JPS63235746A

JPS63235746A - 遊星歯車機構

Info

Publication number: JPS63235746A
Application number: JP6639687A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nagano; 寛之長野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-09-30

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位置決め装置に用いられる遊星歯車機構に関す
るものである。

従来の技術遊星歯車機構は、小形、軽量にもかかわらず、大動力を
伝達できるため、動力変換機構としてさかんに使用され
てきた。従来よシ、遊星歯車機構に関する発明は多々あ
るが、使用目的が単なる動力変換であったため、それら
のほとんどが各遊星歯車への負荷の等配分、効率向上、
騒音低減に関するものであった。

近年、モータの制御技術がめざましく発達し、サーボモ
ータと遊星歯車機構を組合わせた回転位置決め装置がさ
かんに使用されるようになってきた。そこで問題となっ
てきたのがバックラッシュである。すでに、遊星歯車機
構の一種で比較的高減速比を有するサイクロ減速機（登
録商標）には、例えば特開昭５９−１１０７４１号公報
、特開昭５９−１１３３４０号公報に示されるようなバ
ンクラッシュ除去方法が発明されておシ、すでに一部実
用化されているものもある。しかしながら、比較的低減
速比を有す′る２に−Ｈ型遊星歯車機構（２に−Ｈとは
、一般に言う遊星歯車のことであって、この分類方法は
、仙波正荘著、日刊工業新聞社発行、「歯車」１０巻初
版Ｐ３７７７〜３７８２による。）には、実用に耐え得
るバックラッシュ除去方法はほとんど見当たらなかった
。

第３図は、従来のバックラッシュ除去機構を有する２に
−Ｈ型遊星歯車機構で、１は入力軸に連結される太陽歯
車、２はハウジングに固定される内歯車、３はこれらに
噛合する遊星歯車、４は遊星歯車の公転運動のみ取シ出
し出力軸にそれを伝達するキャリアである。遊星歯車３
は２分割されており、偏芯ピン５によって互いに位相を
変化させ、見かけ上の歯厚を変化させることにより、バ
ックラッシュを除去していた。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記従来例では、遊星歯車を２分割してバ
ックラッシュ除去機構を行なっているため、下記の欠点
を有していた。

１　遊星歯車が大きくなり、バックラッシュ除去機構を
設ける前と同じ減速比を得ようとすると必然的に太陽歯
車、内歯車とも同率で犬きくする必要があり、遊星歯車
機構全体を小形、軽量化するうえで大きな障害となる。

２　遊星歯車の取付半径、あるいは太陽歯車もしくは内
歯車の歯厚に誤差があると、太陽歯車と遊星歯車の噛合
のバックラッシュは除去できたが遊星歯車と内歯車につ
いては完全に除去しきれないとか、あるいはまたその逆
が起こる。

３　複数個の遊星歯車を設ける場合、調整箇所が、遊星
歯車数分だけ存在し、調整に手間がかかるばか９でなく
、各々の遊星歯車の歯厚を互いに正確に等しくなるよう
調整しないと、各遊星歯車に配分される荷重が不均一と
なり、著しい寿命低下を生じることがある。

４　複数個の遊星歯車を設ける場合、互いの取付位相に
誤差があると各週星歯車に配分される荷重が不均一とな
り、著しい寿命低下を生じることがある。ただし、これ
は２に−Ｈ型遊星歯車すべてについて言える欠点で、上
記従来例特有のものではない。

問題点を解決するための手段本発明は上記欠点に鑑み、遊星歯車ではなく、キャリア
を複数に分割し、その回転軸を中心に互いにその位相を
ずらせることができ且つこれら複数のキャリアを互いに
連結する構造となっている。

作　　用上記構成において、分割されたキャリアは互いにその位
相をずらせることにより、キャリア上の遊星歯車は、常
に太陽歯車と内歯車に噛合した状態で拘束され、バーク
ラッシュが除去される。

