JP2008304048A - 大減速比の歯車機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 遊星歯車を有する減速機であって、従来のハーモニックドライブ減速機の撓み歯車の如き可撓撓歯車をもたず、非可撓部材のみから構成されていることにより、高速回転で長時間運転が可能であることを実現する。
【解決手段】 本発明の大減速比の歯車機構により、動力源の原動機軸に直結した太陽歯車とそれに噛み合った遊星歯車、更にそれに噛み合った可動恒星歯車とにより大馬力で超低速の動力を、正転および逆転方向に取出しうる。
【選択図】図１

Description

本発明は大減速比の歯車機構において、従来の歯車減速機によると、一段における減速比は５〜６倍を超えることがなく、大減速比、例えば数十倍の減速比を得るには３段乃自１０段の歯車機構が必要で、大型で大重量の減速機が必要であった。これを小型かつ軽量にする新しい歯車機構に関する。

移動機械、例えば航空機、又は船舶、又はヘリコプター又は自動車等の原動機の回転数は、毎分数万回転のものが普通である。原動機の重量当りの出力を大きくするため高速回転となるためである。一方、出力側の航空機のプロペラは毎分数百回転、船舶のプロペラ（スクリュー）は毎分数十回転、等々で、大減速比で、かつ軽量の減速機が望まれていた。又一方電動自動車においては左右が互いに逆転する機構が必要である。

本発明は高速回転する原動機を低速回転が要求されるプロペラ等に回転を伝える際に、又は低速回転する風車によって高速回転が要求される発電機に回転を伝える際に、回転数を二桁の単位で増速又は減速する必要を満たす減速機でかつ自重が出力１馬力あたりの質量が原動機を含めて１ｋｇ以下である減速機を提供することを目標とする。
更に航空機又は電動自動車に於ては左右が逆転する機構が望まれ、逆転をする機構を提供する。

本発明は、自転しながら公転をする遊星歯車を有する歯車機構を減速機とし、複数個の遊星歯車は太陽歯車と噛み合って太陽歯車の回転方向の反対方向に自転し、太陽歯車の回転方向と反対方向に公転する。このおのおのの遊星歯車の軸に少し直径の小さい歯車を取り付け、その周りにそれに合う可動恒星歯車、これは固定恒星歯車より小さい、を配設すると、正方向（太陽歯車と同方向）にゆっくり回転する。さらに可動恒星歯車の大きさを固定恒星歯車の大きさより大きくすれば逆回転する。

本発明の大減速比の歯車機構によると、船舶のスクリューを正転及び逆転させ船を前進及び後退させるときに便利である。更に各車輪独立駆動の電気自動車などには、モーターはすべて同方向回転を用い、減速装置だけギヤ寸法の少し異るものを用いれば、容易に逆転駆動装置が得られ保守上も大変有利である。さらに、双発、４発の飛行機に用いればエンジンはすべて同一回転方向で左右のプロペラは逆転させることができ、操縦安定性が飛躍的に向上できる。
本発明の大減速比の歯車機構によると、高速回転の原動機例えばガスタービンや電気モーター等から１段で毎分千回転まで二桁単位の回転数を落すので、出力馬力あたり原動機と減速機の和が質量１ｋｇ以下とすることが可能となった。
然も扁心軸を有しないので高速大出力が可能となった。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１は、本発明に応用される遊星歯車機構の一例の断面図である。１はエンジン軸であって、動力がこの軸を回転させる。エンジンの回転数に従って高速回転する。２は太陽歯車でる。３は遊星歯車であって、太陽歯車２を中心にして複数個３個ないし５個配設され太陽歯車と噛み合っている。４は恒星歯車であって遊星歯車３と噛み合っている。遊星歯車３は太陽歯車２と逆方向に自転しながら正方向に公転する。５は大駆動歯車であり、遊星歯車３の軸に固定されており、反転恒星歯車６を反転方向に駆動する。７は小駆動歯車であり、正転恒星歯車８を正転方向に駆動する。

この組合せ機構によれば、減速比が数百倍のものが得られ、かつ正転又は逆転の出力が得られる。すなわち、航空機において、双発、４発の場合エンジンはすべて同一方向回転で左右のプロペラは逆転させることができ、操縦性安定性が飛躍的に向上し、特に飛行艇の場合離水時の大推力での左側左旋の性質を一挙に改善出来る。
又船舶の原動機に取りつけると容易に前進後退できる。
更に又各車輪独立駆動の電気自動車ではモーターはすべて同方向回転を用い、減速機装置だけ少しギア寸法の異なったものを用いる。

本発明にかかる減速機の軸方向の断面図である。 上記減速機の主要部の斜視図である。低速回転の取出し部の一部を省略し機構を見易くしてある。

符号の説明

１ 原動機出力軸
２ 太陽歯車
３ 遊星歯車
４ 恒星歯車
５ 第１伝達歯車（大駆動歯車）
６ 逆転可動恒星歯車
７ 第２伝達歯車（小駆動歯車）
８ 正転可動恒星歯車
９ ハウジング

Claims (1)

1. 大減速比の歯車機構において、動力源の原動機軸に直結した太陽歯車とその太陽歯車の周りに複数個の遊星歯車が太陽歯車に噛み合って配設され、この遊星歯車の外側に可動恒星歯車が遊星歯車に噛み合って配設されている。遊星歯車の軸に遊星歯車よりやや大きい駆動歯車が取り付けられており、この大きい駆動歯車に噛み合った第１の可動恒星歯車が配設されており、この可動恒星歯車は固定恒星歯車より内径が大きい。この可動恒星歯車はゆっくり逆転即ち太陽歯車と逆方向に回転する。更に上記遊星歯車の軸の延長上に遊星歯車より小さい駆動歯車をとりつけ、この小さい駆動歯車は、第２の可動恒星歯車と噛み合っており、ゆっくりと正回転する。
   この様な回転をしている第一の可動恒星歯車又は第二の可動恒星歯車の回転をとり出すことによって、正転又は逆転でかつ数十分の一ないし百分の一以下の低速回転の出力が得られることを特徴とする大減速比の歯車減速機。

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