JP2005331089A - 摩擦式変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】動力伝達効率及び耐久性が優れ、かつ高い変速比を実現可能な摩擦式変速機を提供する。
【解決手段】入力軸10と、出力軸24と、キャリヤ20と、遊星回転子27と、第1軸芯O1と同心の環状をなして第1軸芯O1と平行な方向に移動し、各遊星回転子27の自転速度を変化させる変速リング26とを備えている。摩擦式変速機構30は、入力軸17、出力軸24及び変速リング26が各遊星回転子27と接触することにより、入力軸17のトルクを出力軸24に伝達しつつ入力軸17の回転速度を増減して出力軸24に伝達可能である。第1軸芯O1方向と平行に見て、変速リング26及び各変速受動面27aの接点Kは入力ロータ18及び各変速受動面27aの接点Lと出力ロータ25及び各作動面27bの接点Mとの間である。キャリヤ20による各遊星回転子27の支承位置Nは変速リング26の移動範囲kから外れている。
【選択図】図2
【解決手段】入力軸10と、出力軸24と、キャリヤ20と、遊星回転子27と、第1軸芯O1と同心の環状をなして第1軸芯O1と平行な方向に移動し、各遊星回転子27の自転速度を変化させる変速リング26とを備えている。摩擦式変速機構30は、入力軸17、出力軸24及び変速リング26が各遊星回転子27と接触することにより、入力軸17のトルクを出力軸24に伝達しつつ入力軸17の回転速度を増減して出力軸24に伝達可能である。第1軸芯O1方向と平行に見て、変速リング26及び各変速受動面27aの接点Kは入力ロータ18及び各変速受動面27aの接点Lと出力ロータ25及び各作動面27bの接点Mとの間である。キャリヤ20による各遊星回転子27の支承位置Nは変速リング26の移動範囲kから外れている。
【選択図】図2
Description
本発明は摩擦式変速機に関する。
従来、特許文献1の図6に一般的な摩擦式変速機が開示されている。この摩擦式変速機は内部に変速室をもつ図示しないハウジングを備えており、その変速室内では、図18に示すように、入力軸91が第1軸芯O1回りに回転可能に支承されているとともに、出力軸92が第1軸芯O1回りに回転可能に支承されている。また、変速室内では、第1軸芯O1回りにキャリヤ93が回転可能に設けられており、キャリヤ93には少なくとも3個の遊星回転子94が第1軸芯O1に対して傾斜した第2軸芯O2回りに自転可能に片持ちで支承されている。
各遊星回転子94は、図19にも模式的に示すように、一端側で第2軸芯O2と同心に形成された変速面94aと、他端側で第2軸芯O2と同心に形成された作動面94bと、より他端側で第2軸芯O2と同心に形成された受動面94cとを有している。
各遊星回転子94の変速面94aは一端側が頂点R1をなすテーパ状に形成されており、外周側の母線が第1軸芯O1と平行にされている。そして、各遊星回転子94の変速面94aには、第1軸芯O1と同心の環状をなし、第1軸芯O1と平行な方向に移動可能な変速リング95が摩擦接触されている。また、各遊星回転子94の作動面94bは平面状に形成されており、各遊星回転子94の作動面94bには出力軸92と一体的な出力ロータ98が摩擦接触されている。さらに、各遊星回転子94の受動面94cは他端側が仮想の頂点R4をなすテーパ状に形成されており、各遊星回転子94の受動面94cには入力軸91と一体的な入力ロータ96が摩擦接触されている。
図18に示すように、入力軸91はフランジ状の入力ロータ96を一体に有しており、入力ロータ96の外周面が各遊星回転子94の受動面94cと当接されている。また、出力軸92は調圧手段97を介してフランジ状の出力ロータ98を一体的に有しており、出力ロータ98の外周面が各遊星回転子94の作動面94bと当接されている。
調圧手段97は、出力軸92と一体に設けられたフランジ状の第1部材97aと、第1部材97aと対面し、出力ロータ98と一体に設けられたフランジ状の第2部材97bとを有している。第1部材97aの第2部材97b側には両周方向で深さが浅くなる少なくとも3個のボール溝97cが凹設され、第2部材97bの第1部材97a側にも両周方向で深さが浅くなるボール溝97dがボール溝97cと同数凹設されている。そして、両ボール溝97c、97d内にはボール97eが収納されている。
この摩擦式変速機では、入力軸91が第1軸芯O1回りに回転駆動されれば、入力ロータ96が各受動面94cを押圧することにより各遊星回転子94を第2軸芯O2回りに自転させ、各作動面94bに押圧された出力ロータ98が第1軸芯O1回りで逆方向に回転する。これにより、出力ロータ98の回転が調圧手段97を介して出力軸92に伝達される。
この際、変速リング95が各遊星回転子94における変速面94aの小径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子94は、高速で自転しつつ低速で第1軸芯O1回りを公転することから、出力軸92は高速で回転する。また、変速リング95が各遊星回転子94における変速面94aの大径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子94は、高速で自転しつつ高速で第1軸芯O1回りを公転することから、出力軸92は低速で回転する。
この間、調圧手段97は、各ボール97eが出力ロータ98と出力軸92との間に作用するトルクに応じて両ボール溝97c、97d内の深さの浅い方向に転動し、出力ロータ98を各遊星回転子94側に付勢する。このため、入力ロータ96、変速リング95及び出力ロータ98がそのトルクに応じた付勢力で各遊星回転子94に付勢され、各々と各遊星回転子94との相対すべりが防止されている。
こうして、この摩擦式変速機では、入力軸91のトルクを出力軸92に伝達しつつ入力軸91の回転速度を増減して出力軸92に伝達することができる。
上記一般的な摩擦式変速機では、図18及び図19に示すように、増速比を大きくする場合は遊星回転子のL部の径を小さくする必要がある。この場合、第1軸芯O1方向と平行に見て、変速リング95及び各変速面94aの接点Kが入力ロータ96及び各受動面94cの接点Lと出力ロータ98及び各作動面94bの接点Mとの間から外れる場合がある。なお、キャリヤ93による各遊星回転子94の支承位置Nは変速リング95の移動範囲k内になっている。
この摩擦式変速機では、第1軸芯O1から入力ロータ96及び受動面94cの接点Lまでの距離をA、第2軸芯O2から接点Lまでの距離をBとしたとき、A/Bを大きくすることができ、変速比を大きくすることはできる。
しかしながら、この摩擦式変速機では、変速リング95がその位置によって図中時計回り又は反時計回りの力を各遊星回転子94に加え、各遊星回転子94が不安定になる。このため、出力軸92が各遊星回転子94との間で生じる押圧不足によるすべりが起き易く、動力伝達効率に制限を生じてしまっている。また、各遊星回転子94が片当たりを生じ易く、片当たりを防止するために過剰に大きな面圧で各遊星回転子94を押圧する必要があり、耐久性にも制限を生じてしまっている。
