(57)【要約】【課題】メンテナンス性を向上させるとともに、装置全体の小型化を図る動力伝達機構を提供する。【解決手段】少なくとも一対のロータ２，３が、それぞれのロータ２，３の外周部に設けた噛み合い歯を噛み合わせた状態で配置された動力伝達機構であって、一方のロータ２の外周部に前記噛み合い歯を構成するボール４が一定の間隔を空けて二列に配列して設けられ、かつ他方のロータ３の外周部に前記二列のボール４の間隔より大きい外径のボール５が前記噛み合い歯として、前記二列のボール４の間に位置するように一定の間隔を空けて一列に配列して設けられ、前記二列のボール４の間に前記ボール５が入り込んでこれらのボール４，５が接触することにより、各ロータ２，３の間でトルク伝達が生じるように構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の回転体が、それぞれの回転体の外周部に設けた噛み合い歯を噛み合わせた状態で配置された動力伝達機構において、
一方の回転体の外周部に前記噛み合い歯を構成する第一球体が一定の間隔を空けて二列に配列して設けられ、
かつ他方の回転体の外周部に前記二列の第一球体の間隔より大きい外径の第二球体が前記噛み合い歯として、前記二列の第一球体の間に位置するように一定の間隔を空けて一列に配列して設けられ、
前記二列の第一球体の間に前記第二球体が入り込んでこれらの球体が接触することにより、各回転体の間でトルク伝達が生じるように構成されていることを特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
前記各球体は、前記各回転体に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構。
【請求項３】
前記各球体は、各球体ごとに前記各回転体に形成された凹部に回転可能に収容されるとともに、
前記各回転体がハウジングの内部に収容され、かつ
そのハウジングの内部でかつ前記各回転体の外周部に対応する位置に、前記各球体を前記凹部から離脱させない状態で回転可能に保持する溝が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達機構。
【請求項４】
前記ハウジングには、前記溝に連通するとともに前記ハウジングの外面に開口し、前記球体を前記溝および前記凹部に案内するガイドホールが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体の外周部に設けた噛み合い歯を噛み合わせた状態で配置された動力伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達機構として、歯車装置が広く知られている。しかしながら、歯車は、大きいトルクを伝達できるものの、歯面を正確なインボリュート曲面に形成しなければならないなど製造が困難であるなどの課題がある。そこで、従来、噛み合い歯を特殊な形状にした機構が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ベルト側の球面部がプーリーにおける歯受部との噛み合い関係にある構成のベルト伝動装置が記載されている。また、特許文献２には、歯付ベルトの内周に突設された歯を半球状に形成し、この半球状の歯と噛合うプーリの外周に半球形の凹部を設けたベルト伝動装置の構成が記載されている。そして、特許文献３には、非円形形状の歯車における歯をローラによって形成した構成が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−１８１１５０号公報
【特許文献２】実開昭６１−１５０５４２号公報
【特許文献３】特開平１０−１８４８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に示されている構成では、タイミングベルトに相当するものであり、ベルトに形成されている歯が球状をなすことにより均等な噛み合いを確保できるが、半球状の歯の根本部分に大きい剪断力が作用するので、伝達するべきトルクが大きい場合には耐久性が損なわれる可能性がある。
【０００６】
特許文献３に示されている構成では、噛み合い歯がローラをピン止めした構成とされているので、構成が簡単であるが、トルク伝達に伴う荷重がそのピンに剪断力もしくは曲げ荷重として作用するので、大きいトルクを伝達するためにはピンを太くする必要があり、それに伴って各ローラが大径化し、ひいては歯車が大型化する可能性がある。
【０００７】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、装置全体として小型軽量化を図ることができ、またメンテナンス性に優れた動力伝達機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも一対の回転体が、それぞれの回転体の外周部に設けた噛み合い歯を噛み合わせた状態で配置された動力伝達機構において、一方の回転体の外周部に前記噛み合い歯を構成する第一球体が一定の間隔を空けて二列に配列して設けられ、かつ他方の回転体の外周部に前記二列の第一球体の間隔より大きい外径の第二球体が前記噛み合い歯として、前記二列の第一球体の間に位置するように一定の間隔を空けて一列に配列して設けられ、前記二列の第一球体の間に前記第二球体が入り込んでこれらの球体が接触することにより、各回転体の間でトルク伝達が生じるように構成されていることを特徴とする動力伝達機構である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各球体は、前記各回転体に固定されていることを特徴とする動力伝達機構である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載の発明において、前記各球体は、各球体ごとに前記各回転体に形成された凹部に回転可能に収容されるとともに、各回転体がハウジングの内部に収容され、かつそのハウジングの内部でかつ前記各回転体の外周部に対応する位置に、前記各回転体を前記凹部から離脱させない状態で回転可能に保持する溝が形成されていることを特徴とする動力伝達機構である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ハウジングには、前記溝に連通するとともに前記ハウジングの外面に開口し、前記球体を前記溝および前記凹部に案内するガイドホールが形成されていることを特徴とする動力伝達機構である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、第１球体と第２球体でトルク伝達を生じるように構成されているので、各球体にはその互いの中心を通る圧縮力のみが作用するために強度の点において優れている。