(57)【要約】【課題】歯車諸元の設計および変更を容易にし、製造コストの低減を図ることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。【解決手段】動力伝達装置１は、第一太陽車１０および第二太陽車２０と、第一遊星車３１と、第一遊星車３１と一体的に回転する第一ホイール部材３２と、第二遊星車４１と、第二遊星車４１と一体的に回転する第二ホイール部材４２と、第一ホイール部材３２の外周および第二ホイール部材４２の外周に掛け渡されて、第一ホイール部材３２および第二ホイール部材４２との間で回転動力を伝達する伝動部材５０と、第一遊星車３１および第二遊星車４１を回転可能に支持するキャリア６０と、を備える。【選択図】図２
2016118232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線上に同軸に配置された第一太陽車および第二太陽車と、
前記第一太陽車に係合する第一遊星車と、
前記第一遊星車と一体的に回転する第一ホイール部材と、
前記第二太陽車に係合する第二遊星車と、
前記第二遊星車と一体的に回転する第二ホイール部材と、
前記第一ホイール部材の外周および前記第二ホイール部材の外周に掛け渡されて、前記第一ホイール部材および前記第二ホイール部材との間で回転動力を伝達する伝動部材と、
前記第一遊星車および前記第二遊星車を回転可能に支持するキャリアと、
を備える動力伝達装置。
【請求項２】
前記第一ホイール部材および前記第二ホイール部材は、外歯車であり、
前記伝動部材は、前記第一ホイール部材および前記第二ホイール部材に噛合する内歯を有する、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第一ホイール部材および前記第二ホイール部材は、歯付きプーリであり、
前記伝動部材は、前記歯付きプーリに噛合し、弾性材料により形成された歯付きベルトある、請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第一ホイール部材および前記第二ホイール部材は、スプロケットであり、
前記伝動部材は、前記スプロケットに噛合するチェーンである、請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第一ホイール部材の歯数は、前記第二ホイール部材の歯数と異なる値に設定される、請求項２〜４の何れか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記第一遊星車および前記第二遊星車は、外歯車であり、
前記第一太陽車は、前記第一遊星車と噛合する内歯車であり、
前記第二太陽車は、前記第二遊星車と噛合し、且つ前記第一太陽車と同一の歯車諸元に設定された内歯車である、請求項１〜５の何れか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記キャリアは、
前記第一遊星車および前記第一ホイール部材を回転可能に支持する第一キャリア部材と、
前記第一キャリア部材に対して前記中心軸線周りに相対回転可能に設けられ、前記第二遊星車および前記第二ホイール部材を回転可能に支持する第二キャリア部材と、を有し、
前記第一キャリア部材に対して前記第二キャリア部材を相対回転させて前記第一ホイール部材および前記第二ホイール部材の軸間距離を変更することにより、前記伝動部材の張り状態を調整するテンショナー機構を構成する、請求項１〜６の何れか一項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星機構を用いて回転動力を変速して伝達する動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、動力伝達装置として、遊星機構を用いて回転動力を変速する変速装置が開示されている。この変速装置は、遊星機構を構成する伝達要素として、２つの太陽歯車（サンギヤ、リングギヤ）と、各太陽歯車にそれぞれ噛合する段付き遊星歯車（複合遊星ギヤ）と、段付き遊星歯車を支持するキャリアと、を備える。また、特許文献２には、摩擦式の遊星機構が採用された動力伝達装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５１２９５号公報
【特許文献２】特開２００８−２０２７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような動力伝達装置において変速比を変更する場合には、歯車諸元や摩擦車の外径の設計変更が必要となる。また、当該設計変更において、遊星機構を構成する伝達要素の少なくとも一部が変速比の変更後にも転用されるように歯車諸元等を設定することは容易でない。そのため、僅かな変速比の変更であっても伝達要素を再度製造する必要があり、製造コストの増加が懸念される。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、歯車諸元の設計および変更を容易にし、製造コストの低減を図ることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１）本発明に係る動力伝達装置は、中心軸線上に同軸に配置された第一太陽車および第二太陽車と、前記第一太陽車に係合する第一遊星車と、前記第一遊星車と一体的に回転する第一ホイール部材と、前記第二太陽車に係合する第二遊星車と、前記第二遊星車と一体的に回転する第二ホイール部材と、前記第一ホイール部材の外周および第二ホイール部材の外周に掛け渡されて、前記第一ホイール部材および前記第二ホイール部材との間で回転動力を伝達する伝動部材と、前記第一遊星車および前記第二遊星車を回転可能に支持するキャリアと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、第一遊星車および第二遊星車は、互いに軸間距離によらず、伝動部材を介して回転動力を伝達可能である。