特開 2022-156524 歯車、歯車装置及び遊星歯車装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022156524

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】歯車、歯車装置及び遊星歯車装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/17 20060101AFI20221006BHJP

   F16H 1/28 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

F16H55/17 A

F16H1/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060264

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久井 孝喜

【テーマコード（参考）】

3J027

3J030

【Ｆターム（参考）】

3J027FA18

3J027FA50

3J027FB40

3J027GA01

3J027GA03

3J027GC13

3J027GE18

3J027GE30

3J030AC03

3J030BA01

3J030BA05

3J030BB18

3J030BC01

3J030BC08

3J030BD04

(57)【要約】

【課題】低コストで制作でき、他の歯車と円滑に噛み合うことができる歯車を実現すること。
【解決手段】軸１１０を挿通するための挿通孔３が軸方向に貫通して形成された歯車本体２を有し、挿通孔３は、軸方向において一端面２ａから離れた位置から一端面２ａに向かって放射状に拡径する拡径部５を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸を挿通するための挿通孔が軸方向に貫通して形成された歯車本体を有し、
前記挿通孔は、軸方向において一端面から離れた位置から前記一端面に向かって放射状に拡径する拡径部を有する、
歯車。

【請求項2】

前記拡径部は、前記軸方向において両端面から離れた位置から前記両端面それぞれに向かって放射状に拡径する第１拡径部及び第２拡径部を有する、
請求項１に記載の歯車。

【請求項3】

請求項２に記載の歯車を有する歯車装置であって、
前記軸と、
前記軸が前記挿通孔に挿通された前記歯車本体と、
を有し、
前記第１拡径部及び前記第２拡径部はそれぞれ、前記軸方向の異なる位置に、比較的小径である小径部と比較的大径である大径部とを有し、前記軸が前記挿通孔に対して傾斜する場合に、前記軸が、前記小径部に接触すると共に、前記大径部において前記小径部よりも径方向外側の空間に進入する、
歯車装置。

【請求項4】

請求項１に記載の歯車を一対有する歯車装置であって、
前記軸と、
前記軸が前記挿通孔に挿通された前記一対の歯車のうちの第１歯車と、
前記軸が前記挿通孔に挿通された前記一対の歯車のうちの第２歯車と、
を有し、
前記第１歯車と前記第２歯車とは、それぞれの前記拡径部が互いから離れる方向を向くように配置されており、
前記第１歯車の前記拡径部及び前記第２歯車の前記拡径部はそれぞれ、前記軸方向の異なる位置に、比較的小径である小径部と比較的大径である大径部とを有し、
前記軸が前記挿通孔に対して傾斜する場合に、前記軸が、それぞれの前記小径部に接触すると共に、それぞれの前記大径部において、それぞれの前記大径部に対応するそれぞれの前記小径部よりも径方向外側の空間に進入する、
歯車装置。

【請求項5】

請求項３または４記載の前記歯車装置を有し、
前記歯車は、太陽歯車と内歯車との間に配置され、双方と噛み合う遊星歯車であり、
前記軸は、前記太陽歯車を中心に前記遊星歯車を公転可能に支持し、且つ、前記遊星歯車の公転に基づいて回転するキャリアに設けられる遊星軸部である、
遊星歯車装置。

【請求項6】

前記キャリアと前記遊星軸部は、一体に形成されている、
請求項５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、歯車、歯車装置及び遊星歯車装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車及びロボット等の様々な機械装置において用いられる歯車装置では、歯車運転中の負荷、熱による歯・軸受の変形、或いは、工作・組立誤差があっても、噛み合いが滑らかになるように、歯にクラウニング加工を施すことが知られている。

【0003】

クラウニング加工では、歯車の歯すじ中央部に向かって丸みを持たせて、歯幅全体において中央部が膨らむ凸状にして、歯厚が軸方向両端から軸方向中心部に行くに従って次第に厚くなるようにする。これにより、歯車では、歯幅端部の片当たりという悪い歯当たりを防ぎ、歯当たりが歯幅中央に集中するようになる。

【0004】

特許文献１では、太陽ギヤと、太陽ギヤの外周に配置され太陽ギヤと同軸心の内歯ギヤと、太陽ギヤと内場ギヤとの間で双方と噛み合うように配置された遊星ギヤのそれぞれの歯をクラウニング歯にした遊星歯車装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３－１３０１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、歯車が、例えば、歯すじが捻れて歯幅方向に延在するようにつるまき線状に形成されたはすば歯車等のように、平歯車に比べて特殊な歯の形状を有するものである場合、上述のようにクラウニングにより歯を歯幅方向に亘って精度高く加工すると製作コストが高くなる。よって、歯や軸受の変形、或いは、工作・組立誤差があっても、低コストで、他の歯車と円滑に噛み合うことができる歯車が望まれている。

