JPH0348045A

JPH0348045A - 二組のフローティングキャリヤを有する遊星歯車装置

Info

Publication number: JPH0348045A
Application number: JP18335389A
Authority: JP
Inventors: Kinichi Shinjo; 新荘　謹一; Toshiaki Hirose; 広瀬　利明
Original assignee: Fuj Hensokuki Co Ltd
Current assignee: Fuj Hensokuki Co Ltd
Priority date: 1989-07-14
Filing date: 1989-07-14
Publication date: 1991-03-01
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPH0788878B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的［産業上の利用分野１この発明は太陽歯車と内歯車とそれらに噛合する複数の
遊星Ｉｆｉ車とを有する遊星歯車装置において、そのバ
ツクラツシを除去する磯構に関するものである。

［従来の技術］近年、遊星歯車装置を利用した各種制御機器では、歯車
に必ずバックラッシがあるため、伝達軸の回転方向が正
逆に切換えられるたびにバックラツシ分だけ回転量が遅
れ、伝達の位相がずれるという問題があった。従来、こ
のようなバックラツシによる伝達位相のずれを解消する
ため、例えば特開昭６３−２３５７４６号公報に示すよ
うな遊星歯車装置が開発されている。同公報の第３実施
例（第６．７図）に係る遊星歯車装置では２木の引張り
コイルばねが用いられているが、この両弓張りコイルば
ねが同一方向へ付勢しているため、第１５図〜第１７図
に示すように１本の引張りコイルばねを用いた遊星歯車
装置と同公報の遊星歯車装置とは原理上等しいと考えら
れる。以下、同公報の遊星歯車装置を第１５図〜第１７
図に示す遊星歯車装置に置き換えて詳述する。

第１５．１６図に示すように、低速軸１上にはキャリヤ
３が同低速軸１に対し回転可能となるように支持されて
いる。この低速軸１にはキャリヤ３に面して支持体４が
同低速軸１と一体回転０■能に設けられている。支持体
４から突設された一対の支軸５はキャリヤ３を通して同
キャリ＼７３がら突出しているとともに、キャリヤ３か
らも一対の支軸６が突設されている。各支軸５．６には
遊星歯車７，８が回転可能に支持されている。第１７図
に示すように４個の遊星歯車７．８は高速軸９上の太陽
歯車１０と、ケーシング１１に固定された内歯車１２と
に噛合されている。前記支持体４とキャリヤ３との間に
は弾性体１４が介在されている。この弾性体１”４は引
張りコイルばねである。

次に、この遊星歯車装置の特性を各条件ごとに解析する
。

第１８図（ａ　）のモデルに示すように低速軸１にかか
る右向きの負ｖＩＷが引張りコイルばね１４のばね力Ｐ
よりも小さく、引張りコイルばね１４を引き伸ばす方向
に負荷Ｗがかかる場合、動力の流れは第１８図（ｂ　）
に示すようになり、負荷Ｗとばね力Ｐとの関係は第２０
図に示すようになる。

すなわち、負荷Ｗがばね力Ｐより小さい間はバツクラツ
シが除去されているが、負荷Ｗが大きくなってばね力Ｐ
に等しくなると、支持体４上の両遊星歯車７と太陽＃ｒ
ｊ１１０及び内歯車１２との接触点７ａにおける接触圧
はＯになる。さらに、負荷Ｗが大きくなると、この接触
点７ａには隙間ができてバックラッシが発生する。

第１９図（ａ　）のモデルに示すように、低速軸１の右
向き負荷Ｗが引張りコイルばね１４のばね力Ｐよりも大
きくなると、引張りコイルばね１４が伸びて前記接触点
７ａ１．：おける動力伝達方向が前記第１８図（ａ　）
の場合と比較して逆になる。

従って、キャリヤ３上の両遊星歯車８と太陽歯車１０及
び内歯車１２との接触点８ａにおける動力伝達方向はこ
の接触点７ａ１．：おける動力伝達方向と同一になる。

接触点７ａと接触点８ａとの間の動力分担はバックラツ
シの大きさやぼね定数によって決まる。この場合の動力
の流れは第１９図（ｂ　）に示すようになり、負荷Ｗと
ばね力Ｐとの関係は第２０図に示すようになる。

