(57)【要約】【課題】本発明の速比切換え機構付き減速機は、高負荷に耐えられて、高速回転するクラッチ筒が安定な状態で回転でき、多額のランニングコストが不必要となる。【解決手段】入力軸１１側に設けた高速側回転伝達部或いは低速側回転伝達部と、出力軸４側に設けた回転伝達受部に連結されて入力軸１１側の回転駆動を出力軸４側へ伝達する回転伝達部材と、該回転伝達部材を前記高速側回転伝達部と前記回転伝達受部とに連結する第１の位置および前記低速側回転伝達部と前記回転伝達受部とに連結する第２の位置の間で移動させる速比切替え機構とを備えた速比切替え機構付き減速機１において、前記回転伝達部材に結合されたロッド６を出力軸４の中空部で出力軸４の軸方向に押し引き移動可能に設けて、ロッド６を前記速比切替え機構との係合により押し引きして、前記回転伝達部材を前記第１の位置または前記第２の位置に移動させる。【選択図】図１Ａ
2015045353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸側に設けた高速側回転伝達部或いは低速側回転伝達部と、
出力軸側に設けた回転伝達受部に連結されて前記入力軸側の回転駆動を前記出力軸側へ伝達する回転伝達部材と、
該回転伝達部材を前記高速側回転伝達部と前記回転伝達受部とに連結する第１の位置および前記低速側回転伝達部と前記回転伝達受部とに連結する第２の位置の間で移動させる速比切替え機構とを備えた速比切替え機構付き減速機において、
前記回転伝達部材に結合されたロッドを前記出力軸の中空穴で前記出力軸の軸方向に押し引き移動可能に設けて、前記ロッドを前記速比切替え機構との係合により押し引きして、前記回転伝達部材を前記第１の位置または前記第２の位置に移動させるように構成したことを特徴とする速比切替え機構付き減速機。
【請求項２】
請求項１に記載する速比切替え機構付き減速機において、
前記出力軸の中空側の軸方向の所定位置に溝Ａを、前記ロッドの軸方向の所定位置に溝Ｂを設け、前記溝Ａおよび前記溝Ｂに係合可能な係止部材と、
前記係止部材を前記溝Ａ或いは前記溝Ｂの何れかの一方の方向へ押し込むように作用する弾性部材とを、
それぞれ前記溝Ｂ或いは前記溝Ａに設けて、前記ロッドの押し引きの際は、前記係止部材が前記弾性部材の弾性力に抗して前記溝Ａ或いは前記溝Ｂとの係止から外れ、前記ロッドが前記第１の位置または前記第２の位置に対応する位置になったときに、前記係止部材が前記弾性部材の弾性力によって前記溝Ａ或いは前記溝Ｂに係止して前記ロッドの軸方向の位置決めをするように構成したことを特徴とする速比切替え機構付き減速機。
【請求項３】
請求項１或いは請求項２に記載する速比切替え機構付き減速機において、
前記ロッドと前記速比切替え機構との係合部を、前記押し引きの際は前記ロッドが前記速比切替え機構との係合部と係合し、前記回転伝達の際は前記ロッドが前記速比切替え機構との係合部から離間するように構成したことを特徴とする速比切替え機構付き減速機。
【請求項４】
請求項３に記載する速比切替え機構付き減速機において、
前記ロッドと前記速比切替え機構の係合部を該減速機本体のフレームの外側へ配置したことを特徴とする速比切替え機構付き減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸側に設けた高速側回転伝達部或いは低速側回転伝達部と出力軸側に設けた回転伝達受部に連結されて入力軸側の回転駆動を出力軸側へ伝達する回転伝達部材と、該回転伝達部材を前記高速側回転伝達部と前記回転伝達受部に連結する第１の位置および前記低速側回転伝達部と前記回転伝達受部に連結する第２の位置の間で移動させる速比切替え機構を備えた速比切替え機構付き減速機に関するものでもある。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械の主軸等に使用される速比切替え機構付き減速機においては、一般的に、回転伝達部材であるクラッチ筒の速比切替え移動を、前記クラッチ筒の外筒部に設けた円周のピン溝に係合するピンの位置移動によってクラッチ筒を移動する速比切替え機構が使用されている。
