JPS6088248A - 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 - 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】 技術分野 この発明は例えば遊ｂ１ｍ車装尼のＪ、うに遊！１１歯
車に対して複数個の歯車を噛合わけてなる歯巾装置にお
いて、伝達動力を複数個の歯巾に等しく分配Ｊることが
できる動力等配装置に関づるものである。

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Ｊよ
うなギャ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＠歯車としての外歯ｉｆ　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！ｌｕ
　５を噛合わば、この遊ｍ歯巾５を回動可能に支持りる
キャリア６を出力軸７に連動させている。この遊星歯車
歇措では、第２図に示１ように、各遊星歯車５の中心間
距−ｉ　１１　、ｌ＃びに各遊星歯車５と外歯中３どの
中心間ｖ＋ｒ　ｒａ　ｌ−２が完全に一致りると、８遊
星歯中５とも等分に配Ｈされるため、各歯車３．／１．
５にび（差がｈりれは、０伺が各Ｍ星歯車５に平均して
かがり、８歯中３．４゜５は予期した強さを発揮してＪ
＆Ｑ　１ＦＩＪ騒音も生じないのであるが、実際には前
記１１．Ｌ２を完全に一致きせることは勤（〕＜、ヌ各
沿甲歯車５の軸受部分や各歯巾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周動であ
り、有効イＣ動り等配装置の開発は大きな技術的課題Ｃ
ある。

１］的 この発明の目的は、中心歯巾にり；１しｃ噛合う複数個
の歯車、例えば前述したように中心歯巾どじての外歯車
に噛合う各遊星１ψ１中に（１荷が等分にがかるように
構成づることにより、歯巾機構の小Ｊｌｌｉ化を図ると
どしに、振動騒音を防１１・Ｊることが−（きる動力等
配装置を４ｆｔ！　（ｌすることにある。

発明のイ１■成 本発明はこの目的を達成リペく、中心歯車３に対して噛
合う複数個の歯車５をそれぞれ円４い軸８上に軸り向へ
移動可能に組付Ｃノ、該歯巾５群に生ずる円すい軸小径
端向きの１１１力がγｉしくなろ−ように釣合わせ装置
１′１．１８Ａと１８８と２０．２６．３０ど３Ｌ３５
と３６ど３８を設りたらのである。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Ｊれば、
その大きさに比例して円すい軸小径嘩向きの推力を生ず
るので、この推力が等しくなるようにし−（ｔ５ｃＪ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Ｊい軸８Ｆに
組１りけであるから、これが円１い軸８の大径端に向っ
て移動１れば、軸受隙間Ｓが小さくなり、円１い軸８の
中心線からの歯車５の片よりｅｌが小さくなり、歯車５
は第１２図の矢印Ａに示づ駆動方向に逆らって移Ｏ」シ
、動力分担は増大づる。逆に、歯車５が円づい軸ε３の
小径喘に向って移動りれば、軸受隙間Ｓが大きくなり、
円づい軸８の中心線からの歯車５のハよりＣ２が人きく
なり、歯１１５は第１４図の矢印Ａに示づ駆動方向に逃
げるので、動力分担は減少りる。以トにＪ：す、この発
明では、動力分担の大小に比例してＪｌｔ力が変化づる
佐賀を利用し、動力分担の小さい歯巾５、？ｌ”Ｊわち
推ノｊの小さい歯車５　ＬＪ前記４１（力釣合わじ装置
により円づい軸大径端に向って押込まれ、歯車５が円す
い軸大（￥端に向って移Ｗｈ　して、動力分担が増大す
るようにし、又、動力弁１１３の大きい歯車５、すなわ
ち推力の大きい歯車５は前記１１Ｌ力釣合わせ装置によ
り円づい軸小径端に向って押し出され、歯車５が円すい
１１１１小径端に向って移動して、動力分担が軽減づる
Ｊ：うにし、複数個の歯車５の推力を等しくすることに
よつＣ１動力を等配さｌるようにしたものである。

実施例 以下、この発明をｉｉ図に示す゛ギ−７−ドし一夕の減
速機構に具体化した第一実施例を第３図〜第″１４図に
従って説明すると、り（４図に示りＪ、う１ご、ｎす記
キ１７リア６の一側面には３本の円づ゛い軸８を１２０
１１間隔で固着し、イの先Ｑス：にｌ；Ｌ　！４’ｒ　
！５．６図に示づ受板９を固定している。この受板９に
ｔ、１球状凹面１０を設けである。この受板９の球状凹
面１０側には第７．８図に示づように球状凸面１２を有
する１「力受板１１を絹（＝Ｊけである。この推ツノ受
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（ブてあり、この球状四面１３に球面座金１
４を嵌込み、これを歯Φ５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ど：１ニヤリア６との間に組伺けであ
る。

