(57)【要約】【課題】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。【解決手段】本体１に内歯４ｂが形成されたインターナルギヤ４をねじで螺合し、インターナルギヤ４と同軸に設けられたサンギヤ３ａに噛合する大径歯車５ａとインターナルギヤ４に噛合する小径歯車５ｂから成るプラネタリギヤ５を備えた遊星歯車装置１００において、内歯４ｂと小径歯車５ｂをテーパ歯車とする。  インターナルギヤ４の本体１に対する回転位置を調整することで、インターナルギヤ４と小径歯車５ｂの軸方向の相対位置を調整して、内歯４ｂと小径歯車５ｂの間のバックラッシを調整する。インターナルギヤ４の回転位置を調整した後に、本体１を塑性変形させて、インターナルギヤ４を本体１に固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に雌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遊星歯車装置。
【請求項２】
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請求項１に記載の遊星歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７２７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の断面（図２のＢ−Ｂ断面）を示す概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施形態の遊星歯車装置の仮組付け状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
（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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【符号の説明】
【００２３】
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            
【図１】
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【図２】
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【図３】
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