JP2005226793A - Transmission - Google Patents

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pulley
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planetary
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Masato Nakawa
政人 名川
Hideki Noda
秀樹 野田
Kinjiro Saito
金次郎 斉藤
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DAIKI KOGYO KK
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DAIKI KOGYO KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission capable of increasing the transmission efficiency of power by remarkably increasing gear ratio. <P>SOLUTION: A sun ring 7 formed in a large diameter and having a chain 8 fixedly wrapped around the outer or inner periphery thereof is installed on a frame 2. A first rotating shaft 11 is supported on the frame 2, and a planetary frame 19 is integrally fitted to the first rotating shaft 11. A second rotating shaft 21 is supported on the planetary frame 19, a planetary ring 23 is fitted to one end part of the second rotating shaft 21, and the planetary ring 23 is engaged with the chain 8 of the sun ring 7. A first pulley 25 is fitted to the second rotating shaft 21, a third rotating shaft 27 is supported on the planetary frame 19, and a second pulley 29 is fitted to the third rotating shaft 27. A wound transmission member 30 is stretched across the pulleys 25 and 29, and a third pulley 32 is fitted to the third rotating shaft 27. A fourth rotating shaft 28 is supported on the frame 2, and a fourth pulley 29 is fitted to the fourth rotating shaft 38. A wound transmission member 43 is stretched across the pulleys 32 and 39. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、増速装置または減速装置として使用するための変速装置に関する。   The present invention relates to a transmission for use as a speed increasing device or a speed reducing device.

この種、変速装置には従来遊星歯車装置や、摩擦ローラを利用した遊星ローラ装置がある。   This type of transmission includes a conventional planetary gear device and a planetary roller device using a friction roller.

一方、風車や水車に増速装置を取り付け、その増速装置に発電機を連結し、環境にやさしい風力や水力を利用して電力を得る発電設備が開発されている。   On the other hand, a power generation facility has been developed in which a speed increasing device is attached to a windmill or a water turbine, a generator is connected to the speed increasing device, and electric power is obtained by using environment-friendly wind power or hydraulic power.

なお、遊星機構を備えた変速装置の特許文献としては、次のようなものがある。
特開2000−297850号公報
In addition, the following are patent documents of the transmission device including the planetary mechanism.
JP 2000-297850 A

ところで、風車や水車により得られるエネルギーを動力として発電機を回転させ、電力を得る発電設備では、風車や水車の回転数が小さいため、いかにしてその回転数を、発電機に適切な回転数にまで高めるかが、重要な問題となっている。   By the way, in the power generation equipment that rotates the generator using the energy obtained from the windmill or turbine as power, the rotation speed of the windmill or turbine is small. It has become an important issue whether to raise it to

しかるに、従来の遊星歯車装置を利用した変速装置としての増速装置では、増速比が小さく、発電機が効率よく発電する回転数まで増速させることができないという課題があった。   However, the speed increasing device as a transmission using the conventional planetary gear device has a problem that the speed increasing ratio is small and the speed cannot be increased to the rotational speed at which the generator efficiently generates power.

また、前記従来の遊星歯車装置を利用した変速装置ではその構造上、太陽歯車や遊星歯車等の製作および組み立てに多くの工数を要するという課題があり、歯車同士の噛み合いがいり込んでいるため、メンテナンスに多くの時間を要するという課題があり、歯車同士が歯面ですべるため、効率が落ちるという課題もあった。   Further, in the transmission using the conventional planetary gear device, due to its structure, there is a problem that it takes a lot of man-hours for the production and assembly of sun gears, planetary gears, etc. There is a problem that a lot of time is required for maintenance, and there is also a problem that the efficiency decreases because the gears slide on the tooth surfaces.

さらに、従来の変速装置は軸受による支持部材が多く、潤滑油を多く必要とする課題があり、オイルシールを多く装着しなければならないという課題があり、低速回転部材には高粘度の、また高速回転部材には低粘度の潤滑油を選択して使用する必要があり、煩わしい配慮を必要とする課題があり、回転部材に油膜を形成するために、潤滑油を攪拌する必要があり、このため攪拌熱が発生し、これに起因して損失が発生するなどの課題もあった。   Furthermore, conventional transmissions have many bearing support members, and there is a problem of requiring a lot of lubricating oil, and there is a problem that a lot of oil seals must be installed. It is necessary to select and use a low-viscosity lubricating oil for the rotating member, and there is a problem that requires cumbersome consideration. To form an oil film on the rotating member, it is necessary to stir the lubricating oil, There was also a problem that heat of stirring was generated and loss was caused due to this.

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、変速比を著しく大きくすることができ、かつ動力の伝達効率を高めることができ、しかも構成に必要な部材を簡単に製作または入手することができ、さらにメンテナンスを容易に行うことができ、さらには軸受による支持部材を少なくなし得る変速装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to significantly increase the gear ratio, increase power transmission efficiency, and simplify the members necessary for the configuration. It is an object of the present invention to provide a transmission that can be manufactured or obtained, and that can be easily maintained, and that can support a bearing member.

また、本発明の他の目的は、より一層動力の伝達効率を高め得る変速装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a transmission that can further improve power transmission efficiency.

さらに、本発明の他の目的は、変速比をより一層大きくなし得る変速装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a transmission that can further increase the gear ratio.

