JP2006070963A - 遊星歯車減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽歯車から伝達される回転トルクに対して十分な耐久力を満足するとともに、軸方向のサイズを小型化できる遊星歯車減速機を提供する。
【解決手段】 太陽歯車３に空隙を介して同軸状に配設された内歯車６と、太陽歯車３に噛合する複数の第一遊星歯車４と、第一遊星歯車４及び内歯車６に噛合する複数の第二遊星歯車５と、第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５を回転自在に支持すると共に太陽歯車３と同軸状に回転自在に支持された第一回動体７及び第二回動体８と、内歯車６を支持すると共に第一回動体７及び第二回動体８を回転自在に支持するケーシング９、１０と、を備え、第二遊星歯車５の軸方向の歯幅Ｗが、太陽歯車３の軸方向の歯幅Ｌよりも小さく形成され、第二遊星歯車５の両側方に、第一回動体７、第二回動体８をケーシング９、１０に回転自在に支持するベアリング１８、１９を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、遊星歯車を介して太陽歯車の回転動作を減速する遊星歯車減速機に関する。

従来、駆動源の駆動力を受けて回動する回転軸に接続され該回転軸とともに回動する太陽歯車と、この太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、空隙に配設され太陽歯車及び内歯車に噛合する遊星歯車と、遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状にベアリングを介して回転自在に支持された回動体（キャリアともいう）と、を備え、太陽歯車の回転動作を、遊星歯車を介して減速し、回動体に伝達する遊星歯車減速機が知られている。そして、一般的に、遊星歯車減速機は、遊星歯車を同一円周上に複数配設することによって、太陽歯車の回転トルクを安定して伝達できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

また、上述の遊星歯車減速機において高い減速比を得る際には、太陽歯車の径（端数）と内歯車の径（歯数）との差が大きく構成され、これに伴って、この間に噛合させる遊星歯車の径が大きくなり、太陽歯車の周に沿って多数の遊星歯車を配設することが困難になるので、各遊星歯車の径を小径にし、遊星歯車を、太陽歯車に噛合する複数の第一遊星歯車と第一遊星歯車と、内歯車に噛合する複数の第二遊星歯車とによって構成する方法がある。この際、第一、第二遊星歯車の側方には、各遊星歯車を回転自在に支持する回動体が備えられる（例えば、特許文献２参照）。
特開平０７−１５８７２１ 特開２００１−１７３７３３

遊星歯車減速機は、上述のように太陽歯車の回転トルクを安定して伝達できると共に、軸方向のサイズにも小型化が求められる。しかしながら、上述の遊星歯車減速機は、軸方向のサイズが、遊星歯車、回動体及びベアリング等の幅寸法によって制限を受けるので、小型化が困難であった。

そこで、本発明は、上述の問題点に鑑みて、太陽歯車から伝達される回転トルクに対して十分な耐久力を得ると共に、軸方向のサイズを小型化できる遊星歯車減速機を提供する。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、駆動源の駆動力を受けて回動する太陽歯車と、前記太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、前記太陽歯車に噛合する複数の第一遊星歯車と、前記第１遊星歯車及び前記内歯車に噛合する複数の第二遊星歯車と、前記第一遊星歯車及び第二遊星歯車を回転自在に支持すると共に前記太陽歯車と同軸状に回転自在に支持された回動体と、前記内歯車を支持すると共に前記回動体を回動自在に支持するケーシングと、を備え、前記太陽歯車の回転を、前記複数の第一遊星歯車及び第二遊星歯車、内歯車を介して、前記回動体に伝達する遊星歯車減速機であって、前記第二遊星歯車の軸方向の歯幅が、前記太陽歯車の軸方向の歯幅よりも小さく形成されている、ことを特徴とする。

請求項１に記載の遊星歯車減速機によれば、太陽歯車に噛合する複数の第一遊星歯車と、第１遊星歯車及び内歯車に噛合する複数の第二遊星歯車と、第一遊星歯車及び第二遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回転自在に支持された回動体を備え、前記第二遊星歯車の軸方向の歯幅が、前記太陽歯車の軸方向の歯幅よりも小さく形成されているので、軸方向におけるサイズを小型化できる。

