特表 2024-519762 リング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置及びその減速装置のセルフロック方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-21

(54)【発明の名称】リング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置及びその減速装置のセルフロック方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/28 20060101AFI20240514BHJP

【ＦＩ】

F16H1/28

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023569798

(86)(22)【出願日】2022-05-19

(85)【翻訳文提出日】2023-12-21

(86)【国際出願番号】 KR2022007159

(87)【国際公開番号】W WO2022245143

(87)【国際公開日】2022-11-24

(31)【優先権主張番号】10-2021-0064515

(32)【優先日】2021-05-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523423595

【氏名又は名称】クォン，オ ワン

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】クォン，オ ワン

【テーマコード（参考）】

3J027

【Ｆターム（参考）】

3J027FA17

3J027FA36

3J027GC15

3J027GC23

3J027GE01

3J027GE17

3J027GE21

3J027GE29

(57)【要約】

本発明は、リング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置及びその減速装置のセルフロック方法に関し、特に、入力側であるキャリアの一側に第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記第１太陽歯車又は第２太陽歯車のうちのいずれか一方を固定させ、もう一方の太陽歯車を入力側に変えて回転させると、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）になって作動が不可能になるセルフロックが実現されるようにすることにその特徴がある。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

減速装置のセルフロック方法であって、
入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、
前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、
前記キャリアは入力側、前記第１太陽歯車は固定側、前記第２太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第２太陽歯車の出力は同方向の減速となり、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第２太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第２太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）となることを特徴とする、リング歯車のない減速装置のセルフロック方法。

【請求項2】

減速装置のセルフロック方法であって、
入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、
前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記キャリアは入力側、前記第２太陽歯車は固定側、前記第１太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第１太陽歯車の出力は同方向の減速となり、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第１太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第１太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）になることを特徴とする、リング歯車のない減速装置のセルフロック方法。

【請求項3】

減速装置であって、
入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、
前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、
前記キャリアは入力側、前記第１太陽歯車は固定側、前記第２太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２＜Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第２太陽歯車の出力は同方向の減速となり、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第２太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第２太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）となることを特徴とする、リング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置。

【請求項4】

減速装置であって、
入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、
前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、
前記キャリアは入力側、前記第２太陽歯車は固定側、前記第１太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第１太陽歯車の出力は同方向の減速となり、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第１太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第１太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）になることを特徴とする、リング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置及びその減速装置のセルフロック方法に関し、特に、入力側であるキャリアの一側に第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記第１太陽歯車又は第２太陽歯車のうちのいずれか一方を固定させ、もう一方の太陽歯車を入力側に変えて回転させると、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）になって作動が不可能になる、リング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置及びその減速装置のセルフロック方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、駆動源であるエンジンやモータなどは、その効率上、高速で回転するので、装置によっては一定の比率で回転数を減速させることにより、適正ＲＰＭで動力の供給を受けて使用するが、このとき、使用される減速機は、一般的に多数の歯車を組み合わせて齒数の差による減速を図っている。このような減速機として遊星歯車装置が適用される。遊星歯車減速装置は、中心軸に太陽歯車が設置され、この太陽歯車と噛み合ってその周囲を公転と自転する複数個の遊星歯車が配置され、前記遊星歯車をキャリアで支持して回転をする構造であって、前記遊星歯車の外側に噛み合うリング歯車で構成される。

【0003】

また、減速機の構造では、大きな減速を図るために歯車間の連結が３段以上で行われなければならないので、大小直径の多くの歯車と多数の軸により体積と重さが大きくなり、直径差が大きいほど低段で大きい減速を実現することができるため、歯車間の直径差を大きくすることが好ましい。

【0004】

しかし、通常の遊星歯車減速装置にはリング歯車が設けられるので、製作に困難があるだけでなく、製作コストが増加するという問題があった。また、高比率の減速や低比率の減速或いは増速が必要な場合、多段で構成しなければならないため、製作コストと体積が増加するという問題がある。

【0005】

また、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能がないため、逆転防止が必要であるか或いは重い物を引き上げて停止しなければならない状況で、別のブレーキ装置を用いて制御するので、使用状態が不便であり、制御の容易性が劣るという問題もあった。

【0006】

一方、遊星歯車を太陽歯車の周りに配置する際に、歯数に関連する制約条件として遊星歯車の個数を減らして製造コストを減らしたり遊星歯車の個数を増やしたりして強度を増加させるのに困難もある。

【0007】

このような技術の一例が下記特許文献１乃至３などに開示されている。

【0008】

例えば、下記特許文献１には、内接歯車が形成されてその軸心方向に順次遊星歯車と太陽歯車とが噛み合うハウジングと、前記ハウジングに貫入されて太陽歯車に結合される駆動軸と、前記内接歯車と並列に配置され、遊星歯車に一緒に噛み合う内接歯車よりも歯数の異なる駆動歯車に連結される出力軸と、を含んでなり、駆動軸に負荷がかかっても、遊星歯車の歯に内接歯車と駆動歯車の歯溝が一緒に噛み合っており、ハウジングに固定された内接歯車により駆動歯車がセルフロックされる減速装置について開示されている。

【0009】

また、下記特許文献２には、モータの回転軸に設置される太陽歯車と、前記太陽歯車に噛み合うように太陽歯車の周囲に配置された複数の遊星歯車と、前記遊星歯車の軸に連結されて回転するキャリアと、前記遊星歯車の外側に一定間隔離隔して固定された固定型内歯歯車、及び前記遊星歯車及びキャリアの外側に噛み合って回転する回転型内歯歯車を備える内接歯車ユニットと、前記固定型内接歯車に設けられて電源の供給及び遮断に応じて前記回転型内接歯車を回転軸の長手方向に進退させる移動手段と、を備えた減速機について開示されている。