実施例以下図面にもとづいて本発明を説明する。

第１図、第２図は本発明の第１実施例の原理を模式的に
示すもので、第１図はバックラッシュを除去する前の状
態、第２図はバックラッシュを除去した後の状態を示し
ている。１１は入力側となる太陽歯車、１２はハウジン
グに固定される内歯車、１３ａ、１３ｂは遊星歯車、１
４ａは遊星歯車１３ａを、１４ｂは遊星歯車１３ｂをそ
れぞれ回転自在に支持する第１キヤリア、第２キヤリア
で、第１キヤリア１４ａは出力軸に固定され、第２キヤ
リア１４ｂは出力軸を中心として第１キヤリア１４ａに
対し、その位相をずらすことが可能と人っている。１６
は、バックラッシュ調整後、第２キヤリア１４ｂを第１
キヤリア１４ａに固定する手段である。

次にバックラッシュの除去について説明する。

第１図の状態から、第１キヤリア１４ａを時計回転方向
に、第２キヤリア１４ｂを反時計回転方向に徐々に回転
させると、通ず、遊星歯車１３ａ。

１３ｂは、内歯車１２に噛合する。さらに第１キャリア
１４ａ、第２キヤリア１４ｂを前記方向にまわして行く
と、遊星歯車１ａａ、１３ｂは内歯車１２に噛合しつつ
、また、太陽歯車１１にも噛合する。この状態でキャリ
ア固定手段１６によって、第１キャリア１４ａ、第２キ
ヤリア１４ｂを互いに固定してしまえば、バックラッシ
ュは除去される。

前記実施例によれば、下記のようなすぐれた特徴を有す
る。

１　遊星歯車１３ａ、１３ｂの第１キャリア１４ａ、第
２キヤリア１４ｂに対する取付半径に若干の誤差があっ
ても、第１キヤリア１４ａ。

第２キヤリア１４ｂの位相シフト量が若干変化するだけ
で、バックラッシュ除去には何らの問題なく、完全にこ
れを取除くことができる。

２　遊星歯車１３ａ、１３ｂに若干の歯厚の差があって
も、前項同様、バックラッシュを完全に取除くことがで
きる。

３　前記従来例と比較して、遊星歯車をコンパクトに設
計できるため、遊星歯車機構全体を小さくすることが可
能である。

４　調整箇所が一個所のみで、調整が簡単である。

第４図、第６図は、本発明の第２実施例で、１６はモー
タ、１７は太陽歯車、１８は内歯車、１９ａ。

１’９ｂ、１９Ｇ、１９ｄは遊星歯車、２０ａは第１キ
ヤリアで、出力軸２１に固定されている。

２０ｂは第２キヤリアで、第１キヤリア２０ａに対し、
出力軸２１を中心としてその位相を偏芯ピン２２および
第２キヤリア２０ｂに設けられた長穴２３により調整で
きるようになっている。また、本実施例では、１個のキ
ャリアに２個の遊星ギヤが取付けられているため、遊星
歯車の取付位置、すなわち中心からの半径、あるいは互
いの位相に誤差があると、片方の遊星歯車のみ荷重がか
かシ、荷重を各遊星ギヤに分散させ、負荷容量を向上さ
せる意味がなくなってしまうので、遊星歯車１９Ｃ１１
９ｄの取付穴を第５図に示す如く長穴とし、押しねじ２
４を用いて、その固定位置を調整し、荷重を均等に配分
できるようになっている。

次に本実施例のバックラッシュ除去方法について説明す
る。まず、ナツト、ボルトを仮締めにすることにより、
第２キヤリア２０ｂ、遊星歯車１９ｃ、１ｓｄの中心軸
を比較的自由な状態にする。偏芯ピン２２を回転させ、
第２キヤリア２２ｂを反時計回転方向に移動させ、遊星
歯車１９ａ。

１９ｂの太陽歯車１７、内歯車１８に対するバ・ツクラ
ッシュを除去した状態で第２キヤリア２０ｂを第１キヤ
リア２０ａに固定する。次に押しねじ２４をねじ込み、
遊星歯車１９Ｇ、１９ｄの太陽歯車１７、内歯車１８に
対するバックラッシュを除去し、その状態で遊星歯車１
９ｃ、１９ｄの中心軸を固定する。

