JP7041818B2 - バックラッシュレス遊星歯車装置 - Google Patents
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Description
近年、高い停止精度を求められるケースが増え、バックラッシュ量を低減させるために、各種の方法が採られて来た。
精度向上による方法と、相手歯車に歯車を誘導する方法に大別されると、従来考えられてきた。
前者は、円滑動作させるために、バックラッシュが必要であるから、効果は限定的である。
後者の代表的な物として、波動歯車(商品名:ハーモニックドライブ)とシザースギアに代表されるバネ等の弾性により連結された2枚の歯車により、相手歯車を挟む方法があげられる。
波動歯車は、可動性の有る歯車(フレクスプライン)を撓ませる事により、固定された内歯車側に移動させ、噛み合わせる機構である。後者の弾性利用のうち、本発明に構造や作用が比較的似ている方法として、例えば、特開2007-170459号公報には、2段遊星歯車の捻じれによる弾性力を利用し、内歯車を挟み込むようにして、バックラッシュ除去する技術が公開されている。
シザースギアには、小型の物に適応し辛い、バネの劣化や破損といった問題が有る。
特許文献1では、弾性により捩じり力を発生させているため、復元力をどのように制御するかという問題が有る。更にその弾性力は、弾性体の物性に依存しており、材料のバラツキ、温度変化、経時変化などを考慮すれば、安定して性能を確保する事は至難である。
本発明は上記問題を改善し、キャリアに入力回転を与え、等間隔に配置された複数個の2段遊星歯車が、その内側ないし外側に配置された、固定歯車の周囲を自転・公転することで、出力歯車に出力回転を与える遊星歯車機構において、固定簡便な構造で小型化しやすく、製造原価も安い低バックラッシュレス化の方法を提供するものである。
減速機の構造としては、回転不能な固定歯車、回転可能な出力歯車が、2段遊星歯車に対し図2に示す様に内側に配置されている物と、図3に示す様に外側に配置されている物の
2種類有る。
いずれも、キャリア6、キャリア7に入力回転を与え、2段遊星歯車3に公転・自転を起こさせる事により、静止状態における公転分の出力歯車歯数と、2段遊星歯車3の自転分に対応する出力歯車の噛み合うべき歯数との間に差を生じさせ減速する。
この図において、右上の2段遊星歯車3は、固定歯車4の反時計側の面と接し、出力歯車5の時計側の面で接している。この状態で、サーボモータやステッピングモータの作用により、キャリア6、キャリア7を固定する。
外力により、出力歯車5を反時計方向に回そうとしても、固定歯車4が障害となり、回せない。即ち右上の2段遊星歯車3は、反時計側死点遊星歯車となる。
一方、右下の2段遊星歯車3は、固定歯車4の時計側の面で接し、出力歯車5の反時計側の面で接している。
外力により、出力歯車5を時計方向に回そうとしても、やはり固定歯車4が障害となり、回せない。即ち右下の2段遊星歯車3は、時計側死点遊星歯車となる。
時計側死点遊星歯車と反時計側死点遊星歯車を、同時に共存させる事で、個々の歯車間には、バックラッシュが有るにも拘わらず、装置全体としては、0バックラッシュ状態を作り出す事ができる。
噛み合い動作をしている事が必要である。以下により、証明される。
ここで、Z1:2段遊星歯車(固定側)歯数、Z2:2段遊星歯車(出力側)歯数、
Z3:固定歯車歯数、Z4:出力歯車歯数、
とし、これは以降も不変とする。
更に、簡略化のため、その歯数組み合わせは、(Z1,Z2,Z3,Z4)のように表す。
図4に示す様に、出力歯車5の谷部に、2段遊星歯車出力側3b山が重なっている状態を基準位置とし、X軸、Y軸を図の様に定義する。
公転角速度Rに対し、
遊星自転速度= (Z3/Z1)×R
出力歯車回転速度={1-(Z2×Z3)/(Z1×Z4)}×R
即ち、公転が等速回転運動ならば、両者も等速回転運動である。
