JPWO2016199708A1 - 伝動装置 - Google Patents

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翔平 坂田
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Abstract

伝動装置において、第1回転軸線(X1)周りに相対回転可能な第1,第2回転伝達部材(1,15)を備え、該軸線(X1)上を回転する偏心シャフト(8)の主軸部(8a)から偏心した第2回転軸線(X2)上の偏心軸部(8b)に、第1偏心体(10)が回転可能に支承され、第1偏心体(10)と、該第1偏心体(10)に連結部材(11)を介して連結された第2回転伝達部材(15)との間に、偏心シャフト(8)に相対回転不能に設けられたカウンタウエイト(13)が配置され、該カウンタウエイト(13)の軌道が、第1回転伝達部材(1)と第1偏心体(10)との対向面、第2回転伝達部材(15)と第2偏心体(12)との対向面に形成された溝部により軌道が規制される複数の中間部材(19,21)の軌道と一部が重複するか、またはこれら中間部材(19,21)の軌道よりも外側とされる。

Description

本発明は、車両に適用可能な伝動装置であって、特に差動装置としても適用可能な伝動装置に関する。
第1回転軸線周りに相対回転可能な第1回転伝達部材及び第2回転伝達部材と、第1回転軸線上の主軸部及び第1回転軸線から偏心した第2回転軸線上の偏心軸部を有するとともに前記偏心軸部が前記第1回転軸線周りに公転し得る偏心シャフトと、前記第2回転軸線周りに自転しながら前記第1回転軸線周りに公転し得るよう前記偏心軸部に回転可能に支承されるとともに、前記第1,第2回転伝達部材との間で回転を相互に伝達可能な偏心体とを備え、第1,第2回転伝達部材と前記偏心体との対向面のうちの少なくとも1つは、該対向面の一方に形成された溝部と、その溝部によって軌道が規制される複数の中間部材とを有する伝動装置であって、偏心シャフトに一体に接続された第1軸から入力された回転を、第2回転伝達部に一体に接続された第2軸から減速して出力する伝動装置が、下記特許文献1〜3に開示されるように、既に知られている。
日本特許第4172516号公報 日本特開平9−26011号公報 日本特許第4814351号公報
しかしながら、特許文献1〜3の伝動装置は、第1軸から入力された回転を、偏心シャフトの偏心軸部に支承された偏心体を介して第2軸から出力するものではあっても、特許文献1,2では、偏心シャフトの振れ回りを抑制するためのカウンタウエイトを有していないために、偏心シャフトに偏荷重が生じて偏心シャフトの回転が不安定であった。
また特許文献3では、カウンタウエイトとなる偏心錘12cを有してはいても、該偏心錘12cが、固定板3と偏心板4との間で中間部材である第1転動ボール10の内側に配置されているので、偏心錘12c及び第1転動ボール10の干渉を避ける必要から、該偏心錘12cを、偏心シャフトである偏心軸12の半径方向外方に大きく突出させることができなかった。そのため、偏心錘12cの重量を大きくしなければ偏心部12dとのモーメントバランスを取ることができなかった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、軽量化を実現しつつ、偏心シャフトの振れ回りを抑制し得る伝動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の伝動装置は、第1回転軸線周りに相対回転可能な第1回転伝達部材及び第2回転伝達部材と、前記第1回転軸線上の主軸部及び前記第1回転軸線から偏心した第2回転軸線上の偏心軸部を有するとともに、前記偏心軸部が前記第1回転軸線周りに公転し得る偏心シャフトと、前記偏心軸部に回転可能に支承されて前記第2回転軸線周りに自転しながら前記第1回転軸線周りに公転し得るとともに、前記第1回転伝達部材との間での回転の相互伝達が可能な第1偏心体と、前記第1偏心体に連結部材を介して連結され、前記第1偏心体と一体に前記第2回転軸線周りに自転しながら前記第1回転軸線周りに公転し得るとともに、前記第2回転伝達部材との間での回転の相互伝達が可能な第2偏心体と、前記第1偏心体及び前記第2偏心体の間に配置され、前記偏心シャフトに対して相対回転不能に設けられたカウンタウエイトとを備え、前記第1回転伝達部材及び前記第1偏心体、あるいは前記第2回転伝達部材及び前記第2偏心体の少なくとも一方は、それらの対向面のうちの少なくとも一方の面に形成された溝部と、前記溝部によって軌道が規制される複数の中間部材とを有し、前記カウンタウエイトの軌道は、前記第1回転軸線方向から見たとき、前記複数の中間部材の軌道と一部が重複するか、または前記複数の中間部材の軌道よりも外側である。(これを第1の特徴とする。)
また好適には、前記連結部材は、前記第1偏心体及び前記第2偏心体の外周部をそれぞれ連結する。(これを第2の特徴とする。)
