TW202024505A - 減速比自動切換裝置 - Google Patents

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Abstract

一種減速比自動切換裝置(10)，係具備行星齒輪機構(16)，該行星齒輪機構包括：設置於輸入軸(30)之太陽齒輪(32)、嚙合於該太陽齒輪(32)之外周側之行星齒輪(34a,34b,34c)、於該行星齒輪(34a,34b,34c)之外周側嚙合之內齒輪(36)、及可旋轉地支持前述行星齒輪(34a,34b,34c)且隨著該行星齒輪(34a,34b,34c)之公轉而一體地旋轉之由半硬質磁性材料所構成之第1及第2載架(38,40)。太陽齒輪(32)、行星齒輪(34a,34b,34c)、及內齒輪(36)分別為斜齒輪，前述第1及第2載架(38,40)與前述內齒輪(36)之間具備用以產生往軸方向之推力之第1及第2磁鐵(52,54)。

Description

減速比自動切換裝置
本發明係有關於在將驅動力減速而傳達至輸出軸時，可自動地切換其減速比之減速比自動切換裝置。
本申請人在日本特許第4899082號公報中，提案了一種於殼體內部具有行星齒輪機構之減速比自動切換裝置，此減速比自動切換裝置係設置在旋轉驅動源與致動器之間，其輸入軸連結於前述旋轉驅動源，輸出軸連結於前述致動器，且設置於前述輸入軸之太陽齒輪係與嚙合於殼體內之內齒輪的3個行星齒輪嚙合。此外，內齒輪與行星齒輪之間設置有產生推力之黏性阻力體。
接著，自旋轉驅動源輸入至輸入軸之旋轉力經由太陽齒輪而傳達至行星齒輪，該行星齒輪在內齒輪之內周側分別公轉，藉此，設有前述行星齒輪且具有輸出軸之載架(carrier)會旋轉。此時，因為行星齒輪與內齒輪之間設有黏性阻力體，兩者之間會產生推力，因此當超出預定扭矩之負荷施加於載架時，基於內齒輪與前述載架之旋轉速度差，內齒輪會往輸入軸方向或輸出軸方向移動，自輸出軸輸出之減速比會被自動切換。
本發明的一般目的為：提供一種減速比自動切換裝置，其能在不因周圍環境或驅動轉速而變化之安定的切換點進行要被輸出之旋轉驅動力之減速比的切換。
本發明之態樣為一種減速比自動切換裝置，其可將自輸入軸輸入之旋轉驅動力以預定之減速比自動切換後由輸出軸輸出，該減速比自動切換裝置包含：行星齒輪機構，其包括：設置於輸入軸之太陽齒輪、嚙合於太陽齒輪之外周側之行星齒輪、於行星齒輪之外周側嚙合之內齒輪、及由磁滯材料所形成之載架，該載架係連結於輸出軸，可旋轉地支持行星齒輪且隨著行星齒輪之公轉而一體地旋轉；阻力手段，其在內齒輪及載架之間產生往軸方向之推力；及制動手段，其在隨著對輸出軸施加之輸出負荷之變化，內齒輪因為推力而朝軸方向移動時，限制內齒輪之旋轉；太陽齒輪、行星齒輪及內齒輪係分別為斜齒輪，阻力手段係設置於內齒輪與載架之間的磁鐵。
依據本發明，減速比自動切換裝置之行星齒輪機構包含設置於輸入軸之太陽齒輪、嚙合於太陽齒輪之外周側之行星齒輪、於行星齒輪之外周側嚙合之內齒輪、及可旋轉地支持行星齒輪且隨著行星齒輪之公轉而一體地旋轉之載架，且太陽齒輪、行星齒輪及內齒輪係分別以斜齒輪形成。再者，由磁滯材料所構成之載架與內齒輪之間具有用以產生往軸方向之推力之阻力手段，此阻力手段係由設置於內齒輪與由磁滯材料所構成之載架之間的磁鐵所構成。
因此，當超過預先設定之磁滯扭矩的負荷施加至由磁滯材料所構成之載架之情形時，基於內齒輪與載架之相對的旋轉差，內齒輪會往輸入軸側或 輸出軸側移動，且內齒輪會被鎖固而固定，藉此，能夠自動地切換旋轉驅動力之減速比。
其結果為，與於行星齒輪與內齒輪之間使用黏度高之油類或油脂等黏性阻力體之以往的減速比自動切換裝置相比，藉由利用磁鐵與載架之間的磁性制動力，不會因減速比自動切換裝置的周圍環境之溫度等的變化或經年劣化等因素而發生性能變化，可長年在安定之切換點進行減速比之切換。
