JPS63214545A - 遊星歯車伝導装置の太陽ピニオン軸保持機構 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、遊星歯車伝導装置の太陽ピニオン軸保持機
構に関する。更に詳しくは太陽ピニオン軸をペースとす
る回転機構部のダイナミックアンバランス補正手段を構
成することによって回転機構の軸心を維持して噛合の安
定化を計り、振動、騒音を低減して装置の寿命を延長し
、かつ、前記振動、騒音等が問題になる音響機器等にも
広範囲に用いられるようにした遊星歯車伝導装置の太陽
ピニオン軸保持機構に関する。

（従来の技術） 従来この種の装置の一例として例えば特開昭６１−３１
７４０号公報記載の〔遊星歯車式減速機〕に就いて、そ
の特許請求の範囲等を下記する。

この装置は「１個のリングギヤと、複数個のプラネット
ギヤと、１組のプラネットキャリヤと、１個のサンギヤ
とを備えた遊星歯車１段減速機を■ユニットとし、複数
個のユニットの軸心を揃えて筒状のケース内に収納し、
かつ、前記ユニットの外周に突起を設けるとともに、前
記筒状ケースの内面に該突起と係合する害を設けて、ユ
ニットのケースに対する軸心方向の摺動を妨げろことな
（軸心まわりの回動を係止したことを特徴とする多段の
遊星歯車式減速機」である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の遊星歯車１段減速機を
１ユニツトとし複数個のユニットの細心を揃え筒状ケー
ス内に収納した回転機構の装置において、１段目ユニッ
トのサンギヤは筒状ケースの底部で支持されたモータ入
力軸の上端部に設けられ、その回転により自転する複数
個のプラネットギヤで公転するプラネットキャリヤは上
下２枚の板がプラネットシャフトで連結され、２段目ユ
ニットのす／ギヤはその一端が前記プラネットキャリヤ
の１枚の板に固着されているのみで、他端のプラネット
ギヤが噛合する部分はフリーとなっている。このように
一端のみが固定された状態では１段目ユニットのサンギ
ヤ以降の２，３・・・ｎ段目ユニットのサンギヤは細心
が不安定になることは明白である。前記、細心が振れる
とそれに伴なって噛合も不安定になり振動、騒音等が発
生するため使用箇所が限定されろばかりでな（、噛合い
の摩耗により寿命が短縮される欠点は致命的な問題であ
り各ユーザから指摘されていた。

本発明者は、このような上記問題点を排除する為に、こ
れらのサンギヤ（以下、太陽ピニオンと言う）のシャフ
ト（以下、太陽ピニオン軸と言う）が貫通して回転する
太陽ピニオン軸受を軸≦・に配位したインナーギヤを配
置した構成で、太陽ピニオン軸を軸に・で保持する機構
にすることによって回転機構の’ｔｏ；Ｇを維持し噛合
の安定化を計り、振動、騒音を低減して装置の寿命を延
長し、かつどのような箇所にも広範囲に使用可能な遊星
歯車伝導装置の太陽ピニオン軸保持機構を提供すること
を目的としたものである。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために本発明の遊星歯車伝導装
置の太陽ピニオン＠保持機構は、軸、−で回転駆動する
太陽ピニオンに外接し、ハウジング内に係止されたイン
ナーギヤに内接して自転する複数個の遊星ピニオンと、
当該遊星ピニオンの自転を遊星的公転運動に変換伝達す
る遊星軸を等配しその’ｔＩ１．ｚに太陽ピニオン軸固
定部を設けた伝導円盤とを具備した遊星歯車伝導装置で
あって、上記インナーギヤの軸心・に、一端を前記伝導
円盤に固定し他端に太陽ピニオンを有する太陽ピニオン
軸が貫通して保持される太陽ピニオン軸受を配位してな
り、太陽ピニオン軸をペースとする回転機構部のダイナ
ミツク・アンバランス補正手段を１構成して問題解決手
段としたものである。

（作　用） 以上の如（構成された本発明の遊星歯車伝導装。

置の太陽ピニオン軸保持機構の作用は、太陽ピニオンが
例えば右方向に回転すると、これに外接し、さらにハウ
ジングに固定されたインナーギヤに内接噛合している遊
星ピニオンは、太陽ピニオンの駆動によりインナーギヤ
と噛み合いなから太陽ピニオンの外周を右方向に遊星的
公転運動をする。

