CN108474454A - 组合有行星齿轮机构的旋转传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组合有两组行星齿轮机构(M1、M2)的旋转传递装置，其能够实现从输入轴(2)向输出轴(3)的旋转传递的顺畅化和装置的小型化，并将从输出轴(3)输入的逆输入锁止并阻断。在具有输入轴(2)和输出轴(3)的外壳(1)的内部设置有与输入轴(2)相连结且具有圆周壁部(22)的杯状构件，在该圆周壁部(22)的内侧空间部并列地配置有第1行星齿轮机构(M1)和第2行星齿轮机构(M2)。两个行星齿轮机构的行星齿轮作为行星齿轮体(4)一体地结合，沿周向配置多个行星齿轮体(4)，在圆周壁部(22)的顶端固定安装有第1行星齿轮机构(M1)的输入侧的齿轮圈(RGi)，并且在输出轴(3)的顶端固定安装有第2行星齿轮机构(M2)的输出侧太阳齿轮(SGs)。输出侧行星齿轮(PGl)的直径大于输入侧行星齿轮(PGs)的直径，输出侧行星齿轮(PGl)的齿数多于输入侧行星齿轮(PGs)的齿数，从输出轴(3)向输入轴(2)的旋转传递被锁止并阻断。

Description

组合有行星齿轮机构的旋转传递装置

技术领域

本发明涉及一种增减输入轴的转速并将其向输出轴传递的变速器或者将输入轴的旋转反转并向输出轴传递的反转装置等、使用行星齿轮机构来变更输入轴和输出轴之间的动力传递状态的旋转传递装置。

背景技术

在用于驱动机械部件或者作业设备等旋转的动力传递系统中，为了配合被驱动的设备的特性，通常使用用于变更旋转方向、转速的旋转传递装置。对于旋转传递装置而言，存在将输入轴的旋转方向反转并向输出轴传递的旋转方向的反转装置、用于变更输入轴和输出轴之间的转速的变速器等，作为特殊的装置，也有一种被称作锁止式双向离合器的装置，该锁止式双向离合器传递来自输入轴(驱动侧)的正·反旋转的动力，并且来自输出轴(从动侧)的动力传递以不能使输出轴旋转的方式被阻断。锁止式双向离合器例如在与本申请人的发明相关的下述的专利文献1中被公开。

作为旋转传递装置之一的变速器，有一种利用行星齿轮机构的变速器，该行星齿轮机构具有一边在太阳齿轮的周围公转一边自转的行星齿轮和与行星齿轮的外侧部啮合的齿轮圈。作为利用行星齿轮机构的变速器，公知一种组合两组行星齿轮机构来扩大输入轴和输出轴之间的变速比的变速器，在下述的专利文献2中示出一例。

利用图10说明专利文献2所述的行星齿轮式变速器。

如图10的(a)即变速器的整体构造的剖视图所示，该行星齿轮式变速器是将图的右侧的第1行星齿轮机构和左侧的第2行星齿轮机构在轴向上组合而设置成的。第1行星齿轮机构具有与输入轴IS相连的太阳齿轮SG、一边在太阳齿轮SG的周围公转一边自转的第1行星齿轮PG1以及形成有与行星齿轮PG1的外侧部啮合的环状的内齿的第1齿轮圈R1，第1齿轮圈R1以不能旋转的方式被固定。第2行星齿轮机构具有第2行星齿轮PG2和形成有与行星齿轮PG2的外侧部啮合的环状的内齿的第2齿轮圈R2，第2齿轮圈R2与输出轴OS相连结。

在此，第1行星齿轮PG1和第2行星齿轮PG2一体地结合而构成行星齿轮体PB，第1行星齿轮PG1和第2行星齿轮PG2枢转支承于行星载架CA的支承轴SS并以同一转速进行旋转，但第1行星齿轮PG1的直径大于第2行星齿轮PG2的直径，第1行星齿轮PG1的齿数多于第2行星齿轮PG2的齿数。还如图10的(b)即行星载架CA的立体图所示，行星载架CA是利用3根支柱PL将两张圆板DK结合而构成，在支柱PL之间配置能够以支承轴SS为中心进行旋转的3个行星齿轮体PB。

在输入轴IS旋转时，第1行星齿轮PG1一边沿固定的第1齿轮圈R1公转(行星载架CA的旋转)一边自转，第2行星齿轮PG2也以同一转速进行公转和自转。第2行星齿轮PG2的公转和自转使与该第2行星齿轮PG2啮合的第2齿轮圈R2进行旋转，第1齿轮圈R1和第2齿轮圈R2的齿数差设定得较小，因此，输入轴IS的旋转大大地减速并被向输出轴OS传递。

另外，在日本特开平3-168448号公报中记载了这样的传递装置：与图10的行星齿轮式变速器同样地，在使两组行星齿轮机构的各行星齿轮一体地结合的旋转传递装置中，在与输出轴的齿轮圈啮合的行星齿轮的内侧设置有空转的太阳齿轮(空转齿轮)。该传递装置是这样的机构：通过设置空转齿轮来进行行星齿轮与齿轮圈的可靠的啮合，能够防止工作中的多个行星齿轮的位置的变动，并省略了将行星齿轮保持于恒定位置的行星载架。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4850653号公报

