JP2008032142A - Driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は駆動装置に関するものであり、詳しくは、複数の回転動力を出力できる駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a drive device, and more particularly to a drive device that can output a plurality of rotational powers.
単一の回転動力源を用いて複数の並列的に存在する負荷を駆動する構成としては、回転動力源の駆動軸から複数の歯車列を並列的に分岐させ、各歯車列の出力力歯車または出力軸によって各負荷を駆動する構成が用いられることがある。しかしながらこのような構成によれば、ある一つの出力歯車または出力軸に大きな負荷が掛かって回転が停止すると、回転動力源の駆動軸もロックして回転を停止し、その結果他の出力歯車または出力軸への回転動力の伝達も停止する。 As a configuration for driving a plurality of parallel loads using a single rotational power source, a plurality of gear trains are branched in parallel from the drive shaft of the rotational power source, and an output force gear of each gear train or A configuration in which each load is driven by an output shaft may be used. However, according to such a configuration, when a large load is applied to one output gear or output shaft and the rotation stops, the drive shaft of the rotational power source is also locked and the rotation is stopped. As a result, another output gear or Transmission of rotational power to the output shaft is also stopped.
ある特定の出力歯車または出力軸に大きな負荷が掛かって回転が停止した場合でも、他の出力歯車または出力軸の回転が停止することなく回転動力を出力できる構成としては、駆動軸から各出力歯車または各出力軸に至るまでの間にフリクション機構を設ける構成が挙げられる。しかしながらフリクション機構を設ける構成では、摩擦抵抗によって動力の伝達効率が低下する。このため、出力歯車または出力軸の出力トルクを確保するためには、大きな出力も回転動力源が必要となり、この結果装置の大型化や価格の上昇を招くおそれがある。 As a configuration that can output rotational power without stopping the rotation of other output gears or output shafts even when rotation is stopped due to a large load on a specific output gear or output shaft, each output gear from the drive shaft Or the structure which provides a friction mechanism before reaching each output shaft is mentioned. However, in the configuration in which the friction mechanism is provided, power transmission efficiency is reduced due to frictional resistance. For this reason, in order to ensure the output torque of the output gear or the output shaft, a large output requires a rotational power source, which may result in an increase in the size and cost of the device.
そこで、回転動力源から出力歯車または出力軸までの間に複数の差動機構を設け、回転動力源がの回転動力を差動機構によって分配する構成が提案されている。たとえば特許文献1には、ベベルギアを用いた差動機構によって単一の回転動力を複数の回転動力に分岐し、分岐した複数の回転動力を駆動軸に同軸に配設される複数の出力軸に伝達する構成が開示されている。このほかこの特許文献1には、結合遊星歯車装置を用いて、単一の回転動力源を複数の回転動力に分岐し、分岐した複数の回転動力を駆動軸と同軸に配設される複数の出力軸に伝達する構成も開示されている。 Therefore, a configuration has been proposed in which a plurality of differential mechanisms are provided between the rotational power source and the output gear or output shaft, and the rotational power from the rotational power source is distributed by the differential mechanism. For example, in Patent Document 1, a single rotational power is branched into a plurality of rotational powers by a differential mechanism using a bevel gear, and the branched rotational powers are arranged on a plurality of output shafts arranged coaxially with a drive shaft. A communication configuration is disclosed. In addition, this Patent Document 1 uses a coupled planetary gear device to branch a single rotational power source into a plurality of rotational powers, and the plurality of branched rotational powers are arranged coaxially with the drive shaft. A configuration for transmitting to the output shaft is also disclosed.
このような構成によれば、ある出力歯車または出力軸に大きな負荷が掛かって回転できなくなった場合でも、駆動軸は回転を継続することができる。このため他の出力歯車または出力軸に対しては回転動力の伝達を継続できる。 According to such a configuration, even when a large load is applied to a certain output gear or output shaft and the rotation cannot be performed, the drive shaft can continue to rotate. For this reason, transmission of rotational power can be continued with respect to another output gear or an output shaft.
しかしながら、ベベルギアを用いた差動機構は構造が複雑となり、駆動軸および出力軸方向の長さ寸法が大きくなる。また、結合遊星歯車装置を用いる構成も、駆動軸および出力軸方向の長さ寸法が大きくなる。このため、装置の小型化が困難である。さらに、多くの種類の歯車が必要となるため、部品コストの増加を招くおそれがある。 However, the differential mechanism using the bevel gear has a complicated structure, and the length in the direction of the drive shaft and the output shaft increases. Further, the configuration using the coupled planetary gear device also increases the length in the direction of the drive shaft and the output shaft. For this reason, it is difficult to reduce the size of the apparatus. Furthermore, since many types of gears are required, there is a risk of increasing the component cost.
また、駆動装置が一つの回転動力源から二つの回転動力を出力する構成においては、通常、一方から回転動力の出力がある場合には他方からも回転動力が出力され、一方が回転動力を出力しない場合には他方も回転動力を出力しない。 In a configuration in which the drive device outputs two rotational powers from one rotational power source, when there is rotational power output from one, the rotational power is also output from the other, and one outputs rotational power. If not, the other will not output rotational power.
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、小型化を図ることができる駆動装置を提供すること、または構造を単純化できる駆動装置を提供すること、または部品の種類もしくは部品点数を減らすことができる駆動装置を提供すること、または回転動力の出力系統を2系統備え、回転動力源がある方向の回転動力を発生させる場合には両方の出力系統から回転動力を出力し、他の方向の回転動力を発生させる場合には一方の出力系統のみから回転動力を出力できる駆動装置を提供することである。 In view of the above circumstances, the problem to be solved by the present invention is to provide a driving device that can be reduced in size, to provide a driving device that can simplify the structure, or to determine the type or number of components. Providing a drive device that can be reduced, or providing two rotational power output systems, and when generating rotational power in a certain direction, the rotational power is output from both output systems, In the case of generating rotational power in a direction, a drive device that can output rotational power from only one output system is provided.
前記課題を解決するため、本発明は、駆動源と該駆動源からの駆動力が伝達歯車を介して出力部に伝達される駆動装置において、前記伝達歯車は互いに連動し、前段に配設された前段歯車と後段に配設された後段歯車とを有し、前記出力部は前記前段歯車から駆動力が伝達される一方の出力部と前記後段歯車からの駆動力が伝達される他方の出力部とからなり、前記後段歯車は前記前段歯車により駆動される原動歯車と、該原動歯車に一方向クラッチを介して連結された従動歯車とからなり、前記後段歯車は前記前段歯車により駆動される原動歯車と該原動歯車に一方向クラッチを介して連結された従動歯車とからなり、前記前段歯車の正回転により前記原動歯車に伝達された駆動力が一方向クラッチを介して前記従動歯車に伝達され、前記一方の出力部および前記他方の出力部に伝達され、前記前段歯車の逆回転により前記原動歯車に伝達された駆動力が一方向クラッチにより切断されて一方の出力部に」のみ伝達されることを要旨とするものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a driving source and a driving device in which a driving force from the driving source is transmitted to an output unit via a transmission gear. A front gear and a rear gear disposed in the rear stage, and the output section has one output section to which driving force is transmitted from the front stage gear and the other output to which driving power is transmitted from the rear gear. The rear gear is composed of a driving gear driven by the front gear and a driven gear connected to the driving gear via a one-way clutch, and the rear gear is driven by the front gear. A driving gear coupled to the driving gear via a one-way clutch, and a driving force transmitted to the driving gear by forward rotation of the front gear is transmitted to the driven gear via a one-way clutch. And said The driving force transmitted to the other output unit and the other output unit and transmitted to the driving gear by the reverse rotation of the front gear is disconnected by the one-way clutch and transmitted only to one output unit. It is a summary.
