JP7098684B2 - Power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、入力部材と出力部材との間に置かれる動力伝達装置、特に、入出力軸間の動力の伝達及び遮断が可能であり、さらに、入出力軸間の変速が可能な動力伝達装置に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a power transmission device placed between an input member and an output member, in particular, a power transmission device capable of transmitting and disconnecting power between input / output shafts and further shifting gears between input / output shafts. It is about.
下記特許文献1には、共通の中心軸を有する入力部材及び出力部材を備え、入力部材と出力部材との間で変速された動力の伝達及び遮断が可能な動力伝達装置の一例として、遊星歯車機構を利用した動力伝達装置が開示されている。この動力伝達装置では、入力部材は太陽歯車に、出力部材はキャリアに夫々接続されている。キャリアによって回転可能に軸支された遊星歯車は太陽歯車及びリング歯車と噛み合っており、リング歯車は制御手段によって回転可能な状態と回転不能な状態とに切り替え可能となっている。制御手段は、長円形のカムを回転させることでばねにより付勢された転動体を作動させて、転動体がリング歯車と固定部材との間に画成された楔形空間部に噛み込む又はかかる噛み込みが解除されることで、リング歯車を回転可能な状態と回転不能な状態とに切り替えている。そして、制御手段によってリング歯車が回転不能な状態にあっては、入力部材に付加された回転は減速して出力部材に伝達され、出力部材に付加された回転は入力部材に増速して伝達される。一方、制御手段によってリング歯車が回転可能な状態にあっては、入力部材に回転が付加されたときは入力部材が出力部材に対し、出力部材に回転が付加されたときは出力部材が入力部材に対し夫々空転して遮断される。 The following Patent Document 1 includes planetary gears as an example of a power transmission device having an input member and an output member having a common central axis and capable of transmitting and disconnecting a speed-shifted power between the input member and the output member. A power transmission device using a mechanism is disclosed. In this power transmission device, the input member is connected to the sun gear and the output member is connected to the carrier. The planetary gears rotatably supported by the carrier mesh with the sun gear and the ring gear, and the ring gear can be switched between a rotatable state and a non-rotatable state by a control means. The control means actuates a spring-urged rolling element by rotating an oval cam so that the rolling element engages or engages in the wedge-shaped space defined between the ring gear and the fixing member. By releasing the bite, the ring gear is switched between a rotatable state and a non-rotatable state. When the ring gear cannot be rotated by the control means, the rotation added to the input member is decelerated and transmitted to the output member, and the rotation added to the output member is accelerated and transmitted to the input member. Will be done. On the other hand, when the ring gear is rotatable by the control means, the input member is the output member when rotation is applied to the input member, and the output member is the input member when rotation is applied to the output member. On the other hand, they slip and are cut off.
上述した動力伝達装置は、例えば車庫や店舗の出入口に配設されたシャッターを電動での開閉させるための開閉機構に用いられる。上述した動力伝達装置が上記開閉機構に用いられる場合、入力部材は電動モーターに、出力部材はシャッターを作動させるシャフトに夫々接続される。そして、制御手段によってリング歯車が回転不能な状態にあっては、入力部材に付加された回転は出力部材に減速して伝達されるため、小型のモーターであっても比較的重量物であるシャッターを開閉動させることができる。一方、出力部材に付加された回転は入力部材に増速して伝達されるため、モーターの駆動が停止した状態でシャッターを手動で開閉させるには大きな力を要する。この特性を利用すれば、モーターの駆動が停止した際に動力伝達装置によってシャッターの開閉位置を保持することもできる。また、停電等により手動でシャッターを作動させる必要があるときは、制御手段を操作してリング歯車を回転可能な状態にすれば出力部材は空転するため、小さな力でシャッターを開閉させることができる。 The above-mentioned power transmission device is used, for example, as an opening / closing mechanism for electrically opening / closing a shutter arranged at an entrance / exit of a garage or a store. When the power transmission device described above is used for the opening / closing mechanism, the input member is connected to the electric motor and the output member is connected to the shaft that operates the shutter. When the ring gear cannot rotate by the control means, the rotation applied to the input member is decelerated and transmitted to the output member, so that even a small motor is a relatively heavy shutter. Can be opened and closed. On the other hand, since the rotation applied to the output member is accelerated and transmitted to the input member, a large force is required to manually open and close the shutter while the motor drive is stopped. By utilizing this characteristic, the shutter opening / closing position can be held by the power transmission device when the motor drive is stopped. In addition, when it is necessary to manually operate the shutter due to a power failure or the like, the output member spins if the ring gear is made rotatable by operating the control means, so that the shutter can be opened and closed with a small force. ..
