JP2785079B2 - Inner meshing planetary gear device and method of forming outer pin hole contact surface for contacting outer pin of the inner meshing planetary gear device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内接噛合形遊星歯車減速
機や内接噛合形遊星歯車モータ、内接噛合形遊星歯車ポ
ンプ等の内接噛合形遊星歯車装置に関し、更に詳しく
は、外歯がトロコイド系歯形等からなる外歯歯車と、該
外歯と噛合する外ピンよりなる内歯を有すると共に該外
ピンを保持する半円形の外ピン穴を内周面に有する内歯
歯車とよりなる内接噛合形遊星歯車装置において、前記
内歯歯車の材質、内歯歯車に形成された外ピン穴の加工
方法、更には外ピン穴内周面の表面粗さ、外ピンの材
質、外ピン外周面の表面粗さを規制することによって高
性能とした内接噛合形遊星歯車装置及び該内接噛合形遊
星歯車装置の外ピンと接触する外ピン穴接触面を形成す
る方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internally meshing planetary gear device such as an internally meshing planetary gear reducer, an internally meshing planetary gear motor, and an internally meshing planetary gear pump. An external gear having teeth formed of a trochoidal tooth profile or the like; an internal gear having internal teeth formed of external pins meshing with the external teeth and having a semicircular external pin hole on the inner peripheral surface for holding the external pins; In the internally meshing planetary gear device, the material of the internal gear, the method of processing the outer pin hole formed in the internal gear, the surface roughness of the inner peripheral surface of the outer pin hole, the material of the outer pin, The present invention relates to an internally meshing planetary gear device having a high performance by regulating the surface roughness of a pin outer peripheral surface, and a method of forming an outer pin hole contact surface that comes into contact with an outer pin of the internally meshing planetary gear device.

【０００２】[0002]

【従来技術】先ず、図４、図５を参照して公知の遊星歯
車減速機の説明を行なう。遊星歯車減速機は、この公知
例のものでは入力軸１から入力される回転を減速して出
力軸２へ与えるものとなっている。2. Description of the Related Art First, a known planetary gear reducer will be described with reference to FIGS. In the known planetary gear reducer, the rotation input from the input shaft 1 is reduced and applied to the output shaft 2.

【０００３】この減速する機構は次のとおりである。入
力軸１には所定位相差(この例では１８０°)をもって偏
心体３ａ、３ｂが設けられている。夫々の偏心体３ａ、
３ｂはコロ４を介して外歯歯車５ａ、５ｂと接してい
る。外歯歯車５ａ、５ｂには内ローラ孔６が複数個設け
られ、内ピン７及び内ローラ８が嵌入されている。ここ
で、内ローラ８は省略可能である。前記外歯歯車５ａ、
５ｂの外周にはトロコイド歯形や円弧歯形などの外歯９
が設けられ、内歯歯車１０に設けられた外ピン１１と前
記外歯９とが内接噛合している。外ピン１１は外ピン穴
１３に遊嵌され回転し易く保持されている。前記内ピン
７は出力軸２のフランジ部１２に固着又は嵌入されてい
る。The mechanism for reducing the speed is as follows. The eccentric bodies 3a and 3b are provided on the input shaft 1 with a predetermined phase difference (180 ° in this example). Each eccentric 3a,
3b is in contact with the external gears 5a, 5b via the rollers 4. A plurality of inner roller holes 6 are provided in the external gears 5a and 5b, and an inner pin 7 and an inner roller 8 are fitted therein. Here, the inner roller 8 can be omitted. The external gear 5a,
External teeth 9 such as a trochoidal tooth profile and an arc tooth profile are provided on the outer periphery of 5b.
Is provided, and the external pin 11 provided on the internal gear 10 and the external teeth 9 are in mesh with each other. The outer pin 11 is loosely fitted in the outer pin hole 13 and held so as to be easily rotated. The inner pin 7 is fixed or fitted to the flange 12 of the output shaft 2.

【０００４】この公知例では、入力軸１の１回転が偏心
体３ａ、３ｂの１回転となるが、外歯歯車５ａ、５ｂは
内ローラ孔６と内ピン７とにより自転を拘束されており
揺動回転させられるから、外歯歯車５ａ、５ｂの歯数と
外ピン１１の本数(歯数)の差が１個の場合、入力軸１の
１回転により外歯歯車５ａ、５ｂの外歯９と内歯歯車１
０の内歯である外ピン１１とが外歯歯車５ａ、５ｂの１
歯分だけ噛み合い変位する(ずれる)。このため、入力軸
１の１回転が外歯歯車５ａ、５ｂの １／歯数に減速さ
れ、その回転が内ピン７を介して出力軸２に伝達され
る。In this known example, one rotation of the input shaft 1 is one rotation of the eccentric bodies 3a and 3b, but the rotation of the external gears 5a and 5b is restricted by the inner roller hole 6 and the inner pin 7. When the external gears 5a and 5b have a single difference between the number of teeth of the external gears 5a and 5b and the number of teeth (number of teeth) of the external pin 11 by one rotation, the external teeth of the external gears 5a and 5b are rotated by one rotation of the input shaft 1. 9 and internal gear 1
The external pin 11 which is the internal gear of the external gear 0 is 1 of the external gears 5a and 5b.
The tooth is displaced by meshing. Therefore, one rotation of the input shaft 1 is reduced to 1 / the number of teeth of the external gears 5a and 5b, and the rotation is transmitted to the output shaft 2 via the inner pin 7.

