WO2025115700A1 - 減速機 - Google Patents
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- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
Definitions
- the present invention relates to a reducer.
- the planetary gear mechanism includes a sun gear, multiple planetary gears arranged around the sun gear, and a ring gear arranged around the multiple planetary gears, and the multiple planetary gears are supported by a planetary carrier.
- the reduction gear shown in Patent Document 1 uses a hydraulic motor as the drive source, and travel is achieved by reducing the input from the hydraulic motor and outputting it.
- An object of the present disclosure is to provide a reducer capable of improving output torque. (Means for solving the problem)
- the reducer according to the first disclosure has a sun gear, multiple planetary gears, a carrier, multiple input shafts, a sun gear transmission path, and a carrier transmission path.
- the multiple planetary gears are arranged around the sun gear and mesh with the sun gear.
- the carrier rotatably supports the multiple planetary gears.
- the ring gear is arranged around the multiple planetary gears and meshes with the multiple planetary gears.
- the multiple input shafts can each receive the output of a motor.
- the sun gear transmission path transmits the power input to the input shaft to the sun gear to rotate the sun gear.
- the carrier transmission path transmits the power input to the input shaft to the carrier to rotate the carrier.
- the reducer according to the second disclosure includes a sun gear, a plurality of planetary gears, a carrier, an input shaft, and a carrier transmission path.
- the plurality of planetary gears are arranged around the sun gear and mesh with the sun gear.
- the ring gear is arranged around the plurality of planetary gears and meshes with the plurality of planetary gears.
- the input shaft is capable of receiving the output of a motor, and the sun gear is fixed to the input shaft.
- the carrier transmission path transmits the power input to the input shaft to the carrier to rotate the carrier.
- This disclosure provides a reducer that can improve output torque.
- FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a reducer according to a first embodiment of the present disclosure
- 1 is a perspective view showing an overall configuration of a reducer according to a first embodiment of the present disclosure
- FIG. 2 is an explanatory diagram of a gear train of the reducer according to the first embodiment of the present disclosure.
- 1 is a diagram showing a reducer according to a first embodiment of the present disclosure as viewed from a first direction side.
- 2 is a diagram showing the reducer of the first embodiment according to the present disclosure as viewed from the second direction side.
- FIG. 4B is a side view of the reducer according to the first embodiment of the present disclosure, as viewed from a direction B in FIG. 4A.
- 4B is a cross-sectional view taken along the arrows CC′ in FIG. 4A.
- FIG. 11 is an explanatory diagram of a gear train of a reducer according to a second embodiment of the present disclosure.
- the reducer according to the embodiment of the present disclosure can be used, for example, in the running gear of a work machine or vehicle.
- work machines include bulldozers, wheel loaders, and excavators.
- the reducer according to the present disclosure is not limited to running gear, and may be used in a transmission, or, if the work machine has a rotating body, may be used in swing machinery that rotates the rotating body.
- the reducer according to the present disclosure may be used for swinging at a joint of a working tool of a work machine.
- the target to which the reducer according to the present disclosure is applied is not limited to work machines or vehicles, and may be used, for example, in robots, and can be used in a configuration that reduces the speed of the power of an electric motor before outputting it.
- Fig. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a reducer 1 according to a first embodiment of the present disclosure.
- Fig. 2 is a perspective view showing the overall configuration of the reducer 1 as viewed from the opposite side to that of Fig. 1.
- Fig. 3 is an explanatory diagram of a gear train of the reducer 1 according to the first embodiment.
- the reducer 1 of this embodiment has a plurality of shafts 11, a planetary gear mechanism 12, a sun gear transmission path 13, and a carrier transmission path 14.
- the plurality of shafts 11 are arranged parallel to one another.
- the output of an electric motor 2 (an example of a motor) can be input to each shaft 11.
- the output shaft of the electric motor 2 can be connected to each shaft 11.
- the reducer 1 of this embodiment 1 has three shafts 11. Note that only two shafts 11 are shown in the explanatory diagram of the gear train in Fig. 3. In this embodiment 1, the shafts 11 correspond to an example of an input shaft.
- a driving force is transmitted from a sun gear shaft 43 (described later) to the planetary gear mechanism 12, and a reduced driving force is output from the planetary gear mechanism 12.
- a first direction A1 the direction in which the output of the electric motor 2 is input to the shaft 11
- the opposite direction to the first direction A1 is indicated as a second direction A2.
- the planetary gear mechanism 12 is positioned closer to the first direction A1 than the shaft 11.
- the sun gear transmission path 13 transmits the power input to the shaft 11 to the sun gear 21 of the planetary gear mechanism 12 to rotate the sun gear 21 (see dotted line in Figure 3).
- the carrier transmission path 14 transmits the power input to the shaft 11 to the carrier 23 of the planetary gear mechanism 12 to rotate the carrier 23 (see dashed line in Figure 3).
- the planetary gear mechanism 12 has a sun gear 21, a plurality of planetary gears 22, a carrier 23, and a ring gear 24.
- Fig. 4A is a view of the reducer 1 viewed from the first direction A1 side.
- Fig. 4B is a view of the reducer 1 viewed from the second direction A2 side.
- the sun gear 21 is fixed to a sun gear shaft 43.
- the sun gear shaft 43 is disposed in parallel with the shaft 11.
- the number of teeth of the sun gear 21 is indicated as Z1.
- the multiple planetary gears 22 are arranged around the sun gear 21. Each planetary gear 22 meshes with the sun gear 21. The planetary gears 22 rotate on their axes as the sun gear 21 rotates.
- the planetary gear mechanism 12 has three planetary gears 22. In Figure 3, the number of teeth of the planetary gear 22 is indicated as Z2. Note that only two planetary gears 22 are shown in the gear train diagram in Figure 3.
