(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機（１）の縦軸（３０）周りの回転運動を直線運動に変換するか、又は直線運動を回転運動に変換する変速機（１）であって、
噛合い部（５）を有するロッド（３、１０３）及び
噛合い部（５）と噛み合うように、径方向に可動な歯（４０）を収容する歯車担体（１０）を備え、
ロッド（３、１０３）及び歯車担体（１０）は互いに回転せずに、縦軸（３０）方向に互いに変位可能なように装着されていることを特徴とする変速機。
【請求項２】
歯（４０）を径方向に動かすための駆動装置（５０、１５０）が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
歯（４０）を径方向に動かすためのカムディスク（５０、１５０）が変速機の縦軸（３０）の周りを回転可能に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項４】
カムディスク（５０、１５０）の回転により歯（４０）が噛合い部（５）と噛み合うように動かされ、ロッド（３、１０３）を歯車担体（１０）に対して直線状に変位させることを特徴とする請求項３に記載の変速機。
【請求項５】
ロッド（３）の噛合い部（５）と歯車担体（１０）内に配置された歯（４０）との間にピッチが存在することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項６】
歯（４０）は、縦軸（３０）に対する径方向の周りを回転可能に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項７】
ロッド（３、１０３）の噛合い部（５）は、多面状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項８】
歯（４０）は、負のクラウニングを有していることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項９】
ロッド（１０３）は、中空に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項１０】
噛合い部（５）は、ロッド（１０３）の内面に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の変速機。
【請求項１１】
ロッド（３）は、歯車担体（１０）の内側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項１２】
カムディスク（５０）は、内部にカムを有するカムディスクであることを特徴とする請求項１１に記載の変速機。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の変速機（１）を有する駆動装置であって、カムディスク（５０、１５０）を駆動するモータを有していることを特徴とする駆動装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の変速機（１）により、回転運動を直線運動に変換させることを特徴とする変速機の使用方法。
【請求項１５】
歯車担体（１０）及びロッド（３、１０３）は、それぞれが出力部材又はその支持部材を構成することを特徴とする請求項１４に記載の変速機の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に縦軸周りの回転運動を縦軸方向の直線運動へと変換する変速機及びその利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転運動を直線運動に変換する種々の変速機が知られている。そのような変速機は、電気又は油圧モータの様な駆動機構の回転運動を直線運動に変換するのに重要である。直線方向にできるだけ大きな力が生成するように、種々の構造が存在する。
【０００３】
回転運動を直線運動に変換する既存の変速機の１つは、ロール・スピンドル変速機がある。そのようなロール・スピンドル変速機の一例は特許文献１に記載されている。ロール・スピンドル変速機においては、中心の１つのスピンドルの周りに配置された複数のロールが、スピンドルに対して回転運動するように設定されている。変速機の中心軸の周りにロールを回転させるか又はスピンドルを回転させることにより、この回転運動が実行される。ロールは雌ネジでも支持されている。スピンドルが駆動されると、スピンドルは雌ネジに対して縦方向に動く。