その際、インナーギヤの太陽ピニオン軸受を貫通する太
陽ピニオン軸の後端と、遊星ピニオンを軸支する遊星軸
とが挾持されている伝導円盤は右方向に公転し、太陽ピ
ニオン軸が太陽ピニオン軸受で保持されたその先端の太
陽ピニオンは外接した遊星ピニオンと軸９”間距離を保
って噛み合い。

かつ、太陽ビニオフｍに固定された伝導円盤も軸に・支
持されるので遊星ピニオンの公転中心が安定し、また、
遊星ピニオンとインナーギヤも一定の軸り間距離を維持
して噛合するため太陽ピニオン軸、および、伝導円盤の
＠１℃・は振れることなく至極安定に作用することとな
り、技術的課題は解決するに至るのである。

（実施例） 以下、本発明の好適な一実施例として遊星歯車式３段減
速機を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はその
要旨を超えない限り下記例によ−って限定されるもので
はない。

第１図は一実施例の組立断面図、第２図は第１図の分解
斜視図である。

以下、アルファベットの大文字はその記号の名称をあら
れし、それに続く数字はユニットの段数を示す。Ｕのみ
の場合は減速機ユニット全般を示し、Ｕ−３は３段目の
減速機ユニット、Ｅ−１は１段目ユニットの太陽ピニオ
ンである。

Ｕは減速機ユニットで、本実施例では１段目の減速機ユ
ニットＵ−１，２段目の減速機ユニットＵ−２、および
、３段目の減速機ユニットＵ−３からなる３段ユニット
減速機であり、その外形寸法は直径１６ｍｍ、モータを
除外した全長が２３ｍｍと、かなり小形化されている。

Ｅは太陽゛ピニオン、Ｄは太陽ピニオン軸である。

１は駆動モータで、そのモータシャフトを１段目ユニッ
トの太陽ピニオ；／＠Ｄ　−ｔとしたその先端に１段目
ユニットの太陽ピニオンに−１を設け２．３段目ユニッ
トの太陽ピニオンに−２、Ｅ−３は２，３段目ユニット
の太陽ピニオン軸Ｄ−２、Ｄ−３の先端に設けているっ
また、太陽ピニオンｌｌｌＩＤ−２〜３の後端には伝導
円盤Ｐの開口部５との固定用のローレット２が刻まねて
いる。

Ａ−１，Ａ−２はインナーギヤで下部内周に内歯３がイ
ンボリュート歯形で、外周には外歯４が台形歯形で形成
されている。そのインナーギヤＡ−り、Ａ−２の内歯３
には、太陽ピニオンＥに外接する遊星ピニオンＢが内接
して噛合している。

Ｓは太陽ピニオン軸受で、１段目ユニットの太陽ピニオ
ン軸受Ｓ−１は１段目ユニットのイ／す一ギー？Ａ−１
に、２段目ユニットの太陽ピニオン軸受Ｓ−２は２段目
ユニットのインナーギヤＡ−２の軸たに設けられ、太陽
ピニオン軸Ｄ−２，Ｄ−３それぞれを軸振れしないよう
に軸支され、又太陽ピニオン軸受Ｓは、太陽ピニオン軸
りによって結合された伝導円盤Ｐと太陽ピニオンＥで挾
持され一定のスラストガタを保てるような形状となって
いる。

Ｂは遊星ピニオンである。不実施例ではｌユニット毎に
３個づつ設けられている。

Ｐは伝導円盤で、下面に３個の遊星ピニオンＢを軸支す
る遊星軸Ｃが、３箇所に軸芯・から等角度で円周上に等
配され、その上面、帽に・に設げられた開口部５に次段
ユニットの太陽ピニオン軸Ｄ−２またはＤ−３のローレ
ット部２が固定されている。ただし本実施例のｊ段減速
機では、３段目の伝導円盤Ｐ−３の上面軸包に出力軸６
が固定されている。

