JP6627473B2 - 変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速装置に関する。

例えば、パーソナルモビリティーや電気自転車では、小型のモータを用いて高い回転トルクを出力させるために、比較的大きな減速比を有する変速装置（ギヤユニット）が使用されている。減速比を大きく設定することが可能となる変速装置として、例えば、少歯数差減速機や、特許文献１に開示されている波動減速機が知られている。

特開昭６０−１４３２４４号公報

従来の変速装置の場合、変速比（減速比や増速比）を所望の値に設定することは可能であるが、その設定の幅（選択幅）が狭いという課題がある。または、変速比を大きく変更するためには、大きな設計変更が必要になるという課題がある。

そこで、本発明は、様々な変速比に設定することが可能であり、しかも、変速比の変更が容易となる変速装置を提供することを目的とする。

本発明の変速装置は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向一方側に設けられている複数の第一転動体と、前記複数の第一転動体を保持する環状の第一保持器と、前記環状空間の軸方向他方側に設けられている複数の第二転動体と、前記複数の第二転動体を保持する環状の第二保持器と、を備え、前記第一保持器は、前記環状空間の中心線回りの回転が不能とされた固定部材であり、前記内輪又は前記外輪が、回転トルクが入力される入力部材であり、前記第二保持器が、前記入力を減速させた回転を出力する出力部材であり、前記第一転動体並びに当該第一転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第一回転部の諸元と、前記第二転動体並びに当該第二転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第二回転部の諸元と、が異なっている。

この変速装置によれば、第一回転部と第二回転部との諸元が異なっていることで、入力部材（内輪又は外輪）を前記中心線回りに回転させることで第二転動体が遊星運動し、この入力部材から入力された回転を減速して出力部材（第二保持器）へ出力することができる。さらに、第一回転部と第二回転部とをそれぞれ異なる所定の諸元とすることにより、第二保持器の回転速度が代わり、様々な減速比（変速比）に設定することが可能となる。しかも、例えば外輪の外径を変更しないで（つまり、変速装置の大きさを変えなくても）諸元を少し変更することで、変速比の変更が可能となり、変速比の変更が容易である。

また、本発明の変速装置は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向一方側に設けられている複数の第一転動体と、前記複数の第一転動体を保持する環状の第一保持器と、前記環状空間の軸方向他方側に設けられている複数の第二転動体と、前記複数の第二転動体を保持する環状の第二保持器と、を備え、前記第一保持器は、前記環状空間の中心線回りの回転が不能とされた固定部材であり、前記第二保持器が、回転トルクが付与される入力部材であり、前記内輪又は前記外輪が、前記入力を増速させた回転を出力する出力部材であり、前記第一転動体並びに当該第一転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第一回転部の諸元と、前記第二転動体並びに当該第二転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第二回転部の諸元と、が異なっている。

この変速装置によれば、第一回転部と第二回転部との諸元が異なっていることで、入力部材（第二保持器）を前記中心線回りに回転させることで第二転動体が遊星運動し、この入力部材から入力された回転を増速して出力部材（内輪又は外輪）へ出力することができる。さらに、第一回転部と第二回転部とをそれぞれ異なる所定の諸元とすることにより、第二保持器の回転速度が代わり、様々な増速比（変速比）に設定することが可能となる。しかも、例えば外輪の外径を変更しないで（つまり、変速装置の大きさを変えなくても）諸元を少し変更することで、変速比の変更が可能となり、変速比の変更が容易である。

また、前記第一転動体及び前記第二転動体は、円すいころであり、前記内輪又は前記外輪は、軸方向に分割され前記軌道をそれぞれ有する第一分割輪及び第二分割輪を備え、
前記第一分割輪と前記第二分割輪とは、締結部材によって軸方向の予圧が付与された状態で締結されているのが好ましい。
この構成の場合、転動体は円すいころであり、第一分割輪と第二分割輪とを軸方向の予圧を付与した状態とすることで、剛性の高い構成が得られる。

そして、前記締結部材は、前記第一分割輪と前記第二分割輪とに跨って設けられている軸部材又は筒部材を有しているのが好ましい。
これにより、第一分割輪と第二分割輪とを軸方向の予圧付与した状態で一体化させる構成が簡単となる。

