JP4948968B2 - Planetary roller type transmission - Google Patents
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Description
この発明は、遊星ローラ式変速機に関し、特に、自動車用または産業機械用の遊星ローラ式変速機に関する。 The present invention relates to a planetary roller transmission, and more particularly to a planetary roller transmission for automobiles or industrial machines.
トラクションドライブは摩擦伝動装置の一種であり、滑らかな表面を有する2面間に形成される油膜を介して動力が伝達される。そのため歯車式伝動装置よりも低振動・低騒音での運転が可能であるという特徴を有する。 A traction drive is a kind of friction transmission device, and power is transmitted through an oil film formed between two surfaces having a smooth surface. Therefore, it has a feature that it can be operated with lower vibration and lower noise than a gear transmission.
一定な変速比を持つトラクションドライブの代表的なものに、図9に示すような遊星ローラ式変速機がある。この装置は、その軸心が一致するように配置された固定輪1とサンローラ2と、その固定輪1とサンローラ2との間に形成される空間に配置される複数の遊星ローラ3と、その遊星ローラ3を回転自在に保持するキャリア4とで構成される。前記固定輪1はハウジング5の内面に固定されている。サンローラ2とキャリア4の軸部6は、ハウジング5に軸受7,8を介して回転自在に支持されている。キャリア4は、軸部6と一体のフランジ9を有するキャリア本体10と、このキャリア本体10のフランジ9の円周等間隔位置に穿設された遊星ローラ支持軸圧入用の孔11と、この孔11に圧入された遊星ローラ支持軸12とを有する。この遊星ローラ支持軸12に対し、遊星ローラ3が遊星ローラ支持軸受13を介して円周方向等間隔に配置され、かつ回転自在に支持される。前述のように、固定輪1はその回転が拘束されるようハウジング5に固定されているので、サンローラ2とキャリア4の間で動力が伝達される(例えば、特許文献1参照。)。
A typical traction drive having a constant gear ratio is a planetary roller transmission as shown in FIG. This device includes a
トラクションドライブでは、動力伝達に必要な法線力を各接触部に作用させる必要がある。この法線力が不十分な場合、接触部において過大なすべりが生じ、焼付き等の損傷に至る。図9に示す遊星ローラ式変速機では、焼き嵌め方式で組み立てることにより、各接触において必要な法線力を発生させている。焼き嵌め方式とは、固定輪1の内径寸法、および、サンローラ2と遊星ローラ3の外径寸法によって設定されるしめ代以上に固定輪1を加熱膨張させて遊星ローラ式変速機を組み立てる方式であり、組立後、固定輪1は冷却のため収縮し、その結果各接触部に一定な法線力が作用することになる。焼き嵌めによる法線力発生方式は、動力伝達部材のみで法線力を得ているため部品点数が少なく、構造が簡単であるという長所を有する。
In the traction drive, it is necessary to apply a normal force necessary for power transmission to each contact portion. If this normal force is insufficient, excessive sliding occurs at the contact portion, resulting in damage such as seizure. In the planetary roller transmission shown in FIG. 9, the normal force required for each contact is generated by assembling by a shrink fit method. The shrink-fitting method is a method of assembling a planetary roller type transmission by heating and expanding the fixed
焼き嵌め方式のように接触部に一定の法線力を作用させる加圧方式では、最大負荷に合わせてその法線力が設定される。そのため、低負荷時には法線力が過剰となり、伝達効率および転動疲労寿命が悪化する。このような伝達効率と疲労寿命の低下をなるべく小さくするには、負荷トルクに応じて接触部の法線力を可変できる加圧機構を設けることが有効である。可変加圧機構を設けることにより、接触面に過剰な法線力が発生することを抑えることができ、低負荷トルク時の伝達効率向上および変速機の寿命延長が可能である。 In the pressurization method in which a constant normal force is applied to the contact portion like the shrink fitting method, the normal force is set according to the maximum load. Therefore, the normal force becomes excessive at low loads, and the transmission efficiency and rolling fatigue life are deteriorated. In order to minimize such a decrease in transmission efficiency and fatigue life, it is effective to provide a pressurizing mechanism that can vary the normal force of the contact portion in accordance with the load torque. By providing the variable pressurization mechanism, it is possible to suppress the generation of excessive normal force on the contact surface, and it is possible to improve transmission efficiency at low load torque and extend the life of the transmission.