つまり、本発明の動力伝達装置によると、遊星機構を構成する伝達要素の軸間距離の設定自由度が高く、歯車諸元の設計変更を容易にすることができる。そのため、変速比の変更の前後で共通の伝達要素を用いたり、比較的製造コストの低い遊星車やホイール部材を設計変更の対象にしたりすることで、動力伝達装置の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態における動力伝達装置の軸方向の断面図であり、図２のI-I断面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１におけるIII-III断面図である。
【図４】図１におけるIV-IV断面図である。
【図５Ａ】第一キャリアプレートを示す正面図である。
【図５Ｂ】図５ＡにおけるVb−Vb断面図である。
【図６】図４におけるVI−VI断面図である。
【図７Ａ】第二キャリアプレートを示す正面図である。
【図７Ｂ】図７ＡにおけるVIIb−VIIb断面図である。
【図８】図２におけるVIII−VIII断面図である。
【図９】実施形態の変形態様における動力伝達装置の軸方向の断面図であり、図１０のIX-IX断面図である。
【図１０】図９におけるX-X断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の動力伝達装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。実施形態において、動力伝達装置は、遊星機構を用いて、駆動源より入力した駆動力を減速して出力する減速装置に用いられた構成を例示する。
【００１０】
＜実施形態＞
（動力伝達装置１の全体構成）
実施形態の動力伝達装置１の全体構成について、図１〜図４を参照して説明する。この動力伝達装置１は、図１および図２に示すように、ハウジング２と、入力軸３と、出力軸４と、第一太陽歯車１０と、第二太陽歯車２０と、２つの第一遊星ユニット３０と、２つの第二遊星ユニット４０と、歯付きベルト５０と、キャリア６０とを備えて構成される。
【００１１】
ハウジング２は、減速装置の外周形状の一部を構成する固定部材である。入力軸３および出力軸４は、ハウジング２に中心軸線Ａｃを中心にして回転可能に支持された軸部材である。入力軸３の一端は、例えば電動モータなどの駆動源の出力軸と一体回転するように連結される。出力軸４は、動力伝達装置１により減速された駆動力を出力する。
【００１２】
第一太陽歯車１０（本発明の「第一太陽車」に相当する）および第二太陽歯車２０（本発明の「第二太陽車」に相当する）は、中心軸線Ａｃ上に同軸に配置される。本実施形態において、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０は、内周面に内歯を形成された内歯車である。第一太陽歯車１０は、ハウジング２に固定される。第二太陽歯車２０は、第一太陽歯車１０に対して中心軸線Ａｃ周りに相対回転可能にハウジング２に設けられる。第二太陽歯車２０は、出力軸４と一体的に回転するように当該出力軸４に連結される。また、本実施形態において、第二太陽歯車２０は、第一太陽歯車１０と同一の歯車諸元に設定される。
【００１３】
２つの第一遊星ユニット３０の各々は、図２および図３に示すように、中心軸線Ａｃを中心に対称となる周方向位置に配置される。第一遊星ユニット３０は、後述するキャリア６０の第一キャリア部材７０により回転軸線Ａｒ１（図１の二点鎖線）周りに回転可能に支持される。第一遊星ユニット３０は、第一遊星歯車３１（本発明の「第一遊星車」に相当する）と、第一歯付きプーリ３２（本発明の「第一ホイール部材」に相当する）と、第一遊星支持軸３３と、キー部材３４とを有する。
【００１４】
第一遊星歯車３１は、図２に示すように、外周に外歯を形成された外歯車であり、第一太陽歯車１０と噛合により係合する。第一遊星歯車３１は、中心部に回転軸線Ａｒ１方向に貫通する貫通穴３１ａが形成される。第一遊星歯車３１は、貫通穴３１ａを挿通する第一遊星支持軸３３の外周面に固定され、第一遊星支持軸３３と一体的に回転する。
【００１５】
第一歯付きプーリ３２は、図３に示すように、本実施形態において、外周面に外歯を形成された外歯車である。第一歯付きプーリ３２は、歯付きベルト５０の内歯５１と噛合する。第一歯付きプーリ３２は、図１に示すように、第一遊星歯車３１と同軸上に配置され、第一遊星支持軸３３に回転軸線Ａｒ１周りの回転を規制される。
【００１６】
具体的には、第一歯付きプーリ３２は、図３に示すように、第一歯付きプーリ３２の内周面に形成されたキー溝３２ａが第一遊星支持軸３３の外周面に形成されたキー溝３３ａと対向するように配置される。この状態で、第一歯付きプーリ３２は、それぞれのキー溝３２ａ，３３ａにキー部材３４が挿入されることによって、第一遊星支持軸３３に対して周り止めされる。これにより、第一歯付きプーリ３２は、第一遊星支持軸３３を介して第一遊星歯車３１に連結され、第一遊星歯車３１と一体的に回転する。
【００１７】
２つの第二遊星ユニット４０の各々は、図３および図４に示すように、中心軸線Ａｃを中心に対称となる周方向位置に配置される。第二遊星ユニット４０は、後述するキャリア６０の第二キャリア部材８０により回転軸線Ａｒ２（図１の二点鎖線）周りに回転可能に支持される。第二遊星ユニット４０は、第二遊星歯車４１（本発明の「第二遊星車」に相当する）と、第二歯付きプーリ４２（本発明の「第二ホイール部材」に相当する）と、第二遊星支持軸４３と、キー部材４４とを有する。
