JP7457490B2 - planetary gear system - Google Patents
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Description
本発明は、遊星歯車装置に関する。 The present invention relates to a planetary gear system.
従来から、モータ等の駆動源の出力軸の回転速度を減速するために減速機が用いられている。減速機としては例えば、太陽歯車、内歯車、及び、太陽歯車と内歯車との間に設けられている遊星歯車を同軸上に複数段備える複合遊星歯車装置が知られている（特許文献１参照）。 BACKGROUND ART Conventionally, a speed reducer has been used to reduce the rotational speed of an output shaft of a drive source such as a motor. As a reduction gear, for example, a compound planetary gear device is known, which includes a sun gear, an internal gear, and a plurality of coaxial stages of planetary gears provided between the sun gear and the internal gear (see Patent Document 1). ).
ところで、複合遊星歯車装置は、歯数の異なる複数段の遊星歯車を同軸上に連結することから位相が生じる。このとき、位相を考慮して各遊星歯車が相手歯車と噛み合うように設計されるが、実際には設計上の値との誤差、いわゆる位相誤差が生じる。この位相誤差により、いずれかの遊星歯車が相手歯車と干渉して組み立てることができない、または組み立てられても、効率の低下や起動トルクの増加、歯車の著しい摩耗などを引き起こすことがある。 Incidentally, in a compound planetary gear device, a phase occurs because a plurality of stages of planetary gears having different numbers of teeth are coaxially connected. At this time, each planetary gear is designed to mesh with the mating gear in consideration of the phase, but in reality, an error from the designed value, a so-called phase error, occurs. Due to this phase error, one of the planetary gears may interfere with the other gear and cannot be assembled, or even if it is assembled, it may cause a decrease in efficiency, an increase in starting torque, and significant gear wear.
従来、この位相誤差を吸収するには、バックラッシュを大きめに確保して干渉を回避する方法がとられるが、バックラッシュを大きく設定すると、回転時の角度精度が低下するという問題が生じていた。 Conventionally, the method of absorbing this phase error has been to ensure a large amount of backlash to avoid interference, but setting the backlash too large has the problem of reducing the angular accuracy during rotation.
本発明は、上述の課題を一例とするものであり、遊星歯車に位相誤差があっても、この位相誤差を吸収するためのバックラッシュを必要とせずに組み立てることができる遊星歯車装置を提供することを目的とする。 The present invention takes the above-mentioned problem as an example, and provides a planetary gear device that can be assembled without requiring backlash to absorb the phase error even if there is a phase error in the planetary gear. The purpose is to
上記目的を達成するために、本発明に係る遊星歯車装置は、入力軸と、前記入力軸の回転によって回転する第１遊星歯車と、前記第１遊星歯車と同軸上に設けられ、前記第１遊星歯車と一体となって回転するように軸線方向に連結されている第２遊星歯車と、前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車とからなる複数の遊星歯車ユニットと、固定部材に固定されていて前記第１遊星歯車と噛み合う第１内歯車と、前記第２遊星歯車と噛み合う第２内歯車と、前記第２内歯車とともに軸線周りに回転可能な出力部と、を備える遊星歯車装置であり、前記第２内歯車及び前記第２遊星歯車は、前記第１内歯車及び前記第１遊星歯車と歯数が異なり、前記第１内歯車、前記第１遊星歯車、前記第２内歯車、及び、前記第２遊星歯車は、軸線方向に対して所定のねじれ角を有するはすば歯車によって構成され、複数の前記遊星歯車ユニットのうち、少なくとも１つは、軸線方向に移動可能に構成されている。 In order to achieve the above object, a planetary gear device according to the present invention includes an input shaft, a first planetary gear that rotates by rotation of the input shaft, and a first planetary gear that is provided coaxially with the first planetary gear, and that is provided coaxially with the first planetary gear. a second planetary gear connected to the planetary gear in the axial direction so as to rotate together with the planetary gear; a plurality of planetary gear units including the first planetary gear and the second planetary gear; and a plurality of planetary gear units fixed to the fixed member. A planetary gear device comprising: a first internal gear that meshes with the first planetary gear; a second internal gear that meshes with the second planetary gear; and an output section that is rotatable around an axis together with the second internal gear. The second internal gear and the second planetary gear have a different number of teeth from the first internal gear and the first planetary gear, and the first internal gear, the first planetary gear, the second internal gear, and the second planetary gear is configured by a helical gear having a predetermined helix angle with respect to the axial direction, and at least one of the plurality of planetary gear units is configured to be movable in the axial direction. ing.
