JP2003343435A - High speed fluid device - Google Patents
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- JP2003343435A JP2003343435A JP2002157818A JP2002157818A JP2003343435A JP 2003343435 A JP2003343435 A JP 2003343435A JP 2002157818 A JP2002157818 A JP 2002157818A JP 2002157818 A JP2002157818 A JP 2002157818A JP 2003343435 A JP2003343435 A JP 2003343435A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転で流体を
流す高速流体装置、例えば、ターボ機械、過給機、送風
機等の高速流体機械を組み込んだ高速流体装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high speed fluid device for flowing a fluid at a high speed, for example, a high speed fluid device incorporating a high speed fluid machine such as a turbomachine, a supercharger, or a blower.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、高速流体装置として、例えば、特
開平４−２０３４２１号公報及び特開平１１−２９４５
４８号公報に開示の車両用エンジンの過給機は、遠心式
であって、エンジンの駆動軸から動力を直接ベルト伝動
し、増速機により増速して、そのインペラーを回転駆動
するようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a high-speed fluid device, for example, JP-A-4-203421 and JP-A-11-2945.
The supercharger for a vehicle engine disclosed in Japanese Patent Publication No. 48 is a centrifugal type, in which power is directly belt-transmitted from a drive shaft of the engine, speed is increased by a speed increaser, and the impeller is rotationally driven. Has become.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平４−２０３４２１号公報に開示のものは、増速機と
して、高い増速比を得るため、遊星歯車機構を用いてい
る。しかし、数万ｒｐｍから１０万ｒｐｍ以上にも及ぶ
回転数では、ギアの振動や騒音とともに寿命にも大きな
問題がある。However, the one disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-203421 uses a planetary gear mechanism as a speed increasing gear in order to obtain a high speed increasing ratio. However, at rotational speeds ranging from tens of thousands rpm to 100,000 rpm or more, there is a great problem in service life as well as gear vibration and noise.
【０００４】また、上記特開平１１−２９４５４８号公
報では、摩擦ローラ機構の遊星ローラを用いた方式であ
るが、可撓性外側リングで遊星ローラと太陽軸を締め付
けることにより、トラクションドライブで必要な押付力
を得る構造となっている。そのため、高回転高トルク状
態ですべりが発生し、駆動力をインペラに伝えることが
出来ない。また、これを防止するためには、さらに大き
な力をもって外側リングで遊星ローラを締め付ける必要
があるが、そうすると、低回転低トルク状態では、過大
な押付力で押し付けることになり、効率が低下してしま
う。同時に常に大きな押付力が働くので、寿命的にも問
題がある。In Japanese Patent Laid-Open No. 11-294548, a system using a planetary roller of a friction roller mechanism is used. However, by tightening the planetary roller and the sun shaft with a flexible outer ring, it is necessary for a traction drive. It has a structure to obtain pressing force. Therefore, slippage occurs at high rotation and high torque, and the driving force cannot be transmitted to the impeller. In order to prevent this, it is necessary to tighten the planetary roller with the outer ring with even greater force.However, in a low rotation and low torque state, the planetary roller is pressed with an excessive pressing force, resulting in reduced efficiency. I will end up. At the same time, since a large pressing force always works, there is a problem in terms of life.
【０００５】本発明の目的は、上述したような事情に鑑
みてなされたものであって、静かで且つ滑らかな動力伝
達が行われると共に高い伝達効率が得られ、さらに、製
造コストの高騰を招くことなく熱損失を効果的に防止す
ることができる高速流体装置を提供することにある。The object of the present invention is made in view of the above-mentioned circumstances, and quiet and smooth power transmission is performed, high transmission efficiency is obtained, and further, the manufacturing cost is increased. It is an object of the present invention to provide a high-speed fluid device that can effectively prevent heat loss without using it.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明による高速流体装置は、ハウジングに回転自
在に支持され、一端部に外輪を設けた低速側シャフト
と、前記低速側シャフト及び前記外輪に対して偏心し
て、ハウジングに回転自在に支持された高速側シャフト
と、前記外輪と前記高速側シャフトとの間に回転自在に
支持された、少なくとも１個のガイドローラと少なくと
も1個の可動ローラとから成るくさび作用を利用した摩
擦ローラ式増速機と、前記高速側シャフトに連結され該
高速側シャフトより駆動を受ける高速流体機械と、前記
高速側シャフトの外周囲のハウジング内に形成した冷却
水流路と、から成ることを特徴とする。In order to achieve the above object, a high speed fluid device according to the present invention includes a low speed side shaft rotatably supported by a housing and an outer ring provided at one end thereof, and the low speed side shaft and A high-speed side shaft eccentric to the outer ring and rotatably supported by the housing, and at least one guide roller and at least one guide roller rotatably supported between the outer ring and the high-speed side shaft. A friction roller type speed increaser using a wedge action composed of a movable roller, a high speed fluid machine connected to the high speed side shaft and driven by the high speed side shaft, and formed in a housing around the outer circumference of the high speed side shaft. And a cooling water flow path.
【０００７】このように、本発明によれば、くさび作用
を利用した摩擦ローラ式増速機により、高速流体機械の
羽根車を駆動すべく構成しており、くさびローラ式増速
機は、トラクションドライブであり、高速回転でも静か
で滑らかな動力伝達が行えることから、振動や騒音の問
題は全くない。さらに、トラクションドライブに必要な
押付力は、くさび作用により得る機構であり、伝達トル
クに比例した適正な押付力が常に得られるため、すべり
が発生することはない。同時に、低回転低トルク領域か
ら高回転高トルク領域まで高い効率が得られる。As described above, according to the present invention, the impeller of the high speed fluid machine is configured to be driven by the friction roller type speed increaser utilizing the wedge action. Since it is a drive, it can transmit power quietly and smoothly even at high speeds, so there is no problem of vibration or noise. Further, since the pressing force required for the traction drive is a mechanism obtained by a wedge action and an appropriate pressing force proportional to the transmission torque is always obtained, slippage does not occur. At the same time, high efficiency can be obtained from a low rotation and low torque region to a high rotation and high torque region.
【０００８】また、高速側シャフトの外周囲のハウジン
グ内に、冷却水流路が形成してあるため、製造コストの
高騰を招くとこなく熱損失を効果的に防止することがで
きる。Further, since the cooling water passage is formed in the housing around the outer periphery of the high speed side shaft, heat loss can be effectively prevented without causing a rise in manufacturing cost.
【０００９】すなわち、くさびローラ式変速機の伝達動
力は、２Ｌエンジン用の過給圧１．５気圧程度のライト
プレッシャー型であっても、最大２０ｋＷであり、通常
時もおよそ５ｋＷ程度である。That is, the transmission power of the wedge roller type transmission is 20 kW at maximum even in the light pressure type with a supercharging pressure of about 1.5 atm for a 2L engine, and it is about 5 kW at normal times.
【００１０】前述の様に、くさびローラ式変速機は、全
域にわたり高効率ではあるが、効率９５％としても、５
％は損失がある。この損失のほとんどは、熱損失になる
わけであり、最大伝達動力２０ｋＷの時の熱損失は、１
０００Ｗ、通常の伝達動力５ｋＷの時でも、２５０Ｗの
熱損失が発生する。さらに、大排気量エンジン用や過給
圧が高い過給機では、より大きな熱が発生する。また、
インペラでエンジンに空気を圧送する際にも、断熱圧縮
により熱が発生する。As described above, the wedge roller type transmission has high efficiency over the entire area, but even if the efficiency is 95%, it is 5
% Is loss. Most of this loss is heat loss, and the heat loss at the maximum transfer power of 20 kW is 1
Even when the transmission power is 000 W and the normal transmission power is 5 kW, a heat loss of 250 W occurs. Further, in a large displacement engine or a supercharger with a high supercharging pressure, larger heat is generated. Also,
Adiabatic compression also produces heat when pumping air to the engine with an impeller.
【００１１】このような観点から、これらの発生熱によ
りくさびローラ式変速機の温度が過剰に上昇することを
防止するために、エンジンの冷却水を流通させる冷却水
流路がハウジング内に形成してあり、くさびローラ式変
速機を効率的に冷却することができる。これにより、新
たに専用の冷却手段（クーラー、ポンプ、温度センサ
ー、ＯＮ・ＯＦＦスイッチほか）の新設に伴うコストア
ップがなく、くさびローラ式変速機を効率的に冷却し、
安価に性能・耐久性を安定して維持することができる。From this point of view, in order to prevent the temperature of the wedge roller type transmission from excessively rising due to the generated heat, a cooling water flow path for circulating the cooling water of the engine is formed in the housing. Therefore, the wedge roller type transmission can be efficiently cooled. As a result, there is no cost increase associated with the installation of new dedicated cooling means (cooler, pump, temperature sensor, ON / OFF switch, etc.), and the wedge roller type transmission is cooled efficiently.