由與附上之圖式配合之以下的較佳實施例的說明，上述目的、特徵及優點將會更加明瞭。
10‧‧‧減速比自動切換裝置
12‧‧‧第1殼體(殼體)
14‧‧‧第2殼體(殼體)
16‧‧‧行星齒輪機構
18‧‧‧第1軸孔
20‧‧‧第1軸承
22‧‧‧第1鎖定部(鎖定部)
24‧‧‧第2軸孔
26‧‧‧第2軸承
28‧‧‧第2鎖定部(鎖定部)
30‧‧‧輸入軸
32‧‧‧太陽齒輪
34a、34b、34c‧‧‧行星齒輪
36‧‧‧內齒輪
38‧‧‧第1載架(載架)
40‧‧‧第2載架(載架)
42‧‧‧內側部
44‧‧‧輸出軸
46‧‧‧齒輪收納孔
48‧‧‧銷
50‧‧‧內齒
52‧‧‧第1磁鐵
54‧‧‧第2磁鐵
56a、56b‧‧‧內齒輪鎖定接受部(內齒輪離合器)
58‧‧‧第1磁鐵部
60‧‧‧第2磁鐵部
62‧‧‧緊固螺栓
第1圖係本發明之實施例的減速比自動切換裝置的部分切開的斜視圖。
第2圖係第1圖所示之減速比自動切換裝置的分解斜視圖。
第3圖係第1圖所示之減速比自動切換裝置的全體剖面圖。
第4圖係內齒輪之內齒輪鎖定接受部與第1鎖定部卡合之部位之擴大側視圖。
第5圖係沿第3圖之V-V線之剖面圖。
第6圖係於第3圖中從輸入軸之軸方向看內齒輪及第1磁鐵之平面圖。
此減速比自動切換裝置10係如第1圖至第3圖所示，包含可沿軸方向(箭頭A、B方向)自由分割的第1及第2殼體(殼體)12、14、及收納於前述第1及第2殼體12、14之內部的行星齒輪機構16。
第1殼體12係例如由金屬製材料形成為剖面矩形狀，其一端部中央形成有供後述之輸入軸30插通之第1軸孔18，該第1軸孔18之內周面設有第1軸承20，以可旋轉地支持前述輸入軸30。
再者，第1殼體12之內部中，於面臨第2殼體14之內壁面形成有第1鎖定部(鎖定部)22，其可與後述之內齒輪36之內齒輪鎖定接受部(內齒輪離合器)56a卡合。此第1鎖定部22係形成為圓弧狀，且以朝第2殼體14側(箭頭A方向)逐漸變高之方式突出地形成(參照第4圖)。而且，內齒輪鎖定接受部56a係於後述之內齒輪36沿軸方向往一端部側(箭頭B方向、輸入軸30之方向)平行移動時，與第1鎖定部22卡合。
第2殼體14係與第1殼體12同樣地形成為剖面矩形狀，其另一端部中央形成有供後述之輸出軸44插通之第2軸孔24，該第2軸孔24之內周面設有第2軸承26，以可旋轉地支持前述輸出軸44。
再者，第2殼體14之內部中，於面臨第1殼體12之內壁面形成有第2鎖定部(鎖定部)28，其可與後述之內齒輪36之內齒輪鎖定接受部(內齒輪離合器)56b卡合。此第2鎖定部28係與第1鎖定部22同樣地形成為圓弧狀，且以朝第1殼體12側(箭頭B方向)逐漸變高之方式突出地形成。而且，內齒輪鎖定接受部56b係於後述之內齒輪36往另一端部側(箭頭A方向、輸出軸44之方向)平行移動時，與第2鎖定部28卡合。
行星齒輪機構16係如第1圖至第3圖及第5圖所示，具有：形成於輸入軸30之端部的太陽齒輪32、沿該太陽齒輪32之周方向以約120°之角度相互分離而嚙合且進行公轉與自轉的3個行星齒輪34a、34b、34c、設置於前述行星齒輪34a、 34b、34c之外周側的內齒輪36、及保持前述行星齒輪34a、34b、34c之一組的第1及第2載架(載架)38、40。
太陽齒輪32係形成於輸入軸30之另一端部且以斜齒輪構成，該輸入軸30係經由耦合構件(未示於圖中)而連結於未示於圖中之旋轉驅動源之旋轉驅動軸。
第1及第2載架38、40係例如由屬於磁滯材料之半硬質磁性材料所構成，形成為可沿軸方向(箭頭A、B方向)自由分割為二，且具有：有大直徑且為圓筒狀之內側部42、及自該內側部42之另一端部往軸方向(箭頭A方向)突出之輸出軸44。此內側部42係以跨越第1載架38及第2載架40之方式設置，輸出軸44係形成於前述第2載架40。此外，此半硬質磁性材料例如其保磁力較佳是在10~100Oe(800~8000A/m)之範圍內。