また好適には、前記第1偏心体及び前記第2偏心体のうち、前記第1偏心体のみが前記偏心軸部で貫通支持される。(これを第3の特徴とする。)
上記目的を達成するために、本発明の伝動装置は、第1軸線上で回転可能な第1伝動部材と、前記第1軸線上で回転可能な主軸部及び前記第1軸線から偏心した第2軸線上に配置される偏心軸部を有する偏心シャフトと、前記第1伝動部材に隣接していて前記偏心軸部に回転可能に支持される第2伝動部材と、前記第2伝動部材に隣接していて前記第1軸線上で回転可能な第3伝動部材と、前記第1及び第2伝動部材間で変速しながらトルクを伝達する第1変速機構と、前記第2及び第3伝動部材間で変速しながらトルクを伝達する第2変速機構と、前記第2伝動部材の前記主軸部が臨む空間で前記主軸部に固設されるとともに、前記偏心軸部及び前記第2伝動部材の総合重心と逆位相の重心位置に配置されて前記第1軸線周りを公転するカウンタウエイトとを備え、前記カウンタウエイトの重心の前記第1軸線周りでの回転半径は、前記偏心軸部及び前記第2伝動部材の総合重心の前記第1軸線周りでの回転半径よりも大きい。(これを第4の特徴とする。)
また好適には、前記第2伝動部材及び前記カウンタウエイトは、前記カウンタウエイトの重心と前記偏心軸部及び前記第2伝動部材の総合重心との前記第1軸線に沿うオフセット量がゼロになるように構成される。(これを第5の特徴とする。)
また好適には、前記第2伝動部材は、前記偏心軸部に回転可能に支持される第1半体と、前記第1半体と前記空間を介して隣接するとともに、前記第1半体と連結可能な第2半体とを有し、前記第1変速機構を前記第1伝動部材と前記第1半体との間に設け、前記第2変速機構を前記第2半体と前記第3伝動部材との間に設ける。(これを第6の特徴とする。)
本発明の第1の特徴によれば、伝動装置が、第1回転軸線周りに相対回転可能な第1回転伝達部材及び第2回転伝達部材と、第1回転軸線上の主軸部及び第1回転軸線から偏心した第2回転軸線上の偏心軸部を有するとともに、偏心軸部が第1回転軸線周りに公転し得る偏心シャフトと、偏心軸部に回転可能に支承されて第2回転軸線周りに自転しながら第1回転軸線周りに公転し得るとともに、第1回転伝達部材との間での回転の相互伝達が可能な第1偏心体と、第1偏心体に連結部材を介して連結され、第1偏心体と一体に第2回転軸線周りに自転しながら第1回転軸線周りに公転し得るとともに、第2回転伝達部材との間での回転の相互伝達が可能な第2偏心体と、第1偏心体及び第2偏心体の間に配置され、偏心シャフトに対して相対回転不能に設けられたカウンタウエイトとを備えるので、偏心シャフトに偏荷重が生じても該偏荷重をカウンタウエイトで相殺できて振れ回りが抑制され、偏心シャフトを安定的に回転させることができる。しかもカウンタウエイトが、第1偏心体及び第1偏心体と一体に回転する第2偏心体の間に配置されるので、第1,第2偏心体の少なくとも一方が、溝部によって軌道が規制される複数の中間部材を有するものであっても、第1,第2偏心体間に配置されるカウンタウエイトと、第1,第2偏心体の外側方に配置される中間部材との干渉を避けることができる。そのため、カウンタウエイトを第1回転軸線から径方向に大きく離間させることができて、第1回転軸線方向から見たときのカウンタウエイトの軌道を、複数の中間部材の軌道と一部が重複するか、または複数の中間部材の軌道よりも外側とすることができるから、カウンタウエイトが軽量であっても偏心シャフトとのモーメントバランスを容易に取ることができて伝動装置の軽量化が可能となる。
また本発明の第2の特徴によれば、連結部材は、第1偏心体及び第2偏心体の外周部をそれぞれ連結するので、第1,第2偏心体間にカウンタウエイトの回転スペースを充分に確保することができる。
また本発明の第3の特徴によれば、第1偏心体及び前記第2偏心体のうち、第1偏心体のみが偏心軸部で貫通支持されるので、第2偏心体において、偏心軸部が貫通していたら使えないスペースに凹溝を形成したり、肉抜きをすることが可能となって、伝動装置の小型化・軽量化が容易に達成できる。
また本発明の第4の特徴によれば、伝動装置が、第1軸線上で回転可能な第1伝動部材と、前記第1軸線上で回転可能な主軸部及び前記第1軸線から偏心した第2軸線上に配置される偏心軸部を有する偏心シャフトと、前記第1伝動部材に隣接していて前記偏心軸部に回転可能に支持される第2伝動部材と、前記第2伝動部材に隣接していて前記第1軸線上で回転可能な第3伝動部材と、第1及び第2伝動部材間で変速しながらトルクを伝達する第1変速機構と、第2及び第3伝動部材間で変速しながらトルクを伝達する第2変速機構と、第2伝動部材の主軸部が臨む空間で主軸部に固設されるとともに、偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心と逆位相の重心位置に配置されて第1軸線周りを公転するカウンタウエイトとを備え、カウンタウエイトの重心の第1軸線周りでの回転半径は、偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心の第1軸線周りでの回転半径よりも大きいので、カウンタウエイトの軽量化、延いては伝動装置の軽量化を図りながら、偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心に作用する遠心力と、カウンタウエイトの重心に作用する遠心力とを釣り合わせ、偏心軸部及び第2伝動部材の偏心回転による振動の発生を抑えることができる。