第２１図（ａ　）のモデルに示すように、左向きの負荷
Ｗが引張りコイルばね１４に影響しない方向にかかる場
合には、負荷Ｗが大きくなっても前記各接触点７ａ　、
８ａには常に接触圧がかがり、バックラッシは存在しな
いが、接触点７ａの接触圧は大きくなる。この場合の動
力の流れは第２１図（ｂ　）に示すようになり、負荷Ｗ
とばね力Ｐとの関係は第２２図に示すようになる。

このような解析の結果、第２３図に示すように、負荷方
向切換え時における負荷Ｗとばね力Ｐとの関係において
、回転方向により特性が変化することが分かる。

又、バックラッシを一除去するには負荷Ｗより大きなト
ルクを生ずる引張りコイルばね１４を必要とげる。なお
、特開昭６３−２３５７４６号公報においては、引張り
コイルばねを２本使用しているため、それぞれの引張り
コイルばねのトルクは半分でよいが、特性としては負荷
より大きいトルクが必要になる。

そこで、本発明は互いに逆方向のばね力を受ける二個の
フローティングキャリヤを利用することにより、回転方
向が変わっても特性が変化しないようにすることを目的
としている。又、負荷の半分のトルク容量のばねで済む
ようにするとともに、動力損失を少なくすることも目的
としている。

発明の構成［課題を解決するための手段］この目的を達成するため第１発明は、第１〜９図又は後
記第１実施例の第１０〜１２図に示すように、太陽歯車
１０と、内歯車１２と、それらに噛合する複数の１１１
星歯車７．８とを有する遊星歯車装置において、１個以
上の遊星歯車７，８を回転可能に支持する第１キャリヤ
２と第２キャリヤ３とを低速軸１に対し回転可能となる
ように支持し、この低速軸１と一体回転可能に設けた支
持体４には、第１キＶリヤ２を一方向Ａへ回転させるよ
うに付勢する弾性体１３と、第２キャリヤ３を第１キャ
リヤ２の回転方向Ａとは逆方向Ｂへ回転させるように付
勢する弾性体１４とを設けたものである。

以下、この第１発明を第１〜９図に従ってより具体的に
詳述４る。

第１．２図に示すように、低速軸１上には第１キャリヤ
２と第２キャリヤ３とが同低速軸１に対し回転可能とな
るように支持されている。この低速軸１には第１キヤリ
Ｖ２に面して支持体４が同低速軸１と一体回転可能に設
けられている。第１キャリヤ２から突設された一対の支
軸５は第２キャリヤ３を通して同キャリヤ３から突出し
ているとともに、第２キャリヤ３からも一対の支＠６が
突設されている。各支軸５，６には遊星歯車７゜８が回
転可能に支持されている。第３図に示すように４個の遊
星歯車７，８は高速軸９上の太陽歯車１０とケーシング
１１に固定された内歯車１２とに噛合されている。

前記支持体４と第１キャリヤ２との間には同キャリヤ２
を一方向Ａへ回転させるように付勢する弾性体１３が介
在されているとともに、支持体４と第２キャリヤ３との
間にも同キャリヤ３を第１キャリヤ２の回転方向Ａとは
逆方向Ｂへ回転さぜるように付勢ケる弾性体１４が介在
されている。

この両弾性体１３．１４は同一の弾性力を有する圧縮コ
イルばねである。すなわち、ｉ星歯車７゜８を支持する
両キャリヤ２．３は互いに直接連結されず、両弾性体１
３．１４を介して支持体４から低速軸１に）Ｊ結されて
いる。従って、遊星歯車７の歯は太ＩＩＩ歯車１０の歯
並びに内歯車１２の歯と７ａ点で接触し、又、遊星歯車
８の南は太陽歯Ｒ１０の歯ｉ１ｅびに内歯車１２の歯と
８ａ点で接触して、各歯車７，８の歯の両側が接触する
ことになり、歯車Ｖ−同のバツクラツシは除去される。

ところが、前述した従来技術〈第１５〜１７図）では、
遊星ｒｌｉＪ車７．８を支持するキャリヤ３及び支持体
４が引張りコイルばね１４を介して互いに直接連結され
ている点で本発明と大きく相違する。