【００１８】
第二遊星歯車４１は、図４に示すように、外周に外歯を形成された外歯車であり、第二太陽歯車２０と噛合により係合する。第二遊星歯車４１は、中心部に回転軸線Ａｒ２方向に貫通する貫通穴４１ａが形成される。第二遊星歯車４１は、貫通穴４１ａを挿通する第二遊星支持軸４３の外周面に固定され、第二遊星支持軸４３と一体的に回転する。また、本実施形態において、第二遊星歯車４１は、第一遊星歯車３１と同一の歯車諸元に設定される。
【００１９】
第二歯付きプーリ４２は、図３に示すように、本実施形態において、外周面に外歯を形成された外歯車である。第二歯付きプーリ４２は、図１および図３に示すように、中心軸線Ａｃ方向において第一歯付きプーリ３２と軸方向の位置が同一となるように配置される。第二歯付きプーリ４２は、第一歯付きプーリ３２と同様に、歯付きベルト５０の内歯５１と噛合する。第二歯付きプーリ４２は、図１に示すように、第二遊星歯車４１と同軸上に配置され、第二遊星支持軸４３に回転軸線Ａｒ２周りの回転を規制される。
【００２０】
具体的には、第二歯付きプーリ４２は、図３に示すように、第二歯付きプーリ４２の内周面に形成されたキー溝４２ａが第二遊星支持軸４３の外周面に形成されたキー溝４３ａと対向するように配置される。この状態で、第二歯付きプーリ４２は、それぞれのキー溝４２ａ，４３ａにキー部材４４が挿入されることによって、第二遊星支持軸４３に対して周り止めされる。これにより、第二歯付きプーリ４２は、第二遊星支持軸４３を介して第二遊星歯車４１に連結され、第二遊星歯車４１と一体的に回転する。また、本実施形態において、第一歯付きプーリ３２の歯数は、第二歯付きプーリ４２の歯数と異なる値に設定される。
【００２１】
歯付きベルト５０（本発明の「伝動部材」に相当する）は、図３に示すように、無端状のベルト部材である。歯付きベルト５０は、第一歯付きプーリ３２の外周および第二歯付きプーリ４２の外周に掛け渡されて、第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２との間で回転動力を伝達する。歯付きベルト５０は、第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２に噛合する内歯５１を有する。また、歯付きベルト５０は、本実施形態において、硬度が比較的高いゴムまたは樹脂などの弾性材料により形成される。これにより、歯付きベルト５０は、回転する経路方向の衝撃を吸収可能に構成される。
【００２２】
キャリア６０は、入力軸３と同軸に配置される。キャリア６０は、中心軸線Ａｃを中心に対称となる周方向位置に配置された２つの第一遊星ユニット３０、および２つの第二遊星ユニット４０を回転可能に支持する。本実施形態において、キャリア６０は、ハウジング２に中心軸線Ａｃを中心にして回転可能に支持され、入力軸３に連結される。キャリア６０の詳細構成については後述する。
【００２３】
（キャリア６０の詳細構成）
キャリア６０の詳細構成について、図１、図２、図５Ａ〜図８を参照して説明する。キャリア６０は、中心軸部材６１と、固定ボルト６２，６３と、第一キャリア部材７０と、第二キャリア部材８０とを有する。第一キャリア部材７０は、図１に示すように、第一遊星歯車３１および第一歯付きプーリ３２を含む２つの第一遊星ユニット３０を回転可能に支持する。第一キャリア部材７０は、ハウジング２に対して相対回転可能に支持される。
【００２４】
第一キャリア部材７０は、別々の部材である第一キャリアプレート７１と、第一キャリアブロック７２と、連結ボルト７３とを有する。第一キャリアプレート７１は、第一遊星ユニット３０に対して動力伝達装置１の入力側（図１の左側）に配置される。第一キャリアブロック７２は、第一遊星ユニット３０に対して動力伝達装置１の出力側（図１の右側）に配置される。つまり、第一キャリアプレート７１および第一キャリアブロック７２は、中心軸線Ａｃ方向の両側から２つの第一遊星ユニット３０を挟むように対向して配置される。
【００２５】
第一キャリアプレート７１は、中心軸線Ａｃを中心に対称となる周方向位置において、図５Ａに示すように、回転軸線Ａｒ１方向に貫通する２つの軸孔７１ａが形成される。第一キャリアブロック７２は、図４に示すように、第一キャリアプレート７１の２つの軸孔７１ａとそれぞれ同軸上に位置する２つの軸孔７２ａが形成される。第一キャリアプレート７１および第一キャリアブロック７２は、それぞれの軸孔７１ａ，７２ａに挿入された２つの第一遊星ユニット３０の第一遊星支持軸３３を回転軸線Ａｒ１周りに回転可能に支持する。
【００２６】
第一キャリアプレート７１は、図２、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第一キャリアブロック７２との対向面において中心軸線Ａｃ方向に延伸する２本の連結部７１ｂが形成される。それぞれの連結部７１ｂは、図２に示すように、周方向において第一遊星歯車３１と第二キャリア部材８０の第二キャリアブロック８２との間に位置する。また、第一キャリアブロック７２は、第一キャリアプレート７１の２本の連結部７１ｂとそれぞれ同軸上に位置する２本の連結部７２ｂが形成される（図６を参照）。
【００２７】
第一キャリアプレート７１は、２本の連結部７１ｂの端面が第一キャリアブロック７２の２本の連結部７２ｂの端面に接触した状態で、それぞれの連結部７１ｂ，７２ｂの中心部を挿通する連結ボルト７３により固定される(図２を参照）。このような構成により、第一キャリア部材７０は、第一太陽歯車１０と噛合する第一遊星歯車３１を有する第一遊星ユニット３０を自転運動および公転運動可能に支持する。
【００２８】
