JP3241693B2 - 変速装置 - Google Patents
変速装置Info
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- JP3241693B2 JP3241693B2 JP17011899A JP17011899A JP3241693B2 JP 3241693 B2 JP3241693 B2 JP 3241693B2 JP 17011899 A JP17011899 A JP 17011899A JP 17011899 A JP17011899 A JP 17011899A JP 3241693 B2 JP3241693 B2 JP 3241693B2
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- Japan
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- shaft
- transmission
- axis
- output
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H2001/2881—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output
Landscapes
- Retarders (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変速装置に関す
る。
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装置としては、従来、
インバーターやサーボモータ等の電気制御による変速装
置が知られている。
械、車両機械等に用いられる変速装置としては、従来、
インバーターやサーボモータ等の電気制御による変速装
置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の変速装置では、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。ま
た、電力を使用しない自動車等に用いられる変速装置で
は、制御に難があり、構造が複雑化する問題がある。
うな従来の変速装置では、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。ま
た、電力を使用しない自動車等に用いられる変速装置で
は、制御に難があり、構造が複雑化する問題がある。
【０００４】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な変速
装置を提供することを目的とする。
扱い及び製作が容易で、広範囲の変速域で高効率な変速
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る変速装置は、同一の第１軸心上に回
転自在に枢支された入力軸及び出力軸を備えた変速装置
に於て、上記第１軸心廻りに上記入力軸と一体回転する
入力冠歯車と、上記第１軸心と所定角度で交差する偏角
軸心廻りに回転自在として上記入力軸に外嵌された変速
用偏心軸と、該変速用偏心軸に回転自在に外嵌されて上
記偏角軸心廻りに自転自在かつ上記第１軸心廻りに公転
自在であると共に上記入力冠歯車と噛合する変速用冠歯
車と、上記入力軸の出力軸側の端部に回転自在に外嵌さ
れると共に第１軸心と平行に偏心した第２軸心廻りに回
転する出力偏心軸と、該出力偏心軸に回転自在に外嵌さ
れて上記第２軸心廻りに自転自在かつ上記第１軸心廻り
に公転自在であると共に上記変速用冠歯車と噛合する出
力冠歯車と、上記出力偏心軸に一体状に設けられた上記
出力軸と、上記変速用偏心軸を回転させて上記変速用冠
歯車の公転速度を変化させる変速手段と、を備えたもの
である。
めに、本発明に係る変速装置は、同一の第１軸心上に回
転自在に枢支された入力軸及び出力軸を備えた変速装置
に於て、上記第１軸心廻りに上記入力軸と一体回転する
入力冠歯車と、上記第１軸心と所定角度で交差する偏角
軸心廻りに回転自在として上記入力軸に外嵌された変速
用偏心軸と、該変速用偏心軸に回転自在に外嵌されて上
記偏角軸心廻りに自転自在かつ上記第１軸心廻りに公転
自在であると共に上記入力冠歯車と噛合する変速用冠歯
車と、上記入力軸の出力軸側の端部に回転自在に外嵌さ
れると共に第１軸心と平行に偏心した第２軸心廻りに回
転する出力偏心軸と、該出力偏心軸に回転自在に外嵌さ
れて上記第２軸心廻りに自転自在かつ上記第１軸心廻り
に公転自在であると共に上記変速用冠歯車と噛合する出
力冠歯車と、上記出力偏心軸に一体状に設けられた上記
出力軸と、上記変速用偏心軸を回転させて上記変速用冠
歯車の公転速度を変化させる変速手段と、を備えたもの
である。
【０００６】さらに、出力冠歯車の歯の高さ寸法を変速
用冠歯車の歯の高さ寸法よりも小さく設定すると共に、
入力冠歯車に噛合する部分の上記変速用冠歯車の歯末の
面に切欠部を形成した。
用冠歯車の歯の高さ寸法よりも小さく設定すると共に、
入力冠歯車に噛合する部分の上記変速用冠歯車の歯末の
面に切欠部を形成した。
【０００７】また、同一の第１軸心上に回転自在に枢支
された入力軸及び出力軸を備えた変速装置に於て、上記
入力軸の出力軸側の端部に設けられた回転筒体と、該回
転筒体の内周面に設けられた入力内接歯車と、上記入力
軸の出力軸側の端部に回転自在に枢支されると共に上記
第１軸心と平行に偏心した第２軸心廻りに回転する変速