次に、本発明の遊星歯車装置の特性を各条件ごとに解析
Ｊる。

第４図（ａ　）のモデルに示すように、低速軸１の右向
き負荷Ｗが一対の圧縮コイルばね１３，１４のばね力２
Ｐよりも小ざい場合には、接触点７ａ、８ａはともに接
触してバツクラツシは除去されている。次に、負荷Ｗが
大きくなってばね力２゛Ｐに等しくなると、第１キヤリ
Ｖ２の遊精南車７と太陽歯中１０及び内歯車１２との接
触点７ａにお番プる接触圧がＯになる。さらに、０葡〜
Ｖが大きくなると、前記接触点７ａに隙間ができてバツ
クラッシが発生する。この場合の動力の流れは第４図（
ｂ）に示すようになり、負荷Ｗとばね力Ｐとの関係は第
５図に示すようになる。なお、第６図には負荷Ｗに対す
る両圧縮コイルばね１３．１４の特性を示す。

第７図（ａ　”）のモデルに示すように、低速軸１の左
向き負荷Ｗが一対の圧縮コイルばね１３，１４のばね力
２Ｐよりも小さい場合には、接触点７ａ、８ａはともに
接触してバツクラツシは除去されている。次に、負荷Ｗ
が大きくなってばね力２Ｐに等しくなると、前記接触点
７ａにおけろ接触圧がＯになる。さらに、負荷Ｗが大き
くなると、接触点７ａに隙間ができてバックラッシが発
生する。この場合の動力の流れは第７図（ｂ　）に示す
ようになり、負荷Ｗとばね力Ｐとの関係は第８図に示す
ようになる。

このような解析の結果、負荷方向切換え時の負荷Ｗとば
ね力Ｐとの関係は第９図に示すようになり、回転方向が
変わっても特性が変化しないことが分かる。又、負荷Ｗ
の半分のトルク容量のばね１３．１４で済むようになる
とともに、循環動力が小さく、動力損失を少なくするこ
とができる。

一方、第２発明は後記第２実施例の第１３〜１４図に示
すように、太陽歯車１０と、内歯車１２と、それらに噛
合する複数の遊星歯車７，８とを有するＩ星歯車装置に
おいて、１個以上の遊星歯車７．８を回転可能に支持す
る第１キャリヤ２と第２キャリヤ３とを低速軸１に対し
回転可能となるように支持し、この低速軸１に対し一対
の弾性体４ａ　、４ｂを一体回転可能に支持し、一方の
弾性体４８により第１キャリヤ２を一方向へへ回転させ
るように付勢するとともに、他方の弾性体４ｂにより第
２キャリヤ３を第１キャリヤ２の回転方向△とは逆方向
Ｂへ回転させるように付勢したものである。

この第２発明の大きな特徴は前記第１発明の支持体４を
一対の弾性体４ａ、４ｂにより構成したことにあり、こ
の両弾性体４ａ　、４ｂが第１発明の両圧縮コイルばね
１３．１４と同様な機能を果た寸。この第２発明のＳ合
も、第１発明と同様に、回転方向が変わっても特性が変
化しない。又、負荷Ｗの半分のトルク容量の弾性体４ａ
、４１）で済むとともに、動力損失が少なくなる。

第３図（ａ　）に示す前記第１発明の別間は第１キャリ
ヤ２及び第２キャリヤ３にそれぞれ１個のＭ星１！ｉｉ
’ｉ７．８を支持したものであり、Ｉｆ縮ココイルね１
３が第１キャリヤ２をへ方向へ、圧縮コイルばね１４が
第２キャリヤ３をＢ方向へそれぞれ変位させるので、両
送星歯車７．８と太陽歯車１０及び内歯車１２との間の
接触点７ａ、８ａ等は図示するようになり、各歯車７，
８．１０．１２間に誤差があっても両圧縮コイルばね１
３，１４の変位によりこの誤差を吸収してバックラッシ
が除去される。

［第１実施例］まず、第１発明を具体化した第１実施例を第１０〜１２
図に従って説明する。

第１０．１１図に示すように、低速軸１の外周にはスプ
ライン部１５が形成されているとともに、その両側で支
持面１６．１７が段差状に形成されている。この低速軸
１の両支持面１６．１７には円板状の第１キャリヤ２と
第２キャリヤ３とが同低速軸１に対し回転可能となるよ
うに支持されている。この両キャリＶ２．３間において
低速軸１のスプライン部１５には円板状の支持体４の中
心部に形成されたスプライン部１８が嵌合されて同支持
体４が同低速軸１と一体回転可能に支持されている。第
１キャリヤ２には一対の支軸５が支持体４に向けて突設
され、この同支軸５は支持体４及び第２キャリヤ３に形
成された透孔１９．２０を通って第２キャリヤ３から突
出している。第２キｔ１リヤ３には一対の支軸６が支持
体４側及び高速軸９側に向けて突設され、この両支軸６
は支持体４に形成された透孔２１に挿入されている。各
支軸５．６には遊星歯車７．８が回転可能に支持されて
いる。第３図に示す場合と同様に、４個の遊星歯車７．
８は高速軸９上の太陽歯車１０と、ケーシング１１に固
定された内歯車１２とに噛合されている。

