JPH0214578B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0214578B2 JPH0214578B2 JP16137283A JP16137283A JPH0214578B2 JP H0214578 B2 JPH0214578 B2 JP H0214578B2 JP 16137283 A JP16137283 A JP 16137283A JP 16137283 A JP16137283 A JP 16137283A JP H0214578 B2 JPH0214578 B2 JP H0214578B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheel
- conical
- shaft
- carrier
- conical wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/48—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
- F16H15/50—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/503—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which two members co-operate by means of balls or rollers of uniform effective diameter, not mounted on shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は遊星摩擦式変速装置の改良に関する
ものである。
ものである。
従来一般に知られているこの種の装置を第１
図、第２図に従つて説明する。図において、１は
例えば電動機等の駆動源に連結されて回転する高
速軸、１ａはこの高速軸１の一端部に結合された
推力受け体、１ｂはこの推力受け体１ａの内端面
に等間隔に形成された３個の受圧凹部、２は上記
高速軸１にキー３を介して嵌着され且つ上記推力
受け体１ａと所定の間隔を介して対向する推力受
け板、２ａはこの推力受け板２の上記推力受け体
１ａの３個の受圧凹部１ｂとの対向面に等間隔に
形成された３個の受圧凹部、４は上記高速軸１に
嵌着された止め輪で、上記推力受け板２の駆動源
側への移動を防止している。５，６は上記高速軸
１の上記推力受け体１ａと上記推力受け板２との
間に対向して遊嵌された外形円錐梯形状の一対の
太陽ローラ、５ａ，６ａは上記一対の太陽ローラ
５，６の上記推力受け体１ａ及び上記推力受け板
２の夫々の３個の受圧凹部１ｂ，２ａとの対向部
に等間隔に形成された各３個の受圧凹部、７は上
記受圧凹部１ｂ，５ａ間に嵌挿された３個の銅
球、８は上記受圧凹部２ａ，６ａ間に嵌挿された
３個の銅球、９は上記一対の太陽ローラ５，６の
外周面に夫々外接し、且つ等間隔に配設された４
個の外形樽形の中空状の遊星ローラ、１０は上記
遊星ローラ９の内周面に嵌着された中空状のメタ
ル、１１はこのメタル１０の内周に遊嵌され、上
記遊星ローラ９を回転自在に支承する遊星ローラ
軸、１２は負荷に連結された低速軸で、上記高速
軸１、太陽ローラ５，６と同一軸線上に配設され
ている。１２ａは上記低速軸１２に結合された平
板部で、上記遊星ローラ軸１１が嵌着されてい
る。１３は上記４個の遊星ローラ９の各々の外周
面に内接した内周面が凹彎曲状に形成された固定
リング、１３ａはこの固定リング１３の外縁部に
刻設されたキー道、１４は上記固定リング１３を
内周面に嵌合する筐体、１４ａはこの筐体１４の
内周面に刻設されたキー道、１５は上記キー道１
３ａ，１４ａとに嵌入されたキーで、上記固定リ
ング１３の回動を防止している。１６は上記筐体
１４の内周面に嵌着された止め輪で、上記固定リ
ング１３の一端部と係合して上記固定リング１３
の軸方向の移動を防止している。
図、第２図に従つて説明する。図において、１は
例えば電動機等の駆動源に連結されて回転する高
速軸、１ａはこの高速軸１の一端部に結合された
推力受け体、１ｂはこの推力受け体１ａの内端面
に等間隔に形成された３個の受圧凹部、２は上記
高速軸１にキー３を介して嵌着され且つ上記推力