第二キャリア部材８０は、図１に示すように、第二遊星歯車４１および第二歯付きプーリ４２を含む２つの第二遊星ユニット４０を回転可能に支持する。第二キャリア部材８０は、出力軸４を介してハウジング２に回転可能に支持される。これにより、第二キャリア部材８０は、第一キャリア部材７０に対して中心軸線Ａｃ周りに相対回転可能に設けられる。
【００２９】
第二キャリア部材８０は、別々の部材である第二キャリアプレート８１と、第二キャリアブロック８２と、連結ボルト８３とを有する。第二キャリアプレート８１は、第二遊星ユニット４０に対して動力伝達装置１の出力側（図１の右側）に配置される。第二キャリアブロック８２は、第二遊星ユニット４０に対して動力伝達装置１の入力側（図１の左側）に配置される。つまり、第二キャリアプレート８１および第二キャリアブロック８２は、中心軸線Ａｃ方向の両側から２つの第二遊星ユニット４０を挟むように対向して配置される。
【００３０】
第二キャリアプレート８１は、中心軸線Ａｃを中心に対称となる周方向位置において、図７Ａに示すように、回転軸線Ａｒ２方向に貫通する２つの軸孔８１ａが形成される。第二キャリアブロック８２は、図２に示すように、第二キャリアプレート８１の２つの軸孔８１ａとそれぞれ同軸上に位置する２つの軸孔８２ａが形成される。第二キャリアプレート８１および第二キャリアブロック８２は、それぞれの軸孔８１ａ，８２ａに挿入された２つの第二遊星ユニット４０の第二遊星支持軸４３を回転軸線Ａｒ２周りに回転可能に支持する。
【００３１】
第二キャリアプレート８１は、図４、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第二キャリアブロック８２との対向面において中心軸線Ａｃ方向に延伸する２本の連結部８１ｂが形成される。それぞれの連結部８１ｂは、図４に示すように、周方向において第二遊星歯車４１と第一キャリア部材７０の第一キャリアブロック７２との間に位置する。また、第二キャリアブロック８２は、第二キャリアプレート８１の２本の連結部８１ｂとそれぞれ同軸上に位置する２本の連結部８２ｂが形成される（図８を参照）。
【００３２】
第二キャリアプレート８１は、２本の連結部８１ｂの端面が第二キャリアブロック８２の２本の連結部８２ｂの端面に接触した状態で、それぞれの連結部８１ｂ，８２ｂの中心部を挿通する連結ボルト８３により固定される(図４を参照）。このような構成により、第二キャリア部材８０は、第二太陽歯車２０と噛合する第二遊星歯車４１を有する第二遊星ユニット４０を自転運動および公転運動可能に支持する。
【００３３】
ここで、第一遊星ユニット３０および第二遊星ユニット４０は、上述したように、２つの第一歯付きプーリ３２の外周および２つの第二歯付きプーリ４２の外周に歯付きベルト５０が掛け渡されることによって、双方向の回転動力の伝達を可能に構成される。この歯付きベルト５０の張り状態は、図３に示されるように、歯付きベルト５０の回転する経路の長さとの関係によって変化する。当該経路の長さは、２つの第一歯付きプーリ３２および２つの第二歯付きプーリ４２の位置関係、即ちそれぞれの軸間距離（Ａｒ１−Ａｒ２間距離）に応じて変化する。
【００３４】
より具体的には、図３の軸方向視において、それぞれの回転軸線Ａｒ１，Ａｒ２により構成される仮想四角形Ｑｖが正方形に近付くに従って、歯付きベルト５０の回転する経路の長さ（歯付きベルト５０の必要長さ）が長くなる。当該経路の長さが長くなると、予め規定の長さに設定されている歯付きベルト５０は、張力が高くなるように張り状態が遷移する。
【００３５】
そのため、例えば動力伝達装置１の組付け工程において、第一キャリア部材７０および第二キャリア部材８０は、先ず、中心軸線Ａｃと同軸に配置された中心軸部材６１により芯出しされる。次に、第一キャリア部材７０に対して第二キャリア部材８０が相対回転され、当該回転に伴って第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２の軸間距離が変更される。これにより、歯付きベルト５０の張り状態が調整される。
【００３６】
その後に、第一キャリア部材７０および第二キャリア部材８０は、固定ボルト６２，６３を締め付けられることにより、所定の相対角度を維持した状態で連結される。このように、キャリア６０（中心軸部材６１、固定ボルト６２，６３、第一キャリア部材７０、および第二キャリア部材８０）は、歯付きベルト５０の張り状態を調整するテンショナー機構を構成する。
【００３７】
（動力伝達装置１の動作および変速比の変更）
このような構成からなる動力伝達装置１は、第一太陽歯車１０、第二太陽歯車２０、第一遊星ユニット３０、第二遊星ユニット４０、歯付きベルト５０、およびキャリア６０を伝達要素とする遊星機構を備える。動力伝達装置１の遊星機構は、それぞれの伝達要素同士が噛み合いにより係合する噛み合い式を採用している。
【００３８】
動力伝達装置１は、入力軸３から回転動力が入力されると、キャリア６０に支持された第一遊星ユニット３０および第二遊星ユニット４０が公転運動する。このとき、第一遊星ユニット３０は、第一太陽歯車１０と第一遊星歯車３１との歯数差に基づく回転数で自転運動する。そして、第一遊星ユニット３０と同様に公転運動する第二遊星ユニット４０は、歯付きベルト５０を介して第一遊星歯車３１の回転動力を伝達される。このとき、第二遊星ユニット４０は、第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２の歯数差に基づく回転数で自転運動する。
【００３９】
