(57)【要約】【課題】出力軸に作用する負荷トルクの上昇に伴い等速伝動状態から減速伝動状態への切換を円滑に行う負荷感応型変速装置を構成する。【解決手段】揺動部材２０が等速伝動姿勢にある場合に揺動部材２０の第１係合部２１がキャリア１４の係合凹部１５に係合して遊星ギヤ減速機構のサンギヤとキャリア１４と出力軸２とを一体回転させ、減速伝動状態を作り出す切換機構Ａを備えている。出力軸２に作用する負荷トルクが増大して揺動部材２０が揺動を開始し、係合凹部１５から第１係合部２１が離脱する場合に、揺動部材２０を減速伝動姿勢に向かわせるガイド部１５Ａを、係合凹部１５に連なる領域に形成した。【選択図】図４
2015203434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向にのみ回転する入力軸に設けられたサンギヤと、
当該サンギヤに係合するプラネタリギヤを支持し、出力軸を有するキャリアと、
前記プラネタリギヤに咬合するリングギヤとを、ケース本体の内部で同じ回転軸芯上に備えると共に、
前記リングギヤにおいて前記回転軸芯と平行な支軸に遊嵌され、当該支軸の周りに作動する揺動部材と、
前記揺動部材の内周側に位置する状態で前記ケース本体に固設され、前記揺動部材が係脱するよう周方向に沿って断続的に設けた複数の凸部を有する規制ギヤとを備え、
前記揺動部材が、前記キャリアの外縁部において周方向に沿って断続的に設けられた複数の係合凹部に係脱可能な第１係合部と、前記規制ギヤの凸部に係脱可能な第２係合部とを備え、
前記キャリアにおける複数の前記係合凹部どうしの間の縁部に、前記係合凹部から離脱した前記第１係合部が摺接するガイド部が形成され、当該ガイド部の外径が、前記キャリアの相対回転方向に沿った上手側ほど大径に形成してあり、
付勢部材によって前記第１係合部が前記係合凹部に係合し、前記第２係合部が前記凸部から離間する等速伝動姿勢となることで、前記入力軸・前記出力軸・前記リングギヤが一体回転し、
前記出力軸に作用する負荷が増大した場合に、前記リングギヤが前記キャリアとは逆方向に相対回転し、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１係合部が前記係合凹部から離脱し、前記第２係合部が前記凸部と係合することで前記揺動部材が減速伝動姿勢となり前記リングギヤの回転が停止するように構成されている負荷感応型変速装置。
【請求項２】
前記規制ギヤが、前記回転軸芯を中心とする円周面から外方に突出するように複数の前記凸部が形成されると共に、複数の前記凸部が前記円周面に沿う方向で不等間隔で配置されている請求項１記載の負荷感応型変速装置。
【請求項３】
前記支軸が挿通するための孔部が、前記揺動部材が等速伝動姿勢にある状態で、前記回転軸芯に接近する方向への変位を可能にする長孔状に形成されている請求項１又は２記載の負荷感応型変速装置。
【請求項４】
前記第１係合部が、前記回転軸芯と平行姿勢となる係合ピンにより構成され、
前記揺動部材が前記等速伝動姿勢にある状態で、前記回転軸芯に沿う方向視において、前記回転軸芯と前記支軸とを結ぶ仮想直線を基準にして、前記キャリアが前記負荷の増大により相対回転する方向で進む側に外れた位置で前記係合ピンが前記係合凹部に係合する請求項１〜３のいずれか一項に記載の負荷感応型変速装置。
【請求項５】
複数の前記揺動部材には、前記リングギヤの周方向で互いに離間する方向に延びる第１支持アームと第２支持アームとが形成されると共に、前記リングギヤの周方向で前記第１支持アームのアーム長と、前記第２支持アームのアーム長とが異なる値に設定され、
