WO2018084096A1 - 複合変速モジュール - Google Patents

複合変速モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2018084096A1
WO2018084096A1 PCT/JP2017/039005 JP2017039005W WO2018084096A1 WO 2018084096 A1 WO2018084096 A1 WO 2018084096A1 JP 2017039005 W JP2017039005 W JP 2017039005W WO 2018084096 A1 WO2018084096 A1 WO 2018084096A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission mechanism
raceway surface
transmission
inner ring
input shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/039005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大場　浩量
康嘉 東▲崎▼
Original Assignee
Ntn株式会社
学校法人近畿大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ntn株式会社, 学校法人近畿大学 filed Critical Ntn株式会社
Publication of WO2018084096A1 publication Critical patent/WO2018084096A1/ja

Links

Images

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
    • 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
    • F16H1/36—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with two central gears coupled by intermeshing orbital gears
    • 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
    • F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/06—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H13/08—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion with balls or with rollers acting in a similar manner
    • 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
    • F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/10—Means for influencing the pressure between the members
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to a compound transmission module including a plurality of power transmission mechanisms and a drive source.
  • a traction drive is used as a transmission for decelerating or increasing the speed of rotation driven by a drive source such as a motor.
  • a traction drive is a kind of friction transmission device, and transmits power through an oil film formed between two surfaces having a smooth surface.
  • Patent Document 1 discloses a transmission including a casing, an input shaft that is rotatably supported by the casing, and an output shaft that is rotatably supported by the casing on the same axis as the input shaft. (Microtraction drive) is disclosed.
  • the input shaft is provided with an inner ring, and an angle groove is formed on the inner ring as an inner ring raceway surface.
  • An outer ring is fixed to the housing, and an angle groove is formed on the outer ring as an outer ring raceway surface.
  • a plurality of rolling elements are arranged between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface.
  • a cage for holding each rolling element is provided integrally with the output shaft.
  • the rotational driving force is transmitted from the input shaft to the inner ring, and the rolling element revolves around the axis of the input shaft while rotating according to the rotational force of the inner ring.
  • the rotational driving force due to the revolution of the rolling elements is transmitted to the output shaft through the cage.
  • a press ring that can press the outer ring is disposed between the housing and the outer ring.
  • the pressing ring has a plurality of inclined surfaces on the outer ring side.
  • a pressing rotating body (pressing ball) is fitted between the pressing ring and the outer ring.
  • the transmission can adjust the preload applied to the rolling element by the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface by rotating the pressing ring and moving the outer ring to the input shaft side via the pressing rotator. (See paragraphs 0018 to 0022 of FIG. 1 and FIG. 1).
  • Patent Document 2 discloses a transmission (microtraction drive) that can apply a preload to the inner ring raceway surface, the outer ring raceway surface and the rolling elements by using a spring.
  • an inner ring is provided on the tip side of the input shaft support bearing (angle bearing), the inner ring and the inner ring of the input shaft support bearing are connected by a spring (second spring), and are arranged coaxially with the inner ring.
  • the outer ring and a part of the housing are connected by a spring (first spring).
  • the inner ring and the outer ring are formed with an inner ring raceway surface and an outer ring raceway surface made of angle grooves.
  • the normal force is applied to the contact surface between the rolling element (ball) and each raceway surface by the biasing force of these springs (see paragraphs 0054 to 0066 and FIG. 4 of the same document). ).
  • a drive source such as an electric motor is connected to the input shaft of the transmission.
  • a drive source such as an electric motor
  • module further miniaturization of the transmission module in response to demands for miniaturization of various machines in which the transmission is incorporated.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a technical problem to reduce the size of a transmission module formed by integrating a transmission and a drive source and to obtain a large transmission ratio.
  • the present invention is for solving the above-described problem, and includes an input shaft, a drive source that applies a rotational driving force to the input shaft, and an output shaft that outputs the rotational driving force input to the input shaft.
  • a first transmission mechanism that converts the rotational driving force of the input shaft at a predetermined gear ratio, and a rotational driving force transmitted from the first transmission mechanism is converted at a predetermined gear ratio and transmitted to the output shaft.
  • a casing that houses the first transmission mechanism and the second transmission mechanism, wherein the first transmission mechanism is provided on the input shaft and has a raceway surface.
  • An inner ring having an inner ring, an outer ring having a raceway surface, a plurality of rolling elements arranged to roll between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring, and engaging the rolling element.
  • An intermediate shaft that transmits to the transmission mechanism, and the second transmission mechanism includes a solar member provided on the intermediate shaft, a planetary member that engages with the solar member, an annular member that engages with the planetary member,
  • a carrier for transmitting the rotational driving force to the output shaft by engaging and rotating with the planetary member, and the drive source includes a stator, a rotor for rotating the input shaft, the stator, and the And a housing for accommodating the rotor, wherein the input shaft is disposed in the housing.
  • the composite transmission module can be made as small as possible by housing the input shaft for transmitting the rotational driving force to the first transmission mechanism in the housing of the drive source.
  • the compound transmission module obtains a larger gear ratio by using the second transmission mechanism including the planetary mechanism in addition to the first transmission mechanism.
  • one end of the input shaft is supported by the casing and the other end is supported by the drive source.
  • the input shaft can be reliably supported in a predetermined posture.
  • the rotor is arranged coaxially with the stator and arranged so as to overlap the stator in the axial direction. Thereby, the dimension of the compound transmission module in the axial direction can be reduced.
  • the intermediate shaft includes a power transmission unit that transmits the rotational driving force of the input shaft to the intermediate shaft by engaging with the rolling elements and rotating.
  • the transmission unit is preferably a cage that holds the rolling elements. According to this, while a rolling element is suitably hold
  • the compound transmission module according to the present invention further includes a preload mechanism that applies preload to the first transmission mechanism, the preload mechanism having a diameter of the rolling element, and the rolling element is in contact with the raceway surface of the inner ring. It is desirable that the distance between the contact point and the contact point at which the rolling element comes into contact with the raceway surface of the outer ring is larger.
  • the composite transmission module can be further downsized.
  • the output shaft is provided between the output shaft and the second transmission mechanism, and the rotational driving force transmitted from the second transmission mechanism is converted at a predetermined speed ratio and the output.
  • a configuration further including a third transmission mechanism that transmits to the shaft may be employed. As described above, by adding the third transmission mechanism, an even greater gear ratio can be realized.
  • the third transmission mechanism is fixed to the carrier of the second transmission mechanism and has an inner ring having a raceway surface, an outer ring having a raceway surface, the raceway surface of the inner ring, and the raceway of the outer ring.
  • a plurality of rolling elements disposed so as to roll with respect to the surface, and a power transmission unit that transmits the rotational driving force to the output shaft by engaging and rotating with the rolling elements.
  • the power transmission unit is the retainer that retains the rolling elements and is configured integrally with the output shaft. According to this, the rotation driving force can be reliably transmitted from the third transmission mechanism to the output shaft by rotating the cage according to the rolling of the rolling element.
  • the compound transmission module according to the present invention is provided between the first transmission mechanism and the second transmission mechanism, and converts the rotational driving force of the first transmission mechanism at a predetermined gear ratio to convert the first transmission mechanism to the first transmission mechanism.
  • the third transmission mechanism is fixed to the intermediate shaft of the first transmission mechanism and has an inner ring having a raceway surface, an outer ring having a raceway surface, the raceway surface of the inner ring, and the outer ring.
  • a plurality of rolling elements arranged to roll with the raceway surface, and the rotational driving force of the first transmission mechanism to the second transmission mechanism by engaging and rotating with the rolling elements.
  • an intermediate shaft for transmission the 3rd transmission mechanism can transmit the rotational driving force by rolling of a rolling element to a 2nd transmission mechanism reliably by the intermediate shaft.
  • the compound transmission module according to the present invention includes a preload mechanism that applies preload to the third transmission mechanism, and the preload mechanism determines the diameter of the rolling element in the third transmission mechanism in the third transmission mechanism. It may be configured by setting the distance between the contact point at which the rolling element contacts the raceway surface of the inner ring and the contact point at which the rolling element contacts the raceway surface of the outer ring. According to this, by setting the diameter of the rolling element to be larger than the distance between the contact points described above, when this rolling element is disposed between the inner ring and the outer ring, the inner ring, the outer ring and the rolling element have an axis line. Stress in a direction perpendicular to the direction is generated, and this can be suitably applied as a preload.
  • the present invention it is possible to reduce the size of the transmission module formed by integrating the transmission and the drive source, and to obtain a large transmission ratio.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the compound transmission module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view including a cross section of the main part of the compound transmission module.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the first transmission mechanism.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the first transmission mechanism.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an inner ring, an outer ring, and a rolling element in the first transmission mechanism.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the second transmission mechanism.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the second transmission mechanism.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the third transmission mechanism.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing the third transmission mechanism.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an inner ring, an outer ring, and a rolling element in the third transmission mechanism.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the compound transmission module according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the compound transmission module according to
  • the compound transmission module 1 converts an input shaft 2, an output shaft 3 that outputs a rotational driving force input to the input shaft 2, and a rotational driving force of the input shaft 2 at a predetermined gear ratio.
  • the first transmission mechanism 4, the second transmission mechanism 5 that converts the rotational driving force transmitted from the first transmission mechanism 4 at a predetermined gear ratio, and the rotational driving force transmitted from the second transmission mechanism 5 to the predetermined transmission ratio.
  • a third transmission mechanism 6 that converts at a gear ratio, a casing 7 that houses the transmission mechanisms 4 to 6, and a drive source 8 that applies a rotational driving force to the input shaft 2 are mainly provided.
  • the input shaft 2 has one end supported by the casing 7 and the other end supported by the drive source 8.
  • the input shaft 2 is formed with a first shaft portion 2a having the smallest diameter, a second shaft portion 2b formed with a larger diameter than the first shaft portion 2a, and a diameter larger than the second shaft portion 2b. And a third shaft portion 2c.
  • the first shaft portion 2 a is formed at one end portion of the input shaft 2.
  • the first shaft portion 2 a is rotatably supported inside the drive source 8.
  • the second shaft portion 2 b is disposed inside the drive source 8 and supports a part of the drive source 8.
  • the third shaft portion 2 c is rotatably supported by the first transmission mechanism 4 in the casing 7.
  • the end portion of the third shaft portion 2c has a larger diameter than the third shaft portion 2c, and a locking portion 2d that locks the input shaft 2 is formed.
  • a protrusion 2e is formed at the center (axial center) of the end surface in the axial direction of the third shaft 2c.
  • the protrusion 2e is formed in a hemispherical shape having a spherical surface.
  • the output shaft 3 is rotatably supported inside the casing 7.
  • the output shaft 3 is arranged coaxially with the input shaft 2 so as to face the third shaft portion 2 c of the input shaft 2.