本発明の一態様に係る遊星歯車装置において、前記第１内歯車及び前記第１遊星歯車を構成するはすば歯車のねじれ角及び前記第２内歯車及び前記第２遊星歯車を構成するはすば歯車のねじれ角は、異なっている。 In the planetary gear device according to one aspect of the present invention, the helix angle of the helical gears constituting the first internal gear and the first planetary gear, and the helix angle of the helical gear constituting the second internal gear and the second planetary gear. The helix angles of the gears are different.
本発明の一態様に係る遊星歯車装置において、複数の前記遊星歯車ユニットのうち、少なくとも１つは、軸線方向への移動を規制する移動規制部が設けられている。 In a planetary gear device according to one aspect of the present invention, at least one of the planetary gear units is provided with a movement restriction portion that restricts movement in the axial direction.
本発明の一態様に係る遊星歯車装置において、前記入力軸の外周には前記第１遊星歯車と噛み合う太陽歯車が設けられ、複数の前記遊星歯車ユニットをそれぞれ自転可能に支持するキャリアを備えている。 In the planetary gear device according to one aspect of the present invention, a sun gear that meshes with the first planetary gear is provided on the outer periphery of the input shaft, and a carrier that rotatably supports each of the plurality of planetary gear units is provided. .
本発明に係る遊星歯車装置によれば、遊星歯車に位相誤差があっても、この位相誤差を吸収するためのバックラッシュを必要とせずに組み立てることができる。 The planetary gear device of the present invention can be assembled without the need for backlash to absorb phase errors, even if the planetary gears have phase errors.
以下、本発明の実施の形態に係る遊星歯車装置について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a planetary gear device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係る遊星歯車装置２を備える駆動装置１の構成を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、駆動装置１は、本発明の実施の形態に係る遊星歯車装置２と、駆動源としてのモータ３とを有している。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a drive device 1 including a
［遊星歯車装置の構成］
次に、駆動装置１が備える本実施の形態に係る遊星歯車装置２の構成を説明する。
[Structure of planetary gear device]
Next, the configuration of the
図２は、遊星歯車装置２の構成を概略的に示す軸線方向に沿った断面図である。また、図３は、遊星歯車装置２のＡ－Ａ断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view along the axial direction schematically showing the configuration of the
以下、説明の便宜上、遊星歯車装置２において、出力側（図２の矢印ａ方向側）を外側とし、入力側（図２の矢印ｂ方向側）を内側とする。また、説明の便宜上、遊星歯車装置２や駆動装置１の各構成について、遊星歯車装置２及び駆動装置１における入力軸２０の軸線ｘに基づいて説明する。遊星歯車装置２を構成している歯車は、単体においてそれぞれ軸線を有している。
Hereinafter, for convenience of explanation, in the
図２及び図３に示すように、本実施の形態に係る遊星歯車装置２は、入力軸２０の外周に設けられている太陽歯車１１０と、固定部材としての筐体部１０に固定されていて太陽歯車１１０の径方向外側に設けられている第１内歯車１２０とを備える。また、遊星歯車装置２は、太陽歯車１１０の径方向外側に設けられていて、太陽歯車１１０と第１内歯車１２０の双方に噛み合う複数の第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０、及び、太陽歯車１１０の径方向外側に設けられている複数の第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０を有し、一組の第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０及び第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０が一体となって回転するように軸線ｘ方向に連結されている複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０を備える。また、遊星歯車装置２は、複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０をそれぞれ自転可能及び公転可能に支持するキャリア１７０を備える。また、遊星歯車装置２は、複数の第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０の径方向外側に設けられていて複数の第２遊星歯車と噛み合う第２内歯車２２０と、第２内歯車２２０とともに軸線ｘ周りに回転可能な出力部４０を備える。