JPH0989065A

JPH0989065A - トラクションドライブ変速機

Info

Publication number: JPH0989065A
Application number: JP26926895A
Authority: JP
Inventors: Nagao Mizutani; 長夫水谷; Masahiro Kaneko; 昌弘金子; Keiji Murata; 圭司村田
Original assignee: Sayama Precision Ind Co Ltd
Current assignee: Sayama Precision Ind Co Ltd
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】変速比を著しく大きくすると共に、特に減速
比又は増速比を可変にする制御が可能なトラクションド
ライブ変速機を提供する。【構成】内輪と複数個の球体と、該球体に夫々異なる
位置に於いて圧接されトラクション力を回転伝達力とし
て転がり接触する前記内輪と軸心が略一致した第１、第
２の外輪とを備え、前記第１の外輪、第２の外輪、内輪
の内何れか１つを固定し、他の２つの何れか一方を入力
軸と一体的に回転可能にし、他方を出力軸と一体的に回
転可能にすると共に、前記第１の外輪、第２の外輪、内
輪の内の少くとも１つを、前記球体に圧接する位置を可
変とすべく移動可能に設け、且つこのための制御手段を
設けて成る、トラクションドライブ変速機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトラクションドライ
ブを利用した遊星転動装置による小型のトラクションド
ライブ変速機に関する。

【０００２】

【関連する技術】トラクションドライブは、２つの回転
体間に例えば油膜を介在させて加圧し、２つの回転体の
一方を回転させると、加圧面の油膜が加圧力によって非
常に高い粘度と成り、油膜のせん断抵抗によりトラクシ
ョン力が生じて、２つの回転体の他方が引きずられて回
転するものである。

【０００３】従来、一般的に入力軸の回転を出力軸に回
転数を変えて伝達する変速装置としては、太陽歯車とそ
の外側を囲む内歯歯車の間を複数の遊星歯車が自転しな
がら公転する遊星歯車装置が多く用いられている。

【０００４】しかしこの遊星歯車装置では、多数の歯車
相互の噛み合いのため、騒音や振動が生じる、歯の折損
が生じやすい、小型化が容易でない、大きな変速化が得
られない、変速比は歯数で決まるため中間的な任意の変
速比にすることが出来ないなどの欠点がある。このため
従来より、歯車の代わりに上述したトラクションドライ
ブを利用した遊星転動装置を用いたトラクションドライ
ブ変速機が用いられている（例えば特開昭５５−８６９
４９、特開昭５８−４６２５２）。

【０００５】即ち、このトラクションドライブ変速機
は、内輪と外輪との間に転動体を油膜を介して強く挟圧
し、トラクション力によって内輪と外輪との間を転動体
を自転させながら公転させ、この転動体の公転運動を転
動体の保持器の回転とするものであり、このトラクショ
ン力による遊星転動装置を一段あるいは複数段連結し、
内輪の回転と転動体の保持器の回転のいずれか一方を入
力軸、他方を出力軸として取り出すものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のトラ
クションドライブ変速機では、精々３〜８程度と余り大
きな変速比が得られないため、更に大きな変速比を得る
には、内輪、外輪、転動体、保持器から成るトラクショ
ンドライブ遊星転動装置を軸方向に多段に接続して設け
なければならない。このため、構造が複雑で、軸方向寸
法が大きく成り、小型化が難しく、安価なものが提供出
来なかった。また、自転且つ公転する転動体を保持する
保持器の回転を入力又は出力として取り出す構造のた
め、回転時の転動体と保持器間の接触のために大きな振
動や騒音が生じていた。また、転動体の保持器で回転を
伝達しているため、過負荷によって破損しやすいなどの
問題があった。

【０００７】特に、一度変速比を決めて製造してしまう
と、後から変速比を変えたり、変速比を自由に可変制御
することなどは全く不可能であった。

【０００８】本発明はこれらの問題を解決し、後から変
速比を変更したり、変速比を自由に可変制御することが
出来ると共に、構造が簡単で小型化出来、安価に製造可
能であり、振動や騒音が少なく、過負荷に対して破損し
にくいトラクションドライブ変速機を提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は、内輪と、該
内輪に圧接されトラクション力を回転伝達力として転が
り接触して自転且つ公転する複数の球体と、該複数の球
体にそれぞれ異成る位置に於いて圧接されトラクション
力を回転伝達力として転がり接触する前記内輪と軸心が
略一致した第１、第２の外輪とを備え、前記第１の外
輪、第２の外輪、内輪の内何れか１つを固定し、他の２
つの何れか一方を入力軸と一体的に回転可能にし、他方
を出力軸と一体的に回転可能にすると共に、前記第１の
外輪、第２の外輪、内輪の内少くとも１つを、前記球体
に圧接する位置を可変とすべく移動可能に設け、且つこ
のための制御手段を設けて成るトラクションドライブ変
速機とすることにより達成される。