前記目的を達成するため、本発明の請求項1記載の発明では、フレーム2に、大径に形成されかつ外周または内周にチェーン8を巻回して固定した太陽輪7を取り付けている。同フレーム2における太陽輪7の中心線O−O上には、第1の回転軸11を回転可能に支持している。この第1の回転軸11には、遊星枠19を一体に取り付けている。この遊星枠19における回転半径Rをおいた位置には、第2の回転軸21を独立に回転可能に支持している。この第2の回転軸21の一端部には、太陽輪7に対して小径に形成された遊星輪23であるスプロケットを取り付けるとともに、この遊星輪23を太陽輪7のチェーン8に噛み合わせている。前記第2の回転軸21の他端部には、大径に形成された第1のプーリ25を取り付けている。前記遊星枠19には、第3の回転軸27を回転可能に支持している。この第3の回転軸27には、前記第1のプーリ25に対して小径に形成された第2のプーリ29を一体に取り付け、かつ前記第1,第2のプーリ25,29間に巻き掛け伝動部材30を掛け渡している。同第3の回転軸27には、大径に形成された第3のプーリ32を一体に取り付けている。前記フレーム2には、第4の回転軸38を回転可能に支持している。この第4の回転軸38には、前記第3のプーリ32に対して小径に形成された第4のプーリ39を一体に取り付け、かつ前記第3,第4のプーリ32,39間に巻き掛け伝動部材43を掛け渡して構成している。   In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1 of the present invention, the frame 2 is attached with a sun wheel 7 formed in a large diameter and fixed by winding a chain 8 around the outer periphery or the inner periphery. On the center line OO of the sun wheel 7 in the frame 2, the first rotating shaft 11 is rotatably supported. A planetary frame 19 is integrally attached to the first rotating shaft 11. The second rotating shaft 21 is supported so as to be independently rotatable at a position having a rotation radius R in the planetary frame 19. A sprocket, which is a planetary wheel 23 having a small diameter with respect to the sun wheel 7, is attached to one end of the second rotating shaft 21, and the planet wheel 23 is meshed with the chain 8 of the sun wheel 7. . A first pulley 25 having a large diameter is attached to the other end of the second rotating shaft 21. A third rotating shaft 27 is rotatably supported on the planetary frame 19. A second pulley 29 having a small diameter with respect to the first pulley 25 is integrally attached to the third rotating shaft 27, and is wound around the first and second pulleys 25 and 29. The transmission member 30 is spanned. A third pulley 32 having a large diameter is integrally attached to the third rotating shaft 27. A fourth rotary shaft 38 is rotatably supported on the frame 2. A fourth pulley 39 having a small diameter with respect to the third pulley 32 is integrally attached to the fourth rotating shaft 38, and is wound around the third and fourth pulleys 32, 39. The transmission member 43 is stretched over.

また、前記目的を達成するため、本発明の請求項2記載の発明では、前記太陽輪7と遊星輪23とを摩擦車により形成している。   In order to achieve the above object, in the invention according to claim 2 of the present invention, the sun wheel 7 and the planet wheel 23 are formed by a friction wheel.

また、前記目的を達成するため、本発明の請求項3記載の発明では、前記第1,第2,第3および第4のプーリ25,29,32および39をそれぞれタイミングプーリで形成し、対偶をなすプーリ間に、巻き掛け伝動部材としてタイミングベルトを掛け渡している。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, the first, second, third and fourth pulleys 25, 29, 32 and 39 are formed by timing pulleys, respectively. A timing belt is wound around the pulley as a winding transmission member.

さらに、前記目的を達成するため、本発明の請求項4記載の発明では、前記第3の回転軸27と第4の回転軸38間に、大径のプーリと小径のプーリ間に巻き掛け伝動部材を掛け渡してなる変速機構を複数組、組み込んでいる。   Further, in order to achieve the above object, in the invention according to claim 4 of the present invention, the transmission is wound between the third rotating shaft 27 and the fourth rotating shaft 38 and between the large diameter pulley and the small diameter pulley. A plurality of sets of speed change mechanisms formed by spanning members are incorporated.

本発明の請求項1記載の発明では、大径に形成された太陽輪7の周りに、小径に形成されかつ第2の回転軸21に取り付けられた遊星輪23を公転させるとともに自転させて変速し、また大径に形成されかつ第2の回転軸21に取り付けられた第1のプーリ25と、小径に形成されかつ第3の回転軸27に取り付けられた第2のプーリ29と、第1,第2のプーリ25,29間に掛け渡された巻き掛け伝動部材30とにより変速し、さらに大径に形成されかつ第3の回転軸27に取り付けられた第3のプーリ32と、小径に形成されかつ第4の回転軸38に取り付けられた第4のプーリ39と、第3,第4のプーリ38,39間に掛け渡された巻き掛け伝動部材43とにより変速するようにしているので、変速比を著しく大きくなし得る効果がある。   In the invention according to claim 1 of the present invention, the planetary ring 23 formed in a small diameter and attached to the second rotating shaft 21 is revolved around the sun wheel 7 formed in a large diameter, and the planetary ring 23 is rotated and rotated to change the speed. A first pulley 25 having a large diameter and attached to the second rotary shaft 21; a second pulley 29 having a small diameter and attached to the third rotary shaft 27; , And a third pulley 32 that has a large diameter and is attached to the third rotating shaft 27, and a small diameter. The speed is changed by the fourth pulley 39 formed and attached to the fourth rotating shaft 38, and the winding transmission member 43 stretched between the third and fourth pulleys 38, 39. The effect that the gear ratio can be remarkably increased A.

また、同請求項1記載の発明では、太陽輪7を外周または内周にチェーン8を巻回し,固定して形成し、遊星輪23にスプロケットを用いて前記チェーン8に噛み合わせ、遊星輪23を太陽輪7のチェーン8に、いわゆるころがり接触により接触させて公転させ、かつ自転させるようにしているので、すべり接触による損失を解消できるため、動力の伝達効率を高め得る効果がある。   Further, in the invention according to claim 1, the sun wheel 7 is formed by winding and fixing the chain 8 around the outer periphery or the inner periphery, and the planet wheel 23 is engaged with the chain 8 by using a sprocket. Is brought into contact with the chain 8 of the sun wheel 7 by so-called rolling contact, revolves and rotates, so that the loss due to the sliding contact can be eliminated, and the power transmission efficiency can be improved.

