(57)【要約】      （修正有）【課題】構造が簡素かつ小型であり、リニア変速領域が広く、伝達ロスが少なく、変速するときにジャークが発生することを防ぐリニア変速機構を提供する。【解決手段】リニア変速機構は、支持回転体１、複数の伝動球体２、複数の駆動円杆３、変速部４、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６を備える。伝動球体２は、互いに間隔をおいて支持回転体１の外円周面上に移動可能に配置される。伝動球体２には、径方向で円柱状凹槽２１がそれぞれ形成される。駆動円杆３の内方端は、支持回転体１の径方向で円柱状凹槽２１内にそれぞれ移動可能に配置される。変速部４には、駆動円杆３の外方端が可動的に連結されるとともに、支持回転体１の径方向を起点として支持回転体１の軸方向に至るまで駆動円杆３が偏心回転される。軸方向動力入力回転体５は、内傾斜動力入力環状面を有する。【選択図】図１
2017075672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持回転体、複数の伝動球体、複数の駆動円杆、変速部、軸方向動力入力回転体及び軸方向動力出力回転体を備えたリニア変速機構であって、
前記伝動球体は、互いに間隔をおいて前記支持回転体の外円周面上に移動可能に配置され、前記伝動球体には、径方向で円柱状凹槽がそれぞれ形成され、
前記駆動円杆の内方端は、前記支持回転体の径方向で円柱状凹槽内にそれぞれ移動可能に配置され、
前記変速部には、前記駆動円杆の外方端が可動的に連結されるとともに、前記支持回転体の径方向を起点として前記支持回転体の軸方向に至るまで前記駆動円杆が偏心回転され、
前記軸方向動力入力回転体は、内傾斜動力入力環状面を有し、
前記軸方向動力出力回転体は、内傾斜動力出力環状面を有し、前記軸方向動力入力回転体と前記軸方向動力出力回転体とは、対をなすように前記伝動球体の２つの側部にそれぞれ配置され、前記内傾斜動力入力環状面と、前記内傾斜動力出力環状面と、前記支持回転体の外円周面との間に伝動球体が挟持されることを特徴とするリニア変速機構。
【請求項２】
前記駆動円杆の円周面には、第１の油案内溝がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載のリニア変速機構。
【請求項３】
前記変速部は、駆動環体を有し、
前記駆動環体は、前記駆動円杆の外方端に枢着されるとともに、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることを特徴とする請求項１に記載のリニア変速機構。
【請求項４】
前記変速部は、互いに突き合せて接続される２つの半駆動環体を有し、
前記半駆動環体は、複数の凹溝が互いに組み合わされて形成された複数の枢着貫通孔を有し、前記枢着貫通孔に前記駆動円杆の外方端が枢着され、
前記半駆動環体は、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることを特徴とする請求項１に記載のリニア変速機構。
【請求項５】
前記軸方向動力入力回転体は、第１の接続軸を有し、
前記第１の接続軸は、前記支持回転体の一側に枢着され、
前記軸方向動力出力回転体は、第２の接続軸を有し、
前記第２の接続軸は、前記支持回転体の他側に枢着されることを特徴とする請求項１に記載のリニア変速機構。
【請求項６】
前記支持回転体の２つの側部には、軸受がそれぞれ設けられ、
前記軸受には、第１の接続軸及び第２の接続軸がそれぞれ嵌合されることを特徴とする請求項５に記載のリニア変速機構。
【請求項７】
支持回転体、複数の伝動球体、複数の駆動円杆、変速部、軸方向動力入力回転体及び軸方向動力出力回転体を備えたリニア変速機構であって、
前記伝動球体は、互いに間隔をおいて前記支持回転体の側環面に移動可能に配置され、前記伝動球体には、径方向で円柱状流路又は円柱状凹槽がそれぞれ形成され、
前記駆動円杆の内方端は、前記支持回転体の径方向で前記円柱状流路に移動可能に貫通されるか、前記円柱状凹槽内に移動可能に配置され、
前記変速部は、前記駆動円杆の内方端が前記円柱状流路に移動可能に貫通されると、前記駆動円杆の内方端及び外方端と可動的に連結され、前記変速部は、前記駆動円杆の内方端が前記円柱状凹槽内に移動可能に配置されると、前記駆動円杆の外方端と可動的に連結され、前記支持回転体の径方向を起点として前記支持回転体の軸方向に至るまで前記駆動円杆が偏心回転され、
前記軸方向動力入力回転体は、内傾斜動力入力環状面を有し、
前記軸方向動力出力回転体は、内傾斜動力出力環状面を有し、前記軸方向動力入力回転体及び前記軸方向動力出力回転体は、前記伝動球体の同じ側部にそれぞれ配置され、前記支持回転体は、前記伝動球体で前記軸方向動力入力回転体及び前記軸方向動力出力回転体の反対側に位置し、前記内傾斜動力入力環状面と、前記内傾斜動力出力環状面と、前記支持回転体の側環面との間に前記伝動球体が移動可能に挟持されることを特徴とするリニア変速機構。
【請求項８】
前記駆動円杆の内方端が前記円柱状流路に移動可能に貫通される際、
