JP2005147357A - Friction roller type transmission and motor-driven power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、摩擦ローラにより変速しながらトルクを伝達する摩擦ローラ式変速機、及び、当該摩擦ローラ式変速機を備えた電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a friction roller transmission that transmits torque while shifting with a friction roller, and an electric power steering apparatus including the friction roller transmission.
本発明者が本願に先立ち出願した特許文献1に開示した摩擦ローラ式変速機では、互いに平行に離間した2つの軸に、それぞれ、各軸を中心とする第1ローラと第2ローラとを互いに当接しないように配置し、
第1及び第2ローラの両方に当接するような第3ローラと第4ローラを、第1ローラと第2ローラの間かつ該第1ローラと該第2ローラの中心を結ぶ線の反対側に配置し、
前記第1ローラと前記第3ローラ(もしくは前記第4ローラ)の接線と、前記第2ローラと前記第3ローラ(もしくは前記第4ローラ)の接線とが成す角は、各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の2倍以下となるように設定したことを特徴とする。
In the friction roller transmission disclosed in
The third roller and the fourth roller that are in contact with both the first and second rollers are placed between the first roller and the second roller and on the opposite side of the line connecting the centers of the first roller and the second roller. Place and
The angle formed between the tangent line of the first roller and the third roller (or the fourth roller) and the tangent line of the second roller and the third roller (or the fourth roller) is between the rollers. It is characterized in that it is set to be not more than twice the friction angle obtained from the friction coefficient.
これにより、第1ローラ→第3ローラ→第2ローラの伝達経路と、第1ローラ→第4ローラ→第2ローラの伝達経路を構成することができ、バックラッシュレスの摩擦ローラ式変速機において、正逆回転を可能にすることができ、また、伝達トルクに応じたローラ押付け力を発生することにより、作動トルクの増加を極力小さくすることが出来、特に低伝達トルクの領域での効率改善が出来、又、動力伝達の為のローラを回転方向毎に設けて、常に当接させているので、回転方向反転の場合にも、遅れや打音を生じることなく、トルク伝達を行なうことができる。 As a result, the transmission path of the first roller → the third roller → the second roller and the transmission path of the first roller → the fourth roller → the second roller can be configured. In the friction roller type transmission without backlash , Enabling forward / reverse rotation, and generating roller pressing force according to the transmission torque, minimizing the increase in operating torque, especially in the low transmission torque area In addition, since a roller for power transmission is provided for each rotation direction and is always in contact with the rotation direction, torque transmission can be performed without causing a delay or hitting sound even when the rotation direction is reversed. it can.
具体的に、第1ローラを入力として説明する。 Specifically, the first roller will be described as an input.
第1ローラを時計周り(CW方向)に回転させると、第3ローラと第1ローラの接線と、第3ローラと第2ローラの接線とは摩擦角の2倍以下の角度になっているので、各々の接触角は摩擦角以下となり第3ローラと第1ローラは当接部において相対滑りを生じないので、第3ローラを第1ローラに近接させる方向で、第3ローラはこの接線方向力により反時計回り(CCW方向)の回転力が伝達される。 When the first roller is rotated clockwise (CW direction), the tangent line between the third roller and the first roller and the tangent line between the third roller and the second roller are less than twice the friction angle. Each contact angle is equal to or less than the friction angle, and the third roller and the first roller do not slide relative to each other at the contact portion. Therefore, the third roller is in the direction of bringing the third roller close to the first roller. Thus, the counterclockwise (CCW direction) rotational force is transmitted.
第3ローラと第2ローラとの当接部においても、第3ローラと第1ローラの接線と第3ローラと第2ローラの接線とは、摩擦角の2倍以下の角度になっているので各々の接触角は摩擦角以下となり、第3ローラと第2ローラは当接部において相対滑りを生じない。そのため、第2ローラは第3ローラから接線方向力が作用され、CW回転方向の回転力が伝達される。その反作用として、第3ローラはそれとは反対の接線方向力が生じる。この接線方向力は、第3ローラを第2ローラに近接させる方向である。 Even in the contact portion between the third roller and the second roller, the tangent line between the third roller and the first roller and the tangent line between the third roller and the second roller are less than twice the friction angle. Each contact angle is equal to or less than the friction angle, and the third roller and the second roller do not slide relative to each other at the contact portion. Therefore, a tangential force is applied to the second roller from the third roller, and a rotational force in the CW rotation direction is transmitted. As a reaction, the third roller generates a tangential force opposite to the third roller. This tangential force is a direction in which the third roller is brought close to the second roller.
第3ローラに作用される接線方向力は、第3ローラを第1及び第2ローラへ押付ける方向であるので、伝達する接線方向力即ちトルクに応じた押付け力を得ることが出来る。なお、第4ローラに関しては、回転方向が異なるだけで作用は同じなので省略する。
摩擦ローラ式変速機は、第3、第4ローラに伝達トルクによって生じる第1、第2ローラへの押付力を発生させる為に、非トルク伝達状態でローラ同士の接触状態を維持する目的の第3、第4ローラを第1、第2ローラにそれぞれ押付る機構が必要であった。 The friction roller type transmission has a purpose of maintaining the contact state between the rollers in the non-torque transmission state in order to generate the pressing force to the first and second rollers generated by the transmission torque on the third and fourth rollers. 3. A mechanism for pressing the fourth and fourth rollers against the first and second rollers was necessary.