用偏心軸と、上記入力軸に回転自在に挿入されると共に
上記変速用偏心軸の入力軸側の端部に一体状に設けられ
た変速軸と、上記変速用偏心軸に回転自在に外嵌される
と共に上記入力内接歯車と噛合する変速用外接歯車と、
上記変速用偏心軸の出力軸側の端部に一体状にかつ上記
第１軸心上に設けられた取付軸と、該取付軸に回転自在
に外嵌されると共に上記第１軸心・第２軸心と平行な第
３軸心廻りに回転する出力偏心軸と、該出力偏心軸に回
転自在に外嵌されると共に上記変速用外接歯車と噛合す
る出力内接歯車と、上記出力偏心軸に一体状に設けられ
た上記出力軸と、上記変速軸の回転速度を変化させる変
速手段と、を備え、さらに、同一平面上の上記第１・第
２・第３軸心と直交する方向から見て、第２軸心を挟ん
で第１軸心の反対側に第３軸心を設定したものである。
された入力軸及び出力軸を備えた変速装置に於て、上記
入力軸の出力軸側の端部に設けられた回転筒体と、該回
転筒体の内周面に設けられた入力内接歯車と、上記入力
軸の出力軸側の端部に回転自在に枢支されると共に上記
第１軸心と平行に偏心した第２軸心廻りに回転する変速
用偏心軸と、上記入力軸に回転自在に挿入されると共に
上記変速用偏心軸の入力軸側の端部に一体状に設けられ
た変速軸と、上記変速用偏心軸に回転自在に外嵌される
と共に上記入力内接歯車と噛合する変速用外接歯車と、
上記変速用偏心軸の出力軸側の端部に一体状にかつ上記
第１軸心上に設けられた取付軸と、該取付軸に回転自在
に外嵌されると共に上記第１軸心・第２軸心と平行な第
３軸心廻りに回転する出力偏心軸と、該出力偏心軸に回
転自在に外嵌されると共に上記変速用外接歯車と噛合す
る出力内接歯車と、上記出力偏心軸に一体状に設けられ
た上記出力軸と、上記変速軸の回転速度を変化させる変
速手段と、を備え、さらに、同一平面上の上記第１・第
２・第３軸心と直交する方向から見て、第２軸心を挟ん
で第１軸心の反対側に第３軸心を設定したものである。
【０００８】さらに、回転筒体の内周面に設けられたロ
ーラ受動面に摺接回動する入力側ローラを、変速用外接
歯車の入力軸側端面に付設すると共に、出力内接歯車の
内周面に設けられたローラ受動面に摺接回動する出力側
ローラを、上記変速用外接歯車の出力軸側端面に付設し
た。
ーラ受動面に摺接回動する入力側ローラを、変速用外接
歯車の入力軸側端面に付設すると共に、出力内接歯車の
内周面に設けられたローラ受動面に摺接回動する出力側
ローラを、上記変速用外接歯車の出力軸側端面に付設し
た。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。
づき、本発明を詳説する。
【００１０】図１は、本発明に係る変速装置の実施の一
形態を示し、この変速装置は、同一の第１軸心Ｌ1 上に
回転自在に枢支された入力軸１及び出力軸２を備えた変
速装置であって、第１軸心Ｌ1 廻りに入力軸１と一体回
転する入力冠歯車３と、第１軸心Ｌ1 と所定角度θ1 で
交差する偏角軸心Ｐ廻りに回転自在として入力軸１に外
嵌された変速用偏心軸４と、変速用偏心軸４に回転自在
に外嵌されて偏角軸心Ｐ廻りに自転自在かつ第１軸心Ｌ
1 廻りに公転自在であると共に入力冠歯車３と噛合する
変速用冠歯車５と、入力軸１の出力軸２側の端部に回転
自在に外嵌されると共に第１軸心Ｌ1 と平行に偏心した
第２軸心Ｌ2 廻りに回転する出力偏心軸６と、出力偏心
軸６に回転自在に外嵌されて第２軸心Ｌ2 廻りに自転自
在かつ第１軸心Ｌ1 廻りに公転自在であると共に変速用
冠歯車５と噛合する出力冠歯車７と、出力偏心軸６に一
体状に設けられた上記出力軸２と、変速用偏心軸４を回
転させて変速用冠歯車５の公転速度を変化させる変速手
段Ｙと、を備えている。
形態を示し、この変速装置は、同一の第１軸心Ｌ1 上に
回転自在に枢支された入力軸１及び出力軸２を備えた変
速装置であって、第１軸心Ｌ1 廻りに入力軸１と一体回
転する入力冠歯車３と、第１軸心Ｌ1 と所定角度θ1 で
交差する偏角軸心Ｐ廻りに回転自在として入力軸１に外
嵌された変速用偏心軸４と、変速用偏心軸４に回転自在
に外嵌されて偏角軸心Ｐ廻りに自転自在かつ第１軸心Ｌ
1 廻りに公転自在であると共に入力冠歯車３と噛合する
変速用冠歯車５と、入力軸１の出力軸２側の端部に回転
自在に外嵌されると共に第１軸心Ｌ1 と平行に偏心した
第２軸心Ｌ2 廻りに回転する出力偏心軸６と、出力偏心
軸６に回転自在に外嵌されて第２軸心Ｌ2 廻りに自転自
在かつ第１軸心Ｌ1 廻りに公転自在であると共に変速用
冠歯車５と噛合する出力冠歯車７と、出力偏心軸６に一
体状に設けられた上記出力軸２と、変速用偏心軸４を回
転させて変速用冠歯車５の公転速度を変化させる変速手
段Ｙと、を備えている。
【００１１】具体的に説明すると、入力軸１と出力軸２
は、軸受等を介してケーシング等に、第１軸心Ｌ1 を中
心に回転自在に枢支されている。入力軸１の基端側は、
原動機９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。
は、軸受等を介してケーシング等に、第１軸心Ｌ1 を中
心に回転自在に枢支されている。入力軸１の基端側は、
原動機９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。
【００１２】入力冠歯車３は、入力軸１先端側に設けら
れた（先端側へ縮径する）テーパ部８にキー11等にて一
体回転可能に、かつ、その歯３ａ…を入力軸１側へ向け
るようにして配設されている。また、中空の変速用偏心
軸４は、偏角軸心Ｐを中心として入力冠歯車３よりも先