更に、偏心軸部と共に第1軸線周りを公転する第2伝動部材の内側にカウンタウエイトを配置したことで、カウンタウエイトの重心は、偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心に対して、第1軸線に沿うオフセット量をゼロもしくはゼロに充分近づけることができる。したがって、両重心に作用する遠心力による偶力の発生をゼロもしくはゼロに近づけることができ、偶力による振動の発生をも抑えることができる。
また本発明の第5の特徴によれば、第2伝動部材及びカウンタウエイトは、カウンタウエイトの重心と偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心との第1軸線に沿うオフセット量がゼロになるように構成されるので、カウンタウエイトの重心並びに偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心に作用する遠心力による偶力の発生をゼロにすることができる。
また本発明の第6の特徴によれば、第2伝動部材の第1半体及び第2半体の隣接間隔を選定することにより、カウンタウエイトを収容する空間の広さをカウンタウエイトの大きさに応じて自由に設定することができる。また、第1半体及び第2半体への重量配分により、偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心の第1軸線に沿う位置を容易に調整することができる。したがって、偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心のカウンタウエイトの重心に対する第1軸線に沿うオフセット量をゼロとすることを容易に行うことができる。しかも、第2伝動部材を第1半体と第2半体とに分離して、第1伝動部材と第2伝動部材の第1半体との間に第1変速機構を、第2伝動部材の第2半体と第3伝動部材との間に第2変速機構をそれぞれ設けるので、第1及び第2変速機構を個別に加工して組立することが可能となり、伝動装置の生産性の向上を図ることができる。
図1は本発明の第1実施形態に係る伝動装置の縦断正面図である。(第1の実施の形態) 図2は図1の伝動装置の模式図である。(第1の実施の形態) 図3は図1のA3−A3矢視断面図である。(第1の実施の形態) 図4は図1のA4−A4矢視断面図である。(第1の実施の形態) 図5は図1のA5−A5矢視断面図である。(第1の実施の形態)
1・・・・第1回転伝達部材(第1伝動部材,デフケース)
2c・・・溝部(トロコイド波溝)
8・・・・偏心シャフト
8a・・・主軸部
8b・・・偏心軸部
10・・・第1偏心体(第1半体)
10b・・溝部(トロコイド波溝)
11・・・連結部材
12・・・第2偏心体(第2半体)
12b・・溝部(トロコイド波溝)
13・・・カウンタウエイト
15・・・第2回転伝達部材(第3伝動部材)
15c・・溝部(トロコイド波溝)
19・・・中間部材(第1転動体)
21・・・中間部材(第2転動体)
22・・・第2伝動部材
G1・・・偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心
G2・・・カウンタウエイトの重心
R1・・・偏心軸部及び第2伝動部材の総合重心の第1軸線周りでの回転半径
R2・・・カウンタウエイトの重心の第1軸線周りでの回転半径
S・・・・空間
T1・・・第1変速機構
T2・・・第2変速機構
X1・・・第1回転軸線(第1軸線)
X2・・・第2回転軸線(第2軸線)
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて以下に説明する。
第1の実施の形態
図1〜図5は、本発明の伝動装置を差動装置として用いた第1実施形態を示している。
第1実施形態の伝動装置は、図1における自動車のミッションケースM内に差動装置Dとして収容されるものであり、第1回転伝達部材としてのデフケース1を有している。また、デフケース1は、第1ケース半体2と第2ケース半体3とを有している。
図1において、デフケース1の第1ケース半体2及び第2ケース半体3には、第1回転軸線(第1軸線)X1上に軸心を持つ円筒状の第1ボス部2a及び第2ボス部3aがそれぞれ形成されている。また、第1ボス部2a及び第2ボス部3aの外周は第1軸受4及び第2軸受5を介してミッションケースMにそれぞれ取り付けられている。また第1,第2ケース半体2,3は、第1,第2ケース半体2,3の外周部で結合されている。第1,第2ケース半体2,3の結合部の外周には図示せぬ駆動源に接続したリングギヤ6が一体に連結されており、リングギヤ6に伝達される駆動源からの回動力によりデフケース1が第1回転軸線X1周りに回転する。
