(57)【要約】【課題】高減速比の設計が容易となり、コンパクト化の設計が可能でコスト面でも有利となる変速装置を提供する。【解決手段】第１変速機構は、第１軸線上に配設される第１入力部材と、第１反力部材と、第１伝達部材と、第１伝達部材を保持する第１保持部材とを備える。第２変速機構は、第２軸線上に配設される第２入力部材と、第２反力部材と、第２伝達部材と、第２伝達部材を保持する第２保持部材とを備える。入力軸に伝達されたトルクが第１入力部材に入力されて、第１伝達部材を介して第１保持部材からトルクが出力される。第１入力部材の回転駆動力と、第１保持部材からの出力とが、トルク伝達手段を介して、第２入力部材と、第２保持部材とに入力される。第２入力部材と第２保持部材との差分を第２反力部材を介して出力軸にトルクを出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸線上で駆動源に接続される入力軸と、この入力軸と異なる第２軸線上に配設される出力軸と、前記入力軸と出力軸との間に配設される第１・第２変速機構とを備えた変速装置であって、
前記第１変速機構は、前記第１軸線上に配設される第１入力部材と、第１反力部材と、第１入力部材の動力を第１反力部材に伝達する第１伝達部材と、第１伝達部材を保持する第１保持部材とを備えるとともに、前記第２変速機構は、前記第２軸線上に配設される第２入力部材と、第２反力部材と、第２入力部材からの動力を第２反力部材に伝達する第２伝達部材と、第２伝達部材を保持する第２保持部材とを備え、
前記入力軸に伝達されたトルクが前記第１変速機構の第１入力部材に入力されて、第１伝達部材を介して第１保持部材からトルクが出力され、
前記第１変速機構の第１入力部材の回転駆動力と、第１変速機構の第１保持部材からの出力とが、トルク伝達手段を介して、第２変速機構の第２入力部材と、第２保持部材とに入力され、
第２入力部材と第２保持部材との差分を第２反力部材を介して前記出力軸にトルクを出力することを特徴とする変速装置。
【請求項２】
第１軸線上で駆動源に接続される入力軸と、この入力軸と異なる第２軸線上に配設される出力軸と、前記入力軸と出力軸との間に配設される第１・第２変速機構とを備えた変速装置であって、
前記第１変速機構は、前記第１軸線上に配設される第１入力部材と、第１反力部材と、第１入力部材の動力を第１反力部材に伝達する第１伝達部材と、第１伝達部材を保持する第１保持部材とを備えるとともに、前記第２変速機構は、前記第２軸線上に配設される第２入力部材と、第２反力部材と、第２入力部材からの動力を第２反力部材に伝達する第２伝達部材と、第２伝達部材を保持する第２保持部材とを備え、
前記入力軸に伝達されたトルクが前記第１変速機構の第１入力部材に入力されて、第１伝達部材を介して第１反力部材からトルクが出力され、
前記第１変速機構の第１入力部材の回転駆動力と、第１変速機構の第１反力部材からの出力とが、トルク伝達手段を介して、第２変速機構の第２入力部材と、第２反力部材とに入力され、
第２入力部材と第２反力部材との差分を第２保持部材を介して前記出力軸にトルクを出力することを特徴とする変速装置。
【請求項３】
前記第１軸線と第２軸線とが平行であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変速装置。
【請求項４】
前記第１変速機構が第１伝達部材に転動体を用いたスラスト軸受構造のトラクションドライブ式であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の変速装置。
【請求項５】
前記第２変速機構が第２伝達部材に転動体を用いたスラスト軸受構造のトラクションドライブ式であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の変速装置。
【請求項６】
第１変速機構と第２変速機構との間のトルク伝達手段を、部材の外径部に形成される歯車構造にて構成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の変速装置。
【請求項７】
第１変速機構と第２変速機構との間のトルク伝達手段を、部材の外径部に形成されるプーリーとこれに掛け回されるベルト、または、部材の外径部に形成されるスプロケットとこれに掛け回されるチェーンで構成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の変速装置。
【請求項８】
第１変速機構の転動体と第２変速機構の転動体とを同一形状としたことを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載の変速装置。
【請求項９】
第１変速機構及び第２変速機構の各転動体は、接触点の直径が転動体を挟んで相互に異なることを特徴とする請求項４〜請求項８のいずれか１項に記載の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速装置に関し、特に、モータ出力を変速（増速、減速）するモータ変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からモータ変速装置（モータ変速機）は種々提案されている（特許文献１〜特許文献３）。特許文献１及び特許文献２はマイクロトラクションドライブに関し、これらの場合の減速機は、入力軸と出力軸とが同軸上に配設されたものである。また、特許文献３に記載のものは、太陽歯車と入力軸との間にクラッチを設けたものである。