The performance and durability can be stably maintained at low cost.
【００１２】本発明の高速流体装置において、前記高速
流体機械は送風機とすることができる。In the high speed fluid device of the present invention, the high speed fluid machine may be a blower.
【００１３】本発明の高速流体装置において、前記高速
流体機械としての前記送風機は遠心式高速流体機械、容
積式流体機械、又は軸流式流体機械のものとすることが
できる。In the high speed fluid device of the present invention, the blower as the high speed fluid machine may be a centrifugal high speed fluid machine, a positive displacement fluid machine, or an axial flow fluid machine.
【００１４】本発明の高速流体装置において、前記遠心
式流体機械は好ましくは羽根車から成る。In the high speed fluid system of the present invention, the centrifugal fluid machine preferably comprises an impeller.
【００１５】本発明の高速流体装置において、前記容積
式流体機械はルーツタイプの容積式流体機械とすること
ができる。In the high speed fluid system of the present invention, the positive displacement fluid machine may be a roots type positive displacement fluid machine.
【００１６】本発明の高速流体装置において、前記軸流
式流体機械はリショルムタイプの軸流式流体機械とする
ことができる。In the high-speed fluid device of the present invention, the axial flow type fluid machine may be a Rishorum type axial flow type fluid machine.
【００１７】本発明の高速流体装置において、前記低速
側シャフトに、駆動軸を連結した電動モータを更に具備
することができる。The high-speed fluid device of the present invention may further include an electric motor having a drive shaft connected to the low-speed side shaft.
【００１８】この場合には、電動モータが組み込まれて
いるため、エンジンルーム内での搭載位置の限定がなく
なり、最適な位置に搭載が可能となる。In this case, since the electric motor is incorporated, there is no limitation on the mounting position in the engine room, and the mounting can be carried out at the optimum position.
【００１９】本発明の高速流体装置の前記低速側シャフ
トに、駆動軸を連結した電動モータをさらに具備した場
合において、高速流体機械を遠心式流体機械として、本
発明を遠心式過給機に適用する場合は、効率が高くモー
タが小型化できるのに加え、遠心式過給機自体も小型で
あるため、搭載性に優れモータの駆動電力も小さくなる
と言うメリットがある。In the case where the low speed side shaft of the high speed fluid device of the present invention further comprises an electric motor having a drive shaft connected thereto, the high speed fluid machine is used as a centrifugal fluid machine, and the present invention is applied to a centrifugal supercharger. In this case, the efficiency is high and the motor can be downsized, and the centrifugal supercharger itself is also small, so that there is an advantage that the mountability is excellent and the driving power of the motor is reduced.
【００２０】本発明の高速流体装置を例えばエンジン過
給機に使用した場合、モータを制御することにより、常
に最適な回転数を得ることが出来るため、エンジン高回
転時に、過給機の供給空気量やブースト圧が過大となる
ことが避けられ、無段変速機など別の手段を設置するこ
となく、常に最適な過給を行なうことが出来る。When the high-speed fluid device of the present invention is used, for example, in an engine supercharger, the optimum rotational speed can always be obtained by controlling the motor. It is possible to avoid an excessive amount and boost pressure, and it is possible to always perform optimum supercharging without installing another means such as a continuously variable transmission.
【００２１】なお、従来は、数万ｒｐｍから１０万ｒｐ
ｍ以上にも及ぶ回転数に増速できる増速機がなかったた
め、このように電動モータで駆動する方式は得られてい
なかった。Conventionally, tens of thousands rpm to 100,000 rp
Since there is no gearbox capable of increasing the rotational speed to reach m or more, such a method of driving with an electric motor has not been obtained.
【００２２】また、本発明の高速流体装置は、エンジン
の過給機のみならず、例えば燃料電池車などにおいて、
燃料となる水素を送り込むための送風機、水素と酸素の
反応により生成された水分や水蒸気を吹き飛ばすための
ブロワーなどにも適用できる。Further, the high-speed fluid device of the present invention can be used not only in a supercharger of an engine but also in a fuel cell vehicle,
It can also be applied to a blower for feeding hydrogen as a fuel, a blower for blowing away water and water vapor generated by the reaction of hydrogen and oxygen, and the like.
【００２３】なお、トラクションドライブ式変速機は、
静かで滑らかであることから産業上の各種用途に開発さ
れ、さらに近年は自動車や自転車といったパーソナルユ
ースに応用する試みがなされ、次世代の動力伝達方式と
して注目されている。The traction drive type transmission is
Since it is quiet and smooth, it has been developed for various industrial uses, and in recent years, attempts have been made to apply it to personal use such as automobiles and bicycles, and it has attracted attention as a next-generation power transmission system.
【００２４】トラクションドライブ式変速機とは、歯車
伝動とは異なり、滑らかな表面をもつ少なくとも２個の
回転体を強く押し付け、これらの間に潤滑油膜（例えば
ＥＨＬ油膜）を介在させて、動力を伝達する機構であ
り、その基礎式は、Ｆｔ＝μ・Ｆｃという簡単な摩擦の
式で表される（Ｆｔ：トラクション力）。ここで、Ｆｃ
は、押し付け力と呼び、この発生に様々な方法が開発さ
れている。Unlike a gear transmission, a traction drive type transmission strongly presses at least two rotating bodies having smooth surfaces, and a lubricating oil film (for example, an EHL oil film) is interposed between them to drive power. It is a mechanism for transmission, and its basic formula is expressed by a simple friction formula Ft = μ · Fc (Ft: traction force). Where Fc
Is called pressing force, and various methods have been developed to generate this.
【００２５】このトラクションドライブ式変速機の一つ
として、くさび作用を利用した摩擦ローラ式変速機（以
後本明細書中では、くさびローラ式変速機と記す）があ
る。くさびローラ式変速機とは、高速側シャフトの先端
部の周囲に、該高速側シャフトに対し偏心した状態で、
回転自在に設けられた外輪と、該高速側シャフトの外周
面である被駆動側円筒面と前記外輪の内周面である駆動
側円筒面との間に存在して、径方向に関する幅が円周方
向に関して不同である環状空間内に配置される、それぞ
れの外周面を動力伝達用円筒面とした、少なくとも１個
のガイドローラおよび少なくとも１個の可動ローラとを
備えた変速機のことを言う。又、可動ローラとは、くさ
び作用により押付け力を発生するローラであり、半径方
向、円周方向に動くローラのことを言う。As one of the traction drive type transmissions, there is a friction roller type transmission utilizing a wedge action (hereinafter referred to as a wedge roller type transmission in this specification). The wedge roller type transmission is around the tip of the high speed side shaft and is eccentric to the high speed side shaft,
A rotatably provided outer ring exists between the driven-side cylindrical surface that is the outer peripheral surface of the high-speed side shaft and the drive-side cylindrical surface that is the inner peripheral surface of the outer ring, and has a radial width of a circle. A transmission provided in at least one guide roller and at least one movable roller, each outer peripheral surface of which is a cylindrical surface for power transmission, disposed in an annular space that is not uniform in the circumferential direction. . The movable roller is a roller that generates a pressing force by a wedge action, and is a roller that moves in the radial direction and the circumferential direction.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
くさびローラ式変速機使用した高速流体装置を図面を参
照しつつ説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a high speed fluid device using a wedge roller type transmission according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２７】まず、実施形態に共通であるくさびローラ
式変速機の内部構造について詳述し、次いで、本発明の
実施の形態について説明する。First, the internal structure of the wedge roller type transmission common to the embodiments will be described in detail, and then the embodiments of the present invention will be described.
【００２８】（くさびローラ式変速機の内部構造）図１
は、本発明の実施の形態に係る高速流体装置として、く
さびローラ式変速機を組み込んだエンジン用過給機の断
面図である。図２は図１のｂ−ｂ線に沿ったワンウェイ
クラッチ機能を有するくさびローラ式変速機の断面図で
あり、図３はくさびローラ式変速機の作用を説明する図
であり、図４は正逆両方向の回転時にトルクを伝達可能
なくさびローラ式変速機の断面図である。(Internal structure of wedge roller type transmission) FIG.