また、前記変速装置が回転すると、回転トルクを出力部材側へ伝えるために、保持器に保持されている円すいころは自転するが、その際、保持器の一部と接触する。そこで、前記第一転動体及び前記第二転動体は、円すいころであり、前記円すいころには、ころ中心線を中心とする貫通孔が形成されていて、前記第一保持器及び前記第二保持器それぞれは、前記円すいころの軸方向両側に設けられている一対の環状部と、前記一対の環状部を連結していると共に前記貫通孔を貫通している軸部と、を有し、前記貫通孔と前記軸部との間にニードルローラが介在しているのが好ましい。
これにより、円すいころは、ニードルローラにより保持器の軸部に支持された構成となり、スムーズに自転して回転損失を低減することが可能となる。

本発明の変速装置によれば、様々な変速比に設定することが可能であり、しかも、変速比の変更が容易となる。

変速装置の実施の一形態を示す断面図である。 保持器及び円すいころを径方向外側から見た場合の説明図である。 他の形態を有する変速装置の断面図である。 他の形態を有する変速装置の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第一の形態〕
図１は、変速装置の実施の一形態を示す断面図である。この変速装置１０は、モータ５の回転を変速して出力回転部材６に出力させるための装置である。変速装置１０は、内輪１１と、外輪１２と、複数の第一円すいころ（第一転動体）１３と、これら第一円すいころ１３を保持する環状の第一保持器１４と、複数の第二円すいころ（第二転動体）１５と、これら第二円すいころ１５を保持する環状の第二保持器１６とを備えている。

内輪１１は、軸方向に分割されている第一分割輪２１及び第二分割輪２２を備えている。これら分割輪２１，２２は、軸方向の貫通孔１８ａ，１８ｂが形成されており、円筒状の部材である。これら貫通孔１８ａ，１８ｂを軸部材１７が貫通しており、この軸部材１７によって分割輪２１，２２は締結され一体となっている。内輪１１は、二つの分割輪２１，２２に分割されているが、これらは同期して回転する構成となっている。軸部材１７については後に説明する。

第一分割輪２１は、外周側に第一円すいころ１３が転動する第一内軌道３１が形成されており、その軸方向一方側に鍔部３２が設けられている。第一内軌道３１はテーパ形状を有している。鍔部３２は、第一内軌道３１よりも径方向外側に向かって突出している環状の部分であり、第一円すいころ１３の大端面１３ａが接触する。
第二分割輪２２は、外周側に第二円すいころ１５が転動する第二内軌道３３が形成されており、その軸方向他方側に鍔部３４が設けられている。第二内軌道３３は、テーパ形状を有している。鍔部３４は、第二内軌道３３よりも径方向外側に向かって突出している環状の部分であり、第二円すいころ１５の大端面１５ａが接触する。

外輪１２は、単一の円筒状の部材である。外輪１２には、モータ５が有するロータと一体回転する入力回転部材７が取り付けられている。外輪１２の軸方向一方の内周側には、第一内軌道３１と対向する第一外軌道３６が形成されている。第一外軌道３６は、第一円すいころ１３が転動する面であり、テーパ形状を有している。外輪１２の軸方向他方の内周側には、第二内軌道３３と対向する第二外軌道３７が形成されている。第二外軌道３７は、第二円すいころ１５が転動する面であり、テーパ形状を有している。

内輪１１と外輪１２とは同心状に設けられており、これらの間に環状空間Ｋが形成されている。内輪１１の中心線及び外輪１２の中心線は、環状空間Ｋの中心線Ｃ０と一致し、この中心線Ｃ０は変速装置１０の中心線となる。環状空間Ｋの軸方向一方側に周方向に沿って複数の第一円すいころ１３が設けられており、環状空間Ｋの軸方向他方側に周方向に沿って複数の第二円すいころ１５が設けられている。

第一保持器１４は、第一円すいころ１３の軸方向両側に設けられている一対の環状部４１，４２と、これら一対の環状部４１，４２を連結している軸部４３とを有している。軸部４３が第一円すいころ１３を貫通していることで、この第一円すいころ１３は自転可能として保持器１４に保持された状態にある。
第二保持器１６は、第二円すいころ１５の軸方向両側に設けられている一対の環状部４４，４５と、これら一対の環状部４４，４５を連結している軸部４６とを有している。軸部４６が第二円すいころ１５を貫通していることで、この第二円すいころ１５は自転可能として保持器１６に保持された状態にある。