両者は、Y軸に対し、線対称関係にある。従って、―Δθで噛み合っているのなら、+Δθでも噛み合っている。
よって、山や谷の近傍部を除けば、出力歯車5の時計側面、反時計側面の両面になぞる様に、2段遊星歯車出力側3bは噛み合っていく。
公転方向が反時計側であったり、入力出力が同方向であったり、固定内歯車12や出力内歯車13であったりしても、変わらない事は、調べれば容易に分かるので省略する。
また出力回転が0の場合が、固定歯車4の状態とみなせるため、固定側も同様の動作となる。
よって、時計側死点歯車も、反時計側死点歯車も、作り出す事は可能である。
以上から、請求項1が導かれる。
2段遊星歯車固定側3aと2段遊星歯車出力側3bを異なる面で接するためには、Z3、Z4は2段遊星歯車の個数の倍数でない事が必要である。
実際の歯車の挙動とは、完全に一致しない理論である。
・歯型の全ての部分で、噛み合っている訳ではない。分かり易く言えば、山・谷では
噛み合わない。
・それ故に、各歯車は接触・離脱を繰り返し、完全な連続性は無い。
しかしながら、近似的手法とは言え、思考を簡略化し、連続回転する本機構の位相変化を説明し、実現方法を導き出すためには、有効と考えられる。
対象となる角度 X-(360度/Z3)×L (Lは0を含む整数)
相当する歯形位相角度x度
360度/Z3:X-(360度/Z3)×L =360度:x
従って
歯形位相角 x= Z3×X-360度×L
即ち、正比例の関係が成り立つ。
2段遊星歯車(固定側)は、それに対応する位相で噛み合っているが、それは位相が180度ずれている事を意味する。
1)固定歯車4が有る。
2)キャリアA6、キャリアB7を公転させることで、2段遊星歯車3は自転も行う。
公転向きに対し、自転向きは逆である。
自転速度は、(Z3/Z1)の比率分、キャリア公転速度より、減速若しくは増速する。
3)2段遊星歯車出力側3bも同様に自転・公転する。
自転向き・回転速度は、一体のため同じである。
2段遊星歯車出力側3bの歯型位相変位速度は、2段遊星歯車固定側3aの
(Z2/Z1)倍となる。
4)出力歯車5の噛み合っている歯形位相角も、それに追随して変わる。
即ち、2段遊星歯車固定側3aの公転・自転により、引き起こされた2段遊星歯車出力側3bの歯形位相角変化に、出力歯車5の歯形位相角は、180度ずれるように出力歯車5は誘導されていく。(例、山に対し谷が噛み合っている。)
5)以上の作用及び、各歯車の歯数関係により、出力歯車5は回転する。
向きは同じである。
速度比は、Z1:Z2である。
よって、各遊星歯車の初期状態が決まれば、Xと歯型位相角xは、次式により、
一般化される。
固定歯車 x1=Z3×X+初期歯型位相角―360度×L
出力歯車 x2=(Z2/Z1)×Z3×X+初期歯型位相角-360度×M
ここで、x1、x2が、0~180度ならば、時計側の面で噛み合っている、180度~360度ならば、反時計側の面で噛み合っている。
以降、[x1,x2]のように、表す。即ち[180~360度,0~180度]ならば、時計側死点遊星歯車、[0~180度,180~360度]ならば、反時計側死点遊星歯車である。
このため、山や谷の部分においても、バックラッシュ領域を狭くする事ができる。
これが請求項2である。その概要を示したのが、図8である。
またコルヌ歯型は摩耗も発熱も少ないため、長期間にわたり、正確な位置決めが可能になる。また少歯数でも形状的に切り下げが起きにくいという利点も有る。
歯型 コルヌ曲線
2段遊星歯車固定側3a モジュール2.32 歯数 12
2段遊星歯車出力側3b モジュール2 歯数 14
固定歯車4 モジュール2.32 歯数13
出力歯車5 モジュール2 歯数15
遊星歯車個数 4
転位の無い標準歯車にしようとすれば、モジュールは、2.32の様な半端な数に成り易い。以降モジュールは記さずに、(Z1,Z2,Z3,Z4)の様に表現する。