前記揺動部材の第１支持アームと、これに隣接する前記揺動部材の第２支持アームとに亘って前記付勢部材として引張型のコイルスプリングを備えている請求項１〜４のいずれか一項に記載の負荷感応型変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷感応型変速装置に関し、詳しくは、出力系に作用する負荷が低い場合には等速で伝動を行い、出力系に作用する負荷が増大した場合に機械的な作動により減速を行う変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された負荷感応型変速装置として特許文献１には、遊星ギヤ変速機構のサンギヤと一体回転する入力軸を備え、遊星ギヤ変速機構からの駆動力が伝えられる出力軸を備え、この出力軸に作用する負荷トルクが設定値未満である場合には等速伝動状態を維持し、この入力軸に作用する負荷が設定値を超えた場合に減速伝動状態に切換わる切換機構を備えた技術が示されている。
【０００３】
この特許文献１では、入力軸がサンギヤと一体回転し、出力軸がキャリアと一体回転する構成を有している。また、切換機構がリングギヤに対して等速伝動姿勢と減速伝動姿勢とに切換自在な切換部材を備え、この切換部材を等速伝動姿勢に維持するスプリングを備えて構成されている。
【０００４】
この特許文献１の第１実施形態では、切換部材が、一対の当接アームと、単一の係合ピンとを備えている。そして、出力軸に作用する負荷トルクが設定値未満である場合には、切換部材が等速伝動姿勢に維持されることにより係合ピンが遊星減速機構のキャリア外周の凹状部に係合して入力軸と出力軸とを一体回転させる高速伝動状態を現出する。これとは逆に、出力軸に作用する負荷が設定値以上に達した場合には、スプリングの付勢力に抗して切換部材が減速伝動姿勢に切換わることにより係合ピンが凹状部から分離すると共に、当接アームが固定系の拘束歯部に係合し、遊星減速機構で減速された駆動力を出力軸に伝える減速伝動状態を現出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３‐２４５７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成では、切換部材が等速伝動姿勢にある状態で、切換部材の係合ピンをキャリア外周の凹状部に係合させるために、スプリングの付勢力がキャリアとリングギヤとを所定の相対回転位相に維持する方向に作用する。
【０００７】
この構成では出力軸に作用する負荷トルクが増大した場合には、キャリアとリングギヤとの相対回転位相が変位し、この変位に伴い凹状部と係合ピンとの位置関係が変化するため切換部材の減速伝動姿勢の方向への揺動が行われる。
【０００８】
また、切換部材が減速伝動姿勢に揺動する場合には、凹部と係合ピンとの間に作用する力も減速伝動姿勢の方向に作用するため、揺動が促進される面もあった。しかしながら、特許文献１の構成では、キャリアとリングギヤとの相対回転位相の変位に伴い切換部材が揺動し、当接アームが拘束歯部に係合する状態に達する以前に係合ピンが凹部から離間するため、姿勢変化を継続させ難く、円滑な切換の観点から改善の余地があった。
【０００９】
更に、特許文献１の構成では、当接アームが拘束歯部に係合する場合に拘束歯部の谷状部位に、当接アームの先端部分が嵌り込む必要があるものの、切換部材の揺動タイミングによっては拘束歯部の山状部位に当接し、係合できないこともあった。このように係合できない場合には、減速伝動姿勢に向かう揺動が所定の周期で行われることになり、この周期によっては、当接アームが拘束歯部の山状部位に繰り返して当接し係合状態に達するまでに時間を要することもあった。
【００１０】
