JP2004100927A - Transmission - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝動歯車と、伝動ローラが有する夫々の特徴を有効に活用して、例えばガスタービンエンジンのように超高速で出力される回転を受容し、効率よく変速して大きなトルクを出力する変速装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
歯車式変速装置は、伝達可能なトルクが格段に大きく、変速装置の小型軽量化と、コストの軽減を図る場合に中低速回転数域で使用される変速装置では最も有利なため古くから広く普及している。
一般に、歯車式変速装置における歯車の回転に伴って生じる反力により駆動歯車と従動歯車には夫々大きなラジアル荷重或いはスラスト荷重が生起される、このため、これらの歯車を支持する回転軸と軸受の大型化が避け難い。また、歯車の歯当たり面には、衝撃と滑りを繰り返し発生させつつトルクを伝達しており、その回転数が上昇するに従って騒音と振動及び歯当たり面の滑りに伴う発熱量も増加し伝達効率が低下する等、超高速回転でトルクを伝達する伝動部に歯車を用いた変速装置にはこのような問題を伴う。
【0003】
また、摩擦式変速装置における伝動ローラの回転駆動は滑らかなため、例えば、ガスタービンエンジンのように超高速回転の出力に対応可能で振動と騒音が小さく伝達効率に優れているが、出力側の減速された低速大トルクを伝達する場合に、この伝動ローラによる伝達可能なトルクは、歯車による伝達可能なトルクに比べ極端に小さいため、摩擦式変速装置の大型化が避けられないという課題がある。
【0004】
このように、歯車による変速装置と、伝動ローラによる変速装置には夫々長所と短所が存在する。このように伝動歯車と伝動ローラが有する夫々の長所を有効に活用して、変速比が大で、超小型化が可能な変速装置を、簡単な構造でしかも容易に製造ができる変速装置として、特開平5−39836号広報にみられるような変速装置が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
重量及び体積を増加することなく、原動機の出力増大を実現するため、電動モータ、レシプロエンジン、ガスタービンエンジン等、出力軸の回転数が高速化された原動機を搭載する機械の生産が多くなっている。
本発明は、このような業界の動向に応えようとしてなされたもので、超高速回転で出力される原動機にも対応でき、しかも伝達効率に優れ、大きな減速比と出力トルクが得られ、振動と騒音を抑制し、構造が簡単で低コストの変速装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の変速装置は、円錐形状の外周部の斜面に摩擦係合部を端部に鍔を備えるサンローラと、このサンローラの周方向に配置され回転駆動される円錐ころ形状の斜面の外周に摩擦係合部を備える複数のプラネタリーローラと、これらのプラネタリーローラと同数設けられ、円錐形状の斜面の外周部に摩擦係合部を、側部に出力軸と一体に回転する内歯車と噛合う外歯車を備え、互いに隣接する2つのプラネタリーローラで支えられ、かつこれらの2つのプラネタリーローラで回転駆動されるパワーローラと、これらのパワーローラの回転軸が前記サンローラの外周部に形成する円形軌道よりも大径の円筒の内周に形成したテ−パ状の摩擦係合部に、前記サンローラの周方向に配置されるこれらの前記プラネタリーローラとパワーローラを等間隔に保持するガイドリングを回転不能にハウジングの内周にサンローラの回転軸と同心に配置し、前記サンローラに形成する摩擦係合部と、前記プラネタリーローラ及びパワーローラに形成する摩擦係合部と、前記ガイドリングの摩擦係合部に形成するこれらの母線の延長線が同心に配置した入力軸と出力軸とが描く共通の中心線上のほぼ一点に集まるように構成し、前記ガイドリングに形成した摩擦係合部の内側と、前記サンローラに形成した摩擦係合部の周部との間に、前記プラネタリーローラと前記パワーローラが夫々隣接する摩擦係合部で互いに支え合い、これらのプラネタリーローラとパワーローラの整列を維持させるように摩擦係合部に押圧力を付加する予圧機構と、伝達トルクの大きさに従った圧接力で前記各々の摩擦係合部を付勢する押圧機構とを有し、前記サンローラに入力された回転を前記プラネタリーローラに伝達し、これらのプラネタリーローラの回転で隣接する前記パワーローラを駆動し、これらのパワーローラに伝達された回転を前記ガイドリングと前記外歯車とを介して前記内歯車から出力することを特徴とする。