第２内歯車２２０及び第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０は、第１内歯車１２０及び第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と歯数が異なる。太陽歯車１１０、第１内歯車１２０、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０、第２内歯車２２０、及び、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０は、軸線ｘ方向に対して所定のねじれ角を有するはすば歯車によって構成される。複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０のうち、少なくとも１つは、軸線ｘ方向に移動可能に構成されている。以下、遊星歯車装置２の構成及び動作を具体的に説明する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
筐体部１０は、遊星歯車装置２の入力側（内側ｂ）を覆う入力側筐体１１と、遊星歯車装置２の出力側（外側ａ）を覆う出力側筐体１２とを有している。入力側筐体１１は、入力軸２０の一部など、遊星歯車装置２の構成要素のうち、モータ３に近い入力側に配置されている構成要素を収容している。入力側筐体１１は、軸線ｘ方向において入力側の端部に入力軸２０の入力端部２１を露出させることができるように入力側開口部１３が設けられている。出力側筐体１２は、出力部４０、及び、第２内歯車２２０など、遊星歯車装置２の構成要素のうち、軸線ｘ方向においてモータ３とは反対側の出力側に配置されている構成要素を収容している。出力側筐体１２は、軸線ｘ方向において出力側の端部に出力部４０の出力端部４１を露出させることができるように出力側開口部１４が設けられている。
The
筐体部１０は、入力側筐体１１と出力側筐体１２とを突き合わせて接合することで、遊星歯車装置２の構成要素を収容する。筐体部１０は、軸線ｘ方向において、入力側筐体１１と出力側筐体１２との間に、第１内歯車１２０の径方向外側に設けられている挟持リブ１２１が挟持されている。筐体部１０は、挟持リブ１２１を挟んで入力側筐体１１と出力側筐体１２とを突き合わせて接合することで、筐体部１０が第１内歯車１２０の固定部材として機能する。
The
入力軸２０は、筐体部１０の入力側筐体１１内部において軸線ｘに一致または略一致するように配置されている。入力軸２０は、入力端部２１がモータ３の回転軸（不図示）と共働して回転可能に接続されることで、モータ３からの回転力が入力される。入力軸２０は、例えば、径方向内側の軸中心に空洞部２２が設けられている中空軸である。なお、入力軸２０は、中空軸に限定されず、空洞部を有しない中実の軸であってもよい。入力軸２０は、径方向外側に太陽歯車１１０が形成されている。
The
図４は、遊星歯車装置２が備える太陽歯車１１０、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０、第１内歯車１２０、及び第２内歯車２２０を示すためのＡ－Ａ断面図である。
FIG. 4 is an AA sectional view showing the
図４に示すように、遊星歯車装置２は、太陽歯車１１０と、複数段の遊星歯車を有する遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０と、複数段の内歯車により構成されている、３Ｋ型の複合遊星歯車機構である。複数段の遊星歯車は、具体的には、例えば、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０及び第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０である。また、複数段の内歯車は、具体的には、例えば、第１内歯車１２０及び第２内歯車２２０である。本実施の形態において、遊星歯車機構の段数は、遊星歯車装置２の例に限定されない。
As shown in FIG. 4, the
上述したように、太陽歯車１１０、第１内歯車１２０、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０、第２内歯車２２０、及び、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０は、いずれも軸線ｘ方向に対して所定のねじれ角β１，β２を有するはすば歯車によって構成される。以下の説明において、遊星歯車装置２における入力側の歯車である、第１内歯車１２０、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０を複数段の遊星歯車機構のうち第１段の遊星歯車機構（以下、「第１遊星歯車機構１００」。）ともいう。また、以下の説明において、第２内歯車２２０、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０を複数段の遊星歯車機構のうち第２段の遊星歯車機構（以下、「第２遊星歯車機構２００」。）ともいう。
As described above, the
太陽歯車１１０は、入力軸２０の径方向外側に形成されている。太陽歯車１１０は、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０を構成している第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と噛み合う。このため、太陽歯車１１０は、ねじれ角β１のほか、モジュール、圧力角などの歯車の基本的な仕様である諸元が第１内歯車１２０及び第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と共通しているはすば歯車である。
The
図５は、遊星歯車装置２が備える第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と第１内歯車１２０とを示すための平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing the first
図２乃至図５に示すように、第１内歯車１２０は、入力軸２０の径方向外側に設けられている。第１内歯車１２０は、径方向内側に設けられている第１内歯車本体１２２が太陽歯車１１０及び第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０に面し、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と噛み合う。このため、第１内歯車１２０は、第１内歯車本体１２２に、ねじれ角β１のほか、モジュール、圧力角などの歯車の基本的な仕様である諸元が太陽歯車１１０及び第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と共通しているはすば歯車が構成されている。第１内歯車１２０は、上述したように径方向外側に設けられている挟持リブ１２１が筐体部１０に挟持されていることにより、筐体部１０に固定されている。
