JP2002310244A - 同期伝動歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝動構造を工夫することにより、コンパクト
化できるとか、小規模な部品変更によって同期速度の変
更が行えるといった利点を備えた同期伝動歯車装置を提
供する。 【解決手段】 入力軸１の回転動力を分配させて互いに
平行な複数の中間回転体２，２に伝える分配伝動手段ａ
を備えるとともに、それら複数の中間回転体２，２毎
に、該中間回転体２の回転動力を減速して前記中間回転
体２の軸心Ｐと同じ軸心を有する出力軸３に伝達させる
遊星歯車機構ｂを設ける。分配伝動手段ａを内装する分
配ケース８と、遊星歯車機構ｂを内装する減速ケース１
１とを分離及び接合自在であり、それに伴って伝動遮断
及び連結が行われるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単一軸の回転動力
を複数の軸に分配して所定速比で同期伝動させる同期伝
動歯車装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータ軸等の高速回転動力を、複
数の出力軸に分配して減速し、所定速比で同期伝動させ
る同期伝動歯車装置としては、図５に示すように、モー
タＭの出力回転を、先ずギヤ減速機構Ｇを用いて減速
し、それからその減速された動力をギヤ分配伝動機構Ｂ
を介して複数の出力軸ｊ、ｊに伝動する構造が一般的で
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、ギ
ヤ分配伝動機構においては、ギヤ減速機構によって減速
された低速で高トルクの回転動力を複数に分配させるよ
うになるので、ギヤ分配伝動機構２の要素である円筒歯
車や傘歯車、或いはウォーム歯車等の伝動歯車が、高ト
ルクに耐えうるように寸法や重量が大きくなり、結果と
してギヤ分配伝動機構が大型化、重量化する傾向にあっ
た。

【０００４】又、複数の出力軸どうしの同期速度を変更
するには、高トルク伝動を行うギヤ分配伝動機構におけ
る前述の要素を変更する必要があるので、前記伝動歯車
の変更が大袈裟なものになる。つまり、従来の同期伝動
歯車装置では、装置全体として大きくなり易いものであ
ったとともに、同期速度の変更が簡単に行い難いもので
もあり、装置の大きさや融通性の点で改善の余地が残さ
れているように思えるものであった。

【０００５】上記実状に鑑みて本発明の目的は、伝動構
造を工夫することにより、コンパクト化できるとか、小
規模な部品変更によって同期速度の変更が行えるといっ
た利点を備えた同期伝動歯車装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の構成は、同期
伝動歯車装置において、入力軸の回転動力を分配させて
互いに平行な複数の中間回転体に伝える分配伝動手段を
備えるとともに、それら複数の中間回転体毎に、該中間
回転体の回転動力を減速して前記中間回転体の軸心と同
じ軸心を有する出力軸に伝達させる遊星歯車機構を設け
てあることを特徴とする。請求項１の構成によれば、先
に回転動力を複数の中間回転体に分配し、それから遊星
歯車機構によって減速させることになるから、分配伝動
手段では高速低トルクの回転を伝動すれば良いものとな
り、歯車やチェーン等の分配伝動手段における要素とな
る部品は低トルクに耐える小型或いは小規模なもので済
むようになる。そして、中間回転体の回転動力を遊星歯
車機構によって減速させて中間回転体と同軸心の出力軸
に出力させるから、中間回転体と遊星歯車機構と出力軸
とが一直線上に並んだ構造になり、複数の出力軸配置と
分配伝動手段における中間回転体の配置とが一纏めのレ
イアウトで済むようになる。又、遊星歯車機構は、高速
低トルクの回転動力を低速高トルクに減速させる一般的
なもので良く、先に分配伝動手段を設けてことによって
大型化するものではないから、先ず減速させてから分配
させる構造を採る従来の同期伝動歯車装置に比べて、分
配伝動手段が小型化できる分、装置全体としての大きさ
をコンパクトすることが可能になる。