減速比は-90で、1回転200パルスのステッピングモータ向きである。
固定歯車、出力歯車の初期位置における歯型位相角は、以下の通りとする。
遊星歯車A噛み合い部(0時位置) [0度,0度]
遊星歯車B噛み合い部(3時位置) [90度,270度]時計側死点遊星歯車
遊星歯車C噛み合い部(6時位置) [180度,180度]
遊星歯車D噛み合い部(9時位置) [270度,90度]反時計側死点遊星歯車
これに対し、各遊星歯車が、X度時計方向に公転した。
遊星歯車Aとの噛み合い部の歯形位相角は、次のようにあらわされる。
固定歯車4 x1=13×X-360度×L
出力歯車5 x2=(91/6)×X-360度×M
(L、Mは、0及び自然数)
ここで、X=180度や360度、45×360度、90×360度などの特異点を当てはめると、全て成立する。
また、これは、固定歯車歯数6枚、出力歯車歯数7枚を1周期とする連続性が有る。
同様の事は、遊星歯車B~Dにもあてはまる。
以上から、歯型位相変化図が作成できる。
ここで、固定歯車と出力歯車で、時計方向、反時計方向の両方に噛み合えば、死点遊星
歯車となる。
ここで、以下の様に定義する。山・谷の特異点は考えない事にする。
θ1:歯型位相角 0~90度、θ2:歯型位相角 90~180度、
θ3:歯型位相角 180~270度、θ4:歯型位相角 270~360度、
ここで、Z3=13=2段遊星歯車個数4×3+1であり、図9に示す様に、各遊星歯車で歯型位相角は、90度進む方向で変化する。
即ち、θ1→θ2→θ3→θ4→θ1→・・・・・・
一方、Z4=15=2段遊星歯車個数4×4-1 であり、図9に示す様に、歯型位相角は、90度遅れる方向で変化する。
即ち、θ1→θ4→θ3→θ2→θ1→・・・・・・
遊星歯車Aが決まれば、他は自動的に決まっていく。
組合せの総数は、固定歯車4種(θ1~θ4)×出力歯車4種(θ1~θ4)、合計16
このうち、0バックラッシュになる、死点遊星歯車が表れるのは、以下の様な12種類。
遊星歯車A 遊星歯車B 遊星歯車C 遊星歯車D
固定歯車 θ1 θ2 θ3 θ4
出力歯車 θ1 θ4 θ3 θ2
時計側死点遊星歯車 反時計側死点遊星歯車
一方、死点遊星歯車が表れずに、0バックラッシュにならないのは、以下の様な4種類。
遊星歯車A 遊星歯車B 遊星歯車C 遊星歯車D
固定歯車 θ1 θ2 θ3 θ4
出力歯車 θ2 θ1 θ4 θ3
図9、図10の関係から分かるように、遊星歯車C噛み合い位置、遊星歯車D噛み合い位置は、遊星歯車A噛み合い位置、遊星歯車B噛み合い位置に対し、常に歯型位相角が180度ずれている。
この場合、対向する2個の2段遊星歯車間で、噛み合い面は、時計側、反時計側が反転する。
即ち、片方が時計側死点遊星歯車か反時計側死点遊星歯車であれば、対向側は、その反対側の死点遊星歯車となり、0バックラッシュ状態になる。
以上から 図11、図12に、遊星歯車A、遊星歯車Bとの噛み合い部における歯形位相変化図を示す。
また、前述のバックラッシュ発生する4通りの組合せを、遊星歯車Aに当て嵌め、
公転角度Xに対し、バックラッシュ発生点を示したものが図13である。
停止位置が限定される用途というのは、意外に多い。例えば部品搬送や組立などである。
0バックラッシュ点のみ用いれば、問題は無い。
しかしやむを得ずバックラッシュ点も使用せざるを得ない場合には、バックラッシュ値が
低い事が望ましい。
インボリュート歯型、0級では、モジュール2に対し、0.1~0.24mmである。
コルヌ歯型使用により、このバックラッシュ量は、0.06mm程度に抑えられる。
結果、角度バックラッシュは、約0.23度にできる。
(9,10,46,50)
固定歯車、出力歯車:内歯車
遊星歯車個数 3
減速比は-45で、1回転200パルスのステッピングモータに適する。
固定歯車、出力歯車、の初期位置における歯型位相角は、以下の通りとする。
遊星歯車A噛み合い部 [0度,0度]