端側の入力軸１に軸受を介して設けられており、変速用
偏心軸４の先端側には偏角軸心Ｐと直交する端面12を有
する大径筒部13を備える。
れた（先端側へ縮径する）テーパ部８にキー11等にて一
体回転可能に、かつ、その歯３ａ…を入力軸１側へ向け
るようにして配設されている。また、中空の変速用偏心
軸４は、偏角軸心Ｐを中心として入力冠歯車３よりも先
端側の入力軸１に軸受を介して設けられており、変速用
偏心軸４の先端側には偏角軸心Ｐと直交する端面12を有
する大径筒部13を備える。
【００１３】変速用冠歯車５は、その歯５ａ…を出力軸
２側に向け、偏角軸心Ｐを中心として変速用偏心軸４に
軸受（ニードルベアリング及びスラストベアリング）を
介して取付けられている。このように、第１軸心Ｌ1 に
対して所定角度θ1 で交差した偏角軸心Ｐ上に変速用冠
歯車５を配設することによって、第１軸心Ｌ1 に対して
第２軸心Ｌ2 と反対側に位置する変速用冠歯車５の歯５
ａ…が、入力冠歯車３の歯３ａ…と噛合する。
２側に向け、偏角軸心Ｐを中心として変速用偏心軸４に
軸受（ニードルベアリング及びスラストベアリング）を
介して取付けられている。このように、第１軸心Ｌ1 に
対して所定角度θ1 で交差した偏角軸心Ｐ上に変速用冠
歯車５を配設することによって、第１軸心Ｌ1 に対して
第２軸心Ｌ2 と反対側に位置する変速用冠歯車５の歯５
ａ…が、入力冠歯車３の歯３ａ…と噛合する。
【００１４】ところで、図１〜図３に示すように、入力
冠歯車３の歯３ａ…に噛合する部分（内径側の部分）の
変速用冠歯車５の歯５ａ…の歯末の両面15，15には、切
欠部14，14が形成されている。即ち、入力冠歯車３の歯
３ａを変速用冠歯車５の歯５ａの歯元の面16に接触させ
るように構成している。そしてそれに加えて、入力冠歯
車３と変速用冠歯車５の歯数差を少なくすることによ
り、噛み込み速度を遅くし、歯３ａと歯５ａの衝撃（た
たき）を弱めて噛み込み音が小さくなるようにしてい
る。
冠歯車３の歯３ａ…に噛合する部分（内径側の部分）の
変速用冠歯車５の歯５ａ…の歯末の両面15，15には、切
欠部14，14が形成されている。即ち、入力冠歯車３の歯
３ａを変速用冠歯車５の歯５ａの歯元の面16に接触させ
るように構成している。そしてそれに加えて、入力冠歯
車３と変速用冠歯車５の歯数差を少なくすることによ
り、噛み込み速度を遅くし、歯３ａと歯５ａの衝撃（た
たき）を弱めて噛み込み音が小さくなるようにしてい
る。
【００１５】また、入力軸１のテーパ部８にはキー11等
にて一体回転可能に、かつ、第１軸心Ｌ1 を中心とする
中空の取付軸17が設けられている。この取付軸17は入力
冠歯車３と一体状とされている。なお、18はナット部材
である。そして、この取付軸17に軸受を介して円環状の
出力偏心軸６が、第１軸心Ｌ1 と平行に偏心した第２軸
心Ｌ2 を中心として取付けられている。即ち、出力偏心
軸６は第２軸心Ｌ2 廻りに自転自在かつ第１軸心Ｌ1 廻
りに公転自在とされている。
にて一体回転可能に、かつ、第１軸心Ｌ1 を中心とする
中空の取付軸17が設けられている。この取付軸17は入力
冠歯車３と一体状とされている。なお、18はナット部材
である。そして、この取付軸17に軸受を介して円環状の
出力偏心軸６が、第１軸心Ｌ1 と平行に偏心した第２軸
心Ｌ2 を中心として取付けられている。即ち、出力偏心
軸６は第２軸心Ｌ2 廻りに自転自在かつ第１軸心Ｌ1 廻
りに公転自在とされている。
【００１６】さらに、出力偏心軸６の外周縁には、軸受
（例えばクロスローラスラストベアリング）を介して円
環状の出力冠歯車７が設けられている。この出力冠歯車
７は、歯７ａ…の先端面が第２軸心Ｌ2 と直交する平面
Ｇ上にあり（ 180°の冠歯車）、かつ、その歯数が変速
用冠歯車５の歯数と近似したものである。そして、出力
冠歯車７に於て、第２軸心Ｌ2 に対して第１軸心Ｌ1 側
に位置する歯７ａ…が、変速用冠歯車５の歯５ａ…と噛
合している。つまり、出力冠歯車７の歯７ａ…を上記平
面Ｇ上に配設し、この平面Ｇにできるだけ近く歯５ａ…
がくるように変速用冠歯車５を配設することにより、変
速用冠歯車５と出力冠歯車７の噛み込みが良好なものと
なる（掛け外れが無くなる）。
（例えばクロスローラスラストベアリング）を介して円
環状の出力冠歯車７が設けられている。この出力冠歯車
７は、歯７ａ…の先端面が第２軸心Ｌ2 と直交する平面
Ｇ上にあり（ 180°の冠歯車）、かつ、その歯数が変速
用冠歯車５の歯数と近似したものである。そして、出力
冠歯車７に於て、第２軸心Ｌ2 に対して第１軸心Ｌ1 側
に位置する歯７ａ…が、変速用冠歯車５の歯５ａ…と噛
合している。つまり、出力冠歯車７の歯７ａ…を上記平
面Ｇ上に配設し、この平面Ｇにできるだけ近く歯５ａ…
がくるように変速用冠歯車５を配設することにより、変
速用冠歯車５と出力冠歯車７の噛み込みが良好なものと
なる（掛け外れが無くなる）。
【００１７】ところで、この出力冠歯車７の歯７ａの高
さ寸法Ｈ1 は、変速用冠歯車５の歯５ａの高さ寸法Ｈ2
よりも小さく（例えば 1/2の高さ寸法）設定されてい
る。つまり、出力冠歯車７の歯７ａの高さを低くするこ
とによって、変速用冠歯車５の歯５ａとの噛み込み量を
小さく（半分に）し、それによって第１軸心Ｌ1 に対す
る偏角軸心Ｐの交差角度θ1 ───上記平面Ｇに対する
変速用冠歯車５の歯５ａの角度θ2 ───を小さくして
いる。これについては後述する。
さ寸法Ｈ1 は、変速用冠歯車５の歯５ａの高さ寸法Ｈ2
