JPH03153947A

JPH03153947A - 高速用遊星トラクション変速装置

Info

Publication number: JPH03153947A
Application number: JP29238789A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takahashi; 崇高橋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1991-07-01

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〕本発明は高速用遊里トラクション変速装置に関し、さら
に詳しくは敵方回転にも及ぶ超高速動力を円滑に変速伝
達することができる遊星トラクシジン変速装置に関する
。

〔従来技術〕

最近のガスタービン用或いはブロワ用の変速機は、３０
．０００〜４５．００Ｏｒ、ｐ、ｔｉ、にも及ぶ超高速
回転の動力を変速できるようにすることが要求されるよ
うになっている。しかし、このような超高速回転の変速
を歯車変速機によって行うには様々な困難が伴う。すな
わち、歯車の加工に誤差は不可避であり、その歯車加工
誤差は高速回転になるほど振動を大きくし、危険な状態
にする問題があるからである。

このような超高速回転の振動防止対策としては、単に歯
車を精密加工することに止まらず、加工後の歯形修正、
高価な超高速用ベアリングの選択使用、潤滑方法の工夫
等の様々な手段を必要とする。しかし、これら全ての条
件をクリアするとなると、装置が極めて高価なものにな
らざるを得なくなるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上述した従来の超高速回転の変速に伴
う問題を克服し、歯車変速機によらず、所謂トラクショ
ン方式を採用することによって、敵方回転にも及ぶ超高
速動力を円滑に変速伝達できるようにする高速用遊星ト
ラクシロン変速装置を提供することにある。

〔課題を達成するための手段〕

最近のトライポロジーの研究、殊にエラスト・ハイドロ
リック・リューブリケーションの研究によると、特殊な
潤滑オイルの存在下に互いに接触する二面間に極圧を与
えると、摩擦係数が瞬間的に２〜３倍にも増大するよう
になることが判明している。このような作用に適した潤
滑オイルとしては、例えば日本石油■製の“サンドトラ
ック”　（商品名）などが提案されている。

本発明は、このようなトライポロジー理論を踏まえ、こ
れを特殊な形状にした遊星ローラ機構とバネ機構とに結
合することにより、上記目的を達成するようにしたもの
である。

すなわち、上記目的を達成する本発明は、太陽ローラの
外周に、外周面の少なくとも両肩部を凸曲面にした少な
くとも３個の遊星ローラをオイル存在下に圧接するよう
に、これら遊星ローラの左右両肩部に、内周面を互いに
同一傾斜のコーン状にした左右２個の外接リングをオイ
ル存在下に圧接させ、該外接リングの少なくとも一方を
回転不能で且つ軸方向に移動自在にし、該移動自在の外
接リングをバネ機構により前記遊星ローラ側に加圧する
構成にし、かつ前記遊星ローラを遊星軸側のローラ部と
外周側のリング部との二部分に間隙を介して同心状に分
割構成し、さらに前記太陽ローラを高速軸に、前記遊星
ローラをキャリヤを介して低速軸にそれぞれ連結したこ
とを特徴とするものである。

このような本発明の装置によるトラクションは、トライ
ポロジー理論により、太陽ローラと遊星ローラとの間及
び遊星ローラと外接リングとの間にそれぞれオイル存在
下に極圧を与えることによって発生する０本発明の装置
では、太陽ローラに対して少なくとも３個の遊星ローラ
が少なくとも３個所の線接触（圧接）を行うと共に、少
なくとも３個の遊星ローラに対して外接リングが少な（
とも６個の点接触（圧接）を行う構成になっているため
、これらの総合した接触により大きなトラクションが発
生することになる。したがって、大馬力であっても十分
に伝達することが可能になる。

本発明の装置、は遊星ローラ機構から構成されているの
で、機械加工としては単純にローラの真円度を上げる加
工をすればよい、そのため歯車の歯形加工のような誤差
の発生は極めて少なく、超高速変速に対する振動抑制を
有利にすることができる。また、太陽ローラに連結する
高速軸は、太陽ローラが少なくとも３個の遊星ローラに
より圧接されるため、必然的にその中心位置が決定され
る。そのためベアリングが不要となり、当然、従来の歯
車変速機で最も苦労していた超高速用ベアリングの設置
は全く不要である。

