特許 7614495 遊星歯車機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-07

(45)【発行日】2025-01-16

(54)【発明の名称】遊星歯車機構

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/28 20060101AFI20250108BHJP

   F16H 57/08 20060101ALI20250108BHJP

【ＦＩ】

F16H1/28

F16H57/08

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021048076

(22)【出願日】2021-03-23

(65)【公開番号】P2022147004

(43)【公開日】2022-10-06

【審査請求日】2024-02-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】小▲崎▼ 学

(72)【発明者】

【氏名】横田 貴也

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－８００６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２８０８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－８３３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １／２８

Ｆ１６Ｈ ５７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽歯車と、複数の遊星歯車と、内歯車を有する遊星歯車機構であって、
前記複数の遊星歯車は前記太陽歯車の周りに不等配に配置されていて、
前記複数の遊星歯車を軸支する該複数の遊星歯車と同本数の複数のピンを有するキャリアを有し、
前記複数のピンのうち、いずれか１本のピン以外のピンの端面に、該キャリアの位相を特定するためのキャリア側マーカーが施されていて、該いずれか１本のピンの端面には該キャリア側マーカーが施されていないことを特徴とする遊星歯車機構。

【請求項2】

前記キャリア側マーカーは、前記ピンの端面に施されたくぼみであることを特徴とする請求項１に記載の遊星歯車機構。

【請求項3】

前記キャリアの反対側に取り付けられて前記遊星歯車の脱落を防止するプレートを有し、
前記プレートには、前記キャリアに対する該プレートの位相を特定するためのプレート側マーカーが施されていて、
前記プレート側マーカーは、前記太陽歯車の軸を中心とし、前記複数のピンに対応する多角形の頂点のうち、前記キャリア側マーカーと対応する頂点に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の遊星歯車機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽歯車と、複数の遊星歯車と、内歯車とを有する遊星歯車機構に関する。

【背景技術】

【0002】

駆動装置では、遊星歯車機構が用いられることがよく知られている（例えば特許文献１）。遊星歯車機構では、複数の遊星歯車がキャリアに組付けられ、歯車の脱落防止用部材としてプレートが組付けられる。これにより、遊星歯車はキャリアとプレートによって挟まれた状態となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２５８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的な遊星歯車機構では、複数の遊星歯車が内歯車内に等間隔で配置される（等配）。等配の場合には、キャリアにおいて遊星歯車を支持するピンの位置も等配となる。したがって、キャリアのピンを加工する際には、どのピンを基準としても位置決めを行うことができる。またプレートにはキャリアのピンと嵌め合わせる穴が開けられているが、その組立を行う際に、どのピンを基準としてもよい。

【0005】

しかしながら、設計によっては、複数の遊星歯車が内歯車内に等間隔ではなく不等間隔で配置されることがある（不等配）。不等配の場合、キャリアの複数のピンの間隔に長辺と短辺が発生してしまう。また、一般的にキャリアの素材は、経済的に安価とするために加工量が少ない形状としたダイキャスト（鋳物）や鍛造とし、不等配の場合は素材のピンの位置も不等配となる。よって、不等配のキャリアにおいてピンの加工を行う場合に、キャリアの位置決め方向を間違えるとピンを正しく切削加工・研削加工することができず、加工不良が発生してしまう。

【0006】

また組立を行う場合にも、不等配のキャリアや不等配のプレートの位置決め方向を間違えると、ピンと穴の位置が合わなくなるため、嵌め合わせることができない。すると、プレートを組み付けるときに組立性の悪化が懸念される。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、複数の遊星歯車が不等配に配置される場合であっても、キャリアの加工時の位置決めを正確に行うことができ、且つキャリアにプレートを組み付ける際の位置決めを容易に行うことが可能な遊星歯車機構を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明にかかる遊星歯車機構の代表的な構成は、太陽歯車と、複数の遊星歯車と、内歯車を有する遊星歯車機構であって、複数の遊星歯車は太陽歯車の周りに不等配に配置されていて、複数の遊星歯車を軸支する複数の遊星歯車と同本数の複数のピンを有するキャリアを有し、複数のピンのうち、いずれか１本のピン以外のピンの端面に、キャリアの位相を特定するためのキャリア側マーカーが施されていることを特徴とする。