また、ボルト、ナット締付機において、高速運転と低速運転を手動で切り替える変速装置が提案されている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４６８１０号公報（図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の速比切替え機構付き減速機について図７を基に説明する。
図７は、従来の速比切替え機構付き減速機の正面断面図で、一部切断してある。
なお、図７は、図の右側が入力軸側、図の左側が出力軸側となっている。
図７において、速比切替え機構付き減速機３０は、フレーム１９に設けられた図示しない軸受に軸支され、外歯スプライン１１Ｓを有して図示しない駆動機構により回転駆動される高速側の入力軸１１と、フレーム１９に設けられた軸受９Ｂ３等に軸支されて後述の噛合いをする小歯車１２Ｇを有する歯車軸１２と、前記フレーム１９に設けられた軸受９Ｂ２と前記入力軸１１の段差部１１Ｒに設けられた軸受９Ｂ１に軸支されて、前記小歯車１２Ｇと噛合う外歯車１３Ｇおよび内周側に内歯スプライン１３Ｓを有する低速側の大歯車１３と、フレーム１９に設けられ、その段差部１４Ｂによって位置決めされた軸受９Ｂ４に軸支されて外歯スプライン１４Ｓを有する出力軸１４と、前記外歯スプライン１１Ｓと噛合う内歯スプライン１５Ｓ１並びに前記内歯スプライン１３Ｓと噛合う外歯スプライン１５Ｓ２を有するとともに、前記外歯スプライン１４Ｓと噛合う内歯スプライン１５Ｓ３を有し、その外筒側に後述する速比切替え機構２０の速比切替え部材であるピン２１と係合する円周溝１５Ｍを有するクラッチ筒１５によって主に構成されている。
【０００５】
即ち、入力軸１１の外歯スプライン１１Ｓとクラッチ筒１５の内歯スプライン１５Ｓ１の噛合いによって高速側回転伝達部を構成し、大歯車１３の内歯スプライン１３Ｓとクラッチ筒１５の外歯スプライン１５Ｓ２の噛合いによって低速側回転伝達部を構成しており、また、クラッチ筒１５の内歯スプライン１５Ｓ３と出力軸１４の外歯スプライン１４Ｓの噛合いによって回転伝達受部を構成していて、クラッチ筒１５が回転伝達部材を構成している。
【０００６】
前記速比切替え機構２０は、前記フレーム１９に取付けられたベース２３に載置されたロータリーアクチュエータ２２の出力軸２４の回転中心を揺動中心として所定の揺動回転をするレバー２５の所定の位置に前記ピン２１が取り付けられ、図示しない制御装置からの指令によってロータリーアクチュエータ２２の出力軸２４の回転を介してピン２１を所定量揺動させることにより、前記ピン２１と円周溝１５Ｍとの係合により前記クラッチ筒１５を図示矢印１５Ｆのように移動させるように構成されており、前記クラッチ筒１５の移動位置により、図示実線の位置（第１の位置）では高速の入力軸１１の回転を、図示二点鎖線の位置（第２の位置）では低速の大歯車１３の回転を出力軸１４に伝達するようになっている。
【０００７】
なお、前記フレーム１９の内部には図示しない潤滑剤が封入されていて、前記内歯スプライン１５Ｓ１と外歯スプライン１１Ｓの噛合い等が滑らかに行われるようになっているが、詳細な説明は省略する。
【０００８】
また、ロータリーアクチュエータ２２の内部には、前記ピン２１が勝手に動かないように、即ち、前記クラッチ筒１５が回転中に勝手に矢印１５Ｆの方向に移動しないようにするために、図示しない配管系統により、圧縮空気或いは適宜な粘度の油の供給が運転中継続して行われるようになっている。
【０００９】
次に、従来の速比切替え機構付き減速機３０の作用を説明する。
図示しない制御装置からの指令によるロータリーアクチュエータ２２の揺動回転駆動により出力軸２４、レバー２５を介してピン２１が、図７に示す実線の位置に切替えられていると、クラッチ筒１５が図７に示す実線の位置（第１の位置）になって、内歯スプライン１５Ｓ１と外歯スプライン１１Ｓとの噛合いを介して入力軸１１の高速回転がクラッチ筒１５に伝達され、内歯スプライン１５Ｓ３と外歯スプライン１４Ｓとの噛合いを介してクラッチ筒１５の高速回転が出力軸１４に伝達される。
【００１０】