【０００５】次に同じトロコイド歯形を用いた油圧式の
内接噛合形遊星歯車モータについて、図６、図７により
説明する。内接噛合形遊星歯車モータは出力機構部
ａ′、変位機構室部ｂ′及びバルブ機構部ｃ′の３つの
部分より成り、出力機構部ａ′と変位機構室部ｂ′はド
ライブ２１により回転力が伝達され、変位機構室部ｂ′
とバルブ機構部ｃ′はバルブ切換用ドライブ２２により
回転力が伝達されている。そのためにドライブ２１とバ
ルブ切換用ドライブ２２はその両端にスプライン部を有
する。さらに出力機構部ａ′は、主にその内側に内スプ
ラインを有し、変位機構室部ｂ′により発生する偏心運
動を伴う外歯歯車２３の自転をドライブ２１を介するこ
とにより偏心運動を除き、自転のみを回転力として取り
出す出力軸２４と、ハウジング２５及び出力軸２４と軸
受２６とからなり、出力を相手側に伝達すると共に外部
荷重を支持するものであり、バルブ機構部ｃ′は主にそ
の内側に内スプラインを有し、変位機構室部ｂ′により
発生する偏心運動を伴う外歯歯車２３の自転を、バルブ
切り換え用ドライブ２２を介することにより偏心運動を
除き自転のみを取り出して回転するバルブ２７と、リン
グ２８に固定され、バルブ２７との協働により圧油の流
路を切り換えるバルブプレート２９と、及びバルブハウ
ジング３０とからなり、ポンプより供給された圧油を変
位機構室ｂ′の容積変化室３１に分配供給すると共に、
戻り側の油を容積変化室３１から回収するものである。Next, a hydraulic type internally meshing planetary gear motor using the same trochoid tooth profile will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. The internally meshing planetary gear motor comprises three parts: an output mechanism a ', a displacement mechanism chamber b' and a valve mechanism c '. The output mechanism a' and the displacement mechanism chamber b 'are rotated by the drive 21. The force is transmitted to the displacement mechanism chamber b '.
The rotational force is transmitted to the valve mechanism c ′ by the valve switching drive 22. For this purpose, the drive 21 and the valve switching drive 22 have spline portions at both ends. Further, the output mechanism part a ′ has an internal spline mainly inside thereof, and eliminates the eccentric movement by rotating the external gear 23 accompanied by the eccentric movement generated by the displacement mechanism chamber part b ′ via the drive 21, It comprises an output shaft 24 for taking out only rotation as a rotational force, a housing 25, an output shaft 24 and a bearing 26, for transmitting an output to a counterpart and supporting an external load. The rotation of the external gear 23 with an eccentric motion generated by the displacement mechanism chamber part b 'having an inner spline is taken out of the external gear 23 through the valve switching drive 22 to remove only the eccentric motion and rotate. It comprises a valve 27, a valve plate 29 fixed to a ring 28 and switching a flow path of the pressure oil in cooperation with the valve 27, and a valve housing 30. The supplied pressure oil from the pump to the volume change chamber 31 of the displacement mechanism chamber b 'as well as dispensing,
The oil on the return side is collected from the volume change chamber 31.

【０００６】変位機構室ｂ′は、図７に見られるよう
に、内歯歯車３２の歯形としてローラ３３よりなる円弧
歯形を、又この内歯歯車３２に内接噛合する外歯歯車２
３の歯形としてトロコイド形歯形や円弧歯形を採用して
おり、しかも外歯歯車２３の歯数は内歯歯車３２の歯数
より一個少ない。さらに、内歯歯車中心３４と外歯歯車
中心３５とは偏心しており、外歯歯車２３と内歯歯車３
２は、その接触点により内歯歯車３２の歯数(図３、図
４の場合７個)と同数の容積変化室３１を形成してい
る。そして、バルブ機構部ｃ′を介して圧油を容積変化
室３１に送ることにより、容積変化室３１は容積変化し
て膨張及び収縮を繰り返し、外歯歯車２３が内歯歯車中
心２４の周りに自転し、圧油の圧力エネルギーを回転力
に変換する。この回転力は外歯歯車２３の内スプライン
からドライブ２１を介して出力軸２４の内スプラインに
伝達され、偏心運動を伴わない自転のみが外部に取り出
されるのである。尚、前述の説明では、内接噛合形遊星
歯車モータについて説明しているが、内接噛合形遊星歯
車モータにおいては、出力軸２４に回転動力を付与する
ことによって油圧ポンプにもなり、後述の本発明はこの
ような油圧式の内接噛合形遊星歯車ポンプも含むもので
ある。[0007] As shown in FIG. 7, the displacement mechanism chamber b ′ has an arcuate tooth shape formed of a roller 33 as a tooth shape of the internal gear 32, and an external gear 2 internally meshed with the internal gear 32.
A trochoidal tooth profile or an arc tooth profile is adopted as the third tooth profile, and the number of teeth of the external gear 23 is one less than the number of teeth of the internal gear 32. Further, the center 34 of the internal gear and the center 35 of the external gear are eccentric, and the external gear 23 and the internal gear 3
Reference numeral 2 denotes a volume changing chamber 31 having the same number as the number of teeth of the internal gear 32 (seven in FIGS. 3 and 4) due to the contact points. Then, by sending the pressure oil to the volume changing chamber 31 via the valve mechanism c ', the volume changing chamber 31 changes its volume and repeats expansion and contraction, and the external gear 23 moves around the center 24 of the internal gear. It rotates and converts the pressure energy of pressurized oil into rotational force. This rotational force is transmitted from the internal spline of the external gear 23 to the internal spline of the output shaft 24 via the drive 21, and only the rotation without eccentric movement is taken out. In the above description, the internally meshing planetary gear motor has been described. However, in the internally meshing planetary gear motor, a hydraulic pump is provided by applying rotational power to the output shaft 24, and will be described later. The present invention also includes such a hydraulic type internally meshing planetary gear pump.

