JPH0218456B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は例えば遊星歯車装置のように遊星歯
車に対して複数個の歯車を噛合わせてなる歯車装
置において、伝達動力を複数個の歯車に等しく分
配することができる動力等配装置に関するもので
ある。

従来技術 従来、この種の歯車装置の一例として、第１図
に示すようなギヤードモータの減速機構がある。
この減速機構では、モータケース１内に支承され
たモータ軸２を太陽歯車としての外歯車３に連動
させ、この外歯車３と固定内歯車４との間に３個
の遊星歯車５を噛合わせ、この遊星歯車５を回動
可能に支持するキヤリア６を出力軸７に連動させ
ている。この遊星歯車機構では、第２図に示すよ
うに、各遊星歯車５の中心間距離Ｌ１並びに各遊
星歯車５と外歯車３との中心間距離Ｌ２が完全に
一致すると、各遊星歯車５とも等分に配置される
ため、各歯車３，４，５に誤差がなければ、負荷
が各遊星歯車５に平均してかかり、各歯車３，
４，５は予期した強さを発揮して振動騒音も生じ
ないのであるが、実際には前記Ｌ１，Ｌ２を完全
に一致させることは難しく、又各遊星歯車５の軸
受部分や各歯車３，４，５にも必ず誤差があるた
め、この等配は実質的には非常に困難であり、有
効な動力等配装置の開発は大きな技術的課題であ
る。

目 的 この発明の目的は、中心歯車に対して噛合う複
数個の歯車、例えば前述したように中心歯車とし
ての外歯車に噛合う各遊星歯車に負荷が等分にか
かるように構成することにより、歯車機構の小型
化を図るとともに、振動騒音を防止することがで
きる動力等配装置を提供することにある。

発明の構成 本発明はこの目的を達成すべく、中心歯車３
と、この中心歯車３と噛合うように各円すい軸上
８にこの軸心方向へ移動可能、かつ回動可能に取
付けた複数個の歯車５と、中央を支点として揺動
可能に支持され、各遊星歯車との対応位置におい
て同歯車の推力を受けるようにした推力受板１
１，３１及び／又はてこ１８Ａ，１８Ｂ，２０，
２６，３０にて構成されるとともに、前記歯車５
群に生ずる円すい軸の小径端向きの推力を釣合わ
せる釣合わせ装置とを設けたものである。その原
理の概略について述べると、複数個の歯車５に回
転力が作用すれば、その大きさに比例して円すい
軸小径端向きの推力を生ずるので、この推力が等
しくなるようにしておけば、歯車５に作用する回
転力も等しくなり、動力等配が行われることにな
る。複数個の歯車５は円すい軸８上に組付けてあ
るから、これが円すい軸８の大径端に向つて移動
すれば、軸受隙間Ｓが小さくなり、円すい軸８の
中心線からの歯車５の片よりｅ１が小さくなり、
歯車５は第１２図の矢印Ａに示す駆動方向に逆ら
つて移動し、動力分担は増大する。逆に、歯車５
が円すい軸８の小径端に向つて移動すれば、軸受
隙間Ｓが大きくなり、円すい軸８の中心線からの
歯車５の片よりｅ２が大きくなり、歯車５は第１
４図の矢印Ａに示す駆動方向に逃げるので、動力
分担は減少する。以上により、この発明では、動
力分担の大小に比例して推力が変化する性質を利
用し、動力分担の小さい歯車５、すなわち推力の
小さい歯車５は前記推力釣合わせ装置により円す
い軸大径端に向つて押込まれ、歯車５が円すい軸
大径端に向つて移動して、動力分担が増大するよ
うにし、又、動力分担の大きい歯車５、すなわち
推力の大きい歯車５は前記推力釣合わせ装置によ
り円すい軸小径端に向つて押し出され、歯車５が
円すい軸小径端に向つて移動して、動力分担が軽
減するようにし、複数個の歯車５の推力を等しく
することによつて、動力を等配させるようにした
ものである。