FIG. 3 is a sectional view of an engine supercharger in which a wedge roller type transmission is incorporated as a high speed fluid device according to an embodiment of the present invention. 2 is a sectional view of the wedge roller type transmission having a one-way clutch function taken along the line bb of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the wedge roller type transmission, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a wedge roller type transmission that can transmit torque when rotating in opposite directions.
【００２９】くさびローラ式変速機Ａは、本実施の形態
では、低速側シャフト３（外輪側）を入力側とし、高速
側シャフト１７を出力側とした増速機として作用する。
但し、本装置は、低速側シャフト（外輪側）を出力側と
した減速機にも適用できる。In the present embodiment, the wedge roller type transmission A acts as a speed increaser with the low speed side shaft 3 (outer ring side) as the input side and the high speed side shaft 17 as the output side.
However, the present device can also be applied to a speed reducer having a low speed side shaft (outer ring side) as an output side.
【００３０】また、図２に示すように、くさびローラ式
変速機Ａは、正転時には、トルクを伝達する一方、逆転
時には、空転してトルクを伝達しないワンウェイクラッ
チ機能を有しているものや、図４に示すように、正逆両
方の回転時にトルクを伝達するものであっても良い。Further, as shown in FIG. 2, the wedge roller type transmission A has a one-way clutch function that transmits torque during forward rotation, but does not idle and transmits torque during reverse rotation. As shown in FIG. 4, torque may be transmitted during both forward and reverse rotations.
【００３１】本発明の実施の形態に係るくさびローラ式
変速機Ａは、図１、図２において、略円筒状のハウジン
グ１に、仕切板であるハウジング２が固定してある。ハ
ウジング１には、低速側シャフト３が回転自在に支持し
てあり、ハウジング１内の低速側シャフト３の端部に、
円盤状部材４が設けてあり、この円盤状部材４の外縁部
に、外輪３２が取付けてある。In the wedge roller type transmission A according to the embodiment of the present invention, in FIGS. 1 and 2, a housing 2 as a partition plate is fixed to a substantially cylindrical housing 1. A low speed side shaft 3 is rotatably supported by the housing 1, and at the end of the low speed side shaft 3 in the housing 1,
A disc-shaped member 4 is provided, and an outer ring 32 is attached to the outer edge portion of the disc-shaped member 4.
【００３２】仕切板であるハウジング２には、高速側シ
ャフト１７が低速側シャフト３及び外輪３２に対して偏
心（オフセット）して回転自在に設けてある。A high speed side shaft 17 is eccentrically (offset) with respect to the low speed side shaft 3 and the outer ring 32 and is rotatably provided in the housing 2 which is a partition plate.
【００３３】図２に示すように、外輪３２と、高速側シ
ャフト１７との間には、大径のガイドローラ３７ａと、
小径のガイドローラ３７ｂと、トルク伝達時に移動する
可動ローラ３８とが介装してある。As shown in FIG. 2, a large diameter guide roller 37a is provided between the outer ring 32 and the high speed side shaft 17,
A guide roller 37b having a small diameter and a movable roller 38 that moves when torque is transmitted are interposed.
【００３４】可動ローラ３８を回転自在に支持する支持
軸３９ｂは、図３に示すように、高速側シャフト１７と
外輪３２との間で「くさび」に食い込む方向に移動でき
るように構成してあり、また、この「くさび」に食い込
む方向にシリンダ孔４６に設置した圧縮ばね等の弾性材
４７（図２参照）により付勢してある。As shown in FIG. 3, the support shaft 39b for rotatably supporting the movable roller 38 is constructed so as to be movable between the high speed side shaft 17 and the outer ring 32 in the direction of biting into the "wedge". Further, it is urged by an elastic material 47 (see FIG. 2) such as a compression spring installed in the cylinder hole 46 in a direction to bite into the “wedge”.
【００３５】これにより、図３に示すように、正転時に
は、可動ローラ３８は、高速側シャフト１７と外輪３２
との間で「くさび」に食い込む方向に移動し、押し付け
力Ｆｃを発生する。このＦｃによりトラクション力が発
生し、トルクを伝達することができる。Thus, as shown in FIG. 3, during normal rotation, the movable roller 38 includes the high speed side shaft 17 and the outer ring 32.
It moves in a direction that bites into the "wedge" between and, and generates a pressing force Fc. Traction force is generated by this Fc, and torque can be transmitted.
【００３６】一方、逆転時には、可動ローラ３８は、
「くさび」から離れる方向に移動し、押し付け力Ｆｃ＝
０となり、外輪３２が空転し、高速側シャフト１７にト
ルクを伝達できなくなる。On the other hand, during reverse rotation, the movable roller 38
Move in the direction away from the "wedge" and press force Fc =
It becomes 0, the outer ring 32 spins, and torque cannot be transmitted to the high speed side shaft 17.
【００３７】図２に示すように、外輪３２の内周面と高
速側シャフト１７の先端部外周面との間には、径方向に
関する幅が円周方向に関して不同である環状空間３６が
設けられる。As shown in FIG. 2, between the inner peripheral surface of the outer ring 32 and the outer peripheral surface of the distal end portion of the high speed side shaft 17, there is provided an annular space 36 whose radial widths are not equal in the circumferential direction. .
【００３８】この様な環状空間３６内には、２個のガイ
ドローラ３７ａ、３７ｂと１個の可動ローラ３８とを設
置して、上記くさびローラ式変速機Ａを構成している。
図において、可動ローラ３８は切欠いて部分的に示して
いる。これら各ローラ３７ａ、３７ｂ、３８を設置する
為に上記環状空間３６部分には、３本の支持軸３９ａ、
３９ａ、３９ｂを設けている。これら３本の支持軸３９
ａ、３９ａ、３９ｂのうち、２本の支持軸３９ａ，３９
ａは、それぞれの両端部をハウジング２及び連結板１４
に形成した嵌合孔４０、４０に圧入固定している。従っ
て、上記２本の支持軸３９ａ，３９ａが、上記環状空間
３６内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。こ
れに対して、上記３本の支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂ
のうち、図２の上部左側に位置する残り１本の支持軸３
９ｂは、両端部を上記ハウジング２及び連結板１４に対
し、上記外輪３２の円周方向及び直径方向に関する若干
の変位可能に支持している。この為に、上記ハウジング
２及び連結板１４の一部で上記１本の支持軸３９ｂの両
端部に整合する部分に、この支持軸３９ｂの外径よりも
大きな内径を有する支持孔４１を形成し、これら各支持
孔４１に、上記支持軸３９ｂの両端部を緩く係合させて
いる。The wedge roller type transmission A is constructed by installing two guide rollers 37a and 37b and one movable roller 38 in such an annular space 36.
In the figure, the movable roller 38 is partially cut away and is shown. In order to install each of these rollers 37a, 37b, 38, three support shafts 39a,
39a and 39b are provided. These three support shafts 39
Two support shafts 39a, 39 of a, 39a, 39b
a is the housing 2 and the connecting plate 14 at both ends thereof.
It is press-fitted and fixed in the fitting holes 40, 40 formed in 1. Therefore, the two support shafts 39a, 39a are not displaced in the annular space 36 in the circumferential direction or the diametrical direction. On the other hand, the above three support shafts 39a, 39a, 39b
Of the remaining one of the supporting shafts 3 located on the upper left side of FIG.
9b supports both ends of the outer ring 32 with respect to the housing 2 and the connecting plate 14 so as to be slightly displaceable in the circumferential direction and the diametrical direction. For this reason, a support hole 41 having an inner diameter larger than the outer diameter of the support shaft 39b is formed in a portion of the housing 2 and the connecting plate 14 aligned with both ends of the one support shaft 39b. Both ends of the support shaft 39b are loosely engaged with the respective support holes 41.
【００３９】そして、上述の様に支持した各支持軸３９
ａ、３９ａ、３９ｂの中間部周囲に、それぞれ上記各ガ
イドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を、それ
ぞれラジアルニードル軸受４２、４２等の軸受（可動ロ
ーラの軸受は図示省略）により、回転自在に支持してい
る。尚、上記連結板１４を上記ハウジング２に結合固定
する為、この連結板１４の片面に突設した、前記各突部
２７、２７は、この連結板１４の円周方向に関して、上
記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８同
士の間に存在する。言い換えれば、上記環状空間３６内
に上記各突部２７、２７と上記各ガイドローラ３７ａ、
３７ｂ又は可動ローラ３８とが、上記環状空間３６の円
周方向に関して交互に存在する。又、これら各ガイドロ
ーラ３７ａ、３７ｂ又は可動ローラ３８の外周面と上記
各突部２７、２７の円周方向側面とが干渉する（擦れ合
う）事はない。Then, each support shaft 39 supported as described above.
The guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38 are rotatably supported by bearings such as radial needle bearings 42, 42 (the bearings of the movable roller are not shown) around the intermediate portions of a, 39a, 39b. is doing. In order to connect and fix the connecting plate 14 to the housing 2, the protrusions 27, 27 projectingly provided on one surface of the connecting plate 14 have the guide rollers in the circumferential direction of the connecting plate 14. It exists between 37a, 37b and the movable rollers 38. In other words, the protrusions 27, 27 and the guide rollers 37a are provided in the annular space 36.
37b or movable rollers 38 are alternately present in the circumferential direction of the annular space 36. Further, the outer peripheral surface of each of the guide rollers 37a and 37b or the movable roller 38 and the circumferential side surface of each of the protrusions 27 and 27 do not interfere (rub) with each other.
【００４０】この様にして、上記各支持軸３９ａ、３９
ａ、３９ｂにより上記ハウジング２と連結板１４との間
に回転自在に支持した、上記各ガイドローラ３７ａ、３
７ｂ及び可動ローラ３８の外周面である、動力伝達用円
筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂは、それぞれ前記高速側シ
ャフト１７の先端部の外周面である被駆動側円筒面４４
と前記外輪３２の内周面である駆動側円筒面４５とに当
接させている。前述した通り、上記各ガイドローラ３７
ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を設置した上記環状空間
３６の径方向に関する幅は、円周方向に関して不同であ
る。この様に、この環状空間３６の幅寸法を円周方向に
関して不同にした分、上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ
及び可動ローラ３８の外径を異ならせている。即ち、上
記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８のう
ち、それぞれ上記外輪３２に対し高速側シャフト１７の
先端部が偏心している側（図２の上側）に位置する可動
ローラ３８及びガイドローラ３７ｂの外径を、互いに同
じにすると共に比較的小径にしている。これに対し、上
記外輪３２に対し高速側シャフト１７の先端部が偏心し
ているのと反対側（図２の下側）に位置するガイドロー
ラ３７ａの外径を、上記可動ローラ３８及びガイドロー
ラ３７ｂの外径よりも大きくしている。そして、上記ガ
イドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面
である上記各動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂ
を、それぞれ上記被駆動側、駆動側円筒面４４、４５に
当接させている。In this way, the support shafts 39a, 39 are formed.
The guide rollers 37a, 3a rotatably supported between the housing 2 and the connecting plate 14 by a and 39b.
7b and the outer peripheral surface of the movable roller 38, the power transmission cylindrical surfaces 43a, 43a, 43b are driven side cylindrical surfaces 44 which are the outer peripheral surfaces of the tip of the high speed side shaft 17, respectively.
And the drive side cylindrical surface 45 which is the inner peripheral surface of the outer ring 32. As described above, each of the guide rollers 37
The radial widths of the annular space 36 in which the a and 37b and the movable roller 38 are installed are different in the circumferential direction. As described above, the guide rollers 37a and 37b are equal in width to the annular space 36 in the circumferential direction.
Also, the outer diameter of the movable roller 38 is different. That is, of the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38, the movable roller 38 and the guide roller 37b located on the side where the tip of the high-speed side shaft 17 is eccentric with respect to the outer ring 32 (upper side in FIG. 2). The outer diameter is the same as each other and is relatively small. On the other hand, the outer diameter of the guide roller 37a located on the opposite side (lower side in FIG. 2) of the outer ring 32 to which the tip of the high-speed shaft 17 is eccentric is set to the movable roller 38 and the guide roller 37b. Larger than the outer diameter of. Then, the power transmission cylindrical surfaces 43a, 43a, 43b which are the outer peripheral surfaces of the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38.
Are brought into contact with the driven-side and driving-side cylindrical surfaces 44 and 45, respectively.
【００４１】尚、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及
び可動ローラ３８のうち、各ガイドローラ３７ａ、３７
ｂを支持した支持軸３９ａ、３９ａの両端部は、前述の
様に、前記ハウジング２及び連結板１４に対し（環状空
間３６内に）固定している。これに対して、上記可動ロ
ーラ３８を支持した支持軸３９ｂは、やはり前述した様
に上記ハウジング２及び連結板１４に対し（環状空間３
６内に）、円周方向及び直径方向に関する若干の変位を
可能に支持している。従って、上記可動ローラ３８も、
上記環状空間３６内で円周方向及び直径方向に若干の変
位可能である。そして、前記ハウジング２及び連結板１
４のシリンダ孔４６内に設置した、圧縮ばね等の弾性材
４７により、上記可動ローラ３８を支持した支持軸３９
ｂを、これら支持軸３９ｂに回転自在に支持した可動ロ
ーラ３８を前記環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動
させるべく、弾性的に軽く押圧している。Among the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38, the guide rollers 37a, 37 are used.
Both ends of the support shafts 39a, 39a supporting b are fixed to the housing 2 and the connecting plate 14 (in the annular space 36) as described above. On the other hand, the support shaft 39b that supports the movable roller 38 does not move relative to the housing 2 and the connecting plate 14 (the annular space 3) as described above.
In (6), a slight displacement in the circumferential direction and the diametrical direction is possible. Therefore, the movable roller 38 also
Within the annular space 36, some displacement is possible in the circumferential direction and the diametrical direction. Then, the housing 2 and the connecting plate 1
A support shaft 39 that supports the movable roller 38 by an elastic material 47 such as a compression spring installed in the cylinder hole 46 of No. 4
b is elastically lightly pressed to move the movable roller 38 rotatably supported by these support shafts 39b toward the narrow portion of the annular space 36.
【００４２】上述の様に構成するくさびローラ式変速機
により回転軸を回転駆動する場合には、低速側シャフト
３に駆動力を入力することにより外輪３２を、図２の時
計方向に回転させる。この外輪３２の回転は、上記各ガ
イドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を介して
前記高速側シャフト１７に伝わり、高速側シャフト１７
を図２の反時計方向に回転させる。上記外輪３２と上記
ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８との間
の動力伝達、並びに、これらガイドローラ３７ａ、３７
ｂ及び可動ローラ３８と上記高速側シャフト１７との間
の動力伝達は、何れも摩擦伝達により行なわれる為、動
力伝達時に発生する騒音並びに振動は低い。When the rotary shaft is rotationally driven by the wedge roller type transmission configured as described above, the driving force is input to the low speed side shaft 3 to rotate the outer ring 32 clockwise in FIG. The rotation of the outer ring 32 is transmitted to the high speed side shaft 17 via the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38, and the high speed side shaft 17
Is rotated counterclockwise in FIG. Power transmission between the outer ring 32 and the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38, and the guide rollers 37a, 37
Power transmission between the high speed side shaft 17 and the movable roller 38b is performed by friction transmission, so that noise and vibration generated during power transmission are low.
【００４３】又、上記可動ローラ３８は、上記外輪３２
から上記高速側シャフト１７に伝達するトルクの大きさ
に応じた力で、前記環状空間３６の幅が狭い部分（図２
の上部中央部分）に食い込む傾向となる。この為、上記
外輪３２の内周面である駆動側円筒面４５と上記ガイド
ローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面であ
る動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂとの当接
部、並びに、これら各動力伝達用円筒面４３ａ、４３
ａ、４３ｂと上記高速側シャフト１７の外周面である被
駆動側円筒面４４との当接部の面圧は、何れも、上記ト
ルクが大きくなる程高くなる。逆に言えば、このトルク
が小さい場合には、上記各当接部の面圧が低い状態とな
る。この為、これら各当接部の面圧を、伝達すべきトル
クに合わせた適正値にして、トルク伝達を効率良く行な
える。The movable roller 38 is the outer ring 32.
The width of the annular space 36 is narrowed by a force corresponding to the magnitude of the torque transmitted from the high speed side shaft 17 to the high speed side shaft 17 (see FIG. 2).
The upper middle part of the) tends to cut into. Therefore, the contact portion between the driving side cylindrical surface 45 which is the inner peripheral surface of the outer ring 32 and the power transmission cylindrical surface 43a, 43a and 43b which is the outer peripheral surface of the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38, and , These power transmitting cylindrical surfaces 43a, 43
The surface pressure of the abutting portion between a and 43b and the driven side cylindrical surface 44 which is the outer peripheral surface of the high speed side shaft 17 becomes higher as the torque increases. Conversely, when this torque is small, the surface pressure of each of the contact portions is low. Therefore, the surface pressure of each of these contact portions is set to an appropriate value according to the torque to be transmitted, and the torque can be efficiently transmitted.