また、図示しない制御装置からの指令によるロータリーアクチュエータ２２の揺動回転駆動により出力軸２４、レバー２５を介してピン２１が、図７に示す二点鎖線の位置に切替えられていると、クラッチ筒１５が図７に示す二点鎖線の位置（第２の位置）になって、外歯スプライン１５Ｓ２と内歯スプライン１３Ｓとの噛合いを介して入力側の大歯車１３の低速回転がクラッチ筒１５に伝達され、内歯スプライン１５Ｓ３と外歯スプライン１４Ｓとの噛合いを介してクラッチ筒１５の低速回転が出力軸１４に伝達される。
【００１１】
即ち、クラッチ筒１５を回転伝達部材として、内歯スプライン１５Ｓ１と外歯スプライン１１Ｓの噛合いと、内歯スプライン１５Ｓ３と外歯スプライン１４Ｓの噛合いを介して、入力軸１１の高速回転が出力軸１４に伝達され、また、外歯スプライン１５Ｓ２と内歯スプライン１３Ｓの噛合いと、内歯スプライン１５Ｓ３と外歯スプライン１４Ｓの噛合いを介して、入力側の大歯車１３の低速回転が出力軸１４に伝達される。
【００１２】
しかしながら、前記説明の従来の速比切替え機構付き減速機３０の技術では、クラッチ筒１５の軸方向（図７に示す矢印１５Ｆの方向）の位置決め（位置規制）がないため、クラッチ筒１５が回転に伴って、軸方向へ移動することがあり、この移動によって、前記ピン２１と前記円周溝１５Ｍとの係合部で、前記ピン２１が前記円周溝１５Ｍに強く摺動することがある。
特に、前記従来の速比切替え機構付き減速機３０は、相対的に低速回転で使用されていたが、近年の工作機械では主軸用減速機が相対的に高速回転で使用されることが多くなり、前記ピン２１と前記円周溝１５Ｍとの係合部での高速摺動が摩耗や発熱等の問題を生じる危険性が高くなってきている。
【００１３】
このために、前記高速摺動によって前記ピン２１と前記円周溝１５Ｍの摺動箇所が強く摩耗して摩耗粉が発生し、該摩耗粉によって更に前記摩耗が進展してしまうという恐れ、また、該摩耗粉が軸受や歯車の噛合い部に入って軸受や歯車の損傷を誘発する恐れ、さらに、前記高速摺動によって騒音、振動、動力損失の発生の恐れ、或いは、前記高速摺動による発熱によって前記潤滑剤の劣化の恐れがあるとともに、前記恐れの影響を少なくするために前記係合部を高精度加工する必要が生じて加工費が大幅に高くなってしまうという恐れがある。
さらに、前記従来の速比切替え機構付き減速機３０の技術では、前記速比切替え機構２０のロータリーアクチュエータ２２の内部に、圧縮空気或いは適宜な粘度の油を継続して供給する必要があるため、多額のランニングコストが必要になるという恐れがある。
【００１４】
さらに、前記従来の速比切替え機構付き減速機３０の技術では、前記クラッチ筒１５が薄肉円筒形状で、内歯スプライン１５Ｓ１と外歯スプライン１１Ｓの噛合い或いは外歯スプライン１５Ｓ２と内歯スプライン１３Ｓの噛合いと、内歯スプライン１５Ｓ３と外歯スプライン１４Ｓの噛合いの２点のみでの荷重支持となるため、特に高速回転の場合には振動的に不安定な状態になるという恐れがある。
【００１５】
また、前記特許文献１によれば、出力軸を中空軸として速比切替え手段により変速装置のスプールを移動させ、該スプールの移動を介して入力軸側の高速回転歯車、低速回転歯車の何れかが突条との係合を介して出力軸と係合するようにして、速比を切替えるとしている。
しかしながら、前記特許文献１の技術では、ボルト、ナット締付機のような軽負荷に対して適用できるものの、工作機械の主軸用減速機のような極めて高負荷のものには耐えられないという恐れがある。また、変速装置が閉鎖された減速機構の内部に配置されているため、前記突条と高速或いは低速回転歯車との係合を調整することが難しいという恐れがある。
【００１６】
本発明は、上述した事情に鑑みて、高負荷に耐えられて、高速回転するクラッチ筒が安定な状態で回転でき、ピンと円周溝のような摺動部およびロータリーアクチュエータがなくて済み、したがって多額のランニングコストが不必要で、さらに高速と低速の速比切替え調整が開放部で容易に行える速比切替え機構付き減速機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の課題に対し、本発明は以下の手段により解決を図る。