【0007】
本発明による前記予圧機構は、ハウジングと前記ガイドリングとの間に介装され、前記サンローラの軸方向に付勢する弾性部材を有することが好ましい。
【0008】
また、前記押圧機構は、前記ハウジングとガイドリングとの間に介装され、前
記サンローラの軸方向に向けて付勢し、伝達トルクの大きさにしたがって前記各々の摩擦係合部を圧接する押圧力を制御するカムを有してもよい。
【0009】
更に、前記押圧機構は、前記出力軸に装着した内歯車をはすば内歯車に形成し、一方、このはすば内歯車と噛合わされる各々の前記パワーローラに備える外歯車をはすば外歯車に形成し、前記サンローラの回転方向および前記はすば内歯車と、前記はすば外歯車における歯すじの巻き方向は、駆動トルクによりはすば歯車に生起されるスラストによって、前記ガイドリングの方向に向けて付勢し伝達トルクの大きさにしたがって、前記摩擦係合部を圧接する押圧力が制御されるようにもできる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1から図4は、本発明の好ましい第1の実施形態による変速装置を示す。
この変速装置は、例えば小型軽量でありながら大きな出力を実現するガスタービンエンジンのように超高速回転で出力される回転を効率よく減速して発電機を駆動するコージェネレーションシステム等に好適な減速機として機能し、また、風力発電装置の風車によって出力される低速大トルクの回転を増速して発電機を駆動する増速機として高い効率を実現するため、変速装置の主要構成部材である伝動ローラ及び伝動歯車を等間隔に配置し整列させるキャリアーと、前記伝動ローラ及び伝動歯車を支持する回転軸と軸受を不要にした変速装置で全体をハウジング1内にコンパクトに収容しコストの低減と軽量化を達成する。
【0011】
図1に示すように、このハウジング1は略ボウル状の胴部1bとこの開口部を閉じる蓋部1aと他方に軸受収容部1cを有し、入力軸2と出力軸5は共通の中心軸C2に沿って配置され、この入力軸2は、蓋部1aに設けた玉軸受8に回転自在に軸支され、他方の大端部2aを、出力軸7と一体に構成した円盤状のフランジ7aの基部に装着されるアンギュラ玉軸8aの内輪に嵌入し回転自在に支えられる。さらに、この入力軸2には軸の内部を中空に形成された内孔内にラジアル針状ころ軸受9aを装着し、その内輪に出力軸7の小端部が嵌入され、他方の出力軸7の大径部を軸受収容部1cに収容する大径の円錐ころ軸受9により回転自在に出力軸7が支持される。
【0012】
このように入力軸2に形成した内孔内に、出力軸7の小端部を嵌入させる構造としたことにより、超高速で回転する入力軸2と低速で回転する出力軸7の屈折と、回転時における回転軸の中心線C2の変位が抑制され、後述するプラネタリ−ローラ4及びパワーローラ5が滑らかに転動し、振動及び騒音を軽減すると共に伝達効率と耐久性が向上する。さらに、装置の軸方向の寸法が短縮でき、よりコンパクトな変速装置を形成することができる。
【0013】
前記出力軸7を支持する円錐ころ軸受9は、後述するカム12の作用により、出力軸7から出力されるトルクの大きさに従って変速装置の内部に生じる全てのスラスト荷重を負荷し、センターローラ3とプラネタリ−ローラ4及びパワーローラ5とフランジ7aとが出力軸7の方向へ移動するのを阻止するように設けられている。
【0014】
更に、これらの入力軸2および出力軸7がハウジングの蓋部1aと軸受収容部1cを貫通する夫々の部位にはオイルシール13及び13aを配置し,ハウジング1内に収容したトラクションオイルの漏洩を防ぐと共に、ハウジング1内に異物が入り込むのを防止する。
【0015】
このように回転自在に支えられた入力軸2には、玉軸受8とアンギュラ玉軸受8aが配置される中間部位に円錐形状の外周部の斜面に形成した摩擦係合部3aが形成され、端部に鍔3cを設け、この鍔3cの基部にはプラネタリ−ローラ4の右角に有する凸面当接部と当接する凹面当接部3bを備えるセンターローラ3が一体に形成してある。
【0016】
図2に示すように、このセンターローラ3の摩擦係合部3aの周部には複数(本実施例では5つ)のプラネタリ−ローラ4が等間隔に配置され、これら複数のプラネタリ−ローラ4の間に形成される周方向の凹部に、パワーローラ5と隣接する2つのプラネタリ−ローラ4で支えられ、後述するガイドリング6と一体に形成した摩擦係合部6aの内周に沿って自転公転自在に整列配置される。
【0017】
