JP2931522B2

JP2931522B2 - 変速機

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Publication number: JP2931522B2
Application number: JP6126783A
Authority: JP
Inventors: 正明山下
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-16
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1999-08-09
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JPH07310804A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械、産業機械、建設機械、農業機
械、車両機械等に用いられる変速機としては、従来、イ
ンバーターやサーボモーター等の電気制御による変速機
等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記変速機で
は、低速域においては、低トルクで出力不足であり、効
率が悪いという問題がある。

【０００４】また、電力を使用しない自動車等に用いら
れる変速機では、制御に難があり、構造が複雑化する問
題がある。

【０００５】そこで本発明は、構造が簡単で、かつ、取
扱い及び製作が容易で、広範囲の変速域で高効率である
と共に動的バランスが良好な変速機を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、回転自在な入力軸と、該入力軸の入力回転軸心と同
軸で回転自在な出力軸と、該出力軸と同軸にて一体回転
する太陽外平歯車と、上記入力軸に形成された偏心軸部
にその偏心軸心を中心として回転自在に枢着されて上記
入力回転軸心廻りに偏心回転する入力外平歯車と、該入
力外平歯車と同軸にて一体回転して上記入力回転軸心廻
りに偏心回転する入力内平歯車と、上記入力回転軸心と
同軸にて上記入力軸と相対回転自在な回転体と、該回転
体と同軸にて一体回転すると共に上記入力内平歯車と噛
合する変速外平歯車と、上記回転体に於て上記入力回転
軸心と平行な公転軸心を中心として回転自在に枢着され
て上記太陽外平歯車と噛合すると共に該入力回転軸心廻
りに公転自在な遊星第一外平歯車と、該遊星第一外平歯
車と同軸にて一体回転して上記入力回転軸心廻りに公転
自在な遊星第二外平歯車と、該遊星第二外平歯車と噛合
すると共に上記入力回転軸心を中心として回転自在な中
間外平歯車と、該中間外平歯車と同軸にて一体回転する
と共に上記入力外平歯車と噛合する中間内平歯車と、上
記回転体の回転速度を変化させる変速手段と、を備え、
上記変速外平歯車と中間内平歯車の歯数及び基準ピッチ
円を同一に設定すると共に、該中間内平歯車と中間外平
歯車の歯数の比を２：１に設定し、かつ、上記遊星第一
外平歯車と太陽外平歯車の噛合点から上記遊星第二外平
歯車と中間外平歯車の噛合点までの距離と、上記遊星第
一外平歯車と太陽外平歯車の噛合点から上記公転軸心ま
での距離と、の比を１：２に設定したものである。

【０００７】また、回転自在な入力軸と、該入力軸の入
力回転軸心と同軸で回転自在な出力軸と、該出力軸と同
軸にて一体回転する太陽外平歯車と、上記入力軸に形成
された偏心軸部にその偏心軸心を中心として回転自在に
枢着されて上記入力回転軸心廻りに偏心回転する入力外
平歯車と、該入力外平歯車と同軸にて一体回転して上記
入力回転軸心廻りに偏心回転する入力内平歯車と、上記
入力回転軸心と同軸にて上記入力軸と相対回転自在な回
転体と、該回転体と同軸にて一体回転すると共に上記入
力外平歯車と噛合する変速内平歯車と、上記回転体に於
て上記入力回転軸心と平行な公転軸心を中心として回転
自在に枢着されて上記太陽外平歯車と噛合すると共に該
入力回転軸心廻りに公転自在な遊星第一外平歯車と、該
遊星第一外平歯車と同軸にて一体回転して上記入力回転
軸心廻りに公転自在な遊星第二外平歯車と、該遊星第二
外平歯車と噛合すると共に上記入力回転軸心を中心とし
て回転自在な中間第一外平歯車と、該中間第一外平歯車
と同軸にて一体回転すると共に上記入力内平歯車と噛合
する中間第二外平歯車と、上記回転体の回転速度を変化
させる変速手段と、を備え、上記変速内平歯車と中間第
二外平歯車の歯数及び基準ピッチ円を同一に設定すると
共に、該中間第二外平歯車と中間第一外平歯車の歯数の
比を２：１に設定し、かつ、上記遊星第一外平歯車と太
陽外平歯車の噛合点から上記遊星第二外平歯車と中間第
一外平歯車の噛合点までの距離と、上記遊星第一外平歯
車と太陽外平歯車の噛合点から上記公転軸心までの距離
と、の比を１：２に設定したものである。

【０００８】さらに、遊星第一外平歯車と遊星第二外平
歯車の歯数を僅かに相違させた。さらに、複数の遊星第
一外平歯車及び遊星第二外平歯車を、入力回転軸心から
公転軸心までの距離を半径とする円周上に於て周方向等
ピッチで配設した。

