JPH05582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧流体によつて回転駆動するととも
に回転速度を多段に可変することの可能な多段変
速歯車モータに関する。

〔従来の技術〕

従来より、歯車モータは、構造が簡単であり低
コストで製造できるため、建設機械を始めとして
各種の産業機械に多く用いられている。

従来の歯車モータは、歯車室を有するケーシン
グ、ケーシングを貫通する駆動軸、駆動軸と平行
に設けられた支持軸、歯車室において駆動軸に対
して一体回転するように取り付けられた駆動歯
車、歯車室において支持軸に取り付けられ駆動歯
車と噛み合う従動歯車、及び圧流体を給排するた
めにケーシングに設けられたポートなどから構成
されている（例えば特公昭45−25058号）。

また、歯車モータの出力を増大するため、複数
の歯車モータを軸方向に連結して構成した多連歯
車モータが用いられている（例えば実公昭58−
51423号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述した従来の歯車モータは、回転速
度を可変するためには圧流体の流量を可変する必
要がある。例えば圧流体が圧油である場合にその
流量を可変するには、絞り弁とリリーフ弁を併用
しなければならず、その調整にも若干の手間を要
するという問題があつた。

また、流量の調整によつて回転速度を可変した
場合には、圧流体の圧力は同じであるから歯車モ
ータの出力が低下することとなり、油圧システム
全体の効率が低下してしまうこととなる。

このような問題は、斜板形又は斜軸形のピスト
ンモータを用いることによつて解決することが可
能であるが、ピストンモータは構造が複雑で部品
点数が多く、そのためコスト高であるという欠点
がある。

本発明は、上述の問題に鑑み、圧流体の流量を
可変しなくても回転速度を可変することのできる
低コストな多段変速歯車モータを提供することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る多段変速歯車モータは、上述の課
題を解決するため、複数の歯車室を有するケーシ
ングと、前記ケーシングを前記複数の歯車室にわ
たつて貫通する駆動軸と、前記駆動軸と平行に設
けられ、前記ケーシングを前記複数の歯車室にわ
たつて貫通する支持軸と、前記各歯車室におい
て、前記駆動軸に対して一体回転するように取り
付けられた互いに径の異なる複数の駆動歯車と、
前記各歯車室において、前記支持軸に対して相対
回転可能に取り付けられ前記駆動歯車と噛み合つ
てそれぞれ外接歯車モータを構成する複数の互い
に径の異なる従動歯車と、それぞれの前記外接歯
車モータに対して圧流体を給排するためのポート
とを有して構成される。

〔作用〕

互いに径の異なる駆動歯車と従動歯車とによ
り、同一の流量に対して回転速度の異なる外接歯
車モータが構成される。

圧流体を供給するポートを適当に選択すること
によつて、いずれかの駆動歯車が回転する。それ
ぞれの駆動歯車は駆動軸と一体回転するため、い
ずれかの駆動歯車が回転することによつて、回転
速度の異なる回転駆動力が駆動軸から取り出され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係る歯車モータの断面正面図
である。

歯車モータは、複数の内壁２により仕切られて
複数の歯車室３を有するケーシング１、ケーシン
グ１を複数の歯車室３にわたつて貫通する駆動軸
５、駆動軸５と平行に設けられ、ケーシング１を
複数の歯車室３にわたつて貫通する支持軸７、各
歯車室３において、駆動軸５に対して一体回転す
るように取り付けられた互いに径の異なる複数の
駆動歯車４、及び各歯車室３において、支持軸７
に対して相対回転可能に取り付けられた駆動歯車
４と噛み合つてそれぞれ外接歯車モータを構成す
る複数の互いに径の異なる従動歯車６などからな
つている。

なお、ケーシング１には、ケーシング１内にお
いて構成された各外接歯車モータに対して圧流体
を給排するための図示しない複数のポートが設け
られており、それぞれのポートには、第６図に示
すようにホースなどの適当な管路１４が接続され
ている。

次に、上述のように構成された歯車モータの動
作について説明する。

ケーシング１に設けられたポートのうち、例え
ば第１図の最も右側の歯車室３に連通する一方の
管路１４を圧油源に、他方の管路１４を戻り回路
（又はタンク）に、それぞれ接続するとともに、
それ以外の各対の管路１４を互いに連通させてお
くことによつて、圧油源に接続された駆動歯車４
及び従動歯車６は通常の外接歯車モータの原理に
したがつて回転し、駆動軸５を回転駆動すること
となる。