さらに、同請求項1記載の発明によれば、前述のごとく、太陽輪7を外周または内周にチェーン8を巻回し,固定して形成しているので、太陽輪7を任意のピッチ円直径に簡単に製作できるし、遊星輪23としてのスプロケット、第1,第2,第3および第4のプーリ25,29,32および39、これら対偶をなすプーリ間に掛け渡す巻き掛け伝動部材30,43は市販のもので足りるので、容易に入手できる効果を有し、ひいてはコストダウンを図り得る効果がある。   Furthermore, according to the invention described in claim 1, as described above, the sun wheel 7 is formed by winding and fixing the chain 8 around the outer periphery or the inner periphery, so that the sun wheel 7 can be formed at any pitch circle diameter. A sprocket as the planetary wheel 23, first, second, third and fourth pulleys 25, 29, 32 and 39, and a winding transmission member 30 which hangs between these paired pulleys, Since 43 is sufficient as a commercially available product, it has an effect that it can be easily obtained, and thus has an effect of reducing costs.

しかも、同請求項1記載の発明では、フレーム2に、外周または内周にチェーン8を巻回し,固定してなる太陽輪7を取り付け、同フレーム2に第1の回転軸11を回転可能に支持し、この第1の回転軸11に遊星枠19を取り付け、この遊星枠19に互いに所定の間隔をおいて第2の回転軸21および第3の回転軸27を回転可能に支持し、前記第2の回転軸21の一端部に遊星輪23を取り付けるとともに、前記太陽輪7のチェーン8に噛み合わせ、前記第2の回転軸21の他端部には第1のプーリ25を取り付け、前記第3の回転軸27の一端部に第2のプーリ29を取り付けるとともに、前記第1,第2のプーリ25,29間に巻き付け伝動部材30を掛け渡し、前記第3の回転軸27の他端部には第3のプーリ32を取り付け、前記フレーム2に第4の回転軸38を支持し、この第4の回転軸38に第4のプーリ39を取り付けるとともに、前記第3,第4のプーリ32,39間に巻き掛け伝動部材43を掛け渡して構成しており、遊星歯車装置を採用した変速装置に比較して構成が簡明なるため、メンテナンスを容易に行い得る効果がある。   Moreover, in the invention according to the first aspect, the frame 2 is attached with the sun wheel 7 formed by winding and fixing the chain 8 around the outer periphery or the inner periphery so that the first rotating shaft 11 can be rotated on the frame 2. The planetary frame 19 is attached to the first rotating shaft 11, and the second rotating shaft 21 and the third rotating shaft 27 are rotatably supported on the planetary frame 19 at a predetermined interval. A planetary wheel 23 is attached to one end portion of the second rotating shaft 21, meshed with the chain 8 of the sun wheel 7, and a first pulley 25 is attached to the other end portion of the second rotating shaft 21, A second pulley 29 is attached to one end of the third rotating shaft 27, and a winding transmission member 30 is stretched between the first and second pulleys 25, 29, and the other end of the third rotating shaft 27 is Attach a third pulley 32 to the front A fourth rotary shaft 38 is supported on the frame 2, a fourth pulley 39 is attached to the fourth rotary shaft 38, and a power transmission member 43 is hung between the third and fourth pulleys 32, 39. Since the configuration is simpler than that of a transmission employing a planetary gear device, there is an effect that maintenance can be easily performed.

さらに、同請求項1記載の発明によれば、遊星歯車装置を採用した変速装置に比較して軸受による支持部材を少なくなし得るので、潤滑油の使用量を節減でき、オイルシールの必要個数を少なくすることができ、オイル粘度に対する配慮を軽減でき、油膜を形成するために潤滑油を攪拌する際に発生する攪拌熱による損失を少なくなし得る効果がある。   Further, according to the first aspect of the present invention, since the supporting member by the bearing can be reduced as compared with the transmission employing the planetary gear device, the amount of lubricating oil used can be reduced, and the required number of oil seals can be reduced. It is possible to reduce the amount of oil, and to reduce the consideration on the oil viscosity, and to reduce the loss due to the stirring heat generated when the lubricating oil is stirred to form an oil film.

また、本発明の請求項2記載の発明では、太陽輪7と遊星輪23とを摩擦車により形成しており、この発明においても変速比を著しく大きくすることができ、太陽輪7と遊星輪23とを簡単に製作することができ、メンテナンスを容易に行うことができ、軸受による支持部材を少なくなし得る効果がある。   Further, in the invention according to claim 2 of the present invention, the sun wheel 7 and the planet wheel 23 are formed by a friction wheel, and also in this invention, the gear ratio can be remarkably increased. 23 can be easily manufactured, maintenance can be easily performed, and there is an effect that the number of supporting members by the bearings can be reduced.

また、本発明の請求項3記載の発明では、第1,第2,第3および第4のプーリ25,29,32および39をそれぞれタイミングプーリで形成し、対偶をなすプーリ間にタイミングベルトを掛け渡して構成しているので、動力の伝達をより一層効率良く行うことができる。   In the invention according to claim 3 of the present invention, the first, second, third and fourth pulleys 25, 29, 32 and 39 are each formed by a timing pulley, and a timing belt is provided between the paired pulleys. Since it is spanned, the power can be transmitted more efficiently.

さらに、本発明の請求項4記載の発明では、第3の回転軸27と第4の回転軸38間に、大径のプーリと小径のプーリ間に巻き掛け伝動部材を掛け渡してなる変速機構を複数組、組み込んでいるため、変速比をより一層大きくなし得る効果がある。   Furthermore, in the invention according to claim 4 of the present invention, a speed change mechanism in which a transmission member is wound around a pulley having a large diameter and a pulley having a small diameter between the third rotating shaft 27 and the fourth rotating shaft 38. Since a plurality of sets are incorporated, there is an effect that the gear ratio can be further increased.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1および図2は本発明変速装置の一実施例を示すもので、図1は図2のA−A線切断展開図、図2は一部破断平面図である。   FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of the transmission of the present invention. FIG. 1 is an exploded view taken along line AA of FIG. 2, and FIG.

これら図1および図2に示す実施例は、風車または水車から得られる動力を高速回転に返還し、発電機を回転駆動する増速装置として使用するために好適な変速装置の一例を示すものである。   These embodiments shown in FIGS. 1 and 2 show an example of a transmission that is suitable for use as a speed increasing device for returning the power obtained from a windmill or a water wheel to high speed rotation and rotationally driving a generator. is there.