【００４４】即ち、上記外輪３２が図２で時計方向に回
転し、上記高速側シャフト１７を同じく反時計方向に回
転させる際には、上記可動ローラ３８が、上記外輪３２
の内周面である駆動側円筒面４５及び上記高速側シャフ
ト１７の外周面である被駆動側円筒面４４から、前記弾
性材４７による押圧力と同方向の力を受けて、上記環状
空間３６の幅の狭い部分、即ち、図２の上部中央に向け
移動する傾向となる。That is, when the outer ring 32 rotates clockwise in FIG. 2 and the high-speed side shaft 17 also rotates counterclockwise, the movable roller 38 moves the outer ring 32.
From the driving side cylindrical surface 45 which is the inner peripheral surface of the above and the driven side cylindrical surface 44 which is the outer peripheral surface of the high speed side shaft 17, a force in the same direction as the pressing force by the elastic material 47 is received and the annular space 36 2 tends to move toward the narrow part, that is, toward the center of the upper part of FIG.
【００４５】この結果、上記可動ローラ３８の外周面で
ある動力伝達用円筒面４３ｂが、上記駆動側円筒面４５
と上記被駆動側円筒面４４とを強く押圧する。そして、
この動力伝達用円筒面４３ｂと上記被駆動側円筒面４４
との当接部である内径側当接部４８、及び、この動力伝
達用円筒面４３ｂと上記駆動側円筒面４５との当接部で
ある外径側当接部４９の当接圧が高くなる。この様に上
記可動ローラ３８に関する内径側、外径側両当接部４
８、４９の当接圧が高くなると、この可動ローラ３８の
外周面である動力伝達用円筒面４３ｂにより押圧され
る、上記高速側シャフト１７及び上記外輪３２が、弾性
変形や組み付け隙間により、直径方向に僅かに変位す
る。この結果、前記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂに関
する内径側、外径側両当接部４８、４９の当接圧が高く
なる。そして、これら各内径側、外径側両当接部４８、
４９での摩擦係合に基き、上記外輪３２の回転力を、上
記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を介
して上記高速側シャフト１７に伝達自在となる。As a result, the power transmission cylindrical surface 43b, which is the outer peripheral surface of the movable roller 38, is replaced by the driving side cylindrical surface 45.
And the driven side cylindrical surface 44 are strongly pressed. And
This power transmission cylindrical surface 43b and the driven side cylindrical surface 44
The contact pressure of the inner diameter side contact portion 48, which is the contact portion with the drive force, and the outer diameter side contact portion 49, which is the contact portion between the power transmission cylindrical surface 43b and the drive side cylindrical surface 45, are high. Become. In this way, both the inner diameter side and outer diameter side contact portions 4 of the movable roller 38 are
When the abutting pressure of 8, 49 is increased, the high-speed side shaft 17 and the outer ring 32, which are pressed by the power transmission cylindrical surface 43b that is the outer peripheral surface of the movable roller 38, have a diameter due to elastic deformation and assembly clearance. Slightly displaced in the direction. As a result, the contact pressures of the inner diameter side and outer diameter side contact portions 48 and 49 with respect to the guide rollers 37a and 37b are increased. Then, both of these inner diameter side and outer diameter side contact portions 48,
Based on the frictional engagement at 49, the rotational force of the outer ring 32 can be transmitted to the high speed side shaft 17 via the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38.
【００４６】上述の様にして、上記可動ローラ３８を上
記環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動させようとす
る力は、上記外輪３２から上記高速側シャフト１７に伝
達する回転駆動力の大きさに応じて変化する。そして、
この力が大きくなる程、上記内径側、外径側両当接部４
８、４９の当接圧が高くなる。従って、この様な作用に
基づき、上記伝達する回転駆動力に応じた当接圧を自動
的に選定して、くさびローラ式変速機Ａの伝達効率を確
保できる。As described above, the force for moving the movable roller 38 toward the narrow portion of the annular space 36 is large as the rotational driving force transmitted from the outer ring 32 to the high speed side shaft 17. It changes according to the size. And
As this force increases, both the inner diameter side and outer diameter side contact portions 4
The contact pressure of Nos. 8 and 49 becomes high. Therefore, based on such an action, the contact pressure corresponding to the transmitted rotational driving force is automatically selected, and the transmission efficiency of the wedge roller type transmission A can be secured.
【００４７】図２に示した例の場合には、くさびローラ
式変速機Ａは、ワンウェイクラッチ機能を備えており、
上記高速側シャフト１７の回転速度が上記外輪３２の回
転速度に見合う速度、即ち、この外輪３２の回転速度に
くさびローラ式変速機Ａの増速比を掛けた速度よりも速
くなった場合には、このくさびローラ式変速機Ａの接続
が断たれる。即ち、この場合には、上記可動ローラ３８
が、前記弾性材４７の弾力に抗して、上記環状空間３６
の幅の広い側（図２の左下側）に変位する。この結果、
上記内径側、外径側両当接部４８、４９の当接圧が低下
若しくは喪失して、上記外輪３２の回転が上記高速側シ
ャフト１７にまでは伝わらなくなる。In the case of the example shown in FIG. 2, the wedge roller type transmission A has a one-way clutch function,
When the rotation speed of the high-speed side shaft 17 becomes higher than the rotation speed of the outer ring 32, that is, the rotation speed of the outer ring 32 multiplied by the speed increasing ratio of the wedge roller type transmission A, The connection of this wedge roller type transmission A is disconnected. That is, in this case, the movable roller 38
However, against the elasticity of the elastic material 47, the annular space 36
Is displaced to the wider side (lower left side in FIG. 2). As a result,
The contact pressure between the inner diameter side and outer diameter side contact portions 48, 49 is reduced or lost, and the rotation of the outer ring 32 is not transmitted to the high speed side shaft 17.
【００４８】次に、図４に示す、正逆両方向の回転時に
トルクを伝達可能なくさびローラ式変速機について説明
する。Next, a wedge roller type transmission which can transmit torque when rotating in both the forward and reverse directions shown in FIG. 4 will be described.
【００４９】図４は、高速側シャフト１７（図１参照）
を時計、反時計の両方向に回転駆動自在な構造について
示している。従って、本例の構造は、回転方向の変換自
在な高速流体機械Ｘ（図１参照）と組み合わせて実施す
る。この様な本例の構造の揚合には、くさびローラ式変
速機Ａを構成する３個のローラとして、１個のガイドロ
ーラ３７と２個の可動ローラ３８ａ，３８ｂとを便用し
ている。このうち、環状空間３６のうちで最も幅が広く
なった部分に設置したローラを、比較的大径で設置位置
が変化しないガイドローラ３７としている。これに対し
て、上記環状空間３６の幅が最も狭くなった部分を挟ん
で設けた１対のローラを、それぞれ比較的小径で円周方
向及び直径方向に関する若干の変位を可能にした可動ロ
ーラ３８ａ，３８ｂとしている。そして、これら各可動
ローラ３８ａ，３８ｂを支持した各支持軸３９ｂ，３９
ｂを、上記環状空間３６の最も幅が狭くなった部分に向
けそれぞれ弾性的に押圧している。FIG. 4 shows the high speed side shaft 17 (see FIG. 1).
Shows a structure which can be rotationally driven in both directions of a clock and a counterclockwise. Therefore, the structure of this example is implemented in combination with the high-speed fluid machine X (see FIG. 1) whose rotational direction is freely convertible. In the combination of the structure of this example, one guide roller 37 and two movable rollers 38a and 38b are conveniently used as the three rollers forming the wedge roller type transmission A. . Of these, the roller installed in the widest part of the annular space 36 is a guide roller 37 whose diameter is relatively large and whose installation position does not change. On the other hand, a pair of rollers provided with the narrowest portion of the annular space 36 sandwiched therebetween are movable rollers 38a each having a relatively small diameter and capable of slight displacement in the circumferential direction and the diametrical direction. , 38b. Then, the support shafts 39b, 39 supporting the movable rollers 38a, 38b, respectively.
b is elastically pressed toward the narrowest part of the annular space 36.