出力軸7と一体に形成されるフランジ部7aの外周に備える内歯歯車7bと対抗配置されるガイドリング6は、ハウジング胴部1bの内周に軸方向には移動可能に配置され、そしてガイドリング6と蓋部1aとの間に介装した例えば皿ばね12などの付勢手段により内歯歯車7bの方向に常時適度な押圧力で付勢される。更に、このガイドリング6と蓋部1aとの間には、カム12が周方向に複数形成してある。このカム12は、従来から広く用いられている機構で、それぞれ軸方向に交互に延びる山形の凸部と凹部で対をなしており、これらのガイドリング6と蓋部1aの間に介装され互いに噛合った状態にあり、例えば出力軸に負荷が作用するとその負荷の大きさに比例したトルクが後述する経路を経てカム12に伝達され、カム12に伝達トルクの大きさに従った反力が作用し、ハウジング胴部1bの内周に沿ってフランジ7aの方向にガイドリング6を付勢する。
【0018】
上記ガイドリング6には、フランジ7aから離隔する方向に宿径する円錐形状の斜面に摩擦係合部6bが一体に形成され、この摩擦係合部6bの内周に、フランジ7aから離隔する方向に縮径する円錐形状の斜面に摩擦係合部5bが形成されると共に、最縮径部の左側方に鍔を形成し、この鍔の基部に凹面形状の当接部5aが形成される。更に他方の最拡径部の右側方に、出力軸7と一体に構成した円盤状のフランジ7aの外周に形成した内歯車7bと噛合う外歯車5cを備える複数のパワーローラ5が内接状態に一定の間隔を保ちながら自転公転可能に、かつ輪形陣に配置される。
【0019】
更に、上記パワーローラ5に形成される摩擦係合部5bと、フランジ7aから離隔する方向に縮径される中実構造で円錐ころ形状のプラネタリーローラ4の斜面に形成される摩擦係合部4bは、図2に示すように隣接する夫々の摩擦係合部Sで相互に支え合いながら自転公転自在に配置される。そして、このプラネタリーローラ4の左側端隅部に凸面当接部4aが形成され、他方の右側端隅部に凸面当接部4cが形成される。
【0020】
図3に示すように、従来から広く用いられていた各々の摩擦伝動ローラを整列させると共に回転自在に保持するための部材である、例えばプラネットキャリア、回転軸、軸受、可撓リング等が省略でき、装置の軸方向長さ及び直径に比して、ハウジング1内に収容される摩擦係合部材が相互に転動接触する線分の距離が長く設定されている。これにより伝達トルクの増大が達成される。また、各摩擦係合部の母線、すなわちサンローラ3に形成する摩擦係合部3aと、プラネタリーローラ4に形成する摩擦係合部4b及びパワーローラ5に形成する摩擦係合部5bと、ガイドリング6の摩擦係合部6aに形成する母線の延長線が、前記入力軸2と出力軸7とが描く共通の中心線C2上のほぼ一点に集まるように形成される。これにより各摩擦係合部間の周回速度の差が零に近い値に設定され、前期各摩擦係合部のスピンと転がり抵抗が抑制され伝達効率と耐久性が向上する。
【0021】
図4は、上述のように本発明の変速装置を構成する、ハウジング1の中心部に回転自在に装着される入力軸2に設けるサンローラ3と、プラネタリーローラ4と、パワーローラ5と、ガイドリング6と、外歯車5cと、内歯車7bに連結する出力軸7とからなる摩擦車機構を遊星差動歯車機構に摸したスケルトン図である。このような摩擦車機構では、入力軸2の回転数nに対する出力軸7の回転数Nの速比Hは次の関係式(1)から得られる。
関係式(1)は、H=N/n={M(P2R1−P1R2)}/{P1R2(R1−M)}
と表される。
但し、Mは、センターローラ3の径、R1は、係合部6aが描く軌跡の径、R2は、内歯車7bの歯数、P1は、係合部5bが描く軌跡の径、P2は、外歯車5cの歯数を表す。
【0022】
上記の関係式から、各部の寸法を好適に選定することにより、例えばコージェネレーションシステム用の減速機として好適な1/5から1/15程度の変速比に設定し、あるいは、ガスタービンエンジンによる機械駆動用の小さな変速比の1/3程度から極めて大きな変速比の1/100等にも容易に設定でき広範囲の減速比に対応できる。
【0023】
