WO2013125023A1

WO2013125023A1 - 遊星歯車減速機

Info

Publication number: WO2013125023A1
Application number: PCT/JP2012/054527
Authority: WO
Inventors: 行雄久保田; 美千広亀田
Original assignee: 日鍛バルブ株式会社
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-08-29
Also published as: CN103477118A; JPWO2013125023A1; JP5840614B2; EP2818758A4; EP2818758A1; US8900091B2; US20140031165A1; KR20140128858A

Abstract

　【課題】　大きな減速比を自在に発生可能で、かつ小型の遊星歯車減速機の提供　【解決手段】　同形状の第１及び第２の歯車を軸方向に所定の位相差をもって一体化した形状を有し、入力軸によって回転する１以上の遊星歯車と、第１の歯車に噛み合う固定太陽歯車と、固定太陽歯車と異なる歯数に形成されて第２の歯車に噛み合い、かつ出力軸に同軸に一体化される従動太陽歯車と、を有する遊星歯車減速機において、固定及び従動太陽歯車は、外接歯車であり、入力軸には、その回転中心軸線から所定距離偏心した中心軸線回りに回転可能な偏心回転板が設けられ、遊星歯車には、その回転中心軸線から前記所定距離偏心し、かつ偏心回転板の偏心方向と同一方向に偏心した軸機構が設けられ、軸機構は、偏心回転板に同期して遊星歯車の回転中心軸線回りに偏心回動するよう偏心回転板に連結される。　

Description

遊星歯車減速機

　本発明は、小型で自在な減速比を実現でき、かつより大きな減速比を発生させる遊星歯車減速機に関する技術であり、特に不思議歯車減速機に関する技術である。

　下記特許文献１の遊星歯車機構は、３Ｋ型と言われる不思議歯車減速機を改良したものである。従来の３Ｋ型の不思議歯車減速機には、特許文献１に示される通り、固定リングギヤと従動リングギヤの歯数差が少ないほど高い減速比を得られるという利点がある反面、前記歯数差をプラネタリギヤの設置数の整数倍にしない場合、プラネタリギヤが歯数の異なる二つのリングギヤに適切に噛み合わないという制限がある。

　従来の３Ｋ型の不思議歯車減速機においては、プラネタリギヤの設置数が増えるほど、サンギヤ、プラネタリギヤ及び各リングギヤに作用する力が分散して各ギヤの耐久性が向上する反面、前記歯数差も増えるため、減速比が低下する点で問題があった。具体的には、従来の３Ｋ型の不思議歯車減速機においては、前記歯数差を１にすることで最大の減速比を得ることが出来るが、そのためにはプラネタリギヤを１つしか設置できないため、各ギヤの耐久性が低下する問題があった。

　特許文献１の遊星歯車機構は、上記問題を解決するため、遊星歯車を複数設けて耐久性を向上させたとしても、固定リングギヤと従動リングギヤの歯数差を１にして最も高い減速比を得られるようにしたものである。具体的には、特許文献１の遊星歯車機構においては、同形状の一対の歯車を所定の位相差をもって軸方向に一体化してなるプラネタリギヤを利用することにより、固定リングギヤと従動リングギヤの歯数差がプラネタリギヤの設置個数の整数倍以下、つまり１となった場合でも、プラネタリギヤが歯数の異なる固定リングギヤ及び従動リングギヤの双方に適切に噛み合えるようにしたものである。

特許第３５６０２８６号

　遊星歯車減速機においては、更なる小型化と高減速比の発生が求められている。しかし、特許文献１の遊星歯車減速機においては、以下の問題が生じる。

　まず、特許文献１の遊星歯車減速機においては、固定リングギヤ、従動リングギヤ及びサンギヤの歯数によって減速比が決定される。リングギヤの内歯のモジュールと歯数が決定された場合、その内側で噛み合うプラネタリギヤとサンギヤのモジュール及び歯数も各リングギヤの内側に収まるように限定される。特許文献１の遊星歯車減速機においては、入力軸側のサンギヤに対する出力軸側のリングギヤの歯数比を大きくするほど得られる減速比が高くなる。しかし、リングギヤに対してモジュールの等しいサンギヤの歯数を少なくした場合、遊星ギヤの設置空間は、広くなる。従って、遊星歯車をリングギヤとサンギヤの双方に噛み合わせるためには、遊星歯車の外径を大きくしなければならない。一方、隣り合う遊星歯車の大型化は、隣接する遊星歯車同士を干渉させるため、特許文献１の遊星歯車減速機においては、前記干渉を避けるために遊星歯車の設置数が限られてしまう点で問題がある。