专利文献2：日本特开2011-43224号公报

专利文献3：日本特开平3-168448号公报

发明内容

发明要解决的问题

图10所示的旋转传递装置是使用两组行星齿轮机构将输入轴IS的转速降低并向输出轴OS传递的装置，在输入轴IS固定安装有齿数较少并且小径的太阳齿轮，在输出轴OS固定安装有齿数较多并且大径的齿轮圈。输入轴IS的太阳齿轮SG借助大径的第1行星齿轮PG1与固定了的齿轮圈R1啮合，在该旋转传递装置中使用齿轮圈R1和固定安装于输出轴OS的齿轮圈R2这两个齿轮圈。

也就是说，图10所示的旋转传递装置使用一者被固定另一者可动的两个齿轮圈来实现较大的减速比。但是，与外齿齿轮相比，形成有内齿齿轮的齿轮圈难以高精度地加工，此外，由于在轴向上并列设置两个齿轮圈，因此难以缩小轴向的尺寸。减速器等旋转传递装置优选的是小型并进行可靠的工作的装置，特别是在将该旋转传递装置组装入复印机、打印机等办公设备的情况下，需要将轴向和径向的尺寸充分地减小并设置得紧凑。另外，专利文献3的旋转传递装置在省略行星载架这一点上实现了紧凑化，但还是并列设置有两个齿轮圈。

并且，在图10的旋转传递装置中，构成行星齿轮机构的输入轴IS的转速大大地减速并向输出轴OS传递，因此，构成将来自输入轴IS的旋转在接近等速的状态下传递并阻断来自输出轴OS的反方向的动力传递的锁止式双向离合器时具有不恰当的方面。

专利文献1的锁止式双向离合器虽然进行等速的动力传递，但由于利用咬入用的辊，因此构造复杂，且在将该锁止式双向离合器应用于使窗户的遮帘上下运动的升降装置等时，在使遮帘下降时，若输出轴OS的旋转速度比输入轴IS的旋转速度快，则有时因重复辊的咬入和解除导致产生振动、异响。

本发明的课题在于，在组合有两组行星齿轮机构的旋转传递装置中，使装置整体紧凑化，并且解决上述的问题点。

用于解决问题的方案

鉴于上述的课题，本发明在使用两组行星齿轮机构的旋转传递装置中，在具有圆周壁部的杯状构件的内周面设置齿轮圈，使该齿轮圈与输入轴相连结，在杯状构件的内侧空间部收纳有两组行星齿轮机构的行星齿轮和与输出轴相连结的太阳齿轮，从而使装置整体紧凑化，并缩短轴向的尺寸。即，本发明的旋转传递装置的特征在于，

“该旋转传递装置具有能够绕共同的中心轴旋转的输入轴和输出轴，在固定了的外壳的内部设置有两组行星齿轮机构，在该旋转传递装置中，

第1行星齿轮机构具有由与所述输入轴相连结的内齿齿轮构成的齿轮圈、固定于所述外壳的固定侧太阳齿轮、以及与所述齿轮圈和所述固定侧太阳齿轮啮合的输入侧行星齿轮，

第2行星齿轮机构具有与所述输出轴相连结的输出侧太阳齿轮和与所述输出侧太阳齿轮啮合的输出侧行星齿轮，所述输出侧行星齿轮与所述输入侧行星齿轮一同绕所述共同的中心轴公转，并且所述输出侧行星齿轮被设定为直径大于所述输入侧行星齿轮的直径，

所述输入轴具有杯状构件，该杯状构件形成有圆板部和与所述圆板部的外周相连接的圆周壁部，在所述圆周壁部固定安装有所述齿轮圈，并且在所述圆周壁部的内侧空间部收纳有所述固定侧太阳齿轮、所述输入侧行星齿轮以及所述输出侧行星齿轮”。

优选的是，该旋转传递装置的外壳构成为，“所述外壳具有杯状构件，该杯状构件形成有固定圆板部和与所述固定圆板部的外周相连接的固定圆周壁部，在所述固定圆周壁部的内侧空间部收纳有所述输入轴的杯状构件，且在所述固定圆板部设有形成所述固定侧太阳齿轮的毂部，并且，所述输出轴贯穿所述毂部并枢转支承于该毂部”。在该情况下，可以是，“在所述外壳设置护板，该护板用于封闭收纳有所述输入轴的杯状构件的内侧空间部，且在所述输入轴的圆板部与所述护板之间设置有波形弹簧或者滚动推力轴承”。

两组行星齿轮机构的行星齿轮能够构成为，“所述输入侧行星齿轮和所述输出侧行星齿轮一体地结合而形成行星齿轮体，沿周向配置有多个所述行星齿轮体，并且，在所述第2行星齿轮机构设置有从外侧与所述输出侧行星齿轮卡合的空转旋转体”。或者也可以构成为，“设置有能够绕所述共同的旋转轴旋转的行星载架，所述输入侧行星齿轮和所述输出侧行星齿轮以能够旋转的方式枢转支承于所述行星载架，并且，所述输出侧行星齿轮与固定安装于所述输入轴的圆周壁部的所述齿轮圈啮合”。