而して、上述した動力伝達装置において制御手段によりリング歯車が回転不能な状態にあっては、出力部材に付加された回転は入力部材に増速して伝達されるにすぎず、出力部材に大きな回転トルクが付加された場合には、出力部材に付加された回転が入力部材に伝達されてしまう場合がある。それ故に、出力部材に接続されたシャッターの如き従動部材にかかる負荷によっては従動部材を保持することができない。 Therefore, in the above-mentioned power transmission device, when the ring gear cannot be rotated by the control means, the rotation applied to the output member is merely accelerated and transmitted to the input member, and is transmitted to the output member. When a large rotational torque is applied, the rotation applied to the output member may be transmitted to the input member. Therefore, the driven member cannot be held by the load applied to the driven member such as the shutter connected to the output member.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、制御手段を操作することで出力部材をロックし、出力部材に付加された回転を確実に入力部材に伝達されないようにすることが可能な新規の動力伝達装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to lock the output member by operating the control means so that the rotation applied to the output member is not reliably transmitted to the input member. Is to provide a new power transmission device that can be used.
本発明者は、鋭意検討の結果、共通の中心軸を有する入力部材及び出力部材を共通の中心軸に対して偏心して配置された作動部材を介して接続し、作動部材には入力部材に設けられた偏心体と相対回転可能に嵌合する嵌合手段、及び出力部材に設けられた出力内歯歯車と噛み合う作動外歯歯車を設けると共に、作動部材には更に、制御手段によって共通の中心軸の周りを回転可能な状態と回転不能な状態とに切り替え可能な作動補助部材を組み合わせ、制御手段により作動補助部材が回転不能な状態では、作動部材の自転運動を規制するが公転運動を許容し、制御手段により作動補助部材が回転可能な状態では、作動部材の自転運動及び公転運動を許容することで、上記主たる技術的課題を解決することができることを見出した。 As a result of diligent studies, the present inventor connects an input member and an output member having a common central axis via an actuating member arranged eccentrically with respect to the common central axis, and the actuating member is provided on the input member. A fitting means that rotatably fits the eccentric body and an operating external gear that meshes with the output internal gear provided on the output member are provided, and the operating member is further provided with a central axis common to the control means. By combining an actuating assisting member that can switch between a rotatable state and a non-rotating state, and in a non-rotating state of the actuating assisting member by a control means, the rotating motion of the actuating member is regulated, but the revolving motion is allowed. It has been found that the above-mentioned main technical problems can be solved by allowing the rotating motion and the revolving motion of the actuating member in a state where the actuating assisting member can be rotated by the control means.
即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決することができる動力伝達装置として、入力部材と出力部材との間で変速された動力の伝達及び遮断が可能な動力伝達装置であって、前記入力部材及び前記出力部材は共通の中心軸を備え、前記入力部材及び前記出力部材は前記共通の中心軸に対して偏心して配置された作動部材を介して接続されており、前記入力部材には偏心体が、前記出力部材には出力内歯歯車が夫々設けられると共に、前記作動部材には前記偏心体と相対回転可能に嵌合する嵌合手段、及び前記出力内歯歯車と噛み合う作動外歯歯車が設けられており、前記作動部材には更に、前記共通の中心軸上に配置された作動補助部材が組み合わせられており、前記作動部材には係合凸部が、前記作動補助部材には前記係合凸部と係合可能な係合凹部が夫々設けられ、前記作動補助部材は制御手段によって前記共通の中心軸の周りを回転可能な状態と回転不能な状態とに切り替え可能であり、前記制御手段によって前記作動補助部材が前記共通の中心軸の周りを回転不能な状態にあっては、前記係合凸部と前記係合凹部との係合により、前記作動部材が自転することは規制されるが前記共通の中心軸の周りを公転することは許容され、前記制御手段によって前記作動補助部材が前記共通の中心軸の周りを回転可能な状態にあっては、前記作動部材が自転することも前記共通の中心軸の周りを公転することも許容される、ことを特徴とする動力伝達装置ことを特徴とする動力伝達装置が提供される。 That is, according to the present invention, as a power transmission device capable of solving the above-mentioned main technical problem, it is a power transmission device capable of transmitting and disconnecting gear-shifted power between an input member and an output member. The input member and the output member have a common central axis, and the input member and the output member are connected to each other via an actuating member arranged eccentrically with respect to the common central axis. The output member is provided with an eccentric body, the output member is provided with an output internal gear, and the operating member is provided with a fitting means that rotatably fits the eccentric body and an operation that meshes with the output internal gear. An external gear is provided, and the actuating member is further combined with an actuating assisting member arranged on the common central axis, and the actuating member has an engaging protrusion and the actuating assisting member. Is provided with an engaging concave portion that can be engaged with the engaging convex portion, and the actuating auxiliary member can be switched between a rotatable state and a non-rotatable state around the common central axis by a control means. When the operation assisting member cannot rotate around the common central axis by the control means, the actuating member rotates due to the engagement between the engaging convex portion and the engaging concave portion. Although it is restricted, it is permissible to revolve around the common central axis, and when the control means allows the actuating auxiliary member to rotate around the common central axis, the actuating member Provided is a power transmission device characterized by being allowed to rotate and revolve around the common central axis.
