JPS6188052A

JPS6188052A - 変速機

Info

Publication number: JPS6188052A
Application number: JP59208272A
Authority: JP
Inventors: Taro Iwamoto; 太郎岩本; Hiroshi Yamamoto; 広志山本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1986-05-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【発明の利用分野〕本発明は変速機に係り、特にロボットを駆動するのに好
適な変速機に関する。

【発明の背景〕

従来の一般的な移動ロボットの車輪の駆動装置において
は、フレームに回転可能に支持された車輪の回転軸は減
速機を介してモータで回転される。

モータの軸端には無励磁作動型ブレーキが取り付けであ
る。このブレーキは電源遮断時に路面の傾斜による車軸
のトルクのため、減速機およびモータが逆に回転させら
れ暴走するのを防ぐため設けてあり、安全上不可欠であ
る。従来の駆動装置では減速比が一定であるため、モー
タの出力トルクと車軸にかかる最大負荷トルクから減速
比を決めなければならない、したがって負荷が小さいと
きにも高い減速化のために低速でしか移動できない。

このため、負荷が小さいとき、高速で移動するためには
負荷の大きさにより減速比が選べる変速にと置きかえる
必要があった。しかし、従来の変速機は機構が複雑で大
きく重くなり、変速比も十分大きくとれないなどの欠点
があり１重量制限の厳しい移動ロボットに搭載するには
問題が多かった。

このため、特開昭５ｉ　−８４５８号公報に示されるよ
うに、差動遊星歯車と２個のブレーキを組み合せて構成
したものがある。すなわち差動遊星歯車を構成する遊星
ギヤユニットのうちモータに近い側の遊星ギヤユニット
のリングギヤ及び遊星ギヤを支えるキャリヤの回転をそ
れぞれ電磁ブレーキで停止できるようにしたものである
。この方式社２個の電磁ブレーキの作動、不作動の状態
の組み合せにより、高速、低速の他にフリー状態やロッ
ク状態も選択できる機能が得られる。しかし、差動遊星
ギヤは動力伝達効率が悪いという欠点があり、また、電
磁ブレーキが軸方向に配列されているため、変速機の長
さが長くなり、０ポツトの車体幅内に納まらない恐れが
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は軽量小型で大きい変速比が得られかつブ
レーキもかけられる伝達効率の良い小型の自動変速機を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は上記の目的を達成するため、同軸上に配電した
２個の遊星ギヤユニットのリングギヤをケースに回転可
能に支持し、一方の遊星ギヤユニットの太陽ギヤに入力
軸を結合し、この入力軸と前記遊星ギヤユニットのキャ
リヤとを結合解除する電磁クラッチを設け、前記一方の
遊星ギヤユニットのリングギヤに歯車を介して電磁ブレ
ーキを連結して構成したものである。

【発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の変速機の基本的な構成を示すもので、
この図において変速機のケース１３内には前段及び後段
の遊星ギヤユニット１４．１５から成る２段遊星ギヤと
電磁クラッチ１６及び電磁ブレーキ１７が収納されてい
る。ケース１３の外側にはモータ７が装着されている。

電磁グラッチ１６が解放で、電磁ブレーキ１７が作動し
ているとき、初段の遊星ギヤユニット１４のリングギヤ
１８はギヤ１９を介して電磁ブレーキ１７により固定さ
れている。この状態において、太陽ギヤ２０をモータ７
で回転させると、遊星ギヤ２１を介してキャリヤ２２に
回転運動が伝達される。この回転運動は後段の遊星ギヤ
ユニット１５の太陽ギヤ２３に伝達されるが、遊星ギヤ
２４を支えるキャリヤ２５はケース１３に固定されてい
る。このため、リングギヤ２６が回転し、出力軸２７を
駆動する。この場合の総合ギヤ比は前段と後段のギヤ比
の積になり高い減速比を得ることができる。

