JPH06337043A - 遊星歯車式伝導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力板などに焼結金属を用いた遊星歯車式伝
導装置において、軸受と出力軸間の焼付け現象や、内歯
ケースの内周面の内歯歯車と噛合う遊星歯車の磨耗、歯
倒れ現象を防止すること。 【構成】 出力板及び内歯ケースの両方あるいはいずれ
か一方を、含浸材で封孔処理された焼結金属で構成する
ことによって、軸受から流出した油が出力板に吸浸され
ることがなく、また、焼結金属で構成された内歯ケース
の空孔は封孔処理されているため、内歯ケースと遊星歯
車間のグリースが内歯ケースに吸浸されることがないた
め、長時間駆動させても、軸受と出力軸との焼付け現象
や、内歯歯車と噛合う遊星歯車の磨耗や歯倒れ現象が、
生じなくなり、長時間の安定駆動が実現できるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遊星歯車式伝導装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な遊星歯車式伝導装置は図
６のように構成されている。図６は減速段が１段の例を
示している。

【０００３】円板状の金属から成る太陽板１の一方の面
に中心部には、金属の太陽歯車２が圧入固着され、他方
の面の同一円周上において等間隔に複数個、例えば、３
個の金属から成る遊星軸３が圧入固着されている。

【０００４】これらの各遊星軸３にはそれぞれ同一歯数
の遊星歯車４が回動自在に嵌合されていて、各遊星歯車
４は、下側（図６において）の蓋体５の中央の穴５ａか
ら挿入されたモータ等の駆動軸６ａに固着された入力歯
車６に噛合され、且つ、円筒状の金属から成る内歯ケー
ス７の内周面の内歯歯車８に噛合されていて、前記内歯
歯車８内を自転運動しながら前記入力歯車６の周りを公
転運動するものであって、１段の前段減速段を構成して
いる。

【０００５】円板状の金属から成る出力板９の一方の面
の中心部には、出力軸１０がローレット１０ａによって
固着され、他方の面の同一円周上において等間隔に複数
個、例えば、３個の金属から成る遊星軸１１が圧入固着
されている。

【０００６】これらの各遊星軸１１にはそれぞれ同一歯
数の遊星歯車１２が回動自在に嵌合されていて、各遊星
歯車１２は、前記太陽板１に固着された太陽歯車２に噛
合され、且つ、前記内歯ケース７の内歯歯車８に噛合さ
れていて、前記内歯歯車８内を自転運動しながら前記太
陽歯車２の周りを公転運動するものであって、最終減速
段を構成している。

【０００７】内歯ケース７の上下両端には、蓋体５及び
１３がネジ１４及び１５によって固定されていて、上側
（図６において）の蓋体１３の中央の穴１３ａには、含
油軸受１６が圧入固着されている。

【０００８】前記出力軸１０は含油軸受１６の軸穴１６
ａに収容され、先端部が外方へ突出している。従って、
モータ等の駆動軸６ａの回転は、入力歯車６から前段減
速段と最終減速段とを経て、減速された出力軸１０の回
転として伝達される。

【０００９】しかして、遊星歯車式伝導装置では、太陽
歯車、遊星歯車、内歯歯車相互間での多数の同時噛合せ
が極めて精密に行なわれなければならないため、太陽板
１への太陽歯車２や遊星軸３の取付位置精度、出力板９
への出力軸１０や遊星軸１１の取付位置精度等について
厳しい管理が要求される。このため前記従来の遊星歯車
式伝導装置では、製造時における金属加工での寸法管理
を厳しくするため、遊星歯車式伝導装置は高価なものと
ならざるを得なかった。

【００１０】また、太陽板１には別体の太陽歯車２や遊
星軸３が固着され、出力板９には別体の出力軸１０や遊
星軸１１が固着されているため、回転によって連続、断
続に負荷が加わると、これらの固着部がゆるんだりスリ
ップするおそれがあった。

【００１１】そこで、これらの問題を解決するため、本
出願人は太陽板１と太陽歯車２、遊星軸３とを金属粉末
で一体成形した焼結金属で構成し、また、出力板９と出
力軸１０、遊星軸１１とを同じく金属粉末で一体成形し
た焼結金属で構成した遊星歯車式伝導装置を提案した
（特願平４−１０２０６９）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに出力板などを焼結金属で構成した遊星歯車式伝導装
置では、 （イ）出力板を焼結金属で構成した場合、連続的に長時
間駆動させると、含油軸受と出力軸との焼付け現象が発
生する場合があり、回転が停止してしまうこともあっ
た。

