JPH0631239Y2 - 変速機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は主としてモーターからの回転を変速して出力軸
に伝達するための変速機構に関するものである。

（従来技術） 従来より種々の変速機構が提案されているが大小数組の
歯車の組合せで行う場合、変速範囲を広く採用すると装
置が大嵩さとなり又重量が嵩む等の欠点があった。

（技術的課題） 而して本考案は従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
小型にして構造が簡単で比較的変速範囲を広く採れるよ
うな変速機構を得ることを技術的課題とするものであ
る。

（技術的手段） 本考案では上記の技術的課題を解決するために、入力軸
にハーモニックドライブ装置を取付け、該ハーモニック
ドライブ装置を電磁ブレーキ又はディスクブレーキと電
磁クラッチとの切換選択操作により減速機又はカップリ
ング装置として作動せしめて出力軸より回転出力を負荷
へ伝達すべく成してある。

具体的には図示の実施例に示す如く下記の構成となる。

Ｐは変速機構本体、１は入力軸で減速機２を介してモー
ター３に連結してある。

尚、モーター３を入力軸１に直結してもよい。

４は入力軸１に一体的に固定した電磁コイル５を有する
電磁クラッチ、６はボールベアリング、７は外輪体で前
記電磁クラッチ４とΔ_１なる間隙を有して対向せしめ
てあり、電磁コイル５に電流が流れて電磁クラッチ４が
働くと外輪体７は矢標Ａ方向に吸引され電磁クラッチ４
と外輪体７とは一体的に結合し、電流を切ると外輪体７
はフリーの状態と成るように構成してある。２４はボル
ト９により外輪体７と一体的に結合せしめた電磁ブレー
キアーマチュアで電磁コイルを有する電磁ブレーキ１１
とΔ_２なる間隙を有して対向せしめてある。

この電磁ブレーキ１１は支柱２５に取付けてある。又電
磁ブレーキ１１に代えてディスクブレーキ（図示せず）
を採用してもよい。しかして、電磁コイル１０に電流を
流して電磁ブレーキ１１を働かせると電磁ブレーキアー
マチュア２４は矢標Ｂ方向に吸引され電磁ブレーキ１１
と外輪体７とは一体的となる。又電流を切ると外輪体７
はフリーの状態となる。１２は出力軸で、軸方向に移動
するが回転方向には出力軸１２と一体的に回転するよう
にした内輪体８を有する。

１３は入力軸１に一体的に取付けたハーモニックドライ
ブ装置で主として楕円状のカム体１４とその外周縁に軸
方向に並列に出力軸側と入力軸側に遊嵌せしめた第１及
び第２のボールベアリング（１５，１６）と外周に歯部
１７を有する金属弾性体よりなる可撓性環体１８と該環
体１８に適宜その一部を噛合せしめた歯部１９及び１９
Ａを有する同じく並列に設けた出力軸側及び入力軸側の
第１及び第２の結合環体（２０，２１）とから構成して
ある。カム体１４はキー１４Ａを介して入力軸に固定し
てあり、軸方向に移動するが回転方向には単独でずれ動
くことはない。結合環体２１の歯部１９Ａと可撓性環体
１８の歯部１７の歯数は同数であるが、結合環体２０の
歯部１９の歯数は可撓性環体１８の歯部１７の歯数より
２枚歯数を多くしてある。

又結合環体２１はボルト２２を介して外輪体７に一体的
に取付けてあり、結合環体２０はボルト２３を介して内
輪体８に取付けてある。

又入力軸１に対しカム体１４、外輪体７は軸方向に多少
移動する回転方向には単独ですべり移動しないようにし
てある。更に出力軸１２に対し内輪体８は軸方向に多少
移動するが回転方向には単独ですべり移動しないように
してある。

換言すれば、出力軸１２、入力軸１に対し前記各部材
（８，１４，７）は単独で軸方向に移動するが回転方向
には該出力軸１２、入力軸１と一体的に回転するように
成してある。

尚、ハーモニックドライブ装置１３の原理的動作説明を
以下に簡単に述べる。

結合環体２１を固定状態にしカム体１４を回転せしめる
と可撓性環体１８は楕円状に弾性変形し長軸部で結合環
体２０及び２１と歯が噛合し短軸部で歯は離反状態とな
り結合環体２０及び２１との噛み合い位置が順次移動す
る。