可変加圧機構を有する遊星ローラ式変速機の一例(特許文献2)を図10に示す。この遊星ローラ式変速機では、アウターリング21と2つのサンローラ22A、22Bとを同軸上に配置し、アウターリング21と2つのサンローラ22A、22Bとの間に、複数の遊星ローラ23をキャリア24によって円周方向等間隔に自転および公転自在に配置している。アウターリング21と遊星ローラ23、および遊星ローラ23とサンローラ22A、22Bとの接触において、入出力軸心に対してある接触角を有するよう各部材が成形されている。さらに、第1のサンローラ22Aは太陽軸25に対して回転自在に設けられる。
An example (Patent Document 2) of a planetary roller transmission having a variable pressure mechanism is shown in FIG. In this planetary roller transmission, the
太陽軸25はキーやスプライン等の動力伝動手段を介して入力軸26から動力が伝達される。第1のサンローラ22Aと太陽軸25間の動力はカムリング27を介して伝達される。カムリング27と太陽軸25間の動力は、キーまたはスプライン等によって伝達される。また、カムリング27と第1のサンローラ22Aにはカム面が対向して形成され、そのカム面間には転動体(鋼球)28が設けられて、トルクカム29が構成されている。カムリング27と第1のサンローラ22A間の動力はこのトルクカム29により伝達される。動力伝達時にはトルクカム29により、伝達トルクに応じた軸方向力が第1のサンローラ22Aに作用し、さらに第1のサンローラ22Aと遊星ローラ23間に法線力が作用する。
Power is transmitted to the
第2のサンローラ22Bは、太陽軸25に対し軸方向の移動を拘束され、キーまたはスプライン等によって動力伝達可能なように設けられている。2つのサンローラ22A、22Bが軸方向に移動が規制される構造のため、第1のサンローラ22Aと遊星ローラ23間に作用する法線力と同じ法線力が、第2のサンローラ22Bと遊星ローラ23間にも作用する。
The
なお、キャリア24は出力軸30と、フランジ31とを一体に構成したキャリア本体32を有し、フランジ31の円周方向等間隔に設けたキャリアスロット33に、遊星ローラ23の回転支持軸34を支持して、前述のとおり、遊星ローラ23を自転可能、かつ太陽軸25回りの公転可能に構成されている。
The
図10に示す遊星ローラ式変速機では、サンローラ22Aとカムリング27に対向して設けられたカム面および鋼球等の転動体28から構成されるトルクカム29によって発生する軸方向力のみによって、各接触部に作用する法線力が決定される。そのため、サンローラ22Aとカムリング27間に伝達するトルクが小さい低負荷条件では、十分なトラクション係数が得られるだけの面圧が発生せず、その結果、過大すべり(グロススリップ)が生じやすくなるか、グロススリップが生じないまでも比較的大きいすべりが生じるなどの現象により、磨耗等の不具合が生じて機能が損なわれる。
In the planetary roller type transmission shown in FIG. 10, each contact is made only by the axial force generated by a
そこで、このような問題点を解決するために、サンローラとカムリングの軸方向移動を規制する軸方向移動規制手段を太陽軸に設け、サンローラと軸方向移動規制手段の間に、サンローラを軸方向に加圧する弾性部材を設けたものが提案されている(特許文献3)。すなわち、弾性部材によって、第2のサンローラを第1のサンローラ側に向かって付勢する軸方向加圧力が作用させ、トルクカムによって動力が伝達される際に、伝達トルクに応じた軸方向力が発生するようにした。
前記特許文献2及び特許文献3に記載の可変加圧式遊星ローラ式変速機では、アウターリングをハウジングに対して回転不能に拘束し、太陽軸とキャリア間で動力を伝達させている。この場合、2つのサンローラと遊星ローラ間に作用する法線力を均等にするためには、軸方向に自由に移動できるように太陽軸を支持することが必要である。しかしながら、軸方向スライド可能な継手により入出力軸の一方と連結するため、軸方向に装置のサイズが拡大する問題が生じる。また、遊星ローラを円周方向等間隔に支持するキャリアの回転を動力伝達に利用する場合、遊星ローラは公転することになり、潤滑油の攪拌損失などが増加するため高速回転での使用には適さない。
In the variable pressure planetary roller transmission described in
本発明は、上記課題に鑑みて、高速回転に対応でき、軸方向長さの小型化を図ることができる遊星ローラ式変速機を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a planetary roller transmission that can cope with high-speed rotation and can be reduced in axial length.
