JP2007056885A - 遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】遊星歯車減速機において、径方向のサイズを小さくできると共に、ケーシングに対するキャリアの回動支持部の耐久性を向上できるキャリアの回動支持構造を提供することを目的とする。
【解決手段】キャリア７には、遊星歯車５を収納する開口部７ｂが備えられて、開口部７ｂの軸方向の一方の周壁７ｆに、キャリア７の軸方向に沿って連結ピン８が挿通される貫通孔７ｋが備えられ、且つ、連結ピン８よりも軸方向の外方において、周壁７ｋの外径が貫通孔７ｋの位置よりも内側に縮径されて、この縮径部７ｓの外周には少なくとも貫通孔７ｋの断面を含む凹溝７ｈが形成され、縮径部７ｓを覆う筒状体２５と、筒状体２５の外周に係合し、筒状体２５を介してキャリア７を支持する軸受２１とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、遊星歯車減速機において、ケーシングに対してキャリアを回動自在に支持するキャリアの回動支持構造に関する。

従来、遊星歯車減速機において、ケーシング内に、駆動源の駆動力を受けて回動する入力軸と、入力軸と一体に回動する太陽歯車と、太陽歯車に空隙を介して同軸状に配設された内歯車と、この空隙に配設され太陽歯車及び内歯車に噛合する複数の遊星歯車と、遊星歯車を回動自在に支持すると共に太陽歯車と同軸状に回動するキャリアと、を備え、キャリアの外周とケーシングの内周との間にベアリング（所謂、軸受である。）を配設し、ベアリングを介してキャリアを回動自在に支持するキャリアの回動支持構造が知られている。

また、遊星歯車減速機において、キャリアには遊星歯車を収納する開口部を備えられ、この開口部の軸方向の両壁に、遊星歯車を支持する連結ピンが挿通される貫通孔を備られえ、この連結ピンを介して軸方向の両側において、キャリアの外周とケーシングの内周との間にベアリングを装着しているものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００３−１７２４１１号公報 特開２００５−００９６１４号公報

従来例に記載の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造によれば、ベアリングが係合するキャリアの外径を遊星歯車の連結ピンが挿通される貫通孔に重なる範囲にすれば、このキャリアの外周に貫通孔が延出する切欠が生じ、その結果、ベアリングの内周全体でキャリアを支持することができず、ベアリング及びベアリングが係合するキャリア外周等の耐久性を損なう虞がある。そこで、従来例記載の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造は、ベアリングが貫通孔より外径側においてキャリアを支持するように構成され、小形化を実現することが困難であった。

そこで、本発明は、径方向のサイズを小さくでき、且つ、キャリアの回動支持部の耐久性を向上できる、遊星歯車減速機のキャリアの回動支持構造を提供することを目的とする。

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、ケーシング内に配設され、遊星歯車を連結ピンを介して回動自在に支持するキャリアと、該キャリアを回動自在に支持するケーシングとを備えた遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造において、前記キャリアには、前記遊星歯車を収納する開口部が備えられて、該開口部の軸方向の少なくとも一方の周壁に、該キャリアの軸方向に沿って前記連結ピンが挿通される貫通孔が備えられ、且つ、前記連結ピンよりも軸方向の外方において、前記周壁の外径が前記貫通孔の位置よりも内側に縮径されて、該縮径部の外周に少なくとも前記貫通孔を含む凹溝が形成され、前記縮径部を覆う筒状体と、前記筒状体の外周に係合し、前記筒状体を介して前記キャリアを支持する軸受とを備え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おけるキャリアの回動支持構造によれば、キャリアが、遊星歯車を収納する開口部の軸方向の少なくとも一方の周壁に、連結ピンが挿通される貫通孔を備え、径方向において、一方の周壁の外周が貫通孔の位置よりも内側に縮径され、縮径部を覆う筒状体と、この筒状体の外周に係合して、筒状体を介してキャリアを支持する軸受とを備えているので、径方向のサイズを小さくできると共に、ケーシングに対するキャリアの回動支持部の耐久性を向上できる。