再者，內側部42上形成有下述開口：沿其周方向以每120°之等角度分離之3個齒輪收納孔46，前述行星齒輪34a、34b、34c係分別插入前述齒輪收納孔46。
再者，由第1及第2載架38、40所構成之內側部42的外周面係以沿軸方向呈大略一定之直徑之方式形成。
輸出軸44係於內側部42之另一端部中央，設置在與輸入軸30為同軸上，且藉由插通至第2殼體14之第2軸孔24而由第2軸承26可旋轉地支持(參照第3圖)。
行星齒輪34a、34b、34c係例如形成為於外周面具有由斜齒輪所構成之齒部之圓筒狀，以其軸線與第1及第2載架38、40之軸線大致平行之方式分別插入各齒輪收納孔46，且使用銷48而可旋轉地樞軸支持於第1及第2載架38、40。
再者，於行星齒輪34a、34b、34c之外周側設置有環繞該行星齒輪34a、34b、34c之大直徑之內齒輪36，後述之內齒輪36之內齒50與前述行星齒輪34a、34b、34c嚙合。
內齒輪36係例如形成為圓環狀，其外周面面臨該第1及第2殼體12、14之內表面，另一方面，具備形成於內周面中央且與行星齒輪34a、34b、34c嚙合之內齒50，此內齒50係由斜齒輪所構成，且相對於內齒輪36之內周面朝徑方向內側突出，插入至齒輪收納孔46之前端係與前述行星齒輪34a、34b、34c分別嚙合。
再者，內齒輪36之沿軸方向(箭頭A、B方向)的兩個端部係分別形成有彎曲突出之複數個內齒輪鎖定接受部56a、56b，此內齒輪鎖定接受部56a、56b係分別呈對應於第1及第2殼體12、14之第1及第2鎖定部22、28而於周方向形成為曲線狀之突起形狀。亦即，內齒輪鎖定接受部56a、56b及第1及第2鎖定部22、28係作為內齒輪鎖定手段而作用。
此外，構成太陽齒輪32、行星齒輪34a、34b、34c及內齒輪36之斜齒輪之扭轉角(又稱螺旋角)雖無特別限制，例如較佳為約30°至40°。
第1及第2磁鐵52、54係於內齒輪36之內周面分別設置於內齒50之軸方向兩側，分別以面臨第1及第2載架38、40之外周面之方式設置；且如第6圖所示，第1及第2磁鐵52、54係：以S極在內周側且N極在外周側之方式磁化之第1磁鐵部58、及以N極在內周側且S極在外周側之方式磁化之第2磁鐵部60係沿周方向交互設置，而分別由多磁極之永久磁鐵所構成。
此第1及第2磁鐵52、54係例如：形成為剖面圓弧狀之兩個第1磁鐵部58及兩個第2磁鐵部60於周方向上交互地鄰接配置而形成環狀，且相對於前述 內齒輪36之內周面藉由接著等方式固定。此時，第1及第2磁鐵52、54係以其內周面相對於第1及第2載架38、40之外周面具有預定間隔之間隙之狀態而配置(參見第3圖)。
再者，第1及第2磁鐵52、54係以大略相同的形狀及構造所形成，且以其磁通量之方向成為徑方向之方式設置，且4個永久磁鐵係以S極與N極鄰接之方式設置。
要說明的是，第1及第2磁鐵52、54並不限於分別由4個第1及第2磁鐵部58、60所構成，其亦可為沿周方向磁化為不同極性之環狀的一體構造，也可為使分割成前述4個以上之第1及第2磁鐵部58、60沿周方向鄰接配置之構成。
本發明之實施例之減速比自動切換裝置10，基本上係以上述方式所構成，接著針對前述減速比自動切換裝置10的組裝進行簡單說明。
首先，將第1及第2載架38、40以於軸方向上呈分割之狀態下，將3個行星齒輪34a、34b、34c插入至其齒輪收納孔46中並經由銷48可旋轉地支持後，使前述第1及第2載架38、40往軸方向靠近而抵接，並以未示於圖中之緊固螺栓連結。
接著，將輸入軸30之太陽齒輪32插入至第1載架38的中心並使其成為與行星齒輪34a、34b、34c嚙合之狀態，將前述輸入軸30插入至第1殼體12之第1軸孔18並以第1軸承20支持，並將輸出軸44插入至第2殼體14之第2軸孔24並以第2軸承26支持。然後，在第1及第2載架38、40的外周側配置內齒輪36，並使其內齒50與行星齒輪34a、34b、34c嚙合。
