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Patent Searching and Data


Title:
TRANSMISSION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/069529
Kind Code:
A1
Abstract:
A transmission device capable of controlling rotation of output means according to a rotational difference between an input shaft and the output means, having a reduced number of parts, made in a compact size, and having a simple structure. The transmission device has the input shaft (11), an eccentric guide plate (13), second input means, an internally-externally toothed gear (19), and the output means. The eccentric guide plate (13) is supported centered on the axis of the input shaft (11) and has an eccentric guide section (12) having a center at an eccentric position different from the rotation center of the eccentric guide plate (13).The second input means rotationally drives the eccentric guide plate (13) via power transmission means. The internally-externally toothed gear (19) has a circular hollow cylindrical guide section (16) guided by the eccentric guide section (12) and is provided with external teeth (17) and internal teeth (18) having an axis at the position of eccentricity of the eccentric guide plate (13). The output means has a rotation center coaxial with the input shaft (11) and has internal connection teeth (20) meshing with the external teeth (17). The internal teeth (18) are connected to the input shaft (11) via a gear connection mechanism (22) and revolve the internally-externally toothed gear (19) around the eccentric guide section (12) while rotating the gear (19) according to a difference in the number of rotation between the input shaft (11) and the second input means.

Inventors:
IKEDA MASAYUKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/071147
Publication Date:
June 04, 2009
Filing Date:
November 20, 2008
Export Citation:
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Assignee:
IKEDA MASAYUKI (JP)
International Classes:
F16H3/72; F16H1/32; F16H35/00; F16H37/06
Foreign References:
JPH1179058A1999-03-23
JPH08282574A1996-10-29
JPH11240481A1999-09-07
Attorney, Agent or Firm:
NAKAMAE, Fujio (Room 401 Kansen Bldg.,13-23, Asano 2-chome, Kokurakita-ku,Kitakyushu-sh, Fukuoka 91, JP)
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Claims:
 入力手段と接続する入力軸と、
前記入力軸を軸心にして回転自在に支持され、その回転中心とは異なる偏心位置を中心とする環状の偏心ガイド部を有する偏心ガイド板と、
前記偏心ガイド板を、動力伝達手段を介して回転駆動する第2の入力手段と、
前記偏心ガイド板の偏心ガイド部にガイドされる円筒ガイド部を備え、前記偏心ガイド板の偏心位置を軸心とした外歯及び内歯が設けられた内外歯車と、
回転中心が前記入力軸と同一軸心上にあって、前記内外歯車の前記外歯と歯車連結する連結内歯を有する出力手段と、
前記偏心ガイド板、前記内外歯車、前記入力軸の一部、及び前記出力手段の一部を収容するケーシングとを備え、
前記内外歯車の前記内歯は前記入力軸に歯車連結機構を介して連結され、前記入力軸及び前記第2の入力手段の回転数の差に応じて前記内外歯車を回転させながら前記偏心ガイド部に沿って周回させることを特徴とする変速装置。
 請求項1記載の変速装置において、前記偏心ガイド部と前記円筒ガイド部との間にはころ軸受が装着されていることを特徴とする変速装置。
 請求項1記載の変速装置において、前記歯車連結機構は、前記入力軸と接続する大径歯車と、前記出力手段に外周側で接続して前記入力軸と同一軸心上で回転自在に支持され、その回転中心とは異なる偏心位置を中心とする環状の第2の偏心ガイド部を有する第2の偏心ガイド板と、前記第2の偏心ガイド部にガイドされる第2の円筒ガイド部を備え、前記第2の偏心ガイド板の偏心位置を共通の軸心として前記大径歯車に設けられた大径内歯に歯車連結する第2の外歯及び第2の内歯がそれぞれ設けられた第2の内外歯車と、前記入力軸と軸心を合わせて配置され、前記内外歯車の前記内歯に歯車連結される第3の外歯及び前記第2の内歯に歯車連結する第4の外歯をそれぞれ両側に備えた小径外歯車とを有することを特徴とする変速装置。
 請求項3記載の変速装置において、前記入力軸は一方向クラッチを介して前記ケーシングと接続していることを特徴とする変速装置。
 請求項3記載の変速装置において、前記第2の偏心ガイド部と前記第2の円筒ガイド部との間には第2のころ軸受が装着されていることを特徴とする変速装置。
 中央に配置される固定軸と、
前記固定軸に回転自在に取付けられ、該固定軸の軸心とは異なる偏心位置を中心とする環状の偏心ガイド部を有する偏心ガイド板と、
前記偏心ガイド板に一方向クラッチを介して連結する入力手段の入力軸と、
前記偏心ガイド部に嵌入してガイドされる円筒ガイド部を備え、該円筒ガイド部と軸心を共通にした内歯及び外歯を備える内外歯車と、
前記固定軸に回転可能に取付けられ、該固定軸の軸心を共通にして、前記内外歯車の前記外歯と歯車連結する連結内歯を備えた出力手段と、
前記内外歯車の前記内歯と歯車連結機構を介して歯車連結し、一方側が前記偏心ガイド板の側部中央に押圧取付け手段を介して当接し、他方側が中央部を貫通する前記固定軸と第2の一方向クラッチを介して接続して、該偏心ガイド板と一体で回転する押圧部とを有し、前記出力手段に負荷が発生した場合、回転する前記内外歯車を前記偏心ガイド部に沿って周回させながら前記押圧部を前記偏心ガイド板に対して滑らせることを特徴とする変速装置。
 請求項6記載の変速装置において、前記偏心ガイド部と前記円筒ガイド部との間にはころ軸受が装着されていることを特徴とする変速装置。
 請求項6記載の変速装置において、前記押圧取付け手段は、前記押圧部の前記偏心ガイド板に対向する側に開口を備え該押圧部を貫通している前記固定軸と平行に該固定軸を取囲んで周方向に等間隔に形成された複数の穴部と、前記穴部にそれぞれ基側から挿入され先側にボールが設けられたバネと、前記偏心ガイド板の前記押圧部に対向する側に設けられ、前記バネで付勢された前記ボールを収容する谷と該ボールの移動を防止する山が前記穴部の間隔に合わせて周方向に交互に形成されている環状溝とを有することを特徴とする変速装置。
 請求項6記載の変速装置において、前記歯車連結機構は、前記出力手段に外周側で接続して前記固定軸と同一軸心上で回転自在に支持され、その回転中心とは異なる偏心位置を中心とする環状の第2の偏心ガイド部を有する第2の偏心ガイド板と、前記第2の偏心ガイド部にガイドされる第2の円筒ガイド部を備え、前記第2の偏心ガイド板の偏心位置を共通の軸心にした第2の内歯及び前記押圧部に設けられた大径内歯に歯車連結する第2の外歯をそれぞれ備える第2の内外歯車と、前記内外歯車の前記内歯と歯車連結する第1の小径外歯及び前記第2の内外歯車の前記第2の内歯と歯車連結する第2の小径外歯をそれぞれ両側に備えた小径外歯車とを有することを特徴とする変速装置。
 請求項9記載の変速装置において、前記第2の偏心ガイド部と前記第2の円筒ガイド部との間には第2のころ軸受が装着されていることを特徴とする変速装置。
Description:
変速装置

