JPH0612268Y2 - 多段式変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ ＜産業上の利用分野＞ 本考案は遊星歯車を用いた変速装置に関し、特に偏心軸
と互いに内接噛合する複数の外歯歯車と内歯歯車とを組
み合せた多段式変速装置に関する。

＜従来の技術＞ 車輌のシートを電動モータにより駆動して位置を調節す
るパワーシート装置では、非常に大きな減速比を得る必
要がある。ところが、多数の歯車列を幾段も組み合せた
従来の減速装置では、装置全体が複雑で大型化かつ重量
化し、スペース効率の低下や製造コストの上昇と共に駆
動トルクの機械的損失が大きいという問題があった。そ
こで、例えば特開昭６３−２８５３５０号公報に開示さ
れるように、遊星歯車を用いて小型で高い減速比が得ら
れる遊星歯車を用いた減速装置が開示されている。

一方、複数の内歯歯車および外歯歯車を略同一の軸上で
組み合わせる場合、中間に位置する歯車の軸方向位置の
規定手段が問題となる。上記公報に開示された構造によ
ると、軸方向について各歯車が互いに重なり合うように
構成した上で、中心軸に嵌着したストップリングで一括
して各歯車の抜け止めを行うようにしている。

しかるに、この構造によると、外歯歯車部材は、内歯歯
車部材の軸方向端面に重なった上で噛合し、かつ中心軸
にも係合しなければならないので、その歯車部材の全体
形状が複雑化する上、減速機の軸方向寸法も増大せざる
を得なかった。しかも２段目の外歯歯車が、偏心軸を兼
ねる１段目の内歯歯車の外周に単に摺動可能に嵌装され
ているため、それらの間に生じる滑り摩擦によって駆動
力の伝達効率が低下し、円滑な動作を確保し得ない、と
いった不都合があった。

＜考案が解決しようとする課題＞ そこで、本考案の目的は、より小型で高い減速比を達成
することができ、かつ機械的損失を少くして円滑な動作
及びトルク伝達を確保し得る多段式変速装置を提供する
ことにある。

［考案の構成］ 上述の目的は本考案によれば、入力軸の軸心に対して偏
心した偏心軸と、前記偏心軸の軸心と同心円上に形成さ
れた複数の第１ピン孔を有しかつ前記偏心軸に相対回動
自在に支持される第１外歯歯車と、前記第１外歯歯車に
内接噛合しかつ前記偏心軸の軸心に関して偏心された第
１内歯歯車と、前記偏心軸の軸心と同心円上に形成され
た複数の第２ピン孔を有しかつ前記第１内歯歯車の外周
に相対回動自在に装着された第２外歯歯車と、前記偏心
軸の軸心と同心位置に配置されて前記第２外歯歯車に内
接噛合する第２内歯歯車と、前記第１外歯歯車の前記第
１ピン孔にそれぞれ摺接可能に遊嵌される複数の第１ピ
ンと前記第２外歯歯車の前記第２ピン孔にそれぞれ摺接
可能に遊嵌される複数の第２ピンとを有する固定板とを
備える多段式変速装置であって、前記第１外歯歯車と前
記第２外歯歯車とが、それぞれが対応する第１ピンと第
２ピンとの各遊端部に形成されたフランジに係止して抜
け止めされると共に、前記第１内歯歯車の外周部と前記
第２外歯歯車の内周部との間に複数の転動体が介装さ
れ、かつ前記転動体並びに前記第１内歯歯車が、前記内
周部に全周に渡って形成された半径方向内向きの突縁部
によって抜け止めされることを特徴とする多段式変速装
置を提供することにより達成される。

＜作用＞ このようにすれば、装置を大型化することなく転動体を
使用することができ、かつ１段目の内歯歯車と２段目の
外歯歯車との間に生じる滑り摩擦を大幅に低減させるこ
とができる。

しかも各歯車同士を重ね合わせずにその軸方向位置を規
定できるため、装置を薄型化し得る。

＜実施例＞ 以下に添付の図面を参照して本考案を特定の実施例につ
いて詳細に説明する。

本考案を適用した減速装置は、入力回転軸１と一体を成
す偏心軸２と、１段目の減速機を構成する第１外歯歯車
３及び第１内歯歯車４と、２段目の減速器を構成する第
２外歯歯車５及び第２内歯歯車６と、固定円板７とを備
える。第１外歯歯車３には、偏心軸２を相対回動自在に
嵌合させる中心孔８とその周囲の同心円上に等間隔で配
置された４個の第１ピン孔９とが形成されている。第１
内歯歯車４の内周には、歯数No1個の正弦波状の歯形１
０が形成され、それに噛合する第１外歯歯車３の外周に
は、第１内歯歯車４より１個少ない歯数Ni1個の正弦波
状の歯形１１が形成されている。第１内歯歯車４は、入
力回転軸１に対する偏心軸２と同じ方向にかつ同じ距離
ｅだけ偏心している。

