JP2016148429A - Friction roller type transmission - Google Patents

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真史 疋田
Masashi Hikita
真史 疋田
松田 靖之
Yasuyuki Matsuda
靖之 松田
竜峰 森田
Ryuho Morita
竜峰 森田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a friction roller type transmission which secures good sealability achieved by a seal member with a simple structure without deteriorating the torque transmission efficiency even when a high speed side shaft is eccentrically arranged.SOLUTION: The friction roller type transmission includes a bearing unit 45 having: a bearing housing 51; a rolling bearing 53 which is provided at an inner diameter side of the bearing housing 51 and rotatably supports a high speed side shaft 11; and a seal member 59 which is provided at one end part opposite to a friction roller of the bearing housing 51 and closes an internal space 60 including the rolling bearing 53 located at the inner diameter side of the bearing housing 51. The rolling bearing 53 comprises: an inner circumference raceway surface 62 formed on an outer diameter surface of the high speed side shaft 11; an outer circumference raceway surface 61 formed on an inner diameter surface of the bearing housing 51; and rolling elements 70 placed between the inner circumference raceway surface 62 and the outer circumference raceway surface 61.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、摩擦ローラ式変速機に関する。   The present invention relates to a friction roller transmission.

摩擦ローラ式変速機の一つとして、ウェッジローラを用いたウェッジローラ方式の変速機が知られている。図6にウェッジローラ方式の変速機が搭載された過給機の一例を示す(特許文献1参照)。過給機111は、低速側軸113に入力されたモータの回転を増速して、高速側軸115を回転駆動する。高速側軸115に接続されたインペラ117は、高速回転駆動されることで渦巻管119内の空気を圧縮する。   As one of friction roller type transmissions, a wedge roller type transmission using a wedge roller is known. FIG. 6 shows an example of a supercharger equipped with a wedge roller type transmission (see Patent Document 1). The supercharger 111 increases the rotation of the motor input to the low-speed side shaft 113 and rotationally drives the high-speed side shaft 115. The impeller 117 connected to the high speed side shaft 115 compresses the air in the spiral tube 119 by being driven to rotate at a high speed.

この過給機111に搭載されるウェッジローラ方式の変速機121を、図7に模式的な断面図で示した。変速機121は、高速側軸115と、高速側軸115の周囲にその回転軸線を高速側軸115の回転軸線に対して偏心させた状態で回転可能に配置されたリングローラ123と、高速側軸115とリングローラ123との間に、それぞれ回転自在に配置された二つの固定ローラ125,127及び一つの可動ローラ129とを備える。   A wedge roller type transmission 121 mounted on the supercharger 111 is shown in a schematic sectional view in FIG. The transmission 121 includes a high-speed side shaft 115, a ring roller 123 disposed around the high-speed side shaft 115 so as to be rotatable in a state in which the rotation axis is eccentric with respect to the rotation axis of the high-speed side shaft 115, Between the shaft 115 and the ring roller 123, there are provided two fixed rollers 125 and 127 and one movable roller 129, which are rotatably arranged.

リングローラ123は、低速側軸113(図6参照)に接続され、図示しないモータによって低速側軸113と一体に回転駆動される。固定ローラ125,127及び可動ローラ129の各外径面は、それぞれリングローラ123の内径面と高速側軸115の外径面に転がり接触する。可動ローラ129は、環状空間131の円周方向へ若干の変位が可能に支持されたウェッジローラであり、ばね133によって環状空間131の径方向幅の狭い領域に向けて、弾性的に押圧されている(図中矢印P1)。
ばね133による可動ローラ129への押圧力により、可動ローラ129の外径面は、高速側軸115の外径面及びリングローラ123の内径面を押圧するくさび作用が生じる。すると、高速側軸115への押圧力は、二つの固定ローラ125,127に伝播して、各ローラの接触面圧を増加させる。また、低速側軸113が回転駆動され、リングローラ123が図中R1方向に回転すると、可動ローラ129を図中P1方向に押圧する上記同様のくさび作用が生じる。
The ring roller 123 is connected to the low speed side shaft 113 (see FIG. 6), and is rotationally driven integrally with the low speed side shaft 113 by a motor (not shown). The outer diameter surfaces of the fixed rollers 125 and 127 and the movable roller 129 are in rolling contact with the inner diameter surface of the ring roller 123 and the outer diameter surface of the high speed side shaft 115, respectively. The movable roller 129 is a wedge roller supported so as to be able to be slightly displaced in the circumferential direction of the annular space 131, and is elastically pressed by the spring 133 toward a region having a small radial width in the annular space 131. (Arrow P1 in the figure).
Due to the pressing force of the spring 133 against the movable roller 129, the outer diameter surface of the movable roller 129 has a wedge action of pressing the outer diameter surface of the high speed side shaft 115 and the inner diameter surface of the ring roller 123. Then, the pressing force to the high-speed side shaft 115 is propagated to the two fixed rollers 125 and 127 to increase the contact surface pressure of each roller. Further, when the low-speed side shaft 113 is driven to rotate and the ring roller 123 rotates in the R1 direction in the figure, a wedge action similar to the above that presses the movable roller 129 in the P1 direction in the figure occurs.