本発明は、入力軸と出力手段にそれぞれ内 歯と外歯を介して歯車連結する内外歯車を、 入力軸の回りに周回させることで出力手段の 回転を制御する変速装置に関する。

従来から、自転車用の変速装置として、多 数段のスプロケットの中から選択したスプロ ケットにチェーンを掛け替える外装式の変速 装置、後輪のハブ内に変速機構を内蔵した内 装式の変速装置が提案されている。内装式の 変速装置としては、例えば特許文献1には、 レームに組み込まれるギヤケースとペダル 踏み力により回転するクランク軸に対して 動自在に従動回転体を設け、その一側にス ロケットを固定し、クランク軸と一体に回 するキャリヤに複数段の遊星歯車を軸支し 遊星歯車の各段内側にそれぞれ回動可能な 陽歯車を噛合させ、キャリヤと従動回転体 間に回転速度差を吸収するラチェット機構 設け、各段の太陽歯車の回転を許容、阻止 る一方向クラッチの切り替え操作を行うこ により、クランク軸に対して増速される内 歯車を切り替えて変速を行う自転車用変速 置が開示されている。

特許文献2には、入力回転子と、該入力回 子に同心の出力回転子と、前記入力回転子 同心のキャリアと、該キャリアに回転自在 支承されて前記入力回転子に係合する第一 合部及び前記出力回転子に係合する第二係 部を有し、前記入力回転子の回転を前記出 回転子に伝達する偏心回転子と、前記入力 転子と前記キャリアとの間に介在する一方 クラッチ手段と、前記キャリアの回転を制 する回転制限手段とを備える変速装置に関 る発明が開示されている。