デフケース1内には、第1ボス部2aに挿通された第1回転軸7にスプライン嵌合して第1回転軸線X1周りに回転可能な主軸部8a及び第1回転軸線X1から偏心した第2回転軸線(第2軸線)X2上の偏心軸部8bを有する偏心シャフト8と、デフケース1の第1ケース半体2の内側面2bに一側面10aを対向させるようにして偏心軸部8bの外周に第3軸受9を介して回転可能に支承される第1偏心体10と、第1偏心体10の他側面との間に間隔を空けるようにして該第1偏心体10に棒状の連結部材11を介して一体に連結される第2偏心体12と、第1偏心体10及び第2偏心体12の間に配置されて偏心シャフト8に対して相対回転不能なカウンタウエイト13と、第2ボス部3aに挿通された第2回転軸14にスプライン嵌合して第1回転軸線X1周りに回転可能であるとともに一側面15aを第2偏心体12の外側面12aに対向させた第2回転伝達部材15とが収容される。
また、デフケース1の第1ケース半体2の内側面2bと偏心シャフト8との間及びデフケース1の第2ケース半体3の内側面3bと第2回転伝達部材15の他側面15bとの間には、第1スラストワッシャ16及び第2スラストワッシャ17がそれぞれ介装される。
本第1実施形態では、カウンタウエイト13が偏心シャフト8の主軸部8aにキーKとクリップCとを介して相対回転不能に連結されているが、カウンタウエイト13と偏心シャフト8との結合のやり方はこれに限定されるものでない。
また、連結部材11は、第1,第2偏心体10,12間にカウンタウエイト13の回転スペースを充分に確保できるように、第1偏心体10及び第2偏心体12の外周部をそれぞれ連結しているが、連結部材11と第1偏心体10及び第2偏心体12との連結位置はこれに限定されるものでない。
また更に、偏心軸部8bは、第2偏心体12の中央部のスペースに切欠き部等を形成し得るように、第1,第2偏心体10,12のうちの第1偏心体10のみを貫通支持しているが、偏心軸部8bが第2偏心体12を貫通するようにしてもよい。
また、デフケース1と該デフケース1に隣接する第1偏心体10との間には、例えば、デフケース1と第1偏心体10との間で変速を行いながらトルクを伝達する第1変速機構T1が設けられる。また、第2偏心体12と該第2偏心体12に隣接する第2回転伝達部材15との間には、例えば、第2偏心体12と第2回転伝達部材15との間で変速を行いながらトルクを伝達する第2変速機構T2が設けられる。そして、例えば、デフケース1を第1伝動部材、第2回転伝達部材15を第3伝動部材としたときに、第1偏心体10及び第2偏心体12は、全体として第1伝動部材であるデフケース1と第3伝動部材である第2回転伝達部材15との間で変速を行いながらトルクを伝達する第2伝動部材22を構成し、第1偏心体10及び第2偏心体12は、該第2伝動部材22の第1半体及び第2半体をそれぞれ構成する。
次に、第1,第2変速機構T1,T2について説明する。
模式図である図2と、図1のA3−A3矢視断面図である図3と、図1のA4−A4矢視断面図である図4とを併せて参照する。第1ケース半体2の内側面2bには、第1回転軸線X1を中心とする8波のハイポトロコイド波溝(溝部)2cが形成されており、ハイポトロコイド波溝2cと対向する第1偏心体10の一側面10aには、第2回転軸線X2を中心とする6波のエピトロコイド波溝(溝部)10bが形成されている。また、ハイポトロコイド波溝2c及びエピトロコイド波溝10bの交差部で、ハイポトロコイド波溝2c及びエピトロコイド波溝10bの間には、第1レース部材18に保持された複数個のボール状の第1転動体(中間部材)19が、ハイポトロコイド波溝2c及びエピトロコイド波溝10bに挟まれてハイポトロコイド波溝2c及びエピトロコイド波溝10bによって規定される軌道上を移動するようにして介装される。そのため、デフケース1を固定して第1回転軸7を回転させると、偏心シャフト8の偏心軸部8bが第1回転軸線X1周りに回転するのに連動して偏心軸部8b上の第1偏心体10も回転する。その際、ハイポトロコイド波溝2c及びエピトロコイド波溝10bの対向位置が移動することでハイポトロコイド波溝2c及びエピトロコイド波溝10bの間に挟まれた第1転動体19も移動及び回転するので、第1転動体19により、第1偏心体10が第2回転軸線X2周りに自転しながら第1回転軸線X1周りに公転する。ハイポトロコイド波溝2c,エピトロコイド波溝10b及び第1転動体19は、例えばデフケース1と第1偏心体10との間で変速を行いながらトルクを伝達する第1変速機構T1を構成する。
