JP2015194187A - Planetary gear device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2段の段付歯車を備えたプラネタリギヤを持つ遊星歯車装置に関し、特にバックラッシ調整に関するものである。 The present invention relates to a planetary gear device having a planetary gear provided with two stepped gears, and more particularly to backlash adjustment.
特許文献1に示されるように、遊星歯車装置のサンギヤまたはインターナルギヤと噛合するプラネタリギヤの歯を、歯筋方向で歯厚が連続して増加するテーパ歯車として、プラネタリギヤを歯筋方向に皿ばねにより付勢することで、噛合部におけるバックラッシを低減する遊星歯車装置がある。(特許文献1)
As shown in
特許文献1に記載の従来の遊星歯車装置では、皿ばねの弾性変形によりプラネタリギヤを移動させることが可能で、この移動の距離に対応するテーパ歯車の歯厚の増加によりバックラッシを0に設定することができる。バックラッシが0ということは、噛合部において歯の両面が接触しており、皿ばねの付勢力に起因する接触面圧が発生する。過大な接触面圧による悪影響を防止するために、プラネタリギヤを半径方向に変位させる弾性変形機構を備えている。すなわち、従来の遊星歯車装置では、バックラッシは0に設定されるが、過大な接触面圧を防止するため特別な機構が必要である。
In the conventional planetary gear device described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でバックラッシを所望の値に調整可能な遊星歯車装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a planetary gear device capable of adjusting the backlash to a desired value with a simple structure.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の特徴は、内周にねじが形成された本体と、内周に内歯が形成され、外周に前記内歯と同軸の前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成され、前記本体にねじ結合されたインターナルギヤと、前記インターナルギヤと同軸に設けられたサンギヤと、前記サンギヤに噛合する大径歯車と前記インターナルギヤに噛合する小径歯車から成るプラネタリギヤを備えた遊星歯車装置において、前記内歯と前記小径歯車の少なくも一方をテーパ歯車とし、前記インターナルギヤの前記本体に対する回転位置を調整することで、前記インターナルギヤと前記小径歯車の軸方向の相対位置を調整して、前記内歯と前記小径歯車の間のバックラッシを調整することである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
請求項2に係る発明の特徴は、請求項1に係る発明において、前記インターナルギヤの前記本体に対する回転位置を調整した後に、前記本体を塑性変形させて、前記インターナルギヤを前記本体に固定することである。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to
請求項1に係る発明によれば、インターナルギヤを回転させることで、インターナルギヤと小径歯車の軸方向の相対位置をねじ送りで調整して、内歯と小径歯車の間のバックラッシを調整することができる。ねじ送りで調整するので微小な相対位置の調整ができ、バックラッシを精密に調整できる遊星歯車装置を提供することができる。 According to the first aspect of the invention, by rotating the internal gear, the axial relative position of the internal gear and the small-diameter gear is adjusted by screw feed, and the backlash between the internal gear and the small-diameter gear is adjusted. can do. Since the adjustment is performed by screw feeding, a minute relative position can be adjusted, and a planetary gear device capable of precisely adjusting the backlash can be provided.
請求項2に係る発明によれば、遊星歯車装置を組立てた後に、インターナルギヤを回転してバックラッシを調整し、本体を塑性変形させてインターナルギヤを本体に固定できるので、組立て後に所望のバックラッシを備え、短時間で確実にインターナルギヤの固定が可能な遊星歯車装置を提供することができる。 According to the second aspect of the invention, after the planetary gear device is assembled, the internal gear can be rotated to adjust the backlash and the main body can be plastically deformed to fix the internal gear to the main body. It is possible to provide a planetary gear device that includes a backlash and can securely fix the internal gear in a short time.
本発明によれば、簡易な構造でバックラッシを所望の値に調整可能な遊星歯車装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a planetary gear device that can adjust the backlash to a desired value with a simple structure.