そして、この実施例の変速装置1は、フレーム2を備えている。このフレーム2は、複数本の支脚3と、これの上部側に固定されたビーム4と、前記支脚3の上部に固定された複数本の支持部材を配列し,固定して形成された支持台5と、この支持台5の上部に固定された支持板6とを有して構成されている。   The transmission 1 according to this embodiment includes a frame 2. The frame 2 includes a plurality of support legs 3, a beam 4 fixed to the upper side of the support legs 3, and a plurality of support members fixed to the upper part of the support legs 3. 5 and a support plate 6 fixed to the upper part of the support base 5.

前記支持板6の下面には、太陽輪7が取り付けられている。この太陽輪7は、リング状に形成されている。また、この太陽輪7の外周にはチェーン8が巻回され,ピン9等の固着具により固定されている。そして、前記太陽輪7は支持板6のほぼ中心部に設定された中心線O−Oを中心として、支持板6の下面にボルト10等の固着具により固定されている。なお、前記太陽輪7の内周にチェーン8を巻回し、固定してもよい。   A sun wheel 7 is attached to the lower surface of the support plate 6. The sun ring 7 is formed in a ring shape. Further, a chain 8 is wound around the outer periphery of the sun wheel 7 and is fixed by a fixing tool such as a pin 9. The sun wheel 7 is fixed to the lower surface of the support plate 6 with a fastener such as a bolt 10 around a center line OO set at the substantially central portion of the support plate 6. The chain 8 may be wound around the inner periphery of the sun wheel 7 and fixed.

前記支持板6には、前記中心線O−O上に、軸受部12により回転可能に第1の回転軸11が支持されている。この第1の回転軸11の上端部には、被動輪15が取り付けられている。また、前記第1の回転軸11の下端部には遊星枠19が取り付けられている。   A first rotating shaft 11 is supported on the support plate 6 so as to be rotatable by a bearing portion 12 on the center line OO. A driven wheel 15 is attached to the upper end portion of the first rotating shaft 11. A planetary frame 19 is attached to the lower end of the first rotating shaft 11.

前記被動輪15は、第1の回転軸11にキー16、座金17およびボルト18により一体に取り付けられている。また、この被動輪15は風車や水車に連結された駆動輪13に巻き掛け伝動部材14を介して駆動連結されており、第1の回転軸11に回転を与えるようになっている。なお、巻き掛け伝動部材14にはテンション装置(図示せず)により適正なテンションが与えられている。   The driven wheel 15 is integrally attached to the first rotating shaft 11 by a key 16, a washer 17 and a bolt 18. The driven wheel 15 is wound around a driving wheel 13 connected to a windmill or a water wheel via a transmission member 14 so as to rotate the first rotating shaft 11. The winding transmission member 14 is given an appropriate tension by a tension device (not shown).

前記遊星枠19は、ほぼ円盤状に形成されている。また、この遊星枠19は支持部20により、前記第1の回転軸11と一体に回転可能に取り付けられている。さらに、この遊星枠19には互いに所定の間隔をおいて第2の回転軸21と、第3の回転軸27とが設けられている。   The planetary frame 19 is formed in a substantially disk shape. The planetary frame 19 is rotatably attached to the first rotating shaft 11 by a support portion 20. Further, the planetary frame 19 is provided with a second rotating shaft 21 and a third rotating shaft 27 at a predetermined interval.

前記第2の回転軸21は、遊星枠19における回転半径Rをおいた位置に、軸受部22により回転可能に取り付けられている。また、この第2の回転軸21の上端部には遊星輪23が取り付けられている。さらに、この第2の回転軸21の下端部には第1のプーリ25であるタイミングプーリが取り付けられている。   The second rotation shaft 21 is rotatably attached to the planetary frame 19 at a position with a rotation radius R by a bearing portion 22. A planetary wheel 23 is attached to the upper end portion of the second rotating shaft 21. Further, a timing pulley which is a first pulley 25 is attached to the lower end portion of the second rotating shaft 21.

前記遊星輪23には、前記太陽輪7に対して、実装上問題のない範囲で出来る限り(以下、単に「出来る限り」という。)小径に形成されたスプロケットが用いられている。また、この遊星輪23はキー24により第2の回転軸21と一体に回転可能に取り付けられている。そして、遊星輪23であるスプロケットは、前記太陽輪7の外周または内周に固定されたチェーン8に噛み合わされている。したがって、この遊星輪23は遊星枠19が回転するに伴い、太陽輪7の周りに公転するとともに、かかる公転時に太陽輪7のチェーン8との噛み合いを通じて自転し、第2の回転軸21を増速回転させるようになっている。   As the planetary wheel 23, a sprocket having a small diameter is used as much as possible (hereinafter simply referred to as “as much as possible”) as long as there is no problem in mounting the solar wheel 7. The planetary wheel 23 is attached to the second rotating shaft 21 by a key 24 so as to be rotatable integrally. And the sprocket which is the planetary wheel 23 is meshed with the chain 8 fixed to the outer periphery or inner periphery of the sun wheel 7. Therefore, the planetary wheel 23 revolves around the sun wheel 7 as the planetary frame 19 rotates, and rotates at the time of the revolving through the engagement with the chain 8 of the sun wheel 7 to increase the second rotation shaft 21. It is designed to rotate at high speed.

前記第1のプーリ25は、後述の第2のプーリ29に対して、出来る限り大径に形成されている。また、この第1のプーリ25は第2の回転軸21に、支持部26により一体に回転可能に取り付けられている。   The first pulley 25 is formed as large as possible with respect to a second pulley 29 described later. The first pulley 25 is attached to the second rotating shaft 21 so as to be integrally rotatable by a support portion 26.

前記第3の回転軸27は、遊星枠19に軸受部28を介して回転可能に、かつ前記第2の回転軸21と平行に設けられている。この第3の回転軸27の中間部には、第2のプーリ29であるタイミングプーリが取り付けられている。さらに、この第3の回転軸27の下端部には、第3のプーリ32であるタイミングプーリが取り付けられている。   The third rotating shaft 27 is provided on the planetary frame 19 so as to be rotatable via a bearing portion 28 and in parallel with the second rotating shaft 21. A timing pulley that is a second pulley 29 is attached to an intermediate portion of the third rotating shaft 27. Further, a timing pulley that is a third pulley 32 is attached to the lower end portion of the third rotating shaft 27.