また、圧油源に接続する管路１４を切り換える
ことによつて、径の異なる多の駆動歯車４が圧油
により回転し、それぞれ駆動軸５を回転駆動する
こととなる。

そのときの駆動軸５の回転速度は、圧油の流量
が一定であれば駆動歯車４の直径の大きさに反比
例するので、第１図の最も右側の駆動歯車４を圧
油によつて駆動したときが最も低速となり、最も
左側の駆動歯車４を駆動したときが最も高速とな
る。

また駆動軸５のトルクは、駆動歯車４の直径の
大きさに比例するので、第１図の最も右側の駆動
歯車４を圧油によつて駆動したときが最も大きく
なる。

このように、本実施例の歯車モータによると、
ポート又は管路１４を切り換えることによつて、
複数段の回転速度を容易に得ることができる。ま
た回転速度に反比例してトルクが変化するので、
歯車モータの出力は一定に保たれ、圧油源のパワ
ーを有効に利用することとなり効率がよい。

さらに、歯車モータの構造が簡単で部品点数が
少ないため、歯車モータを低コストで製造するこ
とができ、保守も容易である。

なお、駆動軸５の回転にともなつて、圧油によ
り駆動されない他の駆動歯車４及び従動歯車６も
回転するが、内部の油はそれぞれの各対の管路１
４内を循環するので負荷とはならない。

第６図は、本実施例の歯車モータを作動させる
ための油圧システムの構成例を示す斜視図であ
る。

油圧システムは、電動機などの原動機８、原動
機８によつて回転駆動される歯車ポンプ９、作動
と停止とを切り換えるための切換え弁１１、速度
を切り換えるための切換え弁１６、リリーフ弁２
０などからなつている。

第２図は歯車ポンプ９の断面正面図、第３図は
歯車ポンプ９の断面側面図、第４図は切換え弁１
１の分解斜視図、第５図は切換え弁１６の分解斜
視図である。

これらの図に示されているように、歯車ポンプ
９の吐出口１０ａから吐出される圧油は、管路１
４を通つて切換え弁１１の蓋体１１ａに設けられ
たいずれか一方のポート１３，１３ａに入り、蓋
体１１ａとの相対角度位置に応じて、連結溝１２
ａ，ｂからポート１５，１５ａに、又は中央溝１
２に、それぞれ流入する。

いずれか一方のポート１５，１５ａに流入した
圧油は、切換え弁１６の蓋体１６ａに設けられた
いずれか一方のポート１８，１８ａに入り、蓋体
１６ａの相対角度位置に応じて、いずれか１つの
ポート１７，１７ａ〜１７ｋに流入する。

いずれかのポート１７，１７ａ〜１７ｋに流入
した圧油は、管路１４を通つて歯車モータに流入
して駆動歯車４を回転駆動し、管路１４から流出
し、切換え弁１６の中心に対して点対称位置の他
のポート１７，１７ａ〜１７ｋに戻り、他方のポ
ート１８，１８ａ及び他方のポート１５，１５ａ
を通つて歯車ポンプ９の吸入口１０に戻る。ポー
ト１８，１８ａに接続されないポート１７，１７
ａ〜１７ｋは、蓋体１６ａに設けられた凹部によ
つて互いに連通される。

したがつて、レバー１９ａなどによつて蓋体１
６ａの相対角度位置を切り換えることにより、歯
車モータの回転速度、トルク、又は回転方向を切
り換えることができる。

〔発明の効果〕

本発明によると、圧流体の流量を可変しなくて
も回転速度を可変することができる低コストな多
段変速歯車モータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る歯車モータの断面正面
図、第２図は歯車ポンプの断面正面図、第３図は
歯車ポンプの断面側面図、第４図は作動と停止と
を切り換えるための切換え弁の分解斜視図、第５
図は速度を切り換えるための切換え弁の分解斜視
図、第６図は本実施例の歯車モータを作動させる
ための油圧システムの構成例を示す斜視図であ
る。 １……ケーシング、３……歯車室、４……駆動
歯車、５……駆動軸、６……従動歯車、７……支
持軸、１４……管路（ポート）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の歯車室を有するケーシングと、 前記ケーシングを前記複数の歯車室にわたつて
   貫通する駆動軸と、 前記駆動軸と平行に設けられ、前記ケーシング
   を前記複数の歯車室にわたつて貫通する支持軸
   と、 前記各歯車室において、前記駆動軸に対して一
   体回転するように取り付けられた互いに径の異な
   る複数の駆動歯車と、 前記各歯車室において、前記支持軸に対して相
   対回転可能に取り付けられ前記駆動歯車と噛み合
   つてそれぞれ外接歯車モータを構成する複数の互
   いに径の異なる従動歯車と、 それぞれの前記外接歯車モータに対して圧流体
   を給排するためのポートと を有してなることを特徴とする多段変速歯車モー
   タ。