第一保持器１４は、環状部４１において、変速装置１０のハウジングの一部４８に固定されている。このため、第一保持器１４は、前記中心線Ｃ１回りの回転が不能とされた固定部材となる。第一保持器１４を固定する部材は、前記ハウジングの一部４８以外であってもよく、変速装置１０と共に設置されている構造物の一部であってもよい。これにより、モータ５により外輪１２が回転し、各第一円すいころ１３は、この第一円すいころ１３の中心線Ｃ１回りに自転するが、固定部材である第一保持器１４によって保持されていることで、第一円すいころ１３は公転しない。そして、第一保持器１４は、前記自転により内輪１１を回転駆動させる動力（トルク）伝達持部材として機能する。

これに対して、第二保持器１６は、内輪１１及び外輪１２の回転にともなって、前記中心線Ｃ２回りに回転（公転）可能である。第二保持器１６は、環状部４５側において、出力回転部材６と連絡されている。後にも説明するが、第二保持器１６が、この変速装置１０における出力部材となり、モータ５側からの入力を減速させた回転を出力する。第二保持器１６は動力（トルク）伝達部材として機能する。

第一分割輪２１、第一円すいころ１３及び外輪１２の軸方向一方側の部分により、第一回転部５１が構成されている。第二分割輪２２、第二円すいころ１５及び外輪１２の軸方向他方側の部分により、第二回転部５２が構成されている。そして、後にも説明するが、第一回転部５１の諸元と第二回転部５２の諸元とは異なっている。前記諸元には、円すいころ１３，１５の直径やテーパ角度等の形、外軌道３６，３７のテーパ角度や直径等の形、及び、内軌道３１，３３のテーパ角度や直径等の形の少なくとも一つが含まれる。なお、具体例については後に説明する。

軸部材１７は、軸方向に長い軸本体２５と、軸本体２５の軸方向一方側に設けられ貫通孔１８ａよりも直径の大きい第一膨出部２６と、軸本体２５の軸方向他方側に設けられ貫通孔１８ｂよりも直径の大きい第二膨出部２７とを有している。本実施形態では、第一膨出部２６と一体である軸本体２５が貫通孔１８ａ，１８ｂを貫通した状態で、この軸本体２５の端部がカシメ加工（塑性加工）されることにより、第二膨出部２７が形成されている。このカシメ加工の際に、第一回転部５１及び第二回転部５２に軸方向の予圧が付与され、与圧が付与された状態が軸部材１７によって維持されている。第一分割輪２１の軸方向他方側の面２１ａと第二分割輪２２の軸方向一方側の面２２ａとが対向している。以上より、この変速装置１０は、背面合わせの複列円すいころ軸受の如く構成されている。

第一回転部５１（第二回転部５２）における、保持器１４（１６）及び円すいころ１３（１５）について説明する。図２は、軸方向一方側の第一回転部５１における保持器１４及び円すいころ１３を径方向外側から見た場合の説明図である。前記のとおり、保持器１４は、一対の環状部４１，４２と、これら一対の環状部４１，４２を連結している軸部４３とを有している。円すいころ１３には、ころ中心線Ｃ１を中心とする貫通孔１３ｂが形成されている。この貫通孔１３ｂを軸部４３は貫通している。貫通孔１３ｂ及び軸部４３は共に断面円形であり、両者の間に隙間が設けられており、この隙間に複数のニードルローラ５５が設けられている。円すいころ１３が回転すると、ニードルローラ５５は軸部４３の周囲を回転（転動）する。なお、軸方向他方側の第二回転部５２における保持器１６及び円すいころ１５の周辺構成は、第一回転部５１における保持器１４及び円すいころ１３の構成と同様であり、ここでは説明を省略する。

以上より、図１に示す変速装置１０では、軸方向一方側の第一回転部５１には、複数の第一円すいころ１３、並びに、これら第一円すいころ１３が転動する内輪１１及び外輪１２の軌道３１，３６が含まれる。軸方向他方側の第二回転部５２には、複数の第二円すいころ１５、並びに、これら第二円すいころ１５が転動する内輪１１及び外輪１２の軌道３３，３７が含まれる。第一保持器１４は、ハウジングの一部４８に固定されている固定部材であり、中心線Ｃ０回りの回転（公転）が不能とされている。このため、第一円すいころ１３は中心線Ｃ１回りに回転可能（自転可能）であるが、中心線Ｃ０回りの回転（公転）が不能となる。外輪１２が、モータ５から、中心線Ｃ０回りの回転トルクが入力される入力部材となり、第二保持器１６が、前記入力を減速させた回転を出力する出力部材となる。なお、内輪１１は自由に回転できる構成となっている。
そして、第一回転部５１の諸元と、第二回転部５２の諸元とが異なっている。本実施形態では、第一外軌道３６のテーパ角度と第二外軌道３７のテーパ角度とが相違している。第一円すいころ１３と第二円すいころ１５とを同じ諸元としていることから、第一内軌道３１のテーパ角度と第二内軌道３３のテーパ角度とについても相違する。