【0007】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、低コストで、他の歯車と円滑に噛み合うことができる歯車、歯車装置及び遊星歯車装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の歯車の一つの態様は、
軸を挿通するための挿通孔が軸方向に貫通して形成された歯車本体を有し、
前記挿通孔は、軸方向において一端面から離れた位置から前記一端面に向かって放射状に拡径する拡径部を有する構成を採る。

【0009】

本発明の歯車装置の一つの態様は、上記構成の歯車を有する歯車装置であって、
前記軸と、
前記軸が前記挿通孔に挿通された前記歯車本体と、
を有し、
前記歯車において、前記拡径部は、前記軸方向において両端面から離れた位置から前記両端面それぞれに向かって放射状に拡径する第１拡径部及び第２拡径部を有し、
前記第１拡径部及び前記第２拡径部はそれぞれ、前記軸方向の異なる位置に、比較的小径である小径部と比較的大径である大径部とを有し、前記軸が前記挿通孔に対して傾斜する場合に、前記軸が、前記小径部に接触すると共に、前記大径部において前記小径部よりも径方向外側の空間に進入する構成を採る。

【0010】

本発明の歯車装置の一つの態様は、上記構成の歯車を一対有する歯車装置であって、
前記軸と、
前記軸が前記挿通孔に挿通された前記一対の歯車のうちの第１歯車と、
前記軸が前記挿通孔に挿通された前記一対の歯車のうちの第２歯車と、
を有し、
前記第１歯車と前記第２歯車とは、それぞれの前記拡径部が互いから離れる方向を向くように配置されており、
前記第１歯車の前記拡径部及び前記第２歯車の前記拡径部はそれぞれ、前記軸方向の異なる位置に、比較的小径である小径部と比較的大径である大径部とを有し、
前記軸が前記挿通孔に対して傾斜する場合に、前記軸が、それぞれの前記小径部に接触すると共に、それぞれの前記大径部において、それぞれの前記大径部に対応するそれぞれの前記小径部よりも径方向外側の空間に進入する構成を採る。

【0011】

本発明の遊星歯車装置の一つの態様は、上記構成の歯車装置を有し、
前記歯車は、太陽歯車と内歯車との間に配置され、双方と噛み合う遊星歯車であり、
前記軸は、前記太陽歯車を中心に前記遊星歯車を公転可能に支持し、且つ、前記遊星歯車の公転に基づいて回転するキャリアに設けられる遊星軸部である構成を採る。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、低コストで制作でき、他の歯車と円滑に噛み合うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る一実施の形態の歯車の外観斜視図である。

【図2】本発明に係る一実施の形態の歯車の縦断面図である。

【図3】本発明に係る一実施の形態の歯車の使用状態を模式的に示す断面図である。

【図4】同歯車を用いた歯車装置の一例を示す図である。

【図5】同歯車を用いた歯車装置の使用状態を示す図である。

【図6】本発明に係る一実施の形態の歯車の変形例の外観斜視図である。

【図7】本発明に係る一実施の形態の歯車の変形例の使用状態を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る一実施の形態の歯車の外観斜視図であり、図２は、本発明に係る一実施の形態の歯車の縦断面図である。

【0015】

図１及び図２に示す歯車１は、歯車本体２に、軸を挿通するための挿通孔３が軸方向に貫通して形成されており、挿通孔３は、軸方向において一端面（２ａ、２ｂ）から離れた位置から一端面（２ａ、２ｂ）に向かって放射状に拡径する拡径部４を有する。

【0016】

歯車１は、挿通孔３に挿通される軸１１（図３参照）を中心に回転する歯車である。歯車１は、例えば、太陽歯車と内歯車との間に配置される遊星歯車、或いは、駆動側歯車と被駆動側歯車との間に挿入される中間歯車としての遊び歯車等としてよい。

【0017】

歯車本体２は外周に歯部２２を有した筒状体であり、外歯車である。歯部２２は、例えば、歯車の軸に対して斜めに切られた螺旋状の歯を有してもよく、或いは、歯すじが直線で軸に平行な歯を有していてもよい。図１に示す歯車１は、例えば、はすば歯車であり、射出成形により形成される。

【0018】

挿通孔３は、歯車本体２の中央部に配置されている。挿通孔３には、歯車１の回転中心となる軸１１（図３参照）が挿通される。挿通孔３は、挿通される軸１１（図３参照）を中心に歯車本体２が回転自在となる径の内周面により囲まれる。

