(57)【要約】【課題】複雑な形状のフランジ体を必要とせず、低コストで設計変更に対する柔軟性があり、且つ、長期使用によってボルトの締め付け力が若干低下したとしても、がたつき等の生じない遊星回転体の支持構造を得る。【解決手段】遊星歯車（遊星回転体）５６の軸方向両側に連結体７０を介して連結される一対の第１、第２フランジ体６６、６８が配置され、少なくとも一方の（第１）フランジ体６６と連結体７０との間の円周方向のトルクが、摩擦力によって伝達される。遊星歯車５６は、その軸方向手両側から突出された一対の第１、第２支持ピン６２、６４を有し、この一対の支持ピン６６、６８のうちの少なくとも一方が第１フランジ体６６に対して、締め代を有する嵌合構造によって固定されている【選択図】図１
2007127165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星回転体の軸方向両側に連結体を介して連結される一対のフランジ体が配置され、且つ、少なくとも一方のフランジ体と前記連結体との間の円周方向のトルクが、摩擦力によって伝達される構成とされた遊星回転体の支持構造において、
前記遊星回転体が、その軸方向両側から突出された一対の支持ピンを有し、この一対の支持ピンのうちの少なくとも一方が前記フランジ体に対して、締め代を有する嵌合構造によって固定されている
ことを特徴とする遊星回転体の支持構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記遊星回転体が、前記一対のフランジ体の双方に、前記一対の支持ピンを介して、締め代を有する嵌合構造によって固定されていることを特徴とする遊星回転体の支持構造。
【請求項３】
請求項１において、
前記遊星回転体の前記一対の支持ピンのうち、片側の支持ピンが、対応するフランジ体に対して、締め代のない嵌合構造によって結合されていることを特徴とする遊星回転体の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星回転体、例えば遊星歯車、あるいは遊星ローラ等の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶搬送用ロボットや、ＡＴＣ等の精密な位置決めに使用される遊星歯車装置においては、キャリヤによってその円周方向の位置が拘束、あるいは支持された遊星歯車が組み込まれている。前記キャリヤは、コンパクトで、且つ剛性を高めるため、カゴ型の部材（キャリア体）で構成されることが多い。
【０００３】
図２は、特許文献１に開示されている遊星歯車装置ＰＧ１を示している。
【０００４】
この遊星歯車装置ＰＧ１は、２段の遊星歯車機構Ｐ１、Ｐ２を備える。このうち、後段の遊星歯車機構Ｐ２は、太陽歯車２、遊星歯車４、内歯歯車６を有すると共に、遊星歯車４からは支持ピン１０が軸方向に突出され、一対のフランジ部１４、１６に支持されている。この一対のフランジ部１４、１６は、それぞれキャリヤ体８の一部として単一（同一）の部材で構成され、カゴ型を形成している。
【０００５】
この構成は、キャリヤ体８の形状が極めて複雑となってコスト高となり易く、また、減速比や伝達容量の変更に対しても設計変更の柔軟性が低い。そこで、図３に示されるように構成した遊星歯車装置ＰＧ２も広く知られている。この遊星歯車装置ＰＧ２は、一対のフランジ体３０、３２を別々の部材で構成し、フランジ体３２と一体の連結体３４とボルト３６を用いて両者３０、３２を一体化するようにしたものである。
【０００６】
このような構成の場合、ボルト３６とフランジ体３０の貫通孔３３は、円周方向に完全には一体化されていないことから（若干の隙間があることから）、結局、フランジ体３０と連結体３４との間の円周方向のトルクは、ボルト３６の締付力によって該連結体３４の端部３４Ａに発生する摩擦力（押圧力）を介して第１フランジ体３０側に伝達されていることになる。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３０３４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３に示されるような構造の場合、フランジ体３０と連結体３４との間の円周方向のトルクが摩擦力を介して伝達される構成とされていたため、長期の使用によってボルト３６の締め付け力が緩んだり摩擦力以上のトルクが負荷する等により該摩擦力が伝達すべきトルクを保持し切れなくなると、ボルト３６の「剪断応力」によってトルク伝達がなされるようになるという問題があった。トルク伝達がボルト３６の剪断応力によって行われるようになると、負荷が変化したり、回転方向が逆転したりしたようなときに、該ボルト３６と貫通孔３２との間に存在する隙間により、がたつきが発生する恐れが生じてくる。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、複雑な形状のキャリヤ体を必要とせず、低コストで設計変更に対する柔軟性があり、かつ、長期使用によってトルク伝達を担う摩擦力が確保できなくなってきたような場合であっても、がたつき等の生じない遊星回転体の支持構造を提供することその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、遊星回転体の軸方向両側に連結体を介して連結される一対のフランジ体が配置され、且つ、少なくとも一方のフランジ体と前記連結体との間の円周方向のトルクが、摩擦力によって伝達される構成とされた遊星回転体の支持構造において、前記遊星回転体が、その軸方向両側から突出された一対の支持ピンを有し、この一対の支持ピンのうちの少なくとも一方が前記フランジ体に対して、締め代を有する嵌合構造によって固定されている構成を採用することにより、上記課題を解決したものである。