【0010】

一方、下記特許文献３には、２個のピニオン歯車が組み合わされたキャリアを含むダブルピニオン遊星歯車にシングルピニオン遊星歯車が一体に構成されたラビニヨ型（Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ）歯車列や２つ以上のクラッチなどを用いて、エンジン出力を走行ホイールに分配することができる２種類以上のエンジン固定歯車段を実現して燃費の向上を図ることができるようにしたハイブリッド車両用動力伝達装置について開示されている。

【0011】

上述したような特許文献１に開示された技術では、高比率の減速や低比率の減速或いは増速が必要な場合、多段で構成しなければならず、歯車の歯数に制約が伴うという問題があった。

【0012】

また、前記特許文献２に開示された技術では、モータの回転力を増幅して伝達することにより、制動時の応答性を向上させることができるが、特許文献１のように歯車の歯数に制約が伴うという問題があった。

【0013】

一方、前記特許文献３に開示された技術では、シングルピニオン遊星歯車とダブルピニオン遊星歯車とを一体化させたラビニヨ型歯車列及び２つ以上のクラッチを用いるが、高比率の減速を実行することができないという問題があった。

【0014】

すなわち、上述したような従来の技術で使用された単純遊星歯車、ダブル遊星歯車、ラビニヨ遊星歯車方式は、高比率の減速が実現されず、１重で得られる減速比が最大１／１１程度であり、高比率の減速が必要な場合、２重以上の結合方式にしなければならないという問題があった。また、リング歯車と遊星歯車の歯数を遊星歯車のセット数の倍数に指定して配置しなければならない製作上の制約があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

上述した本発明は、高比率の減速から低比率の減速まで多様な歯車速比を実現することができる減速装置において、リング歯車の要素がなくなり、外接歯車のみからなっており、製作の困難がなくなり、空間を減らして製作コストダウン効果をもたらす一方、加工の容易性により量産に適するという効果が得られる。また、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により逆転防止ができるため、制御が容易であって多様に活用することができるリング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置及びその減速装置のセルフロック方法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】

【0016】

上記の目的を達成するために、本発明の一態様による減速装置は、
入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、
前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、
前記キャリアは入力側、前記第１太陽歯車は固定側、前記第２太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第２太陽歯車の出力は同方向の減速となり、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第２太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第２太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）となることを特徴とする。

【0017】

本発明の他の態様による減速装置は、入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記キャリアは入力側、前記第２太陽歯車は固定側、前記第１太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第１太陽歯車の出力は同方向の減速となり、Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第１太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第１太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）になることを特徴とする。

【0018】

上述した本発明による減速装置のセルフロック方法において、前記減速装置は、入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記キャリアは入力側、前記第１太陽歯車は固定側、前記第２太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２＜Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第２太陽歯車の出力は同方向の減速となり、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第２太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第２太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）となることを特徴とする。

【0019】

一方、本発明の別の態様による減速装置のセルフロック方法において、前記減速装置は、入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記キャリアは入力側、前記第２太陽歯車は固定側、前記第１太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第１太陽歯車の出力は同方向の減速となり、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第１太陽歯車の出力は逆方向の減速となり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら第１太陽歯車を入力側に変えて回転させれば、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）になることを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

上述したように、本発明は、高比率の減速から低比率の減速まで多様な歯車速比を実現することができる減速装置において、リング歯車の要素がなくなり、外接歯車のみからなっており、製作の困難がなくなり、空間を減らして製作コストダウン効果をもたらす一方、加工の容易性により量産に適するという効果があり、かつ、セルフロック機能により逆転防止ができるため、制御が容易であって多様に活用することができるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明によるリング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置の斜視図である。

【図2】本発明の実施形態による直線形歯部を備え、ｎセットの遊星歯車の構成を示す斜視図である。

【図3a】本発明の実施形態による第１形式歯車速比とセルフロック機能を示す断面図である。

【図3b】図３ａによるＶ－Ｖ線に沿って切断して示す断面図である。

【図4a】本発明の実施形態による第２形式歯車速比とセルフロック機能を示す断面図である。

【図4b】図４ａによるＩ－Ｉ線に沿って切断して示す断面図である。

【図5】本発明において自転及び公転回転解釈を示す例示図である

【図6】本発明の技術的要旨であるセルフロック方法の原理を解釈するための例示図である。

【図7】本発明の実施形態による等間隔に配置されたｎセットの遊星歯車の配置を示す正面図である。

【図8a】本発明の実施形態による夾角変更後のｎセットの遊星歯車の配置を示す正面図である。

【図8b】本発明の実施形態による夾角変更前の歯車歯の噛み合い不可能を示す正面図である。

【図8c】図８ａによる側面を示す側面図である。

【図8d】図８ｃによるＰ－Ｐ線に沿って切断して示す断面図である。

【図8e】図８ｃによるＷ－Ｗ線に沿って切断して示す断面図である。

【図8f】本発明の実施形態による夾角の位置を示す正面図である。

【図9a】一般的なテコの原理を説明するための例示図である。

【図9b】一般的な遊星歯車セットとリング歯車の作動を示す例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の上記及びその他の目的と新しい特徴は、本明細書の記述及び添付図面によってさらに明確になるであろう。

【0023】

以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。

【0024】

図１は、本発明にリング歯車のないセルフロック機能を有する減速装置の斜視図、図２は、本発明の実施形態による直線形歯部を備え、ｎセットの遊星歯車の構成を示す斜視図である。

【0025】

本発明による減速装置は、リング歯車なしに高比率から低比率まで実現される減速装置であって、図１及び図２に示すように、入力側として回転するキャリア２００と、キャリア２００と同心に設けられた第１太陽歯車３００と、前記第１太陽歯車３００と噛み合った第１遊星歯車５００と、前記第１遊星歯車５００と噛み合った第２遊星歯車６００と、前記第２遊星歯車６００と噛み合った第３遊星歯車７００と、前記キャリア２００と同心であり、前記第１太陽歯車３００に並列に設けられ、前記第３遊星歯車７００と噛み合った第２太陽歯車４００と、を含む。