【００１０】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の構成の内、前記第１の外輪、第２の外輪の何れか一方
をスラスト方向に押圧して前記球体を第１、第２の外輪
及び内輪の間で挟圧させる押圧力付与手段を設けたこと
を特徴としている。

【００１１】また請求項３記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の構成の内、前記球体の自転軸が前記内輪
の中心軸と略平行と成るように、前記球体が支持されて
いることを特徴としている。

【００１２】また請求項４記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の構成の内、前記複数の球体を円周方向に
一定間隔で保持する保持器を設けていることを特徴とし
ている。

【００１３】また請求項５記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の構成の内、前記第１の外輪、第２の外
輪、内輪と前記球体とが、オイル又はグリースを介して
挟圧されていることを特徴としている。

【００１４】また請求項６記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の構成の内、前記球体に圧接される前記第
１の外輪、第２の外輪、内輪の接触面が曲面であること
を特徴としている。

【００１５】また請求項７記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の構成の内、前記移動可能に設けられた部
位に対する制御手段が、移動可能に設けられた部位を軸
方向にスライドさせる機械的制御手段であることを特徴
としている。

【００１６】また請求項８記載の発明は、請求項１又は
請求項２記載の構成の内、前記移動可能に設けられた部
位に対する制御手段が、移動可能に設けられた部位を軸
方向にスライドさせる電磁的制御手段であることを特徴
としている。

【００１７】以下、図面に基づいて本発明の幾つかの実
施の形態を説明するが、本発明はこれ等の実施例にのみ
限定されるものではない。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明のトラクションドラ
イブ変速機の第１実施例を示す。ケーシング１は一端に
開口部１ａを有する有底円筒状であって、他端側には環
状段部２によって小径の首部３が形成され、該首部３の
底板３ａの中央には軸穴４が設けられている。首部３の
外周には、このトラクションドライブ変速機を他の装置
にネジ止め固定するためのネジ面３ｂが設けられてい
る。

【００１９】前記ケーシング１の一端の開口部１ａの内
壁には、ネジ面１ｂが刻設されている。モーター５は連
結体６にネジ５０により固定され、連結体６の外周のネ
ジ面６ａが前記ネジ面１ｂに螺着されている。また、ケ
ーシング１内には、ベアリング３６，３７が、その外輪
３６ａ，３７ａで、ケーシング１の内壁に接触して設け
られていて、軸穴４を通る円柱状の出力軸１０がベアリ
ング３６，３７の内輪３６ｂ，３７ｂに接触して設けら
れ、このためケーシング１に対し内輪３６ｂ，３７ｂと
共に出力軸１０は回動自在に成っている。符号３６ｃ，
３７ｃは球体、３６ｄ，３７ｄはボールの保持器であ
る。また、ケーシング１の首部３の位置に於いて、出力
軸１０にはブッシュ１０ａが固定されている。

【００２０】２つのベアリング３６，３７の間には、円
筒状のスペーサー１１が設けられ、該スペーサー１１と
同位置に於いて、出力軸１０の外周を囲むコイルスプリ
ング１２の両端が、ベアリング３６，３７の内輪３６
ｂ，３７ｂに接している。このため、内輪３６ｂは図１
の左方へ押圧されている。尚、出力軸１０の右端近傍に
は、中央に軸穴１３ａを有する出力ギヤ１３が固定され
ている。

【００２１】前記出力軸１０は、出力ジョイント１４の
中央部分の軸穴１４ａに挿入されていて、出力ジョイン
ト１４は出力軸１０に回動自在に取り付けられている。
出力ギヤ１３及び出力ジョイント１４には、向かい合わ
せに環状溝１３ｂ，１４ｂが設けられ、この環状溝１３
ｂ，１４ｂ内にコイルスプリング１５が収容されてい
て、コイルスプリング１５の両端が環状溝１３ｂ，１４
ｂの底部に接している。このため、出力ジョイント１４
は図１の右方へ押圧されている。

