JP2011112072A - Power transmission device - Google Patents

Power transmission device Download PDF

Info

Publication number
JP2011112072A
JP2011112072A JP2009266431A JP2009266431A JP2011112072A JP 2011112072 A JP2011112072 A JP 2011112072A JP 2009266431 A JP2009266431 A JP 2009266431A JP 2009266431 A JP2009266431 A JP 2009266431A JP 2011112072 A JP2011112072 A JP 2011112072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
gear member
ring gear
power transmission
transmission device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009266431A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Katano
圭二 片野
Takashi Tamura
孝 田村
Katsuya Kono
勝哉 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Icomes Lab Co Ltd
Original Assignee
Icomes Lab Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Icomes Lab Co Ltd filed Critical Icomes Lab Co Ltd
Priority to JP2009266431A priority Critical patent/JP2011112072A/en
Publication of JP2011112072A publication Critical patent/JP2011112072A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems accompanying overload and those on accuracy without causing a situation of manufacturing cost increase and enlargement of an applicable object. <P>SOLUTION: A power transmission device includes a first ring gear 30 and a second ring gear 40 whose respective inner circumferential gear parts 30a, 40a engage with planetary gears 20 and a brake means, which gives braking torque of preset magnitude using the first ring gear 30 as a stopping element. In this device, a sun gear 10 is used as an input element, while the second ring gear 40 is used as an output element. The brake means restrains the relative rotation of a contacting member to the first ring gear 30 by making it engage with the first ring gear 30 via inclined surfaces 33a, 61a. On the other hand, when rotating torque exceeding the braking torque is applied to the first ring gear 30, relative rotation to the stopping element is permitted because inclining action causes the contacting member to move so as to be relatively separated from the first ring gear. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、動力伝達装置に関するもので、特に、トルクリミッター機能を有した動力伝達装置に関するものである。   The present invention relates to a power transmission device, and more particularly to a power transmission device having a torque limiter function.

この種の動力伝達装置としては、例えば、特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された動力伝達装置では、遊星歯車機構のサンギヤが入力要素、プラネタリキャリヤが出力要素として構成されている。リングギヤには、摩擦部材が軸方向に押圧されて所望のブレーキトルクが作用している。   An example of this type of power transmission device is described in Patent Document 1. In the power transmission device described in Patent Document 1, the sun gear of the planetary gear mechanism is configured as an input element, and the planetary carrier is configured as an output element. A desired brake torque is applied to the ring gear by pressing the friction member in the axial direction.

この動力伝達装置では、サンギヤを回転した場合、摩擦部材によってリングギヤの回転が規制された状態にあるため、プラネタリキャリヤが公転して動力を伝達することができる。この状態からプラネタリキャリヤの回転負荷トルクがブレーキトルクを上回ると、ブレーキトルクに打ち勝ってリングギヤが回転して駆動源の駆動トルクを逃がすことができ、遊星歯車機構に破損等の損傷を来す恐れがない。   In this power transmission device, when the sun gear is rotated, the rotation of the ring gear is restricted by the friction member, so that the planetary carrier can revolve and transmit power. If the rotational load torque of the planetary carrier exceeds the brake torque from this state, it can overcome the brake torque and the ring gear can rotate to release the drive torque of the drive source, possibly causing damage such as damage to the planetary gear mechanism. Absent.

特開2007−170547号公報JP 2007-170547 A

ところで、特許文献1に記載された動力伝達装置においては、リングギヤに対する摩擦部材の押圧力が唯一リングギヤの回転を規制するための構成である。つまり、リングギヤに対する摩擦部材の押圧力を増大させれば、より確実にリングギヤの回転を規制することができるようになる。しかしながら、リングギヤに対する摩擦部材の押圧力を増大させるには、押圧部材として設定荷重の大きいものを適用する必要がある。設定荷重の大きな押圧部材適用した場合には、その設定荷重に対応して各部の剛性を高めなければならず、装置の大型化や製造コストの増大を招来する要因となる。しかも、押圧部材の荷重を大きく設定したとしても、リングギヤのマイクロスリップを防止することは困難である。従って、例えば動力伝達装置を位置決め機構に適用した場合には、その精度に影響を与える恐れがある。   By the way, in the power transmission device described in Patent Document 1, the pressing force of the friction member against the ring gear is the only configuration for restricting the rotation of the ring gear. That is, if the pressing force of the friction member against the ring gear is increased, the rotation of the ring gear can be more reliably regulated. However, in order to increase the pressing force of the friction member against the ring gear, it is necessary to apply a pressing member having a large set load. When a pressing member having a large set load is applied, the rigidity of each part must be increased corresponding to the set load, which causes an increase in the size of the apparatus and an increase in manufacturing cost. Moreover, even if the load on the pressing member is set large, it is difficult to prevent micro slip of the ring gear. Therefore, for example, when the power transmission device is applied to the positioning mechanism, the accuracy may be affected.

本発明は、上記実情に鑑みて、製造コストの増大する事態や適用対象の大型化を招来することなく、過負荷に伴う問題や精度上の問題を解決することのできる動力伝達装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a power transmission device capable of solving problems associated with overload and problems in accuracy without causing an increase in manufacturing cost or an increase in the size of an application target. For the purpose.

上記目的を達成するため、本発明に係る動力伝達装置は、自身の軸心回りに回転可能に配設した第1ギヤ部材と、前記第1ギヤ部材に歯合し、自身の軸心回りに回転可能、かつ前記第1ギヤ部材の軸心回りに公転可能となるようにキャリヤに支持させた中間ギヤ部材と、内周部に内周ギヤ部を有し、前記第1ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第2ギヤ部材と、前記第1ギヤ部材、前記第2ギヤ部材及び前記キャリヤのいずれか一つを停止要素として予め設定した大きさのブレーキトルクを付与するブレーキ手段とを備え、前記ブレーキ手段のブレーキトルクを付与しない残りの2つのうちの一方を入力要素とし、かつ他方を出力要素とする動力伝達装置であって、前記ブレーキ手段は、傾斜面を介して前記停止要素に係合することにより該停止要素との相対回転を規制する一方、前記停止要素に前記ブレーキトルクを超える回転トルクが加えられた場合には傾斜作用により相対的に離隔移動することで前記停止要素との相対回転を許容することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a power transmission device according to the present invention meshes with a first gear member rotatably arranged around its own axis and the first gear member, and around its own axis. An intermediate gear member supported by the carrier so as to be rotatable and revolved around the axis of the first gear member, and an inner peripheral gear portion on the inner peripheral portion, the axis of the first gear member One of the second gear member, the first gear member, the second gear member, and the carrier that is disposed so as to be rotatable around and that meshes with the intermediate gear member via an inner peripheral gear portion. And a brake means for applying a brake torque having a preset magnitude with the brake element as a stop element, and using one of the remaining two of the brake means not applying the brake torque as an input element and the other as an output element A transmission device comprising the blur The key means regulates the relative rotation with the stop element by engaging with the stop element via an inclined surface, while the rotating action is applied to the stop element when a rotational torque exceeding the brake torque is applied. The relative rotation with the stop element is allowed by relatively moving away from each other.

また、本発明に係る動力伝達装置は、自身の軸心回りに回転可能に配設した第1ギヤ部材と、前記第1ギヤ部材に歯合し、自身の軸心回りに回転可能、かつ前記第1ギヤ部材の軸心回りに公転可能に支持させた中間ギヤ部材と、内周部に内周ギヤ部を有し、前記第1ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第2ギヤ部材と、内周部に前記第2ギヤ部材の内周ギヤ部とは異なる歯数の内周ギヤ部を有し、前記第1ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第3ギヤ部材と、前記第2ギヤ部材を停止要素として予め設定した大きさのブレーキトルクを付与するブレーキ手段とを備え、前記第1ギヤ部材を入力要素とし、かつ前記第3ギヤ部材を出力要素とする動力伝達装置であって、前記ブレーキ手段は、傾斜面を介して前記第2ギヤ部材に係合することにより該第2ギヤ部材との相対回転を規制する一方、前記第2ギヤ部材に前記ブレーキトルクを超える回転トルクが加えられた場合には傾斜作用により相対的に離隔移動することで前記第2ギヤ部材との相対回転を許容することを特徴とする。   The power transmission device according to the present invention includes a first gear member disposed rotatably about its own axis, and meshes with the first gear member, is rotatable about its own axis, and An intermediate gear member supported to be revolved around the axis of the first gear member, an inner peripheral gear part on the inner peripheral part, and arranged rotatably around the axis of the first gear member; A second gear member meshing with the intermediate gear member via an inner peripheral gear portion, and an inner peripheral gear portion having a number of teeth different from the inner peripheral gear portion of the second gear member on the inner peripheral portion, A third gear member that is rotatably arranged about the axis of the first gear member and meshes with the intermediate gear member via an inner peripheral gear portion, and the second gear member is set in advance as a stop element. Brake means for applying a brake torque having a magnitude, the first gear member as an input element, and In the power transmission device using the third gear member as an output element, the brake means engages with the second gear member via an inclined surface to restrict relative rotation with the second gear member. On the other hand, when a rotational torque exceeding the brake torque is applied to the second gear member, relative rotation with the second gear member is allowed by moving relatively apart by an inclination action. .