上記構成の変速機121においては、図6に示すように、過給機のセンタープレート135に形成された挿通孔137に高速側軸115が軸受139を介して回転自在に支持される。また、高速側軸115の軸受139の外側(インペラ117側)には、変速機121内部に供給される潤滑油が漏れないように、オイルシール141が配置されている。   In the transmission 121 configured as described above, as shown in FIG. 6, the high-speed side shaft 115 is rotatably supported through a bearing 139 in an insertion hole 137 formed in the center plate 135 of the supercharger. An oil seal 141 is disposed outside the bearing 139 of the high-speed side shaft 115 (on the impeller 117 side) so that the lubricating oil supplied into the transmission 121 does not leak.

特開2003−201850号公報JP 2003-201850 A

しかしながら、上記の変速機121においては、低速側軸113に入力される回転トルクに応じて、可動ローラ129の回転軸が移動する構造である。そのため、高速側軸115は、伝達する回転トルクに応じて径方向へ押圧され、径方向に偏心する。このため、変速機121の運転条件によっては、オイルシール141が偏摩耗し、高速側軸115とオイルシール141との間に隙間が生じることがある。その場合、この隙間を通じて潤滑油が外部に漏れ出す虞がある。
そこで、高速側軸115とオイルシール141との間に隙間が生じないように、オイルシールの締め代を大きくすることが考えられる。しかし、締め代を大きくするとオイルシールの摩擦が増加して、出力軸の回転トルクが増大し、増速機のトルク伝達効率を低下させてしまう。
また、変速機121は、過給機等に搭載する際に大きなスペースを占めるため、より一層の小型化と、低コスト化が求められる。
However, the transmission 121 has a structure in which the rotation shaft of the movable roller 129 moves according to the rotation torque input to the low-speed side shaft 113. Therefore, the high-speed side shaft 115 is pressed in the radial direction according to the transmitted rotational torque, and is eccentric in the radial direction. For this reason, depending on the operating conditions of the transmission 121, the oil seal 141 may be unevenly worn, and a gap may be formed between the high-speed side shaft 115 and the oil seal 141. In that case, there is a possibility that the lubricating oil leaks outside through this gap.
Therefore, it is conceivable to increase the tightening allowance of the oil seal so that no gap is generated between the high speed side shaft 115 and the oil seal 141. However, when the tightening margin is increased, the friction of the oil seal increases, the rotational torque of the output shaft increases, and the torque transmission efficiency of the speed increaser decreases.
Further, since the transmission 121 occupies a large space when mounted on a supercharger or the like, further downsizing and cost reduction are required.

そこで本発明は、高速側軸が偏心した場合でも、トルク伝達効率を低下させることなく、簡単な構成でシール部材によるシール性を良好に確保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。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a friction roller type transmission that can ensure good sealing performance with a simple structure without reducing torque transmission efficiency even when the high-speed side shaft is eccentric. .

本発明は下記構成からなる。
(1) 高速側軸と、該高速側軸に接続される少なくとも一つの摩擦ローラと、前記摩擦ローラを介して前記高速側軸と所定の変速比で接続される低速側軸と、少なくとも前記高速側軸の周囲を覆う筐体と、を備える摩擦ローラ式変速機であって、
前記筐体と前記高速側軸との間に設けられる軸受ハウジングと、前記軸受ハウジングの内径側に設けられ前記高速側軸を回転自在に支持する転がり軸受と、前記軸受ハウジングの前記摩擦ローラ側と反対側の一端部に設けられ、前記軸受ハウジングの内径側の前記転がり軸受を含む内部空間を塞ぐシール部材と、を有する軸受ユニットを備え、
前記転がり軸受は、前記高速側軸の外径面に形成された内周軌道面と、前記軸受ハウジングの内径面に形成された外周軌道面と、前記内周軌道面と前記外周軌道面との間に配置される複数の転動体とを有して構成されることを特徴とする摩擦ローラ式変速機。
(2) 前記高速側軸の外径面に、前記内周軌道面とは異なる軸方向位置に少なくとも一つの他の内周軌道面が形成され、
前記他の内周軌道面に対応する外周軌道面が形成された外輪を更に備えることを特徴とする(1)に記載の摩擦ローラ式変速機。
The present invention has the following configuration.
(1) A high-speed side shaft, at least one friction roller connected to the high-speed side shaft, a low-speed side shaft connected to the high-speed side shaft via the friction roller at a predetermined speed ratio, and at least the high-speed side shaft A friction roller type transmission comprising a casing covering the periphery of the side shaft,
A bearing housing provided between the housing and the high speed side shaft, a rolling bearing provided on an inner diameter side of the bearing housing and rotatably supporting the high speed side shaft, and the friction roller side of the bearing housing; A seal unit that is provided at one end of the opposite side and seals an internal space including the rolling bearing on the inner diameter side of the bearing housing,
The rolling bearing includes an inner raceway surface formed on an outer diameter surface of the high speed side shaft, an outer raceway surface formed on an inner diameter surface of the bearing housing, and the inner circumference raceway surface and the outer circumference raceway surface. A friction roller type transmission comprising a plurality of rolling elements disposed between the friction roller transmissions.
(2) At least one other inner circumferential raceway surface is formed on the outer diameter surface of the high speed side shaft at an axial position different from the inner circumferential raceway surface,
The friction roller transmission according to (1), further comprising an outer ring having an outer raceway surface corresponding to the other inner raceway surface.

