JP3807690B2 - 遊星歯車機構を用いた回転伝達機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遊星歯車機構を利用した回転伝達機構に関するものであり、更に詳しくは、回転入力軸と同軸状態に配列された回転出力軸から回転方向が正および逆の等速回転出力を選択的に出力可能な回転伝達機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転伝達機構としては、回転入力軸に対して同軸状態に回転出力軸を配列し、当該回転出力軸から回転方向が正および逆の回転出力を得ることができるように構成されたものがある。このような機構では、一般に、入力された回転方向を反転させるためにクラッチ機構が備わった歯車列を付設した構成とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、遊星歯車機構を利用して、このような回転伝達機構をコンパクトに構成することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明による回転伝達機構のスケルトン図である。この図を参照して説明すると、回転伝達機構１は、円筒状のハウジング２の内部において、当該ハウジング２によって回転自在に支持されている回転入力軸３を備えている。この回転入力軸３の外周面には、太陽歯車４が一体的に形成されている。太陽歯車４の外周を取り囲む状態に複数の第１の遊星歯車５が同心円状に配列され、これらの第１の遊星歯車５は太陽歯車４に噛み合っている。これらの第１の遊星歯車５の外周を取り囲む状態に同一数の第２の遊星歯車６が同心円状に配列され、これらの第２の遊星歯車６は対応する第１の遊星歯車５にそれぞれ噛み合っている。
【０００５】
ここで、第１および第２の遊星歯車５、６は、共通遊星キャリア７によって支持されている。すなわち、第１の遊星歯車５の遊星軸５ａは回転自在に共通遊星キャリア７によって支持され、第２の遊星歯車６の遊星軸６ａは、遊星軸５ａの外周側の位置において同じく回転自在に共通遊星キャリア７によって支持されている。
【０００６】
第２の遊星歯車６のそれぞれの遊星軸６ａは、共通キャリア７とは反対方向に延びており、そこに第３の遊星歯車８が取り付けられている。従って、この第３の遊星歯車８は第２の遊星歯車６と一体となって自転すると共に、共通遊星キャリア７によって太陽歯車４の回りを公転する。
【０００７】
次に、回転入力軸３の外周を囲む状態に、中空型の回転出力軸１１が同軸状態に配列されている。この回転出力軸１１もハウジング２に対して回転自在の状態で支持されている。この回転出力軸１１の外周面における上記の第３の遊星歯車８に対峙している部分には、当該第３の遊星歯車８に噛み合った外歯歯車９が一体的に形成されている。
【０００８】
一方、上記の共通遊星キャリア７と回転入力軸３の間には電磁クラッチ機構等のクラッチ機構１２を介在させてある。例えば、クラッチ機構１２をオフの状態では、回転入力軸３と共通遊星キャリア７とは切り離された状態にある。クラッチ機構１２をオンに切り換えると、回転入力軸３が共通遊星キャリア７に接続されて、回転入力軸３と共通遊星キャリア７は一体となって回転する。また、このクラッチ機構１２のオン／オフに連動して、クラッチブレーキ１３が逆の動作を行うように構成されている。クラッチブレーキ１３がオンすると、共通遊星キャリア７がハウジング２に固定されてその回転が禁止される。クッチブレーキ１３がオフになると回転禁止状態が解除される。
【０００９】
このように構成した回転伝達機構１においては、そのクラッチ機構１２、および連動するクラッチブレーキ１３を切り換えることにより、回転入力軸３から入力された回転方向を正逆に切り換えて、回転出力軸１１から取り出すことができる。
【００１０】
ここで、回転出力軸１１から入力回転と等速回転出力を得るためには次のように各歯車の歯数を設定すればよい。太陽歯車４の歯数をＺａ、第１の遊星歯車５の歯数をＺｂ、第２の遊星歯車６の歯数をＺｃ、第３の遊星歯車８の歯数Ｚｄ、外歯歯車９の歯数をＺｅとした場合に、Ｚａ／Ｚｃ ＝ Ｚｅ／Ｚｄの関係を満たすように設定すればよい。
【００１１】
なお、各歯車の歯形として無転位歯形を用いる場合には、各歯車の中心距離条件としては、次の関係を満たすように各歯車のピッチ円直径を設定すればよい。

勿論、転位歯車を用いればこの限りではない。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回転伝達機構によれば、共通遊星キャリアによって自転自在で一体となって公転するように支持されている第１および第２の遊星歯車と、共通の遊星軸を備えた第２および第３の遊星歯車とを用いることにより、回転入力軸と同軸状態に配列されている回転出力軸から正方向あるいは逆方向の等速回転出力を得る機構をコンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転伝達機構のスケルトン図である。
【符号の説明】
１ 回転伝達機構
２ ハウジング
３ 回転入力軸
４ 太陽歯車
５ 第１の遊星歯車
６ 第２の遊星歯車
６ａ 遊星軸
７ 共通遊星キャリア
８ 第３の遊星歯車
９ 外歯歯車
１１ 回転出力軸
１２ クラッチ機構
１３ クラッチブレーキ
Ｚａ 太陽歯車歯数
Ｚｂ 第１の遊星歯車の歯数
Ｚｃ 第２の遊星歯車の歯数
Ｚｄ 第３の遊星歯車の歯数
Ｚｅ 外歯歯車の歯数

Claims (2)

1. 回転入力軸と、この回転入力軸に一体的に形成された太陽歯車と、この太陽歯車の外周側に配列され当該太陽歯車に噛み合っている複数の第１の遊星歯車と、これら第１の遊星歯車のそれぞれの外周側に配列され対応する第１の遊星歯車に噛み合っている複数の第２の遊星歯車と、前記第１および第２の遊星歯車を自転自在に支持していると共に当該第１および第２の遊星歯車を一体的に前記太陽歯車の回りに公転自在に支持している共通遊星キャリアと、前記第２の遊星歯車と共通の遊星軸を備えた第３の遊星歯車と、前記回転入力軸と同軸状態に配列されていると共に前記第３の遊星歯車に噛み合っている外歯歯車を備えた中空型の回転出力軸と、前記共通遊星キャリアを前記回転入力軸と一体回転させる状態および当該回転入力軸から切り離した状態に切り換え可能なクラッチ機構と、前記共通遊星キャリアが前記回転入力軸から切り離されている間は当該共通遊星キャリアを回転しないように静止状態に保持するクラッチブレーキとを有することを特徴とする遊星歯車機構を用いた回転伝達機構。
2. 請求項１において、前記太陽歯車の歯数をＺａ、前記第１の遊星歯車の歯数をＺｂ、前記第２の遊星歯車の歯数をＺｃ、前記第３の遊星歯車の歯数Ｚｄ、前記外歯歯車の歯数をＺｅとした場合に、
   Ｚａ／Ｚｃ ＝ Ｚｅ／Ｚｄ
   の関係を満たしていることを特徴とする遊星歯車機構を用いた回転伝達機構。

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