また、本発明は、上述した動力伝達装置において、前記ブレーキ手段は、前記停止要素に形成した傾斜面と、前記停止要素の傾斜面に当接する傾斜面を有した当接部材と、前記当接部材の傾斜面を前記停止要素の傾斜面に押圧する押圧部材とを備えたことを特徴とする。   In the power transmission device described above, the brake unit may include an inclined surface formed on the stop element, an abutting member having an inclined surface that contacts the inclined surface of the stop element, and the contact And a pressing member that presses the inclined surface of the member against the inclined surface of the stop element.

また、本発明は、上述した動力伝達装置において、前記ブレーキ手段は、前記停止要素に形成した傾斜面と、前記傾斜面を介して前記停止要素を押圧する押圧部材とを備えたことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that, in the power transmission device described above, the brake means includes an inclined surface formed on the stop element and a pressing member that presses the stop element via the inclined surface. To do.

また、本発明は、上述した動力伝達装置において、前記第2ギヤ部材は、外周部に外周ギヤ部を有したものであり、前記ブレーキ手段は、外周部に外周ギヤ部を有し、この外周ギヤ部を前記第2ギヤ部材の外周ギヤ部に歯合させた状態で自身の軸心回りに回転可能に配設した第4ギヤ部材と、前記第4ギヤ部材を回転可能、かつ軸心方向に沿ってスライド可能に支持するブレーキ軸部材と、前記ブレーキ軸部材の先端部に軸方向の移動を規制した状態で設けた当接部と、前記第4ギヤ部材を当接部に押圧する押圧部材とを備え、前記第4ギヤ部材と前記当接部との間に前記傾斜面を設けたことを特徴とする。   According to the present invention, in the power transmission device described above, the second gear member has an outer peripheral gear portion on an outer peripheral portion, and the brake means has an outer peripheral gear portion on the outer peripheral portion. A fourth gear member disposed rotatably around its own axis with the gear portion engaged with the outer peripheral gear portion of the second gear member; and the fourth gear member rotatable in the axial direction A brake shaft member that is slidably supported along the shaft, a contact portion provided in a state in which movement in the axial direction is restricted at the distal end portion of the brake shaft member, and a pressure that presses the fourth gear member against the contact portion And the inclined surface is provided between the fourth gear member and the contact portion.

本発明によれば、出力要素に作用する回転負荷トルクがブレーキトルクを下回る場合には入力要素が駆動されると、停止要素の回転が規制されるため出力要素が回転される。一方、出力要素に作用する回転負荷トルクがブレーキトルクを超えると、入力要素が駆動した場合にも出力要素の回転が規制された状態となり、ブレーキトルクに打ち勝って停止要素が回転されることになる。これにより、別途アクチュエータやアクチュエータの駆動を制御するためのコントローラを要することなく出力要素への動力伝達を絶つことが可能となる。しかも、ブレーキ手段として傾斜面を介して停止要素に係合することにより停止要素との相対回転を規制する一方、停止要素にブレーキトルクを超える回転トルクが加えられた場合には傾斜作用により相対的に離隔移動することで停止要素との相対回転を許容するものを適用しているため、入力要素が回転していない場合に停止要素が回転する事態を確実に阻止し、不必要時に出力要素が回転することを防止できる。   According to the present invention, when the rotational load torque acting on the output element is lower than the brake torque, when the input element is driven, the output element is rotated because the rotation of the stop element is restricted. On the other hand, when the rotational load torque acting on the output element exceeds the brake torque, the rotation of the output element is restricted even when the input element is driven, and the stop element is rotated by overcoming the brake torque. . Thereby, it becomes possible to cut off the power transmission to the output element without requiring an actuator or a controller for controlling the driving of the actuator separately. In addition, the relative rotation with the stop element is restricted by engaging the stop element via the inclined surface as a brake means, and when the rotation torque exceeding the brake torque is applied to the stop element, Since it is used to allow relative rotation with the stop element by moving away from each other, it is possible to reliably prevent the stop element from rotating when the input element is not rotating. It can be prevented from rotating.

図1−1は、本発明の実施の形態1である動力伝達装置の側面一部破断図である。1-1 is a partially cutaway side view of a power transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1−2は、本発明の実施の形態1である動力伝達装置の側面一部破断図であり、ブレーキトルクを超える回転トルクが加えられた状態を示す。1-2 is a partially cutaway side view of the power transmission device according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a state in which a rotational torque exceeding the brake torque is applied. FIG. 図2は、図1−1に示した動力伝達装置の断面側面図である。2 is a cross-sectional side view of the power transmission device shown in FIG. 1-1. 図3は、図1−1に示した動力伝達装置の断面平面図である。3 is a cross-sectional plan view of the power transmission device shown in FIG. 1-1. 図4は、本発明の実施の形態2である動力伝達装置の側面一部破断図である。FIG. 4 is a partially cutaway side view of the power transmission apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図5は、図4に示した動力伝達装置の断面側面図である。FIG. 5 is a cross-sectional side view of the power transmission device shown in FIG. 4. 図6は、本発明の実施の形態3である動力伝達装置の断面側面図である。FIG. 6 is a cross-sectional side view of the power transmission device according to the third embodiment of the present invention. 図7は、図6に示した動力伝達装置の断面平面図である。7 is a cross-sectional plan view of the power transmission device shown in FIG. 図8−1は、図6に示した動力伝達装置の要部側面図である。FIG. 8A is a side view of the main part of the power transmission device shown in FIG. 6. 図8−2は、図6に示した動力伝達装置の要部側面図であり、ブレーキトルクを超える回転トルクが加えられた状態を示す。FIG. 8-2 is a side view of the main part of the power transmission device shown in FIG. 6 and shows a state in which a rotational torque exceeding the brake torque is applied.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る動力伝達装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a power transmission device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態1)
図1−1〜図3は、本発明の実施の形態1である動力伝達装置を示したものである。ここで例示する動力伝達装置は、駆動モータ1を駆動源としたアクチュエータユニットに適用されるもので、駆動モータ1の駆動軸1aにサンギヤ(第1ギヤ部材)10を備えている。サンギヤ10は、外周部に外周ギヤ部10aを有した平歯車であり、互いの軸心を合致させた状態で駆動モータ1の駆動軸1aに固着してある。このサンギヤ10には、複数のプラネタリギヤ(中間ギヤ部材)20を介して第1リングギヤ(第2ギヤ部材)30及び第2リングギヤ(第3ギヤ部材)40が歯合することによって不思議歯車機構が構成してある。
(Embodiment 1)
FIGS. 1-1 to 3 show a power transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The power transmission device illustrated here is applied to an actuator unit using the drive motor 1 as a drive source, and includes a sun gear (first gear member) 10 on a drive shaft 1 a of the drive motor 1. The sun gear 10 is a spur gear having an outer peripheral gear portion 10a on the outer peripheral portion, and is fixed to the drive shaft 1a of the drive motor 1 in a state where the shaft centers thereof are matched. The sun gear 10 has a mysterious gear mechanism formed by meshing a first ring gear (second gear member) 30 and a second ring gear (third gear member) 40 via a plurality of planetary gears (intermediate gear members) 20. It is.

プラネタリギヤ20は、外周部に外周ギヤ部20aを有し、かつ軸が一体の平歯車であり、サンギヤ10の周囲に3つ配設してある。これらのプラネタリギヤ20は、それぞれの軸心がサンギヤ10の軸心と平行になり、かつ互いに等間隔となる態様で上下一対のプラネタリキャリヤ21に支持させてある。図1において下方に位置するプラネタリキャリヤ21には、底壁に摺動孔21aが形成してある。この摺動孔21aは、駆動モータ1の本体ケース1bに設けた突出部1cを摺動可能に嵌合させることにより、本体ケース1bに対してプラネタリキャリヤ21を駆動軸1aの軸心回りに回転可能に支持する。プラネタリキャリヤ21に支持させた個々のプラネタリギヤ20は、外周ギヤ部20aを介してサンギヤ10に歯合しており、それぞれが自身の軸心回りに回転可能、かつプラネタリキャリヤ21を介してサンギヤ10の軸心回りに公転可能である。   The planetary gear 20 is a spur gear having an outer peripheral gear portion 20 a on the outer peripheral portion and an integral shaft. Three planetary gears 20 are arranged around the sun gear 10. These planetary gears 20 are supported by a pair of upper and lower planetary carriers 21 in such a manner that their respective axes are parallel to the axis of the sun gear 10 and are equally spaced from each other. In FIG. 1, the planetary carrier 21 positioned below has a sliding hole 21 a formed in the bottom wall. This sliding hole 21a rotates the planetary carrier 21 around the axis of the drive shaft 1a with respect to the main body case 1b by fitting the protrusion 1c provided on the main body case 1b of the drive motor 1 to be slidable. Support as possible. Each planetary gear 20 supported by the planetary carrier 21 meshes with the sun gear 10 via the outer peripheral gear portion 20a, and each of the planetary gears 20 can rotate around its own axis and can be rotated by the planetary carrier 21. It can revolve around its axis.