受け体１ａと所定の間隔を介して対向する推力受
け板、２ａはこの推力受け板２の上記推力受け体
１ａの３個の受圧凹部１ｂとの対向面に等間隔に
形成された３個の受圧凹部、４は上記高速軸１に
嵌着された止め輪で、上記推力受け板２の駆動源
側への移動を防止している。５，６は上記高速軸
１の上記推力受け体１ａと上記推力受け板２との
間に対向して遊嵌された外形円錐梯形状の一対の
太陽ローラ、５ａ，６ａは上記一対の太陽ローラ
５，６の上記推力受け体１ａ及び上記推力受け板
２の夫々の３個の受圧凹部１ｂ，２ａとの対向部
に等間隔に形成された各３個の受圧凹部、７は上
記受圧凹部１ｂ，５ａ間に嵌挿された３個の銅
球、８は上記受圧凹部２ａ，６ａ間に嵌挿された
３個の銅球、９は上記一対の太陽ローラ５，６の
外周面に夫々外接し、且つ等間隔に配設された４
個の外形樽形の中空状の遊星ローラ、１０は上記
遊星ローラ９の内周面に嵌着された中空状のメタ
ル、１１はこのメタル１０の内周に遊嵌され、上
記遊星ローラ９を回転自在に支承する遊星ローラ
軸、１２は負荷に連結された低速軸で、上記高速
軸１、太陽ローラ５，６と同一軸線上に配設され
ている。１２ａは上記低速軸１２に結合された平
板部で、上記遊星ローラ軸１１が嵌着されてい
る。１３は上記４個の遊星ローラ９の各々の外周
面に内接した内周面が凹彎曲状に形成された固定
リング、１３ａはこの固定リング１３の外縁部に
刻設されたキー道、１４は上記固定リング１３を
内周面に嵌合する筐体、１４ａはこの筐体１４の
内周面に刻設されたキー道、１５は上記キー道１
３ａ，１４ａとに嵌入されたキーで、上記固定リ
ング１３の回動を防止している。１６は上記筐体
１４の内周面に嵌着された止め輪で、上記固定リ
ング１３の一端部と係合して上記固定リング１３
の軸方向の移動を防止している。
次にこのように構成されたものの作用について
説明する。今、高速軸１を入力軸、低速軸１２を
出力軸として、高速軸１を駆動源によつて回転す
ると高速軸１に結合された推力受け体１ａ、止め
輪４、推力受け板２が一体的に回転する。推力受
け体１ａ、推力受け板２が回転すると銅球７，８
を介して一対の太陽ローラ５，６→遊星ローラ９
→固定リング１３に回転力が伝達される。この場
合固定リング１３は筐体１４にキー１５で結合さ
れているので遊星ローラ９は太陽ローラ５，６と
外接、固定リング１３と内接し自転且つ公転し、
低速軸１２は遊星ローラ９の公転回転数で回転し
負荷を駆動することになる。この場合、負荷の大
小に応じて太陽ローラ５，６に加わる推力が変化
するが、負荷が大なる場合は推力受け体１ａ→銅
球７→太陽ローラ５、及び推力受け板２→銅球８
→太陽ローラ６の推力が増大し、このため太陽ロ
ーラ５，６と遊星ローラ９との接触圧力が増大
し、且つ遊星ローラ９と固定リング１３との接触
圧力も増大し、大なる回転力が低速軸１２に伝達
され大なる負荷を駆動することになる。
説明する。今、高速軸１を入力軸、低速軸１２を
出力軸として、高速軸１を駆動源によつて回転す
ると高速軸１に結合された推力受け体１ａ、止め
輪４、推力受け板２が一体的に回転する。推力受
け体１ａ、推力受け板２が回転すると銅球７，８
を介して一対の太陽ローラ５，６→遊星ローラ９
→固定リング１３に回転力が伝達される。この場
合固定リング１３は筐体１４にキー１５で結合さ
れているので遊星ローラ９は太陽ローラ５，６と
外接、固定リング１３と内接し自転且つ公転し、
低速軸１２は遊星ローラ９の公転回転数で回転し
負荷を駆動することになる。この場合、負荷の大
小に応じて太陽ローラ５，６に加わる推力が変化
するが、負荷が大なる場合は推力受け体１ａ→銅
球７→太陽ローラ５、及び推力受け板２→銅球８
→太陽ローラ６の推力が増大し、このため太陽ロ
ーラ５，６と遊星ローラ９との接触圧力が増大
し、且つ遊星ローラ９と固定リング１３との接触
圧力も増大し、大なる回転力が低速軸１２に伝達
され大なる負荷を駆動することになる。
従来のこの種の装置は以上説明したように構成
され、かつ作用するため各構成部品の高精度加工
が必要となるばかりか構造が複雑で、部品点数が
多く装置が大形になる欠点があつた。
され、かつ作用するため各構成部品の高精度加工
が必要となるばかりか構造が複雑で、部品点数が
多く装置が大形になる欠点があつた。
また、遊星ローラは遊星ローラ軸により支承さ