　一方、第１に特許文献１の遊星歯車減速機において内歯歯車であるリングギヤを小型化する場合、リングギヤの歯形は、特殊な形状に形成されなければならないことがある。特殊形状の歯車の形成は、加工が難しく、製造コストを増加させるため、リングギヤの小型化において問題を生じさせる。

　本発明は、上記問題に鑑みて、小型で自在な減速比を実現でき、かつより大きな減速比を発生可能な遊星歯車減速機を提供するものである。

　請求項１の遊星歯車減速機は、同形状である第１の歯車及び第２の歯車を所定の位相差をもって軸方向（後述する第３の回転中心軸線方向）に一体化した形状を有し、入力軸によって回転する少なくとも１以上の遊星歯車と、遊星歯車の第１の歯車に噛み合う固定太陽歯車と、固定太陽歯車と異なる歯数に形成されて遊星歯車の第２の歯車に噛み合うと共に出力軸に同軸に一体化される従動太陽歯車と、を有する遊星歯車減速機において、前記固定太陽歯車及び従動太陽歯車は、外接歯車であり、前記入力軸には、入力軸の第１の回転中心軸線から所定距離偏心した第２の回転中心軸線回りに回転可能な偏心回転板が設けられ、前記遊星歯車には、各遊星歯車の第３の回転中心軸線から前記所定距離偏心し、かつ偏心回転板の偏心方向と同一方向に偏心した位置に軸機構が設けられ、前記軸機構は、前記偏心回転板に同期して第３の回転中心軸線回りに偏心回動するように前記偏心回転板に連結されるようにした。

　（作用）請求項１の遊星歯車減速機においては、特許文献１の固定リングギヤ及び従動リングギヤに相当する固定太陽歯車及び従動太陽歯車を外歯歯車とし、遊星歯車を外接させている。また、特許文献１と異なり、遊星歯車へ動作を入力する機構に偏心させた遊星歯車軸を使用するため、サンギヤと入力軸の代わりに偏心回転板と偏心軸での構成となっている。請求項１の遊星歯車減速機においては遊星歯車が太陽ギヤにのみ噛み合うため、遊星歯車の歯数を減らして外径を小さくすることによって減速比を高くすることができる。また、請求項１の遊星歯車減速機においては、小型化した多数の遊星歯車を設置することで強度面が向上し、かつ大きさをコンパクトにすることができる。請求項１の遊星歯車減速機においては、リングギヤの内側に遊星歯車と更にサンギヤを設置する場合と異なり、固定太陽歯車、従動太陽歯車及び遊星歯車のモジュールと歯数の設定の自由度が増加し、遊星歯車の設置数を増加させることができる。更に、歯車の構成も簡素化されコストダウンに貢献できる。

　更に、請求項１の遊星歯車減速機においては、偏心回転板により、偏心回転板と同一の態様で偏心回動する軸機構によって遊星歯車が同期回転する。遊星歯車の回転は、第１の歯車及び固定太陽歯車の歯数に基づき、入力軸から遊星歯車に回転トルクが伝達される際にも大幅に減速される。

　また、請求項１の遊星歯車減速機においては、内歯歯車を設けていないため、特定のモジュールを維持し、かつ特殊形状の歯形に形成しなくても各歯車を小型化できる。言い換えると、インボリュート歯形で各歯車を小さくしても、噛み合いに問題が出ないため、加工を容易にし、製造コストを安価にしつつ多彩な減速比を実現できる。

　また、請求項２は、請求項１に記載の遊星歯車減速機であって、前記複数の遊星歯車には、第３の回転中心軸線を対称軸とし、軸機構の中心軸線に対して対称となるように偏心する位置に設けられた第２の軸機構により、第２の軸機構の中心軸線回りに回転可能に支持される第２の偏心回転板が設けられるようにした。

　（作用）請求項２の遊星歯車減速機においては、入力軸側の偏心回転板の偏心回転時に第２の偏心回転板が、第１の回転中心軸線を対称軸として対称に偏心回転する。その結果、入力軸側の偏心回転板は、第２の偏心回転板によって遠心力が相殺されて回転しやすくなる。

　請求項１の遊星歯車減速機によれば、小型で自在な減速機を実現でき、かつ従来より大きな減速比を発生させることができる。

　請求項２の遊星歯車減速機によれば、遊星歯車と第３及び従動太陽歯車の回転がなめらかになる。

第１実施例の遊星歯車減速機に関する正面図である。第１実施例の遊星歯車減速機に関する斜視図である。第１実施例の遊星歯車減速機に関する分解斜視図である。入力軸側から見た偏心回転板、遊星歯車及び２つの太陽歯車の配置説明図である。（ａ）第２実施例の遊星歯車減速機に関する分解斜視図である。（ｂ）入力軸側から見た第１及び第２の偏心回転板と遊星歯車の配置説明図である。第３実施例の遊星歯車減速機のブレーキ機構を側方から見た説明図である。