可以是，第1行星齿轮机构和第2行星齿轮机构的各齿轮设为使变位系数沿轴向连续地变化的锥形齿轮。此外，也可以是，替代各齿轮而采用具有与该齿轮的节圆直径相当的直径的摩擦轮，利用各摩擦轮之间的摩擦力来传递旋转。

并且，可以是，使所述输出轴的端面抵接于所述输入轴的圆板部的、与所述输出轴的端面相对的面，且在相抵接的两个面的中心部设置有能够互相嵌合的截面呈圆形的突起和孔。

发明的效果

在本发明的旋转传递装置中，将绕共同的中心轴旋转的输入轴和输出轴设于固定了的外壳内，在输入轴与输出轴之间设置两组行星齿轮机构。在本发明中，使具有圆板部和圆周壁部的杯状构件连结于输入轴，在圆周壁部设置由内齿齿轮构成的齿轮圈。并且，在杯状构件的圆周壁部的内侧空间部收纳有构成两组行星齿轮机构的行星齿轮、太阳齿轮等全部齿轮、部件。

这样，本发明的旋转传递装置设置有两组行星齿轮机构，但作为齿轮圈，只使用与输入轴相连结的1个齿轮圈，在该齿轮圈的内侧的空间部收纳有两组行星齿轮机构的齿轮、部件。因此，与将两个齿轮圈沿轴向并列设置的、例如图10的旋转传递装置相比，本发明的旋转传递装置的轴向的尺寸较小并且紧凑，制造成本也低。

此外，在本发明的旋转传递装置中，使大径且齿数较多的齿轮圈连结于输入轴，在该齿轮圈与固定侧太阳齿轮之间构成第1行星齿轮机构，使第2行星齿轮机构的太阳齿轮与输出轴相连结。与输出轴的太阳齿轮啮合的输出侧行星齿轮(第2行星齿轮机构的行星齿轮)被设定为直径大于与输入轴的齿轮圈啮合的输入侧行星齿轮(第1行星齿轮机构的行星齿轮)的直径，且该输出侧行星齿轮的齿数多于该输入侧行星齿轮的齿数，两个行星齿轮以绕共同的中心轴公转的方式互相联系。

在将两组行星齿轮机构像上述那样组合并设定了成为构成要素的各齿轮的齿数时，容易使输出轴在旋转速度没有大幅下降的情况下以与输入轴等速(但是旋转方向为相反的方向)或者与输入轴接近的转速进行旋转。并且，由于输入侧行星齿轮的直径小于输入侧行星齿轮的直径，因此在从输出轴侧进行旋转时，该旋转因作用于双方的行星齿轮的力而被锁止，从输出轴向输入轴的动力传递被阻断。该锁止式双向离合器的功能不利用辊的咬入，不会产生异响等。

在技术方案2的发明中，将本发明的旋转传递装置的外壳设为杯状构件，该杯状构件形成有固定圆板部和与该固定圆板部的外周相连接的固定圆周壁部，在该外壳的固定圆周壁部的内侧空间部收纳有输入轴的杯状构件。并且设为这样的结构：在外壳的固定圆板部设置形成固定侧太阳齿轮的毂部，并且输出轴贯穿该毂部并枢转支承于毂部。

在设为这样的构造时，在外壳的固定圆周壁部的内侧空间部收纳有输入轴的杯状构件，容易使形成于该输入轴的杯状构件的齿轮圈与固定侧太阳齿轮啮合，特别是通过输出轴枢转支承于外壳的毂部，能够防止输出轴的倾斜、振动等，能够实现顺畅的旋转传递。

根据技术方案2的发明，在技术方案3的发明中，设置用于封闭外壳的固定圆周壁部的内侧空间部的护板，在该护板与输入轴的圆板部之间设置有波形弹簧或者滚动推力轴承，由此，能够防止输入轴的倾斜等，从这方面来说能够更可靠地进行顺畅的旋转传递。

在权利要求4的发明中，在本发明的旋转传递装置中，输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮一体地结合而形成行星齿轮体，沿周向配置有多个该行星齿轮体，并且，在成为输出侧的第2行星齿轮机构设置有从外侧卡合于输出侧行星齿轮的空转旋转体。也就是说，在本发明的旋转传递装置中，第2行星齿轮机构的输出侧行星齿轮收纳于输入轴的圆周壁部的内侧空间部，但没有配置在一般的行星齿轮机构中使用的齿轮圈。在技术方案4的发明中，在齿轮圈的位置设置空转旋转体，并使该空转旋转体卡合于行星齿轮体。

由此，省略使行星齿轮体相互连结的行星载架(例如图7的CA)，能够缩短旋转传递装置的轴向的长度，能够使装置整体紧凑化。在省略了行星载架的情况下，虽然容易产生多个行星齿轮体的错位，但是在技术方案4的旋转传递装置中，设置有卡合于行星齿轮体的空转旋转体，由此，在装置的工作中不会发生行星齿轮体的轴的倾斜等，能够防止行星齿轮体的齿轮的啮合脱离。其结果是，能够使多个行星齿轮体保持适当的位置。当在空转旋转体形成与行星齿轮体啮合的内齿时，第2行星齿轮机构的输出侧行星齿轮也成为从内外与齿轮啮合的形式，因此能够更可靠地保持位置。