【０００３】
特許文献１には、ラジアル型軸受を用いたものであって、外輪とケーシングの間のバネ要素により軸方向力を与えることで、外輪内周面と内輪外周面の間に位置する回転体を押圧し、回転体と係合する保持器を出力軸としているものが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、外輪内周面と内輪外周面の間に位置する回転体を軸線方向に押圧し、回転体と係合する保持器を出力軸としている単位減速機を２機備え、1つ目の減速機の出力を2つ目の減速機の入力としている。
【０００５】
特許文献３の変速機は、入力軸と平行に配置される中間軸と同軸上にマイクロトラクションドライブを備え、予圧手段と入力軸からの押圧力の合力によって、マイクロトラクションドライブに予圧を与え高トルクの伝達を可能にしている。また、１つの歯車対よりも軸間距離を短く設定することができる。
【０００６】
一般的にモータ変速機（減速機、増速機）には、設計が容易な歯車が用いられることが多く、全体をコンパクトに設計するために入力軸と出力軸の中心軸を一致させる構造が好まれる。しかし、歯車を用いた変速機は歯車の噛み合いによる振動や異音が発生するおそれがあり、特に高変速比を得るために遊星歯車などを複数組み合わせて使用する構成は、歯の噛み合いが多く、上記の問題がある。また、歯車の噛み合いには、歯車が滑らかに動き、また潤滑や誤差の吸収や熱膨張の吸収のために隙間（ガタ）が必要であり、複数歯車を用いるほど全体のガタ量は増加する。
【０００７】
振動の抑制やガタ量の削減を目的とした対策があり、その１つの機構として、前記特許文献１や特許文献２等のトラクション力を用いた伝達方式が一般的である。トラクション式の変速機は、接触部にあらかじめ予圧を与える必要があり、高トルクの出力を可能とするためには、予圧も大きく設定する必要がある。ただし、予圧を大きくするほど面圧が高くなり、強度・耐久面で不利となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３６５９９２５号明細書
【特許文献２】特許第３６９２３３０号明細書
【特許文献３】特開２０１４−１５２８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、１段の減速機であるため大きな減速比を得ることは難しい。また、この特許文献１に記載のものでは、前記したように、ラジアル型軸受を用いて、外輪とケーシングの間のバネ要素により軸方向力を与えるものであるが、このような場合、ラジアル型軸受は大きな軸力を受けることができないため、出力トルクの大きさには限界がある。
【００１０】
特許文献２では、特許文献１と同様な課題があり、さらに単位減速機を２つ持ち1つ目の減速機の出力を2つ目の減速機の入力としているため、減速機としての軸方向のサイズが大きくなる問題がある。
【００１１】
特許文献３では２軸間距離を短くしつつ、ある程度の変速を可能としているが、本構造では設定できる変速比の大きさには限界があり、変速比を大きくするほど装置が大きくなる。
【００１２】
そこで、本発明では、高減速比の設計が容易となり、コンパクト化の設計が可能でコスト面でも有利となる変速装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の変速装置は、第１軸線上で駆動源に接続される入力軸と、この入力軸と異なる第２軸線上に配設される出力軸と、前記入力軸と出力軸との間に配設される第１・第２変速機構とを備えた変速装置であって、前記第１変速機構は、前記第１軸線上に配設される第１入力部材と、第１反力部材と、第１入力部材の動力を第１反力部材に伝達する第１伝達部材と、第１伝達部材を保持する第１保持部材とを備えるとともに、前記第２変速機構は、前記第２軸線上に配設される第２入力部材と、第２反力部材と、第２入力部材からの動力を第２反力部材に伝達する第２伝達部材と、第２伝達部材を保持する第２保持部材とを備え、前記入力軸に伝達されたトルクが前記第１変速機構の第１入力部材に入力されて、第１伝達部材を介して第１保持部材からトルクが出力され、前記第１変速機構の第１入力部材の回転駆動力と、第１変速機構の第１保持部材からの出力とが、第２変速機構の第２入力部材と、第２保持部材とに入力され、第２入力部材と第２保持部材との差分を第２反力部材を介して前記出力軸にトルクを出力するものである。
【００１４】
本発明の第２の変速装置は、第１軸線上で駆動源に接続される入力軸と、この入力軸と異なる第２軸線上に配設される出力軸と、前記入力軸と出力軸との間に配設される第１・第２変速機構とを備えた変速装置であって、前記第１変速機構は、前記第１軸線上に配設される第１入力部材と、第１反力部材と、第１入力部材の動力を第１反力部材に伝達する第１伝達部材と、第１伝達部材を保持する第１保持部材とを備えるとともに、前記第２変速機構は、前記第２軸線上に配設される第２入力部材と、第２反力部材と、第２入力部材からの動力を第２反力部材に伝達する第２伝達部材と、第２伝達部材を保持する第２保持部材とを備え、前記入力軸に伝達されたトルクが前記第１変速機構の第１入力部材に入力されて、第１伝達部材を介して第１反力部材からトルクが出力され、前記第１変速機構の第１入力部材の回転駆動力と、第１変速機構の第１反力部材からの出力とが、第２変速機構の第２入力部材と、第２反力部材とに入力され、第２入力部材と第２反力部材との差分を第２保持部材を介して前記出力軸にトルクを出力するものである。