第1リングギヤ30は、円環状を成し、その内周面に内周ギヤ部30aを有したものである。この第1リングギヤ30は、本体ケース1bに取り付けた固定体2の上面において駆動軸1aの軸心回りに回転することが可能である。   The first ring gear 30 has an annular shape and has an inner peripheral gear portion 30a on the inner peripheral surface thereof. The first ring gear 30 can rotate about the axis of the drive shaft 1a on the upper surface of the fixed body 2 attached to the main body case 1b.

この第1リングギヤ30には、開口端面の外周部に周壁31が構成してあるとともに、周壁31よりもさらに外周となる部位にフランジ32が形成してある。周壁31は、第1リングギヤ30の開口端面外周部から突出した環状を成す部分であり、第1リングギヤ30と同一軸心となるように構成してある。フランジ32は、第1リングギヤ30の基端部外周から径外方向に向けて突出した部分であり、その上面の複数箇所に凸状部33を有している。凸状部33は、図1−2に示すように、突出するに従って漸次幅が狭くなるような略台形形状に形成したもので、両側にそれぞれ傾斜面33aを有している。   In the first ring gear 30, a peripheral wall 31 is formed on the outer peripheral portion of the opening end face, and a flange 32 is formed at a portion that is further outer peripheral than the peripheral wall 31. The peripheral wall 31 is a ring-shaped portion that protrudes from the outer peripheral portion of the opening end surface of the first ring gear 30, and is configured to have the same axial center as the first ring gear 30. The flange 32 is a portion that protrudes radially outward from the outer periphery of the base end portion of the first ring gear 30, and has convex portions 33 at a plurality of locations on the upper surface thereof. As shown in FIG. 1-2, the convex portion 33 is formed in a substantially trapezoidal shape such that the width gradually decreases as it protrudes, and has inclined surfaces 33a on both sides.

第2リングギヤ40は、図1−1〜図3に示すように、有底の円筒状を成し、その内周面に内周ギヤ部40aを有するとともに、底壁の外表面において自身の軸心上となる部位に一体の出力軸部41を有したものである。上述の第1リングギヤ30と比較した場合、第2リングギヤ40は、その外径が僅かに小さく構成し、かつ内周ギヤ部40aの歯数が第1リングギヤ30の内周面に形成した内周ギヤ部30aとは互いに異なるように構成してある。この第2リングギヤ40は、その開口端面を第1リングギヤ30の開口端面に当接させることにより、第1リングギヤ30との間にプラネタリキャリヤ21を含む3つのプラネタリギヤ20並びにサンギヤ10を収容している。   As shown in FIGS. 1-1 to 3, the second ring gear 40 has a bottomed cylindrical shape, and has an inner peripheral gear portion 40 a on its inner peripheral surface, and its own shaft on the outer surface of the bottom wall. An integral output shaft portion 41 is provided at a central part. When compared with the above-described first ring gear 30, the second ring gear 40 has an outer diameter that is slightly smaller, and an inner circumference in which the number of teeth of the inner circumferential gear portion 40 a is formed on the inner circumferential surface of the first ring gear 30. The gear part 30a is configured to be different from each other. The second ring gear 40 accommodates the three planetary gears 20 including the planetary carrier 21 and the sun gear 10 between the second ring gear 40 and the first ring gear 30 by bringing the opening end surface into contact with the opening end surface of the first ring gear 30. .

一方、上記動力伝達装置には、第2リングギヤ40を覆う位置にカバー部材50が設けてある。カバー部材50は、有底の円筒状を成し、底壁の中心部に貫通孔50aを有したもので、この貫通孔50aに第2リングギヤ40の出力軸部41を貫通させた状態で駆動モータ1の本体ケース1bに取り付けてある。   On the other hand, the power transmission device is provided with a cover member 50 at a position covering the second ring gear 40. The cover member 50 has a bottomed cylindrical shape and has a through hole 50a at the center of the bottom wall. The cover member 50 is driven in a state where the output shaft portion 41 of the second ring gear 40 is passed through the through hole 50a. It is attached to the main body case 1 b of the motor 1.

カバー部材50の内部には、当接部材60及び押圧バネ(押圧部材)70が配設してある。当接部材60は、第1リングギヤ30の周壁31よりも太径の内径を有した円環状を成すもので、駆動軸1aの軸心回りに回転可能となる状態で周壁31の外周部に配設してある。当接部材60において第1リングギヤ30のフランジ32に対向する端面には、複数の凹状部61が設けてある。凹状部61は、第1リングギヤ30の凸状部33を嵌合することのできる形状及び寸法に形成したもので、傾斜面33aに対向する傾斜面61aを有するとともに、第1リングギヤ30に設けた複数の凸状部33のすべてを同時に嵌合できるようにその数及び位置が調整してある。この当接部材60には、カバー部材50の内周面に設けた係合溝52に嵌合する係合突起62が設けてある。この係合突起62は、カバー部材50の係合溝52に係合することにより、カバー部材50との相対回転を規制する一方、カバー部材50に対して駆動軸1aの軸心方向に沿った移動を許容するように機能するものである。押圧バネ70は、カバー部材50と当接部材60との間に介在させたコイルバネである。この押圧バネ70は、当接部材60を介して第1リングギヤ30を常時固定体2の上面に押圧することにより、第1リングギヤ30に対して予め設定したブレーキトルクを付与するように機能する。   An abutting member 60 and a pressing spring (pressing member) 70 are arranged inside the cover member 50. The contact member 60 has an annular shape having an inner diameter larger than that of the peripheral wall 31 of the first ring gear 30, and is arranged on the outer peripheral portion of the peripheral wall 31 in a state of being rotatable around the axis of the drive shaft 1a. It is set up. A plurality of concave portions 61 are provided on the end surface of the contact member 60 facing the flange 32 of the first ring gear 30. The concave portion 61 is formed in a shape and size that can fit the convex portion 33 of the first ring gear 30. The concave portion 61 has an inclined surface 61 a that faces the inclined surface 33 a and is provided on the first ring gear 30. The number and position are adjusted so that all of the plurality of convex portions 33 can be fitted simultaneously. The contact member 60 is provided with an engagement protrusion 62 that fits into an engagement groove 52 provided on the inner peripheral surface of the cover member 50. The engaging protrusion 62 engages with the engaging groove 52 of the cover member 50 to restrict relative rotation with the cover member 50, while being along the axial direction of the drive shaft 1 a with respect to the cover member 50. It functions to allow movement. The pressing spring 70 is a coil spring interposed between the cover member 50 and the contact member 60. The pressing spring 70 functions to apply a preset brake torque to the first ring gear 30 by constantly pressing the first ring gear 30 against the upper surface of the fixed body 2 via the contact member 60.

ここで、上記動力伝達装置においては、上述したように第1リングギヤ30に形成した凸状部33と当接部材60に形成した凹状部61とが嵌合する構成であり、当接部材60に対して第1リングギヤ30を相対回転させるには凸状部33と凹状部61との嵌合状態を解除する必要がある。すなわち、サンギヤ10及びプラネタリギヤ20を介して第1リングギヤ30に駆動モータ1からの回転力が作用すると、凸状部33及び凹状部61において互いに当接する傾斜面33a,61aの作用により、押圧バネ70の押圧力に抗して当接部材60が第1リングギヤ30から離隔するように移動し、凸状部33と凹状部61との嵌合状態が解除されることになる。従って、押圧バネ70によるブレーキトルクとは、凸状部33と凹状部61との嵌合状態を解除するのに必要な回転トルクと同等となる。   Here, in the power transmission device, the convex portion 33 formed on the first ring gear 30 and the concave portion 61 formed on the contact member 60 are fitted as described above. On the other hand, in order to relatively rotate the first ring gear 30, it is necessary to release the fitting state between the convex portion 33 and the concave portion 61. That is, when the rotational force from the drive motor 1 acts on the first ring gear 30 via the sun gear 10 and the planetary gear 20, the pressing spring 70 is caused by the action of the inclined surfaces 33 a and 61 a that are in contact with each other at the convex portion 33 and the concave portion 61. The contact member 60 moves away from the first ring gear 30 against the pressing force, and the fitting state between the convex portion 33 and the concave portion 61 is released. Therefore, the brake torque by the pressing spring 70 is equivalent to the rotational torque necessary to release the fitting state between the convex portion 33 and the concave portion 61.