　次に、遊星歯車減速機の第１実施例を図１から図４によって説明する。尚、以降の説明においては、各図に示される遊星歯車減速機の前方：後方：上方：下方：左方：右方＝Ｆｒ：Ｒｅ：Ｕｐ：Ｄｗ：Ｌｅ：Ｒｉとして説明する。

　遊星歯車減速機１は、入力軸２、偏心回転板３，第１の歯車５ａ～５ｄを第２の歯車６ａ～６ｄにそれぞれ一体化した遊星歯車４ａ～４ｄ、遊星歯車４を支持する一対の支持板７，固定太陽歯車９、従動太陽歯車１０，センターシャフト１１、出力軸側に連結されるスプロケット１２、固定ネジ１３を有する。

　入力軸２は、本体部１４と、円柱形状の偏心軸１５によって構成される。図１の偏心軸１５は、本体部１４の裏面に一体化され、偏心軸１５の第２の回転中心軸線Ｏ２は、本体部１４の第１の回転中心軸線Ｏ１から上方に距離Ｌ１偏心している。

　偏心回転板３は、円板状に形成され、円孔１６と、複数の円孔１７を有する。円孔１６に偏心軸１５を挿通させ、かつ係合させることにより、偏心回転板３は、第２の回転中心軸線Ｏ２周りに回転可能に支持される。その結果、偏心回転板３は、入力軸２が第１の回転中心軸線Ｏ１周りに回転することによって、入力軸２の第１の回転中心軸線Ｏ１周りを偏心回転する。円孔１７は、第２の回転中心軸線Ｏ２を中心とする円軌道Ｃ１上に中心Ｏ３が位置するように形成される。尚、偏心回転板３の形状は、板状であれば円板に限られない。

　第１実施例において４つ設けられた遊星歯車４ａ～４ｄは、第１の歯車５ａ～５ｄ、第２の歯車６ａ～６ｄ、仕切円板１８、基礎円板１９、及び偏心軸２０によって形成される。第１の歯車５ａ～５ｄと第２の歯車６ａ～６ｄは、同一形状の歯車であり、仕切円板１８の前後に一体化される。第１の歯車５ａ～５ｄの前部には、基礎円板１９が一体化される。第１の歯車５ａ～５ｄ、第２の歯車６ａ～６ｄ、仕切円板１８及び基礎円板１９は、第３の回転中心軸線Ｏ３周りに同軸に配置される。第２の歯車６ａ～６ｄは、後述する所定の位相差をもって、第１の歯車５ａ～５ｄに一体化される。また、遊星歯車４ａ～４ｄは、後述する固定太陽歯車９及び従動太陽歯車１０の外周の複数箇所に配置され、これらに噛み合う。本実施例における従動太陽歯車１０は、固定太陽歯車９よりも１少ない歯数を有するように形成されている。

　尚、所定の位相差とは、第３の回転中心軸線Ｏ３を中心として第１の歯車５ａ～５ｄと、これに対応する第２の歯車６ａ～６ｄとの間に形成されるそれぞれの角度差を表す。それぞれの角度差は、第３の回転中心軸線Ｏ３を中心として隣接する歯の角度θと、遊星歯車の設置数ｎによって決定される。第１実施例においては、基準となる歯車（第１実施例においては、第１の歯車５ａと第２の歯車６ａ）の角度差を０°とし、その他の歯車（第１実施例においては、第１の歯車５ｂ～５ｄと第２の歯車６ｂ～６ｄ）については、それぞれの角度差を歯車の公転方向に沿って順番にθ／ｎ（等分複数箇所に配置した場合）ずつ拡げていく。第１実施例においては、図４に示すとおりθ＝３６°（第１及び第２の歯車の歯数が１０であるため）、遊星歯車の設置数は４である。従って、第１の歯車５ａ～５ｄと第２の歯車６ａ～６ｄの角度差をそれぞれθａ～θｄとすると、θａ＝０°、θｂ＝３６°／４＝９°、θｃ＝１８°、θｄ＝２７°となり、公転方向に３６０°進んだ位置において３６°、つまり１歯分の角度差となって位相差が０になる。その結果、第１実施例の遊星歯車減速機においては、固定太陽歯車９と従動太陽歯車１０の歯数差が遊星歯車の設置数の整数倍にならなくても、歯数差１の固定太陽歯車９と従動太陽歯車１０の双方に遊星歯車４ａ～４ｄの第１の歯車５ａ～５ｄと第２の歯車６ａ～６ｄをそれぞれ噛み合わせることができる。