本発明の目的は、出力軸に作用する負荷トルクの上昇に伴い等速伝動状態から減速伝動状態への切換を円滑に行い得る負荷感応型変速装置を合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の特徴は、一方向にのみ回転する入力軸に設けられたサンギヤと、当該サンギヤに係合するプラネタリギヤを支持し、出力軸を有するキャリアと、前記プラネタリギヤに咬合するリングギヤとを、ケース本体の内部で同じ回転軸芯上に備えると共に、
前記リングギヤにおいて前記回転軸芯と平行な支軸に遊嵌され、当該支軸の周りに作動する揺動部材と、前記揺動部材の内周側に位置する状態で前記ケース本体に固設され、前記揺動部材が係脱するよう周方向に沿って断続的に設けた複数の凸部を有する規制ギヤとを備え、前記揺動部材が、前記キャリアの外縁部において周方向に沿って断続的に設けられた複数の係合凹部に係脱可能な第１係合部と、前記規制ギヤの凸部に係脱可能な第２係合部とを備え、
前記キャリアにおける複数の前記係合凹部どうしの間の縁部に、前記係合凹部から離脱した前記第１係合部が摺接するガイド部が形成され、当該ガイド部の外径が、前記キャリアの相対回転方向に沿った上手側ほど大径に形成してあり、
付勢部材によって前記第１係合部が前記係合凹部に係合し、前記第２係合部が前記凸部から離間する等速伝動姿勢となることで、前記入力軸・前記出力軸・前記リングギヤが一体回転し、前記出力軸に作用する負荷が増大した場合に、前記リングギヤが前記キャリアとは逆方向に相対回転し、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１係合部が前記係合凹部から離脱し、前記第２係合部が前記凸部と係合することで前記揺動部材が減速伝動姿勢となり前記リングギヤの回転が停止するように構成されている点にある。
【００１２】
この構成によると、出力軸に作用する負荷トルクが増大し、キャリアとリングギヤとの相対回転位相の変化に伴い第１係合部が係合凹部から離脱した後には、この第１係合部がガイド部に沿って変位する。このガイド部は、キャリアの相対回転方向に沿った上手側ほど大径に形成しているため、この相対回転位相の変化が継続する場合にはガイド部から第１係合部に対して揺動部材を減速伝動姿勢に向かわせる力を継続的に作用させ、この移動の後に、第２係合部を規制ギヤに係合させる減速伝動姿勢への移行が円滑に行われる。
特に、この構成では、入力軸が一方向に駆動回転する構成であるため、ガイド部を、隣合う係合凹部と係合凹部との間の全領域に亘って形成することが可能となり、揺動部材の円滑な揺動を実現する。
従って、出力軸に作用する負荷トルクの上昇に伴い等速伝動状態から減速伝動状態への切換を円滑に行い得る負荷感応型変速装置が構成された。
【００１３】
本発明は、前記規制ギヤが、前記回転軸芯を中心とする円周面から外方に突出するように複数の前記凸部が形成されると共に、複数の前記凸部が前記円周面に沿う方向で不等間隔で配置されても良い。
【００１４】
これによると、複数の凸部が円周面から外方に突出形成され、この複数の凸部が周方向で不等間隔で形成されているため、揺動部材が減速伝動姿勢に移行する作動が第１係合部と係合凹部との位置関係から決まった周期で行われる場合に、仮に、第２係合部が凸部の突出部分（頂点部分）に当接した場合でも、その後の当接の際には、凸部に第２係合部が接触し、確実に規制状態に移行することができる。
【００１５】
本発明は、前記支軸が挿通するための孔部が、前記揺動部材が等速伝動姿勢にある状態で、前記回転軸芯に接近する方向への変位を可能にする長孔状に形成されても良い。
【００１６】