在技术方案4的旋转传递装置中，输出轴的转速No与输入轴的转速Ni之比即变速比(No/Ni)由下式表示。

No/Ni＝(1-(Zf·Zpl/Zo·Zps))/(1+(Zf/Zi))：算式1

在此，

Zi：在第1行星齿轮机构中与输入轴相连结的齿轮圈的齿数

Zo：在第2行星齿轮机构中与输出轴相连结的输出侧太阳齿轮的齿数

Zf：在第1行星齿轮机构中固定了的固定侧太阳齿轮的齿数

Zpl：行星齿轮体的输入侧行星齿轮的齿数

Zps：行星齿轮体的输出侧行星齿轮的齿数

通过变更这些齿数，能够适当设定旋转传递装置的变速比，也能够将变速比设为-1而构成旋转方向反转装置。

与此相对，在技术方案5的发明中，在本发明的旋转传递装置中，设置能够绕共同的旋转轴旋转的行星载架，使输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮分别枢转支承于该行星载架，并且，使输出侧行星齿轮与固定安装于输入轴的圆周壁部的齿轮圈啮合。在该情况下，从输入侧行星齿轮的中心到共同的旋转轴为止的距离成为与从输出侧行星齿轮的中心到共同的旋转轴为止的距离不同的值，此外，固定安装于输入轴的圆周壁部的齿轮圈沿轴向延长，以确保还与输出侧行星齿轮啮合。

在技术方案5的发明中，输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮支承于同一行星载架地进行旋转(自转)，因此在旋转传递装置的工作中不会产生各行星齿轮的相对的错位。并且，输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮能够分别独立地以不同的转速进行自转，因此，变速比的设定的自由度较高，能够容易地设计适合于各种用途的旋转传递装置。

在技术方案5的旋转传递装置中，输出轴的转速No与输入轴的转速Ni之比即变速比(No/Ni)由下式表示。

No/Ni＝(1-(Zf/Zo))/(1+(Zf/Zi))：算式2

在此，

Zi：与输入轴相连结的齿轮圈的齿数

Zo：在第2行星齿轮机构中与输出轴相连结的输出侧太阳齿轮的齿数

Zf：在第1行星齿轮机构中固定了的固定侧太阳齿轮的齿数

通过变更这些齿数，能够适当设定旋转传递装置的变速比，这一点与技术方案4的发明相同，也能够将变速比设为-1而构成旋转方向反转装置。

在技术方案6的发明中，在本发明的旋转传递装置中，将第1行星齿轮机构和第2行星齿轮机构的构成要素即各齿轮设为使变位系数沿轴向连续地变化的锥形齿轮。锥形齿轮本身是公知的构件(例如参照特许第4919701号公报)，是变位系数沿轴向连续地变化的齿轮，各个齿的厚度(周向长度)也在轴向上连续地变化。采用锥形齿轮，利用垫片等调整啮合的两个齿轮的相对的轴向位置，从而能够减少齿之间的空隙，特别是能够可靠地发挥锁止式双向离合器的如下的功能：在从输出轴侧进行旋转时阻断向输入轴的动力传递。

在技术方案7的发明中，在本发明的旋转传递装置中，将第1行星齿轮机构和第2行星齿轮机构的构成要素即各齿轮由具有与该齿轮的节圆直径相当的直径的摩擦轮来代替，利用各摩擦轮之间的摩擦力(牵引力)来传递旋转。在传递基于摩擦力产生的旋转时，摩擦轮彼此被强力地按压，在摩擦轮之间不会产生空隙，因此还是能够可靠地发挥锁止式双向离合器的功能。此外，不必在摩擦轮设置像齿轮那样的齿，因此摩擦轮的直径的选定不受制约，能够自由地设定输入轴与输出轴之间的变速比。

在技术方案8的发明中，在本发明的旋转传递装置中，使输出轴的端面抵接于输入轴的圆板部的、与输出轴的端面相对的面，且在相抵接的两个面的中心部设置有能够互相嵌合的截面呈圆形的突起和孔。由此，能够防止输入轴与输出轴之间的相对的倾斜等，

能够实现顺畅的旋转传递，能够可靠地发挥锁止式双向离合器的功能。

附图说明

图1是表示本发明的旋转传递装置的第1实施例的图。

图2是图1的旋转传递装置的行星齿轮机构等的分解图。

图3是图1的旋转传递装置的外壳等的分解图。

图4是用于说明图1的旋转传递装置的工作的图。

图5是表示图1的第1实施例的旋转传递装置的变形例1的图。

图6是表示图1的第1实施例的旋转传递装置的变形例2的图。

图7是表示图1的第1实施例的旋转传递装置的变形例3的图。

图8是表示本发明的旋转传递装置的第2实施例的图。

图9是图8的旋转传递装置的行星齿轮机构等的分解图。

图10是表示以往的旋转传递装置的一例的图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明在与输入轴相连结的杯状构件的内侧空间部收纳有两组行星齿轮机构的各齿轮等的、本发明的旋转传递装置。首先，在图1示出本发明的第1实施例的整体构造，在图2、图3示出其各部件的分解图。在第1实施例的旋转传递装置中，将输入轴连结于第1行星齿轮机构的齿轮圈，将输出轴连结于第2行星齿轮机构的太阳齿轮，并且使输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮一体地结合并形成行星齿轮体，此外，在行星齿轮体的外侧设置有空转旋转体。