特許文献3には、別途、補助駆動源を必要 することなく、自転車にかかる負荷の量に わせて速度を自動的に変えることができ、 道等においても軽快に自転車を走行できる うにした自転車の負荷軽減装置に関する発 が開示されている。

特許文献4には、入力側回転部材と、この 力側回転部材の内周に複数列配設され、各 部側が入力側回転部材に枢着されるととも 、入力側回転部材の中央側に付勢するバネ 有するラチェット爪と、前記入力側回転部 の中央側に位置するラチェットギヤなどか なる出力側回転部材とを備え、前記入力側 転部材または出力側回転部材を相対的に偏 移動させて変速するようにした自転車用無 変速装置に関する発明が開示されている。

日本国特開平6-263081号公報

日本国特開2001-234990号公報

日本国特開平10-129568号公報

日本国特開昭64-004593号公報

しかしながら、外装式の変速装置では、走 行中にレバーの操作を行うため、チェーンが スプロケットから外れるという問題が生じる 。また、特許文献1に記載された内装式の変 装置では、ラチェット機構や各段の太陽歯 又は内歯歯車に対応した一方向クラッチを 成する多数の部品が必要となり、構造が複 になるという問題がある。さらにまた、特 文献2乃至4に記載されている変速装置も特許 文献1に記載された自転車用変速装置同様、 造が複雑になったり、あるいは使い勝手が かったりといった問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの で、入力軸と出力手段間に生じる回転差に応 じて出力手段の回転制御が可能な、部品点数 が少なく、コンパクトで構造も簡素となる変 速装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第1の発明に係る変速装置は 入力手段と接続する入力軸と、
前記入力軸を軸心にして回転自在に支持され 、その回転中心とは異なる偏心位置を中心と する環状の偏心ガイド部を有する偏心ガイド 板と、
前記偏心ガイド板を、動力伝達手段を介して 回転駆動する第2の入力手段と、
前記偏心ガイド板の偏心ガイド部にガイドさ れる円筒ガイド部を備え、前記偏心ガイド板 の偏心位置を軸心とした外歯及び内歯が設け られた内外歯車と、
回転中心が前記入力軸と同一軸心上にあって 、前記内外歯車の前記外歯と歯車連結する連 結内歯を有する出力手段と、
前記偏心ガイド板、前記内外歯車、前記入力 軸の一部、及び前記出力手段の一部を収容す るケーシングとを備え、
前記内外歯車の前記内歯は前記入力軸に歯車 連結機構を介して連結され、前記入力軸及び 前記第2の入力手段の回転数の差に応じて前 内外歯車を回転させながら前記偏心ガイド に沿って周回させている。

第1の発明に係る変速装置において、前記偏 ガイド部と前記円筒ガイド部との間にはこ 軸受が装着されていることが好ましい。
これにより、内外歯車を偏心ガイド部に沿っ て低抵抗で周回させることができ、入力手段 から出力手段への動力の伝達効率を高位に維 持することができる。

また、第1の発明に係る変速装置において、 記歯車連結機構は、前記入力軸と接続する 径歯車と、前記出力手段に外周側で接続し 前記入力軸と同一軸心上で回転自在に支持 れ、その回転中心とは異なる偏心位置を中 とする環状の第2の偏心ガイド部を有する第2 の偏心ガイド板と、前記第2の偏心ガイド部 ガイドされる第2の円筒ガイド部を備え、前 第2の偏心ガイド板の偏心位置を共通の軸心 として前記大径歯車に設けられた大径内歯に 歯車連結する第2の外歯及び第2の内歯がそれ れ設けられた第2の内外歯車と、前記入力軸 と軸心を合わせて配置され、前記内外歯車の 前記内歯に歯車連結される第3の外歯及び前 第2の内歯に歯車連結する第4の外歯をそれぞ れ両側に備えた小径外歯車とを有する構成と することが好ましい。
これにより、偏心ガイド板を第2の入力手段 回転数で入力軸の回りに回転させることで 偏心ガイド部を入力軸の回りに回転させる とができ、歯車連結機構を介して入力軸の 転数に基づいた回転数で回転している内外 車を偏心ガイド部に沿って周回させること できる。