（１）第１の手段の速比切替え機構付き減速機は、入力軸側に設けた高速側回転伝達部或いは低速側回転伝達部と、出力軸側に設けた回転伝達受部に連結されて前記入力軸側の回転駆動を前記出力軸側へ伝達する回転伝達部材と、該回転伝達部材を前記高速側回転伝達部と前記回転伝達受部とに連結する第１の位置および前記低速側回転伝達部と前記回転伝達受部とに連結する第２の位置の間で移動させる速比切替え機構とを備えた速比切替え機構付き減速機において、前記回転伝達部材に結合されたロッドを前記出力軸の中空穴で前記出力軸の軸方向に押し引き移動可能に設けて、前記ロッドを前記速比切替え機構との係合により押し引きして、前記回転伝達部材を前記第１の位置または前記第２の位置に移動させるように構成したことを特徴とする。
【００１８】
（２）第２の手段の速比切替え機構付き減速機は、前記第１の手段の速比切替え機構付き減速機において、前記出力軸の中空側の軸方向の所定位置に溝Ａを、前記ロッドの軸方向の所定位置に溝Ｂを設け、前記溝Ａおよび前記溝Ｂに係合可能な係止部材と、前記係止部材を前記溝Ａ或いは前記溝Ｂの何れかの一方の方向へ押し込むように作用する弾性部材とを、それぞれ前記溝Ｂ或いは前記溝Ａに設けて、前記ロッドの押し引きの際は、前記係止部材が前記弾性部材の弾性力に抗して前記溝Ａ或いは前記溝Ｂとの係止から外れ、前記ロッドが前記第１の位置または前記第２の位置に対応する位置になったときに、前記係止部材が前記弾性部材の弾性力によって前記溝Ａ或いは前記溝Ｂに係止して前記ロッドの軸方向の位置決めをするように構成したことを特徴とする。
【００１９】
（３）第３の手段の速比切替え機構付き減速機は、前記第１の手段或いは前記第２の手段の速比切替え機構付き減速機において、前記ロッドと前記速比切替え機構の係合部を、前記押し引きの際は前記ロッドが前記速比切替え機構の係合部と係合し、前記回転伝達の際は前記ロッドが前記速比切替え機構の係合部から離間するように構成したことを特徴とする。
【００２０】
（４）第４の手段の速比切替え機構付き減速機は、前記第３の手段の速比切替え機構付き減速機において、前記ロッドと前記速比切替え機構の係合部を該減速機本体のフレームの外側へ配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係わる本発明は、速比切替え機構付き減速機において、回転伝達部材に結合されたロッドを出力軸の中空穴で出力軸の軸方向に押し引き移動可能に設けて、ロッドを速比切替え機構との係合により押し引きして、回転伝達部材（クラッチ筒）を第１の位置または第２の位置に移動させるように構成したことにより、ピンと円周溝との摺動係合部が無くなり、それに伴って摺動による摩耗発生の不具合が無くなるという効果を有するとともに、ピンと円周溝との係合位置を変えるためのロータリーアクチュエータが無くなり、ロータリーアクチュエータの内部に、圧縮空気或いは適宜な粘度の油を継続して供給する必要が無くなるという効果を有する。さらに、回転伝達部材（クラッチ筒）がロッドに結合された構成となっているので、クラッチ筒の荷重支持が安定して高速回転時の振動が少なくなるという効果を有する。
【００２２】
請求項２に係わる本発明は、前記請求項１に記載する速比切替え機構付き減速機において、前記出力軸の中空側の所定位置に溝Ａを、前記ロッドの外周側の所定位置に溝Ｂを設け、前記溝Ａおよび前記溝Ｂに係合可能な係止部材と、前記係止部材を前記溝Ａ或いは前記溝Ｂの何れかの方向へ押し込むように作用する弾性部材をそれぞれ前記溝Ｂ或いは前記溝Ａ設けて、前記ロッドの押し引きの際は、前記係止部材が前記弾性部材の弾性力に抗して前記溝Ａ或いは前記溝Ｂとの係止から外れ、前記ロッドが前記第１の位置または第２の位置に対応する位置になったときに、前記係止部材が前記弾性部材の弾性力によって前記溝Ａ或いは前記溝Ｂに係止して前記ロッドの軸方向の位置決めをすることにより、前記ロッドの前記第１の位置または第２の位置を維持できて、速比切替え作動時以外はロッドが移動することなく、安定して速比切替えを維持できるという効果を有する。
【００２３】
