JPS61206853A - 非対称遊星歯車装置 - 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】 プ技術分野 この発明は、減速機、増速機として広い用途を持つ遊星
歯車装置に関する。特に、伝達効率が高く、減速比の大
きい遊星歯車装置を与える。

（イ）従来技術とその問題点 遊星歯車装置は、太陽歯車と遊星歯車及び遊星歯車と外
殻内歯歯車との噛合点が多いため、同時に各噛合点で力
が均衡するようにするのは難しい。

加工精度を高めても、必ずしもよい結果が得られない。

歯車同士が過度に深く噛み込むと、騒音、振動が発生し
、エネルギーのロスも多くナル。

過度の噛込みを防ぐため、歯車と同軸に、ピッチ円板や
ピッチリングを取付けた遊星歯車装置がある。

ピッチ円径に等しい円板やリングを歯車側方に取付ける
と、半径方向のカは円板やリングにより伝達される。こ
のため、太陽歯車軸の偏心や、遊星軸の位置誤差があっ
ても、歯車同士が過度に噛込むということはない。

例えば、米国特許第３，２９１，９２８号（１９６６年
１２月２７日発行）明細書には、外歯歯車と内歯歯車と
が噛合うトｌレクコンバータに於て、両歯車の両側にピ
ッチ円に等しい直径の円板部、リング部を各歯車と一体
に加工成形した装置が示されている。

また、米国特許第８，５４８．６７３号（１９７０年１
２月２２日発行）明細書には、歯車の片側に、ピッチ円
に等しい直径の摩擦車を固着一体化した平歯車、ベベル
ギヤが示されている。噛合点での歯車のバックラッシュ
の設定が難しかったので、バックラッシュの問題を除く
ため、半径方向のカを摩擦車同士で伝達しあうようにし
たものである。

これらの発明は、広く歯車一般につきピッチ円板やピッ
チリングを歯車と同軸側方に設けたものである。

このような複合歯車を遊星歯車へ応用した発明、考案も
ある。

実公昭３０−１６９１８号は、遊星歯車の側方と、これ
に噛合う外殻内歯歯車の側方に、それぞれのピッチ円に
等しい外径、内径のコロ、円筒面を設けたものである。

コロは、円筒面を転動する。半径方向の圧力は、コロ、
円筒面によって伝達される。歯車同士は回転力を伝達す
るだけで、過度の噛込みなどが起らない。優れた考案で
あった。

しかし、この考案では、長い１本の遊星軸の上に互に離
隔して、遊星歯車とコロを設けるようになっている。遊
星軸が長く、ケーシングモ、軸方向に長くなる。装置全
体が嵩高くなシ、また重くなる。このため、製造コスト
が押上げられるし、使いにくいという場合もあった。

ピッチ円に等しい円板やリングを設ける、という構成と
は全く異ったアプローチで、遊星歯車装置の固有の難点
を克服しようとした考案もある。

遊星摩擦車などを弾力性に冨む材質で作シ、遊星摩擦車
の弾性変形によって噛合い不整合を吸収しようとするも
のである。

例えば、実公昭４４−２５６９２号考案があげられよう
。これは、歯車ではなく、遊星ローラとしており、ゴム
などの弾性体で遊星ローラを作っている。

しかし、柔軟な弾性体で歯車を作成すると、スリップが
あるので、伝達トルクが低く抑えられてしまう。繰返し
伸縮し、摩擦損失もあるので、発熱し、疲労し易いとい
う欠点もある。歯車で噛合わせるのではないから、軽荷
重に対してしか使、えない。また、弾性変形するとピッ
チ円が変形し、噛合いが狂うので、弾性変形を、直接歯
車に応用することはできない。

さらに、第３の解決法が提案された。

例えば、実公昭８５−１７５３８号、特公昭３６−２２
６６１号である。

これは、遊星歯車と、遊星軸とを直接組合わせるのでは
なく、間に中介軸を付加したものである。

中介軸と遊星歯車（リング状になっている）とは相互回
転できる。中介軸と遊星歯車の間には十分な間隙がある
。

間隙のため、遊星歯車リングは軸に対し任意の方向へ僅
かに相対変位できる。このため、噛合点の不整合を均等
化させることができる。ピッチ円板、ピッチリングなど
を必要としない。