【００１５】
本発明の第１の変速装置及び第２の変速装置によれば、入力軸に伝達されたトルクは、第１変速機構の第１入力部材に入力され、第１伝達部材を伝わり、第１伝達部材を第１入力部材の反対側から挟んでいる第１反力部材、もしくは第１伝達部材を保持している第１保持部材が固定されることで、第１保持部材、もしくは第１反力部材が第１変速機構の出力となる。第２変速機構には第２入力部材に、第１変速機構の第１入力部材からトルク伝達部材を介して一定の変速比でトルク伝達される。また、第１保持部材と第２保持部材、または第１反力部材と第２反力部材がトルク伝達手段を介して一定の変速比でトルク伝達される。このため、第２保持部材もしくは第２反力部材が出力となる。このとき、第２入力部材と第２保持部材、または第２入力部材と第２反力部材の２つの入力により差動作用が生じ、高減速比を得ることが可能となる。
【００１６】
前記第１軸線と第２軸線とが平行であるように設定できる。また、前記第１変速機構が第１伝達部材に転動体を用いたスラスト軸受構造のトラクションドライブ式としたり、前記第２変速機構が第２伝達部材に転動体を用いたスラスト軸受構造のトラクションドライブ式としたりするのが好ましい。
【００１７】
第１変速機構と第２変速機構との間のトルク伝達手段を、部材の外径部に形成される歯車構造にて構成したり、部材の外径部に形成されるプーリーとこれに掛け回されるベルト、または、部材の外径部に形成されるスプロケットとこれに掛け回されるチェーンで構成したりできる。
【００１８】
第１変速機構の転動体と第２変速機構の転動体とを同一形状としたものであってもよい。第１変速機構及び第２変速機構の各転動体は、接触点の直径が転動体を挟んで相互に異なるように設定できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、高減速比を得ることが可能となり、所望の減速比の変速装置を安定して供給できる。
【００２０】
伝達部材として、転動体とすれば、第１変速機構の第１入力部材と第１反力部材には、第１転動体に対応した第１転走面が形成されており、同じく第２変速機構の第２入力部材と第２反力部材には、第２転動体に対応した第２転走面が形成されている。第１変速機構と第２変速機構の少なくともどちらかをスラスト軸受構造とし、その転送面（第１もしくは第２）のピッチ円直径を入力部材（第１もしくは第２）と反力部材（第１もしくは第２）で異なるように設定することで、より大きな変速比を得ることができる。
【００２１】
トラクションドライブ式の第１変速機構または第２変速機構の少なくとも片方をスラスト軸受構造とすることで、以下の効果を得られる。高減速比の設計が容易となる。トラクションドライブ式のため、振動が小さく、ガタも小さい。スラスト軸受構造とすることで、負荷の大きい予圧を与えることができ、強度、耐久面で有利である。スラスト構造のため、軸方向にコンパクトな設計ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の変速装置の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１に示す変速装置の接触点を示し、（ａ）は第１変速機構の説明図であり、（ｂ）は第２変速機構の説明図である。
【図６】接触点の直径の関係説明図である。
【図７】第２の変速装置の断面図である。
【図８】図７に示す変速装置の接触点の直径の関係説明図である。
【図９】トルク伝達手段を示し、（ａ）はプーリーとベルトを用いた簡略図であり、（ｂ）はスプロケットとチェーンを用いた簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１〜図４は本発明に係る第１の変速装置を示している。この変速装置は、第１軸線Ｌ１上で駆動源に接続される入力軸１と、この入力軸１と異なる第２軸線上Ｌ２に配設される出力軸２と、前記入力軸１と出力軸２との間に配設される第１・第２変速機構３，４とを備える。駆動源としては、図示省略の駆動用モータであり、このため、入力軸１としては、この駆動用モータの出力軸に連結されている。
【００２４】
第１変速機構３は、第１入力部材５と、第１保持部材６と、第１伝達部材７と、第１反力部材８とを備え、第２変速機構４は、第２入力部材９と、第２保持部材１０と、第２伝達部材１１と、第２反力部材１２とを備える。この実施形態では、第１伝達部材７及び第２伝達部材１１は、剛球からなる転動体７Ａ，１１Ａからなる。
【００２５】
入力軸１と第１入力部材５とは、１つの部品からなる入力部材構成品１３にて構成される。入力部材構成品１３は、入力軸１を構成する中実軸部１３ａと、この中実軸部１３ａ
