JP4513158B2

JP4513158B2 - Friction roller type transmission

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Publication number: JP4513158B2
Application number: JP2000088171A
Authority: JP
Inventors: 大滝　　亮一; 敦尾澤; 裕之伊藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: JP2001271897A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種機械装置に組み込んで、減速或は増速しつつ回転運動を伝達する摩擦ローラ式変速機の改良に関し、構成各部材の製作誤差や組み付け誤差、更には構成各部材の弾性変形等に基づくずれに拘らず、高い伝達効率を維持できる構造を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
摩擦ローラ式変速機は、遊星歯車式等の歯車式変速機に比べて、高速で運転した場合にも発生する騒音が小さい。この為、例えば摩擦ローラ式変速機を電動モータの出力部に組み付けて減速機として使用し、この電動モータの回転運動を減速すると共にトルクを増大させる構造が、例えば特開平８−２１０４５５号公報に記載されている。この公報等に記載された一般的な摩擦ローラ式変速機は、各ローラの周面同士の当接圧を、伝達すべきトルクの変動に拘らず、常に一定のままに保持している。この為、伝達効率が必ずしも良好とは言えない。良好な伝達効率を確保する為には、伝達すべきトルクが小さい場合には上記当接圧を低くし、反対に伝達すべきトルクが大きい場合には上記当接圧を高くする事が考えられる。
【０００３】
この様に、伝達すべきトルクの大きさに応じて、各ローラの周面同士の当接圧を変化させる構造として、米国特許第４７０９５８９号明細書には、図６〜８に示す様な摩擦ローラ式変速機が記載されている。この従来の摩擦変速機は、有底円筒状の本体１とこの本体１の基端開口部を塞ぐ蓋体２とから成る固定のハウジング３内に中心ローラ４の内半部（図６の右半部）を、上記蓋体２の略中央部に形成した通孔５を通じて挿入している。尚、この通孔５は、上記蓋体２の中心から、少しだけ外れた位置に設けている。又、上記中心ローラ４の外半部（図６の左半部）で上記蓋体２から突出した部分には、第一の回転軸である入力軸６の端部を結合固定している。
【０００４】
又、上記ハウジング３の内側で上記中心ローラ４の周囲部分には、３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃを、それぞれこの中心ローラ４と平行に配置している。即ち、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの一端部（図６の左端部）を上記蓋体２に支持すると共に、他端部（図６の右端部）を連結板８に支持している。尚、これら３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図７〜８の上部中央に位置する１本の枢軸７ａは、その両端部を上記蓋体２及び連結板８に形成した嵌合孔に圧入固定している。従って、この枢軸７ａが、上記ハウジング３内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。
【０００５】
これに対して、図７〜８の下部左右両側に位置する残り２本の枢軸７ｂ、７ｃは、両端部を上記蓋体２及び連結板８に対し、上記ハウジング３の円周方向及び直径方向に亙る若干の変位自在に支持している。この為に、上記蓋体２及び連結板８の一部で上記枢軸７ｂ、７ｃの両端部に整合する部分には、図８に示す様に、上記両枢軸７ｂ、７ｃの外径よりも大きな内径を有する支持孔９、９を形成し、これら各支持孔９、９に、上記両枢軸７ｂ、７ｃの両端部を緩く係合させている。そして、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの中間部周囲に、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを、それぞれラジアルニードル軸受１２により、回転自在に支持している。尚、上記連結板８は、上記蓋体２の内面（上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを設置した空間側の面で、図６の右面）の一部で、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂから外れた位置に突設した突部１３、１３に突き当て、連結ボルト１４、１４により、上記蓋体２に連結固定している。
【０００６】
又、上記ハウジング３の内側で上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂを囲む部分には、円環状の外輪１５を、回転自在に設けている。この外輪１５の内周面中央部は直径方向内方に突出させる事により、土手状の凸部１６とし、この凸部１６の内周面を第二の円筒面１７としている。そして、この第二の円筒面１７と、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８とを当接自在としている。又、上記外輪１５には、結合ブラケット１９の外径側端部を外嵌固定し、この結合ブラケット１９の中心部に、第二の回転軸である出力軸２０の内端部（図６の左端部）を結合固定している。この出力軸２０は、前記ハウジング３を構成する本体１の中央部に形成した第二の通孔２１を回転自在に挿通して、このハウジング３外に突出させている。
【０００７】
上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である、上記各第三の円筒面１８、１８は、それぞれ前記中心ローラ４の外周面に設けた第一の円筒面２２と、上記外輪１５の内周面に設けた上記第二の円筒面１７とに当接させている。上記中心ローラ４の中心と上記出力軸２０及び外輪１５の中心とは互いに偏心している。即ち、前述の様に、上記中心ローラ４を挿通する通孔５は、上記ハウジング３の中心から少しだけ外れた位置に設けているのに対して、上記出力軸２０を挿通する第二の通孔２１は、上記ハウジング３の中心に設けている。又、この第二の通孔２１の内側に回転自在に支持した出力軸２０と外輪１５とは、互いに同心である。従って、上記中心ローラ４と上記外輪１５及び出力軸２０とは、上記通孔５のハウジング３の中心からのずれ量δ（図６参照）分だけ、互いに偏心している。そして、上記中心ローラ４の外周面に設けた上記第一の円筒面２２と上記外輪１５に設けた上記第二の円筒面１７との間に存在して上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂが設けられた環状空間２３の幅寸法が、このδ分の偏心量に見合う分だけ、円周方向に関して不同になっている。
【０００８】
この様に、上記環状空間２３の幅寸法を円周方向に関して不同にした分、上記ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外径を異ならせている。即ち、上記外輪１５に対し中心ローラ４が偏心している側（図６〜８の下側）に位置するウェッジローラ１１ａ、１１ｂの径を、互いに同じとすると共に比較的小径にしている。これに対し、上記外輪１５に対し中心ローラ４が偏心しているのと反対側（図６〜８の上側）に位置するガイドローラ１０の径を、上記両ウェッジローラ１１ａ、１１ｂよりも大きくしている。そして、これら３個の、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８を、上記第一、第二の円筒面２２、１７に当接させている。
【０００９】
尚、それぞれが中間ローラである、上記１個のガイドローラ１０及び２個のウェッジローラ１１ａ、１１ｂのうち、ガイドローラ１０を支持した枢軸７ａは、前述の様に、上記ハウジング３内に固定している。これに対して、ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持した枢軸７ｂ、７ｃは、やはり前述した様に上記ハウジング３内に、円周方向及び直径方向に亙る若干の変位を自在に支持している。従って、上記ウェッジローラ１１ａ、１１ｂも、上記ハウジング３内で円周方向及び直径方向に亙り若干の変位自在である。そして、前記蓋体２のシリンダ孔２４、２４内に装着した圧縮コイルばね２５、２５等の弾性材により、上記各ウェッジローラ１１ａ、１１ｂを支持した枢軸７ｂ、７ｃを、これら各枢軸７ｂ、７ｃに回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ、１１ｂを前記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させるべく、弾性的に軽く押圧している。
【００１０】
上述の様に構成される従来構造の摩擦ローラ式変速機の場合、入力軸６に結合した中心ローラ４の回転は、この中心ローラ４の外周面である第一の円筒面２２と、ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８との当接部である、各内径側当接部２６、２６を介して、これらガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂに伝わる。更に、これらガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ａ、１１ｂの回転は、上記各第三の円筒面１８、１８と前記外輪１５の内周面に設けた第二の円筒面１７との当接部である、各外径側当接部２７、２７を介して、この外輪１５に伝わる。そして、この外輪１５に結合固定した前記出力軸２０が回転する。
【００１１】
上記中心ローラ４が図７〜８の時計方向（又は反時計方向）に、外輪１５が同じく反時計方向（又は時計方向）に、それぞれ回転すると、図７〜８の右側の枢軸７ｂ（又は左側の枢軸７ｃ）に回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）が、上記第一、第二の円筒面２２、１７同士の間に存在する環状空間２３内で、この環状空間２３の幅の狭い部分（図７〜８の下側中央部分）に向け移動する。この結果、上記枢軸７ｂ（又は７ｃ）に回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）の外周面である第三の円筒面１８が、上記第一の円筒面２２と第二の円筒面１７とを強く押圧する。そして、当該ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）に関する第三の円筒面１８と上記第一の円筒面２２との当接部である内径側当接部２６、及び、当該ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）に関する第三の円筒面１８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２７の当接圧が高くなる。
【００１２】
上記１個のウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）に関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が高くなると、上記中心ローラ４と外輪１５とのうちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或は弾性変形等に基づき、それぞれの直径方向に亙り僅かに変位する。この結果、残り２個の中間ローラである、ガイドローラ１０及びウェッジローラ１１ｂ（又は１１ａ）の外周面である第三の円筒面１８、１８と上記中心ローラ４の外周面である第一の円筒面２２との当接部である２個所の内径側当接部２６、２６、及びこれらウェッジローラ１１ｂ（又は１１ａ）及びガイドローラ１０の外周面である第三の円筒面１８、１８と上記外輪１５の内周面である第二の円筒面１７との当接部である２個所の外径側当接部２７、２７の当接圧が高くなる。
【００１３】
上記１本の枢軸７ｂ（又は７ｃ）に回転自在に支持したウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）を、上記環状空間２３内でこの環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力は、上記中心ローラ４から上記外輪１５に伝達するトルクの大きさに応じて変化する。即ち、上記中心ローラ４の駆動トルクが大きくなる程、上記ウェッジローラ１１ａ（又は１１ｂ）を上記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力が大きくなる。そして、この力が大きくなる程、上記各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が大きくなる。逆に言えば、上記駆動トルクが小さい場合には、これら各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が小さい。