【0009】

上記構成によれば、キャリア側マーカーを確実に検出し、これを基準として、キャリアの等配・不等配および位相を判別することができる。したがってピンを正確に加工することができ、加工不良の発生や加工性の悪化を防ぐことが可能となる。

【0010】

上記キャリア側マーカーは、ピンの端面に施されたくぼみであるとよい。かかる構成によれば、キャリア側マーカーを容易に形成および検出することが可能となる。

【0011】

上記キャリアの反対側に取り付けられて遊星歯車の脱落を防止するプレートを有し、プレートには、キャリアに対するプレートの位相を特定するためのプレート側マーカーが２つ施されていて、２つのプレート側マーカーは、太陽歯車の軸を中心とする三角形の２つの頂点に配置されているとよい。かかる構成によれば、プレートの等配・不等配および位相を判別することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数の遊星歯車が不等配に配置される場合であっても、キャリアの加工時の位置決めを正確に行うことができ、且つキャリアにプレートを組み付ける際の位置決めを容易に行うことが可能な遊星歯車機構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態にかかる遊星歯車機構を説明する分解斜視図である。

【図2】本実施形態にかかる遊星歯車機構を説明する正面図および部分断面図である。

【図3】遊星歯車機構における遊星歯車の配置について説明する図である。

【図4】キャリア側マーカーの検出を説明する図である。

【図5】キャリア側マーカーの検出における比較例を説明する図である。

【図6】プレート側マーカーの検出を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0015】

図１および図２は、本実施形態にかかる遊星歯車機構１００を説明する図である。図１は、各部品を分解した状態の遊星歯車機構１００の全体斜視図である。図２（ａ）は、すべての部品を組み付けた状態の遊星歯車機構１００をプレート１５０側から観察した正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【0016】

図１および図２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の遊星歯車機構１００は、キャリア１１０、３つの遊星歯車１２０、太陽歯車１３０、内歯車１４０およびプレート１５０を含んで構成される。なお、本実施形態では遊星歯車機構１００が３つの遊星歯車１２０を有する構成を例示しているが、これに限定するものではなく、遊星歯車１２０の数は任意に変更することが可能である。

【0017】

キャリア１１０は、基材１１２、およびその表面に配置されて遊星歯車１２０を軸支する３つ（複数の遊星歯車１２０と同本数）のピン１１４を有する。キャリア１１０は、ピン１１４に遊星歯車１２０を軸支した状態で回転可能である。

【0018】

遊星歯車１２０および太陽歯車１３０は、外周面に歯１２２・１３２がそれぞれ形成されている。内歯車１４０は内周面に歯１４２が形成されている。太陽歯車１３０の歯１３２は、遊星歯車１２０の歯１２２と噛み合っていて、太陽歯車１３０は、図２に示す回転中心Ｒを中心として回転する。遊星歯車１２０の歯１２２は、太陽歯車１３０の歯１３２および内歯車１４０の歯１４２と噛み合っていて、遊星歯車１２０は太陽歯車１３０の回転に連動して回転する。

【0019】

プレート１５０は、キャリア１１０の反対側に取り付けられて、遊星歯車１２０の脱落を防止する部材である。プレート１５０には、ピン１１４が挿入される穴１５２が形成されている。ピン１１４の外周面には、Ｃリング１６０が嵌め込まれる円周溝１１４ａが形成されている。図２（ｂ）に示すように、ピン１１４に遊星歯車１２０とプレート１５０を挿入した後に、円周溝１１４ａにＣリング１６０を嵌めることにより、遊星歯車機構１００の組み立てが行われる。

【0020】

図１および図２（ａ）に示すように、キャリア側マーカー１１６は、本実施形態においては３本のうち２本のピン１１４の端面に設けている。すなわち本実施形態の遊星歯車機構１００では、太陽歯車の回転中心Ｒを中心とする三角形（３本のピン１１４から成る三角形）の頂点のうち２つにキャリア側マーカー１１６が設けられている。

【0021】

上記の「三角形」について、厳密には、等配の場合の３本のピン１１４は正三角形を形成する。不等配の場合は、３本のピン１１４は正三角形に近い二等辺三角形を形成する。しかし、ピン１１４が等配であっても不等配であっても、ピン１１４の位置が極端に異なるわけではなく、キャリア１１０のピン１１４の間の間隔の長辺と短辺の差は小さい。したがって等配または不等配のいずれであっても、キャリア側マーカー１１６は後述するセンサ１０２（検出器）の検出範囲内に配置されている。