また、請求項１に記載の遊星歯車減速機によれば、特に高い減速比を得るため太陽歯車と内歯車との間隙が大きく構成される際に、太陽歯車と内歯車との間に第一遊星歯車と第二遊星歯車とを介在させることによって、第一遊星歯車のみが介在されるよりも、第一遊星歯車及び第二遊星歯車の外径を小さくし、太陽歯車の周方向に沿って多数の歯車を配置でき、太陽歯車の回転トルクを確実に内歯車に及び回動体に伝達できる。この際、第二遊星歯車は、太陽歯車の回転トルクが、複数の第一遊星歯車を介し、複数の第二遊星歯車の夫々に伝達されるので、第二遊星歯車の歯幅を太陽歯車の歯幅より小さくしても、太陽歯車の回転トルクを伝達するための十分な耐久力を維持できる。また、請求項１に記載の遊星歯車減速機によれば、第二遊星歯車の歯幅を太陽歯車の歯幅より小さくした分だけ、第二遊星歯車の軸方向に他部材を配置するスペースを確保でき、軸方向におけるサイズを小型化できる。

次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遊星歯車減速機において、前記第二遊星歯車の軸方向の少なくとも一方側において、前記ケーシング内周と前記回動体外周との間にベアリングが配設され、該ベアリングを介して前記回動体が前記ケーシングに回転自在に支持されている、ことを特徴とする。

請求項２に記載の遊星歯車減速機によれば、第二遊星歯車の歯幅が太陽歯車の歯幅より小さく形成されているので、小型サイズの中で、ケーシング内周と回動体外周との間にベアリングを配設できる。

次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の遊星歯車減速機において、前記回動体は、前記第二遊星歯車の軸方向の両側方に配設された第一回動体及び第二回動体によって構成され、且つ、前記第一回動体及び第二回動体は、互いに、貫通孔を有する筒状のカラー部材を介して配設され、前記カラー部材の貫通孔に結合部材が挿通し、該結合部材によって該第一回動体と第二回動体とが固定されている、ことを特徴とする。

請求項３に記載の遊星歯車減速機によれば、第一回動体及び第二回動体は、互いに、貫通孔を有する筒状のカラー部材を介して配設され、カラー部材の貫通孔に結合部材が挿通し、結合部材によって第一回動体と第二回動体とが固定されているので、第一回動体と第二回動体との間隙を精度よく維持でき、安定した回転動作を得ることができる。

次に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか記載の遊星歯車減速機において、前記複数の第一遊星歯車及び第二遊星歯車には、夫々軸方向に貫通する貫通孔が備えられ、且つ、前記貫通孔の夫々に挿通される連結ピンが前記第一遊星歯車及び第二遊星歯車の数の分だけ備えられ、前記複数の連結ピンが、それぞれ前記第一遊星歯車及び第二遊星歯車の貫通孔に回転自在に挿通されるとともに、その両端が前記第一回動体及び第二回動体に支持されている、ことを特徴とする。

請求項４に記載の遊星歯車減速機によれば、第一遊星歯車及び第二遊星歯車には連結ピンが回転自在に挿通され、連結ピンの両端が第一回動体と第二回動体とからなる一対の回動体に支持されているので、第一遊星歯車及び第二遊星歯車を回転自在に安定して支持できる。

本発明の遊星歯車減速機は、太陽歯車に噛合する複数の第一遊星歯車と、第１遊星歯車及び内歯車に噛合する複数の第二遊星歯車と、第一遊星歯車及び第二遊星歯車を回転自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回転自在に支持された回動体を備え、前記第二遊星歯車の軸方向の歯幅が、前記太陽歯車の軸方向の歯幅よりも小さく形成されているので、軸方向におけるサイズを小型化できる。また、本発明の遊星歯車減速機によれば、第一回動体及び第二回動体は、互いに、貫通孔を有する筒状のカラー部材を介して配設され、カラー部材の貫通孔に結合部材が挿通し、ネジ部材によって第一回動体と第二回動体とがネジ止めされるので、第一回動体と第二回動体との間隙を精度よく維持でき、安定した回動動作を得ることができる。また、本発明の遊星歯車減速機によれば、第一遊星歯車及び第二遊星歯車には連結ピンが回転自在に挿通され、連結ピンの両端が第一回動体と第二回動体とからなる一対の回動体に支持されているので、第一遊星歯車及び第二遊星歯車を回転自在に安定して支持できる。

次に、本発明の一実施例の遊星歯車減速機の構成を、図面にもとづいて説明する。図１は本実施例の遊星歯車減速機の全体構成を表す断面図、図２は図１における矢示Ａからみた内部構造図、図３は図１における矢示Ａからみた外観図である。また、図１は図２における矢視Ｙ−Ｙの回転断面で表している。