As shown in FIGS. 2 to 5, the first
図６は、遊星歯車装置２が備える第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０と第２内歯車２２０とを示すための平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing the second
図２乃至図４、及び図６に示すように、第２内歯車２２０は、入力軸２０の径方向外側であり、かつ、第１内歯車１２０に対して軸線ｘ方向において出力側に設けられている。第２内歯車２２０は、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０に面し、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０と噛み合う。このため、第２内歯車２２０は、径方向内側に、ねじれ角β２のほか、モジュール、圧力角などの歯車の基本的な仕様である諸元が第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０と共通しているはすば歯車である第２内歯車本体２２１が構成されている。第２内歯車２２０は、第２内歯車本体２２１の出力側に、第２内歯車軸部２２２が構成されている。第２内歯車２２０は、出力側筐体１２に取り付けられている軸受５０に支持されている。第２内歯車２２０は、軸受５０に支持されていることにより、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０から伝達される回転力に応じて回転可能に構成されている。第２内歯車２２０は、軸線ｘの位置に中空軸である入力軸２０との間で軸線ｘ方向において連通している貫通孔を構成するために、軸線ｘを中心として環状の孔部２２３が設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4 and 6, the second
図７は、遊星歯車装置２が備える太陽歯車１１０、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０、及びキャリア１７０，２７０を示すための側面図である。また、図８は、遊星歯車装置２が備える遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０を示すための側面図である。
FIG. 7 is a side view showing the
図７及び図８に示すように、複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、軸線ｘに平行な軸を軸線として、太陽歯車１１０の径方向外側かつ第１内歯車１２０の径方向内側に配置されている。複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、それぞれ軸線ｘ方向において入力側に第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０が構成されている。第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０は、太陽歯車１１０、及び、第１内歯車１２０の双方と噛み合う。このため、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０は、ねじれ角β１のほか、モジュール、圧力角などの歯車の基本的な仕様である諸元が太陽歯車１１０及び第１内歯車１２０と共通しているはすば歯車が構成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the plurality of
また、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、それぞれ軸線ｘ方向において出力側に第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０が構成されている。第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０は、第２内歯車２２０と噛み合う。このため、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０は、ねじれ角β２のほか、モジュール、圧力角などの歯車の基本的な仕様である諸元が第２内歯車２２０と共通しているはすば歯車が構成されている。
Further, the
以上のように、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０のねじれ角β１は、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０のねじれ角β２と異なっている。
As described above, in the
遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０において、遊星歯車軸部３１１，３２１，３３１，３４１と各遊星歯車との間には軸受が設けられており、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０、及び、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０は、それぞれ遊星歯車軸部３１１，３２１，３３１，３４１に対して一体となって回転する。
In the
遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、周方向にそれぞれ所定の角度θを設けて等間隔で配置されている。角度θは、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０の数に応じて定まる。遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、キャリア１７０に固定された遊星歯車軸部３１１，３２１，３３１，３４１に対して回転可能に支持されており、太陽歯車１１０から伝達される回転力により軸線ｘを中心に自転及び公転する。
The