【０００９】また、回転自在な入力軸と、該入力軸の入
力回転軸心と同軸で回転自在な出力軸と、該出力軸に形
成された偏心軸部にその偏心軸心を中心として回転自在
に枢着されて上記入力回転軸心廻りに偏心回転する出力
外平歯車と、該出力外平歯車と同軸にて一体回転して上
記入力回転軸心廻りに偏心回転する出力内平歯車と、上
記入力軸に形成された偏心軸部にその偏心軸心を中心と
して回転自在に枢着されて上記入力回転軸心廻りに偏心
回転する入力外平歯車と、該入力外平歯車と同軸にて一
体回転して上記入力回転軸心廻りに偏心回転する入力内
平歯車と、上記入力回転軸心と同軸にて上記入力軸と相
対回転自在な回転体と、該回転体と同軸にて一体回転す
ると共に上記入力外平歯車と噛合する変速第一内平歯車
と、該回転体と同軸にて一体回転すると共に上記出力外
平歯車と噛合する変速第二内平歯車と、上記出力内平歯
車と上記入力内平歯車に夫々噛合すると共に上記入力回
転軸心を中心として回転自在な中間外平歯車と、上記回
転体の回転速度を変化させる変速手段と、を備え、上記
変速第一内平歯車、変速第二内平歯車及び中間外平歯車
の歯数及び基準ピッチ円を同一に設定したものである。

【００１０】また、回転自在な入力軸と、該入力軸の入
力回転軸心と同軸で回転自在な出力軸と、該出力軸に形
成された偏心軸部にその偏心軸心を中心として回転自在
に枢着されて上記入力回転軸心廻りに偏心回転する出力
外平歯車と、該出力外平歯車と同軸にて一体回転して上
記入力回転軸心廻りに偏心回転する出力内平歯車と、上
記入力軸に形成された偏心軸部にその偏心軸心を中心と
して回転自在に枢着されて上記入力回転軸心廻りに偏心
回転する入力外平歯車と、該入力外平歯車と同軸にて一
体回転して上記入力回転軸心廻りに偏心回転する入力内
平歯車と、上記入力回転軸心と同軸にて上記入力軸と相
対回転自在な回転体と、該回転体と同軸にて一体回転す
ると共に上記入力内平歯車と噛合する変速第一外平歯車
と、該回転体と同軸にて一体回転すると共に上記出力内
平歯車と噛合する変速第二外平歯車と、上記入力外平歯
車と噛合すると共に上記入力回転軸心を中心として回転
自在な中間第一内平歯車と、該中間第一内平歯車と同軸
にて一体回転すると共に上記出力外平歯車と噛合する中
間第二内平歯車と、上記回転体の回転速度を変化させる
変速手段と、を備え、上記変速第一外平歯車、変速第二
外平歯車、中間第一内平歯車及び中間第二内平歯車の歯
数及び基準ピッチ円を同一に設定したものである。

【００１１】

【作用】原動機等により入力軸が回転している状態で、
変速手段にて、回転体と入力軸を同一の回転方向及び回
転速度にすれば、入力軸から出力軸まで回転トルクを伝
動する歯車全部がロック状態となって、出力軸は入力軸
と同一回転数となる。そして、入力軸よりも回転体の回
転速度を遅らせていくと、その回転速度差によって、上
記歯車の内で自転可能な歯車が自転を始め、これによ
り、上記回転速度差の大小に応じて、出力軸の回転が遅
くなる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００１３】図１は、本発明に係る変速機の一実施例を
示し、この変速機は、回転自在な入力軸１と、入力軸１
の入力回転軸心Ａと同軸で回転自在な出力軸２と、出力
軸２と同軸Ａにて一体回転する太陽外平歯車４と、入力
軸１に形成された偏心軸部５にその偏心軸心Ｅを中心と
して回転（自転）自在に枢着される入力外平歯車６と、
入力外平歯車６と同軸Ｃにて一体回転する入力内平歯車
７と、入力回転軸心Ａと同軸にて入力軸１と相対回転自
在な回転体８と、回転体８と同軸Ａにて一体回転する変
速外平歯車９と、回転体８に於て入力回転軸心Ａと平行
な公転軸心Ｂを中心として回転自在に枢着される遊星第
一外平歯車10と、遊星第一外平歯車10と同軸Ｂにて一体
回転する遊星第二外平歯車11と、入力回転軸心Ａを中心
として回転自在な中間外平歯車18と、中間外平歯車18と
同軸Ａにて一体回転する中間内平歯車19と、回転体８の
回転速度を変化させる変速手段17と、を備えている。

【００１４】具体的には、入力軸１と出力軸２は、軸受
３…等を介してケーシング等に、入力回転軸心Ａを中心
に回転自在に枢支される。入力軸１の基端側は、図示省
略の原動機に接続されて回転駆動され、出力軸２の先端
側は、変速駆動される機械等に接続される。なお、同図
に於て左側が先端側、右側が基端側である。