好ましくは、前記出力内歯歯車及び前記作動外歯歯車の歯は共にトロコイド歯形である。前記係合凸部は軸方向に凸状であると共に、前記係合凹部は軸方向に凹状である。好適には、前記嵌合手段は共に円筒形状である内側嵌合壁及び外側嵌合壁により構成され、前記偏心体は前記内側嵌合壁と前記外側嵌合壁との間に嵌合されるのが好都合である。前記内側嵌合壁と前記偏心体との間にはベアリングが配設されているのがよい。前記共通の中心軸に沿って共通の軸部材が配設されているのが好適である。好ましくは、前記制御手段は、前記作動補助部材に当接可能な当接片を備えた作用部材と、前記作用部材に作用して前記当接片を前記作動補助部材に押し付ける押圧部材とを含んでいる。この場合には、前記作動補助部材には前記当接片の先端部が嵌り込む当接凹部が形成されているのがよい。この場合にあっては更に、前記当接片の先端部は円錐台形状であると共に前記当接凹部は円錐形状であるのがよい。更に、少なくとも前記作動補助部材はハウジングに収容されており、前記ハウジングは前記作動補助部材と前記押圧部材との間に配置される端板を備え、前記端板には前記作動補助部材に通じる作用穴が設けられており、前記作用部材の前記当接片は前記作用穴に挿通されるのが好ましい。この場合には、前記押圧部材には雌螺子が形成されていると共に前記ハウジングには雄螺子が形成されており、前記押圧部材は前記雌螺子と前記雄螺子との螺合によって前記共通の中心軸に沿って往復動可能であるのが好適である。また、前記端板と前記作用部材との間には波ばねが配設されているのがよい。 Preferably, the teeth of the output internal gear and the working external gear are both trochoidal. The engaging convex portion is convex in the axial direction, and the engaging concave portion is concave in the axial direction. Preferably, the fitting means is composed of an inner fitting wall and an outer fitting wall, both of which are cylindrical, and the eccentric body is fitted between the inner fitting wall and the outer fitting wall. Is convenient. A bearing may be disposed between the inner fitting wall and the eccentric body. It is preferable that a common shaft member is arranged along the common central shaft. Preferably, the control means includes an acting member provided with an abutting piece capable of contacting the actuating assisting member, and a pressing member acting on the acting member to press the abutting piece against the actuating assisting member. I'm out. In this case, it is preferable that the operation assisting member is formed with a contact recess into which the tip end portion of the contact piece fits. In this case, it is further preferable that the tip end portion of the contact piece has a truncated cone shape and the contact recess has a conical shape. Further, at least the actuation assisting member is housed in a housing, and the housing includes an end plate arranged between the actuation assisting member and the pressing member, and the end plate has an action leading to the actuating assisting member. A hole is provided, and it is preferable that the contact piece of the working member is inserted into the working hole. In this case, a female screw is formed in the pressing member and a male screw is formed in the housing, and the pressing member has the common center by screwing the female screw and the male screw. It is preferable that it can reciprocate along the axis. Further, it is preferable that a wave spring is disposed between the end plate and the working member.
本発明の動力伝達装置によれば、制御手段によって作動補助部材が共通の中心軸の周りを回転不能な状態において入力部材に回転が付加された場合には、入力部材の偏心体の回転によって作動部材には共通の中心軸周りの回転運動が付加されるが、作動補助部材の上記回転運動が規制されていることから作動部材の自転運動は規制され、作動部材の公転運動のみが作動外歯歯車と出力内歯歯車との噛み合いによって出力部材に伝達される。従って、入力部材に付加された回転は出力部材に減速して伝達される。上記状態で出力部材に回転が付加された場合には、出力内歯歯車と作動外歯歯車との噛み合いによって作動部材は共通の中心軸に対して偏心した位置で自転しようとするが、上記したとおり作動部材の自転は規制されていることから出力部材はロックされて回転することはできず、出力部材に付加された回転は出力部材がロックして入力部材に伝達されない。一方、制御手段によって作動補助部材が共通の中心軸の周りを回転可能な状態において入力部材に回転が付加された場合には、入力部材の偏心体の回転によって作動部材には共通の中心軸周りの回転運動が付加され、作動部材が自転及び公転すると共に作動補助部材が自転することで、入力部材が出力部材に対し空転し、入力部材に付加された回転は出力部材に伝達されない。上記状態で出力部材に回転が付加された場合には、出力内歯歯車と作動外歯歯車との噛み合いによって作動部材が自転すると共に作動補助部材も自転し、出力部材に付加された回転は入力部材に伝達されない。 According to the power transmission device of the present invention, when rotation is applied to the input member in a state where the operation assisting member cannot rotate around a common central axis by the control means, the operation assist member is operated by the rotation of the eccentric body of the input member. A common rotational movement around the central axis is added to the members, but since the above-mentioned rotational movement of the operation assisting member is restricted, the rotational movement of the operating member is restricted, and only the revolving motion of the operating member is the operating external tooth. It is transmitted to the output member by the meshing of the gear and the output internal tooth gear. Therefore, the rotation applied to the input member is decelerated and transmitted to the output member. When rotation is added to the output member in the above state, the operating member tries to rotate at a position eccentric with respect to the common central axis due to the engagement between the output internal gear and the operating external gear. As shown above, since the rotation of the operating member is restricted, the output member cannot be locked and rotated, and the rotation applied to the output member is locked by the output member and is not transmitted to the input member. On the other hand, when rotation is applied to the input member in a state where the operation assisting member can rotate around the common central axis by the control means, the rotation of the eccentric body of the input member causes the operation member to rotate around the common central axis. The rotational motion of the input member is added, the operating member rotates and revolves, and the operation assisting member rotates, so that the input member slips with respect to the output member, and the rotation added to the input member is not transmitted to the output member. When rotation is applied to the output member in the above state, the operating member rotates on its axis due to the engagement between the output internal gear and the operating external gear, and the operation assisting member also rotates, and the rotation added to the output member is input. Not transmitted to the member.