前記変速部は、駆動環体及び位置決め体を有し、前記駆動環体の内環面には、複数の斜め案内溝が形成され、前記位置決め体は、前記支持回転体の軸方向を取り囲むように形成された複数の軸方向位置決め貫通孔を有し、前記軸方向位置決め貫通孔は、径方向の外側に軸方向案内開口が形成され、径方向の内側に軸方向円弧状案内溝が形成され、前記駆動環体が前記位置決め体の外側に移動可能に配置される上、前記伝動球体が前記軸方向位置決め貫通孔内に移動可能にそれぞれ閉じこめられ、前記伝動球体の互いに対をなす２つの側部は、前記軸方向位置決め貫通孔の互いに対をなす２つの側部から露出され、前記内傾斜動力入力環状面、前記内傾斜動力出力環状面及び前記支持回転体の側環面に移動可能に接触され、前記駆動円杆の内方端は、前記軸方向円弧状案内溝に移動可能に配置され、前記駆動円杆の外方端は、前記軸方向案内開口を介して前記斜め案内溝に移動可能に配置され、前記駆動環体は、前記支持回転体の軸方向を中心にして前記位置決め体の周りで回転することを特徴とする請求項７に記載のリニア変速機構。
【請求項９】
前記駆動円杆の内方端が前記円柱状凹槽内に移動可能に配置される際、
前記変速部は駆動環体を有し、
前記駆動環体は、前記駆動円杆の外方端に枢着されるとともに、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることを特徴とする請求項７に記載のリニア変速機構。
【請求項１０】
前記駆動円杆の内方端が前記円柱状凹槽内に移動可能に配置される際、
前記変速部は、互いに突き合せて接続される２つの半駆動環体を有し、
前記半駆動環体は、複数の凹溝が互いに組み合わされて形成された複数の枢着貫通孔を有し、
前記枢着貫通孔には、前記駆動円杆の外方端が枢着され、
前記半駆動環体は、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることを特徴とする請求項７に記載のリニア変速機構。
【請求項１１】
前記軸方向動力入力回転体は、軸方向動力入力軸を有し、
前記軸方向動力入力軸が前記伝動球体の間と、前記支持回転体とを貫通して前記支持回転体から露出されることを特徴とする請求項７に記載のリニア変速機構。
【請求項１２】
複数のボール及び位置決め環体を有するボール環体をさらに備え、
前記ボールは、前記位置決め環体に間隔をおいて形成された前記位置決め槽内に移動可能に閉じこめられるとともに、前記軸方向動力入力回転体と前記軸方向動力出力回転体との間に移動可能に挟持されることを特徴とする請求項７に記載のリニア変速機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア変速機構（ｌｉｎｅａｒ  ｇｅａｒ  ｓｈｉｆｔ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）に関し、特に、構造が簡素で小型の機構が広いリニア変速領域（ｗｉｄｅ  ｌｉｎｅａｒ  ｇｅａｒ−ｃｈａｎｇｉｎｇ  ｒａｎｇｅ）を有し、伝達ロスが少なく、変速するときにジャークが発生することを防ぐリニア変速機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の乗り物には、乗り物の速度を調整したり燃料の消費量を減らしたりするために、一般に変速機構が設けられている。一般の変速機構は、ギヤセット、又はギヤセット及び油道から構成されるが、ギヤセット、又はギヤセット及び油道の機構が複雑で、大型であり、変速領域が小さく、伝達ロスが多く、変速するときにジャークが発生することを防ぐために、ドラムにＶベルトを組み合わせた無段変速機が開発されたが、ドラム及びＶベルトの体積は大きめである上、変速領域は小さかった。そのため、機構の構造を簡素かつ小型にし、リニア変速領域が広めであり、伝達ロスが少なく、変速するときにジャークが発生することを防ぐ技術が求められていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、構造が簡素かつ小型であり、リニア変速領域が広く、伝達ロスが少なく、変速するときにジャークが発生することを防ぐリニア変速機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、支持回転体、複数の伝動球体、複数の駆動円杆、変速部、軸方向動力入力回転体及び軸方向動力出力回転体を備えたリニア変速機構であって、前記伝動球体は、互いに間隔をおいて前記支持回転体の外円周面上に移動可能に配置され、前記伝動球体には、径方向で円柱状凹槽がそれぞれ形成され、前記駆動円杆の内方端は、前記支持回転体の径方向で円柱状凹槽内にそれぞれ移動可能に配置され、前記変速部には、前記駆動円杆の外方端が可動的に連結されるとともに、前記支持回転体の径方向を起点として前記支持回転体の軸方向に至るまで前記駆動円杆が偏心回転され、前記軸方向動力入力回転体は、内傾斜動力入力環状面を有し、前記軸方向動力出力回転体は、内傾斜動力出力環状面を有し、前記軸方向動力入力回転体と前記軸方向動力出力回転体とは、対をなすように前記伝動球体の２つの側部にそれぞれ配置され、前記内傾斜動力入力環状面と、前記内傾斜動力出力環状面と、前記支持回転体の外円周面との間に伝動球体が挟持されることを特徴とするリニア変速機構が提供される。
【０００５】
前記駆動円杆の円周面には、第１の油案内溝がそれぞれ形成されることが好ましい。
【０００６】
前記変速部は、駆動環体を有し、前記駆動環体は、前記駆動円杆の外方端に枢着されるとともに、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることが好ましい。
【０００７】
前記変速部は、互いに突き合せて接続される２つの半駆動環体を有し、前記半駆動環体は、複数の凹溝が互いに組み合わされて形成された複数の枢着貫通孔を有し、前記枢着貫通孔に前記駆動円杆の外方端が枢着され、前記半駆動環体は、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることが好ましい。