実施例 以下、この発明を第１図に示すギヤードモータ
の減速機構に具体化した第一実施例を第３図〜第
１４図に従つて説明すると、第４図に示すよう
に、前記キヤリア６の一側面には３本の円すい軸
８を120度間隔で固着し、その先端には第５，６
図に示す受板９を固定している。この受板９には
球状凹面１０を設けてある。この受板９の球状凹
面１０側には第７，８図に示すように球状凸面１
２を有する推力受板１１を組付けてある。この推
力受板１１には球状凸面１２の反対側において球
状凹面１３を３箇所設けてあり、この球状凹面１
３に球面座金１４を嵌込み、これを歯車５に接触
させている。歯車５の反対側には座金１５を組付
け、遊び取りのためのコイルばね１６を歯車５と
キヤリア６との間に組付けてある。

このような構成において、３個の歯車５に生ず
る円すい軸小径端向きの推力に差があれば、推力
受板１１は自由に揺動し、推力の大きい歯車５は
円すい軸小径端に向つて移動し、推力の小さい歯
車５は円すい軸大径端に向つて押し込まれること
になる。

前述のように、円すい軸８上で歯車５が円すい
軸８の小径端に向つて移動すれば、動力分担が軽
減して推力も小さくなり、又、歯車５が円すい軸
８の大径端に向つて移動すれば、動力分担が増大
して推力も大きくなり、推力が等しくなつたとこ
ろで動力分担も等しくなつて、動力等配が行われ
ることになる。

さらに、歯車５の軸方向移動による動力分担の
変動を第９図〜第１４図に基づいて詳述する。

第９図に示す歯車５の位置では、第１０図の矢
印Ａで示す駆動方向に円すい軸８の中心から歯車
５の中心はｅ０だけ進んでいる。

第１１図に示す歯車５の位置、すなわち歯車５
が円すい軸８の大径端に移動した位置では、軸受
隙間Ｓが小さくなり、第１２図の矢印Ａで示す駆
動方向に円すい軸８の中心から歯車５の中心まで
の距離はｅ１となつて小さくなる。歯車５は駆動
方向に逆らつて移動するから、動力分担は増大
し、歯車５に生ずる円すい軸小径端向きの推力も
大きくなる。

第１３図に示す歯車５の位置、すなわち歯車５
が円すい軸８の小径端に移動した位置では、軸受
隙間Ｓが大きくなり、第１４図の矢印Ａで示す駆
動方向に円すい軸８の中心から歯車５の中心まで
の距離はｅ２となて大きくなる。歯車５は駆動方
向に移動するから、動力分担は減少し、歯車に生
ずる円すい軸８の小径端向きの推力も小さくな
る。

なお、歯車５は第１０図、第１２図及び第１４
図の矢印Ａで示す方向に円すい軸８を駆動するの
であるから、歯車５の軸受１７は円すい軸８の片
側周面に油膜を介して接触する。

前記第一実施例は歯車５の数が３個で、歯車５
の軸受１７として滑り軸受を採用した場合のもの
であるが、第１５図〜第２４図に示す第二実施例
は、歯車５の数が４個で、歯車５の軸受１７とし
てスラスト玉軸受付針状ころ軸受を採用したもの
であり、推力釣合わせ装置は中央を支点とするて
こ１８ａ，１８ｂ，２０の組合わせとなつてい
る。

第１６図において、歯車５に生ずる円すい軸小
径端向きの推力は球面座金１４により、第１９，
２０図に示す第一のてこ１８ａ，１８ｂに伝わ
る。第一のてこ１８ａ，１８ｂは第１８図に示す
ようにその中央に設けた球状凸面１９で、第２
１，２２図に示す第二のてこ２０の球状凹面２１
に嵌込まれ、第二のてこ２０は第１６図及び第１
７図に示すようにその中央に設けた球状凸面２２
で、キヤリア６に対して円すい軸８を介して固定
した第２３，２４図に示す受板２３の球状凹面２
４に嵌込まれている。

従つて、第１５図において歯車５Ａの推力と歯
車５Ｂの推力とは第一のてこ１８Ａにより釣合
い、又、歯車５Ｃの推力と歯車５Ｄの推力とは第
一のてこ１８Ｂにより釣合うことになる。そし
て、歯車５Ａの推力と歯車５Ｂの推力を加えた力
が第一のてこ１８Ａと第二のてこ２０との連結部
２０ａ（球状凹凸面２１，１９）に作用するとと
もに、歯車５Ｃの推力と歯車５Ｄの推力を加えた
力が第一のてこ１８Ｂと第二のてこ２０との連結
部２０ｂ（球状凹凸面２１，１９）に作用し、第
二のてこ２０はその中央の球状凸面２２で受板２
３により支えられているので、一方の連結部２０
ａに作用する力ともう一方の連結部２０ｂに作用
する力とは釣合うことになる。その結果、４個の
歯車５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄに生ずる推力を釣合
わすことができ、動力の等配が行われる。