上記のように構成した動力伝達装置では、駆動モータ1を駆動すると、サンギヤ10が自身の軸心回りに一方方向に回転する。このとき、出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクよりも小さい場合には、当接部材60に対する第1リングギヤ30の相対回転が阻止された状態にある。従って、サンギヤ10の回転によってプラネタリギヤ20が自転しながら公転し、これらプラネタリギヤ20の公転によって第2リングギヤ40が回転することになり、出力軸部41を介して外部へ駆動モータ1の動力を出力することができる。   In the power transmission device configured as described above, when the drive motor 1 is driven, the sun gear 10 rotates in one direction around its own axis. At this time, when the rotational load torque of the output shaft portion 41 is smaller than the brake torque, the relative rotation of the first ring gear 30 with respect to the contact member 60 is prevented. Accordingly, the planetary gear 20 revolves while rotating due to the rotation of the sun gear 10, and the second ring gear 40 rotates due to the revolution of the planetary gear 20, and the power of the drive motor 1 is output to the outside via the output shaft portion 41. be able to.

この場合、上述したように、当接部材60と第1リングギヤ30とは、凸状部33と凹状部61とが互いに嵌合することによって相対回転が阻止された状態となっている。従って、これら当接部材60と第1リングギヤ30との間には、凸状部33と凹状部61との嵌合状態が解除されない限り、マイクロスリップが発生することはない。しかも、押圧バネ70の設定荷重としては、凹状部61からの凸状部33の逸脱を阻止する程度のものであれば良く、当接部材60と第1リングギヤ30との間の摩擦力のみによって第1リングギヤ30の回転を規制するものに比べて小さく設定することが可能となる。これにより、動力伝達装置各部の剛性を大きく設定する必要もなく、装置の大型化や製造コストの増大を抑えることができるようになる。   In this case, as described above, the contact member 60 and the first ring gear 30 are in a state in which relative rotation is prevented by the convex portion 33 and the concave portion 61 being fitted to each other. Accordingly, micro slip does not occur between the contact member 60 and the first ring gear 30 unless the fitting state of the convex portion 33 and the concave portion 61 is released. In addition, the set load of the pressing spring 70 may be of a level that prevents the convex portion 33 from deviating from the concave portion 61, and only by the frictional force between the contact member 60 and the first ring gear 30. It is possible to set the first ring gear 30 to be smaller than that which restricts the rotation of the first ring gear 30. Thereby, it is not necessary to set the rigidity of each part of the power transmission device to be large, and it becomes possible to suppress the increase in the size of the device and the increase in the manufacturing cost.

一方、上述した状態において出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクを超えると、凸状部33と凹状部61との間において互いに当接した傾斜面33a,61aの作用により、押圧バネ70の押圧力に抗して凸状部33と凹状部61との嵌合状態が解除され、当接部材60に対して第1リング部材が回転することになり、第2リングギヤ40への動力伝達が絶たれる。   On the other hand, when the rotational load torque of the output shaft portion 41 exceeds the brake torque in the above-described state, the action of the inclined surfaces 33 a and 61 a that are in contact with each other between the convex portion 33 and the concave portion 61 causes the pressing spring 70 to move. The fitting state of the convex portion 33 and the concave portion 61 is released against the pressing force, the first ring member rotates with respect to the contact member 60, and the power transmission to the second ring gear 40 is transmitted. Be cut off.

上述の状態から再び出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクを下回ると、凸状部33と凹状部61との嵌合状態が継続されることになり、サンギヤ10の回転によって第2リングギヤ40が回転し、出力軸部41を介して外部へ駆動モータ1の動力を出力することができる。   When the rotational load torque of the output shaft portion 41 again falls below the brake torque from the above state, the fitting state between the convex portion 33 and the concave portion 61 is continued, and the second ring gear 40 is rotated by the rotation of the sun gear 10. And the power of the drive motor 1 can be output to the outside via the output shaft portion 41.

このように、上記動力伝達装置によれば、別途アクチュエータやアクチュエータの駆動を制御するためのコントローラを要することなく出力軸部41への動力伝達を断続することができるようになる。しかも、上述したように、凸状部33と凹状部61とが嵌合状態にある場合には、マイクロスリップが発生し得ないため、押圧バネ70の設定荷重を増大させることなく不必要時に第1リングギヤ30が回転する事態を確実に防止することができる。これにより、例えば動力伝達装置を位置決め機構に適用した場合、高い精度を確保することが可能となる。   Thus, according to the power transmission device, power transmission to the output shaft portion 41 can be interrupted without requiring an actuator or a controller for controlling the driving of the actuator separately. In addition, as described above, when the convex portion 33 and the concave portion 61 are in the fitted state, microslip cannot occur, so that the set load of the pressing spring 70 is not increased without increasing the setting load. A situation in which the one ring gear 30 rotates can be reliably prevented. Thereby, for example, when the power transmission device is applied to the positioning mechanism, it is possible to ensure high accuracy.

(実施の形態2)
図4及び図5は、本発明の実施の形態2である動力伝達装置を示したものである。ここで例示する動力伝達装置は、実施の形態1と同様、駆動モータ1を駆動源としたアクチュエータユニットに適用されるもので、実施の形態1とは、ブレーキ手段の構成のみが異なっている。
(Embodiment 2)
4 and 5 show a power transmission apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The power transmission device illustrated here is applied to an actuator unit using the drive motor 1 as a drive source, as in the first embodiment, and is different from the first embodiment only in the configuration of the brake means.

すなわち、実施の形態2の動力伝達装置では、第1リングギヤ(第2ギヤ部材)30と固定体2との間にウェーブワッシャ(押圧部材)80を介在させるとともに、このウェーブワッシャ80の押圧力により、第1リングギヤ30をカバー部材50の段部53に当接させるようにしている。ウェーブワッシャ80は、図5に示すように、基準となる平板状の基部80aに対して押圧部80bが屈曲形成され、かつ押圧部80bの複数箇所に半球状の湾曲凸部80cを突出形成した押圧部材であり、固定体2に対する相対回転が阻止された状態で固定体2に取り付けてある。第1リングギヤ30において固定体2に対向する端面には、ウェーブワッシャ80の湾曲凸部80cに嵌合する凹部35が形成してある。第1リングギヤ30の凹部35は、ウェーブワッシャ80のすべての湾曲凸部80cのすべてを同時に嵌合できるようにその数及び位置が調整してある。   That is, in the power transmission device of the second embodiment, a wave washer (pressing member) 80 is interposed between the first ring gear (second gear member) 30 and the fixed body 2, and the pressing force of the wave washer 80 is used. The first ring gear 30 is brought into contact with the step portion 53 of the cover member 50. As shown in FIG. 5, in the wave washer 80, a pressing portion 80b is bent with respect to a reference flat plate-like base portion 80a, and hemispherical curved protruding portions 80c are formed to protrude at a plurality of locations of the pressing portion 80b. The pressing member is attached to the fixed body 2 in a state in which relative rotation with respect to the fixed body 2 is prevented. A concave portion 35 that fits into the curved convex portion 80 c of the wave washer 80 is formed on the end surface of the first ring gear 30 that faces the fixed body 2. The number and position of the concave portions 35 of the first ring gear 30 are adjusted so that all the curved convex portions 80c of the wave washer 80 can be fitted simultaneously.

実施の形態2のウェーブワッシャ80は、実施の形態1の押圧バネ70と同様、第1リングギヤ30に対して予め設定したブレーキトルクを付与するように機能する。ここで、上記動力伝達装置においては、第1リングギヤ30に形成した凹部35とウェーブワッシャ80に形成した湾曲凸部80cとが嵌合する構成であり、固定体2に対して第1リングギヤ30を相対回転させるには凹部35と湾曲凸部80cとの嵌合状態を解除する必要がある。すなわち、サンギヤ(第1ギヤ部材)10及びプラネタリギヤ(中間ギヤ部材)20を介して第1リングギヤ30に駆動モータ1からの回転力が作用すると、湾曲凸部80c及び凹部35において互いに当接する湾曲した傾斜面80d,35aの作用により、ウェーブワッシャ80の押圧力に抗して湾曲凸部80cが凹部35から逸脱するように弾性変形し、湾曲凸部80cと凹部35との嵌合状態が解除されることになる。従って、ウェーブワッシャ80によるブレーキトルクとは、湾曲凸部80cと凹部35との嵌合状態を解除するのに必要な回転トルクと同等となる。尚、その他の構成については、実施の形態1と同様であるため、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。   The wave washer 80 according to the second embodiment functions to apply a preset brake torque to the first ring gear 30, as with the pressing spring 70 according to the first embodiment. Here, in the power transmission device, the concave portion 35 formed in the first ring gear 30 and the curved convex portion 80 c formed in the wave washer 80 are fitted, and the first ring gear 30 is attached to the fixed body 2. In order to perform the relative rotation, it is necessary to release the fitting state between the concave portion 35 and the curved convex portion 80c. That is, when the rotational force from the drive motor 1 acts on the first ring gear 30 via the sun gear (first gear member) 10 and the planetary gear (intermediate gear member) 20, the curved convex portions 80c and the concave portions 35 are curved to contact each other. By the action of the inclined surfaces 80d and 35a, the curved convex portion 80c is elastically deformed so as to deviate from the concave portion 35 against the pressing force of the wave washer 80, and the fitting state between the curved convex portion 80c and the concave portion 35 is released. Will be. Therefore, the brake torque by the wave washer 80 is equivalent to the rotational torque necessary to release the fitting state between the curved convex portion 80c and the concave portion 35. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given and detailed descriptions thereof are omitted.