図１に表したように、遊星歯車減速機１は、図示されない駆動モータ（所謂、駆動源である。）の駆動力を受けて回動する回転軸２、回転軸２に固定され回転軸２と共に回転する太陽歯車３（所謂、太陽歯車３は、回転軸２を介して、駆動源の駆動力を受け回転する。）と、太陽歯車３に空隙を介して同軸状に配設された内歯車６と、太陽歯車３に噛合する第一遊星歯車４と、第一遊星歯車４及び内歯車６に噛合する第２遊星歯車５と、軸方向において第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５と重なるように配設され、第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５を回転自在に支持すると共に太陽歯車３と同軸状に回転自在に支持された第一回動体７及び第二回動体８と、内歯車６を支持すると共に第一回動体７及び第二回動体８を回転自在に支持するケーシング９、１０とを備えている。また、回転軸２とケーシング１０との間には、歯車機構における潤滑油の流出を防止するためのオイルシール１４が装着されている。

図２に表したように、第一遊星歯車４は太陽歯車３の外周に沿って３個配設され、それぞれ太陽歯車３に噛合している。また、第二遊星歯車５は、第一遊星歯車４の数の分だけ備えられ、それぞれ第一遊星歯車４に噛合するとともに内歯車６に噛合している。また、第二回動体８上には、第一回動体７を載置する３個のカラー（本発明のカラー部材である。）１５が配設されている。

図１に表したように、ケーシング９、１０、内歯車６等は、ボルト１７によって一体に固定され、第一回動体７と第２回動体８は、複数のカラー１５を介して複数のボルト（本発明の結合部材である。）１６によって一体に固定されている。

カラー１５は、ボルト１６が挿通される貫通孔を備えるとともに、第一回動体７と第二回動体８との間に第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５等を配設できるように、所定の長さに設定されている。また、第一回動体７はベアリング１８を介してケーシング９に回転自在に支持され、第二回動体８はベアリング１９を介してケーシング１０に回転自在に支持されている。

また、第一回動体７及び第二回動体８には連結ピン１１、１２の両端が圧入され、連結ピン１１、１２にはベアリング２５、２６を介して第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５が回転自在に支持されている。所謂、第一回動体７及び第二回動体８は、連結ピン１１、１２及びベアリング２５、２６等を介して、第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５を回転自在に支持している。

第一遊星歯車４と第一回動体７及び第二回動体８との間には、第一遊星歯車４がスライド自在に当接すると共に第一遊星歯車４の軸方向の変位を抑制する一対のガイド板２２、２３が配設されている。また、第二遊星歯車５と第一回動体４及び第二回動体５との間には、第二遊星歯車５がスライド自在に当接すると共に第二遊星歯車５の軸方向の変位を抑制する一対のガイド板２０、２１が配設されている。また、ガイド板２０〜２３は、金属板によって形成され、第一遊星歯車４及び二遊星歯車５とのすべり摩擦を小さくするために、その表面が鏡面仕上げされている。

また、第一回動体７及び第二回動体８は、径方向における外端部が第二遊星歯車５の外端部より内側に位置するように構成され、軸方向において第二遊星歯車側５に位置する一端がガイド板２０、２１に沿って突設され、この突設部によってガイド板２０、２１を軸方向に支持している。また、第一回動体７及び第二回動体７の外端部とケーシング９、１０の内周との間に、ベアリング２０、２１を配設するスペースが構成されている。

また、第二遊星歯車５の軸方向の歯幅Ｗが、太陽歯車３の軸方向の歯幅Ｌよりも小さく形成され、第二遊星歯車の軸方向にベアリング２０、２１を配設するためのスペースが構成されている。第二遊星歯車５には太陽歯車３の回転トルクが複数の第一遊星歯車を介して伝達されるので、太陽歯車３の回転トルクに対して十分な耐久力を維持できる範囲で、第二遊星歯車５の歯幅Ｗを太陽歯車３の歯幅Ｌより小さくしている。

また、図３に表したように、第一回動体７には、当該遊星歯車減速機１の回動動作が伝達される被駆動体（図示せず）を接続するための複数のネジ穴７ｄと位置決め用穴７ａが設けられ、ケーシング９には、当該遊星歯車減速機１を機器の筐体に取り付けるためのネジ孔９ｆが複数設けられている。また、第一回動体７には、前述の連結ピン１１を挿入する孔７ｂと連結ピン１２を挿入する孔７ｃとが複数設けられている。

前述のように構成された遊星歯車減速機１は、回転軸２を介して駆動モータの回転駆動力が伝達されると、回転軸２と一体に太陽歯車３が回転し、第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５が、太陽歯車３の周囲に沿って公転すると共に連結ピン１１、１２を回転軸に自転する。そして、遊星歯車１１、１２の公転に伴って、第一回動体７が回転し、第一回動体７に接続される図示されない被駆動体が、第一回動体７と共に回転する。