次にａｍクラッチ１６を作動させ、電磁ブレーキ１７を
解放すると、モータ７の軸２８から前段の遊星ギヤ２１
のキャリヤ２２に回転が伝達さ九。

太陽ギヤ２３が直接駆動される。このとき、リングギヤ
１８は電磁ブレーキ１７により回転を拘束されておらず
、キャリヤ２２の回転を妨げない。

従って、総合ギヤ比は後段のギヤ比の１段のみになり、
減速比を低くすることができる。

電磁クラッチ１６と電磁ブレーキ１７を共に解放にすれ
ば、前段の遊星ギヤユニット１４は反力を支えるところ
が無いので、フリー状態になり。

モータ７の回転力は出力軸２７に伝達されない。

また、電磁クラッチ１６及び電磁ブレーキ１７が共に作
動しているときは前段の遊星ギヤユニット１４は回転可
能になるので、出力軸２７は回転できず、ロック状態と
なる。

次に本発明の変速機の具体的な実施例を第２図に示す、
モータに連がる入力軸２９は電磁クラッチ１６のディス
ク３０を貫通して前段の遊星ギヤユニットの太陽ギヤ２
０に結がっている。遊星ギヤ２１を支えるキャリヤ２２
のビンは円板３１に結合されており、キャリヤ２２と円
板３１は一体に回転する０円板３１は電磁クラッチ１６
により入力軸２９と分離、結合ができる。リングギヤ１
８はベアリング３２により支えられている。このリング
ギヤ１８の側面にはギヤ３３が固定されている。このギ
ヤ３３はギヤ１９とかみ合っており、電磁ブレーキ１７
により回転、停止が制御できる。キャリヤ２２は後段の
遊星ギヤユニットの太陽ギヤ２３に結合されている。遊
星ギヤ２４のキャリヤ２５はケース１３に固定されてい
る。また、リングギヤ２６はベアリング３２により回転
可能に支持されている。このリングギヤ２６は出力軸２
７のフランジ部にボルト結合されている。

別室として、リングギヤ２６をケース１３に固定し、キ
ャリヤ２５のピンと出力軸２７を結合しても良い。

電磁ブレーキ１７及び電磁クラッチ１６はロボット制御
装置に通常備えられているリレー駆動回路により、リレ
ーを介して任意に制御可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、動力伝達効率の良
い２段遊星ギヤの長所を生かし、かつ変速機能の他に、
リレー状態やロック状態が得られる軽量かつ小型の自動
変速機が構成でき、ロボット駆動装置をコンパクトに構
成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変速機の基本的な構成を示す図、第２
図は本発明の変速機の具体的な実施例を示す断面図であ
る。１４・・・前段の遊星ギヤユニット、１５・・・後段の
遊星ギヤユニット、１６・・・電磁クラッチ、１７・・
・電磁ブレーキ、１８，２６・・・リングギヤ、１９・
・・ギヤ、２０．２３・・・太陽ギヤ、２１．２４・・
・遊星ギヤ、２２．２５・・・キャリヤ、３０・・・デ
ィスク。３１・・・円板、３２・・・ベアリング、３３・・・ギ
ヤ。オ　１　目Ｘ　ｚ　圀

Claims

【特許請求の範囲】

１、２個の遊星ギヤユニットを同軸上に配電し、該一方
の遊星ギヤユニットの太陽ギヤに入力軸を結合し、該入
力軸と前記遊星ギヤユニットの遊星ギヤを保持するキャ
リヤとを任意に分離または接合可能になるように電磁ク
ラッチを配し、またリングギヤはベアリングにより回転
可能に支持し、該リングギヤの回転は歯車機構を介して
回転を任意に停止または自由回転できるよう電磁ブレー
キを配し、前記キャリヤは他の遊星ギヤユニットの太陽
ギヤに結合し、該遊星ギヤユニットから回転出力をとり
出すように構成したことを特徴とする変速機。