JP5182831B2 - 逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機 - Google Patents

Description

本発明は、モータ用変速機に関し、より詳しくは、順方向及び逆方向駆動の際、一方向にのみ回転されるモータ用変速機において、反対に出力側から回転力が逆入力されるとき、逆入力を分散させ、一方向にのみ入るようにし、変速機の不作動を防止することができる逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機に関する。

一般に、運送装置や産業用機械等の回転力伝達装置では、モータによってその駆動力を得るようになる。この際、モータから出力される回転力が別途の変速機を介して伝達されることもあり、モータそのものに変速機が設けられ、直接出力され、またはさらに別の変速機を介して出力されることもある。

この際、モータそのものに変速機が設けられているモータ用変速機の場合、図１に示すように、原動軸１０に２つのポール１１、１２が取り付けられ、一方のポール（定速ポール）１１は、出力２０側に直接拘束されて出力され、他方のポール（変速ポール）１２は、変速手段を介して出力２０側に出力されるようにする構成を有することが一般的である。

さらに詳述すると、原動軸１０の外周面上の一側には、時計方向に曲げられた定速ポール１１が取り付けられ、この定速ポール１１は、出力２０側と直接拘束（２０ａ）される構成を有する。また、原動軸１０の外周面上の他側には、反時計方向に曲げられた変速ポール１２が取り付けられ、この変速ポール１２は、太陽歯車３０に拘束（３０ａ）され、太陽歯車３０は、さらに遊星歯車４０と噛み合い、遊星歯車４０が出力２０側と噛み合う構成を有する。

したがって、モータ（図示せず）の原動軸１０が順方向に回転すると、定速ポール１１が出力２０側に拘束されて順方向出力され、原動軸１０が逆方向に回転すると、変速ポール１２が変速手段に拘束されながら、出力２０側に順方向変速出力される。

しかしながら、このようなモータ用変速機において、原動軸１０が回転せず、反対に外力により出力２０側から動力が逆入力されるとすると、出力２０側が反時計方向に回転され、まず出力２０側と定速ポール１１が互いに拘束される。また、反時計方向に回転される出力２０側は、遊星歯車４０を時計方向に回転させるとともに、さらに遊星歯車４０が太陽歯車３０を反時計方向に回転させ、太陽歯車３０がさらに変速ポール１２に拘束される。

したがって、出力２０側が反時計方向に回転されるときは、定速ポール１１及び変速ポール１２が全部拘束され、作動しないという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、原動軸にポールを結合するとき、いずれの位置でも、２つのポールの少なくともいずれか一方は拘束されないようにし、逆入力されても、互いに干渉しないようにすることができる逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、モータの原動軸が正回転するときは、出力カバーに正回転定速出力され、モータの原動軸が逆回転するときは、出力カバーに正回転変速出力される通常のモータ用変速機において、原動軸の外周面上には突出したキーが形成され、キーの幅よりも大きなキー溝を有するポール取付リングがキーに結合され、ポール取付リングには、互いに反対の方向性を有する定速ポール及び変速ポールが、キー溝に下部が延長して取り付けられ、ポール取付リングは、別途に固定された摩擦ピンによって摩擦固定され、原動軸の回転方向に応じて、少なくともいずれか一つまたは全てのポールがキーによって倒れることを特徴とする逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機を提供する。

または、本発明は、モータの原動軸が正回転するときは、出力カバーに正回転定速出力され、モータの原動軸が逆回転するときは、出力カバーに正回転変速出力される通常のモータ用変速機において、原動軸の外周面は多角形に形成され、外周面には、所定の間隔互いに離隔した定速ボール及び変速ボールが上側及び下側が突出して内蔵されたボール取付リングが結合され、ボール取付リングは、別途に固定された摩擦ピンによって摩擦固定され、原動軸の回転方向に応じて、少なくともいずれか一つまたは全てのボールが外周面から離脱することを特徴とする逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機を提供する。

ここで、外周面の角面は、窪んだ曲線状であってもよい。

または、外周面の角面は、窪んで角立った形状であってもよい。

または、外周面の角面は、波状であってもよい。

本発明によると、２つのポールの少なくともいずれか一つは拘束されず、出力側から逆に動力が入力されることによる不作動を防止することができる。

一方向定速及び変速出力されるモータ用変速機を示す図である。 本発明の第１実施形態によるモータ用変速機を示す断面図である。 図２に示したポール取付リング部分を側面からみた図である。 図２に示した摩擦ピンの他の取付状態を示す断面図である。 図２に示したポール取付リング部分に対する作動状態を側面からみた図である。 図２に示したポール取付リング部分に対する作動状態を側面からみた図である。 本発明の第２実施形態によるモータ用変速機を示す断面図である。 図７に示したボール取付リング部分を側面からみた図である。 図７に示した摩擦ピンの他の取付状態を示す断面図である。 図７に示したポール取付リング部分に対する作動状態を側面からみた図である。 図７に示したポール取付リング部分に対する作動状態を側面からみた図である。 図８に示した原動軸の多角形の外周面に対する変形可能な実施形態を示す図である。 図８に示した原動軸の多角形の外周面に対する変形可能な実施形態を示す図である。 図８に示した原動軸の多角形の外周面に対する変形可能な実施形態を示す図である。