第二遊星歯車４１と噛合する第二太陽歯車２０は、公転運動および自転運動する第二遊星ユニット４０から回転動力を伝達される。動力伝達装置１の変速比は、第一太陽歯車１０と第一遊星歯車３１の歯数差、第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２の歯数差、第二遊星歯車４１と第二太陽歯車２０の歯数差とに応じて規定される。第二太陽歯車２０の回転数は、動力伝達装置１の変速比と入力軸３の回転数との積となる。動力伝達装置１は、変速された回転動力を出力軸４へと伝達して出力する。
【００４０】
なお、上記のように、本実施形態においては、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０が同一の歯車諸元に設定され、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車４１が同一の歯車諸元に設定される。さらに、第一歯付きプーリ３２の歯数は、第二歯付きプーリ４２の歯数と異なる値に設定される。従って、動力伝達装置１は、歯付きベルト５０を介して第一歯付きプーリ３２から第二歯付きプーリ４２に回転動力が伝達される際に、第一歯付きプーリ３２と第二歯付きプーリ４２の歯数差に応じて変速を行う。
【００４１】
また、動力伝達装置１において、変速比の変更が必要となることがある。このような場合に、一般には、要求された変速比となるように各歯車の歯数を設定し、その他の捻れ角や転位係数などの歯車諸元を設定する必要がある。また、２つの太陽歯車と２つの遊星歯車が各々噛合する遊星機構を動力伝達装置が採用する場合には、一般には、２つの遊星歯車が同軸上に配置された状態で連結された段付き遊星歯車が採用される（特許文献１を参照）。
【００４２】
このような構成では、大小の遊星歯車が一体的に同軸上に連結されるため、何れかの伝達要素の歯車諸元を変更すると、当該変更に伴って各歯車の軸間距離が変更される。そのため、キャリアの設計変更が必要になるなど製造コストの増大が懸念される。これに対して、本実施形態の動力伝達装置１は、上記のような構成により、第一遊星歯車３１と第二遊星歯車４１の軸間距離によらず、歯付きベルト５０を介して第一遊星歯車３１と第二遊星歯車４１との間で回転動力を伝達することが可能となる。
【００４３】
そのため、動力伝達装置１において変速比の変更が必要な場合に、例えば歯数が異なる別の第一歯付きプーリ（または第二歯付きプーリ）に交換することで変速比を変更することができる。このとき、歯付きベルト５０の回転時の経路が変更されて、歯付きベルト５０の必要長さが変わる。これに対しては、テンショナー機構（キャリア６０）の作動により第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２の軸間距離を変更することで、歯付きベルト５０の張り状態を調整して対応することが可能である。
【００４４】
また、動力伝達装置１において、変速比の大きな変更（第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２の交換によって対応可能な変速比の変更幅を超える変更）が必要な場合がある。このような変速比の大きな変更に対応するためには、例えば第一太陽歯車１０、第二太陽歯車２０、第一遊星歯車３１、および第二太陽歯車２０の歯数を変更することで対応することが可能である。
【００４５】
（実施形態の構成による効果）
実施形態に係る動力伝達装置１は、第一遊星歯車３１と一体的に回転する第一歯付きプーリ３２と、第二遊星歯車４１と一体的に回転する第二歯付きプーリ４２と、第一歯付きプーリ３２の外周および第二歯付きプーリ４２の外周に掛け渡されて回転動力を伝達する歯付きベルト５０とを備える。
【００４６】
このような構成によると、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車４１は、互いに軸間距離によらず、歯付きベルト５０を介して回転動力を伝達可能である。つまり、本実施形態の動力伝達装置１においては、遊星機構を構成する伝達要素の軸間距離の設定自由度が高く、歯車諸元の設計および変更が容易となる。そのため、変速比の変更の前後で共通の伝達要素を用いたり、比較的製造コストの低い遊星車（第一遊星歯車３１、第二遊星歯車４１）やホイール部材（第一歯付きプーリ３２、第二歯付きプーリ４２）を設計変更の対象にしたりすることで、動力伝達装置１の製造コストの低減を図ることができる。
【００４７】
また、動力伝達装置１の遊星機構の各伝達要素は、外歯または内歯をそれぞれ有し、相手要素と噛合により係合する。つまり、動力伝達装置１は、噛み合い式の遊星機構を採用する。このような構成によると、摩擦式の遊星機構と比較して強い回転動力を伝達することが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態において、ホイール部材は、第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２である。伝動部材は、歯付きベルト５０である。このような構成によると、回転動力の伝達に汎用的な歯付きベルト５０を適用することができる。よって、専用の伝動部材が不要となり、製造コストを低減できる。
【００４９】
さらに、歯付きベルト５０は、弾性材料により形成される。このような構成によると、動力伝達装置１に入力される回転動力が変動したり反転したりした場合に生じる衝撃が弾性材料により形成された歯付きベルト５０によって緩衝される。これにより、当該衝撃に伴って遊星機構を構成する伝達要素に加えられる荷重を低減することができ、動力伝達装置１の耐久性を向上できる。
【００５０】
