周面６３．６４とされており、これら両当接″周面６３
．６４は共に第１の遊星歯車１６および第２の遊星歯車
１７のピッチ円１６Ａおよび１７Ａと一致している。

従って、第１の当接周面６３は第１の内側位置規制用ロ
ーラ面１５および第１の外側位置規制用ローラ面２９の
夫々の上を転がり移動し、また、第２の当接周面６４は
第２の内側位置規制用ローラ面３６および第２の外側位
置規制用ローラ面３５の夫々の上を転がり移動するよう
になっている。

更に、軸受盤６１および軸受盤６２は夫々転動球６５お
よび６６を介して受板６７および６８に対して回転自在
であり、受板６７および６８の夫々の背面側が当接垂直
面６９および７ｏとされている。これら垂直当接面６９
およびリングプレート７２は夫々円環状のりングプレー
）７１および７２に当接され、これらリングプレート７
１および７２の互いに向い合う側面がねじれ規制用垂直
面７３および７４とされている。ねじれ規制用垂直面７
３および７４は転動球７５および７６を介して固定円環
板７７および回転盤３２の夫々に駆動軸１２を回転中心
として回転自在に取付けられており、従って、遊星体６
０は完全な転がり移動状態で駆動軸１２の周囲を遊星運
動するようになっている。更に、回転盤３２は軸受７８
を介して軸受キャップ３３に取付けられており、これら
の点から、この第４実施例は極めて各部の回転が滑らか
なものとなっている。

第７図には第５実施例が示されている。この第５実施例
では、遊星体８０の両端側にリング体８１および８２が
被嵌固定され、リング体８１および８２の周面および端
面が夫々第１、第２の当接周面８３，８４および当接垂
直面８５．８８とされている。また、この実施例におい
ても前記第４実施例と同様に、第１、第２の当接周面８
３，８４は第１、第２の遊星歯車Ｉ６，１７のピッチ円
１６Ａ、１７Ａと一致している。また、当接垂直面８５
は固定円環盤７７の側面であるねじれ規制用垂直面９０
に当接している。このような第５実施例にあっても、前
記各実施例と略同様の作用、効果を奏する他、当接周面
８３．８４を前記ピッチ円１６Ａ、１７Ａと一致させる
ことが組立上容易であるという効果がある。

なお、実施にあたり、太陽歯車１４に噛合うのは第１の
遊星歯車１６ではなく第２の遊星歯車１７であってもよ
いし、更には、第１および第２の遊星歯車１６および１
７の何れにも太陽歯車１４は噛合わされず、太陽歯車１
４と噛合うための第３の遊星歯車が設けられていてもよ
い、また、第１および゛第２の遊星歯車１６および１７
は互いに歯数も歯形も全く同一で外観上一体化されてお
り、ただ噛合い部のみの違いから区別されるものであっ
ても友い。

また、当接周面１９，２０，５３，６３．６４．８３，
８４は必ずしもピッチ円１６Ａ、１７Ａ上若しくはこれ
らと同心状でその近傍に配置されている場合に限らない
が、このような場合には前述のように転がり移動し易い
という効果がある。但し、第３実施例のように、当接周
面５３の内側にのみ位置規制用ローラ面５５が配置され
ている場合には転がり移動するか否か自体が問題となら
ない。

更には、出力軸４２のトルクが大きくないとき　□には
当接周面１９，２０，５３，６３，６４，８３．８４を
も不用とすることができる。但し、出力軸４２のトルク
が大きいときにはこれら当接周面１９，２０，５３，６
３，６４，８３．８４および位置規制用ローラ面１５，
２９，３５，３６．５５により各部１および第２の遊星
歯車１６および１７の太陽歯車１４の径方向についての
位置規制を行うことが望ましく、いずれのものとするか
は遊星歯車減速機の用いられる分野、状況等により選択
すればよい。

［発明の効果］ 上述のように本発明によれば、各遊星歯車に働く荷重を
均等にすることが容易であり、正常な噛合い状態を実現
し易く、しかも、構造が簡単で小型化も容易な遊星歯車
減速機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第ｉ５！Ｊは本発明に係る遊星歯車減速機のＭｌ実施例
を示す断面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線に従う
矢視断面図、第３図は前記第１実施例の要部を示す平面
図、ｊ＠４　、５，６、および７図は夫々＠２，３　、
ａ、および５実施例を示す断面図、第８図は従来の遊星
歯車減速機を示す概略構成図である。 １２・・・駆動軸、 １４・・・太陽歯車、 １５．２９，３５，３６．５５・・・位置規制用ローラ
面、 １６・・・ｗ４１の遊星歯車。 １６Ａ・・・Ｍｌの遊星歯車のピッチ円。 １７・・・第２の遊星歯車、 １８．５１．６０・・・遊星体、 １９．２０．５３．６３．６４．８３．８４・・・当接
周面、 ２１・・・溝部、 ２２．５６．５７，８５．８６・・・当接垂直面、２４
・・・固定内歯車、 ３１・・・出力用内歯車、 ３９．４５・・・ねじれ規制プレート、４１．５８．５
９・・・ねじれ規制用垂直面、８１．８２・・・リング
体。 代理人　弁理士　木下　実三　（ほか１名）第１図 第２図 ５ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）駆動が与えられる太陽歯車と、太陽歯車の回転に
   より太陽歯車の周囲を遊星運動し且つ誓いに同一軸ｉ上
   に配された複数の第１および第２の遊星歯車と、第１の
   遊星歯車に噛み合うよう第１の遊星歯車の外側に固定的
   に配置された固定内歯車と、第２の遊星歯車と噛み合う
   よう第２の遊星歯車の外側に回転可能に配置されるとと
   もに出力が取り出される出力用内歯車と、第１および第
   ２の遊星歯車の回転軸と垂直で且つ第１および第２の遊
   星歯車と一体化された当接垂直面と、当接垂直面に当接
   して第１および第２の遊星歯車の回転軸のねじれを規制
   するねじれ規制用垂直面と、が備えられていることを特
   徴とする遊星歯車減速機。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記当接垂直面
   は第１および第２の遊星歯車間に形成された所定の−の
   溝部の両側面よりなるとともに、前記ねじれ規制用垂直
   面は前記溝部内に挿入されるねじれ規制プレートの両側
   面よりなることを特徴とする遊星歯車減速機。 （３）特許請求の範囲第１項において、前記第１および
   第２の遊星歯車と同心状に形成され且つ第１および第２
   の遊星歯車に一体化された当接周面と、当接周面の太陽
   歯車を中心としたときの径方向の内側および外側の少な
   くとも何れが一方に当接して第１および第２の遊星歯車
   の太陽歯車の径方向について位置規制する位置規制用ロ
   ーラ面と、が設けられていることを特徴とする遊星歯車
   減速機。