如图1的中央的纵剖视图所示(也参照以单独零件表示各部件的图2、图3)，第1实施例的旋转传递装置是在固定的外壳1的中心部分别配置输入轴2和输出轴3的构造，尽管省略图示，但是输入轴2与马达等的驱动侧相连接(输入轴2的中央的孔的截面为字母D状，马达等的驱动轴以不能相对旋转的方式插入该输入轴2的中央的孔)、输出轴3与升降装置等从动侧相连接。外壳1是具有固定圆板部11和固定圆周壁部12的杯状的部件(参照图2)，形成外壳的一部分的盖体1C压入外壳1的开口侧端部并盖住该开口侧端部，盖体1C兼作贯穿该盖体1C的输入轴2的轴承。

在外壳1的内部，具有能进行自转运动和公转运动的行星齿轮的两组行星齿轮机构沿轴向并列地配置于与输入轴2相连结的、还是杯状的部件(参照图2)的内侧空间部。在图1的第1实施例中，设置有由输入侧的齿轮圈RGi、输入侧行星齿轮PGs以及固定侧太阳齿轮SGi构成的第1行星齿轮机构M1(截面B-B)和由输出侧行星齿轮PGl和输出侧太阳齿轮SGo构成的第2行星齿轮机构M2(截面A-A)。在本发明中，第2行星齿轮机构M2的输出侧行星齿轮PGl的直径大于第1行星齿轮机构M1的输入侧行星齿轮PGs的直径，且第2行星齿轮机构M2的输出侧行星齿轮PGl的齿数多于第1行星齿轮机构M1的输入侧行星齿轮PGs的齿数。

齿数较少的输入侧行星齿轮PGs和齿数较多的输出侧行星齿轮PGl一体地结合而构成行星齿轮体4，在该实施例中，3个行星齿轮体4在周向上等间隔地配置。并且，没有设置使3个行星齿轮体4相互连结的行星载架。像后述那样，从外侧与截面A-A的输出侧行星齿轮PGl啮合的内齿齿轮是形成于空转旋转体5的齿轮，与动力传递无关。

如图2所示，输入轴2是具有圆板部21和圆周壁部22的杯状的旋转构件，在圆周壁部22的顶端嵌入并固定安装有环状圆筒23，该环状圆筒23形成了直径比其外径小的内齿齿轮即输入侧的齿轮圈RGi。在第1行星齿轮机构M1中，输入侧的固定侧太阳齿轮SGi是形成于外壳1的圆板部11的毂部的齿轮，输入侧齿轮圈RGi借助输入侧行星齿轮PGs与输入侧的固定侧太阳齿轮SGi啮合。在该毂部设有承接输出轴3的中央孔13。

在输出轴3的顶端一体地固定安装有第2行星齿轮机构M2的输出侧太阳齿轮SGo，输出侧太阳齿轮SGo在其端面抵接于输入轴2的圆板部21的同时，与行星齿轮体4的输出侧行星齿轮PGl齿轮结合(图1)。行星齿轮体4的输出侧行星齿轮PGl侧的端面也与输入轴2的圆板部21抵接，形成于环状圆筒23的齿轮圈RGi可以说是以跨大径的输出侧行星齿轮PGl的形式与输入侧行星齿轮PGs啮合。行星齿轮体4的输入侧行星齿轮PGs侧的端面与外壳1的圆板部11抵接。

此外，在第2行星齿轮机构M2中，空转旋转体5的内齿齿轮从外侧啮合于与输出侧太阳齿轮SGo齿轮结合的输入侧行星齿轮PGl(图1的截面A-A)。如图3所示，该空转旋转体5是以在其与输入轴2的圆周壁部22之间具有微小的间隙的方式嵌入输入轴2的圆周壁部22的内部的环状构件，输入轴2和输出轴3能够独立地旋转。

利用图4说明图1的第1实施例的旋转传递装置的工作。

如图4的(a)所示，在利用马达等驱动源对输入轴2赋予顺时针方向(从中央的纵剖视图的右方看)的旋转扭矩时，输入侧的齿轮圈RGi与输入轴2以同一转速进行旋转，行星齿轮体4在齿轮圈RGi与固定于外壳1的固定侧太阳齿轮SGi之间一边公转一边自转。并且，行星齿轮体4的公转和自转的速度(转速)由构成第1行星齿轮机构M1的齿轮圈RGi、固定侧太阳齿轮SGi以及输入侧行星齿轮PGs的齿数和输入轴2的转速决定。行星齿轮体4的公转速度与假定行星齿轮体4被行星载架支承时的行星载架的旋转速度相等。