従って、本発明の動力伝達装置によれば、制御手段を操作することで出力部材の回転をロックし、出力部材に付加された回転を確実に入力部材に伝達されないようにすることが可能となる。 Therefore, according to the power transmission device of the present invention, it is possible to lock the rotation of the output member by operating the control means and to prevent the rotation applied to the output member from being reliably transmitted to the input member. ..
以下、本発明に従って構成された動力伝達装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Hereinafter, description will be made in more detail with reference to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the power transmission device configured according to the present invention.
図1を参照して説明すると、本発明に従って構成された、全体を番号2で示す動力伝達装置は、共通の中心軸o1を備えた入力部材4及び出力部材6を備えている。ここで、以下の説明における「軸方向片側」及び「軸方向他側」とは、特に指定しない限り、図1の上段縦断面に示される状態を基準として、「軸方向片側」は同図において左側を、「軸方向他側」は同図において右側のことを言う。
Explaining with reference to FIG. 1, the power transmission device, which is configured according to the present invention and is indicated by the
図1及び図2を参照して説明すると、入力部材4は共通の中心軸o1と同心の入力軸8を備えている。入力軸8は全体的に円筒形状であるが、その軸方向他端部には外周形状が正6角形にせしめられた入力接続部10が設けられており、入力部材4は入力接続部10を介して電動モーターの如き駆動源に接続される。入力部材4には、共通の中心軸o1に対して垂直であって且つ共通の中心軸o1に対して偏心して配置される断面円形の偏心体12が設けられている。偏心体12の中心軸を偏心軸としてo2で示す。図示の実施形態においては、偏心体12は入力軸8の軸方向片端部から径方向外方に広がる偏心円板14と、この偏心円板14の外周縁から軸方向片側に延びる円筒形状の偏心外周壁16とから構成されている。
Explaining with reference to FIGS. 1 and 2, the
図1及び図3を参照して説明すると、出力部材6は共通の中心軸o1と同心の出力軸18を備えている。出力軸18は全体的に円筒形状であるが、その軸方向片端部には外周形状が正6角形にせしめられた出力接続部20が設けられており、出力部材6は出力接続部20を介してシャッターの如き従動部材に接続される。出力部材6には、共通の中心軸o1と同心に配置される出力内歯歯車22が設けられている。図示の実施形態においては、出力軸18の軸方向他側端部には径方向外方に広がる出力円板24が設けられ、出力円板24の外周縁部には軸方向他側に延びる円筒形状の出力外周壁26が設けられ、出力内歯歯車22は出力外周壁26の内周面に形成されている。出力内歯歯車22を構成する歯はトロコイド歯形であって、歯数は5である。
Explaining with reference to FIGS. 1 and 3, the
図1に示すとおり、上述した入力部材4及び出力部材6は偏心軸o2上に配置された(つまり共通の中心軸o1に対して偏心して配置された)作動部材28を介して接続される。図1及び図4を参照して説明すると、作動部材28は、軸方向に見て入力部材4の偏心体12と出力部材6の出力内歯歯車22との間に配置される作動円板30を備えている。作動円板30は偏心軸o2に対して垂直であって偏心軸o2が中心を通過し、中央には軸方向に貫通する円形の作動穴32が形成されている。作動部材28には、偏心体12に相対回転可能に嵌合する嵌合手段34が設けられている。図示の実施形態においては、嵌合手段34は作動円板30の軸方向他側面において作動穴32の外周縁を囲繞して軸方向他側に向かって延びる円筒形状の内側嵌合壁36及び作動円板30の軸方向他側面の外周縁部において軸方向他側に向かって延びる円筒形状の外側嵌合壁38により構成されており、内側嵌合壁36と外側嵌合壁38との間に偏心体12が嵌め合わされる。