JPH04266646A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックラッシュを減じ
うる遊星歯車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーボモータの回転の伝達、精密加工機
械の駆動などのために用いる歯車装置は、増、減速、回
転伝達機能に加えて回転の遊びを有することなくその回
転を精度よく負荷に伝達することが必要となる。このよ
うな用途で用いる歯車装置においては、歯車間のバック
ラッシュを減じることが要請され、このために従来、次
のような種々な提案がなされている。■　　歯車を歯厚
により選別し、最小のバックラッシュとなるように組み
合わせるもの。■　　歯車の中心間距離を調整するもの
。■　　噛合する歯車の片方を軸方向に分割した分割歯
車としその分割歯車の一方を他方に対して、回転方向の
角度ズレを与えてボルト等の固定手段により固定するも
の。■　　噛合するはすば歯車の片方を軸方向に分割し
た分割歯車とし、その一方の分割歯車を他方に対して軸
方向に位置ズレさせてボルト等の固定手段により固定す
るもの。 ■　　転位量を軸方向に変化させる等により歯厚を軸方
向に変化させた一対の歯車を、変化方向を逆にかつ相対
位置を軸方向に調節可能としかつ固定するもの。

【０００３】他方、歯車装置として遊星歯車装置が、入
出力軸が同芯しかもコンパクト、軽量という特性により
多用されている。しかしながら、前記した■〜■の提案
は、いずれも、公転する歯車を有しない歯車装置に採用
しうるものであり、公転する遊星歯車、しかも内歯車の
内部で公転する遊星歯車を具え、さらに遊星歯車が内歯
車と太陽歯車とに同時に噛合する遊星歯車装置において
は、使用に伴う歯車の摩耗に伴う調整のためには装置全
体を分解しなければならず、そのままでは到底採用しが
たい。

【０００４】又■の提案のものも、高精度の歯車が前提
となること、測定、選別等に多大の手間を要する他、運
転による噛合い時の油の逃げ等のためにバックラッシュ
を過少とすることはできず、さらに長期使用後の摩耗に
よるバックラッシュの増加を調整しえないという課題が
あるなど、比較的歯車数の多い遊星歯車装置には採用し
がたい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、バックラッ
シュを調整でき、入出力軸間の遊びを減じうる遊星歯車
装置の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、太陽歯車、該
太陽歯車と同芯な内歯車、及び前記太陽歯車と同芯な回
転軸からのびるキャリアに枢支され前記太陽歯車と内歯
車とに噛合する遊星歯車を具えるとともに、前記内歯車
は軸方向に分割した第１、第２の内分割歯車からなり、
かつ遊星歯車は軸方向に分割されかつ前記第１、第２の
内分割歯車に夫々噛合する第１、第２の遊星分割歯車を
含むとともに、第１、第２の内分割歯車の内の１つに対
する他の相対角度を調整する角度設定手段を具えてなる
遊星歯車装置である。

【０００７】

【作用】内歯車Ｉと、遊星歯車Ｐとを軸方向に分割した
第１、第２の内分割歯車Ｉａ、Ｉｂおよび第１、第２の
遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂを噛合させる。又角度設定手段
により第１、第２の内分割歯車Ｉａ、Ｉｂの一方を相対
回転させる。その結果、第１、第２の遊星分割歯車Ｐａ
、Ｐｂは角度が相対的にズレルことにより、第１、第２
の遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂの歯は、太陽歯車Ｓの１つの
歯の両歯面、１つの歯溝を挟む両歯面に近づくことがで
き、バックラッシュを減じうる。しかも各第１、第２の
遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂは、太陽歯車Ｓとの噛合い面の
反対側にはバックラッシュ分に相当する空隙を生じる。 このように、バックラッシュを減じつつ油の逃げ等のた
めの空隙を保ちうる。又角度設定手段により、バックラ
ッシュを０に近づけることも、希望の小さなバックラッ
シュを付与するなど自在に調整できる。

