JP2018189200A

JP2018189200A - 内接式遊星歯車装置

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Publication number: JP2018189200A
Application number: JP2017093869A
Authority: JP
Inventors: 中村　公昭; Kimiaki Nakamura; 公昭中村; 正雄永野; Masao Nagano; 孝冶上田; Koji Ueda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2037-05-10
Also published as: JP6910197B2

Abstract

【課題】内接式遊星歯車装置の短軸長化および軽量化を図ること。【課題を解決するための手段】回転中心に対して偏心した円形の偏心孔２４を有し、ハウジング１２に回転可能に支持された回転入力部材２２と、偏心孔２４に、その中心軸線Ｃ２周りに回転可能に受容された外周部２８Ａ及び当該外周部２８Ａに同軸的に形成された内歯３０を備えた内周部２８Ｂを有する内歯歯車２８と、内歯歯車２８を相対回転不能に且つ揺動可能にハウジング１２に保持する保持機構４０と、自身の中心軸線Ｃ３周りに回転可能に設けられ、外周部３４Ａ内歯３０より少ない歯数の外歯３８を有して内歯歯車２８に噛合する外歯歯車３４と設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、内接式遊星歯車装置に関し、特に、内歯歯車が偏心揺動するハイポサイクロイド型の内接式遊星歯車装置に関する。

ハイポサイクロイド型の内接式遊星歯車装置として、内周部に内歯を有する内歯歯車と、前記内歯歯車を、偏心揺動を許容してベース部材に連結する連結機構と、自身の中心軸線周りに回転可能に支持され、外周部に前記内歯より少ない歯数の外歯を有して前記内歯歯車に噛合する外歯歯車とを有し、内歯歯車が入力側に接続され、外歯歯車が出力側に接続された減速用の内接式遊星歯車が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１７−２５９７９号公報

上述の内接式遊星歯車装置では、特に、多段の内接式遊星歯車装置における後段の内接式遊星歯車装置では、前段の出力側から内歯歯車を偏心回転させるために入力側にクランク軸等によるクランク機構を設ける必要がある。このため、内接式遊星歯車装置の軸長が長くなり、重量も増加する。

本発明が解決しようとする課題は、内接式遊星歯車装置の短軸長化および軽量化を図ることである。

本発明の一つの実施形態による内接式遊星歯車装置は、ベース部材（１２）と、回転中心に対して偏心した円形の偏心凹部（２４）を有し、前記ベース部材（１２）に回転可能に支持された回転入力部材（１８）と、前記偏心凹部（２４）に、その中心軸線（Ｃ２）周りに回転可能に受容された外周部（２８Ａ）及び当該外周部（２８Ａ）に同軸的に形成された内歯（３０）を備えた内周部（２８Ｂ）を有する内歯歯車（２８）と、前記内歯歯車（２８）を相対回転不能に且つ揺動可能に前記ベース部材（１２）に保持する保持機構（４０）と、自身の中心軸線（Ｃ３）周りに回転可能に設けられ、外周部（３４Ａ）に前記内歯（３０）より少ない歯数の外歯（３８）を有して前記内歯歯車（２８）に噛合する外歯歯車（３４）とを有する。

この構成によれば、クランク軸等によるクランク機構を設ける必要がないから、内接式遊星歯車装置の短軸長化および軽量化が図られる。

上記内接式遊星歯車装置において、好ましくは、前記回転入力部材（１８）と前記内歯歯車（２８）と前記外歯歯車（３４）とが同一平面に配置されている。

この構成によれば、内接式遊星歯車装置の更なる短軸長化が図られる。

上記内接式遊星歯車装置において、好ましくは、前記回転入力部材（１８）の中心軸線（Ｃ１）と前記外歯歯車（３４）の中心軸線（Ｃ３）とが同一軸線上に配置される。

この構成によれば、内接式遊星歯車装置の構造が簡単になる。

本発明の一つの実施形態による内接式遊星歯車装置は、ベース部材（６０）と、内周部に第１の内歯（５４）を有する第１の内歯歯車（５２）と、前記第１の内歯歯車（５２）を相対回転不能に且つ揺動可能に前記ベース部材（６０）に保持する第１の保持機構（５６）と、自身の中心軸線（Ｃ４）周りに回転可能に設けられ、外周部（６２Ａ）に前記第１の内歯（５４）より少ない歯数の第１の外歯（６３）を有して前記第１の内歯歯車（５２）に噛合し且つ回転中心に対して偏心した円形の偏心凹部（６４）を有する第１の外歯歯車（６２）と、前記偏心凹部（６４）に、その中心軸線（Ｃ５）周りに回転可能に受容された外周部（６８Ａ）及び当該外周部（６８Ａ）に同軸的に形成された第２の内歯（７０）を備えた内周部（６８Ｂ）を有する第２の内歯歯車（６８）と、前記第２の内歯歯車（６８）を相対回転不能に且つ揺動可能に前記ベース部材（６０）に保持する第２の保持機構（７２）と、自身の中心軸線（Ｃ６）周りに回転可能に設けられ、外周部（７６Ａ）に前記第２の内歯（７０）より少ない歯数の第２の外歯（８０）を有して前記第２の内歯歯車（６８）に噛合する第２の外歯歯車（７６）とを有する。