【００５０】上述の様に構成する本例の構造の場合に
は、外輪３２が図４で時計方向に回転する場合には、同
図で左側の可動ローヲ３８ａが上記環状空間３６の幅が
狭くなった部分に食い込む。これに対して、上記外輪３
２が図４で反時計方向に回転する場合には、同図で右側
の可動ローラ３８ｂが上記環状空間３６の幅が狭くなっ
た部分に食い込む。又、本例の場合には、これら各可動
ローラ３８ａ，３８ｂを支持した支持軸３９ｂ，３９ｂ
の両端部を支持する為、ハウジング２及び連結板１４に
形成した支持孔４１ａ，４１ａの、上記環状空間３６の
円周方向に関する長さを規制している。具体的には、こ
れら各支持孔４１ａ，４１ａのうち、上記環状空間３６
の幅が広い側（図４の下側）の端部の位置を、前述した
図２で示した場合よりも、この環状空間３６の最も幅が
狭くなった位置に近づけている。そして、上記各可動ロ
ーラ３８ａ，３８ｂが、上記環状空間３６の幅の広い側
に過度に退避しない様にしている。In the case of the structure of the present example configured as described above, when the outer ring 32 rotates clockwise in FIG. 4, the movable row 38a on the left side in FIG. I will cut into the part that became. On the other hand, the outer ring 3
When 2 rotates in the counterclockwise direction in FIG. 4, the movable roller 38b on the right side in FIG. 4 bites into the narrowed portion of the annular space 36. Further, in the case of this example, support shafts 39b and 39b supporting the movable rollers 38a and 38b, respectively.
In order to support both ends of the annular space 36, the lengths of the support holes 41a formed in the housing 2 and the connecting plate 14 in the circumferential direction of the annular space 36 are regulated. Specifically, of the support holes 41a, 41a, the annular space 36 is
The position of the end on the wide side (lower side in FIG. 4) is closer to the position where the width of the annular space 36 is narrower than that in the case shown in FIG. The movable rollers 38a, 38b are prevented from retreating excessively to the wider side of the annular space 36.
【００５１】上述の様に構成する本例の場合には、上記
外輪３２が時計、反時計の何れの方向に回転する場合で
も、何れかの可動ローラ３８ａ（３８ｂ）が上記環状空
間３６の幅の狭い部分に食い込み、当該可動ローラ３８
ａ（３８ｂ）に関する内径側、外径側各当接部４８，４
９の当接圧を高める。一方、上記環状空間３６の幅の狭
い部分から退避する方向に変位する可動ローラ３８ｂ
（３８ａ）に関しても、その退避量は限られる。この結
果、両可動ローラ３８ａ，３８ｂ及び前記ガイドローラ
３７に関して、内径側、外径側各当接部４８，４９の当
接圧が十分に上昇し、上記外輪３２から高速側シャフト
１７にまで、動カを効率良く伝達できる。この様に、回
転外輪３２から高速側シャフト１７への時計、反時計の
両方向の動力伝達を可能にした点以外は、図２に前述し
た場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに
説明は省略する。In the case of the present embodiment configured as described above, even when the outer ring 32 rotates in either the clockwise or counterclockwise direction, any movable roller 38a (38b) causes the width of the annular space 36 to be changed. Of the movable roller 38
Inner diameter side and outer diameter side contact portions 48, 4 related to a (38b)
Increase the contact pressure of 9. On the other hand, the movable roller 38b is displaced in the direction of retracting from the narrow portion of the annular space 36.
With respect to (38a) as well, the retreat amount is limited. As a result, with respect to both the movable rollers 38a, 38b and the guide roller 37, the contact pressures of the contact portions 48, 49 on the inner diameter side and the outer diameter side are sufficiently increased, and from the outer ring 32 to the high speed side shaft 17, Motion can be transmitted efficiently. As described above, except that the power can be transmitted from the rotating outer ring 32 to the high-speed side shaft 17 in both the clockwise and counterclockwise directions, the same parts as those described above with reference to FIG. Omit it.
【００５２】（本発明の実施の形態）次に、本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形
態に係る高速流体装置として、くさびローラ式変速機を
組み込んだエンジン過給機の断面図である。図２は図１
のｂ−ｂ線に沿ったワンウェイクラッチ機能を有するく
さびローラ式変速機の断面図であり、図３はくさびロー
ラ式変速機の作用を説明する図であり、図４は正逆両方
の回転時にトルクを伝達可能なくさびローラ式変速機の
断面図である。(Embodiment of the Invention) Next, an embodiment of the invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view of an engine supercharger incorporating a wedge roller type transmission as a high speed fluid device according to an embodiment of the present invention. 2 is shown in FIG.
4 is a cross-sectional view of a wedge roller type transmission having a one-way clutch function along line bb in FIG. 3, FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the wedge roller type transmission, and FIG. FIG. 3 is a sectional view of a wedge roller type transmission that can transmit torque.
【００５３】仕切板（ハウジング）２の孔２３には、２
個を正面組合せした１組のアンギュラ玉軸受２４，２５
が介装してあり、予圧部材２６により、シール部材２９
と共に堅固に固定してある。この予圧部材２６は、軸受
２４，２５の外輪を軸方向に押し付けて軸受内部隙間を
なくすように予圧をかけている。The hole 23 of the partition plate (housing) 2 has two holes.
One set of angular contact ball bearings 24 and 25 in which individual pieces are combined in front
And a seal member 29 is provided by the preload member 26.
It is firmly fixed with. The preload member 26 presses the outer rings of the bearings 24 and 25 in the axial direction to apply preload so as to eliminate the inner clearance of the bearing.
【００５４】また、高速流体機械Ｘ側では、軸受を設け
ていない。これは、高速側シャフト１７を離れた２点で
軸受支持すると、角度方向に微小に振れることができな
くなるからである。No bearing is provided on the high-speed fluid machine X side. This is because if the high-speed side shaft 17 is supported by two bearings that are distant from each other, it becomes impossible to slightly swing in the angular direction.
【００５５】このように、本実施の形態では、高速側シ
ャフト１７の軸受支持を、正面組合せした１組の２個の
アンギュラ玉軸受２４，２５のみとしている。As described above, in the present embodiment, the bearing support of the high-speed side shaft 17 is made up of only one set of two angular contact ball bearings 24, 25 which are frontally combined.
【００５６】くさびローラ式変速機Ａ側では、アンギュ
ラ玉軸受（２４，２５）２個を正面組合せしていること
から、高速側シャフト１７の角度剛性を小さくでき、高
速側シャフト１７を角度方向に微小に振れることがで
き、加工誤差及び組立誤差、微小な移動を吸収すること
ができる。On the side of the wedge roller type transmission A, since the two angular ball bearings (24, 25) are combined in front, the angular rigidity of the high speed side shaft 17 can be reduced, and the high speed side shaft 17 can be angularly moved. It can be slightly shaken, and processing errors, assembling errors, and minute movements can be absorbed.
【００５７】また、高速側シャフト１７は、これらアン
ギュラ玉軸受（２４，２５）２個により支持されるだけ
でなく、くさびローラ式変速機Ａ側のローラ３７ａ，３
７ｂ，３８によっても支持され、実質上２点で支持され
ている。そのため、高速側シャフト１７は、ミソスリ運
動等の不具合を生じることもなく、高速流体機械Ｘ側で
は、堅固に支持される。The high speed side shaft 17 is not only supported by these two angular ball bearings (24, 25), but also the rollers 37a, 3 on the wedge roller type transmission A side.
It is also supported by 7b and 38, and is substantially supported at two points. Therefore, the high-speed side shaft 17 is firmly supported on the side of the high-speed fluid machine X without causing a defect such as a missile movement.
【００５８】従って、本発明によれば、従来相容れなか
ったくさびローラ式変速機Ａ側の要求と、高速流体機械
Ｘ側の要求とを満足させることができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to satisfy the requirements on the wedge roller type transmission A side and the requirements on the high speed fluid machine X side which are not contradictory to each other.
【００５９】さらに、本実施の形態では、図１に示すよ
うに、高速流体機械Ｘとして、過給機５０を用い、高速
側シャフト１７の一端部に、過給機５０のインペラー５
１が装着してある。くさびローラ式増速機Ａは、トラク
ションドライブであり、高速回転でも静かで滑らかな動
力伝達が行えることから、振動や騒音の問題は全くな
い。さらに、トラクションドライブに必要な押付力は、
くさび作用により得る機構であり、伝達トルクに比例し
た適正な押付力が常に得られるため、すべりが発生する
ことはない。同時に、低回転低トルク領域から高回転高
トルク領域まで高い効率が得られる。なお、インペラー
５１の周囲には、ハウジング５２が形成してあり、イン
ペラー５１の軸方向外方には、吸入口５３が設けあり、
インペラー５１の径方向外方には、スクロール状の過給
通路５４が形成してある。Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a supercharger 50 is used as the high speed fluid machine X, and the impeller 5 of the supercharger 50 is provided at one end of the high speed side shaft 17.