しかし、押付力を付与するだけでは、伝達側ローラが食い込んでいく際に、非伝達側ローラも食い込んでしまい、モータ反転時にも食い込んでしまった両ローラが離れなくなってしまう為、入力無負荷時においても、入出力ローラを支持する軸受に荷重がかかってしまい、作動トルクが大きくなってしまうという問題があった。 However, simply applying a pressing force will cause the non-transmission side roller to bite when the transmission side roller bites in, and the two rollers that have bite in will not be separated even when the motor is reversed. However, there is a problem in that a load is applied to the bearing supporting the input / output roller, and the operating torque increases.
よって、特許文献1では、第3、第4ローラを回転自在に保持する2つのホルダ間にストッパーを設け、第3、第4ローラの相対距離を規制することによって、ローラの食い込みを防止していた。
Therefore, in
2つのローラは、それぞれ回転自在に保持する2つのホルダに設けられたストッパー面が接触するまでは食い込んでしまうため、その分のロスは免れない。 Since the two rollers bite in until the stopper surfaces provided on the two holders that are rotatably held contact each other, the loss of that amount is unavoidable.
しかし、ホルダに設けたストッパの位置を適正値にすることで、ローラの食い込みによるロスを目標値以下にすることは可能である。 However, by setting the position of the stopper provided on the holder to an appropriate value, it is possible to reduce the loss due to the biting of the roller to a target value or less.
しかしながら、2つのホルダに設けられるストッパの適正位置は、ローラの接触角を所定値とする為には入出力ローラの芯間距離、各ローラの寸法、軸受のラジアル剛性、ガタ等で大きく変わってしまう。ストッパ位置の調整が出来ないホルダでは、作動トルクのロスを目標値以下にする為には、各使用部品の精度を高くしなければならず、コストが高くなってしまうという問題があった。 However, the appropriate position of the stoppers provided on the two holders varies greatly depending on the distance between the centers of the input / output rollers, the dimensions of each roller, the radial rigidity of the bearings, backlash, etc. in order to set the contact angle of the rollers to a predetermined value. End up. In a holder in which the stopper position cannot be adjusted, in order to reduce the operating torque loss to a target value or less, there is a problem that the accuracy of each used part must be increased and the cost is increased.
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、製造コストの高騰を招来することなく、第3及び第4ローラを離間させて、第1及び第2ローラへの食い込みを防止することができる摩擦ローラ式変速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the third and fourth rollers are separated from each other without causing an increase in manufacturing cost, and the first and second rollers are bitten. An object of the present invention is to provide a friction roller type transmission that can be prevented.
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係る摩擦ローラ式変速機は、互いに平行に離間した2つの軸に、それぞれ、各軸を中心とする第1ローラと第2ローラとを互いに当接しないように配置し、
第1及び第2ローラの両方に当接するような第3ローラと第4ローラを、第1ローラと第2ローラの間かつ該第1ローラと該第2ローラの中心を結ぶ線の反対側に配置し、
前記第1ローラと前記第3又は第4ローラの接線と、前記第2ローラと前記第3又は第4ローラの接線とが成す角は、各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の2倍以下となるように設定した摩擦ローラ式変速機において、
前記第3及び第4ローラをそれぞれ回転自在に保持するホルダを、それぞれ、前記第1及び第2ローラに向けて、所定の移動量の範囲において、押付力を付与するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a friction roller transmission according to a first aspect of the present invention includes a first roller and a second roller centered on each axis on two shafts spaced in parallel to each other. Arrange them so that they do not touch each other,
The third roller and the fourth roller that are in contact with both the first and second rollers are on the opposite side of the line connecting the first roller and the second roller and the center of the first roller and the second roller. Place and
The angle formed by the tangent line between the first roller and the third or fourth roller and the tangent line between the second roller and the third or fourth roller is a friction angle obtained from the friction coefficient between the rollers. In friction roller type transmission set to be less than double,
The holder for rotatably holding the third and fourth rollers respectively applies a pressing force toward the first and second rollers within a predetermined range of movement. To do.
本発明の請求項2に係る摩擦ローラ式変速機は、前記所定の移動量の範囲は、調整可能としたことを特徴とする。
The friction roller transmission according to
本発明の請求項3に係る摩擦ローラ式変速機は、前記ホルダに、押圧力とは反対方向の押圧力よりも小さい離反力を付与することを特徴とする。
The friction roller transmission according to
本発明の請求項4に係る摩擦ローラ式変速機は、前記ホルダに、押圧力より小さい摩擦抵抗力を付与したことを特徴とする。
The friction roller transmission according to
本発明の請求項5に係る摩擦ローラ式変速機は、前記ホルダの移動量が上限値以上とならない様に、前記ホルダの移動を阻止する移動量規制手段を設けたことを特徴とする。
The friction roller transmission according to
本発明の請求項6に係る摩擦ローラ式変速機は、前記移動量規制手段を調整可能としたことを特徴とする。
The friction roller type transmission according to
本発明の請求項7に係る電動パワーステアリング装置は、上記請求項1乃至6のいずれか1項に記載の摩擦ローラ式変速機を備えたことを特徴とする。 An electric power steering apparatus according to a seventh aspect of the present invention includes the friction roller transmission according to any one of the first to sixth aspects.