以上の構成を備えている変速装置１０の動作について説明する。
モータ５が回転することで入力回転部材７が回転し、これにより外輪１２が中心線Ｃ０回りに回転する。すると、各第一円すいころ１３は、外輪１２との間の摩擦力により中心線Ｃ１回りに回転（自転）するが、固定部材である第一保持器１４と共に中心線Ｃ０回りに回転（公転）はしない。各第一円すいころ１３の中心線Ｃ１回りの回転（自転）により、第一分割輪２１（内輪１１）との間の摩擦力によって第一分割輪２１は中心線Ｃ０回りに回転する。第一分割輪２１と第二分割輪２２とは一体回転可能として連結されていることから、第二分割輪２２も同期して回転し、これにより内輪１１が全体として回転する。

内輪１１が回転することで、各第二円すいころ１５は、相互間の摩擦力により中心線Ｃ０回りに回転（公転）し、第二内軌道３３を転動する。この際、第二円すいころ１５は、中心線Ｃ２回りに自転しながら、中心線Ｃ０回りに回転（公転）する。前記のとおり、第一回転部５１と第二回転部５２との諸元が異なっていることから、第二円すいころ１５は、第一円すいころ１５の自転と異なる周期で自転すると共に、第二内軌道３３及び第二外軌道３７に沿って中心線Ｃ０回りに回転（公転）する。第二円すいころ１５が中心線Ｃ０回りに回転（公転）すると、この回転速度（公転速度）で第二保持器１６は中心線Ｃ０回りに回転（公転）する。第二保持器１６には、出力回転部材６が取り付けられていることから、出力回転部材６を回転させることができる。出力回転部材６（第二保持器１６）の回転速度は、入力回転部材７（外輪１２）の回転速度よりも減速されている。

図１に示す変速装置１０によれば、第一回転部５１と第二回転部５２との諸元が異なっていることで、入力部材となる外輪１２を中心線Ｃ０回りに回転させることで第二円すいころ１５が遊星運動し、外輪１２から入力された回転を減速して出力部材となる第二保持器１６へ出力することができる。さらに、第一回転部５１と第二回転部５２とをそれぞれ異なる所定の諸元とすることにより、第二保持器１６の回転速度が代わり、様々な減速比に設定することが可能となる。しかも、外輪１２の外径を変更しないで、つまり、変速装置１０の大きさを変えなくても、諸元を少し変更することで、減速比の変更が可能となり、減速比の変更が容易である。なお、第一回転部５１と第二回転部５２との諸元がすべて同じである場合、第二保持器１６は、第一保持器１４と同じく、回転しない構成となり、回転が出力されない。

具体例を説明する。例えば、減速比は、外輪１２の外軌道３６，３７のテーパ角度と、円すいころ１３，１５のテーパ角度との内の一方又は双方で設定することができる。第一回転部５１における外軌道３６のテーパ角度を１４°とし第一円すいころ１３のテーパ角度を６°とし、第二回転部５２における外軌道３７のテーパ角度を１４．５°とし第二円すいころ１５のテーパ角度を６°とした場合、減速比「１０３」を得ることができる。
これに対して、第一回転部５１の前記諸元（１４°、６°）を変更せずに、第二回転部５２における外軌道３７のテーパ角度を１８°に変更することで（第二円すいころ１５のテーパ角度は６°）、減速比「１７」を得ることができる。
このように、本実施形態の構成によれば、諸元を少し変更することで、減速比を大きく変えることが可能となる。