図示の実施形態においては更に、内側嵌合壁36と偏心体12との間にはベアリング40も配設されている。そして、外側嵌合壁38の軸方向端面には、周方向に等角度間隔をおいて複数個(図示の実施形態においては7個)の係合凸部42が形成されている。図示の実施形態においては、係合凸部42は軸方向に凸状であって断面円形である。作動部材28には、出力内歯歯車22と噛み合う作動外歯歯車44も設けられている。作動外歯歯車44の中心は偏心軸o2である。図示の実施形態においては、作動外歯歯車44は作動円板30の軸方向片側面において作動穴32の外周縁を囲繞して軸方向片側に向かって突出する突出部46の外周面に形成されている。作動外歯歯車44を構成する歯はトロコイド歯形であって、歯数は4である。
As shown in FIG. 1, the above-mentioned
図1に示すとおり、上述した作動部材28には更に、共通の中心軸o1上に配置された作動補助部材48が組み合わせられる。図1及び図5を参照して説明すると、図示の実施形態においては、作動補助部材48は円環板形状であって、入力軸8の基端部の径方向外側において共通の中心軸o1に対して垂直に配置されている。作動補助部材48には作動部材28に形成された係合凸部42と係合可能な係合凹部50が形成されている。図示の実施形態においては、係合凹部50は作動補助部材48の軸方向片側面に形成された円形凹部であって、周方向に等角度間隔をおいて複数個(図示の実施形態においては7個)設けられている。一方、作動補助部材48の軸方向他側面には、後述する作用部材の当接片の先端部が進入する当接凹部52が周方向に等角度間隔をおいて4個設けられている。当接凹部52は軸方向他側から軸方向片側に向かって内径が減少する円錐形状である。かような作動補助部材48は後述する制御手段によって共通の中心軸o1の周りを回転可能な状態と回転不能な状態とに切り替え可能である。
As shown in FIG. 1, the above-mentioned
図1に示すとおり、図示の実施形態においては、入力部材4及び出力部材6と、作動部材28及び作動補助部材48とはハウジング54に収容されている。ハウジング54は図6に示すハウジング本体56と図7に示すシールド板58とから構成されている。図1及び図6を参照して説明すると、ハウジング本体56は略正方形の片側端板60と、片側端板60の外周縁から軸方向他側に延びる筒状の外周壁62とを備え、軸方向他側端が開放されたカップ形状である。片側端板60の中央には軸方向に貫通する円形の支持穴64が形成されている。支持穴64には出力部材6の出力軸18が挿通され、ハウジング本体56は出力軸18を回転可能に支持している。外周壁62の内側には、断面円形の空間部66a乃至66dが共通の中心軸o1上で軸方向片側から軸方向他側に向かって直列に配置されており、夫々の径は軸方向片側から軸方向他側に向かって順次増大せしめられている。空間部66aにはベアリング67が配設され、ベアリング67の内側には出力部材6の出力軸18が挿通されている。空間部66bには出力部材6の出力内歯歯車22が配置されている。空間部66cには作動部材28の嵌合手段34及びこれに嵌合せしめられた入力部材4の偏心体12が配置されている。空間部66dには作動補助部材48が配置されている。外周壁62の角部には軸方向に延びる本体側固定穴68が形成されている。
As shown in FIG. 1, in the illustrated embodiment, the
図7も参照して説明を続けると、シールド板58はハウジング本体56の片側端板60と対応する略正方形であって、ハウジング本体56の開放された軸方向他側端に配置され、これを閉塞する。シールド板58の角部には軸方向に貫通してハウジング本体56に形成された本体側固定穴68に連通するシールド側固定穴70が形成されている。シールド板58は、シールド側固定穴70及び本体側固定穴68に共通して図示しないボルトの如き固定具を挿通することで、ハウジング本体56に固定される。かような点に鑑みれば、本実施形態におけるシールド板58はハウジング54の(他側)端板に相当する。シールド板58の径方向中間部には軸方向に貫通する円形の作用穴72が周方向に等角度間隔をおいて4個形成されている。作用穴72については後に言及する。シールド板58の中央には軸方向に貫通する円形の支持穴74が形成されている。支持穴74には入力部材4の入力軸8が挿通され、シールド板58は入力軸8を回転可能に支持している。シールド板58の軸方向片側面には支持穴74の外周縁部を囲繞して軸方向片側に向かって延びる円筒形状の支持壁76が形成されている。図1に示すとおり、支持壁76の内周面にはベアリング78が嵌め合わされ、ベアリング78の内側には入力軸8が挿通されている。一方、支持壁76の外周面には作動補助部材48の内周面が相対回転可能に嵌め合わされている。従って、支持壁76は入力軸8及び作動補助部材48を夫々相対回転可能に支持している。シールド板58の軸方向他側面には支持穴74の外周縁を囲繞して軸方向他側に延びる円筒形状の支持軸80が形成されており、支持軸80も入力軸8を回転可能に支持している。支持軸80の外周面には雄螺子82が形成されている。