【０００７】請求項２の構成は、請求項１の構成におい
て、複数の遊星歯車機構は、互いに中間回転体の軸方向
に位置ずれする状態に相対配置されていることを特徴と
するものである。請求項２の構成によれば、太陽歯車の
軸心を中心とした円形状に構成される遊星歯車機構を、
互いに中間回転体の軸方向に位置ずれさせて相対配置し
てあるから、遊星歯車に内接咬合するリング歯車等の遊
星歯車機構における最大径を規定する部分どうしの中間
回転体の軸方向位置が一致しないようにして、隣合う遊
星歯車機構どうしを、それらの太陽歯車の軸心どうしを
結ぶ方向にてより接近させることができる。従って、隣
合う遊星歯車機構どうしの中間回転体の軸方向位置が一
致している場合に比べて、隣合う出力時の軸間距離をよ
り接近させることができ、装置としての小型化が可能に
なる。

【０００８】請求項３の構成は、請求項１又は２の構成
において、分配伝動手段は、複数の前記中間回転体毎に
対応してそれら中間回転体に連動連結自在な複数の駆動
側回転体を有し、前記分配伝動手段を覆う分配ケース
と、前記遊星歯車機構を覆う減速ケースとが分離及び接
合自在に構成されるとともに、これら両ケースの接合に
伴って互いに対応する前記中間回転体と前記駆動側回転
体とが連動連結され、かつ、前記両ケースの分離に伴っ
て前記中間回転体と前記駆動側回転体との連動連結が解
除される状態に構成してあることを特徴とするものであ
る。請求項３の構成によれば、分配伝動手段を囲繞する
分配ケースと、遊星歯車機構を囲繞する減速ケースとが
着脱時自在であって、必要に応じて両ケースを分離させ
ることができるから、前記両ケースが一体化されている
場合に比べて、ケース内部の点検・整備等のメンテナン
スが行い易くなる。又、分配伝動手段や遊星歯車機構の
緒元変更を、両ケースを分離させた状態で便利に行うこ
とができるようになるとともに、各ケースや分配伝動手
段又は遊星歯車機構を別のものに取り替える等、構成に
融通が効き易いものとなる。

【０００９】請求項４の構成は、請求項３の構成におい
て、中間回転体が受動側中間軸に、かつ、前記駆動側回
転体が駆動側中間軸に夫々構成されるとともに、前記中
間回転体の軸心方向移動によって前記分配ケースと前記
減速ケースとの分離及び接合が自在に構成されているこ
とを特徴とする。請求項４の構成によれば、分配伝動手
段と遊星歯車機構とを、軸どうしの連結及び解除によっ
て伝動状態と伝動遮断状態とに区別できるようにし、か
つ、中間回転体の軸心方向移動によって両ケースの分離
及び接合が自在であるから、分配ケースと減速ケースの
分離に従って自動的に伝動も絶たれ、両ケースの接合に
従って自動的に伝動状態になる。つまり、両ケースの分
離及び接合操作のみで、分配伝動手段と遊星歯車機構と
の伝動解除及び伝動連結が行えるのである。

【００１０】請求項５の構成は、請求項１〜４の構成に
おいて、複数の前記遊星歯車機構を単一の減速ケースに
よって覆うとともに、前記遊星歯車機構の各々における
リングギヤが前記カバーケースに形成されていることを
特徴とする。請求項５の構成によれば、複数の遊星歯車
機構が単一の減速ケースに内装されることになり、各遊
星歯車機構毎にケースを設ける場合に比べて、隣合う遊
星歯車機構どうしをより接近させることができ、出力軸
のスパンの縮小化が促進できるとか、装置としての大き
さを小型化することが可能になる。又、部品点数を削減
できるとともに、それによってコストダウンを図ること
も可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に同期伝動歯車装置の構造を
示す展開図が、図２に減速ケースの正面図が夫々示され
ている。この同期伝動歯車装置Ａは、電動モータやエン
ジン等の駆動源に連動連結される入力軸１の高速回転動
力を、分配伝動手段ａによって２本の中間軸２，２に所
定速比（ここでは、１：１）に分配してから、速比が同
じ２段構成の遊星歯車機構ｂによって減速して各々の出
力軸３，３に伝達するように構成されている。