【０００７】さて、以上に説明した内接噛合形遊星歯車
減速機あるいは内接噛合形遊星歯車モータ、内接噛合形
遊星歯車ポンプでは、内歯歯車１０、３２と外歯歯車５
ａ、５ｂ、２３が互いに内接噛合することにより動力の
伝達や個々の容積変化室３１を区画するものとなってい
る。動力伝達だけの機能を奏するためであれば、個々の
内歯歯車１０、３２の歯形と外歯歯車５ａ、５ｂ、２３
の歯形の内の一部のみが内接噛合しておれば十分である
から、例えば外歯歯車５ａ、５ｂ、２３の歯形曲線を修
正して外歯歯車５ａ、５ｂ、２３の歯形の凹部のみを内
歯歯車１０、３２の歯形と噛合するようにして強度の保
持、摩耗低減することも可能であるが、図６、図７に示
すようなモータ（あるいはポンプ）として使用する場合
には容積変化室３１を区画する機能をも要求されている
ので、個々の歯形は常に噛合していなければならない。In the internal gear planetary gear reducer, the internal gear planetary gear motor and the internal gear planetary pump described above, the internal gears 10 and 32 and the external gear 5 are used.
a, 5b, and 23 are internally meshed with each other to transmit power and partition individual volume change chambers 31. In order to perform only the function of power transmission, the tooth profile of each internal gear 10, 32 and the external gears 5a, 5b, 23
It is sufficient if only a part of the tooth shapes of the external gears 5a, 5b, and 23 are in mesh with each other. For example, only the concave portions of the tooth shapes of the external gears 5a, 5b, and 23 are modified by correcting the tooth profile curves of the external gears 5a, 5b, and 23. Can be engaged with the tooth shapes of the internal gears 10 and 32 to maintain strength and reduce wear. However, when used as a motor (or pump) as shown in FIGS. Since the function of partitioning the change chamber 31 is also required, the individual tooth shapes must always mesh.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のような遊星歯車
装置においては、外ピン１１は外歯歯車５との噛合によ
り生じた荷重を受けながら、外ピン穴１３により、保持
されて回転する。これにより、外歯歯車５と外ピン１１
は転がり接触とする事が出来るので、全体の高効率と長
寿命が図られている。従って、外ピン１１と外ピン穴１
３との間の滑りを良好とすることが肝要となる。In the above-described planetary gear device, the outer pin 11 rotates while being held by the outer pin hole 13 while receiving a load generated by meshing with the external gear 5. Thereby, the external gear 5 and the external pin 11
Since rolling contact can be made, high efficiency and long service life are achieved as a whole. Therefore, the outer pin 11 and the outer pin hole 1
It is important to make the slip between the wheels 3 and 3 favorable.

【０００９】この外ピン１１と外ピン穴１３をすべり易
くする事により、高性能(高効率)長寿命とする方法とし
て従来より各種の方法が提案されているが、それぞれ問
題点があった。 (１)ＵＳＰ第６２８２７３号においては、外ピン穴を燐
酸塩等による化成処理する方法が提案されている。とこ
ろが、この方法によると、機械加工後に別の化成処理を
追加するので、コスト高となるとともに、精度の低下は
まぬがれなかった。 (２)ＵＳＰ第３４６０４８１号(特公昭４５ー３４１７
５号）及び実開昭５７ー３７１４４号では、外ピン穴を
軸受材料又は半割ブッシュにて内張りする方法が提案さ
れている。ところが、この方法によると、外ピン穴だけ
の構造よりもコスト高となっている。 (３)ＵＳＰ第３５０６３８３号(特公昭４９ー４４０９
号)においては、内歯歯車を焼結金属で作るとともに、
外ピン穴１３をニッケルコーティングする方法が提案さ
れている。ところが、この方法によっても、加工工程の
増加によるコスト高はまぬがれない。 (４)特開昭６２ー１３１９９０号、特開昭６２ー１３２
０６８号においては、外ピンに綾目状の微小なる凹凸を
設け、この凹部に残る化成処理被膜により潤滑油を保持
する方法が提案されている。この方法は化成処理被膜の
効果の持続性、精度の維持においても効果がある方法で
あるが、加工工程の増加によるコスト高はまぬがれな
い。 (５)特開昭６１ー３８２４２号においては、内歯歯車の
外周部を剛性の高い金属材料、内周部をプラスチック材
料とする二層構造により、外ピン穴部分の低摩擦材料の
使用を可能とするアイデアが開示されている。ところ
が、この方法においても、内歯歯車を単一素材の材料と
する方法に比較した場合には構造は複雑になり、加工費
と組立費の増加によるコスト高はまぬがれなかった。Various methods have heretofore been proposed for making the outer pin 11 and the outer pin hole 13 slippery so as to provide high performance (high efficiency) and a long service life, but each has its own problems. (1) US Pat. No. 628,273 proposes a method of subjecting outer pin holes to chemical conversion treatment with phosphate or the like. However, according to this method, another chemical conversion treatment is added after machining, so that the cost is increased and the accuracy is not reduced. (2) USP No. 3460481 (Japanese Patent Publication No. 45-3417)
No. 5) and Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-37144 propose a method of lining an outer pin hole with a bearing material or a half bush. However, according to this method, the cost is higher than a structure having only the outer pin holes. (3) USP 3,506,383 (JP-B 49-4409)
No.), the internal gear is made of sintered metal,
A method of nickel coating the outer pin hole 13 has been proposed. However, even with this method, the increase in cost due to the increase in the number of processing steps cannot be avoided. (4) JP-A-62-131990, JP-A-62-132
No. 068 proposes a method in which fine ridges and valleys are provided on the outer pins, and the lubricating oil is retained by a chemical conversion coating remaining in the concave portions. Although this method is also effective in maintaining the effect of the chemical conversion coating and maintaining the accuracy, the cost is still high due to the increase in the number of processing steps. (5) In Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-38242, a low-friction material is used in the outer pin hole portion due to a two-layer structure in which the outer peripheral portion of the internal gear is made of a highly rigid metal material and the inner peripheral portion is made of plastic material. The ideas that make it possible are disclosed. However, even in this method, the structure becomes complicated as compared with the method in which the internal gear is made of a single material, and a high cost due to an increase in processing cost and assembly cost is not avoided.