の内端部に外径側へ延びる円盤部１３ｂとからなる。また、この変速装置は、一対の側壁１５Ａ，１５Ｂを備え、また、側壁１５Ａは、下部側の第１部１６と上部側の第２部１７を有する。このため、入力軸１を構成する中実軸部１３ａが軸受２０を介して一方の側壁１５Ａの第１部１６に枢支されている。
【００２６】
すなわち、軸受２０は、外径面に軌道面が形成された内輪２０ａと、内径面に軌道面が形成された外輪２０ｂと、内輪２０ａと外輪２０ｂとの間に転動自在に配される転動体（ボール）２０ｃとからなる。このため、軸受２０の内輪２０ａが入力部材構成品１３の中実軸部１３ａに外嵌され、軸受２０の外輪２０ｂが一方の側壁１５Ａの第１部１６の中心部の貫孔に内嵌される。なお、第１部１６の内径面には嵌合用切欠部２１が設けられ、この嵌合用切欠部２１に軸受２０の外輪２０ｂが嵌合している。また、中実軸部１３ａには止め輪２２が装着され、この止め輪２２と中実軸部１３ａの付け根部の段付部２３との間に内輪２０ａが挟持される。
【００２７】
また、入力部材構成品１３の円盤部１３ｂの反入力軸側の端面には、第１転動体７Ａが嵌合する嵌合溝２５が設けられている。このため、入力部材構成品１３の円盤部１３ｂにて第１入力部材５を構成する。
【００２８】
第１保持部材６は、前記第１軸線Ｌ１上に配設される短軸部２６ａとこれに連設された円盤体２６ｂからなり、周方向に沿って所定ピッチで配設される円盤体２６ｂに嵌合孔２７が設けられている。そして、この嵌合孔２７に第１転動体７Ａが嵌合している。また、短軸部２６ａは他方の側壁１５Ｂの下部の貫通孔に軸受２９を介して枢支されている。
【００２９】
すなわち、軸受２９は、外径面に軌道面が形成された内輪２９ａと、内径面に軌道面が形成された外輪２９ｂと、内輪２９ａと外輪２９ｂとの間に転動自在に配される転動体（ボール）２９ｃとからなる。このため、軸受２９の内輪２９ａが短軸部２６ａに外嵌され、軸受２９の外輪２９ｂが他方の側壁１５Ｂの下部の貫通孔に内嵌される。短軸部２６ａの外径面には切欠部３０が形成され、この切欠部３０に軸受２９の内輪２９ａが嵌合している。また、側壁１５Ｂの下部の貫通孔の内径面には嵌合用切欠部３１が設けられ、この嵌合用切欠部３１に軸受２９の外輪２９ｂが嵌合している。
【００３０】
他方の側壁１５Ｂ下部側の内面に第１反力部材８が付設（固着）されている。第１反力部材８は平板リング体からなり、他方の側壁１５Ｂ下部側の内面に設けられたリング状の凹窪部３２に嵌合している。また、第１反力部材８の第１保持部材対応面に、第１転動体７Ａが嵌合する嵌合溝３３を設けている。
【００３１】
第２入力部材９は、短軸部３５ａと、この短軸部３５ａの出力軸側に外径方向に延びる円盤部３５ｂとからなり、この円盤部３５ｂの出力軸側端面に第２転動体１１Ａが嵌合する嵌合溝３６が設けられている。そして、この第２入力部材９は、一方の側壁１５Ａの第２部１７に枢支されている。
【００３２】
すなわち、一方の側壁１５Ａの第２部１７の貫通孔に、第２入力部材９の短軸部３５ａが軸受３７を介して枢支されている。軸受３７は、外径面に軌道面が形成された内輪３７ａと、内径面に軌道面が形成された外輪３７ｂと、内輪３７ａと外輪３７ｂとの間に転動自在に配される転動体（ボール）３７ｃとからなる。このため、軸受３７の内輪３７ａが短軸部３５ａに外嵌され、軸受３７の外輪３７ｂが一方の側壁１５Ａの第２部１７の貫通孔に内嵌される。短軸部３５ａの外径面には切欠部３９が形成され、この切欠部３９に軸受３７の内輪３７ａが嵌合している。また、側壁１５Ａの第２部１６の貫通孔の内径面には嵌合用切欠部４０が設けられ、この嵌合用切欠部４０に軸受３７の外輪３７ｂが嵌合している。
【００３３】
第２保持部材１０は、短軸部４１ａと、この短軸部４１ａの第２入力部材９側の端部に外径方向に延びる円盤部４１ｂとからなり、この円盤部４１ｂに、周方向に沿って所定ピッチで、第２転動体１１Ａが嵌合する嵌合孔４２が設けられている。
【００３４】
また、出力軸２と第２反力部材１２とは、１つの部品からなる出力軸構成品４４にて構成される。出力軸構成品４４は、短筒部４４ａと、この短筒部４４ａの側壁４４ｂから突出される軸部４４ｃと、短筒部４４ａの開口側の端部（第２保持部材１０の円盤部４１ｂ側の端部）に外径方向に延びる円盤部４４ｄとからなる。そして、この円盤部４４ｄの第２保持部材１０の円盤部４１ｂ側の端面に、第２転動体１１Ａが嵌合する嵌合溝４５が設けられている。
【００３５】
第２保持部材１０の短軸部４１ａの外径面と、出力軸構成品４４の短筒部４４ａの内径面との間に軸受４６が配設され、出力軸構成品４４の短筒部４４ａの外径面と他方の側壁１５Ｂの上部の貫通孔の内径面との間に軸受４７が配設される。
【００３６】
すなわち、軸受４６、４７は、それぞれ、外径面に軌道面が形成された内輪４６ａ、４７ａと、内径面に軌道面が形成された外輪４６ｂ、４７ｂと、内輪４６ａ、４７ｂと外輪４６ｂ、４７ｂとの間に転動自在に配される転動体（ボール）４６ｃ、４７ｃとからなる。
【００３７】
短軸部４１ａの外径面に切欠部４８が設けられているとともに、出力軸構成品４４の短筒部４４ａの内径面に切欠部４９が設けられている。そして、切欠部４８に軸受４６の内輪４６ａが内嵌され、切欠部４９に軸受４６の外輪４６ｂが外嵌される。
【００３８】