　また、基礎円板１９の前面には、それぞれ偏心軸２０が設けられる。偏心軸２０の第４の回転中心軸線Ｏ４は、第３の回転中心軸線Ｏ３から上方に距離Ｌ１偏心している。偏心軸２０と偏心回転板３の円孔１７は、軸機構２１を構成し、各偏心軸２０は、対応する円孔１７に係合する。遊星歯車４ａ～４ｄは、遊星歯車４ａ～４ｄは、軸機構２１を介し、偏心回転板３により、第４の回転中心軸線Ｏ４周りに偏心回転可能支持される。更に、遊星歯車４ａ～４ｄは、一対の支持板７により、第３の回転中心軸線Ｏ３周りに回転可能に支持される。

　一対の支持板７は、円板形状を有し、各支持板７の中央には、Ｏ１を中心とする円孔２２が設けられる。一対の支持板７の円孔２２の周囲には、円軌道Ｃ１と同じ大きさで中心軸線Ｏ１を中心とする円軌道上に中心を有する遊星歯車４ａ～４ｄと同数の円孔２３が設けられる。

　一対の支持板７は、遊星歯車機構を収容する図示しないベース部材に固定された固定太陽歯車９の前後に配置される。固定太陽歯車９は、歯部２６と、歯部２６の前後面に突設された前側円筒部２５及び後側円筒部（図示せず）によって構成される。図示しない後側円筒部は、前側円筒部２５と同じ形状を有する。固定太陽歯車９の中央には、Ｏ１を中心とする円孔２４が設けられる。固定太陽歯車９の前方に配置される支持板７は、前側円筒部２５を円孔２２に係合させることによりＯ１を中心として前側円筒部２５に回転可能に支持され、固定太陽歯車９の後方に配置される支持板７は、図示しない後側円筒部を円孔２２に係合させることにより、Ｏ１を中心として後側円筒部に回転可能に支持される。

　遊星歯車４ａ～４ｄは、前後に配置された各支持板７の円孔２３にそれぞれ挿通され、第１の歯車５ａ～５ｄは、固定太陽歯車９の歯部２６に噛み合い、第２の歯車６ａ～６ｄは、従動太陽歯車１０の後述する歯部２７に噛み合う。また、基礎円板１９は、前方の支持板７の円孔２３に係合し、回転可能に支持され、仕切円板１８は、後方の支持板７の円孔２３に係合し、かつ回転可能に支持される。その結果、遊星歯車４ａ～４ｄは、一対の支持板７により、第３の回転中心軸線Ｏ３周りに回転可能に支持される。

　固定太陽歯車９の後方には、後方側の支持板７を間に配置して従動太陽歯車１０が配置され、従動太陽歯車１０の後方には、スプロケット１２が配置される。従動太陽歯車１０は、固定太陽歯車９の外周の歯部２６よりも歯数が少ない（第１実施例では１少ない）歯部２７と、歯部２７の後面に同軸（中心軸線Ｏ１）に一体化されたフランジ部２８によって構成される。従動太陽歯車１０の中央には、Ｏ１を中心とし、円孔２４と同じ内径の円孔２９と、円孔２９の後方に連通する円孔３０が設けられる。フランジ部２８には、後方に貫通する複数の雌ねじ孔３１（第１実施例では６箇所）が設けられる。

　また、スプロケット１２は、中央に中心軸線をＯ１とする円孔３２を有する。スプロケット１２の前面には、従動太陽歯車１０のフランジ部２８を係合させる段差円孔３３が設けられる。段差円孔３３の底部３４には、従動太陽歯車１０のフランジ部２８の雌ねじ孔３１に対応する位置にそれぞれ挿通孔３５（第１実施例では６箇所）が設けられる。

　固定太陽歯車９，従動太陽歯車１０及びスプロケット１２は、センターシャフト１１によって同軸（中心軸線Ｏ１）かつ回転可能に支持される。センターシャフト１１は、前から順に一体化された前筒部３６，フランジ部３７及び後筒部３８によって構成される。固定太陽歯車９は、センターシャフト１１の前筒部３６を円孔２４に嵌合させることにより前筒部３６に固定される。また、従動太陽歯車１０は、センターシャフト１１の前筒部３６を円孔２９に係合させ、かつフランジ部３７を円孔３０に係合させることにより、前筒部３６及びフランジ部３７によって、中心軸線Ｏ１周りに回転可能に支持される。