遊星歯車B噛み合い部 [120度,240度] 時計側死点遊星歯車
遊星歯車C噛み合い部 [240度,120度]反時計側死点遊星歯車
これに対し、各遊星歯車が、X度時計方向に公転した。
遊星歯車A噛み合い部の歯形位相は、次のようにあらわされる。
固定歯車 x1=46×X-360度×L
出力歯車 x2=(460/9)×X-360度×M
(L、Mは、0及び自然数)
ここで、X=180度や360度、45×360度、90×360度などの点を当てはめて、全て成立する。
また、これは、固定歯車歯数9枚、出力歯車歯数10枚を1周期とする連続性が有る。
同様の事は、遊星歯車B、Cにもあてはまる。
以上から、実施例1と同様に、歯型位相変化図が作成できる。
バックラッシュ発生点においても、実施例1のコルヌ効果の他、内歯車を用い、歯数増にし、相対的にバックラッシュ角度を減ずる事ができる。
実施例1のモジュール2、バックラッシュ0.06mmを用いれば、約0.07度になる。
方法1
Z2-Z1=Z4-Z3(=α)
Z3-Z1=2段遊星歯車個数(K)×整数(L)
ここで、減速比を整数N(負の数を含む)、とする。
(Z1×Z4)/(α×Z1-α×Z3)=(Z1×Z4)/(-α×K×L)=N
よって、Z1×Z4=-α×K×L×N ・・・・・・(1)式
ここで、因数分解を行う際に、Kの扱いが問題になる。
Z4側に含めれば、Kの倍数になり、請求項1は成り立たない。
Z1側に含め、回避した場合、Z1が、Kの倍数となり、K×mとする。
Z3=Z1+K×L=K(m+L)
となり、Kの倍数になり、やはり請求項1が成立しなくなる。
回避する1つの手段が、減速比を整数でなくし、因数分解上、Kを消す事である。
これが請求項3である。
(10,11,13,14)
遊星歯車個数 3
減速比は-140/3 である。
固定歯車、出力歯車の初期位置を谷・谷が一致する位置に合わせる。即ち歯型位相は、時計的表現では、以下の通りになる。
0時位置 [0度, 0度]
4時位置 [120度,240度] 時計側死点遊星歯車。
8時位置 [240度,120度] 反時計方向死点遊星歯車。
0時位置に噛み合うように、2段遊星歯車を山・山の位置に合わせるように、設定する。
180度、180度である。
この時、2段遊星歯車の4時位置の位相は、固定側300度、出力側60度で、前述の固定歯車、出力歯車の4時位置と噛み合わせることができる。
2段遊星歯車の8時位置の位相は、固定側60度、出力側300度で、前述の固定歯車、出力歯車の8時位置と噛み合わせることができる。
以上から、初期状態において、1種類の2段遊星歯車で組み立てられる。組み立てられてしまえば、キャリアを公転させても、各2段遊星歯車は、同じ角度分動くだけである。
0バックラッシュ領域と、バックラッシュ領域は、実施例1と同様の手法で明確になる。
(実施例4)
歯車は、以下のように選択した。
(16,15,28,27)
遊星歯車個数 6(=2×3)
ここで、Z2-Z1=Z4-Z3=-1、かつ Z3-Z1=12(=遊星個数×2)
でしかも、Z1は2の倍数、Z4は3の倍数である。減速比は+36である。
固定歯車、出力歯車の初期位置を谷・谷が一致する位置に合わせる。即ち歯型位相は、時計的表現では、以下の通りになる。
0時位置 [0度,0度]
2時位置 [240度,180度]
4時位置 [120度,0度]
6時位置 [0度,180度]
8時位置 [240度,0度]
10時位置 [120度,180度]
0時位置に噛み合うように、2段遊星歯車を山・山の位置に合わせるように、設定する。
2段遊星歯車の歯形位相は、以下の通り。
0時位置 [180度,180度]
2時位置 [60度,0度]
4時位置 [300度,180度]
6時位置 [180度,0度]
8時位置 [60度,180度]
10時位置 [300度,0度]
同時刻位置同士は、全て位相が180度ずれており、噛み合わせる事ができる。