以上説明したように、本発明によれば、第3、第4ローラをそれぞれ回転自在に保持するホルダを、それぞれ、第1、第2ローラに向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラと接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラから離間させることで食い込んでいかない構造とした。 As described above, according to the present invention, the holders that rotatably hold the third and fourth rollers are respectively pressed toward the first and second rollers within a predetermined range of movement. As a result of the application, the tangential force acts on the transmission side roller during torque transmission, so that even if the pressing force is lost, the transmission side roller bites in. On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and second rollers within a range of a predetermined movement amount, but since the pressing force is lost outside the predetermined range, the non-transmission side roller is separated from the first and second rollers. It was made a structure that couldn't bite in.
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とした。 Further, since the range of the predetermined movement amount can be adjusted, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
また、ホルダに押付力とは反対方向の押付力よりも小さい離反力を付与、又は押圧力より小さい摩擦抵抗力を付与することによって、非伝達側ローラの自重による所定の範囲外での第1、第2ローラへの接触を防止し、ローラの食い込みを防止した。 Further, by applying a separation force smaller than the pressing force in the direction opposite to the pressing force to the holder, or applying a friction resistance force smaller than the pressing force, the first outside the predetermined range due to the non-transmission side roller's own weight. The contact with the second roller was prevented and the biting of the roller was prevented.
また、ホルダの移動を阻止する移動量規制手段を設けたことによって、ホルダの移動量が上限値以上とならない様にし、ローラの乗り越え及び過度のローラの食い込みによる、軸受のロストルクを低減させた。 Further, by providing a movement amount regulating means for preventing the movement of the holder, the movement amount of the holder is prevented from exceeding the upper limit value, and the loss torque of the bearing due to overcoming the roller and excessive biting of the roller is reduced.
以下、本発明の実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機及び電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a friction roller transmission and an electric power steering apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(基本構造)
図1(a)は、本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機(減速機)の側面図であり、図1(b)は、(a)に示した摩擦ローラ式変速機の模式的斜視図である。図2(a)は、本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機の側面図であり(第1ローラ→第4ローラ→第2ローラの伝達経路を示す図であり)、図2(b)は、同側面図であり(第1ローラ→第3ローラ→第2ローラの伝達経路を示す図である)。
(Basic structure)
FIG. 1A is a side view of a friction roller type transmission (reduction gear) according to the basic structure of the present invention, and FIG. 1B is a schematic view of the friction roller type transmission shown in FIG. It is a perspective view. FIG. 2A is a side view of the friction roller transmission according to the basic structure of the present invention (a diagram showing a transmission path of the first roller → the fourth roller → the second roller), and FIG. ) Is a side view of the same (showing the transmission path of the first roller → the third roller → the second roller).
本基本構造では、摩擦ローラ式変速機(減速機)において、図1及び図2に示すように、互いに平行に離間した2つの軸に、それぞれ、各軸を中心とする第1ローラ1と第2ローラ2とを互いに当接しないように配置し、
第1及び第2ローラの両方に当接するような第3ローラ3と第4ローラ4を、第1ローラ1と第2ローラ2の間かつ該第1ローラ1と該第2ローラ2の中心を結ぶ線の反対側に配置し、
前記第1ローラ1と前記第3ローラ3(もしくは前記第4ローラ4)の接線と、前記第2ローラ2と前記第3ローラ3(もしくは前記第4ローラ4)の接線とが成す角は、各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の2倍以下となるように設定し、かつその摩擦部がローラの外側であるようにしている。
In this basic structure, in the friction roller type transmission (reduction gear), as shown in FIG. 1 and FIG. Two
The
The angle formed by the tangent line between the
別の言方をすると、各ローラの中心をP1〜P4とすると、
線P1P2と線P1P3との成す角(α1:∠P2P1P3)と線P1P2と線P2P3との成す角(α2:∠P1P2P3)の和と、
線P1P2と線P1P4との成す角(α3:∠P2P1P4)と線P1P2と線P2P4との成す角(α4:∠P1P2P4)の和とが、
摩擦角(θ=tan−1μ)の2倍以下であるように設定している。
In other words, if the center of each roller is P1 to P4,
The sum of the angle formed by the line P1P2 and the line P1P3 (α1: ∠P2P1P3) and the angle formed by the line P1P2 and the line P2P3 (α2: ∠P1P2P3);
The angle between the line P1P2 and the line P1P4 (α3: ∠P2P1P4) and the sum of the angle between the line P1P2 and the line P2P4 (α4: ∠P1P2P4)
The friction angle (θ = tan −1 μ) is set to be twice or less.
この配置を取った場合、摩擦角は小さいので、第3、第4のローラ3,4は、軸方向でオーバーラップする位置とならざるを得ない。
When this arrangement is adopted, the friction angle is small, and thus the third and
上記構成にすれば、伝達トルクに応じた押圧力がえられる。故に摩擦伝達の為に必要な押圧力(第3及び第4ローラ3,4を第1及び第2ローラ1,2に向けて押付る)が必要が無い。但し、無回転状態にて、初期の当接状態を確保する微少な押圧力は付与した方が良い。また、各ローラは各1で成り立つが、複数でも構わない。
With the above configuration, a pressing force according to the transmission torque can be obtained. Therefore, there is no need for the pressing force necessary to transmit the friction (the third and
以下に、第1ローラを入力として作用を説明する。 The operation will be described below with the first roller as an input.