Ａ−３は３段目減速機ユニツ）Ｕ−３で前記Ａ−１，Ａ
−２と同様の歯形を内外周に設けたインナーギヤで、太
陽ピニオン軸受Ｓは無（中空で形成されている。

７はスラスト受板で中空り／グ状をなし、その外周に外
歯がインナーギヤＡの外歯４と同様の台形スプライン歯
形に形成されている。

このスラスト受板７は、３段目減速機ユニットのインナ
ーギヤＡ−３と伝導円盤Ｐ−３との間に挾持されていて
、出力＠６が１ｌＩＩｔａ・に固定された伝導円盤Ｐ−
３の下面外縁を回動自在に支持し、軸に・方向の摺動を
規制している。

８はハウジングで、上部軸尼・に出力軸６が貫通する出
力軸受９と、下部外周にモータｌとオス、メス結合する
オスネジ部１０ａおよび、ハウジング側のインロ一部１
０ｂが設けられている。

又、モータｌの駆動軸Ｄ−１側、内側面にメスネジ部１
２ａとモータ側のインロ一部１２ｂが設けて成り、前記
下部外周のオスネジ部ｔｇａとハウジング側のインロ一
部１０ｔ）とをネジ込み締結する様になっていて、その
両方を締着することにより、迅速容易に結合できるよう
に作業性が考慮されている。更に、前記ハウジング８の
内側に台形スプラインｌ’ｌを設け、前記インナーギヤ
Ａ−１〜３とスラスト受板７の外歯４の台形スプライン
歯ンｌσ力方向摺動自在に挿入され、かつ、軸ん・まわ
りの回動を係止している。

ｌはモータで、そのモータシャフトを太陽ピ二オン＠Ｄ
−１とした先端に太陽ピニオンＥ−１が設けられている
。

１３はエンドプレートでハウジングβ内のユニットＵの
軸芯方向の動きを係止して且つ、／Ａウジング８の下部
内周に固定される。

次に本実施例の遊星歯車３段減速機ユニットの総合組立
を下記に説明する。

先ず、ハウジング８の出力軸受９に出力軸６を貫通させ
て３段目減速機ユニットＵ−３を挿入、次に、２段目減
速機ユニツ）［Ｔ−２を挿入、最後に、１段目減速機二
二ツ）Ｕ−１を挿入し、エンドプレート１３を差込んで
駆動モータｌのメスネジ部１２ａに、上記ハウジング８
のオスネジ部ｌＯａを締着すれば各ユニットの入出力の
軸芯が一直線上に得られる遊星歯車３段減速機の組立は
完成する。また、ユニットの段数を増減する場合は２段
目の減速機ユニットＵ−２を増減して所定のハウジング
に組込めばよい。これらのユニット結合手段による遊星
歯車式減速機は、各入出力軸等の多少の違いはあるが共
通部品による標準化が容易で、作業性とともに製品の生
産管理に適している。

次に、この遊星歯車３段減速機の動作を第１図の組立断
面図で説明する。

１段目減速機ユニツ）Ｕ−１は、モータシャフトを太陽
ピニオン軸Ｄ−１とする先端の太陽ビニオフＢ−１が右
回転すると、それに外接し、固定されたインナーギヤＡ
−１に内接する複数個の遊星ビニオフＢ−１は複数個の
遊星軸Ｃ−１を軸に左回りに自転しながら、遊星軸Ｃ−
１を軸に・に対し等角でその外周に等配した伝導円盤Ｐ
−１は右回りとなり、複数個の遊星ピニオンＢ−１の自
転が遊星的公転運動に変換伝達されるのである。

２段目減速機ユニツ）Ｕ−２は、１段目減速機ユニッ）
Ｕ−１の伝導円盤Ｐ−１の開口部５に２段目減速機ユニ
ツ）Ｕ−２の太陽ピニオン軸Ｄ　−２のローレット２が
固定され、その太陽ピニオン軸Ｄ−２先端の太陽ピニオ
ンＢ−１が、１段目減速機ユニツ）Ｕ−１の遊星的公転
運動を継承し右回転して２段目減速機ユニットが動作す
る０３段目減速機二二ツ）Ｕ−３の動作も２段目減速機
ユニットＵ−２と同様であるが、伝導円盤Ｐ−３の開口
部５には太陽ピニオン軸りにかわり出力軸６が固定され
、その出力軸６から減速された所定の回転数が萬トルク
で出力される。