このような構成において、３個の歯車５に４１する円ず
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）は円ずい軸小径端に
向って移動し、推力の小ざい歯車５は円覆い１１１大径
端に向って押し込まれることになる。

前述のＪ、うに、円りい軸８トて山中５が円すい　゛軸
８の小径端に向って移動づれば、動力分担がｌ、Ｊ減し
で１「力も小さく’Ｊす、又、歯車５が円づい軸８の大
径端に向っＣ移動づれは、動ツノ分１１］が増大してｉ
ｆｆ力も大きくイｒす、１１１力が等しくなっｌごどこ
ろで動力分担も等しくなって、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図に基づいて詳述づる。

第９図に示ずｖＡ１１５の位置ｅは、第１０図の矢Ｅｌ
］Ａで示づ駆動方向に円づい軸８の中心から歯車５の中
心はｅＱだ（プ進んでいる。

第１１図に示づ山中５の位置、ずなわ１５歯車５が円す
い軸８の大径端に移動した位置ぐは、軸受隙間Ｓが小さ
くなり、第１２図の矢印へ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ｅｌとなって小さ
くなる。歯車５は駆動方向に逆らって移動づ゛るから、
動力分担は増大し、歯車５に生ずる円りい軸小径喘向き
の１１１力ち人さくなる。

第１３図に承り（ｄｉ　Ｉ　りの位置、すなわら南中５
が円Ｊい軸８の小ｉ￥端に移動した（ｉ’７貿では、軸
受隙間Ｓが人さくなり、第１４図の矢印Δで示づ駆動方
向に円１い６１１８の中心から山中５５の中心３１ての
距離はＣ２となつ（人さくなる。山中５は駆動方向に移
動！Ｉるから、ｍｈ力分１１．１は減少し、Ｉ’ｌｌ’
ｌ中に生ずる円づい軸８の小径端向きの推力ら小さくな
る。

なお、歯車５は第１０図、第１２図及び第１４図の矢印
△で承り方向に円すい軸８を駆動づるのであるから、歯
車５の軸受１７は円りい軸８のハ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Ｃ，歯巾５の軸受１
７どして滑り軸受を採用した場合のものであるが、第１
５図〜第２４図に示づ第二実施例は、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（ｑ剣状こ
ろ軸受を採用したものであり、１１１力釣合わせ装置は
中央を支点とするてこ１８ａ　、１８ｂ　、２０の組合
わせとなっている。

第１６四において、歯車５に生ずる円づい軸小径端向き
の１１１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
中央に設りた球状凸面１９で、第２１，２２図に承り第
二のでこ２ｏの球状凹面２１に嵌込まれ、第二のでこ２
０は第１６図及び第１７図に示すようにその中央に設り
た球状凸面２２で、キレリア６に対して円−リい軸８を
介して固定した第２３．２４図に示す受板２３の球状凹
面２４に１■込まれ−（いる。

従って、第１５図において山中５）Δの４１力ど歯車５
Ｂの１８力とは第一のてこ′１ε１△ににり釣合い、又
、歯車５Ｃの推力と山車５Ｄのｉｔ力とは第一のてこ１
８１３により釣合うことになる。そして、歯車５△のＪ
ｌｔ力と歯車５日のＪＩＦ力を加えた力がり〕−のてこ
１８Δと第二のてこ２０との連結部２（Ｃ１（球状凹凸
面２１．１９）に作用りるとともに、山中５Ｃの推力と
歯車５Ｄの推力を加えた力が第一のでこ１８Ｂと第二の
てこ２０との連結部２０ｂ　（球状凹凸面２’ｌ、１９
）に作用し、第二のでこ２０はその中火の球状凸面２２
で受板２３により支えられているので、−ツノの連結部
２０ａに作用覆るツノともう一プｊの連結部２０ｂに作
用づるカとは釣合うことになる。イの結宋、４　ｆｆＱ
の山中５Ａ、５８．５０．５１）に生す゛るｍツノを釣
合ゎりことができ、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’？＋第三実施例は、歯車５
の数が２個の場合であり、歯車５（，１生ずる推力は球
面座金１４を介し−ｉ（’Ｕこ２６で受止め、このてこ
２６はその中央に設りた球状凸面２７て、キレリア６に
対し円すい輔８を介して固定した受（歿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１
い軸小径端向辷＼の推力を釣合わけることができ、動力
等配が行われる。