本発明の上記構成において、遊星ローラの外周面は少な
くとも両肩部が凸曲面になっていればよい。また、この
遊星ローラの左右両肩部に圧接する左右の外接リングは
、少なくとも一方が軸方向に移動自在であればよく、必
ずしも両リングとも移動自在である必要はない、太陽ロ
ーラの外周面は遊星ローラの形状に合わせて最も大きな
トラクションを発生しやすい形状にすればよく、そのた
め均一径の円筒状であることが望ましい。

遊星ローラは、遊星軸側のローラ部と外周側のリング部
との二部分に間隙を介して同心状に分割した構成にする
。このように遊星ローラを間隙を介して二部分に分割す
る構成にしたことにより、外接リングによって遊星ロー
ラに与えた半径方向の力を、遊星軸に負荷をかけないで
直接太陽ローラに対し作用させることができなるため、
高い極圧を効率よく発生させることができるようになる
。また、この高い極圧により非常に高いトラクションを
発生させることができる。

また、遊星ローラが二分割構成であると、二部分の間隙
に油膜が介在するようになるため、この油膜が振動の吸
収に役立つことにもなる。

さらに、遊星ローラが生ずる遠心力を、殆ど外接リング
で受けさせることができるようになり、遊星軸受に対す
る負荷を減少させることができる。

バネ機構としては、皿バネ、コイルバネなどであって、
弾性的な加圧力を付勢することができるものを使用する
ことができる。好ましくは全体的にリング状に形成され
たものを使用するとよい。

〔実施例〕

以下、図に示す本発明の実施例によって具体的に説明す
る。

第１図および第２図は本発明を減速装置として示した変
速装置である。ケーシング１の内部には、中心部に太陽
ローラ２が配置され、その外周にオイル存在下に３個の
遊星ローラ３が圧接し、さらにこれら３個の遊星ローラ
３の左右両肩部に左右２個の外接リング４，４゛がオイ
ル存在下に圧接している。このような遊星ローラ機構に
おいて、遊星ローラ３は太陽ローラ２の動力が等配され
るように、少なくとも３個設けられ、かつ均等な間隔に
配置されている。各ローラの間に介在させるオイルには
、上述した“サントトラック”オイルなどを使用すると
よい。

上記遊星ローラ機構において、太陽ローラ２は外周面が
均一径の円筒状に形成され、遊星ローラ３の外周面は両
肩部に凸曲面を有し、中央部に均一の円筒面を有するよ
うに形成されている。また、左右２個の外接リング４．
４°は、内周面が相互に同一傾斜をしたコーン状の面に
形成され、一方の外接リング４゛はケーシング１に固定
されているが、他方の外接リング４は、ケーシングｌの
内壁面に軸方向に穿設したキー溝１０にキー１０ａを係
合させて回転不能であると共に、キー溝１０に沿って軸
方向に移動自在になっている。この移動自在の外接リン
グ４の外側面には、バネ機構として２枚に重ねられたリ
ング状の皿バネ１１．１１が設けられ、この皿バネ１１
の弾性力によって外接リング４を外接リング４゛側へ押
圧するようになっている。

これによって内外接リング４．４′はコーン状のテーバ
面を遊星ローラ３の両肩に圧接させ、かつその遊星ロー
ラ３を半径方向に押圧するようになっている。

１２は皿バネ１１の抑えリングであり、調節ネジ１３の
螺進によってケーシングｌの内壁面を軸方向に摺動し、
皿バネ１１の弾性力を調整するようになっている。１４
はロックナツトで、調節ネジ１３を一定位置にロックす
る。調節ネジ１３は、上記抑えリング１２の円周方向に
、少な（とも３個所に等分されるように配置されている
。