第２外歯歯車５には、２段目の偏心軸として機能する第
１内歯歯車４を嵌合させる中心孔１２と、その周囲の同
心円上に等間隔で配置された４個の第２ピン孔１３とが
形成されている。第２内歯歯車６には、歯数No2個の正
弦波状の歯形１４が形成され、かつこれに噛合する第２
外歯歯車５の外周には歯数が第２内歯歯車６よりも１個
少ないNi2個の正弦波状の歯形１５が形成されている。
そして、固定円板７には入力回転軸１を貫通させる中心
孔１７が穿設され、かつ一方の側面１６には中心孔１７
の同心円上に第１外歯歯車３の第１ピン孔９に対応する
４個の第１ピン１８と、その外側の同心円上に等間隔で
配置された第２外歯歯車５の第２ピン孔１３に対応する
４個の第２ピン１９とが突設されている。

第２図及び第３図に併せて良く示されるように、固定円
板７の中心孔１７に入力軸１を回動自在に貫通させた偏
心軸２には、第１外歯歯車３が、固定円板７の第１ピン
１８をそれぞれ対応する第１ピン孔９に摺接可能に遊嵌
させつつ相対回動自在に嵌合支持されている。第２外歯
歯車５は、第１外歯歯車３に噛合する第１内歯歯車４に
中心孔１２を嵌合させ、かつ各第２ピン孔１３に固定板
７の第２ピン１９をそれぞれ摺接可能に遊嵌させて装着
される。そして図示されない出力軸に連結された第２内
歯歯車６が第２外歯歯車５に噛合させて固定円板７上に
回動自在に装着される。また、第１外歯歯車３及び第２
外歯歯車５は、各ピン孔９、１３に遊嵌された第１及び
第２ピン１８、１９の各先端に取り付けられたフランジ
２０、２１によって抜け止めされている。また、第２内
歯歯車６の外端には、固定板７の外周縁部を外側から覆
うように放射方向内向きに延出する固定板７より小さい
内径の環状板２６が固定され、それにより第２内歯歯車
６を固定板７上に適当に保持している。

互いに相対回動する第１内歯歯車４の外周と第２外歯歯
車５の内周との間には、第４図に示されるような鋼球か
らなる多数の転動体２２が介装されている。第２外歯歯
車の中心孔１２には、その外側面と同一面上に放射方向
内向きに第１内歯歯車４とオーバラップするように延出
する突縁２３が全周に亘って形成されている。そして、
第１内歯歯車４の周辺部分には、突縁２３に対応する段
部２４が形成されている。従って、第１内歯歯車４及び
第２外歯歯車５の肉厚を薄く維持したまま鋼球２２を抜
け止めすることができる。そして、偏心軸２の外周と第
１外歯歯車３の中心孔８との間にも、同様の抜け止め構
造を設けて転動体２５が介装されている。このように構
成することによって、減速装置を薄型に保持しつつ、偏
心軸２と第１外歯歯車３及び第１内歯歯車４と第２外歯
歯車５との間の滑り抵抗を少なくし、より円滑な動作及
びトルク伝達を確保することができると共に、第２外歯
歯車５の突縁２３によって第１内歯歯車４を抜け止めし
ている。

入力軸に連結された図示されない電動モータを駆動して
偏心軸２を回転させると、第１外歯歯車３は、第１ピン
孔９に摺接する第１ピン１８により運動が規制されてい
るので、回転することなく偏心軸２と中心孔８との滑り
摩擦によって入力回転軸１の軸線を中心として揺動す
る。この第１外歯歯車３の揺動によって、第１内歯歯車
４は、偏心軸２の１回転に対して減速されて同じ方向に
１／No1回転する。第１内歯歯車４が偏心軸として回転
すると、同様に第１内歯歯車と中心孔１２との滑り摩擦
によって第２外歯歯車５は、第２ピン孔１３に摺接する
第２ピン１９によって運動が規制されているので、回転
することなく入力回転軸１の軸線を中心として揺動す
る。この第２外歯歯車５の揺動によって、第２内歯歯車
６は、第２外歯歯車５の１回転に対して第１内歯歯車４
即ち偏心軸２と同じ向きに１／No2回転する。従って、
本実施例の減速装置によれば、１／No1・No2の高い減速
比が得られる。