なお、第１６図に示す２５は遊び取りのための
皿ばねである。

第２５図及び第２６図に示す第三実施例は、歯
車５の数が２個の場合であり、歯車５に生ずる推
力は球面座金１４を介しててこ２６で受止め、こ
のてこ２６はその中央に設けた球状凸面２７で、
キヤリア６に対し円すい軸８を介して固定した受
板２８の球状凹面２９に支持されているので、２
個の歯車５に生ずる円すい軸小径端向きの推力を
釣合わせることができ、動力等配が行われる。

第２７図及び第２８図に示す第四実施例では、
６個の歯車５に生ずる推力を、３個のてこ３０
と、揺動可能に支持された推力受板３１との組合
わせにより釣合わせることにしてある。６個の歯
車５のうち２個の歯車の推力はそれぞれてこ３０
により等しくなり、その合計力が３個のてこ３０
の中央に作用し、その合計力は推力受板３１の３
個所で受け止める。推力受板３１はその球状凸面
３２を、キヤリア６に対して円すい軸８を介して
固定した受板３３の球状凹面３４で支持してある
から、揺動可能である。従つて、６個の歯車５の
推力を等しくすることができ、動力等配が行われ
る。

第２９図及び第３０図に示す第六実施例は、こ
の発明を遊星歯車機構以外の歯車装置に応用した
ものであつて、入力軸２に固定した外歯車３と出
力軸７に固定した可動内歯車４の間に複数個の中
間歯車５を噛合わせ、この中間歯車５を固定支軸
８により回動可能に支承している。そして、第３
０図に示すように、この固定支軸８の形状並びに
この固定支軸８に対する中間歯車５の取付構造
は、前記第一実施例と同様になつている。又、前
記第二実施例、第三実施例、第四実施例をこの歯
車装置に応用するこも可能である。

なお、前記各実施例では減速歯車装置を例示し
たが、これらの入力軸と出力軸とを逆に用いて増
速機構としても応用することもできる。

又、前記実施例に限らず、次のように構成する
ことも可能である。

(イ) 前記実施例では、モータ軸２から中心歯車と
しての外歯車３への連動はモータ軸２に直接外
歯車３を形成して行つているが、モータ軸２と
外歯車３との間に他の連動機構を介在させるこ
ともできる。なお、キヤリア６の出力軸との連
動の場合も同様である。