- the carrier 23 rotatably supports the multiple planetary gears 22.
- Fig. 5 is a side view of the reducer 1 as viewed in the direction of arrow B in Fig. 4A.
- Fig. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC' in Fig. 4. As shown in Figs. 5 and 6, the carrier 23 is disposed around the sun gear shaft 43 so as to be rotatable relative to the sun gear shaft 43.
- the carrier 23 has a planetary gear support portion 31, a gear arrangement portion 32, and a connection portion 33.
- the planetary gear support part 31 is, for example, cylindrical, as shown in FIG. 6.
- the planetary gear support part 31 is arranged around the sun gear shaft 43, with the sun gear shaft 43 as the center.
- the planetary gear support part 31 has a plurality of through holes 31a formed therein, and the planetary gear shaft 34 that supports the planetary gear 22 is arranged in the through hole 31a.
- the planetary gear shaft 34 is arranged along the input axial direction A.
- the end of the planetary gear shaft 34 on the first direction A1 side and the end on the second direction A2 side are fixed to the edge of the through hole 31a of the planetary gear support part 31.
- the planetary gear 22 is arranged inside the through hole 31a and is rotatably attached to the planetary gear shaft 34.
- the gear arrangement portion 32 is cylindrical.
- the gear arrangement portion 32 is arranged around the sun gear shaft 43 with the sun gear shaft 43 as the center.
- the gear arrangement portion 32 is arranged on the second direction A2 side of the planetary gear support portion 31.
- the gear arrangement portion 32 has a smaller diameter than the planetary gear support portion 31.
- a fourth drive gear 52 which will be described later, is fixed to the gear arrangement portion 32.
- connection portion 33 connects the planetary gear support portion 31 and the gear arrangement portion 32.
- the connection portion 33 is formed from the end of the planetary gear support portion 31 on the second direction A2 side toward the sun gear shaft 43, and is connected to the end of the gear arrangement portion 32 on the first direction A1 side.
- the ring gear 24 is arranged so as to surround the periphery of the multiple planetary gears 22.
- the ring gear 24 has teeth protruding inward and meshes with each of the planetary gears 22. As shown in FIG. 3, power is output from the ring gear 24. The rotation of the ring gear 24 becomes the output of the reducer 1.
- the sun gear transmission path 13 transmits the power input to the shaft 11 to rotate the sun gear 21.
- the sun gear transmission path 13 has a first driving gear 41, a second driving gear 42, and a sun gear shaft 43.
- the first driving gear 41 is fixed to each shaft 11.
- the first driving gear 41 rotates together with the rotation of the shaft 11.
- three shafts 11 are provided, and therefore three first driving gears 41 are provided.
- the shafts 11 and the first driving gear 41 are arranged on the same circumference centered on the sun gear shaft 43. As shown in FIG.
- the first driving gear 41 is arranged on the second direction A2 side of the planetary gear mechanism 12.
- the number of teeth of the first driving gear 41 is indicated as Z6.
- only two first driving gears 41 are shown.
- the second drive gear 42 is disposed inside the multiple first drive gears 41.
- the second drive gear 42 meshes with each of the first drive gears 41.
- the second drive gear 42 is fixed to the sun gear shaft 43.
- the second drive gear 42 is disposed on the second direction A2 side of the planetary gear mechanism 12. In FIG. 3, the number of teeth of the second drive gear 42 is indicated as Z4.
- the second drive gear 42 and the sun gear 21 are fixed to the sun gear shaft 43.
- the sun gear shaft 43 is arranged along the input axial direction A.
- the sun gear shaft 43 is arranged at the center of the multiple shafts 11.
- the first drive gear 41 corresponds to an example of a first sun gear drive gear
- the second drive gear 42 corresponds to an example of a second sun gear drive gear
- Carrier transmission path 14 The carrier transmission path 14 transmits the power input to the shaft 11 to rotate the carrier 23 .
- the carrier transmission path 14 has a plurality of third drive gears 51 and a fourth drive gear 52, as shown in FIG. 3.
- the third drive gears 51 are fixed to the respective shafts 11, as shown in FIG. 5.
- the third drive gears 51 are arranged on the first direction A1 side of the first drive gear 41.
- the third drive gears 51 are arranged on the same circumference centered on the sun gear shaft 43, as shown in FIG. 4A.
- the third drive gears 51 are arranged outside the gear arrangement portion 32 of the carrier 23 so as to surround the gear arrangement portion 32.
- the reducer 1 of the present embodiment 1 is provided with three third drive gears 51.
- the number of teeth of the third drive gear 51 is indicated as Z7. Note that only two third drive gears 51 are shown in the explanatory diagram of the gear train in FIG. 3.
- the fourth drive gear 52 is fixed to the gear arrangement portion 32 of the carrier 23.
- the fourth drive gear 52 is arranged on the outer periphery of the gear arrangement portion 32.
- the fourth drive gear 52 is arranged inside the third drive gears 51.
- the fourth drive gear 52 meshes with each of the third drive gears 51.
- the number of teeth of the fourth drive gear 52 is indicated as Z5.
- the third drive gear 51 corresponds to an example of a first carrier drive gear
- the fourth drive gear 52 corresponds to an example of a second carrier drive gear
- the rotation of the planetary gear 22 can be controlled by adjusting the number of teeth Z6 of the first drive gear 41, the number of teeth Z4 of the second drive gear 42, the number of teeth Z1 of the sun gear 21, and the number of teeth Z2 of the planetary gear 22.
- the number of teeth Z7 of the third drive gear 51 and the number of teeth Z5 of the fourth drive gear 52 can be adjusted to control the rotation of the carrier 23 and thereby the revolution of the planetary gear 22.
- the reducer 1 of this embodiment can independently control the rotation and revolution of the planetary gear 22.