【００１５】太陽外平歯車４は、出力軸２の一部（図例
では基端部）に一体形成され、出力軸２の基端部に、入
力軸１の先端部が相対回転自在に枢支される。偏心軸部
５は入力軸１の一部に形成され、偏心軸心Ｃは入力回転
軸心Ａと平行であって比較的少ない偏心量に設定され
る。

【００１６】入力外平歯車６と入力内平歯車７は軸心方
向に並ぶように一体形成され、入力回転軸心Ａ廻りに偏
心回転自在とされる。この入力外平歯車６は中間内平歯
車19と噛合する。回転体８は、中空状であって、全歯車
を包囲状として入力軸１及び出力軸２に外嵌状に設けら
れる。

【００１７】変速外平歯車９は、回転体８に一体形成さ
れ入力内平歯車７と噛合する。遊星第一外平歯車10と遊
星第二外平歯車11は、軸心方向に並ぶように一体形成さ
れて、回転体８に形成された軸心方向の枢軸12に枢着さ
れ、公転軸心Ｂを中心として自転自在とされると共に入
力回転軸心Ａ廻りに公転自在とされる。

【００１８】この遊星第一外平歯車10及び遊星第二外平
歯車11を対でもって、入力回転軸心Ａから公転軸心Ｂま
での距離を半径とする円周上に於て周方向等ピッチで配
設する。

【００１９】遊星第一外平歯車10は太陽外平歯車４と噛
合し、遊星第二外平歯車11は中間外平歯車18と噛合す
る。中間外平歯車18と中間内平歯車19は軸心方向に並ぶ
ように一体形成され、入力軸１に回転自在に枢着され
る。

【００２０】また、変速外平歯車９と中間内平歯車19の
歯数及び基準ピッチ円を同一に設定すると共に、中間内
平歯車19と中間外平歯車18の歯数の比を２：１に設定す
る。さらに、遊星第一外平歯車10と太陽外平歯車４の噛
合点から遊星第二外平歯車11と中間外平歯車18の噛合点
までの距離Ｌ₁と、遊星第一外平歯車10と太陽外平歯車
４の噛合点から公転軸心Ｂまでの距離Ｌ₂と、の比（Ｌ
₁：Ｌ₂）を１：２に設定する。

【００２１】ここで、図１の実施例の各歯車の歯数等の
具体的数値の一例を示せば、太陽外平歯車４が36枚、遊
星第一外平歯車10が18枚、遊星第二外平歯車11及び中間
外平歯車18が27枚、中間内平歯車19及び変速外平歯車９
が54枚、入力外平歯車６が48枚、入力内平歯車７が60枚
であって、転位量がゼロである。もちろん、これ以外の
設定値であってもよいが、これらの歯車相互間の比率は
上記数値例と同じとするのが好ましい。

【００２２】回転体８の基端部には、プーリー13が、滑
りキー14を介して外嵌状に取付けられる。プーリー13
は、一対のプーリー半体15ａ，15ｂからなり、一方のプ
ーリー半体15ａは回転体８に固定される。他方のプーリ
ー半体15ｂは、回転体８に対して、一体回転可能かつ軸
心Ａ方向にスライド自在となっており、図示省略のバネ
等によりプーリー半体15ａに接近する方向に弾発付勢さ
れる。

【００２３】プーリー13と、図示省略の電動機等の回転
軸に取付けられたプーリーには、Ｖベルト16が巻き掛け
られ、該回転軸の回転により、プーリー13及び回転体８
が一体に回転する。また、プーリー半体15ａに対してプ
ーリー半体15ｂを接近・離間させることにより、Ｖベル
ト16を、プーリー13の径方向にスライドさせ、プーリー
13及び回転体８の回転速度（即ち、変速外平歯車９と、
遊星第一外平歯車10及び遊星第二外平歯車11の公転速
度）を変化させることができる。

【００２４】このプーリー13やＶベルト16等により変速
手段17が構成される。なお、これ以外に、摩擦車や油圧
等を用いて変速手段17を構成するも自由であり、さら
に、回転体８を正転・逆転自在に制御できる変速手段17
を用いるも自由である。

【００２５】しかして、上述の如く構成された変速機に
於て、入力軸１を所定速度で回転させた状態として、回
転体８を、入力軸１と同一の方向及び回転速度で回転さ
せれば、変速外平歯車９、入力内平歯車７、入力外平歯
車６、中間内平歯車19、中間外平歯車18、遊星第二外平
歯車11、遊星第一外平歯車10、太陽外平歯車４が全てロ
ック状態となって、入力内平歯車７、入力外平歯車６、
遊星第二外平歯車11、遊星第一外平歯車10は自転を起こ
さずに、入力回転軸心Ａ廻りに一体に（入力軸１と同一
回転方向へ）回転する。従って、出力軸２は入力軸１と
同一回転数となる。