れているため、片持ち受けとなり偏荷重を生じ、
十分なトルク伝達をなし得ない欠点があつた。
れているため、片持ち受けとなり偏荷重を生じ、
十分なトルク伝達をなし得ない欠点があつた。
さらに、この装置による変速比ｉは
ｉ＝N1／N2＝DI＋DS／DS＝１＋DI／DS
ただし、
N1：入力軸１の回転数
N2：出力軸１２の回転数
DI：固定リング１３の内径
DS：太陽ローラ５，６の外径
であり、変速比ｉの範囲は３〜５程度と狭いもの
であつた。また各々の接触は点接触となるため高
いヘルツ面圧が発生し、伝達容量が低い製品であ
つた。
であつた。また各々の接触は点接触となるため高
いヘルツ面圧が発生し、伝達容量が低い製品であ
つた。
この発明はこのような欠点を解消しようとして
なされたもので、以下第３図乃至第５図に従つて
この発明の一実施例について説明する。
なされたもので、以下第３図乃至第５図に従つて
この発明の一実施例について説明する。
第３図において、２０は駆動源に連結されて回
転する入力軸、２１は上記入力軸２０の端部に設
けられた円錐車、２２はベアリング２３，２４を
介して入力軸２０を支承する第１のブラケツト、
２５はブラケツト２２の端面に固定されたハウジ
ング、２６は上記ハウジング２５に固定された転
動輪（以下固定板と呼ぶ）、２７は上記円錐車２
１と固定板２６に圧接される３個の鋼球、２８は
出力軸、２８ａは出力軸２８に設けられたスプラ
イン軸、２９はベアリング３０，３１を介して出
力軸２８を支承し、ハウジング２５の他端に固定
された第２のブラケツト、３２はスプライン軸２
８ａに嵌合し、軸方向に移動可能な保持円板（以
下キヤリアと呼ぶ）、３２ａはキヤリア３２の側
面に各々３ケ所設けられ、円周方向に対して傾斜
角を有して上記鋼球２７と各々接触する凹部溝、
３３は上記キヤリア３２を入力軸側に押付ける弾
性体、２８ｂは上記キヤリア３２の出力側への移
動を制限するストツパー部である。
転する入力軸、２１は上記入力軸２０の端部に設
けられた円錐車、２２はベアリング２３，２４を
介して入力軸２０を支承する第１のブラケツト、
２５はブラケツト２２の端面に固定されたハウジ
ング、２６は上記ハウジング２５に固定された転
動輪（以下固定板と呼ぶ）、２７は上記円錐車２
１と固定板２６に圧接される３個の鋼球、２８は
出力軸、２８ａは出力軸２８に設けられたスプラ
イン軸、２９はベアリング３０，３１を介して出
力軸２８を支承し、ハウジング２５の他端に固定
された第２のブラケツト、３２はスプライン軸２
８ａに嵌合し、軸方向に移動可能な保持円板（以
下キヤリアと呼ぶ）、３２ａはキヤリア３２の側
面に各々３ケ所設けられ、円周方向に対して傾斜
角を有して上記鋼球２７と各々接触する凹部溝、
３３は上記キヤリア３２を入力軸側に押付ける弾
性体、２８ｂは上記キヤリア３２の出力側への移
動を制限するストツパー部である。
第４図は入力軸側より見たキヤリア３２の側面
図、第５図は第４図−線断面図であり、キヤ
リア３２に設けられた凹部溝３２ａは円周方向に
傾斜角θを有する。３２ｂは凹部溝３２ａ内の等
高線を示す。
図、第５図は第４図−線断面図であり、キヤ
リア３２に設けられた凹部溝３２ａは円周方向に
傾斜角θを有する。３２ｂは凹部溝３２ａ内の等
高線を示す。
次に鋼球２７の接触について第６図によつて説
明する。第６図において鋼球２７の中心Ｏを原点
とし、回転軸２０の軸方向をＸ軸、鋼球２７の中
心Ｏを原点とし、半径方向をＺ軸、円錐車２１と
鋼球２７の圧接点をＡ、キヤリア３２の凹部溝３
２ａと鋼球２７の圧接点をＢ、固定板２６と鋼球
２７の圧接点をＣ、各圧接点Ａ，Ｂ，Ｃでの押付
力をNA，NB，NCとする。また圧接点ＢはＸ軸に
対して角度θを有していてOB線をη軸とする。
つまり、鋼球２７と円錐車２１、固定板２６の圧
接点Ａ，ＣはＸ−Ｚ面上にあり、キヤリア３２と
の圧接点ＢはＸ−Ｚ面に対して角度θだけ傾いた
η−Ｚ面にあり、円錐車２１からの一方向の回転
力により、圧接点Ａ，Ｂ，Ｃの３点で円周方向に
楔状に喰い込むことになる。しかし、鋼球２７は
円周方向に楔状に喰い込んでいても、η軸を中心
とした自転については自由であり、円錐車２１の
回転力により、公転および自転を行なう遊星運動
となり、固定板２６の円錐面上を転動し、キヤリ
ア３２は減速されることになる。
明する。第６図において鋼球２７の中心Ｏを原点