1 is attached. Since the wedge roller type speed increaser A is a traction drive and can perform quiet and smooth power transmission even at high speed rotation, there is no problem of vibration or noise. Furthermore, the pressing force required for the traction drive is
Since it is a mechanism obtained by a wedge action and an appropriate pressing force proportional to the transmission torque is always obtained, no slippage occurs. At the same time, high efficiency can be obtained from a low rotation and low torque region to a high rotation and high torque region. A housing 52 is formed around the impeller 51, and an intake port 53 is provided axially outward of the impeller 51.
A scroll-shaped supercharging passage 54 is formed radially outward of the impeller 51.
【００６０】また、くさびローラ式変速機Ａの低速側シ
ャフト３（入力側）に、エンジンのクランク軸によりベ
ルト駆動するためのプーリＰを使用している。なお、プ
ーリＰは、低速側シャフト３の端部にスプライン嵌合し
てあり、ナット６０により固定してある。Further, on the low speed side shaft 3 (input side) of the wedge roller type transmission A, a pulley P for driving the belt by the crankshaft of the engine is used. The pulley P is spline-fitted to the end of the low speed side shaft 3 and fixed by a nut 60.
【００６１】さらに、本実施の形態では、図１に示すよ
うに、高速側シャフト１７の外周囲の仕切板（ハウジン
グ）２内に、エンジンの冷却水を流通させる冷却水流路
７０が形成してある。これにより、製造コストの高騰を
招くとこなく熱損失を効果的に防止することができる。Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a cooling water passage 70 for circulating cooling water of the engine is formed in the partition plate (housing) 2 around the outer periphery of the high speed side shaft 17. is there. As a result, heat loss can be effectively prevented without causing a rise in manufacturing cost.
【００６２】具体的には、この冷却水流路７０は、環状
の冷却水流路７１と、エンジンからの冷却水を導入する
ための冷却水入口７２と、エンジンへ冷却水を戻すため
の冷却水出口７３とから構成してある。Specifically, the cooling water flow passage 70 includes an annular cooling water flow passage 71, a cooling water inlet 72 for introducing cooling water from the engine, and a cooling water outlet for returning the cooling water to the engine. And 73.
【００６３】すなわち、くさびローラ式変速機Ａの伝達
動力は、２Ｌエンジン用の過給圧１．５気圧程度のライ
トプレッシャー型であっても、最大２０ｋＷであり、通
常時もおよそ５ｋＷ程度である。That is, the transmission power of the wedge roller type transmission A is 20 kW at maximum even in the light pressure type with a supercharging pressure of about 1.5 atm for a 2L engine, and is about 5 kW at normal times. .
【００６４】前述の様に、くさびローラ式変速機Ａは、
全域にわたり高効率ではあるが、効率９５％としても、
５％は損失がある。この損失のほとんどは、熱損失にな
るわけであり、最大伝達動力２０ｋＷの時の熱損失は、
１０００Ｗ、通常の伝達動力５ｋＷの時でも、２５０Ｗ
の熱損失が発生する。さらに、大排気量エンジン用や過
給圧が高い過給機では、より大きな熱が発生する。ま
た、インペラでエンジンに空気を圧送する際にも、断熱
圧縮により熱が発生する。As described above, the wedge roller type transmission A is
High efficiency over the whole area, but even if the efficiency is 95%,
There is a loss of 5%. Most of this loss is heat loss, and the heat loss at the maximum transfer power of 20 kW is
1000W, 250W even with normal transmission power of 5kW
Heat loss occurs. Further, in a large displacement engine or a supercharger with a high supercharging pressure, larger heat is generated. In addition, heat is generated by adiabatic compression even when air is pressure-fed to the engine by the impeller.
【００６５】このような観点から、これらの発生熱によ
りくさびローラ式変速機の温度が過剰に上昇することを
防止するために、エンジンの冷却水を流通させる冷却水
流路７０が仕切板（ハウジング）２内に形成してあり、
くさびローラ式変速機Ａを効率的に冷却することができ
る。From this point of view, in order to prevent the temperature of the wedge roller type transmission from excessively rising due to the generated heat, the cooling water flow passage 70 for circulating the cooling water of the engine is provided with a partition plate (housing). It is formed in 2.
The wedge roller type transmission A can be cooled efficiently.
【００６６】これにより、新たに専用の冷却手段（クー
ラー、ポンプ、温度センサー、ＯＮ・ＯＦＦスイッチほ
か）の新設に伴うコストアップがなく、くさびローラ式
変速機Ａを効率的に冷却し、安価に性能・耐久性を安定
して維持することができる。As a result, the wedge roller type transmission A can be efficiently cooled at a low cost without the cost increase associated with the installation of new dedicated cooling means (cooler, pump, temperature sensor, ON / OFF switch, etc.). It is possible to maintain stable performance and durability.
【００６７】本実施の形態では、高速流体機械を構成す
る送風機として羽根車から成る遠心式高速流体機械のも
のについて例示したが、高速流体機械はルーツタイプ如
き軸流式のものやもしくはリショルムタイプ如き容積式
の高速流体機械でも良い。In this embodiment, a centrifugal high-speed fluid machine including an impeller is used as the blower constituting the high-speed fluid machine. However, the high-speed fluid machine may be an axial flow type machine such as a roots type machine or a Rishorum type machine. A positive displacement type high speed fluid machine may be used.
【００６８】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、種々変形可能である。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified.
【００６９】[0069]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
くさび作用を利用した摩擦ローラ式増速機により、高速
流体機械の羽根車を駆動すべく構成しており、くさびロ
ーラ式増速機は、トラクションドライブであり、高速回
転でも静かで滑らかな動力伝達が行えることから、振動
や騒音の問題は全くない。さらに、トラクションドライ
ブに必要な押付力は、くさび作用により得る機構であ
り、伝達トルクに比例した適正な押付力が常に得られる
ため、すべりが発生することはない。同時に、低回転低
トルク領域から高回転高トルク領域まで高い効率が得ら
れる。As described above, according to the present invention,
A friction roller type speed increaser that uses a wedge action is configured to drive the impeller of a high-speed fluid machine.The wedge roller type speed increaser is a traction drive, and quiet and smooth power transmission even at high speed rotation. Therefore, there is no problem of vibration and noise. Further, since the pressing force required for the traction drive is a mechanism obtained by a wedge action and an appropriate pressing force proportional to the transmission torque is always obtained, slippage does not occur. At the same time, high efficiency can be obtained from a low rotation and low torque region to a high rotation and high torque region.
【００７０】また、高速側シャフトの外周囲のハウジン
グ内に、冷却水流路が形成してあるため、製造コストの
高騰を招くことなく熱損失を効果的に防止することがで
きる。Further, since the cooling water passage is formed in the housing around the outer periphery of the high speed side shaft, heat loss can be effectively prevented without causing a rise in manufacturing cost.
【００７１】すなわち、くさびローラ式変速機の伝達動
力は、２Ｌエンジン用の過給圧１．５気圧程度のライト
プレッシャー型であっても、最大２０ｋＷであり、通常
時もおよそ５ｋＷ程度である。That is, the transmission power of the wedge roller type transmission is 20 kW at maximum even for the light pressure type with a supercharging pressure of about 1.5 atm for a 2 L engine, and it is about 5 kW even under normal conditions.
【００７２】前述の様に、くさびローラ式変速機は、全
域にわたり高効率ではあるが、効率９５％としても、５
％は損失がある。この損失のほとんどは、熱損失になる
わけであり、最大伝達動力２０ｋＷの時の熱損失は、１
０００Ｗ、通常の伝達動力５ｋＷの時でも、２５０Ｗの
熱損失が発生する。さらに、大排気量エンジン用や過給
圧が高い過給機では、より大きな熱が発生する。また、
インペラでエンジンに空気を圧送する際にも、断熱圧縮
により熱が発生する。As described above, the wedge roller type transmission has high efficiency over the entire area, but even if the efficiency is 95%, it is 5
% Is loss. Most of this loss is heat loss, and the heat loss at the maximum transfer power of 20 kW is 1
Even when the transmission power is 000 W and the normal transmission power is 5 kW, a heat loss of 250 W occurs. Further, in a large displacement engine or a supercharger with a high supercharging pressure, larger heat is generated. Also,
Adiabatic compression also produces heat when pumping air to the engine with an impeller.