【００２６】この状態から、回転体８の回転を変速手段
17にて入力軸１の回転よりも遅らせていくと、両者８，
１の回転速度差により、入力内平歯車７と入力外平歯車
６が偏心軸心Ｃ廻りに自転を始めると共に、中間内平歯
車19、中間外平歯車18を介して、遊星第二外平歯車11、
遊星第一外平歯車10が自転して、太陽外平歯車４の回転
（即ち出力軸２の回転）が入力軸１よりも遅くなり、つ
いには出力軸２の回転が停止する（以下ゼロ回転とい
う）。

【００２７】このようにして、変速手段17にて回転体８
の回転速度を変化させるだけで、全域定出力で出力軸２
の無段変速が行える。しかも、出力軸２のゼロ回転は、
入力軸１を回転させる原動機の回転数に関係なく得られ
て、原動機の回転力により保障され、閉ループである。

【００２８】また、図１の変速機では、中間内平歯車19
と変速外平歯車９が同径・同歯数であるから、いわゆる
「すべり」がない。この変速機を、自動変速───変速
手段17無しで、例えば、入力軸１の回転速度とトルクが
一定でも負荷に応じて出力軸２の回転速度等が自動的に
変化する。───とする場合には、「すべり」が発生す
るように、変速外平歯車９と中間内平歯車19の歯数及び
基準ピッチ円、中間内平歯車19と中間外平歯車18の歯数
比、Ｌ₁：Ｌ₂等を調整する。なお、この変速機におい
て、一層広い範囲にわたって減速を行うには、回転体８
を入力軸１と同じ方向及び逆方向へ回転させることので
きる変速手段17を用いるようにする。

【００２９】次に、図２は他の実施例で、図１の実施例
における変速外平歯車９、入力内平歯車７、入力外平歯
車６、中間内平歯車19の歯の向きを内外逆に構成したも
のである。

【００３０】即ち、図２の変速機では、図１と同様構成
の入力軸１、出力軸２、太陽外平歯車４、回転体８、遊
星第一外平歯車10、遊星第二外平歯車11及び変速手段17
の他に、入力軸１に形成された偏心軸部５にその偏心軸
心Ｃを中心として回転（自転）自在に枢着される入力外
平歯車20と、入力外平歯車20と同軸Ｃにて一体回転する
入力内平歯車21と、回転体８と同軸Ａにて一体回転する
と共に入力外平歯車20と噛合する変速内平歯車22と、遊
星第二外平歯車11と噛合すると共に入力回転軸心Ａを中
心として回転自在な中間第一外平歯車23と、中間第一外
平歯車23と同軸Ａにて一体回転すると共に入力内平歯車
21と噛合する中間第二外平歯車24と、を備えている。

【００３１】具体的には、入力外平歯車20と入力内平歯
車21は、軸心方向に並ぶように一体形成され、入力回転
軸心Ａ廻りに偏心回転自在とされる。また、変速内平歯
車22は回転体８に一体形成され、中間第一外平歯車23と
中間第二外平歯車24は軸心方向に並ぶように一体形成さ
れ、入力軸１に回転自在に枢着される。

【００３２】さらに、変速内平歯車22と中間第二外平歯
車24の歯数及び基準ピッチ円を同一に設定すると共に、
中間第二外平歯車24と中間第一外平歯車23の歯数の比を
２：１に設定し、かつ、遊星第一外平歯車10と太陽外平
歯車４の噛合点から遊星第二外平歯車11と中間第一外平
歯車23の噛合点までの距離Ｌ₁と、遊星第一外平歯車10
と太陽外平歯車４の噛合点から公転軸心Ｂまでの距離Ｌ
₂と、の比（Ｌ₁：Ｌ₂）を１：２に設定する。

【００３３】ここで、図２の実施例の各歯車の歯数等の
具体的数値の一例を示せば、太陽外平歯車４が33枚、遊
星第一外平歯車10が21枚、遊星第二外平歯車11及び中間
第一外平歯車23が27枚、中間第二外平歯車24及び変速内
平歯車22が54枚、入力外平歯車20が48枚、入力内平歯車
21が60枚であって、転位量がゼロである。もちろん、こ
れ以外の設定値であってもよいが、これらの歯車相互間
の比率は上記数値例と同じとするのが好ましい。

【００３４】そして、入力軸１を所定速度で回転させた
状態として、回転体８を、入力軸１と同一の方向及び回
転速度で回転させれば、変速内平歯車22、入力外平歯車
20、入力内平歯車21、中間第二外平歯車24、中間第一外
平歯車23、遊星第二外平歯車11、遊星第一外平歯車10、
太陽外平歯車４が全てロック状態となって、入力外平歯
車20、入力内平歯車21、遊星第二外平歯車11、遊星第一
外平歯車10は自転を起こさずに、入力回転軸心Ａ廻りに
一体に（入力軸１と同一回転方向へ）回転する。従っ
て、出力軸２は入力軸１と同一回転数となる。