請求項３に係わる本発明は、前記請求項１に記載する速比切替え機構付き減速機において、前記ロッドと前記速比切替え機構の係合部を、前記押し引きの際は前記ロッドが前記速比切替え機構の係合部と係合し、前記回転伝達の際は前記ロッドが前記速比切替え機構の係合部から離間するように構成したことにより、摺動係合部が無くなり、高速回転時においても摺動による摩耗が発生しないという効果を有する。
【００２４】
請求項４に係わる本発明は、前記請求項３に記載する速比切替え機構付き減速機において、前記ロッドと前記速比切替え機構の係合部を該減速機本体のフレームの外側へ配置したことにより、前記ロッドと前記速比切替え機構の係合部の位置調整を容易に行うことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の第１の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機の正面断面図で、一部切断してあり、（回転伝達部材が高速側回転伝達部と回転伝達受部に連結されている場合を示している。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機の正面断面図で、一部切断してあり、回転伝達部材が低速側回転伝達部と回転伝達受部に連結されている場合を示している。
【図２】図１のＩＩ部の部分拡大図である。
【図３】図１のＩＩＩ部の部分拡大図である。
【図４】速比切替えの位置決めについての他の実施の形態を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機の他の１例を示す図で、部分拡大図としてある。
【図６】図５の速比切替えについて説明する図である。
【図７】従来の速比切替え機構付き減速機の正面断面図で、一部切断してある。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２７】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。
図１Ａは、本発明の第１の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機の正面断面図で、一部切断してあり、回転伝達部材が高速側回転伝達部と回転伝達受部に連結されている場合を示している。図１Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機の正面断面図で、一部切断してあり、回転伝達部材が低速側回転伝達部と回転伝達受部に連結されている場合を示している。
図２は、図１のＩＩ部の部分拡大図である。
図３は、図１のＩＩＩ部の部分拡大図である。
図１において、先に図７を基に説明した従来の速比切替え機構付き減速機３０と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複箇所は一部図示を省略してあるとともに、説明は一部引用するものの重複する説明は省略することがある。
なお、図１は、図の上側が入力軸側、図の下側が出力軸側となっている。
【００２８】
図１において、速比切替え機構付き減速機１は、フレーム９に設けられた図示しない軸受に軸支され、外歯スプライン１１Ｓを有して図示しない駆動機構により回転駆動される高速側の入力軸１１と、フレーム９に設けられた軸受９Ｂ３等に軸支されて後述の噛合いをする小歯車１２Ｇを有する歯車軸１２と、前記フレーム９に設けられた軸受９Ｂ２と前記入力軸１１の段差部に設けられた軸受９Ｂ１に軸支されて、前記小歯車１２Ｇと噛合う外歯車１３Ｇと内周側に内歯スプライン１３Ｓを有する低速側の大歯車１３と、フレーム９に設けられてスペーサ４Ｋ１と４Ｋ２によって位置決めされた一対の軸受９Ｂ４、および、フレーム９に設けられてスペーサ４Ｋ３とスペーサ４Ｋ４によって位置決めされた一対の軸受９Ｂ５に軸支され、外歯スプライン４Ｓと中空穴４Ｈ並びに外歯車４Ｇを有する出力軸４と、前記外歯スプライン１１Ｓと噛合う内歯スプライン５Ｓ１並びに前記内歯スプライン１３Ｓと噛合う外歯スプライン５Ｓ２を有するとともに、前記外歯スプライン４Ｓと噛合う内歯スプライン５Ｓ３を有するクラッチ筒５と、その外径部６Ｄが前記中空穴４Ｈに摺動し、一端が締結具５Ｔを介して前記クラッチ筒５の円板５Ｗに取付けられ、他端が平板部６Ｐを有するロッド６と、前記ロッド６が適宜の隙間で軸方向に移動できる穴７Ｈを有するとともに前記ロッド６の平板部６Ｐに係合できる面７Ｗ１と面７Ｗ２を有して、図示しないアクチュエータによって図１Ａに示す矢印Ｆ１および図１Ｂに示す矢印Ｆ２の方向に移動する軸７から成る速比切替え機構１０によって主に構成されている。