また、図１に示す変速装置１０における伝達トルクは次の式（１）により求められる。
伝達トルク：Ｔ＝μ×Ｆ×Ｄ ・・・（１）
ただし、μはトラクション係数であり、Ｄは内輪軌道（３１，３３）の平均径である。Ｆは、軌道（３１，３３）が受ける荷重であり、Ｆ＝Ｆａ／ｓｉｎβとなる。βは内輪接触角である。Ｆａは軸方向の予圧である。本実施形態の変速装置１０の場合、μ＝０．２、Ｄ＝０．１〔ｍ〕、Ｆａ＝４〔ｋＮ〕、β＝１５〔°〕とすると、伝達トルクは１５４．５〔Ｎｍ〕となり、十分な値が得られる。

また、図１に示す変速装置１０では、第一回転部５１及び第二回転部５２それぞれの転動体は、円すいころ（１３，１５）である。そして、内輪１１は、軸方向に分割されている第一分割輪２１及び第二分割輪２２を備えている。第一分割輪２１と第二分割輪２２とは、軸部材（締結部材）１７によって軸方向の予圧が付与された状態で締結されている。このように、転動体が円すいころ（１３，１５）であり、第一分割輪２１と第二分割輪２２とを軸方向の予圧を付与した状態とすることで、この変速装置１０において剛性の高い構成が得られる。

更に、前記のように予圧を付与した状態で締結するための構造が、第一分割輪２１と第二分割輪２２とに跨って設けられている軸部材１７からなる。このため、第一分割輪２１と第二分割輪２２とを軸方向の予圧を付与した状態で一体化させる構成が簡素化される。また、このような締結部材（軸部１７）によれば、予圧を与えるための構成を小さくすることでき、この結果、変速装置１０全体も小型化が可能となる。

また、変速装置１０の動作に関して説明したとおり、回転トルクを出力部材（第二保持器１６）側へ伝えるために、第一及び第二保持器１４，１６に保持されている円すいころ１３，１５は自転するが、その際、保持器１４，１６の一部（軸部４３，４６）と接触する。そこで、図２に示すように、本実施形態では、円すいころ１３（１５）に、ころ中心線Ｃ１を中心とする貫通孔１３ｂが形成されており、保持器１４（１６）は、この貫通孔１３ｂを貫通している軸部４３を有している。そして、これら貫通孔１３ｂと軸部４３との間に複数のニードルローラ５５が介在している構成となっている。この構成によれば、保持器１４（１６）に保持されている円すいころ１３（１５）は、ニードルローラ５５により保持器１４（１６）の軸部４３に支持された構成となり、スムーズに自転して回転損失を低減することが可能となる。

〔第二の形態〕
図３は、他の形態を有する変速装置１０の断面図である。なお、図１と図３とにおいて、同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号（参照番号）を付し、重複する説明は省略する。
図３では、内輪１１が、中心線Ｃ０回りの回転トルクが入力される入力部材となっている。具体的に説明すると、第一分割輪２１と第二分割輪２２とを一体化させている軸部材１７が、モータの出力軸と連結されている。そして、外輪１２は、単一の円筒状の部材であり、自由に回転できる構成となっている。

更に説明すると、第一保持器１４が、中心線Ｃ１回りの回転が不能とされた固定部材となっており、この点は、図１に示す形態と同じである。そして、図３に示す変速装置１０では、内輪１１が、回転トルクが入力される入力部材となり、第二保持器１６が、前記入力を減速させた回転を出力する出力部材となる。そして、第一回転部５１の諸元と第二回転部５２の諸元とが異なっている。

また、図３に示す形態においても、内輪１１は、第一分割輪２１と第二分割輪２２とを備えており、これらは、軸部材（締結部材）１７によって軸方向の予圧が付与された状態で締結されている。なお、この図３に示す形態及び図１に示す形態それぞれにおいて、軸部材１７は、カシメ加工部（２７）を有するもの以外とすることができ、ボルト及びナットで代用することができる。つまり、ボルトとナットとの締め付けにより、予圧を付与した状態で第一分割輪２１と第二分割輪２２とを締結することが可能となる。

更に、図３に示す形態においても、図２により説明した構成と同様、円すいころ１３（１５）は、ニードルローラ５５によって保持器１４（１６）の軸部４３（４６）に支持された構成となっている。

図３に示す形態の場合、図１に示す形態と比較して、外輪１２の径方向外側に入力回転部材７（図１参照）を設ける必要がないため、変速装置１０の外径（高さ寸法）を小さくすることができる。