  • a concave portion 3a with which a part of the second transmission mechanism 5 is engaged is formed at the center of one end surface in the axial direction of the output shaft 3.
  • 1st transmission mechanism 4 comprises a traction drive by the bearing structure (for example, deep groove ball bearing) which supports input shaft 2 rotatably.
  • the first transmission mechanism 4 includes an inner ring 9 that is fixed to the input shaft 2, an outer ring 10 that is coaxially disposed outside the inner ring 9, and an inner ring. 9 and a plurality of rolling elements 11 provided so as to roll between the outer ring 10 and an intermediate shaft 13 including a retainer 12 that holds the rolling elements 11.
  • the inner ring 9 is formed in an annular shape and is fixedly fitted into the third shaft portion 2c of the input shaft 2.
  • a locking portion 2d of the input shaft 2 is in contact with the inner ring 9, and the locking portion 2c locks the input shaft 2 so that it does not come off.
  • the inner ring 9 has a concave raceway surface 9a on which the rolling element 11 can roll.
  • the track surface 9a is formed in an arc shape in a cross-sectional view.
  • a location where the rolling element 11 can contact on the raceway surface 9a of the inner ring 9 is defined as a contact point CP1 (inner ring side contact point) (FIG. 5).
  • This contact point CP1 is at the deepest position of the raceway surface 9a configured in a concave shape, and is located on the center line X with respect to the raceway surface 9a.
  • the outer ring 10 is an annular body having an inner diameter larger than the outer diameter of the inner ring 9.
  • the outer ring 10 is fixed so as not to rotate inside the casing 7.
  • the outer ring 10 has a concave raceway surface 10a on which the rolling element 11 can roll.
  • the track surface 10a is formed in an arc shape in a cross-sectional view.
  • a location where the rolling element 11 can contact on the raceway surface 10a is defined as a contact point CP2 (outer ring side contact point) (see FIG. 5).
  • the contact point CP2 is at the deepest position of the raceway surface 10a configured in a concave shape, and is located on the center line X with respect to the raceway surface 10a.
  • the rolling element 11 is constituted by a ball (sphere), but is not limited thereto, and may be constituted by a cylindrical roller.
  • the diameter D1 of the rolling element 11 is the radius between the contact point CP1 on the raceway surface 9a of the inner ring 9 and the contact point CP2 on the raceway surface 10a of the outer ring 10 when the rolling element 11 is not incorporated. It is set to be larger than the distance L1 in the direction.
  • This distance L1 is the minimum radius (the radius of the track surface 9a at the position of the contact point CP1) of the inner ring 9 and the maximum radius of the track surface 10a of the outer ring 10 (the radius of the track surface 10a at the position of the contact point CP2). ).
  • the bearing internal clearance (radial clearance) in the bearing structure becomes negative, Stress in a direction orthogonal to the axial direction can be generated on the inner ring 9, the outer ring 10 and the rolling element 11, and this can be applied as a preload.
  • the preload mechanism 14 that applies preload to the first transmission mechanism 4 is configured by the dimensional relationship among the inner ring 9, the outer ring 10, and the rolling elements 11.
  • the intermediate shaft 13 is located between the input shaft 2 and the output shaft 3 and is disposed coaxially therewith.
  • the intermediate shaft 13 has a large diameter portion 13a at one end and a small diameter portion 13b at the other end.
  • the large diameter portion 13 a functions as a power transmission portion that engages with the rolling elements 11 of the first transmission mechanism 4 and transmits the rotational driving force to the second transmission mechanism 5.
  • the large diameter portion 13a integrally includes a cage 12 that holds the rolling element 11.
  • the retainer 12 is formed with a notch 12 a for retaining the rolling element 11. Moreover, the large diameter part 13a is supported by the bearing 15 hold
  • the large-diameter portion 13a has a concave portion 13c that engages with the protruding portion 2e of the input shaft 2 on its axial end surface.
  • the recessed part 13c is formed in the center part (axial center part) in the end surface of the large diameter part 13a. As shown in FIG. 1, the protrusion 2e of the input shaft 2 is in contact (point contact) with the bottom surface of the recess 13c.
  • the small diameter portion 13 b of the intermediate shaft 13 supports a part of the second transmission mechanism 5.
  • a protrusion 13e is formed at the center (axial center) of the end surface in the axial direction of the small diameter portion 13b.
  • the protrusion 13e is formed in a hemispherical shape having a spherical surface.
  • the second transmission mechanism 5 includes a solar member 16 provided in the middle portion of the intermediate shaft 13 in the first transmission mechanism 4, a planetary member 17 that engages with the solar member 16, and an annular member 18 that engages with the planetary member 17. And a carrier 19 connected to the planetary member 17.
  • the sun member 16 is a sun gear
  • the planetary member 17 is three planetary gears that mesh with the sun gear 16.
  • the annular member 18 is an internal gear that meshes with the planetary gear 17. That is, the 2nd transmission mechanism 5 in this embodiment is comprised by the planetary gear mechanism.
  • the common symbol 16 is used for the sun member and the sun gear
  • the common symbol 17 is used for the planetary member and the planetary gear.
  • symbol 18 is used for an annular member and an internal gear.
  • the second transmission mechanism 5 is not limited to the planetary gear mechanism, and may be configured by a planetary roller mechanism (traction drive), for example.
  • the sun member 16, the planetary member 17, and the annular member 18 are respectively a sun roller, a planetary roller, and a ring roller on which the planetary roller rolls.
  • the sun gear 16 is fixed to the small diameter portion 13 b of the intermediate shaft 13.
  • the planetary gear 17 is rotatably supported by an annular support member 20.
  • the support member 20 is provided with a plurality of support shafts 21 that can support the planetary gear 17.
  • the support shaft 21 rotatably supports the planetary gear 17 via a bearing 22.
  • a total of six support shafts 21 are provided on the support member 20, of which three support shafts 21 support the three planetary gears 17 and the remaining three.
  • the book support shaft 21 does not support the planetary gear 17.
  • the number of the support shafts 21 varies depending on the design of the planetary gear 17 (or the planetary roller), and the number is not limited and may be any number.
  • the annular member (internal gear) 18 is fixed to the casing 7 so as not to rotate. As shown in FIGS. 6 and 7, the annular member (internal gear) 18 has a plurality of through holes 18a formed at intervals in the circumferential direction. The annular member (internal gear) 18 is fixed to the casing 7 through the through hole 18a, as will be described later.
  • the carrier 19 is located between the intermediate shaft 13 and the output shaft 3 of the first transmission mechanism 4 and is arranged coaxially therewith.
  • the carrier 19 has a boss portion 19a and a flange portion 19b.
  • the boss portion 19 a is configured to support a part of the third transmission mechanism 6.
  • a protrusion 19c is formed at one end of the boss 19a in the axial direction, and a recess 19d is formed at the other end.
  • the protrusion 19c is formed in a hemispherical shape having a spherical surface.
  • the protrusion 19c is inserted into the recess 3a of the output shaft 3, and is in contact with the bottom surface (point contact).
  • the concave portion 19d is formed in the center portion (axial center portion) of the end surface of the other end portion of the boss portion 19a.
  • a bearing 23 (slide bearing) is attached to the recess 19d.
  • the bearing 23 supports the small diameter portion 13 b of the intermediate shaft 13 in the first transmission mechanism 4.
  • the protrusion 13e of the intermediate shaft 13 is in contact (point contact) with the bottom surface of the recess 19d.
  • the contact between the protrusions 13e and 19c may be supported by a general bearing.
  • the flange portion 19b of the carrier 19 has a plurality of through holes 19e formed at intervals in the circumferential direction thereof.
  • the carrier 19 is connected to the planetary gear 17 by inserting the support shaft 21 into the through hole 19e.
  • 3rd transmission mechanism 6 comprises a traction drive by the bearing structure (for example, cylindrical roller bearing) which supports carrier 19 rotatably.
  • the third transmission mechanism 6 includes an inner ring 24, an outer ring 25, a plurality of rolling elements 26, and a cage 27 formed on the output shaft 3. Prepare.
  • the inner ring 24 is configured in an annular shape and is fixed to the boss portion 19 a of the carrier 19.
  • the inner ring 24 has a concave raceway surface 24a on which the rolling element 26 can roll.
  • the raceway surface 24a is configured in a straight line in a sectional view.
  • the raceway surface 24a has a contact point CP1 with which the rolling element 26 can come into contact.
  • the raceway surface 24a can be in line contact with the rolling element 26, but the contact point CP1 is an arbitrary point in the line contact portion.
  • the outer ring 25 is formed in an annular shape and is fixed inside the casing 7.
  • the outer ring 25 has a concave raceway surface 25a on which the rolling element 26 can roll.
  • the raceway surface 24a is configured in a straight line in a sectional view.
  • the raceway surface 25a has a contact point CP2 with which the rolling element 26 can come into contact.
  • the contact point CP2 is an arbitrary point in the part in line contact.
  • the rolling element 26 is configured by a cylindrical roller, but is not limited thereto, and may be configured by a ball (sphere).
  • the diameter D2 of the rolling element 26 is such that the contact point CP1 on the raceway surface 24a of the inner ring 24 and the contact point CP2 on the raceway surface 25a of the outer ring 25 when the rolling element 26 is not incorporated. It is set larger than the distance L2 in the radial direction. This distance L2 corresponds to the difference between the radius of the raceway surface 9a of the inner ring 9 and the radius of the raceway surface 10a of the outer ring 10.
  • the bearing internal clearance in this bearing structure becomes negative. Therefore, when the rolling element 26 is incorporated between the inner ring 24 and the outer ring 25, stress in a direction perpendicular to the axial direction can be generated on the inner ring 24, the outer ring 25, and the rolling element 26, and this can be applied as a preload.
  • the preload mechanism 28 that applies preload to the third transmission mechanism 6 is configured by the dimensional relationship among the inner ring 24, the outer ring 25, and the rolling elements 26.
  • the retainer 27 is formed integrally with the output shaft 3.
  • the cage 27 has a notch 27 a that holds the rolling element 26.
  • the cage 27 holds the plurality of rolling elements 26 at equal intervals by engaging the rolling elements 26 with the cutout portions 27a, and the rotational driving force due to the rolling (spinning and revolution) of the rolling elements 26, It also functions as a power transmission unit that transmits to the output shaft 3.
  • the casing 7 mainly includes a first component member 29 that supports the input shaft 2 and a second component member 30 that supports the output shaft 3.
  • the first component member 29 has a boss portion 29a and a flange portion 29b.
  • the boss portion 29 a holds the outer ring 10 of the first transmission mechanism 4 and the bearing 15 that supports the intermediate shaft 13 on its inner diameter surface.
  • the flange portion 29 b includes a first through hole 29 c for connecting the first component member 29 to the annular member 18 and the second component member 30, and a second through hole for connecting the first component member 29 to the drive source 8. 29d.
  • the second component member 30 has a boss portion 30a and a flange portion 30b.
  • An annular lid body 31 is fixed to the end surface of the boss portion 30a.
  • the boss portion 30 a holds the outer ring 25 of the third transmission mechanism 6 and the bearing 32 that supports the output shaft 3 on the inner diameter surface thereof.
  • the flange portion 30b has screw holes 30c formed so as to penetrate at equal intervals along the circumferential direction.
  • the first component member 29 and the second component member 30 are connected as follows. That is, the flange portions 29b and 30b are opposed to each other, and the annular member 18 is interposed between the flange portions 29b and 30b. At this time, the first through hole 29 c of the flange portion 29 b in the first component member 29, the through hole 18 a of the annular member 18, and the screw hole 30 c of the flange portion 30 b in the second component member 30 are matched. Further, a fixing member 33 such as a bolt is inserted into these holes 18a, 29c, 30c. By fastening the fixing member 33, the casing 7 is formed by integrally connecting the annular member 18 with the first component member 29 and the second component member 30 sandwiched therebetween.
  • the outer diameter surface of the annular member 18 is configured to be flush with the outer surfaces of the flange portions 29b and 30b.
  • the present invention is not limited to this.
  • the flange portion 30b of the second component member 30 is configured. By covering all the outer diameter surfaces of the annular member 18, the annular member 18 may be fixed to the flange portion 30b.
  • an electric motor is exemplified as the drive source 8, but the present invention is not limited to this.
  • the drive source 8 is exemplified by a radial gap type, but is not limited to this, and may be an axial gap type.
  • the inner rotor type drive source 8 is illustrated, but the present invention is not limited to this, and an outer rotor type may be used.
  • the drive source 8 includes a stator 37, a rotor 38, and a housing 39 that houses the stator 37 and the rotor 38.
  • the stator 37 is configured in an annular shape and is fixed to the inner diameter surface of the housing 39.
  • the stator 37 includes a stator core 42 having a yoke 40 and teeth 41.
  • the stator core 42 can be configured by, for example, laminating electromagnetic steel plates in the axial direction, but is not limited to this configuration.
