JPS641695B2 - - 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中心歯
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を噛合させ、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は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、大きな
技術的課題である。

目 的 本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、歯車機構の小形化を
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に
対して複数個の歯車５を噛合わせてなる歯車装置
において、前記複数個の歯車５をそれぞれ円すい
軸部９に対してその軸心方向に移動可能、かつ回
動可能に挿嵌するとともに、この円すい軸部９に
は前記各歯車５に同円すい軸部９の軸心方向にお
ける大径側へ向かう推力を与えるための弾性部材
１５を設けたものであつて、円すい軸部９の円す
い面と遊星歯車５との押圧接触によつて円すい軸
部９の軸心方向への推力が発生し、この推力と前
記付勢力とが釣り合う位置まで伝達動力の大小に
応じて円すい軸部９上の各歯車５がその位置を前
記円すい軸部９の軸心方向へ移動する。すると、
円すい軸部９の軸と各歯車５の孔との隙間Ｓが変
化し、このことにより、円すい軸部９の軸心と各
歯車５の軸心との心違い距離ｅが様々に変化す
る。従つて、大負荷を受けている歯車５では荷重
が減少し、小負荷を受けている歯車５では荷重が
増大することによつて動力を等配させるのであ
る。

実施例 以下、本発明を第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８
図に従つて説明すると、前記キヤリア６の一側面
には３本の支軸８が120度間隔で固着され、その
突出部分の外周面がテーパー状に形成されるとと
もに、そのテーパー状円すい軸部９の先端には受
けリング１０が固定されている。この円すい軸部
９には遊星歯車５がカラー１１を介して挿嵌さ
れ、前記モータ軸２の外歯車３と固定内歯車４と
の間に噛合されるようになつている。この遊星歯
車５の内周には滑り軸受メタル１２が嵌着され、
この滑り軸受メタル１２の内周面は前記円すい軸
部９に密接されるようにテーパー状の円すい穴１
３となつている。この円すい軸部９の小径側にお
いて、前記受けリング１０と遊星歯車５の一側面
との間にはカラー１４を介して弾性部材１５（こ
の実施例では第１８〜２１図に示す皿ばねを使用
している。）が介在され、この弾性部材１５によ
り遊星歯車５に対し円すい軸部９の大径側に向か
う推力が与えられている。

さて、第５，６図は遊星歯車５が弾性部材１５
により円すい軸部９の大径側のカラー１１に押付
けられた軽負荷状態を示し、この軽負荷状態で第
１図の出力軸７に大きな負荷がかかると、遊星歯
車５は第７，８図に示すように円すい軸部９の小
径側に向かつて距離ａだけ移動する。その結果、
遊星歯車５の滑り軸受メタル１２の円すい穴１３
と円すい軸部９の外周面との間の隙間Ｓが大きく
なり、円すい軸部９の軸心に対して中心歯車５の
回転軸心がｅだけ心違いとなつて遊星歯車５が片
寄る。そして、３個の遊星歯車５のうち、いずれ
か１個に製作誤差等の原因で他の遊星歯車５より
大きい負荷がかかると、この負荷を軽減しようと
して、軸方向移動距離ａが大きくなる。そのた
め、心違い距離ｅが他の遊星歯車５よりも大きく
なるので、当該遊星歯車５は負荷を軽減する方向
へ後退することになつて、負担する負荷は軽減さ
れ、その負荷は他の遊星歯車５が負担する。この
ように各遊星歯車５はその軸心方向移動距離ａが
自動調節されて、動力が３個の遊星歯車５に等し
く分配されたところで、遊星歯車５に生ずる推力
と弾性部材１５の弾性力とが釣り合い、遊星歯車
５はその釣り合い位置で回転することになる。

第９図に示す第二実施例においては、前記第一
実施例における滑り軸受メタル１２に代えて、ス
ラスト玉軸受付き針状ころ軸受１６を用いてあ
り、この軸受１６と円すい軸部９との間にテーパ
ースリーブ１７が嵌合され、このテーパースリー
ブ１７が円すい軸部９上を遊星歯車５とともに移
動して、円すい軸部９の軸心と遊星歯車５の回転
軸心との心違い距離ｅが変化し、第一実施例と同
様に動力等配が行われる。又、第一実施例では、
円すい軸部９上で遊星歯車５をその大径側に向か
つて押込む弾性部材１５として皿ばねを使用して
いるが、この実施例では弾性部材１５としてコイ
ルばねを使用している。

前記第一実施例及び第二実施例では、弾性部材
１５が各遊星歯車５ごとに独立して別体になつて
いるが、第１０図〜第１４図に示す第三実施例で
は、前記各弾性部材１５を一体的にして第１３図
に示すように１枚の波形リングばね１８としてい
る。又、前記第一実施例及び第二実施例では、各
弾性部材１５を支える受けリング１０も各遊星歯
車５ごとに独立して別体になつているが、この実
施例ではこの受けリング１０も一体的にして第１
２図に示すように１枚の共通受けリング１９とし
ている。前記波形リングばね１８においては、
120度間隔で３個の挿通孔２０が形成され、前記
支軸８の円すい軸部９に嵌合されるようになつて
いる。この波形リングばね１８は各挿通孔２０付
近の山部１８a′とこの山部１８ａ間の谷部１８ｂ
とにより波形状をなし、各谷部１８ｂが前記共通
受けリング１９により支持されるとともに、山部
１８ａの一側面は遊星歯車５に接するカラー１４
の一側面に当接し、遊星歯車５を円すい軸部９の
大径側へ付勢してこの山部１８ａを前記弾性部材
１５と同様な機能を持つ弾性部１５としている。