つまり、請求項１に記載の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造によれば、軸受の内径を、遊星歯車を支持する支持ピンが挿通される貫通孔に重なる位置にしても、筒状体を介して、軸受の内周全体でキャリアを支持することができ、ベアリング及びベアリングが係合するキャリア外周等の耐久性を向上させることができ、延いては、径方向において、軸受の径が貫通孔の位置に制約を受けることがなく、小形化を容易にできる。

また、請求項１に記載の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造によれば、軸受をキャリアに筒状体を介して係合しているので、必要に応じて、筒状体を交換したり筒状体の材質を変更したりすることが容易にできる。さらに、請求項１に記載の遊星歯車減速機におけるキャリア７の回動支持構造は、筒状体と縮径部との間に、凹溝が構成されているので、筒状体を介してキャリアを柔軟に支持でき、各歯車の噛合を円滑にできる。

また、請求項１に記載の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造は、請求項２に記載の発明のように、前記筒状体の内周又は前記縮径部の外周には、軸方向に延出する凸部が周方向に沿って複数形成され、前記凸部を介して、筒状部材をキャリアに容易に圧入できる。

また、請求項１又は請求項２に記載の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造は、請求項３に記載の発明のように、前記軸受が、転動体を介して内輪と外輪が回動自在に支持され、前記筒状体の外周には、軸方向に延出する凸部が周方向に沿って複数形成されていることにより、この凸部を介して、軸受を筒状体に容易に圧入できる。

また、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けるキャリアの回動支持構造は、請求項４に記載の発明のように、前記筒状体の硬度が、少なくとも前記キャリア又は前記軸受の何れか一方よりも低いことにより、筒状体を介してキャリアを柔軟に支持でき、各歯車の噛合を円滑にできる。

また、請求項１乃至請求項４の何れか記載の遊星歯車減速機にけるキャリアの回動支持構造は、請求項５に記載の発明のように、前記筒状体が、前記連結ピンとは反対側に位置する一端側が前記縮径部の軸方向の端部から突出し、前記連結ピン側に位置する他端側が前記縮径部に固定されていることにより、筒状体が縮径部に片持ち梁状に支持されて、筒状体を介して、キャリアがケーシングに柔軟に支持され、各歯車の円滑な噛合が得られる。

本発明の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造によれば、キャリアが、遊星歯車を収納する開口部の軸方向の少なくとも一方の周壁に、連結ピンが挿通される貫通孔を備え、径方向において、一方の周壁の外周が貫通孔の位置よりも内側に縮径され、縮径部を覆う筒状体と、この筒状体の外周に係合して、筒状体を介してキャリアを支持する軸受とを備えているので、径方向のサイズを小さくできると共に、ケーシングに対するキャリアの回動支持部の耐久性を向上できる。

つまり、本発明の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造によれば、軸受の内径を、遊星歯車を支持する支持ピンが挿通される貫通孔に重なる位置にしても、筒状体を介して、軸受の内周全体でキャリアを支持することができ、ベアリング及びベアリングが係合するキャリア外周等の耐久性を向上させることができ、径方向において、軸受の径が貫通孔の位置に制約を受けることがなく、小形化を容易にできる。また、本発明の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造によれば、筒状体を介して軸受をキャリアに係合しているので、必要に応じて、筒状体を交換したり筒状体の材質を変更したりすることが容易にできる。

また、本発明の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造は、筒状体の内周又は縮径部の外周には、軸方向に延出する凸部が周方向に沿って複数形成されていることにより、筒状体をキャリアの縮径部に容易に圧入できる。

また、本発明の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造は、筒状体の硬度が、少なくともキャリア又は軸受の何れか一方よりも低いことにより、筒状体を介してキャリアを柔軟に支持でき、各歯車の噛合を円滑にできる。さらに、本発明の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造は、筒状体が、連結ピンとは反対側に位置する一端側が縮径部の軸方向の端部から突出し、連結ピン側に位置する他端側が縮径部に固定されていることにより、筒状体が他端側を介して縮径部に片持ち梁状に支持され、この筒状体を介してキャリアを柔軟に支持でき、各歯車の噛合を円滑にできる。

次に、本発明の一実施例の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造を、図面にもとづいて説明する。図１は本発明が適用された遊星歯車減速機の構造を表す断面図である。図２は、同実施例における、（ａ）がキャリアの断面図、（ｂ）が（ａ）の矢印Ａ方向から視た外観図、（ｃ）がキャリアに遊星歯車及び筒状体を係合した断面図、（ｄ）が（ｃ）の矢印Ａ方向から視た外観図である。図３は、同実施例のキャリアの回動支持構造における筒状体の構造を表す外観図であって、（ｂ）が（ａ）の矢印Ａ方向から視た図である。