よりも小さく（例えば 1/2の高さ寸法）設定されてい
る。つまり、出力冠歯車７の歯７ａの高さを低くするこ
とによって、変速用冠歯車５の歯５ａとの噛み込み量を
小さく（半分に）し、それによって第１軸心Ｌ1 に対す
る偏角軸心Ｐの交差角度θ1 ───上記平面Ｇに対する
変速用冠歯車５の歯５ａの角度θ2 ───を小さくして
いる。これについては後述する。
【００１８】なお、出力偏心軸６の先端面にはバランス
ウェイト10が付設されており、変速装置全体の動的バラ
ンスを良好にして回転時の振動を抑えるようにしてい
る。また、出力軸２は、その基端がバランスウェイト10
を介して出力偏心軸６に連結されると共に、入力軸１の
先端部を回転自在に枢支している。
ウェイト10が付設されており、変速装置全体の動的バラ
ンスを良好にして回転時の振動を抑えるようにしてい
る。また、出力軸２は、その基端がバランスウェイト10
を介して出力偏心軸６に連結されると共に、入力軸１の
先端部を回転自在に枢支している。
【００１９】変速手段Ｙは、変速用偏心軸４の大径筒部
13に付設された外鍔部材19と、入力軸１に滑りキー等で
軸方向にスライド可能に取付けられた外鍔部材20と、こ
れら一対の外鍔部材19，20にＳ極とＮ極の一対乃至複数
対が付設されたマグネット21…と、を備えている。な
お、22はバランスウェイトである。
13に付設された外鍔部材19と、入力軸１に滑りキー等で
軸方向にスライド可能に取付けられた外鍔部材20と、こ
れら一対の外鍔部材19，20にＳ極とＮ極の一対乃至複数
対が付設されたマグネット21…と、を備えている。な
お、22はバランスウェイトである。
【００２０】次に、この変速装置の動作について説明す
る。変速手段Ｙの一対の外鍔部材19，20が十分に離間し
た状態では、入力軸１が回転しても変速用偏心軸４は回
転しない（静止している）。従ってこのとき、入力軸１
と共に入力冠歯車３が回転することにより、変速用冠歯
車５は偏角軸心Ｐ廻りを自転して第１軸心Ｌ1 廻りには
公転せず、それによって出力冠歯車７は第２軸心Ｌ2 廻
りを自転するだけで第１軸心Ｌ1 廻りには公転しない。
即ち、出力冠歯車７は出力偏心軸６の周りを回っている
だけなので出力偏心軸６は静止状態にあり、よって出力
軸２は静止している。
る。変速手段Ｙの一対の外鍔部材19，20が十分に離間し
た状態では、入力軸１が回転しても変速用偏心軸４は回
転しない（静止している）。従ってこのとき、入力軸１
と共に入力冠歯車３が回転することにより、変速用冠歯
車５は偏角軸心Ｐ廻りを自転して第１軸心Ｌ1 廻りには
公転せず、それによって出力冠歯車７は第２軸心Ｌ2 廻
りを自転するだけで第１軸心Ｌ1 廻りには公転しない。
即ち、出力冠歯車７は出力偏心軸６の周りを回っている
だけなので出力偏心軸６は静止状態にあり、よって出力
軸２は静止している。
【００２１】そしてこの状態から、入力軸１と共に回転
する一方の外鍔部材20を他方の外鍔部材19の方へ徐々に
接近させていくと、変速用偏心軸４側の外鍔部材19が磁
力によって入力軸１と同じ方向に回転を開始し、それに
よって変速用偏心軸４が偏角軸心Ｐ廻りに自転しつつ第
１軸心Ｌ1 廻りに公転していく。すると、変速用冠歯車
５が偏角軸心Ｐ廻りに自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻りに公
転すると共に、出力冠歯車７が第２軸心Ｌ2 廻りに自転
しつつ第１軸心Ｌ1 廻りに公転し、それによって出力偏
心軸６が第２軸心Ｌ2 廻りに自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻
りの公転を開始し、よって出力軸２が（入力軸１と同じ
方向に）回転していく。
する一方の外鍔部材20を他方の外鍔部材19の方へ徐々に
接近させていくと、変速用偏心軸４側の外鍔部材19が磁
力によって入力軸１と同じ方向に回転を開始し、それに
よって変速用偏心軸４が偏角軸心Ｐ廻りに自転しつつ第
１軸心Ｌ1 廻りに公転していく。すると、変速用冠歯車
５が偏角軸心Ｐ廻りに自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻りに公
転すると共に、出力冠歯車７が第２軸心Ｌ2 廻りに自転
しつつ第１軸心Ｌ1 廻りに公転し、それによって出力偏
心軸６が第２軸心Ｌ2 廻りに自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻
りの公転を開始し、よって出力軸２が（入力軸１と同じ
方向に）回転していく。
【００２２】そして、両方の外鍔部材19，20を密着させ
て変速用偏心軸４が入力軸１と一体的に回転すれば、出
力軸２は入力軸１と同一回転速度となって変速動作が完
了する。また、逆に外鍔部材19，20を相互に離間させて
いくと、出力軸２の回転は遅くなっていく。なお、上述
したように、第１軸心Ｌ1 に対する偏角軸心Ｐの角度θ
1 を小さくすることにより、変速手段Ｙによる変速入力
（トルク）が小さくて済み、外鍔部材19，20を小型化す
ることができる。
て変速用偏心軸４が入力軸１と一体的に回転すれば、出
力軸２は入力軸１と同一回転速度となって変速動作が完
了する。また、逆に外鍔部材19，20を相互に離間させて
いくと、出力軸２の回転は遅くなっていく。なお、上述
したように、第１軸心Ｌ1 に対する偏角軸心Ｐの角度θ
1 を小さくすることにより、変速手段Ｙによる変速入力
（トルク）が小さくて済み、外鍔部材19，20を小型化す
ることができる。