また、第一歯付きプーリ３２の歯数は、第二歯付きプーリ４２の歯数と異なる値に設定される。これにより、第一歯付きプーリ３２と第二歯付きプーリ４２との間で回転動力を伝達する際に変速することが可能となる。そのため、装置全体として高い変速比を設定することが可能となる。また、本実施形態のように、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０が同一の歯車諸元に設定され、且つ第一遊星歯車３１および第二太陽歯車２０が同一の歯車諸元にされた構成においても変速することが可能である。つまり、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車４１を共通部品として動力伝達装置１を構成することが可能となり、装置の製造コストを低減できる。
【００５１】
また、第二太陽歯車２０は、第二遊星歯車４１と噛合し、且つ第一太陽歯車１０と同一の歯車諸元に設定された内歯車である。このような構成によると、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０が内歯車である構成を採用していることから、少なくとも一方の太陽車が外歯車である構成と比較すると変速比を増大することができる。また、内歯車の製造コストは、一般に、外歯車の製造コストよりも比較的高くなる。特に異なる歯車諸元に設定された内歯車を形成する場合には、加工方法によっては製造コストの大幅な増大が懸念される。
【００５２】
しかしながら、上述した段付き遊星歯車を採用した遊星機構では、２つの遊星歯車が同軸上に配置された状態で連結されているため、２つの太陽歯車を同一の歯車諸元からなる内歯車とすることができない。これに対して、本実施形態の構成によると、第一遊星歯車３１および第二遊星歯車４１が所定の軸間距離をもって配置されることが許容されるため、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０を同一の歯車諸元からなる内歯車とすることが可能となる。よって、動力伝達装置１は、変速比の増大を図りつつ、製造コストを低減できる。
【００５３】
また、キャリア６０は、第一キャリア部材７０に対して第二キャリア部材８０を相対回転させて第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２の軸間距離を変更することにより、歯付きベルト５０の張り状態を調整するテンショナー機構を構成する。このような構成によると、動力伝達装置１は、テンショナー機構（キャリア６０）の作動によって歯付きベルト５０の張り状態を調整して、好適な動作環境を維持できる。
【００５４】
また、変速比に変更などに伴い遊星車（第一遊星歯車３１、第二遊星歯車４１）またはホイール部材（第一歯付きプーリ３２、第二歯付きプーリ４２）などの径が変更された場合においても、テンショナー機構の作動によりそれぞれの伝達要素間での回転動力の伝達が可能となる。よって、交換される伝達要素以外を変速比の変更の後にも流用することができるので、製造コストを低減できる。
【００５５】
＜実施形態の変形態様＞
（動力伝達装置１の遊星機構）
実施形態において、第一歯付きプーリ３２（第一ホイール部材）の外周および第二歯付きプーリ４２（第二ホイール部材）の外周に掛け渡される伝動部材は、内歯５１を有する歯付きベルト５０である。また、第一、第二ホイール部材は、歯付きベルト５０の内歯５１と噛合する第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２である。これに対して、動力伝達装置１は、ホイール部材をスプロケットとし、且つ伝動部材をチェーン（ローラチェーン、サイレントチェーンを含む）としてもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。
【００５６】
また、実施形態において、動力伝達装置１は、伝達要素同士が噛み合いにより係合する噛み合い式の遊星機構を採用する。これに対して、動力伝達装置１は、伝達要素同士が摩擦により係合する摩擦式の遊星機構を採用してもよい。また、動力伝達装置１は、噛み合い式と摩擦式を適宜組み合わせた遊星機構を採用してもよい。例えば、第一、第二ホイール部材と伝動部材との間については摩擦による係合とし、第一太陽車と第一遊星車との間、および第二太陽車と第二遊星車との間については噛み合いによる係合としてもよい。
【００５７】
実施形態において伝動部材は、無端状のベルト部材である歯付きベルト５０とした。これに対して、動力伝達装置１の可動範囲が限られているなどの場合には、伝動部材は、第一ホイール部材および第二ホイール部材の外周のうち少なくとも一部に掛け渡される端部を有する構成としてもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。
【００５８】
また、動力伝達装置１は、２つの第一歯付きプーリ３２および２つの第二歯付きプーリ４２の全てに掛け渡される１つの歯付きベルト５０を備える。これに対して、各ホイール部材の間で回転動力が伝達されるように、複数の伝動部材を適宜配置してもよい。具体的には、動力伝達装置１は、１つの第一歯付きプーリ３２および１つの第二歯付きプーリ４２を１組として、２組のホイール部材にそれぞれ掛け渡される２つの歯付きベルト５０を備える構成としてもよい。
【００５９】
また、伝動部材は、複数のホイール部材の外周に掛け渡される際に、実施形態のようにホイール部材と内接する構成の他に、ホイール部材と外接する構成としてもよい。具体的には、伝動部材は、外周面に外歯を有する歯付きベルトとし、２つの第一歯付きプーリ３２と内接するとともに、２つの第二歯付きプーリ４２と外接する構成とする。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