  • An electromagnetic coil 43 is attached to the tooth 41. Specifically, a bobbin (not shown) for insulation is attached to the tooth 41, and the electromagnetic coil 43 is wound around the tooth 41 via this bobbin.
  • the rotor 38 is disposed inside the stator 37.
  • the rotor 38 is arranged coaxially with the stator 37.
  • the rotor 38 is disposed so that the entire rotor 38 overlaps the stator 37 in the axial direction, and is disposed concentrically.
  • the rotor 38 includes a rotor core 44 and a permanent magnet 45 provided on the outer periphery of the rotor core 44.
  • the rotor core 44 can be configured by, for example, laminating electromagnetic steel plates in the axial direction, but is not limited to this configuration.
  • the rotor core 44 is fitted on a rotor inner 46 as a hollow rotating shaft, for example.
  • the rotor core 44 is fixed to the rotor inner 46 so as to rotate integrally with the rotor inner 46.
  • the input shaft 2 is inserted through the inner periphery of the rotor inner 46.
  • the input shaft 2 is fixed to the rotor inner 46 so as to rotate integrally with the rotor inner 46.
  • the input shaft 2 is arrange
  • the arrangement is a concentric arrangement in which the rotor 38 is arranged inside the stator 37, but the stator 37 is arranged inside the rotor 38 as long as it overlaps in the radial direction in the axial direction. There may be.
  • the drive source 8 generates a rotational torque in the rotor 38 by electromagnetic force acting between the teeth 41 and the rotor core 44 when the electromagnetic coil 43 of the stator 37 is energized.
  • the drive source 8 rotates the input shaft 2 fixed to the rotor inner 46 by this rotational torque.
  • the housing 39 is configured in a cylindrical shape (for example, a cylindrical shape), one end in the axial direction is closed, and the other end is opened.
  • the housing 39 is integrally connected to the first component member 29 of the casing 7.
  • the housing 39 has a screw hole 39 a for fixing the housing 39 to the first component member 29 of the casing 7.
  • the screw hole 39 a is formed at the other end (end surface) in the axial direction of the housing 39.
  • the screw hole 39a and the second through hole 29d of the first component member 29 are aligned with each other, and a fixing member 47 such as a bolt is inserted and fastened into these holes 29d and 37a.
  • an input shaft 2 and a bearing 48 for supporting the input shaft 2 are provided in the housing 39.
  • the bearing 48 supports the first shaft portion 2 a of the input shaft 2.
  • the compound transmission module 1 accommodates the first transmission mechanism 4 to the third transmission mechanism 6 constituting the transmission in a casing 7 as a unit, and accommodates a stator 37 and a rotor 38 in a housing 39, thereby driving a drive source. 8 is unitized.
  • the transmission and the drive source 8 are unitized, and the transmission module 1 can be easily assembled by connecting the casing 7 and the housing 39 by the fixing member 47 as described above.
  • a part of the casing 7 that houses the first transmission mechanism 4, that is, the boss portion 29 a of the first component member 29 is disposed inside the housing 39. Accordingly, a part of the first transmission mechanism 4 accommodated in the boss portion 29 a, that is, the inner ring 9, the outer ring 10 and the rolling element 11, and the notch portion 12 a of the cage 12 are also arranged inside the housing 39. . Specifically, as shown in FIG. 1, these elements 9 to 11, 12 a, and 29 a are closer to the housing 39 than the boundary line B with the casing 7 drawn with respect to the axial end of the housing 39. Be placed. In this way, by housing a part of the first transmission mechanism 4 and a part of the casing 7 in the housing 39 of the drive source 8, the size of the composite transmission module 1 in the axial direction can be reduced.
  • the rotor 38 rotates.
  • a rotational driving force is applied to the input shaft 2 by the rotation of the rotor 38.
  • the inner ring 9 of the first transmission mechanism 4 rotates together with the input shaft 2.
  • the rolling element 11 in contact with the raceway surface 9 a of the inner ring 9 revolves around the input shaft 2 (third shaft portion 2 c) while rotating along with the rotation of the inner ring 9.
  • the notch 12 a of the cage 12 provided on the intermediate shaft 13 is driven by the rolling element 11.
  • the intermediate shaft 13 rotates in the same direction as the input shaft 2 at a lower speed than the input shaft 2 at a constant reduction ratio.
  • the sun gear 16 fixed to the intermediate shaft 13 rotates accordingly.
  • the planetary gear 17 revolves around the sun gear 16 while rotating between the sun gear 16 and the annular member 18.
  • the carrier 19 is driven by the support shaft 21 by the revolution of the planetary gear 17. As a result, the carrier 19 rotates in the same direction as the input shaft 2 at a constant reduction ratio and at a lower speed than the rotation speed of the intermediate shaft 13.
  • the inner ring 24 of the third transmission mechanism 6 fixed to the carrier 19 rotates together with the carrier 19, and the rolling element 26 of the third transmission mechanism 6 rotates around the boss portion 19 a of the carrier 19 while rotating.
  • the holder 27 of the output shaft 3 is driven by the revolution of the rolling element 26.
  • the rotation of the cage 27 causes the output shaft 3 to rotate in the same direction as the input shaft 2 at a constant reduction ratio and at a lower speed than the rotation speed of the carrier 19.
  • the axial dimension of the composite transmission module 1 can be reduced by accommodating the input shaft 2 in the housing 38 of the drive source 8. Further, by arranging the input shaft 2 and the rotor 38 of the drive source 8 on the same axis and so as to overlap with each other in the axial direction, the dimension in the axial direction of the composite transmission module 1 can be reduced. Thereby, the composite transmission module 1 can be miniaturized as much as possible.
  • the diameter D1 of the rolling element 11 in the first transmission mechanism 4 is set to be larger than the distance L1 between the contact points CP1 and CP2 in the inner ring 9 and the outer ring 10
  • the diameter D2 of the rolling element 26 in the third transmission mechanism is set to the inner ring 24 and the outer ring.
  • 25 is set to be larger than the distance L2 between the contact points CP1 and CP2, and the respective rolling elements 11 and 26 are disposed between the inner rings 9 and 24 and the outer rings 10 and 25, respectively.
  • a preload suitable for 6 can be applied. Due to this preload, the rolling elements 26 are less likely to slip.
  • the preload mechanisms 14 and 28 are simplified without using a separate mechanism, and the composite transmission module 1 is further reduced in size.
  • the composite transmission module 1 is composed of a plurality of transmission mechanisms 4 to 6, a larger transmission ratio (reduction ratio) can be realized.
  • FIG. 11 shows a second embodiment of the compound transmission module according to the present invention.
  • the composite transmission module 1 is configured by the first transmission mechanism 4 to the third transmission mechanism 6, but in the present embodiment, the third transmission mechanism 6 is omitted.
  • the compound transmission module 1 includes a first transmission mechanism including an input shaft 2, an output shaft 3, an inner ring 9, an outer ring 10, a rolling element 11, and an intermediate shaft 13. 4, a second transmission mechanism 5 including a sun gear 16, a planetary gear 17, an annular member 18 and a carrier 19, a casing 7, a drive source 8, and preload mechanisms 14 and 28.
  • the input shaft 2 includes the first shaft portion 2a to the third shaft portion 2c, the locking portion 2d, and the protruding portion 2e, as in the first embodiment.
  • the output shaft 3 has the recessed part 3a similarly to 1st Embodiment, the point which provided the bearing 34 in this recessed part 3a differs from 1st Embodiment.
  • the protrusion 13e formed on the small-diameter portion 13b of the intermediate shaft 13 is in contact with the bottom surface of the concave portion 19d of the carrier 19 in the second transmission mechanism 5.
  • the intermediate shaft 13 The protrusion 13e is not formed.
  • the small diameter portion 13 b of the intermediate shaft 13 is supported by a bearing 34 provided in the concave portion 3 a of the output shaft 3.
  • a hole 19e is formed in the carrier 19, and the support shaft 21 of the second transmission mechanism 5 is engaged with the hole 19e.
  • the cage 27 that holds the rolling elements 26 of the third transmission mechanism 6 is formed integrally with the output shaft 3.
  • the carrier 19 in the second transmission mechanism 5 It is formed integrally with the output shaft 3. That is, in the first embodiment, the rotational driving force of the second transmission mechanism 5 is indirectly transmitted to the output shaft 3 via the third transmission mechanism 6, but in the present embodiment, the first configuration 2 The rotational driving force of the transmission mechanism 5 is directly transmitted to the output shaft 3.
  • FIG. 12 shows a third embodiment of the composite speed change module according to the present invention.
  • the compound transmission module 1 according to the present embodiment includes the first transmission mechanism 4 to the third transmission mechanism 6 as in the first embodiment, and the position of the third transmission mechanism 6 is the same as the first embodiment. Different.
  • the third transmission mechanism 6 is provided between the output shaft 3 and the second transmission mechanism 5, but in the present embodiment, the first transmission mechanism 4 and the second transmission mechanism 5 It is provided in between.
  • the first transmission mechanism 4 includes an inner ring 9, an outer ring 10, a rolling element 11, and an intermediate shaft (hereinafter referred to as “first intermediate shaft”) 13 including a cage 12, as in the first embodiment. Preload is applied to the first transmission mechanism 4 by the preload mechanism 14.
  • the second transmission mechanism 4 includes a sun gear 16, a planetary gear 17, an annular member 18, and a carrier 19. The carrier 19 is integrated with the output shaft 3 as in the second embodiment.
  • the third transmission mechanism 6 includes an inner ring 24, an outer ring 25, and a rolling element 26, as in the first embodiment. Preload is applied to the third transmission mechanism 6 by the preload mechanism 28.
  • the inner ring 24 is fixed to the large diameter portion 13 a of the first intermediate shaft 13 in the first transmission mechanism 4.
  • the outer ring 25 is fixed inside the first component member 29 in the casing 7.
  • the third transmission mechanism 6 includes an intermediate shaft (hereinafter referred to as “second intermediate shaft”) 35 that engages with the rolling element 26.
  • the second intermediate shaft 35 is located between the first intermediate shaft 13 and the output shaft 3 and is arranged coaxially therewith.
  • the second intermediate shaft 35 has a large diameter portion 35a at one end and a small diameter portion 35b at the other end.
  • the large diameter portion 35a integrally includes a cage 27 (power transmission portion) that holds the rolling elements 26.
  • the retainer 27 is formed with a notch 27 a for retaining the rolling element 26.
  • a concave portion 35c that engages with the protruding portion 13e of the first intermediate shaft 13 is formed at the axial end of the large diameter portion 35a.
  • the recess 35c is formed at the center (axial center) of the end surface of the large diameter portion 35a.
  • the protrusion 13e of the first intermediate shaft 13 is in contact (point contact) with the bottom surface of the recess 35c.
  • the small diameter portion 35b of the second intermediate shaft 35 has a protrusion 35d at one end thereof.
  • the protruding portion 35d is formed at the central portion (axial center portion) of the end surface of the small diameter portion 35b.
  • the protrusion 35d is formed in a hemispherical shape having a spherical surface.
  • the small diameter portion 35 b is supported by a bearing 34 fitted in the concave portion 3 a of the output shaft 3.
  • the protrusion 35d of the small diameter portion 35b is in contact (point contact) with the bottom surface of the recess 3a.
  • the casing 7 includes a first third component member 29, a second component member 30, a lid 31, and a cylindrical third component member 36 disposed between the first component member 29 and the annular member 18. Is provided.
  • the third component member 36 holds the outer ring 25 of the third transmission mechanism 6 in a non-rotatable manner on the inner diameter surface thereof.
  • the third component member 36 has a plurality of through holes 36a formed at intervals in the circumferential direction. Each through hole 36 a is configured to coincide with the through hole 29 c of the first component member 29, the through hole 18 a of the internal gear 18, and the screw hole 30 c of the second component member 30.
  • the third component member 36 is connected to the first component member 29 and the annular member 18 through the through hole 36 a and the fixing member 33.
  • this invention is not limited to the structure of the said embodiment, and is not limited to the above-mentioned effect.
  • the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
  • the first transmission mechanism 4 has a bearing structure using a deep groove ball bearing
  • the third transmission mechanism 6 has a bearing structure using a cylindrical roller bearing.
  • the first transmission mechanism 4 and the third transmission mechanism 6 may be of the same type of bearing structure, or may be constituted by bearings other than the bearings exemplified in the transmission mechanisms 4 and 6.
  • the composite transmission module 1 including the three transmission mechanisms 4 to 6 is illustrated, but the number of transmission mechanisms is not limited to this.
  • the compound transmission module 1 includes a fourth transmission mechanism including a planetary gear mechanism (or planetary roller mechanism) similar to the second transmission mechanism 5 and a fourth transmission mechanism having a bearing structure similar to the first transmission mechanism 4. May be constituted by a further multistage transmission mechanism.
  • the compound transmission module 1 includes a transmission mechanism (first transmission mechanism 4) including a cage 12 that holds the rolling element 11 on the intermediate shaft 13, and a transmission mechanism including a planetary gear mechanism or a planetary roller mechanism. It is sufficient that at least one (second transmission mechanism 5) is provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

