JPS6053265A - 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。

〔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は体、（１
ｂ）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（１ａ）
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、上記推力受は板（２）の駆動源側への移動を
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ｆ５１　（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個の受圧凹部（ｌｂ）（２ａ）との対向部に
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、ＯＱ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、σηは
このメタルＱｌ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、（２）は負荷に
連結された低速軸で、上記高速軸（１１、太陽ローラ（
５１（６）と同一軸線上に配設されている。（１２ａ）
は上記低速軸（２）に結合された平板部で、上記遊星ロ
ーラ軸θυが嵌着されている。ａｌ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
曹の外縁部に刻設されたキー道、０荀は上記固定リング
σ１を内周面に嵌合する筐体、（１４ａ）はこの筐体０
→の内周面に刻設されたキー道、ＯＱは上記キー道（１
８ａ）（１４ａ）とに嵌入されたキーで、上記固定リン
グａ、１１の回動を防止している。ＯＱは上記筐体０荀
の内周面に嵌着された止め輪で、上記固定リング０３の
一端部と係合して上記固定リングａ１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０４を出力軸とし
て、高速軸（１）を駆動源によって同転すると高速軸（
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（１
ａ）、推力受は板（２）か同転すると銅球（７）　（８
）を介して一対の太陽ローラ（５）　（６）→遊星ロー
ラ（９）→固定リングミ１にＩｇ１転力伝力達される。

この場合固定リングａっけ筐体０４１にキー四で結合さ
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０３と内接し自転且つ公転し、
低速軸（２）は遊星ローラ（９）の公転回転数で（ロ）
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）−太陽ローラ（５）、及び推力受は板（２）−銅
球（３）−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）と固定リング四と
の接触圧力も増大し、大なる回転力が低速軸０２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ｉは、 ｉ＝］組−Ｄｒ±」と＝１千旦 １Ｎ２　１．ｓ　ＤＳ ただし、　Ｎｌ：　入力軸（１）の回転数Ｎ２　°　出
力軸０りの１川転数 ＤＩ：　固定リングｏ１の内径 ＤＳ：　太陽ローラ（５１（ｆｌ）の侑径であり、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、勾は駆動源に連結されて回転する入力
軸、ａ！ηは上記入力軸（ホ）の端部に設けられた円錐
車、（ホ）はベアリング翰（ハ）を介して入力軸（イ）
を支承する第１のブラケット、に）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
グに）に固定された転動輪（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。＠は上記円錐車（
ハ）と固定板（ハ）に圧接される鋼球、（４）は出力軸
、翰はベアリング（至）ＯＩ）を介して出力軸（財）を
支承し、へウジングに）の他端に固定された第２のブラ
ケット、に）は出力軸（至）に固定された保持円板（以
下キャリアと呼ぶ）　、（８２ａ）はキャリアに）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項
球勾と接触する四部溝である。

第４図は入力軸側より見たキャリア（至）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（８２ａ）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（８２ａ
）内の等面線を示す。

次に鋼球に）の接触について第６図により説明する。第
６図において鋼球に）の中心０を原点とし、Ｎ転軸（イ
）の軸方向をＸ軸、鋼球（財）の中心０を原点とし、半
径方向を２軸、円錐車なりと鋼球に）の圧接点をＡ、キ
ャリア（２）の四部溝（８２りと鋼球に）の圧接点なり
、固定板に）と鋼球（財）の圧接点を０、各圧接点Ａ、
Ｂ、０での押付力ヲＮＡ、　ＮＨ，Ｎｃとする。

また圧接点ＢはＸ軸に対して角度θを有してぃてＯＢ線
をη軸とする。

つまり、鋼球（ロ）と円錐車Ｑη、Ｉｉ！ｉｌ定板（ホ
）の圧接点Ａ、０はＸ−２血上にあり、キャリアに）と
の圧接点ＢはＸ−Ｚ面に苅して角度θだけ傾いたη−２
面にあり、円錐車ＩＴ）からの一方向の回転力により圧
接点Ａ、　Ｂ、Ｑ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−は円筒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Ｑ］）の回転力により、公転および自転を行な
う遊星連動となり、固定板（ハ）の円錐面上を転勤し、
キャリア（２）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、Ｃの８点
の付随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。

、ＮＩＮ ’　Ｎ（畜＝１十百×Ｍ ただし、円錐車ａｌｌのＮ転数　・・・・・・・・・Ｎ
ＩＮキャリア（２）の１０１転数川・・・・・・ＮｏＵ
Ｔ回転軸（ホ）からＡ点までの半径・・・Ｒ１同転軸翰
から０点までの半径・・・Ｒ２鋼球（財）のη軸からＡ
点までの半径・・・ｒｌ鋼球（財）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に）は出力軸側へ押されて
いて、鋼球（イ）は凹部溝（８２ａ）の一番深い所で接
している。

次に入力軸−を起動すると回転力が加わり、各接点Ａ、
Ｂ、０の押付力は変化する。（ロ）伝力による接点Ｂの
軸方向推力は固定板−の弾性による押付力に打ち勝ち、
鋼球（財）は入力軸側へ摺動することになる。この時、
鋼球（イ）は凹部溝（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（イ）の泊１転は鋼球（財
）の遊星運動により減速されて、出力軸（ハ）に伝達さ
れることになる。

〔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、
傾斜角を有する四部溝をもつキャリアおよび固定板を弾
性とした機構に、「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
さい場合には四部溝は不要であり、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、ｆｉ１転力伝力じた押付
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点の接点の位ｌｉ′ｔ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列に円錐車、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図はキャリアの側面図、第５図は
第４図のｖ−■断面図、第６図は本発明の動作説明図で
ある。 図中、翰は入力軸、（ハ）は円錐車、に）翰はブラケッ
ト、（ハ）はハウジング、（ハ）は固定板、勾は鋼球、
に）は出力軸、に）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 (5)

【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、および上記球体と当接する保持円板を備えた
   ものにおいて、円錐車、転動輪、保持円板のいずれかを
   弾性を有する部材で構成したことを特徴とする遊星摩擦
   式変速装置。
2. （２）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項記載の遊星
   摩擦式変速装置。
3. （３）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拐と
   したことを特徴とする遊星摩擦式変速装置。
4. （４）傾斜角をｆ〜１♂の範囲としたことを特徴とする
   特許請求の範囲第８項記載の遊星摩擦式変速装置。
5. （５）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８項または第４
   項記載の遊星摩擦式変速装置。