また、実施形態において、動力伝達装置１は、ホイール部材として２つの第一歯付きプーリ３２および２つの第二歯付きプーリ４２を備える。これに対して、動力伝達装置１は、第一ホイール部材および第二ホイール部材を少なくとも１つずつ有する構成であれば、ホイール部材の総数については適宜設定が可能である。但し、伝達可能な最大の回転動力、および回転のバランスなどの観点からは、実施形態にて例示した２つのホイール部材からなる構成が好適である。
【００６１】
（遊星機構の歯車諸元など）
実施形態において、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０は、同一の歯車諸元に設定される。これに対して、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０は、要求される変速比などを勘案してそれぞれ異なる歯車諸元に設定される構成としてもよい。但し、比較的大きな変速比を設定可能としつつ、製造コストを低減するという観点からは、実施形態にて例示したように、第一太陽歯車１０および第二太陽歯車２０を同一の歯車諸元に設定された内歯車とする構成が好適である。また、同様に、第一遊星歯車３１および第二太陽歯車２０は、異なる歯車諸元に設定される構成としてもよい。第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２を同一の歯車諸元に設定して、これらを共通部品としてもよい。
【００６２】
また、実施形態において、第一太陽車（第一太陽歯車１０）および第二太陽車（第二太陽歯車２０）は、上記のように、ともに内歯車である構成とした。これに対して、第一太陽車および第二太陽車は、少なくとも一方を外接車とする構成を採用し得る。つまり、遊星機構が噛み合い式を採用する場合には、例えば第一太陽車を第一遊星歯車３１と噛合する外歯車とし、且つ第二太陽車を第二遊星歯車４１と噛合する外歯車としてもよい。さらに、第一太陽車および第二太陽車の何れか一方を内歯車とし、且つ他方を外歯車としてもよい。何れの構成においても、第一遊星車および第二遊星車が伝動部材を介して回転動力を伝達可能に構成され、実施形態と同様の効果を奏する。
【００６３】
（テンショナー機構）
実施形態において、第一キャリア部材７０および第二キャリア部材８０を相対回転可能な構造とすることにより、キャリア６０が第一歯付きプーリ３２および第二歯付きプーリ４２の軸間距離を変更するテンショナー機構を構成するものとした。これに対して、動力伝達装置は、第一キャリア部材７０および第二キャリア部材８０の相対回転によらずに、伝動部材（歯付きベルト５０）の張り状態を調整するテンショナー機構を備える構成としてもよい。
【００６４】
具体的には、動力伝達装置１０１は、図９および図１０に示すように、キャリア１６０およびテンショナー機構１９０を備える。キャリア１６０は、図１０に示すように、中心軸線Ａｃ周りに等間隔に且つ交互に配置された２つの第一遊星ユニット３０および２つの第二遊星ユニット４０を回転可能に支持する。また、第一キャリア部材７０の第一キャリアプレート７１は、第一キャリアブロック７２と連結されるとともに、中心軸線Ａｃ方向に隣接して配置される第二キャリア部材８０の第二キャリアブロック８２と連結される。
【００６５】
また、第二キャリア部材８０の第二キャリアプレート８１は、第二キャリアブロック８２と連結されるとともに、中心軸線Ａｃ方向に隣接して配置される第二キャリアブロック７２と連結される。これにより、第一キャリア部材７０および第二キャリア部材８０は、第一遊星ユニット３０および第二遊星ユニット４０を支持した状態で、相対回転不能に連結される。
【００６６】
テンショナー機構１９０は、図１０に示すように、第一キャリア部材７０の２本の連結部７１ｂ（７２ｂ）のうち一方に設けられる。テンショナー機構１９０は、外部から調整ボルト（図示しない）のネジ締め状態に伴ってローラ１９１が動力伝達装置１０１の径方向に移動する。これにより、ローラ１９１に外接する歯付きベルト５０の回転時の経路が変更されて、歯付きベルト５０の必要長さが変わる。これにより、歯付きベルト５０の張り状態が調整される。このような構成においても、実施形態と同様の効果を奏する。但し、部品点数の低減などの観点からは、実施形態にて例示したように、キャリア６０がテンショナー機構として機能する構成が好適である。
【００６７】
＜付記＞
動力伝達装置１，１０１は、中心軸線Ａｃ上に同軸に配置された第一太陽車（第一太陽歯車１０）および第二太陽車（第二太陽歯車２０）と、第一太陽車に係合する第一遊星車（第一遊星歯車３１）と、第一遊星車と一体的に回転する第一ホイール部材（第一歯付きプーリ３２）と、第二太陽車に係合する第二遊星車（第二遊星歯車４１）と、第二遊星車と一体的に回転する第二ホイール部材（第二歯付きプーリ４２）と、第一ホイール部材の外周および第二ホイール部材の外周に掛け渡されて、第一ホイール部材および第二ホイール部材との間で回転動力を伝達する伝動部材（歯付きベルト５０）と、第一遊星車および第二遊星車を回転可能に支持するキャリア６０，１６０と、を備える。
【００６８】
このような構成によると、第一遊星車（第一遊星歯車３１）および第二遊星車（第二遊星歯車４１）は、互いに軸間距離によらず、伝動部材（歯付きベルト５０）を介して回転動力を伝達可能である。つまり、上記の構成によると、遊星機構を構成する伝達要素の軸間距離の設定自由度が高く、歯車諸元の設計および変更が容易となる。そのため、変速比の変更の前後で共通の伝達要素を用いたり、比較的製造コストの低い遊星車（第一遊星歯車３１、第二遊星歯車４１）やホイール部材（第一歯付きプーリ３２、第二歯付きプーリ４２）を設計変更の対象にしたりすることで、動力伝達装置１の製造コストの低減を図ることができる。
【００６９】