第１伝達機構４は、内輪９と、外輪１０と、内輪９と外輪１０との間に配設された複数の転動体１１と、転動体１１に係合して回転駆動力を第２伝達機構５に伝達する中間軸１３とを含む。第２伝達機構５は、中間軸１３に設けられる太陽部材１６と、太陽部材１６に係合する遊星部材１７と、遊星部材１７に係合する環状部材１８とを含む。予圧機構１４は、転動体１１の直径を内輪９と外輪１０との間隔よりも大きく設定することにより構成される。駆動源８は、ステータ３７と、入力軸２を回転させるロータ３８と、ステータ３７及びロータ３８を収容するハウジング３９とを備える。入力軸２は、ハウジング３９内に配置される。

Description

複合変速モジュール
　本発明は、複数の動力伝達機構、及び駆動源を備える複合変速モジュールに関する。
　モータなどの駆動源で駆動された回転を減速又は増速伝達する変速機として、トラクションドライブが使用されている。トラクションドライブは摩擦伝動装置の一種であり、滑らかな表面を有する２面間に形成される油膜を介して動力を伝達する。その一例として特許文献１には、筐体と、この筐体に回転自在に支持された入力軸と、筐体に入力軸と同軸線上に回転自在に支持された出力軸とを備えた変速機（マイクロトラクションドライブ）が開示されている。
　この変速機において、入力軸は内輪を備え、この内輪には、内輪軌道面としてアングル溝が形成されている。筐体には、外輪が固定されており、この外輪には、外輪軌道面としてアングル溝が形成されている。内輪軌道面と外輪軌道面との間には、複数の転動体（回転体）が配置されている。また、各転動体を保持する保持器が出力軸と一体に設けられている。
　この変速機では、入力軸から内輪に回転駆動力が伝達され、転動体は内輪の回転力に応じて自転しながら入力軸の軸線回りを公転する。この転動体の公転による回転駆動力は、保持器を介して出力軸に伝達される。
　トラクションドライブでは、内輪の回転に応じて転動体が転動するように、これらに予圧を付与する必要がある。このため、筐体と外輪との間には、外輪を押圧可能な押圧円環が配置されている。押圧円環は、外輪側に複数の傾斜面を有する。この押圧円環と外輪との間には、押圧回転体（押圧玉）が嵌装されている。
　変速機は、押圧円環を回転させることにより、押圧回転体を介して外輪を入力軸側へと移動させることで、外輪軌道面と内輪軌道面とによる転動体への予圧を調整することができる（同文献の段落００１８乃至００２２及び図１参照）。
　また、特許文献２には、バネを用いることにより、内輪軌道面、外輪軌道面及び転動体に予圧を付与することが可能な変速機（マイクロトラクションドライブ）が開示されている。この変速機では、入力軸支持軸受（アングル軸受）よりも先端側に内輪を設け、この内輪と入力軸支持軸受の内輪とをバネ（第２バネ）により連結し、この内輪と同軸上に配置される外輪とハウジングとの一部とをバネ（第１バネ）により連結している。なお、内輪及び外輪には、アングル溝からなる内輪軌道面及び外輪軌道面が形成されている。
　この変速機は、これらのバネの付勢力により、転動体（玉）と各軌道面との接触面に法線力（予圧）を作用させている（同文献の段落００５４乃至００６６及び図４参照）。
特許第３６１７６４５号公報 特許第３６５９９２５号公報
　ところで、上記の変速機の入力軸には、電動モータ等の駆動源が接続される。近年、変速機が組み込まれる各種機械の小型化の要請から、変速機と駆動源とを一体化（モジュール化）するとともに、その変速モジュールをさらに小型化することが強く望まれている。
　本発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、変速機と駆動源とを一体化してなる変速モジュールを小型化するとともに、大きな変速比を得ることを技術的課題とする。
　本発明は上記の課題を解決するためのものであって、入力軸と、前記入力軸に回転駆動力を付与する駆動源と、前記入力軸に入力された前記回転駆動力を出力する出力軸と、前記入力軸の前記回転駆動力を所定の変速比で変換する第１伝達機構と、前記第１伝達機構から伝達された回転駆動力を所定の変速比で変換し、前記出力軸に伝達する第２伝達機構と、前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構を収容するケーシングと、を備える複合変速モジュールであって、前記第１伝達機構は、前記入力軸に設けられるとともに軌道面を有する内輪と、軌道面を有する外輪と、前記内輪の前記軌道面と前記外輪の前記軌道面との間で転動するように配設される複数の転動体と、前記転動体に係合して回転することにより前記回転駆動力を前記第２伝達機構に伝達する中間軸と、備え、前記第２伝達機構は、前記中間軸に設けられる太陽部材と、前記太陽部材に係合する遊星部材と、前記遊星部材に係合する環状部材と、前記遊星部材に係合して回転することにより前記回転駆動力を前記出力軸に伝達するキャリアと、を備え、前記駆動源は、ステータと、前記入力軸を回転させるロータと、前記ステータ及び前記ロータを収容するハウジングと、を備え、前記入力軸は、前記ハウジング内に配置されてなることを特徴とする。
　かかる構成によれば、第１伝達機構に回転駆動力を伝達する入力軸を駆動源のハウジング内に収容することにより、複合変速モジュールを可及的に小型化できる。また、本発明では、第１伝達機構の他、遊星機構を含む第２伝達機構を用いることより、複合変速モジュールは、より大きな変速比を得る。
　この場合において、前記入力軸は、一端部が前記ケーシングに支持され、他端部が前記駆動源に支持されてなることが望ましい。これにより、入力軸を所定の姿勢で確実に支持できる。
　上記の複合変速モジュールにおいて、前記ロータは、前記ステータと同軸上に配置され、かつ軸方向において前記ステータと重なるように配置されることが望ましい。これにより、軸方向における複合変速モジュールの寸法を小さくできる。
　上記の複合変速モジュールにおいて、前記中間軸は、前記転動体に係合して回転することにより前記入力軸の前記回転駆動力を前記中間軸に伝達する動力伝達部を有しており、前記動力伝達部は、前記転動体を保持する保持器であることが望ましい。これによれば、保持器によって転動体を所定の間隔にて好適に保持するとともに、転動体の転動に応じて保持器が回転することにより、回転駆動力を中間軸に確実に伝達できる。
　本発明に係る複合変速モジュールでは、前記第１伝達機構に予圧を付与する予圧機構をさらに備え、前記予圧機構は、前記転動体の直径を、前記転動体が前記内輪の前記軌道面と接触する接触点と、前記転動体が前記外輪の前記軌道面と接触する接触点との距離よりも大きくすることにより構成されることが望ましい。
　これによれば、転動体の直径を上記の接触点間の距離よりも大きく設定することで、この転動体を内輪と外輪との間に配設すると、内輪、外輪及び転動体に、軸線方向に直交する方向の応力が生じ、これを予圧として好適に付与することができる。これにより、入力軸に入力された回転駆動力を第１伝達機構及び第２伝達機構を介して出力軸に確実に伝達することが可能になる。このように本発明では、内輪、外輪及び転動体からなる軸受構造のみを使用して、別途の予圧機構を使用することなく予圧を付与することができるため、複合変速モジュールを一層小型化できる。
　本発明に係る複合変速モジュールでは、前記出力軸と前記第２伝達機構との間に設けられるとともに、前記第２伝達機構から伝達される前記回転駆動力を所定の変速比で変換して前記出力軸に伝達する第３伝達機構をさらに備える構成を採用し得る。このように、第３伝達機構を付加することにより、より一層大きな変速比を実現できる。
　この場合において、前記第３伝達機構は、前記第２伝達機構の前記キャリアに固定されるとともに軌道面を有する内輪と、軌道面を有する外輪と、前記内輪の前記軌道面と前記外輪の前記軌道面との間で転動するように配設される複数の転動体と、前記転動体に係合して回転することにより前記回転駆動力を前記出力軸に伝達する動力伝達部と、を含み、前記動力伝達部は、前記転動体を保持する前記保持器であり、かつ前記出力軸に対して一体に構成されてなることが望ましい。これによれば、転動体の転動に応じて保持器が回転することにより、回転駆動力を第３伝達機構から出力軸へと確実に伝達できる。
　また、本発明に係る複合変速モジュールでは、前記第１伝達機構と前記第２伝達機構との間に設けられるとともに、前記第１伝達機構の回転駆動力を所定の変速比で変換して前記第２伝達機構に伝達する前記第３伝達機構をさらに備える構成を採用してもよい。このように、第３伝達機構を付加することにより、より一層大きな変速比を実現できる。
　この場合において、前記第３伝達機構は、前記第１伝達機構の前記中間軸に固定されるとともに軌道面を有する内輪と、軌道面を有する外輪と、前記内輪の前記軌道面と前記外輪の前記軌道面との間で転動するように配設される複数の転動体と、前記転動体に係合して回転することにより前記第１伝達機構の前記回転駆動力を前記第２伝達機構に伝達する中間軸と、を含むことが望ましい。これによれば、第３伝達機構は、転動体の転動による回転駆動力を、その中間軸によって第２伝達機構へと確実に伝達できる。
　また、本発明に係る複合変速モジュールは、前記第３伝達機構に予圧を付与する予圧機構を備え、前記予圧機構は、前記第３伝達機構における前記転動体の直径を、前記第３伝達機構において前記転動体が前記内輪の前記軌道面と接触する接触点と、前記転動体が前記外輪の前記軌道面と接触する接触点との距離よりも大きく設定することにより構成され得る。これによれば、転動体の直径を、上記の接触点間の距離よりも大きく設定することで、この転動体を内輪と外輪との間に配設すると、内輪、外輪及び転動体に、軸線方向に直交する方向の応力が生じ、これを予圧として好適に付与することができる。