行星齿轮体4的公转和自转驱动在第2行星齿轮机构M2中与输出侧行星齿轮PGl啮合的输出侧太阳齿轮SGo进行旋转，并使与该输出侧太阳齿轮SGo相连结的输出轴3旋转，驱动遮帘的升降装置等从动侧的设备。输出侧太阳齿轮SGo的转速(输出轴3的转速)由行星齿轮体4的公转和自转的转速以及输出侧行星齿轮PGl和输出侧太阳齿轮SGo的齿数决定。

在图1的第1实施例中，各齿轮的齿数被设定为：输入侧的齿轮圈RGi为36，输出侧太阳齿轮SGo为12，固定侧太阳齿轮SGi为18，输出侧行星齿轮PGl为15，输入侧行星齿轮PGs为9。因而，输出轴3的转速No与输入轴2的转速Ni之比即变速比(No/Ni)通过上述的算式1计算为-1。这一点在使输入轴2向逆时针方向旋转时也同样，本发明的第1实施例的旋转传递装置成为将输入轴2的旋转反转并以相同速度向输出轴3传递的旋转方向反转装置。

在图1所示的本发明的旋转传递装置的第1实施例中，省略了在一般的行星齿轮机构中使用的、支承行星齿轮并将行星齿轮相互连结的行星载架，并且，设置有从外侧与行星齿轮体4的输出侧行星齿轮PGl啮合的环状的空转旋转体5。

在不使用行星载架时，轴向的长度变短，能够使装置整体紧凑化，但是，例如有可能因在旋转传递装置的工作中作用于行星齿轮体4的离心力导致行星齿轮体4的轴的倾斜、相互的错位。与此相对，在实施例1的旋转传递装置中，设置有与行星齿轮体4啮合的空转旋转体5，能够防止行星齿轮体4的倾斜等，并能够防止齿轮的啮合脱离。

另外，在图1的实施例中，在空转旋转体5形成有与行星齿轮体4的输出侧行星齿轮PGl啮合的内齿，但即使不设置齿而使输出侧行星齿轮PGl的齿尖在环状的构件的内周面滑动，也能够限制行星齿轮体4的倾斜等。

此外，在图1的实施例中，输入轴2的齿轮圈RGi在其端面抵接于外壳1的固定圆板部11的同时进行旋转，行星齿轮体4在其两端面分别抵接于输入轴2的圆板部21和外壳1的固定圆板部11的同时进行旋转。由此，能够防止各旋转体的轴的倾斜、中心的偏移，能够实现更顺畅的动力传递。

并且，也可以是，在将外壳1的内侧空间部封闭的护板1C与输入轴2的圆板部21的背面之间设置波形弹簧(在周向形成凹凸并在推力方向具有弹性的环状的弹簧)或者具有球等的滚动形的推力轴承，对此省略图示。这样，利用作用于输入轴2的推力，能够确保输入轴2的齿轮圈RGi的端面与外壳1的固定圆板部11的抵接，能够更可靠地进行顺畅的旋转传递。

在第1实施例的旋转传递装置中，如图4的(b)所示，在相反地从输出轴3侧赋予顺时针方向(从中央的纵剖视图的右方看)的旋转扭矩时，输出侧太阳齿轮SGo使力作用于行星齿轮体4的输出侧行星齿轮PGl(截面A-A)，接着，输入侧行星齿轮PGs从固定于外壳1的固定侧太阳齿轮SGi受到反作用力(截面B-B)，行星齿轮体4欲进行公转和自转。但是，作用于输出侧行星齿轮PGl的力F2小于作用于输入侧行星齿轮PGs的反作用力F1(F1>F2)，因此，行星齿轮体4被锁止，输出轴3不能旋转。

从输出轴3侧施加逆时针方向的旋转扭矩时也存在与上述情况相同的情况，本发明的旋转传递装置作为锁止式双向离合器发挥功能。

接着，利用图5～图7说明图1所示的本发明的第1实施例的3个变形例。在图5～图7中，对于与图1的部件等相对应的部件分别标注后缀a、b、c来表示。

图5所示的变形例1采用所谓的锥形齿轮作为第1实施例的第1行星齿轮机构和第2行星齿轮机构的各齿轮，并且，为了调整啮合的齿轮的轴向位置，在输入轴2a的圆板部21a与外壳1a的护板1Ca之间配置了预定厚度的垫片X。如图5下方的行星齿轮体4a的放大图所示，锥形齿轮是变位系数在轴向上连续地变化的齿轮，变更垫片X的厚度，能够调整与输入轴2a的齿轮圈RGia、输出轴3a的输出侧太阳齿轮SGoa啮合的行星齿轮体4a的轴向位置。

变形例1的旋转传递装置的基本的动作、表示变速比的计算式与图1的第1实施例相同。但是，通过调整行星齿轮体4a的轴向位置，能够减少啮合的齿之间的“余隙”即空隙，从而能够可靠地实现锁止式双向离合器的功能。