上記のように構成した動力伝達装置では、駆動モータ1を駆動すると、サンギヤ10が自身の軸心回りに一方方向に回転する。このとき、出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクよりも小さい場合には、固定体2に対する第1リングギヤ30の相対回転が阻止された状態にある。従って、サンギヤ10の回転によってプラネタリギヤ20が自転しながら公転し、これらプラネタリギヤ20の公転によって第2リングギヤ(第3ギヤ部材)40が回転することになり、出力軸部41を介して外部へ駆動モータ1の動力を出力することができる。   In the power transmission device configured as described above, when the drive motor 1 is driven, the sun gear 10 rotates in one direction around its own axis. At this time, when the rotational load torque of the output shaft portion 41 is smaller than the brake torque, the relative rotation of the first ring gear 30 with respect to the stationary body 2 is prevented. Accordingly, the planetary gear 20 revolves while rotating due to the rotation of the sun gear 10, and the second ring gear (third gear member) 40 rotates due to the revolution of the planetary gear 20, and the drive motor is driven to the outside via the output shaft portion 41. 1 power can be output.

この場合、上述したように、固定体2と第1リングギヤ30とは、ウェーブワッシャ80の湾曲凸部80cと凹部35とが互いに嵌合することによって相対回転が阻止された状態となっている。従って、これら固定体2と第1リングギヤ30との間には、湾曲凸部80cと凹部35との嵌合状態が解除されない限り、マイクロスリップが発生することはない。しかも、ウェーブワッシャ80の設定荷重としては、凹部35からの湾曲凸部80cの逸脱を阻止する程度のものであれば良く、固定体2と第1リングギヤ30との間の摩擦力のみによって第1リングギヤ30の回転を規制するものに比べて小さく設定することが可能となる。これにより、動力伝達装置各部の剛性を大きく設定する必要もなく、装置の大型化や製造コストの増大を抑えることができるようになる。   In this case, as described above, the fixed body 2 and the first ring gear 30 are in a state in which relative rotation is prevented by fitting the curved convex portion 80c and the concave portion 35 of the wave washer 80 to each other. Therefore, micro slip does not occur between the fixed body 2 and the first ring gear 30 unless the fitting state of the curved convex portion 80c and the concave portion 35 is released. In addition, the set load of the wave washer 80 is only required to prevent the curved convex portion 80 c from escaping from the concave portion 35, and the first load is set only by the frictional force between the fixed body 2 and the first ring gear 30. It is possible to set the ring gear 30 to be smaller than that which restricts the rotation of the ring gear 30. Thereby, it is not necessary to set the rigidity of each part of the power transmission device to be large, and it becomes possible to suppress the increase in the size of the device and the increase in the manufacturing cost.

一方、上述した状態において出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクを超えると、湾曲凸部80cと凹部35との間において互いに当接した傾斜面80d,35aの作用により、ウェーブワッシャ80の押圧力に抗して湾曲凸部80cと凹部35との嵌合状態が解除され、固定体2に対して第1リングギヤ30が回転することになり、第2リングギヤ40への動力伝達が絶たれる。   On the other hand, when the rotational load torque of the output shaft portion 41 exceeds the brake torque in the above-described state, the wave washer 80 is pushed by the action of the inclined surfaces 80d and 35a that are in contact with each other between the curved convex portion 80c and the concave portion 35. The fitting state between the curved convex portion 80 c and the concave portion 35 is released against the pressure, and the first ring gear 30 rotates with respect to the fixed body 2, and the power transmission to the second ring gear 40 is cut off.

上述の状態から再び出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクを下回ると、湾曲凸部80cと凹部35との嵌合状態が継続されることになり、サンギヤ10の回転によって第2リングギヤ40が回転し、出力軸部41を介して外部へ駆動モータ1の動力を出力することができる。   When the rotational load torque of the output shaft portion 41 again falls below the brake torque from the above state, the fitting state between the curved convex portion 80c and the concave portion 35 is continued, and the second ring gear 40 is rotated by the rotation of the sun gear 10. The power of the drive motor 1 can be output to the outside through the output shaft portion 41 by rotating.

このように、上記動力伝達装置によれば、別途アクチュエータやアクチュエータの駆動を制御するためのコントローラを要することなく出力軸部41への動力伝達を断続することができるようになる。しかも、上述したように、湾曲凸部80cと凹部35とが嵌合状態にある場合には、マイクロスリップが発生し得ないため、ウェーブワッシャ80の設定荷重を増大させることなく不必要時に第1リングギヤ30が回転する事態を確実に防止することができる。これにより、例えば動力伝達装置を位置決め機構に適用した場合、高い精度を確保することが可能となる。   Thus, according to the power transmission device, power transmission to the output shaft portion 41 can be interrupted without requiring an actuator or a controller for controlling the driving of the actuator separately. In addition, as described above, when the curved convex portion 80c and the concave portion 35 are in the fitted state, microslip cannot occur, so that the first load is not required without increasing the set load of the wave washer 80. It is possible to reliably prevent the ring gear 30 from rotating. Thereby, for example, when the power transmission device is applied to the positioning mechanism, it is possible to ensure high accuracy.

(実施の形態3)
図6〜図8−2は、本発明の実施の形態3である動力伝達装置を示したものである。ここで例示する動力伝達装置は、実施の形態1と同様、駆動モータ1を駆動源としたアクチュエータユニットに適用されるもので、駆動モータ1の駆動軸1aにサンギヤ(第1ギヤ部材)10を備えている。サンギヤ10は、外周部に外周ギヤ部10aを有した平歯車であり、互いの軸心を合致させた状態で駆動モータ1の駆動軸1aに固着してある。このサンギヤ10には、複数のプラネタリギヤ(中間ギヤ部材)20を介して第1リングギヤ130(第2ギヤ部材)及び第2リングギヤ(第3ギヤ部材)40が歯合することによって不思議歯車機構が構成してある。
(Embodiment 3)
6 to 8-2 show a power transmission apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The power transmission device illustrated here is applied to an actuator unit using the drive motor 1 as a drive source, as in the first embodiment. A sun gear (first gear member) 10 is attached to the drive shaft 1 a of the drive motor 1. I have. The sun gear 10 is a spur gear having an outer peripheral gear portion 10a on the outer peripheral portion, and is fixed to the drive shaft 1a of the drive motor 1 in a state where the shaft centers thereof are matched. The sun gear 10 has a mysterious gear mechanism formed by meshing a first ring gear 130 (second gear member) and a second ring gear (third gear member) 40 via a plurality of planetary gears (intermediate gear members) 20. It is.

プラネタリギヤ20は、外周部に外周ギヤ部20aを有し、かつ軸が一体の平歯車であり、サンギヤ10の周囲に3つ配設してある。これらのプラネタリギヤ20は、それぞれの軸心がサンギヤ10の軸心と平行になり、かつ互いに等間隔となる態様で上下一対のプラネタリキャリヤ21に支持させてある。図6において下方に位置するプラネタリキャリヤ21には、底壁に摺動孔21aが形成してある。この摺動孔21aは、駆動モータ1の本体ケース1bに設けた突出部1cを摺動可能に嵌合させることにより、本体ケース1bに対してプラネタリキャリヤ21を駆動軸1aの軸心回りに回転可能に支持する。プラネタリキャリヤ21に支持させた個々のプラネタリギヤ20は、外周ギヤ部20aを介してサンギヤ10に歯合しており、それぞれが自身の軸心回りに回転可能、かつプラネタリキャリヤ21を介してサンギヤ10の軸心回りに公転可能である。   The planetary gear 20 is a spur gear having an outer peripheral gear portion 20 a on the outer peripheral portion and an integral shaft. Three planetary gears 20 are arranged around the sun gear 10. These planetary gears 20 are supported by a pair of upper and lower planetary carriers 21 in such a manner that their respective axes are parallel to the axis of the sun gear 10 and are equally spaced from each other. The planetary carrier 21 located below in FIG. 6 has a sliding hole 21a formed in the bottom wall. This sliding hole 21a rotates the planetary carrier 21 around the axis of the drive shaft 1a with respect to the main body case 1b by fitting the protrusion 1c provided on the main body case 1b of the drive motor 1 to be slidable. Support as possible. Each planetary gear 20 supported by the planetary carrier 21 meshes with the sun gear 10 via the outer peripheral gear portion 20a, and each of the planetary gears 20 can rotate around its own axis and can be rotated by the planetary carrier 21. It can revolve around its axis.