Continuing the description with reference to FIG. 7, the
ここで、上述したとおり、作動補助部材48は図1に示される制御手段84によって共通の中心軸o1の周りを回転可能な状態と回転不能な状態とに切り替え可能である。図示の実施形態においては、制御手段84は作用部材86と押圧部材88とを含んでおり、作用部材86はシールド板58と押圧部材88との間に配置されている。図示の実施形態においては、シールド板58と作用部材86との間には波ばね90も配設されている(図11及び図12を参照されたい)。図1及び図8を参照して説明すると、作用部材86は円環形状の薄板であって、軸方向片側面には軸方向に突出する当接片92が周方向に等角度間隔をおいて4個設けられている。当接片92の先端部は円錐台形状にせしめられている。作用部材86はシールド板58の支持軸80の外周に嵌め合わされ、当接片92はシールド板58の作用穴72に挿通されて作動補助部材48に当接可能である。押圧部材88はシールド板58の支持軸80の外周面に形成された雄螺子82と螺合する雌螺子94を備えた板状であって、雌螺子94と雄螺子82との螺合により共通の中心軸oに沿って往復動可能である。このことから、押圧部材88を作用部材86に接近する方向に(つまり軸方向片側に向かって)移動させれば、押圧部材88が作用部材86に当接して当接片92を作動補助部材48に押し付けることができる。一方、押圧部材88を作用部材86から離隔する方向に(つまり軸方向他側に向かって)移動させれば、上記押し付けは解除される。
Here, as described above, the
図示の実施形態においては、共通の中心軸o1に沿って断面が円形である共通の軸部材96が挿通されている。共通の軸部材96は、入力部材4の入力軸8の内側を通過した後に、作動部材28の作動穴32を通過し、その後に出力部材6の出力軸18の内側を通過している。共通の軸部材96の存在によって、後述するとおり入力部材4及び出力部材6が回転した際に、各構成部材の芯ぶれが防止され、装置全体が安定して作動するようになる。
In the illustrated embodiment, a
続いて、図9乃至図12を参照して本発明の動力伝達装置の作動について説明する。
最初に、押圧部材88がシールド板58の支持軸80上を作用部材86に接近する方向に(つまり軸方向片側に向かって)移動させられて押圧部材88が作用部材86を押圧し、当接片92の軸方向端面が作動補助部材48に押し付けられ、これにより、作動補助部材48が制御手段84によって共通の中心軸o1の周りを回転不能な状態について図9及び図10を参照して説明する。かかる状態では、作動補助部材48の係合凹部50と係合する係合凸部42を備えた作動部材28は共通の中心軸o1の周りを自転することは不可能である。図示の実施形態においては、作用部材86の当接片92は作動補助部材48の当接凹部52に嵌り込んでおり、作動補助部材48は確実に回転不能となっている。かかる状態で、図9に示すとおり入力部材4が時計方向(同図の上段縦断面の右方向から見て。以下同じ)に回転すると、同図下段のB-B断面に示すとおり、偏心体12は共通の中心軸o1の周りを偏心して回転する。つまり、偏心体12は、その中心である偏心軸o2が共通の中心軸o1の周りを時計方向に移動(公転)しながら自転する(図9乃至図12では、曲率の比較的小さい矢印は自転を、曲率の比較的大きい矢印は公転を夫々示す)。偏心体12には作動部材28の嵌合手段34が相対回転可能に嵌合していることから、作動部材28は偏心体12の上記回転によって共通の中心軸o1の周りを公転する。換言すれば、偏心体12の自転運動はキャンセルされる。このとき、同図下段A-A断面に示すとおり、作動部材28の係合凸部42は作動補助部材48の係合凹部50の内周面に沿って時計方向に円運動する。そして、作動部材28の上記公転は、同図下段C-C断面に示すとおり、作動外歯歯車44と出力内歯歯車22との噛み合いによって、出力部材6に伝達される。このとき、上述したとおり、偏心体12の回転運動は、その自転運動がキャンセルされて公転運動のみが伝達されていることから、入力部材4の回転は減速して出力部材6に伝達される。
Subsequently, the operation of the power transmission device of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 12.
