(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに入力軸及び出力軸を突き合わせ状態に配設し、該入力軸にアーム部材を形成すると共に出力軸に太陽歯車を形成し、かつ出力軸に変速歯車を回転自在に配設し、該変速歯車に内接歯車を形成し、該内接歯車と上記太陽歯車に同時歯合する遊星歯車を上記アーム部材に複数個回転自在に配設してなる遊星歯車機構を含んでなり、上記出力軸と同心に調節機構により調節回転させる調節部材を回転自在に配設し、該調節部材に複数個の変位軸を回転自在に配設し、該各々の変位軸に上記変速歯車に歯合する被伝達歯車を一方向伝達機構を介して配設し、上記フレームに該変位軸に対向して上記アーム部材により回転する回転軸を複数個配設し、該回転軸と該変位軸との間に相互の軸芯ずれの際に一回転中において伝達速比が刻々変化する継手機構を互いに回転位相をずらして介設して構成したことを特徴とする遊星歯車式変速機構。
【請求項２】
上記継手機構として、上記アーム部材を歯車に形成し、上記回転軸に上記アーム部材に歯合する伝達歯車を複数個配設し、該各々の伝達歯車のクランク半径上に摺動ローラを相互に回転位相をずらして突設し、該各々の変位軸に該摺動ローラが摺動する摺動溝をもつ被動部材を配設して構成したことを特徴とする請求項１記載の遊星歯車式変速機構
【請求項３】
上記継手機構として、自在継手を用いてなる請求項１又は２記載の遊星歯車式変速機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は例えば自動車や産業機械等に用いられる遊星歯車式変速機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の変速機構として、歯車式構造、円錐車式構造、球面車式構造等のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来構造において、歯車式構造の変速機構は確実な回転伝達には優れているものの、変速の操作性及び小型化の要請に反するものもあるという不都合を有している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような不都合を解決することを目的とするもので、その要旨は、フレームに入力軸及び出力軸を突き合わせ状態に配設し、該入力軸にアーム部材を形成すると共に出力軸に太陽歯車を形成し、かつ出力軸に変速歯車を回転自在に配設し、該変速歯車に内接歯車を形成し、該内接歯車と上記太陽歯車に同時歯合する遊星歯車を上記アーム部材に複数個回転自在に配設してなる遊星歯車機構を含んでなり、上記出力軸と同心に調節機構により調節回転させる調節部材を回転自在に配設し、該調節部材に複数個の変位軸を回転自在に配設し、該各々の変位軸に上記変速歯車に歯合する被伝達歯車を一方向伝達機構を介して配設し、上記フレームに該変位軸に対向して上記アーム部材により回転する回転軸を複数個配設し、該回転軸と該変位軸との間に相互の軸芯ずれの際に一回転中において伝達速比が刻々変化する継手機構を互いに回転位相をずらして介設して構成したことを特徴とする遊星歯車式変速機構にある。
【０００５】
この際、上記継手機構として、上記アーム部材を歯車に形成し、上記回転軸に上記アーム部材に歯合する伝達歯車を複数個配設し、該各々の伝達歯車のクランク半径上に摺動ローラを相互に回転位相をずらして突設し、該各々の変位軸に該摺動ローラが摺動する摺動溝をもつ被動部材を配設して構成することができ、また継手機構として自在継手を用いることもできる。
【０００６】
【作用】
フレームに配設された入力軸及を回転させることによりアーム部材が回転し、この回転により遊星歯車は太陽歯車及び内接歯車の回りを歯合回転し、内接歯車の回転に応じて出力軸は回転することになり、一方、アーム部材の回転により回転軸が回転し、回転軸の回転により継手機構を介して変位軸が回転し、変位軸の回転により一方向伝達機構を介して内接歯車と一体の変速歯車が回転することになる。
【０００７】
この際において、上記回転軸と変位軸との軸芯が同一の場合には、回転軸の一回転中における変位軸への伝達速比は変化がなく、調節部材を調節回転させて回転軸と変位軸との軸芯を偏心させた場合には、回転軸の一回転中における変位軸への伝達速比は刻々変化し、この伝達速比の変化の位相が各々の継手機構において互いに回転位相をずらしてあり、この回転位相のずれた各々の変位軸の回転は一方向伝達機構を介して変速歯車を回転させ、一方向伝達機構は各変位軸の内の高速で回転する変位軸の回転を拾って変速歯車を脈動的に回転させ、これによって変速歯車の回転数が変化し、変速歯車と一体の内接歯車の回転数が変化することにより出力軸の回転数が変化し、よって調節部材を調節回転して回転軸と変位軸との軸芯を同心からずらすことにより、そのずれの量に応じて入力軸と出力軸の速比を変化させることができる。