また、この摩擦式変速機では、入力ロータ96が変速面94aの裏側に位置する受動面94cと摩擦接触し、出力ロータ98も変速面94aの裏側に位置する作動面94bと摩擦接触している。このため、距離Aを大きくとることができない。また、第2軸芯O2から出力ロータ98及び作動面94bの接点Mまでの距離をC、第1軸芯O1から接点Mまでの距離をDとしたとき、距離Cも大きくとることができない。これらのため、この摩擦式変速機では、A/B及びC/Dの変速比に制限を生じてしまっているのである。
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、動力伝達効率及び耐久性が優れ、かつ高い変速比を実現可能な摩擦式変速機を提供することを解決すべき課題としている。
本発明の摩擦式変速機は、内部に変速室をもつハウジングと、該変速室内で第1軸芯回りに回転可能に支承された入力軸と、該変速室内で該第1軸芯回りに回転可能に支承された出力軸と、該変速室内で該第1軸芯回りに回転可能に設けられたキャリヤと、該キャリヤに支承されて該変速室内で該第1軸芯に対して傾斜した第2軸芯回りに自転可能に設けられた少なくとも3個の遊星回転子と、該第1軸芯と同心の環状をなして該第1軸芯と平行な方向に移動し、各該遊星回転子の自転速度を変化させる変速リングとを備え、
各該遊星回転子は、該入力軸と摩擦接触する受動面と、該出力軸と摩擦接触する作動面と、該変速リングと摩擦接触する変速面とを有し、
該入力軸、該出力軸及び該変速リングが各該遊星回転子と接触することにより、該入力軸のトルクを該出力軸に伝達しつつ該入力軸の回転速度を増減して該出力軸に伝達可能な摩擦式変速機において、
前記第1軸芯方向と平行に見て、前記変速リング及び各前記変速面の接点は前記入力軸及び各前記受動面の接点と前記出力軸及び前記各作動面の接点との間であり、前記キャリヤによる各前記遊星回転子の支承位置は該変速リングの移動範囲から外れていることを特徴とする。
各該遊星回転子は、該入力軸と摩擦接触する受動面と、該出力軸と摩擦接触する作動面と、該変速リングと摩擦接触する変速面とを有し、
該入力軸、該出力軸及び該変速リングが各該遊星回転子と接触することにより、該入力軸のトルクを該出力軸に伝達しつつ該入力軸の回転速度を増減して該出力軸に伝達可能な摩擦式変速機において、
前記第1軸芯方向と平行に見て、前記変速リング及び各前記変速面の接点は前記入力軸及び各前記受動面の接点と前記出力軸及び前記各作動面の接点との間であり、前記キャリヤによる各前記遊星回転子の支承位置は該変速リングの移動範囲から外れていることを特徴とする。
この摩擦式変速機では、上記のように構成されているため、変速リングがその位置によって各遊星回転子を不安定にする力を各遊星回転子に加えることはなく、各遊星回転子が安定する。そして、この摩擦式変速機では、変速面の頂点を第1軸芯に近づけることができるとともに、作動面の中心又は頂点を第1軸芯に近づけることができる。このため、出力軸が各遊星回転子との間で生じるスピン力が小さくなる。これらのため、出力軸が各遊星回転子との間で生じる押圧不足によるすべりが起き難く、動力伝達効率が向上する。また、各遊星回転子が片当たりを生じ難く、過剰な面圧で各遊星回転子を押圧する必要がなくなることから、耐久性も向上する。なお、本明細書において、接点や支承位置とは荷重が作用する中心点を意味する。また、移動範囲は変速リングの中心位置で規定される。さらに、頂点は仮想上のものでもよい。
また、この摩擦式変速機では、出力軸は変速面の裏側に位置する作動面と摩擦接触するが、入力軸が作動面の表側に位置する受動面と摩擦接触することとなる。このため、第1軸芯から入力軸及び受動面の接点までの距離を従来よりも大きくすることができる。このため、この摩擦式変速機では、変速比も大きくすることができる。
したがって、本発明の摩擦式変速機は、動力伝達効率及び耐久性が優れ、かつ高い変速比を実現することができる。
本発明の摩擦式変速機は、各遊星回転子がキャリヤに片持ちで支承されている場合に効果が顕著である。すなわち、各遊星回転子は、キャリヤとの間に設けた軸受により、一端側又は他端側だけが支承され得る。こうして、各遊星回転子が片持ちで支承された場合は、特開2003−148574号公報に開示されているように、各遊星回転子が両持ちで支承された場合に比べ、構造が簡易になり、小型化及び軽量化を実現できるとともに、部品点数が減少して製造コストの低廉化を実現することができる。しかし、こうして各遊星回転子を片持ちで支承すると、各遊星回転子が片当たりを生じ易く、耐久性の制限を生じ易い。本発明は、このような場合において、変速リングがその位置によって各遊星回転子を不安定にする力を各遊星回転子に加えないことから、顕著な作用効果を奏する。
各遊星回転子は出力軸及び各作動面の接点側でキャリヤに支承されていることが好ましい。換言すれば、各遊星回転子は入力軸及び各受動面側の接点側ではキャリヤに支承されていないことが好ましい。この場合、各遊星回転子及びキャリヤの配置に自由度が増し、構造が簡易になり、小型化及び軽量化を実現できる。
上記特許文献1の他、特開2002−221266号公報には、各遊星回転子が他端側に軸部を有し、キャリヤが各軸部のみを軸支している摩擦式変速機を開示している。この場合、各遊星回転子が片当たりを生じ易く、耐久性の制限を生じ易い。このため、各遊星回転子は各第2軸芯方向における各遊星回転子の長さの1/2を超えてキャリヤに支承されていることが好ましい。こうしてキャリヤが各遊星回転子を各第2軸芯方向における各遊星回転子の長さの1/2を超えて支承すれば、各遊星回転子が第2軸芯に対して傾斜し難く、優れた耐久性を発揮することができる。
キャリヤは、単一のものでもよく、別体のものでもよい。別体のキャリヤとしては、第1軸芯方向に移動可能な第1キャリヤと、この第1キャリヤに保持され、各遊星回転子を支承する第2キャリヤとからなり、第1キャリヤ及び第2キャリヤの少なくとも一方が各第2軸芯方向における各遊星回転子の長さの1/2を超えて各遊星回転子を支承しているものを採用することができる。このような第1、2キャリヤからなるキャリヤを採用した場合、第1キャリヤ及び個々の第2キャリヤの少なくとも一方は、各遊星回転子を各第2軸芯方向における各遊星回転子の長さの1/2を超えて支承し、各遊星回転子が第2軸芯に対して傾斜することを防止する。また、各遊星回転子の寸法精度にバラツキがあっても、第1キャリヤが第1軸芯方向に移動してそのバラツキを吸収し、各遊星回転子が均等に荷重を受けることができる。
キャリヤは各遊星回転子の他端側への移動を規制していることが好ましい。これにより各遊星回転子が安定して自転及び公転し、本発明の効果が確実に生じる。この場合、各遊星回転子は他端側に軸部を有し、キャリヤが各軸部を軸支していることができる。他方、各遊星回転子は他端側に軸孔を有し、キャリヤが各軸孔を軸支していることもできる。
本発明の摩擦式変速機では、第1形態として、各遊星回転子は、一端側で第2軸芯と同心をなし、一端側が頂点をなすテーパ状に形成され、変速リングと摩擦接触するとともに、入力軸と摩擦接触する変速面及び受動面としての変速受動面と、他端側で第2軸芯と同心のテーパ状、円筒状又は平面状に形成され、出力軸と摩擦接触する作動面とを有し得る。