在此說明，於內齒輪36的內周面係預先安裝有第1及第2磁鐵52、54，其等係面臨第1及第2載架38、40的外周面，且分別被配置為於具有徑方向之預定間隔之間隙的狀態。
最後，使插通有輸入軸30之第1殼體12及插通有輸出軸44之第2殼體14於軸方向靠近而抵接，並藉由緊固螺栓62(參見第1圖)互相連結，藉此，完成於前述第1及第2殼體12、14的內部收納有行星齒輪機構16之減速比自動切換裝置10的組裝。
接著，針對如上述方式組裝之減速比自動切換裝置10的動作進行說明。
首先，來自未示於圖中之旋轉驅動源的旋轉驅動力經由輸入軸30而傳達至太陽齒輪32。而在此處，係針對從第3圖的箭頭A方向、即自輸入軸30往輸出軸44之方向看時，如第5圖所示，旋轉驅動力使前述輸入軸30及太陽齒輪32往順時針方向(箭頭C1方向)旋轉之情形進行說明。
當低負荷之旋轉力傳達至此輸入軸30時，藉由自太陽齒輪32所傳達之旋轉驅動力，3個行星齒輪34a、34b、34c不會自轉而是往順時針方向(箭頭D1方向)公轉，伴隨於此，內齒輪36也會往順時針方向(箭頭E1方向)公轉。此時，從設置於內齒輪36之第1及第2磁鐵52、54分別被導向第1及第2載架38、40之磁通量係使兩者之間產生磁性摩擦，藉由該磁性制動力而使前述內齒輪36及前述第1及第2載架38、40一體化。
因此，伴隨著內齒輪36的公轉，第1及第2載架38、40係一體地旋轉，而將自輸入軸30輸入之旋轉驅動力從輸出軸44輸出至外部。
換言之，自輸入軸30輸入之旋轉驅動力為低負荷且為預先設定之磁滯扭矩以下之情形時，藉著第1及第2磁鐵52、54，內齒輪36及第1及第2載架38、40係藉由磁性制動力而一體地連結而旋轉。
接著，超過預先設定之磁滯扭矩的高負荷經由輸出軸44而施加至第2載架40時，藉由太陽齒輪32之旋轉，行星齒輪34a、34b、34c不會公轉而是往與該太陽齒輪32相反方向之逆時針方向(箭頭D2方向)分別自轉，與該行星齒輪34a、34b、34c嚙合之內齒輪36則是往逆時針方向(箭頭E2方向)旋轉。
換言之，施加至輸出軸44之負荷超過設置於內齒輪36之第1及第2磁鐵52、54及由磁滯材料構成之第1及第2載架38、40之磁滯扭矩時，與該輸出軸44一體地形成之第2載架40、及連結於該第2載架40之第1載架38與藉由磁性制動力所連結(一體化)之前述內齒輪36之間的連結狀態係被解除，由斜齒輪構成之行星齒輪34a、34b、34c及內齒輪36係朝形成為螺旋狀之齒跡(tooth trace)方向產生推力，而使前述內齒輪36往輸出軸44沿軸方向(箭頭A方向)移動。
其結果為，內齒輪36中之內齒輪鎖定接受部56b及第2殼體14之第2鎖定部28卡合，伴隨於此，內齒輪36成為鎖定狀態而限制進一步的移動及旋轉。換言之，內齒輪36之內齒輪鎖定接受部56b及第2殼體14之第2鎖定部28係作為可限制前述內齒輪36之旋轉的制動手段而作用。
如此，藉著內齒輪36成為鎖定狀態，藉由太陽齒輪32之往順時針方向(箭頭C1方向)的自轉，行星齒輪34a、34b、34c係往逆時針方向(箭頭D2方向)自轉，同時第1及第2載架38、40連同內齒輪36係往順時針方向(箭頭D1方向)公轉。藉此，經減速之旋轉速度及經增加之扭矩係傳達至第2載架40之輸出軸44。要說 明的是，輸出之扭矩係為相應於行星齒輪34a、34b、34c與內齒輪36之齒輪比之力。
接著，為了解除上述內齒輪36之鎖定狀態，將自輸入軸30輸入之旋轉驅動力的輸入方向逆轉。亦即，經由輸入軸30而使太陽齒輪32往逆時針方向(箭頭C2方向)旋轉，藉此，藉由該太陽齒輪32的旋轉，行星齒輪34a、34b、34c往順時針方向(箭頭D1方向)自轉，同時內齒輪36係連同第1及第2載架38、40往逆時針方向(箭頭E2方向)公轉。然後，當太陽齒輪32開始往逆時針方向(箭頭C2方向)旋轉，內齒輪36及第1及第2載架38、40藉由磁性制動力成為一體而旋轉，如第1圖所示，解除鎖固而恢復到初期之位置。