また、第1の発明に係る変速装置において、 記入力軸は一方向クラッチを介して前記ケ シングと接続していることが好ましい。
これにより、出力手段がロックされた場合、 内外歯車を介して小径外歯車に逆回転が発生 し、第2の内外歯車に伝達され、この逆回転 第2の内外歯車を介して大径歯車に伝達され 径歯車を逆回転させようとするが、大径歯 は逆回転できず停止する。これにより、出 手段、偏心ガイド板、内外歯車、小径外歯 、第2の内外歯車、及び大径歯車がすべて一 体で停止することができる。

また、第1の発明に係る変速装置において、 記第2の偏心ガイド部と前記第2の円筒ガイド 部との間には第2のころ軸受が装着されてい ことが好ましい。
これにより、第2の内外歯車を第2の偏心ガイ 部に沿って低抵抗で周回させることができ 第2の内外歯車を介して入力手段からの回転 動力を内外歯車に効率よく伝達できる。

前記目的に沿う第2の発明に係る変速装置は 中央に配置される固定軸と、
前記固定軸に回転自在に取付けられ、該固定 軸の軸心とは異なる偏心位置を中心とする環 状の偏心ガイド部を有する偏心ガイド板と、
前記偏心ガイド板に一方向クラッチを介して 連結する入力手段の入力軸と、
前記偏心ガイド部に嵌入してガイドされる円 筒ガイド部を備え、該円筒ガイド部と軸心を 共通にした内歯及び外歯を備える内外歯車と 、
前記固定軸に回転可能に取付けられ、該固定 軸の軸心を共通にして、前記内外歯車の前記 外歯と歯車連結する連結内歯を備えた出力手 段と、
前記内外歯車の前記内歯と歯車連結機構を介 して歯車連結し、一方側が前記偏心ガイド板 の側部中央に押圧取付け手段を介して当接し 、他方側が中央部を貫通する前記固定軸と第 2の一方向クラッチを介して接続して、該偏 ガイド板と一体で回転する押圧部とを有し 前記出力手段に負荷が発生した場合、回転 る前記内外歯車を前記偏心ガイド部に沿っ 周回させながら前記押圧部を前記偏心ガイ 板に対して滑らせている。

第2の発明に係る変速装置において、前記偏 ガイド部と前記円筒ガイド部との間にはこ 軸受が装着されていることが好ましい。
これにより、内外歯車を偏心ガイド部に沿っ て低抵抗で周回させることができ、入力手段 から出力手段への動力の伝達効率を高位に維 持することができる。

また、第2の発明に係る変速装置において、 記押圧取付け手段は、前記押圧部の前記偏 ガイド板に対向する側に開口を備え該押圧 を貫通している前記固定軸と平行に該固定 を取囲んで周方向に等間隔に形成された複 の穴部と、前記穴部にそれぞれ基側から挿 され先側にボールが設けられたバネと、前 偏心ガイド板の前記押圧部に対向する側に けられ、前記バネで付勢された前記ボール 収容する谷と該ボールの移動を防止する山 前記穴部の間隔に合わせて周方向に交互に 成されている環状溝とを有する構成とする とができる。
これにより、入力軸と一体的に回転している 出力手段に負荷が加わった場合に、簡単な構 成で押圧部を滑らせて、出力手段に伝達され る回転数を調整することができる。

また、第2の発明に係る変速装置において、 記歯車連結機構は、前記出力手段に外周側 接続して前記固定軸と同一軸心上で回転自 に支持され、その回転中心とは異なる偏心 置を中心とする環状の第2の偏心ガイド部を する第2の偏心ガイド板と、前記第2の偏心 イド部にガイドされる第2の円筒ガイド部を え、前記第2の偏心ガイド板の偏心位置を共 通の軸心にした第2の内歯及び前記押圧部に けられた大径内歯に歯車連結する第2の外歯 それぞれ備える第2の内外歯車と、前記内外 歯車の前記内歯と歯車連結する第1の小径外 及び前記第2の内外歯車の前記第2の内歯と歯 車連結する第2の小径外歯をそれぞれ両側に えた小径外歯車とを有する構成とすること できる。
これにより、出力手段に負荷が加わった場合 、その負荷を押圧部に伝えることができる。