なお、ロッド６はフレーム９に設けられたシール９Ｓによって液密シールされるようになっている。
【００２９】
即ち、入力軸１１の外歯スプライン１１Ｓとクラッチ筒５の内歯スプライン５Ｓ１の噛合いによって高速側回転伝達部を構成し、大歯車１３の内歯スプライン１３Ｓとクラッチ筒５の外歯スプライン５Ｓ２の噛合いによって低速側回転伝達部を構成しており、また、クラッチ筒５の内歯スプライン５Ｓ３と出力軸４の外歯スプライン４Ｓの噛合いによって回転伝達受部を構成していて、クラッチ筒５が回転伝達部材を構成している。
【００３０】
そして、フレーム９の外方に配置された前記速比切替え機構１０の作動によって、前記クラッチ筒５が前記ロッド６を介して矢印５Ｆの方向に移動することにより、図１Ａ）に示すように、クラッチ筒５の内歯スプライン５Ｓ１が入力軸１１の外歯スプライン１１Ｓと噛合って連結する第１の位置と、図１Ｂに示すように、クラッチ筒５の外歯スプライン５Ｓ２が大歯車１３の内歯スプライン１３Ｓと噛合って連結する第２の位置を構成するようになっている。
【００３１】
なお、前記クラッチ筒５の前記第１の位置および前記第２の位置の位置決めは、後述するように、出力軸４の端部に取付けられたリテーナ４Ｆと前記出力軸４の端部の間で構成された溝（Ａ）４Ｃ１に球体（係止部材）８Ｓが弾性体８Ｃの弾性力によって、前記ロッド６に設けられた溝（Ｂ）６Ｃ１或いは溝（Ｂ）６Ｃ２に係合することによって行われるようになっている。即ち、溝（Ａ）４Ｃ１は、出力軸４において、入力軸１１に対して中空穴が形成されている側である中空側の軸方向の端部に形成されている。
【００３２】
ここで、前記速比切替え機構１０について図２を基に説明する。
図２（ａ）は速比切替え機構１０が矢印Ｆ１の方向に移動しつつある状態を示し、図２（ｂ）は速比切替え機構１０が矢印Ｆ２の方向に移動しつつある状態を示している。
図２（ａ）において、図示しない制御装置からの指令により、該速比切替え機構１０が矢印Ｆ１の方向に移動して高速回転側に回転伝達される際、軸７の面７Ｗ２がロッド６の平板部６Ｐの面６Ｗ２を介してロッド６を矢印Ｆ１の方向へ押し、図２（ｂ）において、図示しない制御装置からの指令により、該速比切替え機構１０が矢印Ｆ２の方向に移動して低速回転側に回転伝達される際、軸７の面７Ｗ１がロッド６の平板部６Ｐの面６Ｗ１を介してロッド６を矢印Ｆ２の方向へ引くようになっている。即ち、本実施形態においては、ロッド６の平板部６Ｐと係合する軸７の面７Ｗ２によってロッド６と速比切換え機構１０との係合部が構成されている。そして、ロッド６の平板部６Ｐと速比切換え機構の係合部である軸７の面７Ｗ２を速比切換え機構付き減速機１の本体のフレーム９の外側に配置されている。
【００３３】
次に、前記クラッチ筒５の矢印５Ｆ方向の第１の位置および第２の位置への移動後の位置決めについて図３を基に説明する。
図３（ａ）は前記球体８Ｓが前記溝（Ｂ）６Ｃ１に係合している状態即ちロッド６が第１の位置に位置決めされている状態、図３（ｃ）は前記球体８Ｓが前記溝（Ｂ）６Ｃ２に係合している状態即ちロッド６が第２の位置に位置決めされている状態、図３（ｂ）はロッド６の図示Ｆ２の方向への移動による図３（ａ）の状態から図３（ｃ）の状態へ或いはロッド６の図示Ｆ１の方向への移動による図３（ｃ）の状態から図３（ａ）の状態への過渡状態を示している。
図３（ｂ）に示すように、前記過渡状態では前記球体８Ｓは弾性体８Ｃの弾性力に抗してロッド６の外径部と弾性体８Ｃに挟まれた位置に後退している。
即ち、ロッド６が図３（ａ）の状態からＦ２方向へ移動する際、或いは、ロッド６が図３（ｃ）の状態からＦ１方向へ移動する際に、球体８Ｓが溝（Ｂ）６Ｃ１或いは溝（Ｂ）６Ｃ２から外れて出力軸４側へ後退するようになっている。
【００３４】