本発明によれば、高速側軸が偏心した場合でも、トルク伝達効率を低下させることなく、簡単な構成でシール部材によるシール性を良好に確保できる。以て、摩擦ローラ式変速機の小型化、低コスト化に寄与できる。   According to the present invention, even when the high-speed side shaft is eccentric, it is possible to satisfactorily ensure the sealing performance by the seal member with a simple configuration without reducing the torque transmission efficiency. As a result, the friction roller type transmission can be reduced in size and cost.

本発明の実施形態を説明するための図で、第1の構成例の摩擦ローラ式変速機の断面図である。It is a figure for demonstrating embodiment of this invention, and is sectional drawing of the friction roller type transmission of a 1st structural example. 図1のA−A線断面矢視図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. 軸受ユニットと高速側軸を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a bearing unit and a high-speed side shaft. ユニット収容部内に配置された軸受ユニットの変位の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the mode of the displacement of the bearing unit arrange | positioned in a unit accommodating part. 第2の構成例の軸受ユニットと高速側軸を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the bearing unit and high-speed side shaft of a 2nd structural example. 従来のウェッジローラ方式の変速機が搭載された過給機の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the supercharger by which the conventional wedge-roller type transmission was mounted. 図6の過給機に搭載されるウェッジローラ方式の変速機を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the transmission of a wedge roller system mounted in the supercharger of FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
<第1の構成例>
図1は本発明の実施形態を説明するための図で、摩擦ローラ式変速機の断面図、図2は図1のA−A線断面矢視図である。本構成の摩擦ローラ式変速機100は、原動機(モータ)の回転力を増速し、渦巻管内に配置したインペラ(羽車)を回転駆動させて空気を圧縮するコンプレッサ等、特に速い回転速度が要求される機器に適用できる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First configuration example>
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of the present invention, a sectional view of a friction roller type transmission, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. The friction roller type transmission 100 of this configuration has a particularly high rotational speed such as a compressor that compresses air by increasing the rotational force of a prime mover (motor) and rotationally driving an impeller (impeller) disposed in the spiral tube. Applicable to required equipment.

図1及び図2に示すように、第1の構成例の摩擦ローラ式変速機(以下、変速機と略称する)100は、出力軸である高速側軸11と、高速側軸11と平行に配置され、原動機に接続される入力軸である低速側軸13と、固定ローラである大径固定ローラ15と、小径固定ローラ17と、可動ローラであるウェッジローラ19と、リングローラ21と、を有する。各ローラ15,17,19の周囲は、内部に潤滑油が供給される筐体23によって覆われる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a friction roller type transmission (hereinafter abbreviated as “transmission”) 100 of the first configuration example 100 is parallel to the high speed side shaft 11 and the high speed side shaft 11. A low-speed side shaft 13 that is an input shaft that is arranged and connected to the prime mover, a large-diameter fixed roller 15 that is a fixed roller, a small-diameter fixed roller 17, a wedge roller 19 that is a movable roller, and a ring roller 21. Have. The periphery of each of the rollers 15, 17, and 19 is covered with a housing 23 that is supplied with lubricating oil.

図1に示すように、低速側軸13は、一端部にリングローラ21が同心に結合されており、原動機からの回転力をリングローラ21に伝達する。リングローラ21は、高速側軸11の回転軸線から偏心して配置され、低速側軸13と一体に回転する。つまり、低速側軸13と高速側軸11とは、摩擦ローラを介して所定の変速比で接続される。   As shown in FIG. 1, the low speed side shaft 13 has a ring roller 21 concentrically coupled to one end thereof, and transmits the rotational force from the prime mover to the ring roller 21. The ring roller 21 is arranged eccentrically from the rotational axis of the high speed side shaft 11 and rotates integrally with the low speed side shaft 13. That is, the low speed side shaft 13 and the high speed side shaft 11 are connected at a predetermined speed ratio via the friction roller.

高速側軸11は、例えば、図示しない渦巻管内のインペラ(羽車)が固定される。高速側軸11は、回転駆動されることで、インペラを回転させ、渦巻管内の空気を圧縮する。   For example, an impeller (impeller) in a spiral tube (not shown) is fixed to the high-speed side shaft 11. The high speed side shaft 11 is driven to rotate, thereby rotating the impeller and compressing the air in the spiral tube.

リングローラ21と高速側軸11との間には、上記した大径固定ローラ15、小径固定ローラ17、ウェッジローラ19が設けられる。大径固定ローラ15、小径固定ローラ17、ウェッジローラ19は、それぞれの外径面を高速側軸11の外径面及びリングローラ21の内径面に当接させた状態で、キャリア29とセンタープレート31との間で回転可能に支持される。   Between the ring roller 21 and the high-speed side shaft 11, the above-described large-diameter fixed roller 15, small-diameter fixed roller 17, and wedge roller 19 are provided. The large-diameter fixed roller 15, the small-diameter fixed roller 17, and the wedge roller 19 are configured such that the carrier 29 and the center plate are in contact with the outer diameter surfaces of the high-speed side shaft 11 and the inner diameter surface of the ring roller 21. 31 is supported rotatably.

図2に示すように、ウェッジローラ19は、リングローラ21と高速側軸11との間に形成される環状空間33における径方向幅の狭い領域に配置される。ウェッジローラ19は、径方向幅が狭くなる方向へ変位可能に支持され、且つ、径方向幅が狭くなる方向へ押圧部20によって付勢される。   As shown in FIG. 2, the wedge roller 19 is disposed in a region having a narrow radial width in the annular space 33 formed between the ring roller 21 and the high-speed side shaft 11. The wedge roller 19 is supported so as to be displaceable in the direction in which the radial width becomes narrower, and is urged by the pressing portion 20 in the direction in which the radial width becomes narrower.