第1形態の摩擦式変速機では、各遊星回転子は、一端側に形成された変速受動面と、他端側に形成された作動面とを有している。各変速受動面は、一端側で第2軸芯と同心をなし、一端側が頂点をなすテーパ状に形成され、変速リングと摩擦接触するとともに、入力軸とも摩擦接触する。また、作動面は、第2軸芯と同心のテーパ状、円筒状又は平面状に形成され、出力軸と摩擦接触する。
第1形態の摩擦式変速機は、各遊星回転子の各変速受動面が変速リング及び入力軸と接触するため、各遊星回転子の形状が比較的簡易になり、製造コストの低廉化の効果を奏する。
第1形態の摩擦式変速機において、各変速受動面は頂角が鋭角であることが好ましい。この場合、遊星回転子の軸線である第2軸芯と変速受動面の母線との角度が小さいことから、入力軸及び変速リングが各遊星回転子との間で生じるスピン力が小さくなる。また、第2軸芯と垂直な方向の分力が大きく、第2軸芯と平行な方向の分力が小さくなることから、十分な面圧が得られる。さらに、変速リングによる押圧力の方向と入力軸による押圧力の方向とを逆にすることができることから、変速リング及び入力軸が各変速受動面を第2軸芯方向に十分な面圧で押圧することができる。これらのため、動力伝達効率及び耐久性が向上する。
また、この場合、各変速受動面は、摩擦式変速機の外周側で変速リングと摩擦接触し、内周側で入力軸と摩擦接触することができる。このため、第1軸芯から入力軸及び変速受動面の接点までの距離をA、第2軸芯から入力軸及び変速受動面の接点までの距離をBとしたとき、A/Bを大きくすることができ、変速比を大きくすることもできる。
第1形態の摩擦式変速機において、各作動面は他端側が鋭角の頂角をなすテーパ状に形成されているが好ましい。この場合、遊星回転子の軸線である第2軸芯と作動面の母線との角度が小さいことから、出力軸が各遊星回転子との間で生じるスピン力が小さくなる。また、第2軸芯と垂直な方向の分力が大きく、第2軸芯と平行な方向の分力が小さくなることから、十分な面圧が得られる。さらに、変速リングによる押圧力の方向と出力軸による押圧力の方向とを逆にすることができることから、出力軸が各作動面を第2軸芯方向に十分な面圧で押圧することができる。これらのため、動力伝達効率及び耐久性が向上する。
また、この場合、第2軸芯から出力軸及び作動面の接点までの距離をC、第1軸芯から出力軸及び作動面の接点までの距離をDとしたとき、C/Dを大きくすることができ、変速比を大きくすることができる。
第1形態の摩擦式変速機において、各変速受動面が一端側を鋭角の頂点とするテーパ状に形成され、各作動面が他端側を鋭角の頂点とするテーパ状に形成されている場合、入力軸、出力軸及びキャリヤによって各遊星回転子を支承しやすいため、変速リングによる押圧力が小さくなり、動力伝達効率が向上する。また、各変速受動面及び各作動面がともにテーパ状に形成されている場合には、各遊星回転子の形状が比較的簡易になり、製造コストの低廉化の効果を奏する。
各作動面の頂点は第1軸芯内に位置していることが好ましい。この場合、各遊星回転子の作動面の母線と第2軸芯とが第1軸芯上で一致し、出力軸が各遊星回転子との間で生じるスピン力を最小にすることができ、動力伝達効率及び耐久性が向上する。なお、本明細書において、位置していること及び一致していることは近傍も意味する。
本発明の摩擦式変速機では、第2形態として、各遊星回転子は、一端側で第2軸芯と同心をなし、一端側が頂点をなすテーパ状に形成され、変速リングと摩擦接触する変速面と、他端側で第2軸芯と同心のテーパ状、円筒状又は平面状に形成され、出力軸と摩擦接触する作動面と、変速面よりも一端側で第2軸芯と同心のテーパ状又は円筒状に形成され、入力軸と摩擦接触する受動面とを有し得る。
第2形態の摩擦式変速機では、各遊星回転子は、一端側に形成された変速面と、他端側に形成された作動面と、変速面よりも一端側に形成された受動面とを有している。各変速面は、一端側で第2軸芯と同心をなし、一端側が頂点をなすテーパ状に形成され、変速リングと摩擦接触する。また、作動面は、第2軸芯と同心のテーパ状、円筒状又は平面状に形成され、出力軸と摩擦接触する。さらに、各受動面は、第2軸芯と同心のテーパ状又は円筒状に形成され、入力軸と摩擦接触する。
第2形態の摩擦式変速機は、第1軸芯から入力軸及び受動面の接点までの距離をE、第2軸芯から入力軸及び受動面の接点までの距離をFとしたとき、E/Fを大きくすることができ、変速比を大きくすることができる。
第2形態の摩擦式変速機において、各変速面は頂角が鋭角であることが好ましい。この場合、遊星回転子の軸線である第2軸芯と変速面の母線との角度が小さいことから、変速リングが各遊星回転子との間で生じるスピン力が小さくなる。また、第2軸芯と垂直な方向の分力が大きく、第2軸芯と平行な方向の分力が小さくなることから、十分な面圧が得られる。さらに、変速リングによる押圧力の方向と入力軸による押圧力の方向とを逆にすることができることから、変速リングが各変速面を第2軸芯方向に十分な面圧で押圧することができる。これらのため、動力伝達効率及び耐久性が向上する。
第2形態の摩擦式変速機において、各受動面は他端側が鋭角の頂角をなすテーパ状に形成されていることが好ましい。この場合、遊星回転子の軸線である第2軸芯と受動面の母線との角度が小さいことから、入力軸が各遊星回転子との間で生じるスピン力が小さくなる。また、第2軸芯と垂直な方向の分力が大きく、第2軸芯と平行な方向の分力が小さくなることから、十分な面圧が得られる。さらに、変速リングによる押圧力の方向と入力軸による押圧力の方向とを逆にすることができることから、入力軸が各受動面を第2軸芯方向に十分な面圧で押圧することができる。これらのため、動力伝達効率及び耐久性が向上する。
また、この場合、摩擦式変速機の外周側で各変速面が変速リングと摩擦接触し、内周側で各受動面が入力軸と摩擦接触することができるため、変速比を大きくすることができる。また、この場合、変速面と受動面とを連続させて遊星回転子の形状を必要以上に複雑にしない。
各受動面の頂点は第1軸芯内に位置していることが好ましい。この場合、各遊星回転子の受動面の母線と第2軸芯とが第1軸芯上で一致し、入力軸が各遊星回転子との間で生じるスピン力を最小にすることができ、動力伝達効率及び耐久性が向上する。
第2形態の摩擦式変速機において、各作動面は他端側が鋭角の頂角をなすテーパ状に形成されていることが好ましい。この場合、遊星回転子の軸線である第2軸芯と作動面の母線との角度が小さいことから、出力軸とのスピン力が小さくなる。また、第2軸芯と垂直な方向の分力が大きく、第2軸芯と平行な方向の分力が小さくなることから、十分な面圧が得られる。さらに、変速リングによる押圧力の方向と出力軸による押圧力の方向とを逆にすることができることから、出力軸が各作動面を第2軸芯方向に十分な面圧で押圧することができる。これらのため、動力伝達効率及び耐久性が向上する。また、この場合、変速比を大きくすることができる。
第2形態の摩擦式変速機において、各変速面が一端側を鋭角の頂点とするテーパ状に形成され、各作動面が他端側を鋭角の頂点とするテーパ状に形成されている場合、入力軸、出力軸及びキャリヤによって各遊星回転子を支承しやすいため、変速リングによる押圧力が小さくなり、動力伝達効率が向上する。また、各変速面及び各作動面がともにテーパ状に形成されている場合には、各遊星回転子の形状が比較的簡易になり、製造コストの低廉化の効果を奏する。
