JPS62132068A - 伝動機構の接触面の構造及びその製造方法 - 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） 本発明は円弧状歯形を有する内歯歯車に円弧歯形あるい
はトロコイド系歯形等を有する外歯歯車を内接噛合させ
てなる遊星歯車装置や歯車どうしが摺動接触して回転や
トルクを伝動する機構における接触面に関し、さらに詳
しくは該接触面の表面形状及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 先ず、第３、ｐＪＳ４図を参照して公知の遊星歯車減速
機の説明を行なう。

遊星歯車減速機は、この公知例のものでは入力軸１から
入力される回転を減速して出力軸２へ与えるものとなっ
ている。

この減速する機構は次のとおりである。

人力軸１には所定位相差（この例では１８０°）をもっ
て偏心体３１．３２が設けられている。夫々の偏心体３
１．３２はコロ４を介して外歯歯車５８．５２と接して
いる。外歯歯車５１．５２には内ローラ孔６が複数個設
けられ、内ピン７及び内ローラ８が嵌入されている。こ
こで、内ローラは省略可能である。前記外歯歯車５６．
５２の外周にはトロコイド歯形や円弧歯形などの外歯９
が設けられ、内歯歯車１０に設けられた外ビン１１と前
記外歯とが内接噛み合いして−する。

前記内ピン７は出力軸２の７ランノ部１２に固着又は嵌
入されている。

この公知例では、入力軸１の１回転が偏心体３．１３□
の１回転となるが、外歯歯車５．．５２は内ローラ孔６
と内ピン７とにより自転を拘束されており揺動回転させ
られるから、外歯歯車５３．５□の歯数と外ビン１１の
本数く歯数）の差が１個の場合入力軸１の１回転により
外歯歯車５い５２の外歯９と内歯歯車１０の内歯である
外ピン１１とが外歯歯車５３．５□の１歯分だけ噛み合
い変位するくずれる）。このため、入力軸１の１回転は
外歯歯車５１．５□の　１／歯数に減速され、その回転
が内ビン７を介して出力軸２へ伝達される。

遊星歯車機構を小形化、高負荷能力化するためには噛み
合いや摺動する部分である内歯歯車１０は高力特性を有
し、外歯歯車５１．５□、外ピン１１、内ローラ８、内
ビンマ、コロ４、偏心体３は高力特性と高硬度特性を有
して−１なければならない。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、高力特性、高硬度特性を有する金属材料は通
常比較的高い摩擦係数をもつものとなっている。このた
め、これらの金属材料を使用した摺動接触面では、潤滑
油で接触面を潤滑しておく必要があるが、潤滑は接触面
表面に潤滑油膜を形成させて行なうので、そのための隙
間を伝動機構の接触面どうしの間に作ってお（必要があ
る。この隙間は動力伝達時の弾性変形や部品の加工誤差
を吸収するためにも必要なものとなっている。

一方、この隙間は機構全体の遊びやガタを作ることにな
り、−力価の回転が直ぐに他方側の回転となって現われ
なくなってしまう。このような応答の遅れを以下角度バ
ックラッシュということにする。このような角度バック
ラッシュは伝動Ｆｐｉ構が制御機構として使用された時
には制御精度を低下させるものとなってしまう。角度バ
ックラッシュを無くすには隙間を小さくしなければなら
ないが、このことは潤滑油保持の面からみて潤滑性能を
低下させるものとなるから好ましいものとはいえず、結
局角度バックラッシュ低減と潤滑性能向上とは相互に相
反するものとなっている。特に制御８！構は頻繁に起動
、停止を繰り返すものであるから接触面での摩擦の小さ
いものが望ましく、摩擦を低減させるための潤滑が避け
られない技術的事項となっているので、角度バックラッ
シュの低減が非常に困難な技術であるといえる。

他方、摺動部分に燐酸塩皮膜等の化成処理皮膜を形成し
、摺動部分の摩擦係数を低下させることも公知である。

この化成処理皮膜はそれ自体が低摩擦係数ではなく、微
少な凹凸に他量の潤滑油を保持しているために低摩擦係
数となるものである。

伝動機構の噛み合い、摺動接触面に上記公知の化成処理
皮膜を形成することも考えられるが、化成処理皮膜はそ
れ自体摩耗し易く、皮膜が短時間で剥がれてしまう欠点
がある。