【0026】

前記第１太陽歯車３００の歯数と第２太陽歯車４００の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリア２００の一側に前記第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記第２遊星歯車６００の歯先円は、前記第１太陽歯車３００と前記第２太陽歯車４００の歯先円と分離されて設けられる。一方、図２では、第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００が３セット設けられた構成を示したが、これに限定されるものではなく、２セット又は４セット以上設けられてもよい。

【0027】

本発明による減速装置では、第１形式として、前記キャリア２００が入力側として機能し、前記第１太陽歯車３００が固定され、前記第２太陽歯車４００が出力側として機能するように設けられてもよい。また、本発明による遊星歯車装置では、第２形式として、前記キャリア２００が入力側、前記第２太陽歯車４００が固定され、前記第１太陽歯車３００が出力側として機能するように設けられてもよい。

【0028】

また、本発明による減速装置では、前記第１、第２太陽歯車３００、４００と前記第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００は同一モジュールで設けてもよい。

【0029】

一方、本発明による減速装置では、前記第１、第２太陽歯車３００、４００と前記第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００は、インボリュート歯形（ｉｎｖｏｌｕｔｅ ｔｏｏｔｈ）、サイクロイド歯形（ｃｙｃｌｏｉｄａｌ ｔｏｏｔｈ）、直線形歯部、螺旋形歯部のうちのいずれか一つの形態で設けられることもできる。

【0030】

次に、本発明による減速装置において、歯車速比とセルフロック機能について図３及び図４を参照して説明する。

【0031】

図３ａは、本発明の実施形態による第１形式歯車速比とセルフロック機能を示す断面図であり、図３ｂは、図３ａに示されたＶ－Ｖ線に沿って切断して示す断面図であり、図４ａは、本発明の実施形態による第２形式歯車速比とセルフロック機能を示す断面図であり、図４ｂは、図４ａに示されたＩ－Ｉ線に沿って切断して示す断面図である。

【0032】

図３ａ、図３ｂ及び図４ａ、図４ｂに示すように、本発明による減速装置は、キャリア２００、第１太陽歯車３００、第２太陽歯車４００、第１遊星歯車５００、第２遊星歯車６００及び第３遊星歯車７００を含み、前記キャリア２００、前記第１太陽歯車３００、前記第２太陽歯車４００の入力、出力、固定の位置によって、図３に示された第１形式８００と図４に示された第２形式９００の歯車速比に分けられ、前記第１太陽歯車３００の歯数と前記第２太陽歯車４００の歯数によって方向と速度の異なる出力が出る。

【0033】

前記第１形式８００の歯車速比では、図３ａ及び図３ｂに示すように、入力歯車１９０に連結されたキャリア２００が回転すると、前記キャリア２００に支持されている前記第１遊星歯車５００が、固定されたハウジング１０１にボルト９５０で締結された前記第１太陽歯車３００の周りに自転と公転をしながら、噛み合っている前記第２遊星歯車６００を回転させ、前記第２遊星歯車６００は、噛み合っている前記第３遊星歯車７００を回転させ、前記第３遊星歯車７００は、噛み合っている前記第２太陽歯車４００を回転させることにより、前記第２太陽歯車４００と共に軸１０３が出力回転する。一方、図３において、符号２０１はキャリア回転支持台である。

【0034】

このとき、前記第３遊星歯車７００は、第１遊星歯車５００と同じ歯数の分だけ回転するため、キャリア２００が１回転するとき、第２太陽歯車４００の回転数は、固定された第１太陽歯車３００に対して歯数の差だけの偏差相対回転運動を行い、前記第１太陽歯車３００と第２太陽歯車４００との歯数の差が入力側と出力側との回転数の差になる。これが第１形式８００の歯車速比である。

【0035】

図３に示された第１形式８００の歯車速比を式で表すと、下記式（１－１）の通りである。

【0036】

【数1】

【0037】

（式中、Ｒ１：第１形式の歯車速比、Ｚ１：第１太陽歯車の歯数、Ｚ２：第２太陽歯車の歯数）

【0038】

前記第１形式８００の歯車速比において、前記第２太陽歯車４００の歯数が前記第１太陽歯車３００の歯数よりも多く、前記第２太陽歯車の歯数４００から前記第１太陽歯車３００の歯数を差し引いた値が前記第１太陽歯車３００の歯数よりも少ない場合、出力の方向と速度は同方向の減速となり、前記第２太陽歯車４００の歯数が前記第１太陽歯車３００の歯数よりも多く、前記第１太陽歯車３００の歯数から前記第２太陽歯車４００の歯数を差し引いた値が前記第２太陽歯車４００の歯数よりも少ない場合、方向と出力の速度は逆方向の減速になる。

【0039】

上記の内容をまとめると、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１である場合、出力は同方向の減速
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２である場合、出力は逆方向の減速
（ここで、Ｚ１：第１太陽歯車の歯数、Ｚ２：第２太陽歯車の歯数）
下記表１に示すように、例１において、前記第１太陽歯車３００の歯数が４９個であり、前記第２太陽歯車４００の歯数が５０個であるとき、歯車速比は５０／（５０－４９）＝５０／１であり、前記入力キャリア２００が５０回転するとき、前記第２太陽歯車４００の出力は１回転であって、高比率の減速比が得られ、方向と速度は同方向の減速となる。

【0040】

また、例２において、前記第１太陽歯車３００の歯数が５０個であり、前記第２太陽歯車４００の歯数が２６個であるとき、歯車速比は２６／（２６－５０）＝（－１．０８３３３）であり、前記入力キャリア２００が（－１．０８３３３）回転するとき、前記第２太陽歯車４００の出力は１回転であって、低比率の減速比が得られ、（－）は逆方向を意味するものであり、方向と速度は逆方向の減速となる。