本実施例において、この遊星歯車式３段減速機は、１膜
島たりの減速比を１／４．６に設定したので総減速比は
（１／４．６）”　＝　１／９７．３３６の減速比が得
られたが、太陽ピニオン歯数、インナーギヤ歯数を適当
に設定しその組み合わせによっては減速比を多数設定す
ることが可能となっている。

本発明の太陽ピニオン軸保持機構を有する遊星歯車式３
段減速機と、従来品の遊星歯車式３段減速機とを各々数
台づつ被試験台とし、各台から発生する騒音の周波数範
囲２５〜２０，０ＯＯＨＨの平均騒音レベルを定格運転
時における運転時間と騒音の関係について測定した結果
、従来品は運転開始時に平均で５０ｄＢであったものが
、通電開始後約１００時間前後から異常騒音が発生し始
め、約３００時間経過後ＭＡＸ、５７．３ｄＢが記録さ
れた。

それに比較して本発明品は、運転開始時に平均で４５ｄ
Ｂであったものが約１００時間経過後ＭＡＸ、４７．１
ｄＢで記録され、他の数台についても急激な変化はみら
れなかった。また、寿命の比較においても従来品の寿命
より本発明品は数倍上回っているデータが記録された。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の遊星歯車伝導装置はＪ入
出力軸のベースである太陽ピニオン軸の軸部・をインナ
ーギヤの太陽ピニオン軸受で正確に捕捉したため回転機
構部のダイナミツク・アンバランス補正効果が顕著であ
って、この機構を多段に重設しても軸芯が振れることな
（各ユニットの太陽ピニオンと遊星ピニオン及び前記遊
星ピニオンとインナーギヤの容量距離が一定している為
に噛み合いが安定するため摩耗がな（、長時間の運転で
も振動、騒音が増加することなく長寿命が保証されるこ
とで致命的問題を解消した効果と、また低騒音であるた
めＯＡ機器、医療機器、ビデオ・オーディオ機器、およ
び、室内等の特に静粛を要求される箇所に設置しても、
それらの機器の性能が向上することはあっても、性能を
そこなう事な（使用箇所を厭わぬ広範囲の汎用性をもっ
ていて、それらの機器の小形化、ならびに、低コスト化
に貢献する効果は更に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる遊星歯車伝導装置の一実施例で
ある遊星歯車式３段減速機の組立断面図、第２図は第１
図の分解斜視因である。 実施例中の主な符号を下記する。 Ｕ・・・減速機ユニット、Ａ・・・インナーギヤ、Ｂ・
・・遊星ピニオン、Ｃ・・・遊星軸、Ｄ・・・太陽ピニ
オン軸、Ｅ・・・太陽ピニオン、Ｐ・・・伝導円盤、Ｓ
・・・太陽ピニオン軸受、ｌ・・・モータ、２・・・ロ
ーレット、３・・・内歯、４・・外歯、５・・・開口部
、６・・・出力軸、７・・・スラスト受板、８・・・ハ
ウシング、９・・・出力軸受、ｌｌ・・・台形スプライ
ン、１３・・・工／ドブレートである０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸芯で回転駆動する太陽ピニオンに外装し、ハウジ
   ング内に係止されたインナーギヤに内接して自転する複
   数個の遊星ピニオンと、当該遊星ピニオンの自転を遊星
   的公転運動に変換伝達する遊星軸を等配しその軸芯に太
   陽ピニオン軸固定部を設けた伝導円盤とを具備した遊星
   歯車伝導装置であつて、 上記インナーギヤの軸芯に、一端を前記伝導円盤に固定
   し他端に太陽ピニオンを有する太陽ピニオン軸が貫通し
   て保持される太陽ピニオン軸受を配位してなり、太陽ピ
   ニオン軸をベースとする回転機構部のダイナミツク・ア
   ンバランス補正手段を構成したことを特徴とする遊星歯
   車伝導装置の太陽ピニオン軸保持機構。 ２、１段目の太陽ピニオンは、モータの駆動軸を太陽ピ
   ニオン軸とする軸の先端に設けた特許請求の範囲第１項
   記載の遊星歯車伝導装置の太陽ピニオン軸保持機構。