【0022】

なお、本実施形態では、３本のピン１１４のうち、２つのピン１１４にキャリア側マーカー１１６を設ける構成を例示した。ただし、これに限定するものではなく、複数のピンのうち、いずれか１本のピン以外のピン１１４の端面にキャリア側マーカー１１６を設ければよい。例えば４本のピン１１４を有する構成であれば、そのうち３本のピン１１４の端面にキャリア側マーカー１１６を設ければよい。

【0023】

また本実施形態の遊星歯車機構１００では特に、キャリア側マーカー１１６は、ピン１１４の端面に施されたくぼみである。これにより、キャリア１１０の素材をダイキャストで成型する際にキャリア側マーカー１１６も同時に形成することができるため、キャリアを切削加工・研削加工する前にキャリア側マーカー１１６を容易に形成することができる。

【0024】

一方、プレート１５０には、キャリア１１０に対するプレート１５０の位相を特定するためのプレート側マーカー１５４が施されている。プレート側マーカー１５４は、太陽歯車１３０の回転中心Ｒを中心として形成される三角形の２つの頂点に配置されている。

【0025】

プレート側マーカー１５４は、穴形状となっている。これにより、穴１５２をプレス加工する際に同じプレス加工にてプレート側マーカー１５４を形成することができるため、容易に形成することができる。

【0026】

図３は、遊星歯車機構１００における遊星歯車１２０の配置について説明する図である。図３（ａ）に示す遊星歯車機構１０では、遊星歯車１２０は、太陽歯車１３０に対して等間隔に配置されている。したがって、遊星歯車１２０を支持するピン１１４の間隔は等間隔となる。

【0027】

一方、図３（ｂ）に示すように、本実施形態の遊星歯車機構１００では、遊星歯車１２０は、太陽歯車１３０に対してそれぞれの遊星歯車１２０の角度が異なっていて、不等配に配置される。このような構成であると、隣接するピン１１４の間隔が異なり、かかる間隔において長辺および短辺が生じる。このような不等配のピンを等配のピンと同様に加工しようとすると、ピン１１４を研削・研磨する際に加工面がピン１１４の中心からずれてしまったり、カッターや砥石がピン１１４の端面にあたってしまったりして、加工不良や加工性の悪化が生じるおそれがある。

【0028】

そこで本発明においては、上記したように、太陽歯車の回転中心Ｒを中心とする三角形の２つの頂点にキャリア側マーカー１１６やプレート側マーカー１５４を配置している。そして、ピン１１４の加工装置には、三角形の２つの頂点でキャリア側マーカー１１６を検出する２つのセンサ１０２を設ける。また、遊星歯車機構１００の組立装置には、三角形の２つの頂点でプレート側マーカー１５４を検出する２つのセンサ１０４を設ける。

【0029】

センサ１０２，１０４は、キャリア側マーカー１１６およびプレート側マーカー１５４がくぼみである場合には磁気誘導式などの測距センサを用いることができる。キャリア側マーカー１１６およびプレート側マーカー１５４に塗料を用いる場合には、センサ１０２，１０４として反射型光センサを用いることができる。ただし、マーカーを塗料で形成すると別途の塗装装置で追加の工程が必要であり、塗料の乾燥時間も必要になり、なにより塗装装置においてもキャリア１１０やプレート１５０の位相あわせが必要になるため、上記したようにくぼみで形成した方が好ましい。

【0030】

図４はキャリア側マーカーの検出を説明する図である。図４（ａ）に示すように、加工装置のセンサ１０２がキャリア側マーカー１１６を全く検出しない、すなわちピン１１４にキャリア側マーカー１１６が形成されていない場合には、遊星歯車機構１００における遊星歯車１２０の配置が等配であると判断することができる。

【0031】

一方、図４（ｂ）に示すように、センサ１０２が２か所のキャリア側マーカー１１６を検出したら、「遊星歯車１２０の配置は不等配であり、且つキャリア１１０の位相が正しい」と判断することができる。