以上から、初期状態において、1種類の2段遊星歯車で組み立てられる。組み立てられてしまえば、キャリアを公転させても、各2段遊星歯車は、同じ角度分動くだけである。
方法2
Z2-Z1=-(Z4―Z3)(=α)
Z3+Z1=2段遊星歯車個数(K)×整数(L)
ここで、減速比を整数N(負の数を含む)、とする。
減速比をN(負の数を含む整数)とした場合、減速比の式は以下の様に、変形できる。
(Z1×Z4)/(-α×Z1-α×Z3)=N
整理すると、下記になる。
Z1×Z4=-N×α×K×L
これは、全く(1)式と同じである。そして全く同様に、Kの扱いが問題になる。
Z4側に含めれば、Kの倍数になり、請求項1は成り立たない。
Z1側に含めた場合、Z1が、 Kの倍数となり、K×mとする。
Z3=-Z1+K×L=K(L-m)
となり、Kの倍数になり、やはり請求項1が成立しなくなる。
回避する1つの手段が、減速比を整数でなくし、因数分解上、Kを消す事である。
これが請求項5である。
(11,10,37,38)
遊星歯車個数 3
減速比は、(11×19)/24(=約+8.71)である。
固定歯車、出力歯車の初期位置を谷・谷が一致する位置に合わせる。即ち歯型位相は、時計的表現では、以下の通りになる。
0時位置 [0度,0度]
4時位置 [120度,240度] 時計側死点遊星歯車
8時位置 [240度,120度] 反時計方向死点遊星歯車
0時位置に噛み合うように、2段遊星歯車を山・山の位置に合わせるように、設定する。
180度、180度である。
この時、2段遊星歯車の4時位置の位相は、[60度,300度]で、前述の固定歯車、出力歯車の8時位置と噛み合わせることができる。
2段遊星歯車の8時位置の位相は、[300度,60度]で、前述の固定歯車、出力歯車の4時位置と噛み合わせることができる。
以上から、初期状態において、1種類の2段遊星歯車で組み立てられる。組み立てられてしまえば、キャリアを公転させても、各2段遊星歯車は、同じ角度分動くだけである。
0バックラッシュ領域と、バックラッシュ領域は、実施例1、2と同様の手法で明確になる。
(実施例6)歯車は、以下のように選択した。
(10,9,80,81)
固定歯車、出力歯車:内歯車
遊星歯車個数 6(=2×3)
減速比は+9である。
固定歯車、出力歯車の初期位置を谷・谷が一致する位置に合わせる。即ち歯型位相は、時計的表現では、以下の通りになる。
0時位置 [0度,0度]
2時位置 [120度,180度]
4時位置 [240度,0度]
6時位置 [0度,180度]
8時位置 [120度,0度]
10時位置 [240度,180度]
0時位置に噛み合うように、2段遊星歯車を山・山の位置に合わせるように、設定する。
2段遊星歯車の歯形位相は、以下の通り。
0時位置 [180度,180度]
2時位置 [60度,0度]
4時位置 [300度,180度]
6時位置 [180度,0度]
8時位置 [60度,180度]
10時位置 [300度,0度]
即ち、以下の様に、組み合わせれば、全て位相が180度ずれており、噛み合わせる事ができる。
固定歯車・出力歯車 2段遊星歯車
0時位置 0時位置
2時位置 10時位置
4時位置 8時位置
6時位置 6時位置
8時位置 4時位置
10時位置 2時位置
以上から、初期状態において、1種類の2段遊星歯車で組み立てられる。組み立てられてしまえば、キャリアを公転させても、各2段遊星歯車は、同じ角度分動くだけである。
そして、時計側死点遊星歯車も、反時計側死点遊星歯車も自然に発生してゆく。
全て、0バックラッシュにしたい場合の方法について述べる。
請求項1において、 Z1=Z2 であれば、x1、x2は、同じ比率で変化し、
初期状態での位相差がそのまま維持されることになる。特に位相差を180度にした場合に、時計側死点遊星歯車や反時計側死点遊星歯車を作り易い。
結果、0バックラッシュ状態が得易くなる。図14にその位相変化状態を記す。
以上から請求項7が導かれる。
(11,11,61,63)