〔第三の形態〕
図３に示す形態では、内輪１１を入力側とし第二保持器１６を出力側とした減速装置として、変速装置１０を機能させる場合について説明した。図３に示す変速装置１０は、構成を変更することなく、増速装置としても用いることができる。つまり、第二保持器１６を入力側とし内輪１１を出力側とすればよい。

このように増速装置として用いる変速装置１０では、図３において、第一保持器１４は、中心線Ｃ０回りの回転が不能とされた固定部材である。第二保持器１６が、モータ等により、中心線Ｃ０回りの回転トルクが付与される入力部材となる。図３に示す形態の場合、内輪１１が、前記入力を増速させた回転を出力する出力部材となる。そして、第一回転部５１の諸元と第二回転部５２の諸元とを異ならせている。

また、図１に示す変速装置１０についても、第二保持器１６を入力側とし外輪１２を出力側とした増速装置として用いることができる。図１に示す形態の場合、外輪１２が、増速させた回転を出力する出力部材となる。

このように、第三の形態で説明した変速装置１０によれば、第一回転部５１と第二回転部５２との諸元が異なっていることで、入力部材である第二保持器１６を中心線Ｃ０回りに回転させることで第二円すいころ１５が遊星運動し、第二保持器１６から入力された回転を増速して出力部材（内輪１１又は外輪１２）へ出力することができる。さらに、第一回転部５１と第二回転部５２とをそれぞれ異なる所定の諸元とすることにより、第二保持器１６の回転速度が代わり、様々な増速比に設定することが可能となる。しかも、外輪１２の外径を変更しないで（つまり、変速装置１０の大きさを変えなくても）諸元を少し変更することで、増速比の変更が可能となり、増速比の変更が容易である。

〔第四の形態〕
図４は、他の形態を有する変速装置１０の断面図である。前記各形態では、内輪１１を第一分割輪２１と第二分割輪２２とに分割する場合について説明したが、図４に示す形態では、外輪１２が軸方向に分割されている。つまり、外輪１２は、軸方向に分割された第一分割輪６１及び第二分割輪６２を備えている。第一分割輪６１は、内周側に第一外軌道３６を有し、第二分割輪６２は、内周側に第二外軌道３７を有している。

第一分割輪６１及び第二分割輪６２の径方向外側には、筒部材６０が設けられている。筒部材６０は、第一分割輪６１と第二分割輪６２とに跨って設けられており、第一分割輪６１と第二分割輪６２とを一体化させる締結部材となっている。具体的に説明すると、筒部材６０は、筒本体部６０ａと、円環部６０ｄとを有している。筒本体部６０ａは、第一分割輪６１及び第二分割輪６２に外嵌している円筒形状の第一部６０ｂと、この第一部６０ｂと一体であり第二分割輪６２に軸方向他方側から接触する円環状の第二部６０ｃとを有している。円環部６０ｄは、円環形状を有し、第一分割輪６１に軸方向一方側から接触する。筒本体部６０ａと円環部６０ｄとは、例えばボルト６０ｅによって連結可能であり、また、このボルト６０ｅを外すことで分離可能となっている。
このように、筒本体部６０ａと円環部６０ｄとを有している筒部材６０、及びボルト６０ｅを締結部材とし、ボルト６０ｅを締め付けることで、この締結部材によって第一分割輪６１と第二分割輪６２とを軸方向の予圧を付与した状態で締結することができる。これにより、外輪１２において剛性の高い構成が得られる。外輪１２は、二つの分割輪６１，６２に分割されているが、これらは同期して回転する構成となる。

そして、図４に示す変速装置１０は、図１に示す形態と同様に、減速装置として機能することができる。そのための構成として、図４に示す変速装置１０は、内輪１１と、外輪１２と、これら内輪１１と外輪１２との間の環状空間Ｋの軸方向一方側に設けられている複数の第一円すいころ１３と、これら第一円すいころ１３を保持する環状の第一保持器１４と、環状空間Ｋの軸方向他方側に設けられている複数の第二円すいころ１５と、これら第二円すいころ１５を保持する環状の第二保持器１６とを備えている。そして、第一保持器１４は、ハウジングの一部４８に固定されており、環状空間Ｋの中心線Ｃ０回りの回転（公転）が不能とされた固定部材となっている。そして、外輪１２（又は内輪１１）が、中心線Ｃ０回りの回転トルクが入力される入力部材となり、第二保持器１６が、前記入力を減速させた回転を出力する出力部材となる。なお、外輪１２を入力部材とする場合、内輪１１は自由に回転できる構成となっており、内輪１１を入力部材とする場合、外輪１２は自由に回転できる構成となっている。

