JPH0323779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、変速継手に関する。

(2) 従来の技術 従来、入力側と出力側との間に介装された鋼球
のような転動体を、入力側からの回転力により自
転しつつ公転させ、その転動体の公転成分が出力
側に伝達されるようにした変速継手がある。

(3) 発明が解決しようとする課題 ところが、上記従来のものでは、転動体が常時
一点で摺接しているので、局部摩耗を生じるおそ
れがあつた。また転動体の摺接状態を維持するた
めに皿ばね等のばねで転動体を付勢しており、そ
のばねが期間の経過に応じて劣化するおそれがあ
つた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、局部摩耗が生じるのを防止するとともに劣
化の心配のあるばね等で転動体を付勢することを
不要にした変速継手を提供することを目的とす
る。

Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 本発明によれば、入力軸の外面には円弧状に窪
んだ第１ガイド面が全周にわたつて穿設され、入
力軸と同軸に配置される出力軸には、第１ガイド
面を同軸に囲繞するテーパ状の第２ガイド面を有
する伝動部材が相対回転を阻止されるとともに軸
方向相対移動を許容すべくして連結され、入力軸
および出力軸との軸方向相対移動を許容されると
ともに軸線まわりの角変位を阻止されながら伝動
部材に軸方向相対位置を一定にして連結される操
作部材には、第２ガイド面に対向して第１ガイド
面を同軸に囲繞するテーパ状の第３ガイド面が設
けられ、入力軸および出力軸に対して相対回転可
能なリテーナに、第１ガイド面および第２ガイド
面に摺接する球状の第１転動体と、第１ガイド面
および第３ガイド面に摺接する球状の第２転動体
とが周方向に等間隔をあけた複数個所で相互に摺
接しながら回転自在に保持される。

(2) 作用 上記構成によれば、操作部材を軸方向に移動さ
せることにより、第１ガイド面に対する第２およ
び第３ガイド面の軸方向相対位置が変化し、それ
に応じて第１および第２転動体の各ガイド面への
摺接位置が変化し、入力軸および出力軸間での転
動体の公転成分の伝わり方が変化して変速が達成
される。しかも第１および第２転動体と各ガイド
面との摺接位置が変化するので局部摩耗が回避さ
れ、ばねで転動体を付勢することが不要であるの
で劣化の必配がない。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図において、この変速継手
は、入力軸１と、入力軸１と同軸上に配置される
出力軸２と、軸方向相対移動を許容しつつ軸線ま
わりの相対回転を阻止して出力軸２に連結される
伝動部材３、該伝動部材３との軸方向相対位置を
一定として入力軸１、出力軸２および伝動部材３
を同軸に囲繞する操作部材４と、周方向に等間隔
をあけた複数位置でリテーナ１９に保持されなが
ら入力軸１および伝動部材３ならびに入力軸１お
よび操作部材４間にそれぞれ介装される球状の第
１および第２転動体５，６とを備える。

入力軸１の外面には、その軸線を含む断面形状
を円弧状にして窪んだ第１ガイド面７が全周にわ
たつて設けられる。また出力軸２は、入力軸１の
端面に同軸に対向して配置されるものであり、両
軸１，２は２つのスラスト軸受８，９を介して連
結される。すなわち出力軸２は閉塞端を入力軸１
側にした有底円筒状に形成されており、該閉塞端
には挿通孔２０が設けられる。またスラスト軸受
８は出力軸２の閉塞端と入力軸１の端面との間に
介装され、挿通孔２０に挿通されて入力軸１の端
部に螺合されるボルト１０の頭部１０ａと出力軸
２の閉塞端との間にスラスト軸受９が介装され
る。これにより入力軸１および出力軸２は、相互
の相対回転を許容されつつ軸方向相対移動を阻止
されて相互に連結されることになる。

伝動部材３は、入力軸１の端部を同軸に囲繞す
る大径筒部３ａと、出力軸２の端部を同軸に囲繞
する小径筒部３ｂとが段部３ｃを介して同軸に連
設されて成り、小径筒部３ｂの内面と出力軸２の
外面とがスプライン１１を介して結合される。し
たがつて伝動部材３は、出力軸２に対する軸方向
の相対移動が可能であるとともに出力軸２との相
対角変位が阻止される。しかも伝動部材３におけ
る大径筒部３ａの端面には、前記第１ガイド面７
を同軸に囲繞するテーパ状の第２ガイド面１２が
設けられる。