【０００８】

【実施例】図１１〜１３は、太陽歯車Ｓと、内歯車Ｉと
、キャリヤＣに枢支される遊星歯車Ｐとを有する遊星歯
車装置の基本構成を示し、内歯車Ｉを固定した図１１は
プラネタリ型、太陽歯車Ｓを固定した図１２はソーラ型
、キャリヤＣを固定した図１３はスター型と通称され、
本発明の遊星歯車装置１は、何れの型の遊星歯車装置に
も採用できる。

【０００９】本発明の遊星歯車装置は、内歯車Ｉ、遊星
歯車Ｐを夫々軸方向に分割した第１、第２の内分割歯車
Ｉａ、Ｉｂ、第１、第２の遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂを具
え、図８はプラネタリ型、図９はソーラ型、図１０はス
ター型に応用した本発明の概念図を示している。なお内
歯車Ｉが回転する図９のソーラ型、図１０のスター型で
は、第１、第２の内分割歯車Ｉａ、Ｉｂの相対角度を設
定する角度設定手段として、静止時に両者を固定するボ
ルト等の固定具が用いられる。なおこの場合にも、装置
の一部の取外しによって調整できかつ固定しうる。

【００１０】図１、図２はプラネタリ型に採用した一実
施例を示す。

【００１１】本発明の遊星歯車装置１は、太陽歯車Ｓと
、内歯車Ｉと、キャリヤＣに枢支される遊星歯車Ｐとを
有し、又内歯車Ｉと、遊星歯車Ｐとは、軸方向に分割さ
れることにより第１、第２の内分割歯車Ｉａ、Ｉｂ、第
１、第２の遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂを形成する一方、本
例では内分割歯車Ｉａ、Ｉｂには角度設定手段３が設け
られ、又各歯車Ｓ、Ｉ、Ｐは夫々ケース１０に納設され
る。

【００１２】前記ケース１０は、脚１１と一体な中央の
円筒部１２を有するケース本体１４と、その入力側に配
されかつ前記中央の円筒部１２と同心な後の円筒部１６
を有する後ケース体１５と、前記ケース本体１４の出力
側を閉じる前ブラケット１７とからなる。

【００１３】前記太陽歯車Ｓは、本実施例では、例えば
入力軸である第１軸２０と一体に形成され、又前記キャ
リヤＣは、前記第１軸２０と同心かつ前記前ブラケット
１７に枢支される例えば出力軸である第２軸２１を用い
て形成される。

【００１４】第２軸２１は、前ブラケット１７から突出
する突出部２３と、この突出部２３に連なる支持部２４
と、該支持部２４に段差２５を介して連なる大径のボス
部２６と有し、該ボス部２６には、半径方向外向きに鍔
状にのびかつ前記キャリヤＣを形成するための膨出部２
９を設け、かつ後端には凹部３０を形成する。

【００１５】該第２軸２１は、前記前ブラケット１７の
孔部に設ける２つの前後の軸受３２、３２により前記段
差２５を後の軸受３２に接して前記支持部２４を枢支さ
れる。なお軸受３２、３２間には、その外輪に接して隔
置するカラーを設けるとともに、前記前ブラケット１７
にボルト止めされかつシールを有する前カバー３３が、
前側に位置する軸受３２の外輪を保持しうる。

【００１６】前記第１軸２０は、突出部３５と、それに
連なる支持部３６と、該支持部３６に段差３７を介して
連なる継ぎ部３９とをへて、前記太陽歯車Ｓをなす歯車
部４０を設けかつその前端の継ぎ部を隔てて、前記第２
軸２１後端の前記凹部３０に設ける軸受４２が取付く受
部４３を設けている。又第１軸２０は、前記支持部３６
が、後ケース体１５の孔部に設ける軸受４４で支持され
ることによって、前記軸受４２、４４により、出力軸２
１と同心に支持される。