第1リングギヤ130は、有底の円筒状を成し、その内周面に内周ギヤ部130a及び外周面に外周ギヤ部130bを有したものである。この第1リングギヤ130は、底壁に設けた摺動穴130cにプラネタリキャリヤ21の下方突部を摺動可能に嵌合させることにより、本体ケース1bに対して駆動軸1aの軸心回りに回転することが可能である。   The first ring gear 130 has a bottomed cylindrical shape, and has an inner peripheral gear portion 130a on an inner peripheral surface thereof and an outer peripheral gear portion 130b on an outer peripheral surface thereof. The first ring gear 130 rotates about the axis of the drive shaft 1a with respect to the main body case 1b by fitting the lower protrusion of the planetary carrier 21 in a sliding hole 130c provided in the bottom wall so as to be slidable. Is possible.

第2リングギヤ40は、有底の円筒状を成し、その内周面に内周ギヤ部40aを有するとともに、底壁の外表面において自身の軸心上となる部位に一体の出力軸部41を有したものである。上述の第1リングギヤ130と比較した場合、第2リングギヤ40は、その外径が僅かに小さく構成し、かつ内周ギヤ部40aの歯数が第1リングギヤ130の内周面に形成した内周ギヤ部130aとは互いに異なるように構成してある。この第2リングギヤ40は、その開口を第1リングギヤ130の開口に対向させることにより、駆動軸1aの軸心回りに回転することが可能であり、かつ第1リングギヤ130との間にプラネタリキャリヤ21を含む3つのプラネタリギヤ20並びにサンギヤ10を収容している。   The second ring gear 40 has a bottomed cylindrical shape, and has an inner peripheral gear portion 40a on the inner peripheral surface thereof, and an output shaft portion 41 that is integral with a portion that is on its own axial center on the outer surface of the bottom wall. It is what has. When compared with the first ring gear 130 described above, the second ring gear 40 has a slightly smaller outer diameter, and an inner circumference formed on the inner circumference of the first ring gear 130 with the number of teeth of the inner circumference gear portion 40a. The gear part 130a is configured to be different from each other. The second ring gear 40 can be rotated around the axis of the drive shaft 1 a by making the opening face the opening of the first ring gear 130, and the planetary carrier 21 can be interposed between the second ring gear 40 and the first ring gear 130. The three planetary gears 20 including the sun gear 10 and the sun gear 10 are accommodated.

一方、上記動力伝達装置は、ブレーキ軸部材150を備えている。ブレーキ軸部材150は、駆動モータ1の本体ケース1bに付設した支持部材5に取り付けたもので、第1リングギヤ130の外周となる部位に自身の軸心が駆動軸1aの軸心と平行となる状態で配設してある。このブレーキ軸部材150には、フライホイールギヤ(第4ギヤ部材)160及び当接体170が設けてある。   On the other hand, the power transmission device includes a brake shaft member 150. The brake shaft member 150 is attached to the support member 5 attached to the main body case 1 b of the drive motor 1, and its own axis is parallel to the axis of the drive shaft 1 a at a portion that becomes the outer periphery of the first ring gear 130. It is arranged in a state. The brake shaft member 150 is provided with a flywheel gear (fourth gear member) 160 and a contact body 170.

フライホイールギヤ160は、外周部に外周ギヤ部160aを有した平歯車であり、ブレーキ軸部材150の軸心回りに回転可能、かつブレーキ軸部材150に対してその軸心方向に沿ってスライド可能となるようにブレーキ軸部材150に配設してある。このフライホイールギヤ160は、ブレーキ軸部材150の軸心回りに回転した場合に大きな慣性力を得ることができるように、大きな質量をもって構成してある。当接体170は、ブレーキ軸部材150において支持部材5との間にフライホイールギヤ160を挟持する位置に固定した円板状部材であり、フライホイールギヤ160とほぼ同等の外径に形成してある。   The flywheel gear 160 is a spur gear having an outer peripheral gear portion 160a on the outer peripheral portion, and can rotate around the axis of the brake shaft member 150 and can slide along the axial direction of the brake shaft member 150. It arrange | positions at the brake shaft member 150 so that it may become. The flywheel gear 160 is configured with a large mass so that a large inertia force can be obtained when the flywheel gear 160 rotates around the axis of the brake shaft member 150. The contact body 170 is a disk-like member fixed at a position where the flywheel gear 160 is sandwiched between the brake shaft member 150 and the support member 5, and has an outer diameter substantially equal to that of the flywheel gear 160. is there.

また、フライホイールギヤ160には、当接体170に対向する面の外周部に複数の凸状部161が設けてある一方、当接体170には、フライホイールギヤ160に対向する面の外周部に複数の凹状部171が設けてある。凸状部161は、突出するに従って漸次幅が狭くなるような略台形形状に形成したもので、両側にそれぞれ傾斜面161aを有している。凹状部171は、フライホイールギヤ160の凸状部161を嵌合することのできる形状及び寸法に形成したもので、傾斜面161aに対向する傾斜面171aを有するとともに、フライホイールギヤ160に設けた複数の凸状部161のすべてを同時に嵌合できるようにその数及び位置が調整してある。   The flywheel gear 160 is provided with a plurality of convex portions 161 on the outer periphery of the surface facing the contact body 170, while the contact body 170 has an outer periphery on the surface facing the flywheel gear 160. A plurality of concave portions 171 are provided in the portion. The convex portion 161 is formed in a substantially trapezoidal shape such that the width gradually decreases as it protrudes, and has inclined surfaces 161a on both sides. The concave portion 171 is formed in a shape and size that can fit the convex portion 161 of the flywheel gear 160, and has an inclined surface 171 a that faces the inclined surface 161 a and is provided on the flywheel gear 160. The number and position are adjusted so that all of the plurality of convex portions 161 can be fitted together.

さらに、上記動力伝達装置には、支持部材5とフライホイールギヤ160との間に押圧バネ180が介在させてある。押圧バネ180は、フライホイールギヤ160の端面を当接体170の端面に常時押圧することにより、フライホイールギヤ160を介して第1リングギヤ130に予め設定したブレーキトルクを付与するものである。本実施の形態3では、コイル状に巻回したコイルバネをブレーキ軸部材150の外周部に配置することによって押圧バネ180を構成している。   Furthermore, a pressing spring 180 is interposed between the support member 5 and the flywheel gear 160 in the power transmission device. The pressing spring 180 applies a preset brake torque to the first ring gear 130 via the flywheel gear 160 by constantly pressing the end surface of the flywheel gear 160 against the end surface of the contact body 170. In the third embodiment, the pressing spring 180 is configured by arranging a coil spring wound in a coil shape on the outer peripheral portion of the brake shaft member 150.

ここで、上記動力伝達装置においては、上述したようにフライホイールギヤ160に形成した凸状部161と当接体170に形成した凹状部171とが嵌合する構成であり、当接体170に対してフライホイールギヤ160を相対回転させるには凸状部161と凹状部171との嵌合状態を解除する必要がある。すなわち、サンギヤ10、プラネタリギヤ20及び第1リングギヤ130を介してフライホイールギヤ160に駆動モータ1からの回転力が作用すると、凸状部161及び凹状部171において互いに当接する傾斜面161a,171aの作用により、押圧バネ180の押圧力に抗して当接体170からフライホイールギヤ160が離隔するように移動し、凸状部161と凹状部171との嵌合状態が解除されることになる。従って、押圧バネ180によるブレーキトルクとは、凸状部161と凹状部171との嵌合状態を解除するのに必要な回転トルクと同等となる。   Here, in the power transmission device, as described above, the convex portion 161 formed on the flywheel gear 160 and the concave portion 171 formed on the contact body 170 are fitted to each other. On the other hand, in order to relatively rotate the flywheel gear 160, it is necessary to release the fitting state between the convex portion 161 and the concave portion 171. That is, when the rotational force from the drive motor 1 acts on the flywheel gear 160 via the sun gear 10, the planetary gear 20, and the first ring gear 130, the functions of the inclined surfaces 161 a and 171 a that come into contact with each other in the convex portion 161 and the concave portion 171. Thus, the flywheel gear 160 moves away from the contact body 170 against the pressing force of the pressing spring 180, and the fitting state between the convex portion 161 and the concave portion 171 is released. Therefore, the brake torque by the pressing spring 180 is equivalent to the rotational torque required to release the fitting state between the convex portion 161 and the concave portion 171.