【００２２】出力ジョイント１４の出力ギヤ１３側の環
状段部１４ｃには、内歯歯車１６が固定されていて、前
記出力ギヤ１３が内歯歯車１６にすき間のある状態で軸
方向に嵌入されて軸継手を構成している。このため、出
力ギヤ１３及び内歯歯車１６の多少の軸方向のずれも、
軸心の芯ずれも吸収されて回転力のみが伝達されるか
ら、各部品の寸法精度及び取り付け精度が高くなくても
よいので、コスト低減に繋がる。

【００２３】また、出力ジョイント１４の反対側の環状
段部１４ｄには、複数の球体１７，１７に、球体１７の
左側から押圧されて転がり接触する、傾斜した接触面１
８ａを内面に有する環状の第１の外輪１８が固定されて
いる。また複数の球体１７，１７に、右側から転がり接
触する、傾斜した接触面１９ａを内面に有する環状の第
２の外輪１９が、前記連結体６の先端部６ｂに接触した
状態で、ケーシング１の内壁に固定されている。尚、ベ
アリング３７の外輪３７ａの側面と第２の外輪１９の側
面との間に於いて、円筒状のスペーサー２０がケーシン
グ１内に収容されている。

【００２４】複数の球体１７，１７は、前記ベアリング
３６，３７の保持器３６ｄ、３７ｄと同様の保持器２１
によって円周方向に一定間隔を保つように、且つ任意方
向に回動自在に保持されて前記第１、第２の外輪１８，
１９の接触面１８ａ，１９ａに接触すると共に、円筒状
の内輪２２の外周面２２ａ，２２ｂにも転がり接触して
いる。当該外周面２２ａ，２２ｂは一続きの円滑な弧面
を形成しており、その一部が前記球体１７の表面に接触
し得る形状とされている点に、本実施例の特徴を有す
る。

【００２５】前記球体１７と、第１、第２の外輪１８，
１９の接触面１８ａ，１９ａ、及び内輪２２との間には
トラクショングリース等の油膜が介在されていて、球体
１７は第１の外輪１８の接触面１８ａにより、コイルス
プリング１５の押圧力で押圧されているため、この第１
の外輪１８の接触面１８ａと、固定された第２の外輪１
９の接触面１９ａと、内輪２２の外周面２２ａ又は２２
ｂの三者の間で挟圧されている。従って、球体１７と前
記三者それぞれとの接触に於いて油膜に圧力が加わって
いるため、一方の回転力によってトラクション力が作用
して他方が引きずられて転がり回転する。従って、球体
１７とこれを挟圧する前記三者は互いにトラクションド
ライブの関係に置かれている。

【００２６】即ち、この２つの外輪１８，１９と円筒状
の内輪２２との間で球体１７を挟圧した構成のトラクシ
ョンドライブ遊星転動装置は、前記した従来のトラクシ
ョンドライブ遊星転動装置に於ける円筒状の内輪に球体
を押付ける１つの外輪を、２つの外輪に分離して軸方向
の両側斜め上方から２つの外輪で球体を押圧して円筒状
の内輪に押付けたものである。従って、１つの外輪の場
合と同様に球体１７の自転軸は、内輪２２の中心軸とほ
ぼ平行に成る。

【００２７】尚、前記トラクショングリース以外にも、
油脂、粘液性のある物質の水溶液、ゲル、ゾルなどでも
よく、或いはこれ等の粘性のものを介在させず、第１、
第２の外輪１８，１９、及び内輪２２、球体１７の何れ
か、又は全部を硬質ゴムなどの摩擦係数の高い材料で作
成して、球体との転がり接触に於いてトラクション力を
生じるようにしてもよい。

【００２８】前記内輪２２の中心の軸穴２２ｃには、入
力ジョイント２３の軸部２３ａが挿入されて固定されて
いる。この入力ジョイント２３の右方の円筒部２３ｂの
内面には内歯歯車２４が固定されている。また、前記連
結体６に固定されたモーター５の駆動軸５ａには入力ギ
ヤ２５が固定されていて、入力ギヤ２５が隙間のある状
態で前記内歯歯車２４に軸方向に嵌入されて軸継手を構
成している。このため出力ギヤ２５及び内歯歯車２４の
多少の軸方向のずれも、軸心の芯ずれも吸収されて回転
力のみが伝達されるから、各部品精度及び取り付け精度
が高くなくてもよいので、コスト低減に繋がる。