【００１７】なお後ケース体１５の後面には、前記軸受
４４の外輪を押圧しかつシールを有する前カバー４６を
ボルト止めする。又前記軸受４４が、前記段差３７に内
輪が当接することによって、入力軸２０と、出力軸２１
とは、軸受３２、４２、４４によって軸方向への移動不
能に支持される。

【００１８】前記キャリヤＣは、前記出力軸２１の前記
膨出部２９と、前記遊星歯車Ｐを枢支し前記膨出部２９
から軸方向後方に夫々のびる複数本の支持ピン５１─、
該支持ピン５１の間に配され軸方向にのびるとともにカ
ラー６０が外挿される複数本の結合ピン５２─と、前記
支持ピン５１─、結合ピン５２─の後端で、前記遊星歯
車Ｐを挟んで配される支持リング５３とからなる。前記
支持ピン５１は、前記遊星歯車Ｐを枢支する枢支部５５
の前端にフランジを介して、前記膨出部２９に等角度ピ
ッチで挿通されかつネジ止めされる固定部５７を具える
。

【００１９】又前記結合ピン５２は、前記膨出部２９と
前記支持リング５３との間を隔置する前記カラー６０の
中心孔に挿通され、又カラー６０は、基部６１の前後端
に、夫々段差を介して、膨出部２９に嵌入する小径の挿
入部６４、前記支持リング５３に嵌入する小径の挿入部
６５を設けており、従って結合ピン５２を、大径のワッ
シャを介して螺締することによって、膨出部２９と支持
リング５３とを一体に強固に固定する。又前記支持ピン
５１の枢支部５５の後端を、前記支持リング５３の孔に
挿通しボルト結合することによって、支持ピン５１はそ
の前後でしかも等角度ピッチで強固に軸方向に固定でき
る。

【００２０】前記支持ピン５１の枢支部５５に枢着する
前記遊星歯車Ｐは、本実施例では、同巾で軸方向に分割
されしかも歯車諸元が同一な遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂか
らなり、ともに前記第１軸２０に設ける太陽歯車Ｓに、
夫々半径方向内側で噛合する。又遊星分割歯車Ｐａ、Ｐ
ｂは、内歯車Ｉと半径方向外側で噛合し、又この内歯車
Ｉは、同一の歯車諸元を有する内分割歯車Ｉａ、Ｉｂと
して、軸方向に２分割され、又内分割歯車Ｉａは遊星分
割歯車Ｐａに、又内分割歯車Ｉｂは遊星分割歯車Ｐｂに
夫々噛合う。

【００２１】前記内分割歯車Ｉａは、前記後ケース体１
５の前記円筒部１６の内面かつ前方部で内方にのびる内
フランジ部７０の内周面に形成される。なお後ケース体
１５と一体、又は該後ケース体１５に適宜の手段で固定
される別体のリング状体としても形成でき、該内分割歯
車Ｉａは静止した内歯車を構成する。他方、内分割歯車
Ｉｂは、前記内分割歯車Ｉａに対して相対角度を調節し
うる角度設定手段３が形成される調節リング７１の内周
面に形成される。

【００２２】調節リング７１は、前記内フランジ部７０
と、ケース本体１４の円筒部１２の内面かつ後方部から
内方に突出する内フランジ部７２との間の円周溝に嵌ま
り合う環状かつ内周面に前記内分割歯車Ｉｂを設けた基
環７４と、該基環７４の外周面から半径方向外向きに、
前記ケース１０に設ける切欠き周溝７６を越えて外に突
出するレバー部７５とからなる。又調節リング７１には
、前記基環７４の前記レバー部７５を挟む外周面及び両
側面にシールリング７９…を介在させることにより、前
記ケース１０との間を軸封し、内部の潤滑材の漏出を防
止する。