図1に示す低速側軸13は、軸受37を介して碗状の低速軸ハウジング35の基端部35bに支持される。低速軸ハウジング35の碗状の先端部35aは、図示しない締結ボルトによりセンタープレート31に固定される。   The low speed side shaft 13 shown in FIG. 1 is supported by a base end portion 35 b of a bowl-shaped low speed shaft housing 35 via a bearing 37. A hook-shaped tip 35a of the low-speed shaft housing 35 is fixed to the center plate 31 by a fastening bolt (not shown).

低速軸ハウジング35の基端部35bには、軸受37よりも軸方向(以降の説明では、高速側軸11や低速側軸13の軸方向を、単に軸方向と呼称する)外側に、低速側軸13との間を密封するオイルシール39が取り付けられる。   The base end portion 35b of the low-speed shaft housing 35 has an axial direction outside the bearing 37 (in the following description, the axial directions of the high-speed side shaft 11 and the low-speed side shaft 13 are simply referred to as axial directions), on the low speed side. An oil seal 39 that seals between the shaft 13 is attached.

センタープレート31は、低速軸ハウジング35の固定側とは反対側に、高速軸ハウジング43が固定される。この高速軸ハウジング43と、前述のセンタープレート31及び低速軸ハウジング35とが一体になって、各ローラ15,17,19の周囲を覆う筐体23を構成する。   In the center plate 31, the high speed shaft housing 43 is fixed to the side opposite to the fixed side of the low speed shaft housing 35. The high-speed shaft housing 43, the center plate 31 and the low-speed shaft housing 35 are integrated to form a housing 23 that covers the periphery of the rollers 15, 17, and 19.

高速軸ハウジング43は、軸受ユニット45を収容するユニット収容部47が形成される。図3に軸受ユニット45と高速側軸11の断面図を示す。軸受ユニット45は、第1軸受ユニット45Aと第2軸受ユニット45Bからなり、全体が円筒状に構成される。   The high-speed shaft housing 43 is formed with a unit accommodating portion 47 that accommodates the bearing unit 45. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the bearing unit 45 and the high-speed side shaft 11. The bearing unit 45 includes a first bearing unit 45A and a second bearing unit 45B, and the whole is configured in a cylindrical shape.

第1軸受ユニット45A、第2軸受ユニット45Bの円筒内部には、高速側軸11がそれぞれ挿入され、高速側軸11の軸方向中間に形成された大径部11aが、後述する深溝玉軸受である転がり軸受53,55によって回転自在に支持される。   The high-speed side shaft 11 is inserted into the cylinders of the first bearing unit 45A and the second bearing unit 45B, respectively, and a large-diameter portion 11a formed in the middle in the axial direction of the high-speed side shaft 11 is a deep groove ball bearing described later. It is rotatably supported by certain rolling bearings 53 and 55.

第1軸受ユニット45Aは、円筒状の軸受ハウジング51と、軸受ハウジング51の内径側で高速側軸11の大径部11aとの間に設けられる転がり軸受53と、軸受ハウジング51の軸方向一端部に設けられるシール部材としてのオイルシール59と、Oリング67と、を備える。   The first bearing unit 45 </ b> A includes a rolling bearing 53 provided between the cylindrical bearing housing 51 and the large diameter portion 11 a of the high speed side shaft 11 on the inner diameter side of the bearing housing 51, and one axial end portion of the bearing housing 51. An oil seal 59 as a seal member provided on the O-ring 67 and an O-ring 67 are provided.

オイルシール59は、軸受ハウジング51の外側から高速側軸11に圧入して固定され、軸受ハウジング51の転がり軸受53を含む内部空間60の一端側開口を塞いでいる。オイルシール59は、ラビリンスシールやメカニカルシールであってもよい。   The oil seal 59 is press-fitted and fixed to the high-speed side shaft 11 from the outside of the bearing housing 51 and closes one end side opening of the internal space 60 including the rolling bearing 53 of the bearing housing 51. The oil seal 59 may be a labyrinth seal or a mechanical seal.

軸受ハウジング51は、外径面に環状溝63が形成され、この環状溝63にOリング67が装着される。   The bearing housing 51 is formed with an annular groove 63 on the outer diameter surface, and an O-ring 67 is attached to the annular groove 63.

転がり軸受53は、内外輪が軸受ハウジング51及び高速側軸11と共通に構成される。すなわち、軸受ハウジング51のオイルシール59の配置側とは反対側の他端部において、その内径面に第1外周軌道面61が形成される。また、高速側軸11の大径部11aにおける外径面における、第1外周軌道面61に対応する位置に第1内周軌道面62が形成される。そして、第1外周軌道面61と第1内周軌道面62との間には、転動体である玉70が配置される。   In the rolling bearing 53, the inner and outer rings are configured in common with the bearing housing 51 and the high-speed side shaft 11. That is, the first outer raceway surface 61 is formed on the inner diameter surface of the bearing housing 51 at the other end opposite to the side where the oil seal 59 is disposed. A first inner raceway surface 62 is formed at a position corresponding to the first outer raceway surface 61 on the outer diameter surface of the large-diameter portion 11 a of the high-speed side shaft 11. A ball 70 that is a rolling element is disposed between the first outer raceway surface 61 and the first inner raceway surface 62.