【０００４】
ロール・スピンドル変速機が通常目的としている縦方向に大きな力を伝達することに関しては、直線方向に力を伝達する部材、例えばスピンドルの装着方法が問題である。その理由は、回転運動用の軸受は、直線方向の力を吸収する必要があるからである。このことが装着を複雑にし、直線方向への力の伝達を制限している。
【０００５】
ロール・スピンドル変速機は、例えば特許文献２にも開示されている。特許文献２は、駆動スピンドル及び駆動スピンドルのネジ溝と噛合っているロールリングを用いて直線方向への力がどのように伝達されるかを示している。しかしながら、この変速機でも、回転部材、例えば回転しているスピンドルから直線方向の力を取出す基本的な構成となっている。更に、ロールリングは回転可能に装着する必要があるので、ピボット軸受を介して直線方向の力を支える必要となる。このことにより、伝達される力が制限され且つ装着がコスト高で複雑となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９５１６１９９号明細書
【特許文献２】欧州特許第０１２２５９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、回転運動を直線運動に変換、又は直線運動を回転運動に変換できる改良された変速機を提案することを目的としている。特に、小型で直線方向に大きな力が伝達できる変速機又はピボット軸受による直線方向の前進力を吸収する必要がなくなる変速機を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、下記（１）〜（１５）のように構成することにより解決される。
【０００９】
（１）変速機の縦軸周りの回転運動を直線運動に変換するか、又は直線運動を回転運動に変換する変速機であって、噛合い部を有するロッド及び前記噛合い部と噛み合うように、径方向に可動な歯を収容する歯車担体を備え、前記ロッド及び前記歯車担体は互いに回転せずに、前記縦軸方向に互いに変位可能なように装着されていることを特徴とする変速機。
【００１０】
（２）前記歯を径方向に動かすための駆動装置が備えられていることを特徴とする前記（１）項に記載の変速機。
【００１１】
（３）前記歯を径方向に動かすためのカムディスクが前記変速機の縦軸の周りを回転可能に装着されていることを特徴とする前記（１）項に記載の変速機。
【００１２】
（４）前記カムディスクの回転により前記歯が前記噛合い部と噛み合うように動かされ、前記ロッドを前記歯車担体に対して直線状に変位させることを特徴とする前記（３）項に記載の変速機。
【００１３】
（５）前記ロッドの噛合い部と前記歯車担体内に配置された前記歯との間にピッチが存在することを特徴とする前記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の変速機。
【００１４】
（６）前記歯は、前記縦軸に対する径方向の周りを回転可能に配置されていることを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の変速機。
【００１５】
（７）前記ロッドの噛合い部は、多面状に形成されていることを特徴とする前記（１）ないし（６）のいずれか１項に記載の変速機。
【００１６】
（８）歯（４０）は、負のクラウニングを有していることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の変速機。
【００１７】
（９）前記ロッドは、中空に形成されていることを特徴とする前記（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の変速機。
【００１８】
（１０）前記噛合い部は、前記ロッドの内面に形成されていることを特徴とする前記（９）項に記載の変速機。
【００１９】
（１１）前記ロッドは、前記歯車担体の内側に配置されていることを特徴とする前記（１）ないし前記（８）のいずれか１項に記載の変速機。
【００２０】
（１２）前記カムディスクは、内部にカムを有するカムディスクであることを特徴とする前記（１１）項に記載の変速機。
【００２１】
（１３）前記（１）ないし（１２）のいずれか１項に記載の変速機（１）を有する駆動装置であって、カムディスク（５０、１５０）を駆動するモータを有していることを特徴とする駆動装置。
【００２２】