【００１４】
尚、上述した従来構造は、３個の中間ローラのうち、１個の中間ローラのみをガイドローラ１０とし、残り２個の中間ローラをウェッジローラ１１ａ、１１ｂとしている。これに対して、３個の中間ローラのうちの２個の中間ローラをガイドローラとし、残り１個の中間ローラのみをウェッジローラとする構造も、従来から知られている。この様な構造を有する摩擦ローラ式変速機の場合には、一方向の回転力のみを伝達可能であり、逆方向の回転力に対しては内部で滑りが発生して、この回転力を伝達しない。言い換えれば、回転力の伝達を一方向のみ行なう、クラッチ機能を備える。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成され作用する、ウェッジローラを組み込んだ摩擦ローラ式変速機による伝達効率を確保する為には、各中間ローラのうち、ガイドローラとなる中間ローラの加工精度及び組み付け精度を確保しなければならない。この理由は、次の通りである。
【００１６】
上記ガイドローラとなる中間ローラは、枢軸により回転自在に支持されたのみで、ラジアル方向に変位する事は殆どない（軸受の内部隙間分のみ変位自在である）。従って、上記ガイドローラとなる中間ローラの外径や取付位置が設計値或は設計位置からずれた場合には、この中間ローラの外周面である第三の円筒面と、中心ローラの外周面である第一の円筒面及び外輪の内周面である第二の円筒面との接触部の接触面圧が、設計値からずれてしまう。この様な接触面圧のずれは、構成各部の弾性変形や外輪の熱膨張によっても生じる。何れにしても、接触面圧が設計値からずれた場合には、当該接触部でのトルクの伝達効率が悪化する。特に、３個の中間ローラのうちの２個の中間ローラをガイドローラとし、残り１個の中間ローラのみをウェッジローラとして、一方向クラッチの機能を持たせた構造の場合に、上記外径や取付位置のずれが伝達効率の低下に及ぼす影響が大きくなる（少しのずれで伝達効率が大きく低下する）。
【００１７】
この為、設計値通りに十分に高い伝達効率を得る為には、上記ガイドローラとなる中間ローラの外径や取付位置の精度を厳密に規制する必要がある。この様に中間ローラの外径や取付位置の精度を厳密に規制する事は、コスト増大に結びつく。更に、構成各部の弾性変形や外輪の熱膨張によるずれをなくす事は事実上不可能である為、改良が望まれている。
本発明の摩擦ローラ式変速機は、この様な事情に鑑みて、構成各部材の製作誤差や組み付け誤差、更には構成各部材の弾性変形や外輪の熱膨張に拘らず、高い伝達効率を維持できる構造を実現すべく発明したものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の摩擦ローラ式変速機は、前述した従来から知られている摩擦ローラ式変速機と同様に、ハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられた第一の回転軸と、この第一の回転軸の端部にこの第一の回転軸と同心に且つ回転力の伝達自在に結合され、外周面を第一の円筒面とされた中心ローラと、内周面を第二の円筒面としてこの中心ローラの周囲に、この中心ローラに対する相対回転を自在に設けられた外輪と、この外輪と同心で一端部をこの外輪に回転力の伝達自在に結合されると共に上記ハウジングに対し回転自在に支持された第二の回転軸と、上記第一の円筒面と上記第二の円筒面との間の環状空間内に、上記中心ローラと平行に配置された複数本の枢軸と、これら各枢軸により回転自在に支持され、それぞれの外周面を第三の円筒面とされた複数個の中間ローラとを備える。そして、上記中心ローラの中心と上記外輪の中心とを偏心させる事により、上記環状空間の幅寸法を円周方向に関して不同にし、上記複数個の中間ローラのうちの少なくとも１個の中間ローラを、少なくとも上記環状空間の円周方向に変位自在に支持してウェッジローラとする共に、残りの中間ローラをガイドローラとする事により、上記中心ローラ及び外輪が所定方向に回転した場合に、上記ウェッジローラとなる中間ローラを、上記環状空間の幅の狭い部分に向け移動自在としている。
特に、本発明の摩擦ローラ式変速機に於いては、上記中心ローラと上記外輪との両方の部材を、それぞれラジアル方向の変位を自在としている。
この為に、例えば、上記中心ローラと上記第一の回転軸とを別体とし、これら中心ローラと第一の回転軸とをラジアル方向の相対変位自在且つトルク伝達自在に連結する。これと共に、上記外輪と上記第二の回転軸とを別体とし、これら外輪と第二の回転軸とをラジアル方向の相対変位自在且つトルク伝達自在に連結する。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速機の場合には、ガイドローラとなる中間ローラの外径や取付位置がずれた場合でも、この中間ローラの外周面である第三の円筒面と、中心ローラの外周面である第一の円筒面及び外輪の内周面である第二の円筒面との接触部の接触面圧を、設計値通りに規制できる。即ち、上記中間ローラの外径や取付位置がずれた場合には、ウェッジローラとなる中間ローラが環状空間の幅寸法が狭い部分に変位するのに伴って、中心ローラと外輪との両方の部材がラジアル方向に変位する。そして、上記ガイドローラとなる中間ローラ及び上記ウェッジローラとなる中間ローラの外周面である、上記各第三の円筒面と、上記中心ローラの外周面である第一の円筒面及び上記外輪の内周面である第二の円筒面との接触部の接触面圧を設計値通りにして、高い伝達効率を得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜５は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、図示の例では、本発明の効果が顕著に現れる、３個の中間ローラのうちの２個の中間ローラをガイドローラ１０ａ、１０ｂとし、残り１個の中間ローラのみをウェッジローラ１１として、摩擦ローラ式変速機に一方向クラッチの機能を持たせた構造に、本発明を適用した場合に就いて示している。
【００２１】
本発明の摩擦ローラ式変速機も、前述した従来構造の場合と同様に、鋼或はアルミニウム合金製で有底円筒状の本体１ａと、この本体１ａの基端開口部を塞ぐ、鋼製の蓋体２ａとから成る、固定のハウジング３ａを有する。そして、このハウジング３ａ内に中心ローラ４ａの内半部（図１の左半部）を、上記蓋体２ａの略中央部に形成した通孔５ａを通じて挿入している。尚、この通孔５ａは、上記蓋体２ａの中心から、少しだけ外れた位置に設けている。又、上記中心ローラ４ａの外端部（図１の右端部）には、第一の回転軸である、図示しない電動モータの駆動軸３０の端部を結合固定している。
【００２２】
特に、本発明の場合には、上記中心ローラ４ａを、上記駆動軸３０により回転駆動自在としつつ、ラジアル方向（中心ローラ４ａ自身の直径方向）に亙る若干の変位自在に設けている。この為に本例の場合には、上記通孔５ａの内径を上記中心ローラ４ａの外径よりも大きくして、この中心ローラ４ａがこの通孔５ａの内側でラジアル方向に変位できる様にしている。又、この中心ローラ４ａの基端面（図１の右端面）に係合凹溝３１を、直径方向に亙って形成すると共に、上記駆動軸３０の先端面（図１の左端面）に係合突部３２を、直径方向に亙って形成している。そして、この係合突部３２と上記係合凹溝３１とを、緩く係合させている。この為に、この係合凹溝３１の幅は、この係合突部３２の幅よりも少しだけ大きくしている。従って、上記中心ローラ４ａと上記駆動軸３０とは、回転力の伝達を自在に、且つ、ラジアル方向に関する相対変位自在に結合されている。尚、この様に中心ローラ４ａと駆動軸３０とを回転力の伝達を自在に、且つ、ラジアル方向に関する相対変位自在に結合する為の構造は、図示の様なものに限らず、緩いスプライン係合、或は緩いキー係合でも良い。
【００２３】
又、上記中心ローラ４ａの先端面中心部には鋼球３３を圧入固定し、この鋼球３３を、後述する連結板８ａの片面（図１の右面）中心部に突き当てて、ピボット軸受を構成している。このピボット軸受は、上記中心ローラ４ａの回転を自在としつつ、この中心ローラ４ａの軸方向に関する位置決めを図る為に設けている。尚、本例の場合には、上記中心ローラ４ａの外周面と上記通孔５ａの内周面との間に隙間が存在する。そこで、この様な隙間を通じて、前記ハウジング３ａ内に異物が入り込むのを防止する為に、図示しない電動モータのケーシングと前記蓋体２ａとの間にシール材を設ける。或は、上記中心ローラ４ａの外周面と上記通孔５ａの内周面との間に、弾性変形自在なＯリング等のシールリングを設けて、上記隙間そのものを塞いでも良い。
【００２４】
又、前記ハウジング３ａの内側で上記中心ローラ４ａの周囲部分には、３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃを、それぞれこの中心ローラ４ａと平行に配置している。即ち、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの一端部（図１の右端部）を上記蓋体２ａに支持すると共に、他端部（図１の左端部）を連結板８ａに支持している。尚、この連結板８ａは、前述の図６〜８に示した従来構造の様な円輪状ではなく、円板状に形成している。この理由は、上記ピボット軸受を構成する為である。
【００２５】
又、本例の場合に、上記３本の枢軸７ａ、７ｂ、７ｃのうち、図２の上部中央並びに下部左側に位置する２本の枢軸７ａ、７ｂは、その両端部を上記蓋体２ａ及び連結板８ａに形成した嵌合孔４６、４６に圧入固定している。従って、これら両枢軸７ａ、７ｂが、上記ハウジング３ａ内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。これに対して、図２の下部右側に位置する残り１本の枢軸７ｃは、両端部を上記蓋体２ａ及び連結板８ａに対し、上記ハウジング３ａの円周方向及び直径方向に亙る若干の変位自在に支持している。この為に、上記蓋体２ａ及び連結板８ａの一部で上記枢軸７ｃの両端部に整合する部分には、この枢軸７ｃの外径よりも大きな幅及び長さを有する支持孔９ａ、９ａを形成し、これら各支持孔９ａ、９ａに、上記枢軸７ｃの両端部を緩く係合させている。
【００２６】
そして、これら各枢軸７ａ、７ｂ、７ｃの中間部周囲に、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を、それぞれラジアルニードル軸受１２により、回転自在に支持している。尚、上記連結板８ａは、上記蓋体２ａの内面（上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を設置した空間側の面で、図１の左面）の一部で、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１から外れた位置に突設した突部１３、１３に突き当て、連結ボルト１４、１４により、上記蓋体２ａに連結固定している。又、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の軸方向両端面と上記連結板８ａ及び蓋体２ａとの間には、それぞれスラストニードル軸受４２、４２を設けて、上記各ローラ１０ａ、１０ｂ、１１の回転が円滑に行なわれる様にしている。
【００２７】
又、上記ハウジング３ａの内側で上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１を囲む部分には、円筒状の外輪１５ａを設け、この外輪１５ａの内周面を、第二の円筒面１７としている。そして、この第二の円筒面１７と、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８、１８とを当接自在としている。又、上記外輪１５ａには、鍔部３４を介して、第二の回転軸である出力軸２０ａを結合している。この出力軸２０ａは、前記ハウジング３ａを構成する本体１ａの中央部に形成した支持筒部３９の内側に挿通して、このハウジング３ａ外に突出させている。図示の例では、上記出力軸２０ａを上記支持筒部３９の内側に、１対の玉軸受４０ａ、４０ｂにより回転自在に支持すると共に、この支持筒部３９の先端開口部と上記出力軸２０ａの中間部内周面との間を、シールリング４１により塞いでいる。
【００２８】