【００３５】この状態から、回転体８の回転を変速手段
17にて入力軸１の回転よりも遅らせていくと、両者８，
１の回転速度差により、入力外平歯車20と入力内平歯車
21が偏心軸心Ｃ廻りに自転を始めると共に、中間第二外
平歯車24、中間第一外平歯車23を介して、遊星第二外平
歯車11、遊星第一外平歯車10が自転して、太陽外平歯車
４の回転（即ち出力軸２の回転）が入力軸１よりも遅く
なり、ついには出力軸２の回転が停止する。

【００３６】このようにして、変速手段17にて回転体８
の回転速度を変化させるだけで、全域定出力で出力軸２
の無段変速が行える。しかも、出力軸２のゼロ回転は、
入力軸１を回転させる原動機の回転数に関係なく得られ
て、原動機の回転力により保障され、閉ループである。

【００３７】また、図２の変速機では、遊星第一外平歯
車10と遊星第二外平歯車11の歯数を僅かに相違させる
（歯数を近づける）と力が強くなる。なお、遊星第一外
平歯車10は遊星第二外平歯車11より歯数を少なく設定す
る。

【００３８】図２の実施例の変速機の場合「すべり」が
起き易いので、自動変速に好適である。例えば、負荷に
応じて出力軸２の回転速度等が自動的に変化するコンバ
ータとして利用できる。また、仮想線で示すように出力
軸２を中空状に形成すると共に、入力軸１の先端側を延
伸させて出力軸２に回転自在に挿通して、強い力をあま
り必要としない自転車等の簡単な機械の自動変速に応用
できる。

【００３９】次に、図３は別の実施例で、図２の実施例
における太陽外平歯車４、遊星第一外平歯車10、遊星第
二外平歯車11、中間第一外平歯車23、中間第二外平歯車
24を、他の歯車で置き換えて構成したものである。

【００４０】即ち、図３の変速機では、図２と同様構成
の入力軸１、回転体８、入力外平歯車20、入力内平歯車
21及び変速手段17の他に、出力軸２に形成された偏心軸
部25にその偏心軸心Ｅを中心として回転（自転）自在に
枢着される出力外平歯車26と、出力外平歯車26と同軸Ｅ
にて一体回転する出力内平歯車27と、回転体８と同軸Ａ
にて一体回転すると共に入力外平歯車20と噛合する変速
第一内平歯車28と、回転体８と同軸Ａにて一体回転する
と共に出力外平歯車26と噛合する変速第二内平歯車29
と、出力内平歯車27と入力内平歯車21に夫々噛合する中
間外平歯車30と、を備えている。

【００４１】具体的には、出力外平歯車26と出力内平歯
車27は、軸心方向に並ぶように一体形成され、入力回転
軸心Ａ廻りに偏心回転自在とされる。また、変速第一内
平歯車28と変速第二内平歯車29は、回転体８に一体形成
される。中間外平歯車30は、入力軸１に入力回転軸心Ａ
を中心として回転自在に枢着される。さらに、変速第一
内平歯車28、変速第二内平歯車29及び中間外平歯車30の
歯数及び基準ピッチ円を同一に設定する。

【００４２】そして、入力軸１を所定速度で回転させた
状態として、回転体８を、入力軸１と同一の方向及び回
転速度で回転させれば、変速第一内平歯車28、入力外平
歯車20、入力内平歯車21、中間外平歯車30、出力内平歯
車27、出力外平歯車26、変速第二内平歯車29が全てロッ
ク状態となって、入力外平歯車20、入力内平歯車21、出
力内平歯車27、出力外平歯車26は自転を起こさずに、入
力回転軸心Ａ廻りに一体に（入力軸１と同一回転方向
へ）回転する。従って、出力軸２は入力軸１と同一回転
数となる。

【００４３】この状態から、回転体８の回転を変速手段
17にて入力軸１の回転よりも遅らせていくと、両者８，
１の回転速度差により、入力外平歯車20と入力内平歯車
21が偏心軸心Ｃ廻りに自転を始めると共に、中間外平歯
車30を介して、出力内平歯車27、出力外平歯車26が自転
して、出力内平歯車27と出力外平歯車26の偏心回転（即
ち出力軸２の回転）が入力軸１よりも遅くなり、ついに
は出力軸２の回転が停止する。

【００４４】このようにして、変速手段17にて回転体８
の回転速度を変化させるだけで、全域定出力で出力軸２
の無段変速が行える。この場合、矢印Ｆ₁，Ｆ₂で示す
二つの分力が、出力軸２の部分で結ばれて合理的な閉ル
ープを構成している。