とし、回転軸２０の軸方向をＸ軸、鋼球２７の中
心Ｏを原点とし、半径方向をＺ軸、円錐車２１と
鋼球２７の圧接点をＡ、キヤリア３２の凹部溝３
２ａと鋼球２７の圧接点をＢ、固定板２６と鋼球
２７の圧接点をＣ、各圧接点Ａ，Ｂ，Ｃでの押付
力をNA，NB，NCとする。また圧接点ＢはＸ軸に
対して角度θを有していてOB線をη軸とする。
つまり、鋼球２７と円錐車２１、固定板２６の圧
接点Ａ，ＣはＸ−Ｚ面上にあり、キヤリア３２と
の圧接点ＢはＸ−Ｚ面に対して角度θだけ傾いた
η−Ｚ面にあり、円錐車２１からの一方向の回転
力により、圧接点Ａ，Ｂ，Ｃの３点で円周方向に
楔状に喰い込むことになる。しかし、鋼球２７は
円周方向に楔状に喰い込んでいても、η軸を中心
とした自転については自由であり、円錐車２１の
回転力により、公転および自転を行なう遊星運動
となり、固定板２６の円錐面上を転動し、キヤリ
ア３２は減速されることになる。
この減速比は次のようになり、キヤリア３２の
移動を制限するストツパー部２８ｂの位置を任意
に設定することにより圧接点Ａ，Ｂ，Ｃの３点の
位置が変化し、広範囲の変速比が得られることに
なる。
移動を制限するストツパー部２８ｂの位置を任意
に設定することにより圧接点Ａ，Ｂ，Ｃの３点の
位置が変化し、広範囲の変速比が得られることに
なる。
ｉ＝NIN／NOUT＝１＋r1／R1×R2／r2
ただし、円錐車２１の回転数 …NIN
キヤリア３２の回転数 …NOUT
回転軸２０からＡ点までの半径 …R1
回転軸２０からＣ点までの半径 …R2
鋼球２７のη軸からＡ点までの半径 …r1
鋼球２７のη軸からＣ点までの半径 …r2
次に動作について説明する。駆動源より回転力
が伝達されていない状態では、弾性体３３の押付
力によりキヤリア３２は入力軸側へ押されてい
て、鋼球２７は凹部溝３２ａの一番深い所で接し
ている。
が伝達されていない状態では、弾性体３３の押付
力によりキヤリア３２は入力軸側へ押されてい
て、鋼球２７は凹部溝３２ａの一番深い所で接し
ている。
次に入力軸２０を起動すると回転力が加わり、
各接点Ａ，Ｂ，Ｃの押付力は変化する。回転力に
よる接点Ｂの軸方向推力は弾性体３３の押付力に
打ち勝ち、キヤリア３２は出力軸側へ摺動するこ
とになる。この時、キヤリア３２はストツパー部
２８ｂに当接するまで移動し、鋼球２７は凹部溝
３２ａの傾斜面にそつて移動する。キヤリア３２
がストツパー部２８ｂに当接すると回転力に応じ
た圧接力で接点Ａ，Ｂ，Ｃでトルク伝達が行なわ
れる。そして入力軸２０の回転は鋼球２７の遊星
運動により減速されて、出力軸２８に伝達される
ことになる。
各接点Ａ，Ｂ，Ｃの押付力は変化する。回転力に
よる接点Ｂの軸方向推力は弾性体３３の押付力に
打ち勝ち、キヤリア３２は出力軸側へ摺動するこ
とになる。この時、キヤリア３２はストツパー部
２８ｂに当接するまで移動し、鋼球２７は凹部溝
３２ａの傾斜面にそつて移動する。キヤリア３２
がストツパー部２８ｂに当接すると回転力に応じ
た圧接力で接点Ａ，Ｂ，Ｃでトルク伝達が行なわ
れる。そして入力軸２０の回転は鋼球２７の遊星
運動により減速されて、出力軸２８に伝達される
ことになる。
以上のように本発明によれば鋼球と円錐車、固
定板、傾斜角を有する凹部溝をもつキヤリアおよ
び弾性体により構成された機構により部品点数が
少なく、小型簡潔、廉価な変速機を提供しうるこ
とになる。なお伝達力が小さい場合には凹部溝は
不要であり、弾性体の弾性力に応じた伝達力が伝
達されることになる。また鋼球に作用する力は３
点の力のつりあいで、回転力に応じた押付力で、
かつ摩擦伝動に必要な最小限の押付力の発生とな
る。そしてキヤリアのストツパー部の位置を任意
に設定することで圧接点の３点を変化させて変速
比を変えることになり、かつ広い変速比の範囲が
えられる。なお、入出力軸は逆にしても変速比が
逆数になるだけで動作は同一である。
定板、傾斜角を有する凹部溝をもつキヤリアおよ
び弾性体により構成された機構により部品点数が
少なく、小型簡潔、廉価な変速機を提供しうるこ
とになる。なお伝達力が小さい場合には凹部溝は
不要であり、弾性体の弾性力に応じた伝達力が伝
達されることになる。また鋼球に作用する力は３
点の力のつりあいで、回転力に応じた押付力で、
かつ摩擦伝動に必要な最小限の押付力の発生とな
る。そしてキヤリアのストツパー部の位置を任意