なお、前記速比切替え機構１０は、ロッド６が矢印Ｆ１の方向に移動してロッド６が第１の位置に位置決めされてから、或いは、ロッド６が矢印Ｆ２の方向に移動してロッド６が第２の位置に位置決めされてから、図示しない制御装置からの指令により、ロッド６の平板部６Ｐの端部６Ｗ１と軸７の端部７Ｗ１との接触、或いは、端部６Ｗ２と軸７の端部７Ｗ２との接触を、解消する方向に（図１に示す状態に）軸７を僅かに前進或いは後退させるようになっている。
【００３５】
次に、本発明の第１の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機１の作用を説明する。
図示しない制御装置からの指令により、速比切替え機構１０が矢印Ｆ１の方向に移動して図１Ａに示す位置になると、ロッド６の移動を介してクラッチ筒５が移動し、クラッチ筒５の内歯スプライン５Ｓ１が入力軸１１の外歯スプライン１１Ｓと噛合って連結する第１の位置で、入力軸１１の高速回転がクラッチ筒５の内歯スプライン５Ｓ３と出力軸４の外歯スプライン４Ｓの噛合いを介して出力軸４に伝達され、歯車４Ｇと噛合う図示しない歯車が高速回転される。
【００３６】
一方、図示しない制御装置からの指令により、速比切替え機構１０が矢印Ｆ２の方向に移動して図１Ｂに示す位置になると、ロッド６の移動を介してクラッチ筒５が移動し、クラッチ筒５の外歯スプライン５Ｓ２が大歯車１３の内歯スプライン１３Ｓと噛合って連結する第２の位置で、大歯車１３の低速回転がクラッチ筒５の内歯スプライン５Ｓ３と出力軸４の外歯スプライン４Ｓの噛合いを介して出力軸４に伝達され、歯車４Ｇと噛合う図示しない歯車が低速回転される。
【００３７】
速比切替え機構１０が前記矢印Ｆ１或いは矢印Ｆ２の方向に移動する際に、球体８Ｓとロッド６の溝（Ｂ）６Ｃ１或いは溝（Ｂ）６Ｃ２との係合が弾性体８Ｃの弾性力に抗して解除され、ロッド６は外径部６Ｄが出力軸４の穴４Ｈと相対的に摺動して移動するが、クラッチ筒５と入力軸１１が連結する前記第１の位置或いはクラッチ筒５と大歯車１３と連結する前記第２の位置に移動した際には、球体８Ｓが弾性体８Ｃの弾性力によってロッド６の溝（Ｂ）６Ｃ１或いは溝（Ｂ）６Ｃ２に係止されることにより、前記第１の位置或いは前記第２の位置の位置決めがなされる。
【００３８】
前記第１の位置或いは前記第２の位置の位置決めがなされた後、前記速比切替え機構１０の軸７が僅かに前進或いは後退する。これにより、回転しているロッド６と回転しない軸７との接触がないので、接触摩耗の恐れはなく、また、速比切替え機構１０がフレーム９の外方に配置されているので、前記ロッド６と軸７との接触回避の調整を容易に行うことができる。
【００３９】
なお、前記説明では、ロッド６に溝（Ｂ）６Ｃ１および溝（Ｂ）６Ｃ２を設けて、弾性体８Ｃが出力軸４の端面をリテーナ４Ｆによって構成される溝（Ａ）４Ｃ１に配置された場合を説明したが、図４（速比切替えの位置決めについての他の実施の形態を説明する図である。）に示すように、出力軸４に溝（Ａ）４Ｃ３および溝（Ａ）４Ｃ４を、ロッド６に孔即ち溝（Ｂ）６Ｈを設けて、弾性体８Ｃを前記溝（Ｂ）６Ｈに配置し、一対の球体８Ｓが弾性体８Ｃの弾性力によって出力軸４の方向に押されるとしてもよく、ロッド６の前記第１の位置および第２の位置での位置決めについては同様の内容となるので、詳細な説明は省略する。
【００４０】
(第２の実施の形態)
次に、本発明の第２の実施の形態について図５を基に説明する。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機の他の１例を示す図で、部分拡大図としてある。
図５において、図１と同じ構造のものは同じ記号を付してあり、重複する説明は省略するが、図１に示すロッド６を図５ではロッド２６として記号を付している。
図５において、速比切替え機構付き減速機２は、ロッド２６の端部の平板部２６Ｐに磁性体２６Ｍ１および磁性体２６Ｍ２が設けられており、速比切替え機構４０がフレーム９の端面および固定の軸２７の端面に、図示しない制御装置からの指令で励起する電磁石２８および電磁石２９が前記磁性体２６Ｍ１および磁性体２６Ｍ２の面２６Ｐ１および面２６Ｐ２に対応する位置で取り付けられている構成となっている。