この実施形態では、ガイドリング6の内周に形成される摩擦係合部6aが皿ばね6により常時フランジ7aの方向に付勢されており、摩擦係合部6aの斜面に作用する圧接力は、パワーローラ5の摩擦係合部5bに伝わり、さらにプラネタリーローラ4に伝達され摩擦係合部4bがサンローラ3の摩擦係合部3aに押し付けられ、前記各々の摩擦係合部には常に適度な押圧力が作用しているため、前記各ローラは係合と整列が確実に維持されている。そして入力軸2が回転されると、上述の関係式(1)にしたがって外歯歯車7bが回転され出力軸7からトルクが出力される。このトルクは上述の各摩擦係合部を介してカム12にも伝達され、上述のカム12に備えるカム機構の作用により伝達トルクの大きさに比例した押圧力が、ガイドリング6に備える摩擦係合部6aからパワーローラ5が中心線C2の方向に向く成分とフランジ7aの方向に向く成分とで押圧され、この押圧力によりパワーローラ5がフランジ7aの方向への移動を防ぐ凹面当接部5aに凸面当接部4aが当接係合された状態でさらにこの押圧力は摩擦係合部5bからプラネタリーローラ4の摩擦係合部4bを介してサンローラ3に向けて押圧力が伝達されると共に凸面当接部4cが凹面当接部3bに当接され、プラネタリーローラ4がフランジ7aの方向への移動を阻止する。これにより上述の各ローラが初期の配置が確保され、トルクが確実に伝達される。
【0024】
上記摩擦係合部の斜面により生起されたスラスト荷重は、入力軸の大端部2aフランジ7aの間に介装された高速回転に対する適応性に優れるアンギュラ玉軸受8aで負荷され超高速で入力される回転に対応できるように構成され、そしてこのスラスト荷重は、減速され低速回転で駆動される出力軸7と軸受収容部1cの間に介装される大径の円錐ころ軸受9で変速装置内部に作用する全てのスラスト荷重を支持させるようにして、少数(4個)の軸受による変速装置が構成され、動力の内部損失とコストの低減を図られている。
【0025】
次に、図5を参照して本発明の第2の実施形態による変速装置に付いて説明する。なお、以下の実施形態は上述の実施形態と同様な原理によるものであるため上述の実施形態と同様な部材には同様な符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0026】
上述の第1実施形態の変速装置と、本第2実施形態の変速装置と異なる点は、上述の入力軸2及び出力軸7が伝達するトルクの大きさにしたがって、各摩擦係合部を圧接する押圧力を制御する手段として用いていたカム12とパワーローラ5に備える鍔5aを省略したことにより存在するスペースに摩擦係合部をさらに拡大して伝達容量の増加を図ると共に変速装置の構造を簡単にして、コストと重量の軽減を達成しようとしている点にある。
【0027】
図5に示すように本実施形態における伝動部材の配置と動力の伝達経路は上述の実施形態と同様に、外部の駆動源により入力軸2が駆動されるとその回転は、サンローラ3からプラネタリ−ローラ4に伝達されパワーローラ5及びハウジング1の内周に、例えば図示しないスプライン等で回転不能に装着されるガイドリング6を介して、はすば外歯車5dと噛合うはすば内歯車7cから、上述の関係式(1)にしたがって変速され、低速で大きなトルクをはすば内歯車7cと一体に構成した出力軸7から出力させるようにしている。この変速装置の運転時には伝達されるトルクの大きさと減速比にしたがって前記伝達経路を経て、はすば外歯車5dとはすば内歯車7cが駆動される。そしてこの駆動トルクは、はすば外歯車5dとはすば内歯車7cとに形成される歯すじの巻き方向とねじれ角および前記伝達トルクの大きさにしたがう反力、すなわちスラストが生じるように設定されている。前述のように、はすば内歯車7cと一体に構成した出力軸7にはハウジング1に設けた軸受収容部1cに配置される大径の円錐ころ軸受が装着されており、はすば内歯車7cが軸受収容部1cの方向への移動を阻止するように組み込まれている。このため、前記スラストによりパワーローラ5は蓋部1aの方向に向けて付勢され、摩擦係合部5bに形成された斜面が摩擦係合部6aに形成される斜面に押し付けられる力は、伝達トルクの大きさにしたがう付勢力でパワーローラ5を中心線C2の方向に変向されて作用し、このパワーローラ5と隣接するプラネタリ−ローラ4をサンローラ3に押圧される。このように上記スラストによる押圧力と、上記トラクションオイルの効果とにより各摩擦係合部の係合力が強まりすべりが抑制され、構造が簡単で軽量低コストの変速装置を形成できる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、入力側の超高速回転伝動部には回転が滑らかで、振動と騒音が少なく伝達効率に優れる摩擦伝動の遊星ローラを用い、低速で大きなトルクを出力する出力側には歯車を用いて夫々の特性を引き出すように構成すると共に、従来の変速装置に用いられていた各々の伝動ローラを整列させ回転自在に保持する、プラネットキャリア、回転軸、軸受、可撓リング等を省略して変速装置の構造を簡単に構成し、重量とコストを減じ、騒音と振動が低く、伝達効率に優れる変速装置の製造が可能になり、資源とエネルギーの浪費を軽減し、環境の悪化を些少でも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による変速装置の縦断面図