そして、前記第2の偏心ガイド部と前記第2の 筒ガイド部との間には第2のころ軸受が装着 されていることが好ましい。
これにより、第2の内外歯車を第2の偏心ガイ 部に沿って低抵抗で周回させることができ 出力手段に加わった負荷を押圧部に効率的 伝達できる。

第1の発明に係る変速装置においては、入 軸と出力手段にそれぞれ内歯及び外歯を介 て歯車連結する内外歯車が入力軸の回りを 心ガイド部に沿って周回するので、入力軸 回転が歯車間の歯数で決まる比率で出力手 に伝達されず、出力手段の回転を変速(減速) することができる。そして、内外歯車の周回 速度を調整するだけで出力手段の回転を変速 できるので、変速装置を構成する部品点数が 少なくなって、変速装置の構造の簡素化及び コンパクト化が可能になる。

第2の発明に係る変速装置においては、出 手段に負荷が発生した場合、回転する内外 車を偏心ガイド部に沿って周回させながら 圧部を偏心ガイド板に対して滑らせるので 内外歯車の回転が歯車間の歯数で決まる比 で出力手段に伝達されず、出力手段の回転 変速(減速)することができる。

本発明の第1の実施例に係る変速装置の 側断面図である。 同変速装置の一部切欠き正面図である 本発明の第2の実施例に係る変速装置の 側断面図である。

符号の説明

10:変速装置、11:入力軸、12:偏心ガイド部、 13:偏心ガイド板、14:歯車、15:モータ、16:円筒 ガイド部、17:外歯、18:内歯、19:内外歯車、20: 連結内歯、21:出力軸、22:歯車連結機構、23:ケ ーシング、24:軸受、25:入力軸挿通部、26:軸受 、27:出力軸挿通部、28:軸部、29:円板部、30:円 筒部、31:一方向クラッチ、32:大径歯車、33:第 2の偏心ガイド部、34:第2の偏心ガイド板、35: 2の円筒ガイド部、36:大径内歯、37:第2の外 、38:第2の内歯、39:第2の内外歯車、40:第3の 歯、41:第4の外歯、42:小径外歯車、43、44、45: 軸受、46:歯車、47:モータ軸、48:ころ軸受、49: 第2のころ軸受、50:変速装置、50a:固定軸、51: プロケット、51a:軸受、52:入力軸、53:軸受、 54:偏心ガイド部、55:偏心ガイド板、56:円筒ガ イド部、57:内歯、58:外歯、59:内外歯車、60:連 結内歯、61:スポーク、62:ホイール、63:歯車連 結機構、64:押圧取付け手段、65:押圧部、66:第 2の偏心ガイド部、67:第2の偏心ガイド板、68: 2の円筒ガイド部、69:第2の内歯、70:第2の外 、71:第2の内外歯車、72:第1の小径外歯、73: 2の小径外歯、74:小径外歯車、75:大径歯車、7 5a:軸受、76:大径内歯、78:穴部、79:ボール、80: バネ、81:谷、82:山、83:環状溝、84:第2の一方 クラッチ、85:一方向クラッチ、86:円板部、87 、88:軸受、89:円筒部、90:ブレーキパッド、91: 押圧リング状部材、92:ころ軸受、93:第2のこ 軸受

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発 明を具体化した実施例につき説明し、本発明 の理解に供する。なお、図2では、便宜上、 部材に形成された歯を部分的に記載してい が、当該部材の内周及び/又は外周の全周に って歯が形成されている。

図1、図2に示すように、本発明の第1の実施 例に係る変速装置10は、図示しない入力手段 接続する入力軸11と、入力軸11を軸心にして 回転自在に支持され、その回転中心とは異な る偏心位置を中心とする環状の偏心ガイド部 12を有する偏心ガイド板13と、動力伝達手段 一例である歯車14を介して偏心ガイド板13を 転駆動する第2の入力手段の一例である回転 数可変型のモータ15とを備えている。更に、 速装置10は、偏心ガイド板13の偏心ガイド部 12にガイドされる円筒ガイド部16を備え、偏 ガイド板13の偏心位置を軸心とした外歯17及 内歯18が設けられた内外歯車19と、回転中心 が入力軸11と同一軸心上にあって、内外歯車1 9の外歯17と歯車連結する連結内歯20を有する 力手段の一例である出力軸21とを備えてお 、内外歯車19の内歯18は入力軸11に歯車連結 構22を介して連結されている。以下、詳細に 説明する。

