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公開番号2024173083
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091209
出願日2023-06-01
発明の名称不思議歯車機構及び減速機
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F16H 1/46 20060101AFI20241205BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】軽量化が図られ、耐久性にも優れた、不思議歯車機構及び減速機を提供することを目的とする。
【解決手段】上記目的を達成するべく、本発明は、外周面に歯を持ち、動力を入力する太陽歯車10と、前記太陽歯車と外接して噛み合う歯を外周面に持ち、前記太陽歯車の周りを回りながら、動力を可道内歯車へと伝達する2つ以上(図1では3つ)の遊星歯車20と、前記遊星歯車20を支持するキャリア21と、前記遊星歯車20と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、前記遊星歯車から伝達された動力を外部へと伝達する筒状の可動内歯車30と、前記遊星歯車と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、回転しない筒状の固定内歯車40と、を備え、前記遊星歯車20と、前記太陽歯車10、前記可動内歯車30及び前記固定内歯車40とが、それぞれ異なる材料から構成されることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外周面に歯を持ち、動力を入力する太陽歯車と、
前記太陽歯車と外接して噛み合う歯を外周面に持ち、前記太陽歯車の周りを回りながら、動力を可道内歯車へと伝達する２つ以上の遊星歯車と、
前記遊星歯車を支持するキャリアと、
前記遊星歯車と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、前記遊星歯車から伝達された動力を外部へと伝達する筒状の可動内歯車と、
前記遊星歯車と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、回転しない筒状の固定内歯車と、
を備えた不思議歯車機構であって、
前記遊星歯車と、前記太陽歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車とが、それぞれ異なる材料から構成されることを特徴とする、不思議歯車機構。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車のうちの少なくとも１つが、ポリアミド樹脂組成物から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の不思議歯車機構。
【請求項３】
前記ポリアミド樹脂組成物が、ポリアミド６６及び炭素繊維を含むことを特徴とする、請求項２に記載の不思議歯車機構。
【請求項４】
前記ポリアミド樹脂組成物が、摺動化剤を含むことを特徴とする、請求項３に記載の不思議歯車機構。
【請求項５】
前記ポリアミド樹脂組成物が、半芳香族ポリアミドを含むことを特徴とする、請求項２に記載の不思議歯車機構。
【請求項６】
前記ポリアミド樹脂組成物が、炭素繊維及び摺動化剤のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする、請求項５に記載の不思議歯車機構。
【請求項７】
前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車のうちの少なくとも１つが、ポリアセタール樹脂組成物から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の不思議歯車機構。
【請求項８】
少なくとも前記太陽歯車が、前記ポリアミド樹脂組成物から構成されることを特徴とする、請求項２に記載の不思議歯車機構。
【請求項９】
前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車が、いずれも樹脂組成物から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の不思議歯車機構。
【請求項１０】
前記太陽歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車が、いずれもポリアミド樹脂組成物から構成され、前記遊星歯車が、ポリアセタール樹脂組成物から構成されることを特徴とする、請求項１に記載の不思議歯車機構。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化が図られ、耐久性にも優れた、不思議歯車機構及び減速機に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
太陽歯車を入力とし、遊星歯車を介して歯数の異なる内歯を有する固定歯車と可動歯車とに噛合わせ、その可動歯車軸の回転を出力とする減速機構は、不思議歯車機構として知られている。
【０００３】
近年、協働ロボット分野の発展に伴い、減速機の小型化軽量化需要が高まっており、減速機部品についても、小型化及び軽量化が求められている。その中で、上述した不思議歯車機構は高い減速率を有することから、減速機の小型化に適した機構であるといえる。
また、減速機の構成材料を樹脂とすることにより、従来の金属製部品から成る減速機よりも高精度且つ軽量化させる技術も知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開２０２０／１１６３７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の中で挙げられているような樹脂化された歯車部品は、樹脂の種類によっては、強度や耐摩耗等の耐久性の面で金属部品に劣り、歯車機構の強度と摺動性とは、トレードオフ関係にあった。
特に、不思議歯車機構については、高トルク下で長時間運転に供されることも多く、軽量化だけでなく、高い耐久性についても実現できる技術の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、軽量化が図られ、耐久性にも優れた、不思議歯車機構及び減速機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】
【０００７】
本発明者らは、外周面に歯を持ち、動力を入力する太陽歯車と、前記太陽歯車と外接して噛み合う歯を外周面に持ち、前記太陽歯車の周りを回りながら、動力を可道内歯車へと伝達する２つ以上の遊星歯車と、前記遊星歯車を支持するキャリアと、前記遊星歯車と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、前記遊星歯車から伝達された動力を外部へと伝達する筒状の可動内歯車と、前記遊星歯車と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、回転しない筒状の固定内歯車と、を備えた不思議歯車機構について、上記課題を解決するべく検討を行った結果、接触する歯車同士、より具体的には、前記遊星歯車と、前記太陽歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車とを、それぞれ異なる材料から構成することによって、小型化及び軽量化だけでなく、優れた強度や耐摩耗性を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、以上の知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下の通りである。
１．外周面に歯を持ち、動力を入力する太陽歯車と、
前記太陽歯車と外接して噛み合う歯を外周面に持ち、前記太陽歯車の周りを回りながら、動力を可道内歯車へと伝達する２つ以上の遊星歯車と、
前記遊星歯車を支持するキャリアと、
前記遊星歯車と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、前記遊星歯車から伝達された動力を外部へと伝達する筒状の可動内歯車と、
前記遊星歯車と外接して噛み合う歯を内周面に持ち、回転しない筒状の固定内歯車と、
を備えた不思議歯車機構であって、
前記遊星歯車と、前記太陽歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車とが、それぞれ異なる材料から構成されることを特徴とする、不思議歯車機構。
２．前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車のうちの少なくとも１つが、ポリアミド樹脂組成物から構成されることを特徴とする、上記１に記載の不思議歯車機構。
３．前記ポリアミド樹脂組成物が、ポリアミド６６及び炭素繊維を含むことを特徴とする、上記２に記載の不思議歯車機構。
４．前記ポリアミド樹脂組成物が、摺動化剤を含むことを特徴とする、上記３に記載の不思議歯車機構。
５．前記ポリアミド樹脂組成物が、半芳香族ポリアミドを含むことを特徴とする、上記２に記載の不思議歯車機構。
６．前記ポリアミド樹脂組成物が、炭素繊維及び摺動化剤のうちの少なくとも一種を含むことを特徴とする、上記５に記載の不思議歯車機構。
７．前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車のうちの少なくとも１つが、ポリアセタール樹脂組成物から構成されることを特徴とする、上記１～６のいずれかに記載の不思議歯車機構。
８．少なくとも前記太陽歯車が、前記ポリアミド樹脂組成物から構成されることを特徴とする、上記２～７のいずれかに記載の不思議歯車機構。
９．前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車が、いずれも樹脂組成物から構成されることを特徴とする、上記１～８のいずれかに記載の不思議歯車機構。
１０．前記太陽歯車、前記可動内歯車及び前記固定内歯車が、いずれもポリアミド樹脂組成物から構成され、前記遊星歯車が、ポリアセタール樹脂組成物から構成されることを特徴とする、上記１に記載の不思議歯車機構。
１１．上記１～１０のいずれか１項に記載の不思議歯車機構を含むことを特徴とする、減速機。
１２．ロボットに使用されることを特徴とする、上記１１に記載の減速機。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軽量化が図られ、耐久性にも優れた、不思議歯車機構及び減速機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の不思議歯車機構の一実施形態について、模式的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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