そこで、本発明の目的は伝動機構の接触面の隙間を小さ
くし、かつ潤滑油の保持を長期に渡って維持できるよう
にした接触面及びその製造方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴とするところは、接触面に網目状に凹凸を
形成し、その凹凸の高さよりも低い膜厚の化成処理皮膜
を該接触面に施すことにある。

（実施例） 以下、第１．２図によって本発明の一実施例を説明する
。

一般に、伝動８！構の噛み合い、摺動接触面は高硬度材
料で高精度に加工されなければならないので、研削加工
されている。−例として前記遊星歯車機構の外歯歯車を
挙げて説明すると、外歯歯車５の接触面である外歯は軸
方向に研削されるので、第１図の（イ）に示されている
ように、軸方向（歯筋方向）に研削目が残り、周方向（
歯筋方向と直交する方向）は図のＡで示す山とＢで示す
谷とからなる凹凸が残るものとなっている。そして、山
Ａの歯筋方向断面は図の（ロ）で示すように平滑となっ
ている。

今、図の（イ）、（ロ）で示す外歯に燐酸塩皮膜Ｃを施
して図の（ハ）、（ニ）で示すようにし、これで噛み合
い、慴動させたとすると、図の（ホ）、（へ）で示すよ
うに短時間で摩耗し、外歯の研削目の山Ａの皮膜Ｃが完
全に摩耗して剥がれてしまう。この皮膜の無い部分は潤
滑油を保持することができないので、伝動８！構の摩擦
抵抗を高めてしまうものとなっている。

本発明では図の（ト）、（チ）に示すように、外歯の軸
方向と周方向とに山Ａと谷Ｂ（凹凸）を設ける。この山
Ａと谷Ｂとの形成は研削によっておこなわれる。これに
バレル加工やショットピーニングして山Ａの尖端を丸め
、その後に燐酸塩皮膜Ｃを施している。この場合、山Ａ
と谷Ｂとの高さよりも皮膜Ｃの膜厚を小さくしている。

ユニで、山Ａと谷Ｂとの高さは１ないし１０ミクロンと
することが望ましく、皮膜Ｃの膜厚は山Ａと谷Ｂの高さ
よりも若干低めの３ミクロン程度までとすることが望ま
しい。

上記本発明の外歯によると、摺動、噛み合い後の摩耗状
態が図の（す）、（ヌ）に示すように外歯の軸方向と周
方向とに網目状に残るものとなり、接触面のどの位置で
も十分に潤滑油を保持するものとなる。

尚、上記説明は本発明の一実施例であり、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、摺動、噛み合い接触
面に所定の角度で交差する網目状の凹凸を形成し、かつ
その高さよりも低い化成処理皮膜を施すものであれば足
りるものである。

（発明の効果） 以上の如く構成された本発明の効果を挙げると次のとお
りである。

摺動、噛み合い接触面のどの位置でも潤滑油が保持され
るものとなり、摩耗が低減し、伝動機構としての摩擦損
失が低減する。

制御代講では頻繁に間欠運転するので潤滑油膜の形成に
不利なものとなって０るが、本発明によると微少量の潤
滑油の保持、どの位置でも潤滑油が保持されるという利
点があるので、制御磯構に有利なものとなる。

角度バックラッシュを低減するために隙間を小さくして
も、本発明によると潤滑油の保持が十分であるから、制
御８！構として使用した時の精度が向上し、かつ伝動８
！構としての騒音低減、伝動効率の向上、耐久性の増大
が得られる。

【図面の簡単な説明】

ｆ５１図の（イ）ないしくヌ）は本発明を説明するため
の接触面の断面図、第２図は公知の遊星歯車減速機の一
例を示す断面図、１３図は第２図のＡ−Ａ断面図である
。 Ａ：山　Ｂ：谷　Ｃ：皮膜 復代理人　弁理士　辻　　三　部 第３図 第１図 Δ （ｃＪ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）研削目の歯筋方向及び該研削目の歯筋方向と交差
   する方向に凹凸面が形成された接触面と、前記凹凸の高
   さよりも低い膜厚で前記接触面に形成された化成処理皮
   膜とからなることを特徴とする伝動機構の接触面。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、凹凸面の高さが
   １ないし１０ミクロンであることを特徴とする伝動機構
   の接触面
3. （３）伝動機構の接触面を所定方向及び該方向と交差す
   る方向に研削して研削目による凹凸によって該接触面に
   網目状の山部と谷部を形成し、前記凹凸の高さよりも低
   い膜厚で前記接触面に化成処理皮膜を施してなることを
   特徴とする伝動機構の接触面の製造方法。