図1(b)及び図2(b)に示すように、第1ローラ1を時計周り(CW方向)に回転させると、第3ローラ3と第1ローラ1の接線と、第3ローラ3と第2ローラ2の接線とは、摩擦角の2倍以下の角度になっているので、各々の接触角は摩擦角以下となり、第3ローラ3と第1ローラ1は当接部において相対滑りを生じないので、第3ローラ3は第1ローラ1から接線方向力が作用される。この接線方向力は、第3ローラ3を第1ローラ1に近接させる方向で、第3ローラ3はこの接線方向力により反時計回り(CCW方向)の回転力が伝達される。
As shown in FIGS. 1B and 2B, when the
第3ローラ3と第2ローラ2との当接部においても、第3ローラ3と第1ローラ1の接線と第3ローラ3と第2ローラ2の接線とは、摩擦角の2倍以下の角度になっているので各々の接触角は摩擦角以下となり、第3ローラ3と第2ローラ2は当接部において相対滑りを生じない。そのため、第2ローラ2は第3ローラ3から接線方向力が作用され、CW回転方向の回転力が伝達される。その反作用として、第3ローラ3はそれとは反対の接線方向力が生じる。この接線方向力は、第3ローラ3を第2ローラ2に近接させる方向である。
Also in the contact portion between the
第3ローラ3に作用される接線方向力は、第3ローラ3を第1及び第2ローラ2へ押付ける方向であるので、伝達する接線方向力即ちトルクに応じた押付け力を得ることが出来る。
Since the tangential force acting on the
この時、図2(a)に示すように、第4ローラ4においても、その当接部では相対滑りが生じないので、第4ローラ4は第1及び第2ローラ1,2から接線方向力を受けるが、その方向は第4ローラ4を第1及び第2ローラ1,2から離間させる方向であるので、第4ローラ4は第1ローラ1と第2ローラ2に当接したまま転動しているだけである。
At this time, as shown in FIG. 2 (a), the
次に、図1(b)及び図2(a)に示すように、第1ローラ1が逆転してCCW方向に回転した場合は、第4ローラ4と第3ローラ3の作用が入れ替わることになるが、第4ローラ4は第1ローラ1と第2ローラ2に既に当接しているので、回転方向反転時に円滑に動力の伝達方向の変換を行うことが出来る。
Next, as shown in FIGS. 1B and 2A, when the
また、トルク伝達を行なうためには、第3及び第4ローラ3,4を第1及び第2ローラ1,2に対して当接状態にあればよい。当接状態を確保する為に、第3及び第4ローラ3,4を第1及び第2ローラ1,2へ微少な押圧力を得てもよい。
In order to transmit torque, the third and
このように、本基本構造によれば、第1ローラ1→第3ローラ3→第2ローラ2の伝達経路と、第1ローラ1→第4ローラ4→第2ローラ2の伝達経路を構成することができ、バックラッシュレスの摩擦ローラ式変速機(減速機)において、正逆回転を可能にすることができ、また、伝達トルクに応じたローラ押付け力を発生することにより、作動トルクの増加を極力小さくすることが出来、特に低伝達トルクの領域での効率改善が出来、又、動力伝達の為のローラを回転方向毎に設けて、常に当接させているので、回転方向反転の場合にも、遅れや打音を生じることなく、トルク伝達を行なうことができる。
Thus, according to this basic structure, the transmission path of the
(本発明の第1実施の形態)
図3乃至図5を参照して、本発明を車両用電動パワーステアリング装置に適用した本発明の第1実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、請求項1,2,3,5,7に対応している。
(First embodiment of the present invention)
A first embodiment of the present invention in which the present invention is applied to an electric power steering device for a vehicle will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to
図3は、本発明の第1実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機を備えた電動パワーステアリング装置の縦断面図である。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the electric power steering apparatus including the friction roller transmission according to the first embodiment of the present invention.