亦即，內齒輪36的鎖定狀態被解除後，當太陽齒輪32往逆時針方向(箭頭C2方向)旋轉時，行星齒輪34a、34b、34c不會進行自轉而是往逆時針方向(箭頭D2方向)旋轉，內齒輪36也同樣地往逆時針方向(箭頭E2方向)自轉。
於上述說明中，說明了使輸入軸30及太陽齒輪32往順時針方向(箭頭C1方向)旋轉之情形，但使前述輸入軸30及太陽齒輪32往逆時針方向(箭頭C2方向)旋轉之情形時也能得到同樣的動作及效果。
換言之，使輸入軸30及太陽齒輪32往逆時針方向(箭頭C2方向)旋轉，於此狀態下，超過預先設定之磁滯扭矩的高負荷經由輸出軸44而施加至第1及第2載架38、40之情形時，內齒輪36中之內齒輪鎖定接受部56a及第1鎖定部22卡合，前述內齒輪36成為鎖定狀態。此內齒輪36之內齒輪鎖定接受部56a及第1殼體12之第1鎖定部22係作為可限制前述內齒輪36之旋轉的制動手段而作用。
更進一步地，使旋轉驅動力之輸入方向反轉而經由輸入軸30使太陽齒輪32往順時針方向(箭頭C1方向)旋轉，藉此，內齒輪36係解除鎖定狀態，而恢復到如第1圖所示之初期位置。
另一方面，如此之內齒輪36處於鎖定狀態時，藉由減少施加至輸出軸44之負荷，可進行前述內齒輪36的鎖定狀態的解除。換言之，於對輸出軸44施加之負荷減少之狀態下，藉由太陽齒輪32之順時針方向(箭頭C1方向)的旋轉，行星齒輪34a、34b、34c係往逆時針方向(箭頭D2方向)自轉，同時內齒輪36連同第1及第2載架38、40往順時針方向(箭頭E1方向)公轉，與行星齒輪34a、34b、34c嚙合之內齒輪36係往順時針方向(箭頭E1方向)旋轉。
此內齒輪36與第1及第2載架38、40之間產生磁性制動力，而且由於行星齒輪34a、34b、34c及內齒輪36為斜齒輪，因此於齒輪圓筒面上形成為螺旋狀之齒跡方向上會產生推力。
此外，如第4圖所示，由於內齒輪鎖定接受部56a及第1鎖定部22係形成為於周方向上描繪曲線之形狀，因此藉由內齒輪36往順時針方向(箭頭E1方向)之旋轉，與箭頭A方向相反之方向上有力連同前述推力作用，而使內齒輪36平行移動。換言之，內齒輪36往順時針方向(箭頭E1方向)旋轉且同時往輸入軸30側平行移動，內齒輪鎖定接受部56b自第2鎖定部28離開，而解除內齒輪36之鎖定狀態。
如上所述，於本實施例中，採用以下的構成：於構成減速比自動切換裝置10之行星齒輪機構16中，太陽齒輪32、行星齒輪34a、34b、34c及內齒輪36係使用斜齒輪，第1及第2載架38、40與內齒輪36之間設有第1及第2磁鐵52、 54，其中前述第1及第2載架38、40係由為磁滯材料之磁性材料所形成且保持前述行星齒輪34a、34b、34c。
藉此，超過預先設定之磁滯扭矩的高負荷經由輸出軸44而施加至第1及第2載架38、40之情形時，前述第1及第2載架38、40與藉由磁性制動力所連結之內齒輪36之間的連結狀態係被解除，由斜齒輪所構成之行星齒輪34a、34b、34c及內齒輪36係朝形成為螺旋狀之齒跡方向產生推力，前述內齒輪36往輸入軸30或輸出軸44側沿軸方向平行移動，而可自動地切換自前述輸出軸44輸出之旋轉驅動力之減速比。
其結果為，與於行星齒輪與載架之間、及該行星齒輪與內齒輪之間設置黏度高之油類或油脂等之黏性阻力體之以往的減速比自動切換裝置相比，藉由利用與第1及第2磁鐵52、54之間的磁性制動力，前述第1及第2磁鐵52、54係設置於第1及第2載架38、40與內齒輪36之間，不會因溫度或濕度等的周圍環境之變化或經年劣化等因素而發生性能變化，不論減速比自動切換裝置10的周圍環境或驅動轉速為何，均可長年在所希望的切換點安定地進行減速比之切換。