これによると、揺動部材が支軸の軸芯を中心にした揺動により等速伝動姿勢と減速伝動姿勢とに切換が可能になる。また、揺動部材を、支軸を基準に回転軸芯に接近する方向と、回転軸芯から離間する方向とにシフトできる。これにより、等速伝動姿勢では揺動部材を回転軸芯に接近する方向にシフトさせて第１係合部を係合凹部に対して確実に係合させる。更に、揺動部材の揺動により第２係合部の先端が凸部に当接した直後には、リングギヤとキャリアとが相対回転することにより、揺動部材には、第２係合部の先端を中心として回動させる力が作用する。このように回動力が作用し、第１係合部がガイド部に沿って移動する結果、揺動部材は孔部に沿って変位しつつ減速伝動姿勢に移行する。これにより、減速伝動姿勢では揺動部材が回転軸芯から離間する方向にシフトした位置に変位することになり、第１係合部を係合凹部から大きく離間させ、キャリアとの干渉の回避が可能となる。
【００１７】
本発明は、前記第１係合部が、前記回転軸芯と平行姿勢となる係合ピンにより構成され、前記揺動部材が前記等速伝動姿勢にある状態で、前記回転軸芯に沿う方向視において、前記回転軸芯と前記支軸とを結ぶ仮想直線を基準にして、前記キャリアが前記負荷の増大により相対回転する方向で進む側に外れた位置で前記係合ピンが前記係合凹部に係合しても良い。
【００１８】
これによると、揺動部材が等速伝動姿勢にある状況において、係合ピンの係合位置が、等速伝動姿勢から既に減速伝動姿勢の方向に先行する位置関係にあると言える。このような位置関係であるため、出力軸に作用する負荷が増大し、キャリアとリングギヤとの相対回転位相が変化し、係合ピンに対してキャリアの係合凹部から作用する力により揺動部材が減速伝動姿勢の方向に揺動を開始した場合には、この揺動の初期から係合ピンに対して係合凹部から抜き出す方向への移動成分が作用し、係合凹部から離脱を容易に行わせると共に、揺動部材の減速伝動姿勢への円滑な移行を可能にする。
【００１９】
本発明は、複数の前記揺動部材には、前記リングギヤの周方向で互いに離間する方向に延びる第１支持アームと第２支持アームとが形成されると共に、前記リングギヤの周方向で前記第１支持アームのアーム長と、前記第２支持アームのアーム長とが異なる値に設定され、前記揺動部材の第１支持アームと、これに隣接する前記揺動部材の第２支持アームとに亘って前記付勢部材として引張型のコイルスプリングを備えても良い。
【００２０】
この構成では、複数のコイルスプリングとして等しい付勢力のものを使用することになり、複数のコイルスプリングの付勢力より揺動部材が等速伝動姿勢に維持される。また、等速伝動状態から減速伝動状態に移行する場合、あるいは、これとは逆に減速伝動状態から等速伝動状態に移行する場合には、複数の揺動部材の姿勢を、コイルスプリングを介して連動させて変化させることが可能となる。例えば、第１支持アームのアーム長と、第２支持アームのアーム長とを等しくする設計では、等速伝動状態から減速伝動状態への切換トルクの閾値を設定する場合のアーム長、コイルスプリングの付勢力の設定が困難である。これに対して、第１支持アームのアーム長と、第２支持アームのアーム長とを異なる値にすることにより、設計の自由度が高まり、切換トルクの閾値の設定を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】負荷感応型変速装置の断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】等速伝動状態での係合ピンと係合凹部との関係を示す図である。
【図５】等速伝動姿勢から減速伝動姿勢への移行過程の揺動部材を示す図である。
【図６】減速伝動状態の規制アームと凸部との関係を示す図である。
【図７】負荷感応型変速装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１〜図３及び図７に示すように、外部動力により駆動される入力軸１と、この入力軸１の駆動力が伝えられる遊星ギヤ減速機構Ｐと、この遊星ギヤ減速機構Ｐからの駆動力が伝えられる出力軸２と、この出力軸２に作用する負荷トルクＴにより、遊星ギヤ減速機構Ｐを制御する切換機構Ａとをケース本体３に収容して負荷感応型変速装置が構成されている。