【００２９】また、入力ジョイント２３の右方の円筒部
２３ｂの外面には、円環状の磁性板７が固定されてい
る。この磁性板７は、永久磁石の環で、その着磁方向は
軸方向のものである。この磁性板７に相対する連結体６
の内面には、電磁石７０が埋設されている。前記電磁石
７０はスイッチ７１、電池７２、可変抵抗７３から成る
制御装置に配線されている（図２）。

【００３０】上述したように、モーター５側の入力ギヤ
２５が、隙間のある状態で前記入力ジョイント２３の内
歯歯車２４に軸方向に嵌入されて軸継手を構成している
ことにより、また円筒状の内輪２２の外周面２２ａ，２
２ｂの一部が前記球体１７の表面に接触していることに
より、入力ジョイント２３は左右方向に幾分ずれること
が出来る。そこで、スイッチ７１を操作して電磁石７０
に通電すると、電磁石７０から磁力線が発生し、該磁性
板７と電磁石７０との相互作用によって、入力ジョイン
ト２３が左右の何れか所定の方向にずれる。この結果、
球体１７に接触する内輪２２の位置が、外周面２２ａ，
２２ｂの間で移動することに成る。この点にも本実施例
の特徴がある。

【００３１】さて、モーター５を駆動させると、入力ギ
ヤ２５と内歯歯車２４とによって、駆動軸５ａの回転が
伝達されて、内輪２２が内歯歯車２４、入力ジョイント
２３と一体的に回転する。この内輪２２の回転により、
第１、第２の外輪１８，１９及び内輪２２の三者にトラ
クション力によって転がり接触した複数の球体１７，１
７は、自転しつつ内輪２２の周りを公転し、これに伴っ
て第１の外輪１８が回転する。この第１の外輪１８の回
転と一体的に出力ジョイント１４及び内歯歯車１６が回
転し、この回転は内歯歯車１６から出力ギヤ１３に伝達
されて出力ギヤ１３と一体的に出力軸１０が回転する。

【００３２】ここで、内輪２２と第１の外輪１８との回
転数は大凡次のような関係に成る。図３に示すように、
内輪２２の半径をａ、球体１７の半径をｂ、球体１７の
自転軸を１７ａ、内輪２２の中心軸から、球体１７と固
定された第２の外輪１９との接触点までの距離をｄと
し、球体１７の自転軸１７ａから、球体１７と固定され
た第２の外輪１９との接触点までの距離をｃとし、また
球体１７の自転軸１７ａから、球体１７と固定された第
１の外輪１８との接触点までの距離をｅとして、内輪２
２の中心軸から、球体１７と出力軸１０に連接された第
１の外輪１８との接触点までの距離をｆとすると、各部
の回転数の関係は次の表１のように成る。

【００３３】

【表１】

【００３４】モーター５の駆動軸５ａの回転が出力軸１
０の回転として取り出されるから、減速比＝（第１の外輪１８の回転数）／（内輪２２の回転数）＝｛１−（ｄ／ｃ）・（ｅ／ｆ）｝／｛１＋（ｄ／ｃ）・（ｂ／ａ）｝＝（ａ／ｆ）・｛（ｃｆ−ｄｅ）／（ｃａ＋ｂｄ）｝＝（ａ／ｆ）・｛（ｃ−ｅ）／（ｂ＋ｃ）｝ ……式（１）と成る。

【００３５】上記の減速比の式から明らかなように、第
１の外輪１８と球体１７との接触点と内輪２２の中心軸
との距離ｆが、第２の外輪１９と球体１７との接触点と
内輪２２の中心軸との距離ｄに近づくにつれて、即ちｆ
がｄに近づく、即ちｅがｃに近づくにつれて出力軸１０
の回転数は小さく成り、ｆ＝ｄ、即ちｅ＝ｃと成ると出
力軸１０の回転数は零に成る。ｆをｄに近づけることに
よって例えば１／１０００等のいくらでも大きな減速比
を得ることが出来る。従って一段だけの遊星転動装置で
大きな減速比が得られる。これによって、減速比は固定
であるものの、一段のトラクションドライブ遊星転動装
置だけで著しく大きな変速比を得ることが出来るように
成っている。