出力軸構成品４４の短筒部４４ａの外径面に切欠部５０が設けられるとともに、他方の側壁１５Ｂの上部に貫通孔の内径面に切欠部５１が設けられる。そして、切欠部５０に軸受４７の内輪４７ａが内嵌され、切欠部５１に軸受４７の外輪４７ｂが外嵌される。
【００３９】
側壁１５Ａ，１５Ｂは、ボルト部材５２を介して連結されている。この場合、一方の側壁１５Ａに貫通孔５３が設けられるとともに、他方の側壁１５Ｂにねじ孔５４が設けられている。このため、ボルト部材５２が、一方の側壁１５Ａの外方から貫通孔５３に挿入されて、他方のねじ孔５４に螺合される。このため、側壁１５Ａ，１５Ｂとで、第１・第２変速機構３，４を収納するケース５５を構成する。
【００４０】
このように、ボルト部材５２を締付けることによって、軸受２０の内輪２０ａが入力軸１の付け根部の段付部２３に圧接するとともに、軸受２０の外輪２０ｂが第１部１６の内径面の段付部２１ａに圧接し、軸受２９の内輪２９ａが短軸部３６ａの段付部３０ａに圧接するとともに、軸受２９の外輪２９ｂが側壁１５Ｂの下部の貫通孔の内径面の段付部３１ａに圧接する。また、ボルト部材５２を締付けることによって、軸受３７の内輪３７ａが短軸部３５ａの段付部３９ａに圧接するとともに、軸受３７の外輪３７ｂが第２部１７の内径面の段付部４０ａに圧接し、軸受４６の内輪４６ａが短軸部４１ａの段付部４８ａに圧接するとともに、軸受４６の外輪４６ｂが出力軸構成品４４の短筒部４４ａの内径面の段付部４９ａに圧接する。さらには、ボルト部材５２を締付けることによって、軸受４７の内輪４７ａが出力軸構成品４４の短筒部４４ａの外径面の段付部５０ａに圧接し、軸受４７の外輪４７ｂが他方の側壁１５Ｂの貫通孔の内径面の段付部５１ａに圧接する。
【００４１】
ボルト部材５２の締付状態では、第１変速機構３と第２変速機構４の両方に予圧が発生する構成となる。この場合、図６に示すように、Ｐ１が第１入力部材５と第１転動体７Ａとの接触点となり、Ｐ２が第１反力部材８と第１転動体７Ａとの接触点となり、Ｐ３が第２入力部材９と第２転動体１１Ａとの接触点であり、Ｐ４が第２反力部材１２と第２転動体１１Ａとの接触点である。
【００４２】
具体的には、図５（ａ）に示すように、第１入力部材５の嵌合溝２５の曲率中心Ｏ１を第１転動体７Ａの中心Ｏ7に対してずらせるとともに、第１反力部材８の嵌合溝３３の曲率中心Ｏ２を第１転動体７Ａの中心Ｏ7に対してずらせいる。この場合、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ２とは転動体７Ａの中心Ｏ7に対して相反する方向にずらせている。θ１は第１転動体７Ａの接触角を示している。また、図５（ｂ）に示すように、第２入力部材９の嵌合溝３６の曲率中心Ｏ３を第２転動体１１Ａの中心Ｏ11に対してずらせるとともに、第２反力部材１２の嵌合溝４５の曲率中心Ｏ４を第２転動体１１Ａの中心Ｏ11に対してずらせいる。θ２は第２転動体７Ａの接触角を示している。
【００４３】
この変速装置では、図２と図６に示すように、第１変速機構３の第１入力部材５の回転駆動力と、第１変速機構３の第１保持部材６からの出力とが、トルク伝達手段Ｔ（Ｔ１，Ｔ２）を介して、第２変速機構４の第２入力部材９と、第２保持部材１０とに入力される。
【００４４】
トルク伝達手段Ｔを、部材の外径部に形成される歯車構造Ｇにて構成している。すなわち、第１入力部材５の外周面に凹凸歯６０を設けるとともに、第１保持部材６の外周面に凹凸歯６１を設け、第２入力部材９の外周面に凹凸歯６２を設けるとともに、第２保持部材１０の外周面に凹凸歯６３を設けている。そして、第１入力部材５の凹凸歯６０と第２入力部材９の凹凸歯６２とを噛合させるとともに、第１保持部材６の凹凸歯６１と第２保持部材１０の凹凸歯６３とを噛合させる。
【００４５】
前記のように構成された変速装置では、図示省略の駆動モータなどから出力されたトルクは、第１軸線Ｌ１の入力軸１に入力され、入力軸１と一体である第１入力部材５から変速機内に入力される。すなわち、第１変速機構３は、スラスト軸受構造のトラクションドライブ変速機である。また、第１反力部材８がケース５５に回転固定されているので、第１入力部材５と第１反力部材８に挟まれた第１転動体７Ａが第１入力部材５よりも減速された速度で公転運動する。このため、第１転動体７Ａを保持する第１保持部材６は、第１入力部材５より減速された速度で回転する。
【００４６】
また、第１入力部材５と第１保持部材６の外径部には凹凸歯６０、６１が形成されおり、さらに第２軸線Ｌ２に配置されるスラスト軸受構造の第２トラクションドライブ変速機（第２変速機構４）の第２入力部材９と第２保持部材１０の外径部に、第１入力部材５と第１保持部材６の外径部の凹凸歯６０，６１と対をなす凹凸歯６２，６３が形成されている。このため、第１入力部材５と第２入力部材９が凹凸歯６０，６２で噛み合い、かつ第１保持部材６と第２保持部材１０が凹凸歯６１，６３で噛み合い、それぞれトルクが伝達される。
【００４７】
このとき、第２トラクションドライブ変速機（第２変速機構４）では、第２入力部材９、第２反力部材１２、第２保持部材１０の３要素うち２つ（第２入力部材９、第２保持部材１０）の要素が入力となり、第２入力部材９の第２保持部材１０の差分を、残りの要素である第２反力部材１２へ出力する。
【００４８】