【００１３】（ロ）さらに、内歯ケースも焼結金属で構
成した場合、連続的に長時間駆動させると、内歯歯車と
噛合う遊星歯車の磨耗、歯倒れが生じる場合があり、回
転が停止してしまうこともあった。

【００１４】この原因は次のように考えられる。含油軸
受は周知のとおり焼結金属から成り、多数の空孔が形成
されていて、この空孔に油が含浸されたものである。出
力軸の回転によって含油軸受との摩擦で摩擦熱が生じる
と、この摩擦熱によって含油軸受の空孔中の油が膨張す
るため軸穴へ流出して、出力軸との間の潤滑剤の役目を
果たす。そして流出した油は、空孔の多い含油軸受の端
部から毛細管現象によって吸浸されて含油軸受内に戻さ
れる。このように含油軸受中の油は摩擦熱によって軸穴
へ流出し、再び含油軸受内に戻されるといういわゆるポ
ンピング作用によって循環している。

【００１５】しかるに、含油軸受に側方に位置する出力
板を前記したように焼結金属によって構成すると、含油
軸受から流出した油の一部が出力板の空孔に吸浸され
て、含油軸受へ吸浸される油の量が減少する。このため
に、含油軸受中の油が損失されて、前記（イ）のよう
に、含油軸受と出力軸間の焼付け現象が生じると考えら
れる。

【００１６】また、内歯ケースと遊星歯車の噛合いを円
滑にするためにグリースが塗られているが、内歯ケース
を前記したように焼結金属で構成すると、このグリース
が内歯ケースの空孔に吸浸されてグリースの量が減少す
るために、噛合せの円滑性が失われる。このため、前記
（ロ）のように内歯歯車と噛合う遊星歯車の磨耗、歯倒
れの現象が生じると考えられる。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、出力
板及び内歯ケースの両方あるいはいずれか一方を、含浸
剤で封孔処理した焼結金属で構成したことを特徴として
いる。

【００１８】

【作用】このため、本発明の遊星歯車式伝導装置では、
焼結金属で構成された出力板の空孔は封孔処理されてい
るため、含油軸受から流出した油が出力板に吸浸される
ことがなく、また、焼結金属で構成された内歯ケースの
空孔は封孔処理されているため、内歯ケースと遊星歯車
間のグリースが内歯ケースに吸浸されることがないた
め、長時間駆動させても、軸受と出力軸との焼付け現象
や、内歯歯車と噛合う遊星歯車の磨耗や歯倒れ現象が、
生じなくなり、長期間の安定駆動が実現できる。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の実施例に係る遊星歯車式伝導装置
の分解斜視図、図２は図１の要部断面図である。

【００２０】図１、２に示すように、円板状の太陽板２
１と、太陽板２１の一方の面の中心部から垂直に突設さ
れた太陽歯車２２と、他方の面の同一円周上の等間隔の
位置から垂直に突設された３本の遊星軸２３とが、金属
（例えば純鉄）粉末を加圧成形し焼結し、含浸剤（油又
は樹脂）が含浸されて封孔処理された焼結金属で、一体
成形されている。なお、一体成形の際に、図１に示すよ
うに、前記太陽歯車２２の軸部に円弧の一部を直線で均
等に結んだ、いわゆる、おにぎり形状のめくら穴２２ａ
を形成すると、成形時に成形型から離型するのに、真空
状態をなくすことができ、一体成形品が抜け易くなる。

【００２１】また、図３に示すようにこの一体成形時
に、太陽歯車２２の基部にリング状の凹部状の溝２２ｂ
を形成し、基部をＲ形状２２ｃにすることにより、Ｒ形
状は金型よりの離型時の亀裂防止に役立ち、溝形状は太
陽板２１とその上側（図２において）遊星歯車との接触
面積を少なくし抵抗を減少することができ、さらに、溝
形状は前記太陽歯車２２の基部まで正常な歯形を確保で
きる。

【００２２】また、図４に示すように、一体成形時に、
太陽板２１には３本の遊星軸２３の基部を囲むように且
つ各遊星軸２３間を連結するようにリング状の段状凸部
２４を形成すると、太陽板２１の遊星軸２３側の面の中
心部近傍に注入したグリースが太陽板２１の回転時の遠
心力で外方に流出するのを、この段状凸部２４の段差に
よって防ぐことができる。