ここで、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０のうち、遊星歯車ユニット３２０は、遊星歯車軸部３２１の出力端部３２１ａと第２遊星歯車２４０の出力側の端部２４０ａとの間に移動規制部として機能するスペーサ部３２２が設けられている。スペーサ部３２２は、遊星歯車ユニット３２０がキャリア１７０に支持されている状態において、キャリア１７０の出力側の端部１７０ａと第２遊星歯車２４０の端部２４０ａとの間に生じる間隙（遊び）を解消している。
Here, among the
遊星歯車ユニット３２０は、遊星歯車軸部３２１の入力端部３２１ｂと第１遊星歯車１４０の入力側の端部１４０ｂとの間に移動規制部として機能するスペーサ部３２３が設けられている。スペーサ部３２３は、遊星歯車ユニット３２０がキャリア１７０に支持されている状態において、キャリア１７０の入力側の端部１７０ｂと第１遊星歯車１４０の端部１４０ｂとの間に生じる間隙（遊び）を解消している。
In the
なお、遊星歯車装置２において、スペーサ部が設けられている遊星歯車ユニットは、上述した遊星歯車ユニット３１０に限定されず、他の遊星歯車ユニット３２０，３３０，３４０に設けられていてもよい。また、スペーサ部が設けられている遊星歯車ユニットの数は、少なくとも１つの遊星歯車ユニットであればよいため、複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０にスペーサ部が設けられていてもよい。
In the
また、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０において、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０、及び、遊星歯車軸部３１１，３２１，３３１，３４１は、それぞれ別部材により製作したものを組み立てても、あるいは、切削加工などにより一体で成形してもよい。また、遊星歯車装置２において、搭載される遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０の数は、上述の４個に限定されず、適宜選択可能である。
In the
図９は、遊星歯車装置２が備える第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０及び第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０の位相角の関係を示すための平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing the phase angle relationship of the first
図９に示すように、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０の歯の位置と、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０との歯の位置との周方向における角度の差（位相差）は、例えば、０°（位相差なし）、α１、α２のものを適宜組み合わせて構成されている。図９において、遊星歯車ユニット３１０の第１遊星歯車１３０と第２遊星歯車２３０との位相差は、α１である。また、遊星歯車ユニット３２０の第１遊星歯車１４０と第２遊星歯車２４０との位相差も、α１である。遊星歯車ユニット３３０の第１遊星歯車１５０と第２遊星歯車２５０の位相差は、α２である。遊星歯車ユニット３４０の第１遊星歯車１６０と第２遊星歯車２４０との位相差は、設計上０°である。なお、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０における、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０との歯の位置との位相は、上述した値に限定されず、位相の異なる遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０をどのように組み合わせるかについても特に限定されない。また、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０は、いずれのユニットも第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０との間に設計上の位相差がなくてもよい。
As shown in FIG. 9, the
上記で述べたように、異なる位相差の遊星歯車ユニットが存在する場合、設計値通りの位相差でそれぞれの遊星歯車ユニットが実際に形成されていれば、複数の遊星歯車ユニットを、太陽歯車及び内歯車とそれぞれ適切に噛み合うように組み立てることは容易である。しかし、実際の遊星歯車ユニットは、設計値に対して多少の誤差をもって形成されるため、いわゆる位相誤差が生じることとなる。よって、複数の遊星歯車ユニットを太陽歯車及び内歯車と噛み合うように組み立てようとしても、位相誤差により、太陽歯車または内歯車と遊星歯車との噛み合いが不足する、あるいは歯車同士が干渉して組み立てることができない、といった問題が発生する。 As mentioned above, when there are planetary gear units with different phase differences, if each planetary gear unit is actually formed with the designed phase difference, the multiple planetary gear units can be combined into the sun gear and It is easy to assemble them so that they mesh properly with the internal gears. However, since the actual planetary gear unit is formed with some error from the design value, a so-called phase error occurs. Therefore, even if you try to assemble multiple planetary gear units so that they mesh with the sun gear and internal gear, due to phase errors, the sun gear or internal gear and the planetary gear may not mesh properly, or the gears may interfere with each other. This may cause problems such as not being able to do so.