- the reducer 1 of this embodiment includes a plurality of shafts 11 to which the output of the electric motor 2 can be input, a sun gear transmission path 13 that transmits the power input to the shafts 11 to the sun gear 21 to rotate the sun gear 21, and a carrier transmission path 14 that transmits the power input to the shafts 11 to the carrier 23 to rotate the carrier 23. Since the output of the electric motor 2 can be input to each of the plurality of shafts 11 in this way, by increasing the number of electric motors 2, the torque input to the reducer 1 can be increased and the output torque can be improved.
- the reduction gear 101 of the second embodiment is different from the reduction gear 1 of the first embodiment in that the shaft to which the power from the electric motor 2 is input is different.
- the power from the electric motor 2 is input to the shaft 11, but in the reduction gear 101 of the second embodiment, the power from the electric motor 2 is input to the sun gear shaft 43.
- components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
- FIG. 7 is an explanatory diagram of the gear train of the reducer 101 of this embodiment 2.
- the reducer 101 of this embodiment 2 has a planetary gear mechanism 12, a sun gear shaft 43, and a carrier transmission path 114. Power is input from the electric motor 2 to the sun gear shaft 43. This causes the sun gear shaft 43 to rotate.
- the sun gear 21 is fixed to the sun gear shaft 43 and therefore rotates together with the sun gear shaft 43.
- the rotation of the sun gear 21 causes the planetary gear 22 to rotate on its axis.
- the sun gear shaft 43 corresponds to the sun gear transmission path (see dotted line in FIG. 7).
- the carrier transmission path 114 transmits the power input to the sun gear shaft 43 to rotate the carrier 23 (see the dashed line in Figure 7).
- the carrier transmission path 114 has a second drive gear 42, a first drive gear 41, a shaft 11, a third drive gear 51, and a fourth drive gear 52.
- the second drive gear 42 fixed to the sun gear shaft 43 also rotates.
- the rotation of the second drive gear 42 rotates the multiple first drive gears 41 meshed with the second drive gear 42.
- the rotation of the multiple first drive gears 41 rotates the shaft 11 to which each of the first drive gears 41 is fixed, and the third drive gear 51 fixed to the shaft 11 also rotates.
- the rotation of the multiple third drive gears 51 rotates the fourth drive gear 52 meshed with the multiple third drive gears 51. Since the fourth drive gear 52 is fixed to the carrier 23, the rotation of the fourth drive gear 52 rotates the carrier 23.
- the rotation of the carrier 23 causes the planetary gear 22 to revolve around the sun gear 21.
- the sun gear shaft 43 corresponds to an example of an input shaft
- the second drive gear 42 corresponds to an example of a third carrier drive gear
- the first drive gear 41 corresponds to a fourth carrier drive gear
- the third drive gear 51 corresponds to an example of a fifth carrier drive gear
- the fourth drive gear 52 corresponds to an example of a sixth carrier drive gear.
- the rotation of the planetary gear 22 can be controlled by adjusting the number of teeth Z1 of the sun gear 21 and the number of teeth Z2 of the planetary gear 22.
- the number of teeth Z4 of the second drive gear 42, the number of teeth Z6 of the first drive gear 41, the number of teeth Z7 of the third drive gear 51, and the number of teeth Z5 of the fourth drive gear 52 can be adjusted to control the rotation of the carrier 23 and thereby the revolution of the planetary gear 22.
- the reducer 101 of the second embodiment includes a sun gear shaft 43 to which the output of the electric motor 2 can be input and to which the sun gear 21 is fixed, and a carrier transmission path 114 that transmits the power input to the sun gear shaft 43 to the carrier 23 to rotate the carrier 23.
- a high reduction ratio can be obtained and the output torque can be improved.
- the reducer 101 of the second embodiment can obtain high output torque even if the power from the electric motor 2 is input at one point.
- the shaft 11 is made of a single member as shown in Fig. 6, but may be made of a plurality of connected members.
- the sun gear shaft 43 is made of a single member as shown in Fig. 6, but may be made of a plurality of connected members.
- the electric motor 2 is used as an example of a motor, but this is not limiting, and for example, a hydraulic motor may be used.
- the reduction gear disclosed herein has the effect of improving output torque and is useful as a running device and transmission for a work machine, etc.