図６に示すように、第１変速機構３の第１入力部材５と第１転動体７Ａの接触点Ｐ１の直径をＤ１とし、第１反力部材８と第１転動体７Ａの接触点Ｐ２の直径をＤ２とし、第２変速機構４の第２入力部材９と第２転動体１１Ａの接触点Ｐ３の直径をＤ３とし、第２反力部材１２と第２転動体１１Ａの接触点Ｐ４の直径をＤ４とする。また。第１入力部材５の外径の歯数をＺ１とし、第２入力部材９の外径の歯数をＺ２、第１保持部材６の外径の歯数をＺ３とし、第２保持部材１０の外径の歯数をＺ４とすると、第２反力部材１２と一体である出力軸２へ次の数１に示す減速比ｉで出力される。
【数１】
2017129209.tif 000003
【００４９】
このため、直径Ｄ１と直径Ｄ２、もしくは直径Ｄ３と直径Ｄ４に寸法差で設計することで、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２を変化させることなく、所望の減速比を設定できる。すなわち、所定の減速比が選択可能となる。スラスト軸受構造とすることで、Ｄ１とＤ２、Ｄ３とＤ４にそれぞれ僅かな寸法差を与えることで、高減速比が可能となる。このため、Ｄ１＝Ｄ２、Ｄ１＞Ｄ２、Ｄ１＜Ｄ２としたり、Ｄ３＝Ｄ４、Ｄ３＞Ｄ４、Ｄ３＜Ｄ４としたりできる。
【００５０】
第１保持部材６に第１転動体７Ａの径と同じもしくはそれ以上の穴を均等に配置させるとともに、第２保持部材１０に第２転動体１１Ａの径と同じもしくはそれ以上の穴を均等に配置させることができる。また、前記実施形態では、第１転動体７Ａと第２転動体１１Ａとを同じ大きさの径で示しているが、使用用途に合わせて転動体の径を変更しても良い。すべての転動体が同じ径であれば組立性が良い。
【００５１】
図７に示す変速装置では、第１保持部材６を、円盤体から構成している。そして、この円盤体に第１転動体７Ａが嵌合する嵌合孔２７が周方向に沿って所定ピッチで複数個配設されている。また、第１反力部材８は、短軸部７０ａと、この短軸部７０ａの反入力軸側から外径方向に延設される円盤部７０ｂとからなる反力部材構成品７０にて構成される。このため、反力部材構成品７０の円盤部７０ｂの第１保持部材対応面に、第１転動体７Ａが嵌合する嵌合溝３３が設けられている。
【００５２】
また、反力部材構成品７０の短軸部７０ａは他方の側壁１５Ｂの下部の貫通孔に軸受２９を介して枢支されている。すなわち、軸受２９は、外径面に軌道面が形成された内輪２９ａと、内径面に軌道面が形成された外輪２９ｂと、内輪２９ａと外輪２９ｂとの間に転動自在に配される転動体（ボール）２９ｃとからなる。このため、軸受２９の内輪２９ａが短軸部７０ａに外嵌され、軸受２９の外輪２９ｂが他方の側壁１５Ｂの下部の貫通孔に内嵌される。短軸部７０ａの外径面には切欠部６９が形成され、この切欠部６９に軸受２９の内輪２９ａが嵌合している。また、側壁１５Ｂの下部の貫通孔の内径面には嵌合用切欠部３１が設けられ、この嵌合用切欠部３１に軸受２９の外輪２９ｂが嵌合している。
【００５３】
第２保持部材１０と出力軸２とは、１つの部品からなる出力軸構成品７１にて構成される。出力軸構成品７１は、軸部７１ａとこの軸部７１ａの第２反力部材側から外径方向に延びる円盤部７１ｂとからなる。そして、円盤部７１ｂに周方向に沿ってピッチで複数の嵌合孔４２が設け、各嵌合孔４２に第２転動体１１Ａを嵌合させている。
【００５４】
また、第２反力部材１２は、短筒部７２ａと、この短筒部７２ａの内部側（出力軸構成品７１の円盤部７１ｂ側）端部から外径方向に延設される外鍔部７２ｂとからなる反力部材構成品７２にて構成される。このため、外鍔部７２ｂの内端面（出力軸構成品７１の円盤部７１ｂに対応する面）に、第２転動体１１Ａが嵌合する嵌合溝４５を形成されている。
【００５５】
出力軸構成品７１の軸部７１ａと反力部材構成品７２の短筒部７２ａとの間に軸受７５が介在され、反力部材構成品７２の短筒部７２ａと他方の側壁１５Ｂの上部貫通孔との間に軸受７６が介在されている。
【００５６】
軸受７５、７６は、それぞれ、外径面に軌道面が形成された内輪７５ａ、７６ａと、内径面に軌道面が形成された外輪７５ｂ、７６ｂと、内輪７５ａ、７６ａ、と外輪７５ｂ、７６ｂとの間に転動自在に配される転動体（ボール）７５ｃ、７６ｂとからなる。
【００５７】
軸受７５の内輪７５ａが短軸部７０ａに外嵌され、軸受７５の外輪７５ｂが反力部材構成品７２の短筒部７２ａの内径面の切欠部７７に嵌合している。また、軸受７６の内輪７６ａが反力部材構成品７２の短筒部７２ａの外径面の切欠部７８に嵌合し、軸受７６の外輪７６ｂが側壁１５Ｂの上部貫通孔の内径面の切欠部７９に嵌合している。
【００５８】
なお、他の部材は、前記した図１に示す変速装置と同一構成であるので、これらの部材においては、図８において、図１の符号を付してそれらの説明を省略する
【００５９】