上記太陽ローラ２には高速軸５が入力軸として連結され
、ケーシング１の外側に突出している。また、３個の遊
星ローラ３は遊星軸６によってキャリヤ７に支持され、
このキャリヤ７に連結された減速軸８が出力軸としてケ
ーシングｌの外側に突出している。高速軸５はベアリン
グに支持されることなく、カップリングを介して不図示
のガスタービン等の原動機に連結されている。このよう
に高速軸をベアリングなしにできるのは、太陽ローラに
対し３個の遊星ローラが接圧する関係になっているから
である。また、減速軸８はベアリング９に支持され、不
図示の負荷に接続されている。

遊星ローラ３は、遊星軸６側のローラ部３ａとその外周
側のリング部３ｂとに二分割され、ローラ部３ａとリン
グ部３ｂとの間には、間隙１６が介在するようになって
いる。このように遊星ローラ３が間隙１６を有する二分
割構成になっているため、外接リング４．４°によって
半径方向に押圧されたリング部３ｂは、ローラ部３ａと
遊星軸６とに負荷を与えることなく、直接太陽ローラ２
の外周面に作用し、太陽ローラ２との間並びに外接リン
グ４．４“との間に高い極圧を発生することができる。

上述した本発明の変速装置において、超高速回転を高速
軸５から低速軸８に減速伝達するとき、バネ機構によっ
て外接リング４が付勢されることによって両外接リング
４．４゛のコーン状のテーパ面が、その楔作用により３
個の遊星ローラ３のリング３ｂを太陽ローラ２に対し半
径方向に大きな押圧力を与える。このとき、外接リング
４．４°と遊星ローラ３とが６個の点接触になると共に
、遊星ローラ３と太陽ローラ２とが３個の線接触になる
ため、それぞれ高いトラクシタンを発生し、大馬力の動
力伝達を可能にする。ここで、外接リング４，４°と遊
星ローラ３とは点接触ではあるが、外接リングの直径は
太陽ローラの直径よりも大きく、しかも内接であると共
に６個所で接触するから、遊星ローラ３と太陽ローラ２
の３個所の線接触とバランスのとれたトラクシタンフォ
ースを発生することができる。

なお、上述した実施例では、外接リング４だけを移動自
在にした場合を説明したが、これを両外接リング４．４
゛とも軸方向に移動自在にし、それぞれの内外側にバネ
機構を設けるようにしてもよい、また、上述した実施例
では、いずれも減速装置の場合について説明したが、上
記低速軸を入力軸とし、高速軸を出力軸にするようにす
れば、増速装置として使用することができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明は、特殊なローラ形状の遊星ロー
ラ機構とバネ機構とを使用し、ローラの接触点に極圧を
発生させることにより、トライポロジー理論による高い
トラクシタンを発生させて動力伝達するものである。こ
のようにローラを基本にして構成されているから、歯車
加工のときのような加工誤差を発生することがなく、敵
方回転にも及ぶ超高速であっても、振４゜動を発生することなく円滑に変速することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなる変速装置の断面図、第
２図は第１図の■−■矢視断面図である。ｌ・・・ケーシング、２・・・太陽ローラ、３・・・遊
星ローラ、３ａ・・・ローラ部、３ｂ・・・リング部、
４゜４′・・・外接リング、５・・・高速軸、６・・・
遊星軸、７・・・キャリヤ、８・・・低速軸、１１・・
・リング伏皿バネ（バネ機構）、１６・・・間隙。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

太陽ローラの外周に、外周面の少なくとも両肩部を凸曲
面にした少なくとも３個の遊星ローラをオイル存在下に
圧接するように、これら遊星ローラの左右両肩部に、内
周面をコーン状にした左右２個の外接リングをオイル存
在下に圧接させ、該外接リングの少なくとも一方を回転
不能で且つ軸方向に移動自在にし、該移動自在の外接リ
ングをバネ機構により前記遊星ローラ側に加圧する構成
にし、かつ前記遊星ローラを遊星軸側のローラ部と外周
側のリング部との二部分に間隙を介して同心状に分割構
成し、さらに前記太陽ローラを高速軸に、前記遊星ロー
ラをキャリヤを介して低速軸にそれぞれ連結したことを
特徴とする高速用遊星トラクション変速装置。