上記のように構成した動力伝達装置では、駆動モータ1を駆動すると、サンギヤ10が自身の軸心回りに一方方向に回転する。このとき、出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクよりも小さい場合には、当接体170に対するフライホイールギヤ160の相対回転が阻止され、かつ駆動モータ1に対して第1リングギヤ130の相対回転が阻止された状態にある。従って、サンギヤ10の回転によってプラネタリギヤ20が自転しながら公転し、これらプラネタリギヤ20の公転によって第2リングギヤ40が回転することになり、出力軸部41を介して外部へ駆動モータ1の動力を出力することができる。   In the power transmission device configured as described above, when the drive motor 1 is driven, the sun gear 10 rotates in one direction around its own axis. At this time, when the rotational load torque of the output shaft portion 41 is smaller than the brake torque, the relative rotation of the flywheel gear 160 with respect to the contact body 170 is prevented, and the relative rotation of the first ring gear 130 with respect to the drive motor 1 is prevented. The rotation is blocked. Accordingly, the planetary gear 20 revolves while rotating due to the rotation of the sun gear 10, and the second ring gear 40 rotates due to the revolution of the planetary gear 20, and the power of the drive motor 1 is output to the outside via the output shaft portion 41. be able to.

この場合、上述したように、当接体170とフライホイールギヤ160とは、凸状部161及び凹状部171が互いに嵌合することによって相対回転が阻止された状態となっている。従って、これら当接体170とフライホイールギヤ160との間には、凸状部161と凹状部171との嵌合状態が解除されない限り、マイクロスリップが発生することはなく、フライホイールギヤ160に噛み合う第1リングギヤ130にマイクロスリップが発生することもない。しかも、押圧バネ180の設定荷重としては、凹状部171からの凸状部161の逸脱を阻止する程度のものであれば良く、当接体170とフライホイールギヤ160との間の摩擦力のみによってフライホイールギヤ160の回転を規制するものに比べて小さく設定することが可能となる。これにより、動力伝達装置各部の剛性を大きく設定する必要もなく、装置の大型化や製造コストの増大を抑えることができるようになる。   In this case, as described above, the contact body 170 and the flywheel gear 160 are in a state in which relative rotation is prevented by fitting the convex portion 161 and the concave portion 171 to each other. Therefore, micro slip does not occur between the contact body 170 and the flywheel gear 160 unless the fitting state of the convex portion 161 and the concave portion 171 is released. Micro slip does not occur in the meshing first ring gear 130. In addition, the set load of the pressing spring 180 may be of a level that prevents the convex portion 161 from deviating from the concave portion 171, and only by the frictional force between the contact body 170 and the flywheel gear 160. It is possible to set the flywheel gear 160 smaller than that which restricts the rotation of the flywheel gear 160. Thereby, it is not necessary to set the rigidity of each part of the power transmission device to be large, and it becomes possible to suppress the increase in the size of the device and the increase in the manufacturing cost.

一方、上述した状態において出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクを超えると、凸状部161と凹状部171との間において互いに当接した湾曲傾斜面161a,171aの作用により、押圧バネ180の押圧力に抗して凸状部161と凹状部171との嵌合状態が解除され、当接体170に対してフライホイールギヤ160が回転することになり、さらに第1リングギヤ130が駆動モータ1に対して回転することにより、第2リングギヤ40への動力伝達が絶たれる。   On the other hand, when the rotational load torque of the output shaft portion 41 exceeds the brake torque in the above-described state, the pressing spring 180 is acted on by the curved inclined surfaces 161a and 171a that are in contact with each other between the convex portion 161 and the concave portion 171. The fitting state between the convex portion 161 and the concave portion 171 is released against the pressing force of the first, the flywheel gear 160 rotates with respect to the contact body 170, and the first ring gear 130 is further driven by the drive motor. By rotating with respect to 1, the power transmission to the second ring gear 40 is cut off.

上述の状態から再び出力軸部41の回転負荷トルクがブレーキトルクを下回ると、凸状部161と凹状部171との嵌合状態が継続されることになり、サンギヤ10の回転によって第2リングギヤ40が回転し、出力軸部41を介して外部へ駆動モータ1の動力を出力することができる。   When the rotational load torque of the output shaft portion 41 again falls below the brake torque from the above state, the fitting state between the convex portion 161 and the concave portion 171 is continued, and the second ring gear 40 is rotated by the rotation of the sun gear 10. And the power of the drive motor 1 can be output to the outside via the output shaft portion 41.

このように、上記動力伝達装置によれば、別途アクチュエータやアクチュエータの駆動を制御するためのコントローラを要することなく出力軸部41への動力伝達を断続することができるようになる。しかも、上述したように、凸状部161と凹状部171とが嵌合状態にある場合には、マイクロスリップが発生し得ないため、押圧バネ180の設定荷重を増大させることなく不必要時にフライホイールギヤ160及び第1リングギヤ130が回転する事態を確実に防止することができる。これにより、例えば動力伝達装置を位置決め機構に適用した場合、高い精度を確保することが可能となる。   Thus, according to the power transmission device, power transmission to the output shaft portion 41 can be interrupted without requiring an actuator or a controller for controlling the driving of the actuator separately. In addition, as described above, when the convex portion 161 and the concave portion 171 are in the fitted state, microslip cannot occur, so that the fly load is not required without increasing the set load of the pressing spring 180. It is possible to reliably prevent the wheel gear 160 and the first ring gear 130 from rotating. Thereby, for example, when the power transmission device is applied to the positioning mechanism, it is possible to ensure high accuracy.

尚、上述した実施の形態1〜3では、いずれもリングギヤを2つ備えた不思議歯車機構を適用したものを例示しているが、リングギヤが1つとなる遊星歯車機構を適用して構成することも可能である。また、サンギヤを入力要素とする一方、リングギヤを出力要素とするものを例示しているが、入力要素及び出力要素は任意に変更可能である。   In the first to third embodiments described above, a wonder gear mechanism having two ring gears is exemplified, but a planetary gear mechanism having one ring gear may be applied. Is possible. Moreover, although the sun gear is used as an input element and the ring gear is used as an output element, the input element and the output element can be arbitrarily changed.

さらに、上述した実施の形態1では、第1リングギヤに凸状部を設ける一方、当接部材に凹状部を形成しているが、凸状部及び凹状部は逆の態様でも構わない。同様に、実施の形態2では、第1リングギヤに凹部を形成する一方、ウェーブワッシャに湾曲凸部を形成し、実施の形態3では、フライホイールギヤに凸状部を設ける一方、当接体に凹状部を設けるようにしているが、それぞれ逆の態様で凹凸を形成しても良い。   Furthermore, in Embodiment 1 mentioned above, while providing the convex part in the 1st ring gear, while forming the concave part in the contact member, a convex part and a concave part may be a reverse aspect. Similarly, in the second embodiment, a concave portion is formed in the first ring gear, while a curved convex portion is formed in the wave washer. In the third embodiment, a convex portion is provided in the flywheel gear, while the contact body is provided with a convex portion. Although the concave portion is provided, the concave and convex portions may be formed in the opposite manner.

1 駆動モータ
10 サンギヤ
20 プラネタリギヤ
21 プラネタリキャリヤ
30 第1リングギヤ
33 凸状部
33a 傾斜面
35 凹部
35a 傾斜面
40 第2リングギヤ
41 出力軸部
60 当接部材
61 凹状部
61a 傾斜面
70 押圧バネ
80 ウェーブワッシャ
80c 湾曲凸部
80d 傾斜面
130 第1リングギヤ
150 ブレーキ軸部材
160 フライホイールギヤ
161 凸状部
161a 傾斜面
170 当接体
171 凹状部
171a 傾斜面
180 押圧バネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive motor 10 Sun gear 20 Planetary gear 21 Planetary carrier 30 1st ring gear 33 Convex part 33a Inclined surface 35 Concave part 35a Inclined surface 40 2nd ring gear 41 Output shaft part 60 Contact member 61 Concave part 61a Inclined surface 70 Pressing spring 80 Wave washer 80c Curved convex portion 80d Inclined surface 130 First ring gear 150 Brake shaft member 160 Flywheel gear 161 Convex portion 161a Inclined surface 170 Contact body 171 Concave portion 171a Inclined surface 180 Press spring

Claims (5)