このような間隙式の遊星歯車装置は、噛合点に　。

於ける力の等配分という点では未だ十分ではないことも
ある。太陽歯車や、遊星歯車を支持するキャリヤが半径
方向に成る程度自由に動きうるならば、この方式は卓効
がある。しかし、太陽軸が自由に動きえない場合は、歯
車自体のバックラッシュが大きくない限シこの方式は効
果を発輝しえない。

しかし、遊星歯車装置の噛合いを平均化させるために、
最も有効なのは、このような間隙式のものである、と本
発明者は考えている。

り）　３つの技術思想について 前節で詳しく説明したように、遊星歯車装置の噛合点の
同時不整合という難点を解決するために（１）　　ピッ
チ円板、リング方式 （２）弾性摩擦車方式 （８）間隙方式 の３つの異なる技術思想があった。

（１）は非常に魅力的であるように見える。ピッチ円板
を遊星歯車に対し同軸に配置すると、円板と、遊星歯車
の回転数は同一であるから、円板とピッチリングの円周
面との間には滑りがなく正しく転動するはずである。

この内、（１）と（２）の構成を組合わせた遊星歯車装
置が提案された。特公昭５４−１７１１１号　（昭和５
４年６月２７日公告）がこれである。

遊星歯車は撓みやすいように薄いリング状となっている
。リング歯車を両側から、同心段部を有し、ピッチ円に
等しい外径のピッチ円板で挾み、２枚のピッチ円板の軸
穴に遊星軸を通すようになっている。

この発明で、歯車は、歯元に於て局所的に撓むようにな
っている。強いトルクの加わる遊星歯車はより強く歯元
が撓むので、トルクが緩和される。

これによって、各遊星歯車ごとの伝達トルクが均等化さ
れる、という着想に基づく。

しかし、歯元より先にリング歯車全体が撓みやすい。リ
ング歯車が楕円形に撓むと、ピッチ円かずれるから、噛
合いに狂いが生ずる。リング全体が撓まず、歯元だけを
撓ませようとするには、リング両側をピッチ円板で強く
固結しなければならない。そうすると歯元が撓みにくく
なる。

しかも、この発明で、最大の利点とされる歯元の撓みが
、実は殆ど起り得ない、という事を本発明者は知ってい
る。

３つ又は４つの遊星歯車に於て、もしも伝達トルクが異
なったとする。大きいトルクの加わった遊星歯車リング
は歯元に於て、大きく撓むことであろう。撓むことによ
シ、この遊星歯車の位相が遅れ、トルクが僅かに減少す
るということになる。

しかし、撓み量が各遊星歯車について異なるとすれば、
伝達トμりは異なるわけである。

そうすると、遊星歯車と太陽歯車の噛合点に於て、伝達
トルクが異なる。このため、太陽歯車には、不均一な半
径方向の圧力が加わる。そうすると、太陽歯車と遊星歯
車の間で、過度の噛込みが起る。

本発明者は、長年、遊星歯車装置の研究、開発及び製造
、販売に携っている。以上に述べた様々な遊星歯車装置
を実際に製作、検討した。

本発明者の経験によれば、遊星歯車装置に於て、力を等
配分するには、（３）の間隙方式が最も有力であると考
えられる。

そこで、本発明者は、（１）と（３）とを組合わせた遊
星歯車装置を発明した（特願昭５６−１１４８２４　、
特開昭５８−１７２４４．５８　、２　、１公開）。

弾性歯車方式がなぜ無力であるかということは既に述べ
た。弾性変形が不均等に起って、噛合い力を均等化させ
る、というが、弾性変形はフックの法則により加えられ
た力に比例する。弾性変形が不均等に発生する、という
ことは、噛合い力が不均等だ、ということである。

噛合い力が不均等であると、噛込みに強弱の差が生じる
から、不整合が緩和されたことにはならない。

むしろバックラッシュを十分にとって、常に伝達トルク
を同一にする方が望ましいのである。

さらに本発明者は（１）のピッチ円板、ピッチリング方
式に対しても疑問を感じている。

ピッチリング、円板が完全に真円であれば、円板とリン
グとは常時接触できることであろう。しかし、ピッチリ
ングは真円であることはできない。

加工誤差があるからである。従って、ピッチリングの内
径は、ピッチ円よシ僅かに大きくし、ピッチ円板の外径
は、そのピッチ円よシ僅かに小さくする。このように加
工上は、ピッチ円板と、リングとが密着せず、空隙がで
きるように公差をつけておく。