【0041】

これを比較してみると、表１の通りである。表１は、本発明の実施形態による第１形式の高比率及び低比率を示す。

【0042】

【表1】

【0043】

前記表１において、「－」符号は、入力される回転方向に対する出力が逆回転であることを意味する。前記表１から、歯車の歯数を少しだけ異ならせても、高比率の減速、低比率の減速の多様な歯車比率になることが容易に分かる。ここで、前記第２太陽歯車４００を入力側に変えて回転させると、前記第２太陽歯車４００と噛み合った前記第３遊星歯車７００が自転し、前記第３遊星歯車７００は、噛み合っている前記第２遊星歯車６００を自転させ、前記第２遊星歯車６００は、噛み合っている前記第１遊星歯車５００を自転させ、前記第１遊星歯車５００は、噛み合っている前記第１太陽歯車３００を回転させる。

【0044】

この時、前記第１太陽歯車３００は、固定されていて回転させることができないため、前記第１遊星歯車５００は、前記第１太陽歯車３００との噛み合いから脱しようとし、前記キャリア２００が支持している支持点から離脱させようとする現象が発生する。

【0045】

しかし、このような現象は、前記第１遊星歯車５００が前記キャリア２００の支持点から離脱することができず、前記第１太陽歯車３００との噛み合いから脱することができないので、固定された前記第１太陽歯車３００で回転が停止し、前記第２太陽歯車４００の入力側に変えて回転させることは実現できず、停止した回転０（ｚｅｒｏ）の増速不可能状態で増速比が０（ｚｅｒｏ）である逆転防止のセルフロック機能となる。

【0046】

より具体的に説明すると、前記第１又は第２太陽歯車のうちのいずれか一つを入力側に変えたとき、太陽歯車に回転入力が入っても回転できない停止状態になるのである。

【0047】

ここで、第１遊星歯車５００が回転せず、前記第２太陽歯車４００の入力に動力が伝達されない具体的理由を説明すると、次の通りである。

【0048】

一般遊星歯車セットの自転及び公転回転のテコの原理は、図９ａの通りである。

【0049】

図９ａにおいて、Ｆは力、Ｗは作用点、Ａは支点、ｒ１及びｒ２は距離をそれぞれ示す。３つのテコの原理の関係式は、Ｗ×ｒ１＝Ｆ×ｒ２である。

【0050】

ここで、一般遊星歯車セットのキャリア回転は、図９ｂの通りである。

【0051】

図９ｂの一般遊星歯車セットにおいて、リング歯車を固定させ、太陽歯車を時計回りに回転させると、図９ｂのＦ点は右へ移動し、Ｆ点の移動は遊星歯車を自転（反時計回り）させるとともに、リング歯車の周りと同心に時計回りに公転しながら減速される。

【0052】

前記遊星歯車の公転は、図９ｂのように、遊星歯車に支持されているキャリアが回転し、前記遊星歯車の公転回転は、第２種テコの原理から探すことができ、図９ｂにおける遊星歯車の瞬間回転中心はＡ点であり、これは、第２種テコでの支点ａと同じであり、図９ｂにおける遊星歯車のＦ点は第２種テコでの力点Ｆと同じであり、図９ｂにおける遊星歯車のＷ点は第２種テコでの作用点Ｗと同じである。

【0053】

力点Ｆが動くにつれて作用点Ｗが動き、作用点の連続的な動きがキャリアの回転となる。このとき、力Ｆを求めると、第２種テコの原理の関係式によって作用点Ｗが遊星歯車の中心であるため、力Ｆの２倍となり、少ない力Ｆでキャリアの公転を円滑に回転させることができるのである。

【0054】

一方、キャリアを入力側に変えて増速する場合、第３種テコの原理が適用されることで、キャリアの中心は力Ｆとなり、Ａ点は支点となり、遊星歯車と太陽歯車の噛み合い部分は作用点Ｗとなり、作用点Ｗを動かす力Ｆは２倍となることが分かる。減速と増速の場合を比較すると、減速する場合よりも増速する場合の回転力Ｆが一層大きく、作用点Ｗが小さいことが分かる。

【0055】

一般的な減速装置における自転と公転回転の解釈を本発明に適用してみると、図５に示すように、本発明の第１太陽歯車３００を固定側、第２太陽歯車４００を入力側に変えて自転回転（時計回り方向）する場合、図５に示すように、第３遊星歯車７００と第１遊星歯車５００は反時計回りに自転回転し、第１遊星歯車５００の反時計回りの自転回転は第１太陽歯車３００の周りを公転回転することで、支持されたキャリア２００も反時計回りに回転する。

【0056】

しかしながら、本発明の第１形式８００の歯車速比の内容において、前記キャリア２００は入力側、前記第１太陽歯車３００は固定側、前記第２太陽歯車４００は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車３００の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車４００の歯数と定義し、Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第２太陽歯車の出力は同方向の減速となっているので、キャリア２００の時計回りの回転は、第２太陽歯車４００の時計回りの回転となる。

【0057】

本発明のセルフロックの原理解釈は、添付図面の図６に示すように、前記第２太陽歯車４００が固定されている場合、第１太陽歯車３００が回転するにつれて第１遊星歯車５００の回転が行われようとする。第２太陽歯車４００が固定されているので、第１遊星歯車５００と第２太陽歯車４００の噛み合い部分が瞬間回転中心Ａとなり、第１遊星歯車５００の接線力の方向は、瞬間回転中心Ａを基準に回転する分離接線力Ｆ１、及び第２遊星歯車６００と噛み合った回転接線力Ｆ２がある。