図3において、電動モータユニットである電動モータ10の出力回転軸の同一軸線上の出力回転軸12に、第1ローラ1が固定されている。
In FIG. 3, the
第2ローラ2は、ナット状のボールスクリューナット13に外嵌固定され、又はこれと一体的に形成されている。ボールスクリューナット13は、ハウジング7に対してベアリング15を介して回転自在に支持されており、ラック軸11を内嵌して、すなわち取り巻いて設けてある。
The
ラック軸11には、ボールスクリューナット13の螺条溝13aとボール14を介して間接的に係合する螺条溝11bが形成されている。すなわち、このボールスクリューナット13とラック軸11とは、螺条溝13aと螺条溝11bの谷部に回転自在に嵌合する多数の球状のボール14を介して間接的に係合しており、螺条溝11bの軸方向の一部にボールスクリューナット13が外嵌している。ボールスクリューナット13とボール14により公知のいわゆるボールスクリュー又はボールネジを構成している。
The
このように、本実施の形態において、第1ローラ1→第3ローラ3→第2ローラ2の伝達経路と、第1ローラ1→第4ローラ4→第2ローラ2の伝達経路を構成することができ、バックラッシュレスの摩擦ローラ式変速機(減速機)において、正逆回転を可能にすることができ、また、伝達トルクに応じたローラ押付け力を発生することにより、作動トルクの増加を極力小さくすることが出来、特に低伝達トルクの領域での効率改善が出来、又、動力伝達の為のローラを回転方向毎に設けて、常に当接させているので、回転方向反転の場合にも、遅れや打音を生じることなく、トルク伝達を行なうことができる。
Thus, in this embodiment, the transmission path of the
上記電動モータ10は、本実施形態の場合、ラック軸11と略平行な軸線方向に配置されている。電動モータ10は、設置空間に応じて適宜傾けて配置しても良い。ラック軸11の一端部はボールジョイント(図示略)を介してタイロッド(図示略)と連結されている。
In the case of this embodiment, the
ラック軸11の図中、螺条溝11bの側方部分(先端部)には、ラック(図示なし)が形成されている。このラックは、ハンドル(図示しない)に連結されたステアリングシャフト(図示なし)の下端部に連結されているピニオンシャフト(図示なし)に外嵌固定されかつピニオンギヤボックス(図示なし)内に内蔵されたピニオンギヤ(図示しない)と噛み合っている。ステアリングシャフトとピニオンシャフトにより回転軸手段が、ラックとピニオンギヤによりラック・ピニオン手段がそれぞれ構成されている。ラック・ピニオン手段自体は、回転軸手段とラック軸11とを駆動的に連結する周知のものである。
In the drawing of the
上記構成における動作について簡単に説明する。運転者がハンドルに加えるトルク、若しくは車速等の情報に基づいて電動モータ10を制御するが、その制御回路に関する詳細な説明は本発明と直接関係がないため省略する。制御装置は検出されたトルクや車速に応じた適当な補助力が得られるよう電動モータ10の出力を制御する。
The operation in the above configuration will be briefly described. The
電動モータ10の回転軸と第1ローラ1の出力回転軸12は、結合されている。この場合、第1ローラ1の回転が第3ローラ3、第4ローラ4および第2ローラ2を介してボールスクリューナット13に伝達されてボールスクリューナット13を回転させ、この回転によりラック軸11が矢印Dのいずれかの方向に駆動されることにより操向車輪の操舵が行われる。この際のラック軸11が受ける負荷に応じたステアリングシャフトのトルク、及び車速が検出され、これらの検出値に応じて電動モータ10の出力が制御されることにより、手動操舵力に電動補助力が適宜加えられる。
The rotating shaft of the
図4(a)は、図3のA−A線に沿った断面図であり、図4(b)は、図4(a)のb−b線に沿った断面図である。 4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 4A.
図5(a)は、図4の(a)の要部を拡大して示す図であり、図5(b)は、図4の(b)の要部を拡大して示す図である。 5A is an enlarged view of the main part of FIG. 4A, and FIG. 5B is an enlarged view of the main part of FIG. 4B.
図4において、ハウジング5,6内に、それぞれ、第3及び第4ローラ3,4を回転自在に保持するボックス状の2個のホルダー20,20が移動自在に設けてある。
In FIG. 4, two box-shaped
軸受22はローラ3,4に圧入され、ホルダー20,20は、軸受22を装着したローラ3,4をピン21を介して回転自在に保持している。
The
図5において、ホルダー20に設けた穴31に、コイルバネ32がセットしてあり、ワッシャ33を介して、ボルト34により押圧してある。
In FIG. 5, a
コイルバネ32は、弾性力を持たせた状態で、ワイヤリング35(又はスナップリング)にて止めることによって、セット荷重を持たせている。ワッシャ33を押す量を、ボルト34にて調整でき、ナット36にてロックできる。これにより、押付力を付与する範囲を、設定することができ、即ち、調整可能となっている。
The
また、2つのホルダー20,20に形成した穴42には、押圧力とは反対方向の押圧力よりも小さい離反力を付与させる為に、押付力よりも荷重の低いコイルバネ41,41がセットしてある。
In addition, coil springs 41 and 41 having a lower load than the pressing force are set in the
そして、ハウジング5,6の端面と、ホルダー20,20の端面とが当接することによって、ホルダー20、20の移動量を規制し、その移動量が上限値以上とならない様にしている。
Then, when the end surfaces of the
以上、詳述したように、本実施の形態では、第3、第4ローラ3,4をそれぞれ回転自在に保持するホルダー20を、それぞれ、第1、第2ローラ1,2に向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。
As described above in detail, in the present embodiment, the
一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラ1,2と接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラ1,2から離間させることで食い込んでいかない構造とした。
On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とすることができる。 In addition, since the range of the predetermined movement amount is adjustable, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
また、ホルダー20に押付力とは反対方向の押付力よりも小さい離反力を付与することによって、非伝達側ローラの自重による所定の範囲外での第1、第2ローラ1,2への接触を防止し、第3及び第4ローラ3,4の食い込みを防止することができる。
Further, by applying a separating force smaller than the pressing force in the direction opposite to the pressing force to the
(本発明の第2実施の形態)
図6乃至図7を参照して、本発明の第2実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、請求項1,2に対応している。
(Second embodiment of the present invention)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to
図6(a)は、本発明の第2実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機の断面図であり、図6(b)は、図6(a)のb−b線に沿った断面図である。 6A is a cross-sectional view of a friction roller transmission according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 6A. It is.
