JPH01206148A - 変速継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１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−点で摺接しているので
、局部摩耗を生じるおそれがあった。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
があった。

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
堤供することを目的とする。

Ｂ０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って穿設され、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
ーバ状の第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
の心配がない。

（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と、該伝動部材３との軸方
向相対位置を一定として入力軸１１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ｌ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ｌの外面には、その軸線を含む断面形状を円弧状
にして富んだ第１ガイド面７が全周にわたって設けられ
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、両輪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ｌの端面との間に介装
され、挿通孔２０に挿通されて入力軸ｌ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ｌ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３
ｂ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。したがって伝動部材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例の端部帽は半径方向内方に
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１
３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ｌ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１
８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１９ｂ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１８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、したがってリテーナ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ＰＬ、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
．Ｐ４とすると、入力軸１の軸線から摺接位置Ｐｌ。

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ＰＩ’　、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’、Ｐ４
′とすると、入力軸１の軸線から摺接位置Ｐ１′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。したがって第１転動体
５の自転速度は第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。

Ｃ０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って穿設され、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 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   わたって穿設され、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。