軸受ハウジング51は、第1外周軌道面61が形成される部位の外径面と、オイルシール59が配置されるシール固定部71の外径面とが、径方向の段差を有する鍔部72を介して接続される。この鍔部72により、シール固定部71の外径が他の部位の外径より小さくなっている。   The bearing housing 51 includes a flange 72 having a radial step between an outer diameter surface of a portion where the first outer raceway surface 61 is formed and an outer diameter surface of a seal fixing portion 71 where the oil seal 59 is disposed. Connected through. Due to the flange 72, the outer diameter of the seal fixing portion 71 is smaller than the outer diameter of other portions.

鍔部72は、必ずしも設ける必要はないが、鍔部72を設けることにより、転がり軸受53からの軸方向力を受ける第1軸受ハウジング51の剛性を向上できる。また、オイルシール59と高速側軸11とが接触する摺動部の径を小さくすることにより、摺動部における周速を小さくでき、しかも省スペースなシール構造を実現できる。これによれば、軸受ユニットのスペース効率をより向上できる。   The flange 72 is not necessarily provided, but the rigidity of the first bearing housing 51 that receives the axial force from the rolling bearing 53 can be improved by providing the flange 72. In addition, by reducing the diameter of the sliding portion where the oil seal 59 and the high-speed side shaft 11 are in contact, the peripheral speed at the sliding portion can be reduced, and a space-saving seal structure can be realized. According to this, the space efficiency of the bearing unit can be further improved.

第2軸受ユニット45Bは、円筒状の軸受ハウジング52と、軸受ハウジング52の内径側で高速側軸11の大径部11aとの間に設けられる転がり軸受55と、Oリング69と、を備える。   The second bearing unit 45 </ b> B includes a cylindrical bearing housing 52, a rolling bearing 55 provided between the inner diameter side of the bearing housing 52 and the large diameter portion 11 a of the high speed side shaft 11, and an O-ring 69.

軸受ハウジング52は、外径面に環状溝65が形成され、この環状溝63にOリング69が装着される。   The bearing housing 52 is formed with an annular groove 65 on the outer diameter surface, and an O-ring 69 is attached to the annular groove 63.

軸受ハウジング52は、その内径面に第2外周軌道面74が形成される。また、高速側軸11の大径部11aの外径面における、第2外周軌道面74に対応する位置に第2内周軌道面75が形成される。そして、第2外周軌道面74と第2内周軌道面75との間には、転動体である玉76が配置される。   The bearing housing 52 has a second outer raceway surface 74 formed on the inner diameter surface thereof. Further, a second inner peripheral raceway surface 75 is formed at a position corresponding to the second outer peripheral raceway surface 74 on the outer diameter surface of the large diameter portion 11 a of the high speed side shaft 11. A ball 76 that is a rolling element is disposed between the second outer circumferential raceway surface 74 and the second inner circumferential raceway surface 75.

これにより、軸受ハウジング51と高速側軸11の大径部11aと玉70は転がり軸受53を構成し、軸受ハウジング52と高速側軸11の大径部11aと玉76は転がり軸受55を構成する。つまり、軸受ハウジング51,52は各転がり軸受の外輪として機能し、高速側軸11の大径部11aは各転がり軸受の内輪として機能する。転がり軸受53,55の各軸方向位置は、所望のモーメント剛性が得られるように、適正な間隔を有して設定されている。   Thus, the bearing housing 51, the large diameter portion 11a of the high speed side shaft 11 and the ball 70 constitute a rolling bearing 53, and the bearing housing 52, the large diameter portion 11a of the high speed side shaft 11 and the ball 76 constitute a rolling bearing 55. . That is, the bearing housings 51 and 52 function as outer rings of the respective rolling bearings, and the large-diameter portion 11a of the high speed side shaft 11 functions as the inner rings of the respective rolling bearings. The axial positions of the rolling bearings 53 and 55 are set with appropriate intervals so as to obtain a desired moment rigidity.

転がり軸受53,55は、必ずしも同じ諸元である必要はない。高負荷の掛かるインペラ側の転がり軸受53は、非インペラ側の軸受55よりも軌道面の溝形状を小さくする等、形状を変更してもよい。また、インペラ側の転がり軸受53の転動体の数を、非インペラ側の転がり軸受55より多くしてもよい。   The rolling bearings 53 and 55 do not necessarily have the same specifications. The shape of the impeller-side rolling bearing 53 to which a high load is applied may be changed, for example, by making the groove shape of the raceway surface smaller than that of the non-impeller-side bearing 55. Further, the number of rolling elements of the impeller side rolling bearing 53 may be larger than that of the non-impeller side rolling bearing 55.

この転がり軸受53は、第2軸受ユニット45B側を外輪の正面とし、第2軸受ユニット45B側の反対側を内輪の正面とするアンギュラ玉軸受である。また、転がり軸受55は、転がり軸受53に正面合わせされたアンギュラ玉軸受であり、第1軸受ユニット45A側を外輪の正面とし、第1軸受ユニット45A側の反対側を内輪の正面としている。   This rolling bearing 53 is an angular ball bearing in which the second bearing unit 45B side is the front surface of the outer ring and the opposite side of the second bearing unit 45B side is the front surface of the inner ring. The rolling bearing 55 is an angular contact ball bearing faced to the rolling bearing 53, and the first bearing unit 45A side is the front face of the outer ring, and the opposite side of the first bearing unit 45A side is the front face of the inner ring.