First, the pressing
一方、図10に示すとおり、作動補助部材48が共通の中心軸o1の周りを回転不能な状態で出力部材6が時計方向に回転しようとした場合には、同図下段C-C断面に示すとおり、出力内歯歯車22は作動部材28の作動外歯歯車44との噛み合いによって、これを偏心軸o2の周りで時計方向に自転させようとする。しかしながら、作動部材28の自転は規制されていることから、出力部材6はロックされて回転(自転)することができない。同図中において破線で示す矢印は実際には回転しないことを示す。
On the other hand, as shown in FIG. 10, when the
次に、押圧部材88がシールド板58の支持軸80上を作用部材86から離隔する方向に(つまり軸方向他側に向かって)移動させられて当接片92の軸方向端面が作動補助部材48から離隔し、作動補助部材48が共通の中心軸o1の周りを回転可能な状態について図11及び図12を参照して説明する。かかる状態では、係合凹部50と係合凸部42との係合によって作動部材28は共通の中心軸o1の周りを自転可能となっている。図示の実施形態においては、シールド板58と作用部材86との間には波ばね90が配設されていることから、押圧部材88を作用部材86から離隔する方向に移動すると、当接片92は容易に作動補助部材48から離隔せしめられる。かかる状態で図11に示すとおり入力部材4が時計方向に回転すると、同図下段のB-B断面に示すとおり、偏心体12は共通の中心軸o1の周りを回転(自転及び公転)し、作動部材28は共通の中心軸o1の周りを時計方向に公転する。ここで、出力部材6がこれに接続された従動部材による負荷によって保持されている場合には、作動部材28は中心軸o1の周りを時計方向に公転すると共に、同図下段C-C断面に示すとおり、保持された出力内歯歯車22と作動外歯歯車44との噛み合いによって反時計方向に自転する。このとき、作動補助部材48は係合凸部42と係合凹部50との係合によって反時計方向に自転する(同図A-A断面)。従って、入力部材4に付加された回転は空転して遮断される。
Next, the pressing
一方、図12に示すとおり、作動補助部材48が共通の中心軸o1の周りを回転可能な状態で出力部材6が時計方向に回転すると、同図下段C-C断面に示すとおり、出力内歯歯車22は作動部材28の作動外歯歯車44との噛み合いによって、これを偏心軸o2の周りで時計方向に自転させようとする。このとき、作動補助部材48は共通の中心軸o1の周りを回転可能(自転可能)であることから、作動部材28が共通の中心軸o1の周りを回転する際に作動補助部材48によって自転が規制されることはない。従って、作動部材28は偏心軸o2を中心として自転し、作動補助部材48は係合凸部42と係合凹部50との係合によって共通の中心軸o1を中心として自転する。このとき、同図下段B-B断面に示すとおり、嵌合手段34は偏心体12の周りを自転するのみで、偏心体12に回転が付加されることはない。つまり、出力部材6に付加された回転は空転して遮断される。
On the other hand, as shown in FIG. 12, when the
入力部材4及び出力部材6が時計方向に回転する場合について説明したが、入力部材4及び出力部材6が反時計方向に回転した場合は時計方向に回転した場合と各構成部材及びその部分が反対方向に作動するだけで、その作動は同一であるため、詳細な説明は省略する。
The case where the
従って、本発明の動力伝達装置によれば、制御手段84を操作することで、入力部材4に付加された回転は減速して出力部材6に伝達されるが出力部材6に付加された回転は出力部材6がロックして入力部材4には伝達されない状態と、入力部材4に付加された回転は入力部材4が出力部材6に対し、出力部材6に付加された回転は出力部材6が入力部材4に対し夫々空転して遮断される状態とに切り替え可能となる。
Therefore, according to the power transmission device of the present invention, by operating the control means 84, the rotation added to the
更に、図示の実施形態においては、出力内歯歯車22及び作動外歯歯車44の歯は共にトロコイド歯形であることから、夫々の歯のモジュールを大きくすることができ、入力部材4から出力部材6へ大きな回転トルクを伝達することができる。また、制御手段84は、作動補助部材48に当接可能な当接片92を備えた作用部材86と、作用部材86に作用して当接片92を作動補助部材48に押し付ける押圧部材88とを含んでいる。そして、押圧部材88には雌螺子94が形成されていると共にハウジング54(シールド板58)の支持軸80には雄螺子82が形成されており、押圧部材88は雌螺子94と雄螺子82との螺合によって共通の中心軸o1に沿って往復動可能である。従って、押圧部材88をハウジング54(シールド板58)の支持軸80に対し回転させることで、押圧部材88は軸方向に移動して作用部材86と当接しこれを軸方向に押圧又は作用部材86から離隔し上記押圧を解除することができる。それ故に、入力部材4又は出力部材6に比較的大きなトルクが付加された場合であっても、比較的軽い力で制御手段84を操作することが可能となる。一方、上記特許文献1のもののように、制御手段が転動体の噛み込みを利用するものである場合には、入力部材又は出力部材に比較的大きなトルクが付加されると転動体は強力に噛み込み、かかる噛み込みを解除するのに大きな力を要することとなり、制御手段の操作性が好ましくない。更に、当接片92の先端部は円錐台形状であると共に当接凹部52は円錐形状であることに起因して当接片92の先端部は当接凹部52に容易に嵌り込むことができ、それ故に入力部材4及び/又は出力部材6が回転中であっても、制御手段84を操作することができる。
Further, in the illustrated embodiment, since the teeth of the output
図13には、本発明に従って構成された動力伝達装置の変形例が示されている。図13に示す実施形態と図1に示す実施形態とでは、作動部材に設けられた係合凸部及び作動補助部材に設けられた係合凹部の構成のみが異なり、その他の構成は同一であるため、以下の説明では、同一の構成については同一の番号を付してその詳細な説明は省略する。本変形例においては、外側嵌合壁38´の軸方向端面の外周縁部には軸方向に延出する円筒形状の延出壁41´が形成されている。係合凸部42´は延出壁41´の内周面に形成されて径方向に凸状であり、その断面は円弧形状である。一方、係合凹部50´は作動補助部材48´の外周面に形成されて径方向に凹状であり、その断面は円弧形状である。係合凸部42´の断面の曲率は係合凹部50´の断面の曲率よりも大きい。係合凸部及び係合凹部を本変形例のようにしても、図1に示す実施形態と同様の作用効果が得られる。
FIG. 13 shows a modified example of the power transmission device configured according to the present invention. The embodiment shown in FIG. 13 and the embodiment shown in FIG. 1 differ only in the configuration of the engaging convex portion provided on the operating member and the engaging concave portion provided on the operating auxiliary member, and the other configurations are the same. Therefore, in the following description, the same configuration will be assigned the same number and detailed description thereof will be omitted. In this modification, a cylindrical extending wall 41'that extends in the axial direction is formed on the outer peripheral edge of the axial end surface of the outer