更に、図1のA5−A5矢視断面図である図5を併せて参照する。第2偏心体12の外側面12aには、第2回転軸線X2を中心とする6波のハイポトロコイド波溝(溝部)12bが形成されており、ハイポトロコイド波溝12bと対向する第2回転伝達部材15の一側面15aには、第1回転軸線X1を中心とする4波のエピトロコイド波溝(溝部)15cが形成されている。また、ハイポトロコイド波溝12b及びエピトロコイド波溝15cの交差部で、ハイポトロコイド波溝12b及びエピトロコイド波溝15cの間には、第2レース部材20に保持された複数個のボール状の第2転動体(中間部材)21が、ハイポトロコイド波溝12b及びエピトロコイド波溝15cに挟まれてハイポトロコイド波溝12b及びエピトロコイド波溝15cによって規定される軌道上を移動するようにして介装される。そのため、第1偏心体10が第2回転軸線X2周りに自転しながら第1回転軸線X1周りに公転するのに連動して第2偏心体12が第2回転軸線X2周りに自転しながら第1回転軸線X1周りに公転すると、ハイポトロコイド波溝12b及びエピトロコイド波溝15cに挟まれた第2転動体21がハイポトロコイド波溝12b及びエピトロコイド波溝15cの対向位置の移動に伴って移動及び回転することで第2回転伝達部材15が第1回転軸線X1周りに回転し、第2回転伝達部材15の回転が第2回転軸14に出力される。ハイポトロコイド波溝12b,エピトロコイド波溝15c及び第2転動体21は、例えば第2偏心体12と第2回転伝達部材15との間で変速を行いながらトルクを伝達する第2変速機構T2を構成する。
偏心シャフト8の偏心軸部8b及び第1,第2偏心体10,12が第1回転軸線X1周りに公転することにより生じる偏心シャフト8の偏荷重は、偏心シャフト8に、該偏心シャフト8に対して相対回転不能なカウンタウエイト13が設けられることで相殺される。カウンタウエイト13は、第1偏心体10と第2偏心体12との間に形成された偏心シャフト8の主軸部8aが臨む空間Sにおいて、偏心シャフト8の偏心軸部8b並びに第1偏心体10及び第2偏心体12の総合重心G1と逆位相の重心G2を有するようにして、偏心シャフト8の主軸部8aに固設される。
そのため、カウンタウエイト13は第1,第2転動体19,21との干渉を避けることができ、カウンタウエイト13を第1回転軸線X1から径方向に大きく離間させることができる。よって、第1回転軸線X1方向から見たときのカウンタウエイト13の軌道は、第1,第2転動体19,21の軌道と一部が重複するか、または第1,第2転動体19,21の軌道よりも外側とすることができる。
また、カウンタウエイト13の重心G2の第1回転軸線X1周りでの回転半径R2は、例えば、偏心軸部8b並びに第1偏心体10及び第2偏心体12の総合重心G1の第1回転軸線X1周りでの回転半径R1よりも大きくされる。また、カウンタウエイト13の重心G2と偏心軸部8b並びに第1偏心体10及び第2偏心体12の総合重心G1との第1回転軸線X1に沿うオフセット量は、例えばゼロもしくはゼロに近づけるように構成される。また、例えば、カウンタウエイト13の最外周面を連結部材11に近接するように構成することで、カウンタウエイト13の最大半径の大径化、延いてはカウンタウエイト13の回転半径R2の大径化が可能となり、カウンタウエイト13の一層の軽量化を図ることができる。
また、デフケース1を固定したときの、第1回転軸7と第2回転軸14との間の伝達比は、第1ケース半体2の内側面2bのハイポトロコイド波溝2cの波数をZ1,第1偏心体10の一側面10aのエピトロコイド波溝10bの波数をZ2,第2偏心体12の外側面12aのハイポトロコイド波溝12bの波数をZ3,第2回転伝達部材15の一側面15aのエピトロコイド波溝15cの波数をZ4としたとき、〔1−{(Z1×Z3)/(Z2×Z4)}〕で表される。本第1実施形態では、Z1=8,Z2=6,Z3=6,Z4=4としているので、第1回転軸7を入力軸としたときの減速比は−1となり、第1回転軸7を1回転させると第2回転軸14が−1回転する。
そのため、デフケース1を固定して第1回転軸7をn回転させると第2回転軸14が逆方向にn回転することになる。この状態で駆動源からリングギヤ6に回転力を与えてデフケース1を回転させると、第1回転軸7はデフケース1の回転数よりもnだけ大きい回転数で回転することになり、第2回転軸14はデフケース1の回転数よりもnだけ小さい回転数で回転することになる。よって、一方の出力軸の回転数の増加分を他方の出力軸の回転数の減少分と等しくする等差動回転が実現できる。また、第1,第2回転軸7,14の間に回転差がない場合には、第1,第2回転軸7,14の回転数はデフケース1の回転数と等しくなり、第1,第2回転軸7,14はデフケース1と一体に回転することになる。よって、本第1実施形態のように伝達比が−1となるように波溝の波数を選択することで、本伝動装置を差動装置として使用することが可能となる。
次に、第1実施形態の作用について説明する。