そうすると、外殻内歯歯車の両側のピッチリングと、遊
星歯車の両側のピッチ円板とは、常に接触するのではな
い。むしろ、接触しない時間の方が多い。

接触する場合は、なんらかの寸法誤差があって、ピッチ
リングが真円でなく、楕円に近くて、その短円辺に遊星
歯車が位置するときとか、遠心力が著しくて、ピッチ円
板が、ピッチリングに押しつけられる場合などである。

また、遊星歯車装置が水平ではなく、垂直に立ててあっ
て、太陽歯■とその軸の間に遊びがある場合、キャリヤ
の重みで、最下点にある遊星歯車のピッチ円板が、ピッ
チリングに接触することもある。

しかし、普通は、ピッチ円板と、ピッチリングは多くの
場合離隔している。

そこで、本発明者は、ピッチ円に於て、円板、リングを
接触させる必要性は薄いのではないか？と考えた。

むしろ、円板、リングを歯先、歯底で接触させる方が良
い、と思いついた。

ピッチ円板、ピッチリングがあると、外殻内歯歯車と、
遊星歯車は横方向へ抜けないのである。

しかし、歯先の１モジユールであるから、円板、リング
との接触によって摩耗しゃすい。また、スラスト力を十
分に伝達できない、という欠点がある。

そこで本発明者は、遊星歯車の両側の円板の外径を歯先
円より大きくし、外殻内歯歯車の両側の円筒面の内径を
歯底円よシ大きくした遊星歯車装置を発明した（特願昭
５６−１９３１１３　、特開昭５８−９４６５６　、５
８　、６　、４公開）。

この装置は、外殻内歯歯車が一部材で作られるので、部
品・点数が減る、という長所があった。

に）非対称遊星歯車 このようなものは、太陽歯車が、ユニットの中に一体に
組込まれてしまっていて、ここから抜くことができない
。

しかし、入力軸の先端を太陽歯車に差込むのではなくて
、入力軸の先端に歯車を切シ、これを太陽歯車とするこ
ともある。こういう使い方は、円板のない従来の遊星歯
車装置の場合は、常に可能であった。

ところが、一連の円板付きの遊星歯車を持つものは、太
陽歯車を、ユニット製作後に、これへ装入することがで
きない。

そこで、本発明者は、一方だけに、歯底円以下の直径を
有する円板を設けた非対称の遊星歯車装置を発明した（
特願昭５８−１４８４６６、昭和５８年８月５日出願）
。

しかし、これは、遊星歯車、外殻内歯歯車の一方だけに
転勤面を有するのであるから、やはり騒音などのレベル
を低下させるのに未だ十分でない、という事があった。

本発明者は、そこで、非対称であるが、遊星歯車、外殻
内歯歯車の両側に円板を設け、両側に於て、転勤接触さ
せるような非対称遊星歯車装置を発明した（特願昭５９
−１０６９７６　、昭和５９年５月２６日出願）。遊星
歯車装置としては、異例なものである。

遊星歯車についていえば、一方の円板は、歯底円より小
さい円板（小円板部）となっており、他方の円板は歯先
円より大きい円板（大円板部）となっている。小円板部
の方から太陽歯車を差込むことができる。

外殻内歯歯車の方は、歯先円以下の内径を有する小円筒
面と、その反対側に歯底円以上の内径を有する大円筒面
とを具えている。

大円板部と大円筒面とが転動接触する。

小円板部と小円筒面とが転勤接触する。

もちろんこれら円板、円筒面の中間にはギヤ部がある。

トルクはギヤ部によって伝わる。

半径方向の力は、両側の円板・円筒面を介して伝わる。

ギヤ部と、両側の円板・円筒部の回転は、もちろん線速
度が異なってくる。

しかし、これは重大な困難をもたらさない、ということ
を本発明者は、繰返し実験によって知っている。

口伝があまシ遠くない時、線速度の差は殆どなんらの影
響を生じない。実際、円板・ギヤ間、及び円板・円筒間
にはかなりのクリヤランスがあるので、空滑りが可能で
ある。

非対称にしたのは、太陽歯車を、後から、差込む事がで
きるためである。モータシャフトや、減速軸などの先端
に太陽歯車を切っである場合、遊星歯車装置をケーシン
グへさし入れてから、太陽歯車を差込む。

このような事は、ピッチ円板などのない在来の遊星歯車
装置に於ては、普通に行われたことである。ピッチ円板
や、歯先円板を遊星歯車が持つようにな・ると、後から
太陽歯車を差込む、ということが不可能になった。