ここで、前段歯車の逆回転により前記従動歯車の回転軌跡内に侵入して、該従動歯車と前記原動歯車との供回りを阻止する阻止部材を有することが好ましい。 Here, it is preferable to have a blocking member that enters the rotation locus of the driven gear by reverse rotation of the front gear and prevents the driven gear and the driving gear from rotating.
さらに、前記阻止部材はその回転中心が前記前段歯車と同軸状に形成され、かつ前記阻止部材の回転中心の近傍が軸方向において前記前段歯車と当接し、フリクションによって供回り可能に構成され、前記阻止部材は前記前段歯車の正回転により前記従動歯車の回転軌跡外に進出するとともに、前記前段歯車の逆回転により前記従動歯車の回転軌跡内に侵入して該従動歯車と前記原動歯車との供回りを阻止する構成とすることが好ましい。 The rotation center of the blocking member is formed coaxially with the front gear, and the vicinity of the rotation center of the blocking member is in contact with the front gear in the axial direction and can be rotated by friction. The blocking member advances out of the rotation locus of the driven gear by the forward rotation of the front gear, and enters the rotation locus of the driven gear by the reverse rotation of the front gear and provides the driven gear and the driving gear. It is preferable to have a configuration that prevents rotation.
前記伝達歯車は前記駆動源と前記前段歯車との間に遊星歯車機構を有し、該遊星歯車機構は太陽歯車と該太陽歯車と噛合した遊星歯を回転自在に支持する遊星歯車支持歯車と、前記遊星歯車と噛合した内歯歯車とにより構成され、前記太陽歯車、前記遊星歯車支持歯車および前記内歯歯車のいずれか一つを前記駆動源の駆動力が入力される入力歯車とし、該入力歯車を除く前記太陽歯車、前記遊星歯車支持歯車および前記リング歯車のいずれか二つが前記前段歯車より後段側が二系列形成された一方の前段歯車および他方の前段歯車にそれぞれ連結されていることが好ましい。 The transmission gear has a planetary gear mechanism between the drive source and the front gear, and the planetary gear mechanism is a planetary gear support gear that rotatably supports a sun gear and planet gears meshed with the sun gear; An internal gear meshed with the planetary gear, and any one of the sun gear, the planetary gear support gear, and the internal gear is an input gear to which a driving force of the drive source is input, and the input It is preferable that any two of the sun gear, the planetary gear support gear, and the ring gear except for the gears are respectively connected to one front gear and the other front gear that are formed in two lines on the rear side from the front gear. .
前記前段歯車より後段側が二系列形成されたそれぞれの前段歯車および前記後段歯車は同軸状に配設されていることが好ましい。 It is preferable that the front gear and the rear gear, which are formed in two lines on the rear side from the front gear, are arranged coaxially.
本発明によれば、前段側歯車が正回転するときには、前段側歯車から外部に回転動力が出力されるとともに、前段側歯車から後段側歯車の原動歯車に伝達された回転動力は、一方向クラッチを介して後段側歯車の従動歯車に伝達され、外部に出力される。前段側歯車が逆回転するときには、前段側歯車から外部に回転動力が出力されるが、前段側歯車から後段側歯車の原動歯車に逆回転の回転動力が伝達されると、一方向クラッチは後段側歯車の従動歯車に回転動力を伝達せず、後段側歯車は外部に回転動力を出力しない。このように、前段側歯車が正回転するときには前段側歯車と後段側歯車の両方から回転動力を出力し、前段側歯車が逆回転するときには前段側歯車のみが回転動力を出力し、後段側歯車は回転動力を出力しないようにできる。そして、回転動力源から一系列の輪列でこのような動作を実現することができ、駆動装置の小型化や構造の単純化を図ることができる。 According to the present invention, when the front gear rotates in the forward direction, rotational power is output from the front gear to the outside, and the rotational power transmitted from the front gear to the driving gear of the rear gear is a one-way clutch. Is transmitted to the driven gear of the rear stage side gear via the, and output to the outside. When the front gear rotates in the reverse direction, rotational power is output to the outside from the front gear, but when the reverse rotational power is transmitted from the front gear to the driving gear of the rear gear, the one-way clutch is Rotational power is not transmitted to the driven gear of the side gear, and the rear stage side gear does not output rotational power to the outside. Thus, when the front stage side gear rotates in the forward direction, rotational power is output from both the front stage side gear and the rear stage side gear, and when the front stage side gear rotates in reverse, only the front stage side gear outputs rotational power, and the rear stage side gear. Can be configured not to output rotational power. And such operation | movement can be implement | achieved with a train of trains from a rotational power source, and size reduction of a drive device and simplification of a structure can be achieved.
以下に、本発明の各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第一実施形態にかかる駆動装置の構成を、模式的に示した分解斜視図(一部に部分断面図を含む)である。なお、この図1においては、ケーシングは省略してある。 FIG. 1 is an exploded perspective view (partially including a partial cross-sectional view) schematically showing the configuration of the drive device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the casing is omitted.
第一実施形態にかかる駆動装置1aは、回転動力源11と、第一の伝達歯車13と、前段側歯車201と、後段側歯車202と、爪車16と、カギ17とを備える。前段側歯車201は、前段側原動歯車141と、前段側従動歯車151と、中間伝達歯車143とを備える。後段側歯車202は、後段側原動歯車142と、一方向クラッチ機構18と、後段側従動歯車152とを備える。