【図2】図1のA−A線に沿う断面図
【図3】本変速装置の摩擦係合部を形成する母線の延長線が描く形態の縦断面図
【図4】本変速装置を遊星歯車装置に摸して簡略化した説明図
【図5】本発明の第2の実施形態による変速装置の縦断面図
【符号の説明】
1 ハウジング
1a 蓋部
1b 胴部
1c 軸受収容部
2 入力軸
2a 大端部
C2 入力軸と出力軸の中心線
3 サンローラ
3a 摩擦係合部
3b 凹面当接部
3c 鍔部
4 プラネタリーローラ
4a 凸面当接部
4b 摩擦係合部
4c 凸面当接部
C4 プラネタリーローラの中心線
5 パワーローラ
5a 鍔部
5b 凹面当接部
5c 摩擦係合部
5d 外歯車
5e はすば外歯車
C5 パワーローラの中心線
6 ガイドリング
6a 摩擦係合部
7 出力軸
7a フランジ
7b 内歯車
7c はすば内歯車
8 深溝玉軸受
8a アンギュラ玉軸受
9 円錐ころ軸受
9a 針状ころ軸受
10 カム
11 皿ばね
12 オイルシール
12a オイルシール
S 接点[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention effectively utilizes the respective characteristics of a transmission gear and a transmission roller to receive rotation output at an ultra-high speed, for example, as in a gas turbine engine, and to efficiently shift to output a large torque. The present invention relates to an improvement in a transmission.
[0002]
[Prior art]
Gear type transmissions have a remarkably large torque that can be transmitted, and are the most advantageous for transmissions used in the low-to-medium-speed range for reducing the size and weight of transmissions and reducing costs. are doing.
In general, a large radial load or thrust load is generated in a driving gear and a driven gear due to a reaction force generated by rotation of a gear in a gear type transmission, and therefore, a rotating shaft and a bearing for supporting these gears are generated. Upsizing is inevitable. In addition, torque is transmitted to the tooth contact surface of the gear while repeatedly generating impact and slip, and as the number of revolutions increases, noise and vibration and the amount of heat generated due to the slip of the tooth contact surface also increase, resulting in transmission efficiency. Such a problem is associated with a transmission using gears in a transmission portion that transmits torque at ultra-high speed rotation.