【０００８】
前記軸方向動力入力回転体は、第１の接続軸を有し、前記第１の接続軸は、前記支持回転体の一側に枢着され、前記軸方向動力出力回転体は、第２の接続軸を有し、前記第２の接続軸は、前記支持回転体の他側に枢着されることが好ましい。
【０００９】
前記支持回転体の２つの側部には、軸受がそれぞれ設けられ、前記軸受には、第１の接続軸及び第２の接続軸がそれぞれ嵌合されることが好ましい。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第２の形態によれば、支持回転体、複数の伝動球体、複数の駆動円杆、変速部、軸方向動力入力回転体及び軸方向動力出力回転体を備えたリニア変速機構であって、前記伝動球体は、互いに間隔をおいて前記支持回転体の側環面に移動可能に配置され、前記伝動球体には、径方向で円柱状流路又は円柱状凹槽がそれぞれ形成され、前記駆動円杆の内方端は、前記支持回転体の径方向で前記円柱状流路に移動可能に貫通されるか、前記円柱状凹槽内に移動可能に配置され、前記変速部は、前記駆動円杆の内方端が前記円柱状流路に移動可能に貫通されると、前記駆動円杆の内方端及び外方端と可動的に連結され、前記変速部は、前記駆動円杆の内方端が前記円柱状凹槽内に移動可能に配置されると、前記駆動円杆の外方端と可動的に連結され、前記支持回転体の径方向を起点として前記支持回転体の軸方向に至るまで前記駆動円杆が偏心回転され、前記軸方向動力入力回転体は、内傾斜動力入力環状面を有し、前記軸方向動力出力回転体は、内傾斜動力出力環状面を有し、前記軸方向動力入力回転体及び前記軸方向動力出力回転体は、前記伝動球体の同じ側部にそれぞれ配置され、前記支持回転体は、前記伝動球体で前記軸方向動力入力回転体及び前記軸方向動力出力回転体の反対側に位置し、前記内傾斜動力入力環状面と、前記内傾斜動力出力環状面と、前記支持回転体の側環面との間に前記伝動球体が移動可能に挟持されることを特徴とするリニア変速機構が提供される。
【００１１】
前記駆動円杆の内方端が前記円柱状流路に移動可能に貫通される際、前記変速部は、駆動環体及び位置決め体を有し、前記駆動環体の内環面には、複数の斜め案内溝が形成され、前記位置決め体は、前記支持回転体の軸方向を取り囲むように形成された複数の軸方向位置決め貫通孔を有し、前記軸方向位置決め貫通孔は、径方向の外側に軸方向案内開口が形成され、径方向の内側に軸方向円弧状案内溝が形成され、前記駆動環体が前記位置決め体の外側に移動可能に配置される上、前記伝動球体が前記軸方向位置決め貫通孔内に移動可能にそれぞれ閉じこめられ、前記伝動球体の互いに対をなす２つの側部は、前記軸方向位置決め貫通孔の互いに対をなす２つの側部から露出され、前記内傾斜動力入力環状面、前記内傾斜動力出力環状面及び前記支持回転体の側環面に移動可能に接触され、前記駆動円杆の内方端は、前記軸方向円弧状案内溝に移動可能に配置され、前記駆動円杆の外方端は、前記軸方向案内開口を介して前記斜め案内溝に移動可能に配置され、前記駆動環体は、前記支持回転体の軸方向を中心にして前記位置決め体の周りで回転することが好ましい。
【００１２】
前記駆動円杆の内方端が前記円柱状凹槽内に移動可能に配置される際、前記変速部は駆動環体を有し、前記駆動環体は、前記駆動円杆の外方端に枢着されるとともに、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることが好ましい。
【００１３】
前記駆動円杆の内方端が前記円柱状凹槽内に移動可能に配置される際、前記変速部は、互いに突き合せて接続される２つの半駆動環体を有し、前記半駆動環体は、複数の凹溝が互いに組み合わされて形成された複数の枢着貫通孔を有し、前記枢着貫通孔には、前記駆動円杆の外方端が枢着され、前記半駆動環体は、前記支持回転体の軸方向に沿って水平移動されることが好ましい。
【００１４】
前記軸方向動力入力回転体は、軸方向動力入力軸を有し、前記軸方向動力入力軸が前記伝動球体の間と、前記支持回転体とを貫通して前記支持回転体から露出されることが好ましい。
【００１５】
複数のボール及び位置決め環体を有するボール環体をさらに備え、前記ボールは、前記位置決め環体に間隔をおいて形成された前記位置決め槽内に移動可能に閉じこめられるとともに、前記軸方向動力入力回転体と前記軸方向動力出力回転体との間に移動可能に挟持されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のリニア変速機構は、機構の構造が簡素かつ小型であり、リニア変速領域が広めであり、伝達ロスが少なく、変速するときにジャークが発生することを防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構を別の角度から見たところを示す分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構を別の角度から見たところを示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構の駆動環体を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構の駆動環体を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構を示す分解斜視図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構を別の角度から見たところを示す分解斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構を別の角度から見たところを示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１〜図５を参照する。