　スプロケット１２は、後筒部３８を円孔３２に係合させることにより、後筒部３８によって中心軸線Ｏ１周りに回転可能に支持される。また、スプロケット１２は、その後方から固定ネジ１３を対応する位置の挿通孔３５に挿通させ、かつ段差円孔３３に係合するフランジ部２８の雌ねじ孔３１に螺着させることにより、従動太陽歯車１０に一体化される。一体化された従動太陽歯車１０とスプロケット１２は、センターシャフト１１によって回転可能に支持される。

　尚、遊星歯車４ａ～４ｄは、図２に示すように基礎円板１９の前面に隣接する偏心回転板３と、と第２の歯車６ａ～６ｄの後面に隣接する従動太陽歯車１０のフランジ部２８により、前後に位置決めされる。その結果、仕切円板１８と基礎円板１９は、一対の支持板７の円孔２３から前後に抜け落ちることなく円孔２３内を回転する。

　次に、第１実施例の遊星歯車減速機による入力軸と出力軸の減速動作を説明する。入力軸２に入力された回転トルクは、偏心回転板３、遊星歯車４ａ～４ｄ、固定太陽歯車９，従動太陽歯車１０、スプロケット１２の順で伝達され、以下のようにスプロケット１２に連結された出力軸を回転させる。

　まず、入力軸２が回転すると、本体部１４の第１の回転中心軸線Ｏ１から距離Ｌ１だけ上方に偏心する偏心軸１５が第１の回転中心軸線Ｏ１周りに偏心回転する。遊星歯車４ａ～４ｄは、それぞれ円孔２３を介して一対の支持板７に回転可能に支持され、遊星歯車４ａ～４ｄの偏心軸２０は、入力軸２の偏心軸１５と同様に第３の回転中心軸線Ｏ３から上方に距離Ｌ１上方に偏心した位置に配置され、かつ偏心回転板３の円孔１７に係合している。従って、偏心軸１５と共に偏心回転板３が第１の回転中心軸線Ｏ１周りに偏心回転すると、偏心軸２０は、偏心回転板３の回転に同期して第３の回転中心軸線Ｏ３周りに偏心回転し、遊星歯車４ａ～４ｄを第３の回転中心軸線Ｏ３周りに回転させる。遊星歯車４ａ～４ｄは、固定太陽歯車９が図示しないベースに固定されているため、固定太陽歯車９に噛み合う第１の歯車５ａ～５ｄにより、自転しつつ固定太陽歯車９の外周を公転する。その結果、第１の歯車５ａ～５ｄに一体となって回転する第２の歯車６ａ～６ｄにより、出力軸側の従動太陽歯車１０がスプロケット１２と共に回転する。

　第１実施例の遊星歯車減速機においては、まず入力軸から偏心回転板３と軸機構２１を介して遊星歯車４ａ～４ｄに回転が伝達される際に、伝達される回転が大幅に減速される。その際の減速比Ｕ１は、固定太陽歯車９の歯数をＺＳＧ１、遊星歯車４ａ～４ｄの第１の歯車５ａ～５ｄの歯数をＺＰＧ１とすると、Ｕ１＝（ＺＳＧ１／ＺＰＧ１）＋１で表される。減速比Ｕ１は、図４に示される通り、ＺＰＧ１＝１０、ＺＳＧ１＝５２であるため、Ｕ１＝５２／１０＋１＝６．２となる。

　一方、第１実施例の遊星歯車減速機１は、従来の３Ｋ型の不思議歯車減速機における固定リングギヤと従動リングギヤをそれぞれ固定太陽歯車９と従動太陽歯車１０に置き換え、プラネタリギヤへ回転トルクを入力する手段であるサンギヤを偏心回転板３と軸機構２１に置き換えたものである。従って、第１実施例の遊星歯車減速機１においては、遊星歯車４ａ～４ｂの第２の歯車６ａ～６ｄから従動太陽歯車１０に回転が伝達される場合においても回転が減速される。その際の減速比Ｕ２は、以下のように表される。