【００２３】この変速装置によれば、変速手段Ｙにマグ
ネット21…を使用しているため、摩擦熱による損失が無
く、また、上述したように歯車同士の噛み合う音を小さ
くでき、かつ、噛み込み掛け外れを防止でき、広範囲な
変速域で高効率に変速動作を行うことができる。なお、
手動又は動力駆動により外鍔部材19の外周面に圧接・分
離可能な摩擦部材23等を有する制動機構を設け、変速用
偏心軸４の回転を制御するようにしても良い。
ネット21…を使用しているため、摩擦熱による損失が無
く、また、上述したように歯車同士の噛み合う音を小さ
くでき、かつ、噛み込み掛け外れを防止でき、広範囲な
変速域で高効率に変速動作を行うことができる。なお、
手動又は動力駆動により外鍔部材19の外周面に圧接・分
離可能な摩擦部材23等を有する制動機構を設け、変速用
偏心軸４の回転を制御するようにしても良い。
【００２４】次に、図４は、本発明の変速装置の他の実
施の形態を示し、この変速装置は、同一の第１軸心Ｌ1
上に回転自在に枢支された入力軸１及び出力軸２を備え
たものであって、中空の入力軸１に変速軸24が挿入さ
れ、入力軸１側に設けられた変速手段Ｙにて制動変速を
行うようにしている。
施の形態を示し、この変速装置は、同一の第１軸心Ｌ1
上に回転自在に枢支された入力軸１及び出力軸２を備え
たものであって、中空の入力軸１に変速軸24が挿入さ
れ、入力軸１側に設けられた変速手段Ｙにて制動変速を
行うようにしている。
【００２５】具体的に説明すると、入力軸１の外周面に
入力軸歯車25が設けられると共に、駆動源からの回転ト
ルクを伝達する歯車26が入力軸歯車25に噛合している。
また、入力軸１の孔部27に変速軸24が回転自在に挿入さ
れ、その変速軸24の端部24ａが外部突出状とされてい
る。そして、入力軸１の基端部と変速軸24の端部24ａ
に、マグネット21…が付設（埋設）された外鍔部材19，
20が夫々設けられている。変速軸24側の外鍔部材20は滑
りキー等で軸方向にスライド可能に取付けられている。
また、マグネット21…は、一対の外鍔部材19，20にＳ極
とＮ極の一対乃至複数対が設けられている。
入力軸歯車25が設けられると共に、駆動源からの回転ト
ルクを伝達する歯車26が入力軸歯車25に噛合している。
また、入力軸１の孔部27に変速軸24が回転自在に挿入さ
れ、その変速軸24の端部24ａが外部突出状とされてい
る。そして、入力軸１の基端部と変速軸24の端部24ａ
に、マグネット21…が付設（埋設）された外鍔部材19，
20が夫々設けられている。変速軸24側の外鍔部材20は滑
りキー等で軸方向にスライド可能に取付けられている。
また、マグネット21…は、一対の外鍔部材19，20にＳ極
とＮ極の一対乃至複数対が設けられている。
【００２６】しかして、変速軸24の出力軸２側の端部に
は、第１軸心Ｌ1 と平行に偏心した第２軸心Ｌ2 廻りに
回転（自転）する変速用偏心軸28が一体状に連設される
と共に、変速用偏心軸28の出力軸２側の端部には、第１
軸心Ｌ1 廻りに回転する取付軸29が一体状に連設されて
いる。そして、第１軸心Ｌ1 ・第２軸心Ｌ2 と平行な第
３軸心Ｌ3 廻りに回転（自転）する出力偏心軸30が取付
軸29に回転自在に外嵌されると共に、出力偏心軸30に一
体状に中実の出力軸２が連結されている。このとき、同
一平面上の第１・第２・第３軸心Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 と直
交する方向から見て、第２軸心Ｌ2 を挟んで第１軸心Ｌ
1 の反対側に第３軸心Ｌ3 を設定している。なお、39は
バランスウェイトである。
は、第１軸心Ｌ1 と平行に偏心した第２軸心Ｌ2 廻りに
回転（自転）する変速用偏心軸28が一体状に連設される
と共に、変速用偏心軸28の出力軸２側の端部には、第１
軸心Ｌ1 廻りに回転する取付軸29が一体状に連設されて
いる。そして、第１軸心Ｌ1 ・第２軸心Ｌ2 と平行な第
３軸心Ｌ3 廻りに回転（自転）する出力偏心軸30が取付
軸29に回転自在に外嵌されると共に、出力偏心軸30に一
体状に中実の出力軸２が連結されている。このとき、同
一平面上の第１・第２・第３軸心Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 と直
交する方向から見て、第２軸心Ｌ2 を挟んで第１軸心Ｌ
1 の反対側に第３軸心Ｌ3 を設定している。なお、39は
バランスウェイトである。
【００２７】また、入力軸１の出力軸２側の端部には、
第１軸心Ｌ1 廻りに回転する回転筒体31が一体状に連設
されており、この回転筒体31の外周壁31ａの内周面に入
力内接歯車32が設けられている。そして、この入力内接
歯車32に噛合する変速用外接歯車33が、変速用偏心軸28
に回転自在に外嵌されている。さらに、この変速用外接
歯車33に噛合する円筒状の出力内接歯車34が、上記出力
偏心軸30に回転自在に外嵌されている。
第１軸心Ｌ1 廻りに回転する回転筒体31が一体状に連設
されており、この回転筒体31の外周壁31ａの内周面に入
力内接歯車32が設けられている。そして、この入力内接
歯車32に噛合する変速用外接歯車33が、変速用偏心軸28
に回転自在に外嵌されている。さらに、この変速用外接
歯車33に噛合する円筒状の出力内接歯車34が、上記出力
偏心軸30に回転自在に外嵌されている。
【００２８】ところで、回転筒体31の内周面にはローラ
受動面35が設けられており、このローラ受動面35に摺接
回動する入力側ローラ36…が、変速用外接歯車33の入力