【００１０】さて、一般に内歯歯車は特公昭４５−３４
１７５号で述べられている様に、高力特性を有し、しか
も比較的高い摩擦係数を有する金属で製作されている。
具体的にはねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、アルミ鋳物、ア
ルミダイカスト鋳物により鋳造法で製作されるか、金属
粉末を型中で加圧成形し、次にその圧粉体を焼結法で加
熱する操作を含んだ工程により製作されていた。特別に
強度上の必要がある時は軟鋼もしくはリン青銅によって
製作する場合もあった。アルミニウム展伸材は素材とし
て棒状又は板状に成形する工程においてダイスを通過さ
せる必要から、ダイスを摩耗させない為に展伸材自体は
耐摩耗性の良いものであってはならず、この為に前記の
材料に比較して耐摩耗性が劣り、内歯歯車としての使用
は不適当とされていた。[0010] Generally, the internal gear is disclosed in Japanese Patent Publication No. 45-34.
As described in U.S. Pat. No. 175 , it is made of a metal having high strength characteristics and a relatively high coefficient of friction.
Concretely, it is manufactured by the casting method using gray cast iron, spheroidal graphite cast iron, aluminum casting, aluminum die casting, or press molding metal powder in a mold, and then heating the green compact by sintering method It was manufactured by a process that included operations. When special strength was required, it was sometimes made of mild steel or phosphor bronze. Aluminum wrought material must be passed through a die in the process of forming it into a bar or plate shape as a raw material, so the wrought material itself must not have good abrasion resistance in order not to wear the die. The abrasion resistance was inferior to the above-mentioned materials, and the use as an internal gear was unsuitable.

【００１１】従来公知の前記(１)〜(５)の方法はいずれ
も外ピンと外ピン穴が金属接触している時の摩擦係数の
低減を目的としたものであり、外ピンと外ピン穴を積極
的に流体潤滑させる工夫ではなかった。内歯歯車の外ピ
ン穴は高精度を必要とするので一般には切削加工されて
おり、加工方法としては内歯歯車の材質と、主に加工精
度に対する要求品質から種々の方法が適用されるが、歯
車モータ及び小形の遊星歯車減速機(内歯歯車の内径が
１５０ｍｍφ程度のもの)においてはブローチ加工によ
るもの、又はギヤシェーパ加工によるものが多い。The conventional methods (1) to (5) are all aimed at reducing the coefficient of friction when the outer pin and the outer pin hole are in metal contact with each other. It was not a device to actively lubricate the fluid. Since the outer pin hole of the internal gear requires high precision, it is generally machined. Various machining methods are applied depending on the material of the internal gear and the quality required mainly for machining accuracy. In many cases, a gear motor and a small planetary gear reducer (with an internal gear having an inner gear of about 150 mmφ) are formed by broaching or gear shaper processing.

【００１２】ギヤシェーパ加工が遊星歯車減速機用とし
ては最小５０ｍｍφ程度まで利用されており加工できる
内歯歯車の大きさの範囲がより広範囲な加工方法となっ
ている。ブローチ加工及びギヤシェーパ加工において
は、加工の最終工程が切削すなわち素材の剪断によるも
ので、外ピン穴の円周方向粗さは、刃物の摩耗状態と切
れ味にもよるが３〜５μｍが限界であった。一方、外ピ
ン１１と外ピン穴１３の潤滑状態に着目すれば、弾性流
体潤滑理論におけるＥＨＬ油膜厚さは高負荷、高温度の
使用条件のもとにおいては１μｍ未満となるので、この
ブローチ加工、ギヤシェーパ加工の場合には粗さの方が
この油膜厚さよりも大きく、外ピン１１と外ピン穴１３
とが弾性流体潤滑している状態よりも効率、騒音、長寿
命の性能の低下はまぬがれなかった。そこでその性能低
下を出来るだけ少なくする為に前記従来公知の（１）〜
（５）の方法が提案されているわけである。[0012] Gear shaper processing is used for planetary gear reducers up to a minimum of about 50 mmφ, and the range of sizes of internal gears that can be processed is a wider method. In broaching and gear shaper processing, the final step of processing is cutting, that is, shearing of the material, and the circumferential roughness of the outer pin hole is limited to 3 to 5 μm depending on the abrasion state and sharpness of the blade. Was. On the other hand, if attention is paid to the lubrication state of the outer pin 11 and the outer pin hole 13, the EHL oil film thickness in the theory of elastohydrodynamic lubrication is less than 1 μm under the conditions of high load and high temperature. In the case of gear shaper processing, the roughness is larger than this oil film thickness, and the outer pin 11 and the outer pin hole 13 are formed.
The efficiency, noise, and long-life performance were still lower than those in the case where the elastic fluid was lubricated. Therefore, in order to minimize the performance degradation, the above-mentioned conventionally known (1) to
The method (5) has been proposed.