図１〜図５に示すように、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構は、伝動球体２及び駆動円杆３の作動方式がより明白になるように、図５では伝動球体２及び駆動円杆３の作動方式のみ表され、その他の伝動球体及び駆動円杆の作動方式は、図５の作動方式と同じである。図１〜図５に示すように、本発明の一実施形態に係るリニア変速機構は、少なくとも支持回転体１、複数の伝動球体２、複数の駆動円杆３、変速部４、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６から構成されてなる。複数の伝動球体２は、互いに間隔をおいて支持回転体１の外円周面上に移動可能に配置される。これら複数の伝動球体２の径方向上には、円柱状凹槽２１がそれぞれ形成される。駆動円杆３の内方端は、支持回転体１の径方向で円柱状凹槽２１内にそれぞれ移動可能に配置される。駆動円杆３の外方端は、円柱状凹槽２１からそれぞれ露出される。変速部４には、駆動円杆３の外方端が可動的に連結され、支持回転体１の径方向を起点として支持回転体１の軸方向に至るまで駆動円杆３を偏心回転させる。軸方向動力入力回転体５は、内傾斜動力入力環状面５１を有する。軸方向動力入力回転体５は、支持回転体１の一側に枢着される。軸方向動力出力回転体６は、内傾斜動力出力環状面６１を有する。軸方向動力出力回転体６は、支持回転体１の他側に枢着される。図５に示すように、軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６とは、対をなすように伝動球体２の側部にそれぞれ配置され、内傾斜動力入力環状面５１と、内傾斜動力出力環状面６１と、支持回転体１の外円周面との間（その他未表示の伝動球体も同様である）に伝動球体２が挟持される。軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６との回転方向は互いに反対である。
【００２０】
図３を参照する。図３に示すように、軸方向動力入力回転体５が時計回りで回転すると、複数の伝動球体２は、軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１（図２を参照する）により逆時計回りに回転する。軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１（図１を参照する）及び軸方向動力出力回転体６は、伝動球体２により逆時計回りに回転する。軸方向動力入力回転体５が逆時計回りに回転すると、複数の伝動球体２は、軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１（図２を参照する）により時計回りに回転し、軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１（図１を参照する）及び軸方向動力出力回転体６は、伝動球体２により時計回りに回転する。
【００２１】
図５の中央図及び左図を参照する。図５の中央図及び左図に示すように、変速部４により駆動円杆３が逆時計回りに回転すると、伝動球体２が駆動円杆３の周りで回転する上、支持回転体１の外円周面上で逆時計回りに偏心回転する。このとき軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１が伝動球体２の大円周に接触される。軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１は、伝動球体２の小円周に接触される。それ故、軸方向動力入力回転体５の速度が軸方向動力出力回転体６の速度より大きくなって駆動円杆３が逆時計回りに偏心回転すると、本発明のリニア変速機構の速度が低下する。図５の中央図及び右図を参照する。図５の中央図及び右図に示すように、変速部４により駆動円杆３を時計回りに回転させると、伝動球体２が駆動円杆３の周りで回転するとともに、支持回転体１の外円周面上で時計回りに回転し、軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１が伝動球体２の小円周に接触される。軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１が伝動球体２の大円周に接触されるため、軸方向動力入力回転体５の速度が軸方向動力出力回転体６の速度より遅くなる。それ故、駆動円杆３が時計回りに回転すると、リニア変速機構の速度を増大させることができる。以上、駆動円杆３及び伝動球体２により説明したが、その他の駆動円杆及び伝動球体の作動方式も同様である。
【００２２】
図５を参照する。図５に示すように、軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６との間隔が大きくなるに従い、駆動円杆３の偏心回転角度が大きくなるため、本発明のリニア変速機構の構造を簡素かつ小型にし、リニア変速領域を大幅に大きくすることができる。また、本発明のリニア変速機構は、変速する際、伝動球体２が内傾斜動力入力環状面５１、内傾斜動力出力環状面６１及び支持回転体１の外円周面に滑り接触されるため、変速時の伝達ロスが少ない上、ジャークが発生することを防ぐことができる。