The
この第一実施形態にかかる駆動装置1aは、回転動力源11から出力される単一の回転動力を二つの回転動力に分岐し、分岐した二つの回転動力のそれぞれを、前段側従動歯車151と後段側従動歯車152のそれぞれを介して外部に出力できる。
The
第一実施形態にかかる駆動装置1aにおける回転動力の伝達経路について簡単に説明すると、回転動力源11の回転動力は、第一の伝達歯車13から前段側原動歯車141に伝達される。前段側原動歯車141に伝達される回転動力は、前段側従動歯車151と、前段側原動歯車141に一体に形成される中間伝達歯車143のそれぞれに伝達される。中間伝達歯車143に伝達される回転動力は、後段側原動歯車142と一方向クラッチ機構18を介して後段側従動歯車152に伝達される。
The transmission path of the rotational power in the
前段側従動歯車151の回転の向きは、回転動力源11の回転動力の回転の向きに応じて定まる。すなわち、前段側従動歯車151は、回転動力源11の回転動力の回転の向きに応じて、正回転と逆回転のいずれの回転動力も出力できる。これに対して後段側従動歯車152は、一方向クラッチ機構18と、爪車16と、カギ17とにより、ある特定の向きの回転の回転動力は出力できるが、当該ある特定の向きと反対向きの回転の回転動力は出力しない。
The direction of rotation of the front driven
したがって第一実施形態にかかる駆動装置1aは、回転動力源11がある特定の向きの回転の回転動力を発生させる場合には、前段側従動歯車151と後段側従動歯車152は、それぞれ回転動力源11の回転動力の回転の向きに応じた回転動力を出力する。前段側従動歯車151と後段側従動歯車152の回転速度の比は、中間伝達歯車143と後段側原動歯車142の歯数の比によって定まる。
Accordingly, when the
そして回転動力源11が、前記ある特定の向きとは反対向きに回転する回転動力を発生させる場合には、前段側従動歯車151のみが逆回転の回転動力を出力し、後段側従動歯車152は回転動力を出力しない。
When the
なお、以下説明の便宜上、前段側従動歯車151と後段側従動歯車152の両方が回転動力を出力できる場合における各歯車13,141,142,151,152および回転動力源11の回転動力の回転の向きを「正回転」と称する。また、その反対向きの回転であって、前段側従動歯車151のみが回転動力を出力できる場合における各歯車13,141,142,151および回転動力源11の回転動力の回転の向きを「逆回転」と称する。
For convenience of explanation below, the rotational power of the rotational power of the
すなわち、回転動力源11が正回転の回転動力を発生させると、前段側従動歯車151と後段側従動歯車152のそれぞれは正回転の回転動力を外部に出力でき、回転動力源11が逆回転の回転動力を発生させると、前段側従動歯車151が逆回転の回転動力を外部に出力し、後段側従動歯車152は回転動力を出力しない。
That is, when the
図1においては、各歯車13,141,142,151,152について矢印a,c,e,g,iが示す回転の向きが正回転であり、矢印b,d,f,h,jが示す回転の向きが逆回転である。
In FIG. 1, the rotation directions indicated by the arrows a, c, e, g, and i for the
第一実施形態にかかる駆動装置1aの具体的な構成は、次のとおりである。
The specific configuration of the
回転動力源11には、公知の各種回転動力源が適用できる。たとえばサーボモータなど、公知の各種電動機が適用できる。回転動力源11の回転軸12(第一実施形態にかかる駆動装置1aにおいては原動軸となる)には、第一の伝達歯車13が設けられる。この第一の伝達歯車13には、平行軸歯車(平行な二次区間で回転運動を伝達する歯車をいう。以下同じ。)または円筒歯車(ピッチ円直径が回転軸方向に沿って変化しない歯車をいう。以下同じ。)が適用できる。たとえば、平歯車などが適用できる。
Various known rotational power sources can be applied to the
前段側歯車201の前段側原動歯車141と、中間伝達歯車143と、前段側従動歯車151とは、一体に回転できるように構成される。具体的には次のような構成を有する。前段側原動歯車141の一方の端面(図1においては右奧を向く端面)に、中間伝達歯車143が一体的に設けられる。また、他方の端面(図1においては左前を向く端面)には、嵌合孔1411が形成される。たとえば前段側原動歯車141と中間伝達歯車143とが樹脂成形されるものであれば、これらを一体に成形する構成が適用できる。
The front-
前段側従動歯車151は、一方の端面(図1においては右奧を向く端面)に嵌合突起1511が設けられる。そしてこの嵌合突起1511が、前段側原動歯車141の端面に設けられる嵌合孔1411に嵌合する。これにより前段側原動歯車141と中間伝達歯車143と前段側従動歯車151とは、同軸に一体に回転できる。そして、前段側原動歯車141は、第一の伝達歯車13と噛合しており、第一の伝達歯車13から回転動力の伝達を受けることができる。このように、前段側原動歯車141と中間伝達歯車143と前段側従動歯車151は、前段側原動歯車141を駆動歯車とし、中間伝達歯車143および前段側従動歯車151を従動歯車とする複合歯車を構成する。
The front-side driven
前段側原動歯車141と中間伝達歯車143と前段側従動歯車151との共通の中心軸と、回転動力源11の回転軸12とは、平行に設定される。そして前段側原動歯車141と中間伝達歯車143には、平行軸歯車または円筒歯車が適用できる。前段側従動歯車151の種類や構成は、この前段側従動歯車151から動力の伝達を受ける側の構成に応じて適宜設定される。
A common central axis of the front-
後段側原動歯車142には、平行軸歯車または円筒歯車が適用できる。この後段側原動歯車142は中間伝達歯車143と噛合しており、中間伝達歯車143から回転動力の伝達を受けることができる。後段側従動歯車152の構成は、この後段側従動歯車152から動力の伝達を受ける側の構成に応じて適宜設定される。そして中間伝達歯車142と後段側従動歯車152とは同軸に配設され、一方向クラッチ機構18により接続される。
A parallel shaft gear or a cylindrical gear can be applied to the
一方向クラッチ機構18の構成は次のとおりである。一方向クラッチ機構18は、後段側原動歯車142に設けられる駆動軸183と、後段側従動歯車152に設けられる被動軸184と、コイルバネ181とを備える。
The configuration of the one-way
駆動軸183は、後段側原動歯車142の一方の端面から回転軸方向に突出する円筒状の中空軸に形成される。そしてこの駆動軸183には、スリット182が設けられる。コイルバネ181は、駆動軸183の内部に遊挿可能な径に形成され、コイルバネ181の一端には係合部1811が設けられる。この係合部1811は、たとえばコイルバネ181を形成する線材の一端が、外側に向かって曲げ起こされる構成を有する。被動軸184は、後段側従動歯車152の一方端面から回転軸方向に突出する円柱状の軸であり、コイルバネ181の内側に遊挿可能な径に形成される。
The
そして、駆動軸183の内部にコイルバネ181が遊挿され、さらにコイルバネ181の内側に被動軸184が遊挿される。コイルバネ181が駆動軸183の内部に遊挿されると、コイルバネ181の係合部1811が駆動軸183に設けられるスリット182に係合する。このため、コイルバネ181は駆動軸183の内部で回転できない。
The
駆動軸183がある特定の向きに回転すると(図1においては矢印gの向き。すなわち正回転)、コイルバネ181の内周面と被動軸184の外周面との間の摩擦によって、コイルバネ181を形成する線材に円周方向の張力がかかり、コイルバネ181の径が小さくなる。そしてコイルバネ181が被動軸184を締め付け、この締め付けによる摩擦力によって被動軸184は駆動軸183と一体に回転する。
When the
一方、駆動軸183が前記ある特定の向きとは反対向きに回転すると(矢印hの向き。すなわち逆回転)、コイルバネ181の径は拡大する。このため、コイルバネ181と被動軸184との間の摩擦力が小さくなり、コイルバネ181は被動軸184の外周面上を空回りしやすくなる。
On the other hand, when the
後段側従動歯車152の一方の端面(前記被動軸184が設けられない側の端面であることが好ましい)には、この後段側従動歯車152に一体に回転する爪車16が設けられる。たとえば後段側従動歯車152が樹脂成形されるものであれば、後段側従動歯車152とこの爪車16と被動軸184とを一体に成形する構成が適用できる。この爪車16の外周には、円周方向に沿って凹凸する鋸歯状の爪が設けられる。
On one end surface of the rear side driven gear 152 (preferably the end surface on which the driven
カギ17は略棒状の部材であり、その先端には爪車16の外周面の爪に係合できる係合部173aが設けられる。カギ17の基端部は、前段側従動歯車151の回転中心と同軸またはほぼ同軸に回転(または揺動)可能に支持される。そしてこのカギ17の基端部は、ワッシャ171およびバネ172などによって、前段側従動歯車151の一方の端面(図1に示すように、嵌合突起1511が設けられない側の端面であることが好ましい)に付勢された状態で接触する。
The key 17 is a substantially rod-shaped member, and an