【００２３】
この負荷感応型変速装置では入力軸１が駆動方向Ｒで示す方向に駆動力が伝えられる。切換機構Ａは、出力軸２に作用する負荷トルクＴが閾値未満である場合に入力軸１とリングギヤ１２とキャリア１４とを駆動方向Ｒに一体回転させる等速伝動状態で伝動を行う。出力軸２に作用する負荷トルクＴが減速閾値以上に達すると、リングギヤ１２の回転を阻止することにより遊星ギヤ減速機構Ｐで減速した回転力を出力軸２に伝える減速伝動状態での伝動を行う。尚、図面に示した負荷トルクＴは、トルクの作用方向を示すものであり、負荷トルクＴの値に拘わらず入力軸１と出力軸２とは駆動方向Ｒに回転する。
【００２４】
切換機構Ａは、減速伝動状態において出力軸２に作用する負荷トルクＴが、前述した閾値未満に低下した場合には再び等速伝動状態に復帰する。このように出力軸２に作用する負荷トルクＴにより自動変速を行う際の作動形態は後述する。
【００２５】
本発明の負荷感応型変速装置は、自動車のシートバックの角度を調整する駆動系や、ドアガラスを開閉する駆動系等、自動車の全般に使用できるものである。尚、本発明の負荷感応型変速装置は自動車以外にも使用できる。
【００２６】
〔遊星ギヤ減速機構〕
遊星ギヤ減速機構Ｐは、サンギヤ１１と、リングギヤ１２と、これらに咬合する複数のプラネタリギヤ１３と、複数のプラネタリギヤ１３を支持するキャリア１４とを備えて構成されている。この遊星ギヤ減速機構Ｐでは、入力軸１と遊星ギヤ減速機構Ｐと出力軸２とが回転軸芯Ｘと同軸芯上で回転自在に備えられている。
【００２７】
サンギヤ１１は、入力軸１と一体的に形成されている。キャリア１４は、回転軸芯Ｘに対して直交する姿勢のプレート状で出力軸２に一体形成されている。出力軸２は、回転軸芯Ｘと同軸芯となる六角孔２Ａを有した筒状に形成されている。
【００２８】
出力軸２は、キャリア１４の両面から回転軸芯Ｘに沿う方向に突出し、この出力軸２の一方の突出部に第１ブッシュ１６を介して相対回転自在に入力軸１が支持され、この出力軸２の他方の突出部に第２ブッシュ１７を介して相対回転自在に規制ギヤ１８が支持されている。
【００２９】
尚、第１ブッシュ１６と第２ブッシュ１７とに代えてニードルベアリングを用いても良い。また、規制ギヤ１８は、ケース本体３に連結固定されるものであるが、この規制ギヤ１８をケース本体３に一体形成しても良い。
【００３０】
リングギヤ１２は、サンギヤ１１を取り囲む位置に配置されている。キャリア１４には回転軸芯Ｘと平行姿勢で複数のギヤ支軸１９が設けられ、これらのギヤ支軸１９にプラネタリギヤ１３が回転自在に支持されている。
【００３１】
この負荷感応型変速装置では、入力軸１が筒状に構成されているため、この入力軸１の外周に対して外部の電動モータ等の駆動源から駆動力が伝えられる。また、出力軸２には六角孔２Ａが形成されているため、これに嵌合する六角軸により動力が取り出される。
【００３２】
〔切換機構〕
切換機構Ａは、支軸２７によりリングギヤ１２のフランジ部１２Ａに支持される複数の（３つの）揺動部材２０を備え、これらの揺動部材２０に付勢力を作用させる付勢部材として複数の（３つの）引張型のコイルスプリング２８を備えている。尚、各々のコイルスプリング２８は、等しい付勢力のものが使用される。
【００３３】
切換機構Ａは、揺動部材２０に備えた係合ピン２１（第１係合部の一例）と、この係合ピン２１が係合するためキャリア１４の外縁部に断続的に形成された複数の係合凹部１５と、揺動部材２０に一体形成した規制アーム２２（第２係合部の一例）と、この規制アーム２２と当接するようにケース本体３に支持される規制ギヤ１８とを備えている。