【００２３】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、上述のリニア変速機構において、複数の駆動円杆３の円周面にはそれぞれ第１の油案内溝３１が形成され、複数の駆動円杆３と複数の伝動球体２との間には、ロスを減らすための潤滑油が収容されてもよい。
【００２４】
図１〜図５を参照する。図１〜図５に示すように、上述のリニア変速機構において、変速部４は、駆動リードスクリュー４２、駆動環体４１及び少なくとも１つの案内杆体４３を含む。駆動環体４１は円環状でもよい。駆動リードスクリュー４２は、駆動モータ４２１により回転される。駆動円杆３の外方端は、駆動環体４１の側面に形成された複数の枢着溝４１１の２つの側部に枢着軸３２が貫通され、駆動環体４１に枢着される。案内杆体４３は、円杆でもよい。駆動リードスクリュー４２は、駆動環体４１のねじ孔４１２に挿通されて噛合される。案内杆体４３は、駆動環体４１の案内孔４１３に移動可能に貫通される。図１、図３及び図５を参照する。図１、図３及び図５に示すように、駆動リードスクリュー４２により、案内杆体４３及び支持回転体１の軸方向に沿って駆動環体４１を水平移動させ、駆動環体４１により複数の駆動円杆３及び複数の伝動球体２が偏心回転され、リニア変速機構が変速を行う。また、案内杆体４３は、個数が複数で対称に配置されているため、駆動環体４１が駆動リードスクリュー４２により平行移動される際、バランス良く移動することができる。
【００２５】
図６及び図７を参照する。図６及び図７に示すように、上述したリニア変速機構において、変速部４は、互いに突き合せて接続される２つの半駆動環体４１４を有する。これら半駆動環体４１４は、円環状でもよい。半駆動環体４１４の側面には、複数の凹溝４１４１及び複数の半円柱溝４１４２がそれぞれ形成されている。各凹溝４１４１の２つの側部は、半円柱溝４１４２とそれぞれ連通し、凹溝４１４１が互いに組み合わされて複数の枢着貫通孔４１４３が形成される。半円柱溝４１４２が互いに組み合わされて複数の枢着円柱溝（図示せず）が形成される。複数の駆動円杆３の外方端は、枢着軸３２にそれぞれ挿着され、複数の駆動円杆３の外方端は、枢着貫通孔４１４３内にそれぞれ移動可能に収容される。各枢着軸３２の両端は、枢着円柱溝内に移動可能に収容され、駆動円杆３の外方端が半駆動環体４１４に枢着される。同様に、半駆動環体４１４は、駆動リードスクリュー４２、駆動モータ４２１及び案内杆体４３と組み合わせ、駆動リードスクリュー４２により半駆動環体４１４を案内杆体４３及び支持回転体１に沿って軸方向で平行移動させる。
【００２６】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、上述のリニア変速機構の案内杆体４３の円周面には、第２の油案内溝４３１が形成され、案内杆体４３と駆動環体４１との間には、ロスを減らすための潤滑油が収容されてもよい。
【００２７】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、上述したリニア変速機構の軸方向動力入力回転体５は、第１の接続軸５２を有してもよい。第１の接続軸５２は、支持回転体１の一側に枢着される。軸方向動力出力回転体６は、第２の接続軸６２を有してもよい。第２の接続軸６２は、支持回転体１の他側に枢着される。この構成により、支持回転体１は、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６を支え、軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６とは、互いに接続されて互いに反対方向へ回転する。
【００２８】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、上述したリニア変速機構の支持回転体１の２つの側部には、軸受１１がそれぞれ設けられる。軸受１１には、第１の接続軸５２及び第２の接続軸６２がそれぞれ嵌合される。この構成により、支持回転体１は、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６を支え、軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６とは、互いに接続されて互いに反対方向へ回転する。
【００２９】
図８〜図１２を参照する。図８〜図１２に示すように、伝動球体２及び駆動円杆３の作動方式がより明白になるように、図１２では伝動球体２及び駆動円杆３の作動方式のみ示され、その他の伝動球体及び駆動円杆の作動方式は、図１２で示す作動方式と同じである。図８〜図１２に示すように、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は、支持回転体１、複数の伝動球体２、複数の駆動円杆３、変速部４、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６を含む。複数の伝動球体２は、互いに間隔をあけて支持回転体１の側環面１２に移動可能に配置される。側環面１２は、内側に凹んだ円弧状であり、伝動球体２が組み合わされる。複数の伝動球体２は、円柱状流路２２及び円柱状凹槽２１（図５及び図６を参照する）を径方向でそれぞれ有する。複数の駆動円杆３の内方端は、支持回転体１の径方向で円柱状流路２２に移動可能に貫通されるか、支持回転体１の径方向で円柱状凹槽２１内に移動可能に配置される（図５及び図６を参照する）。駆動円杆３の外方端は、複数の円柱状流路２２又は複数の円柱状凹槽２１からそれぞれ露出される（図５及び図６を参照する）。