【００４５】また、図３の変速機では、変速第一内平歯
車28、変速第二内平歯車29及び中間外平歯車30が同径・
同歯数であるから「すべり」がない。

【００４６】次に、図４はさらに別の実施例で、図３の
実施例における各歯車の歯の向きを内外逆に構成したも
のである。

【００４７】即ち、図４の変速機では、図３と同様構成
の入力軸１、出力軸２、回転体８、及び変速手段17の他
に、出力軸２に形成された偏心軸部25にその偏心軸心Ｅ
を中心として回転（自転）自在に枢着される出力外平歯
車31と、出力外平歯車31と同軸Ｅにて一体回転する出力
内平歯車32と、入力軸１に形成された偏心軸部５にその
偏心軸心Ｃを中心として回転（自転）自在に枢着される
入力外平歯車33と、入力外平歯車33と同軸Ｃにて一体回
転する入力内平歯車34と、回転体８と同軸Ａにて一体回
転すると共に入力内平歯車34と噛合する変速第一外平歯
車35と、回転体８と同軸Ａにて一体回転すると共に出力
内平歯車32と噛合する変速第二外平歯車36と、入力外平
歯車33と噛合すると共に入力回転軸心Ａを中心として回
転自在な中間第一内平歯車37と、中間第一内平歯車37と
同軸Ａにて一体回転すると共に出力外平歯車31と噛合す
る中間第二内平歯車38と、を備える。

【００４８】具体的には、入力外平歯車33と入力内平歯
車34は、軸心方向に並ぶように一体形成され、入力回転
軸心Ａ廻りに偏心回転自在とされる。さらに、出力外平
歯車31と出力内平歯車32も、軸心方向に並ぶように一体
形成され、入力回転軸心Ａ廻りに偏心回転自在とされ
る。

【００４９】また、中間第一内平歯車37と中間第二内平
歯車38は一体形成され、入力軸１に枢着される。変速第
一外平歯車35と変速第二外平歯車36は、回転体８に一体
形成される。さらに、変速第一外平歯車35、変速第二外
平歯車36、中間第一内平歯車37及び中間第二内平歯車38
の歯数及び基準ピッチ円を同一に設定する。

【００５０】そして、入力軸１を所定速度で回転させた
状態として、回転体８を、入力軸１と同一の方向及び回
転速度で回転させれば、変速第一外平歯車35、入力内平
歯車34、入力外平歯車33、中間第一内平歯車37、中間第
二内平歯車38、出力外平歯車31、出力内平歯車32、変速
第二外平歯車36が全てロック状態となって、入力内平歯
車34、入力外平歯車33、出力外平歯車31、出力内平歯車
32は自転を起こさずに、入力回転軸心Ａ廻りに一体に
（入力軸１と同一回転方向へ）回転する。従って、出力
軸２は入力軸１と同一回転数となる。

【００５１】この状態から、回転体８の回転を変速手段
17にて入力軸１の回転よりも遅らせていくと、両者８，
１の回転速度差により、入力内平歯車34と入力外平歯車
33が偏心軸心Ｃ廻りに自転を始めると共に、中間第一内
平歯車37、中間第二内平歯車38を介して、出力外平歯車
31、出力内平歯車32が自転して、出力外平歯車31と出力
内平歯車32の偏心回転（即ち出力軸２の回転）が入力軸
１よりも遅くなり、ついには出力軸２の回転が停止す
る。

【００５２】このようにして、変速手段17にて回転体８
の回転速度を変化させるだけで、全域定出力で出力軸２
の無段変速が行える。この場合、矢印Ｆ₁，Ｆ₂で示す
二つの分力が、出力軸２の部分で結ばれて合理的な閉ル
ープを構成している。

【００５３】また、図４の変速機では、変速第一外平歯
車35、変速第二外平歯車36、中間第一内平歯車37及び中
間第二内平歯車38が同径・同歯数であるから「すべり」
がない。

【００５４】なお、本発明は上述の実施例に限定されず
本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由である。
例えば、遊星第一外平歯車10及び遊星第一外平歯車11の
個数の増減は自由である。

【００５５】また、図１に於て、回転体８と変速外平歯
車９、入力外平歯車６と入力内平歯車７、中間外平歯車
18と中間内平歯車19、遊星第一外平歯車10と遊星第二外
平歯車11、出力軸２と太陽外平歯車４を、夫々一体形成
せずに、別体の部品を相互に固着して一体化してもよ
い。さらに、図２に於て、回転体８と変速内平歯車22、
入力外平歯車20と入力内平歯車21、中間第一外平歯車23
と中間第二外平歯車24を、夫々一体形成せずに、別体の
部品を相互に固着して一体化してもよい。

【００５６】また、図３に於て、回転体８と変速第一内
平歯車28、回転体８と変速第二内平歯車29、出力外平歯
車26と出力内平歯車27を、夫々一体形成せずに、別体の
部品を相互に固着して一体化してもよい。さらに、図４
に於て、回転体８と変速第一外平歯車35、回転体８と変
速第二外平歯車36、入力外平歯車33と入力内平歯車34、
中間第一内平歯車37と中間第二内平歯車38、出力外平歯
車31と出力内平歯車32を、夫々一体形成せずに、別体の
部品を相互に固着して一体化してもよい。