【0058】

例えば、各遊星歯車の回転数を求めると、
前記Ｚ１を第１太陽歯車３００の歯数、
前記Ｚ２を第２太陽歯車４００の歯数、
前記Ｚ５を第１遊星歯車５００の歯数、
前記Ｚ６を第２遊星歯車６００の歯数、
前記Ｚ７を第３遊星歯車７００の歯数とし、
前記キャリア２００が入力側として１回転し、Ｚ１＝５０個、Ｚ２＝４５個、Ｚ５＝１５、Ｚ６＝１５、Ｚ７＝１５とするとき、
前記第１遊星歯車５００の回転数は１＋（Ｚ２／Ｚ５）であって４回転、
前記第２遊星歯車６００の回転数は１－（Ｚ２／Ｚ６）であって２回転、
前記第３遊星歯車７００の回転数は１＋（Ｚ２／Ｚ７）であって４回転、
前記第１太陽歯車３００の回転数は１－（Ｚ２／Ｚ１）であって１／１０回転である。

【0059】

ここで、前記第１太陽歯車３００を反対に回転させると、
前記第１遊星歯車５００の回転は４０回転であって増速、
前記第２遊星歯車６００の回転は（－）２０回転であって増速、
前記第３遊星歯車７００の回転は４０回転であって増速されようとする。

【0060】

しかし、前記図６において、瞬間回転中心Ａを基準に第１遊星歯車５００がキャリアの支持台から離脱しようとする力Ｆ１は大きいのに対し、Ｆ２の接線力は増速により非常に小さい回転力となる。

【0061】

したがって、第１遊星歯車５００は、回転できず停止し、前記キャリア２００も支持点が中心から離れる離脱現象があるので、回転できず停止状態に留まるようになってセルフロック機能が行われるのである。

【0062】

前記第２形式の歯車速比は、図４ａ及び図４ｂに示すように、入力側として前記キャリア２００が回転すると、前記キャリア２００に支持されている前記第３遊星歯車７００が固定されたハウジングカバー１０２にボルト９５０で締結された前記第２太陽歯車４００の周りに自転と公転をしながら、噛み合っている前記第２遊星歯車６００を回転させ、前記第２遊星歯車６００は噛み合っている前記第１遊星歯車５００を回転させ、前記第１遊星歯車５００は噛み合っている前記第１太陽歯車３００を回転させることにより、前記第１太陽歯車３００と共に軸１０３が出力回転する。

【0063】

この時、前記第１遊星歯車５００は、第３遊星歯車７００と同じ歯数の分だけ回転するため、前記キャリア２００が１回転するとき、前記第１太陽歯車３００の回転数は、固定された前記第２太陽歯車４００に対して歯数の差だけの偏差相対回転運動をするようになり、前記第１太陽歯車３００と前記第２太陽歯車４００の歯数の差が入力と出力の回転数の差となる。これが第２形式９００の歯車速比である。

【0064】

前記第２形式９００の歯車速比を式で表すと、下記式（１－２）の通りである。

【0065】

【数2】

【0066】

（ここで、Ｒ２：第２形式の歯車速比、Ｚ１：第１太陽歯車の歯数、Ｚ２：第２太陽歯車の歯数）

【0067】

前記第２形式９００の歯車速比において、前記第１太陽歯車３００の歯数が前記第２太陽歯車４００の歯数よりも多く、前記第１太陽歯車の歯数３００から前記第２太陽歯車４００の歯数を差し引いた値が前記第２太陽歯車４００の歯数よりも少ない場合、出力の方向と速度は同方向の減速となり、前記第２太陽歯車４００の歯数が前記第１太陽歯車３００の歯数よりも多く、前記第２太陽歯車４００の歯数から前記第１太陽歯車３００の歯数を差し引いた値が前記第１太陽歯車３００の歯数よりも少ない場合、出力の方向と速度は逆方向の減速された前記内容をまとめると、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２である場合、出力は同方向の減速
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１である場合、出力は逆方向の減速
（ここで、Ｚ１：第１太陽歯車の歯数、Ｚ２：第２太陽歯車の歯数）
例えば、下記表２のとおりに、例５において、前記第１太陽歯車３００の歯数が１００個であり、前記第２太陽歯車４００の歯数が９９個であるとき、歯車速比は１００／（１００－９９）＝１００／１であり、入力キャリア２００が１００回転するとき、前記第１太陽歯車３００の出力は１回転する高比率の減速比が得られ、方向と速度は同方向の減速となる。

【0068】

また、例６において前記第１太陽歯車３００の歯数が５１個であり、前記第２太陽歯車４００の歯数が１００個であるとき、歯車速比は５１／（５１－１００）＝（－１．０４０８）であり、入力の前記キャリア２００が（－１．０４０８）回転するとき、前記第１太陽歯車３００の出力は１回転する低比率の減速比が得られ、（－）は逆方向を意味するものであり、方向と速度は逆方向の減速となる。

【0069】

これを比較してみると、表２の通りである。表２は、本発明の実施形態による第２形式の高比率及び低比率の例示を示す

【0070】

【表2】

【0071】

前記表２において、「－」符号は、入力される回転方向に対する出力が逆回転であることを意味する。

【0072】

前記表２から、歯車の歯数を少しだけ異ならせても、高比率の減速、低比率の減速になることが容易に分かる。

【0073】

ここで、前記第１太陽歯車３００を入力側に変えて回転させると、前記第１太陽歯車３００と噛み合った前記第１遊星歯車５００が自転するようになり、前記第１遊星歯車５００は、噛み合っている前記第２遊星歯車６００を自転させ、前記第２遊星歯車６００は、噛み合っている前記第３遊星歯車７００を自転させ、前記第３遊星歯車７００は、噛み合っている前記第２太陽歯車４００を回転させる。