（１４）前記（１）ないし（１０）のいずれか１項に記載の変速機により、回転運動を直線運動に変換させることを特徴とする前記変速機の使用方法。
【００２３】
（１５）歯車担体及びロッドは、それぞれが出力部材又はその支持部材を構成することを特徴とする前記（１４）項に記載の変速機の使用方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、回転運動を直線運動に変換、又は直線運動を回転運動に変換できる小型で直線方向に大きな力が伝達でき且つ力の損失の少ない変速機ができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による変速機の第１の実施例の側面図
【図２】図１に示す変速機のＣ−Ｃ断面図
【図３】図１及び２に示す変速機の部分断面詳細図
【図４】図１〜３に示す変速機の歯車の歯の斜視図
【図５】本発明による第２の実施例の変速機のロッドの模式側面図
【図６】本発明による第３の実施例の変速機の部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の変速機は、噛合い部を有するロッド及び該噛合い部と噛み合うように径方向に可動な歯が収容された歯車担体を備えている。ロッド及び歯車担体は互いに回転できないように装着されている。更に、ロッドと歯車担体は互いに直線状に変位可能に装着されている。本発明による変速機は、特に変速機の縦軸周りの回転運動を縦軸方向への直線運動に変換することが可能である。
【００２７】
本発明による変速機は、歯を径方向に動かす駆動装置を備えることが好ましい。ここにおける「駆動装置」の用語には、変速機の逆方向の変換である径方向に可動な歯により駆動される駆動装置も含まれる。この場合、「駆動装置」は回転の出力に用いられる。通常の実施例では、駆動装置は少なくとも１つの歯又歯のみを径方向に動かす。その動きは、径方向を内方のみ又は外方のみであることが好ましい。駆動装置が駆動されるや否や、歯が径方向を内方に動かされ、ロッドの噛合い部及び歯車担体に対するロッドの相対的な運動により歯が逆に外方に動かされる。歯が径方向を外方へ動かされても同様のことが起こる。
【００２８】
駆動装置は、通常は１〜４又はそれ以上の突出部又はカムを有する少なくとも１つのカムディスクを備えることが好ましい。通常、カムディスクは、変速機の縦軸の周りを回転するように装着されるので、回転運動の出力部材又は駆動部材に相当する。駆動装置又はカムディスクは、歯車担体又はロッドに対して回転可能であるのと対照的に、ロッド及び歯車担体は互いに回転しないように固定されている。ロッド又は歯車担体が回転の自由度を抑えられて装着された実施例は、直線状の力を伝達するのにピボット軸受を必要としないとの利点がある。
【００２９】
通常、歯車担体及びロッドは、同心に配置されるので、小型の構造となる。場合によっては、歯車担体は、特に縦軸に沿って断面が楕円の複数の部品で構成されることもある。円周方向に連続な歯車担体は安定性が大きいとの利点がある。歯は、縦軸と交わる径方向に可動となるように歯車担体内に、例えば歯車担体の開口部に差し込まれるように配置することが好ましい。歯車担体は、歯が収容される少なくとも部分的に径方向に整列された開口部を備えることが好ましい。その開口部は、通常、径方向に連続している。従って、歯の頭部は、歯車担体側に向けて突出し、歯の下部は駆動装置と作用し合うように突出してもよい。
【００３０】
カムディスクは、ロッド又は歯車担体と同心に配置することが好ましく、それにより小型に構成できる。歯車担体に差し込まれる歯は、円の周りに配置されることが好ましい。この円は縦軸に垂直な面内に在ることが好ましい。別の実施例では、あるピッチを有する歯が、歯車担体に配置されている。
【００３１】
通常の実施例では、歯車担体内に配置された複数の環状歯列を備えている。これにより、搬送能力が増大する。複数の環状歯列は、縦軸に沿って互いに平行に配置されることが好ましい。１つの環状歯列は、少なくとも４つ、好ましくは８又は１２の歯が互いに隣接して円周方向に配置されている。これらの歯は、通常、均一に円周状に配置されている。これにより、理想的な力の配分が得られ、死点が無くなる。多数の歯を備えた複数の環状歯列は、１つ以上のカムディスクにより動かされる。カムディスクを有する駆動装置により、簡単な構造の変速機となる。複数のカムディスクを有する駆動装置は、噛み合いをずらして、例えば変速機の剛性を増大させることができる。好適な実施例では、少なくとも２つのカムディスクを備えることが好ましい。複数のカムディスクの大部分は、歯車担体の周りに均一に分配することが好ましい。大部分のカムディスクは、隣接したカムディスクと互いに少なくとも３０°回転させて配置することが好ましい。実施例によっては、回転角度を５〜９０°の範囲で変えてもよい。