在图6所示的变形例2中，替代第1实施例的第1行星齿轮机构和第2行星齿轮机构的各齿轮而采用具有与该齿轮的节圆直径相当的直径的摩擦轮，利用摩擦轮之间的摩擦力(牵引力)从输入轴2b向输出轴3b传递旋转。为了防止在摩擦轮之间传递时的打滑，在变形例2中，沿周向配置4个相当于行星齿轮体4的摩擦轮体4b(阶梯辊的形态)，使该摩擦轮体4b的小径部PGsb和大径部PGlb分别压接于输入轴2b的环摩擦轮RGib和输出轴3b的输出侧太阳摩擦轮SGoa，此外，也如图6的下图所示，设置有用于保持摩擦轮体4b的相对位置的行星载架Y。

变形例2的旋转传递装置的基本的动作与图1的第1实施例相同，由于通常齿轮的齿数与其节圆直径成正例，因此，通过将节圆直径作为算式1的齿数代入，能够直接使用图1来计算该变形例2的旋转传递装置的变速比。并且，由于不必在摩擦轮设置如齿轮那样的齿，因此在变形例2的旋转传递装置中，能够自由地设定输入轴2b与输出轴3b之间的变速比，并且，在传递基于摩擦力产生的旋转时不会产生空隙，还是能够可靠地实现锁止式双向离合器的功能。

在图7所示的变形例3中，为了防止在图1的第1实施例的旋转传递装置中输入轴和输出轴的相对倾斜，在该输入轴和输出轴设置能够互相嵌合的截面呈圆形的突起和孔。即，在图7的变形例3中，在输出轴3c的端面的中央形成截面呈圆形的孔3Z，并且在输入轴2c的圆板部21c的与输出轴3c相对的部位设置截面呈圆形的突起2Z，该突起2Z嵌入孔3Z。由此，能够防止旋转传递装置的工作中的输入轴2c与输出轴3c的相对倾斜、芯偏斜，能够可靠地实现锁止式双向离合器等的功能。

接着，对于本发明的旋转传递装置的第2实施例，基于表示其整体构造的图8和表示各部件的分解图的图9进行说明。在这些附图中，对于相当于第1实施例的部件等的部件标注相同的附图标记。

在第2实施例的旋转传递装置中，设置绕共同的旋转轴旋转的行星载架，在该行星载架的两面分别枢转支承直径不同的输入侧行星齿轮和输出侧行星齿轮。并且，将固定安装于输入轴的圆周壁部的齿轮圈沿轴向延长，使输出侧行星齿轮与该齿轮圈啮合来构成第2行星齿轮机构。

如图8的中央的纵剖视图所示(也参照以单独零件表示各部件的图9)，第2实施例的旋转传递装置与第1实施例相同，是在固定的外壳1的中心部分别配置输入轴2和输出轴3的构造，输入轴2与马达等驱动侧相连接，输出轴3与升降装置等从动侧相连接。外壳1是具有固定圆板部和固定圆周壁部的杯状的部件，构成外壳的一部分的盖体1C压入外壳1的开口侧端部并盖住该开口侧端部。

在外壳1的内部，具有能够进行自转运动和公转运动的行星齿轮的第1行星齿轮机构M1(截面B-B)和第2行星齿轮机构M2(截面A-A)还是在杯状的部件(参照图9)即输入轴2的内侧空间部沿轴向并列地配置。在图8的第2实施例中，与输入侧的齿轮圈RGi啮合的小径的输入侧行星齿轮PGs沿周向配置有4个，与输出侧的输出侧太阳齿轮SGo啮合的大径的输出侧行星齿轮PGl配置有3个。

输入侧行星齿轮PGs和输出侧行星齿轮PGl分别枢转支承于绕输入轴2和输出轴3的共同的旋转轴旋转的、圆板状的行星载架6的两面。因而，双方的行星齿轮以同一转速进行公转，但输入侧行星齿轮PGs与输出侧行星齿轮PGl能够以不同的转速进行自转。此外，固定安装于输入轴2的圆周壁部22的齿轮圈RGi为了也与输出侧行星齿轮PGl啮合而沿轴向延长。

在图8的第2实施例的旋转传递装置中，在对输入轴2赋予旋转扭矩时，与图1的第1实施例同样地，输入侧的齿轮圈RGi与输入轴2以同一转速进行旋转，行星载架6以由具有固定侧太阳齿轮SGf的第1行星齿轮机构M1决定的转速进行旋转。行星载架6的旋转驱动在第2行星齿轮机构M2中借助输出侧行星齿轮PGl与齿轮圈RGi啮合的输出侧太阳齿轮SGo进行旋转，并使与该输出侧太阳齿轮SGo相连结的输出轴3旋转。

在图8的第2实施例中，各齿轮的齿数被设定为：输入侧齿轮圈RGi为72，输出侧太阳齿轮SGo为18，固定侧太阳齿轮SGi为48。因而，输出轴3的转速No与输入轴2的转速Ni之比即变速比(No/Ni)通过上述的算式2的式子计算为-1。这样，第2实施例的旋转传递装置也成为将输入轴2的旋转反转并以相同速度向输出轴3传递的旋转方向反转装置。并且，输入侧行星齿轮PGs和输出侧行星齿轮PGl支承于同一行星载架6并独立地旋转，因此，不会产生各行星齿轮的相对的错位，变速比的设定的自由度较高。