本発明の遊星ローラ式変速機は、太陽軸、低速軸、外周面に転走面を有する一対の第1・第2のサンローラ、および内周面に転走面を有するアウターリングが同軸上に配置され、第1・第2のサンローラとアウターリング間の空間には複数の遊星ローラが円周方向等間隔に公転不能に配置され、第1・第2のサンローラの転走面は太陽軸軸心に対してある接触角で遊星ローラ転走面と圧接し、第2のサンローラと太陽軸とを一体で回転させる手段により第2のサンローラと太陽軸との間で動力を伝達させ、太陽軸と一体に回転するカムリングが太陽軸と同軸上に設けられ、第1のサンローラとカムリングにはカム面が対向して形成され、このカム面同士の直接の噛み合いによって、またはカム面間に設けられた転動体を介して第1のサンローラとカムリング間に動力が伝達され、太陽軸に設けられた軸方向移動規制手段により第1のサンローラとカムリングの軸方向移動が規制される遊星ローラ式変速機において、前記複数の遊星ローラは、公転が規制された状態で自転および軸方向移動が可能に軸受支持されるとともに、前記太陽軸は軸方向移動が拘束されるように軸受支持され、かつ、アウターリングは低速軸に対して軸方向移動可能として動力伝達手段を介して連結され、動力伝達手段を、軸方向に延びる切欠部とこれに嵌合する軸方向突出部とで構成される嵌合構造にて形成するとともに、この嵌合構造をアウターリングの外径側に配置し、太陽軸の端部を、低速軸の枢支部に対応する位置まで低速軸に設けられた孔部に挿入するとともに、太陽軸の端部を低速軸の孔部において軸受支持したものである。 In the planetary roller transmission of the present invention, a sun shaft, a low speed shaft, a pair of first and second sun rollers having a rolling surface on the outer peripheral surface, and an outer ring having a rolling surface on the inner peripheral surface are coaxial. A plurality of planetary rollers are arranged in the space between the first and second sun rollers and the outer ring so as not to revolve at equal intervals in the circumferential direction, and the rolling surfaces of the first and second sun rollers are the axis of the sun axis. A power is transmitted between the second sun roller and the sun shaft by means of rotating the second sun roller and the sun shaft integrally with the planetary roller rolling surface at a certain contact angle with respect to the center. A cam ring that rotates integrally with the sun shaft is provided coaxially with the sun shaft, and a cam surface is formed opposite to the first sun roller and the cam ring, and is provided by direct engagement between the cam surfaces or between the cam surfaces. The first sunro through the rolling element And power is transmitted between the cam ring, the planetary roller type transmission axial movement of the first sun roller and the cam ring is restricted by an axial movement regulating means provided on the sun shaft, said plurality of planetary rollers, revolve together but are rotational and axial movement can be a bearing supported in a state of being restricted, the sun shaft is bearing supported so as axial movement is restrained, and a Utaringu the axial direction with respect to the slow axis The power transmission means is connected via a power transmission means so as to be movable , and the power transmission means is formed by a fitting structure constituted by a notch portion extending in the axial direction and an axial protrusion portion fitted to the cutout portion. The structure is arranged on the outer diameter side of the outer ring, and the end of the sun shaft is inserted into the hole provided in the low speed shaft up to the position corresponding to the pivot of the low speed shaft, and the end of the sun shaft is inserted into the low speed shaft In the hole It is obtained by the bearing support to have.