非対称遊星歯車装置は、在来の遊星歯車と同じように、
後から太陽歯車を差込むことができる。

ところが、後から太陽歯車を差込む場合に、従来から起
シえた組立上の誤！７がしばしば起る、ということに本
発明者は気付いた。

実際にはシャフト先端に太陽歯車に対応するものを切っ
であるのであるから、仮に太陽シャフト・　と呼ぶ。

既にキャリヤに軸支された遊星歯車は、外殻内歯歯車と
噛合っている。遊星歯車は３つ又は４つ設けられる。通
常、遊星歯車で囲まれる空間は、側方からよく見える。

しかし、グリスを一杯に充填する事もあり、この場合、
歯先まではっきりと見えないことがある。

外殻内歯歯車と噛合っているのであるから、３つ又は４
つの遊星歯車の歯の位相関係は決まっている。したがっ
て、太陽シャフトを遊星歯車で囲まれた空間へ差入れる
時、太陽歯車（は、ある一定の位相関係で、３〜４の遊
星歯車へ差込まれてゆく。この場合は、スムーズに入っ
てゆく。これを正常差込関係と呼ぶ。

歯車にはバックラッシュをとるし、軸と軸穴にもクリヤ
ランスをとる。このため、遊星歯車の自由な方の歯は、
僅かであるが周方向に変位しうる。

太陽歯車を差入れた時、１枚分歯を間違えて入れる、と
いうミスが起シうる。

モジュールが大きい歯車であっても、このように対応す
る歯を間違えて入れる、という事が実際にある。これを
異常差込関係とよぶ。

１枚分間違って入れると、スムース゛には入らず抵抗感
がある。しかし、入ってしまう。回転させると異常に重
い感じがする。熟練した作業者は、こういう初歩的なミ
スをしないが、未熟練者が組立をすると、このようなは
めこみ歯を間違える、ということがある。確率は少い。

少いが、あってはならないミスである。

嵌込んだ後で、このようなミスは発見するのが難しいか
らである。

このような組立をした遊星歯車は、歯面が強くこすり合
うので、エネルギーロスが大きく、寿命も異常に短い。

１００時間以内ということもある。

遊星歯車の数が４の場合、異常差込になることは相対的
に少い。しかし、遊星歯車の数が３の場合、異常差込関
係になる事は、相対的に多い。特に、未熟練者が、グリ
スで閉された遊星歯車の囲む空間へ太陽シャフトを差込
む時に、高い頻度で発生する慣れがある。

また、太陽歯車にスプライン、セレーション、Ｄ穴など
を穿ち、ここへ入力軸を差込むものでは、減速比の大き
い装置の場合、入力軸が細くなりすぎる。こういう難点
もある。

オ）考　察 非対称遊星歯車装置に於て、組立時に異常差込関係が発
生するのを防止することが本発明の目的である。もうひ
とつの目的は、減速比の大きい遊星歯車装置をうろこと
である。

異常差込関係にある太陽歯車は、これを囲む遊星歯車に
対し、歯１枚分だけ間違った位置に於て噛み合っている
。

１枚分間違っても、太陽歯車が横滑りして入ってしまう
からいけないのである。

歯車は、ピッチ円を中心とし、歯先までは１モジユール
ミ歯底までは１．２５モジユーμとなっている。０．２
５モジユールは歯先が相手の歯底へ当らないだめの余裕
分である。

この０．２５モジユ一ル分と、歯車のバックラッシュ、
軸と軸穴のクリヤランスなどがあるから、異常差込関係
であっても、太陽歯車が中へ入ってしまう。

異常差込関係にある時、太陽歯車の中心は、遊星軸（３
本又は４本）の中心と一致せず、喰い違う。

この喰い違いを検出し、喰い違う場合は、太陽歯車が中
へ入らないようにすればよい。

そのためには、太陽歯車の両側にも、遊星歯車両側の円
板と転勤接触する円板を新しく設ければよい。

異常差込みの場合、太陽歯車の中心と、遊星軸中心とが
喰い違い、太陽歯車の円板の側面が、遊星歯■の円板の
側面に当る。このため、太陽歯車は、完全に入り切らな
い。これによって、異常差込みの発生が分る。この場合
、太陽歯車を抜きとって、再び差込み直せばよい。

い）発明の構成 本発明は、遊星歯車、外殻内歯歯車の両側に大きさの異
なる円板、円筒面を設け、互に円板、円筒面に於て転勤
するように構成し、太陽歯車を後から差込みうるように
した非対称遊星歯車装置に於て、太陽歯車の両側にも、
遊星歯車両側の円板と接触し、互に転勤しうる小内部、
大内部を設け、大内部と同径の太陽シャフトと一体化し
た遊星歯車装置を与える。