【００１３】一方で、外ピン穴の表面粗さを切削加工に
よる方法よりも小さくする方法としては、ＣＢＮ（立方
晶窒化ほう素）砥石の普及と相まった研削加工による粗
さ改善が実用化されているが、内周面の研削加工なので
コスト高になるとともに、径の小さい内歯歯車及び径の
小さい外ピン穴へ適用には限界があるとともに粗さも１
〜３μｍが限界であった。粗さを小さくする別の加工方
法としては、外ピン穴１３をラッピングする方法も知ら
れているが、この方法においてはコスト高になるととも
に、加工時に使用したラップ粉の完全除去が必要な為
に、多孔質の焼結金属材料や鋳物及びダイカスト鋳物に
おいてはラップ粉の完全除去にもコストがかかるもので
あった。On the other hand, as a method of reducing the surface roughness of the outer pin hole as compared with the method of cutting, there is a method of roughening by grinding in conjunction with the spread of CBN (cubic boron nitride) grinding wheels.
Although the improvement has been put to practical use, the cost is increased due to the grinding of the inner peripheral surface, and there is a limit to the application to small-diameter internal gears and small-diameter outer pin holes, and the roughness is also one.
３3 μm was the limit. As another processing method for reducing the roughness, a method of wrapping the outer pin hole 13 is also known. However, this method is costly and requires complete removal of the wrap powder used during processing. In addition, in the case of a porous sintered metal material, a casting, and a die casting, it is costly to completely remove the lap powder.

【００１４】以上により、外ピン１１と外ピン穴１３を
潤滑油の油膜形成に不利な使用条件、具体的には、低粘
度、高温度、油性の悪い油、高負荷、の領域においては
低コストで流体潤滑させるのは困難であるため、この様
な使用条件の生じる減速機の用途、例えば周囲の環境が
低温である事(具体例、雪上車、冷凍機への適用)による
潤滑油の流動点から要求される低粘度油の使用、油圧作
動による減速機の潤滑(作動油と潤滑油の共用)、低温始
動性と燃費向上を目的とした粘度指数が大きく必ずしも
油性は良くない内燃機関用潤滑油の減速機潤滑油との共
用化においては減速機に伝達動力を制限して使用する必
要があった。又、歯車モータにおいては前記使用条件の
外に難燃性作動油の適用にあたり伝達動力を制限する必
要があった。As described above, the outer pin 11 and the outer pin hole 13 are used under the conditions that are disadvantageous for forming an oil film of the lubricating oil, specifically, low viscosity, high temperature, poor oiliness, and high load. Since it is difficult to lubricate the fluid at a low cost, it is difficult to use lubricating oil for speed reducer applications where such operating conditions occur, for example, when the surrounding environment is cold (specific examples, application to snowmobiles, refrigerators). Use of low viscosity oil required from the pour point, lubrication of the reducer by hydraulic operation (common use of hydraulic oil and lubricating oil), internal combustion engine with large viscosity index for low temperature startability and fuel efficiency When sharing the lubricating oil for the reduction gear with the reduction gear, it was necessary to limit the transmission power to the reduction gear before use. Further, in the case of the gear motor, it is necessary to limit the transmission power when applying the flame-retardant hydraulic oil outside the above use conditions.

【００１５】そこで、発明者は安価な加工方法により前
述の潤滑油の油膜形成に不利な使用条件においても外ピ
ンと外ピン穴を流体潤滑させる方法について以上の公知
例も含め種々研究した結果、 （ａ）外ピンと外ピン穴（すなわち内歯歯車）の材料 （ｂ）外ピンの硬さとその表面仕上の程度 （ｃ）切削加工における外ピン穴の加工の向き （ｄ）外ピンと外ピン穴の径の差、すなわち隙間の設定
の仕方 の組合わせにより、転がり軸受の外輪とハウジングとの
間に生じる現象として知られているクリープ現象を限定
的に発生させる事により外ピン穴を０．１μｍ程度の粗
さにする方法を見いだした。The inventor of the present invention has conducted various studies on a method of fluidly lubricating the outer pin and the outer pin hole by using an inexpensive processing method even under the above-mentioned use conditions disadvantageous for forming an oil film of the lubricating oil, including the above-mentioned known examples. a) Material of outer pin and outer pin hole (that is, internal gear) (b) Hardness of outer pin and degree of surface finish (c) Direction of processing of outer pin hole in cutting process (d) Outer pin and outer pin hole The combination of the difference in the diameters, ie, the way of setting the gap, causes the creep phenomenon known as the phenomenon that occurs between the outer ring of the rolling bearing and the housing to occur to a limited extent so that the outer pin hole is about 0.1 μm. Coarse
We found a way to of.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】以上のことから、本発明
の特徴とするところは、内歯歯車が押出加工、引抜加工
によるアルミニウム展伸材で構成すると共に、外ピン穴
の内周面が微小な凹凸溝を軸方向に形成して加工される
ことにより外ピン穴の径を外ピンの径よりも大径に構成
されてなり、外ピンが外周面の表面粗さを１μ未満に鏡
面仕上げされた焼入れ鋼で構成され、動力伝達時に外ピ
ンが外歯歯車からの荷重を受けながら外ピン穴に保持さ
れてすべりと転がりを伴った回転を行うことにより外ピ
ン穴の凹凸溝を外ピンにより圧延して外ピン穴の円周方
向粗さをならしてなる内接噛合形遊星歯車装置及び内接
噛合形遊星歯車装置の外ピンと接触する外ピン穴の接触
面の形成方法にある。As described above, the feature of the present invention is that the internal gear is formed by extrusion or drawing.
Together constitute an aluminum wrought by, by the inner peripheral surface of the outer pin hole is machined to form minute irregularities grooves axially diameter of the outer pin hole diameter larger than the diameter of the outer pin The outer pin is made of hardened steel having a mirror-finished outer surface with a surface roughness of less than 1μ, and the outer pin is held in the outer pin hole while receiving a load from the external gear during power transmission. An internally meshing planetary gear device and an internal meshing type in which the unevenness of the outer pin hole is rolled by the outer pin by performing rotation with sliding and rolling to smooth the circumferential roughness of the outer pin hole. A method for forming a contact surface of an outer pin hole that contacts an outer pin of a planetary gear device.