　本実施例の従動太陽歯車１０は、遊星歯車４ａ～４ｄが固定太陽歯車９の周りを一周公転する際に、固定太陽歯車９との歯数差分の回転角で、固定太陽歯車９に対して相対回転する。本実施例においては、前述したとおり、従動太陽歯車１０の歯数が固定太陽歯車９の歯数よりも１少ない。遊星歯車４ａ～４ｄを構成する図３及び図４の第１の歯車５ａ～５ｄが、固定太陽歯車９の周りを反時計回りＤ２方向に一公転して固定太陽歯車９の５２の歯に噛み合うと、第２の歯車６ａ～６ｄは、第１の歯車５ａ～５ｄと歯数が等しく、かつ従動太陽歯車１０の歯数が５１であるため、従動太陽歯車１０の周りを１周＋１歯分だけ公転する。その結果、従動太陽歯車１０は、固定太陽歯車９に対し、時計回りＤ１方向に固定太陽歯車９の１歯分の回転角（３６０／５２≒６．９２°）だけ相対回転する。

　本実施例の従動太陽歯車１０は、遊星歯車４ａ～４ｄが固定太陽歯車９の周りを１公転することで、固定太陽歯車９の１歯分だけ相対回転する。従って、遊星歯車４ａ～４ｄは、歯数５２の固定太陽歯車９の周りを公転することにより、従動太陽歯車１０を固定太陽歯車９に対して相対回転させる。この場合の減速比Ｕ２は、固定太陽歯車９の歯数から従動太陽歯車１０の歯数を引いた歯数差をΔＺＳＧとすると、Ｕ２＝ＺＳＧ１／｜ΔＺＳＧ｜によって表される。本実施例においては、減速比Ｕ２＝５２／１＝５２となり、固定太陽歯車９に対する従動太陽歯車１０の相対回転方向（時計回りＤ１方向）は、入力軸２の回転方向（反時計回りＤ２方向）に対して逆向きとなる。

　以上により、入力軸から出力軸に回転が伝達される際の減速比Ｕは、
Ｕ＝Ｕ１×Ｕ２＝６．２×５２＝３２２．４
となり、従来よりも大きな減速比を得ることが出来る。

　尚、固定太陽歯車９に対する従動太陽歯車１０の相対回転角は、歯数差が１の場合の相対回転角に歯数差数を乗じた角度となる。例えば、本実施例における従動太陽歯車１０の歯数が固定太陽歯車９より２少ないと仮定した場合、相対回転角は、歯数差が１の場合の２倍（３６０／５２×２≒１３．８°）となる。

　また、仮に従動太陽歯車１０の歯数が固定太陽歯車９よりも多い場合、第２の歯車６ａ～６ｄは、従動太陽歯車１０の周りを１周（３６０°）－歯数差分の角度だけ公転する。その結果、従動太陽歯車１０は、固定太陽歯車９に対し、反時計回りＤ２方向に前記歯数差分の角度だけ相対回転する。従動太陽歯車１０の歯数が固定太陽歯車９よりも多く、歯数差ΔＺＳＧが負の値となる場合、得られる減速比Ｕ２は、歯数差ΔＺＳＧが正の値となる場合と変わらない一方、固定太陽歯車９に対する従動太陽歯車１０の相対回転方向（反時計回りＤ２方向）は、入力軸２の回転方向（時計回りＤ２方向）と同じ向きとなる。

　第１実施例においては、まず入力軸から偏心回転板３と軸機構２１を介して遊星歯車４ａ～４ｄに回転が伝達される際に減速比Ｕ１で伝達される回転が減速され、更に遊星歯車４ａ～４ｄから固定太陽歯車９を介して従動太陽歯車１０に回転が伝達される際に減速比Ｕ１に更に減速比Ｕ２が乗ぜられるため、入力軸２から図示しない出力軸側のスプロケット１２に伝達される回転が大幅に減速される。

　第１実施例の遊星歯車減速機１においては、偏心回転板３と偏心軸２０によって遊星歯車４ａ～４ｄを回転させるため、特許文献１のようなリングギヤ機構を一対の太陽歯車機構に置き換えることが出来る。リングギヤ機構を廃止した結果、第１実施例においては、設置スペースの削減により、遊星歯車減速機１を小型化できる。

　また、リングギヤ機構の廃止は、各歯車の設計の自由度を向上させて、遊星歯車減速機１に多彩な減速比を実現させる。第１実施例の遊星歯車減速機１においては、遊星歯車４ａ～４ｄの小型化が可能になり、遊星歯車４ａ～４ｄの歯数を減らして小型化するほど、より大きな減速比を得ることが出来る。また、遊星歯車の小型化は、遊星歯車の設置数の増加を可能にし、遊星歯車減速機の耐久性を向上させる。