本例の場合には、上記外輪１５ａを上記ハウジング３ａの内側に、回転並びにラジアル方向に亙る若干の変位自在に設けている。即ち、本例の場合には、上記出力軸２０ａの基端部（図１の右端部）に、外向フランジ状の上記鍔部３４を形成している。そして、この鍔部３４の外周縁に形成した、図４に示す様な突片３５、３５と、上記外輪１５ａの軸方向一端縁部（図１の左端縁部）に形成した係止切り欠き３６、３６とを、ラジアル方向に亙る若干の変位自在に係合させている。又、上記各突片３５、３５を上記各切り欠き３６、３６の凹部（図１の右部）に進入させた状態で、上記外輪１５ａの端部内周面に形成した係止溝３７に止め輪３８を係止して、上記各突片３５、３５が上記各切り欠き３６、３６から抜け出ない様にしている。従って、上記外輪１５ａと上記出力軸２０ａとは、回転力の伝達を自在に、且つ、ラジアル方向に関する相対変位自在に結合されている。
【００２９】
又、前記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である、各第三の円筒面１８、１８は、それぞれ前記中心ローラ４ａの外周面に設けた第一の円筒面２２と、上記外輪１５ａの内周面に設けた上記第二の円筒面１７とに当接させている。上記中心ローラ４ａの中心と上記出力軸２０ａ及び外輪１５ａの中心とは互いに偏心している。即ち、前述の様に、上記中心ローラ４ａを挿通する通孔５ａは、上記ハウジング３ａの中心から少しだけ外れた位置に設けているのに対して、上記出力軸２０ａを挿通する支持筒部３９は、上記ハウジング３ａの中心に設けている。又、この支持筒部２０ａの内側に回転自在に支持した出力軸２０ａと外輪１５ａとは、互いに同心である。従って、上記中心ローラ４ａと上記外輪１５ａ及び出力軸２０ａとは、上記通孔５ａのハウジング３ａの中心からのずれ量δ（図１参照）分だけ、互いに偏心している。そして、上記中心ローラ４ａの外周面に設けた上記第一の円筒面２２と上記外輪１５ａに設けた上記第二の円筒面１７との間に存在して上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１が設けられた環状空間２３の幅寸法が、このδ分の偏心量に見合う分だけ、円周方向に関して不同になっている。
【００３０】
この様に、上記環状空間２３の幅寸法を円周方向に関して不同にした分、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外径を異ならせている。即ち、上記外輪１５ａに対し中心ローラ４ａが偏心している側（図２の下側）に位置するガイドローラ１０ｂ及びウェッジローラ１１の径を、互いに同じとすると共に比較的小径にしている。これに対し、上記外輪１５ａに対し中心ローラ４ａが偏心しているのと反対側（図２の上側）に位置するガイドローラ１０ａの径を、上記ガイドローラ１０ｂ及びウェッジローラ１１よりも大きくしている。そして、これら３個の、それぞれが中間ローラであるガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８、１８を、上記第一、第二の円筒面２２、１７に当接させている。
【００３１】
尚、それぞれが中間ローラである、上記２個のガイドローラ１０ａ、１０ｂ及び１個のウェッジローラ１１のうち、両ガイドローラ１０ａ、１０ｂを支持した枢軸７ａ、７ｂは、前述の様に、上記ハウジング３ａ内に固定している。これに対して、ウェッジローラ１１を支持した枢軸７ｃは、やはり前述した様に上記ハウジング３ａ内に、円周方向及び直径方向に亙る若干の変位を自在に支持している。従って、上記ウェッジローラ１１も、上記ハウジング３ａ内で円周方向及び直径方向に亙り若干の変位自在である。そして、前記蓋体２ａ及び連結板８ａのシリンダ孔２４ａ、２４ａ内に装着した圧縮コイルばね２５、２５等の弾性材により、上記ウェッジローラ１１を支持した枢軸７ｃを、この枢軸７ｃに回転自在に支持したウェッジローラ１１を前記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させるべく、弾性的に軽く押圧している。
【００３２】
図示の例では、上記圧縮コイルばね２５、２５により、それぞれの先端部（図２の左下端部、図３の下端部）に外向フランジ状の鍔部４３を形成した押圧ピン４４、４４を押圧し、これら両押圧ピン４４、４４により、上記枢軸７ｃの両端部を同方向に押圧している。上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａの両端開口のうち、前記各支持孔９ａ、９ａと反対側開口部は、ねじ蓋４５により塞いでいる。上記各圧縮コイルばね２５、２５は、このねじ蓋４５と上記鍔部４３との間に設けて、上記各押圧ピン４４、４４に、上記方向の弾力を付与している。この様な構成を採用する事により、摩擦ローラ式変速機の組立時に、上記各押圧ピン４４、４４が脱落しない様にしている。この点に就いて、以下に述べる。尚、図示の例は、上記連結板８ａのシリンダ孔２４ａのみを上記ねじ蓋４５により塞いでいるが以下に述べる作用を同じ様に発揮できる。
【００３３】
上記枢軸７ｃの両端部を上記各支持孔９ａ、９ａ内に挿入する作業は、残り２本の枢軸７ａ、７ｂの両端部を前記蓋体２ａ及び連結板８ａに形成した嵌合孔４６、４６に圧入固定すべく、これら蓋体２ａと連結板８ａとを互いに近づけつつ行なう。この組立作業の際、上記各押圧ピン４４、４４が上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａから上記各支持孔９ａ、９ａ内に突出した状態となっていると、上記枢軸７ｃの両端部を上記各支持孔９ａ、９ａ内に挿入できなくなる。特に、後から上記枢軸７ｃの一端部を挿入する、例えば連結板８ａの側に設けた支持孔９ａの場合には、上記押圧ピン４４が支持孔９ａ内に突出していては挿入作業が不可能になる。これに対して本例の場合には、上記ねじ蓋４５を設けた事により、上記各圧縮コイルばね２５、２５を上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に挿入する作業を、上記枢軸７ｃの両端部を上記各支持孔９ａ、９ａ内に挿入した後に行なえる。この為、上記組立作業時に、上記各押圧ピン４４、４４が上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａから上記各支持孔９ａ、９ａ内に突出しない状態として、上記組立作業を容易に行なえる。
【００３４】
即ち、上記押圧ピン４４、４４のみを上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に、上記各支持孔９ａ、９ａの側から（鍔部４３が支持孔９ａ、９ａの内周面に当接するまで）挿入し切った状態で、上記組立作業を行なう。そして、上記枢軸７ｃの両端部を上記各支持孔９ａ、９ａ内に挿入した後、上記各圧縮コイルばね２５、２５を上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に、上記各支持孔９ａ、９ａと反対側から挿入した後、上記ねじ蓋４５により、これら各シリンダ孔２４ａ、２４ａの開口端部を塞ぐ。この場合に於いて、重力等の影響で上記各押圧ピン４４、４４が上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａから上記各支持孔９ａ、９ａ内に突出しない様に、上記各押圧ピン４４、４４が上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に、グリース等で仮止めしておく事が、より円滑な組立作業を行なう上からは好ましい。尚、上記蓋体２ａ側の支持孔９ａに関しては、予め上記枢軸７ｃの端部を挿入しておけるので、図３に示す様に、ねじ蓋４５のない構造としても良い。
【００３５】
上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式変速機は、上記ハウジング３ａを構成する本体１ａと蓋体２ａとのそれぞれに所定の部品を組み付けた後、これら本体１ａと蓋体２ａとを結合する。このうちの本体１ａには、次の様な手順で、各部品を組み付ける。先ず、出力軸２０ａの基端部（図１の右端部）に玉軸受４０ａの内輪を外嵌固定する。又、この出力軸２０ａの基端部に固設した鍔部３４の外周縁に形成した突片３５、３５と、前記外輪１５ａの軸方向一端縁部に形成した係止切り欠き３６、３６とを係合させた後、前記係止溝３７に前記止め輪３８を係止して、これら各係止切り欠き３６、３６から上記各突片３５、３５が抜け出る事を防止する。次いで、上記出力軸２０ａを上記本体１ａの支持筒部３９に、図１の右から左に挿通し、上記玉軸受４０ａの外輪をこの支持筒部３９の基端部に内嵌する。次いで、この支持筒部３９の中間部内周面と上記出力軸２０ａの中間部外周面との間に別の玉軸受４０ｂを装着し、更に前記シールリング４１を装着する。
【００３６】
これに対して、上記蓋体２ａには、次の様な手順で、各部品を組み付ける。先ず、この蓋体２ａに設けた嵌合孔４６に、ガイドローラ１０ａ、１０ｂを支持する為の枢軸７ａ、７ｂの一端部（図１の右端部）を、締り嵌めにより内嵌する。次いで、これら両枢軸７ａ、７ｂに、前記ラジアル、スラスト各ニードル軸受１２、４２及び前記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂを外嵌する。一方、前記ウェッジローラ１１はラジアル、スラスト各ニードル軸受１２、４２と共に、前記枢軸７ｃに予め外嵌しておく。尚、上記ウェッジローラ１１は、回転だけでなく上記蓋体２ａ及び連結板８ａの円周方向に亙って変位する。この変位を円滑に行なわせる為に図示の例では、上記各スラストニードル軸受４２、４２と上記蓋体２ａ及び連結板８ａとの間に、滑り軸受４７、４７を設けている。そこで、これら両滑り軸受４７、４７も、予め上記枢軸７ｃに外嵌しておく。
【００３７】
又、前記各押圧ピン４４、４４は前記シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に、前記支持孔９ａ、９ａの内周面側から押し込んでおく。そして、上記枢軸７ｃの両端部を、これら両支持孔９ａ、９ａに整合させた状態で、上記蓋体２ａに前記連結板８ａを近づけ、上記各枢軸７ａ、７ｂの他端部（図１の左端部）を、この連結板８ａに設けた嵌合孔４６に圧入する。同時に、上記枢軸７ｃの両端部を上記両支持孔９ａ、９ａに進入させる。この様にしてこの枢軸７ｃの両端部をこれら両支持孔９ａ、９ａに進入させた後、上記各シリンダ孔２４ａ、２４ａ内に前記圧縮コイルばね２５、２５を挿入してから前記ねじ蓋４５によりこれら各シリンダ孔２４ａ、２４ａの端部開口を塞ぐ。
【００３８】
又、上記蓋体２ａと連結板８ａとを、連結ボルト１４、１４により連結固定する。これら各連結ボルト１４、１４は、上記蓋体２ａの一部で前記各突部１３、１３部分に形成した通孔４８を挿通し、上記連結板８ａに形成した、これら各通孔４８よりも小径のねじ孔４９に螺合し、更に緊締している。上記各突部１３、１３の先端面（図１の左端面）と上記連結板８ａの片面（図１の右面）との突き合わせ面部分には、上記各連結ボルト１４、１４の雄ねじ部５０が存在する様にしている。従って、これら各連結ボルト１４、１４を上記各ねじ孔４９に螺合し更に緊締した状態では、図５に誇張して示す様に、上記連結板８ａの一部で上記各ねじ孔４９の開口周縁部が、上記各連結ボルト１４、１４に引っ張られる様に変形して、上記各通孔４８内に入り込む。この結果、これら各連結ボルト１４、１４の緩み止めと、上記蓋体２ａと上記連結板８ａとの、微小な相対回転の防止とが図られる。
【００３９】
前述の様にして各部品を組み付けた前記本体１ａと、上述の様にして各部品を組み付けた上記蓋体２ａとは、前記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及び前記ウェッジローラ１１を前記外輪１５ａの内径側に進入させつつ突き合わせる。そして、突き合わせ後に、上記蓋体２ａの外周寄り部分に形成した通孔５１、５１を挿通した結合ボルト（図示省略）を、上記本体１ａの開口端面に形成したねじ孔５３、５３に螺合し更に緊締して、上記本体１ａと上記蓋体２ａとを結合固定する。そして、最後に、上記蓋体２ａの略中央部に形成した通孔５ａから前記中心ローラ４ａを、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及び上記ウェッジローラ１１の内側に挿入する。上記中心ローラ４ａの先端部外周縁部には、面取り状のガイド傾斜面５４を形成しており、この中心ローラ４ａの挿入作業に伴って上記ウェッジローラ１１が、上記本体１ａ及び蓋体２ａの径方向外方に変位するので、上記挿入作業は、容易に行なえる。
【００４０】
前述の様に構成し、上述の様に組み立てる本発明の摩擦ローラ式変速機の場合、前記駆動軸３０に結合した上記中心ローラ４ａの回転は、この中心ローラ４ａの外周面である第一の円筒面２２と、ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８、１８との当接部である、各内径側当接部２６、２６を介して、これらガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１に伝わる。更に、これらガイドローラ１０ａ、１０ｂ及びウェッジローラ１１の回転は、上記各第三の円筒面１８、１８と前記外輪１５ａの内周面に設けた第二の円筒面１７との当接部である、各外径側当接部２７、２７を介して、この外輪１５ａに伝わる。そして、この外輪１５ａに結合した前記出力軸２０ａが、上記中心ローラ４ａとは逆方向に回転する。