【００５７】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載するような著大な効果を奏する。

【００５８】本発明の変速機は、歯車等の簡単な形状・
構造の部品により構成されているので、取扱い操作及び
製作が容易である。さらに、変速手段17にて回転体８の
回転速度を変化させるだけで、出力軸２を無段階かつ全
域定出力で、所望回転数に変速することができる。しか
も、閉ループのため、歯車に反力が作用せず、噛合した
歯車を軽く回すことができる。また、各歯車を転移させ
る必要がないため、強度不足とならず、耐久性が良い。
さらに、偏心軸部５，25の偏心量が少ないため、動的バ
ランスが良く、回転時の振動を抑えることができる。

【００５９】また、請求項１，５，６記載の変速機で
は、歯車のすべりがなくて効率が良く、請求項２記載の
変速機では、すべりが起き易いので自動変速に好適であ
る。

【００６０】さらに、請求項３記載の変速機では、出力
軸２を高トルクで回転させることができ、請求項４記載
の変速機では、遊星第一外平歯車10及び遊星第二外平歯
車11に対するウエイトバランス（錘）等によるバランシ
ングが不要となり、変速機全体の重量バランスが良くな
って、回転時の振動を一層抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面側面図である。

【図２】他の実施例を示す断面側面図である。

【図３】別の実施例を示す断面側面図である。

【図４】さらに別の実施例を示す断面側面図である。

【符号の説明】

１入力軸２出力軸４太陽外平歯車５偏心軸部６入力外平歯車７入力内平歯車８回転体９変速外平歯車 10 遊星第一外平歯車 11 遊星第二外平歯車 17 変速手段 18 中間外平歯車 19 中間内平歯車 20 入力外平歯車 21 入力内平歯車 22 変速内平歯車 23 中間第一外平歯車 24 中間第二外平歯車 25 偏心軸部 26 出力外平歯車 27 出力内平歯車 28 変速第一内平歯車 29 変速第二内平歯車 30 中間外平歯車 31 出力外平歯車 32 出力内平歯車 33 入力外平歯車 34 入力内平歯車 35 変速第一外平歯車 36 変速第二外平歯車 37 中間第一内平歯車 38 中間第二内平歯車Ａ入力回転軸心Ｂ公転軸心Ｃ偏心軸心Ｅ偏心軸心Ｌ₁距離Ｌ₂距離