【００２３】前記角度設定手段３は、本実施例では、前
記レバー部７５と、該レバー部７５を周方向に揺動調節
する調節金具９０からなる。

【００２４】該調節金具９０は、前記ケース１０の円筒
部１２、１６又は脚１１等から突出する軸受部９３で回
動可能に枢支されるネジ軸９４と、該ネジ軸９４を挿通
する頭部９５に前記レバー部７５で支持される軸部９６
を設けた揺動金物９７と、前記頭部９５の両面で前記ネ
ジ軸９４に螺合するナット９９、９９とからなり、前記
一方のナット９９を螺進退しかつ他方のナット９９を締
付けることにより、レバー部７５は螺進退とともに円周
方向に回動調節しうる。なお前記揺動金物９７の軸部９
６は、調節後においてナット１００により締付けられ、
固定される。

【００２５】なお角度設定手段３として、前記調節金具
９０を用いるものの他、図４、５に示すように、例えば
ケース１０から突出する張出し片１０１を設け、かつ前
記レバー部７５と該張出し片１０１との一方に長孔１０
２を設けるとともに、該長孔１０２を通るボルトを用い
て、前記レバー部７５を適宜の角度で調整、固定するも
のなど、前記レバー部７５を揺動させかつ固定しうるも
のであれば、種々な手段が利用できる。又図３、４に示
すように、例えば遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂの一方にボス
部１０４を延在させそのボス部に他方を枢着することも
できる。なお遊星歯車Ｐには適宜の軸受を用いて枢着さ
せる。

【００２６】遊星歯車装置１において、前記角度設定手
段３によって、調節リング７１を、前記レバー部７５を
介して内分割歯車Ｉｂを、他方の固定した内分割歯車Ｉ
ａに対して相対的に回転させる。その結果を、図２にお
いて、その左半分で、内分割歯車１ａと遊星分割歯車Ｐ
ａとの噛合を、右半分で内分割歯車１ｂと遊星分割歯車
Ｐｂとの噛合を示している。なお同図は、噛合っていな
い歯を省略し示している。

【００２７】図３は、太陽歯車Ｓと、内分割歯車Ｉａ及
びそれに噛み合う遊星分割歯車Ｐａを実線で、他方の内
分割歯車Ｉｂ及びそれに噛み合う遊星分割歯車Ｐｂを一
点鎖線で概略的に示している。図３から明らかなように
、内分割歯車Ｉｂの相対回動によって、遊星分割歯車Ｐ
ｂはα°回転する結果、内分割歯車Ｉａ、内分割歯車Ｉ
ｂは、遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂの夫々反対側の歯面Ｔａ
、Ｔｂで噛み合うとともに、遊星分割歯車Ｐａ、遊星分
割歯車Ｐｂは、太陽歯車Ｓとは、例えば１つの歯の各反
対の歯面Ｔｓ１、Ｔｓ２で噛合することとなり、その結
果、各歯車間で生じるバックラッシュを減じ、遊星歯車
装置１の歯車間のバックラッシュに伴う遊びを低減しう
る。

【００２８】なお角度設定手段３による設定に際して、
遊星歯車装置１に、主として用いる回転方向が存在する
ときには、該回転方向に対して、静止した内分割歯車Ｉ
ａ、遊星分割歯車Ｐａが、力伝達のために噛合する向き
に調節する。又内分割歯車Ｉａ、Ｉｂ、遊星分割歯車Ｐ
ａ、Ｐｂの一方を、バックラッシュ除去用として小幅に
設定するときにも同様な向きに調節する。

【００２９】図６、図７は、第１軸２０を、ケース１０
にボルト止めされる固定金具１１０のボス１１２によっ
て固定するとともに、内歯車Ｉを回転させる図９に示す
ソーラ型の遊星歯車装置として形成された他の実施例を
示している。又内歯車Ｉは、軸方向に分割した内分割歯
車Ｉａ、Ｉｂからなるとともに、内分割歯車Ｉａからの
びる筒状体１１４を、前記固定金具１１０の前記ボス１
１２に２つの軸受１１３、１１３で回転可能に支持して
いる。なおこの筒状体１１４には、入力用の歯車１１５
がキー止めされる。