図7(a)は、図6の(a)の要部を拡大して示す図であり、図7(b)は、図6の(b)の要部を拡大して示す図である。 FIG. 7A is an enlarged view of the main part of FIG. 6A, and FIG. 7B is an enlarged view of the main part of FIG. 6B.
ホルダー20に設けられた穴31に、コイルバネ32がセットしてあり、蓋部材51を介して、ボルト34により押圧してある。
A
コイルバネ32は、弾性力を持たせた状態で、ピン52にて止めることによって、セット荷重を持たせている。蓋部材51を押す量をボルト34にて調整でき、ナット36にてロックすることができ、これにより、押付力を付与する範囲を、設定することができ、即ち、調整可能となっている。
The
以上、本実施の形態では、第3、第4ローラ3,4をそれぞれ回転自在に保持するホルダー20を、それぞれ、第1、第2ローラ1,2に向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。
As described above, in the present embodiment, the
一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラ1,2と接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラ1,2から離間させることで食い込んでいかない構造とした。
On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とすることができる。 In addition, since the range of the predetermined movement amount is adjustable, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
また、ホルダー20に押付力とは反対方向の押付力よりも小さい離反力を付与することによって、非伝達側ローラの自重による所定の範囲外での第1、第2ローラ1,2への接触を防止し、第3及び第4ローラ3,4の食い込みを防止することができる。
Further, by applying a separating force smaller than the pressing force in the direction opposite to the pressing force to the
(本発明の第3実施の形態)
図8乃至図9を参照して、本発明の第3実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、請求項1,2に対応している。
(Third embodiment of the present invention)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to
図8(a)は、本発明の第3実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機の断面図であり、図8(b)は、図8(a)のb−b線に沿った断面図である。 FIG. 8A is a cross-sectional view of a friction roller transmission according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 8A. It is.
図9(a)は、図8の(a)の要部を拡大して示す図であり、図9(b)は、図8の(b)の要部を拡大して示す図である。 FIG. 9A is an enlarged view showing the main part of FIG. 8A, and FIG. 9B is an enlarged view showing the main part of FIG. 8B.
ホルダー20に、コイルバネ32が当接してあり、ボルト34内の穴34aを介して、当該ボルト34により押圧してある。
A
コイルバネ32は、弾性力を持たせた状態で、ボルト穴34aにて止めることによって、セット荷重を持たせている。ボルト穴34aで押す量をボルト34にて調整でき、ナット36にてロックすることができ、これにより、押付力を付与する範囲を、設定することができ、即ち、調整可能となっている。
The
また、別言すれば、コイルバネ32は、弾性部材であればよく、樹脂、又はゴム部材等であってもよい。この弾性部材を撓ませることで、第3,4ローラ3,4に押圧をかけている。押圧力を付与する範囲は、弾性部材の撓み量であるため、ボルト34で撓ませる量を変える事によって、押付力を付与する範囲を設定できる。
In other words, the
以上、本実施の形態では、第3、第4ローラ3,4をそれぞれ回転自在に保持するホルダー20を、それぞれ、第1、第2ローラ1,2に向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。
As described above, in the present embodiment, the
一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラ1,2と接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラ1,2から離間させることで食い込んでいかない構造とした。
On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とすることができる。 In addition, since the range of the predetermined movement amount is adjustable, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
また、ホルダー20に押付力とは反対方向の押付力よりも小さい離反力を付与することによって、非伝達側ローラの自重による所定の範囲外での第1、第2ローラ1,2への接触を防止し、第3及び第4ローラ3,4の食い込みを防止することができる。
Further, by applying a separating force smaller than the pressing force in the direction opposite to the pressing force to the
(本発明の第4実施の形態)
図10乃至図11を参照して、本発明の第4実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、請求項4に対応している。
(Fourth embodiment of the present invention)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to claim 4.
図10(a)は、本発明の第4実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機の断面図であり、図10(b)は、図10(a)のb−b線に沿った断面図である。 FIG. 10A is a cross-sectional view of a friction roller transmission according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 10A. It is.
図11は、図10の(b)の要部を拡大して示す図である。 FIG. 11 is an enlarged view showing the main part of FIG.
ホルダー20に設けた穴31に、コイルバネ32がセットしてあり、ワッシャ33を介して、ボルト34により押圧してある。
A
コイルバネ32は、弾性力を持たせた状態で、ワイヤリング35(又はスナップリング)にて止めることによって、セット荷重を持たせている。ワッシャ33を押す量を、ボルト34にて調整でき、ナット36にてロックすることができ、これにより、押付力を付与する範囲を、設定することができ、即ち、調整可能となっている。
The
ハウジング5,6内には、バックアップ用の軸受60が設けてある。
In the
このバックアップ用軸受60では、その支持するシャフト61の穴内に、コイルバネ62が軸部材63の凸状頭部63aとの間にセットしてある。
In this backup bearing 60, a
このコイルバネ62の付勢力によりホルダー20を、ハウジング5,6の側面に押付けている。
The
従って、ホルダー20に押付力とは反対方向の押付力よりも小さい摩擦抵抗力を付与することによって、非伝達側ローラの自重による所定の範囲外での第1、第2ローラ1,2への接触を防止し、第3及び第4ローラ3,4の食い込みを防止することができる。
Accordingly, by applying a frictional resistance force smaller than the pressing force in the direction opposite to the pressing force to the
また、本実施の形態では、第3、第4ローラ3,4をそれぞれ回転自在に保持するホルダー20を、それぞれ、第1、第2ローラ1,2に向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。
Further, in the present embodiment, the
一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラ1,2と接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラ1,2から離間させることで食い込んでいかない構造とした。
On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とすることができる。 In addition, since the range of the predetermined movement amount is adjustable, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
(本発明の第5実施の形態)
図12乃至図13を参照して、本発明の第5実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、請求項4に対応している。
(Fifth embodiment of the present invention)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to claim 4.