そこで、本発明においては、あらかじめ、キャリア１７０の入力側の端部１７０ａと第２遊星歯車２４０の端部２４０ａとの間に生じる間隙（遊び）や、同じくキャリア１７０の出力側の端部１７０ｂと第１遊星歯車１４０の端部１４０ｂとの間に生じる間隙（遊び）を設け、組み立て時には各遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０を軸線ｘ方向に移動可能としている。この間隙により、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０が位相誤差を持っていたとしても、各歯車がはすば歯車であることから、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０が軸線ｘ方向に移動することで太陽歯車１１０や第１内歯車１２０、第２内歯車２２０と適切に噛み合う位置を得られることとなる。このように適切な位置に遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０を設置した後、先に述べたように、この間隙を別部材などで埋めたスペーサ部３２２，３２３とし、軸線ｘ方向への移動を規制することで、遊星歯車装置２として動作中、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０の適切な位置を保つことができる。
Therefore, in the present invention, a gap (play) generated between the
出力部４０は、筐体部１０の出力側筐体１２内部において軸線ｘに一致または略一致するように配置されている。出力部４０は、出力端部４１が第２内歯車２２０の第２内歯車軸部２２２の出力側の端部と接続している。出力部４０は、出力端部４２が出力側の回転軸（不図示）と共働して軸線ｘ周りに回転可能に接続される。このため、出力部４０の出力端部４２からは、モータ３からの回転力が出力される。出力部４０は、例えば、径方向内側の軸中心に空洞部４３が設けられている中空軸である。なお、出力部４０は、中空軸に限定されず、空洞部を有しない中実の軸であってもよい。また、出力部４０を設けず、第２内歯車２２０の第２内歯車軸部２２２を直接出力側の回転軸とすることも可能である。
The
［遊星歯車装置の動作］
次に、以上説明した構成を備える遊星歯車装置２の動作について説明する。
[Operation of the planetary gear device]
Next, the operation of the
遊星歯車装置２において、図１及び図２に示すように、入力軸２０は、入力端部２１がモータ３の回転軸（不図示）に接続されているため、モータ３からの回転力により回転する。複数の遊星歯車ユニット３１０、３２０，３３０，３４０は、入力軸２０の径方向外側に形成されている太陽歯車１１０と複数の第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０が噛み合っているため、入力軸２０が回転することで太陽歯車１１０と第１内歯車１２０との間で回転する。
In the
第２内歯車２２０は、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０の第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０と噛み合っているため、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０が回転することで回転する。ここで、第２内歯車２２０は、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０に構成されている第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０と第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０との歯数の差により減速して回転する。出力部４０は、第２内歯車２２０とともに回転可能に構成されているため、第２内歯車２２０が回転することにより回転する。
Since the second
遊星歯車装置２は、第１遊星歯車機構１００を構成している太陽歯車１１０、第１内歯車１２０、及び、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０のねじれ角β１と、第２遊星歯車機構２００を構成している第２内歯車２２０及び第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０のねじれ角β２と異なっている。このように、第１遊星歯車１３０，１４０，１５０，１６０のねじれ角β１と、第２遊星歯車２３０，２４０，２５０，２６０のねじれ角β２を異なる角度とすることで、位相誤差があった場合に、適切な噛み合い位置を得るためにｚ軸方向に移動する移動量を少なくすることが可能となる。
In the
また、遊星歯車装置２は、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０のうち少なくとも１つ、例えば、遊星歯車ユニット３２０に、スペーサ部３２２，３２３が設けられている。スペーサ部３２２，３２３は、遊星歯車ユニット３２０を組み立てる際、キャリア１７０と遊星歯車ユニット３２０との間に生じる間隙（遊び）を利用して軸線ｘ方向に沿って移動することで、遊星歯車ユニット３２０が位相誤差を持っていても、太陽歯車１１０および第１内歯車１２０、第２内歯車２２０と適切に噛み合う位置に配置することを可能としている。
Further, in the