遊星歯車個数 4
減速比は-31.5である。
固定歯車、出力歯車の初期位置における歯型位相は、以下の通りとする。
遊星歯車A噛み合い部 [0度,180度]
遊星歯車B噛み合い部 [90度,90度]
遊星歯車C噛み合い部 [180度,0度]
遊星歯車D噛み合い部 [270度,270度]
初期位置においては、バックラッシュ0にはならない。
この様に、歯型位相角が、0度(谷)や180度(山)の近傍においては、対象の歯は全く噛み合っていない状態となるので、注意が必要である。
遊星歯車A噛み合い部の歯形位相角は、次のようにあらわされる。
固定歯車 x1=11×X-360度×L
出力歯車 x2=11×X-360度×M+180度
(L、Mは、0及び自然数)
x2とx1の差は、常に180度に保たれている。
よって、時計側死点遊星歯車か、反時計側死点遊星歯車になり易い。
対向する遊星歯車Cでは、x1、x2共に、遊星歯車Aに対し、180度ずれている。
遊星歯車Aとは異なる時計側死点遊星歯車か、反時計側死点遊星歯車になり易い。遊星歯車A、Cにより、0バックラッシュになる。
遊星歯車B、Dは同位相のために、死点遊星歯車となる事は無いが、作用する力の分散に寄与している。
減速比は、-31.5であり、1回転200パルスのステッピングモータと接続する事により、以下を得る。
1回転=6300パルス=22×32×52×7 パルス
7以下の素因数をすべて含んでいる。
ターンテーブルに用いれば、多様な分割数に対応できる。
その場合でも、基準位置を初期組立位置とずらせば、送り分のパルス数次第で、全位置で、0バックラッシュ機構として、機能させる事は、可能である。
以上から、請求項8が導かれる。
(実施例8)
歯車は、請求項8に基づき、以下のように選択した。
(10,10,41,36)
遊星歯車個数 5
固定歯車、出力歯車の初期位置における歯型位相角は、以下の通りとする。
遊星歯車A噛み合い部 [0度,180度]
遊星歯車B噛み合い部 [72度,252度]時計側死点遊星歯車
遊星歯車C噛み合い部 [144度,324度]時計側死点遊星歯車
遊星歯車D噛み合い部 [216度,36度]反時計側死点遊星歯車
遊星歯車E噛み合い部 [288度,108度]反時計側死点遊星歯車
全ての点で、歯型位相角は、180度ずれている。各遊星歯車を公転させても、変わらない。
また全遊星歯車が、+72度ピッチずつずれていて、時計側死点遊星歯車だけになることも、反時計側死点遊星歯車だけになることもない。
従って、実施例7の特異点の問題も無く、全ての停止位置で、0バックラッシュが得られる。
減速比は-7.2で、1回転1000パルスのステッピングモータ用に接続する事で、
0.05度/パルスが得られる。
ランダムな出力角度が求められる工作機械などに適する。
(実施例9)
歯車は、請求項8に基づき、以下のように選択した。
(10,10,59,63)
遊星歯車個数 4
固定歯車、出力歯車の初期位置における歯型位相角は、以下の通りとする。
遊星歯車A噛み合い部 [0度,180度]
遊星歯車B噛み合い部 [90度,270度]時計側死点遊星歯車
遊星歯車C噛み合い部 [180度,0度]
遊星歯車D噛み合い部 [270度,90度]反時計側死点遊星歯車
全ての点で、歯型位相角は、180度ずれている。各遊星歯車を公転させても、変わらない。
また全遊星歯車が、+90度ピッチずつずれていて、時計側死点遊星歯車だけになることも、反時計側死点遊星歯車だけになることもない。
また、全遊星歯車が全て特異点になることも無く、さらに対向する遊星歯車は、時計側死点遊星歯車と反時計側死点歯車に成り得る。
即ち、どの点で停止させても、0バックラッシュになる。
減速比は 63/4、1回転160パルスのステッピングモータ用に接続する事で、出力1回転当たり2520パルス(1度/7パルス)が得られる。
2520は、7以下の全素因数、2、3、5、7で割り切れるため、ターンテーブルにもし易い。