前記第2のプーリ29は、第1のプーリ25に対して、出来る限り小径に形成されている。また、この第2のプーリ29は前記第3の回転軸27と一体に回転可能に取り付けられている。   The second pulley 29 is formed as small as possible with respect to the first pulley 25. In addition, the second pulley 29 is attached to the third rotating shaft 27 so as to be rotatable integrally therewith.

前記第1のプーリ25と第2のプーリ29間には、巻き掛け伝動部材30としてタイミングベルトが掛け渡されている。この巻き掛け伝動部材30には、テンション装置31により適正なテンションが与えられている。前述のごとく、大径の第1のプーリ25と、小径の第2のプーリ29とに巻き掛け伝動部材30を掛け渡して駆動連結することにより、第1のプーリ25が回転するに伴い、第2のプーリ29を増速回転させ、第3の回転軸27を増速回転させるようにしている。   A timing belt is wound around the first pulley 25 and the second pulley 29 as a winding transmission member 30. An appropriate tension is applied to the winding transmission member 30 by a tension device 31. As described above, the first pulley 25 having a large diameter and the second pulley 29 having a small diameter are wound around the transmission member 30 to be driven and connected. As the first pulley 25 rotates, the first pulley 25 rotates. The second pulley 29 is rotated at an increased speed, and the third rotating shaft 27 is rotated at an increased speed.

前記第3のプーリ32は、後述の第4のプーリ38に対して、出来る限り大径に形成されている。また、この第3のプーリ32は支持部33により、前記第3の回転軸27と一体に回転可能に取り付けられている。   The third pulley 32 is formed as large as possible with respect to a fourth pulley 38 described later. The third pulley 32 is attached to the third rotating shaft 27 so as to be rotatable integrally with the support portion 33.

前記フレーム2には、軸受取り付け板34が取り付けられている。この軸受取り付け板34には、上下2段に軸受支持部材35a,35bがボルト37等の固着具により取り付けられている。当該軸受支持部材35a,35bには、軸受36a,36bが設けられている。各軸受36a,36bは、前記中心線O−Oに沿って上下2段に配置されている。   A bearing mounting plate 34 is attached to the frame 2. On the bearing mounting plate 34, bearing support members 35a and 35b are mounted in two upper and lower stages by fixing tools such as bolts 37. The bearing support members 35a and 35b are provided with bearings 36a and 36b. The bearings 36a and 36b are arranged in two upper and lower stages along the center line OO.

前記軸受36a,36bには、第4の回転軸38が回転可能に支持されている。この第4の回転軸38の上端部には、キー40、座金41およびボルト42により第4のプーリ39が一体に取り付けられている。また、同第4の回転軸38の下端部には、この実施例では発電機が連結されている。   A fourth rotary shaft 38 is rotatably supported on the bearings 36a and 36b. A fourth pulley 39 is integrally attached to the upper end portion of the fourth rotating shaft 38 by a key 40, a washer 41 and a bolt 42. In addition, a generator is connected to the lower end portion of the fourth rotating shaft 38 in this embodiment.

前記第4のプーリ39には、タイミングプーリが用いられている。また、第4のプーリ39は第3のプーリ32に対して、出来る限り小径に形成されている。   As the fourth pulley 39, a timing pulley is used. Further, the fourth pulley 39 is formed as small as possible with respect to the third pulley 32.

前記第3のプーリ32と第4のプーリ39間には、巻き掛け伝動部材43であるタイミングベルトが掛け渡されている。この巻き掛け伝動部材43にも、テンション装置44により適正なテンションが与えられている。   Between the third pulley 32 and the fourth pulley 39, a timing belt as a winding transmission member 43 is stretched. An appropriate tension is also applied to the winding transmission member 43 by the tension device 44.

前述のごとく構成した変速装置1は、この実施例の場合、増速装置として次のように作用する。   In the case of this embodiment, the transmission 1 configured as described above functions as a speed increasing device as follows.

いま、風車または水車より動力を得て、図1に示す駆動輪13が平面から見て(以下同じ)時計針方向aに回転すると、巻き掛け伝動部材14および被動輪15を経て第1の回転軸11が同じく時計針方向aに回転する。   Now, when power is obtained from a windmill or a water wheel and the driving wheel 13 shown in FIG. 1 rotates in the clockwise direction a as viewed from above (hereinafter the same), the first rotation is passed through the winding transmission member 14 and the driven wheel 15. The shaft 11 also rotates in the clockwise direction a.

前述のごとく、第1の回転軸11が時計針方向aに回転すると、遊星枠19が同じく時計針方向aに回転し、この遊星枠19に設けられた第2の回転軸21が同じく時計針方向aに公転する。   As described above, when the first rotating shaft 11 rotates in the clockwise direction a, the planetary frame 19 also rotates in the clockwise direction a, and the second rotating shaft 21 provided on the planetary frame 19 also rotates in the clockwise hand. Revolve in direction a.

前記第2の回転軸21が時計針方向aに公転すると、この第2の回転軸21に一体に取り付けられかつ太陽輪7の外周または内周に巻回され,固定されたチェーン8に噛み合わされている遊星輪23が、時計針方向aに公転することによって自転する。ここで、大径の太陽輪7におけるチェーン8のリンク間のピッチpの個数(ピッチpは図2中右下の丸で囲んだ部分参照)に対して、遊星輪23を出来る限り小径のピッチ円に形成するとともに歯数を少なく形成しているので、前記第1の回転軸11の回転数に対して、遊星輪23の回転数が大幅に増加する。   When the second rotating shaft 21 revolves in the clockwise direction a, the second rotating shaft 21 is integrally attached to the second rotating shaft 21 and wound around the outer periphery or inner periphery of the sun wheel 7 and meshed with the fixed chain 8. The planet wheel 23 is rotated by revolving in the clockwise direction a. Here, with respect to the number of pitches p between the links of the chain 8 in the large-diameter sun wheel 7 (refer to the portion surrounded by the lower right circle in FIG. 2), the planetary wheel 23 is as small as possible. Since it is formed in a circle and has a small number of teeth, the rotational speed of the planetary wheel 23 is significantly increased with respect to the rotational speed of the first rotating shaft 11.