以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳述する。

図２は、本発明の第１実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機を示す断面図であり、図３は、図２に示したポール取付リング部分を示す要部側面図であり、図４は、図２に示した摩擦ピンの他の取付状態を示す断面図である。

図２及び図３を参照すると、本発明の第１実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機１００は、正回転または逆回転をする原動軸１０と、原動軸１０の外周面を取り囲むポール取付リング１５と、ポール取付リング１５に結合される定速ポール１１及び変速ポール１２と、定速ポール１１に拘束（２０ａ）される出力カバー２０と、変速ポール１２に拘束（３０ａ）される太陽歯車３０と、内側は太陽歯車３０と噛み合い、外側は出力カバー２０と噛み合う遊星歯車４０と、ポール取付リング１５に摩擦力を付加する摩擦ピン６０と、を備える。

まず、原動軸１０とポール取付リング１５は、原動軸１０の外周面上に形成されたキー１０ａ及びポール取付リング１５の内側面上に形成されるキー溝１５ａによって動力が伝達される。この際、キー溝１５ａは、キー１０ａよりも大きな幅を有するように設計される。

また、ポール取付リング１５に取り付けられる互いに反対の方向性を有する定速ポール１１及び変速ポール１２は、図示していないスプリングによって付勢され、いつも立てられるように誘導される。また、定速ポール１１及び変速ポール１２の下部は、キー溝１５ａ側に突出して延長される。この際、キー１０ａの端部が、図３に示すように食い違 って取り付けられた定速ポール１１と変速ポール１２との間に位置し、左右に動くことにより、定速ポール１１及び変速ポール１２を立てまたは倒す機能をするようになる。

このように形成されたポール取付リング１５は、キー１０ａとキー溝１５ａによってのみ回転され、外力により戻りまたは空転しないようにするために摩擦ピン６０によって摩擦固定される。

すなわち、摩擦ピン６０は、図２に示すように、回転される太陽歯車３０や出力カバー２０に取り付けられ、ポール取付リング１５の外周面上を押圧するように構成される。または、摩擦ピン６０は、図４に示すように、固定されているモータ用変速機１００の固定フレーム５０に取り付けられ、ポール取付リング１５の外周面上を押圧するように構成されてもよい。

図５及び図６は、本発明の第１実施形態による逆入力防止機能を有するモータ用変速機の作動状態を示した要部側面図である。

本発明の第１実施形態による逆入力防止機能を有するモータ用変速機１００は、原動軸１０が正回転をしてから停止したときは、図３に示すように、定速ポール１１のみを立て、変速ポール１２は倒すことになる。したがって、この状態で、出力カバー２０側から逆に動力が反時計方向に伝達されると、出力カバー２０は定速ポール１１及び遊星歯車４０側に全て動力が逆入力される。

まず、出力カバー２０から定速ポール１１側に逆入力された動力は、反時計方向に回転しながら定速ポール１１と拘束（２０ａ）され、定速ポール１１の回転によってポール取付リング１５が反時計方向に回転され、ポール取付リング１５は、キー溝１５ａとキー１０ａによって原動軸１０を逆回転させる。

次に、出力カバー２０から遊星歯車４０側に逆入力された動力は、反時計方向に回転しながら遊星歯車４０を時計方向に回転させ、遊星歯車４０は、太陽歯車３０を反時計方向に回転させ、反時計方向に回転される太陽歯車３０は、変速ポール１２と拘束（３０ａ）されずに空転され、逆入力された動力を原動軸１０に伝達させない。

一方、モータ用変速機１００は、原動軸１０が逆回転をしてから停止したときは、図５に示すように、定速ポール１１は倒し、変速ポール１２は立てることになる。また、原動軸１０が逆回転であれ正回転であれ中間で停止すると、図６に示すように、定速ポール１１及び変速ポール１２を全て倒すことになる。

したがって、本発明の第１実施形態によるモータ用変速機１００は、いずれの状態でも、外部から動力が逆入力されると、定速ポール及び変速ポールの一つまたは二つを倒すことになる。

以下、本発明の第２実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機について説明する。

図７は、本発明の第２実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機を示す断面図であり、図８は、図７に示したボール取付リング部分を示す要部側面図であり、図９は、図７に示した摩擦ピンの他の取付状態を示す断面図である。

図７及び図８を参照すると、本発明の第２実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機２００は、正回転または逆回転をする原動軸１０と、原動軸１０の外周面を取り囲むボール取付リング１６と、ボール取付リング１６に結合される定速ボール１３及び変速ボール１４と、定速ボール１３に拘束（２０ａ）される出力カバー２０と、変速ボール１４に拘束（３０ａ）される太陽歯車３０と、内側は太陽歯車３０と噛み合い、外側は出力カバー２０と噛み合う遊星歯車４０と、ボール取付リング１６に摩擦力を付加する摩擦ピン６０と、を備える。