変速装置10は内側に偏心ガイド板13と内外 車19を収容するケーシング23を有し、ケーシ グ23の(軸方向)両側には、軸受24を備えケー ング23内に突出して設けられた入力軸挿通 25と、入力軸挿通部25と同心で軸受26を備え 出力軸挿通部27がそれぞれ形成されている。 そして、基側が図示しない回転動力源と接続 している入力軸11の先側が軸受24で支持され 、ケーシング23内に導入されている。一方、 出力軸21は、軸受26で支持されてケーシング23 内から外部に先側が導出される軸部28と、軸 28の基側に連接してケーシング23内に設けら れ軸部28と同心の円板部29と、円板部29の外周 部に先側が連接して設けられ軸部28と同心の 筒部30とを有している。また、連結内歯20は 、円筒部30の内面の基側に形成され、入力軸1 1の先側は、入力軸挿通部25の突出端部に取付 けられた一方向クラッチ31を介してケーシン 23に連結している。

歯車連結機構22は、入力軸11の先部に連接 て設けられた大径歯車32と、出力軸21の円筒 30内面の中間部(連結内歯20より先側)に外周 で接続して入力軸11と同一軸心上で回転自 に支持され、その回転中心とは異なる偏心 置を中心とする環状の第2の偏心ガイド部33 有する第2の偏心ガイド板34と、第2の偏心ガ ド部33にガイドされる第2の円筒ガイド部35 備え、第2の偏心ガイド板34の偏心位置を共 の軸心として大径歯車32に設けられた大径内 歯36に歯車連結する第2の外歯37及び第2の内歯 38がそれぞれ設けられた第2の内外歯車39と、 力軸11と軸心を合わせて配置され、内外歯 19の内歯18に歯車連結される第3の外歯40と、 2の内歯38に歯車連結する第4の外歯41をそれ れ軸方向両側に備えた小径外歯車42とを有 ている。

ここで、大径歯車32は、出力軸21の軸部28の 基端部に軸受43を介して回転自在に取付けら ている。また、出力軸21の円筒部30内面の基 端部と偏心ガイド板13の外周端部との間には 受44が配置され、偏心ガイド板13は入力軸挿 通部25の外周側に軸受45を介して回転自在に けられている。これによって、モータ15を駆 動させてモータ15のモータ軸47に取付けられ 歯車14から偏心ガイド板13に設けた歯車46を して偏心ガイド板13に回転動力を伝達させて 、偏心ガイド板13を入力軸11及び軸部28(出力 21)と同心状態で回転させることができる。 して、偏心ガイド部12と円筒ガイド部16との にはころ軸受48が装着され、第2の偏心ガイ 部33と第2の円筒ガイド部35との間には第2の ろ軸受49が装着されており、内外歯車19、第 2の内外歯車39がそれぞれ偏心ガイド部12、第2 の偏心ガイド部33に沿って低抵抗で周回でき ようにしている。

続いて、本発明の第1の実施例に係る変速装 10の作用について説明する。
図1、図2に示すように、モータ15を駆動停止 た状態で、入力軸11を正転方向に回転させる と、大径歯車32が同一方向に回転し、大径歯 32の大径内歯36、第2の内外歯車39の第2の外 37、第2の内歯38、小径外歯車42の第4の外歯41 噛み合った状態で回転し、小径外歯車42に 車連結する内外歯車19も噛み合って回転する ことで、内外歯車19に噛み合う円筒部30も入 軸11と同一方向に回転し、入力軸11の回転が 力軸21に伝達する。このとき、偏心ガイド 13も回転するので、全て一体で回転すること になる。また、偏心ガイド板13に設けられて る歯車46に噛み合っている歯車14と一体のモ ータ軸47は、空転することになる。