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Abstract
減速機(1)は、サンギア(21)と、複数のプラネタリギア(22)と、キャリア(23)と、複数のシャフト(11)と、サンギア伝達経路(13)と、キャリア伝達経路(14)と、を有する。複数のプラネタリギア(22)は、サンギア(21)の周囲に配置され、サンギア(21)と噛み合う。キャリア(23)は、複数のプラネタリギア(22)を回転可能に支持する。リングギア(24)は、複数のプラネタリギア(22)の周囲に配置され、複数のプラネタリギア(22)と噛み合う。複数のシャフト(11)は、各々に電動モータ(2)の出力が入力可能である。サンギア伝達経路(13)は、シャフト(11)に入力された動力を、サンギア(21)に伝達してサンギア(21)を回転させる。キャリア伝達経路(14)は、シャフト(11)に入力された動力を、キャリア(23)に伝達してキャリア(23)を回転させる。
Description
本発明は、減速機に関する。
従来、作業機械には、走行のために遊星ギア機構が設けられた減速機が用いられている(例えば、特許文献1参照)。遊星ギア機構は、サンギアと、サンギアの周囲に配置された複数のプラネタリギアと、複数のプラネタリギアの周囲に配置されたリングギアと、を備えており、複数のプラネタリギアは、プラネタリキャリアに支持されている。
特許文献1に示す減速機では、駆動源として油圧モータを用いており、油圧モータからの入力を減速して出力することによって走行が行われている。
しかしながら、従来の減速機において高速化のために駆動源として電動モータを用いた場合、出力トルクが足らない場合があった。
本開示は、出力トルクを向上することが可能な減速機を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
(課題を解決するための手段)
第1の開示に係る減速機は、サンギアと、複数のプラネタリギアと、キャリアと、複数の入力軸と、サンギア伝達経路と、キャリア伝達経路と、を有する。複数のプラネタリギアは、サンギアの周囲に配置され、サンギアと噛み合う。キャリアは、複数のプラネタリギアを回転可能に支持する。リングギアは、複数のプラネタリギアの周囲に配置され、複数のプラネタリギアと噛み合う。複数の入力軸は、各々にモータの出力が入力可能である。サンギア伝達経路は、入力軸に入力された動力を、サンギアに伝達してサンギアを回転させる。キャリア伝達経路は、入力軸に入力された動力を、キャリアに伝達してキャリアを回転させる。
第2の開示に係る減速機は、サンギアと、複数のプラネタリギアと、キャリアと、入力軸と、キャリア伝達経路と、を備える。複数のプラネタリギアは、サンギアの周囲に配置され、サンギアと噛み合う。リングギアは、複数のプラネタリギアの周囲に配置され、複数のプラネタリギアと噛み合う。入力軸は、モータの出力が入力可能であり、サンギアが固定されている。キャリア伝達経路は、入力軸に入力された動力を、キャリアに伝達して前記キャリアを回転させる。
(発明の効果)
(発明の効果)
本開示によれば、出力トルクを向上することが可能な減速機を提供することができる。
本開示にかかる実施の形態の減速機について図面を参照しながら以下に説明する。本開示の減速機は、例えば、作業機械または車両の走行装置に用いることができる。作業機械としては、例えば、ブルドーザ、ホイールローダ、およびショベル等を挙げることができる。また、本開示の減速機は走行装置に限らず、変速機に用いてもよいし、作業機械が旋回体を有する場合、旋回体を旋回するスイングマシナリに用いてもよい。また、本開示の減速機は、作業機械の作業機の関節における揺動に用いてもよい。更に、本開示の減速機が適用される対象は、作業機械または車両に限らなくてもよく、例えば、ロボット等に用いてもよく、電動モータの動力を減速して出力する構成に用いることができる。
(実施形態1)
(減速機1の概要)
図1は、本開示にかかる実施形態1の減速機1の全体構成を示す斜視図である。図2は、図1とは反対側から視た減速機1の全体構成を示す斜視図である。図3は、本実施形態1の減速機1の歯車列の説明図である。
(減速機1の概要)
図1は、本開示にかかる実施形態1の減速機1の全体構成を示す斜視図である。図2は、図1とは反対側から視た減速機1の全体構成を示す斜視図である。図3は、本実施形態1の減速機1の歯車列の説明図である。
本実施形態の減速機1は、図1~図3に示すように、複数のシャフト11と、遊星ギア機構12と、サンギア伝達経路13と、キャリア伝達経路14と、を有する。図1に示すように、複数のシャフト11は、互いに平行に配置されている。各々のシャフト11には、図3に示すように、電動モータ2(モ―タの一例)の出力が入力可能である。各々のシャフト11には、電動モータ2の出力軸が連結可能である。図1に示すように、本実施形態1の減速機1は、3つのシャフト11を有している。なお、図3の歯車列の説明図では、シャフト11は2つのみ示されている。本実施形態1では、シャフト11が入力軸の一例に対応する。
図3に示すように、遊星ギア機構12には、サンギアシャフト43(後述する)から駆動力が伝達され、遊星ギア機構12から減速された駆動力が出力される。シャフト11に沿った入力軸方向Aのうち、電動モータ2の出力がシャフト11に入力される方向が第1方向A1で示され、第1方向A1と反対方向が第2方向A2で示されている。遊星ギア機構12は、シャフト11よりも第1方向A1側に配置されている。
図3に示すように、サンギア伝達経路13は、シャフト11に入力された動力を、遊星ギア機構12のサンギア21に伝達してサンギア21を回転させる(図3の点線参照)。キャリア伝達経路14は、シャフト11に入力された動力を、遊星ギア機構12のキャリア23に伝達してキャリア23を回転させる(図3の一点鎖線参照)。
(遊星ギア機構12)
図2に示すように、遊星ギア機構12は、サンギア21と、複数のプラネタリギア22と、キャリア23と、リングギア24と、を有する。図4Aは、減速機1を第1方向A1側から視た図である。図4Bは、減速機1を第2方向A2側から視た図である。図2および図4Aに示すように、サンギア21は、サンギアシャフト43に固定されている。サンギアシャフト43は、シャフト11と平行に配置されている。図3において、サンギア21の歯数はZ1と示されている。