　また、外歯である固定及び従動太陽歯車（９，１０）においては、内歯のリングギヤと異なり、小型化しても隣接する歯同士の接触が起こらない。従って、第１実施例の遊星歯車減速機１においては、固定及び従動太陽歯車（９，１０）の歯形を特殊形状にする必要が無く、一般的なインボリュート歯形に形成できるため、製造コストを安価にしつつ多彩な減速比を実現できる。

　次に、図５により、第２実施例の遊星歯車減速機４９を説明する。遊星歯車減速機４９は、遊星歯車５０ａ～５０ｄと、従動太陽歯車５１と、センターシャフト５２の形状が第１実施例の遊星歯車減速機１と異なることと、従動太陽歯車５１の後方に第２の偏心回転板５３とフランジ付円筒５４とが順に設けられていることの他、第１実施例と構成が共通する。

　遊星歯車５０ａ～５０ｄは、第１の歯車５５ａ～５５ｄ、第２の歯車５６ａ～５６ｄ、仕切円板５７、基礎円板５８、偏心軸５９を有し、これらの形状と構成は、第１の歯車５ａ～５ｄ、第２の歯車６ａ～６ｄ、仕切円板１８、基礎円板１９、及び偏心軸２０と同一である。一方、第２の歯車５６ａ～５６ｄの後面には、第２の基礎円板６０が設けられ、第２の基礎円板６０の後面には、後方に向けて偏心軸６１が突設されている。第２の基礎円板６０と偏心軸６１は、基礎円板５８及び偏心軸６１と同一の形状を有する。偏心軸６１は、遊星歯車５０ａ～５０ｄの第３の回転中心軸線Ｏ３’を対称軸として偏心軸５９から対称になる位置に設けられて、偏心軸５９と同様に第３の回転中心軸線Ｏ３’から距離Ｌ１偏心している（図５右上の小図における、偏心軸５９の中心Ｏ４’と偏心軸６１の中心Ｏ５の位置を参照）。

　従動太陽歯車５１は、従動太陽歯車１０からフランジ部２８を無くした形状を有すると共に中心軸Ｏ１を中心とした円孔５１ａを有する。

　センターシャフト５２は、第１実施例のセンターシャフト１１の前筒部３６よりも前後に長く形成された前筒部５２ａと、フランジ部３７及び後筒部３８と同形状のフランジ部５２ｂ及び後筒部５２ｃによって構成される。

　フランジ付円筒５４は、円筒形状の本体部５４ａと、本体部５４ａの基端部に同軸に設けられたフランジ部５４ｂによって形成される。本体部５４ａの中央の円孔５４ｃは、フランジ部５４ｂの後方に開口し、かつ前筒部５２ａの外径と同一の内径を有するように形成される。またフランジ部５４ｂには、後方に貫通する複数の雌ねじ孔５４ｄ（第２実施例では６箇所）が、スプロケット１２の挿通孔３５と対応する位置にそれぞれ設けられる。

　また、第２の偏心回転板５３は、中央に大円孔５３ａを有するリング形状に形成される。大円孔５３ａの周囲には、遊星歯車５０ａ～５０ｄの偏心軸６１に対応する位置において、偏心軸６１の外径と同一の内径を有する円孔６３がそれぞれ形成される。各円孔６３の中心は、偏心回転板の中心軸線Ｏ１から下方に距離Ｌ１だけ偏心した位置において中心軸線Ｏ１と平行に配置される中心軸線（図示せず）を中心とする円軌道上に配置される。大円孔５３ａの内径は、フランジ付円筒５４の本体部５４ａの外径よりも大きく形成される。尚、第２の偏心回転板５３は、外径や板厚を調整することによって偏心回転板３と同じ重量を有するように形成される。また、第２の偏心回転板５３の形状は、偏心回転板３の重心位置に対する第２の偏心回転板５３の重心位置が中心軸線Ｏ１を間に挟んで対称となる位置に配置されるように形成されるのであれば、円板形状に限られない。

　フランジ付円筒５４は、本体部５４ａの先端部を第２の偏心回転板５３の大円孔５３ａに挿通させ、かつ円孔５１ａに嵌入することにより、従動太陽歯車５１に固定される。また、センターシャフト５２の前筒部５２ａは、フランジ付円筒５４の円孔５４ｃに係合し、後筒部５２ｃは、スプロケット１２の円孔３２に係合する。スプロケット１２は、各挿通孔３５に挿通した複数の固定ネジ１３を対応する雌ねじ孔５４ｄに螺着することによってフランジ付円筒５４に固定される。その結果、フランジ付円筒５４とスプロケット１２は、センターシャフト５２によって中心軸線Ｏ１周りに回転可能に保持される。