在第2实施例的旋转传递装置中也与第1实施例相同地，在从输出轴3侧赋予旋转扭矩时，行星齿轮和行星载架6被锁止，输出轴3不能旋转。并且，在图8的实施例中，为了使该锁止式双向离合器的功能可靠，在护板1C与输入轴2的圆板部的背面之间设置波形弹簧7，并且在行星载架6安装两岔状的C形环，该C形环弹性地夹持外壳1的毂部，并赋予行星载架6阻力。

产业上的可利用性

像以上详述的那样，本发明在使用两组行星齿轮机构的旋转传递装置中，在具有圆周壁部的杯状构件的内周面设置齿轮圈，并使该齿轮圈与输入轴相连结，在杯状构件的内侧空间部收纳行星齿轮机构的行星齿轮和与输出轴相连结的太阳齿轮，从而使装置整体紧凑化。因而，本发明的旋转传递装置在从驱动源传递动力的各种动力传递系统中使用，此外，也能够被用作能防止来自输出轴的逆输入的锁止式的双方离合器。

在上述的实施例中，使输入输出轴与外壳等直接滑动接触，但也能够使滚动轴承介于旋转构件与固定部之间来降低摩擦损失。此外，可以明确的是，也能够如下那样进行配置等来对上述实施例进行各种变形，即：独立地制作齿轮圈等的齿轮部分并将其组装于部件、使没有形成齿的合成树脂制的空转旋转体抵接于行星齿轮的齿尖并在其表面滑动。

附图标记说明

1(1a、1b、1c)、外壳；2(2a、2b、2c)、输入轴；3(3a、3b、3c)、输出轴；4(4a、4c)、行星齿轮体；4b、摩擦轮体；5(5a、5b、5c)、空转旋转体；6、行星载架；RGi、齿轮圈(输入侧的)；SGo、输出侧太阳齿轮；SGi、输入侧太阳齿轮(固定的)；PGs、输入侧行星齿轮；PGl、输出侧行星齿轮；M1、第1行星齿轮机构；M2、第2行星齿轮机构。

Claims (8)

1.一种旋转传递装置，其特征在于，

该旋转传递装置具有能够绕共同的中心轴旋转的输入轴和输出轴，在固定了的外壳的内部设置有两组行星齿轮机构，在该旋转传递装置中，

第1行星齿轮机构具有由与所述输入轴相连结的内齿齿轮构成的齿轮圈、固定于所述外壳的固定侧太阳齿轮、以及与所述齿轮圈和所述固定侧太阳齿轮啮合的输入侧行星齿轮，

第2行星齿轮机构具有与所述输出轴相连结的输出侧太阳齿轮和与所述输出侧太阳齿轮啮合的输出侧行星齿轮，所述输出侧行星齿轮与所述输入侧行星齿轮一同绕所述共同的中心轴公转，并且所述输出侧行星齿轮被设定为直径大于所述输入侧行星齿轮的直径，

所述输入轴具有杯状构件，该杯状构件形成有圆板部和与所述圆板部的外周相连接的圆周壁部，在所述圆周壁部固定安装有所述齿轮圈，并且在所述圆周壁部的内侧空间部收纳有所述固定侧太阳齿轮、所述输入侧行星齿轮以及所述输出侧行星齿轮。

2.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其中，

所述外壳具有杯状构件，该杯状构件形成有固定圆板部和与所述固定圆板部的外周相连接的固定圆周壁部，在所述固定圆周壁部的内侧空间部收纳有所述输入轴的杯状构件，且在所述固定圆板部设有形成所述固定侧太阳齿轮的毂部，并且，所述输出轴贯穿所述毂部并枢转支承于该毂部。

3.根据权利要求2所述的旋转传递装置，其中，

在所述外壳设置有护板，该护板用于封闭收纳有所述输入轴的杯状构件的内侧空间部，且在所述输入轴的圆板部与所述护板之间设置有波形弹簧或者滚动推力轴承。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转传递装置，其中，

所述输入侧行星齿轮和所述输出侧行星齿轮一体地结合而形成行星齿轮体，沿周向配置有多个所述行星齿轮体，

而且，在所述第2行星齿轮机构设置有从外侧与所述输出侧行星齿轮卡合的空转旋转体。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转传递装置，其中，

设置有能够绕所述共同的旋转轴旋转的行星载架，所述输入侧行星齿轮和所述输出侧行星齿轮以能够旋转的方式枢转支承于所述行星载架，

而且，所述输出侧行星齿轮与固定安装于所述输入轴的圆周壁部的所述齿轮圈啮合。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转传递装置，其中，

所述第1行星齿轮机构和所述第2行星齿轮机构的各齿轮是使变位系数沿轴向连续地变化的锥形齿轮。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转传递装置，其中，

所述第1行星齿轮机构和所述第2行星齿轮机构的各齿轮被具有与该齿轮的节圆直径相当的直径的摩擦轮代替，利用各摩擦轮之间的摩擦力来传递旋转。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转传递装置，其中，

所述输出轴的端面抵接于所述输入轴的圆板部的、与所述输出轴的端面相对的面，且在相抵接的两个面的中心部设有能够互相嵌合的截面呈圆形的突起和孔。