極めて簡単な構造・原理であるために、小型化にも適し、製造原価も安くて済み、故障等のトラブルリスクも少ない。
従来、大きなバックラッシュが必要であったプラスチック歯車においても、0バックラッシュが可能である。
遊星歯車装置においては、歯車部だけでなく、キャリアと遊星歯車の接続部のガタも、バックラッシュに影響する。普通遊星歯車装置プラネタリ型のように、キャリア出力される物は、ダイレクトに影響する。3K型不思議遊星歯車では、ガタが、(出力歯車歯数)/(遊星歯車個数)比で縮小される。本機構においては、キャリア入力であるため、数10~数100の高減速比でガタを縮小する事ができ、極めて効果的である。
同様に、モータ自体で持っていた誤差も、減速比分軽減され高精度化される。
請求項2により、バックラッシュ発生点においても、その値を低減できる、山・谷によるバックラッシュ発生領域を狭められる、発熱や摩耗の影響を軽減できる。
請求項3~6により、2段遊星歯車は1種類で済ませる事ができ、型製作費用などを低減でき、製造原価を安くできる。
請求項7や8により、ほとんどの点若しくは全停止点で、0バックラッシュになる。
2 遊星歯車装置(内歯車型)
3 2段遊星歯車
3a 2段遊星歯車固定側
3b 2段遊星歯車出力側
4 固定歯車
5 出力歯車
6 キャリアA
7 キャリアB
8 スペーサ
9 モータ
9a モータ軸
10 ケースa
11 ケースb
12 固定内歯車
13 出力内歯車
14 軸受
15 接触点
16 時計側面
17 反時計側面
18 遊星歯車回転軸
19 出力歯車回転軸
20 -△t時遊星歯車
20a -△t時遊星歯車軸心
20b -△t時カミ合イ面
21 △t時遊星歯車
21a △t時遊星歯車軸心
21b △t時カミ合イ面
22 0時出力歯車
23 -△t時出力歯車
23a -△t時カミ合イ面
24 △t時出力歯車
24a △t時カミ合イ面
25 遊星歯車A
26 遊星歯車B
27 遊星歯車C
28 遊星歯車D
Claims (8)
- 回転不能な固定歯車(歯数 Z3)、及び回転可能な出力歯車(歯数 Z4)の内側若しくは外側に複数個の2段遊星歯車(固定側歯数 Z1、出力側歯数Z2)を有し、キャリアに入力回転を与える事により、出力歯車を回転させる機構において、キャリアを停止後、固定した際に、Z3、Z4は2段遊星歯車の個数の倍数ではない事により、下記の2段遊星歯車を共存させた事を特徴とする遊星歯車装置。
1)出力歯車の時計側面と固定歯車の反時計側面に接する。
2)出力歯車の反時計側面と固定歯車の時計側面に接する。 - 歯形をコルヌ曲線とする事を特徴とする請求項1記載の遊星歯車装置。
- Z2―Z1=Z4―Z3、Z3―Z1=2段遊星歯車個数×整数とし、減速比を整数でない有理数としたことを特徴とする請求項1記載の遊星歯車装置。
- Z2―Z1=Z4―Z3、Z3―Z1=2段遊星歯車個数×整数とし、2段遊星歯車個数をS×T(S、Tは共に自然数)とした時に、Z1は約数として、S、Tのいずれか一方のみを有し、Z4はS、TのうちのZ1で使われなかった方のみを約数として持つことを特徴とする請求項1記載の遊星歯車装置。
- Z2―Z1=-(Z4-Z3)、Z3+Z1=2段遊星歯車個数×自然数とし、減速比を整数でない有理数とした事を特徴とする請求項1記載の遊星歯車装置。
- Z2―Z1=-(Z4―Z3)、Z3+Z1=2段遊星歯車個数×自然数とし、2段遊星歯車個数をS×T(S、Tは共に自然数)とした時に、Z1は約数として、S、Tのいずれか一方のみを有し、Z4はS、TのうちのZ1で使われなかった方のみを約数として持つことを特徴とする請求項1記載の遊星歯車装置。
- Z1=Z2である事を特徴とする請求項1記載の遊星歯車装置。
- Z4-Z3=2段遊星歯車個数×整数とした事を特徴とする請求項7記載の遊星歯車装置。
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