複数の駆動円杆３の内方端が円柱状流路２２にそれぞれ移動可能に貫通されると、変速部４が駆動円杆３内方端及び外方端に可動的に連結される。駆動円杆３の内方端が円柱状凹槽２１内に移動可能に配置されると（図５及び図６を参照する）、変速部４が駆動円杆３外方端に可動的に連結される。変速部４が、支持回転体１の径方向を起点として支持回転体１の軸方向へ至るまで駆動円杆３を偏心回転させる。軸方向動力入力回転体５は、内傾斜動力入力環状面５１を有する。軸方向動力出力回転体６は、内傾斜動力出力環状面６１を有する。図１２に示すように、軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１が軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１内に位置し、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６が伝動球体２と同じ側に設けられる。支持回転体１は、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６の反対側になるように伝動球体２に設けられ、内傾斜動力入力環状面５１と、内傾斜動力出力環状面６１と、支持回転体１の側環面１２との間に伝動球体２を挟持する（その他未表示の伝動球体も同様である）。軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６との回転方向は同じである。
【００３０】
図８を参照する。図８に示すように、軸方向動力入力回転体５が時計回りに回転すると、複数の伝動球体２は、軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１により時計回りに回転する。軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１及び軸方向動力出力回転体６は、複数の伝動球体２により時計回りに回転する。軸方向動力入力回転体５が逆時計回りに回転すると、伝動球体２は、軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１により逆時計回りに回転される。軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１及び軸方向動力出力回転体６は、伝動球体２により逆時計回りに回転する。
【００３１】
また、図１２の中央図及び左図を参照する。図１２の中央図及び左図に示すように、変速部４により駆動円杆３が逆時計回りに偏心回転すると、伝動球体２が駆動円杆３の周りで回転する上、支持回転体１の側環面１２上で逆時計回りに偏心回転する。このとき軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１が伝動球体２の大円周に接触され、軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１が伝動球体２の小円周に接触され、軸方向動力入力回転体５の速度が軸方向動力出力回転体６の速度より大きくなるため、駆動円杆３が逆時計回りに偏心回転すると、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構の速度が下がる。図１２の中央図及び右図を参照する。図１２の中央図及び右図に示すように、変速部４により駆動円杆３が時計回りに偏心回転されると、伝動球体２が駆動円杆３の周りで回転する上、支持回転体１の側環面１２上で時計回りに偏心回転する。このとき軸方向動力入力回転体５の内傾斜動力入力環状面５１は、伝動球体２の小円周に接触され、軸方向動力出力回転体６の内傾斜動力出力環状面６１は、伝動球体２の大円周に接触されるため、軸方向動力入力回転体５の速度が軸方向動力出力回転体６の速度より遅くなる。それ故、駆動円杆３が時計回りに偏心回転すると、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は、速度を高めることができる。以上、駆動円杆３及び伝動球体２により説明したが、その他の駆動円杆及び伝動球体の作動方式も同様である。
【００３２】
図１２を参照する。図１２に示すように、支持回転体１と、軸方向動力入力回転体５及び軸方向動力出力回転体６との間隔が大きくなるに従い、駆動円杆３の偏心回転角度が大きくなるため、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構の構造を簡素かつ小型にし、リニア変速領域を大幅に大きくすることができる。また、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は、変速する際、伝動球体２が内傾斜動力入力環状面５１、内傾斜動力出力環状面６１及び支持回転体１の側環面１２に滑り接触されるため、変速するときの伝達ロスが少なくてジャークの発生を防ぐことができる。
【００３３】