以下に、前記の構成を有する実施例の、遊星歯車減速機１の作用効果を記載する。

本実施例に記載の遊星歯車減速機１によれば、太陽歯車３に空隙を介して同軸状に配設された内歯車６と、太陽歯車３に噛合する複数の第一遊星歯車４と、第一遊星歯車４及び内歯車６に噛合する複数の第二遊星歯車５と、第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５を回転自在に支持すると共に太陽歯車３の同軸状に回転自在に支持された第一回動体７及び第二回動体８とを備え、前記第二遊星歯車５の軸方向の歯幅Ｗが、太陽歯車３の軸方向の歯幅Ｌよりも小さく形成されているので、軸方向におけるサイズを小型化できる。

つまり、遊星歯車減速機１によれば、第二遊星歯車５には太陽歯車３の回転トルクが複数の第二遊星歯車を介して第一回動体７及び第二回動体８に伝達されるので、太陽歯車３の回転トルクに対して十分な耐久力を維持できる範囲で、第二遊星歯車５の歯幅Ｗを太陽歯車３の歯幅Ｌより小さくすることにより、伝達される回転トルクにたいして十分な耐久力を維持しつつ、第二遊星歯車５の軸方向にベアリング２０、２１を配設するためのスペースが確保でき、小型化できる。

また、本実施例の遊星歯車減速機１によれば、第一回動体７及び第二回動体８は、互いに、貫通孔を有する筒状のカラー１５を介して配設され、カラー１５の貫通孔にボルト１６が挿通し、ボルト１６によって第一回動体７と第二回動体８とがネジ止めされるので、第一回動体７と第二回動体８との間隙を精度よく維持でき、安定した回転動作を得ることができる。

また、本実施例の遊星歯車減速機１によれば、第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５には連結ピン１１、１２が回転自在に挿通され、連結ピン１１、１２の両端が第一回動体７と第二回動体８とに支持されているので、第一遊星歯車４及び第二遊星歯車５を回転自在に安定して支持できる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様をとることができる。例えば、カラー１５は、外形が円形状ではなく、多角形でもよく、その配設される数を、３個に限定されることなくさらに増やしてもよい。

本発明の実施例における、遊星歯車減速機の全体構成を表す断面図である。 図１における矢示Ａからみた内部構造図である。 図１における矢示Ａからみた外観図である。

符号の説明

１…遊星歯車減速機、２…回転軸、３…太陽歯車、４…第一遊星歯車、５…第二遊星歯車、６…内歯車、７…第一回動体、８…第二回動体、９，１０…ケーシング、１１，１２…連結ピン、１３，１８，１９，２５，２６…ベアリング、１５…カラー、１６，１７…ボルト。

Claims (4)

1. 駆動源の駆動力を受けて回動する太陽歯車と、
   前記太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、
   前記太陽歯車に噛合する複数の第一遊星歯車と、
   前記第１遊星歯車及び前記内歯車に噛合する複数の第二遊星歯車と、
   前記第一遊星歯車及び第二遊星歯車を回転自在に支持すると共に前記太陽歯車と同軸状に回転自在に支持された回動体と、
   前記内歯車を支持すると共に前記回動体を回転自在に支持するケーシングと、
   を備え、
   前記太陽歯車の回転を、前記複数の第一遊星歯車及び第二遊星歯車、内歯車を介して、前記回動体に伝達する遊星歯車減速機であって、
   前記第二遊星歯車の軸方向の歯幅が、前記太陽歯車の軸方向の歯幅よりも小さく形成されている、
   ことを特徴とする遊星歯車減速機。
2. 前記第二遊星歯車の軸方向の少なくとも一方側において、前記ケーシング内周と前記回動体外周との間にベアリングが配設され、該ベアリングを介して前記回動体が前記ケーシングに回転自在に支持されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車減速機。
3. 前記回動体は、前記第二遊星歯車の軸方向の両側方に配設された第一回動体及び第二回動体によって構成され、
   且つ、前記第一回動体及び第二回動体は、互いに、貫通孔を有する筒状のカラー部材を介して配設され、前記カラー部材の貫通孔に結合部材が挿通し、該結合部材によって該第一回動体と第二回動体とが固定されている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遊星歯車減速機。
4. 前記複数の第一遊星歯車及び第二遊星歯車には、夫々軸方向に貫通する貫通孔が備えられ、
   且つ、前記貫通孔の夫々に挿通される連結ピンが前記第一遊星歯車及び第二遊星歯車の数の分だけ備えられ、
   前記複数の連結ピンが、それぞれ前記第一遊星歯車及び第二遊星歯車の貫通孔に回転自在に挿通されるとともに、その両端が前記第一回動体及び第二回動体に支持されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の遊星歯車減速機。
   

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