図12(a)は、本発明の第5実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機の断面図であり、図12(b)は、図12(a)のb−b線に沿った断面図である。 12A is a cross-sectional view of a friction roller transmission according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 12A. It is.
図13は、図12の(b)の要部を拡大して示す図である。 FIG. 13 is an enlarged view showing the main part of FIG.
ホルダー20に設けた穴31に、コイルバネ32がセットしてあり、ワッシャ33を介して、ボルト34により押圧してある。
A
コイルバネ32は、弾性力を持たせた状態で、ワイヤリング35(又はスナップリング)にて止めることによって、セット荷重を持たせている。ワッシャ33を押す量を、ボルト34にて調整でき、ナット36にてロックすることができ、これにより、押付力を付与する範囲を、設定することができ、即ち、調整可能となっている。
The
ホルダ-20に押圧力より小さい摩擦抵抗力を付与させる為に、2つのホルダー20、20の穴72,72に、コイルバネ71、71がセットしてある。
Coil springs 71 and 71 are set in the
このコイルバネ71の付勢力により、2つのホルダー20を、ハウジング5,6の側面に押付けている。
The two
従って、ホルダー20に押付力とは反対方向の押付力よりも小さい摩擦抵抗力を付与することによって、非伝達側ローラの自重による所定の範囲外での第1、第2ローラ1,2への接触を防止し、第3及び第4ローラ3,4の食い込みを防止することができる。
Accordingly, by applying a frictional resistance force smaller than the pressing force in the direction opposite to the pressing force to the
また、本実施の形態では、第3、第4ローラ3,4をそれぞれ回転自在に保持するホルダー20を、それぞれ、第1、第2ローラ1,2に向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。
Further, in the present embodiment, the
一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラ1,2と接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラ1,2から離間させることで食い込んでいかない構造とした。
On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とすることができる。 In addition, since the range of the predetermined movement amount is adjustable, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
(本発明の第6実施の形態)
図14を参照して、本発明の第6実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、請求項4に対応している。
(Sixth embodiment of the present invention)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to claim 4.
図14(a)は、本発明の第6実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機の断面図であり、図14(b)は、図14(a)のb−b線に沿った断面図である。 FIG. 14A is a cross-sectional view of a friction roller transmission according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 14B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 14A. It is.
ホルダー20に押圧力より小さい摩擦抵抗力を付与させる為に、ホルダー20又はハウジング5,6に、マグネット80(磁石)が設けられており、ホルダー20とハウジング5,6の間に、摩擦抵抗力を持たせている。
In order to give the holder 20 a frictional resistance smaller than the pressing force, a magnet 80 (magnet) is provided on the
従って、ホルダー20に押付力とは反対方向の押付力よりも小さい摩擦抵抗力を付与することによって、非伝達側ローラの自重による所定の範囲外での第1、第2ローラ1,2への接触を防止し、第3及び第4ローラ3,4の食い込みを防止することができる。
Accordingly, by applying a frictional resistance force smaller than the pressing force in the direction opposite to the pressing force to the
また、本実施の形態では、第3、第4ローラ3,4をそれぞれ回転自在に保持するホルダー20を、それぞれ、第1、第2ローラ1,2に向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。
Further, in the present embodiment, the
一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラ1,2と接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラ1,2から離間させることで食い込んでいかない構造とした。
On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とすることができる。 In addition, since the range of the predetermined movement amount is adjustable, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
(本発明の第7実施の形態)
図15乃至図16を参照して、本発明の第7実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、請求項6に対応している。
(Seventh embodiment of the present invention)
The seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to claim 6.
図15(a)は、本発明の第7実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機の断面図であり、図15(b)は、図15(a)のb−b線に沿った断面図である。 FIG. 15A is a cross-sectional view of a friction roller transmission according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 15A. It is.
図16(a)は、図15の(a)の要部を拡大して示す図であり、図16(b)は、図15の(b)の要部を拡大して示す図である。 16 (a) is an enlarged view showing the main part of FIG. 15 (a), and FIG. 16 (b) is an enlarged view showing the main part of FIG. 15 (b).