【００４１】
上記駆動軸３０により上記出力軸２０ａを回転駆動すべく、上記中心ローラ４ａが図２の時計方向に回転すると、ウェッジローラ１１が、この中心ローラ４ａから加わる力と前記各圧縮コイルばね２５、２５の弾力とにより、上記第一、第二の円筒面２２、１７同士の間に存在する環状空間２３内で、この環状空間２３の幅の狭い部分（図２の下側中央部分）に向け移動する。この結果、上記ウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８が、上記第一の円筒面２２と第二の円筒面１７とを強く押圧する。そして、このウェッジローラ１１に関する第三の円筒面１８と上記第一の円筒面２２との当接部である内径側当接部２６、及び、上記ウェッジローラ１１に関する第三の円筒面１８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２７の当接圧が高くなる。
【００４２】
上記ウェッジローラ１１に関する内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が高くなると、上記中心ローラ４ａと外輪１５ａとの両方の部材が、組み付け隙間、或は弾性変形等に基づき、それぞれの直径方向に亙り僅かに変位する。この結果、残り２個の中間ローラであるガイドローラ１０ａ、１０ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８と上記中心ローラ４ａの外周面である第一の円筒面２２との当接部である２個所の内径側当接部２６、２６、及びこれらガイドローラ１０ａ、１０ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８と上記外輪１５ａの内周面である第二の円筒面１７との当接部である２個所の外径側当接部２７、２７の当接圧が高くなる。
【００４３】
上記ウェッジローラ１１を、上記環状空間２３内でこの環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力は、上記中心ローラ４ａから上記外輪１５ａに伝達するトルクの大きさに応じて変化する。即ち、上記中心ローラ４ａの駆動トルクが大きくなる程、上記ウェッジローラ１１を上記環状空間２３の幅の狭い部分に向け移動させようとする力が大きくなる。そして、この力が大きくなる程、上記各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が大きくなる。逆に言えば、上記駆動トルクが小さい場合には、これら各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧が小さい。この為、上記各内径側、外径側両当接部２６、２７の当接圧を、前記駆動軸３０と前記出力軸２０ａとの間で伝達すべきトルクの大きさに応じた適正値にできて、摩擦ローラ式変速機の伝達効率を高くできる。この状態では、クラッチ機構がＯＮとなる。
【００４４】
一方、上記駆動軸３０が停止した状態のまま、上記外輪１５ａが、図２の反時計方向に回転する傾向となった場合には上記ウェッジローラ１１が、上記外輪１５ａから加わる力により、前記各圧縮コイルばね２５、２５の弾力に抗し、上記環状空間２３内で、この環状空間２３の幅の広い部分（図２の右側中央部分）に向け移動する。この結果、上記ウェッジローラ１１の外周面である第三の円筒面１８が、上記第一の円筒面２２と第二の円筒面１７とを押圧しなくなる。そして、このウェッジローラ１１並びに前記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂに関する第三の円筒面１８、１８と上記第一の円筒面２２との当接部である内径側当接部２６、２６、及び、上記ウェッジローラ１１並びに前記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂに関する第三の円筒面１８、１８と上記第二の円筒面１７との当接部である外径側当接部２７、２７の当接圧が、低下若しくは喪失する。この結果、上記外輪１５ａの回転が上記駆動軸３０にまで伝達されなくなる。この状態では、クラッチ機構がＯＦＦとなる。
【００４５】
更に、本発明の摩擦ローラ式変速機の場合には、上記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂの外径や取付位置が多少ずれたり、構成各部材が弾性変形したり、更には上記外輪１５ａが熱膨張した場合でも、これら各ガイドローラ１０ａ、１０ｂの外周面である第三の円筒面１８、１８と、上記中心ローラ４ａの外周面である第一の円筒面２２及び上記外輪１５ａの内周面である第二の円筒面１７との接触部の接触面圧を、設計値通りに規制できる。即ち、上記各ガイドローラ１０ａ、１０ｂの外径や取付位置がずれた場合には、上記ウェッジローラ１１が上記環状空間２３の幅寸法が狭い部分に変位するのに伴って、上記中心ローラ４ａ及び外輪１５ａがラジアル方向に変位する。そして、上記ガイドローラ１０ａ、１０ｂ及び上記ウェッジローラ１１の外周面である、上記各第三の円筒面１８、１８と、上記中心ローラ４ａの外周面である第一の円筒面２２及び上記外輪１５ａの内周面である第二の円筒面１７との接触部の接触面圧を設計値通りにする。従って、上記外径や取付位置が多少ずれた場合でも、高い伝達効率を得られる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の摩擦ローラ式変速機は、以上に述べた通り構成され作用して、ガイドローラとなる中間ローラの外径及び取付位置を厳密に規制しなくても、更には、構成各部材の弾性変形や外輪の熱膨張に拘らず、高い伝達効率を得られる。この為、高性能でしかも低廉な摩擦ローラ式変速機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図２のＡ−Ａ断面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図３】図２の拡大Ｃ−Ｃ断面図。
【図４】出力軸の基端部に設けた鍔部の形状を略示する、図１の側方から見た図。
【図５】図１のＤ部拡大図。
【図６】従来構造の１例を示す断面図。
【図７】図６のＥ−Ｅ断面図。
【図８】同Ｆ−Ｆ断面図。
【符号の説明】
１、１ａ本体
２、２ａ蓋体
３、３ａハウジング
４、４ａ中心ローラ
５、５ａ通孔
６入力軸
７ａ、７ｂ、７ｃ枢軸
８、８ａ連結板
９、９ａ支持孔
１０、１０ａ、１０ｂガイドローラ
１１、１１ａ、１１ｂウェッジローラ
１２ラジアルニードル軸受
１３突部
１４連結ボルト
１５、１５ａ外輪
１６凸部
１７第二の円筒面
１８第三の円筒面
１９結合ブラケット
２０、２０ａ出力軸
２１第二の通孔
２２第一の円筒面
２３環状空間
２４、２４ａシリンダ孔
２５圧縮コイルばね
２６内径側当接部
２７外径側当接部
３０駆動軸
３１係合凹溝
３２係合凸部
３３鋼球
３４鍔部
３５突片
３６係止切り欠き
３７係止溝
３８止め輪
３９支持筒部
４０ａ、４０ｂ玉軸受
４１シールリング
４２スラストニードル軸受
４３鍔部
４４押圧ピン
４５ねじ蓋
４６嵌合孔
４７滑り軸受
４８通孔
４９ねじ孔
５０雄ねじ部
５１通孔
５３ねじ孔
５４ガイド傾斜面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a friction roller transmission that is incorporated in various mechanical devices and transmits rotational motion while decelerating or increasing speed, and relates to manufacturing errors and assembly errors of constituent members, and elastic deformation of constituent members. Thus, it is possible to realize a structure capable of maintaining high transmission efficiency regardless of the deviation based on the above.
[0002]
[Prior art]
The friction roller type transmission generates less noise even when operated at a higher speed than a planetary gear type gear type transmission or the like. For this reason, for example, a structure in which a friction roller type transmission is assembled to an output portion of an electric motor and used as a reduction gear, and the rotational motion of the electric motor is reduced and the torque is increased is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-210455. Are listed. A general friction roller type transmission described in this publication and the like always keeps the contact pressure between the peripheral surfaces of the rollers constant regardless of the variation in torque to be transmitted. For this reason, the transmission efficiency is not necessarily good. In order to ensure good transmission efficiency, it is conceivable to lower the contact pressure when the torque to be transmitted is small and to increase the contact pressure when the torque to be transmitted is large. .
[0003]
As described above, US Pat. No. 4,709,589 discloses a friction as shown in FIGS. 6 to 8 as a structure for changing the contact pressure between the peripheral surfaces of the rollers in accordance with the magnitude of torque to be transmitted. A roller transmission is described. This conventional friction transmission includes an inner half portion of a central roller 4 (right side in FIG. 6) in a fixed housing 3 composed of a bottomed cylindrical main body 1 and a lid 2 that closes the base end opening of the main body 1. The half part) is inserted through a through-hole 5 formed in a substantially central part of the lid body 2. The through hole 5 is provided at a position slightly deviated from the center of the lid 2. Further, the end of the input shaft 6 that is the first rotating shaft is coupled and fixed to a portion protruding from the lid 2 at the outer half of the center roller 4 (left half of FIG. 6).