再者，即使對輸出軸44施加之負荷有變化，亦能解除相對於第1殼體12或第2殼體14之內齒輪36的鎖定狀態而自動地切換減速比，而能夠以低扭矩且高速來輸出驅動力。
要說明的是，上述行星齒輪機構16中雖係採用相對於內齒輪36中之內齒50於軸方向兩側分別設置第1及第2磁鐵52、54之構成，但本發明並不限於此構成，例如，也可僅設置第1及第2磁鐵52、54的其中一者，也可將第1磁鐵52之磁性特性與第2磁鐵54之磁性特性設定為相異。
本發明之減速比自動切換裝置並不限於上述之實施例，只要不脫離本發明之主旨，當然可採用各種之構成。
10‧‧‧減速比自動切換裝置
12‧‧‧第1殼體(殼體)
14‧‧‧第2殼體(殼體)
16‧‧‧行星齒輪機構
18‧‧‧第1軸孔
22‧‧‧第1鎖定部(鎖定部)
24‧‧‧第2軸孔
26‧‧‧第2軸承
28‧‧‧第2鎖定部(鎖定部)
30‧‧‧輸入軸
32‧‧‧太陽齒輪
34a、34b、34c‧‧‧行星齒輪
36‧‧‧內齒輪
38‧‧‧第1載架(載架)
40‧‧‧第2載架(載架)
42‧‧‧內側部
44‧‧‧輸出軸
46‧‧‧齒輪收納孔
48‧‧‧銷
50‧‧‧內齒
56·a、56b‧‧‧內齒輪鎖定接受部(內齒輪離合器)

Claims (7)

  1. 一種減速比自動切換裝置，其可將自輸入軸(30)輸入之旋轉驅動力以預定之減速比自動切換後由輸出軸(44)輸出，該減速比自動切換裝置(10)包含：
    行星齒輪機構(16)，其包括：設置於前述輸入軸之太陽齒輪(32)、嚙合於該太陽齒輪之外周側之行星齒輪(34a,34b,34c)、於該行星齒輪之外周側嚙合之內齒輪、及由磁滯材料所形成之載架(38,40)，該載架係連結於前述輸出軸，且可旋轉地支持前述行星齒輪並隨著該行星齒輪之公轉而一體地旋轉；
    阻力手段，其在前述內齒輪及前述載架之間產生往軸方向之推力；及
    制動手段，其在隨著對前述輸出軸之輸出負荷之變化，前述內齒輪因為前述推力而往前述軸方向移動時，限制該內齒輪之旋轉；
    前述太陽齒輪、前述行星齒輪及前述內齒輪係分別為斜齒輪，前述阻力手段係設置於前述內齒輪與前述載架之間的磁鐵(52,54)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之減速比自動切換裝置，其中
    前述磁鐵係安裝於面臨前述載架之前述內齒輪的內周面，且與該載架之間具有間隙。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之減速比自動切換裝置，其中
    前述磁鐵係由沿前述內齒輪之周方向具有不同磁極之多磁極之永久磁鐵所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之減速比自動切換裝置，其中
    前述磁鐵係於前述內齒輪之軸方向上以鄰接於內齒之方式設置，該內齒嚙合於前述行星齒輪。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之減速比自動切換裝置，其中
    前述載架係以半硬質磁性材料所形成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之減速比自動切換裝置，其中
    前述制動手段包含：
    鎖定部(22,28)，其設置於收納前述行星齒輪機構之殼體(12,14)；及
    內齒輪離合器(56a,56b)，其設置於沿前述內齒輪之軸方向之端部，
    藉由前述內齒輪離合器卡合於前述鎖定部，前述內齒輪之旋轉被限制而鎖定。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之減速比自動切換裝置，其中