【0074】

このとき、前記第２太陽歯車４００は、固定されていて回転させることができないので、前記第３遊星歯車７００は、前記第２太陽歯車４００との噛み合いから脱しようとし、前記キャリア２００が支持している支持点から離脱させようとする現象が発生する。

【0075】

しかし、このような現象は、前記第３遊星歯車７００が前記キャリア２００の支持点から離脱することができず、前記第２太陽歯車４００との噛み合いから脱することができないので、固定された前記第２太陽歯車４００で回転が停止し、前記第１太陽歯車３００を入力側に変えて回転させることは実現できず、停止した回転０の増速不可能状態で増速比が０（ｚｅｒｏ）（入力側として使用される太陽歯車自体が回転できない停止状態）である逆転防止のセルフロック機能となる。

【0076】

より具体的に説明すれば、前記第１又は第２太陽歯車のうちのいずれか一つを入力側に変えたとき、太陽歯車に回転入力が入っても回転できない停止状態になるのである。

【0077】

ここで、前記第３遊星歯車７００が回転せず、前記第１太陽歯車３００の入力に動力伝達されない逆転防止のセルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能は、図６に示した内容にあるので、具体的に言及せずに省略する。

【0078】

本発明による遊星歯車装置において、上述した歯車３００、４００、５００、６００、７００は、中心距離を調整することができて標準歯車や転位歯車のいずれも如何なる制約条件なしに製作することができ、外接歯車のみからなっているため、通常の技術者であれば誰でも容易に製作することができることを示す。すなわち、歯車を製作するために歯車それぞれの歯数を選定し、前記第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００が幾つのセット数で等間隔に配置されるかを選定することができる。本発明による減速装置において、前記第１太陽歯車３００の歯数と前記第２太陽歯車４００の歯数に応じて歯車速比が決められるだけでなく、遊星歯車のセット数の等間隔配置にも相関関係があるため、第１太陽歯車３００の歯数から前記第２太陽歯車４００の歯数を差し引いた値を遊星歯車のセット数ｎの倍数に指定すると、前記第１太陽歯車３００の歯数と前記第２太陽歯車４００の歯数は、下記式（１－３）のように決定できる。

【0079】

【数3】

【0080】

（ここで、Ｚ１：第１太陽歯車の歯数、Ｚ２：第２太陽歯車の歯数、ｎ：遊星歯車のセット数）

【0081】

一般的に、前記遊星歯車をｎ（１、２、３、４、５）セット数で等間隔に配置するためには、前記第１太陽歯車３００の歯数Ｚ１を任意の値に定め、遊星歯車のセット数がｎの倍数となるようにし、目標歯車比の近似値を探索して選定すれば、式（１－３）によって前記第２太陽歯車４００の歯数Ｚ２が決定され、前記第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００の歯数は、セット同士が重なり合わないように同一の歯数に自由選定すればよい。

【0082】

例えば、図７に示した実施形態のように、遊星歯車のセット数をｎ＝３とし、前記第１太陽歯車３００の歯数を５０個に任意に定めて前記第２太陽歯車４００の歯数を選定すると、前記式（１－３）により、ｎは正の倍数として３、６、９、１２があり、負の倍数としては－３、－６、－９、－１２などがある。図７は、本発明の実施形態による等間隔に配置されたｎセットの遊星歯車の配置を示す正面図である。

【0083】

したがって、前記第２太陽歯車４００の歯数を正の倍数を基準に選定すれば、５３、５６、５９、６２などがあり、負の倍数を基準に選定すれば、４７、４４、４１、３８などがある。この中から、目標歯車比の近似値に合う歯数を選定すればよい。

【0084】

図７に示したような実施形態では、第２太陽歯車４００の歯数を４１個に選定し、第１セットの第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００の歯数をそれぞれ１５、１５、２１個に任意選定し、第２セットの第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００の歯数も前記第１セットの遊星歯車５００、６００、７００の歯数と同じでなければならないので、それぞれ１５、１５、２１個に選定し、第３セットの第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００の歯数もそれぞれ１５、１５、２１個にすればよい。ここで、遊星歯車の歯数は１２、１３、１４、１５、・・・、２０、２１、・・・、３２、３３などのように任意の歯数を自由に選定すれば良いが、歯車歯の重畳や実施形態で示していない部分での他部品との噛み合い問題なく製作しなければならないのは、同分野における通常の技術者であれば誰でも容易に分かる内容であるため、具体的に言及せずに省略する。

【0085】

さらに、例えば、前記第１、第２、第３遊星歯車５００、６００、７００のセット数をｎ＝５とし、前記第２太陽歯車４００の歯数は５１個と任意に定め、前記第１太陽歯車３００の歯数を選定すれば、前記式（１－３）によってセット数５の正の倍数は５、１０、１５などであり、負の倍数は－５、－１０、－１５などであるので、正の倍数を適用して前記第１太陽歯車３００の歯数を選定すれば、５６、６１、６６、・・・などとなり、負の倍数を適用して前記第１太陽歯車３００の歯数を選定すれば、４６、４１、３６、・・・などになって、この中から目標歯車比の近似値に合う歯数を選定すれば良い。ここでも、遊星歯車の歯数は、上述した内容のように自由に選定すればよい。

【0086】

次に、遊星歯車のセット数による歯車歯の噛み合いについて図８を参照して説明する。

【0087】

図８ａは、本発明の実施形態による夾角変更後のｎセットの遊星歯車の配置を示す正面図であり、図８ｂは、本発明の実施形態による夾角変更前の歯車歯の噛み合い不可能を示す正面図であり、図８ｃは、図８ａによる側面を示す側面図であり、図８ｄは、図８ｃによるＷ－Ｗ線に沿って切断して示す断面図であり、図８ｆは、本発明の実施形態による夾角の位置を示す正面図である。また、図８において、Ａは歯車歯の噛み合い正常位置を示し、Ｂは歯車歯の噛み合い不可能位置を示し、Ｃは歯車歯の噛み合い不可能位置を示す。