【００１７】[0017]

【実施例】以下、図によって本発明の実施例について説
明する。図１ａ〜図１ｄは本発明による外ピン１１と外
ピン穴１３が外歯歯車５の荷重を支持する時の荷重の方
向と外ピン１１と外ピン穴１３の接触点１４の位置の変
化する様子を図４に示すものとの対比により示した拡大
図である。図２は本発明による外ピン穴１３の円周方向
粗さを示す粗さ図である。図３は減速機の一方向回転負
荷運動後に同じ外ピン穴について粗さを測定した粗さ図
であり、図におけるＢ部が荷重を受けない方向でのピン
穴部の粗さ、Ｃ部が荷重を受ける方向でのピン穴部の粗
さを示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIGS. 1A to 1D show changes in the direction of the load and the position of the contact point 14 between the outer pin 11 and the outer pin hole 13 when the outer pin 11 and the outer pin hole 13 support the load of the external gear 5 according to the present invention. FIG. 5 is an enlarged view showing a state in comparison with that shown in FIG. 4. FIG. 2 shows the circumferential direction of the outer pin hole 13 according to the present invention.
It is a roughness diagram which shows roughness . Figure 3 is a roughness diagram of the measurement of the roughness same outer pin holes after unidirectional rotary load movement of the reduction gear, the roughness of the pin hole in the direction B portion in FIG receives no load, C section Roughness of the pin hole in the direction receiving the load
Shows of.

【００１８】以上に説明する本実施例では、構造の点に
関しては、前記図４ないし図５に示す従来公知の遊星歯
車装置と同様なものであるから、その説明は省略し、以
下においては材質や表面粗さについてのみ説明する。本
発明の外ピン１１に関しては、その外周面の表面粗さを
１μｍ未満に鏡面仕上げし、その表面の硬さがＨＲＣ５
７〜６４の焼入鋼としている。又、内歯歯車１０の材質
をアルミニウム展伸材とし、この内歯歯車１０に形成さ
れた外ピン穴１３に外ピン１１を嵌合して内歯歯車１０
を構成している。そして、アルミニウム展伸材のままで
は表面粗さが粗いので、内歯歯車１０の外ピン穴１３は
ギヤシェーパ加工又はブローチ加工により切削加工し、
軸方向に凹凸溝状に形成されている粗さを極力小さくし
ている。そして、外ピン穴１３の径を外ピン１１の径よ
りも１０〜１００μｍ程度大きくしている。（径の比に
して、０．１５％ないし１．５％程度大きくしている）
アルミニウム展伸材は強度特性として耐力２０Ｋｇｆ／
平方ｍｍ〜３０Ｋｇｆ／平方ｍｍのＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系
合金とし、その成分としてはＳｉ（硅素）の化学成分が
１．２％未満としている。In the present embodiment described above, the structure is the same as that of the conventionally known planetary gear device shown in FIGS. 4 and 5, and the description thereof will be omitted. Only the surface roughness will be described. Regarding the outer pin 11 of the present invention, the outer peripheral surface is mirror-finished to a surface roughness of less than 1 μm, and the hardness of the surface is HRC5.
7 to 64 hardened steel. Further, the material of the internal gear 10 is aluminum wrought material, and the external pin 11 is fitted into an external pin hole 13 formed in the internal gear 10 so that the internal gear 10
Is composed. And since the surface roughness is rough in the case of the aluminum wrought material, the outer pin hole 13 of the internal gear 10 is cut by gear shaper processing or broaching,
The roughness formed in the shape of an uneven groove in the axial direction is minimized. The diameter of the outer pin hole 13 is set to be larger than the diameter of the outer pin 11 by about 10 to 100 μm. (In terms of diameter ratio, it is increased by about 0.15% to 1.5%)
Aluminum wrought material has strength strength of 20kgf /
An Al-Mg-Si alloy having a square mm to 30 kgf / square mm is used, and the chemical composition of Si (silicon) is less than 1.2%.