支持体４の各透孔１９，２１に挿入された両キャリヤ２
．３の支軸５．６にはそれぞれ切欠き而２２が形成され
、第１２図（ａ　＞　　（ｂ　）に示すように各透孔１
９，２１に嵌め込まれた同−弾性力の圧縮コイルはね１
３．１４がこの各切欠き而２２に圧接されている。支持
体４にはその各透孔１９．２１に挿脱し得る調節ねじ２
３が螺合され、この調節ねじ２３の内端部が圧縮コイル
ばね１３゜１４に当接している。そして、この調節ねじ
２３を回動操作することにより、圧縮コイルばね１３゜
１４の弾性力を調節できるようになっている。ケーシン
グ１１にはこの調節ねじ２３を回転させるためのゴムキ
ャップ付き調整孔２４が形成されている。

この第１実り例は前述した第１発明のものく第１〜３図
）と比較して、第１キャリヤ２を付勢する圧縮コイルば
ね１３と第２キャリヤ３を付勢する圧縮コイルばね１４
とを釣り合い上それぞれ対設けている点、並びに各圧縮
コイルばね１３゜１４の弾性力を調節ねじ２３により変
更できる点で特に異なり、その他の基本的構成は同様で
ある。

この第１実施例においても、前述した第１発明のもの（
第１〜３図）と同様に、回転方向が変わっても特性が変
化しない。又、両キャリセ２．３を付勢する両圧縮コイ
ルばね１３．１４は低速軸１にかかる負荷Ｗの半分のト
ルク容品で済むとともに、動力損失が少なくなる。

［第２実施例］次に、第２発明を具体化した第２実施例を第１３〜１４
図に従って説明する。

低速軸１に形成された角軸２５にはゴムからなる一対の
弾性体４ａ　、４ｂが嵌合されて同低速軸１と一体回転
可能に支持されている。第１キャリヤ２及び第２キャリ
ヤ３の中心部には角孔２Ｇ。

２７が形成され、この両角孔２６．２７が低速軸１上の
両弾性体４ａ　、４ｂの外周に嵌合されている。第１キ
ャリヤ２から突設された一対の支軸５が第２キャリヤ３
に形成された透孔２０を通して同キセリャ３から突出し
ているとともに、第２キャリヤ３からも一対の支軸６が
突設されている。

各支軸５，６には遊星歯車７，８が回転可能に支持され
ている。第３図に示す場合と同様に、４個の遊星歯車７
．８は高速軸９上の太陽歯車１０と、ケーシング１１に
固定された内歯車１２とに噛合されている。

前記一方の弾性体４ａと第１キヤリＸ７２の角孔２６と
は低速軸１の周方向へ互いにずれているとともに、他方
の弾性体４ｂと第２キャリヤ３の角孔２７とは第１キャ
リヤ２の角孔２６とは逆方向へ互いにずれている。従っ
て、一方の弾性体４ａにより第１キャリヤ２が一方向Ａ
へ回転するように付勢されるとともに、他方の弾性体４
ｂにより第２キャリヤ３が第１キャリヤ２の回転方向Ａ
とは逆方向Ｂへ回転するように付勢される。

前記第１実施例では支持体４に４個の圧縮コイルばね１
３．１４を取イ１けているが、この第２実施例ではこの
支持体４全体を同−弾性力の一対の弾性体４ａ、４ｂに
より構成している点に特徴があり、この両弾性体４ａ　
、４ｂは第１実施例の圧縮コイルばね１３．１４と同じ
機能を果たす。

この第２実施例においても、第１実施例と同様に、回転
方向が変わっても特性が変化しない。又、低速＠１にか
かる負荷Ｗの半分のトルク容量の弾性体４ａ　、４ｂで
済むとともに、動力損失が少なくなる。