(ロ) 遊星歯車機構は一段のものを例示したが、二
段以上の減速のものにも応用することができ
る。

(ハ) 支軸８のテーパーの向きを逆にすることがで
きる。

(ニ) 前記各実施例における球状凸面と球状凹面と
による軸受構造としては、円すい面とボールと
の組合わせでもよい。

(ホ) 歯車５の数は２個以上であれば任意であり、
その数に合わせててこの数も決まる。

効 果 以上詳述したように本発明によれば、中心歯車
３と、この中心歯車３と噛合うように各円すい軸
上８にこの軸心方向へ移動可能、かつ回動可能に
取付けた複数個の歯車５と、中央を支点として揺
動可能に支持され、各遊星歯車との対応位置にお
いて同歯車の推力を受けるようにした推力受板１
１，３１及び／又はてこ１８Ａ，１８ｂ，２０，
２６，３０にて構成されるとともに、前記歯車５
群に生ずる円すい軸の小径端向きの推力を釣合わ
せる釣合装置を設けるだけの構造で、各歯車５の
負荷の等配を容易かつ確実に行うことができ、ひ
いては振動騒音を極力防止するとともに、装置全
体を小型にすることができ、実用効果も大きい動
力等配性能を付与できる歯車装置を提供すること
ができるので、動力等配歯車装置として優れた発
明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のギヤードモータの減速機構を示
す断面図、第２図はその遊星歯車機構部分のみを
示す概略図、第３図〜第１４図は第一実施例を示
し、第３図は遊星歯車機構を示す正面図、第４図
はその縦断面図、第５図は受板の正面図、第６図
は受板の断面図、第７図は推力受板の正面図、第
８図は推力受板の断面図、第９図は円すい軸上の
遊星歯車の中央位置を示す部分断面図、第１０図
は第９図のX1―X1線断面図、第１１図は円すい
軸上の遊星歯車が円すい軸大径端寄りに移動した
状態を示す部分断面図、第１２図は第１１図の
X2―X2線断面図、第１３図は円すい軸上の遊星
歯車が円すい軸小径端寄りに移動した状態を示す
部分断面図、第１４図は第１３図のX3―X3線断
面図、第１５図〜第２４図は第二実施例を示し、
第１５図は遊星歯車機構を示す正面図、第１６図
は第１５図のY1―Y1線断面図、第１７図は第１
５図のY2―Y2線断面図、第１８図は第１５図の
Y3―Y3線断面図、第１９図は第一てこの正面
図、第２０図は第一てこの断面図、第２１図は第
二てこの正面図、第２２図は第二てこの断面図、
第２３図は受板の正面図、第２４図は受板の断面
図、第２５図は第三実施例においててこと受板と
の組付状態を示す正面図、第２６図はその縦断面
図、第２７図は第四実施例においててこと推力受
板との組付状態を示す正面図、第２８図は第２７
図のＺ―Ｚ線断面図、第２９図は第五実施例にか
かる歯車装置の概略図、第３０図はその部分断面
図である。 モータケース１、モータ軸（入力軸）２、外歯
車（中心歯車）３、固定内歯車（可動内歯車）
４、遊星歯車（中間歯車）５、キヤリア６、出力
軸７、円すい軸（固定支軸）８、受板９、球状凹
面１０、推力受板１１、球状凸面１２、球状凹面
１３、球面座金１４、座金１５、遊び取りコイル
ばね１６、軸受１７、第一てこ１８Ａ，１８Ｂ、
球状凸面１９、第二てこ２０、球状凹面２１、球
状凸面２２、受板２３、球状凹面２４、遊び取り
皿ばね２５、てこ２６、球状凸面２７、受板２
８、球状凹面２９、てこ３０、推力受板３１、球
状凸面３２、受板３３、球状凹面３４、駆動力の
作用方向Ａ、軸受隙間Ｓ、片よりｅ０，ｅ１，ｅ
２。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心歯車と、 この中心歯車と噛合うように各円すい軸上にこ
   の軸心方向へ移動可能、かつ回動可能に取付けた
   複数個の歯車と、 中央を支点として揺動可能に支持され、各遊星
   歯車との対応位置において同歯車の推力を受ける
   ようにした推力受板及び／又はてこにて構成され
   るとともに、前記歯車群に生ずる円すい軸の小径
   端向きの推力を釣合わせる釣合わせ装置と を設けたことを特徴とする円すい軸と歯車推力釣
   合わせ装置とを用いた動力等配歯車装置。 ２ 釣合わせ装置は３個の遊星歯車に対応してそ
   の推力を受けるようにした１枚の推力受板よりな
   る特許請求の範囲第１項に記載の円すい軸と歯車
   推力釣合わせ装置とを用いた動力等配歯車装置。 ３ 釣合わせ装置は４個の遊星歯車のうち隣接す
   る遊星歯車の推力を受ける一対の第一てこと、こ
   の第一てこ間に連絡され中央を支点をして揺動可
   能な第二のてことよりなる特許請求の範囲第１項
   に記載の円すい軸と歯車推力釣合わせ装置とを用
   いた動力等配歯車装置。 ４ 釣合わせ装置は２個の遊星歯車に対応してそ
   の推力を受けるようにした１枚のてこよりなる特
   許請求の範囲第１項に記載の円すい軸と歯車推力
   釣合わせ装置とを用いた動力等配歯車装置。 ５ 釣合わせ装置は６個の遊星歯車のうち隣接す
   る２の遊星歯車の推力を受ける３個のてこと、こ
   れらのてこ間に連結され中央を支点として揺動可
   能な推力受板とよりなる特許請求の範囲第１項に
   記載の円すい軸と歯車推力釣合わせ装置とを用い
   た動力等配歯車装置。