前記遊星輪23が時計針方向aに増速回転するに伴い、第2の回転軸21と第1のプーリ25とが同じ方向に同じ回転数で回転する。   As the planetary wheel 23 rotates at an increased speed in the clockwise direction a, the second rotating shaft 21 and the first pulley 25 rotate in the same direction at the same rotational speed.

前記第1のプーリ25が時計針方向aに回転すると、巻き掛け伝動部材30を通じて第2のプーリ29に動力が伝達され、第2のプーリ29が時計針方向aに回転し、これに伴い第3の回転軸27が一緒に回転する。ここで、大径のタイミングプーリである第1のプーリ25の歯数に対して、これもタイミングプーリである第2のプーリ29を出来る限り小径のピッチ円直径に形成するとともに出来る限り少ない歯数に形成しているので、第2の回転軸21の回転数に対して、第3の回転軸27の回転数が増加する。また、前記第3の回転軸27の回転に伴い、タイミングプーリである第3のプーリ32も第3の回転軸27と同じく時計針方向aに同じ回転数で回転する。   When the first pulley 25 rotates in the clockwise direction a, power is transmitted to the second pulley 29 through the winding transmission member 30, and the second pulley 29 rotates in the clockwise direction a. 3 rotary shafts 27 rotate together. Here, with respect to the number of teeth of the first pulley 25, which is a large-diameter timing pulley, the second pulley 29, which is also a timing pulley, is formed with a pitch circle diameter as small as possible and the number of teeth is as small as possible. Therefore, the rotation speed of the third rotation shaft 27 increases with respect to the rotation speed of the second rotation shaft 21. As the third rotating shaft 27 rotates, the third pulley 32, which is a timing pulley, also rotates at the same rotational speed in the clockwise direction a as the third rotating shaft 27.

前記第3のプーリ32が時計針方向aに回転すると、巻き掛け伝動部材43であるタイミングベルトにより第4のプーリ39であるタイミングプーリが時計針方向aに回転し、この第4のプーリ39が回転することによって、第4の回転軸38も第4のプーリ39と同じく時計針方向aに回転する。そして、大径のタイミングプーリである第3のプーリ32の歯数に対して、同じくタイミングプーリである第4のプーリ39を出来る限り小径のピッチ円直径に形成するとともに出来る限り少ない歯数に形成しているので、第3の回転軸27の回転数に対して、第4の回転軸38の回転数が増加する。   When the third pulley 32 rotates in the clockwise hand direction a, the timing pulley that is the fourth transmission 39 is rotated in the clockwise hand direction a by the timing belt that is the winding transmission member 43, and the fourth pulley 39 is By rotating, the fourth rotating shaft 38 also rotates in the clockwise hand direction a as with the fourth pulley 39. Then, with respect to the number of teeth of the third pulley 32 which is a large-diameter timing pulley, the fourth pulley 39 which is also a timing pulley is formed with a pitch circle diameter as small as possible and formed with as few teeth as possible. Therefore, the rotation speed of the fourth rotation shaft 38 increases with respect to the rotation speed of the third rotation shaft 27.

前述のごとく、第4の回転軸38が回転することによって、この実施例では発電機を回転駆動し、電力を得る。   As described above, when the fourth rotating shaft 38 rotates, in this embodiment, the generator is rotationally driven to obtain electric power.

いま、例えば太陽輪7のチェーン8のリンク間のピッチpの個数、遊星輪23、第1,第2,第3および第4のプーリ25,29,32および39の歯数を次表のように形成し、風力または水力により第1の回転軸11に同じく次表のような回転数が与えられ、動力伝達部材間の摩擦および遊び等による損失を考慮しないものとすると、第2,第3および第4の回転軸21,27および38の回転数は、次表のようになる。   For example, the following table shows the number of pitches p between the links of the chain 8 of the sun wheel 7 and the number of teeth of the planetary wheel 23, the first, second, third and fourth pulleys 25, 29, 32 and 39. If the rotation speed as shown in the following table is given to the first rotary shaft 11 by wind power or hydraulic power, and loss due to friction and play between the power transmission members is not considered, The rotational speeds of the fourth rotary shafts 21, 27 and 38 are as shown in the following table.

[表1]
表1−(1)

Figure 2005226793
表1−(2)
Figure 2005226793
表1−(3)
Figure 2005226793
[Table 1]
Table 1- (1)
Figure 2005226793
Table 1- (2)
Figure 2005226793
Table 1- (3)
Figure 2005226793

前記表1から分かるように、この実施例によれば、大きな増速比を得ることができる。すなわち、入力軸である第1の回転軸11に与えられた回転数に対して、出力軸である第4の回転軸38の回転数を大幅に増加させることができる。したがって、低速回転の風車または水車であっても、この実施例では高速回転に変換し、発電機を回転させ、効率よく発電させることが可能となる。   As can be seen from Table 1, according to this embodiment, a large speed increase ratio can be obtained. That is, the rotation speed of the fourth rotation shaft 38 as the output shaft can be significantly increased with respect to the rotation speed given to the first rotation shaft 11 as the input shaft. Therefore, even in the case of a windmill or a water turbine rotating at a low speed, in this embodiment, it is possible to efficiently convert the speed by converting it to a high speed rotation and rotating the generator.