本出願人の先願（特願昭５９−１５０１４５号、昭和５
９年７月１９日出願）と構成が似ているが、太陽シャフ
トと大内部とが同径であるという点が異なる。

本発明は太陽歯車、遊星歯車、外殻内歯歯車の両側に円
板又は円筒面を設けるが、同一のものではなく、一方は
歯先円よシ大きいし、他方は歯底円より小さくなるよう
非対称にしている。

遊星歯車についていえば、一方の円板は、歯底円よシ小
さい外径としている。これは、こちらの方向から、太陽
歯車を差入れることができるためである。

他方の円板は、歯先円よシ大きい外径としている。これ
は、対応する外殻内歯歯車の円筒面が、外殻内歯歯車の
歯底円より広くなり、外殻内歯歯車を一体のものとして
成形することができるためである。

本発明の遊星歯車装置は、 （１）遊星歯車が ■）　リング状の遊星歯車リングと、 （ｂ）遊星歯車の歯底円よシ小さい外径の小円板部と遊
星歯車リングに遊嵌される内円筒部と軸通し穴を有する
第１遊星円板と、 （Ｃ１歯先円より大きい外径の大円板部と遊星歯車リン
グに遊嵌される内円筒部と軸通し穴を有する第２遊星円
板と、 よシなっておシ、これに対応して、 （２）外殻内歯歯車が、 （ａｌ　　遊星歯車リングに噛合うギヤ部と、（ｂｌ　
　その片側において第１遊星円板の小円板部に対向接触
し外殻内歯歯車の歯先円以下の内径を有する小円筒面と
、 （ｃ）反対の側において第２遊星円板の大円板部に対向
接触し外殻内歯歯車の歯底円以上の内径を有する大円筒
面と を備えている。さらに、 （３）太陽歯車が、 −）遊星歯車リングに噛合う太陽ギヤ部と、（ｂ）その
片側に於て第１遊星円板の小円板部に対向接触し太陽歯
車の歯先円以上の外径を有する大内部と、 （ｃ）　　反対側において、第２遊星円板の大円板部に
対向接触し太陽歯車の歯底円以下の外径を有する小内部
とを有し、大円板部と同径の太陽シャフトと一体に形成
されている。

太陽歯車の小内部の半径の歯底円半径との差は０〜２モ
ジユールである。

太陽歯車の大内部の半径の歯先円半径との差ば０〜２モ
ジユールである。

遊星歯車の小円板部の半径の歯底円半径との差はθ〜２
モジューｐである。

遊星歯車の大円板部の半径の歯先円半径との差は０〜２
モジユールである。

外殻歯車の小円筒面、大円筒面の歯先円、歯底円の差も
、０〜２モジユ一ル程度でよい。

（蛸実雄側 実施例を示す図面によって説明する。

第１図は本発明の実施例にかかる遊星歯車装置の一部切
欠き正面図である。第２図は一部切欠き背面図で、第３
図は第１図中のｌ−１１［断面図を示している。

遊星歯車装置は中心に太陽歯車１をもつが、この発明の
装置は、太陽歯車１を、後になって差込むことができる
。太陽歯車１がなくても、ひとつのまとまったユニット
になっている。

これが先述の（特公昭５４−１７１１１号、特開昭５８
−１７２４４号、特開昭５８−９４６５６号）と異なる
点のひとつである。

これらの遊星歯車装置は、太陽歯車の入るべき空間を、
遊星歯車両側の円板が僅かであるが塞ぐようになってお
シ、ユニット組立後に、太陽歯車を挿入することができ
ない。

しかし、本発明は遊星歯車側方の円板部の外径が歯底円
の径よシ小さいので、太陽歯車は後になって挿入できる
。

しかし、ここでは太陽歯車が挿入された後の状態を示し
た。

本発明では、太陽歯車１を一本のシャフトの先端に作る
。研削又は鍛造によって作ることができる。太陽歯車の
分だけ部材を減すことができ、軸を細くしないで済むか
らである。減速比の大きい遊星歯車に好適である。太陽
歯車を先端に設けた軸を太陽シャフト９と呼ぶ。太陽シ
ャフトの先端に小内部と歯車とを形成するので、歯車の
歯先円よシ太陽シャフトの方が大きい。