なお、カギ17の基端部が前段側従動歯車151の端面に付勢して接触する構成であればよく、前記構成に限定されるものではない。たとえばスプリングワッシャを用いる構成、板バネを用いる構成、ゴムなどの弾性体を用いる構成などであってもよく、また、ケーシング(図示せず)に弾性押圧片を設ける構成であってもよい。
The base end portion of the key 17 may be configured to urge and contact the end surface of the front driven
したがって、カギ17の回転が妨げられない状態においては、カギ17は前段側従動歯車151の端面との間の摩擦力によって、前段側従動歯車151と一体に回転する。反対に、カギ17の回転が妨げられる状態(たとえばカギ17に外力が加わった状態や、カギ17が何らかの部材に当接している状態など)においては、カギ17は回転しないが、カギ17と前段側従動歯車151との間の滑りよって前段側従動歯車151は回転できる。
Therefore, in a state where the rotation of the key 17 is not hindered, the key 17 rotates integrally with the front-stage driven
このような一方向クラッチ機構18と爪車16とカギ17によれば、前段側従動歯車151が正回転すると、カギ17の係合部173aは爪車16から遠ざかる向きに移動する。カギ17の係合部173aと爪車16の爪とが係合していた場合には、カギ17の係合部173aは爪車16の外周面によって爪車16の回転軌跡内から押し出され、る。そしてこの係合が解除される。このため第二出力歯車152は、カギ17に阻止されることなく回転(正回転)することができる。そして、コイルバネ181の内周面と被動軸184の外周面との間の摩擦によって、被動軸184は駆動軸183と一体に回転する。したがって、後段側原動歯車142に伝達された回転動力は、一方向クラッチ機構18を介して後段側従動歯車152に伝達される。
According to the one-way
一方、前段側従動歯車151が逆回転する場合には、カギ17が回転してその係合部173aが爪車16の回転軌跡内に侵入し、爪車16の爪と係合する。このため、後段側従動歯車152はカギ17によって逆回転が阻止される。そして、後段側原動歯車142が逆回転する場合には、コイルバネ181と被動軸184との間の摩擦力が小さくなる。したがって、この場合には駆動軸183およびコイルバネ181は被動軸184上を空回りし、後段側従動歯車152は回転(逆回転)しない。したがって後段側原動歯車142に伝達された回転動力は後段側従動歯車152には伝達されない。
On the other hand, when the front-stage driven
このような一方向クラッチ機構18と爪車16とカギ17を適用すると、小型で簡単な構成で確実に一方向のみの回転動力を伝達できる。なお、この爪16とカギ17が設けられる位置は、前記位置に限定されるものではない。前記動作を行うことができるのであれば、設置位置は限定されない。また、後段側原動歯車142と後段側従動歯車152との間に設けられる一方向クラッチ機構18は、前記構成に限定されるものではなく、公知の各種一方向クラッチが適用できる。たとえばラチェットクラッチやころ入りクラッチなどの非逆転クラッチなどであってもよい。要は、後段側原動歯車142が正回転する場合には、後段側原動歯車142から後段側従動歯車152に回転動力を伝達でき、逆回転する場合には、後段側原動歯車142から後段側従動歯車152に回転動力を伝達しない構成であればよい。
When such a one-way
このような構成の第一実施形態にかかる駆動装置1aの動作は次のとおりである。
The operation of the
回転動力源11の回転動力は、第一の伝達歯車13を介して前段側原動歯車141に伝達される。そして前段側原動歯車141から前段側従動歯車151と中間伝達歯車143とに伝達される。前段側従動歯車151に伝達される回転動力は外部に出力できる。中間伝達歯車143に伝達される回転動力は、さらに後段側歯車202の後段側原動歯車142に伝達される。
The rotational power of the
図2は、第一実施形態にかかる駆動装置1aの動作を模式的に示した平面図である。詳しくは、図2(a)は、前段側従動歯車151と後段側従動歯車152とが正回転している状態を示し、図2(b)は、前段側従動歯車151が逆回転し、後段側従動歯車152が停止している状態を示す。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the operation of the
回転動力源11が正回転の回転動力を発生させると、前段側従動歯車151には正回転の回転動力が伝達される。したがって、前段側従動歯車151は正回転の回転動力を外部に出力できる。
When the
図2(a)に示すように、前段側従動歯車151が正回転(図においては矢印eの向きに回転)すると、カギ17が前段側従動歯車151の端面との摩擦力によって一体に回転し、係合部173aが爪車16から離れる向きに移動する。このため、カギ17の係合部173aが爪車16の回転軌跡内から外に出て、カギ17の係合部173aが爪車16の回転に干渉しなくなる。
As shown in FIG. 2A, when the front driven
また、前記のとおり回転動力源11の正回転の回転動力が後段側原動歯車142に伝達され、後段側原動歯車142が正回転すると、一方向クラッチ機構18は、中間伝達歯車173aと後段側従動歯車152とを回転動力を伝達可能に接続する。したがって後段側従動歯車152は正回転(図中においては矢印iの向きに回転)し、正回転の回転動力を外部に出力できる。
Further, as described above, when the rotational power of the positive rotation of the
なお、前記のとおりカギ17の係合部173aが爪車16の爪に係合している状態で爪車16が正回転すると、カギ17の係合部173aは爪車16の外周面によってその回転軌跡内から押し出される。したがって、カギ17の係合部173aが前段側従動歯車151と一体に回転して爪車16から離れなくとも、爪車16(および後段側従動歯車152)は、カギ17の係合部173aにより回転が阻害されることはない。
As described above, when the
このように、回転動力源11が正回転の回転動力を発生させる場合には、前段側従動歯車151と後段側従動歯車152は、それぞれ正回転の回転動力を外部に出力できる。
Thus, when the
図2(b)に示すように、回転動力源11が逆回転の回転動力を発生させると、前段側従動歯車151に逆回転の回転動力が伝達される。したがって前段側従動歯車151は、逆回転(図においては矢印fの向きの回転)の回転動力を外部に出力できる。一方、回転動力源11が逆回転の回転動力を発生させ、後段側原動歯車142が逆回転する場合には、一方向クラッチ機構18におけるコイルバネ181と被動軸184との摩擦力が小さくなる。そして前段側従動歯車151が逆回転すると、カギ17が前段側従動歯車151と一体的に正回転し、係合部173aが爪車16の回転軌跡内に侵入して爪と係合する。この結果、爪車16および後段側従動歯車152は、逆回転できなくなる。
As shown in FIG. 2B, when the
このように、回転動力源11が逆回転の回転動力を発生させる場合には、前段側従動歯車151は逆回転の回転動力を外部に出力できる。しかしながら後段側従動歯車152は回転せず、逆回転の回転動力を外部に出力しない。そしてカギ17の係合部173aが爪車16の爪に係合し、爪車16をロックする。したがって、後段側従動歯車152を逆回転させるような力が外部から加わったとしても、後段側従動歯車152は逆回転できない。
Thus, when the
以上説明したとおり、第一実施形態にかかる駆動装置1aは、回転動力源11がある特定の向きの回転の回転動力を発生させる場合には、前段側従動歯車151と後段側従動歯車152は、回転動力源11の回転動力の回転の向きに応じ、所定の回転数比を有する回転動力を出力できる。そして回転動力源11が前記ある特定の向きと反対向きの回転の回転動力を生成する場合には、前段側従動歯車151は前記ある特定の向きと反対向きの回転動力を出力し、後段側従動歯車152は回転動力を出力しない。この場合、外部から後段側従動歯車152に力が加わっても、後段側従動歯車152が前記ある向きと反対向きに回転することがない。
As described above, the
なお、第一実施形態においては、後段側従動歯車152の逆回転を阻止する構成として、爪車16とカギ17を用いる構成を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。そこで爪車を用いない構成について説明する。図3は、爪車を用いない駆動装置の要部の構成を模式的に示した外観斜視図である。なお、前記駆動装置と共通の部分には同じ符号を付して用い、説明は省略する。
In the first embodiment, the configuration using the
図3に示すように、この駆動装置1bのカギ17の先端には係合部173bが形成される。この係合部173bは、後段側従動歯車152の外周面、すなわち歯に係合できる。そして前段側従動歯車151が逆回転すると、カギ17が前段側従動歯車151と一体に回り、係合部173bが後段側従動歯車152の歯に係合する。この結果後段側従動歯車152は回転できなくなる。
As shown in FIG. 3, an engaging
このような構成であっても、前記同様の作用効果を奏することができる。 Even if it is such a structure, there can exist an effect similar to the above-mentioned.