[0003]
In addition, since the rotational drive of the transmission roller in the friction type transmission is smooth, it is possible to cope with the output of ultra-high speed rotation, for example, as in a gas turbine engine, and the vibration and noise are small and the transmission efficiency is excellent. When transmitting the decelerated low-speed large torque, the torque that can be transmitted by the transmission roller is extremely smaller than the torque that can be transmitted by the gears. Therefore, there is a problem that the size of the friction type transmission cannot be avoided. .
[0004]
As described above, the gear transmission and the transmission roller transmission have advantages and disadvantages, respectively. By effectively utilizing the advantages of the transmission gear and the transmission roller as described above, a transmission having a large transmission ratio and ultra-miniaturization can be realized as a transmission that can be easily manufactured with a simple structure. A transmission device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-39836 has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to increase the output of the prime mover without increasing the weight and volume, the production of machines equipped with a prime mover such as an electric motor, a reciprocating engine, a gas turbine engine and the like whose output shaft speed is increased has increased. I have.
The present invention has been made in response to such trends in the industry, and can cope with a prime mover that is output at ultra-high speed rotation, and has excellent transmission efficiency, a large reduction ratio and output torque can be obtained, and vibration and It is an object of the present invention to provide a low-cost transmission that has a simple structure and suppresses noise.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a transmission according to the present invention includes a sun roller having a friction engagement portion on an inclined surface of an outer peripheral portion of a conical shape and a flange at an end portion, and a tapered roller shape which is arranged in the circumferential direction of the sun roller and driven to rotate. A plurality of planetary rollers provided with friction engagement portions on the outer periphery of the slope, and the same number of these planetary rollers are provided, and the friction engagement portions are provided on the outer periphery of the conical slope, and the output shaft is integrally rotated on the side. A power roller supported by two planetary rollers adjacent to each other and rotatably driven by the two planetary rollers, and a rotation axis of the power roller is a sun roller. These planetary rollers are disposed in the circumferential direction of the sun roller on a tapered friction engagement portion formed on the inner periphery of a cylinder having a diameter larger than the circular orbit formed on the outer periphery of the sun roller. A guide ring that holds the power rollers at equal intervals is non-rotatably disposed concentrically with the rotation axis of the sun roller on the inner periphery of the housing, and is formed on the frictional engagement portion formed on the sun roller and on the planetary roller and the power roller. The frictional engagement portion and the extension line of these generatrices formed in the frictional engagement portion of the guide ring are configured such that the input shaft and the output shaft arranged concentrically converge at substantially one point on a common center line drawn, Between the inner side of the frictional engagement portion formed on the guide ring and the peripheral portion of the frictional engagement portion formed on the sun roller, the planetary roller and the power roller are supported by adjacent frictional engagement portions, respectively. And a preload mechanism that applies a pressing force to the frictional engagement part so as to maintain the alignment of these planetary rollers and the power roller, and a pressing force according to the magnitude of the transmission torque. A pressing mechanism for urging each of the friction engagement portions, transmitting the rotation input to the sun roller to the planetary rollers, and driving the adjacent power roller by the rotation of these planetary rollers. The rotation transmitted to these power rollers is output from the internal gear via the guide ring and the external gear.
[0007]
It is preferable that the preload mechanism according to the present invention includes an elastic member interposed between the housing and the guide ring and biasing the sun roller in the axial direction.
[0008]
The pressing mechanism is interposed between the housing and the guide ring, urges in the axial direction of the sun roller, and presses each of the friction engagement portions according to the magnitude of the transmission torque. It may have a cam for controlling the pressure.
[0009]
Further, the pressing mechanism forms the internal gear mounted on the output shaft into a helical internal gear, while the external gear provided on each of the power rollers meshed with the helical internal gear has a helical internal gear. The helical gear is formed in an external gear, and the rotation direction of the sun roller and the helical internal gear, and the winding direction of the tooth helical in the helical external gear, are determined by the thrust generated in the helical gear by the driving torque, and The pressing force for pressing the frictional engagement portion against the frictional engagement portion can be controlled in accordance with the magnitude of the transmission torque by urging in the direction of the ring.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 4 show a transmission according to a first preferred embodiment of the present invention.