本発明によれば、遊星ローラの公転を無くすことができるので、潤滑油の攪拌抵抗の低減を図ることができる。また、遊星ローラの軸方向移動が可能とされているので、2つのサンローラと遊星ローラ間に作用する法線力を均等にするために、軸方向に自由に移動できるように太陽軸を支持する必要がなくなって、軸方向スライド可能な継手部により入出力軸の一方を接続する必要がなくなる。 According to the present invention, since the revolution of the planetary roller can be eliminated, the stirring resistance of the lubricating oil can be reduced. Also, since the planetary roller can be moved in the axial direction, the sun shaft is supported so that it can freely move in the axial direction in order to equalize the normal force acting between the two sun rollers and the planetary roller. This eliminates the need for connecting one of the input / output shafts with a joint that can slide in the axial direction.
前記第1のサンローラとカムリングとの間、またはカムリングと軸方向移動規制手段との間の少なくともどちらか一方に、軸方向の荷重を発生される弾性部材を設けるも好ましい。 The first between the sun roller and the cam ring or one at least one of between the cam ring and the axial movement restricting means, yet preferably an elastic member that generates a load in the axial direction.
遊星ローラとアウターリングとが太陽軸軸心に対して所定の接触角を成す2点で接触するようにしたり、遊星ローラとアウターリングとがクラウニング凸部とクラウニング凹部とによる1点で接触するようにしたりして、遊星ローラとアウターリングとの軸方向相対変位を規制することができる。 The planetary roller and the outer ring are in contact with each other at two points forming a predetermined contact angle with the sun axis, or the planetary roller and the outer ring are in contact at one point by the crowning convex part and the crowning concave part. In other words, the axial relative displacement between the planetary roller and the outer ring can be restricted.
本発明では、キャリア公転(遊星ローラ公転)を無くすことによって、攪拌抵抗の低減を図ることができ、高速回転化に対応できる。また、軸方向スライド可能な継手部により入出力軸の一方を接続する必要がなくなって、軸方向長さの小型化を図れる。 In the present invention, by eliminating the carrier revolution (planetary roller revolution), it is possible to reduce the stirring resistance and to cope with the high speed rotation. Further, it is not necessary to connect one of the input / output shafts by a joint portion that can slide in the axial direction, and the axial length can be reduced.
低速軸とアウターリングとの間の動力伝達手段である嵌合構造がアウターリングの外径側に配置されるので、この嵌合構造を設けたことによる軸方向の拡大化を防止できる。また、アウターリングのスキューモーメントを小さくでき、円滑な回転に有利となる。 Since the fitting structure which is a power transmission means between the low speed shaft and the outer ring is arranged on the outer diameter side of the outer ring, the enlargement in the axial direction due to the provision of the fitting structure can be prevented. Further, the skew moment of the outer ring can be reduced, which is advantageous for smooth rotation.
軸方向の荷重を発生される弾性部材を設けたことによって、低負荷時の動力伝達性能を向上させることができて、過大すべりの抑制が可能となり、摩耗等による機能の低下を防止できる。また、太陽軸の端部を低速軸に孔部に挿入するとともに、この太陽軸の端部を低速軸に孔部において軸受支持するようにすれば、軸方向の小型化を一層図れる。 By providing an elastic member that generates an axial load, it is possible to improve power transmission performance at a low load, to suppress excessive slip, and to prevent deterioration in function due to wear or the like. Further, if the end of the sun shaft is inserted into the hole on the low speed shaft and the end of the sun shaft is supported by the hole in the hole on the low speed shaft, the axial size can be further reduced.
また、遊星ローラとアウターリングとが太陽軸軸心に対して所定の接触角を成す2点で接触するようにしたり、遊星ローラとアウターリングとがクラウニング凸部とクラウニング凹部とによる1点で接触するようにしたりして、遊星ローラとアウターリングとの軸方向相対変位を規制することができる。これによって、遊星ローラとアウターリングとの動力伝達が安定して、高品質の遊星ローラ式変速機となる。 Also, the planetary roller and the outer ring are in contact with each other at two points forming a predetermined contact angle with the sun axis, or the planetary roller and the outer ring are in contact at one point by the crowning convex part and the crowning concave part. By doing so, it is possible to restrict the axial relative displacement between the planetary roller and the outer ring. As a result, power transmission between the planetary roller and the outer ring is stabilized, and a high-quality planetary roller transmission is obtained.
