JPS61124761A - 遊星歯車機構 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種産業機械の伝動系に於ける減速装置とし
て利用し得るｍ星歯車機構に関するものである。

（従来の技術及びその問題点） 従来の遊星歯車機構、特に内歯太陽歯車を使用する遊星
歯車機構を利用した減速装置は、大きな減速比を得るこ
とが出来、減速伝動方向とは逆の増速伝動方向に対して
はセルフロック状態となって非駆動時には負荷側を自動
的にロックし得る等の特徴を有するが、その反面、大径
の内歯太陽歯車及び当該内歯太陽歯車より若干小径の遊
星歯車の製作に高精度が要求されるため、装置全体が大
重量となるばかりでなく非常に高価な減速装置となり、
用途が限定されていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のような従来の問題点を解決するのに役立
つ遊星歯車機構を提供するものであって、その特徴は、
内歯太陽歯車を、スプロケットホイールと、このスプロ
ケットホイールの全周に嵌合する部分と何方に張り出す
部分とを存する無端チェンとから構成し、遊星歯車を前
記無端チェンに於ける側方張り出し部に係合するスプロ
ケットホイールで構成した遊星歯車機構であって、前記
内歯太陽歯車を構成するスプロケットホイール及び前記
遊星歯車相当のスプロケットホイールは、隣接凹部間の
歯部の先端をピッチ円上又はその近傍位置でカットし、
前記内歯太陽歯車を構成するスプロケットホイールのピ
ッチ円半径は、前記無端チェンのローラーピッチによっ
て与えられる半径よりも若干大ならしめた点にある。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付の例示図に基づいて説明
する。

第１図に於いて、１は被動回転体、２は、前記被動回転
体１を軸受３を介して回転可能に支持する固定機枠、４
は、前記被動回転体１の回転軸心と同心状態で当該被動
回転体１を貫通し且つ両端を固定機枠２に軸受５を介し
て支持された中央駆動軸、６は、固定機枠２に取り付け
られ且つ前記中央駆動軸４の一端に出力軸６ａが同心状
に結合された空圧モーターである。

７は第一遊星歯車機構、８は第二遊星歯車機構であって
、これら両道星歯車機構７，８は被動回転体１の基部に
並列状態で内装されている。前記第一遊星歯車機構７は
、固定機枠２側に前記中央駆動軸４と同心状態に固定さ
れたスプロケットホイール９、このスプロケットホイー
ル９の全周に嵌合固定された無端チェン１０、中央駆動
軸４の中央位置に固定された偏心カム１１、及びこの偏
心カム１１に軸受１２を介して回転自在に支持され且つ
歯の一部が前記無端チェン１０の側方張り出し部に係合
した遊星スプロケットホイール１３から構成されている
。

前記第二遊星歯車機構８は、被動回転体１に前記中央駆
動軸４と同心状態に固定されたスプロケットホイール１
４、このスプロケットホイール１４の全周に嵌合固定さ
れた無端チェン１５、前記遊星スプロケットホイール１
３と共通のボス部１６を介して当該遊星スプロケットホ
イール１３と同心一体で且つ前記無端チェン１５の側方
張り出し部に歯の一部が係合する遊星スプロケットホイ
ール１７から構成されている。

前記第−及び第二両道星歯車機構７．８に於ける固定ス
プロケットホイール９．１４及び遊星スプロケットホイ
ール１３．１７は、第４図乃至第７図に示すように略１
８０度に及ぶ半円形のチェンローラー係合凹部９ａ、１
４ａ及び１３ａ、１７ａを備え、隣接凹部間の歯部９ｂ
、１４ｂ及び１３ｂ１７ｂの先端はピッチ円ＰＣ上又は
その近傍位置でカットしている。即ち、第６図に示すよ
うに通常のスプロケットホイールの各歯部Ｔを、ピッチ
円ＰＣから突出する先端部Ｔ１をカットすると共に、周
方向の両側縁をチェンローラー〇Ｈにそわせるための膨
出部Ｔ２．Ｔ３を備えた形状としたものである。

更に前記固定スプロケットホイール９．１４は、そのピ
ッチ円半径を、前記無端チェン１０，１５のローラーピ
ッチによって与えられる半径よりも若干大ならしめてい
る。従って無端チェン１０．１５は、第５図に示すよう
に固定スプロケットホイール９．１４にその全周にわた
って嵌合固定されるときに長さ方向に緊張せしめられ、
固定スプロケットホイール９，１４に対する周方向のガ
タが吸収される。

前記両無端チエン１０．１５は、何れも２本のチェ７１
０ａ、１０ｂ及び１５ａ、１５ｂを夫々並列状態で一体
に結合したものであって、一方のチェ７１０ａ、１５ａ
の部分が前記スプロケットホイール９．１４に嵌合固定
され、他方のチェ７＋Ｏｂ、１５ｂの部分に前記遊星ス
プロケットホイール１３．１７が係合せしめられている
。