【００１９】以上のように構成された本発明の作用につ
いて以下に説明する。外ピン穴１３の径を外ピン１１の
径よりも大径としてあるので、外ピン穴１３の切削によ
る粗さが大きく、外ピン１１との間が流体潤滑しない状
態、すなわち外ピン１１の自転が円滑にいかない状態に
おいても、図１ａ〜図１ｄにみられる様に外歯歯車５と
外ピン１１の接触角度が変化するので外ピン１１と外ピ
ン穴１３は一種のころがり運動を行う。この時に、外ピ
ン１１と外ピン穴１３の径の差をδとすると、両者の円
周長さはπδだけ異なるから、外ピン穴に対する外ピン
の位置は荷重方向に少しずつずれていき、外ピン１１が
ゆっくり回転する。この現象は軸受の分野で言われるク
リープ現象に近い。この時に外ピン１１がころがり運動
を行ない、粗さのある状態においては外ピン１１と外ピ
ン穴１３の間の接触面圧はアルミニウム展伸材の耐力を
越えるので、外ピン穴１３の粗さの凸部は外ピン１１に
より圧延され、外ピン１１の表面粗さ同様に平滑になっ
ていく。そして圧延が完了し粗さの凹凸が無くなること
により、外ピンと外ピン穴の接触面圧は材料の耐力を下
まわり、圧延は進行せずに、粗さが弾性流体潤滑の最少
油膜厚さ（１μｍ程度）より小さくなるので、外ピン穴
１３の表面全体に潤滑油がいきわたり外ピン１１と外ピ
ン穴１３は流体潤滑される。これを図２及び図３で説明
すると、図２におけるａ部は外ピンのころがり接触を受
ける域であり、外ピンによる圧延前は山の頂点と谷の底
部との間の距離の最大差が５ないし１０μｍの粗さとな
っているが、このａ部が外ピンによって圧延されて図３
のｃ部のように０．２μｍ以下の粗さとなり、図３のｂ
部は外ピンによる圧延を受けず、図２の状態のままに残
るものとなる。The operation of the present invention configured as described above will be described below. Since the diameter of the outer pin hole 13 is larger than the diameter of the outer pin 11, the roughness of the outer pin hole 13 due to cutting is large, and fluid lubrication between the outer pin 11 and the outer pin 11 is not performed. 1a to 1d, the contact angle between the external gear 5 and the external pin 11 changes, so that the external pin 11 and the external pin hole 13 perform a kind of rolling motion. At this time, assuming that the difference between the diameters of the outer pin 11 and the outer pin hole 13 is δ, the circumferential lengths of the two differ by πδ, so that the position of the outer pin with respect to the outer pin hole gradually shifts in the load direction, The outer pin 11 rotates slowly. This phenomenon is similar to the creep phenomenon described in the field of bearings. Performs outer pins 11 are rolling motion when this, since in the state in which a roughness contact surface pressure between the outer pin 11 and the outer pin hole 13 exceeds the yield strength of the aluminum wrought, roughness of the outer pin hole 13 Are rolled by the outer pins 11 and become smoother as well as the surface roughness of the outer pins 11. When the rolling is completed and the roughness is eliminated, the contact surface pressure between the outer pin and the outer pin hole falls below the proof stress of the material, and the rolling does not proceed, and the roughness is reduced to the minimum oil film thickness of the elastohydrodynamic lubrication ( (About 1 μm), the lubricating oil spreads over the entire surface of the outer pin hole 13 and the outer pin 11 and the outer pin hole 13 are fluid-lubricated. To explain this in Figures 2 and 3, a portion in FIG. 2 is a frequency to receive the outer pin rolling contact, before rolling by outer pins bottom of mountain peaks and valleys
The maximum difference in the distance between the part and the part is a roughness of 5 to 10 μm.
3b, the roughness becomes 0.2 μm or less.
The portion is not subjected to rolling by the outer pins and remains as shown in FIG.

【００２０】この時に外ピン１１を硬さＨRC５７〜６４
程度の焼入鋼とする事により、アルミニウム展伸材から
なる外ピン穴１３によって外ピン１１が摩耗させられる
事がなくなる。At this time, the outer pin 11 is hardened to a hardness of HRC 57-64.
By using hardened steel of a certain degree, the outer pins 11 are not worn by the outer pin holes 13 made of wrought aluminum.

【００２１】[0021]

【発明の効果】以上のように構成された本発明の効果を
あげると以下のとおりである。切削加工による外ピン穴
に、特別な後処理を行う事なく、負荷運転時の外ピン穴
粗さを改善できる。本発明による改善された外ピン穴粗
さにより、潤滑油の油膜形成が不利となる条件低粘度、
高い使用温度、油性の悪い潤滑油等においても、油膜が
形成され、外ピン穴が流体潤滑される。流体潤滑される
事により効率、騒音、寿命の性能が向上する。内歯歯車
がアルミなので全体の軽量化が出来る。The effects of the present invention configured as described above are as follows. The outer pin hole during load operation without special post-processing
Roughness can be improved. Outer pin hole roughness which is improved according to the present invention
Conditions low viscosity, the oil film formation of lubricating oil is disadvantageous is,
Even at a high operating temperature, lubricating oil with poor oiliness, etc., an oil film is formed and the outer pin holes are fluidly lubricated. Fluid lubrication improves efficiency, noise and life performance. Since the internal gear is aluminum, the overall weight can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 図１ａ〜図１ｄは本発明による外ピンと外ピン
穴が外歯歯車の荷重を支持する時の荷重の方向と外ピン
と外ピン穴の接触点の位置の変化する様子を図４に示す
ものとの対比により示した拡大図である。 FIGS . 1a to 1d show how the direction of the load and the position of the contact point between the outer pin and the outer pin hole change when the outer pin and the outer pin hole support the load of the external gear according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged view shown by comparison with that shown in FIG.

【図２】 図２は本発明による外ピン穴の円周方向粗さを
示す粗さ図である。 FIG . 2 is a roughness diagram showing a circumferential roughness of an outer pin hole according to the present invention.

【図３】 図３は減速機の一方向回転負荷運動後に同じ外
ピン穴について粗さを測定した粗さ図である。 FIG . 3 is a roughness diagram obtained by measuring the roughness of the same outer pin hole after a one-way rotational load motion of the speed reducer.

【図４】 図４は公知の遊星歯車減速機の縦断面図であ
る。 FIG . 4 is a longitudinal sectional view of a known planetary gear reducer.

【図５】 図５は図４に示す公知の遊星歯車減速機の横断
面図である。 FIG . 5 is a cross-sectional view of the known planetary gear reducer shown in FIG.

【図６】 図６は他の公知の遊星歯車減速機の縦断面図で
ある。 FIG . 6 is a longitudinal sectional view of another known planetary gear reducer.