各作動面の頂点は第1軸芯内に位置していることが好ましい。この場合、各遊星回転子の作動面の母線と第2軸芯とが第1軸芯上で一致し、出力軸が各遊星回転子との間で生じるスピン力を最小にすることができ、動力伝達効率及び耐久性が向上する。
以下、本発明を具体化した実施例1〜8を図面を参照しつつ説明する。
実施例1の摩擦式変速機は、図1に示すように、スクロール型の圧縮機構40と一体の摩擦式変速機構30として、変速機付き圧縮機とされている。この変速機付き圧縮機は車両用空調装置を構成している。
この変速機付き圧縮機は、フロントハウジング11、センターハウジング12、シェル13及びリヤハウジング14からなるハウジング10を備えている。フロントハウジング11及びセンターハウジング12は互いに締結されることにより、内部に変速室10aを形成している。シェル13は後述する固定スクロール41を一体に有しており、センターハウジング12とシェル13との間には後述する可動スクロール42等が設けられている。シェル13及びリヤハウジング14は互いに締結されることにより、内部に吸入室51及び吐出室52を形成している。
フロントハウジング11にはボス11aが形成されており、ボス11a内には前端をボス11a内に位置させる入力軸17がシール部材15及びラジアル軸受16を介して第1軸芯O1回りに回転可能に支承され、入力軸17の後方は変速室10a内に延びている。変速室10a内に位置する入力軸17には入力ロータ18が圧入されており、入力ロータ18の前端面とフロントハウジング11との間にはスラスト軸受19が設けられている。入力ロータ18の外周側の後方に向いた部分には、図2にも示すように、押圧面18aが形成されている。
また、図1に示すように、変速室10a内において、入力軸17の後方にはキャリヤ20がサークリップ21によって後方への移動が阻止された状態で設けられている。このキャリヤ20には入力軸17と摺動可能な軸受メタル22が圧入されており、これによりキャリヤ20は第1軸芯O1回りに回転可能になっている。このキャリヤ20の外周面には、図2にも示すように、凹んだテーパ状の支承面20aが後述する遊星回転子27の個数だけ凹設されている。
さらに、図1に示すように、変速室10a内において、出力軸24には軸受メタル23が圧入されており、軸受メタル23の内周には入力軸17が挿入されており、出力軸24は第1軸芯O1回りで回転摺動可能に支承されている。出力軸24のキャリヤ20側には径外方向に延びる出力ロータ25が一体に形成されている。出力ロータ25の外周側の先端に向いた部分には、図2にも示すように、押圧面25aが形成されている。
図1に示すように、センターハウジング12には、第1軸芯O1と平行かつ同心の環状をなすシリンダ室12aがフロントハウジング11側を開いて形成されている。シリンダ室12a内には筒状をなす変速リング26が往復動可能に収納されている。変速リング26の先端側の内周には、図2にも示すように、円筒状の押圧面26aが形成されている。なお、図1に示すように、変速リング26の後方側の外周面及び内周面にはシールリング26b、26cが装着されている。また、フロントハウジング11の内周面には、シリンダ室12aから変速室10a側に突出した変速リング26の外周面を案内するガイド面11bが形成され、ガイド面11bの最も前端は変速リング26の先端面と当接するストッパ面11cとされている。
また、図2にも示すように、変速室10a内では、少なくとも3個の遊星回転子27が第1軸芯O1に対して傾斜した第2軸芯O2回りに自転可能にキャリヤ20によって片持ちで支承されている。この際、各遊星回転子27は入力ロータ18、出力ロータ25及び変速リング26によって押圧されている。
各遊星回転子27は、一端側が頂点R1をなすテーパ状の変速受動面27aと、変速受動面27aの大径側と連続し、他端側が仮想の頂点R2をなすテーパ状の作動面27bと、作動面27bの小径側から段差27dを有して形成され、他端側が仮想の頂点R3をなすテーパ状の支承面27cとを有している。各遊星回転子27の頂点R1〜R3は第2軸芯O2上に位置している。この実施例1では、頂点R1の頂角θ1を60°、頂点R2の頂角θ2を30°、頂点R3の頂角θ3を18°としている。頂点R2、R3は第1軸芯O1と第2軸芯O2との交点Oに位置している。また、キャリヤ20は各遊星回転子27の段差27dを受け、他端側への移動を規制している。
図3にも示すように、各遊星回転子27の変速受動面27aは、入力ロータ18の押圧面18aと摩擦接触するとともに、変速リング26の押圧面26aと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子27の作動面27bは出力ロータ25の押圧面25aと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子27の支承面27cはキャリヤ20の支承面20aと整合している。
図2に示すように、第1軸芯O1方向と平行に見て、変速リング26及び各変速受動面27aの接点Kは入力ロータ18及び各変速受動面27aの接点Lと出力ロータ25及び各作動面27bの接点Mとの間である。また、キャリヤ20による各遊星回転子27の支承位置Nは変速リング26の移動範囲kから外れている。こうして、各遊星回転子27は接点M側でキャリヤ20に支承されている。
図1に示すように、出力軸24は円柱状の駆動ブッシュ43に対して偏心して圧入されている。駆動ブッシュ43の出力ロータ25側には径外方向に延びる駆動ロータ44が出力ロータ25と対面するように一体に形成されている。図4にも示すように、出力ロータ25の後端面には周方向で深さが浅くなる溝25bが凹設され、駆動ロータ44の前端面には溝25bと面対称をなす溝44aが凹設され、溝25b、44a内には変速機付き圧縮機の径方向を軸方向とする円柱状のコロ28が収納されている。この変速機付き圧縮機では、これら溝25b、44a及びコロ28が周方向で等間隔に6組設けられている。全ての溝25b、44a及びコロ24によって調圧手段29が構成されている。なお、駆動ロータ44はバランスウェイトも兼ねている。
以上のハウジング10、入力軸17、入力ロータ18、キャリヤ20、出力軸24、出力ロータ25、各遊星回転子27、変速リング26及び調圧手段29等によって摩擦式変速機構30が構成されている。
また、図1に示すように、センターハウジング12には駆動ブッシュ43側に突出する内フランジ12bが形成されており、駆動ロータ44の後端面と内フランジ12bの前端面との間にはスラスト軸受45が設けられている。一方、内フランジ12bとシェル13との間には、駆動ブッシュ43の外周面にラジアル軸受46を介して可動スクロール42が設けられている。
可動スクロール42は、ラジアル軸受46が設けられるボス42aと、このボス42aと一体をなし、径方向に延びる円板状の可動側板42bと、この可動側板42bから第1軸芯O1と平行かつ後方に一体に突出された渦巻状の可動渦巻部42cとからなる。可動渦巻部42cの先端にはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)からなるチップシール42dが設けられている。