【００２３】なお、本実施例の一体成形した遊星軸は３
本であるが、図５に示すように太陽板２１の中心からの
半径の異なる位置に，さらに他の３本の遊星軸２３ｂを
１本おきに形成することにより、１つの一体成形品で、
３本１組の計６本の遊星軸を設け、１本おきのいずれか
の１組を選ぶことによって、異なる仕様の出力を得るこ
とが可能である。なお、図５に示すように半径の異なる
１本おきの遊星軸２３ｂの先端に凹部２３ｃを形成すれ
ば，１本おきの種別が容易となる。

【００２４】前記構成の太陽板２１に一体成形された３
本の遊星軸２３にそれぞれ同一歯数の遊星歯車２５が回
動自在に嵌合されて、前段減速段Ａが構成されている。

【００２５】本実施例では、この前段減速段Ａは図２に
示すように３段に構成されていて（図１では１段を省
略）、一番下側（図１、２において）の前段減速段の各
遊星歯車２５は、蓋体２６の中央の穴２６ａから挿入さ
れたモータ２７の駆動軸２８に固着された入力歯車２９
に噛合され、且つ、円筒状の内歯ケース３０の内周面の
内歯歯車３１に噛合されていて、前記内歯歯車３１内を
自転運動しつつ前記入力歯車２９の周りを公転運動す
る。

【００２６】そして、その上側の前段減速段の各遊星歯
車２５はその前段の太陽歯車２２に噛合され、且つ内歯
歯車３１に噛合されていて、内歯歯車３１内を自転運動
しつつ太陽歯車２２の周りを公転運動する。

【００２７】さらに、円板状で中央に取付穴３２ａを有
する出力板３２と、出力板３２の前段減速段Ａ側の面の
同一円周上の等間隔の位置から垂直に突設された３本の
遊星軸３３とが、金属（例えば純鉄）粉末を加圧成形し
焼結した後、含浸剤（油又は樹脂）が含浸されて空孔が
封孔処理された焼結金属で、一体成形されている。

【００２８】また、太陽板２１の場合と同様に、一体成
形時に、出力板３２には３本の遊星軸３３の根元を囲む
ように且つ各遊星軸３３間を連結するように細いリング
状の段状凸部３４を形成すると、遊星軸３３側の面の中
心部近傍に注入したグリースが出力板３２の回転時の遠
心力で外方に流出するのを、この段状凸部３４の段差に
よって防ぐことができ、長期間にわたり潤滑性を保持で
きる。

【００２９】出力板３２と遊星軸３３とが一体成形され
た焼結金属は、多数の空孔を有しているが、この空孔は
含浸剤（例えば油あるいは樹脂）で封孔処理されてい
る。即ち、油あるいは樹脂が含浸されて空孔が埋められ
ている。

【００３０】出力板３２の中心部には、出力軸３５がロ
ーレット３６によって固着されている。また、前記遊星
軸３３にはそれぞれ同一歯数の遊星歯車３７が回動自在
に嵌合されて、最終減速段Ｂを構成している。

【００３１】これらの遊星歯車３７は、前段減速段Ａの
最も上（図２において）の太陽板２１に固着された太陽
歯車２２に噛合され、且つ、前記内歯ケース３０の内歯
歯車３１に噛合されていて、前記内歯歯車３１内を自転
運動しながら前記太陽歯車２２の周りを公転運動する。

【００３２】内歯ケース３０は、中央に穴３８を有する
円板状の蓋部３０ａと、内周面に内歯歯車３１が形成さ
れ、且つ軸方向の複数のネジ穴３９が形成された円筒部
３０ｂとが、金属（例えば純鉄）粉末を加圧成形し焼結
し、樹脂が含浸されて空孔が封孔処理された焼結金属に
よって、一体成形されている。

【００３３】焼結金属で構成された内歯ケース３０は、
多数の空孔を有しているが、この空孔は含浸剤（例えば
油あるいは樹脂）で封孔処理されている。即ち、油ある
いは樹脂が含浸されて空孔が埋められている。しかし
て、含浸剤として油を用いると、滲み出した油がモータ
２７内部あるいは組み込み機器へ流入して、モータ性能
への影響あるいは組み込み機器への影響を及ぼす場合が
あるので、樹脂を含浸させることが望ましい。

【００３４】内歯ケース３０の蓋部３０ａの穴３８に
は、含油軸受４０が圧入固着されていて、含油軸受４０
の中央の軸穴４０ａに、出力軸３５が回動自在に収容さ
れ、その先端部が外方へ突出している。