【００１２】分配伝動手段ａは、チェーンやベルト等の
無端回動帯４を介して回転動力が入力される入力軸１
と、２本の駆動側中間軸（駆動側回転体の一例）２ａ，
２ａと、入力軸１に装備された入力平歯車５と、各駆動
側中間軸２ａに装備された受動平歯車６，６と、１個の
中間平歯車７とを分配ケース８に内装して成る歯車伝動
機構に構成されている。入力平歯車５は一方の受動平歯
車６には直接に咬合され、もう一方の受動平歯車６には
中間平歯車７を介して咬合されており、２本の駆動側中
間軸２ａ，２ａは互いに等速で、かつ、逆向きに回転す
るように構成されている。

【００１３】遊星歯車機構ｂは、各中間軸２毎に独立し
て装備されており、各々が第１遊星減速機構９と、第２
遊星減速機構１０とを減速ケース１１に内装して構成さ
れている。第１遊星減速機構９は、駆動側中間軸２ａに
スプラインボス１２を介して連動連結される受動側中間
軸（中間回転体の一例）２ｂと、駆動側中間軸２ａに相
対回動不能に支持された第１リング歯車１３と、受動側
中間軸２ｂに装備された第１入力歯車（太陽歯車）１４
と第１リング歯車１３との双方に咬合する複数の第１遊
星歯車１５と、これら複数の第１遊星歯車１５を回転自
在に支持する第１キャリア１６とから構成されている。

【００１４】第２遊星減速機構１０は、第１キャリア１
６に連動連結される第２入力軸１７と、減速ケース１１
の一部を兼ねる第２リング歯車１８と、第２入力軸１７
に装備された第２入力歯車（太陽歯車）１９と第２リン
グ歯車１８との双方に咬合する複数の第２遊星歯車２０
と、これら複数の第２遊星歯車２０を回転自在に支持す
る第２キャリア２１とから構成されている。そして、第
２キャリア２１の回転動力を、スプライン嵌合構造によ
って大径の出力軸３に伝達するように構成されている。

【００１５】駆動側中間軸２ａと受動側中間軸２ｂとで
成る中間軸２の軸心Ｐは、即ち出力軸３の軸心であり、
互いに平行な２つの出力軸３，３は、互いに逆回転する
減速された等速の回転動力を取出せるようになってい
る。

【００１６】減速ケース１１は、中間軸２の軸方向視で
円形を呈し、入力側ケース部１１ａと、出力側ケース部
１１ｂと、これらの間に介装される第２リング歯車１８
との３部品で構成されている。そして、２組の減速ケー
ス１１，１１を固定して連結一体化する取付けフレーム
２３を設けてあり、この取付けフレーム２３をボルト止
めすること等により、同期伝動歯車装置Ａを装置固定部
（図示省略）に取付けて配置することができるように構
成されている。

【００１７】取付けフレーム２３は、台座２３ａと、取
付プレート部２３ｂと、周縁プレート部２３ｃとから形
成され、入出力ケース部１１ａ，１１ｂ、及び第２リン
グ歯車１８の三者を一体化する連結ボルト２２を用い
て、２組の減速ケース１１，１１の夫々に共締め連結さ
れている。つまり、２個の減速ケース１１，１１は、取
付けフレーム２３を用いて連結することで一体化されて
いる。

【００１８】入力側に１本の入力軸１が、かつ、出力側
に２本の駆動側中間軸２ａ，２ａが突設された状態の分
配ケース８と、減速ケース１１とは、中間軸２の軸心Ｐ
方向の相対移動によって分離及び接合が自在であり、分
配ケース８の出力側フランジ８ｆと、入力側ケース部１
１ａのフランジである入力側フランジ１１ｆとをボルト
連結することにより、分配ケース８と２組の減速ケース
１１，１１とが一体化される。

【００１９】つまり、取付ボルト２４の操作により、分
配ケース８と減速ケース１１とを軸心Ｐ方向に沿って相
対接近移動すれば、受動側中間軸２ｂに装備されたスプ
ラインボス１２と駆動側中間軸２ａとが嵌合して連動連
結されるとともに、分配ケース８と減速ケース１１とを
軸心Ｐ方向に沿って相対分離移動すれば、スプラインボ
ス１２と駆動側中間軸２ａとのスプライン嵌合が離脱さ
れて連動連結が解除されるようになっている（図３参
照）。