以上、本発明に従って構成された動力伝達装置について添付した図面を参照して詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において適宜の修正や変更が可能である。例えば、図示の実施形態においては、嵌合手段34は共に円筒形状である内側嵌合壁36及び外側嵌合壁38により構成され、偏心体12は内側嵌合壁36と外側嵌合壁38との間に嵌合されていたが、内側嵌合壁36を省略し、円板形状の偏心体が円筒形状の嵌合手段の内側に配置されるようにしてもよい。また、嵌合手段34は必ずしも円筒形状の外側嵌合壁38を備えている必要はなく、例えば周方向に間隔をおいて配置された複数個の円柱形状の嵌合柱部材により嵌合手段を構成し、上記複数個の円柱形状の嵌合柱部材の内側に偏心体を相対回転可能に嵌合するようにしてもよい。偏心体についても同様に、これは必ずしも断面円形である必要はなく、周方向に間隔をおいて配置された複数個の円柱形状の柱部材により構成されていてもよい。また、制御手段についても、図示の実施形態においては、押圧手段は螺合によって作動補助部材の回転を制御していたが、押圧手段は螺合によらず断接可能な周知のクラッチにより作動補助部材の回転を制御するようにしてもよい。また、図示の実施形態においては、作動補助部材48に通じる作用穴72はシールド板58に設けられていたが、上記作用穴はハウジング本体の片側端板に設けられていてもよい。
Although the power transmission device configured according to the present invention has been described in detail with reference to the attached drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications are made without departing from the present invention. And can be changed. For example, in the illustrated embodiment, the fitting means 34 is composed of an inner
2:動力伝達装置
4:入力部材
6:出力部材
12:偏心体
22:出力内歯歯車
28:作動部材
34:嵌合手段
42:係合凸部
44:作動外歯歯車
48:作動補助部材
50:係合凹部
84:制御手段
2: Power transmission device 4: Input member 6: Output member 12: Eccentric body 22: Output internal tooth gear 28: Actuating member 34: Fitting means 42: Engagement convex portion 44: Acting external tooth gear 48: Actuating auxiliary member 50 : Engagement recess 84: Control means
Claims (12)
前記入力部材及び前記出力部材は共通の中心軸を備え、前記入力部材及び前記出力部材は前記共通の中心軸に対して偏心して配置された作動部材を介して接続されており、
前記入力部材には偏心体が、前記出力部材には出力内歯歯車が夫々設けられると共に、前記作動部材には前記偏心体と相対回転可能に嵌合する嵌合手段、及び前記出力内歯歯車と噛み合う作動外歯歯車が設けられており、
前記作動部材には更に、前記共通の中心軸上に配置された作動補助部材が組み合わせられており、前記作動部材には係合凸部が、前記作動補助部材には前記係合凸部と係合可能な係合凹部が夫々設けられ、前記作動補助部材は制御手段によって前記共通の中心軸の周りを回転可能な状態と回転不能な状態とに切り替え可能であり、
前記制御手段によって前記作動補助部材が前記共通の中心軸の周りを回転不能な状態にあっては、前記係合凸部と前記係合凹部との係合により、前記作動部材が自転することは規制されるが前記共通の中心軸の周りを公転することは許容され、
前記制御手段によって前記作動補助部材が前記共通の中心軸の周りを回転可能な状態にあっては、前記作動部材が自転することも前記共通の中心軸の周りを公転することも許容される、ことを特徴とする動力伝達装置。 A power transmission device capable of transmitting and disconnecting speed-shifted power between an input member and an output member.
The input member and the output member have a common central axis, and the input member and the output member are connected via an actuating member arranged eccentrically with respect to the common central axis.
The input member is provided with an eccentric body, the output member is provided with an output internal gear, and the operating member is provided with a fitting means for fitting the eccentric body so as to be relatively rotatable, and the output internal gear. There is an operating external tooth gear that meshes with
The actuating member is further combined with an actuating assisting member arranged on the common central axis, the actuating member engages with the engaging convex portion, and the actuating assisting member engages with the engaging convex portion. Each of the engaging recesses is provided, and the actuating assisting member can be switched between a rotatable state and a non-rotating state around the common central axis by a control means.
When the actuating auxiliary member cannot rotate around the common central axis by the control means, the actuating member may rotate due to the engagement between the engaging protrusion and the engaging recess. Although regulated, it is permissible to revolve around the common central axis,
When the actuating auxiliary member is rotatable around the common central axis by the control means, the actuating member is allowed to rotate or revolve around the common central axis. A power transmission device characterized by that.
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