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入力軸２、入力軸２に接続され入力軸２と共に回動する太陽歯車３、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、前記空隙に配設され太陽歯車３及び内歯車６に噛合する遊星歯車５、連結ピン８を介して遊星歯車５を回動自在に支持すると共に太陽歯車３と同軸状に回動自在に支持されたキャリア７、ケーシング９、１０、１１、オイルシール１２、１３等を備えている。

遊星歯車減速機１は、ケーシング９、１０、１１、内歯車６がボルト１４、１５、１６により一体に固定されている。また、ケーシング９には、図示されない駆動モータのブラケットに固定するための係合穴９ｂやネジ孔９ｃが備えられている。また、キャリア７の開口部７ｂ及び内歯車６内に、各歯車の噛合を潤滑する潤滑剤が充填されている。、

入力軸２は、ケーシング９、１０の内方に挿入され、軸方向に並べて配設した一対のベアリング１７、１８を介して、ケーシング９及びケーシング１０に回動自在に支持されている。また、ベアリング１７とケーシング９との間には、ベアリング１７、１８を軸方向に付勢する付勢部材１９が装着されている。ベアリング１７、１８は、球状の転動体を介して同軸状に外輪、内輪とを備え、外輪の外周がケーシング１０の内壁に圧入されて固定され、内輪に入力軸２が挿通している。

また、入力軸２には、駆動モータの回転軸（図示せず）を挿入してボルト締めするための、取付け穴２ｃとネジ孔２ｄとが備えられ、ケーシング９には、ボルトの締め付け工具を挿入するための貫通孔９ａが備えられている。

太陽歯車３は、基端側の軸部３ａ及び歯車外径部３ｃが入力軸２に圧入されて固定されている。また、太陽歯車３は、基端側とは反対側に位置する先端側に、軸部３ｂを突出して備え、この軸部３ｂがキャリア７に形成された係合穴７ａに回動自在に係合している。

遊星歯車５は、連結ピン８がベアリング２０を介して回動自在に係合し、連結ピン８及びベアリング２０を介してキャリア７に回動自在に支持されている。また、連結ピン９は、両端がキャリア７の周壁７ｆ、７ｇに支持されている。

次に、キャリア７には太陽歯車３及び遊星歯車５を収納する開口部７ｂが備えられ、その開口穴７ｂの底壁に、太陽歯車３の軸部３ｂを回動自在に係合する係合穴７ａが形成されている。

また、キャリア７は、開口部７ｂの軸方向の両側の周壁７ｆ、７ｇに、軸方向に沿って連結ピン８が挿通される貫通孔７ｈ、７ｊが備えられている。そして、貫通孔７ｈ、７ｊに、連結ピン８の両端が挿通され、連結ピン８を介して遊星歯車５が支持されている。

また、キャリア７は、軸方向に離間して相対向する一対の軸受２１、２２を介して、ケーシング１０及びケーシング１１に回動自在に支持されている。軸受２１、２２は、球状の転動体２１ａ、２２ａ、転動体２１ａ、２１ａが転動する内輪２１ｂ、２２ｂ及び外輪２１ｃ、２２ｃ等によって構成されている（本実施例では、軸受２１、２２として、アンギュラ玉軸受を用いている。）。

次に、図２（ａ）（ｂ）に表したように、キャリア７は、連結ピン８よりも軸方向の外方において、周壁７ｆの外径が貫通孔７ｋの位置よりも内側に縮径された縮径部７ｓを備えている。また、縮径部７ｓの外周には、連結ピン８を矢印Ａ方向に沿って貫通孔７ｋ、７ｍに挿入できるように、貫通孔７ｋを含む凹溝７ｈが形成されている。また、凹溝７ｈは、遊星歯車５の数分だけ形成され、その周方向の位置が遊星歯車５及び連結ピン８の位置に一致している。