【0019】

拡径部４は、第１拡径部５及び第２拡径部６を有する。第１拡径部５は、軸方向において、歯車本体２の一端面２ａから離れた位置５１から一端面２ａに向かって放射状に拡径して形成されている。第２拡径部６は、軸方向において歯車本体２の他端面２ｂから離れた位置６１から他端面２ｂに向かって放射状に拡径して形成されている。

【0020】

第１拡径部５及び第２拡径部６は、それぞれ、軸方向の異なる位置に、比較的小径である小径部５ａ、６ａと比較的大径である大径部５ｂ、６ｂとを有する。

【0021】

第１拡径部５及び第２拡径部６の内周面は、断面直線状であってもよく、断面湾曲線状であってもよい。第１拡径部５及び第２拡径部６は、面取りとは異なり、面取りよりも緩やかな傾斜が付けられた面を有する。なお、歯車１の一端面２ａには、挿通孔３を囲むように突設され、且つ、一部が切り欠かれた切り欠き部を有する筒状突起部２４を有する。筒状突起部２４の突端面は軸に対して垂直な平面である。切り欠き部に成形時のランナーとの切断部が設けられ、これにより、ランナーの切り残し等の不要な異物が、歯車１の端面から外方に突出することがない。
また、筒状突起部２４の切り欠き部は、遊星ギヤの潤滑油の溜める油溜めとして機能してもよい。

【0022】

図３は、本発明に係る一実施の形態の歯車の使用状態を模式的に示す断面図である。

【0023】

図３に示すように、第１拡径部５及び第２拡径部６では、軸１１が挿通孔３に対して傾斜する場合に、軸１１が、小径部５ａに接触すると共に、大径部５ｂにおいて小径部５ａよりも径方向外側の空間に進入する。

【0024】

これにより、歯車１において軸１１が挿通孔３に対して傾斜する場合、歯車１は、第１拡径部５及第２拡径部６のそれぞれで軸１１と接触し、これら接触部分を介して、軸１１により軸１１を中心に回転可能に支持されている。

【0025】

歯車１と軸１１との接触は、面接触が好ましいが、線接触、点接触であってもよい。いずれも歯車１と軸１１は、複数箇所で接触することが好ましい。これにより、歯車１は、回転時において、軸１１が斜めに配置される状態であっても、隣接配置され、接続された他の歯車に対して負荷を与えることなく他の歯車と噛み合うことができる。

【0026】

図４は、同歯車を用いた歯車装置の一例を示す図である。図４に示す歯車装置は、歯車１を遊星歯車として用いる遊星歯車装置１００として説明するが、軸が挿通される歯車を備える構成であれば、どのような歯車装置であってもよい。

【0027】

図４に示す遊星歯車装置１００は、モータ（図示省略）から入力された回転を、所定の減速比で減速して出力する。遊星歯車装置１００は、歯車機構１３０としての遊星歯車機構を収容するハウジング１４０と、ハウジング１４０の軸方向における一端部側の端部（軸方向一端部）に配置されるハウジングカバー１５０と、を有する。

【0028】

遊星歯車装置１００は、例えば、モータの回転軸（駆動軸）１１０に取り付けられて、アクチュエータ（図示省略）を構成する。

【0029】

ハウジング１４０は、実施の形態では、軸線方向に沿って配置された第１遊星歯車機構１７０及び第２遊星歯車機構１８０を有する歯車機構１３０を、ハウジングカバー１５０とともに収容し、複数段の減速を実現している。ハウジング１４０では、歯車機構１３０は、モータの駆動による回転軸１１０の回転を２段階で減速して出力軸接続部１８７から出力する。

【0030】

ハウジング１４０は、ハウジングカバー１５０が取り付けられる軸方向の一方側（図４における左側）の端部が開放された筒状体である。ハウジング１４０は、筒状の本体筒部１４５において軸方向の他方側（図４における右側）の端部に、支持筒部１４７を有する円輪部１４６が接合されている。

【0031】

本体筒部１４５は、軸方向における一方側から他方側へ順に、第１遊星歯車機構１７０と、第２遊星歯車機構１８０とを収容する。本体筒部１４５は、第２遊星歯車機構１８０を、その出力軸接続部１８７を、本体筒部１４５の軸方向における他方側の端部から他方側に突出させた状態で収容する。