【００２０】２本の中間軸２には高速低トルクの回転動
力が伝達されることとなるので、中間平歯車７等の分配
伝動手段ａの各要素は小型のもので済み、分配伝動手段
ａ自体は規模の小さなものとなる。そして、遊星歯車機
構ｂは高速低トルクの回転動力を低速高トルクに減速さ
せるものであって、先ず減速させてから分配させる構造
を採る従来の同期伝動歯車装置における減速機構より規
模が大きくなるものではないから、装置全体としての大
きさをコンパクト化できる利点がある。

【００２１】又、分配伝動手段ａと遊星歯車機構ｂとが
着脱自在であるから、これら両者が一体化されている場
合に比べて、分配伝動手段ａの変速比や回転方向等の変
更、或いは遊星歯車機構ｂの緒元変更といった部分的変
更が行い易く、変更の融通が効いて汎用性に優れるよう
にできる利点も有している。例えば、分配伝動手段ａの
速比変更、遊星歯車機構ｂの一方の遊星歯車機構の最終
段以外の速比変更により、出力軸３，３の同期分配の比
率を簡単に変更することができる。また、分配伝動手段
ａに分配用アイドラ歯車を設け、このアイドラ歯車の有
無により、出力軸３，３の回転方向を同一方向、逆方向
のいずれかにすることに対応できる。

【００２２】〔別実施形態〕 《１》 図４に示すように、複数の遊星歯車機構ｂ、ｂ
が、互いに中間回転体の軸心Ｐ方向に位置ずれする状態
に相対配置された同期伝動歯車装置Ａでも良い。即ち、
一方の中間軸２の長さを延長するとともに、その一方の
遊星歯車機構ｂと分配伝動手段ａとを円筒状等の連結ケ
ース２５を介して連結する構造として、遊星歯車機構ｂ
としての最大径を規定する第２リング歯車１８部分を軸
心Ｐ方向にずらすことにより、軸心Ｐ方向視において遊
星歯車機構ｂ、ｂが互いに入り込む状態としてある。こ
れにより、出力軸３，３の軸間距離をより短くできると
ともに、同期伝動歯車装置Ａとしての幅方向寸法のコン
パクトが可能になる。

【００２３】《２》 受動平歯車６を、これ単品で分配
ケース８に回転自在に軸支させるとともに、第１入力歯
車１４を備えた中間軸２を大きく突設し、分配ケース８
と減速ケース１１との接続操作に伴って、中間軸２と受
動平歯車６とが直接にスプライン嵌合する構造も可能で
ある。この場合は、中間軸２が請求項１に記載の「中間
回転体」に相当し、かつ、受動平歯車６が請求項２に記
載の「駆動側回転体」に相当する。

【００２４】《３》 第１入力歯車１４を、これ単品で
減速ケース１１に回転自在に軸支させるとともに、受動
平歯車６に連動連結された駆動側中間軸２ａを大きく突
設し、分配ケース８と減速ケース１１との接続操作に伴
って、駆動側中間軸２ａと第１入力歯車１４とが直接に
スプライン嵌合する構造も可能であり、この場合は、第
１入力歯車１４が請求項１に記載の「中間回転体」に相
当し、かつ、駆動側中間軸２ａが請求項２に記載の「駆
動側回転体」に相当する。

【００２５】《４》 例えば、分配ケース８が複数の傘
歯車を出力回転体として備え、減速ケース１１の入力回
転体として前記傘歯車に咬合する傘歯車を備え、分配ケ
ース８を減速ケース１１に対する横方向のスライド移動
によって両傘歯車どうしの咬合及び分離がなされる構造
とすることも可能である。

【００２６】《５》 本実施形態においては、２組の減
速ケース１１，１１を別部材の取付けフレーム２３によ
って一体化してあるが、２個の第２リング歯車１８，１
８を有した、又は一体形成された単一の減速ケース１１
に２組の遊星歯車機構ｂを内装する構造としても良い。
この構造では、前述の取付けフレーム２３を省略するこ
とが可能である。