また、図２（ｃ）（ｄ）に表したように、キャリア７の縮径部７ｓには、筒状体２５が圧入され、筒状体２５の外周には、軸受２１の内輪２１ｂが圧入されている。また、筒状体２５は、連結ピン８とは反対側に位置する一端側が縮径部７ｓの軸方向の端部から突出し、連結ピン８側に位置する他端側が縮径部７ｓに圧入されて固定されている。つまり、筒状体２５は、他端側を介して縮径部７ｓに片持ち梁状に支持されている。

また、図３に表したように、筒状体２５は、その内周に、軸方向に延出する凸部２５ｂが周方向に沿って複数形成され、凸部２５ｂを介して縮径部７ｓに圧入される。また、筒状体２５は、その外周に、軸方向に延出する凸部２５ａが周方向に沿って複数形成され、凸部２５ａを介して軸受２１の内輪２１ｂが圧入される。さらに、筒状体２５は、耐摩耗性の優れたモリブテン鋼より形成され、その硬度が、キャリア７の硬度よりも低くく成るように調質され、且つ、複数の貫通孔２５ｃが周方向に沿って並設され、キャリア７を柔軟に支持できるように構成されている。

そして、前述のように構成された遊星歯車減速機１は、入力軸２を介して駆動モータの回転駆動力が伝達されると、入力軸２と一体に太陽歯車３が回動し、遊星歯車５が太陽歯車３及び内歯車６と噛合して、太陽歯車３の周囲に沿って公転すると共に連結ピン８を軸にして自転し、遊星歯車５の公転に伴って、キャリア７が回動する。

以下に、前記実施例の遊星歯車減速機１におけるキャリア７の回動支持構造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におけるキャリア７の回動支持構造によれば、キャリア７が、遊星歯車５を収納する開口部７ｂの軸方向の一方の周壁７ｆに、連結ピン８が挿通される貫通孔７ｋを備え、径方向において、一方の周壁７ｆの外周が貫通孔７ｋの位置よりも内側に縮径され、縮径部７ｓを覆う筒状体２５と、この筒状体２５の外周に係合して、筒状体を介してキャリアを支持する軸受２１とを備えているので、径方向のサイズを小さくできると共に、ケーシング１０に対するキャリア７の回動支持部の耐久性を向上できる。

つまり、本実施例の遊星歯車減速機１におけるキャリア７の回動支持構造によれば、軸受２１の内径を、遊星歯車５を支持する連結ピン８が挿通される貫通孔７ｋに重なる位置にしても、筒状体２５を介して、軸受２１の内周全体でキャリア７を支持することができ、ベアリング２１及びベアリング２１が係合するキャリア７の縮径部７ｓの耐久性を向上させることができ、径方向において、軸受２１の径が貫通孔７ｋの位置に制約を受けることがなく、小形化が容易にできる。また、本発明の遊星歯車減速機１におけるキャリア７の回動支持構造によれば、軸受２１を筒状体２５を介してキャリアに係合しているので、軸受２１をキャリア７に直接係合するよりも、必要に応じてこの係合部の材質（所謂、筒状体２５の材質である。）を容易に変更できる。

また、本実施例の遊星歯車減速機１におけるキャリア７の回動支持構造は、筒状部材２５の内周には、軸方向に延出する凸部２５ａが周方向に沿って複数形成され、凸部２５ａを介して筒状体２５をキャリア７の縮径部７ｓに容易に圧入できる。

また、本実施例の遊星歯車減速機１におけるキャリア７の回動支持構造は、筒状体２５の硬度が、キャリア７の硬度よりも低いことにより、筒状体２５を介してキャリア７を柔軟に支持でき、

さらに、筒状体２５が、連結ピン８とは反対側に位置する一端側が縮径部７ｓの軸方向の端部から突出し、連結ピン８側に位置する他端側が縮径部７ｓに圧入されていることにより、筒状体２５が縮径部７ｓに片持ち梁状に支持され、この筒状体２５及びベアリング２１を介してキャリア７を柔軟に支持でき、各歯車の噛合を円滑にできる。なお、この際、軸受２１を筒状部２５の一端側よりに配設することによりキャリア７を柔軟に支持する効果を発現できる。

さらに、本実施例の遊星歯車減速機１におけるキャリア７の回動支持構造は、筒状体２５と縮径部７Ｓとの間に、複数の凹溝７ｈが構成されているので、筒状体２５を介してキャリア７を柔軟に支持でき、各歯車の噛合を円滑にできる。