This transmission is suitable for, for example, a cogeneration system that efficiently reduces the rotation output at ultra-high speed rotation and drives a generator, such as a gas turbine engine that realizes a large output while being small and lightweight. In order to achieve high efficiency as a gearbox that drives the generator by increasing the speed of low-speed and large-torque output by the wind turbine of the wind power generator, the transmission is a main component of the transmission. A carrier that arranges and aligns rollers and transmission gears at equal intervals and a transmission that eliminates the need for a rotating shaft and bearings that support the transmission rollers and transmission gears. Attainment.
[0011]
As shown in FIG. 1, the
[0012]
As described above, the small end of the
[0013]
The tapered roller bearing 9 supporting the
[0014]
Further, oil seals 13 and 13a are arranged at respective portions where the
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 2, a plurality (five in this embodiment) of
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Furthermore, a
[0020]
As shown in FIG. 3, members for aligning and rotatably holding the respective friction transmission rollers that have been widely used in the related art, such as a planet carrier, a rotating shaft, a bearing, and a flexible ring, can be omitted. The distance of the line segment where the friction engagement members housed in the
[0021]
FIG. 4 shows a
The relational expression (1) is expressed as follows: H = N / n = {M (P2R1-P1R2)} / {P1R2 (R1-M)}
It is expressed as
Here, M is the diameter of the
[0022]
From the above relational expressions, by appropriately selecting the dimensions of each part, for example, a gear ratio of about 1/5 to 1/15 suitable as a reduction gear for a cogeneration system is set, or a machine using a gas turbine engine is used. It can be easily set from a small gear ratio of about 1/3 for driving to 1/100 of an extremely large gear ratio, and can cope with a wide range of reduction ratios.
[0023]
In this embodiment, the
[0024]
The thrust load generated by the slope of the friction engagement portion is applied by an
[0025]
Next, a transmission according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the following embodiments are based on the same principle as the above-described embodiments, and the same members as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0026]
The difference between the transmission of the first embodiment and the transmission of the second embodiment is that the friction engagement portions are pressed against each other in accordance with the magnitude of the torque transmitted by the
[0027]
As shown in FIG. 5, the arrangement of the transmission member and the transmission path of the power in this embodiment are the same as in the above-described embodiment, and when the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the super-high-speed rotation transmission unit on the input side uses a friction transmission planetary roller with smooth rotation, low vibration and noise and excellent transmission efficiency, and the gear side on the output side that outputs large torque at low speed. And a planet carrier, a rotating shaft, a bearing, a flexible ring, etc., which are configured to draw out the respective characteristics using a conventional transmission and align and rotate each transmission roller used in the conventional transmission, are omitted. To simplify the structure of the transmission, reduce weight and cost, produce a transmission with low noise and vibration, and excellent transmission efficiency, reduce waste of resources and energy, and reduce environmental degradation. Even small amounts can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a transmission according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1. FIG. FIG. 4 is an explanatory view in which the present transmission is simplified as a planetary gear set. FIG. 5 is a vertical sectional view of a transmission according to a second embodiment of the present invention. Explanation of code]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
このサンローラの周方向に配置され回転駆動される円錐ころ形状の斜面の外周部に摩擦係合部を備える複数のプラネタリーローラと、
これらのプラネタリーローラと同数設けられ、円錐形状の斜面の外周部に摩擦係合部を、側部に出力軸と一体に回転する内歯車と噛合う外歯車を備え、互いに隣接する2つのプラネタリーローラで支えられ、かつこれらの2つのプラネタリーローラで回転駆動されるパワーローラと、