【００１１】
本発明においては、フランジ体と前記連結体との間の円周方向のトルクが、摩擦力によって伝達される構成とされた遊星回転体の支持構造において、遊星ピンを、締め代を有する嵌合構造によって、フランジ体に固定するようにしている。ここで「締め代を有する嵌合構造」とは、たとえ製造誤差があったとしても、隙間の全く生じることのない（なお締め代が存在する）嵌合構造を意味している。
【００１２】
そのため、当該連結体とフランジ体は、連結体とフランジ体の接触部分の摩擦力のほか、遊星ピンの剪断応力によってもトルク伝達可能な態様で連結されるようになり、ボルトの締め付け力が多少低下しても、がたつき等を生じることなく完全な一体化をなお維持することができる。また、２つのフランジ体が常に安定した状態で一体化されるため、ボルトの緩み自体が発生しにくく、連結体部分の摩擦力を長期に亘って維持することができるという作用も得られる。
【００１３】
なお、本発明で言う「締め代を有する嵌合構造による固定」には、圧入、焼き嵌め等の手法が含まれる。
【００１４】
また、本発明で言う「一対の支持ピン」は、中央の遊星回転体の両側からそれぞれ突出しているもので、発明の概念としては、必ずしも同一ではないが、現実には、例えばその双方を遊星回転体を貫通する一本のピンによって構成してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
複雑な形状のフランジ体を必要とせず、低コストで設計変更に対する柔軟性があり、かつ、長期使用によってボルトの締め付け力が若干低下したとしても、がたつき等の生じない遊星回転体の支持構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００１７】
図１に、本発明に係る遊星回転体の支持構造が適用された遊星歯車装置の全体断面を示す。
【００１８】
この遊星歯車装置ＰＧ３は、その前段に継軸５０を備える。継軸５０は貫通孔５２を備え、該貫通孔５２の一端側に図示せぬモータのモータ軸が挿入可能とされている。図１の符号５４は継軸５０と当該モータ軸とを動力伝達可能に連結するためのクランプ（摩擦結合部）である。継軸５０の貫通孔５２の他端側には、単純遊星歯車機構Ｐ３の入力軸となる太陽歯車５４が形成されたピニオン軸５３が圧入されている。単純遊星歯車機構Ｐ３は、この太陽歯車５４、該太陽歯車５４に外接噛合する遊星歯車５６、該遊星歯車５６が内接噛合する内歯歯車５８を備える。内歯歯車５８は、ケーシング６０と一体化されている。
【００１９】
遊星歯車５６は、該遊星歯車５６から軸方向両側に突出する第１、第２支持ピン６２、６４を備える。なお、具体的には、この第１、第２支持ピン６２、６４は、遊星歯車５６を貫通する一本の部材で構成されている。この第１、第２支持ピン６２、６４は遊星歯車５６の軸方向両側に配置された一対の第１、第２フランジ体６６、６８に支持されている。第１、第２フランジ体６６、６８は、ベアリング７１、７３を介してそれぞれケーシング６０に支持されている。
【００２０】
一方、この実施形態では、第２フランジ体６８に連結体７０が一体的に突出形成されている。連結体７０にはねじ穴７２が、一方、第１フランジ体６６には、貫通孔７４がそれぞれ形成されている。この貫通孔７４を貫通してボルト７６がねじ孔７２にねじ込まれることにより、第１フランジ体６６と第２フランジ体６８とが連結体７０を介して一体化されている。ボルト７６と第１フランジ体６６の貫通孔７４は完全には密着していない。そのため、通常の使用状態においては、連結体７０と第１フランジ体６６との結合は、ボルト７６の剪断応力によってではなく、該ボルト７６の締付力によって両者の接合面Ｓに発生される摩擦力によって実現されていることになる。
【００２１】
この実施形態では、遊星歯車５６の第１フランジ体６６側の第１支持ピン６２及び第２フランジ体６８側の第２支持ピン６４は、いずれも締め代を有する嵌合構造としての「圧入」にてそれぞれ第１フランジ体６６及び第２フランジ体６８に固定されている。また、第２フランジ体６８は、出力軸８０と一体化されている。
【００２２】
なお、遊星歯車５６は、第１、第２支持ピン６２、６４の間の大径部５７にニードルベアリング７８を介して装着されている。従って、該第１、第２支持ピン６２、６４が第１、第２フランジ体６６、６８に圧入固定されていたとしても、該遊星歯車５６は、大径部５７の周りで極めて円滑に回転することができる。