図2に示すように、遊星ギア機構12は、サンギア21と、複数のプラネタリギア22と、キャリア23と、リングギア24と、を有する。図4Aは、減速機1を第1方向A1側から視た図である。図4Bは、減速機1を第2方向A2側から視た図である。図2および図4Aに示すように、サンギア21は、サンギアシャフト43に固定されている。サンギアシャフト43は、シャフト11と平行に配置されている。図3において、サンギア21の歯数はZ1と示されている。
図2および図4Aに示すように、複数のプラネタリギア22は、サンギア21の周囲に配置されている。各々のプラネタリギア22は、サンギア21に噛み合っている。サンギア21が回転することによって、プラネタリギア22は自転する。本実施形態では、遊星ギア機構12は、3つのプラネタリギア22を有している。図3において、プラネタリギア22の歯数がZ2と示されている。なお、図3の歯車列の説明図では、プラネタリギア22は2つのみ示されている。
キャリア23は、複数のプラネタリギア22を回転可能に支持する。図5は、図4Aの矢印B方向に沿って視た減速機1の側面図である。図6は、図4のCC´間の矢視断面図である。キャリア23は、図5および図6に示すように、サンギアシャフト43に対して回転可能にサンギアシャフト43の周囲に配置されている。キャリア23は、プラネタリギア支持部31と、ギア配置部32と、接続部33と、を有する。
プラネタリギア支持部31は、図6に示すように、例えば、筒状である。プラネタリギア支持部31は、サンギアシャフト43を中心として、サンギアシャフト43の周囲に配置されている。プラネタリギア支持部31には、図1および図2に示すように、複数の貫通孔31aが形成されており、貫通孔31aには、プラネタリギア22を支持するプラネタリギアシャフト34が配置されている。プラネタリギアシャフト34は、入力軸方向Aに沿って配置されている。プラネタリギアシャフト34の第1方向A1側の端と第2方向A2側の端は、プラネタリギア支持部31の貫通孔31aの縁に固定されている。プラネタリギア22は、貫通孔31aの内側に配置されており、プラネタリギアシャフト34に回転可能に取り付けられている。
ギア配置部32は、図6に示すように、筒状である。ギア配置部32は、サンギアシャフト43を中心としてサンギアシャフト43の周囲に配置されている。ギア配置部32は、プラネタリギア支持部31の第2方向A2側に配置されている。ギア配置部32は、プラネタリギア支持部31よりも径が小さい。ギア配置部32には、後述する第4駆動用ギア52が固定されている。
接続部33は、図5および図6に示すように、プラネタリギア支持部31とギア配置部32を繋ぐ。接続部33は、プラネタリギア支持部31の第2方向A2側の端からサンギアシャフト43に向かって形成され、ギア配置部32の第1方向A1側の端に繋がっている。上述のような構成のキャリア23が回転することによって、複数のプラネタリギア22はサンギア21を中心に公転する。
リングギア24は、複数のプラネタリギア22の周囲を囲むように配置されている。リングギア24は、内側に向かって歯が突出しており、各々のプラネタリギア22と噛み合っている。図3に示すように、リングギア24から動力が出力される。リングギア24の回転が、減速機1の出力となる。
(サンギア伝達経路13)
サンギア伝達経路13は、図3に示すように、シャフト11に入力された動力を伝達して、サンギア21を回転駆動する。サンギア伝達経路13は、第1駆動用ギア41と、第2駆動用ギア42と、サンギアシャフト43と、を有する。第1駆動用ギア41は、各々のシャフト11に固定されている。第1駆動用ギア41は、シャフト11の回転とともに回転する。本実施形態の減速機1には、図1および図4Bに示すように、3つのシャフト11が設けられているため、第1駆動用ギア41は3つ設けられている。なお、図4Bに示すように、シャフト11および第1駆動用ギア41は、サンギアシャフト43を中心とする同一円周上に配置されている。第1駆動用ギア41は、図5に示すように、遊星ギア機構12の第2方向A2側に配置されている。図3において、第1駆動用ギア41の歯数がZ6と示されている。なお、図3の歯車列の説明図では、第1駆動用ギア41は2つのみ示されている。
サンギア伝達経路13は、図3に示すように、シャフト11に入力された動力を伝達して、サンギア21を回転駆動する。サンギア伝達経路13は、第1駆動用ギア41と、第2駆動用ギア42と、サンギアシャフト43と、を有する。第1駆動用ギア41は、各々のシャフト11に固定されている。第1駆動用ギア41は、シャフト11の回転とともに回転する。本実施形態の減速機1には、図1および図4Bに示すように、3つのシャフト11が設けられているため、第1駆動用ギア41は3つ設けられている。なお、図4Bに示すように、シャフト11および第1駆動用ギア41は、サンギアシャフト43を中心とする同一円周上に配置されている。第1駆動用ギア41は、図5に示すように、遊星ギア機構12の第2方向A2側に配置されている。図3において、第1駆動用ギア41の歯数がZ6と示されている。なお、図3の歯車列の説明図では、第1駆動用ギア41は2つのみ示されている。
第2駆動用ギア42は、複数の第1駆動用ギア41の内側に配置されている。第2駆動用ギア42は、各々の第1駆動用ギア41と噛み合っている。第2駆動用ギア42は、サンギアシャフト43に固定されている。第2駆動用ギア42は、遊星ギア機構12の第2方向A2側に配置されている。図3において、第2駆動用ギア42の歯数がZ4と示されている。
サンギアシャフト43には、第2駆動用ギア42とサンギア21が固定されている。サンギアシャフト43は、入力軸方向Aに沿って配置されている。サンギアシャフト43は、複数のシャフト11の中心に配置されている。
本実施形態1では、第1駆動用ギア41は、第1サンギア駆動用ギアの一例に対応し、第2駆動用ギア42は、第2サンギア駆動用ギアの一例に対応する。
(キャリア伝達経路14)
キャリア伝達経路14は、シャフト11に入力された動力を伝達して、キャリア23を回転駆動する。
キャリア伝達経路14は、シャフト11に入力された動力を伝達して、キャリア23を回転駆動する。