【００３４】
揺動部材２０は、図２、図４に示す等速伝動姿勢にある場合に等速伝動状態を現出し、図６に示す減速伝動姿勢にある場合に減速伝動状態を現出するように機能する。
【００３５】
支軸２７は、回転軸芯Ｘと平行姿勢でリングギヤ１２のフランジ部１２Ａに対し螺合固定されている。揺動部材２０の中央位置には支軸２７が挿通する孔部２０Ａが形成されている。この孔部２０Ａは、この孔部２０Ａと係合ピン２１とを結ぶ仮想中心直線Ｃに沿う方向に延びる長孔状に成形されている。
【００３６】
係合ピン２１（第１係合部の一例）は、揺動部材２０に対して回転軸芯Ｘと平行姿勢で固設されている。リングギヤ１２のフランジ部１２Ａには、回転軸芯Ｘと平行姿勢で当接ピン２５が固設され、この当接ピン２５が当接可能な当接面２０Ｂが揺動部材２０に形成されている。また、孔部２０Ａが長孔状に形成され、揺動部材２０がリングギヤ１２の外周側に変位可能であるため、リングギヤ１２のフランジ部１２Ａの内周には、係合ピン２１との接触を回避する切欠部１２Ｂが形成されている。
【００３７】
揺動部材２０には、リングギヤ１２の周方向で互いに離間する方向に延びる第１支持アーム２３と第２支持アーム２４が一体形成されている。第１支持アーム２３の延出端に第１フック部２３Ａが形成され、第２支持アーム２４の延出端に第２フック部２４Ａが形成されている。
【００３８】
リングギヤ１２の周方向での第１支持アーム２３のアーム長（孔部２０Ａから第１フック部２３Ａまでの距離）が、第２支持アーム２４のアーム長（孔部２０Ａから第２フック部２４Ａまでの距離）より短く設定されている。尚、第１支持アーム２３のアーム長と、第２支持アーム２４のアーム長とを異ならせることにより、設計の自由度を高め、切換トルクの閾値の設定が容易に行える。
【００３９】
複数の揺動部材２０のうち隣接する第１支持アーム２３の第１フック部２３Ａと、第２支持アーム２４の第２フック部２４Ａとに亘ってコイルスプリング２８が備えられる。このコイルスプリング２８は、出力軸２に作用する負荷トルクＴが設定値未満にある場合には、揺動部材２０を等速伝動姿勢に維持し、係合ピン２１を係合凹部１５に係合させ、等速伝動状態を維持するように機能する。
【００４０】
また、この構成では、第２支持アーム２４のアーム長が、第１支持アーム２３のアーム長より長いため、コイルスプリング２８から第２支持アーム２４を介して揺動部材２０に作用する力が、コイルスプリング２８から第１支持アーム２３を介して揺動部材に作用する力が大きい。これにより、コイルスプリング２８の付勢力によって揺動部材２０を等速伝動姿勢に維持する力を強く作用させ、揺動部材２０の等速伝動姿勢から減速伝動姿勢への移行が開始されるトルクを高くしている。
【００４１】
係合凹部１５は、キャリア１４の外縁部に対して等間隔で、キャリア１４の半径方向に沿って切り込み、外方に開放する姿勢で形成されている。また、入力軸１が駆動方向Ｒに回転する状態で、揺動部材２０が等速伝動姿勢から減速伝動姿勢の方向に揺動する場合には、係合ピン２１に接触することで揺動部材２０の揺動を促進するガイド部１５Ａが形成されている。このガイド部１５Ａは、負荷トルクＴの増大に伴うキャリア１４の相対回転方向に沿った上手側ほど大径に形成してある。これにより、ガイド部１５Ａは、複数の係合凹部１５に連なる領域において、回転軸芯Ｘを中心とする仮想円に対して傾斜する姿勢となる。特に、本発明の負荷感応型変速装置は、入力軸１の駆動方向Ｒが決まっているため、ガイド部１５Ａを隣合う係合凹部１５の間の全領域において緩勾配で形成することが可能となり、揺動部材２０の滑らかな揺動を実現する。
【００４２】
規制ギヤ１８は、回転軸芯Ｘを中心とする円周面１８Ｓと、この円周面１８Ｓから外方に突出する複数の凸部１８Ｔとを備えると共に、複数の凸部１８Ｔが円周面１８Ｓに沿う方向で不等間隔で配置されている。