自身の軸心回りに回転可能に配設した第1ギヤ部材と、
前記第1ギヤ部材に歯合し、自身の軸心回りに回転可能、かつ前記第1ギヤ部材の軸心回りに公転可能となるようにキャリヤに支持させた中間ギヤ部材と、
内周部に内周ギヤ部を有し、前記第1ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第2ギヤ部材と、
前記第1ギヤ部材、前記第2ギヤ部材及び前記キャリヤのいずれか一つを停止要素として予め設定した大きさのブレーキトルクを付与するブレーキ手段と
を備え、前記ブレーキ手段のブレーキトルクを付与しない残りの2つのうちの一方を入力要素とし、かつ他方を出力要素とする動力伝達装置であって、
前記ブレーキ手段は、傾斜面を介して前記停止要素に係合することにより該停止要素との相対回転を規制する一方、前記停止要素に前記ブレーキトルクを超える回転トルクが加えられた場合には傾斜作用により相対的に離隔移動することで前記停止要素との相対回転を許容することを特徴とする動力伝達装置。
A first gear member disposed rotatably about its own axis;
An intermediate gear member meshed with the first gear member, supported by a carrier so as to be rotatable about its own axis and revolved about the axis of the first gear member;
A second gear member having an inner peripheral gear portion on an inner peripheral portion, rotatably disposed about an axis of the first gear member, and meshing with the intermediate gear member via the inner peripheral gear portion; ,
Brake means for applying a brake torque having a preset magnitude using any one of the first gear member, the second gear member, and the carrier as a stop element, and the rest not applying the brake torque of the brake means A power transmission device having one of the two as an input element and the other as an output element,
The brake means regulates relative rotation with the stop element by engaging with the stop element via an inclined surface, and tilts when a rotational torque exceeding the brake torque is applied to the stop element. A power transmission device that allows relative rotation with the stop element by relatively moving apart by an action.
自身の軸心回りに回転可能に配設した第1ギヤ部材と、
前記第1ギヤ部材に歯合し、自身の軸心回りに回転可能、かつ前記第1ギヤ部材の軸心回りに公転可能に支持させた中間ギヤ部材と、
内周部に内周ギヤ部を有し、前記第1ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第2ギヤ部材と、
内周部に前記第2ギヤ部材の内周ギヤ部とは異なる歯数の内周ギヤ部を有し、前記第1ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第3ギヤ部材と、
前記第2ギヤ部材を停止要素として予め設定した大きさのブレーキトルクを付与するブレーキ手段と
を備え、前記第1ギヤ部材を入力要素とし、かつ前記第3ギヤ部材を出力要素とする動力伝達装置であって、
前記ブレーキ手段は、傾斜面を介して前記第2ギヤ部材に係合することにより該第2ギヤ部材との相対回転を規制する一方、前記第2ギヤ部材に前記ブレーキトルクを超える回転トルクが加えられた場合には傾斜作用により相対的に離隔移動することで前記第2ギヤ部材との相対回転を許容することを特徴とする動力伝達装置。
A first gear member disposed rotatably about its own axis;
An intermediate gear member that meshes with the first gear member, is rotatable about its own axis, and is revolved around the axis of the first gear member;
A second gear member having an inner peripheral gear portion on an inner peripheral portion, rotatably disposed about an axis of the first gear member, and meshing with the intermediate gear member via the inner peripheral gear portion; ,
The inner peripheral gear portion has an inner peripheral gear portion having a number of teeth different from that of the inner peripheral gear portion of the second gear member, and is disposed rotatably around the axis of the first gear member. A third gear member meshing with the intermediate gear member via
Brake means for applying a brake torque having a preset magnitude with the second gear member as a stop element, the power transmission apparatus using the first gear member as an input element and the third gear member as an output element Because
The brake means regulates relative rotation with the second gear member by engaging with the second gear member through an inclined surface, while a rotational torque exceeding the brake torque is applied to the second gear member. And a power transmission device that allows relative rotation with the second gear member by being moved relatively apart by a tilting action.
前記ブレーキ手段は、
前記停止要素に形成した傾斜面と、
前記停止要素の傾斜面に当接する傾斜面を有した当接部材と、
前記当接部材の傾斜面を前記停止要素の傾斜面に押圧する押圧部材と
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の動力伝達装置。
The brake means includes
An inclined surface formed on the stop element;
A contact member having an inclined surface that contacts the inclined surface of the stop element;
The power transmission device according to claim 1, further comprising: a pressing member that presses the inclined surface of the abutting member against the inclined surface of the stop element.
前記ブレーキ手段は、
前記停止要素に形成した傾斜面と、
前記傾斜面を介して前記停止要素を押圧する押圧部材と
を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の動力伝達装置。
The brake means includes
An inclined surface formed on the stop element;
The power transmission device according to claim 1, further comprising: a pressing member that presses the stop element via the inclined surface.
前記第2ギヤ部材は、外周部に外周ギヤ部を有したものであり、
前記ブレーキ手段は、
外周部に外周ギヤ部を有し、この外周ギヤ部を前記第2ギヤ部材の外周ギヤ部に歯合させた状態で自身の軸心回りに回転可能に配設した第4ギヤ部材と、
前記第4ギヤ部材を回転可能、かつ軸心方向に沿ってスライド可能に支持するブレーキ軸部材と、
前記ブレーキ軸部材の先端部に軸方向の移動を規制した状態で設けた当接部と、
前記第4ギヤ部材を当接部に押圧する押圧部材と
を備え、前記第4ギヤ部材と前記当接部との間に前記傾斜面を設けたことを特徴とする請求項2に記載の動力伝達装置。
The second gear member has an outer peripheral gear portion on the outer peripheral portion,
The brake means includes
A fourth gear member having an outer peripheral gear portion at the outer peripheral portion and disposed rotatably around its own axis in a state where the outer peripheral gear portion is engaged with the outer peripheral gear portion of the second gear member;
A brake shaft member that supports the fourth gear member so as to be rotatable and slidable along the axial direction;
An abutting portion provided in a state in which movement in the axial direction is restricted at a tip portion of the brake shaft member;
The power according to claim 2, further comprising: a pressing member that presses the fourth gear member against the contact portion, and the inclined surface is provided between the fourth gear member and the contact portion. Transmission device.
JP2009266431A 2009-11-24 2009-11-24 Power transmission device Pending JP2011112072A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009266431A JP2011112072A (en) 2009-11-24 2009-11-24 Power transmission device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009266431A JP2011112072A (en) 2009-11-24 2009-11-24 Power transmission device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011112072A true JP2011112072A (en) 2011-06-09

Family

ID=44234571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009266431A Pending JP2011112072A (en) 2009-11-24 2009-11-24 Power transmission device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011112072A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103661943A (en) * 2012-09-15 2014-03-26 张明奇 Momentum balance device of aerospace aircraft
JP2014194248A (en) * 2013-03-29 2014-10-09 Nidec Sankyo Corp Lid driving device
JP2014206272A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 スタビラス ゲ—エムベーハー Drive device with overload protection function
JP2017110798A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 日本電産コパル株式会社 Speed reducer and geared motor including the same, electronic device, and robot
CN110597177A (en) * 2019-09-18 2019-12-20 重庆大学 Numerical control machine tool precision control method based on precision mapping

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002046007A (en) * 2000-08-04 2002-02-12 Makita Corp Power tool
JP2002316583A (en) * 2001-04-19 2002-10-29 Tokai Rika Co Ltd Vehicle mirror device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002046007A (en) * 2000-08-04 2002-02-12 Makita Corp Power tool
JP2002316583A (en) * 2001-04-19 2002-10-29 Tokai Rika Co Ltd Vehicle mirror device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103661943A (en) * 2012-09-15 2014-03-26 张明奇 Momentum balance device of aerospace aircraft
JP2014194248A (en) * 2013-03-29 2014-10-09 Nidec Sankyo Corp Lid driving device
JP2014206272A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 スタビラス ゲ—エムベーハー Drive device with overload protection function
EP2789869B1 (en) * 2013-04-12 2019-06-05 Stabilus GmbH Drive device with overload protection
JP2017110798A (en) * 2015-12-18 2017-06-22 日本電産コパル株式会社 Speed reducer and geared motor including the same, electronic device, and robot
CN110597177A (en) * 2019-09-18 2019-12-20 重庆大学 Numerical control machine tool precision control method based on precision mapping
CN110597177B (en) * 2019-09-18 2022-06-24 重庆大学 Numerical control machine tool precision control method based on precision mapping

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011112072A (en) Power transmission device
JP2017516697A (en) Electric brake actuator for vehicle
JP2011112114A (en) Engaging clutch device
JP6182245B1 (en) Clutch using planetary gear mechanism
EP2112390A2 (en) Clutch control system
JP6323397B2 (en) One-way clutch mounting structure
JP2016137888A (en) Self-locking mechanism
JP6228588B2 (en) Deceleration device and geared motor, electronic device and robot provided with the same
JP2011163556A (en) Transmission
JP5976400B2 (en) Robot joint
JP4816474B2 (en) Clutch device
WO2009151122A1 (en) Power transmitting device
JP5687518B2 (en) Electric linear actuator and electric disc brake device
JP2004176779A (en) Reverse input rejection clutch
JP5308177B2 (en) Power transmission device
JP7343595B2 (en) Drive force transmission mechanism and method for stopping transmission of rotational motion from input element to output element
JP2012167770A (en) Method for manufacturing external gear, reduction gear and clutch
JP5393415B2 (en) Power transmission device
JP6356892B1 (en) Small structure reverse input cutoff clutch
JP6545228B2 (en) Free type two-way clutch that uses idle rotation of gears
JP6709685B2 (en) Differential device
WO2014034763A1 (en) Power transmission device, clutch device, and drive device
JP7221911B2 (en) Free type two-way clutch
JP6755286B2 (en) Rotating body stopper
JP2009207231A (en) Brake device and motor with reducing mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130625

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131029