【００３２】
駆動装置が歯と噛み合い、駆動装置の回転又は駆動装置としてのカムディスクを回転させることにより、歯及び歯車担体に対してロッドが直線状に変位するように、ロッドの噛合い部を設計する。ロッドの歯車担体に対する縦軸方向の変位は駆動装置の回転運動に変化する、逆の操作も可能である。歯は、ロッド又は歯車担体に対する周方向に固定、すなわち変速機の縦軸の周りに回転しないように装着されることが好ましい。通常の実施例では、歯は、歯自体の縦軸の周りを回転されるように、歯車担体内に配置される。歯自体の回転量は、少ないことが好ましく、多くても１０°、好ましくは多くても５°又は多くても３°である。歯自体の縦軸は、変速機の縦軸又は変速機に対する径方向に整列させることが好ましい。歯自体の縦軸の周りの回転を制限するように歯を装着することにより、歯のフランクとロッドの噛合い部との摩擦を少なくできる。実施例によっては、少なくとも２つの歯が装着される支持部材を備えている。２つの歯は変速機の縦軸方向に前後に配置されている。このように、簡単な手段を用いて固定した装着を達成することができる。カムディスクによる駆動は、支持部材を介して行うことが好ましい。
【００３３】
通常の実施例では、ロッドの噛合い部と歯車担体に装着された歯との間にピッチが存在する。このようなピッチは、ロッドの噛合い部がピッチを有するように構成される。べつの実施例では、歯が、円周方向にピッチを有するように歯車担体内に装着されている。従って、歯車担体内の歯が縦軸に対して「持ち上げられる」。ピッチが無いか、又は実質的にピッチの無い噛合い部を有するロッドを備えた実施例もある。この場合には、構造が簡単になるとの利点がある。歯は、歯車担体内にピッチ無しで装着されることが好ましい。ロッドの噛合い部がピッチを有することが好ましい。ピッチは、駆動装置のカムディスクの突出部の数に相当することが好ましい。
【００３４】
ロッドの噛合い部がピッチを有する実施例においては、ロッドはネジ付き棒として設計される。ネジ付き棒の形状のロッドを有する実施例においては、ロッドの噛合い部は、多面状か、負又は正のクラウニングを有する歯として実施される。内部にカム形状を有する外部カムディスクを有する変速機では、歯は負のクラウニングを有するようにすることが好ましい。負のクラウニングとは、歯がそのフランクの少なくとも一部が凹状であることを意味する。
【００３５】
歯は、歯車担体内に配置されて、歯のフランク又は頭部が少なくとも部分的に縦軸に対して垂直に配列されることが好ましい。通常の実施例では、歯のフランク又は頭部は、縦軸周りの円周にたいして大きくても４５°、好ましくは２０°、大きくても１０°又は５°であることが更に好ましい。歯は、ロッドの噛合い部のピッチの角度に相当し、傾いた頭部又はフランクを有して、縦軸周りを回転されることが好ましい。別の実施例では、ロッドの外周に螺旋階段状のピッチを有した複数の歯を備えたロッドの噛合い部が配置されている。複数の歯は、ロッドの軸に沿って前後に整列されている。操作の際には、径方向に可動な歯のそれぞれは、ロッドに沿って、正に噛合い部の１つの歯列だけ移動する。このようなロッドは、ラックに相当した形状である点が特徴である。ロッドが、１つ又はそれ以上の歯列を備えた実施例もある。個々の歯列は、歯車担体の凹状のクラウニングを有する歯と噛み合うことが好ましい。ロッドは複数の部品から構成してもよい。ロッドの歯が内向きの場合には、この構成が好ましい。この場合、多数の外部歯付きラックがロッドを形成している。
【００３６】
実施例によっては、ロッドは中空に形成されている。この構成により、例えば、別の用途のシャフトを通すことができる。この実施例では、ロッドの歯は内部に形成される。この場合、ロッド内に歯車担体を配置し、駆動装置又はカムディスクは歯車担体の内側に配置される。例えば、ドライブシャフトへ取付けることにより、極めて簡単な内部駆動装置が可能となる。歯車担体内に装着された歯は、駆動装置により内部から外部へと動かされる。
【００３７】