第1軸受ユニット45Aと第2軸受ユニット45Bとは、軸方向に隙間73を有して配置される。図1に示すように、潤滑油が供給される潤滑油供給油路77は、第1軸受ユニット45Aと第2軸受ユニット45Bとの間の隙間73に向けて開口し、隙間73に潤滑油を供給する。   The first bearing unit 45A and the second bearing unit 45B are disposed with a gap 73 in the axial direction. As shown in FIG. 1, the lubricating oil supply oil passage 77 to which the lubricating oil is supplied opens toward the gap 73 between the first bearing unit 45 </ b> A and the second bearing unit 45 </ b> B, and the lubricating oil is supplied to the gap 73. Supply.

この隙間73に供給された潤滑油は、転がり軸受53,55に供給される。その際、オイルシール59によって潤滑油が軸受ハウジング51の内部空間60の外側に漏れ出すことはない。また、潤滑油供給油路77の開口が、Oリング67と69の間に配置されることで、内部空間60外への潤滑油漏れを防止できる。   The lubricating oil supplied to the gap 73 is supplied to the rolling bearings 53 and 55. At that time, the oil seal 59 prevents the lubricating oil from leaking outside the inner space 60 of the bearing housing 51. Further, since the opening of the lubricating oil supply oil passage 77 is disposed between the O-rings 67 and 69, leakage of the lubricating oil to the outside of the internal space 60 can be prevented.

また、Oリング67,69は、少なくとも2個以上を配置することが、高速側軸11の傾きをなくすために望ましい。   Further, it is desirable to dispose at least two O-rings 67 and 69 in order to eliminate the inclination of the high-speed side shaft 11.

図1に示すように、第2軸受ハウジング52の第1軸受ハウジング51側と反対側の端面(外輪端面)と、センタープレート31との間には、予圧バネ81が設けられる。予圧バネ81は、第2軸受ハウジング52の端面を軸方向に付勢するリング状部材である。この予圧バネ81により、図3に示す転がり軸受53,55に適切な予圧を負荷できる。   As shown in FIG. 1, a preload spring 81 is provided between the end surface (outer ring end surface) of the second bearing housing 52 opposite to the first bearing housing 51 side and the center plate 31. The preload spring 81 is a ring-shaped member that urges the end surface of the second bearing housing 52 in the axial direction. With this preload spring 81, an appropriate preload can be applied to the rolling bearings 53 and 55 shown in FIG.

上記構成の変速機100によれば、高速軸ハウジング43のユニット収容部47に、軸受ユニット45の外径面から突出するOリング67,69を接触させて軸受ユニット45が収容される。そのため、軸受ユニット45は、ユニット収容部47に対してOリング67,69の潰し代に相当する分だけ径方向に移動自在に支持される。つまり、軸受ユニット45は、ユニット収容部47内にフローティング支持された状態になる。   According to the transmission 100 configured as described above, the O-rings 67 and 69 protruding from the outer diameter surface of the bearing unit 45 are brought into contact with the unit housing portion 47 of the high-speed shaft housing 43 to house the bearing unit 45. Therefore, the bearing unit 45 is supported so as to be movable in the radial direction by an amount corresponding to the crushing margin of the O-rings 67 and 69 with respect to the unit housing portion 47. That is, the bearing unit 45 is floatingly supported in the unit housing portion 47.

このため、低速側軸13に入力された回転トルクに応じて、ウェッジローラ19の回転軸が移動し、高速側軸11が偏心した場合でも、生じた偏心は、Oリング67,69が弾性変形することによって吸収される。また、オイルシール59は高速側軸11と一体になって動くため、オイルシール59は、高速側軸11によって潰されることがなく、偏摩耗が生じることはない。   For this reason, even if the rotating shaft of the wedge roller 19 moves in accordance with the rotational torque input to the low speed side shaft 13 and the high speed side shaft 11 is eccentric, the generated eccentricity causes the O-rings 67 and 69 to be elastically deformed. To be absorbed. Further, since the oil seal 59 moves integrally with the high speed side shaft 11, the oil seal 59 is not crushed by the high speed side shaft 11, and uneven wear does not occur.

図4にユニット収容部47内に配置された軸受ユニット45の変位の様子を模式的に示す。軸受ユニット45は、高速側軸11が偏心した場合に、Oリング67,69が押し潰されることで、高速側軸11にΔdの径方向変位が許容される。また、高速側軸11は、軸受ユニット45の外周に、軸方向へ離間して設けた2個以上のOリングにより支持されることで、図示したΔθ方向の傾斜が生じにくくなる。   FIG. 4 schematically shows how the bearing unit 45 disposed in the unit accommodating portion 47 is displaced. In the bearing unit 45, when the high-speed side shaft 11 is eccentric, the O-rings 67 and 69 are crushed so that a radial displacement of Δd is allowed in the high-speed side shaft 11. Further, the high-speed side shaft 11 is supported on the outer periphery of the bearing unit 45 by two or more O-rings spaced apart in the axial direction, so that the inclination in the Δθ direction shown in the figure is less likely to occur.