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、本実施例における遊星歯車減速機１のキャリア７の回動支持構造において、キャリア７の縮径部７ｓと筒状体２５との圧入を容易にするために、筒状体に凸部２５ａを形成したが、筒状体２５に凸部２５ａを形成する代わりに、縮径部７ｓの外周に凹凸を形成してもよい。また、本実施例における遊星歯車減速機１のキャリア７の回動支持構造において、筒状体２５に貫通孔２５ｃを周方向に沿って長孔状に設けたが、丸状の貫通孔を周方向に沿って複数並設してもよい。

また、本実施例における遊星歯車減速機１のキャリア７の回動支持構造は、軸受２１として玉軸受を用いたが、玉軸受の代わりにころ軸受を用いたり、さらには、テーパローラ軸受、クロスローラ軸受などを用いたりしても適用できる。

本発明が適用された一実施例の、遊星歯車減速機の構造を表す断面図である。 同実施例における、（ａ）がキャリアの断面図、（ｂ）が（ａ）の矢印Ａ方向から視た外観図、（ｃ）がキャリアに遊星歯車及び筒状体を係合した断面図、（ｄ）が（ｃ）の矢印Ａ方向から視た外観図である。 同実施例のキャリアの回動支持構造における筒状体の構造を表す外観図であって、（ｂ）が（ａ）の矢印Ａ方向から視た図である。

符号の説明

１…遊星歯車減速機、２…入力軸、２ｃ…取付け穴、２ｄ…ネジ孔、３…太陽歯車、３ａ，３ｂ…軸部、３ｃ…歯車外径部、５…遊星歯車、６…内歯車、７…キャリア、７ｂ…開口部、７ｆ，７ｇ…周壁、７ｓ…縮径部、７ｋ，７ｍ…貫通孔、７ｈ…凹溝、８…連結ピン、９,１０,１１…ケーシング、９ａ…貫通孔、９ｂ…係合穴、９ｃ…ネジ孔、１２，１３…オイルシール、１４，１５，１６…ボルト、１７，１８…ベアリング、１９…付勢部材、２０…ベアリング、２１、２２…軸受、２１ａ，２２ａ…転動体、２１ｂ，２２ｂ…内輪、２１ｃ，２２ｃ…外輪、２５…筒状体、２５ａ，２５ｂ…凸部、２５ｃ…貫通孔。

Claims (5)

1. ケーシング内に配設され、遊星歯車を連結ピンを介して回動自在に支持するキャリアと、該キャリアを回動自在に支持するケーシングとを備えた遊星歯車減速機において、
   前記キャリアには、
   前記遊星歯車を収納する開口部が備えられて、該開口部の軸方向の少なくとも一方の周壁に、該キャリアの軸方向に沿って前記連結ピンが挿通される貫通孔が備えられ、
   且つ、前記連結ピンよりも軸方向の外方において、前記周壁の外径が前記貫通孔の位置よりも内側に縮径されて、該縮径部の外周に、少なくとも前記貫通孔を含む凹溝が形成され、
   前記縮径部を覆う筒状体と、
   前記筒状体の外周に係合し、前記筒状体を介して前記キャリアを支持する軸受と、
   を備えている、
   ことを特徴とする遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造。
2. 前記筒状体の内周又は前記縮径部の外周には、軸方向に延出する凸部が周方向に沿って複数形成され、
   前記凸部を介して、前記筒状体と前記縮径部が互いに圧入されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造。
3. 前記軸受は、転動体を介して内輪と外輪が回動自在に支持され、
   前記筒状体の外周には、軸方向に延出する凸部が周方向に沿って複数形成され、
   前記凸部を介して、前記筒状体と前記内輪が互いに圧入されている、
   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におけるキャリアの回動支持構造。
4. 前記筒状体の硬度が、少なくとも前記キャリア又は前記軸受の何れか一方よりも低い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におけるキャリアの回動支持構造。
5. 前記筒状体は、前記連結ピンとは反対側に位置する一端側が前記縮径部の軸方向の端部から突出し、前記連結ピン側に位置する他端側が前記縮径部に固定されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか記載の遊星歯車減速機にけるキャリアの回動支持構造。

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