【００４３】
図２及び図４〜図６には、凸部１８Ｔの円周面１８Ｓに沿う方向での間隔が２種のものを示しているが、間隔が３種以上に設定されるものであっても良く、３種以上の間隔が周方向にランダムに設定されるものでも良い。尚、この切換機構Ａは、３つの揺動部材２０を備えているため、各々の規制アーム２２が同時に対応する凸部１８Ｔに当接する３つの凸部１８Ｔが決まった位置関係で配置される。この理由から３つの凸部１８Ｔを１組として、複数組の凸部１８Ｔを、回転軸芯Ｘを中心として異なる相対角度で備えることにより複数の凸部１８Ｔの間隔を異なる値に設定することが可能となる。
【００４４】
この切換機構Ａは、揺動部材２０に備えた係合ピン２１が、キャリア１４の外縁部の複数の係合凹部１５の１つに係合することで等速伝動姿勢が維持されるものであるが、揺動部材２０が等速伝動姿勢にある場合には、図２、図４に示すように、当接面２０Ｂに当接ピン２５が当接する。
【００４５】
また、図４に示すように、揺動部材２０が等速伝動姿勢にある状態で、回転軸芯Ｘと支軸２７とを結ぶ仮想直線Ｌを基準にして、キャリア１４が負荷トルクＴの増大に伴い相対回転方向で進む側に外れた位置で係合ピン２１が係合凹部１５に係合する。具体的には、回転軸芯Ｘと前記係合ピン２１とを結ぶ係合直線Ｍを想定すると、この係合直線Ｍと、前述した仮想直線Ｌとが成す角度θが５度程度に設定されている。
【００４６】
〔作動形態〕
本発明の負荷感応型変速装置は、入力軸１が図２、図４に示す如く駆動方向Ｒに駆動回転する状況において、入力軸１に作用する負荷トルクＴに応じて等速伝動状態と減速伝動状態とに自動切換するように構成されたものである。
【００４７】
前述した構成から、出力軸２に作用する負荷トルクＴが閾値未満である場合には、コイルスプリング２８の付勢力により、複数の揺動部材２０の各々が等速伝動姿勢となり、図２、図４に示す如く係合ピン２１がキャリア１４の係合凹部１５に係合する。このように揺動部材２０が、等速伝動姿勢にある場合には、コイルスプリング２８の付勢力により、孔部２０Ａの外端側に支軸２７が当接する位置に達するまで揺動部材２０が変位する（揺動部材２０が回転軸芯Ｘに近接する方向に変位する）ため、係合ピン２１は係合凹部１５に深く嵌り込む状態となり、この等速伝動姿勢が維持される。更に、揺動部材２０が等速伝動姿勢にある場合には、揺動部材２０の当接面２０Ｂに当接ピン２５が当接する。
【００４８】
このように係合ピン２１が係合凹部１５に係合する状態が維持されることで、入力軸１と、サンギヤ１１と、複数のプラネタリギヤ１３と、リングギヤ１２と、キャリア１４と、出力軸２と、が駆動方向Ｒに向けて一体回転する等速伝動状態で伝動が行われる。
【００４９】
次に、出力軸２に作用する負荷トルクＴが閾値以上に増大した場合には、プラネタリギヤ１３が回転軸芯Ｘを中心に公転を開始し、図５に示すように、コイルスプリング２８の付勢力に抗してリングギヤ１２が駆動方向Ｒと逆方向に相対回転を開始する。これにより、リングギヤ１２とキャリア１４との相対回転位相が変化し、係合ピン２１が係合凹部１５から離脱する。この離脱の後には、係合ピン２１がガイド部１５Ａに案内され、複数の揺動部材２０がコイルスプリング２８により連動する状態にあるので、何れの揺動部材２０とも減速伝動姿勢に向かう揺動が促進される。
【００５０】