本発明の遊星歯車装置は、中心の太陽歯車１に噛合すべ
き適数の（３個又は４個）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両軍３と、遊星歯ＪＩ２
を回転対称位置に軸支するキャリヤ４とよシ成る。

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、リング状で歯車を外周に切っである遊星
歯車リング８と、非対称な第１１第２遊星円板６．７と
を緩かに組合せたものである。

キャリヤ４は、主キヤリヤ盤４ａと副キャリヤ盤４ｂと
を組合わせて固結したものである。

主キヤリヤ盤４ａの内側面には、回転対称位置に凸部１
０と、この上に差込突起１１とを形成しておく。

副キャリヤ盤４ｂの内側面の対応する位置に、凸部１２
と、この中へ差込穴１３とを設けである。

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４ａ、４ｂを
合体する。キャリヤはプラスチックでも金属でも製作で
きる。

プラスチックの場合は、さらに接着剤で接着しても良い
。プラスチックの場合、又は、差込突起１１を凸部１２
の外側へ突出させて、超音波溶着することもできる。

この例は、両キャリヤ盤４ａ、４ｂがアルミダイキャス
ト製であるものを示す。差込突起１１の先端を差込穴１
３から突出させて、かしめ２８で固結している。

キャリヤ盤は、もちろん、鉄製とする事もできる。この
場合、両キャリヤ盤は、連結棒を通して溶接し、或は、
リベットによりかしめ固着する。

主キヤリヤ盤４ａの中央は外方へ高く隆起した中央隆起
部１４となっている。この中心に、キャリヤ軸孔１５が
設けられる。これにはスプライン、又はセレーションな
どが切っである。出力軸（減速機とす池場合）がキャリ
ヤ軸孔１５に装着される。

キャリヤ盤４ａ、４ｂには、前記凸部１０．１２の中間
位置に遊星軸止め穴１６．１６があシ、ここへ遊星軸５
の両端が差込まれ固定されている。

副キャリヤ盤４ｂの中心には開口１７があり、ここから
太陽歯車１即ち太陽歯車１を先端に切った太陽シャフト
９を挿入できるようになっている。

遊星歯車２のピッチ円１８を一点鎖線で示す。

歯底円１９はこれよシもよシ小さい。第３図、第４図に
於て、歯車断面を示すハラチンが引かれている領域との
境界が歯底円である。これは、ピッチ円よシ、半径にし
て、通常、１．２５モジユール小さい。

歯先円２０は、ピッチ円よシ半径にして、通常ｌモジュ
ール大きい。

第４図は、太陽歯車１、遊星歯車２と外殻内歯歯車３の
噛合部近傍のみの拡大断面図である。

遊星歯車２は、３つの部材を組合わせたものである。そ
れは、ギヤを切った遊星歯車リング８と、これを左右か
ら支え遊星軸５によって回転自在に支持される第１遊星
円板６、第２遊星円板７とである。

第５図、第６図は第１、第２遊星円板６．７の斜視図で
ある。

第１遊星円板６は、遊星歯車の歯底円１９より小さい外
径の小円板部２２と、内円筒部２１とよりなる。内円筒
部２１は遊星歯車リング８の中へ遊嵌され、これを支持
するものである。この空間のクリヤランスは、この例で
、直径にして０．１８〜０　、８２　ＭＭである。

第２遊星円板７は、遊星歯車の歯先円２０よシ大きい外
径の大円板部２３と、内円筒部２１とよシなる。この内
円筒部２１は、先はどのものと同様の機能を持つ。

遊星円板６．７は、円板部の寸法が異なり、一方は歯底
円以下、他方は歯底円以上の外径となっているが、その
他は同じで、いずれも、軸通し穴２４が穿ってあシ、こ
こへ遊星軸５が挿通する。

軸通し穴２４と遊星軸５のクリヤランスは、この例で、
０．０５〜０．１１８１ｆｆである。

外殻内歯歯車３ば、このような３つの異なる遊星歯車の
構造に対応した３段階の構成をとっているが、これはプ
ラスチックの場合は、一体のものとして成形できる。

中間がギヤを有するギヤ部２５で、これは遊星歯車リン
グ８に噛合する。噛合いは、実効的にピッチ円１８上で
行われる、と言える。

ギヤ部２５の左右が、歯先円、歯底円の近傍で遊星歯車
２の円板６．７と転動接触するための円筒面２６．２γ
となっている。

小円筒部２６は、第１遊星円板６の小円板部２２に対向
接触する内円筒面である。歯先円以下の内径を有する。

この接触面の寸法公差として、例えば−０，０９〜＋０
．２ｆｌとスル。

反対側の大円筒面２７は、第２遊星円板７の大円板部２
３に対向接触する内円筒面である。歯底円以上の内径を
有する。この接触面の寸法公差として例えば、−０，０
９〜＋０．２ｆｆとする。