軸１側端面に付設されている。また、出力内接歯車34の
内周面にはローラ受動面37が設けられており、このロー
ラ受動面37に摺接回動する出力側ローラ38…が、変速用
外接歯車33の出力軸２側端面に付設されている。本実施
の形態では、変速用外接歯車33の両端面に周方向に複数
個のローラ36…，38…を設けた場合を例示したが、変速
用外接歯車33の軸部に、軸受を介してリング状の入力側
ローラ・出力側ローラを取付けたものとするも良い。
受動面35が設けられており、このローラ受動面35に摺接
回動する入力側ローラ36…が、変速用外接歯車33の入力
軸１側端面に付設されている。また、出力内接歯車34の
内周面にはローラ受動面37が設けられており、このロー
ラ受動面37に摺接回動する出力側ローラ38…が、変速用
外接歯車33の出力軸２側端面に付設されている。本実施
の形態では、変速用外接歯車33の両端面に周方向に複数
個のローラ36…，38…を設けた場合を例示したが、変速
用外接歯車33の軸部に、軸受を介してリング状の入力側
ローラ・出力側ローラを取付けたものとするも良い。
【００２９】次に、この変速装置の動作について説明す
る。変速手段Ｙの一対の外鍔部材19，20が十分に離間し
た状態では、入力軸１が回転しても変速軸24は回転しな
い（静止している）。従ってこのとき、回転する入力内
接歯車32と噛合する変速用外接歯車33は、第２軸心Ｌ2
廻りを自転するだけで第１軸心Ｌ1 廻りの公転はせず、
出力内接歯車34は第３軸心Ｌ3 廻りを自転するだけで第
１軸心Ｌ1 廻りの公転はしない。即ち、出力内接歯車34
は出力偏心軸30の周りを回っているだけなので出力偏心
軸30は静止状態にあり、よって出力軸２は静止してい
る。
る。変速手段Ｙの一対の外鍔部材19，20が十分に離間し
た状態では、入力軸１が回転しても変速軸24は回転しな
い（静止している）。従ってこのとき、回転する入力内
接歯車32と噛合する変速用外接歯車33は、第２軸心Ｌ2
廻りを自転するだけで第１軸心Ｌ1 廻りの公転はせず、
出力内接歯車34は第３軸心Ｌ3 廻りを自転するだけで第
１軸心Ｌ1 廻りの公転はしない。即ち、出力内接歯車34
は出力偏心軸30の周りを回っているだけなので出力偏心
軸30は静止状態にあり、よって出力軸２は静止してい
る。
【００３０】そしてこの状態から、変速軸24側の外鍔部
材20を、回転する入力軸１側の外鍔部材19の方へ徐々に
移動させていくと、変速軸24側の外鍔部材20が磁力によ
って入力軸１と同じ方向に回転を開始し、それによって
変速用偏心軸28が第２軸心Ｌ 2 廻りに自転しつつ第１軸
心Ｌ1 廻りに公転していく。すると、変速用外接歯車33
が第２軸心Ｌ2 廻りに自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻りの公
転を開始すると共に、出力内接歯車34が第３軸心Ｌ3 廻
りを自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻りの公転を開始する。そ
れによって、出力偏心軸30が第３軸心Ｌ3 廻りを自転し
つつ第１軸心Ｌ 1 廻りの公転を開始し、よって出力軸２
が入力軸１と同じ方向に回転する。そして、両方の外鍔
部材19，20を密着させて変速軸24が入力軸１と一体的に
回転すれば、出力軸２は入力軸１と同一回転速度となっ
て変速動作が完了する。また逆に、両方の外鍔部材19，
20を離間させていくと、出力軸２の回転は遅くなってい
く。
材20を、回転する入力軸１側の外鍔部材19の方へ徐々に
移動させていくと、変速軸24側の外鍔部材20が磁力によ
って入力軸１と同じ方向に回転を開始し、それによって
変速用偏心軸28が第２軸心Ｌ 2 廻りに自転しつつ第１軸
心Ｌ1 廻りに公転していく。すると、変速用外接歯車33
が第２軸心Ｌ2 廻りに自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻りの公
転を開始すると共に、出力内接歯車34が第３軸心Ｌ3 廻
りを自転しつつ第１軸心Ｌ1 廻りの公転を開始する。そ
れによって、出力偏心軸30が第３軸心Ｌ3 廻りを自転し
つつ第１軸心Ｌ 1 廻りの公転を開始し、よって出力軸２
が入力軸１と同じ方向に回転する。そして、両方の外鍔
部材19，20を密着させて変速軸24が入力軸１と一体的に
回転すれば、出力軸２は入力軸１と同一回転速度となっ
て変速動作が完了する。また逆に、両方の外鍔部材19，
20を離間させていくと、出力軸２の回転は遅くなってい
く。
【００３１】この変速装置によれば、入力側ローラ36…
が入力内接歯車32側のローラ受動面35上を回動し、か
つ、出力側ローラ38…が出力内接歯車34側のローラ受動
面37上を回動するので、変速用外接歯車33に対する入力
内接歯車32・出力内接歯車34の噛み合いがスムースに安
定し、さらに、変速用外接歯車33に対する入力内接歯車
32・出力内接歯車34の歯数差を少なく設定することによ
り、噛み込み掛け外れが防止され、かつ、噛み込み音が
小さくなる。なお、手動又は動力駆動により外鍔部材20
の外周面に圧接・分離可能な摩擦部材23等を備えた制動
機構を設け、変速軸24の回転を制御するようにしても良
い。
が入力内接歯車32側のローラ受動面35上を回動し、か
つ、出力側ローラ38…が出力内接歯車34側のローラ受動
面37上を回動するので、変速用外接歯車33に対する入力
内接歯車32・出力内接歯車34の噛み合いがスムースに安
定し、さらに、変速用外接歯車33に対する入力内接歯車