以下本発明の実施の形態を図1〜図8に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の遊星ローラ式変速機を示し、この遊星ローラ式変速機は、入力軸(高速軸)である太陽軸42と、出力軸である低速軸45と、外周面に転走面を有する一対の第1・第2のサンローラ43A、43Bと、内周面に転走面を有するアウターリング41とを有し、これらが同軸上に配置されている。また、サンローラ43A、43Bとアウターリング41間の空間には複数の遊星ローラ44が円周方向等間隔に公転不能に配置されている。
FIG. 1 shows a planetary roller transmission according to the present invention. This planetary roller transmission has a
サンローラ43A、43B、アウターリング41、及び遊星ローラ44等は、ケーシング(ハウジング)46内に収納されている。ケーシング46は、ケース本体47と、このケース本体47の開口部を塞ぐ蓋体48とからなる。ケース本体47は、大径の短筒部47aと、この短筒部47aの反蓋体側の大側壁47bと、この側壁47bに連設されて反蓋体側へ突出する小径の短筒部47cと、短筒部47cに連設される小側壁47dとからなる。
The
そして、蓋体48には挿通孔48aが設けられ、この挿通孔48aに軸受49を介して回転自在に太陽軸42が挿入されている。この場合、挿通孔48aのケース内部側に軸受49が配置され、挿通孔48aのケース外部側にシール部材50が嵌着されている。
The
太陽軸42はケース内部側に第2のサンローラ43Bが一体に形成され、挿通孔48aこのサンローラ43Bの近傍には段差部51が設けられ、挿通孔48aに装着される止め輪52と、段差部51との間に軸受49が配置される。すなわち、太陽軸42は、ケース内部において、サンローラ43Bを構成する大径部53と、大径部53よりも蓋体48側に配設される挿通孔対応部54と、大径部53よりも反蓋体側に配設される突出部55とを備える。大径部53の外径面に遊星ローラ44と所定の接触角βで接触する凹曲面からなる転走面58が形成され、これによって、サンローラ43Bが構成される。また、突出部55の端面には突出軸部56が連設され、突出部55の突出軸部56側にスプライン部57が設けられている。
The
また、ケース本体47の小側壁47dには、挿通孔59が設けられ、この挿通孔59を介して低速軸45が挿入される。すなわち、低速軸45は、図3(A)(B)に示すように、軸部60と、この軸部60の端部に連設されるボス部61と、このボス部61の反軸部側の外径面から外径方向へ突出される180度反対方向に突出される突出片部62,62とを備える。この場合、突出片部62,62は、この低速軸45の軸心(つまり、この減速機の軸心O)と直交する方向へ突出される本体部62aと、この本体部62aの外径端から低速軸45の軸心と平行に反ボス側へ伸びる延伸部62bとからなる。
An
ボス部61には孔部63が設けられる。この孔部63は、開口側の大径部63aと、この大径部63aに連設されて軸部60側に向かって縮径するテーパ部63bと、このテーパ部63bに連設される中径部63cと、この中径部63cに連設される小径部63dとからなる。
The
図1に示すように、ボス部61がケース本体47の凹部65(短筒部47cと小側壁47dとで形成される凹部)に、軸受66を介して回転自在に内嵌される。そして、ボス部61の孔部63の中径部63cに、太陽軸42の突出軸部56が嵌入され、この突出軸部56が軸受66を介して回転自在に枢支される。このように、太陽軸42は、ケーシング46の蓋体48に設けられる軸受49と、低速軸45の孔部63に配置される軸受66とで、回転自在に支持されて、その軸方向の移動が規制(拘束)される。なお、ケーシング46の小側壁47dの低速軸45が挿通される貫孔59にはシール材50が嵌着されている。
As shown in FIG. 1, the
第1のサンローラ43Aは、図4に示すように、中心孔70が小径部70aと大径部70bとを備えたリング体からなり、外径面に遊星ローラ44と所定の接触角βで接触する凹曲面からなる転走面71が形成されている。また、小径部70aの内径寸法を、太陽軸42の突出部55の外径寸法よりも大きく設定し、サンローラ43Aのみをみれば、突出部55に回転自在に外嵌されている。
