JPH10311383A - 遊星歯車機構を用いた回転伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遊星歯車機構を利用して、回転入力軸と同軸
状に配列された回転出力軸から等速で回転方向を選択的
に正逆に切り換えて出力可能な回転伝達機構をコンパク
トに構成すること。 【解決手段】 回転伝達機構１では、回転入力軸３から
の回転入力は、太陽歯車４（歯数Ｚａ）および第１の遊
星歯車５（歯数Ｚｂ）を介して第２の遊星歯車６（歯数
Ｚｃ）に伝達される。第１および第２の遊星歯車は共通
遊星キャリア７によって支持されている。第２の遊星歯
車６の遊星軸６ａには第３の遊星歯車８（歯数Ｚｄ）も
取り付けられているので、第２の遊星歯車６に伝達され
た回転はそのまま第３の遊星歯車８に伝達される。第３
の遊星歯車８の回転は、外歯歯車９（歯数Ｚｅ）を介し
て回転出力軸１１に伝達される。共通遊星キャリア７
は、クラッチ機構１２、クラッチブレーキ１３によって
入力回転軸３に対して接続／切り離しが可能である。各
歯車の歯数の関係をＺａ／Ｚｃ＝Ｚｅ／Ｚｄとすること
により、回転出力軸から等速の正回転、逆回転出力を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。 ｍ１｛（Ｚａ／２）＋Ｚｂ＋（Ｚｃ／２）｝ ＝｛（Ｚｃ／２）＋（Ｚｄ／２）｝ｍ２ 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)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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Ｚ
   ｄ、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。