上記内接式遊星歯車装置において、好ましくは、前記第１の外歯歯車（６２）と前記第２の内歯歯車（６８）と前記第２の外歯歯車（７６）とが同一平面に配置されている。

本発明による内接式遊星歯車装置によれば、短軸長化および軽量化が図られる。

本発明による内接式遊星歯車の実施形態１の半断面斜視図実施形態１による内接式遊星歯車のスケルトン図実施形態２による内接式遊星歯車のスケルトン図

以下に、本発明による内接式遊星歯車装置の実施形態１を、図１及び図２を参照して説明する。

実施形態１の内接式遊星歯車装置１０は、２個の円筒状のケース構成部材１２Ａ及び１２Ｂの組立体によるケーシング１２を有する。ケーシング１２は、ベース部材をなすものであり、中心軸線Ｃ１を有する円筒状の歯車室１４を画定している。

ケーシング１２は歯車室１４内に軸受１６及び１７によって回転入力部材１８を同心に、つまり中心軸線Ｃ１周りに回転可能に支持している。回転入力部材１８は、歯車室１４に設けられた電動モータ２０の回転出力部材２２に連結され、電動モータ２０によって自身の中心軸線Ｃ１周りに回転駆動される。

回転入力部材１８は、回転中心（中心軸線Ｃ１）に対して偏心量Ｅをもって偏心した円形の偏心孔２４を有し、偏心孔２４に軸受２６によって内歯歯車２８を相対的に回転可能に支持している。内歯歯車２８は、偏心孔２４の中心軸線Ｃ２周りに相対回転可能に受容された外周部２８Ａ及び当該外周部２８Ａに同軸的に形成された内周部２８Ｂを有し、内周部２８Ｂの全周に亘って複数の内歯３０を形成されている。

ケーシング１２は歯車室１４内に軸受３２によって外歯歯車３４の軸部３６を自身の中心軸線Ｃ３周りに回転可能に支持している。外歯歯車３４は、外周部３４Ａの全周に亘って外歯３８を有し、内歯歯車２８の揺動運動のもとに内歯歯車２８に噛合している。外歯３８の歯数は内歯３０の歯数より少ない。外歯３８と内歯３０との歯数差は１であってよい。軸部３６は内接式遊星歯車装置１０の回転出力部材をなす。

回転入力部材１８と内歯歯車２８と外歯歯車３４とは、図１に示されているように、同一平面に配置されている。なお、図２では、回転入力部材１８と内歯歯車２８とは軸線方向に偏倚しているが、これは図示の便宜上のことであり、回転入力部材１８と内歯歯車２８とは同一平面に配置されている。

外歯歯車３４の中心軸線Ｃ３と回転入力部材１８の中心軸線Ｃ１とは同一軸線上に配置することができる。このことにより、内接式遊星歯車装置１０の回転入力部材１８と回転出力部材をなす軸部３６とが同一軸線上に配置される。

内歯歯車２８は保持機構（連結機構）４０によってケーシング１２に相対回転不能に且つ揺動可能に保持（連結）されている。ここで云う相対回転不能は偏心量Ｅを半径とする円形軌跡による内歯歯車２８の揺動を許容するものである。

保持機構４０は円柱形状の位相規制ピン４２を含む。位相規制ピン４２は、内歯歯車２８を軸線方向に貫通した貫通孔４４に挿入され、内歯歯車２８の両側に位置するケース構成部材１２Ｂ及び内部ブッシュ部材１２Ｃに形成された円形の有底孔４６に係合する端部を有する。有底孔４６の内径が位相規制ピン４２の外径より偏心量Ｅの２倍大きい。

この構造により、保持機構４０は、内歯歯車２８のケーシング１２に対する回転位相を変化させることなく、内歯歯車２８のケーシング１２に対する偏心量Ｅによる偏心揺動を許容して、ケーシング１２と内歯歯車２８とを反力受け止め関係で連結する。