内フランジ12bの後端面には3本以上の固定ピン47が第1軸芯O1と平行に固定されており、可動スクロール42の可動側板42bには固定ピン47と同数の可動ピン48が第1軸芯O1と平行に固定されている。また、内フランジ12bと可動側板42bとの間には、固定ピン47及び可動ピン48と同数の貫通孔49aが形成された可動リング49が設けられており、対をなす固定ピン47及び可動ピン48は各々の軸芯間を公転距離とした状態で貫通孔49a内に収納されている。これら固定ピン47、可動ピン48及び可動リング49により自転防止手段50が構成されている。
シェル13は固定スクロール41を一体に有している。固定スクロール41は、径方向に延びる円板状の固定側板41bと、この固定側板41bから第1軸芯O1と平行かつ前方に一体に突出された渦巻状の固定渦巻部41cとからなる。固定渦巻部41cの先端にもPTFEからなるチップシール41dが設けられている。
固定スクロール41の固定渦巻部41c及び可動スクロール42の可動渦巻部42cは第1軸芯O1方向の突出長さが等しく設定されており、固定スクロール41の固定渦巻部41cがチップシール41dを介して可動スクロール42の可動側板42bと摺動し、可動スクロール42の可動渦巻部42cがチップシール42dを介して固定スクロール41の固定側板41bと摺動するようになっている。
固定側板41bの中心部分には吐出室52と連通可能に吐出口52aが貫設されており、吐出室52内では吐出口52aを塞ぐように吐出弁53及びリテーナ54が固定側板41bに固定されている。また、固定側板41bの外周部分には吸入室51と連通する吸入口51aが貫設されている。
以上のハウジング10、出力軸24、駆動ブッシュ43、駆動ロータ44、可動スクロール42、自転防止手段50及び固定スクロール41等によって圧縮機構40が構成されている。
そして、車両用空調装置において、吐出室52は配管61によって凝縮器62に接続され、凝縮器62は膨張弁63を介して配管64によって蒸発器65に接続され、蒸発器65は配管66によって吸入室51に接続されている。
以上のように構成された実施例1の変速機付き圧縮機においては、摩擦式変速機構30の入力軸17が車両のエンジン又はモータによって第1軸芯O1回りに回転駆動されれば、入力ロータ18が各変速受動面27aを押圧することにより各遊星回転子27を第2軸芯O2回りに自転させ、各作動面27bに押圧された出力ロータ25が第1軸芯O1回りで逆方向に回転する。これにより、出力ロータ25の回転が出力軸24に伝達される。
このため、圧縮機構40においては、出力軸24が回転駆動されることにより、駆動ブッシュ43が自己の軸芯に偏心して回転し、可動スクロール42が自転防止手段50によって自転が規制された状態で公転する。これにより、固定スクロール41と可動スクロール42との間に形成される圧縮室は、外周側から中心部分に向かって容積が縮小される。このため、吸入室51内の冷媒が圧縮室で圧縮され、吐出室52に吐出される。吐出室52内の冷媒は凝縮器62に供給され、蒸発器65によって車両の冷房が実現される。
この際、摩擦式変速機構30において、変速リング26が各遊星回転子27における変速受動面27aの小径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子27は、高速で自転しつつ低速で第1軸芯O1回りを公転することから、出力軸24は高速で回転する。また、変速リング26が各遊星回転子27における変速受動面27aの大径側で摩擦接触すれば、各遊星回転子27は、高速で自転しつつ高速で第1軸芯O1回りを公転することから、出力軸24は低速で回転する。
この間、調圧手段29は、各コロ28が出力ロータ25と駆動ロータ44との間に作用するトルクに応じて両溝25b、44aの深さの浅い方向に転動し、出力ロータ25を各遊星回転子27側に付勢する。このため、入力ロータ18、変速リング26及び出力ロータ25がそのトルクに応じた付勢力で各遊星回転子27に付勢され、各々と各遊星回転子27との相対すべりが防止されている。
こうして、この変速機付き圧縮機では、摩擦式変速機構30において、入力軸17のトルクを出力軸24に伝達しつつ入力軸17の回転速度を増減して出力軸24に伝達することができるため、圧縮機構40において圧縮容量が制御される。
ここで、実施例1の変速機付き圧縮機では、図2に示すように、接点Kが接点Lと接点Mとの間であり、支承位置Nが移動範囲kから外れているため、変速リング26がその位置によって各遊星回転子27を不安定にする力を各遊星回転子27に加えることはなく、各遊星回転子27が安定する。この状態で変速リング26を各遊星回転子27の最大径付近まで移動させることができることから、安定して出力0回転を行うことが可能になっている。
また、この変速機付き圧縮機では、各変速受動面27aの頂角θ1が鋭角であり、各作動面27bは他端側が鋭角の頂角θ2をなすテーパ状に形成されている。このため、この変速機付き圧縮機は、変速受動面27aの頂点R1が第1軸芯O1に近づき、各作動面27bの頂点R2は交点Oに位置している。このため、出力ロータ25が各遊星回転子27との間で生じるスピン力が小さい。
特に、この変速機付き圧縮機では、各変速受動面27aの頂角θ1が鋭角であるため、遊星回転子27の軸線である第2軸芯O2と変速受動面27aの母線との角度が小さいことから、入力ロータ18及び変速リング26が各遊星回転子27との間で生じるスピン力が小さい。また、この変速機付き圧縮機では、各作動面27bの頂角θ2も鋭角であるため、出力ロータ25が各遊星回転子27との間で生じるスピン力も小さい。各作動面27bの母線と第2軸芯O2とは第1軸芯O1上で一致していることから、出力ロータ25が各遊星回転子27との間で生じるスピン力は最小である。
また、この変速機付き圧縮機では、図5に示すように、第2軸芯O2と垂直な方向の分力が大きく、第2軸芯O2と平行な方向の分力が小さくなることから、十分な面圧が得られる。さらに、変速リング26による押圧力の方向と入力ロータ18による押圧力の方向とを逆にすることができることから、変速リング26及び入力ロータ18が各変速受動面27aを第2軸芯O2方向に十分な面圧で押圧することができる。
このため、この変速機付き圧縮機では、出力ロータ25が各遊星回転子27との間で生じる押圧不足によるすべりが起き難く、動力伝達効率が向上する。また、この変速機付き圧縮機では、各遊星回転子27が片当たりを生じ難く、過剰な面圧で各遊星回転子27を押圧する必要がなくなることから、耐久性も向上する。
また、この変速機付き圧縮機では、図2に示すように、各変速受動面27aは、変速機付き圧縮機の外周側で変速リング26と摩擦接触し、内周側で入力ロータ18と摩擦接触することができる。このため、第1軸芯O1から接点Lまでの距離をA、第2軸芯O2から接点Lまでの距離をBとしたとき、A/Bを大きくすることができる。また、各作動面27bは他端側が鋭角の頂角θ2をなすテーパ状に形成されているため、第2軸芯O2から接点Mまでの距離をC、第1軸芯O1から接点Mまでの距離をDとしたとき、C/Dを大きくすることができる。このため、この変速機付き圧縮機では、変速比を大きくすることができる。