[0004]
Further, three pivot shafts 7 a, 7 b, 7 c are arranged in parallel with the central roller 4 inside the housing 3 and around the central roller 4. That is, one end portion (left end portion in FIG. 6) of each of the pivot shafts 7a, 7b, and 7c is supported by the lid body 2, and the other end portion (right end portion in FIG. 6) is supported by the connecting plate 8. Of these three pivot shafts 7a, 7b and 7c, one pivot shaft 7a located in the upper center of FIGS. 7 to 8 has a fitting hole in which both ends are formed in the lid 2 and the connecting plate 8. It is press-fitted and fixed. Accordingly, the pivot shaft 7a is not displaced in the circumferential direction or the diametrical direction within the housing 3.
[0005]
On the other hand, the remaining two pivot shafts 7b and 7c located on the left and right sides of the lower part of FIGS. 7 to 8 have both ends of the housing 3 in the circumferential direction and the diametrical direction with respect to the lid 2 and the connecting plate 8. It is supported so as to be slightly displaceable. Therefore, a part of the lid 2 and the connecting plate 8 that is aligned with both ends of the pivots 7b and 7c is larger than the outer diameters of the pivots 7b and 7c as shown in FIG. Support holes 9 and 9 having an inner diameter are formed, and both end portions of the pivot shafts 7b and 7c are loosely engaged with the support holes 9 and 9, respectively. A guide roller 10 and wedge rollers 11a and 11b, which are intermediate rollers, are rotatably supported by radial needle bearings 12 around the intermediate portions of the pivots 7a, 7b and 7c, respectively. The connecting plate 8 is a part of the inner surface of the lid 2 (the space side where the guide roller 10 and the wedge rollers 11a and 11b are installed, the right side in FIG. 6), and the guide roller 10 and the wedge. It abuts against the protrusions 13 and 13 projecting from the rollers 11a and 11b, and is connected and fixed to the lid 2 by connecting bolts 14 and 14.
[0006]
An annular outer ring 15 is rotatably provided at a portion surrounding the guide roller 10 and the wedge rollers 11a and 11b inside the housing 3. The central portion of the inner peripheral surface of the outer ring 15 is projected inward in the diametrical direction to form a bank-like convex portion 16, and the inner peripheral surface of the convex portion 16 is a second cylindrical surface 17. And this 2nd cylindrical surface 17 and the 3rd cylindrical surfaces 18 and 18 which are the outer peripheral surfaces of the said guide roller 10 and wedge roller 11a, 11b are contact | abutted freely. Further, an outer diameter side end portion of the coupling bracket 19 is fitted and fixed to the outer ring 15, and an inner end portion (see FIG. 6) of the output shaft 20 as a second rotating shaft is formed at the center portion of the coupling bracket 19. The left end) is fixedly connected. The output shaft 20 is rotatably inserted through a second through hole 21 formed in the central portion of the main body 1 constituting the housing 3 so as to protrude from the housing 3.
[0007]
The third cylindrical surfaces 18, 18, which are the outer peripheral surfaces of the guide roller 10 and the wedge rollers 11 a, 11 b, respectively, are a first cylindrical surface 22 provided on the outer peripheral surface of the central roller 4 and the outer ring 15. It is made to contact | abut with said 2nd cylindrical surface 17 provided in the inner peripheral surface. The center of the center roller 4 and the centers of the output shaft 20 and the outer ring 15 are eccentric from each other. That is, as described above, the through hole 5 through which the center roller 4 is inserted is provided at a position slightly deviated from the center of the housing 3, whereas the second passage through which the output shaft 20 is inserted. The hole 21 is provided at the center of the housing 3. The output shaft 20 and the outer ring 15 that are rotatably supported inside the second through hole 21 are concentric with each other. Therefore, the center roller 4 and the outer ring 15 and the output shaft 20 are eccentric from each other by the amount δ (see FIG. 6) of the through hole 5 from the center of the housing 3. The guide roller 10 and the wedge rollers 11a and 11b exist between the first cylindrical surface 22 provided on the outer peripheral surface of the center roller 4 and the second cylindrical surface 17 provided on the outer ring 15. The width dimension of the annular space 23 provided with is the same in the circumferential direction by an amount corresponding to the eccentric amount of δ.
[0008]
In this way, the outer diameters of the guide roller 10 and the wedge rollers 11a and 11b are made different from each other by making the width dimension of the annular space 23 the same in the circumferential direction. That is, the diameters of the wedge rollers 11a and 11b located on the side where the central roller 4 is eccentric with respect to the outer ring 15 (the lower side in FIGS. 6 to 8) are made the same and relatively small. On the other hand, the diameter of the guide roller 10 located on the opposite side (upper side in FIGS. 6 to 8) from the eccentricity of the center roller 4 with respect to the outer ring 15 is made larger than both the wedge rollers 11a and 11b. Yes. The three cylindrical surfaces 18 and 18 which are the outer peripheral surfaces of the three guide rollers 10 and the wedge rollers 11a and 11b, which are intermediate rollers, are used as the first and second cylindrical surfaces 22 and 17, respectively. It is in contact.
[0009]
Of the one guide roller 10 and the two wedge rollers 11a and 11b, each of which is an intermediate roller, the pivot 7a that supports the guide roller 10 is fixed in the housing 3 as described above. ing. On the other hand, the pivots 7b and 7c that support the wedge rollers 11a and 11b freely support a slight displacement in the circumferential direction and the diameter direction in the housing 3 as described above. Therefore, the wedge rollers 11a and 11b are also slightly displaceable in the circumferential direction and the diameter direction in the housing 3. Then, the pivot shafts 7b and 7c supporting the wedge rollers 11a and 11b by the elastic material such as the compression coil springs 25 and 25 mounted in the cylinder holes 24 and 24 of the lid body 2 are connected to the pivot shafts 7b and 7c. In order to move the wedge rollers 11a and 11b, which are rotatably supported, toward the narrow portion of the annular space 23, they are elastically lightly pressed.
[0010]
In the case of the friction roller type transmission having the conventional structure configured as described above, the rotation of the center roller 4 coupled to the input shaft 6 is caused by the first cylindrical surface 22 as the outer peripheral surface of the center roller 4 and the guide roller. 10 and the wedge rollers 11a and 11b, the guide roller 10 and the wedge rollers 11a, 11b. Further, the rotation of the guide roller 10 and the wedge rollers 11 a and 11 b is a contact portion between the third cylindrical surfaces 18 and 18 and the second cylindrical surface 17 provided on the inner peripheral surface of the outer ring 15. Then, it is transmitted to the outer ring 15 via the outer diameter side contact portions 27, 27. Then, the output shaft 20 coupled and fixed to the outer ring 15 rotates.
[0011]
When the center roller 4 rotates in the clockwise direction (or counterclockwise direction) in FIGS. 7 to 8 and the outer ring 15 rotates in the counterclockwise direction (or clockwise direction), the right pivot 7b (or left side in FIGS. 7 to 8). The wedge roller 11a (or 11b) rotatably supported on the pivot shaft 7c) has a width of the annular space 23 within the annular space 23 existing between the first and second cylindrical surfaces 22 and 17. It moves toward a narrow part (lower central part in FIGS. 7 to 8). As a result, the third cylindrical surface 18 which is the outer peripheral surface of the wedge roller 11a (or 11b) rotatably supported by the pivot shaft 7b (or 7c) becomes the first cylindrical surface 22 and the second cylindrical surface 17. And press strongly. And the inner diameter side contact part 26 which is a contact part of the 3rd cylindrical surface 18 and said 1st cylindrical surface 22 regarding the said wedge roller 11a (or 11b), and the said wedge roller 11a (or 11b). The contact pressure of the outer diameter side contact portion 27 that is a contact portion between the third cylindrical surface 18 and the second cylindrical surface 17 is increased.
[0012]
When the contact pressure of both the inner diameter side and outer diameter side contact portions 26 and 27 with respect to the one wedge roller 11a (or 11b) is increased, at least one member of the center roller 4 and the outer ring 15 is Based on the assembly gap or elastic deformation, it is slightly displaced over the diameter direction. As a result, the third cylindrical surfaces 18 and 18 that are the outer peripheral surfaces of the guide roller 10 and the wedge roller 11b (or 11a), which are the remaining two intermediate rollers, and the first cylinder that is the outer peripheral surface of the center roller 4 are used. The two inner diameter side abutting portions 26, 26 that are abutting portions with the surface 22, the third cylindrical surfaces 18, 18 that are the outer peripheral surfaces of the wedge roller 11 b (or 11 a) and the guide roller 10, and the outer ring. The contact pressures of the two outer diameter side contact portions 27 and 27 that are contact portions with the second cylindrical surface 17 that is the inner peripheral surface of the contact hole 15 are increased.
[0013]
The force to move the wedge roller 11a (or 11b) rotatably supported on the one pivot 7b (or 7c) toward the narrow part of the annular space 23 in the annular space 23 is as follows. It changes according to the magnitude of torque transmitted from the center roller 4 to the outer ring 15. That is, as the driving torque of the central roller 4 increases, the force for moving the wedge roller 11a (or 11b) toward the narrow portion of the annular space 23 increases. As the force increases, the contact pressures of the inner and outer diameter contact portions 26 and 27 increase. In other words, when the driving torque is small, the contact pressures of both the inner diameter side and outer diameter side contact parts 26 and 27 are small.
[0014]
In the conventional structure described above, of the three intermediate rollers, only one intermediate roller is the guide roller 10 and the remaining two intermediate rollers are the wedge rollers 11a and 11b. On the other hand, a structure in which two of the three intermediate rollers are used as guide rollers and the remaining one intermediate roller is used as a wedge roller has been conventionally known. In the case of the friction roller type transmission having such a structure, it is possible to transmit only a rotational force in one direction, and a slip occurs inside the rotational force in the reverse direction, and this rotational force is transmitted. do not do. In other words, a clutch function is provided that transmits torque in only one direction.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In order to ensure the transmission efficiency of the friction roller type transmission incorporating the wedge roller configured and acting as described above, among the intermediate rollers, the processing accuracy and the assembly accuracy of the intermediate roller as the guide roller are ensured. There must be. The reason for this is as follows.
