JPH0349319Y2 - - Google Patents

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JPH0349319Y2
JPH0349319Y2 JP1988168561U JP16856188U JPH0349319Y2 JP H0349319 Y2 JPH0349319 Y2 JP H0349319Y2 JP 1988168561 U JP1988168561 U JP 1988168561U JP 16856188 U JP16856188 U JP 16856188U JP H0349319 Y2 JPH0349319 Y2 JP H0349319Y2
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gear
stopper
gears
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shaft
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、シンクルコンバーター(向斜面擺歯
車機構式変換機)に関する。 一般に、2組の面
擺歯車機構を対向して設けたシンクルギヤ
(syncle face cycloidal,向斜面擺歯車機構)に
おいては、一方の自転面歯車を、出力用の他方の
自転面歯車の回転方向と同方向に回転すると、出
力は増速し、之とは反対方向に回転すると、出力
は減速する。
動力の伝達論では、増速の場合を出力のフイー
ドバツク(還流)と云い、減速の場合を複列歯車
機構と云う。
本考案は、出力反転形シンクルギヤの自転面歯
車を、内公転歯車機構(一般に、内歯車を用いた
遊星歯車の代表的な機構である。ここでは、他の
公転歯車機構と区別するために、特に内公転歯車
機構と称している)で連結し、自転面歯車に設け
たピニオン(内筒側面歯車)又は公転歯車の軸か
のいずれか一方を固定させることによつて、出力
を変速するようにして、極めて効率の高いシンク
ルコンバーターを提供することを目的としたもの
である。
次に図面に基づいて、本考案の実施例について
説明する。
本考案の構成は、入出力軸S1,S2の回転方向が
同一の差動型シンクルギヤ自転面歯車N1,N4
内どちらか一方の自転面歯車の軸、第1図に於て
は軸S3に、第3図に於ては軸S2に中間歯車を設
け、之と対応する位置のドラムDの外端部に内歯
車cを設置して、両面擺歯車N2,N3と両自転面
歯車N1,N4とで構成されているシンクルギヤと
前記中間歯車、内歯車c、ピニオン及びストツパ
Rに回転自在に保持されている公転歯車b,bと
より構成されている内公転歯車機構とを連結し、
前記軸S1に両ストツパS,Rよりなる背隙付噛合
いクラツチを設け、自転面歯車に一方を固定する
か、あるいは内公転歯車機構の公転歯車の軸を固
定させるかが出来る構成としたものである。
この場合、公転歯車の軸を固定させることによ
つて、公転歯車の公転を停止させものである。
第1図は、本考案の一実施例の断面図であり、
第2図は、その斜面図である。入力軸S1の斜軸付
であつて、この入力軸S1の斜軸部Oに、軸承けを
介して面擺歯車N2,N3が取付けられている。面
擺歯車N2,N3は、自転と面擺運動(cycloid
motion)ができる面歯車であつて、対向して設
けられた自転面歯車N1,N4間で噛み合されてい
る。本件実施例の説明中、N1〜N4は、歯車の参
照符号をあらわす為に使用される他、各歯車の歯
数をあらわす。
自転歯車N1を固定した場合の回転比は、 S2/S1=1−N1N3/N2N4 ここで、N1N3<N2N4のとき、上記回転比の
値は、正となり、入力軸S1と出力軸S2は同じ方向
へ回転する。
今、自転面歯車N1,N4、面擺歯車N3,N4
れぞれの歯数を、例えば、N1=29、N2=N3
31、N4=30とし、又ストツパSで自転面歯車N1
を固定した場合について考えると、上記回転比
は、 S2/S1=1−N1N3/N2N4 =1−29×31/31×30=1/30 となる。即ち、入力軸S1の回転に対して、出力軸
S2は1/30の速度に減速されて入力軸S1と同じ方
向へ回転することになる。
歯車N1の軸に歯数a=20のピニオンaを、ま
た、歯車N4に歯数c=60の内歯車cを、夫々設
け、ピニオンaと内歯車cとを歯数b=20の公転
歯車b,bを介して噛み合わせ、更に、その公転
歯車b,bの公転をストツパRで停止させると、
入力軸S1の回転力は、面擺歯車機構部と公転歯車
機構部に分力されると共に、出力軸S2でその分力
は合成される。
したがつて、今、出力軸S2の回転比をXとする
と、歯車N1の回転比は、 X×(c/a)=X×(60/20)=3X であり、更に歯車N1の自転成分で出力軸S2は N1N3/N2N4=29×31/31×30=29/30 同方向へ自転させられるので、結局、出力軸S2