　本発明によれば、変速機と駆動源とを一体化してなる変速モジュールを小型化するとともに、大きな変速比を得ることが可能になる。
図１は、第１実施形態に係る複合変速モジュールの断面図である。 図２は、複合変速モジュールの要部断面を含む斜視図である。 図３は、第１伝達機構を示す斜視図である。 図４は、第１伝達機構を示す分解斜視図である。 図５は、第１伝達機構における、内輪、外輪及び転動体を示す図である。 図６は、第２伝達機構を示す斜視図である。 図７は、第２伝達機構を示す分解斜視図である。 図８は、第３伝達機構を示す斜視図である。 図９は、第３伝達機構を示す分解斜視図である。 図１０は、第３伝達機構における、内輪、外輪及び転動体を示す図である。 図１１は、第２実施形態に係る複合変速モジュールの断面図である。 図１２は、第３実施形態に係る複合変速モジュールの断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１乃至図１０は、本発明に係る複合変速モジュールの第１実施形態を示す。図１に示すように、複合変速モジュール１は、入力軸２と、入力軸２に入力された回転駆動力を出力する出力軸３と、入力軸２の回転駆動力を所定の変速比で変換する第１伝達機構４と、第１伝達機構４から伝達された回転駆動力を所定の変速比で変換する第２伝達機構５と、第２伝達機構５から伝達された回転駆動力を所定の変速比で変換する第３伝達機構６と、各伝達機構４～６を収容するケーシング７と、入力軸２に回転駆動力を付与する駆動源８と、を主に備える。
　図１及び図２に示すように、入力軸２は、一端部がケーシング７に支持され、他端部が駆動源８に支持されている。入力軸２は、最も小径に形成される第１軸部２ａと、第１軸部２ａよりも大径に形成される第２軸部２ｂと、第２軸部２ｂよりも大径に形成される第３軸部２ｃとを有する。
　第１軸部２ａは、入力軸２の一端部に形成されている。第１軸部２ａは、駆動源８の内部で回転自在に支持されている。第２軸部２ｂは駆動源８の内部に配されるとともに、この駆動源８の一部を支持している。第３軸部２ｃは、ケーシング７内にて第１伝達機構４により回転自在に支持されている。第３軸部２ｃの端部には、この第３軸部２ｃよりもさらに大径とされるとともに、この入力軸２を係止する係止部２ｄが形成されている。また、第３軸部２ｃの軸心方向における端面の中心部（軸心部）には、突起部２ｅが形成されている。突起部２ｅは球面を有する半球状に構成される。
　図１及び図２に示すように、出力軸３は、ケーシング７の内部にて回転自在に支持されている。出力軸３は、入力軸２の第３軸部２ｃと対向するように、この入力軸２と同軸上に配置される。出力軸３の軸心方向における一端面の中心部には、第２伝達機構５の一部が係合する凹部３ａが形成されている。
　第１伝達機構４は、入力軸２を回転自在に支持する軸受構造（例えば深溝玉軸受）によりトラクションドライブを構成する。具体的には、第１伝達機構４は、図１乃至図４に示すように、入力軸２に固定される内輪９と、この内輪９の外側に同軸上に配置される外輪１０と、内輪９と外輪１０との間で転動するように設けられる複数の転動体１１と、転動体１１を保持する保持器１２を含む中間軸１３と、を備える。
　内輪９は、環状に構成されるとともに、入力軸２の第３軸部２ｃに嵌め込まれて固定されている。内輪９には入力軸２の係止部２ｄが接触しており、係止部２ｃは、入力軸２が抜け外れないようにこれを係止する。内輪９は、転動体１１が転動可能な凹状の軌道面９ａを有する。この軌道面９ａは、断面視において円弧状に構成される。ここで、転動体１１を内輪９と外輪１０との間に配置した場合において、内輪９の軌道面９ａにおいて転動体１１が接触し得る箇所を接触点ＣＰ１（内輪側接触点）とする（図５参照）。この接触点ＣＰ１は、凹状に構成される軌道面９ａの最も深い位置にあり、軌道面９ａに対する中心線Ｘ上に位置している。
　外輪１０は、内輪９の外径よりも大きな内径を有する環状体である。外輪１０は、ケーシング７の内側にて回転不能に固定されている。外輪１０は、転動体１１が転動可能な凹状の軌道面１０ａを有する。この軌道面１０ａは、断面視において円弧状に構成される。ここで、転動体１１を内輪９と外輪１０との間に配置した場合において、軌道面１０ａにおいて転動体１１が接触し得る箇所を接触点ＣＰ２（外輪側接触点）とする（図５参照）。この接触点ＣＰ２は、凹状に構成される軌道面１０ａの最も深い位置にあり、軌道面１０ａに対する中心線Ｘ上に位置している。
　本実施形態において転動体１１は、玉（球体）により構成されるが、これに限定されず、円筒状のころにより構成されてもよい。図５に示すように、転動体１１の直径Ｄ１は、転動体１１が組み込まれていない状態において、内輪９の軌道面９ａにおける接触点ＣＰ１と外輪１０の軌道面１０ａにおける接触点ＣＰ２との半径方向における距離Ｌ１よりも大きくなるように設定されている。この距離Ｌ１は、内輪９の軌道面９ａにおける最小半径（接触点ＣＰ１の位置における軌道面９ａの半径）と、外輪１０の軌道面１０ａにおける最大半径（接触点ＣＰ２の位置における軌道面１０ａの半径）との差に相当する。このように接触点ＣＰ１，ＣＰ２間の距離を設定することで、転動体１１を内輪９と外輪１０との間に組み込んだ場合に、軸受構造における軸受内部隙間（半径方向隙間）が負となり、内輪９、外輪１０及び転動体１１に軸線方向に直交する方向の応力を発生させ、これを予圧として付与できる。このように、内輪９、外輪１０及び転動体１１における寸法の関係により、第１伝達機構４に予圧を付与する予圧機構１４が構成される。
　中間軸１３は、入力軸２と出力軸３との間にあって、これらと同軸上に配置されている。中間軸１３は、一端部に大径部１３ａを有し、他端部に小径部１３ｂを有する。大径部１３ａは、第１伝達機構４の転動体１１に係合して回転駆動力を第２伝達機構５に伝達する動力伝達部として機能する。この大径部１３ａは、転動体１１を保持する保持器１２を一体に有する。保持器１２には、転動体１１を保持するための切欠き部１２ａが形成されている。また、大径部１３ａは、図１、図２に示すように、ケーシング７の内側で保持される軸受１５に支持されている。
　大径部１３ａは、その軸方向端面に、入力軸２の突起部２ｅが係合する凹部１３ｃを有する。凹部１３ｃは、大径部１３ａの端面における中心部（軸心部）に形成されている。図１に示すように、凹部１３ｃの底面には、入力軸２の突起部２ｅが接触（点接触）している。
　中間軸１３の小径部１３ｂは、第２伝達機構５の一部を支持している。小径部１３ｂにおける軸心方向の端面の中心部（軸心部）には、突起部１３ｅが形成されている。突起部１３ｅは、球面を有する半球状に構成されている。
　第２伝達機構５は、第１伝達機構４における中間軸１３の中途部に設けられる太陽部材１６と、この太陽部材１６に係合する遊星部材１７と、遊星部材１７に係合する環状部材１８と、遊星部材１７に連結されるキャリア１９とを備える。
　本実施形態において、太陽部材１６は太陽歯車であり、遊星部材１７は太陽歯車１６に噛み合う三個の遊星歯車である。また、環状部材１８は、遊星歯車１７に噛み合う内歯車である。すなわち、本実施形態における第２伝達機構５は遊星歯車機構により構成される。以下、太陽部材と太陽歯車とに共通符号１６を用い、遊星部材と遊星歯車とに共通符号１７を用いる。また、環状部材と内歯車とに共通符号１８を用いる。
　なお、第２伝達機構５は、遊星歯車機構に限定されず、例えば遊星ローラ機構（トラクションドライブ）により構成されてもよい。この場合、太陽部材１６、遊星部材１７及び環状部材１８は、それぞれ太陽ローラ、遊星ローラ、及び遊星ローラが転接するリングローラとなる。
　図１、図２に示すように、太陽歯車１６は、中間軸１３の小径部１３ｂに固定されている。遊星歯車１７は、円環状の支持部材２０に回転可能に支持されている。支持部材２０には、遊星歯車１７を支持可能な複数の支持軸２１が設けられている。図１に示すように、支持軸２１は軸受２２を介して遊星歯車１７を回転可能に支持している。図６及び図７に示すように、支持部材２０に合計六本の支持軸２１が設けられているが、そのうちの三本の支持軸２１は三個の遊星歯車１７を支持し、残りの三本の支持軸２１は、遊星歯車１７を支持していない。ただし、支持軸２１の数は遊星歯車１７（もしくは遊星ローラ）の設計によって変化するものであり、本数を限定するものではなく、いくつであっても構わない。
　環状部材（内歯車）１８は、ケーシング７に対して回転不能に固定されている。図６及び図７に示すように、環状部材（内歯車）１８は、円周方向に間隔をおいて形成される複数の貫通孔１８ａを有する。環状部材（内歯車）１８は、後述するように、この貫通孔１８ａを介してケーシング７に固定される。
　キャリア１９は、第１伝達機構４の中間軸１３と出力軸３との間にあって、これらと同軸上に配置されている。キャリア１９は、ボス部１９ａとフランジ部１９ｂとを有する。ボス部１９ａは、第３伝達機構６の一部を支持するように構成される。ボス部１９ａの軸方向における一端部には突起部１９ｃが形成され、他端部には凹部１９ｄが形成されている。
　突起部１９ｃは、球面を有する半球状に構成される。突起部１９ｃは、出力軸３の凹部３ａに挿入されており、その底面に接触（点接触）している。凹部１９ｄは、ボス部１９ａの他端部における端面の中心部（軸心部）に形成されている。この凹部１９ｄには、軸受２３（すべり軸受）が取り付けられている。軸受２３は、第１伝達機構４における中間軸１３の小径部１３ｂを支持している。凹部１９ｄの底面には、この中間軸１３の突起部１３ｅが接触（点接触）している。また、この突起部１３ｅ，１９ｃの接触は一般的な軸受で支持しても構わない。