次に、本発明の第二実施形態について説明する。図4は、本発明の第二実施形態にかかる駆動装置が備える歯車列の構成を模式的に示した平面図である。第二実施形態にかかる駆動装置5は、回転動力源51と、第二の伝達歯車52と、四個の伝達歯車531,532,533,534と、差動機構54と、第一の出力機構55と、第二の出力機構56とを備える。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a plan view schematically showing a configuration of a gear train included in the drive device according to the second embodiment of the present invention. The
差動機構54は、回転動力源51の単一の回転動力を二つの回転動力に分岐する。第一の出力機構55と第二の出力機構56は、差動機構54が分岐した二つの回転動力のそれぞれから、さらに二つずつの回転動力に分岐する。これら第一の出力機構55と第二の出力機構56は、それぞれ前記第一実施形態にかかる駆動装置1aから回転動力源11および第一の伝達歯車13を除いたものと同様の構成の歯車列を備える。なお、この図4中においては、第一の出力機構55と第二の出力機構56が備える爪車やカギは省略してある。
The
このように第二実施形態にかかる駆動装置5は、回転動力源51の単一の回転動力を四つの回転動力に分岐できる。そして四つの回転動力のうちの二つは、第一の出力機構55と第二の出力機構56のそれぞれに伝達される回転動力の回転の向きに応じて正逆両方の回転動力を出力でき、他の二つは、ある一方の回転の向きの回転動力を出力し、反対向きの回転動力は出力しない。
Thus, the
なお以下の説明において、第一の出力機構55と第二の出力機構56を構成する各要素および各部材の名称は、前記第一実施形態にかかる駆動装置1aの対応する各要素または各部材の名称を用いるものとする。
In the following description, the names of the elements and members constituting the
第二実施形態にかかる駆動装置5の回転動力源51には、各種電動機など、公知の各種回転動力源が適用できる。たとえば各種サーボモータなどが適用できる。この回転動力源51の回転軸57には、第二の伝達歯車52が設けられる。
Various known rotational power sources such as various electric motors can be applied to the
第二の伝達歯車52は第三の伝達歯車531と噛合する。また、第三の伝達歯車531と第四の伝達歯車532とは一体に回転できるように構成され、共通の中心軸535により回転自在に支持される。そして第四の伝達歯車532は第五の伝達歯車533と噛合し、第五の伝達歯車533はさらに差動機構54の入力歯車541と噛合する。
The
このように、回転動力源51の回転動力は、第二の伝達歯車52と、第三の伝達歯車531と、第四の伝達歯車532と、第五の伝達歯車533とを介して、差動機構54の入力歯車541に伝達される。そして第三の伝達歯車531と、第四の伝達歯車532と、第五の伝達歯車533とによって、差動機構54の入力歯車541に伝達される回転動力の回転速度が調整される。また、回転動力源51の回転軸57と差動機構54の中心軸542の距離が調整できる。
Thus, the rotational power of the
回転動力源51の回転軸57と、第三の伝達歯車531および第四の伝達歯車532の中心軸535と、第五の伝達歯車533の中心軸(図略)と、差動機構54の中心軸542とは、互いに平行に設定される。そして、第二の伝達歯車52、第三の伝達歯車531、第四の伝達歯車532、第五の伝達歯車533、差動機構54の入力歯車541には、いずれも平歯車などの平行軸歯車または円筒歯車が適用される。
The
差動機構54は、入力歯車541と、遊星歯車機構と、二組の出力歯車547,548とを備える。以下、説明の便宜上、差動機構54の二組の出力歯車の一方を「第一の中間出力歯車547」と称し、他方を「第二の中間出力歯車548」と称する。
The
差動機構54は、遊星歯車機構によって、入力歯車541に伝達された回転動力を二つの回転動力に分岐できる。そして、分岐した二つの回転動力の一方を第一の中間出力歯車547に伝達でき、他方を第二の中間出力歯車548に伝達できる。
The
遊星歯車機構は、太陽歯車543と、複数の遊星歯車544と、遊星歯車キャリア545と、内歯歯車546とを備える。太陽歯車543は、入力歯車541と一体に回転するように構成される。遊星歯車544は太陽歯車543と噛合しており、遊星歯車キャリア545により回転自在に支持される。遊星歯車キャリア545は、第一の中間出力歯車547と一体に回転するように構成される。また、内歯歯車546は遊星歯車544と噛合しており、第二の中間出力歯車548と一体に回転するように構成される。
The planetary gear mechanism includes a
入力歯車541と、太陽歯車543と、遊星歯車キャリア545と、第一の中間出力歯車547とは、共通の中心軸542によりそれぞれ回転自在に支持される。また、内歯歯車546と第二の中間出力歯車548とは、入力歯車541および/または太陽歯車543に回転自在に支持され、入力歯車541および太陽歯車543と同心に回転できる。
The
このような構成の差動機構54の動作は次のとおりである。入力歯車541に回転動力が伝達されると、太陽歯車543が入力歯車541と一体に回転する。太陽歯車543の回転によって、遊星歯車544が自転および/または太陽歯車543の周囲を公転する。そして遊星歯車キャリア545が遊星歯車544の公転と一体に回転し、第一の中間出力歯車547は遊星歯車キャリア545に一体に回転する。
The operation of the
また、内歯歯車546は遊星歯車544の自転および/または公転にともなって回転し、第二の中間出力歯車548は内歯歯車546と一体に回転する。
Further, the
このように差動機構54は、入力歯車541に伝達された回転動力を二つの回転動力に分岐し、分岐した二つの回転動力の一方を第一の中間出力歯車547に伝達でき、他方を第二の中間出力歯車548に伝達できる。
Thus, the
差動機構54の第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548のそれぞれの回転速度と伝達されるトルクは、第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548のそれぞれに掛かる負荷に応じて自動的に変化する。そして、第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548の一方に大きな負荷が掛かって回転が停止した場合には、その分のトルクが他方に伝達される。この結果、第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548の一方が停止しても、他方の回転は停止することなく回転動力の伝達を継続できる。
The rotational speeds and transmitted torques of the first
たとえば、第一の中間出力歯車547に掛かる負荷が大きくなると、負荷の増加量に応じて第一の中間出力歯車547の回転速度、すなわち遊星歯車544の公転速度が小さくなる。そして公転速度の変化量に応じて自転速度が大きくなる。この結果、太陽歯車543から第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548に伝達される回転動力は、第一の中間出力歯車547に伝達される割合が小さくなり、第二の中間出力歯車548に伝達される割合が大きくなる。
For example, when the load applied to the first
一方、第二の中間出力歯車548に掛かる負荷が大きくなると、この負荷の増加量に応じて第二の中間出力歯車548の回転速度、すなわち内歯歯車546の回転速度が小さくなる。そして、内歯歯車546に回転速度が小さくなるような負荷が掛かったとしても、遊星歯車544は自転速度および/または公転速度が変化して公転を継続するから、第一の中間出力歯車547は回転を継続できる。この場合には、太陽歯車543から第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548に伝達される回転動力は、第一の中間出力歯車547に伝達される割合が大きくなり、第二の中間出力歯車548に伝達される割合が小さくなる。