以下、本発明の実施形態の遊星歯車装置100の構造について図面を参照して説明する。なお、図1において紙面右側を遊星歯車装置100の前方とし、紙面左側を遊星歯車装置100の後方とする。
図1に示すように、第一キャリア6は、本体1の前方内側に取り付けられた第一ベアリング10により回転可能に支持されている。第二キャリア7は、本体1の後方内側に取り付けられた第二ベアリング11により回転可能に支持されている。第一キャリア6と第二キャリア7は、連結棒9により結合されており、一体に回転する。第一キャリア6には、図示しない出力部材が取り付けられている。
Hereinafter, the structure of the
As shown in FIG. 1, the
インターナルギヤ4は、第一キャリア6と第二キャリア7の間の本体1の内周面に形成された雌ねじ1aに、インターナルギヤ4の外周面に形成された雄ねじ4aがねじ込まれて支持されている。インターナルギヤ4は、回転されて軸方向の所望の位置に位置決めされた後に、外周から本体1が塑性変形されることで固定されている。インターナルギヤ4の内周部には内歯4bが形成されており、この内歯はインボリュート歯のテーパ歯車であり、歯筋の方向で転移係数が連続して変化することで、同一半径における歯厚が歯筋方向で連続して変化している。本実施形態では、前方に向かって歯厚が厚くなるように形成されている。
The
入力軸3は、中央部にサンギヤ3aを備えており、第一キャリア6の中心に取り付けられた第三ベアリング12および第二キャリア7の中心に取り付けられた第四ベアリング13により回転可能に支持されている。このような構成によって、入力軸3はインターナルギヤ4と同軸に、本体1に、回転可能に支持されている。本実施形態では、入力軸3はモータ等の動力源に連結されている。
The
入力軸3の外周囲において、複数のシャフト8が第一キャリア6と第二キャリア7に固定されている。各シャフト8には、プラネタリギヤ5とスラストカラー15、16が回転可能で、かつ、軸方向には移動できないように取り付けられている。プラネタリギヤ5は、サンギヤ3aと噛合う大径歯車5aと、インターナルギヤ4の内歯4bと噛合う小径歯車5bを備え、大径歯車5aのピッチ円径は小径歯車5bのピッチ円径の2倍より大きい。小径歯車5bは、テーパ歯車であり、前方に向かって歯厚が薄くなるように形成されている。歯は平歯車でもはすば歯車でもよい。
A plurality of
(遊星歯車装置のバックラッシ)
以下に、遊星歯車装置100のバックラッシについて説明する。遊星歯車装置100のバックラッシ量を、入力軸3を固定した状態で第一キャリア6の自由に回転できる回転角度とし、バックラッシΦと称する。バックラッシΦは、サンギヤ3aと大径歯車5aの噛合部におけるピッチ円周上の隙間であるバックラッシB1と、インターナルギヤ4の内歯4bと小径歯車5bの噛合部におけるピッチ円周上の隙間であるバックラッシB2により生じる。ここで、大径歯車5aのピッチ円半径をR1とし、小径歯車5bのピッチ円半径をR2とし、インターナルギヤ4の内歯4bのピッチ円半径をRuとする。
(Backlash of planetary gear unit)
The backlash of the
バックラッシB1に起因する第一キャリア6の自由に回転できる回転角度をバックラッシΦ1とし、バックラッシB2に起因する第一キャリア6の自由に回転できる回転角度をバックラッシΦ2とすると、バックラッシΦ=Φ1+Φ2となる。バックラッシB1よるプラネタリギヤ5の自由に回転できる量はB1/R1(rad)であり、これによるバックラッシΦ1はΦ1=(B1/R1)・(R2/Ru)(rad)となる。バックラッシB2によるプラネタリギヤ5の自由に回転できる量はB2/R2(rad)であり、これによるバックラッシΦ2はΦ2=(B2/R2)・(R2/Ru)(rad)となる。
Assuming that the rotation angle at which the
本実施形態では、R1=2・R2であるため、バックラッシB1、B2が等しい場合は2・Φ1=Φ2である。バックラッシΦに対して、内歯4bと小径歯車5bの噛合部のバックラッシB2の寄与が大きい。よって、内歯4bと小径歯車5bの噛合部のバックラッシB2を調整することでバックラッシΦを効果的に調整できる。
In this embodiment, since R 1 = 2 · R 2 , 2 · Φ 1 = Φ 2 when the backlashes B 1 and B 2 are equal. Against backlash [Phi, a large contribution of backlash B 2 of the engagement portion of the internal 4b and the
(バックラッシの調整方法)
以下に、バックラッシの調整方法について説明する。
図3に示すように遊星歯車装置100を仮組付けする。このとき、インターナルギヤ4の軸方向の位置は、内歯4bと小径歯車5bの噛合部におけるバックラッシB2が所定の量になるように想定される位置である。
次に、入力軸3を固定した状態で第一キャリア6を回転させバックラッシΦを測定する。このとき、インターナルギヤ4がつれ回りしないためには、本体1とインターナルギヤ4間の摩擦力がある程度大きいことが都合がよい。このため、プラネタリギヤ5を軸方向に付勢する弾性部材17を備えている。
(Backlash adjustment method)
The backlash adjustment method will be described below.