【００３６】更に本実施例では、図４で表わすように、
上記ａ，ｂの値を、内輪２２と球体１７との接触点の角
度α，α’を変えることによって変化させることが出来
る。即ち、前記制御装置のスイッチ７１を操作すること
により、入力ジョイント２３が左右の何れか所定の方向
にずれ、球体１７に接触する内輪２２の位置が、外周面
２２ａ，２２ｂの間で移動して、上記ａ，ｂの値を変化
させ、ａ，ｂ以外の値も従属的に変化し、この結果減速
比を可変とすることが出来るのである。

【００３７】この実施例では、内輪２２を入力と結合
し、第１の外輪１８を出力と結合した減速機として用い
る場合を説明したが、この関係を逆にすれば増速機とし
て用いることが出来る。また、従来のトラクションドラ
イブ遊星転動装置では、内輪の回転と球体の公転の何れ
か一方を入力、他方を出力としているが、図１の装置で
は、球体の公転は入力、出力の何れにも用いず、内輪と
第１、第２の外輪の内の何れか２つを入力、出力とする
ことによって大きな変速比を得ている。

【００３８】また、逆に第２の外輪１９を回転可能に
し、第１の外輪１８を固定して、第２の外輪１９を入力
あるいは出力と結合してもよい。また、内輪２２を固定
して、第１、第２の外輪１８，１９の一方を入力、他方
を出力と結合してもよい。この場合は、前記表１と同様
にして回転比を求めることが出来る。これを表２として
示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】即ち、変速比＝（第１の外輪１８の回転数）／（第２の外輪１９の回転数）＝｛１＋（ａ／ｂ）・（ｅ／ｆ）｝／｛１＋（ａ／ｂ）・（ｃ／ｄ）｝＝｛（ｂｆ＋ａｅ）／（ｂｄ＋ａｃ）｝・（ｄ／ｆ） ……式（２）と成る。

【００４１】尚、第１の外輪１８、第２の外輪１９の球
体１７との接触面１８ａ，１９ａは断面曲線状ではな
く、断面直線状にしてもよい。また本実施例では、入力
ジョイント２３を左右の何れか所定の方向にずらす機構
として、磁性板７、電磁石７０を用いたが、機械的にず
らす構成とすることも可能である。また本実施例の磁性
板７、電磁石７０等の構成を、内輪２２と入力ジョイン
ト２３の軸部２３ａとの間に装置することも可能であ
り、また第１の外輪１８とケーシング１との間や、また
第２の外輪１９とケーシング１との間に装置することも
出来る。

【００４２】

【他の実施の形態】次に、図５は、本発明の第２の実施
の形態を示している。この実施例は、球体１７へ第１の
外輪１８を押し付ける押圧手段として、図１の実施例の
コイルスプリング１２の代わりに、傘状の板バネ４１を
用いている点に特徴を有する。また減速比を可変とする
機構に、第２の外輪４４Ａ，４４Ｂを適用している。

【００４３】即ち、円筒状のケーシング３０の一端に
は、厚肉円筒状の軸保持体３１が挿入されネジ３２によ
ってケーシング３０に固定されている。軸保持体３１に
は、このトラクションドライブ変速機を他の装置にネジ
止め固定するための複数の箇所の軸方向のネジ穴３１ａ
を備えている。

【００４４】前記軸保持体３１の底板３１ｂの中央の軸
穴３３を通る出力軸３４が、軸保持体３１の断面円形の
収容穴３５に収容されたベアリング３６，３７によって
回動自在に軸保持体３１に保持されている。符号３８は
リング状のスペーサー、また符号３９はコイルスプリン
グであって、コイルスプリング３９で押圧されたベアリ
ング３６，３７の内輪３６ｂ、３７ｂは、出力軸３４の
環状溝３４ａ，３４ｂに嵌着されたリング状のストッパ
ー４０ａ，４０ｂによって軸方向の移動を規制されてい
る。

【００４５】前記出力軸３４のケーシング３０内の端部
の外周には、出力ギヤ３４ｃが設けられている。前記し
た傘状の板バネ４１は、図６に示す如く中央に円形の穴
４１ａを有するほぼ円形の基部４１ｂから、放射状に複
数の脚片４１ｃが基部４１ｂから延設し、基部４１ｂに
対して所定角度傾斜するように屈曲して成るものであ
る。該板バネ４１は、この基部４１ｂの穴４１ａにより
ストッパー４０ｂに当接して、出力ジョイント４２に脚
片４１ｃ，４１ｃが弾性に抗して押し開かされた状態で
押圧接触している。このため出力ジョイント４２は右方
（図５に於いて）へ押圧されている。