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在な入力軸１と、該入力軸１の入
力回転軸心Ａと同軸で回転自在な出力軸２と、該出力軸
２と同軸Ａにて一体回転する太陽外平歯車４と、上記入
力軸１に形成された偏心軸部５にその偏心軸心Ｅを中心
として回転自在に枢着されて上記入力回転軸心Ａ廻りに
偏心回転する入力外平歯車６と、該入力外平歯車６と同
軸Ｃにて一体回転して上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心回
転する入力内平歯車７と、上記入力回転軸心Ａと同軸に
て上記入力軸１と相対回転自在な回転体８と、該回転体
８と同軸Ａにて一体回転すると共に上記入力内平歯車７
と噛合する変速外平歯車９と、上記回転体８に於て上記
入力回転軸心Ａと平行な公転軸心Ｂを中心として回転自
在に枢着されて上記太陽外平歯車４と噛合すると共に該
入力回転軸心Ａ廻りに公転自在な遊星第一外平歯車10
と、該遊星第一外平歯車10と同軸Ｂにて一体回転して上
記入力回転軸心Ａ廻りに公転自在な遊星第二外平歯車11
と、該遊星第二外平歯車11と噛合すると共に上記入力回
転軸心Ａを中心として回転自在な中間外平歯車18と、該
中間外平歯車18と同軸Ａにて一体回転すると共に上記入
力外平歯車６と噛合する中間内平歯車19と、上記回転体
８の回転速度を変化させる変速手段17と、を備え、上記
変速外平歯車９と中間内平歯車19の歯数及び基準ピッチ
円を同一に設定すると共に、該中間内平歯車19と中間外
平歯車18の歯数の比を２：１に設定し、かつ、上記遊星
第一外平歯車10と太陽外平歯車４の噛合点から上記遊星
第二外平歯車11と中間外平歯車18の噛合点までの距離Ｌ
₁と、上記遊星第一外平歯車10と太陽外平歯車４の噛合
点から上記公転軸心Ｂまでの距離Ｌ₂と、の比を１：２
に設定したことを特徴とする変速機。
【請求項２】回転自在な入力軸１と、該入力軸１の入
力回転軸心Ａと同軸で回転自在な出力軸２と、該出力軸
２と同軸Ａにて一体回転する太陽外平歯車４と、上記入
力軸１に形成された偏心軸部５にその偏心軸心Ｃを中心
として回転自在に枢着されて上記入力回転軸心Ａ廻りに
偏心回転する入力外平歯車20と、該入力外平歯車20と同
軸Ｃにて一体回転して上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心回
転する入力内平歯車21と、上記入力回転軸心Ａと同軸に
て上記入力軸１と相対回転自在な回転体８と、該回転体
８と同軸Ａにて一体回転すると共に上記入力外平歯車20
と噛合する変速内平歯車22と、上記回転体８に於て上記
入力回転軸心Ａと平行な公転軸心Ｂを中心として回転自
在に枢着されて上記太陽外平歯車４と噛合すると共に該
入力回転軸心Ａ廻りに公転自在な遊星第一外平歯車10
と、該遊星第一外平歯車10と同軸Ｂにて一体回転して上
記入力回転軸心Ａ廻りに公転自在な遊星第二外平歯車11
と、該遊星第二外平歯車11と噛合すると共に上記入力回
転軸心Ａを中心として回転自在な中間第一外平歯車23
と、該中間第一外平歯車23と同軸Ａにて一体回転すると
共に上記入力内平歯車21と噛合する中間第二外平歯車24
と、上記回転体８の回転速度を変化させる変速手段17
と、を備え、上記変速内平歯車22と中間第二外平歯車24
の歯数及び基準ピッチ円を同一に設定すると共に、該中
間第二外平歯車24と中間第一外平歯車23の歯数の比を
２：１に設定し、かつ、上記遊星第一外平歯車10と太陽
外平歯車４の噛合点から上記遊星第二外平歯車11と中間
第一外平歯車23の噛合点までの距離Ｌ₁と、上記遊星第
一外平歯車10と太陽外平歯車４の噛合点から上記公転軸
心Ｂまでの距離Ｌ₂と、の比を１：２に設定したことを
特徴とする変速機。
【請求項３】遊星第一外平歯車10と遊星第二外平歯車
11の歯数を僅かに相違させた請求項２記載の変速機。
【請求項４】複数の遊星第一外平歯車10…及び遊星第
二外平歯車11…を、入力回転軸心Ａから公転軸心Ｂまで
の距離を半径とする円周上に於て周方向等ピッチで配設
した請求項１，２又は３記載の変速機。
【請求項５】回転自在な入力軸１と、該入力軸１の入
力回転軸心Ａと同軸で回転自在な出力軸２と、該出力軸
２に形成された偏心軸部25にその偏心軸心Ｅを中心とし
て回転自在に枢着されて上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心
回転する出力外平歯車26と、該出力外平歯車26と同軸Ｅ
にて一体回転して上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心回転す
る出力内平歯車27と、上記入力軸１に形成された偏心軸
部５にその偏心軸心Ｃを中心として回転自在に枢着され
て上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心回転する入力外平歯車
20と、該入力外平歯車20と同軸Ｃにて一体回転して上記
入力回転軸心Ａ廻りに偏心回転する入力内平歯車21と、
上記入力回転軸心Ａと同軸にて上記入力軸１と相対回転
自在な回転体８と、該回転体８と同軸Ａにて一体回転す
ると共に上記入力外平歯車20と噛合する変速第一内平歯
車28と、該回転体８と同軸Ａにて一体回転すると共に上
記出力外平歯車26と噛合する変速第二内平歯車29と、上
記出力内平歯車27と入力内平歯車21に夫々噛合すると共
に上記入力回転軸心Ａを中心として回転自在な中間外平
歯車30と、上記回転体８の回転速度を変化させる変速手
段17と、を備え、上記変速第一内平歯車28、変速第二内
平歯車29及び中間外平歯車30の歯数及び基準ピッチ円を
同一に設定したことを特徴とする変速機。
【請求項６】回転自在な入力軸１と、該入力軸１の入
力回転軸心Ａと同軸で回転自在な出力軸２と、該出力軸
２に形成された偏心軸部25にその偏心軸心Ｅを中心とし
て回転自在に枢着されて上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心
回転する出力外平歯車31と、該出力外平歯車31と同軸Ｅ
にて一体回転して上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心回転す
る出力内平歯車32と、上記入力軸１に形成された偏心軸
部５にその偏心軸心Ｃを中心として回転自在に枢着され
て上記入力回転軸心Ａ廻りに偏心回転する入力外平歯車
33と、該入力外平歯車33と同軸Ｃにて一体回転して上記
入力回転軸心Ａ廻りに偏心回転する入力内平歯車34と、
上記入力回転軸心Ａと同軸にて上記入力軸１と相対回転
自在な回転体８と、該回転体８と同軸Ａにて一体回転す
ると共に上記入力内平歯車34と噛合する変速第一外平歯
車35と、該回転体８と同軸Ａにて一体回転すると共に上
記出力内平歯車32と噛合する変速第二外平歯車36と、上
記入力外平歯車33と噛合すると共に上記入力回転軸心Ａ
を中心として回転自在な中間第一内平歯車37と、該中間
第一内平歯車37と同軸Ａにて一体回転すると共に上記出
力外平歯車31と噛合する中間第二内平歯車38と、上記回
転体８の回転速度を変化させる変速手段17と、を備え、
上記変速第一外平歯車35、変速第二外平歯車36、中間第
一内平歯車37及び中間第二内平歯車38の歯数及び基準ピ
ッチ円を同一に設定したことを特徴とする変速機。