このように、ボルト部材５２を締付けることによって、軸受２０の内輪２０ａが入力軸１の付け根部の段付部２３に圧接するとともに、軸受２０の外輪２０ｂが第１部１６の内径面の段付部２１ａに圧接し、軸受２９の内輪２９ａが短軸部７０ａの段付部６９ａに圧接するとともに、軸受２９の外輪２９ｂが側壁１５Ｂの下部の貫通孔の内径面の段付部３１ａに圧接する。また、ボルト部材５２を締付けることによって、軸受３７の内輪３７ａが短軸部３５ａの段付部３９ａに圧接するとともに、軸受３７の外輪３７ｂが第２部１６の内径面の段付部４０ａに圧接し、軸受７５の内輪７５ａが軸部７１ａの段付部７４に圧接するとともに、軸受７５の外輪７５ｂが反力部材構成品７２の短筒部７２ａの内径面の段付部７７ａに圧接する。さらには、ボルト部材５２を締付けることによって、軸受７６の内輪７６ａが反力部材構成品７２の短筒部７２ａの外径面の段付部７８ａに圧接し、軸受７６の外輪７６ｂが他方の側壁１５Ｂの貫通孔の内径面の段付部７９ａに圧接する。
【００６０】
ボルト部材５２の締付状態では、第１変速機構３と第２変速機構４の両方に予圧が発生する構成となる。この場合も、図８に示すように、Ｐ１が第１入力部材５と第１転動体７Ａとの接触点となり、Ｐ２が第１反力部材８と第１転動体７Ａとの接触点となり、Ｐ３が第２入力部材９と第２転動体１１Ａとの接触点であり、Ｐ４が第２反力部材１２と第２転動体１１Ａとの接触点である。
【００６１】
この場合も、図５（ａ）に示すように、第１入力部材５の嵌合溝２５の曲率中心Ｏ１を第１転動体７Ａの中心Ｏ7に対してずらせるとともに、第１反力部材８の嵌合溝３３の曲率中心Ｏ２を第１転動体７Ａの中心Ｏ7に対してずらせいる。この場合、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ２とは転動体７Ａの中心Ｏ7に対して相反する方向にずらせている。θ１は第１転動体７Ａの接触角を示している。また、図５（ｂ）に示すように、第２入力部材９の嵌合溝３６の曲率中心Ｏ３を第２転動体１１Ａの中心Ｏ11に対してずらせるとともに、第２反力部材１２の嵌合溝４５の曲率中心Ｏ４を第２転動体１１Ａの中心Ｏ11に対してずらせいる。θ２は第２転動体７Ａの接触角を示している。
【００６２】
この変速装置では、第１変速機構３の第１入力部材５の回転駆動力と、第１変速機構３の第１反力部材８からの出力とが、トルク伝達手段Ｔ（Ｔ１、Ｔ３）を介して、第２変速機構４の第２入力部材９と、第２反力部材１２とに入力される。
【００６３】
トルク伝達手段Ｔを、部材の外径部に形成される歯車構造Ｇにて構成している。すなわち、第１入力部材５の外周面に凹凸歯６０を設けるとともに、第１反力部材８の外周面に凹凸歯６５を設け、第２入力部材９の外周面に凹凸歯６２を設けるとともに、第２反力部材１２の外周面に凹凸歯６６を設けている。そして、第１入力部材５の凹凸歯６０と第２入力部材５２の凹凸歯６２とを噛合させるとともに、第１反力部材８の凹凸歯６５と第２反力部材１２の凹凸歯６６とを噛合させる。
【００６４】
図７に示すように構成された変速装置では、図示省略の駆動モータなどから出力されたトルクは、第１軸線Ｌ１の入力軸１に入力され、入力軸１と一体である第１入力部材５から変速機内に入力される。すなわち、この入力トルクは、第１軸線Ｌ１に配置されるスラスト軸受構造の第１トラクションドライブ変速機（第１変速機構３）の第１入力部材５に入力される。この場合、第１保持部材６がケース５５に回転固定されているため（図示省略）、第１入力部材５と第１反力部材８に挟まれた第１転動体７Ａは、公転運動が規制され自転運動のみが可能となり、第１反力部材８に出力される。
【００６５】
また、第１入力部材５と第１反力部材８の外径部には凹凸歯６０，６５が形成されおり、さらに第２軸線Ｌ２に配置されるスラスト軸受構造の第２トラクションドライブ変速機（第２変速機構４）の第２入力部材９と第２反力部材１２の外径部に第１入力部材５と第１反力部材８の外径部の凹凸歯６０、６５と対をなす凹凸歯６２，６６が形成されており、第１入力部材５と第２入力部材９が凹凸歯６０，６２で噛み合い、かつ第１反力部材８と第２反力部材１２が凹凸歯６５，６６で噛み合い、それぞれでトルク伝達される。
【００６６】
このとき、第２トラクションドライブ変速機（第２変速機構４）では、第２入力部材９、第２反力部材１２、第２保持部材１０の３要素うち２つ（第２入力部材９、第２反力部材１２）の要素が入力となり、第２入力部材９の第２反力部材１２の差分を、残りの要素である第２保持部材１０へ出力する。
【００６７】
図８に示すように、第１入力部材５と第１転動体７Ａの接触点Ｐ１の直径をＤ１とし、第１反力部材８と第１転動体７Ａの接触点Ｐ２の直径をＤ２とし、第２入力部材９と第２転動体１１Ａの接触点Ｐ３の直径をＤ３とし、第２反力部材１２と第２転動体１１Ａの接触点Ｐ４の直径をＤ４とする。また、第１入力部材５の外径の歯数をＺ１とし、第２入力部材９の外径の歯数をＺ２とし、第１反力部材８の外径の歯数をＺ３とし、第２反力部材１２の外径の歯数をＺ４とすると、第２保持部材１０と一体である出力軸２へ次の数２で示される減速比ｉで出力される。
【数２】
2017129209.tif 000004
【００６８】
この場合も、直径Ｄ１と直径Ｄ２、もしくは直径Ｄ３と直径Ｄ４に寸法差で設計することで、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２を変化させることなく、所望の減速比を設定できる。すなわち、所定の減速比が選択可能となる。スラスト軸受構造とすることで、Ｄ１とＤ２、Ｄ３とＤ４にそれぞれ僅かな寸法差を与えることで、高減速比が可能となる。このため、この場合も、Ｄ１＝Ｄ２、Ｄ１＞Ｄ２、Ｄ１＜Ｄ２としたり、Ｄ３＝Ｄ４、Ｄ３＞Ｄ４、Ｄ３＜Ｄ４としたりできる。