【００４６】出力ジョイント４２の中央の軸穴４２ａに
は、内歯歯車４２ｂが設けられていて、前記出力ギヤ３
４ｃがすき間のある状態で軸方向に嵌入されて軸継手を
構成している。出力ジョイント４２の上端の環状段部４
２ｃには、リング状の第１の外輪４３が固定されてい
る。

【００４７】次に、本実施例の第２の外輪は、２つの外
輪４４Ａ，４４Ｂから成っている。２つの外輪４４Ａ，
４４Ｂは、球体４５に対する接触面４４ａ，４４ｂの角
度が互いに異なるように形成されており、且つ又リング
状の外輪４４Ａの内側面に、外輪４４Ｂが摺動回転自在
に嵌め込まれている。外輪４４Ａの外壁には、ネジ面４
９ａが刻設されており、ケーシング３０の内壁に回動可
能に螺合されている。内輪４４Ｂの内壁にはネジ面４９
ｂが刻設されており、ケーシング３０の底板３０ｂに回
動可能に螺合している。外輪４４Ａは、後述するフラン
ジ部５１ａより図の右方に突出しており、該突出部の外
壁につまみと成る凹凸４９ｃが刻設されている。これに
対して外輪４４Ｂは、外輪４４Ａより更に右方に突出し
ており、同様に突出部の外壁につまみと成る凹凸４９ｄ
が刻設されている。モーター５は内部的には連結体６に
ネジ５０によって固定されている。また一方で、外部的
にはモーター５はケーシング５３ａ内に収められてお
り、該ケーシング５３ａより延設されたブリッジ５３ｂ
により、モーター５は前記フランジ部５１ａに接続され
ている。ブリッジ５３ｂは、２回対称の位置に計２個設
けられており、２つの外輪４４Ａ，４４Ｂを、前記凹凸
４４ｃ，４４ｄを工具で挟んで回転させる際の邪魔には
成らないものである（図７）。

【００４８】また、図中符号４５は球体、４６は複数の
球体を一定間隔で保持する保持器、４７は内輪であっ
て、第１実施例と全く同様に、第１の外輪４３による右
方への押圧力により、内輪４７と第１、第２の外輪４
３，４４Ａ，４４Ｂとの間で複数の球体４５が油膜を介
して挟圧されて、複数の球体４５とトラクション力で転
がり回転するように接触している。

【００４９】前記内輪４７の中央部分の軸穴４７ａに
は、入力ジョイント４８が固定されている。モーター５
の駆動軸５ａには入力ギヤ５２が固定されていて、入力
ジョイント４８の軸穴４８ａに設けられた内歯歯車４８
ｂに隙間のある状態で軸方向に嵌入されて軸継手を構成
している。

【００５０】そして、モーター５を駆動させると、駆動
軸５ａの回転は入力ギヤ５２と内歯歯車４８ｂによって
伝達されて内輪４７が回転する。従って、上述の第１実
施例と全く同様に、内輪４７の回転より著しく減速され
た第１の外輪４３の回転が、出力ジョイント４２の内歯
歯車４２ｂと出力軸３４の出力ギヤ３４ｃによって、出
力軸３４に伝達される。これにより、減速比は固定であ
るものの、一段のトラクションドライブ遊星転動装置だ
けで著しく大きな変速比を得ることが出来るように成っ
ている。

【００５１】更に本実施例では、第２の外輪４４Ａをケ
ーシング３０に対して螺子込んで、外輪４４Ａの接触面
４４ａを球体４５に接触させ、逆に外輪４４Ｂの接触面
４４ｂを球体４５から離した場合と、第２の外輪４４Ｂ
をケーシング３０の底板３０ｂに対して螺子込んで、外
輪４４Ｂの接触面４４ｂを球体４５に接触させ、外輪４
４Ａの接触面４４ａを球体４５から離した場合とによ
り、第１実施例に於ける球体１７と固定された第２の外
輪１９との接触点までの距離ｃ、内輪２２の中心軸か
ら、球体１７と固定された第２の外輪１９との接触点ま
での距離ｄを変化させることが出来るという特徴を有す
る。