したがって、この変速機付き圧縮機は、動力伝達効率及び耐久性が優れ、かつ高い変速比を実現することができる。
また、この変速機付き圧縮機では、キャリヤ20が各遊星回転子27の他端側への移動を規制しているため、各遊星回転子27が安定して自転及び公転し、上記作用効果が確実に生じる。
さらに、この変速機付き圧縮機では、各変速受動面27aが一端側を鋭角θ1の頂点R1とするテーパ状に形成され、各作動面27bが他端側を鋭角θ2の頂点とするテーパ状に形成されているため、入力ロータ18、出力ロータ25及びキャリヤ20によって各遊星回転子27を支承しやすいことから、変速リング26による押圧力が小さくなっており、この点においても動力伝達効率が向上している。
また、この変速機付き圧縮機では、各遊星回転子27の各変速受動面27aが変速リング26及び入力ロータ18と接触している。また、各変速受動面27a及び各作動面27bがともにテーパ状に形成されている。これらのため、各遊星回転子27の形状が比較的簡易になり、製造コストの低廉化の効果を奏する。
実施例2の変速機付き圧縮機は図6に示す摩擦式変速機構61を採用している。この摩擦式変速機構61では、少なくとも3個の遊星回転子60が第2軸芯O2回りに自転可能に第1キャリヤ71及び軸受からなる第2キャリヤ72によって片持ちで支承されている。この際、各遊星回転子60は入力ロータ18、出力ロータ25及び変速リング26によって押圧されている。
第1キャリヤ71は第1軸芯O1回りに回転可能になっており、この第1キャリヤ71には軸孔71aが遊星回転子60の個数だけ貫設されている。
また、入力軸17には第2キャリヤ72が固定されており、第2キャリヤ72の外輪72aには凹んだテーパ状の支承面72bが遊星回転子60の個数だけ凹設されている。
各遊星回転子60は、一端側が頂点R1をなすテーパ状の変速受動面60aと、変速受動面60aの大径側と連続し、他端側が仮想の頂点R2をなすテーパ状の作動面60bと、作動面60bの小径側から段差60hを有して形成された円筒状の軸部60cとを有している。各遊星回転子60の頂点R1、R2は第2軸芯O2上に位置しており、頂点R1、R2の頂角はともに鋭角に設定されている。頂点R2は第1軸芯O1と第2軸芯O2との交点Oに位置している。
各遊星回転子60の変速受動面60aは、入力ロータ18の押圧面18aと摩擦接触するとともに、変速リング26の押圧面26aと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子60の作動面60bは、出力ロータ25の押圧面25aと摩擦接触するとともに、第2キャリヤ72の支承面72bと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子60の軸部60cは第1キャリヤ71の軸孔71aに支承されている。第1キャリヤ71は各遊星回転子60の段差60hを受け、他端側への移動を規制している。
他の構成は実施例1の変速機付き圧縮機と同様である。この変速機付き圧縮機においても、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
実施例3の変速機付き圧縮機は図7に示す摩擦式変速機構62を採用している。この摩擦式変速機構62では、少なくとも3個の遊星回転子70が第2軸芯O2回りに自転可能にキャリヤ74によって片持ちで支承されている。この際、各遊星回転子70は入力ロータ18、出力ロータ25及び変速リング26によって押圧されている。
キャリヤ74には軸受メタル73が圧入されており、軸受メタル73は入力軸17に回転可能になっている。キャリヤ74には凹んだテーパ状の支承面74aが遊星回転子70の個数だけ凹設されている。また、キャリヤ74と入力ロータ18との間にはスラスト軸受75が設けられている。
各遊星回転子70には実施例2のような軸部60cが設けられていない。各遊星回転子70の作動面60bは、出力ロータ25の押圧面25aと摩擦接触するとともに、キャリヤ74の支承面74aと摩擦接触するようになっている。また、キャリヤ74は各遊星回転子70の段差60hを受け、他端側への移動を規制している。
他の構成は実施例2の変速機付き圧縮機と同様である。この変速機付き圧縮機においても、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
実施例4の変速機付き圧縮機は図8に示す摩擦式変速機構63を採用している。この摩擦式変速機構63では、少なくとも3個の遊星回転子70が第2軸芯O2回りに自転可能に軸受であるキャリヤ76によって片持ちで支承されている。
入力軸17にはキャリヤ76が固定されており、キャリヤ76の外輪76aには凹んだテーパ状の支承面76bが遊星回転子60の個数だけ凹設されている。
各遊星回転子70の作動面60bは、出力ロータ25の押圧面25aと摩擦接触するとともに、キャリヤ76の支承面76bと摩擦接触するようになっている。また、キャリヤ76は各遊星回転子70の段差60hを受け、他端側への移動を規制している。
他の構成は実施例3の変速機付き圧縮機と同様である。この変速機付き圧縮機においても、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
実施例5の変速機付き圧縮機は図9に示す摩擦式変速機構301を採用している。
この変速機付き圧縮機では、変速室10a内に位置する入力軸171に入力ロータ181が圧入されている。入力ロータ181の外周側の後方に向いた部分には、図10に示すように、押圧面181aが形成されている。
また、図9に示すように、第1キャリヤ201に軸受メタル204が圧入されており、入力軸171は第1キャリヤ201と摺動可能になっている。第1キャリヤ201には、図10に示すように、第2キャリヤ202が挿入されており、第2キャリヤ202には内周面に軸受メタル203が圧入された軸孔202aが後述する遊星回転子271の個数だけ貫設されている。第1キャリヤ201の入力ロータ181側には凹んだテーパ状の支承面201aが遊星回転子271の個数だけ凹設されている。
さらに、図9に示すように、出力軸24の第2キャリヤ202側には径外方向に延びる出力ロータ251が一体に形成され、出力ロータ251の外周側の先端に向いた部分には、図10に示すように、押圧面251aが形成されている。
また、変速室10a内では、少なくとも3個の遊星回転子271が第2軸芯O2回りに自転可能に第1キャリヤ201及び第2キャリヤ202によって片持ちで支承されている。この際、各遊星回転子271は入力ロータ181、出力ロータ251及び変速リング26によって押圧されている。