差動装置Dは、第1回転軸線(第1軸線)X1周りに相対回転可能なデフケース(第1回転伝達部材,第1伝動部材)1を有し、デフケース1内に、第1回転軸線X1周りに回転可能な主軸部8a及び第1回転軸線X1から偏心した第2回転軸線(第2軸線)X2上の偏心軸部8bを有する偏心シャフト8と、第1ケース半体2の内側面2bに一側面10aを対向させるようにして偏心軸部8bの外周に回転可能に支承される第1偏心体10と、第1偏心体10との間に間隔を空けるようにして該第1偏心体10に連結部材11を介して一体に連結される第2偏心体12と、第1偏心体10及び第2偏心体12の間に配置されて偏心シャフト8に対して相対回転不能なカウンタウエイト13とが収容される。そのため、偏心シャフト8が偏心軸部8bの第1回転軸線X1周りに公転することにより生じる偏荷重を該カウンタウエイト13で相殺することができる。従って、偏心シャフト8に偏荷重が生じても偏心シャフト8に振れ回りを生じるようなことがなくなって、偏心シャフト8を安定的に回転させることができる。
また、第1ケース半体2の内側面2bには8波のハイポトロコイド波溝2cが形成され、ハイポトロコイド波溝2cと対向する第1偏心体10の一側面10aには6波のエピトロコイド波溝10bが形成されている。また、ハイポトロコイド波溝2c及びエピトロコイド波溝10bの間に第1転動体19が介装されるとともに、第2偏心体12の外側面12aには6波のハイポトロコイド波溝12bが形成され、ハイポトロコイド波溝12bと対向する第2回転伝達部材15の一側面15aには4波のエピトロコイド波溝15cが形成されている。また、ハイポトロコイド波溝12b及びエピトロコイド波溝15cの間に第2転動体21が介装されている。そのため、従来では、第1,第2転動体19,21との干渉を避ける必要からカウンタウエイト13を第1回転軸線X1から径方向に離間させることが困難であった。しかし、本第1実施形態では、カウンタウエイト13が第1,第2転動体19,21と干渉することのない第1,第2偏心体10,12の間に配置されるので、カウンタウエイト13を第1回転軸線X1から径方向に大きく離間させることができる。
よって、本第1実施形態では、第1回転軸線X1方向から見たときのカウンタウエイト13の軌道を、第1,第2転動体19,21の軌道と一部が重複するか、または第1,第2転動体19,21の軌道よりも外側とすることができるから、カウンタウエイト13を軽量にしても偏心シャフト8とのモーメントバランスを容易に取ることができる。従って、自動車内に収容される差動装置(伝動装置)Dの軽量化が可能となる。
しかも差動装置Dは、ベベルギヤやセンタープレートを用いるものでないので、軸方向に大型化することが無く、また、第1,第2偏心体10,12の各一側にトロコイド波溝10b,12bを各々形成するだけで、1つの偏心体の両側にトロコイド波溝を形成するものでないので、トロコイド波溝の形成が容易であり、作業工程の短縮化も可能となる。
また、連結部材11は、第1偏心体10及び第2偏心体12の外周部をそれぞれ連結しているので、第1,第2偏心体10,12間にカウンタウエイト13の回転スペースを充分に確保することができる。
また、偏心軸部8bは、第1,第2偏心体10,12のうちの第1偏心体10のみを貫通支持しているので、第2偏心体12において、偏心軸部8bが貫通していたとしたら使えないスペースに切欠きや凹溝を形成したり、肉抜きをしたりすることが可能となる。それにより、伝動装置(差動装置)の小型化・軽量化が容易に達成できる。
また、第2伝動部材22の主軸部8aが臨む空間Sにおいて主軸部8aに固設されるとともに、偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1と逆位相の重心位置に配置されて第1軸線X1周りを公転するカウンタウエイト13を備え、カウンタウエイト13の重心G2の第1軸線X1周りでの回転半径R2は、偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1の第1軸線X1周りでの回転半径R1よりも大きいので、カウンタウエイト13の軽量化、延いては差動装置(伝動装置)Dの軽量化を図りながら、偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1に作用する遠心力と、カウンタウエイト13の重心G2に作用する遠心力とを釣り合わせ、偏心軸部8b及び第2伝動部材22の偏心回転による振動の発生を抑えることができる。更に、偏心軸部8bと共に第1軸線X1周りを公転する第2伝動部材22の内側にカウンタウエイト13を配置したことで、カウンタウエイト13の重心G2は、偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1に対して、第1軸線X1に沿うオフセット量をゼロもしくはゼロに充分近づけることができる。したがって、両重心G1,G2に作用する遠心力による偶力の発生をゼロもしくはゼロに近づけることができ、偶力による振動の発生をも抑えることができる。