操作部材４は、軸方向の移動を可能とするとと
もに軸線まわりの回転を阻止されており、入力軸
１、出力軸２および伝動部材３を同軸に囲繞する
円筒状に形成される。この操作部材４の出力軸２
側の端部には半径方向内方に張出した鍔部４ａが
一体に設けられており、該鍔部４ａの内縁と出力
軸２の外面との間には環状のシール部材１３が介
装される。また鍔部４ａと伝動部材３における段
部３ｃとの間にはスラスト軸受１４が介装され
る。

操作部材４の入力軸１側端部内面には入力軸１
を同軸に囲繞する円筒部材１５が螺着され、円筒
部材１５は操作部材４に実質的に一体化される。
また該円筒部材１５と操作部材４との間には環状
のシール部材１６が介装され、円筒部材１５と入
力軸１との間には環状のシール部材１７が介装さ
れる。しかも円筒部材１５の内端面には、第１ガ
イド面７を同軸に囲繞して第２ガイド面１２に対
向するテーパ状の第３ガイド面１８が設けられ
る。

第２図を併せて参照して、第１および第２転動
体５，６は、入力軸１と同一軸線まわりに自由に
回転し得るリテーナ１９により回転自在に保持さ
れる。該リテーナ１９は、伝動部材３および操作
部材４間に同軸に配置される円筒部１９ａの端部
に保持部１９ｂが設けられて成り、該保持部１９
ｂに周方向複数位置たとえば５個所で相互に摺接
する第１転動体５および第２転動体６が回転自在
に保持される。しかも第１転動体５は第１ガイド
面７および第２ガイド面１２に摺接し、第２転動
体６は第１ガイド面７および第３ガイド面１８に
摺接する。

このように伝動部材３と、円筒部材１５すなわ
ち操作部材４との間に第１および第２転動体５，
６が介装されるとともにスラスト軸受１４が介装
されることにより、操作部材４の軸方向移動に応
じて伝動部材３も移動し、第２ガイド面１２およ
び第３ガイド面１８間の軸方向距離は常時一定に
保たれる。

ところで操作部材４、円筒部材１５、入力軸１
および出力軸２で囲まれる空間には、潤滑油が充
填されるが、出力軸２の中間部内面には、スラス
ト軸受９からの充填油の流出を阻止するための円
板状蓋板２１が、出力軸２の内面との間にシール
部材２２を介装して固定される。

次にこの実施例の作用について説明すると、先
ず操作部材４の軸方向操作により第１および第２
転動体５，６をその自転軸線Ｃが入力軸１と平行
となる姿勢にしたときを想定する。このとき入力
軸１から回転力が入力されると、第３ガイド面１
８が固定状態にあるので、第２転動体６は第１ガ
イド面７の回転に応じて自転しながら入力軸１の
まわりに公転し、したがつてリテーナ１９も軸線
まわりに回転する。一方、第１転動体６は第１ガ
イド面７との摺接により自転軸線Ｃまわりに自転
するが、リテーナ１９が軸線まわりに回転してい
るので入力軸１の軸線まわりに公転する。この
際、両転動体５，６の自転軸線Ｃは同軸であり、
第１転動体５の第１および第２ガイド面７，１２
への摺接位置をＰ１，Ｐ２、第１転動体５の第１
および第３ガイド面７，１８への摺接位置をＰ
３，Ｐ４とすると、入力軸１の軸線から摺接位置
Ｐ１，Ｐ３までの距離は同一であり、また入力軸
１の軸線から摺接位置Ｐ２，Ｐ４までの距離は同
一であるので、第１転動体５は第２ガイド面１２
上を滑動する。この結果、第１転動体５から第２
ガイド面１２に回転力は伝達されず、出力軸２は
回転せずに静止したままである。