ロッドが歯車担体の内側に配置される実施例もある。駆動装置は、歯車担体の外側に、歯車担体の周りに同心に配置することが好ましい。好適な実施例では、内部にカムを有する少なくとも１つの外部カムディスクを備えている。外部カムディスクは、環状に歯車担体の周りに配置することが好ましい。歯は、外部カムディスクにより内方へと動かされる。ローラベアリング、針状ローラベアリング又は単なる軸受をカムディスクと歯との間に配置することにより、回転しないように固定された歯に対して、カムディスクが回転されて、カムディスクと歯との間に径方向に力が伝達される。更に、歯を収容して支持する支持部材が、歯とカムディスクの間に配置される。特に、内部にカムを有する外部カムディスクを備えた実施例では、歯の大きな力を径方向に伝達することができるように、駆動装置と歯との間に十分な空間があるとの利点がある。
【００３８】
更に、上記実施例では、駆動装置を駆動するモータを備えていることも本発明の特徴である。
【００３９】
上記実施例に記載の変速機を用いて、回転運動を直線運動に変換又はその逆の変換をすることも本発明の特徴の１つである。上記実施例の変速機の使用する場合、歯車担体及びロッドのそれぞれは、直線状の出力部材又はその支持部材を形成する。本発明は、ロッドから歯への力の伝達距離は短く、径方向の力又は直線状の力の伝達にピボット軸受を必要としないことが大きな特徴である。
【００４０】
以下、図面を用いて本発明による実施例の特徴及び長所を説明する。
【実施例１】
【００４１】
図１は回転運動を直線運動への変換又は逆の変換を行う変速機１の側面図である。変速機１は、中間部分に噛合い部５を備えたロッド３を含んで構成される。図１に示されるロッド３の噛合い部５は、ネジ棒のネジと同じであるが、ロッド３の噛合い部５は、ネジとしては使用されない。ロッド３は、その回転方向の自由度を抑えられ、回転できないように装着されている。
【００４２】
図１に示す実施例の変速機は、更に、ロッド３と同心に配置された歯車担体１０を備えている。歯車担体１０は、同じくロッド３と同心に配置された駆動カラー２０に囲まれている。駆動カラー２０は回転可能に装着されているが、それに対して、歯車担体１０は、回転の自由度が抑えられ、ロッド３に対して回転しないように装着されている。駆動カラー２０を回転させると、ロッド３が、変速機１の縦軸３０方向に歯車担体１０に対して直線状に変位する。歯車担体１０を固定して、駆動カラー２０を回転させて、ロッド３の直線状の動き又は前進の動きを取出すことが可能である。直線運動する類似の変速機と比べて、本願は歯車担体１０及びロッド３を回転可能に装着する必要がないので、小型で強い前進力及び高剛性の変速機１が得られることが大きな特徴である。
【００４３】
図２には、図１のＣ−Ｃ断面を示す。以後、同一部品には同一の符号を用いた場合には、同一部品の詳細な説明は省略した。
【００４４】
噛合い部５を有するロッド３は、変速機１の内部に配置されている。明瞭に図示するために、図３では開口部４４に収容されている歯車の歯４０は２つしか示していない。通常は、歯車担体１０に円環状に配置された１６の全ての開口部４４は、歯４０に占められている。しかしながら、特に歯４０が駆動機構に単に装着されている場合には、歯４０が全ての開口部４４を占めない構成も可能である。例えば、ニードルベアリング介して簡単に装着されるように、全ての開口部４４が歯４０で占められることが好ましい。
【００４５】
歯４０は、径方向に変位可能に歯車担体１０の開口部に装着されている。歯車担体１０の開口部４４は、径方向に連続している。歯４０は、カムディスク５０により径方向を内方へと動かされる。カムディスク５０は外部カムディスクとして設計され、その内周に１つの突出部を有しているので、カムディスク５０が１回転すると、各歯４０は正に１度だけ径方向を内方に動かされる。
【００４６】
ロッド３の噛合い部５は１つのピッチを有しているので、カムディスク５０回転させると、歯４０は噛合い部５のピッチに応じて径方向を内方に連続的に動かされて、ロッド３が直線状に動かされる。歯４０は、円形の開口部４４に収容されているので、歯４０の縦軸の周りを回転できる。歯４０の縦軸は、変速機１の縦軸３０に対する径方向に相当する。歯４０の頭部はロッド３の噛合い部５のピッチ応じて整列されるので、歯のそれぞれの頭部は、ロッド３又は変速機１の周辺方向に対して僅かに回転される。その回転は１０°未満である。
【００４７】