【0032】

本体筒部１４５は、内周面で、第１遊星歯車機構１７０の第１内歯車１７４の外周面と係合する。

【0033】

本体筒部１４５は、第１内歯車１７４を、本体筒部１４５（ハウジング１４０）の中心軸に対して、第１内歯車１７４の軸線が僅かに傾斜するように、フローティング状態で支持している。

【0034】

本体筒部１４５は、第１内歯車１７４を収容する収容領域に隣接して軸方向における他方側の内周面に、軸方向に延在する複数の歯部を有する第２内歯車部（図示省略）が設けられている。第２内歯車部は、はすば歯車であって、第２遊星歯車機構１８０の遊星歯車１８２と噛合している。なお、この第２内歯車部を、第２遊星歯車機構１８０の内歯車と捉えることもできる。また、この第２内歯車部は、第２遊星歯車機構１８０の内歯車として、本体筒部１４５、つまり、ハウジング１４０と別体の部材であってもよい。

【0035】

ハウジングカバー１５０は、環状体であり、中央部に、遊星歯車機構（歯車）との接続軸である回転軸１１０を配置するための中央開口１５１を有する。中央開口１５１は、ハウジング１４０内部の太陽歯車１７１の軸と同一軸心となるように配置される。中央開口１５１には、回転軸１１０が挿入される。

【0036】

第１遊星歯車機構１７０は、太陽歯車１７１と、太陽歯車１７１を中央にしてその周囲に配された複数（例えば、３つ）の遊星歯車１７２と、複数の遊星歯車１７２を回転可能に支持する第１キャリア１７３と、第１内歯車１７４とを備えている。本実施の形態の歯車１を、遊星歯車１７２に適用し、軸１１を、第１キャリア１７３のキャリアカバー１７３４の遊星軸部１７３ｃに適用している。

【0037】

太陽歯車１７１は、外周面に太陽歯部が形成された外歯車であり、中央開口１５１を介して、遊星歯車装置１００内に挿入される回転軸１１０に固定される。太陽歯車１７１は、モータの駆動により、回転軸１１０と同一軸心で回転する。太陽歯車１７１は、例えば、太陽歯車１７１の軸に対して斜めに切られた螺旋状の歯を有するはすば歯車である。

【0038】

遊星歯車１７２は、外周面に遊星歯部が形成された外歯車である。複数の遊星歯車１７２は、太陽歯車１７１と第１内歯車１７４との間に等間隔に配置され、太陽歯車１７１と第１内歯車１７４の双方に噛合する。複数の遊星歯車１７２は、例えば、第１遊星歯車機構１７０の軸を中心とした同一の円上に配置され、第１キャリア１７３により回転可能に支持されている。遊星歯部は、例えば、遊星歯車１７２の軸に対して斜めに切られた螺旋状の歯を有する。遊星歯車１７２は、所謂、はすば歯車である。

【0039】

遊星歯車１７２には、本実施の形態１の歯車１が適用される。すなわち、遊星歯車１７２は、遊星軸部１７３ｃ（軸１１に相当）が挿通される挿通孔３を有する。挿通孔３は、軸方向において両端面２ａからそれぞれ離れた位置から、それぞれ両端面２ａに向かって放射状に拡径する第１拡径部５、第２拡径部６を有する。

【0040】

遊星歯車１７２はそれぞれ、太陽歯車１７１の回転に基づいて、自身の中心軸（遊星軸部１７３ｃ）を中心に回転する。また、遊星歯車１７２はそれぞれ、それ自体の回転及び第１内歯車１７４との噛合に基づいて、太陽歯車１７１の周りを公転する。遊星歯車１７２の公転の中心軸は、太陽歯車１７１の中心軸に一致してよい。

【0041】

第１キャリア１７３は、遊星歯車１７２を回転可能（自転可能）に支持する。加えて、第１キャリア１７３は、遊星歯車１７２の公転に基づいて回転し、回転を第２遊星歯車機構１８０に伝達する。

【0042】

第１キャリア１７３は、キャリア本体１７３２と、キャリア本体１７３２と係合するキャリアカバー１７３４とにより筒状に形成されている。キャリア本体１７３２の周面には収容開口１７３ａが形成され、収容開口１７３ａ内で遊星歯車１７２は、軸線方向に向けられた遊星軸部１７３ｃにより回転可能に支持されている。遊星歯車１７２の一部は、収容開口１７３ａを介して、径方向外方に突出する。これにより、遊星歯部は、第１内歯車１７４の第１内歯部１７４ａと噛み合う。

【0043】

第１キャリア１７３は、太陽歯車１７１及び遊星歯車１７２を回動自在に収容するとともに、キャリア本体１７３２には太陽歯車と同じ軸で回転する、第２遊星歯車機構１８０の太陽歯車１８１が固定されている。