キャリア伝達経路14は、図3に示すように、複数の第3駆動用ギア51と、第4駆動用ギア52と、を有する。第3駆動用ギア51は、図5に示すように、各々のシャフト11に固定されている。複数の第3駆動用ギア51は、第1駆動用ギア41の第1方向A1側に配置されている。複数の第3駆動用ギア51は、図4Aに示すように、サンギアシャフト43を中心とする同一円周上に配置されている。複数の第3駆動用ギア51は、キャリア23のギア配置部32の外側に、ギア配置部32を囲むように配置されている。本実施形態1の減速機1には、図2および図4Aに示すように、3つの第3駆動用ギア51が設けられている。図3において、第3駆動用ギア51の歯数がZ7と示されている。なお、図3の歯車列の説明図では、第3駆動用ギア51は2つのみ示されている。
第4駆動用ギア52は、図5および図6に示すように、キャリア23のギア配置部32に固定されている。第4駆動用ギア52は、ギア配置部32の外周に配置されている。第4駆動用ギア52は、複数の第3駆動用ギア51の内側に配置されている。第4駆動用ギア52は、各々の第3駆動用ギア51に噛み合っている。図3において、第4駆動用ギア52の歯数がZ5と示されている。
本実施形態1では、第3駆動用ギア51は、第1キャリア駆動用ギアの一例に対応し、第4駆動用ギア52は、第2キャリア駆動用ギアの一例に対応する。
(動力の伝達)
本実施形態の減速機1の動力の伝達について説明する。なお、複数のシャフト11の全部に電動モータからの動力を入力しなくてもよく、一部にのみ電動モータからの動力を入力してもよい。
本実施形態の減速機1の動力の伝達について説明する。なお、複数のシャフト11の全部に電動モータからの動力を入力しなくてもよく、一部にのみ電動モータからの動力を入力してもよい。
サンギア伝達経路13における動力の伝達について説明する。図3に示すように、電動モータ2の動力がシャフト11に入力されることによってシャフト11が回転すると、第1駆動用ギア41が回転する。第1駆動用ギア41の回転によって、第1駆動用ギア41と噛み合っている第2駆動用ギア42が回転し、サンギアシャフト43が回転する。サンギアシャフト43の回転によって、サンギアシャフト43に固定されているサンギア21が回転する。サンギア21の回転によって、プラネタリギア22がプラネタリギアシャフト34を中心に自転する。
次に、キャリア伝達経路14における動力の伝達について説明する。電動モータ2の動力がシャフト11に入力されることによってシャフト11が回転すると、第3駆動用ギア51が回転する。第3駆動用ギア51の回転によって、第3駆動用ギア51と噛み合っている第4駆動用ギア52が回転する。第4駆動用ギア52の回転によって、キャリア23が回転する。キャリア23の回転によって、複数のプラネタリギア22がサンギア21を中心に公転する。
サンギア伝達経路13によるプラネタリギア22の自転と、キャリア伝達経路14によるプラネタリギア22の公転の差分がリングギア24に伝達され、リングギア24が回転し、リングギア24の回転が外部に出力される。
本実施形態の減速機1では、第1駆動用ギア41の歯数Z6と、第2駆動用ギア42の歯数Z4と、サンギア21の歯数Z1と、プラネタリギア22の歯数Z2を調整することで、プラネタリギア22の自転を制御することができる。
また、本実施形態の減速機1では、第3駆動用ギア51の歯数Z7と、第4駆動用ギア52の歯数Z5を調整することで、キャリア23の回転を制御してプラネタリギア22の公転を制御することができる。
このように、本実施形態の減速機1では、プラネタリギア22の自転と公転を独立してコントロールすることができる。
(減速比)
本実施形態の減速機1では、入力軸と出力軸との減速比Iは、I={I1×I2×(I3-1)}/(I1×I3-I2)、I1=Z4/Z6、I2=Z5/Z7、およびI3=1+(Z3/Z1)で表わすことができる。減速比は、200以上に設定する方が好ましい。一例として、Z1=26、Z2=25、Z3=76、Z4=26、Z5=42、Z6=29、Z7=12とすると、減速比I=532とすることができる。
本実施形態の減速機1では、入力軸と出力軸との減速比Iは、I={I1×I2×(I3-1)}/(I1×I3-I2)、I1=Z4/Z6、I2=Z5/Z7、およびI3=1+(Z3/Z1)で表わすことができる。減速比は、200以上に設定する方が好ましい。一例として、Z1=26、Z2=25、Z3=76、Z4=26、Z5=42、Z6=29、Z7=12とすると、減速比I=532とすることができる。
(特徴等)
本実施形態の減速機1は、図3に示すように、電動モータ2の出力が入力可能な複数のシャフト11と、シャフト11に入力された動力を、サンギア21に伝達してサンギア21を回転させるサンギア伝達経路13と、シャフト11に入力された動力を、キャリア23に伝達してキャリア23を回転させるキャリア伝達経路14と、を備える。このように、複数のシャフト11の各々に電動モータ2の出力を入力可能なため、電動モータ2の数を多くすることで、減速機1に入力するトルクを大きくでき、出力トルクを向上することができる。
本実施形態の減速機1は、図3に示すように、電動モータ2の出力が入力可能な複数のシャフト11と、シャフト11に入力された動力を、サンギア21に伝達してサンギア21を回転させるサンギア伝達経路13と、シャフト11に入力された動力を、キャリア23に伝達してキャリア23を回転させるキャリア伝達経路14と、を備える。このように、複数のシャフト11の各々に電動モータ2の出力を入力可能なため、電動モータ2の数を多くすることで、減速機1に入力するトルクを大きくでき、出力トルクを向上することができる。
(実施形態2)
次に、本実施形態2の減速機101について説明する。本実施形態2の減速機101は、実施形態1の減速機1とは、電動モータ2からの動力が入力される軸が異なっている。実施形態1の減速機1では、シャフト11に電動モータ2からの動力が入力されているが、本実施形態2の減速機101では、サンギアシャフト43に電動モータ2からの動力が入力される。本実施形態2において、実施形態1と同様の機能を有する構成については、実施形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