また、特にカウンタウエイト13の重心G2と偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1との第1軸線X1に沿うオフセット量をゼロになるように構成することで、カウンタウエイト13の重心G2並びに偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1に作用する遠心力による偶力の発生をゼロにすることができる。
また、第2伝動部材22の第1半体(第1偏心体)10及び第2半体(第2偏心体)12の隣接間隔を選定することにより、カウンタウエイト13を収容する空間の広さをカウンタウエイト13の大きさに応じて自由に設定することができる。また、第1半体10及び第2半体12への重量配分により、偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1の第1軸線X1に沿う位置を容易に調整することができる。したがって、偏心軸部8b及び第2伝動部材22の総合重心G1のカウンタウエイト13の重心G2に対する第1軸線X1に沿うオフセット量をゼロとすることを容易に行うことができる。しかも、第2伝動部材22を第1半体10と第2半体12とに分離して、第1伝動部材1と第2伝動部材22の第1半体10との間に第1変速機構T1を、第2伝動部材22の第2半体12と第3伝動部材15との間に第2変速機構T2をそれぞれ設けるので、第1及び第2変速機構T1,T2を個別に加工して組立することが可能となり、差動装置(伝動装置)Dの生産性の向上を図ることができる。
また、第2伝動部材22の第1半体10及び第2半体12間を、第1及び第2変速機構T1,T2の半径方向外側に環状に配置される連結部材11を介して連結したので、第1及び第2変速機構T1,T2に邪魔されることなく、また、第1及び第2変速機構T1,T2に変形,損傷等の不具合を及ぼすことなく、第1半体10及び第2半体12間を容易に連結することができる。しかも、カウンタウエイト13の最外周面を連結部材11に近接するように構成したので、カウンタウエイト13の最大半径の大径化、延いてはカウンタウエイト13の回転半径R2の大径化が可能となり、カウンタウエイト13の一層の軽量化を図ることができる。
第2の実施の形態
次に本発明の第2実施形態について説明する。
本発明の第2実施形態は、本発明の伝動装置の第1回転伝達部材1を回転不能に固定するとともに、第1回転軸7,第2回転軸14の一方を回転トルクの入力軸、他方を回転トルクの出力軸とすることで、入力軸から入力される回転トルクを減速または増速して出力軸に伝達し得るようにしたものである。具体的には、第1実施形態のデフケース1をミッションケースMから取り外して該デフケース1を回転不能に固定するとともに、第1回転軸7,第2回転軸14のうちの一方を入力軸とし、他方を出力軸としただけであるので、特に図を用いての説明は省略する。
次に、第2実施形態の作用について説明する。
第2実施形態においても、カウンタウエイト13を中間部材である第1,第2転動体19,21と干渉することのない第1,第2偏心体10,12の間に配置しているので、カウンタウエイト13を第1回転軸線X1から径方向に大きく離間させることができる。そのため、第1回転軸線X1方向から見たときのカウンタウエイト13の軌道を、第1,第2転動体19,21の軌道と一部が重複するか、または第1,第2転動体19,21の軌道よりも外側とすることができる。それにより、カウンタウエイト13を軽量にしても偏心シャフト8とのモーメントバランスを容易に取ることができて伝動装置の軽量化が可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、第1,第2実施形態では、溝部を特にトロコイド波溝としているが、本発明は特にトロコイド波溝に限定されるものでなく、例えばサイクロイド波溝等としてもよい。
また、第1,第2実施形態では、中間部材である第1,第2転動体19,21を特にボール状に形成しているが、本発明はこれに限らない。例えば、第1,第2転動体19,21は、ローラ状またはピン状であってもよい。
また、第1,第2実施形態では、溝部を、第1回転伝達部である第1ケース半体2と第1偏心体10との対向面間及び第2回転伝達部である第2偏心体12と第2回転伝達部材15との対向面間にそれぞれ設けているが、本発明はこれに限らない。例えば回転伝達部の一方を、両回転体の外周及び内周に形成された波溝としたり、溝部以外の、ギヤその他による噛み合いとしてもよい。
また、溝部は特に波溝である必要もなく、溝部を単なる円形の溝とし且つ中間部材を一方の回転体の一側面から該円形の溝に張り出す円柱体として、上記回転伝達部を、一方の回転体の自転及び公転を他方の回転体の回転として取り出すだけの整動機構として構成することもできる。
また、連結部材11は棒状に限定されるものでない。例えば、連結部材11は第2回転軸線軸線X2方向から見て、円環形状、あるいは円弧形状の脚部であってもよいし、第1偏心体10または第2偏心体12のうち、一方に設けた円環状の連結部材を他方に対して蓋状に被せ、係合または溶接により第1偏心体10と第2偏心体12とを相互に連結してもよい。