As shown in FIG. 4, the
このため、遊星ローラ44は、図1に示すように、その外径面にサンローラ43A,43Bに所定の接触角βで接触するための凸曲面からなる転走面72、73が形成され、蓋体48側から突出される支持軸74に、軸受75を介して回転自在に外嵌されている。すなわち、蓋体48の内面に付設された基盤76から、周方向に沿って所定ピッチ(図例では120度ピッチ)に支持軸74がケース内部側へ太陽軸42の軸心(つまり、この減速機の軸心O)と平行に突出される。なお、支持軸74は、基盤76の支持孔に嵌合される基部74aと、基盤76に当接する大径部74bと、遊星ローラ44に挿入されて軸受75が外嵌される支持部74cとを備える。また、支持部74cの先端には止め輪77が嵌合されている。
For this reason, as shown in FIG. 1, the
アウターリング41は、太陽軸42の軸心に対して角度αとなる接触角で遊星ローラ44と圧接する。このため、アウターリング41の内径面には、遊星ローラ44の凸曲面72、73に接触角αで遊星ローラ44と圧接するための凹曲面からなる転走面78、79が設けられている。この場合、遊星ローラ44の凸曲面72、73間には、軸心と平行な外面80を有し、また、アウターリング41の凹曲面78、79間には、周方向溝81が設けられている。
The
アウターリング41は低速軸45に対して軸方向移動可能な動力伝達手段82によって連結されている。この場合の動力伝達手段82は、アウターリング41の外径面83に形成される軸方向の切欠部84と、この切欠部84に嵌合する突出部85とからなる。切欠部84は、図2に示すように、軸心に関して180度反対位置の2箇所に設けられ、この切欠部84に低速軸45の延伸部62bが嵌合する。このため、延伸部62bが前記突出部85を構成することになる。
The
第1のサンローラ43Aと太陽軸42間の動力は、図4と図5に示すように、カムリング87を介して伝達される。サンローラ43Aとカムリング87にはカム面が対向して形成され、このカム面間には転動体(鋼球など)88が設けられて、トルクカム89が構成されている。カムリング87は、その中心孔90が小径部90aと大径部90bとを有し、小径部90aの内径面に、太陽軸42の突出部55のスプライン部57に嵌合するスプライン部91が設けられる。これによって、カムリング87と太陽軸42間の動力が伝達される。
The power between the
太陽軸42の突出部55のスプライン部57には軸方向移動規制手段92としての止め輪92aが嵌着され、カムリング87の突出軸部56側の抜けが規制される。また、カムリング87の大径部90bとサンローラ43Aの大径部70bとが対向して、太陽軸42の突出部55に外周側に環状空間93が形成され、この環状空間93に弾性部材94としてのコイルばねが挿入されている。すなわち、弾性部材94によって、サンローラ43Aをサンローラ43B側に向かって付勢する軸方向加圧力が作用している。このような構成によって、サンローラ43Aとカムリング87に形成されたカム面95a,95bおよび転動体88によって構成されるトルクカム89によって動力が伝達される際に、伝達トルクに応じた軸方向力が発生する。
A retaining
このトルクカム89の機構を図5(A)、図5(B)および図6に示す。図5(A)に示すように、サンローラ43Aおよびカムリング87には、対向するように95a,95bが形成される。さらに、これらカム面95a,95b間には、前述のように、鋼球等の転動体88が設けられる。トルクカム89にトルクが伝達されると、図6から明らかなように、転動体88がカム面95a,95bに沿って円周方向に移動する。すると、図5(B)に示すように、伝達トルクによって作用する円周方向力Ftと、カム面角度によって決まる軸方向力Faが発生する。
The mechanism of the