【0044】

キャリアカバー１７３４は、キャリア本体１７３２に対して、軸方向における一方側から取り付けられる。キャリアカバー１７３４は、中央に回転軸１１０が挿通される貫通孔を有する円環状本体１７３ｂと、円環状本体１７３ｂに一体に形成され突設された遊星軸部１７３ｃとを有する。遊星軸部１７３ｃは、図３に示す軸１１に相当し、歯車１の構成を有する遊星歯車１７２を挿通する。なお、キャリアカバー１７３４は、ハウジング１４０の内部でハウジングカバー１５０に軸方向で隣接して配置され、ハウジングカバー１５０と摺動可能である。

【0045】

第１キャリア１７３を、キャリア本体１７３２と遊星軸部１７３ｃを有するキャリアカバー１７３４とを組み立てる構成とすることで、第１キャリア１７３の組立効率が向上する。他方、第１キャリア１７３を形成するために複数の部分を組み立てることは、公差の増加をもたらし、騒音増大、ギヤ効率低下などの虞がある。しかしながら、遊星歯車１７２が、第１拡径部５及第２拡径部６を有することで、遊星歯車１７２は第１拡径部５及第２拡径部６のそれぞれで遊星軸部１７３ｃと接触し、これら接触部分を介して、遊星軸部１７３ｃを中心に回転可能に支持されている。よって、歯の噛み合いを改善し、騒音を低減することができる。

【0046】

キャリアカバー１７３４の遊星軸部１７３ｃは、キャリア本体１７３２の遊星軸部が挿入される孔に対して、小さい径に設定してもよい。遊星軸部１７３ｃの径をキャリア本体１７３２の遊星軸部が挿入される孔の径に対して小さくすることで、遊星軸部１７３ｃを圧入することによるキャリア本体の割れ抑制することができる。他方、遊星軸部１７３ｃの径が小さいことで、遊星軸部１７３ｃが傾斜することも考えられるが、この場合であっても、遊星歯車１７２は、第１拡径部５及第２拡径部６のそれぞれで遊星軸部１７３ｃと接触し、これら接触部分を介して、遊星軸部１７３ｃを中心に回転可能に支持されている。よって、遊星歯車１７２は、隣接配置され、接続された他の歯車に対して負荷を与えることなく他の歯車と噛み合うことができる。

【0047】

第１内歯車１７４は、遊星歯車１７２の周囲に配置される筒状体であり、内周面に設けられた第１内歯部１７４ａで、遊星歯車１７２と噛合している。第１内歯部１７４ａは、第１内歯車１７４の中心軸（モータの回転軸１１０の中心軸と共通の中心軸）に対して斜めに切られた螺旋状の歯を有する。第１内歯車１７４は、はすば歯車である。

【0048】

第１内歯車１７４の外周面には、外周溝部１７４ｂを有する第１凸条１７４ｃが複数（本実施形態の場合、軸方向で離間する端部に３個ずつ）設けられている。外周溝部１７４ｂは、本体筒部１４５の内周面に形成された凸条（図示省略）に係合して、第１内歯車１７４のハウジング１４０に対する回転が規制されている。

【0049】

第２遊星歯車機構１８０は、第１遊星歯車機構１７０から伝達された回転を、所定の減速比で減速して、出力する。第２遊星歯車機構１８０は、第１遊星歯車機構１７０よりも軸方向における他方側（図４の右側であり、出力側）に設けられている。

【0050】

第２遊星歯車機構１８０は、ハウジング１４０の収容空間において、ハウジング１４０の本体筒部１４５の軸方向の他方側に収容される。具体的には、本体筒部１４５の第２内歯車部（図示省略）と対応する部分に配置されている。なお、第２遊星歯車機構１８０は、省略されてもよい。

【0051】

第２遊星歯車機構１８０は、太陽歯車１８１と、遊星歯車１８２と、遊星歯車１８２を回転可能に支持する第２キャリア１８３と、を備えている。なお、遊星歯車１８２に本実施の形態の歯車１を適用してもよい。

【0052】

太陽歯車１８１は、外周面に、太陽歯部を有する外歯車である。太陽歯部は、太陽歯車１８１の中心軸に対して斜めに切られた螺旋状の歯を有する。太陽歯車１８１は、第１キャリア１７３に互いの軸線を一致させた状態で固定されている。これにより、太陽歯車１８１は、第１キャリア１７３の回転に連動して、第１キャリア１７３と同じ回転方向に、且つ、第１キャリア１７３と同じ回転速度で回転する。