　一方、固定太陽歯車９は、後方側の支持板７の円孔２２から前方に突出するセンターシャフト５２の前筒部５２ａを円孔２４に嵌合させることによりセンターシャフト５２に前筒部３６に固定される。

　また、遊星歯車５０ａ～５０ｄは、２枚の支持板７の円孔２３にそれぞれ挿通される。第１の歯車５５ａ～５５ｄは、固定太陽歯車９の外周に沿って等間隔で配置されつつ歯部２６に噛み合い、第２の歯車５６ａ～５６ｄは、従動太陽歯車５１の外周に沿って等間隔で配置されつつ歯部６２に噛み合う。また、仕切円板５７と基礎円板５８は、それぞれ２枚の支持板７の円孔２３に係合し、かつ回転可能に保持される。

　また、偏心軸６１と円孔６３は、第２の軸機構６５を構成し、偏心軸６１は、第２の偏心回転板５３の対応する円孔６３にそれぞれ回転可能に係合し、第２の偏心回転板５３を支持する。

　入力軸２の回転により、偏心回転板３が第１の回転中心軸線Ｏ１周りに偏心回転すると、第２の偏心回転板５３もまた、第１の回転中心軸線Ｏ１を対称軸として偏心回転板３から対称となる位置において、第１の回転中心軸線Ｏ１周りを偏心回転する。偏心回転板３と第２の偏心回転板５３は、重量が同じで、かつそれぞれの重心が第１の回転中心軸線Ｏ１を間に挟んで対称になる位置に配置されるため、入力軸２側の偏心回転板３は、第２の偏心回転板５３によって遠心力が相殺されて回転しやすくなる。

　尚、各実施例の遊星歯車の設置数は、少なくとも１以上設けられていれば、４つに限られない。

　１　　　　　　　　　　　遊星歯車減速機
　２　　　　　　　　　　　入力軸
　３　　　　　　　　　　　偏心回転板
　４ａ～４ｄ　　　　　　　遊星歯車
　５ａ～５ｄ　　　　　　　第１の歯車
　６ａ～６ｄ　　　　　　　第２の歯車
　９　　　　　　　　　　　固定太陽歯車
　１０　　　　　　　　　　従動太陽歯車
　１４　　　　　　　　　　本体部
　１５　　　　　　　　　　入力軸の偏心軸
　１７　　　　　　　　　　偏心回転板の円孔
　２０　　　　　　　　　　遊星歯車の偏心軸
　２１　　　　　　　　　　軸機構
　４９　　　　　　　　　　遊星歯車減速機
　５０ａ～５０ｄ　　　　　遊星歯車
　６１　　　　　　　　　　遊星歯車の偏心軸
　６３　　　　　　　　　　第２の偏心回転板の円孔
　６５　　　　　　　　　　第２の軸機構
　Ｏ１　　　　　　　　　　第１の回転中心軸線
　Ｏ２　　　　　　　　　　第２の回転中心軸線
　Ｏ３、Ｏ３’、Ｏ３’’　第３の回転中心軸線
　Ｏ４、Ｏ４’、Ｏ４’’　第４の回転中心軸線
　Ｏ５　　　　　　　　　　第２の軸機構の回転中心軸線
　Ｌ１　　　　　　　　　所定の偏心距離

Claims

　同形状である第１の歯車及び第２の歯車を所定の位相差をもって軸方向に一体化した形状を有し、入力軸によって回転する少なくとも１以上の遊星歯車と、遊星歯車の第１の歯車に噛み合う固定太陽歯車と、固定太陽歯車と異なる歯数に形成されて遊星歯車の第２の歯車に噛み合うと共に出力軸に同軸に一体化される従動太陽歯車と、を有する遊星歯車減速機において、
　前記固定太陽歯車及び従動太陽歯車は、外接歯車であり、
　前記入力軸には、入力軸の第１の回転中心軸線から所定距離偏心した第２の回転中心軸線回りに回転可能な偏心回転板が設けられ、
　前記遊星歯車には、各遊星歯車の第３の回転中心軸線から前記所定距離偏心し、かつ偏心回転板の偏心方向と同一方向に偏心した位置に軸機構が設けられ、
　前記軸機構は、前記偏心回転板に同期して第３の回転中心軸線回りに偏心回動するように前記偏心回転板に連結されることを特徴とする、遊星歯車減速機。
　前記複数の遊星歯車には、第３の回転中心軸線を対称軸とし、軸機構の中心軸線に対して対称となるように偏心する位置に設けられた第２の軸機構により、第２の軸機構の中心軸線回りに回転可能に支持される第２の偏心回転板が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の遊星歯車減速機。