JPS6053266A - 遊星摩擦式変速装置 - 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】 〔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
る〇 〔従来技術〕 従来一般に知られているこの種の装置を第１図、第２図
に従って説明する。図において、（１）は例えば電動機
等の駆動源に連結されて（ロ）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は体、
（１ｂ）はこの推力受は体（１ａ）の内端面に等間隔に
形成された８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は体（１
ａ）と所定の間隔を介して対向する推力受は板、（２ａ
）はこの推力受は板（２）の上記推力受は体（１ａ）の
８個の受圧凹部（１ｂ）との対向面に等間隔に形成され
た８個の受圧凹部、（４）は上記高速軸（１）に嵌着さ
れた止め輪で、上記推力受は板（２）の駆動源側への［
０を防止している。（５１（６）は上記高速軸（１）の
上記推力受は体（１ａ）と上記推力受は板（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（５１（
６）の上記推力受は体（１ａ）及び上記推力受は板（２
）の夫々の８個の受圧口ＷＳ（ｌｂ）（２ａ）との対向
面に等間隔に形成された各８個の受圧凹部、（７）は上
記受圧凹部（１ｂ）（５ａ）間に嵌挿された８個の銅球
、（８）は上記受圧凹部（２ａ）（６ａ）間に嵌挿され
た８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、ａりは上記遊星
ローラ（９）の内周面に嵌着された中空状のメタル、Ｏ
ｖはこのメタル００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、０乃は負荷
に連結された低速軸で、上記高速軸（１）、太陽ローラ
（５）　（ｆｌ）と同一軸線上に配設されている。（１
２ａ）は−上記低速軸ａ″４に結合された平板部で、上
記遊星ローラ軸０りが嵌着されている。的は上記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、（１８ａ）はこの固定
リングａ：ｊの外縁部に刻設されたキー道、ａ→は上記
固定リング（至）を内周面に嵌合する筐体、（１４ａ）
はこの筐体αΦの内周面に刻設されたキー道、Ｏ１２は
上記キー道（１８ａ）（１４ａ）とに嵌入されたキーで
、上記固定リング０１の回動を防止している。Ｏｌは上
記筐体ａ→の内周面に嵌着された止め輪で、上記固定リ
ング醤の一端部と係合して上記固定リング０３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＠を出力軸として
、高速軸（１）を駆動源によって回転すると高速軸（１
）に結合された推力受は体（１ａ）、止め輪（４）、推
力受は板（２）が一体内に回転する。推力受は体（１ａ
）、推力受は板（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０１に回転力が伝達される。この場
合固定リングａ３は筐体ａ４にキーＱｆ９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α１と内接し自転且つ公転し、低速
軸饅は遊星覧−ラ（９）の公転１ｇ１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は体（１ａ）−銅球（７）−太
陽ｐ−ラ（５）、及び推力受は板（２）→銅球（８）→
太陽ローラ（６）の推力が増大し、このため太陽四−ラ
（５）（６）と遊星ローラ（９）との接触圧力が増大し
、且つ遊星四−ラ（９）と固定リング０：ｊとの接触圧
力も増大し、大なる回転力が低速軸（２）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
欠点があった。

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った。

さらに、この装置による変速比重は、 １＝傷＝聞許＝１十播 ただし、　Ｎｌ：　入力軸（１）のＮ転数Ｎ２：　出力
軸０りの同転数 Ｄ■：　固定リング０１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８〜５程度と狭いものであった。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った。

〔発明の実施例〕

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８図乃至第５図に従ってこの発明の一実
施例について説明する。

第８図において、輪は駆動源に連結されて回転する入力
軸、■】）は上記入力軸（ホ）の端部に設けられた円錐
車、（イ）はベアリング（ホ）（ハ）を介して入力軸（
ホ）を支承する第１のブラケット、（２）はブラケット
（イ）の端面に固定されたハウジング、（ホ）は上記ハ
ウジング（ハ）に固定された転動軸（以下固定板と呼ぶ
）で弾性を有する薄鋼板等で作られている。（ロ）は上
記円錐車ぐっと固定板（ハ）に圧接される鋼球、に）は
出力軸、翰はベアリングＯＩＯηを介して出力軸（２）
を支承し、ハウジングに）の他端に固定された第２のブ
ラケット、（２）は出力軸に）に固定された保持円板（
以下キャリアと呼ぶ）　、（８２ａ）Ｇ！キャリアに）
の側面に設けられ、円周方向に対して傾斜角を有して上
記鋼球（イ）と接触する凹部溝である。

