JP2877832B2 - エヤーモータの伝動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエヤーモータの切替変速式伝動装置の改良、
特に切換時に起動不良の拘束の生ずることのないように
した改良構造のエヤーモータの伝動装置に関する。

（従来の技術） 第３図は従来技術のエヤーモータの遊星歯車伝動装置
を示す。

この伝動装置は左方のエヤーモータ（ａ）のロータか
らの入力軸（ｂ）と同軸心で遊星歯車伝動装置のキヤリ
ヤ（ｃ）が回転自在に支承され、キヤリヤ（ｃ）上の遊
星歯車軸（ｄ）上の遊星歯車（ｅ）は内方で入力軸
（ｂ）上にディスタンスピース（ｆ）を介して取付けら
れた中心太陽歯車（ｇ）と噛合い外方でエヤーモータマ
ウント（ｈ）に固定の内歯車（ｉ）と噛合う。遊星歯車
（ｅ）はまた他の内歯車部材（ｊ）に噛合い、内歯車部
材（ｊ）と噛合う中継歯車部材（ｋ）に形成された内ク
ラッチ歯（ｌ）およびキヤリヤ（ｃ）に形成された外ク
ラッチ歯（ｍ）に対し環状のピストン（ｎ）に連行され
て軸線方向に移行するスライダー（ｏ）が相反的に嵌脱
されて変速される。スライダー（ｏ）はスプライン
（ｐ）で出力軸（ｑ）に結合される。

第３図は中心線の上半に、ピストン（ｎ）の右室に圧
力空気が導入されてピストン（ｎ）およびスライダー
（ｏ）が左行し、スライダー（ｏ）が中継歯車部材
（ｋ）の内クラッチ歯（ｌ）と噛合った状態を図示し、
中心線の下半に、ピストン（ｎ）の左室に圧力空気が導
入されてピストン（ｎ）およびスライダー（ｏ）が右行
し、スライダー（ｏ）がキヤリヤ（ｃ）の外クラッチ歯
（ｍ）に噛合った状態を図示している。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来技術の変速伝動装置付エヤーモータではしば
しば起動不能の拘束状態となることがあり、圧力空気供
給を断続したり、また減圧空気を供給して起動させる等
しているが、エヤーモータで駆動される装置の運転の円
滑性が阻害されるという問題が起こる。

（問題点を解決するための手段） 前記のエヤーモータ起動不能の問題を検討の結果、そ
の原因はエヤーモータと負荷との容量不適合、過負荷等
の外因よりも、エヤーモータの伝動装置の構造自体に内
因があることが究明された。すなわち、エヤーモータを
駆動する圧力空気の元圧は５〜6kg/cm²程度の圧力が必
要である。この圧力空気を伝動装置のピストン（ｎ）の
右室に導入すると370〜450kg程度の軸線方向の推力が発
生する。この推力はスライダー（ｏ）を介し、中継歯車
部材（ｋ）との噛合いに入る前の干渉状態では中継歯車
部材（ｋ）に伝わりベアリングを介してキヤリヤ（ｃ）
に伝わり、ディスタンスピース（ｆ）を介して入力軸
（ｂ）に伝わり、エヤーモータのロータをエヤーモータ
ハウジングに押付け、エヤーモータ駆動時に大きな摩擦
抵抗を発生し、これがエヤーモータの起動不良の原因と
なる。

このことは、伝動装置に導入する操作空気圧力を例え
ば1/2に絞り前記軸線方向推力を1/2にすると起動不良が
起こらないことによっても裏付けられる。ただしこの起
動不良対策は減圧弁あるいは絞り弁を組込まなければな
らないので、コスト増、複雑化、外寸法増を伴いしかも
軸線方向推力がある程度は残るという欠点がある。

本発明ではエヤーモータの起動不良を解決する手段と
して、前記軸線方向推力がエヤーモータハウジングによ
って受けられるように遊星歯車装置のキヤリヤ側の部材
とエヤーモータハウジングの部分との間に軸線方向推力
を中継伝達するカラーを介設する。直接伝達する部分を
何れかの部材に形成してもよい。そして軸線方向推力が
エヤーモータのロータに伝わることのないようにキヤリ
ヤ側の部材と入力軸との間には軸線方向の間隔を設け
る。