【００５２】

【他の実施の形態】次に、本発明の第３の実施の形態を
説明する。本実施例の要部は図８及び図９に示された通
りであるが、球体１７にトラクション力で転がり回転す
るように接触させる第１の外輪８と第２の外輪９とに特
徴を有する。

【００５３】即ち、第１の外輪８は、球体１７に対する
２つの異なった角度の接触面８ａ，８ｂを有し、また第
２の外輪９は、球体１７に対する２つの異なる角度の接
触面９ａ，９ｂを有する。そして何れの外輪８，９も所
定の軌道で移動可能に構成されている。今図８の如く、
第１の外輪８の下側の傾斜した接触面８ａが球体１７に
接触しており、当該接触部は球体１７の自転軸１７ａか
らｅ１の距離にある。また、第２の外輪９の下側の傾斜
した接触面９ａが球体１７に接触しており、該接触部は
球体１７の自転軸１７ａからｃ１の距離にある。そし
て、図８で示すようにｅ１＞ｃ１の関係にあり、第１の
外輪８から取出される出力の状態は、入力軸（駆動軸５
ａ）と同じ回転方向の正転減速である。而して、第１の
外輪８，９を夫々移動して、図９に示すように第１の外
輪８の上側の傾斜した接触面８ｂが球体１７に接触し、
該接触部が球体１７の自転軸１７ａからｅ２の距離と
し、第２の外輪９の上側の傾斜した接触面９ｂが球体１
７に接触しており、該接触部が球体１７の自転軸１７ａ
からｃ２の距離にあるように接触位置を変化させると、
新たにｅ２＜ｃ２の関係と成り、第１の外輪８から取出
される出力の状態は入力軸（駆動軸５ａ）と逆の回転方
向の逆転減速へと変化する。即ち外輪８の出力を正転、
逆転とスイッチングしているのである。尚、各々接触面
の形状や２つの外輪８，９の移動軌道を調節することに
よって、減速比又は増速比を連続的に可変としたり、ｅ
＝ｃと成る状態を実現することにより、出力軸の回転を
停止させることが出来る。

【００５４】尚、本発明は上述した実施例に限定される
ものではなく、各部の構成に於いて種々の変形が可能な
ことは勿論である。保持器２１，４６は必須ではなく、
またコイルスプリング１５，傘状の板バネ４１も必須で
はない。前記した式（１）、（２）は、球体１７の自転
軸１７ａが内輪２２の中心軸と平行であることを前提と
しているが、実際には第１、第２の外輪１８、１９の接
触圧力の関係で、水平から僅かに傾くこともあるので、
前記減速比は正しくは近似値である。従って、図１０に
示すように、球体１７に直径を通る貫通穴１７ａを設
け、保持器２１に回動自在に取付けられた内輪２２の中
心軸と略平行な支持軸体６０を前記貫通穴１７ａに貫通
して回動自在に支持するか、或いは図１１に示すように
球体１７の直径方向に軸突起６１ａ、６１ｂを突設し、
この軸突起６１ａ、６１ｂを、内輪の中心軸と平行に、
保持器２１に回動自在に支持させれば、球体の自転軸は
内輪２２の中心軸と略平行に成るから、前記した変速比
は近似値ではなく正しい値と成る。即ち、球体１７の自
転軸の倒れによる変速比の変動がなく成る。また自転軸
の傾きによる球体１７と接触面の滑りがなく成り、騒音
防止や長寿命化が可能と成る。

【００５５】

【発明の効果】以上、本発明は、内輪と、該内輪に圧接
されトラクション力を回転伝達力として転がり接触して
自転且つ公転する複数の球体と、該複数の球体にそれぞ
れ異成る位置に於いて圧接されトラクション力を回転伝
達力として転がり接触する前記内輪と軸心が略一致した
第１、第２の外輪とを備え、前記第１の外輪、第２の外
輪、内輪の内何れか１つを固定し、他の２つの何れか一
方を入力軸と一体的に回転可能にし、他方を出力軸と一
体的に回転可能にすると共に、前記第１の外輪、第２の
外輪、内輪の内少くとも１つを、前記球体に圧接する位
置を可変とすべく移動可能に設け、且つこのための制御
手段を設けた。

【００５６】この結果、一段のトラクションドライブ遊
星転動装置だけで著しく大きな変速比を得ることが出
来、而も前記球体に圧接する位置を可変とすべく移動可
能に設けられた部位を、前記制御手段によって移動操作
することにより変化させることが出来る。即ち、減速比
又は増速比を可変にする制御が可能と成った。