【0053】

遊星歯車１８２は、外周面に遊星歯部が形成された外歯車である。複数の遊星歯車１８２は、太陽歯車１８１と、本体筒部１４５内側の第２内歯車部との間に、等間隔に配置され、太陽歯車１８１と第２内歯車部の双方に噛合する。複数の遊星歯車１８２は、第２遊星歯車機構１８０の軸を中心とした同一の円上に配置され、第２キャリア１８３の遊星軸１８６に回転可能に支持されている。遊星歯車１８２の遊星歯部は、遊星歯車１８２の軸に対して斜めに切られた螺旋状の歯を有する。遊星歯車１８２は、所謂、はすば歯車である。

【0054】

遊星歯車１８２はそれぞれ、太陽歯車１８１の回転に基づいて、自身の中心軸（遊星軸１８６）を中心に回転する。また、遊星歯車１８２はそれぞれ、それ自体の回転及び第２内歯車部との噛合に基づいて、太陽歯車１８１の周りを公転する。遊星歯車１８２の公転の中心軸は、太陽歯車１８１の中心軸に一致してよい。

【0055】

第２キャリア１８３は、遊星歯車１８２を回転可能（自転可能）に支持する。加えて、第２キャリア１８３は、遊星歯車１８２の公転に基づいて回転し、出力軸接続部１８７に接続される出力軸に伝達する。第２キャリア１８３は、歯車保持部１８３４と、出力軸接続部１８７を保持する第２キャリア本体１８３５とを有する。

【0056】

歯車保持部１８３４は、太陽歯車１８１の外周に配置されるリング部に、軸線方向に設けた遊星軸１８６を有する。遊星軸１８６には、遊星歯車１８２が挿通され、遊星歯車１８２を回転自在に支持している。歯車保持部１８３４は、第２キャリア本体１８３５に接合される。第２キャリア本体１８３５の外周面に形成された収容開口１８３ａから、遊星歯車１８２のそれぞれが露出している。収容開口１８３ａを介して、遊星歯車１８２の遊星歯部は、第２内歯車部の歯部と噛合する。
遊星軸１８５は、歯車保持部１８３４と一体に形成されていてもよい。

【0057】

第２キャリア１８３を、第２キャリア本体１８３５と遊星軸１８５を有する歯車保持部１８３４とを組み立てる構成とすることで、前述の第１キャリア１７３と同様の効果を得ることができる。

【0058】

また、歯車保持部１８３４の遊星軸１８５は、第２キャリア本体１８３５の遊星軸が挿入される孔に対して、小さい径に設定してもよい。遊星軸１８５の径を第２キャリア本体１８３５の遊星軸が挿入される孔の径に対して小さくすることで、前述の第１キャリ１７３と同様の効果を得ることができる。

【0059】

出力軸接続部１８７は、第２キャリア本体１８３５よりも他方側（出力側）に突設され、且つ、第２キャリア本体１８３５よりも小径の円筒状に形成されている。出力軸接続部１８７の径方向における内側には、ローレット形状の歯が設けられ、出力軸が接続される。

【0060】

図５は、同遊星歯車装置１００において、太陽歯車の軸と、遊星歯車装置の出力軸とにずれが生じた際の遊星歯車の噛合状態を示す要部部分断面図である。

【0061】

遊星歯車装置１００において、例えば、太陽歯車１７１に固定される回転軸１１０と、遊星歯車装置１００の出力軸部の軸（図５では、第１キャリア１７３のキャリアカバー１７３４が備える遊星軸１８６に相当）とがずれていると仮定する。この場合、回転軸１１０に太陽歯車１７１を結合すると、回転軸１１０のずれに追従して太陽歯車１７１自体の軸にもずれが生じ、太陽歯車１７１と噛み合う遊星歯車１７２も追従して、遊星歯車１７２の軸（図５では挿通孔３の軸で示す）がずれる。

【0062】

しかしながら、図５に示すように、遊星歯車１７２（歯車１に相当）は、外部からの荷重を受けても、挿通孔３内に挿通される遊星軸部１７３ｃ（軸１１に相当）に対して傾斜可能である。また、遊星歯車１７２は、軸方向で離間する複数箇所（第１拡径部５、第２拡径部６）で面接触、線接触或いは点接触しつつ、軸１１周りを回動可能となっている。

【0063】

よって、遊星歯車１７２は、荷重により遊星軸部１７３ｃに対して傾斜しつつ、太陽歯車１７１と第１内歯車１７４の第１内歯部１７４ａに噛み合った状態を維持できる。すなわち、歯面にクラウニングを付けた構造と同様の効果を得ることができる。