[0016]
The intermediate roller serving as the guide roller is only rotatably supported by the pivot, and is hardly displaced in the radial direction (only the inner clearance of the bearing can be displaced). Therefore, when the outer diameter or mounting position of the intermediate roller serving as the guide roller deviates from the design value or the design position, the third cylindrical surface, which is the outer peripheral surface of the intermediate roller, and the outer peripheral surface of the central roller. The contact surface pressure at the contact portion between the first cylindrical surface and the second cylindrical surface, which is the inner peripheral surface of the outer ring, deviates from the design value. Such a shift in contact surface pressure is also caused by elastic deformation of each component and thermal expansion of the outer ring. In any case, when the contact surface pressure deviates from the design value, the torque transmission efficiency at the contact portion deteriorates. In particular, in the case of a structure having a one-way clutch function with two intermediate rollers out of three intermediate rollers serving as guide rollers and the remaining one intermediate roller serving as a wedge roller, the outer diameter and The effect of the displacement of the mounting position on the decrease in transmission efficiency is increased (the transmission efficiency is greatly decreased with a slight shift).
[0017]
For this reason, in order to obtain a sufficiently high transmission efficiency as designed, it is necessary to strictly regulate the accuracy of the outer diameter and mounting position of the intermediate roller serving as the guide roller. In this way, strictly controlling the outer diameter and mounting position accuracy of the intermediate roller leads to an increase in cost. Furthermore, since it is virtually impossible to eliminate the displacement due to the elastic deformation of each component and the thermal expansion of the outer ring, an improvement is desired.
In view of such circumstances, the friction roller type transmission of the present invention maintains high transmission efficiency regardless of manufacturing errors and assembly errors of constituent members, and elastic deformation of the constituent members and thermal expansion of the outer ring. It was invented to realize a possible structure.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The friction roller transmission according to the present invention includes a housing, a first rotating shaft that is rotatably provided to the housing, and the first rotation shaft, as in the above-described conventionally known friction roller transmission. A central roller that is concentrically connected to the end of the rotary shaft of the first rotary shaft and capable of transmitting rotational force, and has an outer peripheral surface as a first cylindrical surface, and an inner peripheral surface as a second cylindrical surface. An outer ring provided around the center roller so as to be freely rotatable relative to the center roller, and concentric with the outer ring, one end of which is coupled to the outer ring so as to be able to transmit a rotational force, and is rotatable relative to the housing. A plurality of pivots disposed in parallel with the central roller in an annular space between the first cylindrical surface and the second cylindrical surface, Each outer peripheral surface is rotatably supported by a pivot. And a plurality of intermediate rollers that are a third cylindrical surface. And by decentering the center of the center roller and the center of the outer ring, the width dimension of the annular space is made non-uniform in the circumferential direction, and at least one intermediate roller of the plurality of intermediate rollers is The wedge roller is supported by being displaceable at least in the circumferential direction of the annular space, and the remaining intermediate roller is used as a guide roller, so that the wedge roller is rotated when the center roller and the outer ring rotate in a predetermined direction. The intermediate roller is configured to be movable toward a narrow portion of the annular space.
In particular, in the friction roller transmission of the present invention, the center roller and the outer ring Both parts, respectively Radial displacement is free.
For this purpose, for example, The central roller and the first rotating shaft are separated from each other, and the central roller and the first rotating shaft are connected so as to be capable of relative displacement in the radial direction and torque transmission. At the same time, the outer ring and the second rotating shaft are separated, and the outer ring and the second rotating shaft are separated. It is connected so that relative displacement in the radial direction and torque transmission are possible.
[0019]
[Action]
In the case of the friction roller type transmission of the present invention configured as described above, even if the outer diameter or mounting position of the intermediate roller serving as the guide roller is deviated, the third cylindrical surface which is the outer peripheral surface of this intermediate roller And the contact surface pressure of the contact part with the 1st cylindrical surface which is an outer peripheral surface of a center roller, and the 2nd cylindrical surface which is an inner peripheral surface of an outer ring | wheel can be controlled as a design value. That is, when the outer diameter and the mounting position of the intermediate roller are deviated, as the intermediate roller serving as the wedge roller is displaced to a portion where the width dimension of the annular space is narrow, Both the central roller and the outer ring Displace in the radial direction. The inner surface of each of the third cylindrical surface, which is the outer peripheral surface of the intermediate roller that is the guide roller and the intermediate roller that is the wedge roller, the first cylindrical surface that is the outer peripheral surface of the center roller, and the outer ring High transmission efficiency can be obtained by making the contact surface pressure of the contact portion with the second cylindrical surface, which is the peripheral surface, as designed.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 5 show an example of an embodiment of the present invention. In the illustrated example, the two intermediate rollers out of the three intermediate rollers in which the effect of the present invention appears remarkably are the guide rollers 10a and 10b, and only the remaining one intermediate roller is the wedge roller 11. A case where the present invention is applied to a structure in which a friction roller type transmission is provided with a one-way clutch function is shown.
[0021]
The friction roller type transmission of the present invention is also made of steel or aluminum alloy and has a bottomed cylindrical main body 1a and a base end opening of the main body 1a. It has a fixed housing 3a composed of a lid 2a. And the inner half part (left half part of FIG. 1) of the center roller 4a is inserted in this housing 3a through the through-hole 5a formed in the approximate center part of the said cover body 2a. The through hole 5a is provided at a position slightly deviated from the center of the lid 2a. Further, an end portion of a drive shaft 30 of an electric motor (not shown), which is a first rotating shaft, is coupled and fixed to an outer end portion (right end portion in FIG. 1) of the center roller 4a.
[0022]
In particular, in the case of the present invention, the central roller 4a can be rotationally driven by the drive shaft 30, and the radial direction (diameter direction of the central roller 4a itself). Indulge in Some displacement is provided. Therefore, in this example, the inner diameter of the through hole 5a is made larger than the outer diameter of the central roller 4a so that the central roller 4a can be displaced in the radial direction inside the through hole 5a. Yes. Further, an engaging groove 31 is formed in the diameter direction in the base end surface (right end surface in FIG. 1) of the central roller 4a, and the engagement roller 31 is related to the distal end surface (left end surface in FIG. 1) of the drive shaft 30. The mating protrusion 32 is formed over the diameter direction. And this engagement protrusion 32 and the said engagement ditch | groove 31 are engaged loosely. For this reason, the width of the engaging groove 31 is slightly larger than the width of the engaging protrusion 32. Therefore, the center roller 4a and the drive shaft 30 are coupled so as to be able to transmit a rotational force and be relatively displaced in the radial direction. Note that the structure for coupling the central roller 4a and the drive shaft 30 in such a manner that the rotational force can be freely transmitted and can be relatively displaced in the radial direction is not limited to the one shown in the figure, but a loose spline engagement. Or a loose key engagement.
[0023]
In addition, a steel ball 33 is press-fitted and fixed at the center of the front end surface of the center roller 4a, and this steel ball 33 is abutted against the center of one side (right side in FIG. 1) of the connecting plate 8a described later, and a pivot bearing is installed. It is composed. The pivot bearing is provided for positioning the central roller 4a in the axial direction while allowing the central roller 4a to freely rotate. In the case of this example, there is a gap between the outer peripheral surface of the center roller 4a and the inner peripheral surface of the through hole 5a. Therefore, in order to prevent foreign matter from entering the housing 3a through such a gap, a sealing material is provided between the casing of the electric motor (not shown) and the lid 2a. Alternatively, a seal ring such as an elastically deformable O-ring may be provided between the outer peripheral surface of the central roller 4a and the inner peripheral surface of the through hole 5a to close the gap itself.
[0024]
Further, three pivot shafts 7a, 7b, 7c are arranged in parallel with the central roller 4a on the inner side of the housing 3a and around the central roller 4a. That is, one end portion (right end portion in FIG. 1) of each of the pivot shafts 7a, 7b, and 7c is supported by the lid body 2a, and the other end portion (left end portion in FIG. 1) is supported by the connecting plate 8a. The connecting plate 8a is formed in a disc shape instead of an annular shape like the conventional structure shown in FIGS. The reason for this is to constitute the pivot bearing.
[0025]
In the case of this example, of the three pivot shafts 7a, 7b, 7c, two pivot shafts 7a, 7b located at the upper center and the lower left side in FIG. It press-fits in the fitting holes 46 and 46 formed in the connecting plate 8a. Therefore, both the pivot shafts 7a and 7b are not displaced in the circumferential direction or the diametrical direction within the housing 3a. On the other hand, the remaining one pivot 7c located on the lower right side of FIG. 2 is slightly displaced at both ends in the circumferential direction and the diameter direction of the housing 3a with respect to the lid 2a and the connecting plate 8a. Supports freely. For this purpose, support holes 9a and 9a having a width and length larger than the outer diameter of the pivot 7c are formed in portions of the lid 2a and the connecting plate 8a that are aligned with both ends of the pivot 7c. The both ends of the pivot shaft 7c are loosely engaged with the support holes 9a and 9a.
[0026]
The guide rollers 10a and 10b, which are intermediate rollers, and the wedge roller 11 are rotatably supported by radial needle bearings 12 around the intermediate portions of the pivots 7a, 7b and 7c. The connecting plate 8a is a part of the inner surface of the lid 2a (the space side on which the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 are installed, the left side in FIG. 1), and the guide rollers 10a and 10b. And it abuts on the protrusions 13 and 13 protruding from the wedge roller 11, and is connected and fixed to the lid 2 a by connecting bolts 14 and 14. Thrust needle bearings 42 and 42 are provided between the axial end surfaces of the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 and the connecting plate 8a and the lid body 2a, respectively. 11 rotation is performed smoothly.
[0027]
A cylindrical outer ring 15a is provided in a portion surrounding the guide rollers 10a, 10b and the wedge roller 11 inside the housing 3a. The inner peripheral surface of the outer ring 15a is a second cylindrical surface 17. The second cylindrical surface 17 and the third cylindrical surfaces 18 and 18 that are the outer peripheral surfaces of the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 can be brought into contact with each other. The outer ring 15a is connected to an output shaft 20a, which is a second rotating shaft, via a flange 34. The output shaft 20a is inserted inside a support cylinder portion 39 formed at the central portion of the main body 1a constituting the housing 3a and protrudes outside the housing 3a. In the illustrated example, the output shaft 20a is rotatably supported inside the support cylinder portion 39 by a pair of ball bearings 40a and 40b, and the front end opening of the support cylinder portion 39 and the output shaft 20a. A space between the inner peripheral surface of the intermediate portion is closed by a seal ring 41.