次に、本実施形態2の減速機101について説明する。本実施形態2の減速機101は、実施形態1の減速機1とは、電動モータ2からの動力が入力される軸が異なっている。実施形態1の減速機1では、シャフト11に電動モータ2からの動力が入力されているが、本実施形態2の減速機101では、サンギアシャフト43に電動モータ2からの動力が入力される。本実施形態2において、実施形態1と同様の機能を有する構成については、実施形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
図7は、本実施形態2の減速機101の歯車列の説明図である。本実施形態2の減速機101は、遊星ギア機構12と、サンギアシャフト43と、キャリア伝達経路114と、を有する。サンギアシャフト43に、電動モータ2からの動力が入力される。これによって、サンギアシャフト43が回転する。サンギア21は、サンギアシャフト43に固定されているため、サンギアシャフト43とともに回転する。サンギア21の回転によって、プラネタリギア22が自転する。本実施形態2では、サンギアシャフト43がサンギア伝達経路に相当する(図7の点線参照)。
キャリア伝達経路114は、サンギアシャフト43に入力された動力を伝達して、キャリア23を回転駆動する(図7の一点鎖線参照)。キャリア伝達経路114は、第2駆動用ギア42と、第1駆動用ギア41と、シャフト11と、第3駆動用ギア51と、第4駆動用ギア52と、を有する。
電動モータ2の出力によってサンギアシャフト43が回転すると、サンギアシャフト43に固定されている第2駆動用ギア42も回転する。第2駆動用ギア42の回転によって、第2駆動用ギア42と噛み合っている複数の第1駆動用ギア41が回転する。複数の第1駆動用ギア41の回転によって、各々の第1駆動用ギア41が固定されているシャフト11が回転し、シャフト11に固定されている第3駆動用ギア51も回転する。複数の第3駆動用ギア51の回転によって、複数の第3駆動用ギア51と噛み合っている第4駆動用ギア52が回転する。第4駆動用ギア52はキャリア23に固定されているため、第4駆動用ギア52の回転によって、キャリア23が回転する。キャリア23の回転によって、プラネタリギア22がサンギア21の周りを公転する。
本実施形態2では、サンギアシャフト43が入力軸の一例に対応し、第2駆動用ギア42が第3キャリア駆動用ギアの一例に対応し、第1駆動用ギア41が第4キャリア駆動用ギアに対応し、第3駆動用ギア51が第5キャリア駆動用ギアの一例に対応し、第4駆動用ギア52が第6キャリア駆動用ギアの一例に対応する。
本実施形態の減速機101では、サンギア21の歯数Z1と、プラネタリギア22の歯数Z2を調整することで、プラネタリギア22の自転を制御することができる。
また、本実施形態の減速機101では、第2駆動用ギア42の歯数Z4と、第1駆動用ギア41の歯数Z6と、第3駆動用ギア51の歯数Z7と、第4駆動用ギア52の歯数Z5と、を調整することで、キャリア23の回転を制御してプラネタリギア22の公転を制御することができる。
このように、本実施形態の減速機101においても、実施形態1の減速機1と同様に、プラネタリギア22の自転と公転を独立してコントロールすることができる。
本実施形態の減速機101において、入力軸と出力軸との減速比Iは、I={I2×(I3-1)}/(I1×I3-I2)、I1=Z4/Z6、I2=Z5/Z7、およびI3=1+(Z3/Z1)で表わすことができる。Z1=26、Z2=25、Z3=76、Z4=26、Z5=42、Z6=29、Z7=12とすると、減速比I=593となり、実施形態1よりも高減速比を得ることができ、出力トルクを向上することが可能となる。
(特徴等)
本実施形態2の減速機101は、電動モータ2の出力が入力可能であり、サンギア21が固定されたサンギアシャフト43と、サンギアシャフト43に入力された動力を、キャリア23に伝達してキャリア23を回転させるキャリア伝達経路114と、を備える。電動モータ2の出力をサンギアシャフト43に入力することによって、高減速比を得ることができ、出力トルクを向上することができる。また、本実施形態2の減速機101は、電動モータ2からの動力の入力が1か所であっても、高出力トルクを得ることができる。
本実施形態2の減速機101は、電動モータ2の出力が入力可能であり、サンギア21が固定されたサンギアシャフト43と、サンギアシャフト43に入力された動力を、キャリア23に伝達してキャリア23を回転させるキャリア伝達経路114と、を備える。電動モータ2の出力をサンギアシャフト43に入力することによって、高減速比を得ることができ、出力トルクを向上することができる。また、本実施形態2の減速機101は、電動モータ2からの動力の入力が1か所であっても、高出力トルクを得ることができる。
(他の実施の形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(A)
上記実施形態1、2では、図3および図7に示すように、入力軸方向Aに沿ってギアが3列配置されているが、3列に限らなくてもよく、4列以上であってもよい。
上記実施形態1、2では、図3および図7に示すように、入力軸方向Aに沿ってギアが3列配置されているが、3列に限らなくてもよく、4列以上であってもよい。
(B)
上記実施形態1、2の減速機1、101では、シャフト11が3つ設けられており、シャフト11に配置された第1駆動用ギア41および第3駆動用ギア51も3つずつ設けられているが、3つに限らなくてもよく、2つまたは4つ以上であってもよい。
上記実施形態1、2の減速機1、101では、シャフト11が3つ設けられており、シャフト11に配置された第1駆動用ギア41および第3駆動用ギア51も3つずつ設けられているが、3つに限らなくてもよく、2つまたは4つ以上であってもよい。
(C)
上記実施形態1、2の減速機1、101では、3つのプラネタリギア22が設けられているが、3つに限らなくてもよく、2つまたは4つ以上であってもよい。また、プラネタリギア22の数は、シャフト11の数と異なっていてもよい。
上記実施形態1、2の減速機1、101では、3つのプラネタリギア22が設けられているが、3つに限らなくてもよく、2つまたは4つ以上であってもよい。また、プラネタリギア22の数は、シャフト11の数と異なっていてもよい。
(D)