ここで、寸法公差がマイナスというのは、実際にそうな
る、ということではなく、円板６．７の中心が遊星軸５
の中心と、一致する場合の寸法公差の代数和のことであ
る。

円板６．７と遊星軸５のクリヤランスは、０．０５ＭＭ
以上であるので、直径方向で合計０．１１ｆｊｌ内外へ
動きうる。このため、円板６．７と円筒面２６．２７の
転動接触面の公差が−０，０９朋であっても、動きが停
止する、という事はない。

外殻内歯歯車３のその他の形状は任意である。

この例では、入力軸が入る側の面に、窪み３２．３３を
設け、さらに外周に廻シ止め溝３１を設けている。これ
らは、適当なケーシングに嵌め込んで、廻シ止め固定す
るためのものである。

この例のように、前後方向に非対称にせず、通常の遊星
歯車装置のように対称にしてもよい。

太陽歯車１は、第７図に示すように太陽シャットの先端
に作られる。

太陽ギヤ部３５と、その延長端に設けた小内部３７と、
反対側に設けた大内部３６とよりなる。

大内部３６は太陽シャフト９と同径であるから、実際に
は、太陽シャフト９の他の部分と区別されない。結局、
小内部３６、ギヤ部３５だけを研削又は鍛造によって形
成すればよい。

太陽ギヤ部３５は、遊星歯車リング８と噛み合い、トル
りを伝える。

小内部３７は、太陽歯車の歯底円よシ小さく、第２遊星
円板７の大円板部２３０局面に転勤接触する。

大内部３６は、太陽歯車の歯先円より大きく、第１遊星
円板６の小円板部２２の局面に転勤接触する。

太陽歯車１と遊星歯車２とは、両方とも焼入れすると一
層強度が増す。両方とも焼入れしないことも可能である
。一方だけ焼入れるということは望ましくない。

り）効　果 （１）太陽シャフト９の先端に太陽ギヤ部３５と小内部
３７を設けている。ギヤ部３５のすぐ内側が大内部３６
となる。もしも、太陽歯車を差入れる際、異常差込みが
起ったとする。太陽歯車１の中心と遊星歯車の中心が喰
い違シ。太陽歯車１の先端の小内部３７が、遊星歯車２
の第２遊星円板７の大円板部２３の内側面に当ってしま
う。もしそうでなくても、太陽歯車１の後方の大内部３
６が、遊星歯車２の第１遊星円板６の小円板部２２の外
側面に当ってしまう。つまシ異常差込み関係を検出でき
る。

第８図はこのような異常差込み関係にある場合の太陽歯
車、遊星歯車の円板間の衝突を示す。

この２種類の衝突のうち、太陽歯車１の頷きによって、
ひとつ又は両方が、異常差込み関係の時には必ず起こる
。この時、太陽歯車１が中へ入らない。太陽歯車１が入
らないということは、異常差込み関係にあるのであるか
ら、太陽歯車１を（太陽シャフト９とともに或は単独で
）引き抜き、再び正規の関係になるよう差込む。

異常差込みを防ぐことができるので、不良品の発生を減
らすことができる。

（２）遊星歯車と太陽歯車、外殻内歯歯車の噛合いに於
て、ギヤ部の両側に転勤接触する円板、円筒部を設けた
ので、ギヤ同士の強い噛込み、歯先干渉を防ぐことがで
きる。

（３）歯先干渉が抑えられるから、騒音が少なく、動力
の伝達効率もよい。

（４）　　入力軸を差込む方の円板は、歯底円以下の外
径としているので、こちらから、太陽歯車を刻んだ入力
軸（太陽シャフト９）を差込むことができる。

単独の太陽シャフトの先端に直接歯を切るので、太陽歯
車ひとつを省くことができる。また入力軸を太くするこ
とができる。特に減速比の大きい遊星歯車装置を作るこ
とができる。太陽歯車が極めて小さくなっても、太陽シ
ャフトの先端に形成するから、シャフトは太く、ねじシ
モーメントによく耐える。