【０００８】
この際上記アーム部材を歯車に形成し、上記回転軸に上記アーム部材に歯合する伝達歯車を複数個配設し、該各々の伝達歯車のクランク半径上に摺動ローラを相互に回転位相をずらして突設し、該各々の変位軸に該摺動ローラが摺動する摺動溝をもつ被動部材を配設して構成することにより、上記継手機構を小型で簡素な構造にできる。
【０００９】
【実施例】
図１乃至図８は本発明の実施例を示し、１はフレームであって、この場合左右二枚の板材１ａ・１ａの間に間隔部材１ｂを介して一体形成され、このフレーム１に入力軸２及び出力軸３を突き合わせ状態に軸受４・５により回転自在に軸受けされ、この入力軸２にアーム部材Ａを形成すると共に出力軸３に太陽歯車Ｄを形成し、かつ出力軸３に変速歯車６を回転自在に配設し、変速歯車６に内接歯車Ｂを一体に形成し、内接歯車Ｂと上記太陽歯車Ｄに同時歯合する遊星歯車Ｃを上記アーム部材Ａに植立した三個のピン軸７にそれぞれ軸受８により回転自在に軸受し、これによりアーム部材Ａ、内接歯車Ｂ、遊星歯車Ｃ及び太陽歯車Ｄの四部材からなる遊星歯車機構を構成している。
【００１０】
この場合内接歯車Ｂの歯数Ｚｂ＝７２枚、遊星歯車Ｃの歯数Ｚｃ＝２０枚、太陽歯車Ｄの歯数Ｚｄ＝３２枚としており、入力軸２の回転数をＮａ、内接歯車Ｂの回転数をＮｂ、遊星歯車Ｃの回転数をＮｃ及び太陽歯車Ｄの回転数をＮｄとすると、相対速度比は（Ｎｄ−Ｎｂ）／（Ｎａ−Ｎｂ）＝１＋（Ｚｂ／Ｚｄ）となるから、数値を入れて計算すると、（Ｎｄ−Ｎｂ）／（Ｎａ−Ｎｂ）＝４／１３の遊星歯車機構が構成され、よって、例えばＮａ＝１及びＮｂ＝１の場合には、Ｎｄ＝１となり、Ｎａ＝１及びＮｂ＝１３／９≒１．４４の場合には、Ｎｄ＝０となっており、Ｎｂを１〜１．４４まで変化させることによりＮｄを１〜０まで変化させることになる。
【００１１】
９は調節部材であって、この場合上記出力軸３上に同心に軸受１０により回転自在に軸受けされ、調節部材９の外周に形成されたウオーム歯１１及びフレーム１に回転自在に軸受けされたウオーム１２からなる調節機構１３により調節回転自在に設けられ、この調節部材９に四個の変位軸１４を軸受１５により回転自在に横設し、各々の変位軸１４に上記変速歯車６に歯合する被伝達歯車１６を、一方向の回転伝達のみをなすボール又はころ構造の一方向伝達機構１７、例えば一方向クラッチを介して軸受し、フレーム１に変位軸１４に対向して上記アーム部材Ａにより回転する回転軸１８を四個回転自在に配設し、この回転する回転軸１８と変位軸１４との間に相互の軸芯Ｏ１・Ｏ２ずれの際に一回転中において伝達速比が刻々変化する継手機構１９を互いに回転位相をずらして介設している。
【００１２】
この場合、上記継手機構１９として、上記アーム部材Ａを歯車に形成し、上記回転軸１８に上記アーム部材Ａに歯合する伝達歯車２０を四個軸受２１により回転自在に軸受し、各々の伝達歯車２０のクランク半径Ｒ上に摺動ローラ２２を突設し、かつ各四個の摺動ローラ２２の回転位相を図５及び図８の如く、回転に伴って各々の変位軸１４の角速度が順次高い角速度になるように相互にずらして突設し、各々の変位軸１４に摺動ローラ２２が摺動する直線溝状の摺動溝２３をもつ被動部材２４を形成している。
【００１３】
この場合アーム部材Ａの歯数を１００枚、伝達歯車２０の歯数を５０枚、被伝達歯車１６の歯数を５０枚、変速歯車６の歯数を１００枚とし、よって、アーム部材Ａと変速歯車６との速比を１に設定している。
【００１４】
この実施例は上記構成であるから、図３の如く、回転軸１８と変位軸１４との軸芯Ｏ１・Ｏ２が同一の場合には、回転軸１８の回転はクランク半径Ｒをもつ摺動ローラ２２が摺動溝２３内を摺動しつつ回転する際に、図４の左図から右図への如く、その摺動ローラ２２のクランク半径Ｒと変位軸１４の回転半径Ｍが同一のため、図５の如く、各回転軸１８の一回転中における変位軸１４への伝達速比は変化がなく、よってこの場合Ｎａ＝１及びＮｂ＝１、Ｎｄ＝１の場合に相当して入力軸２と出力時３とは同一回転数で回転することになる。
【００１５】