上記実施形態1において、シャフト11は、図6に示すように1つの部材で構成されているが、複数の部材が繋がって構成されていてもよい。上記実施形態2において、サンギアシャフト43は、図6に示すように1つの部材で構成されているが、複数の部材が繋がって構成されていてもよい。
上記実施形態1において、シャフト11は、図6に示すように1つの部材で構成されているが、複数の部材が繋がって構成されていてもよい。上記実施形態2において、サンギアシャフト43は、図6に示すように1つの部材で構成されているが、複数の部材が繋がって構成されていてもよい。
(E)
上記実施形態では、モータの一例として電動モータ2が用いられているが、これに限らなくてもよく、例えば、油圧モータが用いられてもよい。
上記実施形態では、モータの一例として電動モータ2が用いられているが、これに限らなくてもよく、例えば、油圧モータが用いられてもよい。
本開示の減速機は、出力トルクを向上することが可能な効果を有し、作業機械の走行装置および変速機等として有用である。
1 :減速機
2 :電動モータ(モータ)
11 :シャフト(入力軸)
12 :遊星ギア機構
13 :サンギア伝達経路
14 :キャリア伝達経路
21 :サンギア
22 :プラネタリギア
23 :キャリア
24 :リングギア
31 :プラネタリギア支持部
31a :貫通孔
32 :ギア配置部
33 :接続部
34 :プラネタリギアシャフト
41 :第1駆動用ギア(第1サンギア駆動用ギア、第4キャリア駆動用ギア)
42 :第2駆動用ギア(第2サンギア駆動用ギア、第3キャリア駆動用ギア)
43 :サンギアシャフト(入力軸)
51 :第3駆動用ギア(第1キャリア駆動用ギア、第5キャリア駆動用ギア)
52 :第4駆動用ギア(第2キャリア駆動用ギア、第6キャリア駆動用ギア)
101 :減速機
114 :キャリア伝達経路
2 :電動モータ(モータ)
11 :シャフト(入力軸)
12 :遊星ギア機構
13 :サンギア伝達経路
14 :キャリア伝達経路
21 :サンギア
22 :プラネタリギア
23 :キャリア
24 :リングギア
31 :プラネタリギア支持部
31a :貫通孔
32 :ギア配置部
33 :接続部
34 :プラネタリギアシャフト
41 :第1駆動用ギア(第1サンギア駆動用ギア、第4キャリア駆動用ギア)
42 :第2駆動用ギア(第2サンギア駆動用ギア、第3キャリア駆動用ギア)
43 :サンギアシャフト(入力軸)
51 :第3駆動用ギア(第1キャリア駆動用ギア、第5キャリア駆動用ギア)
52 :第4駆動用ギア(第2キャリア駆動用ギア、第6キャリア駆動用ギア)
101 :減速機
114 :キャリア伝達経路
Claims (6)
- サンギアと、
前記サンギアの周囲に配置され、前記サンギアと噛み合う複数のプラネタリギアと、
前記複数のプラネタリギアを回転可能に支持するキャリアと、
前記複数のプラネタリギアの周囲に配置され、前記複数のプラネタリギアと噛み合うリングギアと、
各々にモータの出力が入力可能な複数の入力軸と、
前記入力軸に入力された動力を、前記サンギアに伝達して前記サンギアを回転させるサンギア伝達経路と、
前記入力軸に入力された動力を、前記キャリアに伝達して前記キャリアを回転させるキャリア伝達経路と、を備えた、減速機。 - サンギアと、
前記サンギアの周囲に配置され、前記サンギアと噛み合う複数のプラネタリギアと、
前記複数のプラネタリギアを回転可能に支持するキャリアと、
前記複数のプラネタリギアの周囲に配置され、前記複数のプラネタリギアと噛み合うリングギアと、
モータの出力が入力可能であり、前記サンギアが固定された入力軸と、
前記入力軸に入力された動力を、前記キャリアに伝達して前記キャリアを回転させるキャリア伝達経路と、を備えた、減速機。 - 減速比が200以上である、
請求項1または2に記載の減速機。 - 前記リングギアから動力が出力される、
請求項1または2に記載の減速機。 - 前記サンギア伝達経路は、
前記複数の入力軸の各々に固定された第1サンギア駆動用ギアと、
複数の前記第1サンギア駆動用ギアの内側に配置され、前記複数の第1サンギア駆動用ギアと噛み合い、前記サンギアが固定されたサンギアシャフトに固定された第2サンギア駆動用ギアと、を有し
前記キャリア伝達経路は、
前記入力軸の各々に固定された第1キャリア駆動用ギアと、
複数の前記第1キャリア駆動用ギアと噛み合い、前記キャリアに固定された第2キャリア駆動用ギアと、を有する、
請求項1に記載の減速機。 - 前記キャリア伝達経路は、
前記入力軸に固定された第3キャリア駆動用ギアと、
前記第3キャリア駆動用ギアの周囲に配置され、前記第3キャリア駆動用ギアと噛み合った複数の第4キャリア駆動用ギアと、
前記複数の第4キャリア駆動用ギアの各々と同軸に配置され、前記第4キャリア駆動用ギアととともに回転する第5キャリア駆動用ギアと、
複数の前記第5キャリア駆動用ギアと噛み合い、前記キャリアに固定された第6キャリア駆動用ギアと、を有する、
請求項2に記載の減速機。
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|---|---|
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002130394A (ja) * | 2000-10-26 | 2002-05-09 | Komatsu Ltd | 装軌式建設機械の走行減速機 |
| JP2010023655A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Jtekt Corp | モータユニット、電動パワーステアリング装置及び車両用操舵装置 |
| JP2018193034A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | 歯車伝動装置 |
-
2023
- 2023-11-30 JP JP2023203300A patent/JP2025088536A/ja active Pending
-
2024
- 2024-11-19 WO PCT/JP2024/040983 patent/WO2025115700A1/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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