【0088】

図８ａに示されている実施形態では、前記第１太陽歯車３００の歯数５０個、前記第２太陽歯車４００の歯数４９個、遊星歯車のセット数ｎ＝３であることを示しており、歯車同士の間に正確な歯車歯の噛み合いを示している。

【0089】

前記第１太陽歯車３００と前記第２太陽歯車４００との歯数の差が１つであるので、前記式（１－３）によって１セットの遊星歯車が配置されなければならないが、図８ｂ乃至図８ｆに示すように、３セットを等間隔で配置すると、図８ｂに示すように、第１セットのＡ位置のみ歯車歯の噛み合いに問題がなく、第２セットのＢ位置と第３セットのＣ位置は歯車歯の噛み合いが不可能であって組み立てることができないという問題が発生する。

【0090】

また、上述のように太陽歯車の歯数の差が１つである場合、歯車速比が最大になるにも拘らず、１セットのみの遊星歯車を配置した場合、低速をすれば問題ないが、高速回転をすれば、過度な振動が発生しかつ耐久性が低下して問題が発生するしかない。

【0091】

したがって、かかる問題を解決するために、図８ｆに示した実施形態のように、前記キャリア２００において歯車の中心と中心とを連結した直線の「夾角変更」を用いて、前記式（１－３）の条件と関係ない遊星歯車のセット数をｎ個に決定することを含んで説明する

【0092】

まず、「夾角変更」は、図８ｆに示すように、前記キャリア２００において第１セット位置又は第２セット位置又は第３セット位置で歯車の中心と中心とを連結した直線同士の間に挟まっている角度を変更することであり、前記第１セット位置の第２遊星歯車６００を基準として例を挙げると、第１遊星歯車５００の中心から第２遊星歯車の中心まで連結した直線と、前記第３遊星歯車の中心から前記第２遊星歯車の中心まで連結した直線との間に挟まれている角度Ａ０３を変更することである。

【0093】

図８ｆに示すように、「夾角」は、前記第１セット位置でＡ０１、Ａ０２、Ａ０３、Ａ０４の４箇所があり、前記第２セット位置でもＢ０１、Ｂ０２、Ｂ０３、Ｂ０４の４箇所があり、前記第３セット位置でもＣ０１、Ｃ０２、Ｃ０３の４箇所がある。図８ｆにおいて、Ａ０１は、第１セット位置の第３遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線と、第１遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線との夾角を示し、Ａ０２は、第１セット位置のキャリアの中心から第１遊星歯車の中心まで連結した直線と、第１遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線との夾角を示し、Ａ０３は、第１セット位置の第１遊星歯車の中心から第２遊星歯車の中心まで連結した直線と、第３遊星歯車の中心から第２遊星歯車の中心まで連結した直線との夾角を示し、Ａ４は、第１セット位置のキャリアの中心から第３遊星歯車の中心まで連結した直線と、第２遊星歯車の中心から第３遊星歯車の中心まで連結した直線との夾角を示す。

【0094】

また、Ｂ０１は、第２セット位置の第３遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線と、第１遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線との夾角を示し、Ｂ０２は、第２セット位置のキャリアの中心から第１遊星歯車の中心まで連結した直線と、第１遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線との夾角を示し、Ｂ０３は、第２セット位置の第１遊星歯車の中心から第２遊星歯車の中心まで連結した直線と、第３遊星歯車の中心から第２遊星歯車の中心まで連結した直線との夾角を示し、Ｂ０４は、第２セット位置のキャリアの中心から第３遊星歯車の中心まで連結した直線と、第２遊星歯車の中心から第３遊星歯車の中心まで連結した直線との夾角を示す。

【0095】

また、Ｃ０１は、第３セット位置の第３遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線と、第１遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線との夾角を示し、Ｃ０２は、第３セット位置のキャリアの中心から第１遊星歯車中心まで連結した直線と、第１遊星歯車の中心からキャリアの中心まで連結した直線との夾角を示し、Ｃ０３は、第３セット位置の第１遊星歯車の中心から第２遊星歯車の中心まで連結した直線と、第３遊星歯車の中心から第２遊星歯車の中心まで連結した直線との夾角を示し、Ｃ０４は、第３セット位置のキャリアの中心から第３遊星歯車の中心まで連結した直線と、第２遊星歯車の中心から第３遊星歯車の中心まで連結した直線との夾角を示す。

【0096】

これらのセット位置のうち、歯車歯の噛み合いが不可能なセットでは、４箇所の夾角のうちの１箇所を変更すれば、歯車歯の噛み合い不可能の問題を解決することができる。また、前記式（１－３）の前記第１太陽歯車３００と前記第２太陽歯車４００の歯数を問わず、遊星歯車のセット数を増加又は減少させることもできる。

【0097】

例えば、図８ｂで示した実施形態のように歯車歯の噛み合い不可能部分は、第２セット位置のＢ部分と第３セット位置のＣ部分であるので、前記第２セット位置のＢ部分は、図８ｆにおける第２セット位置のＢ０１又はＢ０２又はＢ０３又はＢ０４の夾角のうちの１箇所を変更すればよく、図８ｂにおける第３セット位置のＣ部分は、図８ｆにおける第３セット位置のＣ０１又はＣ０２又はＣ０３又はＣ０４の夾角のうちの１箇所を変更すればよい。