前記第２の実施例によれば、下記のようなすぐれた特徴
を有する。

１　第１の実施例と同様、歯厚、遊星歯車の取付位置に
若干の誤差があったとしても、完全にバックラッシュを
取除くことができる。

２　第１の実施例と同様、遊星歯車をコンパクトに設計
できるため、遊星歯車機構全体を小形化できる。

３　遊星歯車を各キャリアに２個ずつ設け、荷重を均等
に分配することができるため、負荷容量が第１の実施例
よりも、さらに増大する。

第６図、第７図は本発明の第３の実施例で、第２キヤリ
ア２ｓｂは、第１キヤリア２５ａに対し、軸受２６によ
って回転自在に支持されており、コイルばね２７によっ
て一方向に予圧がかけられている。

本実施例は、バックラッシュを除去するだけではなく常
に予圧をかけた状態で運転する必要のある事例に適用す
ることができる。

なお、前記第１．第２．第３の実施例では、キャリアの
分割数を２としたが、これを３分割、４分割と増やして
も、本発明の効果に変わりはなく、本発明に包含される
。また、第１．第２．第３の実施例において、各キャリ
アに固定される遊星歯車の数を１個もしくは２個とした
が、本発明はこれに制限されるものではない。また、第
２の実施例では、キャリアを２分割し、荷重の各遊星歯
車への均一化をはかるため、長大および押しねじを用い
た遊星歯車位置調整機構を用いたが、例えばこれを４分
割したキャリアを用いて実現しても、本発明の意図に何
らの変わりはない。また、第２の実施例では、キャリア
の固定手段を偏芯ピンによる機構を用いたが、これに変
わる機構を用いてもよい。要は、キャリアが分割され、
互いに位相を変えることにより、バックラッシュを除去
すれば、本発明に包含される。

発明の効果以上のように、本発明の遊星歯車機構によれば、キャリ
アを分割し、互いにその位相を変え、バックラッシュを
除去することにより、若干の遊星歯車の取付位置の誤差
、若干の各遊星歯車の歯厚のばらつきがあっても、完全
にバックラッシュを除去することができ、また、各遊星
歯車に均等な荷重を配分することができ、また、軽量小
形の遊星歯車機構が得られ、その工業的価値には大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１実施例である遊星歯車機
構の原理図、第３図は従来の遊星歯車機構の横断面図、
第４図は本発明の第２実施例である遊星歯車機構の縦断
面図、第６図は同横断面図、第６図は本発明の第３実施
例である遊星歯車機構の縦断面図、第７図は同横断面図
である。１１・・・・・・太陽歯車、１２・・・・・・内歯車、
１３・・・・・・遊星歯車、１４ａ・・・・・・第１キ
ヤリア、１４ｂ・・・・・・第２キヤリア、１６・・・
・・・固定手段、１６・・・・・・モータ、１７・・・
・・・太陽歯車、１８・・・・・・内歯車、１９・・・
・・・遊星歯車、２０　ａ・・・・・・第１キヤリア、
２０ｂ・・・・・・第２キヤリア、２１・・・・・・出
力軸、２２・・・・・・偏芯ピン、２３・・・・・・長
穴、２４・・・・・・押しねじ、２５ａ・・・・・・第
１キヤリア、２６ｂ・・・・・・第２キヤリア、２６・
・・・・・軸受、２７・・・・・・コイルばね。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図第３図第４図第５図第６図りＲ第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）太陽歯車と、内歯車と、前記太陽歯車および内歯
車に噛合する複数個の遊星歯車と、分割され、それぞれ
が回転軸を中心に位相を互いにずらせることが可能で、
それぞれが少なくとも１個以上の前記遊星歯車を回転自
在に支持する複数のキャリアと、前記分割された複数の
キャリアを互いに連結する手段よりなる遊星歯車機構。
（２）キャリアの連結手段が、偏芯ピンによる位置決め
を用いた手段よりなる特許請求の範囲第１項記載の遊星
歯車機構。
（３）キャリアの連結手段が、弾性体によって構成され
る特許請求の範囲第１項記載の遊星歯車機構。
（４）分割されたキャリアが複数個の遊星歯車を支承し
、前記キャリア上で前記遊星歯車の位置を調整する手段
を有した特許請求の範囲第１項記載の遊星歯車機構。