図８、図９及び図１２を参照する。図８、図９及び図１２に示すように、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は、複数の駆動円杆３の内方端が円柱状流路２２にそれぞれ移動可能に貫通される際、変速部４は、駆動環体４５及び位置決め体４６を有する。図８及び図９は、半分に分割された位置決め体４６を示す。位置決め体４６の軸方向位置決め貫通孔４６１、軸方向案内開口４６２及び軸方向円弧状案内溝４６３も半分に分割されている。駆動環体４５の内環面は取り囲むように円形状に形成され、互いに間隔をおいて形成された複数の斜め案内溝４５１を有する。位置決め体４６は、円柱状である上、支持回転体１の軸方向を取り囲むように形成された複数の軸方向位置決め貫通孔４６１を有する。各軸方向位置決め貫通孔４６１の内側は、円弧面状に形成される。各軸方向位置決め貫通孔４６１は、径方向の外側に軸方向案内開口４６２が形成され、径方向の内側に軸方向円弧状案内溝４６３が形成される。図１２に示すように、軸方向円弧状案内溝４６３は、軸心に向かって窪んで円弧状に形成された案内槽である。駆動環体４５が位置決め体４６の外側に移動可能に配置される上、複数の伝動球体２がそれぞれ軸方向位置決め貫通孔４６１内に移動可能に閉じこめられる。伝動球体２の互いに対をなす２つの側部は、軸方向位置決め貫通孔４６１の互いに対をなす２つの側部から露出され、内傾斜動力入力環状面５１、内傾斜動力出力環状面６１及び支持回転体１の側環面１２に転がり接触される。各駆動円杆３の内方端は、軸方向円弧状案内溝４６３に移動可能に配置される。各駆動円杆３の外方端は、軸方向案内開口４６２を介して斜め案内溝４５１に移動可能に配置される。駆動環体４５は、支持回転体１の軸方向を中心にして位置決め体４６の周りで回転する。図８及び図１２を参照する。図８及び図１２に示すように、駆動円杆３の２つの端部が軸方向案内開口４６２及び軸方向円弧状案内溝４６３によりそれぞれ案内されるため、駆動円杆３の２つの端部が支持回転体１の軸方向上のみで移動し、その後、駆動環体４５が位置決め体４６の周りで回転すると、駆動円杆３の外方端が駆動環体４５の斜め案内溝４５１により案内されて右方へ移動するか（図１２の中央図及び左図を参照する）、左方へ移動し（図１２の中央図及び右図を参照する）、駆動円杆３及び伝動球体２が同時に逆時計回りに偏心回転するか（図１２の中央図及び左図を参照する）、時計回りに偏心回転する（図１２の中央図及び右図を参照する）。
【００３４】
図１、図３及び図５と併せて図８、図１０及び図１２を参照する。図１、図３、図５、図８、図１０及び図１２に示すように、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は、複数の駆動円杆３の内方端が複数の円柱状凹槽２１内に移動可能に配置される際、変速部４は、前述したリニア変速機構と同様に、駆動リードスクリュー４２、駆動環体４１及び少なくとも１つの案内杆体４３を有する。駆動環体４１は、円環状でもよい。駆動リードスクリュー４２は、駆動モータ４２１により回転されてもよい。複数の駆動円杆３の外方端は、駆動環体４１の側面上に形成された複数の枢着溝４１１に挿通した枢着軸３２の２つの側部を介して駆動環体４１と枢着される。案内杆体４３は、円杆でもよい。駆動リードスクリュー４２は、駆動環体４１のねじ孔４１２に挿通されて噛合される。案内杆体４３は、駆動環体４１の案内孔４１３に移動可能に貫通される。図１、図３及び図５を参照する。図１、図３及び図５に示すように、駆動リードスクリュー４２は、案内杆体４３と、図８、図１０及び図１２の支持回転体１の軸方向に沿って駆動環体４１を水平移動させ、駆動環体４１により複数の駆動円杆３及び複数の伝動球体２を偏心回転させ、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は変速を行う。また、案内杆体４３は、個数が複数であり、対称に配置され、駆動環体４１により駆動リードスクリュー４２が平行移動される際、バランス良く移動することができる。
【００３５】
図６及び図７と併せて図８、図１０及び図１２を参照する。図６〜図８、図１０及び図１２に示すように、上述した他の実施形態に係るリニア変速機構は、複数の駆動円杆３の内方端が複数の円柱状凹槽２１内にそれぞれ移動可能に配置される際、変速部４は、前述したリニア変速機構と同様に互いに突き合せて接続した２つの半駆動環体４１４を有する。それら半駆動環体４１４は、円環状でもよい。複数の半駆動環体４１４の側面には、複数の凹溝４１４１及び複数の半円柱溝４１４２がそれぞれ形成される。各凹溝４１４１の２つの側部には、半円柱溝４１４２がそれぞれ連通する。凹溝４１４１を互いに組み合わせると、複数の枢着貫通孔４１４３が形成される。半円柱溝４１４２を互いに組み合わせると、複数の枢着円柱溝（図示せず）が形成される。複数の駆動円杆３の外方端は、枢着軸３２に挿通され、複数の駆動円杆３の外方端は、複数の枢着貫通孔４１４３に移動可能にそれぞれ収容される。各枢着軸３２の２つの端部は、複数の枢着円柱溝にそれぞれ移動可能に収容され、複数の駆動円杆３の外方端が複数の半駆動環体４１４に枢着される。同様に、複数の半駆動環体４１４は、駆動リードスクリュー４２、駆動モータ４２１及び案内杆体４３と組み合わされ、駆動リードスクリュー４２により、案内杆体４３と、図８、図１０及び図１２の支持回転体１の軸方向に沿って複数の半駆動環体４１４を平行移動させる。
【００３６】
図８〜図１０を参照する。図８〜図１０に示すように、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構において、軸方向動力入力回転体５は軸方向動力入力軸５３を有する。軸方向動力入力軸５３は、変速部４の位置決め体４６の中心と、複数の伝動球体２間の中心と、支持回転体１の中心とに貫通されて支持回転体１から露出される。軸方向動力出力回転体６は、軸方向動力出力軸６３を有する。この構成により、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は、軸方向動力入力軸５３を介して動力が入力され、軸方向動力出力軸６３を介して動力が出力される。