32・出力内接歯車34の歯数差を少なく設定することによ
り、噛み込み掛け外れが防止され、かつ、噛み込み音が
小さくなる。なお、手動又は動力駆動により外鍔部材20
の外周面に圧接・分離可能な摩擦部材23等を備えた制動
機構を設け、変速軸24の回転を制御するようにしても良
い。
【００３２】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、例えば、変速手段Ｙを、歯車ポンプ及び歯車ポン
プ内を流れる油の流量を制御する流量制御機構等にて構
成して、流量制御によって変速用偏心軸の回転を制御す
るようにしても良い。あるいは、入力軸側に入力側イン
ペラを設け、変速用偏心軸側に受力側インペラを設けた
トルクコンバータ式の変速手段Ｙとし、入力側インペラ
と受力側インペラとを相対的に接近・離間させて変速用
偏心軸の回転を制御するようにしても良い。また、図４
で説明した変速装置に於て、第１軸心Ｌ1 に対する第３
軸心Ｌ3 の偏心量は自由に設定することができる。
れず、例えば、変速手段Ｙを、歯車ポンプ及び歯車ポン
プ内を流れる油の流量を制御する流量制御機構等にて構
成して、流量制御によって変速用偏心軸の回転を制御す
るようにしても良い。あるいは、入力軸側に入力側イン
ペラを設け、変速用偏心軸側に受力側インペラを設けた
トルクコンバータ式の変速手段Ｙとし、入力側インペラ
と受力側インペラとを相対的に接近・離間させて変速用
偏心軸の回転を制御するようにしても良い。また、図４
で説明した変速装置に於て、第１軸心Ｌ1 に対する第３
軸心Ｌ3 の偏心量は自由に設定することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。
に記載する効果を奏する。
【００３４】（請求項１によれば）変速手段Ｙにて変速
用偏心軸４及び変速用冠歯車５の公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、低速域においても十分なトル
クを出力できて効率が良い。また、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。また、歯車同士の噛み合いが良好
であり、掛け外れを生じない。
用偏心軸４及び変速用冠歯車５の公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、低速域においても十分なトル
クを出力できて効率が良い。また、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。また、歯車同士の噛み合いが良好
であり、掛け外れを生じない。
【００３５】（請求項２によれば）出力冠歯車７の歯７
ａの高さ寸法Ｈ1 を変速用冠歯車５の歯５ａの高さ寸法
Ｈ2 よりも小さく設定することにより、第１軸心Ｌ1 に
対する偏角軸心Ｐの交差角度θ1 を小さくでき、それに
よって変速入力（トルク）が小さくて済むため、変速手
段Ｙを小型化できる。また、入力冠歯車３に噛合する部
分の上記変速用冠歯車５の歯末の面に切欠部14，14を形
成することにより、入力冠歯車３の歯３ａ…と変速用冠
歯車５の歯５ａ…とが噛み合う衝撃（たたき）が弱ま
り、噛み込み音を小さくすることができる。
ａの高さ寸法Ｈ1 を変速用冠歯車５の歯５ａの高さ寸法
Ｈ2 よりも小さく設定することにより、第１軸心Ｌ1 に
対する偏角軸心Ｐの交差角度θ1 を小さくでき、それに
よって変速入力（トルク）が小さくて済むため、変速手
段Ｙを小型化できる。また、入力冠歯車３に噛合する部
分の上記変速用冠歯車５の歯末の面に切欠部14，14を形
成することにより、入力冠歯車３の歯３ａ…と変速用冠
歯車５の歯５ａ…とが噛み合う衝撃（たたき）が弱ま
り、噛み込み音を小さくすることができる。
【００３６】（請求項３によれば）変速手段Ｙにて変速
用偏心軸28及び変速用外接歯車33の公転速度を変化させ
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、低速域においても十分なト
ルクを出力できて効率が良い。また、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。また、歯車同士の噛み合いが良
好であり、掛け外れを生じない。
用偏心軸28及び変速用外接歯車33の公転速度を変化させ
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、低速域においても十分なト
ルクを出力できて効率が良い。また、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。また、歯車同士の噛み合いが良
好であり、掛け外れを生じない。
【００３７】（請求項４によれば）変速用外接歯車33に
対する入力内接歯車32・出力内接歯車34の噛み合いがス
ムースかつ安定し、噛み込み音が小さくなる。
対する入力内接歯車32・出力内接歯車34の噛み合いがス
ムースかつ安定し、噛み込み音が小さくなる。
【図１】本発明の変速装置の実施の一形態を示す断面正
面図である。
面図である。
【図２】変速用冠歯車を示す要部断面図である。
【図３】変速用冠歯車の歯を示す要部断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す断面正面図であ
る。
る。