第５図には、ピン孔とそれに摺接するピンとの摺動抵抗
を低減させるための好適な転動ピン構造が開示されてい
る。このピン構造は、固定円板７に固定されるロックピ
ン３１と、外歯歯車のピン孔に挿入される摺動ピン３２
と、摺動ピン３２に嵌装されるローラ３３とからなる。
ロックピン３１及び摺動ピン３２は、それぞれ一端にフ
ランジ３４、３５を有する。更に摺動ピン３２は、その
他端に開口するロックピン３１と同径の軸線方向孔３６
と、その外周面に軸線方向に沿って凹設された断面半円
形の４本の溝３７とを有する。各溝３７内には、後述す
るようにローラ３３との間に多数の鋼球３８が配置され
る。

第６図には、このピン構造を第１外歯歯車３のピン孔１
０に使用した状態が示されている。ロックピン３１は、
フランジ３５が固定円板７の側面に当接する位置まで十
分に固定円板７の孔３９に圧入して固定される。第１ピ
ン孔９には、各溝３７内に多数の鋼球３８を配列してロ
ーラ３３を転動自在に嵌装した摺動ピン３２が挿入さ
れ、固定円板７から突出する固定ピン３１の先端を軸線
方向孔３６に嵌合させて一体的に結合される。摺動ピン
３２のフランジ３５は、その外径がローラ３３より大き
いので、ローラ３３を抜け止めできると共に、第１外歯
歯車３を固定円板７上の所定位置に保持することができ
る。この小型の転動ピン構造を用いることによって、ピ
ンとピン孔との摺動抵抗を大幅に低減させることができ
るので、駆動トルクの伝達効率を大幅に向上させること
ができる。

［考案の効果］ 上述したように本考案によれば、第１及び第２の外歯歯
車を、共に固定円板に固設されたピンの遊端部に形成さ
れたフランジに係止して抜け止めを行うと共に、互いに
相対回転する偏心軸と外歯歯車とを転動体を介して嵌合
させ、外歯歯車の内周部及び偏心軸の外周部に半径方向
に延在する突縁部とそれを補完する段部とからなる抜け
止め構造を設けることによって、装置の薄型化を達成し
つつ駆動トルクの伝達効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を適用した減速装置を示す分解斜視図
である。 第２図は、本考案による減速装置の正面図である。 第３図は、第２図のIII−III線に於ける断面図である。 第４図は、第３図の部分拡大図である。 第５図は、転動ピン構造の分解斜視図である。 第６図は、第５図の転動ピン構造の使用状態を示す断面
図である。 １…入力軸、２…偏心軸 ３…第１外歯歯車、４…第１内歯歯車 ５…第２外歯歯車、６…第２内歯歯車 ７…固定円板、８…中心孔 ９…第１ピン孔、１０、１１…歯形 １２…中心孔、１３…第２ピン孔 １４、１５…歯形、１６…側面 １７…中心孔、１８…第１ピン １９…第２ピン、２０、２１…フランジ ２２…鋼球、２３…突縁 ２４…段部、２５…鋼球 ２６…環状板、３１…固定ピン ３２…摺動ピン、３３…ローラ ３４、３５…フランジ、３６…軸線方向孔 ３７…溝、３８…鋼球 ３９…孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸の軸心に対して偏心した偏心軸と、
   前記偏心軸の軸心と同心円上に形成された複数の第１ピ
   ン孔を有しかつ前記偏心軸に相対回動自在に支持される
   第１外歯歯車と、前記第１外歯歯車に内接噛合しかつ前
   記偏心軸の軸心に関して偏心された第１内歯歯車と、前
   記偏心軸の軸心と同心円上に形成された複数の第２ピン
   孔を有しかつ前記第１内歯歯車の外周に相対回動自在に
   装着された第２外歯歯車と、前記偏心軸の軸心と同心位
   置に配置されて前記第２外歯歯車に内接噛合する第２内
   歯歯車と、前記第１外歯歯車の前記第１ピン孔にそれぞ
   れ摺接可能に遊嵌される複数の第１ピンと前記第２外歯
   歯車の前記第２ピン孔にそれぞれ摺接可能に遊嵌される
   複数の第２ピンとを有する固定板とを備える多段式変速
   装置であって、 前記第１外歯歯車と前記第２外歯歯車とが、それぞれが
   対応する第１ピンと第２ピンとの各遊端部に形成された
   フランジに係止して抜け止めされると共に、 前記第１内歯歯車の外周部と前記第２外歯歯車の内周部
   との間に複数の転動体が介装され、かつ前記転動体並び
   に前記第１内歯歯車が、前記内周部に全周に渡って形成
   された半径方向内向きの突縁部によって抜け止めされる
   ことを特徴とする多段式変速装置。