第２７図及び第２８図に示覆第四実施例Ｃは、６個の歯
車５に生ずる推力を、３個のに３０と、揺動可能に支持
された推力受板３１との組合わけ（二より釣合わけるこ
とにしである。６飼の歯車５のうち２個の歯車の１１（
力（Ｊそれぞれ−に３０により等しくなり、その合ｈ１
力が３個のに３０の中央に作用し、その合４カは推ノＪ
９板３１の３個所で受り止める。ＩＷｊｊ受板３１はそ
の球状凸面３２を、キャリア６に対して円すい１１１１
＋　８を／’ｒ　Ｌ／　Ｃ固定した受板３３の球状凹面
３４で支持しであるから、揺動可能である。従って、６
個の歯車５の推力を等しく覆ることができ、動ノＪＷ配
が行われる。

第２９図に示す第五実施例では、歯車５に生ずる推力を
ピストン３５により受」Ｌめ、ピストン３５はシリンダ
３６に嵌込んである。シリンダ３Ｇはキ１／リア６に対
しＣ円１い軸８を介して固定した受板３７に固定しであ
る。

この構成では、歯車５に生ずる円Ｊい軸小径端向きの１
汗力はピストン３５に伝わり、シリンダ３６内に充填し
た流体に流体圧を発生させることになる。シリンダ３６
内の流体は連通管３８により、他の歯１］５に対応覆る
シリンダ３６内の流体と流通できるようにしであるので
、各シリンダ３６内の流体圧は等しくなって１１［ツノ
も等しくなり、動力等配が行われる。

なお、この第五実施例では、山中５の軸受１７としてス
ラスト玉軸受針状ころす１１１受が採用されている。２
５１；Ｌ　遊び取りのための聞ばＡ：＞　’７：ある。

第３０図及び第３１図に示１第六実施例は、この発明を
′Ｍ星歯車別４１゛４以外の歯車装置に応用したもので
あって、入力＠２に固定した夕１歯、＋１３と出力軸７
に固定した可動内歯車４の間（Ｊ複数個の中間歯車５を
噛合わけ、この中間歯車５を固定支軸８にまり回動可能
に支承している。でし′Ｃ，第３１図に示Ｊように、こ
の固定支軸８の形状並びにこの固定支軸８に対づる中間
歯車５の取（；Ｉ構造は、前記第一実施例と同様になっ
ている。又、前記第二実施例、第三実施例、第四実施例
、第１１実施例をこの歯車装置に応用りるこｂｉＪ能゛
（ある。

なお、前記各実施例では減速歯車装置を例シ１ζしたが
、これらの入力軸と出ツノ軸とを３ｔに用い°（増速機
構としても応用づることもてきる。

又、前記実施例に限らり゛、次のＪ、うに構成ηること
も可能である。

（イ）前記実施例では、七〜夕軸２から中心歯１２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
成して行っているが、モータ軸２と外ｍｔｉ３との間に
他の連動機搭を介在さゼることｂできる。なお、キせリ
ア６と出力軸との連動の場合も同様である。