各遊星回転子271は、一端側が仮想の頂点R1をなすテーパ状の変速面271aと、変速面271aの大径側と連続し、他端側が仮想の頂点R2をなすテーパ状の作動面271bと、変速面271aよりも一端側で他端側が仮想の頂点R4をなすテーパ状の受動面271cと、作動面271bの小径側から段差271iを有して形成された円筒状の中間面271dと、中間面271dの他端側から段差271jを有して形成された円筒状の軸部271eとを有している。各遊星回転子271の頂点R1、R2、R4は第2軸芯O2上に位置している。この実施例5では、頂点R1の頂角θ1を60°、頂点R2の頂角θ2を30°、頂点R4の頂角θ4を4°としている。頂点R2、R4は第1軸芯O1と第2軸芯O2との交点Oに位置している。
各遊星回転子271の受動面271cは入力ロータ181の押圧面181aと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子271の変速面271aは変速リング26の押圧面26aと摩擦接触するようになっている。さらに、各遊星回転子271の作動面271bは、出力ロータ251の押圧面251aと摩擦接触するとともに、第1キャリヤ201の支承面201aと整合している。また、各遊星回転子271の軸部271eは第2キャリヤ20の軸受メタル203の内周面と整合している。
他の構成は実施例1の変速機付き圧縮機と同様であり、同一の構成については実施例1の変速機付圧縮機と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この変速機付き圧縮機では、各受動面271cは他端側が鋭角の頂角θ4をなすテーパ状に形成されているため、遊星回転子271の軸線である第2軸芯O2と受動面271cの母線との角度が小さいことから、入力ロータ181が各遊星回転子271との間で生じるスピン力が小さくなる。特に、各受動面271cの頂点R4が第1軸芯O1内に位置しているため、各遊星回転子271の受動面271cの母線と第2軸芯O2とが第1軸芯O1上で一致し、入力ロータ181が各遊星回転子27との間で生じるスピン力を最小にすることができる。
また、この変速機付き圧縮機では、第1軸芯O1から入力ロータ181及び受動面271cの接点までの距離をE、第2軸芯O2から入力ロータ181及び受動面271cの接点までの距離をFとしたとき、E/Fを大きくすることができ、変速比を大きくすることができる。
さらに、この変速機付き圧縮機では、変速面271aと受動面271cとを連続させていることから、遊星回転子271の形状を必要以上に複雑にしない。他の作用効果は実施例1と同様である。
実施例6の変速機付き圧縮機は図11に示す摩擦式変速機構64を採用している。この摩擦式変速機構64では、少なくとも3個の遊星回転子601が第2軸芯O2回りに自転可能に第1キャリヤ71及び軸受からなる第2キャリヤ72によって片持ちで支承されている。この際、各遊星回転子601は入力ロータ181、出力ロータ251及び変速リング26によって片持ちで支承されている。
各遊星回転子601は、一端側が仮想の頂点R1をなすテーパ状の変速面601aと、変速面601aの大径側と連続し、他端側が仮想の頂点R2をなすテーパ状の作動面601bと、変速面601aよりも一端側で他端側が仮想の頂点R4をなすテーパ状の受動面601cと、作動面601bの小径側から段差601iを有して形成された円筒状の軸部601dとを有している。
各遊星回転子601の受動面601cは入力ロータ181の押圧面181aと摩擦接触し、各遊星回転子601の変速面601aは変速リング26の押圧面26aと摩擦接触するようになっている。また、各遊星回転子601の作動面601bは、出力ロータ251の押圧面251aと摩擦接触するとともに、第2キャリヤ72の支承面72bと摩擦接触するようになっている。さらに、各遊星回転子601の軸部601dは第1キャリヤ71の軸孔71aに支承されている。
他の構成は実施例2、5の変速機付き圧縮機と同様である。この変速機付き圧縮機においても、実施例5と同様の作用効果を奏することができる。
図12に示すように、この変速機付き圧縮機では、第1キャリヤ205に軸受メタル204が圧入されており、入力軸171は第1キャリヤ201と摺動可能になっている。第1キャリヤ205には、図13〜15に示すように、各第2軸芯O2方向における各遊星回転子271の長さの1/2を超えて各遊星回転子271を支承する凹んだテーパ状の支承面205aが形成されている。また、第1キャリヤ205には遊星回転子271と同数の保持面205bが形成されており、各保持面205bには図16に示す第2キャリヤ206が収納されている。各第2キャリヤ206の軸孔回りと軸孔内とには軸受メタル207、208が設けられており、軸受メタル208内には遊星回転子271の軸部271eが回転可能に収納されている。他の構成は実施例5と同様である。
この変速機付き圧縮機では、第1キャリヤ205の支承面205aが各遊星回転子271を各第2軸芯O2方向における各遊星回転子271の長さの1/2を超えて支承しているため、各遊星回転子271が第2軸芯O2に対して傾斜することを防止し、優れた耐久性を発揮することができる。
また、この変速機付き圧縮機では、各遊星回転子271の寸法精度にバラツキがあっても、第1キャリヤ205が第1軸芯O1方向に移動してそのバラツキを吸収し、各遊星回転子271が入力ロータ181及び出力ロータ251から均等に荷重を受けることから、優れた品質のものとなっている。他の作用効果は実施例5と同様である。
図17に示すように、この変速機付き圧縮機は、実施例7の第1、2キャリヤ205、206を単一のキャリヤ209としたものである。キャリヤ209には、各第2軸芯O2方向における各遊星回転子271の長さの1/2を超えて各遊星回転子271を支承する凹んだテーパ状の支承面209aが形成されている。他の構成は実施例7と同様である。この変速機付き圧縮機においても、実施例5、7と同様の作用効果を奏することができる。
以上において、本発明を実施例1〜8に即して説明したが、本発明は上記実施例1〜8に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。例えば各軸受メタルに替えてボールやコロを用いた軸受を採用することは可能である。
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
10a…変速室
10…ハウジング(11…フロントハウジング、12…センターハウジング、13…シェル、14…リヤハウジング)
O1…第1軸芯
17、171…入力軸(18、181…入力ロータ)
24…出力軸(25、251…出力ロータ)
20、71、72、74、76、201、202、205、206、209…キャリヤ(71、201、205…第1キャリヤ、72、202、206…第2キャリヤ)
O2…第2軸芯
27、60、271、601…遊星回転子
26…変速リング
27a、60a、271c、601c…受動面(27a、60a…変速受動面)
27b、60b、271b、601b…作動面
27a、60a、271a、601a…変速面(27a、60a…変速受動面)
30、61、62、63、301、64…摩擦式変速機構
K、L、M…接点
N…支承位置
k…移動範囲
60c、271e、601d…軸部
R1、R2、R3、R4…頂点
10…ハウジング(11…フロントハウジング、12…センターハウジング、13…シェル、14…リヤハウジング)
O1…第1軸芯
17、171…入力軸(18、181…入力ロータ)