　図１及び図７に示すように、キャリア１９のフランジ部１９ｂは、その円周方向に間隔をおいて形成される複数の貫通孔１９ｅを有する。キャリア１９は、貫通孔１９ｅに支持軸２１が挿入されることにより、遊星歯車１７に連結される。
　第３伝達機構６は、キャリア１９を回転可能に支持する軸受構造（例えば円筒ころ軸受）によりトラクションドライブを構成する。図１、図２、図８及び図９に示すように、第３伝達機構６は、内輪２４と、外輪２５と、複数の転動体２６と、出力軸３に形成される保持器２７とを備える。
　内輪２４は、円環状に構成されるとともに、キャリア１９のボス部１９ａに固定されている。内輪２４は、転動体２６が転動可能な凹状の軌道面２４ａを有する。軌道面２４ａは、断面視において直線状に構成される。軌道面２４ａは、転動体２６が接触し得る接触点ＣＰ１を有する。なお、軌道面２４ａは、転動体２６と線接触し得るが、接触点ＣＰ１は、線接触する部位における任意の点である。
　外輪２５は円環状に構成されるとともに、ケーシング７の内側に固定されている。外輪２５は、転動体２６が転動可能な凹状の軌道面２５ａを有する。軌道面２４ａは、断面視において直線状に構成される。軌道面２５ａは、転動体２６が接触し得る接触点ＣＰ２を有する。なお、軌道面２５ａは、転動体２６と線接触し得るが、接触点ＣＰ２は、線接触する部位における任意の点である。
　転動体２６は、円筒状のころにより構成されるが、これに限定されず、玉（球体）により構成されてもよい。図１０に示すように、転動体２６の直径Ｄ２は、転動体２６が組み込まれていない状態において、内輪２４の軌道面２４ａにおける接触点ＣＰ１と、外輪２５の軌道面２５ａにおける接触点ＣＰ２との半径方向における距離Ｌ２よりも大きく設定されている。この距離Ｌ２は、内輪９の軌道面９ａにおける半径と、外輪１０の軌道面１０ａの半径との差に相当する。
　これにより、転動体２６を内輪２４と外輪２５との間に組み込んだ場合に、この軸受構造における軸受内部隙間が負になる。したがって、転動体２６を内輪２４と外輪２５との間に組み込むと、内輪２４、外輪２５及び転動体２６に軸線方向に直交する方向の応力を発生させ、これを予圧として付与できる。このように、内輪２４、外輪２５及び転動体２６における寸法の関係により、第３伝達機構６に予圧を付与する予圧機構２８が構成される。
　図８及び図９に示すように、保持器２７は、出力軸３に対して一体に形成される。この保持器２７は、転動体２６を保持する切欠き部２７ａを有する。保持器２７は、切欠き部２７ａに転動体２６を係合させることにより、複数の転動体２６を等間隔で保持するとともに、転動体２６の転動(自転及び公転)による回転駆動力を、出力軸３に伝達する動力伝達部としても機能する。
　図１に示すように、ケーシング７は、入力軸２を支持する第１構成部材２９と、出力軸３を支持する第２構成部材３０とを主に備える。
　図１に示すように、第１構成部材２９は、ボス部２９ａとフランジ部２９ｂとを有する。ボス部２９ａは、その内径面にて、第１伝達機構４の外輪１０と、中間軸１３を支持する軸受１５とを保持している。フランジ部２９ｂは、第１構成部材２９を環状部材１８及び第２構成部材３０に連結するための第１貫通孔２９ｃと、第１構成部材２９を駆動源８に連結するための第２貫通孔２９ｄを有する。
　図１に示すように、第２構成部材３０は、ボス部３０ａとフランジ部３０ｂとを有する。ボス部３０ａの端面には、円環状の蓋体３１が固定されている。また、ボス部３０ａは、その内径面にて、第３伝達機構６の外輪２５と、出力軸３を支持する軸受３２とを保持している。フランジ部３０ｂは、その円周方向に沿って等間隔で貫通形成されるねじ孔３０ｃを有する。
　第１構成部材２９と第２構成部材３０は、以下のようにして連結される。すなわち、各フランジ部２９ｂ、３０ｂを対向させるとともに、これらのフランジ部２９ｂ，３０ｂの間に環状部材１８を介在させる。このとき、第１構成部材２９におけるフランジ部２９ｂの第１貫通孔２９ｃと、環状部材１８の貫通孔１８ａと、第２構成部材３０におけるフランジ部３０ｂのねじ孔３０ｃとを一致させる。さらにこれらの孔１８ａ、２９ｃ、３０ｃにボルト等の固定部材３３を挿通する。固定部材３３を締結することにより、第１構成部材２９と第２構成部材３０とによって環状部材１８を挟んだ状態で、これらを一体に連結したケーシング７が構成される。本実施形態では、環状部材１８の外径面が、各フランジ部２９ｂ，３０ｂの外面と面一になるように構成されるが、これに限定されず、例えば第２構成部材３０のフランジ部３０ｂによって環状部材１８の外径面を全て覆うとともに、このフランジ部３０ｂに環状部材１８を固定するようにしてもよい。
　本実施形態では、駆動源８として電動モータを例示するが、これに限定されるものではない。また、駆動源８は、ラジアルギャップ型のものを例示するが、これに限定されず、アキシャルギャップ型であってもよい。また、本実施形態では、インナロータ型の駆動源８を例示するが、これに限定されず、アウタロータ型を用いてもよい。
　図１に示すように、駆動源８は、ステータ３７と、ロータ３８と、ステータ３７及びロータ３８を収容するハウジング３９とを有する。
　ステータ３７は、環状に構成されるとともに、ハウジング３９の内径面に固定されている。ステータ３７は、ヨーク４０及びティース４１を有するステータコア４２を備える。ステータコア４２は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層することにより構成され得るが、この構成に限定されない。ティース４１には、電磁コイル４３が装着されている。具体的には、ティース４１には、絶縁のためのボビン（図示せず）が装着され、電磁コイル４３は、このボビンを介してティース４１に巻回される。
　図１に示すように、ロータ３８は、ステータ３７の内側に配置される。ロータ３８は、ステータ３７と同軸上に配置される。また、ロータ３８は、軸方向において、その全体がステータ３７と重なるように配置され、同心円上の配置となる。ロータ３８は、ロータコア４４と、このロータコア４４の外周に設けられる永久磁石４５とを有する。ロータコア４４は、例えば電磁鋼板を軸方向に積層することにより構成され得るが、この構成に限定されない。ロータコア４４は、例えば中空回転軸としてのロータインナ４６に外嵌されている。ロータコア４４は、ロータインナ４６と一体に回転するように、当該ロータインナ４６に固定されている。ロータインナ４６の内周には、入力軸２が挿通されている。入力軸２は、ロータインナ４６と一体に回転するように、当該ロータインナ４６に固定されている。これにより、入力軸２は、ロータ３８と同軸上に配置され、かつ軸方向においてロータ３８と重なるように配置される。図１ではステータ３７の内側にロータ３８が配置された同心円上の配置構造となっているが、軸方向上で径方向に重なっていれば、ロータ３８の内側にステータ３７が配置される構成であっても良い。
　駆動源８は、ステータ３７の電磁コイル４３に通電したときにティース４１とロータコア４４との間に作用する電磁力によってロータ３８に回転トルクを生じさせる。駆動源８は、この回転トルクにより、ロータインナ４６に固定されている入力軸２を回転させる。
　ハウジング３９は、筒状（例えば円筒状）に構成されており、軸方向における一方の端部が閉塞され、他方の端部が開口している。ハウジング３９は、ケーシング７の第１構成部材２９と一体に連結されている。ハウジング３９は、このハウジング３９をケーシング７の第１構成部材２９に固定するためのねじ孔３９ａを有する。ねじ孔３９ａは、ハウジング３９の軸方向における他方の端部（端面）に形成されている。ハウジング３９は、ねじ孔３９ａと第１構成部材２９の第２貫通孔２９ｄとを一致させ、ボルト等の固定部材４７をこれらの孔２９ｄ，３７ａに挿入及び締結することにより、第１構成部材２９に固定される。ハウジング３９内には、入力軸２及びこの入力軸２を支持する軸受４８が設けられている。軸受４８は、入力軸２の第１軸部２ａを支持している。
　複合変速モジュール１は、変速機を構成する第１伝達機構４乃至第３伝達機構６をケーシング７内に収容してユニット化すると共に、ステータ３７及びロータ３８をハウジング３９に収容することにより駆動源８をユニット化している。このように変速機と駆動源８とをユニット化するとともに、上記のようにケーシング７とハウジング３９とを固定部材４７により連結することで、変速モジュール１を容易に組み立てることができる。
　上記の変速モジュール１では、第１伝達機構４を収容するケーシング７の一部、すなわち第１構成部材２９のボス部２９ａが、ハウジング３９の内側に配置される。これに伴い、ボス部２９ａに収容される第１伝達機構４の一部、すなわち、内輪９、外輪１０及び転動体１１、及び保持器１２の切欠き部１２ａもハウジング３９の内側に配置される。具体的には、図１に示すように、これらの要素９～１１，１２ａ，２９ａは、ハウジング３９における軸方向端部に対して引かれたケーシング７との境界線Ｂよりもハウジング３９側に配置される。このように、第１伝達機構４の一部及びケーシング７の一部を駆動源８のハウジング３９内に収容することで、複合変速モジュール１の軸方向における寸法を小さくできる。
　以下、上記構成の複合変速モジュール１（減速機）の動作態様について説明する。
　駆動源８のステータ３７に電力が供給されることにより、ロータ３８が回転する。ロータ３８の回転により、入力軸２に回転駆動力が付与される。この入力軸２の回転により、第１伝達機構４の内輪９がこの入力軸２とともに回転する。そうすると、内輪９の軌道面９ａに接触している転動体１１は、内輪９の回転に伴って自転しながら、入力軸２（第３軸部２ｃ）の周りを公転する。このように転動体１１が公転することにより、中間軸１３に設けられた保持器１２の切欠き部１２ａが転動体１１に駆動される。転動体１１の転動に応じて保持器１２が回転することで、中間軸１３は、一定の減速比により、入力軸２の回転速度よりも低速で、入力軸２と同じ方向に回転する。