次いで、操作部材４を軸方向に操作して第３図
で示すように、自転軸線Ｃを入力軸１の軸線に対
して傾斜させた場合を想定する。この状態では、
上述と同様に第２転動体６が自転軸線Ｃまわりに
自転するとともに公転し、第１転動体５も自転軸
線Ｃまわりに自転しつつ公転するが、第１転動体
５の第１および第２ガイド面７，１２への摺接位
置をＰ１′，Ｐ２′、第１転動体５の第１および第
３ガイド面７，１８への摺接位置をＰ３′，Ｐ
４′とすると、入力軸１の軸線から摺接位置Ｐ
１′までの距離は摺接位置Ｐ３′までの距離よりも
大きく、また入力軸１の軸線から摺接位置Ｐ２′
までの距離は摺接位置Ｐ４′までの距離よりも大
きい。したがつて第１転動体５の自転速は第２転
動体６の自転速度よりも速いのに対して、リテー
ナ１９の回転速度すなわち公転速度は第２転動体
６により規制されるので、その差に対応する回転
力が第１転動体５から第２ガイド面１２に伝達さ
れる。このため出力軸２に回転力が伝達される。
このような出力軸２への回転力の伝達量は、第１
および第２転動体５，６の自転軸線Ｃの入力軸１
の軸線に対する傾斜割合により定まるものであ
り、操作部材４を軸方向に操作して前記傾斜割合
を定めることにより入力軸１から出力軸２への回
転力伝達比すなわち変速比を無段階に制御するこ
とが可能となる。

また第３図で示した状態での出力軸２の回転方
向を正方向とすると、第１および第２転動体５，
６の自転軸線Ｃの傾斜方向を第３図とは逆の方向
とすることにより、出力軸２を逆方向に変速しな
がら回転することも可能である。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、入力軸の外面に
は円弧状に窪んだ第１ガイド面が全周にわたつて
穿設され、入力軸と同軸に配置される出力軸に
は、第１ガイド面を同軸に囲繞するテーパ状の第
２ガイド面を有する伝動部材が相対回転を阻止さ
れるとともに軸方向相対移動を許容すべくして連
結され、入力軸および出力軸との軸方向相対移動
を許容されるとともに軸線まわりの角変位を阻止
されながら伝動部材に軸方向相対位置を一定にし
て連結される操作部材には、第２ガイド面に対向
して第１ガイド面を同軸に囲繞するテーパ状の第
３ガイド面が設けられ、入力軸および出力軸に対
して相対回転可能なリテーナに、第１ガイド面お
よび第２ガイド面に摺接する球状の第１転動体
と、第１ガイド面および第３ガイド面に摺接する
球状の第２転動体とが周方向に等間隔をあけた複
数個所で相互に摺接しながら回転自在に保持され
るので、操作部材を軸方向に操作して第１および
第２転動体の姿勢を変化させることにより、入力
軸および出力軸間の変速比を無段階に調整するこ
とが可能であり、しかも転動体を付勢するための
ばね等が不要であるので劣化の心配がなくなり、
また各転動体の各ガイド面への摺接位置が変化す
るので局部摩耗が生じることを極力防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第
１図は非変速状態の縦断面図、第２図は第１図の
−線断面図、第３図は変速状態での第１図に
対応した縦断面図である。 １……入力軸、２……出力軸、３……伝動部
材、４……操作部材、５……第１転動体、６……
第２転動体、７……第１ガイド面、１２……第２
ガイド面、１８……第３ガイド面、１９……リテ
ーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力軸の外面には円弧状に窪んだ第１ガイド
   面が全周にわたつて穿設され、入力軸と同軸に配
   置される出力軸には、第１ガイド面を同軸に囲繞
   するテーパ状の第２ガイド面を有する伝動部材が
   相対回転を阻止されるとともに軸方向相対移動を
   許容すべくして連結され、入力軸および出力軸と
   の軸方向相対移動を許容されるとともに軸線まわ
   りの角変位を阻止されながら伝動部材に軸方向相
   対位置を一定にして連結される操作部材には、第
   ２ガイド面に対向して第１ガイド面を同軸に囲繞
   するテーパ状の第３ガイド面が設けられ、入力軸
   および出力軸に対して相対回転可能なリテーナ
   に、第１ガイド面および第２ガイド面に摺接する
   球状の第１転動体と、第１ガイド面および第３ガ
   イド面に摺接する球状の第２転動体とが周方向に
   等間隔をあけた複数個所で相互に摺接しながら回
   転自在に保持されることを特徴とする変速継手。