【0064】

本実施の形態の歯車１によれば、歯面にクラウニング加工を施すことなく、歯面にクラウニング加工した場合と同様の効果をうることができるので、クラウニングのための金型を製造することがなく、製造コスト削減をはかることができる。また、挿通孔３は、挿通孔３の内部で軸１１が傾斜可能な内径を有し、複数の面接触或いは線接触する箇所を介して、歯車１を軸１１に回転自在に支持させることができる。

【0065】

＜変形例１＞
図６は、本発明に係る一実施の形態の歯車装置の変形例における歯車の外観斜視図であり、図７は、同歯車装置の変形例を模式的に示す断面図である。

【0066】

図６及び図７に示す歯車１Ａを有する歯車装置１０Ａは、歯車１を有する歯車装置１０と比べて、歯車本体２Ａ、２Ｂを複数備える点が異なりその他の構成は同様である。よって、歯車１Ａについて、歯車１の構成と共通する構成要素については同一の符号にＡを付した符号を付与し、それらの説明は適宜省略する。

【0067】

歯車装置１０Ａは、軸１１Ａと、軸１１Ａが挿通される挿通孔３Ａを有する歯車本体２Ａを構成する一対の歯車（第１歯車２０ａ及び第２歯車２０ｂ）とを有する。

【0068】

歯車本体２Ａにおける挿通孔３Ａは、軸方向において、両端面２ａ、２ｂから離れた位置５１Ａ、６１Ａから両端面２ａ、２ｂのそれぞれに向かって放射方向に拡径する拡径部（第１拡径部５Ａ、第２拡径部６Ａ）を有する。

【0069】

第１歯車２０ａは、挿通孔３Ａを構成する第１挿通孔３０ａを有し、第１挿通孔３０ａは、第１拡径部５Ａを有する。

【0070】

第１拡径部５Ａは、第１歯車２０ａの一端面２ａから離れた位置５１Ａから一端面２ａに向かって放射状に拡径する。第１拡径部５Ａは、軸方向の異なる位置に、比較的小径である第１小径部５０ａと比較的大径である第１大径部５０ｂとを有する。第１大径部５０ｂは第１小径部５０ａよりも径が大きい。

【0071】

第１歯車２０ａでは、軸１１Ａが第１挿通孔３０ａに対して傾斜する場合に、軸１１Ａが、第１小径部５０ａに接触すると共に、第１大径部５０ｂにおいて、第１大径部５０ｂに対応する第１小径部５０ａよりも径方向外側の空間に進入する。

【0072】

一方、第２歯車２０ｂは、挿通孔３Ａを構成する第２挿通孔３０ｂを有し、第２挿通孔３０ｂは、第２拡径部６Ａを有する。

【0073】

第２拡径部６Ａは、第２歯車２０ｂの一端面２ｂから離れた位置６１Ａから一端面２ｂに向かって放射状に拡径する。第２拡径部６Ａは、軸方向の異なる位置に、比較的小径である第２小径部６０ａと比較的大径である第２大径部６０ｂとを有する。第２大径部６０ｂは第２小径部６０ａよりも径が大きい。

【0074】

第１歯車２０ａと第２歯車２０ｂとは、それぞれの第１拡径部５Ａ、第２拡径部６Ａが互いから離れる方向を向くように配置されている。第１歯車２０ａと第２歯車２０ｂは、例えば、同一形状に形成される。第１歯車２０ａと第２歯車２０ｂは、それぞれを射出成形で成形するようにしてもよい。

【0075】

第２歯車２０ｂでは、軸１１Ａが第２拡径部６Ａに対して傾斜する場合に、軸１１Ａが、第２小径部６０ａに接触すると共に、第２大径部６０ｂにおいて第２大径部６０ｂに対応する第２小径部６０ａよりも径方向外側の空間に進入する。

【0076】

第１拡径部５Ａ及び第２拡径部６Ａは、それぞれ、テーパ面を有し、テーパ面は、断面視して直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。

【0077】

変形例１では、軸１１Ａが挿通し、且つ、軸方向に貫通した挿通孔３Ａを有する歯車１Ａにおいて、挿通孔３Ａは、軸方向において両端面２ａ、２ｂから離れた位置５１Ａ、６１Ａから両端面２ａ、２ｂに向かって放射状に拡径する第１拡径部５Ａ、第２拡径部６Ａを有する。

【0078】

このように、第１拡径部５Ａ及び第２拡径部６Ａにより、軸方向で両側に向かって拡径する挿通孔３Ａを有する歯車１Ａを、一対の歯車である第１歯車２０ａ及び第２歯車２０ｂで構成している。