【００５７】また、構造が簡単で安価に製造可能と成
り、軸方向の寸法を小型化することが出来た。また従来
の自転且つ公転する転動体を保持する保持器の回転を入
力又は出力として取り出す構造では、回転時の転動体と
保持器間の接触のために大きな振動や騒音が生じ、また
転動体の保持器で回転を伝達しているため過負荷によっ
て破損しやすいという問題があったが、本発明では保持
器ではなく外輪の回転をそのまま取り出すため、このよ
うな振動や騒音が小さく成り、また過負荷による破損も
生じにくく成るなどの効果を奏している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図２】同実施例の部分拡大説明図である。

【図３】同実施例の動作原理図である。

【図４】同実施例の動作原理図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図６】同実施例の板バネ４１の側面図である。

【図７】同実施例の部分斜視図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態を示す要部動作原理
図である。

【図９】同実施例の要部動作原理図である。

【図１０】本発明の他の実施の形態の要部を示す断面図
である。

【図１１】本発明の他の実施の形態の要部を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ケーシング１０出力軸１３出力ギヤ１４出力ジョイント１５コイルスプリング１７球体１８第１の外輪１９第２の外輪２２内輪２２ａ外周面２２ｂ外周面２２ｃ軸穴２３入力ジョイント２４内歯歯車２５入力ギヤ３０ケーシング３４出力軸３５収容穴３６ベアリング３７ベアリング４１板バネ４１ｃ脚片４２出力ジョイント４３第１の外輪４４第２の外輪４４Ａ第２の外輪４４Ｂ第２の外輪４４ａ接触面４４ｂ接触面４５球体４６保持器４７内輪４８入力ジョイント４９ａネジ面４９ｂネジ面４９ｃ凹凸４９ｄ凹凸５モーター５ａ駆動軸５０ネジ５２入力ギヤ６０自転軸６１ａ軸突起６１ｂ軸突起７磁性板７０電磁石７１スイッチ７２電池７３可変抵抗８第１の外輪８ａ接触面８ｂ接触面９第２の外輪９ａ接触面９ｂ接触面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪と、該内輪に圧接されトラクション力
を回転伝達力として転がり接触して自転且つ公転する複
数の球体と、該複数の球体にそれぞれ異成る位置に於い
て圧接されトラクション力を回転伝達力として転がり接
触する前記内輪と軸心が略一致した第１、第２の外輪と
を備え、前記第１の外輪、第２の外輪、内輪の内何れか
１つを固定し、他の２つの何れか一方を入力軸と一体的
に回転可能にし、他方を出力軸と一体的に回転可能にす
ると共に、前記第１の外輪、第２の外輪、内輪の内少く
とも１つを、前記球体に圧接する位置を可変とすべく移
動可能に設け、且つこのための制御手段を設けて成る、
トラクションドライブ変速機。
【請求項２】前記第１の外輪、第２の外輪の何れか一方
をスラスト方向に押圧して前記球体を第１、第２の外輪
及び内輪の間で挟圧させる押圧力付与手段を設けた、請
求項１のトラクションドライブ変速機。
【請求項３】前記球体の自転軸が前記内輪の中心軸と略
平行と成るように前記球体が支持された、請求項１又は
請求項２のトラクションドライブ変速機。
【請求項４】前記複数の球体を円周方向に一定間隔で保
持する保持器を設けた、請求項１又は請求項２のトラク
ションドライブ変速機。
【請求項５】前記第１の外輪、第２の外輪、内輪と前記
球体とがオイル又はグリースを介して挟圧された、請求
項１又は請求項２のトラクションドライブ変速機。
【請求項６】前記球体に圧接される前記第１の外輪、第
２の外輪、内輪の接触面が曲面である、請求項１又は請
求項２のトラクションドライブ変速機。
【請求項７】前記移動可能に設けられた部位に対する制
御手段が、移動可能に設けられた部位を軸方向にスライ
ドさせる機械的制御手段である、請求項１又は請求項２
のトラクションドライブ変速機。
【請求項８】前記移動可能に設けられた部位に対する制
御手段が、移動可能に設けられた部位を軸方向にスライ
ドさせる電磁的制御手段である、請求項１又は請求項２
のトラクションドライブ変速機。