そして、調節機構１３により調節部材９を出力軸３の同心状に調節回転させ、これにより図６の如く、回転軸１８と変位軸１４との軸芯Ｏ１・Ｏ２を偏心量ｅだけ偏心させた場合には、変位軸１４の回転半径Ｍは図７の左図から右図への如く、一回転中において（Ｒ＋ｅ）から（Ｒ−ｅ）まで変化し、この回転半径Ｍの変化により回転軸１８の定速一回転中における変位軸１４への伝達速比は刻々変化し、この伝達速比の変化の位相は、図８の如く各々の継手機構１９において互いに回転位相をずらしてあり、この回転位相のずれた各々の変位軸１４の回転は一方向伝達機構１７を介して変速歯車６を回転させ、一方向伝達機構１７は各変位軸１４の内の高角速度で回転する変位軸１４の回転を拾って変速歯車６を脈動的に回転させ、これによって変速歯車６の回転数が変化し、変速歯車６と一体の内接歯車Ｂの回転数が変化することにより出力軸３の回転数が変化し、この場合、Ｎａ＝１、Ｎｂ＝１３／９≒１．４４に回転を上げると、Ｎｄ＝０、即ち、出力軸３の回転を停止させることになり、よって調節部材９を調節回転して回転軸１８と変位軸１４との軸芯を同心からずらすことにより、そのずれの量ｅに応じて入力軸２と出力軸３の速比を変化させることができる。
【００１６】
しかして、調節部材９を調節回転して回転軸１８と変位軸１４との軸芯Ｏ１・Ｏ２を同心及び偏心状態になし、一回転中における伝達速比の変化を生じさせ、各継手機構１９により伝達速比の回転位相をずらして生じさせ、各変位軸１４に生じた角速度の高い箇所を一方向伝達機構１７を用いて拾い、これにより遊星歯車機構の構成部材としての内接歯車Ｂの回転数を変化させることにより入力軸２と出力軸３の速比を変化させることができ、従って簡素な構造の変速機構を得ることができると共に回転軸１８及び変位軸１４との間を継手機構１９を用いて回転伝達させるので、確実な伝達が行えて内接歯車Ｂを確実に回転させることができ、それだけ良好な変速を行うことができる。
【００１７】
またこの場合、上記アーム部材Ａを歯車に形成し、回転軸１８に上記アーム部材Ａに歯合する伝達歯車２０を四個配設し、該各々の伝達歯車２０のクランク半径Ｒ上に摺動ローラ２２を相互に回転位相をずらして突設し、各々の変位軸１４に摺動ローラが摺動する摺動溝２３をもつ被動部材２４を配設し、これにより継手機構１９を構成しているから、一層小型で簡素な変速構造にできる。
【００１８】
尚、本発明は上記実施例に限られるものではなく、継手機構１９として自在継手を用いることもでき、また変位軸１４及び回転軸１８の数量は適宜選択されるものであり。この数量を多くすることにより脈動を少なくすることになる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は上述の如く、調節部材を調節回転して回転軸と変位軸との軸芯を同心及び偏心状態になし、一回転中における伝達速比の変化を生じさせ、各継手機構により変位軸の回転位相をずらして生じさせ、各変位軸に生じた角速度の高い箇所を一方向伝達機構を用いて拾い、これにより遊星歯車機構の構成部材としての内接歯車の回転数を変化させることにより入力軸と出力軸の速比を変化させることができ、従って簡素な構造の変速機構を得ることができると共に回転軸及び変位軸との間を継手機構を用いて回転伝達させるので、確実な伝達を行うことができ、内接歯車を確実に回転させることができ、それだけ良好な変速を行うことができる。
【００２０】
またこの際、上記アーム部材を歯車に形成し、回転軸に上記アーム部材に歯合する伝達歯車を四個配設し、各々の伝達歯車のクランク半径上に摺動ローラを相互に回転位相をずらして突設し、各々の変位軸に摺動ローラが摺動する摺動溝をもつ被動部材を配設し、これにより継手機構を構成することにより、一層小型で簡素な変速構造にできる。
【００２１】
以上所期の目的を充分達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の全体縦断面図である。
【図２】図１で示す本発明の実施例の横断面図である。
【図３】図１で示す本発明の実施例の説明断面図である。
【図４】図１で示す本発明の実施例の説明断面図である。
【図５】図１で示す本発明の実施例の説明断面図である。
【図６】図１で示す本発明の実施例の説明断面図である。
【図７】図１で示す本発明の実施例の説明断面図である。
【図８】図１で示す本発明の実施例の説明断面図である。
【符号の説明】
１  フレーム
２  入力軸
３  出力軸
６  変速歯車
９  調節部材
１３  調節機構
１４  変位軸
１６  被伝達歯車
１７  一方向伝達機構
１８  回転軸
１９  継手機構
２０  伝達歯車
２２  摺動ローラ
２３  摺動溝
２４  被動部材
【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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【図７】
0003569953.tif 000008
【図８】
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