【００４１】
なお、前記ロッド２６、前記フレーム９、リテーナ４Ｆ、球体８Ｓ、弾性体８Ｃは非磁性体材料から成り、前記電磁石２８または電磁石２９が励起された際には、前記磁性体２６Ｍ１または磁性体２６Ｍ２に前記電磁石２８または電磁石２９の磁力が作用して、電磁石２８が励起された場合には前記磁性体２６Ｍ１の面２６Ｐ１が図示二点鎖線の位置Ｙ１に移動し、電磁石２９が励起された場合には前記磁性体２６Ｍ２の面２６Ｐ２が図示二点鎖線の位置Ｙ２に移動するようになっている。
即ち、前記電磁石２８または電磁石２９の励起により、ロッド２６が図示矢印２６Ｆ１または矢印２６Ｆ2の方向に移動し、それに伴ってクラッチ筒５が矢印５Ｆ（図１参照）の方向に移動するようになっている。
【００４２】
ここで、前記ロッド２６の矢印２６Ｆ１または矢印２６Ｆ２の方向の移動について、図６を基に説明する。
図６は、図５の速比切替えについて説明する図である。
ロッド２６は、電磁石２８の励起に伴って磁性体２６Ｍ１の面２６Ｐ１が図６に示す二点鎖線の位置Ｙ１に移動するが、この際、球体８Ｓが弾性体８Ｃの作用で溝（Ｂ）２６Ｃ１に一旦係止状態になった後、溝（Ｂ）２６Ｃ１（或いは溝２６Ｃ２）の幅Ｗよりも小さい移動量（１例として幅Ｗの１／３から１／１０の移動量）だけオーバーランして、図示二点鎖線で示すように、球体８Ｓが溝（Ｂ）２６Ｃ１から僅かに乗り上げて前記係止状態から外れる。
その後で、前記電磁石２８の励起が解除された場合には、球体８Ｓが弾性体８Ｃの作用で押されて溝（Ｂ）２６Ｃ１に係止して図示実線の位置Ｘ１に戻るようになり、ロッド２６は図示実線の位置に戻されて、クラッチ筒５を入力軸１１に連結する第１の位置の位置決めがなされる。
同様にして、電磁石２９の励起および解除によって、クラッチ筒５を大歯車１３に連結する第２の位置の位置決めがなされる。
【００４３】
即ち、速比切替えに際しては、平板部２６Ｐの磁性体２６Ｍ１の面２６Ｐ１または磁性体２６Ｍ２の面２６Ｐ２が、一旦電磁石２８または電磁石２９に接触するが、高速側回転伝達および低速側回転伝達時には、前記面２６Ｐ１または面２６Ｐ２が電磁石２８または電磁石２９と非接触となるように構成されている。
【００４４】
次に、本発明の実施の形態に係わる速比切替え機構付き減速機２の作用を説明する。
図示しない制御装置からの指令により、電磁石２８または電磁石２９が励起されると、ロッド２６は、磁性体２６Ｍ１または磁性体２６Ｍ２を介して、矢印２６Ｆ１または矢印２６Ｆ２の方向に動かされ、一旦位置Ｙ１または位置Ｙ２に移動した後、位置Ｘ１または位置Ｘ２に戻って、クラッチ筒５と入力軸１１が連結する第１の位置またはクラッチ筒５と大歯車１３と連結する第２の位置で位置決めされる。
この際、面２６Ｐ１または面２６Ｐ２が電磁石２８または電磁石２９と非接触となっているので、ロッド２６が回転しても摩耗することはない。
なお、速比切替え機構４０がフレーム９の外部に配置されているので、図５および図６に示す位置Ｘ１と位置Ｙ１の位置並びに位置Ｘ２と位置Ｙ２の位置の調整を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１、２  速比切替え機構付き減速機
４  出力軸
４Ｃ１、４Ｃ３、４Ｃ４  （出力軸の）溝（Ａ）
４Ｇ  （出力軸の）歯車
４Ｓ  （出力軸の）外歯スプライン
５  クラッチ筒
５Ｓ１  （クラッチ筒の）内歯スプライン
５Ｓ２  （クラッチ筒の）外歯スプライン
５Ｓ３  （クラッチ筒の）内歯スプライン
６、２６  ロッド
６Ｃ１、６Ｃ２、６Ｈ、２６Ｃ１、２６Ｃ２  （ロッドの）溝（Ｂ）
６Ｐ、２６Ｐ  （ロッド端部の）平板部
７、２７  （速比切替え機構の）軸
８Ｓ  球体
８Ｃ  弾性体
１０、４０  速比切替え機構
１１  入力軸
１１Ｓ  （入力軸の）外歯スプライン
１３  大歯車
１３Ｓ  （大歯車の）内歯スプライン
２６Ｍ１、２６Ｍ２  磁性体
２８、２９  電磁石
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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