[0028]
In the case of this example, the outer ring 15a is provided on the inner side of the housing 3a so as to be slightly displaceable in the rotation and radial directions. That is, in the case of this example, the flange portion 34 having an outward flange shape is formed at the base end portion (the right end portion in FIG. 1) of the output shaft 20a. And the protrusions 35 and 35 as shown in FIG. 4 formed in the outer periphery of this collar part 34, and the latching notch formed in the axial direction one edge part (left edge part of FIG. 1) of the said outer ring | wheel 15a. 36 and 36 are engaged with each other so as to be slightly displaceable in the radial direction. Further, in a state in which the projecting pieces 35 and 35 are inserted into the recesses (right portions in FIG. 1) of the notches 36 and 36, the projecting pieces 35 and 35 are fixed to locking grooves 37 formed on the inner peripheral surface of the end of the outer ring 15a. The ring 38 is locked so that the protrusions 35 and 35 do not come out of the notches 36 and 36. Accordingly, the outer ring 15a and the output shaft 20a are coupled so as to be able to transmit a rotational force and be relatively displaced in the radial direction.
[0029]
Further, the third cylindrical surfaces 18 and 18 which are the outer peripheral surfaces of the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 are respectively the first cylindrical surface 22 provided on the outer peripheral surface of the central roller 4a, It is made to contact | abut with said 2nd cylindrical surface 17 provided in the internal peripheral surface of the outer ring | wheel 15a. The center of the center roller 4a and the centers of the output shaft 20a and the outer ring 15a are eccentric from each other. That is, as described above, the through hole 5a through which the center roller 4a is inserted is provided at a position slightly deviated from the center of the housing 3a, whereas the support cylinder portion 39 through which the output shaft 20a is inserted. Is provided at the center of the housing 3a. The output shaft 20a and the outer ring 15a that are rotatably supported inside the support cylinder portion 20a are concentric with each other. Accordingly, the center roller 4a, the outer ring 15a, and the output shaft 20a are eccentric from each other by an amount δ (see FIG. 1) of the through hole 5a from the center of the housing 3a. The guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 exist between the first cylindrical surface 22 provided on the outer peripheral surface of the center roller 4a and the second cylindrical surface 17 provided on the outer ring 15a. The width dimension of the annular space 23 provided with is the same in the circumferential direction by an amount corresponding to the eccentric amount of δ.
[0030]
In this way, the outer diameters of the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 are made different from each other by making the width of the annular space 23 the same in the circumferential direction. That is, the diameters of the guide roller 10b and the wedge roller 11 located on the side where the center roller 4a is eccentric (the lower side in FIG. 2) with respect to the outer ring 15a are made the same and relatively small. On the other hand, the diameter of the guide roller 10a located on the opposite side (upper side in FIG. 2) from the eccentricity of the center roller 4a with respect to the outer ring 15a is made larger than that of the guide roller 10b and the wedge roller 11. . Then, the three cylindrical surfaces 18 and 18 that are the outer peripheral surfaces of the three guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 are respectively used as the first and second cylindrical surfaces 22 and 17. It is in contact.
[0031]
Of the two guide rollers 10a, 10b and one wedge roller 11, each of which is an intermediate roller, the pivot shafts 7a, 7b that support both guide rollers 10a, 10b are formed in the housing as described above. It is fixed in 3a. On the other hand, the pivot 7c that supports the wedge roller 11 freely supports a slight displacement in the circumferential direction and the diameter direction in the housing 3a as described above. Therefore, the wedge roller 11 is also slightly displaceable in the circumferential direction and the diameter direction in the housing 3a. Then, the pivot shaft 7c supporting the wedge roller 11 is rotatable about the pivot shaft 7c by an elastic material such as compression coil springs 25 and 25 mounted in the cylinder holes 24a and 24a of the lid body 2a and the connecting plate 8a. In order to move the supported wedge roller 11 toward the narrow portion of the annular space 23, the wedge roller 11 is elastically lightly pressed.
[0032]
In the example shown in the figure, the compression coil springs 25, 25 press the pressing pins 44, 44 each having an outward flange-like flange 43 formed at the respective tip end portions (the lower left end portion in FIG. 2 and the lower end portion in FIG. 3). The two pressing pins 44, 44 press both ends of the pivot 7c in the same direction. Of the opening at both ends of each of the cylinder holes 24a, 24a, the opening on the side opposite to the support holes 9a, 9a is closed by a screw lid 45. The compression coil springs 25, 25 are provided between the screw lid 45 and the flange 43, and give elasticity in the direction to the pressing pins 44, 44. By adopting such a configuration, the pressing pins 44, 44 are prevented from falling off when the friction roller type transmission is assembled. This point will be described below. In the illustrated example, only the cylinder hole 24a of the connecting plate 8a is the Screw cap The action described below can be exhibited in the same manner.
[0033]
The operation of inserting both ends of the pivot shaft 7c into the support holes 9a, 9a is performed by fitting holes 46, 46 in which both ends of the remaining two pivot shafts 7a, 7b are formed in the lid body 2a and the connecting plate 8a. The lid 2a and the connecting plate 8a are brought close to each other in order to press fit and fix them. At the time of this assembling work, if the pressing pins 44, 44 protrude from the cylinder holes 24a, 24a into the support holes 9a, 9a, both ends of the pivot 7c are supported by the support shafts 9a, 9a. It cannot be inserted into the holes 9a, 9a. In particular, in the case of the support hole 9a provided on the side of the connecting plate 8a, for example, where one end of the pivot 7c is inserted later, the insertion work is impossible if the pressing pin 44 protrudes into the support hole 9a. become. On the other hand, in the case of this example, by providing the screw cover 45, the operation of inserting the compression coil springs 25, 25 into the cylinder holes 24a, 24a is performed at both end portions of the pivot shaft 7c. Can be carried out after being inserted into the support holes 9a, 9a. For this reason, at the time of the assembling operation, the assembling operation can be easily performed in a state where the pressing pins 44 and 44 do not protrude from the cylinder holes 24a and 24a into the supporting holes 9a and 9a.
[0034]
That is, only the pressing pins 44, 44 are inserted into the cylinder holes 24a, 24a from the support holes 9a, 9a side (until the flange 43 comes into contact with the inner peripheral surface of the support holes 9a, 9a). The above assembling work is performed in the cut state. Then, after inserting both end portions of the pivot shaft 7c into the support holes 9a, 9a, the compression coil springs 25, 25 are placed in the cylinder holes 24a, 24a opposite to the support holes 9a, 9a. After insertion from the side, the screw lid 45 closes the open ends of the cylinder holes 24a and 24a. In this case, the pressing pins 44, 44 are not affected by gravity or the like so that the pressing pins 44, 44 do not protrude from the cylinder holes 24a, 24a into the support holes 9a, 9a. It is preferable to temporarily fix the cylinder holes 24a, 24a with grease or the like from the viewpoint of performing smoother assembly work. As for the support hole 9a on the lid 2a side, since the end of the pivot 7c can be inserted in advance, a structure without the screw lid 45 may be used as shown in FIG.
[0035]
In the friction roller type transmission of the present invention configured as described above, a predetermined part is assembled to each of the main body 1a and the lid 2a constituting the housing 3a, and then the main body 1a and the lid 2a are combined. To do. Each component is assembled to the main body 1a in the following procedure. First, the inner ring of the ball bearing 40a is externally fitted and fixed to the base end portion (the right end portion in FIG. 1) of the output shaft 20a. Also, projecting pieces 35, 35 formed on the outer peripheral edge of the flange 34 fixed to the base end portion of the output shaft 20a, and locking notches 36, 36 formed on one end edge in the axial direction of the outer ring 15a, Then, the retaining ring 38 is locked in the locking groove 37 to prevent the protruding pieces 35, 35 from coming out of the locking notches 36, 36. Next, the output shaft 20 a is inserted into the support cylinder portion 39 of the main body 1 a from right to left in FIG. 1, and the outer ring of the ball bearing 40 a is fitted into the base end portion of the support cylinder portion 39. Next, another ball bearing 40b is mounted between the inner peripheral surface of the intermediate portion of the support cylinder portion 39 and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the output shaft 20a, and the seal ring 41 is further mounted.
[0036]
On the other hand, the parts are assembled to the lid 2a by the following procedure. First, one end portions (right end portions in FIG. 1) of the pivot shafts 7a and 7b for supporting the guide rollers 10a and 10b are fitted into the fitting holes 46 provided in the lid body 2a by interference fitting. Next, the radial and thrust needle bearings 12 and 42 and the guide rollers 10a and 10b are fitted onto the pivot shafts 7a and 7b. On the other hand, the wedge roller 11 is preliminarily fitted onto the pivot shaft 7c together with the radial and thrust needle bearings 12 and 42. The wedge roller 11 is displaced not only in rotation but also in the circumferential direction of the lid 2a and the connecting plate 8a. In the illustrated example, sliding bearings 47 and 47 are provided between the thrust needle bearings 42 and 42 and the lid body 2a and the connecting plate 8a in order to smoothly perform the displacement. Therefore, these sliding bearings 47 and 47 are also fitted on the pivot 7c in advance.
[0037]
The pressing pins 44, 44 are pushed into the cylinder holes 24a, 24a from the inner peripheral surface side of the support holes 9a, 9a. Then, with the both ends of the pivot 7c aligned with the support holes 9a and 9a, the connecting plate 8a is brought close to the lid 2a, and the other ends of the pivots 7a and 7b (see FIG. 1). The left end) is press-fitted into the fitting hole 46 provided in the connecting plate 8a. At the same time, both ends of the pivot shaft 7c are advanced into the support holes 9a, 9a. In this way, after both ends of the pivot shaft 7c enter the support holes 9a and 9a, the compression coil springs 25 and 25 are inserted into the cylinder holes 24a and 24a, and then the screw lid 45 is used. The end openings of the cylinder holes 24a and 24a are closed.
[0038]
The lid 2a and the connecting plate 8a are connected and fixed by connecting bolts 14 and 14. These connection bolts 14 and 14 are inserted through through holes 48 formed in the projections 13 and 13 in a part of the lid 2a, and are more than these through holes 48 formed in the connection plate 8a. It is screwed into a small diameter screw hole 49 and further tightened. A male threaded portion 50 of each of the connecting bolts 14, 14 is formed on the abutting surface portion between the front end surface (left end surface of FIG. 1) of each of the protrusions 13, 13 and one side (right surface of FIG. 1) of the connecting plate 8 a. It seems to exist. Therefore, in a state where these connecting bolts 14 and 14 are screwed into the respective screw holes 49 and further tightened, as shown in an exaggerated manner in FIG. 5, the openings of the respective screw holes 49 are partially opened on the connecting plate 8a. The peripheral portion is deformed so as to be pulled by the connecting bolts 14, 14 and enters the through holes 48. As a result, it is possible to prevent the connection bolts 14 and 14 from loosening and to prevent a minute relative rotation between the lid 2a and the connection plate 8a.