【００３７】
図８及び図９を参照する。図８及び図９に示すように、本発明の他の実施形態に係るリニア変速機構は、複数のボール７１及び位置決め環体７２を有するボール環体７をさらに含む。複数のボール７１は、位置決め環体７２に間隔をおいて形成された複数の位置決め槽内に移動可能に閉じこめられる。ボール７１は、軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６との間に移動可能に挟持され、軸方向動力入力回転体５と軸方向動力出力回転体６との間の摩擦ロスを低減させる。
【００３８】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３９】
１  支持回転体
２  伝動球体
３  駆動円杆
４  変速部
５  軸方向動力入力回転体
６  軸方向動力出力回転体
７  ボール環体
１１  軸受
１２  側環面
２１  円柱状凹槽
２２  円柱状流路
３１  第１の油案内溝
３２  枢着軸
４１  駆動環体
４２  駆動リードスクリュー
４３  案内杆体
４５  駆動環体
４６  位置決め体
５１  内傾斜動力入力環状面
５２  第１の接続軸
５３  軸方向動力入力軸
６１  内傾斜動力出力環状面
６２  第２の接続軸
６３  軸方向動力出力軸
７１  ボール
７２  位置決め環体
４１１  枢着溝
４１２  ねじ孔
４１３  案内孔
４１４  半駆動環体
４２１  駆動モータ
４３１  第２の油案内溝
４５１  斜め案内溝
４６１  軸方向位置決め貫通孔
４６２  軸方向案内開口
４６３  軸方向円弧状案内溝
４１４１  凹溝
４１４２  半円柱溝
４１４３  枢着貫通孔
【図１】
2017075672.tif 000003
【図２】
2017075672.tif 000004
【図３】
2017075672.tif 000005
【図４】
2017075672.tif 000006
【図５】
2017075672.tif 000007
【図６】
2017075672.tif 000008
【図７】
2017075672.tif 000009
【図８】
2017075672.tif 000010
【図９】
2017075672.tif 000011
【図１０】
2017075672.tif 000012
【図１１】
2017075672.tif 000013
【図１２】
2017075672.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月21日(2016.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持回転体、複数の伝動球体、複数の駆動円杆、変速部、軸方向動力入力回転体及び軸方向動力出力回転体を備えたリニア変速機構であって、
前記伝動球体は、互いに間隔をおいて前記支持回転体の側環面に移動可能に配置され、前記伝動球体には、径方向で円柱状流路が形成され、
前記駆動円杆の内方端は、前記支持回転体の径方向で前記円柱状流路に移動可能に貫通され、
前記変速部は、前記駆動円杆の内方端が前記円柱状流路に移動可能に貫通されると、前記駆動円杆の内方端及び外方端と可動的に連結され、前記支持回転体の径方向を起点として前記支持回転体の軸方向には至らないように前記駆動円杆が偏心回転され、
前記軸方向動力入力回転体は、内傾斜動力入力環状面を有し、
前記軸方向動力出力回転体は、内傾斜動力出力環状面を有し、前記軸方向動力入力回転体及び前記軸方向動力出力回転体は、前記伝動球体の同じ側部にそれぞれ配置され、前記支持回転体は、前記伝動球体で前記軸方向動力入力回転体及び前記軸方向動力出力回転体の反対側に位置し、前記内傾斜動力入力環状面と、前記内傾斜動力出力環状面と、前記支持回転体の側環面との間に前記伝動球体が移動可能に挟持されることを特徴とし、
前記駆動円杆の内方端が前記円柱状流路に移動可能に貫通される際、
前記変速部は、駆動環体及び位置決め体を有し、前記駆動環体の内環面には、複数の斜め案内溝が形成され、前記位置決め体は、前記支持回転体の回転軸を取り囲むように形成された複数の軸方向位置決め貫通孔を有し、前記軸方向位置決め貫通孔は、径方向の外側に軸方向案内開口が形成され、径方向の内側に軸方向円弧状案内溝が形成され、前記駆動環体が前記位置決め体の外側に移動可能に配置される上、前記伝動球体が前記軸方向位置決め貫通孔内に移動可能にそれぞれ閉じこめられ、前記伝動球体の互いに対をなす２つの側部は、前記軸方向位置決め貫通孔の互いに対をなす２つの側部から露出され、前記内傾斜動力入力環状面、前記内傾斜動力出力環状面及び前記支持回転体の側環面に移動可能に接触され、前記駆動円杆の内方端は、前記軸方向円弧状案内溝に移動可能に配置され、前記駆動円杆の外方端は、前記軸方向案内開口を介して前記斜め案内溝に移動可能に配置され、前記駆動環体は、前記支持回転体の軸方向を中心にして前記位置決め体の周りで回転することを特徴とする、リニア変速機構。
【請求項２】
前記軸方向動力入力回転体は、軸方向動力入力軸を有し、
前記軸方向動力入力軸が前記伝動球体の間と、前記支持回転体とを貫通して前記支持回転体から露出されることを特徴とする請求項１に記載のリニア変速機構。
【請求項３】
複数のボール及び位置決め環体を有するボール環体をさらに備え、
前記ボールは、前記位置決め環体に間隔をおいて形成された前記位置決め槽内に移動可能に閉じこめられるとともに、前記軸方向動力入力回転体と前記軸方向動力出力回転体との間に移動可能に挟持されることを特徴とする請求項１に記載のリニア変速機構。