【0032】

また遊星歯車機構１００における遊星歯車１２０の配置が不等配であった場合において、図４（ｃ）および（ｄ）に示すようにセンサ１０２が２か所のキャリア側マーカー１１６のうち１か所のキャリア側マーカー１１６のみを検出した場合、遊星歯車１２０が不等配に配置されるキャリア１１０であり、かつその位相がどの回転方向側に間違っていると判断することができる。したがって、キャリア１１０を回転させることで位相合わせを行うことができる。

【0033】

図５は、キャリア側マーカー１１６の検出における比較例を説明する図である。図５（ａ）（ｂ）は、キャリア側マーカー１１６が１つであって、加工装置のセンサ１０２も１つであった場合を示している。図５（ａ）に示すように、運良くセンサ１０２がキャリア側マーカー１１６を検出すれば、キャリア１１０が不等配であって位相が正しいことを判断することができる。しかしながら図５（ｂ）に示すように、センサ１０２がキャリア側マーカー１１６を検出しないとき、等配であるのか不等配であるのかの判別がつかず、また不等配であるとしてもどちら側に位相がずれているのかを判断することができない。したがって、キャリア側マーカー１１６とセンサ１０２が１つずつの場合は、誤検出および誤加工する可能性がある。

【0034】

図５（ｃ）（ｄ）は、キャリア側マーカー１１６が１つであって、センサ１０２が２つである場合を示している。図５（ｃ）に示すようにキャリア側マーカー１１６が２つのセンサ１０２のうちのいずれか一方において検出されれば、キャリア１１０が不等配であって位相が正しいことを判断することができる。しかしながら図５（ｄ）に示すように、２つのセンサ１０２の両方においてキャリア側マーカー１１６が検出されなかった場合、等配であるのか不等配であるのかの判別がつかない。したがって、キャリア側マーカー１１６が１つ、センサ１０２が２つの場合も、誤検出および誤加工する可能性がある。

【0035】

これらに対し、本実施形態の遊星歯車機構１００によれば、３つの遊星歯車１２０を軸支するピン１１４のうち２つのピン１１４にキャリア側マーカー１１６を形成している。そしてこれらを２つのセンサ１０２で検出している。これにより、等配か不等配か、およびキャリア１１０の位相のずれを確実に判断することができる。したがって、キャリア１１０を正しい位相に位置決めすることができ、ピン１１４を正確に加工することが可能となる。

【0036】

また、遊星歯車機構１００を組み立てる際にも、組立装置のキャリア側マーカー１１６用のセンサ（不図示）によって、同様にキャリア側マーカー１１６を検出することにより、キャリア１１０を正しい位相に位置決めすることができ、ピン１１４に遊星歯車１２０を円滑に嵌入することができる。

【0037】

図６はプレート側マーカーの検出を説明する図である。上述したように、プレート側マーカー１５４は、太陽歯車１３０の回転中心Ｒを中心として形成される三角形の２つの頂点に配置されている。そして組立装置のセンサ１０４は、三角形の２つの頂点においてセンシングを行う。

【0038】

図６（ａ）に示すように、組立装置のセンサ１０４において２つのプレート側マーカー１５４が検出された場合、プレート１５０が不等配であり、キャリア１１０に対するプレート１５０の位相が正しいと判断することができる。一方、図６（ｂ）に示すように、組立装置のセンサ１０４において１つのプレート側マーカー１５４が検出された場合、プレート１５０が不等配であり、キャリア１１０に対するプレート１５０の位相がずれていると判断することができる。なお、センサ１０４によってプレート側マーカー１５４が検出されない場合は、プレート１５０は等配であると判断することができる。

【0039】

したがって、上記構成によれば、プレート１５０を正しい位相に位置決めすることができ、ピン１１４をプレート１５０の穴１５２に円滑に挿入することができる。総じて、遊星歯車機構１００を円滑かつ確実に組み立てることができる。

【0040】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明は、太陽歯車と、複数の遊星歯車と、内歯車とを有する遊星歯車機構として利用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１０…（等配の）遊星歯車機構、１００…（不等配の）遊星歯車機構、１０２…センサ、１０４…センサ、１１０…キャリア、１１２…基材、１１４…ピン、１１４ａ…円周溝、１１６…キャリア側マーカー、１２０…遊星歯車、１２２…歯、１３０…太陽歯車、１３２…歯、１４０…内歯車、１４２…歯、１５０…プレート、１５２…穴、１５４…プレート側マーカー、１６０…Ｃリング、Ｒ…回転中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】