以上のように構成されていることにより、遊星歯車装置２は、使用状態において、スペーサ部３２２，３２３が設けられている遊星歯車ユニット３２０に対して、スペーサ部が設けられていない遊星歯車ユニット３１０，３３０，３４０が軸線ｘ方向に移動可能となっている。そして、以上のように構成されていることにより、遊星歯車装置２は、遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０を構成する各歯車が位相誤差を持っていたとしても、これらの歯車がはすば歯車であることから、スペーサ部３２２，３２３が設けられている遊星歯車ユニット３２０に対してスペーサ部が設けられていない遊星歯車ユニット３１０，３３０，３４０が回転力により軸線ｘ方向に移動することで、歯が適切な位置で当たり均等に噛み合うことになる。このため、遊星歯車装置２は、複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０を太陽歯車１１０、第１内歯車１２０及び第２内歯車２２０と噛み合うように組み立てる際に、噛み合いの不足、あるいは歯車同士の干渉が抑制されて容易に組み立てることができる。また、遊星歯車装置２によれば、各歯車が適切な位置で均等に噛み合うことから、各歯車にかかる荷重を等配することができるため、装置の設計時に期待される装置の強度及び寿命を得ることができる。
With the above configuration, in the use state, the
従って、複数の遊星歯車ユニット３１０，３２０，３３０，３４０のうち、少なくとも１つは、軸線ｘ方向に移動可能に構成されている遊星歯車装置２によれば、遊星歯車に位相誤差があっても、バックラッシュの増大を抑えることができる。
Therefore, according to the
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明を適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 In addition, those skilled in the art can modify the present invention as appropriate based on conventionally known knowledge. As long as such modifications still have the structure of the present invention, they are, of course, included within the scope of the present invention.
１…駆動装置、２…遊星歯車装置、３…モータ、１０…筐体部、１１…入力側筐体、１２…出力側筐体、１３…入力側開口部、１４…出力側開口部、２０…入力軸、２１…入力端部、２２…空洞部、３０…軸受、３１…遊星歯車軸部、４０…出力部、４１…出力端部、４２…出力端部、４３…空洞部、１００…第１遊星歯車機構、１１０…太陽歯車、１２０…第１内歯車、１２１…挟持リブ、１２２…第１内歯車本体、１３０，１４０，１５０，１６０…第１遊星歯車、１４０ｂ…端部、１７０…キャリア、１７０ａ…端部、２００…第２遊星歯車機構、２２０…第２内歯車、２２１…第２内歯車本体、２２２…第２内歯車軸部、２２３…孔部、２３０，２４０，２５０，２６０…第２遊星歯車、２４０ａ…端部、２７０…キャリア、２７０ｂ…端部、３１０，３２０，３３０，３４０…遊星歯車ユニット、３１１，３２１，３３１，３４１…遊星歯車軸部、３２１ａ…出力端部、３２１ｂ…入力端部、３２２，３２３…スペーサ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Drive device, 2... Planetary gear device, 3... Motor, 10... Housing part, 11... Input side housing, 12... Output side housing, 13... Input side opening, 14... Output side opening, 20 ...Input shaft, 21...Input end, 22...Cavity, 30...Bearing, 31...Planetary gear shaft, 40...Output part, 41...Output end, 42...Output end, 43...Cavity, 100... First planetary gear mechanism, 110... Sun gear, 120... First internal gear, 121... Clamping rib, 122... First internal gear body, 130, 140, 150, 160... First planetary gear, 140b... End, 170 ...Carrier, 170a...End, 200...Second planetary gear mechanism, 220...Second internal gear, 221...Second internal gear main body, 222...Second internal gear shaft, 223...Hole, 230, 240, 250 , 260... Second planetary gear, 240a... End, 270... Carrier, 270b... End, 310, 320, 330, 340... Planetary gear unit, 311, 321, 331, 341... Planetary gear shaft, 321a... Output End part, 321b...Input end part, 322, 323... Spacer part
Claims (3)
前記入力軸の回転によって回転する第１遊星歯車と、
前記第１遊星歯車と同軸上に設けられ、前記第１遊星歯車と一体となって回転するように軸線方向に連結されている第２遊星歯車と、