１８は制動手段であって、前記中央駆動軸４の遊端側に
同心状に結合されたコーン形被制動体１９、このコーン
形被制動体１９に対して遠近方向移動可能でコーン形凹
入制動面２０ａを有する制動用ピストン２Ｇ、このピス
トン２０を前記コーン形被制動体１９側へ押圧付勢する
スプリング２１、及び当該スプリング２１の押圧力に抗
して前記ピストン２０を移動させるための空圧室２２ａ
を構成するシリンダー２２を備えている。２３は前記ピ
ストン２０の回転を止める案内軸であって、シリンダー
カバー２２ｂに固着されている。

以上の構成によれば、通常は第１図に示すように制動手
段１８の制動用ピストン２０がスプリング２１の押圧力
でコーン形被制動体１９に嵌合密接し、中央駆動軸４が
固定状態となっている。この状態から前記制動手段１８
の空圧室２２ａに空圧を供給して制動用ピストン２０を
スプリング２１の押圧力に抗して後退移動させ、もって
当該ピストン２０をコーン形被制動体１９から離間させ
て中央駆動軸４を回転可能な状態とした後、空圧モータ
ー６＆：空圧を供給してその出力軸６ａを介して中央駆
動軸４を回転させると、偏心カム１１が回転し、この偏
心カム１１の回転に伴って、第−及び第二両逆星歯車機
構７．８に於ける遊星スプロケットホイール１３．１７
が一体に中央駆動軸４の軸心の周りで公転運動する。

一方、第一遊星歯車機構７に於ける内歯太陽歯車功内歯
に相当する無端チェン１０は、スプロケットホイール９
によって固定機枠２に固定された状態であるから、この
無端チェン１０に於けるチェン＋ｏｂの部分に一部の歯
が咬合する遊星スプロケットホイール１３は、前記のよ
うに偏心カム１１の回転に伴って中央駆動軸４の軸心の
周りで公転運動すると同時に偏心カム１１の軸心の周り
で自転せしめられることになる。このとき、遊星スプロ
ケットホイール■３が前記のように形成されているので
、当該遊星スプロケットホイール１３は、第４図に示す
ように無端チェン１０のチェン１０ｂの部分に対して常
に複数個の歯部１３ｂが線接触状態で噛み合う状態で、
衝突することなく円滑に遊星運動し得る。

上記遊星スプロケットホイール１３の自転運動は、当該
スプロケットホイール１３と一体に結合されているスプ
ロケットホイール１７に直接伝達され、当該スプロケッ
トホイール１７も前記偏心カム１１の回転に伴って中央
駆動軸４の軸心の周りで公転運動すると同時に偏心カム
１１の軸心の周りで自転運動せしめられる。このとき、
遊星スプロケットホイール１７も前記のように形成され
ているので、当該遊星スプロケットホイール１７も無端
チェン１５のチェン１５ｂの部分に対して常に複数個の
歯部１５ｂが線接触状態で嗜み合う状態で、衝突するこ
となく円滑に遊星運動し得る、この第二遊星歯車機構８
に於ける遊星スプロケットホイール１７の自転運動は、
内歯太陽歯車の内歯に相当する無端チェン１５を介して
スプロケットホイール１４に伝達される。

ここで前記固定スプロケットホイール９（無端チェン１
０）の歯数をＡ、遊星スプロケットホイール１３の歯数
をＢ、中央駆動軸４（偏心カム１１）の回転数をＮｏと
すると、前記遊星スプロケットホイール１３の自転数Ｎ
、は、 Ｎｓ−（１−Ａ／Ｂ）　　・Ｎ。

となり、仮にＡ−３６、Ｂ−３４とすれば、遊星スプロ
ケットホイール１３の自転数Ｎ、は、中央駆動軸４の正
方向１回転に対して逆方向に約０．０５８８回転となる
。更に、前記遊星スプロケットホイール１７の歯数をＣ
、スプロケットホイール１４（無端チェン１５）の歯数
をＤ、同回転数をＮ、とすれば、中央駆動軸４に対する
スプロケットホイール１４の減速比ｉは、 ｉ　”Ｎｌ／ＮＯ”　ｌ　−Ａ　’　Ｃ／Ｂ　−Ｄとな
り、仮にＣ−３２、Ｄ−３４とすれば、前記減速比’　
”Ｎｏ／Ｎｏは約０．００３５となり、中央駆動軸４の
正方向１回転に対しスズロケットホイール１４が同方向
に約０．００３５回転することになる。このスプロケッ
トホイール１４は被動回転体１に固定されているから、
当１亥スプロケフトホイール１４が回転することによっ
て、被動回転体１が中央駆動軸４と同心の回転軸心の周
りで回転することになる。即ち、中央駆動軸４の回転は
、第−及び第二両逆星歯車機構７．８から成る非常に大
きな減速比を持つ減速手段によって減速された状態で被
動回転体１に伝達され、被動回転体１が微速で回転せし
められることになる。