On the other hand, when the load applied to the second
第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548に掛かる負荷の変化に伴うそれぞれの回転速度の変化は、太陽歯車543、遊星歯車544、遊星歯車キャリア545および内歯歯車546のそれぞれに掛かる力と反力とに応じて自動的に定まる。このため、第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548のそれぞれに掛かる負荷に応じて、自動的に最適な回転動力の伝達が行われる。
Changes in the respective rotational speeds accompanying changes in the loads applied to the first
第一の中間出力歯車547は第一の出力機構55の前段側原動歯車551と噛合する。第二の中間出力歯車は第六の伝達歯車534と噛合し、第六の伝達歯車534はさらに第二の出力機構56の前段側原動歯車561と噛合する。したがって、差動機構54が分岐した二つの回転動力の一方は、第一の中間出力歯車547から第一の出力機構55の前段側原動歯車551に伝達される。また他方は、第二の中間出力歯車548から第六の伝達歯車534を介して第二の出力機構56の前段側原動歯車561に伝達される。
The first
第六の伝達歯車534は、第二の中間出力歯車548から第二の出力機構56の前段側原動歯車561に伝達される回転動力の回転の向きと回転速度とを調整する。差動機構54においては、遊星歯車544の公転の向きおよび公転速度と、内歯歯車546の回転の向きおよび回転速度とが互いに異なる場合が生じ得る。その結果、第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548の回転の向きと回転速度とが互いに異なることがある。
The
そこで、第二の中間出力歯車548と第二の出力機構56の前段側原動歯車561との間に第六の伝達歯車534を介在させ、第二の出力機構56の前段側原動歯車561に伝達する回転動力の回転の向きと回転速度とを調整する。そして、第一の出力機構55の前段側原動歯車551と第二の出力機構56の前段側原動歯車561のそれぞれに、回転の向きが同じで回転速度が等しい、またはほぼ等しい回転動力を伝達できるようにする。
Therefore, a
また第六の伝達歯車534は、第二の中間出力歯車548と第二の出力機構56の前段側原動歯車561との軸間距離を調整する機能も有する。すなわち第六の伝達歯車534を介在させることにより、第一の出力機構55の前段側原動歯車551と第二の出力機構56の前段側原動歯車561とを同軸に配設することができる。
The
なお、図4に示す第二実施形態にかかる駆動装置5は、第二の中間出力歯車548と第二の出力機構56の前段側原動歯車561との間に一枚の歯車(すなわち第六の伝達歯車534)が介在する構成を有するが、第二の中間出力歯車548と第二の出力機構56の前段側原動歯車561との間に介在する歯車の枚数や構成は限定されるものではない。たとえば、回転速度を調整するために、互いに異なる歯数の歯車からなる複合歯車を配設し、この複合歯車の一方を第二の中間出力歯車548に噛合させ、他方を第二の出力機構56の前段側原動歯車561に噛合させる構成であってもよい。
Note that the
第一の出力機構55と第二の出力機構56のそれぞれの構成は、第一実施形態にかかる駆動装置1aから回転動力源11および第一の伝達歯車13を除いた構成とほぼ同じである。すなわち、第一の出力機構55と第二の出力機構56は、それぞれ、前段側原動歯車551,561と、中間伝達歯車553,563と、後段側原動歯車552,562と、前段側従動歯車555,565と、後段側従動歯車556,566と、一方向クラッチ機構554,564とを備える。また図示しないが、カギと、爪車とを備える。
Each structure of the
すなわち、第一実施形態にかかる駆動装置1aにおいては、前段側原動歯車141が第一の伝達歯車13と噛合して回転動力の伝達を受けるのに対し(図1参照)、第二実施形態にかかる駆動装置5の第一の出力機構55と第二の出力機構56は、それぞれ差動機構54の第一の中間出力歯車547と第六の伝達歯車534に噛合して回転動力の伝達を受けるように構成される。したがって、第一の出力機構55と第二の出力機構56の詳細な説明は省略する。
That is, in the
そして、回転動力源51が正回転の回転動力を発生させる場合には、第一の出力機構55と第二の出力機構56のそれぞれの前段側従動歯車555,565と後段側従動歯車556,566とから、それぞれ二つずつ合計四つの正回転の回転動力を外部に出力できる。一方、回転動力源51が逆回転の回転動力を発生させる場合には、第一の出力機構55と第二の出力機構56のそれぞれの前段側従動歯車555,565は、逆回転の回転動力を外部に出力でき、後段側従動歯車556,566は回転しない。
When the
回転動力源51の回転軸57、差動機構54の中心軸542と、第一の出力機構55と第二の出力機構56のそれぞれが備える各歯車の中心軸、第三〜第六の伝達歯車531〜534の中心軸は、互いに平行に配設される。したがって、第二の伝達歯車52、第三〜第六の伝達歯車531〜534、差動機構54、第一の出力機構55および第二の出力機構56が備える歯車には、平歯車などの平行軸歯車や円筒歯車が適用できる。
The
そして前記各中心軸を平行に配設することにより、回転動力源51と、第三〜第六の伝達歯車531〜534と、差動機構54と、第一の出力機構55および第二の出力機構56とを並列的に配設できる。さらに第二実施形態にかかる駆動装置5の歯車列を構成する各歯車には、いずれも平歯車などの円筒歯車または平行軸歯車が適用できる。したがって、第二実施形態にかかる駆動装置5の各中心軸方向寸法の短縮化を図ることができる。
By arranging the central axes in parallel, the
第一の出力機構55の前段側従動歯車555または後段側従動歯車556にかかる負荷が変化すると、この変化に応じて差動機構54の第一の中間出力歯車547に掛かる負荷が変化する。第二の出力機構56の前段側従動歯車565または後段側従動歯車566に掛かる負荷が変化すると、この変化に応じて第二の中間出力歯車548に掛かる負荷が変化する。そして差動機構54は、前記のとおり第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548に掛かる負荷の変化に応じて、自動的に最適な回転動力の分配を行う。
When the load applied to the front-stage driven
具体的には、第一の出力機構55の前段側従動歯車555と後段側従動歯車556の少なくとも一方に大きな負荷がかかった場合には、第一の中間出力歯車547に大きな負荷がかかり、第一の中間出力歯車547の回転速度が低下する。このため、第一の出力機構55の前段側従動歯車555と後段側従動歯車556とは、回転速度比を一定に維持しつつ回転速度が低下する。
Specifically, when a large load is applied to at least one of the front driven
第一の出力機構55の前段側従動歯車555と後段側従動歯車556の少なくとも一方にさらに大きな負荷がかかって回転が停止した場合には、第一の中間出力歯車547の回転が停止し、第一の出力機構55の前段側従動歯車555と後段側従動歯車556の双方の回転が停止する。
When at least one of the front-stage driven
そして差動機構54は、第一の中間出力歯車547の回転速度が低下した分または停止した分の回転動力を自動的に第二の中間出力歯車548に分配する。このため、第二の中間出力歯車548に伝達される回転動力の割合が大きくなり、結果として第二の出力機構56の前段側従動歯車565と後段側従動歯車566に伝達される回転動力が大きくなる。
The
第二の出力機構56の前段側従動歯車565と後段側従動歯車566の少なくとも一方に大きな負荷がかかって回転速度が減少した場合、または回転が停止した場合も同様である。すなわち、第二の出力機構56の前段側従動歯車565と後段側従動歯車566に掛かる負荷により回転数が減少または停止した分の回転動力は、差動機構54により第一の中間出力歯車547に振り向けられ、その結果、第一の出力機構55の前段側従動歯車555と後段側従動歯車556に伝達される回転動力が大きくなる。