に設定することで圧接点の３点を変化させて変速
比を変えることになり、かつ広い変速比の範囲が
えられる。なお、入出力軸は逆にしても変速比が
逆数になるだけで動作は同一である。
第１図は従来の遊星摩擦式変速装置の一部側面
図、第２図は第１図の−断面図、第３図はこ
の発明の一実施例を示す断面図、第４図はキヤリ
アの側面図、第５図は第４図の−断面図、第
６図は本発明の動作説明図である。 図中、２０は入力軸、２１は円錐車、２２，２
９はブラケツト、２５はハウジング、２６は固定
板、２７は鋼球、２８は出力軸、３２はキヤリ
ア、３３は弾性体である。尚図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。
図、第２図は第１図の−断面図、第３図はこ
の発明の一実施例を示す断面図、第４図はキヤリ
アの側面図、第５図は第４図の−断面図、第
６図は本発明の動作説明図である。 図中、２０は入力軸、２１は円錐車、２２，２
９はブラケツト、２５はハウジング、２６は固定
板、２７は鋼球、２８は出力軸、３２はキヤリ
ア、３３は弾性体である。尚図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円錐車、この円錐車と同心に配置され内周に
円錐面を有する転動輪、上記円錐車と転動輪の円
錐面に当接する球体、上記球体と円周方向に対し
て所定の傾斜角をもつて当接する側面を有する保
持円板、および上記円錐車、転動輪、保持円板の
いずれか一つを上記球体に押付ける弾性体を備え
たことを特徴とする遊星摩擦式変速装置。 ２ 傾斜角を2゜〜15゜の範囲としたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の遊星摩擦式変速
装置。 ３ 円錐車、転動輪、保持円板のいずれか一つを
固定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の遊星摩擦式変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16137283A JPS6053263A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 遊星摩擦式変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16137283A JPS6053263A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 遊星摩擦式変速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6053263A JPS6053263A (ja) | 1985-03-26 |
| JPH0214578B2 true JPH0214578B2 (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=15733831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16137283A Granted JPS6053263A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 遊星摩擦式変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053263A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4965397B2 (ja) * | 2007-09-07 | 2012-07-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 摩擦型遊星動力伝達機構及びその設計方法 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP16137283A patent/JPS6053263A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6053263A (ja) | 1985-03-26 |
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