（ロ）ｍ星歯車纒構は一段のものを例示したが、二段以
ｌ−の減速のものにも応用づることができる。

（ハ）支軸８のテーパーの向きを逆にり゛ることができ
る。

（ニ）前記各実施例におりる球状凸面と球状凹面どによ
る軸受構造としては、円づい面どボールとの組合わびぐ
もＪ、い。

（ホ）歯車５の数は２個以−ＦＬＬ−あれば任意であり
、王の数に合わけ−（てこの数ｔ）決まる。

効果 以上ｉｉＴ述したように本発明によれば、中心歯！１１
３に対して噛合う複数個の）＋１ｉｌｉ１１５をそれぞ
れ円りい軸８土に軸方向ｌ＼移動できるように絹イ・Ｈ
ノ、該南中５　ＩＣＹに生ずる円Ｊい軸小径端向ぎσ）
ＪＵ力を前記１１［力釣合わけ装置ＩＶｉ１１，１８Δ
と１８１３ど２０．２６．３０ど３’ｌ、３５ど３６ど
３８にＪ：り等しくするたりの構造で、各歯１１５）の
負荷の等配を容易かつ確実に行うことが′Ｃ′さ、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
にづることができ、実用効果し人さい動力等配性能を付
与できる歯車装置を提供覆ることができるので、動力等
配歯車！！ｉ＠とじ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Ａ７−トし−９の減速機構を示す断面
図、第２図はその遊星山車機構部分のみを示す概略図、
第３図へ・第１／ｉ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ｉＥ面図、第８図は４１ｆ力受板の断面図、第
９図は円り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Ｘ　１−　Ｘ　’Ｉ線…ｉ面図
、第１′１図は円す−い軸上の遊星歯車が円覆い１咄大
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図は円りい軸上
の遊星歯車が円りい情小径端寄りに移動しｌこ状態を示
づ部分断面図、第１４図は第１３図のＸ３　Ｘ３線断面
図、第１５図〜第２７１図は第二実施例を示し、第１５
図は遊星歯車機構を示づ正面図、第１６図は第１５図の
Ｙ　１−Ｙ　’Ｉ線断面図、第１７図は第１５図のＹ２
−Ｙ２２線断図、８ｆ１１８図は第１５図のＹ３−Ｙ３
３線断図、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２
４図は受板の断面図、第２５図は第三実施例にｄ５いで
てこと受板との組付状態を承り正面図、第２６図（よそ
の縦断面図、第２７図【よ第四実施例においでてこと推
力受板との組付状態を示４１面図、第２８図は第２７図
の７−Ｚ線断面図、第２９図は第１ｉ実施例を示す部分
断面図、負’！　３０図は第六実施例にかかる歯車装置
の概略図、第３１図はその部分断面図である。 モータケース１、七−夕軸（人力軸）２、外歯車（中心
歯車）３、固定内歯中（１す動向山車）４、遊星歯車く
中間歯車）５、＝１′□トすｊ７６、出力軸７、円づい
軸（固定支軸）８、受板９、球状凹面１０、推力受板１
１、球状凸面′１２、球状凹面１３、球面座金１４、座
金１５、遊び取りコイルはね１６、軸受１７、第一でこ
１８へ、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、遊ひ
取り１１１１はね２５、てこ２６、球状凸面２７、受板
２８、球状凹面２９、に３０．１１［力受板３１、球状
凸面３２、受板３３、球状四面３／１１ピストン３！′
］、シリンダ３６、受恢３７、連通管３８、駆動力のｆ
１用方向Δ、り’Ｉｌｌ受１ｉＥｉ間Ｓ、片よりＧＯ，
０１，（！２゜特許出願人　富士変）十機株式会社 新　荘　江　− 郷　睦　和 代　理　人　弁理士　恩　＋Ｕ　＋＋１，１　宜第２４
図　１ｉ２３図 暑 第２１１ ら 第３０ｗ１第３１［

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心歯車と、これと噛合うように各円づい軸上に軸
   方向へ移動可能に取イ」（づだ複数個の歯車と、該歯車
   群に生ずる円づい軸小径端向き推力の釣合わけ装置とを
   有りることを特徴とりる円り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ｌ装置は中火を支点とじＣ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
   （〕るようにした１１［）ｊ受板又はによりなる特許請
   求の範囲第１項に記載の円づい軸と歯車推力釣合わＩ！
   装じどを用いた動力等配歯車装置。 ３、釣合わ０１は３個の遊星歯車に対応してそのＪ１１
   力を受けるようにした１枚のｉｌｆｌ受力よりなる特許
   請求の範囲第２珀に記載の円り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、釣合わけ装置は４個の遊星歯車のうち隣接Ｊる遊星
   歯車の１１１力を受番）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として揺動可能な第二にど
   Ｊ：りなる特許請求の範囲第２項に記載の円づい軸と歯
   車ＩＩツノ釣−合わせ装置とを用いた動力等配歯車装置
   。 ５、釣合ねｔ！装置は２個の遊星歯車に対応してその推
   力を受（）るようにした１枚の（−こにりなる特許請求
   の範囲第２　ｊｒｌに記載の円すい６１１と歯車１１１
   力釣合わｌ装置とを用いた動力等配南中’１￥　ｉＦＪ
   。 ６、釣合わＩ！装「イは６個の遊星歯車のうら隣接りる
   ２個の遊星歯Ｔ１１のｌｌｆツノを受（〕る３間のてこ
   と、これらのてこ間に連結され中央を支点どし゛（揺動
   可能なｌｌｔｌ受力とよりなる’ｌ”ｉ　Ｗ’ｌ請求の
   範１ｆ１１第２項に記載の円すい軸と歯車１１１力釣合
   わｌ！ＷＦｆとを用いた動力等配歯車装置。 ７、釣合ね「装置は複数個の歯車に生ずる円すい軸小径
   端向ｔ　）ｒｙ力を受りるように配置したピストン及び
   シリンダ並びに各シリンダ内の流体が流通できるように
   構成した連通管よりなる１１丁許請求の範囲第１項に記
   載の内寸い軸と歯１ｊ　１１ｆツノ釣合わＶ装置とを用
   いた動力等配歯車装置。