実際の変速機100における、高速側軸11の径方向移動量は50μm程度で、ユニット収容部47と軸受ユニット45との隙間は250μm程度である。したがって、軸受ユニット45の外径面とユニット収容部47との隙間は、高速側軸11の偏心量よりも十分に大きく、高速側軸11に生じた偏心を確実に吸収できる。よって、高速側軸11が偏心しても、オイルシール59により高いシール性を維持できる。また、オイルシール59の締め代を小さく設計できる。   In the actual transmission 100, the radial movement amount of the high speed side shaft 11 is about 50 μm, and the gap between the unit housing portion 47 and the bearing unit 45 is about 250 μm. Therefore, the gap between the outer diameter surface of the bearing unit 45 and the unit accommodating portion 47 is sufficiently larger than the amount of eccentricity of the high speed side shaft 11, and the eccentricity generated in the high speed side shaft 11 can be reliably absorbed. Therefore, even if the high speed side shaft 11 is eccentric, the oil seal 59 can maintain high sealing performance. Further, the tightening allowance of the oil seal 59 can be designed to be small.

オイルシール59の締め代を小さくできることで、高速側軸11の回転トルクの損失が低減され、変速機100の速度変換効率の低下を抑制できる。また、オイルシール59は、高速側軸11の偏心発生時でも高速側軸11に対して径方向に変位することがなく、シールの偏摩耗や潤滑油のインペラ側への流出が生じない。   Since the tightening allowance of the oil seal 59 can be reduced, the loss of rotational torque of the high-speed side shaft 11 is reduced, and the reduction in the speed conversion efficiency of the transmission 100 can be suppressed. The oil seal 59 is not displaced in the radial direction with respect to the high-speed side shaft 11 even when the high-speed side shaft 11 is decentered, so that the seal is not worn unevenly and the lubricating oil does not flow out to the impeller side.

更に、本構成によれば、高速に回転する高速側軸11と軸受ハウジング51,52に転動体の軌道輪を形成し、転がり軸受53,55の内外輪を他の部材と一体化している。これにより、部品点数を削減し、ユニット全体を小型化できる。通常の設計では、転がり軸受53,55間にスペーサが配置され、転がり軸受53,55を高速側軸11から抜け止めするために、止め輪やカラー等の部材が設けられる。更に、転がり軸受53,55の外輪を支持するハウジングとは別体に、オイルシール59を収容するシールハウジングが設けられる。しかし、本構成によれば、これらのスペーサ、止め輪、カラー、シールハウジング等の部品を不要にでき、小型化、省スペース化、低コスト化に寄与できる。   Furthermore, according to this structure, the raceway ring of a rolling element is formed in the high-speed side shaft 11 and the bearing housings 51 and 52 which rotate at high speed, and the inner and outer rings of the rolling bearings 53 and 55 are integrated with other members. Thereby, the number of parts can be reduced and the whole unit can be reduced in size. In a normal design, a spacer is disposed between the rolling bearings 53 and 55, and members such as a retaining ring and a collar are provided to prevent the rolling bearings 53 and 55 from coming off from the high-speed side shaft 11. Further, a seal housing for accommodating the oil seal 59 is provided separately from the housing that supports the outer rings of the rolling bearings 53 and 55. However, according to the present configuration, these spacers, retaining rings, collars, seal housings, and other parts can be made unnecessary, contributing to downsizing, space saving, and cost reduction.

また、複数の転がり軸受53,55によって高速側軸11が支持されるため、インペラにより大きな負荷が生じても、高速側軸11やその支持部に損傷が発生することや寿命が低下することを抑制できる。よって、常に安定して高速側軸11を支持できる。   In addition, since the high-speed side shaft 11 is supported by the plurality of rolling bearings 53 and 55, even if a large load is generated by the impeller, damage to the high-speed side shaft 11 and its supporting portion may occur and the life may be reduced. Can be suppressed. Therefore, the high-speed side shaft 11 can always be supported stably.

<第2の構成例>
次に、変速機の第2の構成例を説明する。本構成の変速機は、インペラによる負荷が小さい場合に用いられる。本構成は、図5に示すように、高速側軸11Aと軸受ユニット46構成が異なる他は、前述の第1の構成例と同様の構成である。
<Second configuration example>
Next, a second configuration example of the transmission will be described. The transmission of this configuration is used when the load by the impeller is small. As shown in FIG. 5, this configuration is the same as the first configuration example described above except that the configuration of the high speed side shaft 11A and the bearing unit 46 is different.

本構成の高速側軸11Aは、大径部11aに一列の内周軌道面83を有する。また、軸受ハウジング82は、内周軌道面83に対応する外周軌道面85と、外径面に複数列の環状溝87,89が形成され、これらの環状溝87,89に前述のOリング67,69が装着される。また、軸受ハウジング82の軸方向一端部に、前述のオイルシール59が設けられる。   The high speed side shaft 11A of this configuration has a row of inner peripheral raceway surfaces 83 in the large diameter portion 11a. The bearing housing 82 has an outer raceway surface 85 corresponding to the inner raceway surface 83 and a plurality of rows of annular grooves 87 and 89 formed on the outer diameter surface. The O-ring 67 described above is formed in these annular grooves 87 and 89. 69 are mounted. The oil seal 59 is provided at one end of the bearing housing 82 in the axial direction.