　中間軸１３が回転すると、これに応じて中間軸１３に固定された太陽歯車１６が回転する。太陽歯車１６が回転すると、遊星歯車１７は、太陽歯車１６と環状部材１８との間で、自転しながら太陽歯車１６の周りを公転する。遊星歯車１７の公転により、キャリア１９は、その支持軸２１により駆動される。これにより、キャリア１９は、一定の減速比にて、中間軸１３の回転速度よりも低速で、入力軸２と同じ方向に回転する。
　また、キャリア１９に固定される第３伝達機構６の内輪２４がキャリア１９とともに回転し、これに応じて第３伝達機構６の転動体２６が自転しながらキャリア１９のボス部１９ａの周りを公転する。転動体２６の公転により、出力軸３の保持器２７が駆動される。保持器２７の回転により、出力軸３は、一定の減速比にて、キャリア１９の回転速度よりも低速で、入力軸２と同じ方向に回転する。
　以上説明した本実施形態によれば、入力軸２を駆動源８のハウジング３８内に収容することで、複合変速モジュール１の軸方向寸法を小さくできる。さらに、入力軸２と駆動源８のロータ３８と同軸上に配置するとともに、軸方向において重なるように配置することで、複合変速モジュール１の軸方向寸法を小さくできる。これにより、複合変速モジュール１を可及的に小型化できる。
　第１伝達機構４における転動体１１の直径Ｄ１を内輪９及び外輪１０における接触点ＣＰ１，ＣＰ２間の距離Ｌ１よりも大きく設定し、第３伝達機構において転動体２６の直径Ｄ２を内輪２４及び外輪２５における接触点ＣＰ１，ＣＰ２間の距離Ｌ２よりも大きく設定し、各転動体１１，２６を各内輪９，２４と各外輪１０，２５との間に配設することにより、各伝達機構４，６に好適な予圧を付与できる。この予圧により、転動体２６はすべりを生じ難くなる。
　さらに、軸受構造のみによって第１伝達機構４及び第３伝達機構６に予圧を付与することで、別途の機構を用いることなく、各予圧機構１４，２８を簡素化して複合変速モジュール１を一層小型化できる。さらに、複合変速モジュール１は、複数の伝達機構４～６により構成されることから、より大きな変速比（減速比）を実現できる。
　図１１は、本発明に係る複合変速モジュールの第２実施形態を示す。上記の第１実施形態では、第１伝達機構４乃至第３伝達機構６により複合変速モジュール１を構成したが、本実施形態ではこのうち第３伝達機構６を省略している。
　本実施形態に係る複合変速モジュール１は、第１実施形態と同様に、入力軸２と、出力軸３と、内輪９、外輪１０、転動体１１及び中間軸１３により構成される第１伝達機構４と、太陽歯車１６、遊星歯車１７、環状部材１８及びキャリア１９により構成される第２伝達機構５と、ケーシング７と、駆動源８と、各予圧機構１４，２８とを備える。
　入力軸２は、第１実施形態と同様に、第１軸部２ａ乃至第３軸部２ｃ、係止部２ｄ及び突起部２ｅを有する。出力軸３は、第１実施形態と同様に凹部３ａを有するが、この凹部３ａに軸受３４を設けた点が第１実施形態とは異なる。
　第１実施形態では、中間軸１３の小径部１３ｂに形成された突起部１３ｅを第２伝達機構５におけるキャリア１９の凹部１９ｄの底面に接触させていたが、本実施形態では、中間軸１３には突起部１３ｅが形成されていない。中間軸１３の小径部１３ｂは出力軸３の凹部３ａに設けられた軸受３４に支持されている。キャリア１９には穴１９ｅが形成されており、この穴１９ｅには、第２伝達機構５の支持軸２１が係合している。
　第１実施形態では、第３伝達機構６の転動体２６を保持する保持器２７を出力軸３に対して一体に形成していたが、本実施形態では、第２伝達機構５におけるキャリア１９が出力軸３に対して一体に形成されている。すなわち、第１実施形態では、第２伝達機構５の回転駆動力が第３伝達機構６を介して出力軸３に間接的に伝達されていたが、本実施形態では、上記の構成により、第２伝達機構５の回転駆動力が出力軸３に直接的に伝達される。
　本実施形態におけるその他の構成は、第１実施形態と同じであり、第１実施形態と共通する構成要素には共通する符号を付している。
　図１２は、本発明に係る複合変速モジュールの第３実施形態を示す。本実施形態に係る複合変速モジュール１は、第１実施形態と同様に第１伝達機構４乃至第３伝達機構６を備えるが、このうち、第３伝達機構６の位置が第１実施形態とは異なる。第１実施形態において、第３伝達機構６は、出力軸３と第２伝達機構５との間に設けられていたが、本実施形態では、第１伝達機構４と第２伝達機構５との間に設けられている。
　第１伝達機構４は、第１実施形態と同様に、内輪９と、外輪１０と、転動体１１と、保持器１２を含む中間軸（以下「第１中間軸」という）１３とを備える。第１伝達機構４には、予圧機構１４により予圧が付与されている。また、第２伝達機構４は、太陽歯車１６と、遊星歯車１７と、環状部材１８と、キャリア１９とを備える。なお、キャリア１９は、第２実施形態と同様に出力軸３と一体化されている。
　第３伝達機構６は、第１実施形態と同様に、内輪２４と、外輪２５と、転動体２６とを備える。第３伝達機構６には、予圧機構２８により予圧が付与されている。内輪２４は、第１伝達機構４における第１中間軸１３の大径部１３ａに固定されている。外輪２５は、ケーシング７における第１構成部材２９の内側にて固定されている。
　また、第３伝達機構６は、転動体２６に係合する中間軸（以下「第２中間軸」という）３５を備える。第２中間軸３５は、第１中間軸１３と出力軸３との間にあって、これらと同軸上に配置されている。第２中間軸３５は、一端部に大径部３５ａを有し、他端部に小径部３５ｂを有する。大径部３５ａは、転動体２６を保持する保持器２７（動力伝達部）を一体に有する。保持器２７には、転動体２６を保持する切欠き部２７ａが形成されている。大径部３５ａの軸方向端部には、第１中間軸１３の突起部１３ｅが係合する凹部３５ｃが形成されている。この凹部３５ｃは、大径部３５ａの端面における中心部（軸心部）に形成されている。凹部３５ｃに底面には、第１中間軸１３の突起部１３ｅが接触（点接触）している。
　第２中間軸３５の小径部３５ｂは、その一端部に突起部３５ｄを有する。突起部３５ｄは、小径部３５ｂの端面における中心部（軸心部）に形成されている。突起部３５ｄは、球面を有する半球状に構成されている。小径部３５ｂは、出力軸３の凹部３ａに嵌装された軸受３４に支持されている。小径部３５ｂの突起部３５ｄは、この凹部３ａの底面に接触（点接触）している。
　本実施形態におけるケーシング７は、第１構成部材２９、第２構成部材３０及び蓋体３１の他、第１構成部材２９と環状部材１８との間に配置される筒状の第３構成部材３６を備える。第３構成部材３６は、その内径面にて、第３伝達機構６の外輪２５を回転不能に保持している。第３構成部材３６は、その円周方向に間隔をおいて形成される複数の貫通孔３６ａを有する。各貫通孔３６ａは、第１構成部材２９の貫通孔２９ｃ、内歯車１８の貫通孔１８ａ、及び第２構成部材３０のねじ孔３０ｃと一致するように構成される。第３構成部材３６は、この貫通孔３６ａ及び固定部材３３を介して第１構成部材２９及び環状部材１８に連結されている。
　本実施形態におけるその他の構成は、第１実施形態と同じであり、第１実施形態と共通する構成要素には共通する符号を付している。
　なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　上記の第１実施形態では、第１伝達機構４を深溝玉軸受による軸受構造とし、第３伝達機構６を円筒ころ軸受による軸受構造とした例を示したが、これに限定されない。第１伝達機構４と第３伝達機構６とを同種の軸受構造としてもよく、各伝達機構４，６を例示した軸受以外の軸受により構成してもよい。
　上記の第１、第３実施形態では、三つの伝達機構４～６を備える複合変速モジュール１を例示したが、伝達機構の数はこれに限定されない。例えば、第２伝達機構５と同様な遊星歯車機構（又は遊星ローラ機構）からなる第４伝達機構、第１伝達機構４と同様な軸受構造を有する第４伝達機構というように、複合変速モジュール１を更なる多段の伝達機構により構成してもよい。また、第３伝達機構６を遊星機構により構成してもよい。
　すなわち、本発明に係る複合変速モジュール１は、中間軸１３に転動体１１を保持する保持器１２を備えた伝達機構（第１伝達機構４）と、遊星歯車機構又は遊星ローラ機構を備える伝達機構（第２伝達機構５）とを少なくとも１つずつ備えていればよい。
　１          複合変速モジュール
　２          入力軸
　３          出力軸
　４          第１伝達機構
　５          第２伝達機構
　６          第３伝達機構
　７          ケーシング
　８          駆動源
　９          第１伝達機構の内輪
　９ａ        内輪の軌道面
１０          第１伝達機構の外輪
１０ａ        外輪の軌道面
１１          第１伝達機構の転動体
１３          第１伝達機構の中間軸
１４          予圧機構
１６          太陽部材
１７          遊星部材
１８          環状部材
２４          第３伝達機構の内輪
２５          第３伝達機構の外輪
２６          第３伝達機構の転動体
２８          予圧機構
３５          第３伝達機構の中間軸（第２中間軸）
３７          ステータ
３８          ロータ
３９          ハウジング