【００３０】又本実施例では、前記内分割歯車Ｉｂは、
内分割歯車Ｉａの前端の外周壁１１６内に嵌合されるリ
ング体からなり、又角度設定手段３は、例えば前記内分
割歯車Ｉｂに設ける長孔１１７を挿通し、かつ他方の内
分割歯車Ｉａに対して相対角度をかえて固定しうるボル
ト１１９からなる。又該角度設定手段３により内分割歯
車Ｉａ、Ｉｂ間の相対角度をかえることにより、同様に
バックラッシュを低減しうる。さらに本発明の遊星歯車
装置１は、図１０に示したスター型としても形成でき、
さらに、噛み合う各歯車の歯数比が同一であれば、分割
された各内分割歯車Ｉａ、Ｉｂ、遊星分割歯車Ｐａ、Ｐ
ｂにおいて、歯厚、歯巾などをかえ歯車緒元の異なる歯
車を用いるなど、本発明の遊星歯車装置は種々変形しう
る。

【００３１】又本発明の遊星歯車装置は、いわゆる増減
速機単体として用いうる他、各種のモータを一体に組込
んだモータ付けとしても形成できる。さらに軸方向に分
割した各遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂを、別個の支持ピン５
１で枢支されることもでき、さらに角度設定手段として
、一方の内分割歯車に形成したウォームホイールを、ウ
ォームによって回転させるもの、又ネジなどを用いるリ
ンクを介して回転させるもの、さらにはバネを用いてパ
ックラッシュを除去するものを採用するなど、本発明の
遊星歯車装置は種々変形できる。

【発明の効果】このように本発明の遊星歯車装置は、内
歯車Ｉ、遊星歯車Ｐをともに軸方向に分割した内分割歯
車Ｉａ、Ｉｂ、遊星分割歯車Ｐａ、Ｐｂを用い、かつ角
度設定手段により内分割歯車Ｉａ、Ｉｂの相対角度を調
整することによって、歯車間のバックラッシュを減じ、
遊びを減じた遊星減速装置を提供しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す軸方向断面図である。

【図２】その左右で断面位置をかえたその横断面図であ
る。

【図３】作用を示す線図である。

【図４】他の態様を示す軸方向の断面部分図である。

【図５】その横断面図である。

【図６】他の実施例を示す軸方向の断面図である。

【図７】その横方向断面部分図である。

【図８】プラネタリー型として採用れた本発明の遊星歯
車装置の線図である。

【図９】ソーラ型として採用された本発明の遊星歯車装
置を示す線図である。

【図１０】スター型として採用された本発明の遊星歯車
装置の線図である。

【図１１】プラネタリー型の遊星歯車装置を示す線図で
ある。

【図１２】ソーラ型の遊星歯車装置を示す線図である。

【図１３】スター型の遊星歯車装置を示す線図である。

【符号の説明】

Ｃ　　キャリヤ Ｉ　　内歯車 Ｉａ、Ｉｂ　　内分割歯車 Ｐ　　遊星歯車 Ｐａ、Ｐｂ　　遊星分割歯車 Ｓ　　太陽歯車 ３　　角度設定手段 １０　　ケース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】太陽歯車、該太陽歯車と同芯な内歯車、及
   び前記太陽歯車と同芯な回転軸からのびるキャリアに枢
   支され前記太陽歯車と内歯車とに噛合する遊星歯車を具
   えるとともに、前記内歯車は軸方向に分割した第１、第
   ２の内分割歯車からなり、かつ遊星歯車は軸方向に分割
   されかつ前記第１、第２の内分割歯車に夫々噛合する第
   １、第２の遊星分割歯車を含むとともに、第１、第２の
   内分割歯車の内の１つに対する他の相対角度を調整する
   角度設定手段を具えてなる遊星歯車装置。