そして、第一回転部５１の諸元と、第二回転部５２の諸元とが異なっている。本実施形態では、第一外軌道３６のテーパ角度と第二外軌道３７のテーパ角度とが相違している。
このように構成された変速装置１０の動作は、図１により説明した変速装置１０と同様であり、ここでは、説明を省略する。

図４に示す変速装置１０を、外輪１２（又は内輪１１）を入力側とし第二保持器１６を出力側とした減速装置として機能させる場合について説明した。図４に示す変速装置１０は、構成を変更することなく、増速装置としても用いることができる。つまり、第二保持器１６を入力側とし外輪１２（又は内輪１１）を出力側とすればよい。

〔各形態の変速装置１０について〕
図１及び図３に示す変速装置１０では、背面合わせの複列円すいころ軸受の如く構成されているが、これに限らず、図示しないが、正面合わせの複列円すいころ軸受の如く構成してもよい。
また、図４に示す変速装置１０では、正面合わせの複列円すいころ軸受の如く構成されているが、これに限らず、図示しないが、背面合わせの複列円すいころ軸受の如く構成してもよい。

前記各形態の変速装置１０において、第一回転部５１の諸元と第二回転部５２の諸元とを相違させているが、その諸元には、軌道（外軌道３６，３７、内軌道３１，３３）の傾斜角度や、円すいころ１３，１５のテーパ角度等が含まれ、諸元の少なくとも一つを変更することで、所望の変速比を得ることが可能となる。

前記各形態の変速装置１０において、内輪１１、外輪１２、円すいころ１３，１５、及び保持器１４，１６は、軸受鋼や炭素鋼等が用いられている。
前記各形態では、保持器１４，１６を、図２に示す形態として説明したが、保持器１４，１６の形状は、図２に示すもの以外とすることができる。例えば、（円すいころ１３を貫通しないで）隣り合う円すいころ１３，１３の間に設けられている柱部を、軸部４３の代わりとした保持器であってもよい。この場合、一対の環状部４１，４２の間であって周方向で隣り合う柱部の間が、円すいころ１３を保持するポケット（空間）となる。この場合、保持器１４と円すいころ１３とはすべり接触する構成となる。また、保持器１４は、軸部４３を有する形態（図２参照）であるが、ニードルローラ５５を省略してもよい。

以上より、前記各形態の変速装置１０は、第一回転部５１及び第二回転部５２の内部諸元の違いにより、内輪１１、外輪１２、及び円すいころ１５の公転速度を異ならせることができるという技術的思想に基づくものであり、これにより、高い変速比（ギヤ比）を得ることが可能となる。また、前記各形態の変速装置１０は、動力の伝達経路に滑り部がほとんど存在しない構成となり、動力伝達効率に優れた装置となる。

以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の変速装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、内輪１１と外輪１２との間の転動体を円すいころとして説明したが、円筒ころであってもよい。

１０：変速装置 １１：内輪 １２：外輪
１３：第一円すいころ（第一転動体） １３ｂ：貫通孔
１４：第一保持器 １５：第二円すいころ（第二転動体）
１６：第二保持器 １７：軸部材（締結部材）
２１：第一分割輪 ２２：第二分割輪 ４１，４２：環状部
４３：軸部 ４４，４５：環状部 ４６：軸部
５１：第一回転部 ５２：第二回転部 ５５：ニードルローラ
６０：筒部材（締結部材） ６１：第一分割輪 ６２：第二分割輪
Ｋ：環状空間 Ｃ０：中心線 Ｃ１：中心線

Claims (6)

1. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向一方側に設けられている複数の第一転動体と、前記複数の第一転動体を保持する環状の第一保持器と、前記環状空間の軸方向他方側に設けられている複数の第二転動体と、前記複数の第二転動体を保持する環状の第二保持器と、を備え、
   前記第一保持器は、前記環状空間の中心線回りの回転が不能とされた固定部材であり、
   前記内輪又は前記外輪が、回転トルクが入力される入力部材であり、
   前記第二保持器が、前記入力を減速させた回転を出力する出力部材であり、
   前記第一転動体並びに当該第一転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第一回転部の諸元と、前記第二転動体並びに当該第二転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第二回転部の諸元と、が異なっていて、
   前記第一転動体及び前記第二転動体は、円すいころであり、
   前記内輪又は前記外輪は、軸方向に分割され前記軌道をそれぞれ有する第一分割輪及び第二分割輪を備え、
   前記第一分割輪と前記第二分割輪とは、締結部材によって軸方向の予圧が付与された状態で締結されている、変速装置。
2. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向一方側に設けられている複数の第一転動体と、前記複数の第一転動体を保持する環状の第一保持器と、前記環状空間の軸方向他方側に設けられている複数の第二転動体と、前記複数の第二転動体を保持する環状の第二保持器と、を備え、
   前記第一保持器は、前記環状空間の中心線回りの回転が不能とされた固定部材であり、
   前記第二保持器が、回転トルクが付与される入力部材であり、
   前記内輪又は前記外輪が、前記入力を増速させた回転を出力する出力部材であり、
   前記第一転動体並びに当該第一転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第一回転部の諸元と、前記第二転動体並びに当該第二転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第二回転部の諸元と、が異なっていて、
   前記第一転動体及び前記第二転動体は、円すいころであり、
   前記内輪又は前記外輪は、軸方向に分割され前記軌道をそれぞれ有する第一分割輪及び第二分割輪を備え、
   前記第一分割輪と前記第二分割輪とは、締結部材によって軸方向の予圧が付与された状態で締結されている、変速装置。
3. 前記締結部材は、前記第一分割輪と前記第二分割輪とに跨って設けられている軸部材又は筒部材を有している、請求項１又は２に記載の変速装置。
4. 前記円すいころには、ころ中心線を中心とする貫通孔が形成されていて、
   前記第一保持器及び前記第二保持器それぞれは、前記円すいころの軸方向両側に設けられている一対の環状部と、前記一対の環状部を連結していると共に前記貫通孔を貫通している軸部と、を有し、
   前記貫通孔と前記軸部との間にニードルローラが介在している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速装置。
5. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向一方側に設けられている複数の第一転動体と、前記複数の第一転動体を保持する環状の第一保持器と、前記環状空間の軸方向他方側に設けられている複数の第二転動体と、前記複数の第二転動体を保持する環状の第二保持器と、を備え、
   前記第一保持器は、前記環状空間の中心線回りの回転が不能とされた固定部材であり、
   前記内輪又は前記外輪が、回転トルクが入力される入力部材であり、
   前記第二保持器が、前記入力を減速させた回転を出力する出力部材であり、
   前記第一転動体並びに当該第一転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第一回転部の諸元と、前記第二転動体並びに当該第二転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第二回転部の諸元と、が異なっていて、
   前記第一転動体及び前記第二転動体は、円すいころであり、
   前記円すいころには、ころ中心線を中心とする貫通孔が形成されていて、
   前記第一保持器及び前記第二保持器それぞれは、前記円すいころの軸方向両側に設けられている一対の環状部と、前記一対の環状部を連結していると共に前記貫通孔を貫通している軸部と、を有し、
   前記貫通孔と前記軸部との間にニードルローラが介在している、変速装置。
6. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間の軸方向一方側に設けられている複数の第一転動体と、前記複数の第一転動体を保持する環状の第一保持器と、前記環状空間の軸方向他方側に設けられている複数の第二転動体と、前記複数の第二転動体を保持する環状の第二保持器と、を備え、
   前記第一保持器は、前記環状空間の中心線回りの回転が不能とされた固定部材であり、
   前記第二保持器が、回転トルクが付与される入力部材であり、
   前記内輪又は前記外輪が、前記入力を増速させた回転を出力する出力部材であり、
   前記第一転動体並びに当該第一転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第一回転部の諸元と、前記第二転動体並びに当該第二転動体が転動する前記内輪及び前記外輪の軌道を含む第二回転部の諸元と、が異なっていて、
   前記第一転動体及び前記第二転動体は、円すいころであり、
   前記円すいころには、ころ中心線を中心とする貫通孔が形成されていて、
   前記第一保持器及び前記第二保持器それぞれは、前記円すいころの軸方向両側に設けられている一対の環状部と、前記一対の環状部を連結していると共に前記貫通孔を貫通している軸部と、を有し、
   前記貫通孔と前記軸部との間にニードルローラが介在している、変速装置。
   

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