上述の構成による内接式遊星歯車装置１０は、電動モータ２０によって回転入力部材１８が中心軸線Ｃ１周りに回転駆動されることにより、偏心孔２４において内歯歯車２８がケーシング１２に対して回転位相を変化することなく偏心量Ｅを半径とする円形軌跡をもって偏心揺動する。内歯歯車２８の偏心揺動によって内歯３０と外歯３８との噛合のもとに外歯歯車３４が中心軸線Ｃ３周りに減速回転する。

内接式遊星歯車装置１０では、クランク軸等によるクランク機構を設ける必要がないから、内接式遊星歯車装置１０の短軸長化および軽量化が可能になる。更に、回転入力部材１８と内歯歯車２８と外歯歯車３４とが同一平面に配置されていることにより、内接式遊星歯車装置１０の軸長を更に短くでき、内接式遊星歯車装置１０の小型化が図られる。

外歯歯車３４の中心軸線Ｃ３と回転入力部材１８の中心軸線Ｃ１とが同一軸線上に配置されていることにより、これらを支持するケーシング１２の構造が簡単になる。

次に、本発明による内接式遊星歯車装置の実施形態２を、図３を参照して説明する。

実施形態２の内接式遊星歯車装置５０は、２段式の内接式遊星歯車装置であり、前段の入力部材として第１の内歯歯車５２を有する。第１の内歯歯車５２は内周部の全周に亘って第１の内歯５４を有する。

第１の内歯歯車５２は第１の保持機構５６によって相対回転不能に且つ揺動可能にケーシング６０に保持されている。尚、ここで云う相対回転不能も、第１の内歯歯車５２の偏心量を半径とする円形軌跡による第１の内歯歯車５２の揺動を許容するものである。

第１の保持機構５６は、実施形態１の保持機構４０と同様の構成であり、位相規制ピン５８を含み、第１の内歯歯車５２のケーシング６０に対する回転位相を変化させることなく、第１の内歯歯車５２のケーシング（ベース部材）６０に対する偏心揺動を許容して、ケーシング６０と第１の内歯歯車５とを反力受け止め関係で連結する。

ケーシング６０は軸受６１によって第１の外歯歯車６２を同心に、つまり中心軸線Ｃ４周り回転可能に支持している。第１の外歯歯車６２は、後段の入力部材であり、外周部６２Ａに第１の外歯６３を有し、第１の内歯歯車５２の揺動運動のもとに第１の内歯歯車５２に噛合している。第１の外歯６３の歯数は第１の内歯５４の歯数より少ない。外歯３８と第１の内歯５４との歯数差は１であってよい。

第１の外歯歯車６２は回転中心（中心軸線Ｃ４）に対して偏心量Ｅをもって偏心した円形の偏心孔６４を有し、偏心孔６４に軸受６６によって第２の内歯歯車６８を回転可能に支持している。第２の内歯歯車６８は、偏心孔６４の中心軸線Ｃ５周りに相対回転可能に受容された外周部６８Ａ及び当該外周部６８Ａに同軸的に形成された内周部６８Ｂを有し、内周部６８Ｂの全周に亘って複数の第２の内歯７０を形成されている。

第２の内歯歯車６８は第２の保持機構７２によって相対回転不能に且つ揺動可能にケーシング６０に保持されている。尚、ここで云う相対回転不能も、偏心量Ｅを半径とする円形軌跡による第２の内歯歯車６８の揺動を許容するものである。

第２の保持機構７２は、実施形態１の保持機構４０と同様の構成であり、位相規制ピン７４を含み、第２の内歯歯車６８のケーシング６０に対する回転位相を変化させることなく、第２の内歯歯車６８のケーシング６０に対する偏心揺動を許容して、ケーシング６０と第２の内歯歯車６８とを反力受け止め関係で連結する。

ケーシング６０は軸受７５によって第２の外歯歯車７６の軸部７８を自身の中心軸線Ｃ６周りに回転可能に支持している。第２の外歯歯車７６は、外周部７６Ａの全周に亘って第２の外歯８０を有し、第２の内歯歯車６８の揺動運動のもとに第２の内歯歯車６８に噛合している。第２の外歯８０の歯数は第２の内歯７０の歯数より少ない。第２の外歯８０と第２の内歯７０との歯数差は１であってよい。軸部３６は内接式遊星歯車装置１０の回転出力部材をなす。

図３では、第１の外歯歯車６２と第２の内歯歯車６８とは軸線方向に偏倚しているが、これは図示の便宜上のことであり、第１の外歯歯車６２と第２の内歯歯車６８と第２の外歯歯車７６とは、図１に示されている実施形態１と同様の構成によって同一平面に配置されている。

上述の構成による内接式遊星歯車装置５０は、第１の内歯歯車５２がケーシング６０に対して回転位相を変化することなく偏心揺動することにより、第１の内歯５４と第１の外歯６３との噛合のもとに第１の外歯歯車６２が中心軸線Ｃ４周りに減速回転する。そして、第１の外歯歯車６２が中心軸線Ｃ４周りに回転することにより、偏心孔６４において第２の内歯歯車６８がケーシング６０に対して回転位相を変化することなく偏心量Ｅを半径とする円形軌跡をもって偏心揺動する。第２の内歯歯車６８の偏心揺動によって第２の内歯７０と第２の外歯８０との噛合のもとに第２の外歯歯車７６が中心軸線Ｃ６周りに減速回転する。このようにして２段の減速が行われる。

内接式遊星歯車装置５０では、クランク軸等によるクランク機構を設ける必要がないから、内接式遊星歯車装置５０の短軸長化および軽量化が可能になる。更に、第１の外歯歯車６２と第２の内歯歯車６８と第２の外歯歯車７６とが同一平面に配置されていることにより、内接式遊星歯車装置５０の軸長を更に短くでき、内接式遊星歯車装置５０の小型化が図られる。

以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、偏心孔２４、６４は、貫通孔であっても、有底孔であってもよい。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

１０：内接式遊星歯車装置
１２：ケーシング（ベース部材）
１２Ａ：ケース構成部材
１２Ｂ：ケース構成部材
１４：歯車室
１６：軸受
１７：軸受
１８：回転入力部材
２０：電動モータ（固定子部分）
２２：回転出力部材（回転子部分）
２４：偏心孔（偏心凹部）
２６：軸受
２８：内歯歯車
２８Ａ：外周部
２８Ｂ：内周部
３０：内歯
３２：軸受
３４：外歯歯車
３４Ａ：外周部
３６：軸部
３８：外歯
４０：保持機構
４２：位相規制ピン
４４：貫通孔
４６：有底孔
５０：内接式遊星歯車装置
５２：第１の内歯歯車
５４：第１の内歯
５６：第１の保持機構
５８：位相規制ピン
６０：ケーシング（ベース部材）
６１：軸受
６２：第１の外歯歯車
６２Ａ：外周部
６３：第１の外歯
６４：偏心孔（偏心凹部）
６６：軸受
６８：第２の内歯歯車
６８Ａ：外周部
６８Ｂ：内周部
７０：第２の内歯
７２：第２の保持機構
７４：位相規制ピン
７５：軸受
７６：第２の外歯歯車
７６Ａ：外周部
７８：軸部
８０：第２の外歯

Claims

内接式遊星歯車装置であって、
ベース部材と、
回転中心に対して偏心した円形の偏心凹部を有し、前記ベース部材に回転可能に支持された回転入力部材と、
前記偏心凹部に、その中心軸線周りに回転可能に受容された外周部及び当該外周部に同軸的に形成された内歯を備えた内周部を有する内歯歯車と、
前記内歯歯車を相対回転不能に且つ揺動可能に前記ベース部材に保持する保持機構と、
自身の中心軸線周りに回転可能に設けられ、外周部に前記内歯より少ない歯数の外歯を有して前記内歯歯車に噛合する外歯歯車とを有する内接式遊星歯車装置。
前記回転入力部材と前記内歯歯車と前記外歯歯車とが同一平面に配置されている請求項１に記載の内接式遊星歯車装置。
前記回転入力部材の中心軸線と前記外歯歯車の中心軸線とが同一軸線上に配置される請求項１又は２に記載の内接式遊星歯車装置。
ベース部材と、
内周部に第１の内歯を有する第１の内歯歯車と、
前記第１の内歯歯車を相対回転不能に且つ揺動可能に前記ベース部材に保持する第１の保持機構と、
自身の中心軸線周りに回転可能に設けられ、外周部に前記第１の内歯より少ない歯数の第１の外歯を有して前記第１の内歯歯車に噛合し且つ回転中心に対して偏心した円形の偏心凹部を有する第１の外歯歯車と、
前記偏心凹部に、その中心軸線周りに回転可能に受容された外周部及び当該外周部に同軸的に形成された第２の内歯を備えた内周部を有する第２の内歯歯車と、
前記第２の内歯歯車を相対回転不能に且つ揺動可能に前記ベース部材に保持する第２の保持機構と、
自身の中心軸線周りに回転可能に設けられ、外周部に前記第２の内歯より少ない歯数の第２の外歯を有して前記第２の内歯歯車に噛合する第２の外歯歯車とを有する内接式遊星歯車装置。
前記第１の外歯歯車と前記第２の内歯歯車と前記第２の外歯歯車とが同一平面に配置されている請求項４に記載の内接式遊星歯車装置。