【００７３】このような観点から、これらの発生熱によ
りくさびローラ式変速機の温度が過剰に上昇することを
防止するために、エンジンの冷却水を流通させる冷却水
流路がハウジング内に形成してあり、くさびローラ式変
速機を効率的に冷却することができる。これにより、新
たに専用の冷却手段（クーラー、ポンプ、温度センサ
ー、ＯＮ・ＯＦＦスイッチほか）の新設に伴うコストア
ップがなく、くさびローラ式変速機を効率的に冷却し、
安価に性能・耐久性を安定して維持することができる。From this point of view, in order to prevent the temperature of the wedge roller type transmission from excessively rising due to the generated heat, a cooling water flow path for circulating the cooling water of the engine is formed in the housing. Therefore, the wedge roller type transmission can be efficiently cooled. As a result, there is no cost increase associated with the installation of new dedicated cooling means (cooler, pump, temperature sensor, ON / OFF switch, etc.), and the wedge roller type transmission is cooled efficiently.
The performance and durability can be stably maintained at low cost.
【図１】本発明の実施の形態に係る高速流体装置とし
て、くさびローラ式変速機を組み込んだエンジン過給機
の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an engine supercharger incorporating a wedge roller type transmission as a high speed fluid device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１のｂ−ｂ線に沿った断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line bb of FIG.
【図３】くさびローラ式変速機の作用を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of a wedge roller type transmission.
【図４】本発明に係る、正逆両方向の回転時にトルク伝
達可能なくさびローラ式変速機の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a wedge roller type transmission according to the present invention capable of transmitting torque when rotating in both forward and reverse directions.
１ ハウジング ２ ハウジング（仕切板） ３ 低速側シャフト ４ 円盤状部材 １４ 連結板 １７ 高速側シャフト ２２ スラストニードル軸受 ２３ 孔 ２４、２５ アンギュラ玉軸受 ２６ 予圧部材 ２７ 突部 ２９ シール部材 ３０ 複列アンギュラ玉軸受 ３２ 外輪（低速側シャフト） ３４ ボルト ３６ 環状空間 ３７、３７ａ、３７ｂ ガイドローラ ３８、３８ａ、３８ｂ 可動ローラ ３９ａ、３９ｂ 支持軸 ４０ 嵌合孔 ４１，４１ａ 支持孔 ４２ ラジアルニードル軸受 ４３ 動力伝達用円筒面 ４４ 被駆動側円筒面 ４５ 駆動側円筒面 ４６ シリンダ孔 ４７ 弾性材 ４８ 内径側当接部 ４９ 外径側当接部 ５０ 過給機 ５１ インペラー（羽根車） ５２ ハウジング ５３ 吸入口 ５４ 過給通路 ６０ ナット ７０ 冷却水流路 ７１ 環状の冷却水流路 ７２ 冷却水入口 ７３ 冷却水出口 Ａ くさびローラ式変速機（増速機） Ｘ 高速流体機械 Ｐ プーリー 1 housing 2 housing (partition plate) 3 Low speed side shaft 4 Disc-shaped member 14 Connection plate 17 High speed side shaft 22 Thrust needle bearing 23 holes 24, 25 angular contact ball bearing 26 Preload member 27 Projection 29 Seal member 30 Double Row Angular Contact Ball Bearing 32 outer ring (low speed side shaft) 34 Volts 36 annular space 37, 37a, 37b Guide roller 38, 38a, 38b Movable roller 39a, 39b Support shaft 40 fitting hole 41, 41a Support hole 42 radial needle bearing 43 Cylindrical surface for power transmission 44 Driven side cylindrical surface 45 Drive side cylindrical surface 46 Cylinder hole 47 Elastic material 48 Inner diameter side contact part 49 Outer diameter side contact part 50 supercharger 51 Impeller 52 housing 53 Inlet 54 supercharge passage 60 nuts 70 Cooling water flow path 71 Circular cooling water flow path 72 Cooling water inlet 73 Cooling water outlet A wedge roller transmission (gearbox) X High-speed fluid machinery P pulley
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/04 Ｆ１６Ｈ 13/08 Ｆ ３Ｊ０５１ // Ｆ１６Ｈ 13/08 Ｆ０４Ｂ 35/00 １０１ Ｆターム(参考） 3G005 EA05 EA06 EA16 EA19 GB45 3H003 AA06 AC02 BA00 BE06 CA01 3H022 AA02 BA06 CA09 DA00 DA02 DA11 3H029 AA06 AA17 AB02 BB21 BB31 BB32 BB41 BB42 CC08 3H076 BB01 BB04 BB21 CC17 3J051 AA01 BA03 BB08 BC03 BD02 BE03 ED08 FA10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F04D 29/04 F16H 13/08 F 3J051 // F16H 13/08 F04B 35/00 101 F term (reference) 3G005 EA05 EA06 EA16 EA19 GB45 3H003 AA06 AC02 BA00 BE06 CA01 3H022 AA02 BA06 CA09 DA00 DA02 DA11 3H029 AA06 AA17 AB02 BB21 BB31 BB32 BB41 BB42 CC08 3H076 BB01 BB04 BB21 CC17 3J051 0803 BC02 FA08 BB03 BD03 FA02 BB03
Claims (9)
に外輪を設けた低速側シャフトと、前記低速側シャフト
及び前記外輪に対して偏心して、ハウジングに回転自在
に支持された高速側シャフトと、前記外輪と前記高速側
シャフトとの間に回転自在に支持された、少なくとも１
個のガイドローラと少なくとも1個の可動ローラとから
成るくさび作用を利用した摩擦ローラ式増速機と、 前記高速側シャフトに連結され該高速側シャフトより駆
動を受ける高速流体機械と、 前記高速側シャフトの外周囲のハウジング内に形成した
冷却水流路と、から成ることを特徴とする高速流体装
置。1. A low-speed side shaft rotatably supported by a housing and having an outer ring at one end, and a high-speed side shaft eccentric to the low-speed side shaft and the outer ring and rotatably supported by the housing. At least one rotatably supported between the outer ring and the high speed side shaft
A friction roller type speed increaser utilizing a wedge action, which comprises one guide roller and at least one movable roller; a high speed fluid machine connected to the high speed side shaft and driven by the high speed side shaft; A high-speed fluid device, comprising: a cooling water passage formed in a housing around the outer periphery of the shaft.
徴とする請求項１記載の高速流体装置。2. The high-speed fluid machine according to claim 1, wherein the high-speed fluid machine is a blower.
とを特徴とする請求項２記載の高速流体装置。3. The high-speed fluid device according to claim 2, wherein the blower is a centrifugal high-speed fluid machine.
を特徴とする請求項３記載の高速流体装置。4. The high speed fluid device according to claim 3, wherein the centrifugal fluid machine comprises an impeller.
特徴とする請求項２記載の高速流体装置。5. The high-speed fluid device according to claim 2, wherein the blower is a positive displacement fluid machine.
式流体機械であることを特徴とする請求項５記載の高速
流体装置。6. The high-speed fluid device according to claim 5, wherein the positive displacement fluid machine is a roots type positive displacement fluid machine.
特徴とする請求項２記載の高速流体装置。7. The high-speed fluid device according to claim 2, wherein the blower is an axial flow type fluid machine.
軸流式流体機械であることを特徴とする請求項７記載の
高速流体装置。8. The high-speed fluid device according to claim 7, wherein the axial flow type fluid machine is a Lishorum type axial flow type fluid machine.
電動モータを更に具備することを特徴とする請求項１乃
至８のいずれかに記載の高速流体装置。9. The high-speed fluid device according to claim 1, further comprising an electric motor having a drive shaft connected to the low-speed side shaft.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002157818A JP2003343435A (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | High speed fluid device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104454145A (en) * | 2014-10-24 | 2015-03-25 | 黄石炫轺者动力科技有限公司 | High-transmission-ratio suspension shaft centrifugal supercharger with planetary gear mechanism |
| US11368071B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-06-21 | Dyson Technology Limited | Electric drive |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002157818A patent/JP2003343435A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104454145A (en) * | 2014-10-24 | 2015-03-25 | 黄石炫轺者动力科技有限公司 | High-transmission-ratio suspension shaft centrifugal supercharger with planetary gear mechanism |
| US11368071B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-06-21 | Dyson Technology Limited | Electric drive |
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