（５）外殻内歯歯車はプラスチック射出成形する場合は
一体のものとして成形できる。ギヤ部２５の片側が歯底
円よシ内径の大きい大円筒面２７となっており、金型か
ら抜ける形状になっているからである。一体成形される
から、ギヤ部２５、小円筒面２６、大円筒面２７の中心
が厳密に合致する。

ピッチ円板方式の場合は、外殻内歯歯車は３部材になっ
たし、取付時に、３部材の中心が狂うことも多かったが
、本発明は、これに比較して、部品点数が減る。

（６）　　ケーシングがプラスチック製で、中心が決ま
らないような場合であっても太陽シャフト又は太陽歯車
と入力軸とから、反対にケースの中心の位置を決めるこ
とができる。従来のケースの固定とは全く反対で、入出
力軸を定めてから、ケーシングに外殻内歯歯車を固定す
る。そうすると、ケーシングの加工精度が緩和されるか
ら、ケーシングコストが下る。

ゲ　　材　　　質 （１）遊星歯車リング８は、プラスチック、金属いずれ
でもよい。

（２）遊星円板６．７はプラスチック、焼結合金、鋼板
いずれでもよい。

（３）　　キャリヤは、プラスチック、焼結合金、鋼板
、亜鉛、アルミダイキャストなどである。

（４）外殻内歯歯車はプラスチック又はアルミダイキャ
ストなどによる。

（５）　　太陽シャフトは鋼、プラスチックなどがよい
。

鋼の場合、研削、鍛造で作る。焼結も適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の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■−■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図は第１遊星円板の斜視図。 第６図は第２遊星円板の斜視図。 第７図は太陽シャフトの側面図。 第８図は異常差込み関係にある太陽歯車、遊星歯車の略
正面図。 ゛　　　１　・・・・・・太陽歯車 ２　・・・・・・遊星歯車 ３　・・・・・・外殻内歯歯車 ４　・・・・・・　キャリヤ ４ａ・・・・・・　主キヤリヤ盤 ４ｂ・・・・・・　副キャリヤ盤 ５　・・・・・・遊星軸 ６　・・・・・・第１遊星円板 ７　・・・・・・第２遊星円板 ８　・・・・・・遊星歯車リング ９　・・・・・・　太陽シャフト １０・・・・・・凸　　部 １１・・・・・・差込突起 １２・・・・・・凸　　部 １３・・・・・・差込穴 １４・・・・・・中央隆起部 １５・・・・・・　キャリヤ軸孔 １６・・・・・・遊星軸止め穴 １７・・・・・・開　　口 １８・・・・・・　ピッチ円 １９・・・・・・　歯底円 ２０・・・・・・　歯底円 ２１・・・・・・内円筒部 ２２・・・・・・小円板部 ２３・・・・・・大円板部 ２４・・・・・・　軸通し穴 ２５・・・・・・　ギヤ部 ２６・・・・・・小円筒面 ２７・・・・・・　大円筒面 ３５・・・・・・　太陽ギヤ部 ３６・・・・・・大内部 ３７・・・・・・小内部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽歯車１と、太陽歯車１に噛合うべき適数個の遊星歯
   車２と、これに噛合する外殻内歯歯車３と、遊星歯車２
   を遊星軸５によつて軸支し回転自在に設けられたキャリ
   ヤ４とよシなる遊星歯車装置において、遊星歯車２は、
   リング状の遊星歯車リング８と、遊星歯車の歯底円より
   小さい外径の小円板部２２と遊星歯車リング８に遊嵌さ
   れる内円筒部２１と軸通し穴２４を有する第１遊星円板
   ６と、歯先円より大きい外径の大円板部２３と遊星歯車
   リング８に遊嵌される内円筒部２１と軸通し穴２４を有
   する第２遊星円板７とよりなり、外殻内歯歯車３は、遊
   星歯車リング８に噛合うギヤ部２５とその片側において
   第１遊星円板６の小円板部２２に対向接触し外殻内歯歯
   車の歯先円以下の内径を有する小円筒面２６と反対の側
   において第２遊星円板７の大円板部２３に対向接触し、
   外殻内歯歯車の歯底円以上の内径を有する大円筒面２７
   とを備え、太陽歯車１は、遊星歯車リング８に噛合う太
   陽ギヤ部３５とその片側に於て第２遊星円板７の大円板
   部２３に対向接触する小内部３７と反対側に於て第１遊
   星円板６の小円板部２２に対向接触する大内部３６とを
   有し大内部３６と同径の太陽シャフト９と一体化されて
   いる事を特徴とする非対称遊星歯車装置。