【００３５】内歯ケース３０の円筒部下端のネジ穴（図
示せず）には、図１に示すように下側から前記蓋体２６
がネジ４１ａでネジ止めされ、また、図１、２に示すよ
うに２つのネジ穴３９に上側から、蓋体２６の下面に接
触させたモータ２７が、ネジ４１ｂでネジ止めされてい
る。

【００３６】モータ２７の駆動軸２８の先端の入力歯車
２９の回転は、３段の前段減速段Ａと最終減速段Ｂを経
て、減速された出力軸３５の回転として伝達される。

【００３７】出力軸３５の回転による摩擦熱で、含油軸
受４０内の油は膨張して軸穴４０ａへ流出するが、含油
軸受４０の側部の出力板３２の空孔は樹脂又は油が含浸
されて封孔されているので、油は出力板３２に吸収され
ることがない。このため、流出した油は含油軸受４０の
空孔に毛細管現象で吸浸されて戻り、損失することなく
ポンピング作用で循環するので、長期間駆動しても軸受
と出力軸間の焼付け現象が生じることがなくなる。ま
た、含油軸受４０に内歯ケース３０が接触しているが、
焼結金属で構成された内歯ケース３０の空孔も樹脂で封
孔されているので、油が内歯ケース３０に吸浸されず、
含油軸受４０の油の損失は生じない。

【００３８】また、焼結金属から成る内歯ケース３０
は、樹脂が含浸されて空孔が封孔されているから、内歯
ケース３０と遊星歯車２５、３７の噛合いを円滑にする
ために塗布されたグリースが、内歯ケース３０に吸浸さ
れることがないため、長期間駆動しても円滑な噛合いが
持続され、遊星歯車３５、３７の磨耗や歯倒れが生じな
くなる。

【００３９】なお、前記実施例では、出力板３２、内歯
ケース３０のいずれも焼結金属で構成した例を示した
が、出力板３２、内歯ケース３０のいずれか一方を封孔
処理された焼結金属で構成し、他方は通常の金属で構成
してもよい。

【００４０】また、前記実施例では、出力板３２に別体
の出力軸３５を固着しているが、出力軸３５も出力板３
２及び遊星軸３３とともに一体成形してもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出力板及び内歯ケースの両方あるいはいずれか一方を封
孔処理された焼結金属で構成しているので、含油軸受か
ら流出する油が出力板に吸浸されることがなく、また内
歯ケースに遊星歯車間のグリースが吸浸されることがな
くなるため、出力軸の焼付け現象や、遊星歯車の磨耗、
歯倒れ現象が生じなくなり、長期間の安定駆動が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る遊星歯車式伝導装置の分
解斜視図。

【図２】図１の要部断面図。

【図３】図１の太陽歯車の要部断面図。

【図４】太陽板の実施例を示す斜視図。

【図５】太陽板の他の実施例を示す斜視図。

【図６】従来の一般的な遊星歯車式伝導装置の構成を示
す断面図。

【符号の説明】

２１ 太陽板 ２２ 太陽歯車 ２３ 遊星軸 ２５ 遊星歯車 ２６ 蓋体 ２７ モータ ２９ 入力歯車 ３０ 内歯ケース ３１ 内歯歯車 ３２ 出力板 ３３ 遊星軸 ３５ 出力軸 ３７ 遊星歯車 ４０ 含油軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸穴を有する軸受と、 内周面に内歯歯車が形成された内歯ケースと、 太陽板の前記軸受側の面の中心部に太陽歯車が配設さ
   れ、該太陽板の他方の面に複数個の遊星軸が配設され、
   該複数個の遊星軸にそれぞれ遊星歯車が回動自在に嵌合
   された少なくとも１個以上の前段減速段と、 出力板の前記軸受側の面の中心部に出力軸が配設され、
   該出力板の他方の面に複数個の遊星軸が配設され、該複
   数個の遊星軸にそれぞれ遊星歯車が回動自在に嵌合され
   た最終減速段とを備え、 前記出力軸が前記軸受の軸穴に回動自在に嵌合され、前
   記最終減速段の遊星歯車が前記前段減速段の太陽歯車に
   噛合された状態で、前記最終減速段及び前記前段減速段
   が前記内歯ケース内に組み込まれて、前記最終減速段及
   び前段減速段の各遊星歯車が前記内歯ケースの内歯歯車
   に噛合されて自転運動しつつ公転運動する遊星歯車式伝
   導装置において、 前記出力板及び前記内歯ケースの両方あるいはいずれか
   一方を、含浸剤で封孔処理された焼結金属によって構成
   したことを特徴とする遊星歯車式伝導装置。