これらを総合して、本発明のエヤーモータの伝動装置
は、全体的構成として、エヤーモータにエヤーモータに
結合した遊星歯車機構を有する伝動装置において、該遊
星歯車機構の出力側にエヤーモータからの入力軸の軸方
向に移動することにより減速比が変化するクラッチ歯車
機構を備えており、前記入力軸の周囲に同軸線で軸方向
に摺動自在且つ回転支承される太陽歯車とエヤーモータ
ハウジング部分との間に軸線方向推力を支承するカラー
が介設または形成されているとともに、キャリヤ側の部
材と入力軸の肩段との間に軸線方向の間隔が設けられて
いることを特徴とする。

（作 用） 以上のように本発明では、エヤーモータのロータに伝
動装置の歯車連鎖系列の切換のためのエヤー圧力による
軸線方向の強い軸線方向推力が作用しないので、起動不
良は起こらないようになる。

（実施例） 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明す
る。第１図は本発明を好適な態様で実施している集約的
な構造のエヤーモータ遊星歯車伝動装置の縦断側面図を
示し、中心線の上半と下半とにそれぞれ異なる操作状態
に対応する噛合関係を表示している。第２図はその要部
の局部拡大縦断側面図である。

この実施例装置では、左方のエヤーモータ（１）およ
び右方の遊星歯車伝動装置（２）がそれぞれ結合された
エヤーモータハウジング（３）およびエヤーモータマウ
ント（3b）内に組込まれている。エヤーモータ（１）の
ロータ（４）はエヤーモータハウジング（３）内にベア
リング（５）（５）により支承され中心軸線（Ｘ）のま
わりに回転する。ロータ（４）から中心線上を右方に延
びる入力軸線（６）が遊星歯車伝動装置のキヤリヤ
（７）内に挿入され、その先端には遊星歯車装置の中心
太陽歯車（８）がスプラインで結合されている。

伝動装置では、エヤーモータハウジング（３）が結合
されるエヤーモータマウント（3b）内に前記キヤリヤ
（７）が入力軸部（６）と同軸線でそのまわりに回転す
るよう支承され、その右方には出力軸（９）が同じく同
軸線で回転するよう支承され右方に延びてエヤーモータ
マウント（3b）外に突出している。

遊星歯車装置のキヤリヤ（７）上の中心軸線と平行の
遊星歯車軸（10）上に支承された遊星歯車（11）は、そ
の左方で中心部の前記太陽歯車（８）と噛合い外周でエ
ヤーモータマウント（3b）内に固定の内歯車（12）と噛
合い、また右方で他の内歯車部材（13）と噛合い、この
内歯車部材（13）は右端突出部の内周でキヤリヤ（７）
上にベアリング（14）により回転自在に支承された中継
歯車部材（15）と噛合う。なお、前記太陽歯車（８）、
遊星歯車（11）、内歯車（12）および内歯車部材（13）
は全体で特許請求の範囲でいう遊星歯車機構に該当す
る。

そして中継歯車部材（15）に形成された内クラッチ歯
（16）およびキヤリヤ（７）の右端に形成された外クラ
ッチ歯（17）に対して、エヤーモータマウント（3b）の
内周に設けられて軸線方向に移行可能な環状のピストン
部材（18）の内周にベアリング（19）を介して支承され
出力軸（９）に内周でスプライン結合されたスライダー
（20）がピストン（18）に連行されて軸線方向に移行す
るようせられ、それに形成された対応する外クラッチ歯
（21）または内クラッチ歯（22）が相反的に嵌脱するよ
う歯車系が構成される。なお、前記中継外歯車部材（1
5）およびスライダー（20）は全体で特許請求の範囲で
いうクラッチ歯車機構に該当する。

そして本発明では、第２図にも拡大して示すように、
前記太陽歯車（８）は右方にはディスタンスピース（2
3）でキヤリヤ（７）に衝合わせて位置決めされ、左方
には間隔を隔てて入力軸部（６）を囲むカラー（24）を
介してエヤーモータハウジング（３）の部分（3a）に衝
合わせ支持される。一方、ディスタンスピース（23）に
よりキヤリヤ（７）側と衝合された太陽歯車（８）はそ
の反対側で入力軸部（６）の肩段（6a）との間に4mm程
度の軸線方向の遊び間隔（Ｇ）が設けられている。