第一ホイール部材（第一歯付きプーリ３２）および第二ホイール部材（第二歯付きプーリ４２）は、外歯車である。伝動部材（歯付きベルト５０）は、第一ホイール部材および第二ホイール部材に噛合する内歯５１を有する。
このような構成によると、動力伝達装置１は、噛み合い式の遊星機構を採用する。よって、動力伝達装置１は、摩擦式の遊星機構と比較して強い回転動力を伝達することが可能となる。
【００７０】
第一ホイール部材および第二ホイール部材は、歯付きプーリ（第一歯付きプーリ３２、第二歯付きプーリ４２）である。伝動部材は、歯付きプーリに噛合し、弾性材料により形成された歯付きベルト５０ある。
このような構成によると、動力伝達装置１に入力される回転動力が変動したり反転したりした場合に生じる衝撃が弾性材料により形成された歯付きベルト５０によって緩衝される。これにより、当該衝撃に伴って遊星機構を構成する伝達要素に加えられる荷重を低減することができ、動力伝達装置１の耐久性を向上できる。
【００７１】
第一ホイール部材および第二ホイール部材は、スプロケットである。伝動部材は、スプロケットに噛合するチェーンである。
このような構成によると、回転動力の伝達に汎用的なチェーンを伝動部材として適用することができる。よって、専用の伝動部材が不要となり、製造コストを低減できる。
【００７２】
第一ホイール部材（第一歯付きプーリ３２）の歯数は、第二ホイール部材（第二歯付きプーリ４２）の歯数と異なる値に設定される。
これにより、第一ホイール部材（第一歯付きプーリ３２）と第二ホイール部材（第二歯付きプーリ４２）との間で回転動力を伝達する際に変速することが可能となる。そのため、装置全体として高い変速比を設定することが可能となる。また、第一太陽車（第一太陽歯車１０）および第二太陽車（第二太陽歯車２０）が同一の歯車諸元に設定され、且つ第一遊星車（第一遊星歯車３１）および第二遊星車（第二太陽歯車２０）が同一の歯車諸元にされた構成においても変速することが可能である。つまり、第一遊星車（第一遊星歯車３１）および第二遊星車（第二遊星歯車４１）を共通部品として動力伝達装置１を構成することが可能となり、装置の製造コストを低減できる。
【００７３】
第一遊星車（第一遊星歯車３１）および第二遊星車（第二遊星歯車４１）は、外歯車である。第一太陽車（第一太陽歯車１０）は、第一遊星車と噛合する内歯車である。第二太陽車（第二太陽歯車２０）は、第二遊星車と噛合し、且つ第一太陽車と同一の歯車諸元に設定された内歯車である。
このような構成によると、第一太陽車（第一太陽歯車１０）および第二太陽車（第二太陽歯車２０）が内歯車である構成を採用していることから、少なくとも一方の太陽車が外歯車である構成と比較すると変速比を増大することができる。また、第一遊星車（第一遊星歯車３１）および第二遊星車（第二遊星歯車４１）が所定の軸間距離をもって配置されることが許容されるため、第一太陽車（第一太陽歯車１０）および第二太陽車（第二太陽歯車２０）を同一の歯車諸元からなる内歯車とすることが可能となる。よって、動力伝達装置１は、変速比の増大を図りつつ、製造コストを低減できる。
【００７４】
キャリア６０は、第一遊星車（第一遊星歯車３１）および第一ホイール部材（第一歯付きプーリ３２）を回転可能に支持する第一キャリア部材７０と、第一キャリア部材７０に対して中心軸線Ａｃ周りに相対回転可能に設けられ、第二遊星車（第二遊星歯車４１）および第二ホイール部材（第二歯付きプーリ４２）を回転可能に支持する第二キャリア部材８０と、を有する。キャリア６０は、第一キャリア部材７０に対して第二キャリア部材８０を相対回転させて第一ホイール部材および第二ホイール部材の軸間距離を変更することにより、伝動部材（歯付きベルト５０）の張り状態を調整するテンショナー機構を構成する。
このような構成によると、動力伝達装置１は、テンショナー機構（キャリア６０）の作動によって伝動部材（歯付きベルト５０）の張り状態を調整して、好適な動作環境を維持できる。また、変速比に変更などに伴い遊星車（第一遊星歯車３１、第二遊星歯車４１）またはホイール部材（第一歯付きプーリ３２、第二歯付きプーリ４２）などの径が変更された場合においても、テンショナー機構の作動によりそれぞれの伝達要素間での回転動力の伝達が可能となる。よって、交換される伝達要素以外を変速比の変更の後にも流用することができるので、製造コストを低減できる。
【符号の説明】
【００７５】
１，１０１：動力伝達装置、  １０：第一太陽歯車（第一太陽車）、  ２０：第二太陽歯車（第二太陽車）、  ３０：第一遊星ユニット、  ３１：第一遊星歯車（第一遊星車）、  ３２：第一歯付きプーリ（第一ホイール部材）、  ４０：第二遊星ユニット、  ４１：第二遊星歯車（第二遊星車）、  ４２：第二歯付きプーリ（第一ホイール部材）、  ５０：歯付きベルト（伝動部材）、  ５１：内歯、  ６０，１６０：キャリア（テンショナー機構）、  ７０：第一キャリア部材、  ８０：第二キャリア部材、  Ａｃ：中心軸線
【図１】
2016118232.tif 000003
【図２】
2016118232.tif 000004
【図３】
2016118232.tif 000005
【図４】
2016118232.tif 000006
【図５Ａ】
2016118232.tif 000007
【図５Ｂ】
2016118232.tif 000008
【図６】
2016118232.tif 000009
【図７Ａ】
2016118232.tif 000010
【図７Ｂ】
2016118232.tif 000011
【図８】
2016118232.tif 000012
【図９】
2016118232.tif 000013
【図１０】
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