[0039]
The main body 1a assembled with the parts as described above and the lid body 2a assembled with the parts as described above include the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 on the inner diameter side of the outer ring 15a. Butt it while approaching. After the butting, the coupling bolt (not shown) inserted through the through holes 51 and 51 formed in the outer peripheral portion of the lid 2a is screwed into the screw holes 53 and 53 formed in the opening end surface of the main body 1a. Further, the main body 1a and the lid 2a are coupled and fixed by tightening. Finally, the central roller 4a is inserted into the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 through a through hole 5a formed at a substantially central portion of the lid 2a. A chamfered guide inclined surface 54 is formed on the outer peripheral edge of the front end portion of the center roller 4a, and the wedge roller 11 is inserted into the main body 1a and the lid 2a along with the insertion operation of the center roller 4a. Since it is displaced radially outward, the insertion operation can be easily performed.
[0040]
In the friction roller type transmission of the present invention configured as described above and assembled as described above, the rotation of the center roller 4a coupled to the drive shaft 30 is the first outer surface of the center roller 4a. These guides are provided via the respective inner diameter side abutting portions 26 and 26 which are abutting portions of the cylindrical surface 22 and the third cylindrical surfaces 18 and 18 which are outer peripheral surfaces of the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11. It is transmitted to the rollers 10a and 10b and the wedge roller 11. Further, the rotation of the guide rollers 10a and 10b and the wedge roller 11 is a contact portion between the third cylindrical surfaces 18 and 18 and the second cylindrical surface 17 provided on the inner peripheral surface of the outer ring 15a. These are transmitted to the outer ring 15a via the outer diameter side contact portions 27, 27. And the said output shaft 20a couple | bonded with this outer ring | wheel 15a rotates in the reverse direction to the said center roller 4a.
[0041]
When the central roller 4a rotates in the clockwise direction in FIG. 2 in order to rotate the output shaft 20a by the drive shaft 30, the wedge roller 11 applies the force applied from the central roller 4a and the compression coil springs 25, 25. In the annular space 23 existing between the first and second cylindrical surfaces 22, 17, it moves toward the narrow part (the lower center part in FIG. 2) of the annular space 23. To do. As a result, the third cylindrical surface 18 that is the outer peripheral surface of the wedge roller 11 strongly presses the first cylindrical surface 22 and the second cylindrical surface 17. And the inner diameter side contact part 26 which is a contact part of the 3rd cylindrical surface 18 and the said 1st cylindrical surface 22 regarding this wedge roller 11, and the 3rd cylindrical surface 18 regarding the said wedge roller 11, and the above-mentioned The contact pressure of the outer diameter side contact portion 27 that is the contact portion with the second cylindrical surface 17 is increased.
[0042]
When the contact pressure of both the inner diameter side and outer diameter side contact portions 26 and 27 with respect to the wedge roller 11 is increased, Both members of the center roller 4a and the outer ring 15a are Based on the assembly gap, elastic deformation or the like, they are slightly displaced over the respective diameter directions. As a result, the contact portion between the third cylindrical surfaces 18 and 18 that are the outer peripheral surfaces of the remaining two intermediate rollers 10a and 10b and the first cylindrical surface 22 that is the outer peripheral surface of the central roller 4a. And the second cylindrical surface 17 which is the inner peripheral surface of the outer ring 15a and the third cylindrical surfaces 18 and 18 which are outer peripheral surfaces of the guide rollers 10a and 10b. The contact pressures of the two outer diameter side contact portions 27, 27, which are the contact portions, are increased.
[0043]
The force for moving the wedge roller 11 in the annular space 23 toward the narrow portion of the annular space 23 varies depending on the magnitude of torque transmitted from the center roller 4a to the outer ring 15a. To do. That is, as the driving torque of the central roller 4a increases, the force for moving the wedge roller 11 toward the narrow portion of the annular space 23 increases. As the force increases, the contact pressures of the inner and outer diameter contact portions 26 and 27 increase. In other words, when the driving torque is small, the contact pressures of both the inner diameter side and outer diameter side contact parts 26 and 27 are small. For this reason, the contact pressures of both the inner diameter side and outer diameter side contact portions 26 and 27 are set to appropriate values according to the magnitude of torque to be transmitted between the drive shaft 30 and the output shaft 20a. Thus, the transmission efficiency of the friction roller type transmission can be increased. In this state, the clutch mechanism is turned on.
[0044]
On the other hand, when the outer ring 15a tends to rotate counterclockwise in FIG. 2 while the drive shaft 30 is stopped, the wedge roller 11 is applied with the force applied from the outer ring 15a. It resists the elasticity of the compression coil springs 25, 25, and moves in the annular space 23 toward the wide portion of the annular space 23 (the central portion on the right side in FIG. 2). As a result, the third cylindrical surface 18 that is the outer peripheral surface of the wedge roller 11 does not press the first cylindrical surface 22 and the second cylindrical surface 17. And the inner diameter side contact portions 26 and 26 which are contact portions of the wedge roller 11 and the third cylindrical surfaces 18 and 18 with respect to the guide rollers 10a and 10b and the first cylindrical surface 22, and the above The contact pressure of the outer diameter side contact portions 27 and 27 which are contact portions of the wedge roller 11 and the third cylindrical surfaces 18 and 18 with respect to the respective guide rollers 10a and 10b and the second cylindrical surface 17, Decrease or lose. As a result, the rotation of the outer ring 15a is not transmitted to the drive shaft 30. In this state, the clutch mechanism is turned off.
[0045]
Further, in the case of the friction roller type transmission of the present invention, the outer diameters and mounting positions of the guide rollers 10a and 10b are slightly shifted, the constituent members are elastically deformed, and the outer ring 15a is thermally expanded. Even in this case, the third cylindrical surfaces 18 and 18 that are the outer peripheral surfaces of the guide rollers 10a and 10b, the first cylindrical surface 22 that is the outer peripheral surface of the center roller 4a, and the inner peripheral surface of the outer ring 15a. The contact surface pressure of the contact portion with a certain second cylindrical surface 17 can be regulated as designed. That is, when the outer diameters and mounting positions of the guide rollers 10a and 10b are deviated, the center roller 4a and the center roller 4a and the wedge roller 11 are displaced to a portion where the width of the annular space 23 is narrow. The outer ring 15a is displaced in the radial direction. The guide rollers 10a and 10b and the above Wedge roller 11 Each of the third cylindrical surfaces 18, 18, the first cylindrical surface 22 that is the outer peripheral surface of the center roller 4 a, and the second cylindrical surface 17 that is the inner peripheral surface of the outer ring 15 a The contact surface pressure of the contact part is made as designed. Therefore, high transmission efficiency can be obtained even when the outer diameter and the mounting position are slightly deviated.
[0046]
【The invention's effect】
The friction roller type transmission according to the present invention is configured and operated as described above, and even if the outer diameter and the mounting position of the intermediate roller serving as the guide roller are not strictly regulated, the friction roller type transmission is further improved. High transmission efficiency can be obtained regardless of deformation and thermal expansion of the outer ring. For this reason, a high-performance and low-cost friction roller type transmission can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, showing an example of an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 3 is an enlarged CC cross-sectional view of FIG.
FIG. 4 is a side view schematically showing the shape of a collar portion provided at a base end portion of an output shaft.
FIG. 5 is an enlarged view of a part D in FIG. 1;
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional structure.
7 is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 6;
FIG. 8 is a sectional view taken along the line F-F.
[Explanation of symbols]
1, 1a body
2, 2a lid
3, 3a housing
4, 4a Center roller
5, 5a through hole
6 Input shaft
7a, 7b, 7c Axis
8, 8a Connecting plate
9, 9a Support hole
10, 10a, 10b Guide roller
11, 11a, 11b Wedge roller
12 Radial needle bearings
13 Projection
14 Connection bolt
15, 15a Outer ring
16 Convex
17 Second cylindrical surface
18 Third cylindrical surface
19 Connecting bracket
20, 20a Output shaft
21 Second hole
22 First cylindrical surface
23 Annular space
24, 24a Cylinder hole
25 Compression coil spring
26 Inner diameter side contact part
27 Outer diameter side contact part
30 Drive shaft
31 Engaging groove
32 engaging projection
33 Steel balls
34 Buttocks
35
36 Locking notch
37 Locking groove
38 Retaining Ring
39 Support tube
40a, 40b Ball bearing
41 Seal ring
42 Thrust needle bearing
43
44 Pressing pin
45 Screw lid
46 Mating hole
47 Plain bearing
48 through holes
49 Screw hole
50 Male thread
51 through holes
53 Screw hole
54 Guide inclined surface

Claims

A housing, a first rotary shaft rotatably provided with respect to the housing, and an end of the first rotary shaft concentrically coupled to the first rotary shaft and capable of transmitting rotational force; A central roller whose surface is the first cylindrical surface, an outer ring whose inner peripheral surface is the second cylindrical surface and is provided around the central roller so as to be freely rotatable relative to the central roller, and concentric with the outer ring Between the first cylindrical surface and the second cylindrical surface, one end of which is coupled to the outer ring so that rotational force can be transmitted and the housing is rotatably supported by the housing. A plurality of pivots arranged in parallel with the central roller, and a plurality of intermediate rollers rotatably supported by these pivots, each outer peripheral surface being a third cylindrical surface; The center roller center and the outer ring center By decentering the annular space, the width dimension of the annular space is made the same in the circumferential direction, and at least one of the plurality of intermediate rollers is supported so as to be displaceable at least in the circumferential direction of the annular space. By using the remaining intermediate roller as a guide roller, when the central roller and the outer ring rotate in a predetermined direction, the intermediate roller that becomes the wedge roller is narrow in the annular space. A friction roller type transmission that is movable toward a part, wherein both members of the center roller and the outer ring can be displaced in the radial direction.

The central roller and the first rotating shaft are separated from each other, and the central roller and the first rotating shaft are connected so as to be relatively displaceable in the radial direction and capable of transmitting torque, and the outer ring and the second rotating shaft are separated from each other. 2. The friction roller transmission according to claim 1, wherein the outer ring and the second rotating shaft are connected to each other so as to be capable of relative displacement in the radial direction and torque transmission.