【0098】

前記第３セット位置のＣ部分としてより具体的に例を挙げると、前記キャリア２００が支持している第３セット位置にある前記第２遊星歯車６００の中心を前記キャリア２００の中心の反対方向に移動すると、前記第１遊星歯車５００の中心から前記第２遊星歯車６００の中心まで連結した直線と、前記第３遊星歯車７００の中心から前記第２遊星歯車６００の中心まで連結した直線との間に挟まれた夾角（Ｃ０３）が変更されながら、前記第２遊星歯車６００が前記第１遊星歯車５００の周りを回転し、噛み合っている第３遊星歯車７００も回転させて、歯車歯の噛み合いが不可能であった歯厚（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｏｏｔｈ）部分だけ回転、移動することにより、相手歯車の歯溝（ｔｏｏｔｈ ｓｐａｃｅ）に合うように噛み合うのである。

【0099】

前記「夾角変更」において遊星歯車のセット数がｎ個であれば、噛み合いが正確に行われている１個を除いた残りのセット個数において歯車歯の干渉発生部分のみ変更し、前記「夾角変更」が必要な部分は、最大ｎ－１個になる。ここで、前記第１、第２、第３セット位置で夾角はそれぞれ４箇所ずつ形成されており、各前記セットごとに４箇所の夾角のうち１箇所のみ変更すればよいと上記の説明で言及したことがある。

【0100】

これは、「三角関数」と「第二余弦定理」によって１箇所の夾角が決まったり変更されたりすると、残りの夾角は自動的に決まったり変更されたりするためである。

【0101】

図８ｂ及び図８ｅに示されている実施形態では、Ｂ部分とＣ部分における歯車歯の噛み合い不可能部分は、図８ｆにおいてＢ０２とＣ０２との夾角を変更して歯車歯の噛み合いの干渉問題を解決し、前記Ｂ０２の夾角は、変更前９７度から変更後９５．４度に、前記Ｃ０２の夾角は、変更前９７度から変更後９８．６度に変更して「夾角変更」によって歯車歯の噛み合い不可能の問題を解決し、遊星歯車のセット数を増加又は減少させることができることを確認することができる。

【0102】

前記実施形態として、前記Ｂ０２と前記Ｃ０２との夾角変更だけでなく、前記夾角変更前の９７度、夾角変更後の９８．６度と９５．４度は実施形態の値に限定された値ではなく、太陽歯車の歯数と遊星歯車のセット数の増減、遊星歯車の位置変更に応じて変わる値であるため、実施形態に限定されない。

【0103】

本発明の技術を要約すれば、リング歯車なしに高比率から低比率まで実現されるセルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能の減速装置であって、入力側として回転するキャリア、前記キャリアと同心に設けられた第１太陽歯車、前記第１太陽歯車と噛み合った第１遊星歯車、前記第１遊星歯車と噛み合った第２遊星歯車、前記第２遊星歯車と噛み合った第３遊星歯車、及び前記キャリアと同心であり、前記第１太陽歯車に並列に設けられ、前記第３遊星歯車と噛み合った第２太陽歯車を含み、前記第１太陽歯車の歯数と前記第２太陽歯車の歯数との差は少なくとも一つであり、前記キャリアの一側に前記第１、第２、第３遊星歯車が互いに異なる位置に支持されて自転及び公転可能に構成されてｎセット配置され、前記第１太陽歯車又は第２太陽歯車のうちのいずれか一つを固定させ、残りの一つの太陽歯車を入力側に変えると、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）になる。

【0104】

前記セルフロック機能の実現は、前記キャリアは入力側、前記第１太陽歯車は固定側、前記第２太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第２太陽歯車の出力は同方向の減速であり、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第２太陽歯車の出力は逆方向の減速であり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら、第２太陽歯車を入力側に変えて回転すると、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）になる。

【0105】

また、前記キャリアは入力側、前記第２太陽歯車は固定側、前記第１太陽歯車は出力側にしてＺ１を前記第１太陽歯車の歯数と定義し、Ｚ２を前記第２太陽歯車の歯数と定義し、
Ｚ１＞Ｚ２であり、（Ｚ１－Ｚ２）＜Ｚ２であれば、前記第１太陽歯車の出力は同方向の減速であり、
Ｚ１＜Ｚ２であり、（Ｚ２－Ｚ１）＜Ｚ１であれば、前記第１太陽歯車の出力は逆方向の減速であり、
前記減速が実行される条件のうちの一つのみを満足しながら、第１太陽歯車を入力側に変えて回転すれば、セルフロック（Ｓｅｌｆ－Ｌｏｃｋｉｎｇ）機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）になる。

【0106】

したがって、本発明の減速が行われる構造の減速機において出力側を入力側に変更して使用すれば、セルフロック機能により増速されず、増速比が０（Ｚｅｒｏ）になる、すなわち作動不可能な装置となる。

【0107】

上述したように、本発明は、高比率の減速から低比率の減速まで様々な歯車速比を実現することができる減速装置において、リング歯車の要素が無くなり、外接歯車のみからなっており、製作の困難さがなくなり、空間を減らして製作コストダウン効果をもたらす一方、加工の容易性により量産に適するという効果が得られる。また、セルフロック機能により逆転防止ができるため、制御が容易であって多様に活用することができるという利点が得られる。

【0108】

以上のように、本発明は、リング歯車なしに高比率から低比率まで実現されるセルフロック機能の減速装置を提供することを基本的な技術的思想としていることが分かり、このような本発明の基本的な思想の範疇内で当業分野における通常の知識を有する者であれば他の多くの変形が可能であるのは勿論である。

【符号の説明】

【0109】

１０１ 固定ハウジング
１０２ 固定ハウジングカバー
１５０ 軸受
２００ キャリア
２０１ キャリア回転支持台
３００ 第１太陽歯車
４００ 第２太陽歯車
５００ 第１遊星歯車
６００ 第２遊星歯車
７００ 第３遊星歯車
８００ 第１形式歯車速比
９００ 第２形式歯車速比
９５０ ボルト

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図8d】

【図8e】

【図8f】

【図9a】

【図9b】

【国際調査報告】