また、この実施例では太陽輪7を、リングの外周または内周にチェーン8を巻回し,固定して形成し、遊星輪23にスプロケットを用いて前記チェーン8に噛み合わせ、遊星輪23を太陽輪7のチェーン8にころがり接触により接触させて公転させつつ自転させるようにしているので、遊星歯車装置を採用した変速装置の場合の、すべり接触による損失を解消できるため、動力の伝達効率を高めることができる。   Further, in this embodiment, the sun wheel 7 is formed by winding and fixing the chain 8 on the outer periphery or inner periphery of the ring, and the planetary wheel 23 is engaged with the chain 8 by using a sprocket. Since the ring 7 is brought into contact with the chain 8 by rolling contact and revolves while being revolved, loss due to sliding contact in the case of a transmission employing a planetary gear device can be eliminated, thus increasing power transmission efficiency. be able to.

さらに、この実施例では太陽輪7をリングの外周または内周にチェーン8を巻回し,固定して形成しているので、太陽輪7を任意のピッチ円直径D1に簡単に製作することができる。また、遊星輪23としてのスプロケット、第1,第2,第3および第4のプーリ25,29,32および39、第1,第2のプーリ25,29間および第3,第4のプーリ32,39間に掛け渡す巻き掛け伝動部材30,43とも市販のもので足りるので、簡単に入手することができる。したがって、これらが相俟ち、変速装置のコストダウンを図ることができる。   Further, in this embodiment, since the sun wheel 7 is formed by winding and fixing the chain 8 around the outer periphery or inner periphery of the ring, the sun wheel 7 can be easily manufactured to an arbitrary pitch circle diameter D1. . Further, a sprocket as the planetary wheel 23, first, second, third and fourth pulleys 25, 29, 32 and 39, between the first and second pulleys 25 and 29 and third and fourth pulleys 32. , 39, the commercially available winding transmission members 30, 43 can be easily obtained. Therefore, these are combined, and the cost of the transmission can be reduced.

しかも、この実施例ではフレーム2に、外周または内周にチェーン8を巻回し,固定してなる太陽輪7を取り付け、同フレーム2に第1の回転軸11を回転可能に支持し、この第1の回転軸11に遊星枠19を取り付け、この遊星枠19に互いに所定の間隔をおいて第2の回転軸21と第3の回転軸27とを回転可能に支持し、前記第2の回転軸21の一端部に遊星輪23を取り付けるとともに、太陽輪7のチェーン8に噛み合わせ、前記第2の回転軸21の他端部には第1のプーリ25を取り付け、前記第3の回転軸27の一端部に第2のプーリ29を取り付けるとともに、前記第1,第2のプーリ25,29間に巻き掛け伝動部材30を掛け渡し、前記第3の回転軸27の他端部には第3のプーリ32を取り付け、前記フレーム2に第4の回転軸38を支持し、この第4の回転軸38に第4のプーリ39を取り付けるとともに、前記第3,第4のプーリ32,39間に巻き掛け伝動部材43を掛け渡して構成しており、遊星歯車装置を採用した変速装置に比較して、動力の伝達系統を簡単明瞭にまとめることができる。したがって、メンテナンスを容易に行うことができる。   In addition, in this embodiment, a chain 8 is wound around the outer periphery or inner periphery of the frame 2 and a fixed sun wheel 7 is attached to the frame 2, and the first rotating shaft 11 is rotatably supported on the frame 2. A planetary frame 19 is attached to one rotary shaft 11, and a second rotary shaft 21 and a third rotary shaft 27 are rotatably supported on the planetary frame 19 at a predetermined interval from each other. A planetary wheel 23 is attached to one end of the shaft 21, meshed with the chain 8 of the sun wheel 7, a first pulley 25 is attached to the other end of the second rotating shaft 21, and the third rotating shaft 27, a second pulley 29 is attached to one end of the belt 27, a transmission member 30 is wound around the first and second pulleys 25, 29, and the other end of the third rotating shaft 27 is 3 pulley 32 is attached to the frame 2 and the fourth The rotary shaft 38 is supported, a fourth pulley 39 is attached to the fourth rotary shaft 38, and a transmission member 43 is wound around the third and fourth pulleys 32, 39. Compared with a transmission employing a planetary gear device, the power transmission system can be easily and clearly summarized. Therefore, maintenance can be easily performed.

さらに、この実施例によれば、遊星歯車装置を採用した変速装置に比較して、軸受による支持部材を少なくなし得る。その結果、潤滑油の使用量を節減することができ、オイルシールの必要個数を少なくすることができ、オイル粘度について、低速回転部材には高粘度の潤滑油を用い、高速回転部材には低粘度の潤滑油を用いるなどの配慮を軽減でき、油膜を形成するために潤滑油を攪拌することによって発生する攪拌熱による損失を少なくすることができる。   Furthermore, according to this embodiment, the number of supporting members by bearings can be reduced as compared with a transmission employing a planetary gear device. As a result, the amount of lubricating oil used can be reduced, the required number of oil seals can be reduced, and the oil viscosity can be reduced using high-viscosity lubricating oil for low-speed rotating members and low for high-speed rotating members. Consideration such as using a lubricating oil having a viscosity can be reduced, and loss due to stirring heat generated by stirring the lubricating oil to form an oil film can be reduced.

[他の実施例]
本発明では、前記太陽輪7と遊星輪23とに、少なくとも外周または内周をゴム等の摩擦係数の大きい材料で形成した、いわゆる摩擦車を用いても良い。
[Other embodiments]
In the present invention, a so-called friction wheel in which at least an outer periphery or an inner periphery is formed of a material having a large friction coefficient such as rubber may be used for the sun wheel 7 and the planet wheel 23.

前述のごとく、太陽輪7と遊星輪23とに摩擦車を用いた実施例においても、変速比を著しく大きくすることができ、太陽輪7と遊星輪23とを簡単に製作することができ、メンテナンスを容易に行うことができる外、軸受による支持部材を少なくすることができる。   As described above, even in the embodiment in which the friction wheel is used for the sun wheel 7 and the planet wheel 23, the gear ratio can be remarkably increased, and the sun wheel 7 and the planet wheel 23 can be easily manufactured. In addition to being able to perform maintenance easily, the number of supporting members by bearings can be reduced.