As shown in FIG. 3, the
Next, the backlash Φ is measured by rotating the
次に、第一キャリア6を本体1に連結して相対回転できないようにする。その状態で入力軸3を回転させると、プラネタリギヤ5を介してインターナルギヤ4を所望の方向へ回転させることができる。バックラッシΦを小さくする場合は、インターナルギヤ4が後方へ移動する方向へ回転させ、バックラッシΦを大きくする場合は、インターナルギヤ4が前方へ移動する方向へ回転させる。
所望のバックラッシΦに設定できたら、図1に示すように、本体1のインターナルギヤ4がねじ込まれている位置の外周をポンチで加圧して塑性変形部1cを成形させて、インターナルギヤ4を本体1に固定する。
Next, the
When the desired backlash Φ can be set, as shown in FIG. 1, the outer periphery of the position where the
以上の説明から明らかなように、遊星歯車装置100を仮組付けした後に、バックラッシに対する寄与が大きい部位を調整することで、遊星歯車装置100全体としてのバックラッシを所望の量に調整できる。
As apparent from the above description, after the
本実施形態では、内歯4bと小径歯車5bの両方をテーパ歯車としたが、伝達トルクが小さい場合は、内歯と小径歯車のいずれか一方のみをテーパ歯車とし、他方にクラウニングを設けてもよい。
また、歯車を鍛造や鋳造で成形する場合は抜き勾配をテーパとしてもよい。
In the present embodiment, both the
Further, when the gear is formed by forging or casting, the draft may be tapered.
1:本体 1a:雌ねじ 1c:塑性変形部 3:入力軸 3a:サンギヤ 4:インターナルギヤ 4a:雄ねじ 4b:内歯 5:プラネタリギヤ 5a:大径歯車 5b:小径歯車 6:第一キャリア 7:第二キャリア 8:シャフト 9:連結棒 10:第一ベアリング 、11:第二ベアリング 、12:第三ベアリング 、13:第四ベアリング 15、16: スラストカラー 17:弾性部材
1:
Claims (2)
内周に内歯が形成され、外周に前記内歯と同軸の前記雌ねじに螺合する雄ねじが形成され、前記本体にねじ結合されたインターナルギヤと、
前記インターナルギヤと同軸に設けられたサンギヤと、
前記サンギヤに噛合する大径歯車と前記インターナルギヤに噛合する小径歯車から成るプラネタリギヤを備えた遊星歯車装置において、
前記内歯と前記小径歯車の少なくも一方をテーパ歯車とし、
前記インターナルギヤの前記本体に対する回転位置を調整することで、前記インターナルギヤと前記小径歯車の軸方向の相対位置を調整して、前記内歯と前記小径歯車の間のバックラッシを調整する遊星歯車装置。 A main body with an internal thread formed on the inner periphery;
An internal gear formed on the inner circumference, and formed on the outer circumference a male screw that is screwed to the female screw coaxial with the inner tooth, and is screwed to the main body;
A sun gear provided coaxially with the internal gear;
In a planetary gear device including a planetary gear composed of a large-diameter gear meshing with the sun gear and a small-diameter gear meshing with the internal gear,
At least one of the internal teeth and the small diameter gear is a tapered gear,
By adjusting the rotational position of the internal gear with respect to the main body, the relative position in the axial direction of the internal gear and the small-diameter gear is adjusted, and a planetary gear that adjusts the backlash between the internal teeth and the small-diameter gear. Gear device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014071696A JP2015194187A (en) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Planetary gear device |
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JP2014071696A Pending JP2015194187A (en) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | Planetary gear device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113404820A (en) * | 2021-06-29 | 2021-09-17 | 重庆大学 | Adjustable-gap multi-crank variable-tooth-thickness precision transmission device |
CN113757349A (en) * | 2021-11-10 | 2021-12-07 | 爱磁科技(天津)有限公司 | Displacement planet carrier system and planetary transmission device thereof |
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2014
- 2014-03-31 JP JP2014071696A patent/JP2015194187A/en active Pending
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