これらのパワーローラの回転軸が前記サンローラの外周部に形成する円形軌道よりも大径の円筒の内周に形成したテ−パ状の摩擦係合部に、前記サンローラの周方向に配置されるこれらの前記プラネタリーローラとパワーローラとを等間隔に保持するガイドリングを回転不能にハウジングの内周にサンローラの回転軸と同心に配置し、
前記サンローラに形成する摩擦係合部と、前記プラネタリーローラ及びパワーローラに形成する摩擦係合部と、前記ガイドリングの摩擦係合部に形成するこれらの母線の延長線が、同心に配置した入力軸と出力軸とが描く共通の中心線上のほぼ一点に集まるように構成し、
前記ガイドリングに形成した摩擦係合部の内側と、前記サンローラに形成した摩擦係合部の周部との間に、前記プラネタリーローラと前記パワーローラとが夫々隣接する摩擦係合部で互いに支え合い、これらのプラネタリーローラとパワーローラの整列と係合を維持させるように摩擦係合部に押圧力を付加する予圧機構と、伝達トルクの大きさにしたがった圧接力で前記摩擦係合部を付勢する押圧機構とを有し、
前記サンローラに入力された回転を前記プラネタリーローラに伝達し、これらのプラネタリーローラの回転で隣接する前記パワーローラを駆動し、これらのパワーローラに伝達された回転を前記ガイドリングと前記外歯車とを介して前記内歯車から出力することを特徴とする変速装置。A sun roller having a friction engagement portion on the slope of the conical outer peripheral portion and a flange at the end portion,
A plurality of planetary rollers having a frictional engagement portion on the outer peripheral portion of the tapered roller-shaped slope that is arranged and driven in the circumferential direction of the sun roller,
The same number of these planetary rollers are provided, a friction engagement portion is provided on an outer peripheral portion of a conical slope, and an outer gear is provided on a side portion which meshes with an internal gear rotating integrally with the output shaft. A power roller supported by a lee roller and rotationally driven by these two planetary rollers;
The rotating shafts of these power rollers are arranged in the circumferential direction of the sun roller on tapered frictional engagement portions formed on the inner periphery of a cylinder having a diameter larger than the circular orbit formed on the outer periphery of the sun roller. A guide ring that holds the planetary roller and the power roller at equal intervals is non-rotatably disposed concentrically with the rotation axis of the sun roller on the inner periphery of the housing,
A friction engagement portion formed on the sun roller, a friction engagement portion formed on the planetary roller and the power roller, and an extension of these generatrix formed on the friction engagement portion of the guide ring are arranged concentrically. The input and output axes are configured to converge at approximately one point on a common center line,
Between the inside of the frictional engagement portion formed on the guide ring and the peripheral portion of the frictional engagement portion formed on the sun roller, the planetary roller and the power roller are adjacent to each other at the frictional engagement portions. A preload mechanism that supports and applies a pressing force to the frictional engagement portion so as to maintain the alignment and engagement of the planetary roller and the power roller, and the frictional engagement with the pressure contact force according to the magnitude of the transmission torque. A pressing mechanism for urging the part,
The rotation input to the sun roller is transmitted to the planetary rollers, the adjacent power rollers are driven by the rotation of these planetary rollers, and the rotation transmitted to these power rollers is transmitted to the guide ring and the external gear. A transmission from the internal gear via the internal gear.
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Cited By (2)
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WO2013173928A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Genesis Advanced Technology Inc. | Speed change device |
JP2016142275A (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 愛知機械工業株式会社 | transmission |
-
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013173928A1 (en) * | 2012-05-25 | 2013-11-28 | Genesis Advanced Technology Inc. | Speed change device |
JP2015517641A (en) * | 2012-05-25 | 2015-06-22 | ジェネシス アドバンスド テクノロジー インコーポレイテッド. | Transmission |
CN104769323A (en) * | 2012-05-25 | 2015-07-08 | 詹尼斯高级技术有限公司 | Speed change device |
CN108843760A (en) * | 2012-05-25 | 2018-11-20 | 詹尼斯高级技术有限公司 | Speed change gear |
US10132392B2 (en) | 2012-05-25 | 2018-11-20 | Genesis Advanced Technology Inc. | Speed change device |
JP2020024044A (en) * | 2012-05-25 | 2020-02-13 | ジェネシス アドバンスド テクノロジー インコーポレイテッド. | Speed change device |
US11067153B2 (en) | 2012-05-25 | 2021-07-20 | Genesis Advanced Technology Inc. | Speed change device |
JP2016142275A (en) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | 愛知機械工業株式会社 | transmission |
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