24…出力軸(25、251…出力ロータ)
20、71、72、74、76、201、202、205、206、209…キャリヤ(71、201、205…第1キャリヤ、72、202、206…第2キャリヤ)
O2…第2軸芯
27、60、271、601…遊星回転子
26…変速リング
27a、60a、271c、601c…受動面(27a、60a…変速受動面)
27b、60b、271b、601b…作動面
27a、60a、271a、601a…変速面(27a、60a…変速受動面)
30、61、62、63、301、64…摩擦式変速機構
K、L、M…接点
N…支承位置
k…移動範囲
60c、271e、601d…軸部
R1、R2、R3、R4…頂点
Claims (17)
- 内部に変速室をもつハウジングと、該変速室内で第1軸芯回りに回転可能に支承された入力軸と、該変速室内で該第1軸芯回りに回転可能に支承された出力軸と、該変速室内で該第1軸芯回りに回転可能に設けられたキャリヤと、該キャリヤに支承されて該変速室内で該第1軸芯に対して傾斜した第2軸芯回りに自転可能に設けられた少なくとも3個の遊星回転子と、該第1軸芯と同心の環状をなして該第1軸芯と平行な方向に移動し、各該遊星回転子の自転速度を変化させる変速リングとを備え、
各該遊星回転子は、該入力軸と摩擦接触する受動面と、該出力軸と摩擦接触する作動面と、該変速リングと摩擦接触する変速面とを有し、
該入力軸、該出力軸及び該変速リングが各該遊星回転子と接触することにより、該入力軸のトルクを該出力軸に伝達しつつ該入力軸の回転速度を増減して該出力軸に伝達可能な摩擦式変速機において、
前記第1軸芯方向と平行に見て、前記変速リング及び各前記変速面の接点は前記入力軸及び各前記受動面の接点と前記出力軸及び前記各作動面の接点との間であり、前記キャリヤによる各前記遊星回転子の支承位置は該変速リングの移動範囲から外れていることを特徴とする摩擦式変速機。 - 各前記遊星回転子は前記キャリヤに片持ちで支承されていることを特徴とする請求項1記載の摩擦式変速機。
- 各前記遊星回転子は前記出力軸及び前記各作動面の接点側で前記キャリヤに支承されていることを特徴とする請求項2記載の摩擦式変速機。
- 各前記遊星回転子は各前記第2軸芯方向における各前記遊星回転子の長さの1/2を超えて前記キャリヤに支承されていることを特徴とする請求項2又は3記載の摩擦式変速機。
- 前記キャリヤは、前記第1軸芯方向に移動可能な第1キャリヤと、該第1キャリヤに保持され、各前記遊星回転子を支承する第2キャリヤとからなり、該第1キャリヤ及び該第2キャリヤの少なくとも一方が各前記第2軸芯方向における各前記遊星回転子の長さの1/2を超えて各該遊星回転子を支承していることを特徴とする請求項2又は3記載の摩擦式変速機。
- 前記キャリヤは各前記遊星回転子の他端側への移動を規制していることを特徴とする請求項4又は5記載の摩擦式変速機。
- 各前記遊星回転子は前記他端側に軸部を有し、前記キャリヤは各該軸部を軸支していることを特徴とする請求項6記載の摩擦式変速機。
- 各前記遊星回転子は、一端側で前記第2軸芯と同心をなし、該一端側が頂点をなすテーパ状に形成され、前記変速リングと摩擦接触するとともに、前記入力軸と摩擦接触する前記変速面及び前記受動面としての変速受動面と、他端側で該第2軸芯と同心のテーパ状、円筒状又は平面状に形成され、前記出力軸と摩擦接触する前記作動面とを有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の摩擦式変速機。
- 各前記変速受動面は頂角が鋭角であることを特徴とする請求項8記載の摩擦式変速機。
- 各前記作動面は前記他端側が鋭角の頂角をなすテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項8又は9記載の摩擦式変速機。
- 各前記作動面の頂点は前記第1軸芯内に位置していることを特徴とする請求項10記載の摩擦式変速機。
- 各前記遊星回転子は、一端側で前記第2軸芯と同心をなし、該一端側が頂点をなすテーパ状に形成され、前記変速リングと摩擦接触する前記変速面と、他端側で該第2軸芯と同心のテーパ状、円筒状又は平面状に形成され、前記出力軸と摩擦接触する前記作動面と、該変速面よりも一端側で該第2軸芯と同心のテーパ状又は円筒状に形成され、前記入力軸と摩擦接触する前記受動面とを有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の摩擦式変速機。
- 各前記変速面は頂角が鋭角であることを特徴とする請求項12記載の摩擦式変速機。
- 各前記受動面は他端側が鋭角の頂角をなすテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項12又は13記載の摩擦式変速機。
- 各前記受動面の頂点は前記第1軸芯内に位置していることを特徴とする請求項14記載の摩擦式変速機。
- 各前記作動面は他端側が鋭角の頂角をなすテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項記載の摩擦式変速機。
- 各前記作動面の頂点は前記第1軸芯内に位置していることを特徴とする請求項16記載の摩擦式変速機。
Priority Applications (1)
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JP2004156659A JP2005331089A (ja) | 2004-04-19 | 2004-05-26 | 摩擦式変速機 |
Applications Claiming Priority (2)
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JP2004123422 | 2004-04-19 | ||
JP2004156659A JP2005331089A (ja) | 2004-04-19 | 2004-05-26 | 摩擦式変速機 |
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JP2005331089A true JP2005331089A (ja) | 2005-12-02 |
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Family Applications (1)
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JP2004156659A Pending JP2005331089A (ja) | 2004-04-19 | 2004-05-26 | 摩擦式変速機 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2005331089A (ja) |
-
2004
- 2004-05-26 JP JP2004156659A patent/JP2005331089A/ja active Pending
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