前述したように、揺動部材２０が等速伝動姿勢にある状態で、図４に示す如く、仮想直線Ｌを基準にして、キャリア１４が負荷トルクＴにより相対回転する方向で遅れる側に外れた位置で係合ピン２１が係合凹部１５に係合している。この係合位置は、揺動部材２０が減速伝動姿勢に変位する方向に先行する位置であると言える。従って、出力軸２に作用する負荷トルクＴが増大し、キャリア１４とリングギヤ１２との相対回転位相が変化し、係合ピン２１に対してキャリア１４の係合凹部１５から作用する力により揺動部材２０が減速伝動姿勢の方向に揺動を開始した場合には、この揺動の初期から係合ピン２１に対して係合凹部１５から抜き出す方向への移動成分が作用し、係合凹部１５から離脱を容易に行わせると共に、揺動部材２０の減速伝動姿勢への円滑な移行を可能にする。
【００５１】
更に、揺動により規制アーム２２の先端（延出端）が規制ギヤ１８に接近する方向に変位し、最終的に規制ギヤ１８の凸部１８Ｔに当接（厳密には、円周面１８Ｓと凸部１８Ｔとの境界部位に当接）する。このように、規制アーム２２の先端が凸部１８Ｔに当接した直後には、リングギヤ１２とキャリア１４とが相対回転することにより、揺動部材２０には、規制アーム２２の先端を中心として回動させる力が作用する。このように回動力が作用することにより、揺動部材２０は孔部２０Ａの長手方向に沿って変位しつつ、揺動することで減速伝動姿勢に移行する。この減速伝動姿勢では、揺動部材２０が回転軸芯Ｘから離間する方向にシフトした位置に変位するため、係合ピン２１を係合凹部１５から大きく離間させ、キャリア１４との干渉を回避する。
【００５２】
この揺動に伴い、揺動部材２０が孔部２０Ａの長手方向に沿って全体的にリングギヤ１２の外周方向に変位するが、係合ピン２１がフランジ部１２Ａの切欠部１２Ｂの内部空間で移動するため、係合ピン２１がフランジ部１２Ａの内周に接触することはない。
【００５３】
また、揺動部材２０が減速伝動姿勢に達した状態では、図６に示す如く、リングギヤ１２の回転が阻止されると同時に、揺動部材２０が減速伝動姿勢に維持される。このように、リングギヤ１２をケース本体３に一体形成された規制ギヤ１８に係合保持する状態を維持することにより遊星ギヤ減速機構Ｐで減速した回転力を出力軸２に伝える減速伝動状態での伝動を行うのである。
【００５４】
特に、複数の凸部１８Ｔが周方向で不等間隔で形成されているため、例えば、揺動部材２０が減速伝動姿勢に移行する作動が決まった周期で行われる場合でも、規制アーム２２の先端が凸部１８Ｔの突出部分（頂点部分）に当接した場合でも、その後の当接の際には、凸部１８Ｔに規制アーム２２の先端を確実に当接させ、規制状態への移行を確実にする。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、出力軸に作用する負荷トルクの増大に伴い機械的な作動により減速状態に移行する負荷感応型変速装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１          入力軸
２          出力軸
３          ケース本体
１１        サンギヤ
１２        リングギヤ
１３        プラネタリギヤ
１４        キャリア
１５        係合凹部
１５Ａ      ガイド部
１８        規制ギヤ
１８Ｓ      円周面
１８Ｔ      凸部
２０        揺動部材
２０Ａ      孔部
２１        第１係合部・係合ピン
２２        第２係合部・規制アーム
２３        第１支持アーム
２４        第２支持アーム
２７        支軸
２８        付勢部材・コイルスプリング
Ｌ          仮想直線
Ｘ          回転軸芯
【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】
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