まず、原動軸１０から出力カバー２０及び太陽歯車３０への動力伝達は、原動軸１０を取り囲むボール取付リング１６と、ボール取付リング１６に取り付けられた定速ボール１３及び変速ボール１４によって伝達される。

本発明の第２実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機２００は、ボール取付リング１６が取り囲む原動軸１０の外周面１０ｂを多角形に形成し、この多角形の外周面１０ｂ上に、定速ボール１３及び変速ボール１４が上側の拘束（２０ａ、３０ａ）部分に挟まれるようにして動力を伝達する方式である。

したがって、ボール取付リング１６には、多角形の外周面１０ｂと同一の個数の定速ボール１３及び変速ボール１４が、上側及び下側の一部が外部に突出して取り付けられる。この際、定速ボール１３及び変速ボール１４は、同軸上に取り付けられず、隣接して取り付けられる。好ましくは、定速ボール１３と変速ボール１４の隣接した距離は、多角形の外周面１０ｂの面長さよりも小さく、定速ボール１３及び変速ボール１４が外周面１０ｂの中央に位置したとき、外側の拘束（２０ａ、３０ａ）部分と離隔するように設計される。

また、ボール取付リング１６は、第１実施形態と同様に、摩擦力を付加して空転しないように摩擦ピン６０が接続される。摩擦ピン６０は、図７に示すように、回転する太陽歯車３０及び出力カバー２０に固定されてもよく、固定されている固定フレーム５０に固定されてもよい。

図１０及び図１１は、本発明の第２実施形態による逆入力防止機能を有するモータ用変速機の作動状態を示す要部側面図である。

本発明の第２実施形態による逆入力防止機能を有するモータ用変速機２００は、原動軸１０が正回転をしてから停止したときは、図８に示すように、原動軸１０の外周面１０ｂの頂点付近に位置した定速ボール１３が、出力カバー２０に拘束（２０ａ）されるように挟まれ、変速ボール１４は、原動軸１０の外周面１０ｂの中央に位置して自由状態となる。

この状態で、出力カバー２０側から逆に動力が反時計方向に伝達されると、出力カバー２０は、定速ポール１１及び遊星歯車４０側に全て動力が逆入力される。

まず、出力カバー２０から定速ボール１３側に逆入力された動力は、反時計方向に回転しながら定速ボール１３と拘束（２０ａ）され、拘束された定速ボール１３は、ボール取付リング１６及び原動軸１０と一緒に反時計方向に回転する。

次に、出力カバー２０から遊星歯車４０側に逆入力された動力は、反時計方向に回転しながら遊星歯車４０を時計方向に回転させ、遊星歯車４０は、太陽歯車３０を反時計方向に回転させ、反時計方向に回転される太陽歯車３０は、変速ボール１４と拘束（３０ａ）されずに空転し、逆入力された動力を原動軸１０に伝達させない。

一方、モータ用変速機２００は、原動軸１０が逆回転をしてから停止したときは、図１０に示すように、変速ボール１４は挟まれて拘束され、定速ボール１３は自由になる。また、原動軸１０が逆回転であれ正回転であれ中間で停止すると、図１１に示すように定速ボール１３及び変速ボール１４は全て自由になる。

したがって、本発明の第２実施形態によるモータ用変速機２００は、いずれの状態でも、外部から動力が逆入力されると、定速ボール及び変速ボールの一つまたは二つは自由になる。

図１２乃至図１４は、本発明の第２実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機において、原動軸の外周面の変形例を示す図である。

すなわち、本発明の第２実施形態による逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機２００の原動軸１０の外周面１０ｂは、基本的に多角形状を有するが、図１２に示すように、多角形の面が窪んだ曲線状を有してもよい。または、図１３に示すように、窪んで角立った形状を有してもよい。または、図１４に示すように波状を有してもよい。

以上、本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明の様々な修正及び変更が可能なことを理解することができるだろう。

１０ 原動軸
１０ａ キー
１１ 定速ポール
１２ 変速ポール
１５ ポール取付リング
２０ 出力カバー
３０ 太陽歯車
４０ 遊星歯車
５０ 固定フレーム
６０ 摩擦ピン
１００，２００ モータ用変速機

Claims (1)

1. モータの原動軸（１０）が正回転するときは、出力カバー（２０）に正回転定速出力され、モータの原動軸（１０）が逆回転するときは、出力カバー（２０）に正回転変速出力されるモータ用変速機において、
   前記原動軸（１０）の外周面上には突出したキー（１０ａ）が形成され、前記キー（１０ａ）の幅よりも大きなキー溝（１５ａ）を有するポール取付リング（１５）が前記キー溝（１５ａ）に結合され、前記ポール取付リング（１５）には、互いに反対の方向性を有する定速ポール（１１）及び変速ポール（１２）が、前記キー溝（１５ａ）に下部が延長して取り付けられ、前記ポール取付リング（１５）は、別途に固定された摩擦ピン（６０）によって摩擦固定され、前記原動軸（１０）の回転方向に応じて、少なくともいずれか一つまたは全てのポール（１１、１２）が前記キー（１０ａ）によって倒れることを特徴とする逆入力干渉防止機能を有するモータ用変速機。

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