Claims (10)

  1. 　入力軸と、
    　前記入力軸に回転駆動力を付与する駆動源と、
    　前記入力軸に入力された前記回転駆動力を出力する出力軸と、
    　前記入力軸の前記回転駆動力を所定の変速比で変換する第１伝達機構と、
    　前記第１伝達機構から伝達された回転駆動力を所定の変速比で変換し、前記出力軸に伝達する第２伝達機構と、
      前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構を収容するケーシングと、を備える複合変速モジュールであって、
    　前記第１伝達機構は、前記入力軸に設けられるとともに軌道面を有する内輪と、軌道面を有する外輪と、前記内輪の前記軌道面と前記外輪の前記軌道面との間で転動するように配設される複数の転動体と、前記転動体に係合して回転することにより前記回転駆動力を前記第２伝達機構に伝達する中間軸と、備え、
    　前記第２伝達機構は、前記中間軸に設けられる太陽部材と、前記太陽部材に係合する遊星部材と、前記遊星部材に係合する環状部材と、前記遊星部材に係合して回転することにより前記回転駆動力を前記出力軸に伝達するキャリアと、を備え、
    　前記駆動源は、ステータと、前記入力軸を回転させるロータと、前記ステータ及び前記ロータを収容するハウジングと、を備え、
    　前記入力軸は、前記ハウジングに収容されてなることを特徴とする複合変速モジュール。
  2. 　前記入力軸は、一端部が前記ケーシングに支持され、他端部が前記駆動源に支持されてなる請求項１に記載の複合変速モジュール。
  3. 　前記ロータは、前記ステータと同軸上に配置され、かつ軸方向において前記ステータと重なるように配置されてなる請求項１又は２に記載の複合変速モジュール。
  4. 　前記中間軸は、前記転動体に係合して回転することにより前記入力軸の前記回転駆動力を前記中間軸に伝達する動力伝達部を有しており、前記動力伝達部は、前記転動体を保持する保持器である請求項１から３のいずれか１項に記載の複合変速モジュール。
  5. 　前記第１伝達機構に予圧を付与する予圧機構をさらに備え、
    　前記予圧機構は、前記転動体の直径を、前記転動体が前記内輪の前記軌道面と接触する接触点と、前記転動体が前記外輪の前記軌道面と接触する接触点との距離よりも大きくすることにより構成される請求項１から４のいずれか１項に記載の複合変速モジュール。
  6. 　前記出力軸と前記第２伝達機構との間に設けられるとともに、前記第２伝達機構から伝達される前記回転駆動力を所定の変速比で変換して前記出力軸に伝達する第３伝達機構をさらに備える請求項１から５のいずれか１項に記載の複合変速モジュール。
  7. 　前記第３伝達機構は、前記第２伝達機構の前記キャリアに固定されるとともに軌道面を有する内輪と、軌道面を有する外輪と、前記内輪の前記軌道面と前記外輪の前記軌道面との間で転動するように配設される複数の転動体と、前記転動体に係合して回転することにより前記回転駆動力を前記出力軸に伝達する動力伝達部と、を含み、前記動力伝達部は、前記転動体を保持する前記保持器であり、かつ前記出力軸に対して一体に構成されてなる請求項６に記載の複合変速モジュール。
  8. 　前記第１伝達機構と前記第２伝達機構との間に設けられるとともに、前記第１伝達機構の前記回転駆動力を所定の変速比で変換して前記第２伝達機構に伝達する前記第３伝達機構をさらに備える請求項１から５のいずれか１項に記載の複合変速モジュール。
  9. 　前記第３伝達機構は、前記第１伝達機構の前記中間軸に固定されるとともに軌道面を有する内輪と、軌道面を有する外輪と、前記内輪の前記軌道面と前記外輪の前記軌道面との間で転動するように配設される複数の転動体と、前記転動体に係合して回転することにより前記第１伝達機構の前記回転駆動力を前記第２伝達機構に伝達する中間軸と、を含む請求項８に記載の複合変速モジュール。
  10. 　前記第３伝達機構に予圧を付与する予圧機構を備え、前記予圧機構は、前記第３伝達機構における前記転動体の直径を、前記第３伝達機構において前記転動体が前記内輪の前記軌道面と接触する接触点と、前記転動体が前記外輪の前記軌道面と接触する接触点との距離よりも大きく設定することにより構成されてなる請求項７又は９に記載の複合変速モジュール。
PCT/JP2017/039005 2016-11-01 2017-10-27 複合変速モジュール WO2018084096A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016214379A JP6762516B2 (ja) 2016-11-01 2016-11-01 複合変速モジュール
JP2016-214379 2016-11-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018084096A1 true WO2018084096A1 (ja) 2018-05-11

Family

ID=62076128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/039005 WO2018084096A1 (ja) 2016-11-01 2017-10-27 複合変速モジュール

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6762516B2 (ja)
WO (1) WO2018084096A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116221345A (zh) * 2023-04-04 2023-06-06 哈尔滨艾拓普科技有限公司 一种紧凑型浮动式精密摆线减速器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000201452A (ja) * 1998-12-29 2000-07-18 Nidec-Shimpo Corp 伝動装置付きモ―タ
JP2003336705A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd マイクロトラクションドライブ
JP2011241974A (ja) * 2010-04-21 2011-12-01 Ntn Corp 減速装置
JP2014152800A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Kinki Univ ハイブリッド変速機
JP2016179799A (ja) * 2015-03-25 2016-10-13 Ntn株式会社 車両用モータ駆動装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101389873B (zh) * 2005-12-27 2010-12-29 三菱重工业株式会社 行星辊式减速机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000201452A (ja) * 1998-12-29 2000-07-18 Nidec-Shimpo Corp 伝動装置付きモ―タ
JP2003336705A (ja) * 2002-05-17 2003-11-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd マイクロトラクションドライブ
JP2011241974A (ja) * 2010-04-21 2011-12-01 Ntn Corp 減速装置
JP2014152800A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Kinki Univ ハイブリッド変速機
JP2016179799A (ja) * 2015-03-25 2016-10-13 Ntn株式会社 車両用モータ駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116221345A (zh) * 2023-04-04 2023-06-06 哈尔滨艾拓普科技有限公司 一种紧凑型浮动式精密摆线减速器

Also Published As

Publication number Publication date
JP6762516B2 (ja) 2020-09-30
JP2018071722A (ja) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4590299B2 (ja) 遊星歯車減速機におけるキャリアの回動支持構造
WO2014203295A1 (ja) 軸受ホルダー、軸受機構および波動歯車装置
JP2017203546A (ja) 駆動装置
US9005066B2 (en) Motor assembly with speed reducer
JP2004516436A (ja) 遊星歯車変速機
CN111120583B (zh) 减速装置及机电设备
KR101724659B1 (ko) 역 사이클로이드 감속기
JP5203209B2 (ja) 無段変速装置
WO2018084096A1 (ja) 複合変速モジュール
JPWO2019197856A1 (ja) 回転電機
WO2018084090A1 (ja) 複合変速機
CN115459518A (zh) 带制动器的马达、驱动装置以及车轮驱动装置
JP2017207193A (ja) トラクション減速機および電動機付き減速機
EP2730805B1 (en) Reduction gear
EP2837849A1 (en) Wave gear mechanism
WO2018052092A1 (ja) ギヤアセンブリとそれを用いた遊星歯車機構及び歯車機構内蔵モータ
JP2009275853A (ja) 減速機の出力部構造
WO2019123666A1 (ja) コアレスモータ
JP2020094668A (ja) 摩擦伝動式減速機
JP6509517B2 (ja) チューブラモータ
WO2018110197A1 (ja) 駆動モジュール
JP7274079B2 (ja) ローラ式差動減速装置
WO2024080153A1 (ja) 回転機器
JP2019078323A (ja) 車両用ダンパ機構
JP2012241825A (ja) 電動式直動アクチュエータおよび電動式ディスクブレーキ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17868209

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17868209

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1