また、歯車ではないために、インボリュート曲面に形成する必要がないので、歯車に比べて容易に製造することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果に加えて、各球体は、一般に精度良くしかも大量生産が可能であり、さらに前記各回転体に固定されているので、その構成が簡単となり、製造性が向上する。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明による効果に加えて、各球体は、各回転体に形成された凹部に回転可能に収容されるとともに、前記各回転体を前記凹部から離脱させない状態で回転可能に保持する溝が形成されているので、ベアリングとしても機能し、装置全体を小型化にすることができ、それに伴い軽量化を図ることもできる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明による効果に加えて、ハウジングにはその外面から溝に連通するガイドホールが形成されているので、球体を溝や凹部に容易に案内することができるのでメインテナンス性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明を実施する最良の形態について説明する。図１は、この発明に係る動力伝達機構の実施例を模式的に示す正面図である。図１において、符号１はこの発明における動力伝達機構であって、ここでは、たとえば車両に搭載される動力伝達経路上に配置される変速機に適用される。
【００１７】
この動力伝達機構１は、２つの回転体であるロータ２，３によって構成されている。このロータ２にはその外周部に噛み合い歯を構成する第１球体であるボール４が一定の間隔を空けて二列に配列して設けられている。そして、ロータ３の外周部に前記ボール４の間隔より大きい外径の第２球体であるボール５が噛み合い歯として、前記ボール４の間に位置するように一定の間隔を空けて一列に配列して設けられている。この前記二列のボール４の間に前記一列のボール５が入り込んでこれらのボール４，５が接触することにより、各ロータ２，３の間でトルク伝達が生じるように構成されている。
【００１８】
そして、前記各ボール４，５はロータ２，３に固定されていてもよい。この固定とは、あらかじめロータ２，３の外周部の所定の位置にボール４，５のある程度の深さまで嵌合できる凹部分を形成して、その凹部分にボール４，５を打ち込んで固定するものである。ロータ２に打ち込まれている各ボール４は、図２（ａ）に示すようにロータ２の外周側面に並列に２個ずつ並べられている。一方、ロータ３の外周部には同図（ｂ）に示すように一列に１個ずつボール５が打ち込まれて固定されている。そして、このボール４，５は転動可能に組み込まれてもよい。
【００１９】
ここで、ロータ２，３は金属で形成されていてもよく、また加工の容易な樹脂で形成されていてもよい。また、ボール４，５は鋼球などの金属やまたは樹脂で球状に形成されている。そのため、動力伝達機構１は製造が容易となり、強度や耐久性に優れ、さらに構成が簡単なため小型軽量化を図ることができる。
【００２０】
さらに、前記ロータ２，３にそれぞれ打ち込まれているボール４，５の係合状態を図２（ｃ）に示すように、ロータ２に形成されている二列のボール４にロータ３に形成されている一列のボール５を挟み込むように係合される。そして、図１に示すように矢印ａ方向にロータ２が回転すると、その回転に応じてロータ３が矢印ｂの方向に回転する。
【００２１】
また、前記の駆動および従動とを反対にして、一方のロータ３が回転して駆動力となり、他方のロータ２を従動回転させるようにしてもよい。そして、ボール４，５には図３に示すようにボール４，５にかかる応力が各ボール４，５の接点から各ボール４，５の中心におよぶ圧縮力のみ作用するために大きなトルク伝達が可能となる。また、歯型ギヤで生じていた曲げ応力が噛み合い歯にかからないので歯元から折れるなどのことが無い。
【００２２】
次に、第２の実施例について説明する。図４は、この発明に係る動力伝達機構の第２の実施例を模式的に示す概略正面図であり、図５（ａ），（ｂ）は、この発明に係る動力伝達機構の第２の実施例を模式的に示す概略断面図である。図４および図５（ａ），（ｂ）において、前記第１の実施例に示した構成と同じ構成については同じ符号を付してある。
【００２３】
この動力伝達機構１は、ハウジング６内に配置されている。各球体であるボール４，５は各ボール４，５ごとに各回転体であるロータ２，３に形成された凹部７に回転可能に収容される。それに伴い、各ロータ２，３がハウジング６の内部に収容される。そして、図５（ａ），（ｂ）に示すように、そのハウジング６の内部で各ロータ２，３の外周部に対応する位置に、ボール４，５を前記凹部７から離脱させない状態で回転可能に保持する溝８が形成されている。
【００２４】
このハウジング６は、例えば金属や樹脂で形成されていてもよい。そして、ハウジング６には溝８に連通するとともに前記ハウジング６の外面に開口し、ボール４を溝８および凹部７に案内するガイドホール９が形成されている。このガイドホール９によりロータ２に固定されるボール４の交換を容易にすることができる。なお、図示していないがロータ３側にもガイドホールが形成されていてもよい。これにより、動力伝達機構１が小型化することができるとともにメンテナンス性を向上させることもできる。
【００２５】
また、図６に示すように、従来歯型ギヤではその入力軸と出力軸とにベアリングを必要としたが、動力伝達機構１では入力軸と出力軸とにベアリングを必要としないため小型軽量化を図ることができる。
【００２６】
ここで、ロータは本願発明の回転体に相当し、ボールは噛み合い歯を構成する第１および第２球体に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に係る動力伝達機構の実施例を模式的に示す正面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図３】この発明に係るボール４，５にかかる応力を示す概略正面図である。
【図４】この発明に係る動力伝達機構の第２の実施例を模式的に示す概略正面図である。
【図５】（ａ）は図４のＤ−Ｄ断面図であり、（ｂ）は図４のＥ−Ｅ断面図である。
【図６】この発明に係る動力伝達機構と従来の機構との大きさの比較を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…動力伝達機構、  ２…ロータ、  ３…ロータ、  ４…ボール、  ５…ボール、  ６…ハウジング、  ７…凹部、  ８…溝、  ９…ガイドホール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010053898.tif 000005
【図４】
2010053898.tif 000006
【図５】
2010053898.tif 000007
【図６】
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