また、第1実施形態では、差動装置Dを自動車のミッションケースM内に収容しているが、差動装置Dは自動車の差動装置に限定されるものではない。
また、第2実施形態では、第1回転軸7から入力された回転を第2回転軸14から出力するように構成されているが、第2回転軸14から入力された回転を第1回転軸7から出力するように構成してもよい。

Claims (6)

  1. 第1回転軸線(X1)周りに相対回転可能な第1回転伝達部材(1)及び第2回転伝達部材(15)と、
    前記第1回転軸線(X1)上の主軸部(8a)及び前記第1回転軸線(X1)から偏心した第2回転軸線(X2)上の偏心軸部(8b)を有するとともに、前記偏心軸部(8b)が前記第1回転軸線(X1)周りに公転し得る偏心シャフト(8)と、
    前記偏心軸部(8b)に回転可能に支承されて前記第2回転軸線(X2)周りに自転しながら前記第1回転軸線(X1)周りに公転し得るとともに、前記第1回転伝達部材(1)との間での回転の相互伝達が可能な第1偏心体(10)と、
    前記第1偏心体(10)に連結部材(11)を介して連結され、前記第1偏心体(10)と一体に前記第2回転軸線(X2)周りに自転しながら前記第1回転軸線(X1)周りに公転し得るとともに、前記第2回転伝達部材(15)との間での回転の相互伝達が可能な第2偏心体(12)と、
    前記第1偏心体(10)及び前記第2偏心体(12)の間に配置され、前記偏心シャフト(8)に対して相対回転不能に設けられたカウンタウエイト(13)とを備え、
    前記第1回転伝達部材(1)及び前記第1偏心体(10)、あるいは前記第2回転伝達部材(15)及び前記第2偏心体(12)の少なくとも一方は、それらの対向面のうちの少なくとも一方の面に形成された溝部(2c,10b;12b,15c)と、前記溝部(2c,10b;12b,15c)によって軌道が規制される複数の中間部材(19,21)とを有し、
    前記カウンタウエイト(13)の軌道は、前記第1回転軸線(X1)方向から見たとき、前記複数の中間部材(19,21)の軌道と一部が重複するか、または前記複数の中間部材(19,21)の軌道よりも外側である、伝動装置。
  2. 前記連結部材(11)は、前記第1偏心体(10)及び前記第2偏心体(12)の外周部をそれぞれ連結する、請求項1に記載の伝動装置。
  3. 前記第1偏心体(10)及び前記第2偏心体(12)のうち、前記第1偏心体(10)のみが前記偏心軸部(8b)で貫通支持される、請求項1又は2に記載の伝動装置。
  4. 第1軸線(X1)上で回転可能な第1伝動部材(1)と、
    前記第1軸線(X1)上で回転可能な主軸部(8a)及び前記第1軸線(X1)から偏心した第2軸線(X2)上に配置される偏心軸部(8b)を有する偏心シャフト(8)と、前記第1伝動部材(1)に隣接していて前記偏心軸部(8b)に回転可能に支持される第2伝動部材(22)と、前記第2伝動部材(22)に隣接していて前記第1軸線(X1)上で回転可能な第3伝動部材(15)と、
    前記第1及び第2伝動部材(1,22)間で変速しながらトルクを伝達する第1変速機構(T1)と、
    前記第2及び第3伝動部材(22,15)間で変速しながらトルクを伝達する第2変速機構(T2)と、
    前記第2伝動部材(22)の前記主軸部(8a)が臨む空間(S)で前記主軸部(8a)に固設されるとともに、前記偏心軸部(8b)及び前記第2伝動部材(22)の総合重心(G1)と逆位相の重心位置に配置されて前記第1軸線(X1)周りを公転するカウンタウエイト(13)とを備え、
    前記カウンタウエイト(13)の重心(G2)の前記第1軸線(X1)周りでの回転半径(R2)は、前記偏心軸部(8b)及び前記第2伝動部材(22)の総合重心(G1)の前記第1軸線(X1)周りでの回転半径(R1)よりも大きい、伝動装置。
  5. 前記第2伝動部材(22)及び前記カウンタウエイト(13)は、前記カウンタウエイト(13)の重心(G2)と前記偏心軸部(8b)及び前記第2伝動部材(22)の総合重心(G1)との前記第1軸線(X1)に沿うオフセット量がゼロになるように構成される、請求項4に記載の伝動装置。
  6. 前記第2伝動部材(22)は、
    前記偏心軸部(8b)に回転可能に支持される第1半体(10)と、
    前記第1半体(10)と前記空間(S)を介して隣接するとともに、前記第1半体(10)と連結可能な第2半体(12)とを有し、前記第1変速機構(T1)を前記第1伝動部材(1)と前記第1半体(10)との間に設け、前記第2変速機構(T2)を前記第2半体(12)と前記第3伝動部材(15)との間に設ける、請求項4または5に記載の伝動装置。
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