カム体１４が１回転した時、結合環体２０は可撓性環体
１８より歯数が２枚多い為相対的に回転方向にズレを生
ずる。しかし結合環体２１と可撓性環体１８との歯数は
等しく結合環体２１は固定状態にあるので可撓性環体１
８は回転方向にズレ移動しない。従って結合環体２０が
カム体１４の回転方向に歯数２枚分移動しその移動を減
速出力として取り出すものである。

（作用） 上記の技術的手段は下記の如く作用する。

（Ａ）減速機として使用する場合、 先ず、電磁クラッチ４を不作動状態にしておいてから電
磁ブレーキ１１を作動状態にし、電磁ブレーキアーマチ
ュア２４を矢標Ｂ方向に吸引固定する。

然る時、電磁ブレーキアーマチュア２４とボルト９を介
して一体の外輪体７及び該外輪体７とボルト２２を介し
て一体の結合環体２１は固定状態になされる。

次に、モーター３を回転せしめるとその回転力は減速機
２を介して入力軸１を所定方向に回転せしめると共にカ
ム体１４も同体に同方向に回転するが結合環体２１は前
記した如く固定状態なので結合環体２０は前記したハー
モニックドライブの動作原理により、カム体１４に対し
同方向に減速回転せしめられることとなる。その減速回
転はボルト２３、内輪体８を介して出力軸１２に伝達さ
れ該出力軸１２は所定の減速回転数で所定方向に回転せ
しめられ負荷（図示せず）にその回転力を伝達する。

（Ｂ）カップリングとして使用する場合、 先ず、電磁ブレーキ１１を不作動状態にしておいてか
ら、電磁クラッチ４を作動状態にし、外輪体７を矢標Ａ
方向に吸引結合する。

然る時、外輪体７とボルト２２を介して一体の結合環体
２１も一体的に結合状態となる。

次にモーター３を回転せしめるとその回転力は減速機２
を介して入力軸１を所定方向に回転せしめると共にカム
体１４も同体に同方向に回転する。

一方、下段の結合環体２１と可撓性環体１８と上段の結
合環体２０とは三者一体的な状態にあるのでこれら三者
（２１，１８，２０）は同体に同方向に回転し、結合環
体２０とボルト２３を介して一体の内輪体８及び出力軸
１２を同体に同方向に回転せしめる。

（効果） 而して、本考案は下記の如き特有の効果がある。

入力軸と出力軸との同一軸上で減速と常速との速度切換
えを簡単な構成により容易に行い得、又、重量も軽く、
更にコンパクト化することも出来る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の要部の拡大縦断側面図、第２図は第１
図のＸ−Ｘ線部分の縮小平面図である。 第３図はハーモニックドライブ装置の要部の分解斜視図
である。 １……入力軸、４……電磁クラッチ ７……外輪体、８……内輪体 １３……ハーモニックドライブ装置 １４……カム体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸１と出力軸１２とを同一軸心上に配
   置すると共に、ハーモニックドライブ装置１３を、入力
   軸１に取り付けたカム体１４と、このカム体１４の外周
   に位置し軸方向に並列に出力軸側と入力軸側に設けた第
   １及び第２のボールベアリング１５，１６と、これらボ
   ールベアリングの外側に設けた可撓性環体１８と、可撓
   性環体１８の外側に位置し同じく並列に設けた出力軸側
   の第１の結合環体２０及び入力軸側の第２の結合環体２
   １とから構成する一方、前記入力軸１に、外輪体７と前
   記ハーモニックドライブ装置１３とを夫々軸方向に移動
   可能に装着し、該外輪体７に電磁クラッチ４を対向配設
   する他方、出力軸１２に内輪体８を軸方向に移動可能に
   装着し、該内輪体８の外側にこの内輪体とは別体の電磁
   ブレーキアーマチュア２４を設け、この電磁ブレーキア
   ーマチュア２４を上記外輪体７に固定し、この電磁ブレ
   ーキアーマチュア２４に電磁ブレーキ１１、ディスクブ
   レーキ等のブレーキを対向配設すると共に、上記ハーモ
   ニックドライブ装置１３の第１の結合環体２０と内輪体
   ８とをボルト２３により連結し、同じく第２の結合環体
   ２１と外輪体７とをボルト２２により連結してあること
   を特徴とする変速機構。