【００２７】《６》 分配伝動手段ａは、チェーン伝動
機構やベルト伝動機構、或いは油圧伝動機構等種々の変
更が可能であり、歯車伝動機構には限らない。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に記載の同期伝動歯車装置で
は、回転動力を複数に分配する分配伝動手段を、減速部
である遊星歯車機構よりも伝動上手側に配置することに
より、必要な機能を備え、かつ、分配後の軸レイアウト
設計が行い易いものとしながら、装置全体のコンパクト
化を図ることができた。

【００２９】請求項２に記載の同期伝動歯車装置では、
遊星歯車機構どうしを中間回転体の軸方向に位置ずれさ
せる工夫により、出力軸の軸間距離を短くできるとか、
それによって装置の幅方向寸法のコンパクト化を可能と
しながら、請求項１の構成による前記効果を奏すること
ができた。

【００３０】請求項３に記載の同期伝動歯車装置では、
分配ケースと減速ケースとを着脱自在に連結させる工夫
により、分配変速比、減速比等の緒元変更やケース変更
等が行い易いものとなり、設計変更の融通性に優れると
ともにメンテナンス性にも優れる合理的なものとしなが
ら、請求項１又は２の構成によるいずれかの前記効果を
奏することができた。

【００３１】請求項４に記載の同期伝動歯車装置では、
請求項３の構成による前記効果を奏するとともに、分配
ケースと減速ケースの接合及び分離操作によって、分配
伝動手段と遊星歯車機構との伝動連結及び伝動解除が一
挙に為される便利なものにできた。

【００３２】請求項５に記載の同期伝動歯車装置では、
請求項１〜４のいずれかの構成による前記効果を奏する
とともに、減速部である複数の遊星歯車機構を１つの減
速ケースに収容させることにより、装置のコンパクト化
やコストダウンが行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】同期伝動歯車装置の構造を示す展開図

【図２】減速ケース及び取付けフレームを示す正面図

【図３】分配ケースと減速ケースとの分離状態を示す概
略図

【図４】遊星歯車機構が軸方向に位置ずれした同期伝動
歯車装置の系統図

【図５】従来の同期伝動歯車装置の概略構成を示すブロ
ック図

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 中間回転体 ２ａ 駆動側回転体 ２ｂ 受動側中間軸 ８ 分配ケース １１ 減速ケース １８ リングギヤ ａ 分配伝動手段 ｂ 遊星歯車機構 Ｐ 中間回転体の軸心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J027 FA18 FA19 FA36 FB40 GB03 GB05 GB10 GC13 GC23 GC26 GC27 GD04 GD08 GD12 GE12 GE27 GE29

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸の回転動力を分配させて互いに平
   行な複数の中間回転体に伝える分配伝動手段を備えると
   ともに、それら複数の中間回転体毎に、該中間回転体の
   回転動力を減速して前記中間回転体の軸心と同じ軸心を
   有する出力軸に伝達させる遊星歯車機構を設けてある同
   期伝動歯車装置。
2. 【請求項２】 複数の前記遊星歯車機構は、互いに前記
   中間回転体の軸方向に位置ずれする状態に相対配置され
   ている請求項１に記載の同期伝動歯車装置。
3. 【請求項３】 前記分配伝動手段は、複数の前記中間回
   転体毎に対応してそれら中間回転体に連動連結自在な複
   数の駆動側回転体を有し、前記分配伝動手段を覆う分配
   ケースと、前記遊星歯車機構を覆う減速ケースとが分離
   及び接合自在に構成されるとともに、これら両ケースの
   接合に伴って互いに対応する前記中間回転体と前記駆動
   側回転体とが連動連結され、かつ、前記両ケースの分離
   に伴って前記中間回転体と前記駆動側回転体との連動連
   結が解除される状態に構成してある請求項１又は２に記
   載の同期伝動歯車装置。
4. 【請求項４】 前記中間回転体が受動側中間軸に、か
   つ、前記駆動側回転体が駆動側中間軸に夫々構成される
   とともに、前記中間回転体の軸心方向移動によって前記
   分配ケースと前記減速ケースとの分離及び接合が自在に
   構成されている請求項３に記載の同期伝動歯車装置。
5. 【請求項５】 複数の前記遊星歯車機構を単一の減速ケ
   ースによって覆うとともに、前記遊星歯車機構の各々に
   おけるリングギヤが前記カバーケースに形成されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の同期伝動歯車装
   置。