前記第１遊星歯車と前記第２遊星歯車とからなる複数の遊星歯車ユニットと、
固定部材に固定されていて前記第１遊星歯車と噛み合う第１内歯車と、
前記第２遊星歯車と噛み合う第２内歯車と、
前記第２内歯車とともに軸線周りに回転可能な出力部と、
を備える遊星歯車装置であり、
前記第２内歯車及び前記第２遊星歯車は、前記第１内歯車及び前記第１遊星歯車と歯数が異なり、
前記第１内歯車、前記第１遊星歯車、前記第２内歯車、及び、前記第２遊星歯車は、軸線方向に対して所定のねじれ角を有するはすば歯車によって構成され、
複数の前記遊星歯車ユニットのうち、少なくとも１つは、軸線方向に移動可能に構成されていて、
複数の前記遊星歯車ユニットのうち、少なくとも１つは、軸線方向への移動を規制する移動規制部が設けられていて、
前記移動規制部は、組み立ての際に複数の前記遊星歯車ユニットのうち２つ以上の前記軸線方向への移動を可能にするとともに、使用状態において前記遊星歯車ユニットのうち少なくとも１つの前記軸線方向への移動を規制する、
遊星歯車装置。 An input shaft;
a first planetary gear that rotates by rotation of the input shaft;
a second planetary gear provided coaxially with the first planetary gear and axially connected to the first planetary gear so as to rotate integrally with the first planetary gear;
a plurality of planetary gear units each including the first planetary gear and the second planetary gear;
a first internal gear fixed to a fixed member and meshing with the first planetary gear;
a second internal gear that meshes with the second planetary gear;
an output portion rotatable about an axis together with the second internal gear;
A planetary gear device comprising:
the second internal gear and the second planetary gear have numbers of teeth different from those of the first internal gear and the first planetary gear,
the first internal gear, the first planetary gear, the second internal gear, and the second planetary gear are configured as helical gears having a predetermined helix angle with respect to an axial direction,
At least one of the plurality of planetary gear units is configured to be movable in an axial direction,
At least one of the plurality of planetary gear units is provided with a movement restricting portion that restricts movement in an axial direction,
the movement restricting portion allows movement of two or more of the plurality of planetary gear units in the axial direction during assembly, and restricts movement of at least one of the planetary gear units in the axial direction in a usage state.
Planetary gear set.
請求項１に記載の遊星歯車装置。 The helix angles of the helical gears constituting the first internal gear and the first planetary gear and the helical gears constituting the second internal gear and the second planetary gear are different,
The planetary gear system according to claim 1.
複数の前記遊星歯車ユニットをそれぞれ自転可能に支持するキャリアを備えている、
請求項１または２に記載の遊星歯車装置。 A sun gear that meshes with the first planetary gear is provided on the outer periphery of the input shaft,
comprising a carrier that rotatably supports each of the plurality of planetary gear units;
The planetary gear device according to claim 1 or 2.
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