さて、第１４図に示すように一つの遊星歯車５
Ｂの負荷が大きくなつて円すい軸部９Ｂ上で波形
リングばね１８の弾性部１５が圧縮されて小径側
へ移動すると、その波形リングばね１８の弾性部
１５は破線で示すように変形して、他の遊星歯車
５Ａ，５Ｃを円すい軸部９Ａ，９Ｃの大径側へ押
戻す推力を増大させる作用を積極的に生出すこと
になり、動力の等配に対して有効である。

又、前記波形リングばね１８に代えて第２２図
に示すリングばね１８を用いてもよい。このリン
グばね１８の外周には３本の腕部１５が形成さ
れ、この腕部１５を弾性部としている。このリン
グばね１８の機能も波形リングばね１８の場合と
同様である。

第１５，１６図に示す第四実施例は遊星歯車機
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に固定した内
歯車４と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１６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、前記第二実施例及び第三実施例
をこの歯車装置に応用することも可能である。

第１７図に示す第五実施例においては、前記第
一実施例における大径側のカラー１１とキヤリア
６との間にも各遊星歯車５ごとに別体の弾性部材
２１（この実施例では前記皿ばねを使用してい
る。）を介在させ、各遊星歯車５を円すい軸部９
の小径側へも付勢して小径側の弾性部１５との釣
り合いで各遊星歯車５を中立位置に保持してい
る。従つて、各遊星歯車５は円すい軸部９の小径
側へも大径側へも移動することができ、前記負荷
の等配を行い易くなる。又、前記第二実施例から
第四実施例にもこの弾性部材２１を同様に取付け
てもよい。

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ができる。

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から太陽歯車と
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と力軸７との連
動の場合にも同様である。

(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。

効 果 以上詳述した本発明によれば、中心歯車３に対
して複数個の歯車５を噛合わせてなる歯車装置に
おいて、前記複数個の歯車５をそれぞれ円すい軸
部９に対してその軸心方向に移動可能、かつ回動
可能に挿嵌するとともに、この円すい軸部９には
前記各歯車５に同円すい軸部９の軸心方向におけ
る大径側へ向かう推力を与えるための弾性部材１
５を設けるだけの簡単な構造で、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
形にすることができ、実用効果の大きい動力等配
性能を付与できる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８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図は円すい軸部上の遊星歯
車の軽負荷時取付状態を示す部分断面図、第６図
はそのＸ１―Ｘ１線断面図、第７図は同じく大負
荷時取付状態を示す部分断面図、第８図はそのＸ
２―Ｘ２線断面図、第９図は第二実施例において
円すい軸部と遊星歯車との取付状態を示す部分断
面図、第１０図〜第１４図は第三実施例を示し、
第１０図は遊星歯車機構を示す正面図、第１１図
はその縦断面図、第１２図は共通受けリングの斜
視図、第１３図は波形リングばねの斜視図、第１
４図はその波形リングばねの作用を示す展開図、
第１５図は第四実施例にかかる歯車装置の概略
図、第１６図はこの実施例において円すい軸部と
遊星歯車との取付状態を示す部分断面図、第１７
図は第五実施例において円すい軸部と遊星歯車と
の取付状態を示す縦断面図、第１８〜２１図はそ
れぞれ皿ばねを示す斜視図、第２２図はリングば
ねの別例を示す斜視図である。 モータ軸（入力軸）…２、外歯車…３、固定内
歯車（内歯車）…４、遊星歯車（中間歯車）…
５、出力軸…７、支軸（固定支軸）…８、円すい
軸部…９、受けリング…１０、滑り軸受メタル…
１２、円すい穴…１３、弾性部材（弾性部）…１
５、スラスト玉軸受付き針状ころ軸受…１６、テ
ーパースリーブ…１７、リングばね…１８、共通
受けリング…１９。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心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、 前記複数個の歯車をそれぞれ円すい軸部に対し
   てその軸心方向に移動可能、かつ回動可能に挿嵌
   するとともに、この円すい軸部には前記各歯車に
   同円すい軸部の軸心方向における大径側へ向かう
   推力を与えるための弾性部材を設けたことを特徴
   とする円すい軸を用いた動力等配歯車装置。 ２ 弾性部材は各歯車に共通な一枚のリングばね
   であつて、各歯車に対応する部分に弾性部が形成
   され、複数個の歯車のうち、一部の歯車がこの弾
   性部の推力に逆らつて円すい軸部の軸心方向にお
   ける小径側に向かつて移動したとき、他の弾性部
   がこれと連動して他の歯車に対して円すい軸部の
   大径側に向かう推力を増すように構成されている
   特許請求の範囲第１項に記載の円すい軸を用いた
   動力等配歯車装置。 ３ 弾性部材は各歯車ごとに別体である特許請求
   の範囲第１項に記載の円すい軸を用いた動力等配
   歯車装置。 ４ 弾性部材は皿ばねである特許請求の範囲第１
   項に記載の円すい軸を用いた動力等配歯車装置。 ５ 弾性部材はコイルばねである特許請求の範囲
   第１項に記載の円すい軸を用いた動力等配歯車装
   置。