は、 X×(c/a)×(N1N3/N2N4) =(1−N1N3/N2N4)−X 3X×29/30=1/30−X X=1/117 として、求められる。前記内公転歯車機構で、公
転歯車b,bの公転を停止させたときは、公転歯
車b,bは単なる中間歯車として回転する為に、
内歯車cの回転でピニオンaは、 −c/a=−60/20=−3 だけ反転させられる。従つて、軸S3は、入力軸S1
の反対方向へ S3/S1=(−c/a)×X=−3×1/117=−1
×39 だけ回転する。即ち、入力トルクは、シンクルギ
ヤと内公転歯車との2歯車列によつて、伝達され
る。
次に、ストツパS,Rを開放し、出力軸S2を固
定すると、この状態は、軸S3も出力軸として使用
出来ることを意味し、また、前記の様な状態即
ち、ストツパSで自転面歯車N1を固定して、本
装置で他の機械を作動している時、この機械に外
力や故障のために動かなくなつた場合、この時は
出力軸S2が固定されている状態であるが、この状
態で、本装置を停止させる代わりに、ストツパS
を開放して軸S3を回転させることにより本装置自
体の破損を防止することも出来るものである。而
して、このシンクルギヤの回転比は S3/S1=1−N2N4/N1N3 =1−31×30/29×30=−1/29 となり、ストツパRは、 (1−N2N4)〔a/(a+c)〕=(−1/29) ×(1/4)=−1/116 の回転比で、それぞれ入力軸S1と反対方向に回転
する。
これらの歯車系統に於ける夫々の回転比と回転
方向は、歯車の鎖錠性や、歯車機構の効率に大き
く影響する。反対に、出力軸S2を駆動する場合を
考えると、シンクルギヤの面歯車には、直接、自
転力だけがかかり、 S3/S2=N2N4/N1N3=30/29 の回転比で同じ方向へ回転する。このとき、スト
ツパRは、ピニオンaと内歯車cの回転比の差 (30/29−1)=1/29 によつて、30/29+(1/29)×(1/4)=121/
116=1.0431 回転する。この場合の回転比は、極めて小さい
(1に近い値)ので、入力軸S1を回転させる力は
発生しない。即ち、軸S3と、ストツパRはいずれ
も空転してしまう。このため、出力トルクに近い
荷重が、ストツパの噛合面にかかることがわか
る。
このような場合、一般の噛合クラツチでは、負
荷運転中、クラツチを切る為に大きな力か、又は
衝撃を与えなければならないが、本件実施例では
微小な力で速度を切替えることができる。
第2図に於て、シンクルギヤがN1N4<N2N3
のとき、入力軸S1と出力軸S2の各回転方向は同じ
であり、従つて自転歯車N1の軸S3に設けられて
いるストツパSは、これらの軸S1,S2の反回転方
向の回転力を受ける。
このとき、内公転歯車機構に於ては、ピニオン
aが固定の状態で内歯車cが出力軸S2の方向へ回
転するので、公転歯車b,bの公転は自転面歯車
N4と同じ方向へ (1−N1N3/N2N4)〔a/(a+c)〕の回転
比で空転する。ストツパRで公転歯車b,bの軸
を固定させると、公転歯車b,bの公転は停止さ
れ、之によつて公転歯車b,bはピニオンa、内
歯車c間の中間歯車として、作用しようとするけ
れども、ピニオンaはストツパSによつて反転す
ることができない。
このように、ストツパRの回転をストツパSで
止めた状態とすると、ストツパSは、出力軸S2
反力を受けてその噛み合い面が反転する。ストツ
パSの噛み合い溝の背隙面で噛み合いが反転する
と、ストツパRにおいても出力軸S2の反力でその
ストツパ噛み合い面が反転する。
この時、内歯車cは、差動回転比となつて、出
力軸S2を駆動するが、同時にピニオンaは再び高
減速比で反転する。
ストツパ溝G1、G2には、それぞれの操作片
H1、H2が挿入された時背隙が設けられてあるの
で、ストツパSに於ては、背隙反転時に噛み合い
面圧が消減する。この時、ストツパSは極めて小
さい力でそのかみ合いを外すことが出来る。スト
ツパSが外れると、ピニオンaは反転し、差動回
転比で出力軸S2は回転を続ける。
次に、同様にして、ストツパRが噛み合い、こ
れによつて公転歯車b,bの軸が固定され、出力
軸S2が差動回転している時に、ストツパSを噛み
合わせると、ピニオンaは反転することができな
くなる。又、公転歯車b,bの公転も停止し、ス
トツパRも固定されているため、反転することが
出来ないので、ストツパRの噛み合いが反転する
まで出力軸S2は入力軸S1によつて加速されてスト
ツパRの噛み合い面が反転する。さらに続いて、
出力軸S2が入力軸S1によつて駆動されると、公転
歯車b,bも同じ方向に公転させられる力がかか
るので、ストツパRの噛み合いも容易に外すこと
が出来る。
このようにして、本件実施例の機構に於ては出
力回転比の切替えは、負荷運転中に極めて小さい
力で行うことが出来、したも動力は、シンクルギ
ヤと内公転歯車機構の2つの歯車系統によつて伝
達されると共に、差動減速比を得ることが出来る
ので効率よく大きな回転比のものを得ることがで
きる。
次に、出力軸S2を駆動する場合について考える
と、本件実施例の機構では、内公転歯車機構が歯
車N4に連結されているので、歯車N4を出力軸S2
の回転と反対方向に自転させる回転力を与えるこ
とができ、歯車N1とN4の強大な反転力によつて
面擺歯車N2,N3が揺動させられ、これによつて
入力軸S1は出力軸2の方向に増速自転することが
できる。
尚、上記歯車列に於て、鎖錠性が小さく、容易
に大きな回転比で増速できることは、効率が極め
て高いことを示している。
第3図は、本考案の他の実施例の断面図であつ
て、ホイストやウインチに使用されるドラム回転
形の内公転歯車式差動シンクルコンバータを示し
ている。この実施例では、ドラムが固定されてい
る以外は第1図の実施例と同様であるので詳細な
説明は省略する。ドラム回転型シンクルコンバー
タは、動力伝達容量の割に外形が小さいので、ド
ラム内に減速機構部や駆動機等を収納することが
できる。又、容易に回転比の大きく異なる定馬力
の2速度に切替ができるので重いものは遅く、軽
いものは高速で巻き上げることができる。
本考案は以上の様な構成であるから、従来より
の常識即ち、遊星歯車機構を利用すると装置が大
きなものになるというのが常識であつたが、本考
案のドラム回転型シンクルコンバータは動力伝達
容量の割に外形が小さいのでは減速機構部や駆動
機等をドラム内に収納することが出来、コンパク
トな装置にすることが出来る。又一般の噛合クラ
ツチでは、負荷運転中、クラツチを切る為に大き
な力か、又は衝撃を与えなければならないが、本
考案の出力回転比の切替えは、負荷運転中に極め
て小さい力で行うことが出来、しかも動力は、シ
ンクルギヤと内公転歯車機構の2つの歯車系統に
よつて伝達されると共に、差動減速比を得ること
が出来るので効率よく大きな回転比のものを得る
ことができる等極めて著しい効果を有するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例の縦断面図、第2
図は同斜面図で、要部を断面する、第3図は本考
案の他の実施例の概略化した縦断面図。 N1,N4…自転面歯車、N2,N3…面擺歯車、
S,R…ストツパ、D…ドラム、S1…入力軸、S2
…出力軸、S3…軸、a…ピニオン、b…公転歯
車、c…内歯車、G1,G2…ストツパ溝、H1,H2
…操作片。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 入出力軸S1,S2の回転方向が同一の差動型シン
    クルギヤ自転面歯車のどちらか一方の自転面歯車
    の軸に中間歯車を設け、之と対応する位置のドラ
    ムDの外端に内歯車cを設置け、この内歯車c、
    ピニオンa及び公転歯車b,bとより構成されて
    いる内公転歯車機構とを関連させ、更に、ストツ
    パ溝G1を有し、且つ該溝G1に出入する操作片H1
    を設けている前記自転面歯車の軸S3に固定されて
    いるストツパSと公転歯車b,bを回転自在に保
    持しているストツパ溝G2を有し、且つ該溝G2
    出入する操作片H2を設けているストツパRとよ
    り構成されている背隙付噛合いクラツチを上記軸
    S3に設け、自転面歯車の一方を固定するか、或は
    又は内公転歯車機構の公転歯車b,bの軸をスト
    ツパRで固定させるかが出来る構成としたことを
    特徴とするシンクルコンバーター。
JP1988168561U 1988-12-26 1988-12-26 Expired JPH0349319Y2 (ja)

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JPH01118238U JPH01118238U (ja) 1989-08-10
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Families Citing this family (2)

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JP4617130B2 (ja) * 2004-10-01 2011-01-19 荻野工業株式会社 ホイールモータ及び減速装置
JPWO2019163670A1 (ja) * 2018-02-20 2021-03-04 Thk株式会社 変速装置

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JPS5624568B2 (ja) * 1973-08-29 1981-06-06

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