上記構成によれば、高速側軸11Aと軸受ユニット46がより簡略化された構成となり、部品点数を更に削減し、一層の省スペース化が図れる。これにより、変速機を更に小型化、低コスト化できる。   According to the above configuration, the high-speed side shaft 11A and the bearing unit 46 are more simplified, and the number of parts can be further reduced and further space saving can be achieved. As a result, the transmission can be further reduced in size and cost.

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations of the embodiments may be combined with each other, or may be modified or applied by those skilled in the art based on the description of the specification and well-known techniques. The invention is intended and is within the scope of seeking protection.

また、本変速機100は、例えば、原動機の回転速度が非常に速く、かつ低速の出力が必要となる場合にも、回転入力側と出力側とを入れ替えることで、増速機から減速機に変更して用いることもできる。
更に、可動ローラであるウェッジローラの個数は、1つであることに限らず、複数備えた構成にしてもよい。また、固定ローラの個数も1つ又は3つ以上とした構成であってもよい。
Further, for example, when the rotational speed of the prime mover is very high and a low speed output is required, the transmission 100 can be changed from a speed increaser to a speed reducer by switching the rotation input side and the output side. It can also be used by changing.
Furthermore, the number of wedge rollers that are movable rollers is not limited to one, and a plurality of wedge rollers may be provided. The number of fixed rollers may be one or three or more.

11 高速側軸
13 低速側軸
15 大径固定ローラ(摩擦ローラ)
17 小径固定ローラ(摩擦ローラ)
19 ウェッジローラ(摩擦ローラ)
21 リングローラ(摩擦ローラ)
23 筐体
43 高速軸ハウジング
45,46 軸受ユニット
45A 第1軸受ユニット
45B 第2軸受ユニット
47 ユニット収容部
51 第1軸受ハウジング
52 第2軸受ハウジング
53,55 転がり軸受
59 オイルシール(シール部材)
60 内部空間
61 第1外周軌道面
62 第1内周軌道面
70,76 玉(転動体)
74 第2外周軌道面
75 第2内周軌道面
82 軸受ハウジング
83 内周軌道面
85 外周軌道面
100 摩擦ローラ式変速機
11 High-speed side shaft 13 Low-speed side shaft 15 Large diameter fixed roller (friction roller)
17 Small diameter fixed roller (friction roller)
19 Wedge roller (friction roller)
21 Ring roller (friction roller)
23 Housing 43 High-speed shaft housing 45, 46 Bearing unit 45A First bearing unit 45B Second bearing unit 47 Unit housing portion 51 First bearing housing 52 Second bearing housing 53, 55 Rolling bearing 59 Oil seal (seal member)
60 Internal space 61 First outer raceway surface 62 First inner circumference raceway surface 70,76 Ball (rolling element)
74 Second outer peripheral raceway surface 75 Second inner peripheral raceway surface 82 Bearing housing 83 Inner peripheral raceway surface 85 Outer peripheral raceway surface 100 Friction roller type transmission

Claims (2)

高速側軸と、該高速側軸に接続される少なくとも一つの摩擦ローラと、前記摩擦ローラを介して前記高速側軸と所定の変速比で接続される低速側軸と、少なくとも前記高速側軸の周囲を覆う筐体と、を備える摩擦ローラ式変速機であって、
前記筐体と前記高速側軸との間に設けられる軸受ハウジングと、前記軸受ハウジングの内径側に設けられ前記高速側軸を回転自在に支持する転がり軸受と、前記軸受ハウジングの前記摩擦ローラ側と反対側の一端部に設けられ、前記軸受ハウジングの内径側の前記転がり軸受を含む内部空間を塞ぐシール部材と、を有する軸受ユニットを備え、
前記転がり軸受は、前記高速側軸の外径面に形成された内周軌道面と、前記軸受ハウジングの内径面に形成された外周軌道面と、前記内周軌道面と前記外周軌道面との間に配置される複数の転動体とを有して構成されることを特徴とする摩擦ローラ式変速機。
A high speed side shaft, at least one friction roller connected to the high speed side shaft, a low speed side shaft connected to the high speed side shaft via the friction roller at a predetermined speed ratio, and at least the high speed side shaft. A friction roller type transmission comprising a casing covering the periphery,
A bearing housing provided between the housing and the high speed side shaft, a rolling bearing provided on an inner diameter side of the bearing housing and rotatably supporting the high speed side shaft, and the friction roller side of the bearing housing; A seal unit that is provided at one end of the opposite side and seals an internal space including the rolling bearing on the inner diameter side of the bearing housing,
The rolling bearing includes an inner raceway surface formed on an outer diameter surface of the high speed side shaft, an outer raceway surface formed on an inner diameter surface of the bearing housing, and the inner circumference raceway surface and the outer circumference raceway surface. A friction roller type transmission comprising a plurality of rolling elements disposed between the friction roller transmissions.
前記高速側軸の外径面に、前記内周軌道面とは異なる軸方向位置に少なくとも一つの他の内周軌道面が形成され、
前記他の内周軌道面に対応する外周軌道面が形成された外輪を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の摩擦ローラ式変速機。
At least one other inner peripheral raceway surface is formed on the outer diameter surface of the high speed side shaft at an axial position different from the inner peripheral raceway surface,
2. The friction roller transmission according to claim 1, further comprising an outer ring having an outer raceway surface corresponding to the other inner raceway surface.
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