【００２３】
次にこの遊星歯車装置ＰＧ３の作用を説明する。
【００２４】
図示せぬモータ軸の回転によって継軸５０が回転すると、該継軸５０に圧入されているピニオン軸５３が回転し、該ピニオン軸５３の先端に形成されている太陽歯車５４が回転する。この実施形態では、内歯歯車５８がケーシング６０と一体化されることによって固定状態に維持されているため、結局、太陽歯車５４の回転によって遊星歯車５６が自転しながら該太陽歯車５４の周りを公転する。この公転成分が第１、第２支持ピン６２、６４を介して第１、第２フランジ体６６、６８にそれぞれ伝達され、該第１、第２フランジ体６６、６８が一体的に回転する。
【００２５】
ここで、本実施形態では、第１、第２支持ピン６２、６４が、共に、第１、第２フランジ体６６、６８に締め代を有する嵌合構造によって固定されているため、第１、第２フランジ体６６、６８は、ボルト７６によって発生される摩擦力のほか、この第１、第２支持ピン６２、６４の剪断応力によっても一体化されることになり、たとえボルト７６による摩擦力が若干低下してきたとしても、また、伝達されるべきトルクが増減したり反転したりしたとしても、がたつきの生じないトルク伝達が可能となる。
【００２６】
更には、ボルト７６の締め付け力の低下する速度自体が、従来よりも遅いことも確認されている。それは、従来ならば、ボルト７６の締め付け力が低下してきたときに、負荷の大きさによって多少ともがたつきが生じるようになると、そのがたつきがボルト７６の緩みを促進する方向に作用したが、本実施形態によれば、ボルト７６の締め付け力が多少低下した程度では第１、第２支持ピン６２、６４の働きによってがたつきの発生自体が抑制されるためであると推測される。
【００２７】
２つのフランジ体６６、６８は、それぞれ別々の部材によって形成されているため、形状が比較的単純であり、また種々の設計変更に対しても柔軟に対応できる。締め代を有する圧入は、これ自体のコストの増大はほとんどなく、したがって極めて簡易且つ低コストな設計変更のみで、遊星歯車装置ＰＧ３の耐久性を従来より大きく伸長させることができる。
【００２８】
なお、上記実施形態においては、第２フランジ体６６と連結体とが一体化されているが、がたつきの防止を重視して第１、第２支持ピン６２、６４の双方を、それぞれ第１、第２フランジ体６６、６８に対して締め代を有する嵌合構造によって固定するようにしていた。しかしながら、例えば、この実施形態のように、片側のフランジ体がもともと連結体と一体化されているような場合は、例えば当該一体化されている方のフランジ体については、もともと剛性が高いため、締め代を有さない嵌入によって結合する構成を採用するようにしても良い。この一方側を「締め代を有さない嵌入構造」によって結合する構成は、「がたつきの防止」と「組付けの容易性確保」を両立させるという点で合理的な構成である。なお、ここで言う「締め代を有さない嵌合構造」の概念には、締め代がマイナス（隙間がある）又は０の嵌合構造のほか、締め代が製造誤差未満の嵌合構造の概念が含まれる。
【００２９】
また、もし、連結体が第２フランジ体とも別体に形成され、第１、第２フランジ体の双方が連結体と摩擦力にて結合されている構成の場合でも、設計上の要請により、「組付けの容易性」あるいは「がたつきの防止」の観点から一方の側のみを圧入構造としてもよく、双方の側を圧入構造としてもよい。
【００３０】
上記実施形態は、単純遊星歯車機構の遊星回転体である遊星歯車の支持に対して本発明を適用していたが、本発明は、単純遊星歯車機構のみならず、例えば、遊星歯車装置の中心軸が遊星歯車の周囲の内側にある、いわゆる揺動内接噛合式の遊星歯車機構における遊星歯車の支持に対して適用することもできる。更には、歯車機構のほか、遊星ローラ機構の遊星回転体としての遊星ローラに対して本発明を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
遊星回転体の両側にキャリヤとしての一対のフランジ体を有し、且つこのうち少なくとも一方のフランジ体と連結体とが摩擦力によってトルク伝達されるような構成を有している構造の遊星装置に対して、等しく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明が適用された遊星歯車装置の一例を示す全体断面図
【図２】従来の遊星歯車装置の一例を示す全体断面図
【図３】従来の遊星歯車装置の他の一例を示す全体断面図
【符号の説明】
【００３３】
ＰＧ２…遊星歯車装置
５０…継軸
５４…太陽歯車
５６…遊星歯車
５８…内歯歯車
６０…ケーシング
６２…第１支持ピン
６４…第２支持ピン
６６…第１フランジ体
６８…第２フランジ体
７０…連結体７０
７２…ねじ穴
７４…貫通孔
７６…ボルト
７８…ニードルベアリング
８０…出力軸
【図１】
2007127165.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007127165.tif 000005