第3及び第4ローラ3,4が離反する側において、ハウジング5、6に、ボルト91が螺合してあり、ナット92によりボルト91の位置が調整してロックできるようになっている。
On the side where the third and
ボルト91の先端に形成した穴93と、ハウジング20との間には、コイルバネ94が介装してある。
A
これにより、コイルバネ94がセットしてあるボルト91の端面と、ホルダー20の端面で、ホルダー20の移動量が上限値以上とならないようにしている。これによって、ボルト91の調整によって、ホルダー20の最大移動量を調整できるようにしている。
Thereby, the movement amount of the
従って、ホルダー20の移動を阻止する移動量規制手段を設けたことによって、ホルダー20の移動量が上限値以上とならない様にし、第3及び第4ローラ3,4の乗り越え及び過度の第3及び第4ローラ3,4の食い込みによる、軸受のロストルクを低減させることができる。
Therefore, by providing a movement amount restricting means for preventing the movement of the
また、本実施の形態では、第3、第4ローラ3,4をそれぞれ回転自在に保持するホルダー20を、それぞれ、第1、第2ローラ1,2に向けて、所定の移動量の範囲において押付力を付与するようにしたことによって、トルク伝達時に、伝達側ローラは、接線力が働く為、押付力がなくなっても、食い込んでいく。
Further, in the present embodiment, the
一方、非伝達側ローラは、所定の移動量の範囲内では、第1、第2ローラ1,2と接触状態とされるが、所定範囲外では押付力がなくなるため、第1、第2ローラ1,2から離間させることで食い込んでいかない構造とした。また、バネ94によってローラ3,4の自重による接触を防止することができる。
On the other hand, the non-transmission side roller is in contact with the first and
また、所定の移動量の範囲は、調整可能としたことによって、各使用部品の精度を高くする必要がなくなり、コストダウンを可能とすることができる。 In addition, since the range of the predetermined movement amount is adjustable, it is not necessary to increase the accuracy of each used component, and the cost can be reduced.
(第8実施の形態)
図17は、本発明と従来とに係る入出力特性線図である。図18は、図17の要部(入力トルク0付近)を拡大した入出力特性線図である。
(Eighth embodiment)
FIG. 17 is an input / output characteristic diagram according to the present invention and the related art. FIG. 18 is an input / output characteristic diagram in which the main part (near input torque 0) in FIG. 17 is enlarged.
初期セット状態では、入力トルク0時は、出力トルク(=ロストルク)0である。 In the initial set state, when the input torque is 0, the output torque (= loss torque) is 0.
しかし、一度トルクを入力した後、入力トルクを0にしても、第3及び第4ローラ3,4の食い込みが発生する為、ロストルクが発生してしまう。
However, once the torque is input, even if the input torque is set to 0, the third and
従来は、第3及び第4ローラ3,4の食い込み量の調整が出来ない為、ロストルクは、規定値より大きくなっている。
Conventionally, since the amount of biting of the third and
これに対して、本発明は、第3及び第4ローラ3,4の食い込み量の調整が可能である為、ロストルクは、規定値以下とすることが出来る。
On the other hand, according to the present invention, the amount of biting of the third and
なお、本発明は、本発明に係る摩擦ローラ式変速機が作用する範囲に於いて上述した実施の形態及び図面に限定されずに種々変形可能であることは勿論である。 Needless to say, the present invention can be variously modified without being limited to the above-described embodiments and drawings as long as the friction roller transmission according to the present invention operates.
a 入力軸
b 出力軸
1 第1ローラ
2 第2ローラ
3 第3ローラ
4 第4ローラ
5,6,7 ハウジング
10 電動モータ
11 ラック軸
11b 螺条溝
12 出力回転軸
13 ボールスクリューナット
13a 螺条溝
14 ボール
15 ベアリング
20 ホルダー
21 枢軸
22 軸受
31 穴
32 コイルバネ
33 ワッシャ
34 ボルト
34a 穴
35 ワイヤリング(又はスナップリング)
36 ナット
41 コイルバネ
42 穴
51 蓋部材
52 ピン
60 バックアップ用軸受
61 シャフト
62 コイルバネ
63 軸部材
63a 凸状頭部
71 コイルバネ
72 穴
80 マグネット
91 ボルト
92 ナット
93 穴
94 コイルバネ
a input shaft
36
Claims (7)
第1及び第2ローラの両方に当接するような第3ローラと第4ローラを、第1ローラと第2ローラの間かつ該第1ローラと該第2ローラの中心を結ぶ線の反対側に配置し、
前記第1ローラと前記第3又は第4ローラの接線と、前記第2ローラと前記第3又は第4ローラの接線とが成す角は、各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の2倍以下となるように設定した摩擦ローラ式変速機において、
前記第3及び第4ローラをそれぞれ回転自在に保持するホルダを、それぞれ、前記第1及び第2ローラに向けて、所定の移動量の範囲において、押付力を付与するようにしたことを特徴とする摩擦ローラ式変速機。 The first roller and the second roller centered on each axis are arranged so as not to contact each other on two axes spaced apart in parallel with each other,
The third roller and the fourth roller that are in contact with both the first and second rollers are on the opposite side of the line connecting the first roller and the second roller and the center of the first roller and the second roller. Place and
The angle formed by the tangent line between the first roller and the third or fourth roller and the tangent line between the second roller and the third or fourth roller is a friction angle obtained from the friction coefficient between the rollers. In friction roller type transmission set to be less than double,
A holder for rotatably holding the third and fourth rollers respectively applies a pressing force within a predetermined range of movement toward the first and second rollers, respectively. Friction roller type transmission.
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JP2003389209A JP2005147357A (en) | 2003-11-19 | 2003-11-19 | Friction roller type transmission and motor-driven power steering device |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JPH0925142A (en) * | 1995-07-14 | 1997-01-28 | Nkk Corp | Steam aging treatment of steel making slag |
JP2015116953A (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 日産自動車株式会社 | Driving device of hybrid vehicle |
-
2003
- 2003-11-19 JP JP2003389209A patent/JP2005147357A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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