発明の効果本発明によれば、弾性体１３．４ａにより一方向Ａへ回
転せるように付勢する遊星歯車７の支持用第１キヤリセ
２と、弾性体１４．４ｂにより第１キＸ７リヤ２の回転
方向Ａとは逆方向Ｂへ回転さゼるように付勢りるＴｉ星
歯車８の支持用第２キＶリヤ３とを利用しているので、
回転方向が変わっても特性が変化しない。又、低速軸１
にかかる負荷Ｗの半分のトルク容量の弾性体１３．４ａ
、１４．４ｂで済むとともに、動力損失が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明に係る遊星歯車装置を示し、第
１図は本装置の分解斜視図、第２図は同じく組立断面図
、第３図は第２図の左側面図、第４図（ａ　）は低速軸
に右向き負荷を与えた場合の本装置の原理図、第４図（
ｂ　”）は第４図＜ａ　＞の場合の動力流れ図、第５図
は第４図（ａ　）の場合において負荷とばね力との関係
図、第６図は負荷に対する両圧縮コイルばねの特性図、
第７図（ａ　）は低速軸に左向きの負荷を与えた場合の
本装置の原理図、第７図（ｂ）は第７図（ａ　）の場合
の動力流れ図、第８図は第７図（ａ　）の場合において
負荷とばね力との関係図、第９図は負荷方向切換え特性
図、第３図（ａ　）は本発明の別個図、第１０図〜第１
２図は本発明に係る遊星歯車装置の第１実施例を示し、
第１０図は本装置の分解斜視図、第１１図は同じく組立
断面図、第１２図〈ａ）。（ｂ　）は各圧縮コイルばねの弾性力調節手段を示す部
分断面図、第１３図〜第１４図は本発明に係る遊星歯車
装置の第２実施例を示し、第１３図は本装置の分解斜視
図、第１４図は同じく組立断面図、第１５図〜第２３図
は従来技術に係る遊星歯Ｉ！ｖｉ置を示し、第１５図は
本装置の分解斜視図、第１６図は同じく組立断面図、第
１７図は第１６図の左側面図、第１８図（ａ　）及び第
１９図（ａ　）はそれぞれ低速軸に右向き負荷を与えた
場合の原ｙｐ−図、１１８図（ｂ）及び第１９図（ｂ　
）はそれぞれ第１８図（ａ　）及び第１９図（ａ　）の
場合の動力流れ図、第２０図は第１８図（ａ　）及び第
１９図＜ａ　）の場合において負荷とばね力との関係図
、第２１図（ａ　）は低速軸に左向き負荷を与えた場合
の原理図、第２１図（ｂ　）は第２１図（ａ　）の場合
の動力流れ図、第２２図は第２１図（ａ　）の場合にお
いて負荷とばね力との関係図、第２３図は負荷方向切換
え特性図である。１・・・低速軸、２・・・キャリヤ、３・・・キャリヤ
、４・・・支持体、４ａ、４ｂ・・・弾性体、７．８・
・・遊星歯車、１０・・・太陽歯車、１２・・・内歯車
、１３．１４・・・弾性体く圧縮コイルばね）、Ａ、Ｂ
・・・回転方向。

Claims

【特許請求の範囲】１、太陽歯車（１０）と、内歯車（１２）と、それらに
噛合する複数の遊星歯車（７、８）とを有する遊星歯車
装置において、１個以上の遊星歯車（７、８）を回転可能に支持する第
１キャリヤ（２）と第２キャリヤ（３）とを低速軸（１
）に対し回転可能となるように支持し、この低速軸（１
）と一体回転可能に設けた支持体（４）には、第１キャ
リヤ（２）を一方向（Ａ）へ回転させるように付勢する
弾性体（１３）と、第２キャリヤ（３）を第１キャリヤ
（２）の回転方向（Ａ）とは逆方向（Ｂ）へ回転させる
ように付勢する弾性体（１４）とを設けたことを特徴と
する二組のフローティングキャリヤを有する遊星歯車装
置。２、太陽歯車（１０）と、内歯車（１２）と、それらに
噛合する複数の遊星歯車（７、８）とを有する遊星歯車
装置において、１個以上の遊星歯車（７、８）を回転可能に支持する第
１キャリヤ（２）と第２キャリヤ（３）とを低速軸（１
）に対し回転可能となるように支持し、この低速軸（１
）に対し一対の弾性体（４ａ、４ｂ）を一体回転可能に
支持し、一方の弾性体（４ａ）により第１キャリヤ（２
）を一方向（Ａ）へ回転させるように付勢するとともに
、他方の弾性体（４ｂ）により第２キャリヤ（３）を第
１キャリヤ（２）の回転方向（Ａ）とは逆方向（Ｂ）へ
回転させるように付勢したことを特徴とする二組のフロ
ーティングキャリヤを有する遊星歯車装置。