モータ15を駆動させて偏心ガイド板13を入 軸11と同心で回転させると、偏心ガイド板13 り入力された回転は、内外歯車19の外歯17に 連結内歯20を介して噛み合う円筒部30(出力軸2 1)を回転させる。この際、内外歯車19の内歯18 に噛み合う第3の外歯40を備えた小径外歯車42 は逆回転の力が負荷される。一方、小径外 車42に第4の外歯41を介して噛み合う第2の内 歯車39は、円筒部30に接続する第2の偏心ガ ド板34に第2の円筒ガイド部35を介して連結さ れ、第2の内外歯車39の第2の外歯37は大径歯車 32の大径内歯36に噛み合い、大径歯車32は入力 軸11と接続して回転制御されている。このた 、内外歯車19は、回転しながら円筒部30の連 結内歯20に沿って周回し、円筒部30(出力軸21) 減速回転させる。即ち、円筒部30に第2の偏 ガイド板34を介して連結する第2の内外歯車3 9は大径歯車32の大径内歯36に噛み合って周回 、第2の内外歯車39の第2の内歯38に噛み合っ いる小径外歯車42を逆回転させる。その逆 転は、内外歯車19の内歯18に噛み合う第3の外 歯40に伝わり、その逆回転数は内外歯車19が 転しながら円筒部30の連結内歯20に噛み合っ 周回する回転数を変化させて変速を行う。

出力軸21がロックされた場合は、内外歯車1 9を介して小径外歯車42に逆回転が発生し、こ の逆回転は第2の内外歯車39を介して大径歯車 32に伝達され大径歯車32を逆回転させようと る。しかし、入力軸11は一方向クラッチ31を してケーシング23と接続しているので、大 歯車32は逆回転することができず停止する。 これにより、出力軸21、偏心ガイド板13、内 歯車19、小径外歯車42、第2の内外歯車39、及 大径歯車32がすべて一体で停止する。

次に、自転車に使用される、本発明の第2の 施例に係る変速装置50について説明する。
本発明の第2の実施例に係る変速装置50は、図 3に示すように、中央に配置される固定軸50a 、固定軸50aに軸受53を介して回転自在に取付 けられ、固定軸50aの軸心とは異なる偏心位置 を中心とする環状の偏心ガイド部54を有する 心ガイド板55と、偏心ガイド板55に一方向ク ラッチ85を介して連結し、軸受51aを介して固 軸50aに回転自在に取付けられる入力手段の 例であるスプロケット51に設けられた入力 52と、偏心ガイド部54に嵌入してガイドされ 円筒ガイド部56を備え、円筒ガイド部56と軸 心を共通にした内歯57及び外歯58を有する内 歯車59とを備えている。更に、変速装置50は 固定軸50aに回転可能に取付けられ、固定軸5 0aの軸心を共通にして、内外歯車59の外歯58と 歯車連結する連結内歯60を備えた出力手段の 例でありスポーク61を介して後輪を回転さ るホイール62と、内外歯車59の内歯57と歯車 結機構63を介して歯車連結し、一方側が偏心 ガイド板55の側部中央に押圧取付け手段64を して当接し、他方側が中央部を貫通する固 軸50aと第2の一方向クラッチ84を介して接続 て、偏心ガイド板55と一体で回転する押圧部 65とを有している。ここで、一方向クラッチ8 5と第2の一方向クラッチ84の正転方向は一致 せている。以下、詳細に説明する。

歯車連結機構63は、ホイール62の内側に外 側で接続して固定軸50aと同一軸心上で回転 在に支持され、その回転中心とは異なる偏 位置を中心とする環状の第2の偏心ガイド部6 6を有する第2の偏心ガイド板67と、第2の偏心 イド部66にガイドされる第2の円筒ガイド部6 8を備え、第2の偏心ガイド板67の偏心位置を 通の軸心にした第2の内歯69及び押圧部65に設 けられた大径歯車75の大径内歯76に歯車連結 る第2の外歯70をそれぞれ備える第2の内外歯 71と、内外歯車59の内歯57と歯車連結する第1 の小径外歯72及び第2の内外歯車71の第2の内歯 69と歯車連結する第2の小径外歯73をそれぞれ 側に備えた小径外歯車74とを有している。 お、大径歯車75は、軸受75aを介して固定軸50a に回転自在に取付けられている。

また、押圧取付け手段64は、押圧部65の偏 ガイド板55に対向する側に開口を備え押圧部 65を貫通している固定軸50aを取囲んで周方向 等間隔に形成された複数の穴部78と、穴部78 にそれぞれ基側から挿入され先側にボール79 設けられたバネ80と、偏心ガイド板55の押圧 部65に対向する側に設けられ、バネ80で付勢 れたボール79を収容する谷81とボール79の移 を防止する山82が穴部78の間隔に合わせて周 向に交互に形成されている環状溝83とを有 ている。