The same applies when a large load is applied to at least one of the front side driven
このように、第一の出力機構55または第二の出力機構56の前段側従動歯車555,565と後段側従動歯車556,566のいずれかに大きな負荷がかかった場合であっても、差動機構54によって自動的に分配される回転動力の大きさが調整される。また、第一の出力機構55と第二の出力機構56の一方の前段側従動歯車555,565または後段側従動歯車556,566の回転が停止しても、他方は回転動力の出力を継続することができる。したがって、第一の出力機構55または第二の出力機構56の前段側従動歯車555,565と後段側従動歯車556,566の少なくとも一方に大きな負荷がかかった場合でも、第二実施形態にかかる駆動装置5が全体として回転動力を出力できなくなることや、出力が低下することを防止できる。
As described above, even when a large load is applied to any of the front-side driven
次に、第二実施形態にかかる駆動装置5の具体的な構成について説明する。図5は、第二実施形態にかかる駆動装置5の要部の構成を模式的に示した分解斜視図(一部に部分断面図を含む)、図6および図7は駆動装置5の断面図である。図6(a)、図7(a)は回転動力源51から第一の出力機構にかけての構成を示し、図6(b)、図7(b)は回転動力源51から第二の出力機構にかけての構成を示す。なお、図5においてはケーシング8を省略してある。
Next, a specific configuration of the
図5〜図7に示すように、回転動力源51の回転軸57には第二の伝達歯車52が設けられ、この第二の伝達歯車52が第三の伝達歯車531と噛合する。図5においては、回転動力源51としてサーボモータが適用される構成を示す。
As shown in FIG. 5 to FIG. 7, the
第三の伝達歯車531と第四の伝達歯車532は、互いに歯数が異なる歯車が軸線方向に一体に結合した構造を有し(換言すると、第三の伝達歯車531と第四の伝達歯車532は、第三の伝達歯車531を駆動歯車とし、第四の伝達歯車532を従動歯車とする複合歯車を構成し)、共通の中心軸535により一体に回転可能に支持される。この第三の伝達歯車531と第四の伝達歯車532は、たとえば樹脂材料によって一体に形成される構成が適用できる。
The
第四の伝達歯車532は第五の伝達歯車533と噛合する。第五の伝達歯車533は中心軸536により回転自在に支持されており、さらに差動機構54の入力歯車541と噛合する。
The
入力歯車541は略円盤形状を有し、その片側端面には中心軸542の方向に沿って突出する略円筒形状の突起部5411が設けられる。そしてこの突起部5411の先端には太陽歯車543が設けられる。換言すると、差動機構54の入力歯車541と太陽歯車543とは、入力歯車541を駆動歯車とし、太陽歯車543を従動歯車とする複合歯車を構成する。また、この入力歯車541と太陽歯車543には、中心軸542を遊挿可能な軸孔が形成される。この入力歯車541と太陽歯車543とは、たとえば樹脂材料によって一体に形成される構成が適用できる。
The
内歯歯車546はリング状または軸線方向の長さが短い円筒形状に形成される。また、第二の中間出力歯車548は円盤形状に形成される。そして内歯歯車546と第二の中間出力歯車548とが一体的に結合する構造を備える。したがって内歯歯車546と第二の中間出力歯車548とは、全体として円盤の片側表面の外周縁に沿って円周状の立壁が設けられる形状を有する。そしてこの立壁の内周面の先端近傍に歯が設けられて内歯歯車546を構成する。また、前記立壁の基端部側の外周面に歯が設けられて第二の中間出力歯車548を構成する。
The
この内歯歯車546と第二の中間出力歯車548の中心には、入力歯車541の突起部5411を遊挿可能な貫通孔が形成される。この内歯歯車546と第二の中間出力歯車548とは、たとえば樹脂材料により一体に形成される構成が適用できる。
At the center of the
遊星歯車544は円盤形状もしくは円柱形状を有し、その中心には軸孔が形成される。図5に示す第二実施形態にかかる駆動装置5は、三個の遊星歯車544を備えるが、その数は限定されるものではない。
The
第一の中間出力歯車547は、開口した円盤状に形成される。遊星歯車キャリア545は、底の浅い円筒容器状に形成される(a矢視図参照。a矢視図は、遊星歯車544と遊星歯車キャリア545とを矢印aの向きから見た図である)。そして円筒容器の底面内側に相当する部位には、遊星歯車544を回転可能に支持する中心軸5451が設けられる。
The first
第一の中間出力歯車547と遊星歯車キャリア545とは、一体に結合する構成を有する。すなわち全体としてこの結合体は、底の浅い円筒容器状の形状を有する。そして、円筒容器の側壁に相当する部位の開口部近傍の外周面に歯が設けられて第一の中間出力歯車547を構成する。また、容器の底面に相当する部位が遊星歯車キャリア545として機能する。また、円筒容器の底面に相当する部位には、入力歯車541と太陽歯車543の結合体との共通の中心軸542を遊挿可能な軸孔が形成される。
The first
第一の中間出力歯車547と遊星歯車キャリア545とは、たとえば樹脂材料によって一体に形成される構成が適用できる。
The first
また、入力歯車541と太陽歯車543との中心軸542と、第五の伝達歯車533の中心軸536とは、互いに平行に設定される。
Further, the
この差動機構54の組み付け構造は次のとおりである。
The assembly structure of the
入力歯車541の突起部5411および太陽歯車543を、内歯歯車546と第二の中間出力歯車548の結合体の貫通孔に、第二の中間出力歯車548が設けられる側から遊挿する。そして太陽歯車543を、この貫通孔を貫通して内歯歯車546が設けられる側に突出させる。これにより、内歯歯車546と第二の中間出力歯車548の結合体は、入力歯車541の突起部5411により回転自在に支持される。また、入力歯車541と第二の中間出力歯車548とが、中心軸542の方向に沿って互いに近接する。
The
遊星歯車544の軸孔に遊星歯車キャリア545の中心軸5451を遊挿する。これにより遊星歯車544は、遊星歯車キャリア545により回転自在に支持される。
The
そして内歯歯車546と第二の中間出力歯車548の結合体と、第一の中間出力歯車547とが同軸に配置され、かつ第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548とが近接するように配置される。そして遊星歯車キャリア545により支持される遊星歯車544が、太陽歯車543と内歯歯車546の双方に噛合する。
A combined body of the
第一の中間出力歯車547は底の浅い円筒容器のような形状を有しており、内歯歯車546と第二の中間出力歯車548の結合体は、内歯歯車546が設けられる側の一部が第一の中間出力歯車547の内側に嵌りこむ。そして、内歯歯車546と第二の中間出力歯車548の結合体の一部が第一の中間出力歯車547に嵌りこんだ状態において、第二の中間出力歯車548が外部に突出する。したがって、第一の中間出力歯車547と第二の中間出力歯車548とが、中心軸542の方向に互いに近接する。
The first
このように、差動機構54の入力歯車541と、第一の中間出力歯車547と、第二の中間出力歯車548とが、中心軸542の方向に互いに近接して配置される。また、差動機構54の中心軸542と回転動力源51の回転軸57は互いに平行であるから、差動機構54と回転動力源51とを互いに軸方向に直角の方向に並べて(つまり直列的ではなく並列的に)配設することができる。したがって、第二実施形態にかかる駆動装置5の各歯車の中心軸方向寸法を小さくでき、小型化を図ることができる。
In this manner, the
そして、第一の中間出力歯車547と第一の出力機構55の前段側原動歯車551とが噛合する。また、第二の中間出力歯車548が第六の伝達歯車534と噛合し、第六の伝達歯車534は第二の出力機構56の前段側原動歯車561と噛合する。
Then, the first
第一の出力機構55と第二の出力機構56の構成は、前記のとおりそれぞれ第一実施形態にかかる駆動装置1aから回転動力源11と第一の伝達歯車13とを除いたものとほぼ同じである。なお図5においては、第二実施形態にかかる駆動装置5の第一の出力機構55と第二の出力機構56を構成する各要素または各部材のうち、説明を省略したものについては、それらに対応する第一実施形態にかかる駆動装置1aの各要素または各部材と同じ符号を付して示す。