図２には全ての歯４０を図示されているのではなく、また歯４０のカムディスク５０への装着も図示されていない。しかしながら、図２から、カムディスク５０の同心状の内曲面により、歯４０が径方向を内方に動かされて、ロッド３の噛合い部５が直線状に前進することにより内曲面には空間が残ることが図２から認識できる。特定の歯４０によってロッド３が動かされていない場合、すなわち、歯４０がカムディスク５０によって径方向を内方に動かされていない場合には、ロッド３の噛合い部５は、カムディスク５０の内径が再度減少するまで、歯４０を径方向に沿って外方に戻るように動かす。このようにして歯４０は内方へと動かされる。歯４０が外方と内方の間を動く間に、歯４０は死点を通過するが、歯４０が多数あることを考慮すると問題ない。
【００４８】
変速機１の駆動は、カムディスク５０に回転可能に連結された駆動カラー２０により実行される。カムディスク５０と駆動カラー２０は共に回転するように装着されている。
【００４９】
図３には、図１に示された変速機の縦軸に沿った部分断面図が図示されている。図１と同一部材には、同一の符号を用いているので、詳細な説明は再度繰り返すことは省略した。
【００５０】
歯車担体１０には、４列の円周状に配置された開口部４４が備えら、開口部４４には歯４０が収容されている。歯４０は、ロッド３の噛合い部５と噛み合っている。ロッド３の噛合い部５、並びに歯４０は図の切断面に対してやや傾いて配置されているので、歯４０及び噛合い部５のフランクの一部が見える。図３に示された歯４０は完全に外方へ動かされて、歯４０の頭部が噛合い部５の頭部に位置している。この状態において、歯４０は死点に位置している。歯車担体１０の円周状の別の点に配置された歯４０は完全には外方に動かされてはおらず、別の位置、例えば、噛合い部５の基部に完全に引っ込んだ位置（下死点）、又はフランクと噛み合った状態にある。
【００５１】
歯４０の径方向の移動は、カムディスク５０を有する駆動カラーにより行われる。図２において説明したように、カムディスク５０内径は、内周の位置により変化している。縦軸３０に沿って２つずつの歯４０がパケットとして組み立てられ、隣り合った２つの歯４０は１つの支持部材５４に装着されている。支持部材５４は、針状ロール５６を介してカムディスク５０に装着されている。１つのカムディスク５０は、それぞれに２列の歯４０を備えた２組の回転する支持部材５４を駆動する。１つの支持部材５４に２つの歯４０を装着することにより、支持部材は回転しないように固定され、歯４０は変速機１の径方向に回転しないように所定の位置に固定される。このため、支持部材５４は、歯４０の脚部（図４の平坦部７４）と嵌合する凹部を有していることが一般的である。
【００５２】
カムディスク５０は、ボールベアリング６０を介して駆動カラー２０と共に歯車担体１０に装着されている。歯車担体１０は、ネジによって所定の位置に固定できるように孔６２を備えている。歯車担体１０が所定の位置に固定されているのに対して、ロッド３は回転が抑えられ２つの軸受ブッシュ６４を介して縦軸方向にのみ変位可能なように保持されている。しかしながら、円周方向に配置された歯４０の列が複数備えられていることによっても、ロッド３が保持されている。駆動カラー２０による変速機１の駆動及びそれに伴ってカムディスク５０が回転すると、カムディスク５０及び対象とする歯４０の位置に応じて、歯４０はカムディスク５０により径方向を内方に動かされるか又は噛合い部５により径方向を外方に動かされ、その結果、ロッド３が歯車担体１０に対して直線状に動かされる。
【００５３】
通常の実施例においては、軸受ブッシュとも言われる単なる軸受ブッシュを介して軸方向に変位可能に装着されることが好ましい。軸受ブッシュは歯の頭部上又はロッドの噛合い部の先端部上のみを滑る。これにより、構成が簡単になる。別の実施例では、ロッドは少なくとも一端が固定して装着されている。この場合、十分な空間を確保できるようにロッドは長くなるが、高い安定度が保証される。
【００５４】
図４は、単一の歯４０の斜視図である。歯４０は、それぞれが凹形の２つのフランク７２に隣接した頭部７０を備えている。フランク７２を凹形とすることにより、歯４０とロッド３の噛合い部５との噛み合いが最適となる。歯４０が径方向に動いて、ロッド３の凸形の噛合い部５とで完全な操作ができるように、歯４０には凹形のフランク７２を備えることが好ましい。歯４０の頭部７０が変速機１の円周方向に対して１０°以下好ましくは５°以下傾けて歯４０が装着される。頭部７０の円周方向に対する傾け角度は、ロッド３の噛合い部５のピッチに基づいて決められる。歯４０の頭部７０の反対側の端部に、歯４０を支持部材５４に収容できるように平坦部７４が形成されている（図３参照）。