    以S極在內周側且N極在外周側之方式磁化之第1磁鐵部(58)、及以前述N極在內周側且前述S極在外周側之方式磁化之第2磁鐵部(60)係沿周方向交互設置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5358456A (en) * 1991-06-07 1994-10-25 Fichtel & Sachs Ag Gear unit for combination with an auxiliary power consuming unit of a motor-vehicle
JP4433530B2 (ja) 1999-11-24 2010-03-17 いすゞ自動車株式会社 動力伝達装置
JP4899082B2 (ja) * 2004-06-08 2012-03-21 Ｓｍｃ株式会社 減速比自動切換装置
JP2006174690A (ja) 2004-11-18 2006-06-29 Smc Corp アクチュエータ制御システム
US7298108B2 (en) * 2004-11-29 2007-11-20 Smc Kabushiki Kaisha Control system for electric actuator
JP2007252174A (ja) * 2006-02-15 2007-09-27 Venera Laboratory Co Ltd ギアドモーターおよびプラネタリーギアドダイナモ
JP4879982B2 (ja) * 2006-06-06 2012-02-22 本田技研工業株式会社 モータおよびモータ制御装置
JP2009036365A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Yamatake Corp 遊星歯車減速機構および電動アクチュエータ
JP5231498B2 (ja) 2009-10-19 2013-07-10 株式会社キトー トルク伝達装置
DE102011105498A1 (de) * 2010-06-29 2012-03-08 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Kurbelwellenriemenscheibe
JP5342524B2 (ja) * 2010-08-31 2013-11-13 株式会社キトー 負荷感応型磁気クラッチ装置
WO2013137252A1 (ja) * 2012-03-16 2013-09-19 日立金属株式会社 磁気ギア装置
RU2488716C1 (ru) * 2012-04-18 2013-07-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" Центробежный насос с магнитной муфтой для перекачки расплавленных металлов и горячих сред
RU2545509C2 (ru) * 2013-01-14 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Механотроника" Магнитный редуктор
JP6604820B2 (ja) * 2015-08-07 2019-11-13 日本電産サンキョー株式会社 遊星歯車減速機および駆動機構
JP6752009B2 (ja) * 2015-10-23 2020-09-09 アズビル株式会社 操作器
JP6980244B2 (ja) 2016-05-19 2021-12-15 ヤマウチ株式会社 トルクリミッタ及び分離機構
JP6589784B2 (ja) * 2016-09-13 2019-10-16 株式会社デンソー スタータ

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