また、前記第4の回転軸38を入力軸とし、第1の回転軸11を出力軸として、変速装置1を減速装置として用いることもできる。このように、前記変速装置1を減速装置として使用した場合には、大きな減速比を得ることができる。   In addition, the transmission 1 can be used as a reduction gear by using the fourth rotation shaft 38 as an input shaft, the first rotation shaft 11 as an output shaft, and the like. Thus, when the transmission 1 is used as a reduction gear, a large reduction ratio can be obtained.

さらに、前記第3の回転軸27と第4の回転軸38間に、大径のプーリと小径のプーリとを巻き掛け伝動部材により連絡した変速機構を複数組、組み込んでも良い。このようにすれば、より一層変速比を大きくすることが可能となる。   Further, a plurality of sets of speed change mechanisms in which a large-diameter pulley and a small-diameter pulley are wound and connected by a transmission member may be incorporated between the third rotary shaft 27 and the fourth rotary shaft 38. In this way, the gear ratio can be further increased.

本発明の一実施例を示すもので、図2のA−A線切断展開図である。FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, and is an exploded view taken along line AA in FIG. 2. 図1の一部破断平面図である。It is a partially broken top view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 変速装置
2 フレーム
7 太陽輪
8 チェーン
11 第1の回転軸
19 遊星枠
21 第2の回転軸
23 遊星輪
25 第1のプーリ
27 第3の回転軸
29 第2のプーリ
30 巻き掛け伝動部材
31 テンション装置
32 第3のプーリ
38 第4の回転軸
39 第4のプーリ
43 巻き掛け伝動部材
44 テンション装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission 2 Frame 7 Sun wheel 8 Chain 11 1st rotating shaft 19 Planetary frame 21 2nd rotating shaft 23 Planetary wheel 25 1st pulley 27 3rd rotating shaft 29 2nd pulley 30 Winding transmission member 31 Tension device 32 Third pulley 38 Fourth rotation shaft 39 Fourth pulley 43 Wrap transmission member 44 Tension device

Claims (4)

フレーム(2)に、大径に形成されかつ外周または内周にチェーン(8)を巻回して固定した太陽輪(7)を取り付け、
同フレーム(2)における太陽輪(7)の中心線(O)−(O)上に、第1の回転軸(11)を回転可能に支持し、
前記第1の回転軸(11)に、遊星枠(19)を一体に取り付け、
前記遊星枠(19)における回転半径(R)をおいた位置に、第2の回転軸(21)を独立に回転可能に支持し、
前記第2の回転軸(21)の一端部に、太陽輪(7)に対して小径に形成された遊星輪(23)であるスプロケットを取り付けるとともに、この遊星輪(23)を太陽輪(7)のチェーン(8)に噛み合わせ、同第2の回転軸(21)の他端部には大径に形成された第1のプーリ(25)を取り付け、
前記遊星枠(19)に、第3の回転軸(27)を回転可能に支持し、
前記第3の回転軸(27)に、前記第1のプーリ(25)に対して小径に形成された第2のプーリ(29)を一体に取り付け、かつ前記第1,第2のプーリ(25),(29)間に巻き掛け伝動部材(30)を掛け渡し、同第3の回転軸(27)に、大径に形成された第3のプーリ(32)を一体に取り付け、
前記フレーム(2)に、第4の回転軸(38)を回転可能に支持し、
前記第4の回転軸(28)に、前記第3のプーリ(32)に対して小径に形成された第4のプーリ(39)を一体に取り付け、かつ前記第3,第4のプーリ(32),(39)間に巻き掛け伝動部材(43)を掛け渡した、
ことを特徴とする変速装置。
To the frame (2) is attached a sun ring (7) formed with a large diameter and fixed by winding a chain (8) around the outer periphery or inner periphery.
On the center line (O)-(O) of the sun wheel (7) in the same frame (2), the first rotating shaft (11) is rotatably supported,
A planetary frame (19) is integrally attached to the first rotating shaft (11),
The second rotating shaft (21) is supported so as to be independently rotatable at a position where the radius of rotation (R) is placed in the planetary frame (19),
A sprocket which is a planetary ring (23) having a small diameter with respect to the sun wheel (7) is attached to one end of the second rotating shaft (21), and the planet wheel (23) is attached to the sun wheel (7). ), The first pulley (25) having a large diameter is attached to the other end of the second rotating shaft (21),
A third rotation shaft (27) is rotatably supported on the planetary frame (19),
A second pulley (29) having a small diameter with respect to the first pulley (25) is integrally attached to the third rotating shaft (27), and the first and second pulleys (25) are attached. ), (29), the transmission member (30) is wound around, and the third pulley (32) formed in a large diameter is integrally attached to the third rotating shaft (27),
A fourth rotation shaft (38) is rotatably supported on the frame (2),
A fourth pulley (39) having a small diameter with respect to the third pulley (32) is integrally attached to the fourth rotating shaft (28), and the third and fourth pulleys (32) are attached. ), (39) and a transmission member (43) is wound around,
A transmission characterized by that.
前記太陽輪(7)と遊星輪(23)とを摩擦車により形成したことを特徴とする請求項1記載の変速装置。 The transmission according to claim 1, wherein the sun wheel (7) and the planetary wheel (23) are formed by a friction wheel. 前記第1,第2,第3および第4のプーリ(25),(29),(32)および(39)をそれぞれタイミングプーリで形成し、対偶をなすプーリ間に、巻き掛け伝動部材としてタイミングベルトを掛け渡したことを特徴とする請求項1記載の変速装置。 The first, second, third and fourth pulleys (25), (29), (32) and (39) are each formed by a timing pulley, and a timing is provided as a winding transmission member between the paired pulleys. 2. The transmission according to claim 1, wherein a belt is wound around. 前記第3の回転軸(27)と第4の回転軸(38)間に、大径のプーリと小径のプーリ間に巻き掛け伝動部材を掛け渡してなる変速機構を複数組、組み込んだことを特徴とする請求項1記載の変速装置。 A plurality of sets of speed change mechanisms in which a transmission member is wound around a pulley with a large diameter and a pulley with a small diameter are incorporated between the third rotating shaft (27) and the fourth rotating shaft (38). The transmission according to claim 1.
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