【図７】 図７は図６に示す他の公知の遊星歯車減速機の
横断面図である。 FIG . 7 is a cross-sectional view of another known planetary gear reducer shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：入力軸 ２：出力軸 ３ａ、３ｂ：偏心体 ４：コ
ロ ５ａ、５ｂ：外歯歯車 ６：内ローラ ７：内ピン
８：内ローラ ９：外歯 １０：内歯歯車 １１：外
ピン １２：フランジ部 １３：外ピン穴 ａ′：出力
機構部 ｂ′：変位機構室部 ｃ′：バルブ機構部 ２
１：ドライブ ２２：バルブ切換用ドライブ ２３：外
歯歯車 ２４：出力軸 ２５：ハウジング ２６：軸受
２７：バルブ ２８：リング ２９：バルブプレート
３０：バルブハウジング ３１：容積変化室 ３２：
内歯歯車 ３３：ローラ ３４：内歯歯車中心1: input shaft 2: output shaft 3a, 3b: eccentric body 4: roller 5a, 5b: external gear 6: internal roller 7: internal pin 8: internal roller 9: external tooth 10: internal gear 11: external pin 12 : Flange 13: Outer pin hole a ': Output mechanism b': Displacement mechanism chamber c ': Valve mechanism 2
1: Drive 22: Valve switching drive 23: External gear 24: Output shaft 25: Housing 26: Bearing 27: Valve 28: Ring 29: Valve plate 30: Valve housing 31: Volume change chamber 32:
Internal gear 33: Roller 34: Center of internal gear

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】外歯がトロコイド系歯形等からなる外歯歯
車と、前記外歯と噛合する外ピンよりなる内歯を有する
と共に該外ピンを保持する半円形の外ピン穴を内周面に
有する内歯歯車と、よりなる内接噛合形遊星歯車装置に
おいて、 前記内歯歯車を押出加工、引抜加工によるアルミニウム
展伸材で構成すると共に、前記外ピン穴の内周面が微小
な凹凸溝を軸方向に形成して加工されることにより外ピ
ン穴の径を外ピンの径よりも大径に構成されてなり、前
記外ピンが外周面の表面粗さを１μｍ未満に鏡面仕上げ
された焼入れ鋼で構成され、動力伝達時に外ピンが外歯
歯車からの荷重を受けながら外ピン穴に保持されてすべ
りと転がりを伴った回転を行うことにより前記外ピン穴
の凹凸溝を外ピンにより圧延して外ピン穴の円周方向粗
さをならしてなることを特徴とする内接噛合形遊星歯車
装置。1. An external gear having external teeth formed of a trochoidal tooth profile and the like, and internal teeth formed of external pins meshing with the external teeth, and a semicircular external pin hole for holding the external pin is formed on an inner peripheral surface. and an internal gear having, in a more becomes internally meshing type planetary gear device, extruding the internal gear, as well as of aluminum wrought by drawing process, the inner peripheral surface of the outer pin holes is small By forming and processing the grooves in the axial direction, the diameter of the outer pin hole is configured to be larger than the diameter of the outer pin, and the outer pin is mirror-finished to a surface roughness of the outer peripheral surface of less than 1 μm. The outer pin is held in the outer pin hole while receiving the load from the external gear during power transmission, and rotates with sliding and rolling to remove the uneven groove of the outer pin hole during power transmission. Rolled by pin to make outer pin hole circumferentially rough
Internally meshing type planetary gear apparatus characterized by comprising sounded is. 【請求項２】外歯がトロコイド系歯形等からなる外歯歯
車と、前記外歯と噛合する外ピンよりなる内歯を有し、
該外ピンを保持する半円形の外ピン穴を内周面に有する
内歯歯車よりなり、前記外ピンが外ピン穴の接触面とす
べり接触と転がり接触しながら回転する内接噛合形遊星
歯車装置の前記外ピン穴の接触面を形成する方法におい
て、 前記内歯歯車を押出加工、引抜加工によるアルミニウム
展伸材とすると共に、外ピン穴の接触面をギヤシェーパ
加工又はブローチ加工等により微小な凹凸溝を軸方向に
有するように切削することにより外ピン穴の径を外ピン
の径よりも大径に形成し、前記外ピンを外周面の表面粗
さを１μｍ末満に鏡面仕上げされた焼入れ鋼とし、動力
伝達時に外ピンが外歯歯車からの荷重を受けながら外ピ
ン穴に保持されてすべりと転がりを伴った回転を行うこ
とにより前記外ピン穴の前記凹凸溝を外ピンにより圧延
して外ピン穴の接触面円周方向粗さをならしてなること
を特徴とする内接噛合形遊星歯車装置の外ピンと接触す
る外ピン穴の接触面の形成方法。2. An external gear having external teeth having a trochoidal tooth profile or the like, and internal teeth comprising external pins meshing with the external teeth.
An internally meshing planetary gear comprising an internal gear having a semicircular outer pin hole on an inner peripheral surface for holding the outer pin, wherein the outer pin rotates while sliding and rolling contact with a contact surface of the outer pin hole. minute in a method of forming a contact surface of the outer pin holes in the equipment, extruding the internal gear, with the aluminum wrought by drawing process, the contact surface of the outer pin hole by a gear shaper processing or broaching etc. The diameter of the outer pin hole is formed to be larger than the diameter of the outer pin by cutting so as to have an uneven groove in the axial direction, and the outer pin is mirror-finished to a surface roughness of the outer peripheral surface of less than 1 μm. Hardened steel, the outer pin is held in the outer pin hole while receiving the load from the external gear during power transmission and performs rotation with slip and rolling, so that the uneven groove of the outer pin hole is formed by the outer pin. Rolled outside pin hole Method of forming a contact surface of the outer pin hole in contact with the outer pins of an inscribed meshing type planetary gear apparatus characterized by comprising leveling a contact surface circumferential roughness.