第４図は入力軸側より見たキャリアに）の側面図、第５
図は第４図の■−Ｖ線断面図であり、キャリア（２）に
設けられた四部溝（８２ＪＬ）は両回転方向に対し円周
方向に傾斜角θを有する。（８２ｂ）は四部溝（ａ２ａ
）内の等局線を示す。

次に鋼球（イ）の接触について第６図により説明する。

第６図において、鋼球■の中心０を原点とし、回転軸（
１）の軸方向をＸ軸、鋼球勾の中心Ｏを原点とし、半径
方向を２軸、円錐車なηと鋼球（財）の圧接点をＡ、キ
ャリアに）の凹部溝（８２ａ）と鋼球に）の圧接点をＢ
、固定板翰と鋼球（財）の圧接点を０、各圧接点Ａ％Ｂ
、Ｏ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、＠Ｉ４球（財）と円錐車ＱＤ、固定板（ホ）の
圧接点Ａ、Ｏはｘ−２面上にあり、キャリア（２）との
圧接点ＢはＸ−Ｚ面に対して角度θだけ傾いたη−２面
にあり、円ｎａ　＊、　ａ℃からの一方向の回転力によ
り圧接点Ａ％Ｂ、Ｏの８点で円周方向に楔状に喰い込む
ことになる。しかし、鋼球（イ）は円周方向しこ楔状に
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ＱメのＩＣ！１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（イ）の円錐面
上を転勤し、キャリア働は減速されることになる。

この減速比は次のようになり、圧接点Ａ％Ｂ、０の８点
の位置を変化させることで広範囲の変速比が得られるこ
とになる。

ただし、円錐車Ｑつの回転数　・・・・・・・・・ＮＩ
Ｎキャリアに）の（ロ）転数・・・・・・・・・Ｎ　０
０７１ｇ１転軸翰からＡ点までの半径・・・Ｒ１同転軸
（ホ）から０点までの半径・・・Ｒ２鋼球（イ）のη軸
からＡ点までの半径・・・ｒ□鋼球（イ）のη軸から０
点までの半径・・・１２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、固定板（
ホ）の弾性による押付力により鋼球（財）は出力軸側へ
押されていて、嘱球勾は凹部溝（８２ａ）の一番深い所
で接してしＡる。

次に入力軸翰を起動すると（ロ）伝力が加わり、各接点
Ａ、Ｂ、Ｏの押付力は変化する。回転力による接点Ｂの
軸方向推力は固定板に）の弾性による押付力に打ち勝ち
、鋼球−は入力軸側へ摺動することになる。この時、鋼
球（財）は四部溝（８２ａ）の傾斜面にそって移動する
。回転力による軸方向推力と弾性の押付力がつりあうと
回転力に応じた圧接力で接点Ａ、Ｂ、０でトルク伝達が
行なわれる。そして入力軸（ホ）の回転は鋼球（イ）の
遊星運動により減速されて、出力軸に）に伝達されるこ
とになる。また駆動源の回転方向は左右どちらの回転で
も傾斜角θで圧接されることになり、両回転でのトルク
伝達が可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、鋼球と円錐車、固定板、
両回転方向に傾斜角を有する凹部溝をもつキャリアおよ
び固定板を弾性とした機構により部品点数が少なく、小
型簡潔、廉価な左右面回転可能な変速機を提供しうるこ
とになる。また鋼球に作用する力は８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。そして変速比は８京の接点の
位置を変えるだけで任意に選べることになり、かつ広い
変速比の範囲かえられる。

さらに固定板を弾性とする以外に円錐車、キャリアを弾
性としても同様の効果があり、接触面を広くとれ小形で
大きなトルクを伝達でき多少の不整があっても各々の分
担トルクが弾性によりほぼ平衡するので製作が容易とな
る特長を有する。

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。

【図面の簡単な説明】

第１＠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ｎ−ｕ断面図、第８図はこの発明の一実施
例を示す断面図、第４図はキャリアの側面図、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、（ホ）は入力軸、Ｑつは円錐車、＠に）はフラケ
ット、（ハ）はハウジング、（イ）は固定板、（財）は
鋼球、に）は出力軸、（イ）はキャリアである。 尚図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、上記球体と両回転方向に対して所定の傾斜角
   をもっ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を弾性を有する部材
   としたことを特徴とする遊星摩擦式変速装置。
2. （２）傾斜角を４〜１庁の範囲としたことを特徴とする
   特許請求の範囲ｆＲ１項記載の遊星摩擦式変速装置。
3. （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Ｆｌ’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。