ここで、ホイール62内面の両側には、それぞ 中央部に固定軸50aを支持する軸受87を備え 円板部86と、偏心ガイド板55の外周側を支持 る軸受88が配置されている。これにより、 イール62が固定軸50aと同心で回転するのを補 助している。なお、円板部86の半径方向中間 には、円板部86と同心で円筒部89が設けられ 、円筒部89の外周部にはブレーキパッド90を して押圧リング状部材91が設けられている。
また、偏心ガイド部54と円筒ガイド部56との にはころ軸受92が装着され、第2の偏心ガイ 部66と第2の円筒ガイド部68との間には第2の ろ軸受93が装着されており、内外歯車59、第2 の内外歯車71がそれぞれ偏心ガイド部54、第2 偏心ガイド部66に沿って低抵抗で周回でき ようにしている。

続いて、本発明の第2の実施例に係る変速装 50の作用について説明する。
図3に示すように、入力軸52を一方向クラッチ 85(第2の一方向クラッチ84)の正転方向に回転 せると、偏心ガイド板55が固定軸50aの回りで 同一方向に回転し、これに伴って内外歯車59 回転し、ホイール62も入力軸52と同一方向に 回転する。一方、内外歯車59の回転は歯車連 機構63を介して押圧部65に伝達され、押圧部 65は押圧取付け手段64を介して偏心ガイド板55 と一体で回転する。

偏心ガイド板55より入力された回転は、内 歯車59の外歯58に連結内歯60を介して噛み合 ホイール62を回転させる。この際、内外歯 59の内歯57に噛み合う第1の小径外歯72を備え 小径外歯車74には逆回転の力が負荷される 一方、小径外歯車74に第2の小径外歯73を介し て噛み合う第2の内外歯車71は、ホイール62に 続する第2の偏心ガイド板67に第2の円筒ガイ ド部68を介して連結され、第2の内外歯車71の 2の外歯70は大径歯車75の大径内歯76に噛み合 い、大径歯車75は押圧取付け手段64を介して 心ガイド板55(入力軸52)と一体で回転制御さ ている。このため、内外歯車59は、回転しな がらホイール62の連結内歯60に沿って周回し ホイール62を減速回転させる。即ち、ホイー ル62に第2の偏心ガイド板67を介して連結する 2の内外歯車71は大径歯車75の大径内歯76に噛 み合って周回し、第2の内外歯車71の第2の内 69に噛み合っている小径外歯車74を逆回転さ る。その逆回転は、内外歯車59の内歯57に噛 み合う第1の小径外歯72に伝わり、その逆回転 数は内外歯車59が回転しながらホイール62の 結内歯60に噛み合って周回する回転数を変化 させて変速を行う。

回転しているホイール62に負荷がかかると 内外歯車59は、偏心ガイド板55の偏心ガイド 部54に沿って周回しながら入力軸52の回転を イール62に伝える。ここで、内外歯車59を介 て小径外歯車74には逆回転の力が発生し、 の逆回転の力が第2の内外歯車71を介して押 部65に伝わり、押圧取付け手段64を介して偏 ガイド板55と一体で回転していた押圧部65は 偏心ガイド板55上でスリップする。これによ 、偏心ガイド板55の回転数と押圧部65の回転 数の差が吸収される。

ホイール62がロックされた場合は、内外歯 59を介して小径外歯車74に逆回転が発生し、 この逆回転は第2の内外歯車71を介して押圧部 65を逆回転させようとする。しかし、押圧部6 5と固定軸50aは第2の一方向クラッチ84を介し 接続しているので、押圧部65は逆回転するこ とができず停止する。これにより、ホイール 62、偏心ガイド板55、内外歯車59、小径外歯車 74、第2の内外歯車71、及び押圧部65がすべて 体で停止する。

以上、本発明を、実施例を参照して説明し てきたが、本発明は何ら上記した実施例に記 載した構成に限定されるものではなく、請求 の範囲に記載されている事項の範囲内で考え られるその他の実施例や変形例も含むもので ある。

本発明に係る変速装置によれば、内外歯車 の周回速度を調整するだけで出力手段の回転 を変速できるので、自転車や自動車、さらに は変速手段を必要とする様々な駆動装置に適 用することにより、変速装置の構造の簡素化 及びコンパクト化を図ることができる。