【００６９】
本発明の変速装置では、入力軸１に伝達されたトルクは、第１変速機構３の第１入力部材５に入力され、第１伝達部材７を伝わり、第１伝達部材７を第１入力部材５の反対側から挟んでいる第１反力部材８、もしくは第１伝達部材７を保持している第１保持部材６が固定されることで、第１保持部材６、もしくは第１反力部材８が第１変速機構３の出力となる。第２変速機構４には第２入力部材９に、第１変速機構３の第１入力部材５からトルク伝達部材Ｔを介して一定の変速比でトルク伝達される。また、第１保持部材６と第２保持部材１０、または第１反力部材８と第２反力部材１２がトルク伝達手段Ｔを介して一定の変速比でトルク伝達される。このため、第２保持部材１０もしくは第２反力部材１２が出力となる。このとき、第２入力部材９と第２保持部材１０、または第２入力部材９と第２反力部材１２の２つの入力により差動作用が生じ、高減速比を得ることが可能となり、所望の減速比の変速装置を安定して供給できる。
【００７０】
トラクションドライブ式の第１変速機構３または第２変速機構４の少なくとも片方をスラスト軸受構造とすることで、以下の効果を得られる。高減速比の設計が容易となる。トラクションドライブ式のため、振動が小さく、ガタも小さい。スラスト軸受構造とすることで、負荷の大きい予圧を与えることができ、強度、耐久面で有利である。スラスト構造のため、軸方向にコンパクトな設計ができる。
【００７１】
ところで、第１変速機構３の第１入力部材５と第１反力部材８には、第１転動体７Ａに対応した第１転走面（嵌合溝２５，３３）が形成されており、同じく第２変速機構４の第２入力部材５と第２反力部材１２には、第２転動体１１Ａに対応した第２転走面（嵌合溝３６，４５）が形成されている。第１変速機構３と第２変速機構４はスラスト軸受構造とし、その転送面のピッチ円直径を第１入力部材５もしくは第２入力部材９と第１反力部材８もしくは第２反力部材１２で異なるように設定することで、より大きな変速比を得ることができる。スラスト構造とすることで軸方向長さをコンパクトに設計することが可能となる。また、この異なるピッチ円直径の数値を変えることで、２軸間距離を変化させることなく、所定の変速比を設計することが可能となる。
【００７２】
ところで、トルク伝達手段として、前記実施形態で用いた歯車機構以外には、図９（ａ）に示すように、プーリー８０，８１とこれに掛け回されるベルト８２を備えたもの、又は図９（ｂ）に示すように、スプロケット８３，８４とこれに掛け回されるチェーン８５を備えたものがある。
【００７３】
このため、第１入力部材５と第２入力部材９とをプーリーとし、これらにベルトを掛け回すようにしたり、第１入力部材５と第２入力部材９とをスプロケットとし、これにチェーンを掛け回すようにすることによって、前記トルク伝達手段Ｔを構成できる。このように、プーリーやスプロケットを用いた場合、歯数比の代わりにプーリー径比（又はスプロケットピッチ円径比）が計算に用いられ、出力の回転方向が歯車機構の場合と逆回転となる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、前記実施形態では、駆動源を駆動用モータとしていたが、駆動源としては、駆動用モータに限らずエンジンなどの動力でも可能である。また、予圧の付加方法については前記各実施形態では、締結ねじ（ボルト部材５２）を用いたが、バネなどの弾性体を使用しても、圧入など変形方法など、予圧をかけられる方法であれば良い。各転動体７Ａ，１１Ｂの数や大きさ等は、設定すべきＤ１〜Ｄ４の値に応じて種々変更できる。また、前記各実施形態では、ケース５５として、一対の側壁１５Ａ，１５Ｂにて第１・第２変速機構３，４を挟持するものであり、いわゆるオープン型となっているが、密封タイプのケースを用いてもよい。このように密封タイプのケースを用いた場合、オイル潤滑が可能となる。
【符号の説明】
【００７５】
Ｇ     歯車構造
Ｌ１   第１軸線
Ｌ２   第２軸線
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４      接触点
Ｔ     トルク伝達手段
１     入力軸
２     出力軸
３     第１変速機構
４     第２変速機構
５     第１入力部材
６     第１保持部材
７     第１伝達部材
７Ａ   第１転動体
８     第１反力部材
９     第２入力部材
１０   第２保持部材
１１   第２伝達部材
１１Ａ 第２転動体
１２   第２反力部材
８０，８１    プーリー
８２   ベルト
８３，８４    スプロケット
８５   チェーン
【図１】
2017129209.tif 000005
【図２】
2017129209.tif 000006
【図３】
2017129209.tif 000007
【図４】
2017129209.tif 000008
【図５】
2017129209.tif 000009
【図６】
2017129209.tif 000010
【図７】
2017129209.tif 000011
【図８】
2017129209.tif 000012
【図９】
2017129209.tif 000013