被動回転体１を所定角度又は所定回転数だけ回転させた
ならば、空圧モーター６に対する空圧の供給を絶って被
動回転体１の回転を停止させるが、このとき同時に制動
手段１８の空圧室２２ａに対する空圧の供給も絶つこと
により、制動用ビストン２０がスプリング２１の押圧力
で復帰移動し、そのコーン形凹大制動面２０ａがコーン
形被制動体１９に嵌合密接して中央駆動軸４を固定し、
被動回転体１を固定機枠２に完全にロックする。

尚、第−及び第二遊星歯車機構７．８から成る減速手段
は、その減速出力側のスプロケットホイール１４から入
力端の中央駆動軸４への増速伝動に対して機構上セルフ
ロック状態となるから、制動手段１８を併用しな（とも
、被動回転体１に作用するモーメントによって当該被動
回転体１が自然に回転することはない。

又、第１図に示すように、偏心カム１１の偏心方向とは
逆方向に偏心するバランスウェイト２４を５濱偏心カム
１１に付設し、中央駆動軸４に対する偏心カム１１等の
偏心回転に伴う振動等の問題を解消することが出来る。

更に、第７図仮想線で示すように無端チェン１Ｇ、Ｉｓ
を固定スプロケットホイール９．１４側に締結するバン
ド２５を併用することにより、固定スプロケットホイー
ル９．１４に対して無端チェン１０．１５を確実に固定
一体化し、無端チェ７１０．１５のガタッキを防止し得
る。

（発明の作用及び効果） 本発明の遊星歯車機構は、以上の実施例に示したように
減速比の非常に大きな減速装置の減速手段として有効に
活用し得るものであり、しかも大径の内歯太陽歯車をス
プロケットホイールと無端チェンとから構成し、更に遊
星歯車もスプロケットホイールから構成するものである
から、製造面で高精度が要求されず、標準品を使用する
等して極めて簡単、安価に製造することが出来る。又、
装置全体を非常に軽量コンパクトにまとめることが出来
、実施例のように被動回転体の内部に内装して用いる減
速装置としても活用し得る。

更に本発明の構成によれば、内歯太陽歯車を構成するス
プロケットホイール及び遊星歯車相当のスプロケットホ
イールは、隣接凹部間の歯部の先端はピッチ円上又はそ
の近傍位置でカットしであるので、内歯太陽歯車を構成
する無端チェンとして既製のローラーチエンを使用して
も、前記スプロケットホイールの歯部とチェンローラー
とを衝突させることなく円滑に遊星運動させることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は横断平面図、第２図及び第３図は第−及び第二
遊１歯車機構の構成説明図、第４図は遊星スプロケット
ホイールと無端チェンとの噛み合い状態を示す縦断正面
図、第５図は固定スプロケットホイールと無端チェンと
の噛み合い状態を示す縦断正曹図、第６図はスプロケッ
トホイールに於ける歯部の形状説明図、第７図は固定ス
プロケットホイール及び遊星スプロケットホイールと無
端チェンとの噛み合い状態を示す縦断側面図である。 １・・・被動回転体、２・・・固定機枠、４・・・中央
駆動軸、６・・・空圧モーター、７・・・第一遊星歯車
機構、８・・・第二遊星歯車機構、９・・・固定スプロ
ケットホイール、１０．１５−・・無端チェン、１１・
・・偏心カム、１３，１７・・・遊星スプロケットホイ
ール、１４・・・被動回転体１に固定のスプロケットホ
イール、１８・・・制動手段。 第２図　　　　　　　　第３＠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内歯太陽歯車を、スプロケットホィールと、このスプロ
   ケットホィールの全周に嵌合する部分と側方に張り出す
   部分とを有する無端チェンとから構成し、遊星歯車を前
   記無端チェンに於ける側方張り出し部に係合するスプロ
   ケットホィールで構成した遊星歯車機構であって、前記
   内歯太陽歯車を構成するスプロケットホィール及び前記
   遊星歯車相当のスプロケットホィールは、隣接凹部間の
   歯部の先端をピッチ円上又はその近傍位置でカットし、
   前記内歯太陽歯車を構成するスプロケットホィールのピ
   ッチ円半径は、前記無端チェンのローラーピッチによっ
   て与えられる半径よりも若干大ならしめてある遊星歯車
   機構。