以上の構成を有する本発明実施例の装置では、高速切
替ポート（25）からピストン左方の高速側ピストン室
（26）に圧力空気が導入され、ピストン部材（18）およ
びスライダー（20）が右行し、外クラッチ歯（17）に内
クラッチ歯（22）が噛合う状態では、出力軸（９）は遊
星歯車装置により高速で駆動され、低速切替ポート（2
7）からピストン右方の低速側ピストン室（28）に圧力
空気が導入され、ピストン部材（18）およびスライダー
（20）が左行し、内クラッチ歯（16）に外クラッチ歯
（21）が噛合う状態では、出力軸（９）は低速で駆動さ
れる。

そして外クラッチ歯（21）が内クラッチ歯（16）に噛
合う直前の両クラッチ歯が部分的にでも重なって噛合い
に入れない干渉状態では、大きい左向軸線方向推力が両
クラッチ歯間に伝達され、これがキヤリヤ（７）に加わ
り、ディスタンスピース（23）、太陽歯車（８）のキヤ
リヤ側の部分からカラー（24）を介してエヤーモータハ
ウジング（３）の部分（3a）で受止められ、エヤーモー
タのロータ（４）には加わらないのでエヤーモータは回
転のみに作用し、起動不良を起こすことはない。尚、本
発明は他の形式のエヤーモータ伝動装置にも対応する変
形を施して実施可能である。

（発明の効果） 以上のように、本発明によると、エヤーモータ伝動装
置が起動不良になることは確実に防止され、その回転出
力を出力軸に円滑かつ充分に取出すことができる。装置
が大形化、複雑化することはなく、費用増加は僅かであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のエヤーモータの伝動装置を中心
線の上半と下半とで異なる作動状態での関係を示す縦断
側面図、第２図はその要部の局部拡大縦断側面図、第３
図は従来技術のエヤーモータの伝動装置を中心線の上半
と下半とで異なる作動状態での関係を示す縦断側面図で
ある。 （１）……エヤーモータ、（２）……遊星歯車伝動装
置、（３）……エヤーモータハウジング、（3a）……ハ
ウジング部分、（3b）……エヤーモータマウント、
（４）……ロータ、（５）……ベアリング、（６）……
入力軸部、（6a）……肩段、（７）……キヤリヤ、
（８）……太陽歯車、（９）……出力軸、（10）……遊
星歯車軸、（11）……遊星歯車、（12）……内歯車、
（13）……内歯車部材、（14）……ベアリング、（15）
……中継外歯車部材、（16）……内クラッチ歯、（17）
……外クラッチ歯、（18）……ピストン部材、（19）…
…ベアリング、（20）……スライダー、（21）……外ク
ラッチ歯、（22）……内クラッチ歯、（23）……ディス
タンスピース、（24）……カラー、（25）……高速切替
ポート、（26）……高速側ピストン室、（27）……低速
切替ポート、（28）……低速側ピストン室、（Ｘ）……
中心軸線、（Ｇ）……間隔、（ａ）……エヤーモータ、
（ｂ）……入力軸、（ｃ）……キヤリヤ、（ｄ）……遊
星歯車軸、（ｅ）……遊星歯車、（ｆ）……ディスタン
スピース、（ｇ）……太陽歯車、（ｈ）……エヤーモー
タマウント、（ｉ）……内歯車、（ｊ）……内歯車部
材、（ｋ）……中継歯車部材、（ｌ）……内クラッチ
歯、（ｍ）……外クラッチ歯、（ｎ）……ピストン、
（ｏ）……スライダー、（ｐ）……スプライン、（ｑ）
……出力軸。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エヤーモータに結合した遊星歯車機構を有
   する伝動装置において、該遊星歯車機構の出力側にエヤ
   ーモータからの入力軸の軸方向に移動することにより減
   速比が変化するクラッチ歯車機構を備えており、前記入
   力軸の周囲に同軸線で軸方向に摺動自在且つ回転支承さ
   れる太陽歯車とエヤーモータハウジング部分との間に軸
   線方向推力を支承するカラーが介設または形成されてい
   るとともに、キャリヤ側の部材と入力軸の肩段との間に
   軸線方向の間隔が設けられているとを特徴とする伝動装
   置。
2. 【請求項２】前記クラッチ歯車機構が、遊星歯車機構の
   内歯車部材に噛合する中継外歯車および遊星歯車のキャ
   リヤに形成されたクラッチ歯のいずれか一方に適宜噛合
   するように構成されてなる請求項１記載の伝動装置。