【0079】

第１歯車２０ａ及び第２歯車２０ｂのそれぞれでは、第１挿通孔３０ａ及び第２挿通孔３０ｂのそれぞれが軸方向において一方向で拡径するように形成されている。よって、第１歯車２０ａ及び第２歯車２０ｂを射出成型する際には、第１挿通孔３０ａ及び第２挿通孔３０ｂの開口方向である軸方向の一方に抜型するだけの簡単な金型で形成することができる。

【0080】

これにより、変形例１の歯車１Ａを有する歯車装置１０Ａによれば、上述した効果を有する歯車を、射出成形により成形する際に、軸方向の両側で抜型するための二次加工が不要となり、製作が容易となる。また、二次加工のために別コアを用いる等の複雑な金型を用いることなく、製作コストの削減も図ることができる。

【0081】

また、第１歯車２０ａ及び第２歯車２０ｂは同一の形状であるので、第１歯車２０ａ及び第２歯車２０ｂを製造する金型を別々に用意することなく、一つの金型で歯車１Ａを成形することができ、製作コストの削減を図ることができる。

【0082】

歯車１、１Ａにおいて、歯車本体２、２Ａを貫通して形成され、軸１１、１１Ａが挿通される挿通孔３、３Ａは、歯車本体２、２Ａの中央部分では軸方向に沿った円筒状の内周面を有する中央部分を有する。この中央部分の軸方向の両端部は、例えば、両端部２ａ、３ｂから離れた位置５１、５１Ａ、６１、６１Ａである。これらの位置５１、５１Ａ、６１、６１Ａから、両端面２ａ、２ｂに向かってそれぞれ所定のテーパ（湾曲線面状も含む）で拡径する第１拡径部５、５Ａ及び第２拡径部６、６Ａが設けられている。これら中央部分を挟み形成される第１拡径部５、５Ａ及び第２拡径部６、６Ａのテーパは、挿通孔３、３Ａに挿通される軸１１、１１Ａが傾斜した際に、それぞれで面接触、軸方向で線接触等する形状であることが好ましい。第１拡径部５、５Ａ及び第２拡径部６、６Ａは、例えば、円錐台状の空間を有する。

【0083】

これにより、挿通孔３、３Ａ（言い換えれば、歯車１、１Ａ）に対して軸１１、１１Ａが傾斜しても、或いは、軸１１、１１Ａに対して挿通孔３、３Ａが傾斜した状態でも、歯車１、１Ａを軸１１、１１Ａに回転可能に支持させることできる。

【0084】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0085】

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記歯車、歯車装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明に係る歯車、歯車装置及び遊星歯車装置は、低コストで、他の歯車と円滑に噛み合うことができる効果を有し、自動車及びロボット等の様々な機械装置に用いられるものとして有用である。

【符号の説明】

【0087】

１、１Ａ 歯車
２、２Ａ、２Ｂ 歯車本体
２ａ、２ｂ 一端面
３、３Ａ 挿通孔
４ 拡径部
５、５Ａ 第１拡径部
５ａ、６ａ 小径部
５ｂ、６ｂ 大径部
６、６Ａ 第２拡径部
１０、１０Ａ 歯車装置
１１、１１Ａ 軸
２０ａ 第１歯車
２０ｂ 第２歯車
２２ 歯部
２４ 筒状突起部
３０ａ 第１挿通孔
３０ｂ 第２挿通孔
５０ａ 第１小径部
５０ｂ 第１大径部
５１、５１Ａ、６１、６１Ａ 位置
６０ａ 第２小径部
６０ｂ 第２大径部
１００ 遊星歯車装置
１１０ 回転軸
１３０ 歯車機構
１４０ ハウジング
１４５ 本体筒部
１４６ 円輪部
１４７ 支持筒部
１５０ ハウジングカバー
１５１ 中央開口
１７０ 第１遊星歯車機構
１７１、１８１ 太陽歯車
１７２、１８２ 遊星歯車
１７３ 第１キャリア
１７３ａ 収容開口
１７３ｂ 円環状本体
１７３ｃ 遊星軸部
１７４ 第１内歯車
１７４ａ 第１内歯部
１７４ｂ 外周溝部
１７４ｃ 第１凸条
１８０ 第２遊星歯車機構
１８３ 第２キャリア
１８３ａ 収容開口
１８６ 遊星軸
１８７ 出力軸接続部
１７３２ キャリア本体
１７３４ キャリアカバー
１８３４ 歯車保持部
１８３５ 第２キャリア本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】