１ 入力軸 ２ 出力軸 ３ 入力冠歯車 ４ 変速用偏心軸 ５ 変速用冠歯車 ５ａ 歯 ６ 出力偏心軸 ７ 出力冠歯車 ７ａ 歯 14 切欠部 24 変速軸 28 変速用偏心軸 29 取付軸 30 出力偏心軸 31 回転筒体 32 入力内接歯車 33 変速用外接歯車 34 出力内接歯車 35 ローラ受動面 36 入力側ローラ 37 ローラ受動面 38 出力側ローラ Ｈ1 高さ寸法 Ｈ2 高さ寸法 Ｌ1 第１軸心 Ｌ2 第２軸心 Ｌ3 第３軸心 Ｐ 偏角軸心 Ｙ 変速手段 θ1 角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 3/72 F16H 1/32
Claims (4)
- 【請求項１】 同一の第１軸心Ｌ1 上に回転自在に枢支
された入力軸１及び出力軸２を備えた変速装置に於て、
上記第１軸心Ｌ1 廻りに上記入力軸１と一体回転する入
力冠歯車３と、上記第１軸心Ｌ1 と所定角度θ1 で交差
する偏角軸心Ｐ廻りに回転自在として上記入力軸１に外
嵌された変速用偏心軸４と、該変速用偏心軸４に回転自
在に外嵌されて上記偏角軸心Ｐ廻りに自転自在かつ上記
第１軸心Ｌ1 廻りに公転自在であると共に上記入力冠歯
車３と噛合する変速用冠歯車５と、上記入力軸１の出力
軸２側の端部に回転自在に外嵌されると共に第１軸心Ｌ
1と平行に偏心した第２軸心Ｌ2 廻りに回転する出力偏
心軸６と、該出力偏心軸６に回転自在に外嵌されて上記
第２軸心Ｌ2 廻りに自転自在かつ上記第１軸心Ｌ1廻り
に公転自在であると共に上記変速用冠歯車５と噛合する
出力冠歯車７と、上記出力偏心軸６に一体状に設けられ
た上記出力軸２と、上記変速用偏心軸４を回転させて上
記変速用冠歯車５の公転速度を変化させる変速手段Ｙ
と、を備えたことを特徴とする変速装置。 - 【請求項２】 出力冠歯車７の歯７ａの高さ寸法Ｈ1 を
変速用冠歯車５の歯５ａの高さ寸法Ｈ2 よりも小さく設
定すると共に、入力冠歯車３に噛合する部分の上記変速
用冠歯車５の歯末の面に切欠部14，14を形成した請求項
１記載の変速装置。 - 【請求項３】 同一の第１軸心Ｌ1 上に回転自在に枢支
された入力軸１及び出力軸２を備えた変速装置に於て、
上記入力軸１の出力軸２側の端部に設けられた回転筒体
31と、該回転筒体31の内周面に設けられた入力内接歯車
32と、上記入力軸１の出力軸２側の端部に回転自在に枢
支されると共に上記第１軸心Ｌ1 と平行に偏心した第２
軸心Ｌ2 廻りに回転する変速用偏心軸28と、上記入力軸
１に回転自在に挿入されると共に上記変速用偏心軸28の
入力軸１側の端部に一体状に設けられた変速軸24と、上
記変速用偏心軸28に回転自在に外嵌されると共に上記入
力内接歯車32と噛合する変速用外接歯車33と、上記変速
用偏心軸28の出力軸２側の端部に一体状にかつ上記第１
軸心Ｌ1 上に設けられた取付軸29と、該取付軸29に回転
自在に外嵌されると共に上記第１軸心Ｌ1 ・第２軸心Ｌ
2 と平行な第３軸心Ｌ3 廻りに回転する出力偏心軸30
と、該出力偏心軸30に回転自在に外嵌されると共に上記
変速用外接歯車33と噛合する出力内接歯車34と、上記出
力偏心軸30に一体状に設けられた上記出力軸２と、上記
変速軸24の回転速度を変化させる変速手段Ｙと、を備
え、さらに、同一平面上の上記第１・第２・第３軸心Ｌ
1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 と直交する方向から見て、第２軸心Ｌ2
を挟んで第１軸心Ｌ1 の反対側に第３軸心Ｌ3 を設定し
たことを特徴とする変速装置。 - 【請求項４】 回転筒体31の内周面に設けられたローラ
受動面35に摺接回動する入力側ローラ36を、変速用外接
歯車33の入力軸１側端面に付設すると共に、出力内接歯
車34の内周面に設けられたローラ受動面37に摺接回動す
る出力側ローラ38を、上記変速用外接歯車33の出力軸２
側端面に付設した請求項３記載の変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17011899A JP3241693B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17011899A JP3241693B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 変速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356251A JP2000356251A (ja) | 2000-12-26 |
| JP3241693B2 true JP3241693B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=15898985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17011899A Expired - Fee Related JP3241693B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241693B2 (ja) |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP17011899A patent/JP3241693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000356251A (ja) | 2000-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |