JPH0419446A - 遊星歯車装置を含むトルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 単一の電動機のような駆動源により、複数個の負荷を選
択時に駆動する場合に利用される。例えば自動販売機の
商品を単一の電動機により選択落下せしめる装置、及び
自動車の座席を前後に移動し、上下に移動し、背当板を
前後に傾ける動作を７個の電動機で行なう装置に利用さ
れる。

〔従来の技術〕

同じ目的を達する手段として周知の電磁クラッチを利用
した手段がある。

〔本発明が解決しようとしている課題〕負荷が多数ある
場合には、その回転制御を独立に行なうので、対応して
同じ数の電動機が必要となる。

自動車がよい例で、高級車は７０個以上の電動機が使用
されている。

自販機も同じ事情にある・ 自動化の技術は、電動機を数多（使用することとなり、
重量２価格、所要スペースに大きい問題点を発生してい
る。

〔課題を解決する為の手段〕

第１の手段 駆動源により回転される太陽歯車を備えた複数個の遊星
歯車装置と、該遊星歯車装置の外側インターナルギア若
しくは遊星歯車の回転によりそれぞれ駆動される複数個
の負荷と、遊星歯車装置の外側インターナルギア若しく
は遊星歯車と同期回転する円板と、複数個の電磁鎖錠装
置の励磁コイルの通電制御を行ない、その作動子の移動
を介して制動部材を作動せしめ、負荷を駆動しない外側
インターナルギア若しくは遊星歯車と同期回転する円板
の円周面を制動部材により押圧制動して停止して保持す
る装置とより構成されたものである。

第２の手段 電動機により回動される回転軸と、太陽歯車、遊星歯車
、外側インターナルギアをそれぞれ備えた複数個の遊星
歯車装置と、前述した３つの歯車のいづれかの１つを駆
動する電動機と、他の１つ転体外周に設けた突出係合部
と、複数個の電磁鎖錠装置の励磁コイルの通電制御を行
ない、その作した３つの歯車の７つの回転を抑止する装
置とより構成されたものである。

〔作用〕

遊星歯車装置をトルク伝達系に挿入して、その特性を利
用し、新規な構成を付加して次の作用を行なっている。

第１図（ｂ）の実施例の場合は、単一の電動機により複
数個の負荷のｌ方向の回転若しくは正逆回転を制御する
ことができる。

かかる作用は、周知の電磁クラッチと同じであるが、新
規な構成とすることにより次に述べる新規な作用がある
。

指定された負荷を作動する為のトリガ入力となる電力を
僅少とすることができる。

駆動源、遊星歯車装置を大型とすることにより、対応し
て大きい負荷の選択駆動制御ができる。

トルク伝達時に電磁クラッチの場合のように摺動する部
材を使用していないので、摩耗がなく、耐用時間が増大
する。

作動時の大きい衝撃音がない。

装置全体を小型、軽量、廉価に構成することができる。

第１図（ａ）の実施例の場合も同様であるが、電磁鎖錠
装置による制動作用により負荷の選択駆動を行なってい
るので、励磁コイルの所要電力が第１図（１））の場合
より大きくなる。

しかし、駆動源となる電動機を連続運転したままで負荷
の選択駆動を行なうことができる作用がある。

第１図（ｂ）の実施例では、負荷の選択時に電動機を停
止し若しくは低速度とする必要がある。

〔実施例〕

本発明装置の実施例を第１図以降について説明する。図
面の同一記号の部材は同一部材なので、それ等の重複し
た説明は省略する。

第１図（ａ）において、回転軸ｌには、太陽歯車３が固
定され、遊星歯車ｌＩａ、４ｂ、４（ｃは、太陽歯車３
と噛合している。

又外側インターナルギアＳの内側の歯車は、遊星歯車４
Ｚａ、４（ｂ、’ｌｃと噛合している。

上述した各歯車の歯は省略して図示していない。

遊星歯車４（ａ、ｌＩｂ、４’ｃの支軸２ａ、２ｂ。

２ｃの基部は、点線６で示す回転板支持体に植立され、
支軸２ａ、２ｂ、２ｃには、歯車Ｑａ、４’ｂ、４ｃが
回動自在に支持されている。

上述した構成より判るように、遊星歯車装置となってい
る。

外側インターナルギアＳの外周には、円板５ａが設けら
れ同期回転している。

円板５ａの外円周部には、制動の為の制動装置が設けら
れ、これが点線で図示され、記号７として示されている
。記号ｇａ、ｇｂは制動部材で円板３ａの両側より圧接
するように構成されている、他の点線で図示された記号
７．ｇａ、ｇｂは同じ目的を達する為の装置である。方
向が円周方向となっているものである。

七を勿ゴと外側インターナルギアＳの回転軸と回転板６
０回転軸は、第２図（ａ）の円筒／４１’　、　／、？
として示されている。即ち外側インターナルギアと回転
板乙の回転軸は回転軸／の上に被冠された円筒となって
いる。

回転軸／は駆動源（例えば電動機）により駆動され、回
転板６０回転軸には負荷が減速機構を介して連結されて
いる。回転軸／を正逆方向に回転すると、負荷も正逆方
向に回転され、このときに、外側インターナルギアＳは
制動装置７．ｇａ、ｇｂにより制動停止されている。

上述した動作の詳細を第２図（ａ）につき説明する。

第２図（ａ）は、第１図（ａ）を矢印に方向よりみた図
である。第２図（ａ）において、外側インターナルギヤ
Ｓの外周には円環５ａが被冠固着されている。

円環、ｔａは円板と考えてもよい。

回転板乙の中央部には円筒／、？が固定され、円筒／、
７の内部には摺動軸受若しくはボール軸受が設けられ、
遊星歯車４ａ、Ｑｂ、４Ｚｃは、回転軸ｌのまわりに回
動できるように構成されている。

円筒／、？の回転により、負荷が駆動されている。

外側インターナルギヤＳの中央部には円筒／ダが固定さ
れ、内部に設けた軸受により、回転軸ｌのまわりに回動
できるように構成されている。

し・ゝ−７ａ、’７ｂは、本体に植立した支軸！５ａ。

Δｂのまわりに回動自在に支持され、図示しないスプリ
ングにより、矢印Ｎ−／、Ｎ−２の方向に弾撥されてい
る。

レノζ−７ａ、？ｂの左端には、制動部材（ブレーキシ
ュー）Ａ＋ａ、ｇｂが固着されて、円板５ａの両側に僅
かな空隙を介して対向している。

電磁プランジャ２ｑの作動子２１１ａの端部は図示のよ
うに斜面となり、レノ々−７ａ、７ｂの右端の斜面部と
摺接している。

電磁プランジヤニｑの励磁コイルに通電すると、作動子
、ｔ＜ｚａは右方に吸引されて移動するので、レバー７
ａ、７ｂは回動されて、制動部材ｇａ、ｇｂは、円板５
ａの両側に圧接されて制動される。

励磁コイルの通電を断つと、作動子２Ｑａはスプリング
ノ々ツクし、又レパークａ、？ｂは矢印Ｎ／　、Ｎ−２
の方向に回動して、制動部材ざａ、ｇｂは円板ｊａより
離間して制動作用が解除される。

電磁鎖錠装置となる電磁プランジャλｑを利用する制動
装置は他の相似した手段を採用することもできる。

又第１図（ａ）に点線ｇｔｈ、ｇ”ｏ、工で示すように
・制動装置を円板５ａの円周方向に設けても同じ目的が
達成される。

以上の説明より判るように、電磁プランジャ評の励磁コ
イルが通電されると、円板５ａが固定され、円筒／、？
の回転により負荷を正逆方向に駆動することができる。

励磁コイルの通電を断つと、外側インターナルギヤＳの
回動が自由となるので１円筒／、７の駆動力は消滅して
負荷の駆動が停止する。

複数個の上述した装置により、複数個の負荷の選択駆動
ができるが、その詳細は後述する。

次に第１図（ｂ）につき、遊星歯車装置を使用した他の
実施例を説明する。

第１図（ｂ）において、第１図（ａ）と同一記号のもの
は同一部材である。

外側インターナルギアＳの外側には軟鋼円筒９が被冠固
定されている。軟鋼円筒９には突出部９ａ　＋　９ｂが
１ｇＯ度離間して設けられる。

記号Ｃで示すものは、突出部９ａ、？ｂと当接Ｌ−（、
軟鋼円筒９を外側インターナルギアＳとともに、その回
動を抑止する電磁鎖錠装置を示している。

突出部９ａ、９ｂは突出係合部となるものである。

記号Ｃの詳細を第２図（１））につき次に説明する２第
２図（ｂ）において、記号５，９は第１図（ｂ）の同一
記号の部材の１部となる突出係合部９ａの近傍のみか示
されている。

断面が矩形の軟鋼製の磁心１０ａには、励磁コイル／／
が捲着されている。

軟鋼製のレバー１０ｂは、本体に固定した支軸１２ａに
より回動自在に支持されている。

レバー１０ｂの左端は、磁心ｌＯａの下端部の上側に固
着されて磁路が閉じられている。又しＡ　−７Ｑｂの右
端は、軟鋼円筒９の外側と僅かな空隙を介して対向して
磁路が閉じられている。

軟鋼円筒９が回動したときに、磁心ｌＯａの上端部は、
突出係合部９ａ若しくは９ｂと当接して、回動が抑止さ
れるが、レバー１０ｂの右端部は突出係合部９ａ、９ｂ
の側面の上部を通過するように構成されている。

レノ々−１Ｏｂには、矢印Ｎ方向の弾撥力のスプリング
（図示せず）が掛けられて、反時計方向に回転されるが
、本体に植立した当接ピンノコｂに当接して回転が抑止
され、このときには磁心ｌＯａの上端部は突出係合部９
ａ、９ｂと当接しないように後退されている。

励磁コイル／／が通電されると、磁心ｌＯａは軟鋼円筒
９に吸引され、図示のように、矢印Ａ方向に回動する突
出係合部９ａが磁心１０ａ端部に当接して、軟鋼円筒７
と外側インターナルギア５０回転か抑止される。

矢印Ａと反対方向に回転しているときには、磁心１０ａ
は突出係合部９ａ若しくは９ｂの右側に当接して回転が
抑止される。

突出係合部９ａ、９ｂは２個であるが、必要に応じて増
減することができる。

上述した電磁鎖錠装置は、小さい励磁電流で大きい鎖錠
トルクが得られるものであるが、同じ目的を達するもの
であれば他の手段でも差支えない。

例えば周知の電磁ソレノイドの作動子により、突出係合
部９ａ、９ｂの回動を抑止することもできる。次に第３
図（ａ）につき全体の構成を説明する。

第３図（ａ）において、回転軸ｌは図示しない軸受によ
り、その両端において回動自在に支持されている。

記号Ｍは電動機で、点線矢印１５ｃで示すように、減速
装置を介し若しくは直接に回転軸ｌを駆動している。

第３図（ａ）の記号／、？、　／４’＋　９＋・・・の
遊星歯車装置は、第７図（ｂ）を矢印にの方向よりみた
図である。

又その右側の点線り、Ｅで示すものも同一構成の遊星歯
車装置を示すもので、回転軸ｌによりそれぞれの太陽歯
車が正逆方向に駆動されている。

外側インターナルギア５の外側の軟鋼円筒９の突出係合
部９ａ、９ｂは、電磁鎖錠装置Ｃにより、回動が抑止さ
れ若しくは解除される。

外側インターナルギアＳの右側の中央部の突出円筒／ｑ
は２回転軸／に対し回動自在に支持されている。図示し
ていないが、円筒／ダと回転軸ｌとの間には、摺動軸受
若しくはゼール軸受が装着されている。又円筒／ＩＩが
回転軸／に対し左右に移動することも周知の手段により
抑止される機構が設けられている。

回転円板乙に植立した支軸２ａには歯車ｑａが回動自在
に支持されているが省略しである。又他の支軸２ｂ、２
ｃも省略しである。

記号３は太陽歯車で、回転軸ｌに固定されて（・る。円
板乙の中央部には、円筒／、７が固定されている。円板
６は遊星歯車ｔＩａ、４ｆｂ、４ｃと同期回転し１円筒
／、？も又同じ（同期回転する。

円板／、７と回転軸ｌとの間には、摺動軸受若しくハｙ
ｔｊ−ル軸受が装着されている。

円筒／、？の回転は、点線矢印１５で示すトルク伝達装
置により、負荷Ｆが正逆方向に駆動される・円筒ｌ、？
１円板乙の回転軸方向の左右の移動を抑止する機構が設
けられているが省略しである。

左端の遊星歯車装置と同じ構成の遊星歯車装置り、Ｅが
設けられ、それぞれの円筒／、？　ａ　、　／、？　ｂ
の回動により、対応する負荷Ｇ、Ｈが点線矢印１５ａ。

ｌＳｂで示すトルク伝達装置により正逆方向に駆動され
る。

記号ｃ−１，ｃ−２で示すものは、電磁鎖錠装置で、励
磁コイルに通電することにより、対応する外側インター
ナルギアの回動を抑止することができるものである。

電磁鎖錠装置ｃ、ｃ−／、ｃ−２の励磁コイルの通電が
断たれているときには、各遊星歯車装置の外側インター
ナルギアは自由に回転して、対応する負荷Ｆ、Ｇ、Ｈの
駆動は行なわれない。

電動機Ｍを停止した状態で、電磁鎖錠装置Ｃの励磁コイ
ルに通電すると、外側インターナルギアＳの回転が抑止
され、同時に電動機Ｍが通電される。従って、回転軸ｌ
、太太陽歯車３回遊星歯車４（ａ，ｊ’ｂ，４’ｃが駆
動され、負荷Ｆも駆動される。電動機Ｍの正逆転の転換
により負荷の正逆転を行なうことができる。

電磁鎖錠装置Ｃの励磁コイルの通電及び電動機Ｍの通電
を停止し、電動機Ｍが停止し若しくは低速となったとき
に、電磁鎖錠装置ｃ−／の励磁コイルを通電すると、負
荷Ｇが駆動され、又電動機Ｍの正逆転により負荷Ｇも正
逆転する。

電磁鎖錠装置ｃ−／の代りに電磁鎖錠装置Ｃ−２の励磁
コイルの通電を行なうと、前述した場合と同じく負荷Ｈ
の駆動制御を行なうことができる。

以上の説明のように、１個の電動機により、複数個の負
荷の駆動制御を行なうことができる作用効果かある。

負荷としては、例えば自販機の商品を選択して落下せし
める装置における複数個の商品の落下装置若しくは、自
動車の座席の各モードの移動（前後，上下等の移動）装
置である。

第３図（ａ）の装置の電気回路を第９図（ｂ）につき説
明する。第９図（ｂ）において、押釦スイッチ２２ａ。

２２ｂ，２θａは機械的に連動して作動する。これを第
１のモーＰと呼称する。

押釦スイッチｊ／ａ，２／ｂ，に機械的に連動して作動
する。これを第２のモードと呼称する。

第１のモードを押釦の押圧により選択すると、励磁コイ
ル／／が通電され、又電動機Ｍは正転する。

第３図（ａ）の負荷Ｆとして自動車の座席の前後動装置
とすると、座席は前進する。所要位置に前進すると押釦
より手を離すと停止する。

次に押釦の押圧により第２のモードを選択すると、励磁
コイル／／と電動機Ｍが通電され、逆転するので、座席
は後退し、押釦より手を離すと停止する０ 押釦スイッチ２０ｂ，押釦スイッチ２１ａ，２２ｂと１
； 兼備れぞれ接続した押釦スイッチを連動して作動するよ
うに構成し、これを第３のモードと呼称する０ 押釦スイッチ２０ｂ，押釦スイッチ２／ａ，２／ｂと並
列にそれぞれ接続した押釦スイッチを連動して作動する
ように構成し、これを第ｑのモードと呼称する。

第３若しくは第弘のモードを選択するように押釦を押圧
すると、励磁コイル／／ａが通電され、又電動機Ｍは正
転若しくは逆転する。

押釦より手を離すと電動機Ｍは停止する。励磁コイル／
／ａを第３図（ａ）の電磁鎖錠装置ｃ−／の励磁コイル
とし、負荷Ｏとして座席の上下動装置とすると、押釦の
押圧により、座席の上下動を行なうことができる。励磁
コイル／／ｂを第３図（ａ）の電磁鎖錠装置ｃ−２の励
磁コイルとし、負荷Ｈとして背当板を前後に傾ける装置
とすることにより、同様な操作により、背当板を前後に
傾けることができる。

上述した作動の為に、出力３０ワツトの電動機が３個使
用されているのが周知の手段であるが、本発明装置によ
ると７個となるので有効な技術手段となるものである・ 押釦スイッチを使用する代りにスイッチング作用のある
トランジスタを使用し、電気回路により前述した電動機
Ｍ，，磁コイル／／　、　／／ａ　、　／／ｂの通電制
御を行なうことができる。

第３図（ｂ）は、第３図（ａ）の実施例の左側の遊星歯
車装室の１部を変更したもので、遊星歯車装置の回転の
抑止部も変更したものである。

第３図（ｂ）において、負荷Ｆは外側インターナルギア
Ｓの回転と同期回転する円筒／ｑの回転により駆動され
、又遊星歯車と同期回転する円筒／、？に嵌着した円板
（軟鋼製）２３の突出係合部２３ａ、２３ｂが電磁鎖錠
装置Ｃにより鎖錠される点が前実施例と異なっている。

従って、電磁鎖錠装置Ｃの励磁コイルに通電することに
より、遊星歯車のある円板６の回動が抑止される。

作用効果は前実施例と同様である。

第３図（ａ）の遊星歯車装置り、Ｅも同じ構成となって
いるので本発明の目的が達成されるものである０ 第３図（ａ）の３個の遊星歯車装置を第２図（ａ）の遊
星歯車装置と置換することにより、負荷の選択駆動装置
を得ることができる。

第３図（ａ）の記号ｃ、ｃ−７，ｃ−２で示す装置は、
第２図（ａ）の電磁プランジャｕｌＪによる外側インタ
ーナルギアの制動装置（電磁鎖錠装置）となる。

作用効果も同様となるが次の点が異なる。

電動機Ｍが停止することなく回転したままで負荷の選択
駆動を行なうことができる。前述した実施例では、負荷
の選択作業時に電動機Ｍを停止し若しくは低速とする必
要がある。

前実施例と比較して、電磁鎖錠装置の電力が大きくなる
。従って軽負荷の場合に有効な手段となる０ 第２図（ａ）の電磁プランジャ２４により制動する部材
として、円筒／、？と同期回転する円板としても本発明
を実施できる。この場合には、負荷は、外側インターナ
ルギア即ち円筒／弘により駆動されるものである。

第９図（ａ）は、第２図（ａ）の遊星歯車装置を利用し
た負荷の選択駆動装置の電気回路である。

第９図（ａ）において、励磁コイル２Ａａ　、　２Ａｂ
　、　２ＡＣは各遊星歯車装置の外側インターナルギア
の制御、を行なう為の電磁プランジャの励磁コイルであ
る。

電動機Ｍは、ブラシレスモータで、端子λｇにハイレベ
ル若しくはローレベルの電気信号を入力すると正逆転す
る。

トランジスタ２７ａ、ニアｂ、２７ｃのベースにノーイ
レベルの電気信号を入力すると、対応する励磁コイルユ
乙ａ、２Ａｂ、ユ４Ｃが通電される。

従って、対応する負荷が駆動され、このときに端子２ｇ
の入力信号により負荷の正逆転の駆動を行なうことがで
きる。

従って本発明の目的が達成されるものである・本実施例
では、電動機Ｍが回転しているので、電磁鎖錠装置の作
動により、対応する負荷が選択駆動されるが、このとき
に電動機の回転による運動エネルギが負荷の運動エネル
ギに転化される。

従って負荷の起動を迅速化できる作用効果がある。

〔効果〕

７個の電動機により、複数個の負荷の１方向の回転若し
くは正逆転の制御ができる。

遊星歯車装置を利用したので、構成が簡素化され、小型
、廉価となる。

駆動すべき負荷の選択の為の電力が少な（てすみ、選択
時の騒音が小さく、第３図（ａ）の実施例の場合には作
動部材の摩耗がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の遊星歯車装置の説明図、第、２
図は、同じくその詳細な構成の説明図、第３図は、本発
明装置の構成の説明図、第９図は、本発明装置の電気回
路図をそれぞれ示す。 ／゛°回転軸、　２ａ、２ｂ、２ｃ＝支軸、　３太陽歯
車、　４（ａ、４ｂ、４’Ｃ・・・遊星歯車、Ｓ・・・
外側インターナルギア、　　６・・・回転板、？ａ、９
ｂ、２Ｊａ、２Ｊｂ−突出係合部、　９・・・軟−・円
筒、　／／、／／ａ　、／／ｂ　、２Ａａ、ｊｏｂ、コ
乙Ｃ励磁コイル、　／Ｑ　ａ、−３磁心、　１０　ｂ−
＝軟鋼レバー／２ａ・・・支軸、　Ｄ、Ｅ・・・遊星歯
車装置、　／、？。 ／Ｊａ、／Ｊｂ、／ｑ・・・円筒、　　ｃ、ｃ−／、ｃ
−２−電磁鎖錠装置、　Ｆ、Ｇ、Ｈ・・・負荷、　Ｍ・
・・電動機、　２３・・・軟鋼円板、　／Ａａ、／Ａｂ
・・・電源圧負極、２０ａ　　、２０ｂ　、Ｘ）ｃ　　
、２／ａ　　、、２／ｂ　　、ｕａ　　、２ｕｂ−＝押
釦スイッチ、　Ｈ、ｘｇ　ａ・・・電磁プランジャ。 ？ａ、７１）−＝　　レノζ−、？　　＋　　　７　　
＋　　ｇ　　ａ　　＋　　　ｇ　　ｂ　　＋ｇａ、ｇｂ
・・・制動装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動源により回転される太陽歯車を備えた複数個
   の遊星歯車装置と、該遊星歯車装置の外側インターナル
   ギア若しくは遊星歯車の回転によりそれぞれ駆動される
   複数個の負荷と、遊星歯車装置の外側インターナルギア
   若しくは遊星歯車と同期回転する円板と、複数個の電磁
   鎖錠装置の励磁コイルの通電制御を行ない、その作動子
   の移動を介して制動部材を作動せしめ、負荷を駆動しな
   い外側インターナルギア若しくは遊星歯車と同期回転す
   る円板の円周面を制動部材により押圧制動して停止して
   保持する装置とより構成され、複数個の電磁鎖錠装置の
   励磁コイルの通電制御により、対応する複数個の負荷の
   駆動を行なうことを特徴とする遊星歯車装置を含むトル
   ク伝達装置。
2. （２）電動機により回動される回転軸と、太陽歯車、遊
   星歯車、外側インターナルギアをそれぞれ備えた複数個
   の遊星歯車装置と、前述した３つの歯車のいづれかの１
   つを駆動する電動機と、他の１つの歯車の回動によりそ
   れぞれ駆動される複数個の負荷と、残った他の１つの歯
   車と同期回転する回転体外周に設けた突出係合部と、複
   数個の電磁鎖錠装置の励磁コイルの通電制御を行ない、
   その作動子の移動により、作動子端部と前記した複数個
   の突出係合部のそれぞれと係合して対応する前記した３
   つの歯車の１つの回転を抑止する装置とより構成され、
   複数個の電磁鎖錠装置の励磁コイルの通電制御により、
   対応する複数個の負荷の駆動を行なうことを特徴とする
   遊星歯車装置を含むトルク伝達装置。