The configurations of the
第一の出力機構55と第二の出力機構56とは、各歯車の回転軸方向にほぼ鏡面対称の構成を有する。したがって、第一の出力機構55と第二の出力機構56の部品の共通化を図ることができ、部品コストの削減を図ることができる。特に各歯車に樹脂歯車を適用するものであれば、歯車成形用金型を共通化して生産コストの低減を図ることができる。
The
また、前段側従動歯車555,556と中間伝達歯車553,563との間に前段側原動歯車551,561を配設する構成であると、前段側原動歯車551,561と中間伝達歯車553,563と前段側従動歯車555,556の結合体と、後段側原動歯車552,562と後段側従動歯車556,566と一方向クラッチ機構554,464との組立体とを並べた場合、前段側原動歯車551,561を、後段側原動歯車552,562と後段側従動歯車556,566との間に配設できる。
Further, when the front-side driving gears 551 and 561 are disposed between the front-side driven
したがって、第一の出力機構55と第二の出力機構56の各歯車の軸線方向寸法を、後段側原動歯車552,562と後段側従動歯車556,566と一方向クラッチ機構554,564との組立体の収容に必要な寸法にとどめることができ、第一の出力機構55と第二の出力機構56の各歯車の軸線方向寸法を小さくすることができる。
Accordingly, the axial direction dimensions of the gears of the
また、回転動力源51の中心軸57と各出力歯車555,556,565,566の中心軸は平行に設定される。そして、第一の出力機構55および第二の出力機構56が有する他の歯車の中心軸、差動機構の中心軸542、各伝達歯車の中心軸も、回転動力源51の回転軸57および各出力歯車555,556,565,566の中心軸に平行に設定される。
The
このため、第二実施形態にかかる駆動装置5に組み込まれる歯車には、各出力歯車555,556,565,566を除き、平歯車などの平行軸歯車または円筒歯車を適用することができる。したがって、はすば歯車などを用いる構成に比較して構造を単純化して駆動装置の小型化を図ることができる。各出力歯車555,556,565,566は、回転動力の伝達を受ける側の構成に応じた構成を有する。
Therefore, parallel shaft gears such as spur gears or cylindrical gears can be applied to the gears incorporated in the
なお、前記第二実施形態にかかる駆動装置5は、爪車16とカギ17とを用いる構成を有するが、前記第一実施形態の変形例に示すように、後段側従動歯車556,566にカギ17の係合部173bを係合させる構成であってもよい。
The
そして、二組の出力機構のそれぞれが、遊星歯車機構から回転動力の伝達を受けることにより、二組の出力機構の一方に大きな負荷がかかった場合でも、その分の回転動力を他方に分配することができる。したがって、駆動装置は全体として停止することなく回転動力の出力を継続できる。 Each of the two sets of output mechanisms receives the rotational power from the planetary gear mechanism, so that even when a large load is applied to one of the two sets of output mechanisms, the corresponding rotational power is distributed to the other. be able to. Therefore, the drive device can continue to output the rotational power without stopping as a whole.
また、二組の出力機構を備える構成においては、これらを同軸に配設することにより遊星歯車機構と二組の出力機構とを並列に配設でき、この結果、駆動装置の軸方向寸法の短縮を図ることができる。 Further, in the configuration including two sets of output mechanisms, the planetary gear mechanism and the two sets of output mechanisms can be arranged in parallel by arranging them coaxially, and as a result, the axial dimension of the drive device is shortened. Can be achieved.
(本形態の効果)
以上説明したように、本形態の駆動装置1a,1bによれば、前段側歯車201が正回転するときには、前段側従動歯車151から外部に回転動力が出力されるとともに、前段側歯車201の中間伝達歯車143から後段側歯車202の原動歯車142に伝達された回転動力は、一方向クラッチ機構18を介して後段側従動歯車152に伝達され、外部に出力される。前段側歯車201が逆回転するときには、前段側従動歯車151から外部に回転動力が出力されるが、前段側歯車201の中間伝達歯車143から後段側歯車202の後段側原動歯車142に逆回転の回転動力が伝達されると、一方向クラッチ機構18は後段側従動歯車152に回転動力を伝達せず、後段側歯車152は外部に回転動力を出力しない。このように、前段側歯車201が正回転するときには前段側歯車201と後段側歯車20の両方から回転動力を出力し、前段側歯車201が逆回転するときには前段側歯車201のみが回転動力を出力し、後段側歯車202は回転動力を出力しないようにできる。そして、回転動力源11から一系列の輪列でこのような動作を実現することができ、駆動装置1a,1bの小型化や構造の単純化を図ることができる。
(Effect of this embodiment)
As described above, according to the
また、本形態の駆動装置1a,1bによれば、前段歯車201が逆回転すると、阻止部材、すなわちカギ17が後段側歯車202の後段側従動歯車152の回転軌跡内に侵入し、後段側従動歯車152が後段側原動歯車142と供回りすることを防止する。したがって、前段歯車201が逆回転する際に、後段側歯車202の後段側原動歯車152が回転することを阻止できる。
Further, according to the
本形態の駆動装置5によれば、二組の出力機構のそれぞれが、遊星歯車機構から回転動力の伝達を受けることにより、二組の出力機構の一方に大きな負荷がかかった場合でも、その分の回転動力を他方に分配することができる。したがって、駆動装置5は全体として停止することなく回転動力の出力を継続できる。
According to the
本形態の駆動装置5によれば、二組の前段歯車と後段歯車とをそれぞれ動軸に配設することにより、遊星歯車機構と二組の出力機構とを並列に配設できる。この結果、駆動装置5の軸線方向寸法の短縮化を図ることができる。
According to the
1a 第一実施形態にかかる駆動装置
11 回転動力源
12 回転動力源の回転軸
13 第一の伝達歯車
141 前段側原動歯車
1411 前段側原動歯車の嵌合孔
142 後段側原動歯車
143 中間伝達歯車
151 前段側従動歯車
1511 前段側従動歯車の被動軸
152 後段側従動歯車
16 爪車
17 カギ
171 ワッシャ
172 バネ
173a 係合部
18 一方向クラッチ機構
181 コイルバネ
1811 コイルバネの係合部
182 駆動軸のスリット
183 駆動軸
184 被動軸
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Each of the front-stage gears in which the rear stage side is formed in two lines from the front-stage gears and the rear-stage gears are arranged coaxially.
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