【実施例２】
【００５５】
図５は、本実施例の変速機のロッドの模式側面図である。ロッド３の噛合い部５は多面状に形成されている。噛合い部５が多面状であることにより、直線状のフランクを有する歯が使用でき、図４のような凹状のクラウニングは有していない。凹状のクラウニングは、凸状のフランクに対応している。
【００５６】
多面状の噛合い部５を用いると、ロッド３の縦軸方向の個々の歯列はロッド３に沿うことになる。例えば、歯の１つの列は双方向矢印８０で示される。図３に示す実施例と同様に、歯車担体１０に縦方向に順次収容されている４つの歯（図３参照）は、双方向矢印８０に沿って移動する。歯車担体１０に円周方向に隣接して収容された歯は、ロッド３の隣接した歯の列に沿って動く。
【００５７】
歯車担体に収容された歯は、常にロッド３の特定された縦方向に沿って動くか、ロッド３が動くので、個々に分離された他の歯列もロッド３上に備えることができる。更に、個々のロッド３が１つ以上の歯列を有した複数ロッド３も別の実施例として考えられる。
【実施例３】
【００５８】
図１〜３、図５のロッド３は、中心に位置し、内側にカムを有して外側に装着されたカムディスクにより歯が径方向を内方に動かされる実施例であった。これとは別に、歯が外方に動かされる、内部カムディスクを備えた実施例も考えられる。この場合、ロッドは中空に形成され内部に歯を有する構成となる。
【００５９】
本実施例の変速機の部分断面図である図６には、変速機１の縦軸３０を中心として上半分の断面が図示されている。
【００６０】
図６の変速機１は、回転運動を直線運動に変換することが可能である。この図の変速機１は、シャフトと一体的に形成された内部カムディスク１５０を備えている。カムディスク１５０はボールベアリング６０により回転可能に装着されている。歯車担体１０は、回転も変位もできないように固定して装着されている。カムディスク１５０は、ボールベアリング６０を介して回転可能に装着されている。
【００６１】
カムディスク１５０は、歯４０を径方向に沿って外方に動かすために用いられる。歯４０は、縦軸３０から外方に動かされると、中空に形成されたロッド１０３の中空部内面に形成されている噛合い部５と噛み合う。変速機１が操作されると、内面に噛合い部５を有するロッド１０３は歯車担体１０に対して直線状に変位する。すなわち、一体的に形成されたシャフトを有するカムディスク１５０の回転方向に応じて図６において右又は左へと変位する。本実施例による歯４０は、凸状に形成され、中空のロッド１０３の噛合い部５のフランクは凹状に形成されている。
【００６２】
本実施例では、フランジを介してカムディスク１５０にモータを簡単に取り付けできることが特徴の１つである。このようにして、小型の変速機が提供できる。本実施例でも、２つの歯４０が１つの支持部材５４に装着されている。支持部材５４は、針状ロール５６を介してカムディスク１５０に装着されている。その他の点においては、本実施例は図１〜３の実施例と同様である。
【００６３】
１つの支持部材に縦軸方向に配列された２つよりも多い歯を備えた実施例も考えられる。更に、歯を対としてではなく、個別に装着する実施例も考えられる。通常の実施例では、それぞれの支持部材に２つの歯が備えられている。回転するカムディスクに取付けできるように、十分に柔軟な回転支持部材を備えてもよい。このような回転支持部材は、内部カムディスク並びに外部カムディスク（内側にカム形状を有するカムディスク）に対しても可能である。通常の実施例では、支持部材は針状ロールに装着されている。支持部材を装着するのに摺動を備える実施例も考えられる。更に、直接に歯を装着してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１    変速機
３、１０３    ロッド
５    噛合い部
１０  歯車担体
２０  駆動カラー
３０  縦軸
４０  歯
４４  開口部
５０、１５０  カムディスク
５４  支持部材
５６  針状ロール
６０  バールベアリング
６２  （取付け用の）孔
６４  軸受ブッシュ
７０  頭部
７２  フランク
７４  平坦部
８０  双方向矢印（歯の移動方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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