前記のように構成された遊星ローラ式変速機は、太陽軸42が回転することによって、これに一体の第1のサンローラ43Bが回転するとともに、トルクカム89からサンローラ43Aに軸方向力Faが作用しており、このサンローラ43Aも一体に回転する。サンローラ43A,43Bの回転によって、各遊星ローラ44が支持軸74廻りに回転する。すなわち、各遊星ローラ44は公転することなく自転する。この各遊星ローラ44の自転によって、アウターリング41が太陽軸心廻りに回転する。アウターリング41が回転すれば、アウターリング41と低速軸45とは動力伝達手段82にて連結されているので、低速軸45がその軸心廻りに回転することになる。
In the planetary roller transmission configured as described above, when the
すなわち、本発明では、太陽軸42と第2のサンローラ43Bとを一体で回転させる手段により一体化し、さらに太陽軸42に対して同軸上に第1のサンローラ42Aとカムリング87を設け、カムリング87は太陽軸42と一体回転できる手段により締結されている。第1のサンローラ43Aとカムリング87には対向するカム面95a,95bが形成され、カム面95a,95bの噛み合いによりカムリング87と第1のサンローラ43A間に動力が伝達される。太陽軸42は軸方向移動不能に軸受支持されている。また、第1のサンローラ43Aおよび第2のサンローラ43Bと接触する遊星ローラ44は、自転のみ可能かつ軸方向移動可能に軸受支持されている。さらに、遊星ローラ44と接するアウターリング41は回転自在かつ軸方向移動可能とされる。また、遊星ローラ44とアウターリング41は法線力が作用している状態では遊星ローラ44とアウターリング41は互いに軸方向の相対変位は不能となる。しかも、入出力軸の一方である低速軸45とアウターリング41とが、軸方向スライド可能なトルク伝達手段(動力伝達手段82)により締結されている。
That is, in the present invention, the
このため、遊星ローラ44の公転を無くすことができるので、潤滑油の攪拌抵抗の低減を図ることができ、高速回転化に対応できる。また、遊星ローラ44の軸方向移動が可能にされているので、2つのサンローラ43A、43Bと遊星ローラ44間に作用する法線力を均等にするためには、軸方向に自由に移動できるように太陽軸42を支持する必要がなくなる。このため、軸方向スライド可能な継手部により入出力軸の一方を接続する必要がなくなって、軸方向長さの小型化を図れる。
For this reason, since the revolution of the
また、アウターリング41と低速軸45との間の動力伝達手段82として、切欠部84とこれに嵌合する突出部85とで構成される嵌合構造にて形成するとともに、この嵌合構造をアウターリング41の外径側に配置しているので、この嵌合構造を設けたことによる軸方向の拡大化を防止できる。また、アウターリング41のスキューモーメントを小さくでき、円滑な回転に有利となる。
Further, the power transmission means 82 between the
軸方向の荷重を発生される弾性部材94を設けたことによって、低負荷時の動力伝達性能を向上させることができて、過大すべりの抑制が可能となり、摩耗等による機能の低下を防止できる。また、太陽軸42の端部を低速軸に孔部63に挿入するとともに、この太陽軸42の端部を低速軸45に孔部63において軸受支持するようにすれば、軸方向の小型化を一層図れる。
By providing the
また、遊星ローラ44とアウターリング41とが太陽軸軸心(つまり、この変速機の軸心O)に対して所定の接触角を成す2点で接触することにより、遊星ローラ44とアウターリング41との軸方向相対変位を規制している。これによって、遊星ローラ44とアウターリング41との動力伝達が安定して、高品質の遊星ローラ式変速機となる。
Further, the
次に図7は、トルクカム89の変形例を示し、この場合、第1のサンローラ43Aは、小径部70aの軸方向長さを大径部70bよりも長くして、サンローラ43Aの大径部73bとカムリング87の大径部90bとが重ね合わされてなる環状空間98を小としている。このため、この環状空間98には弾性部材94を嵌入しない。
Next, FIG. 7 shows a modified example of the
そこで、カムリング87の突出軸部56側に鍔部99を設け、この鍔部99に皿ばね94bを外嵌させている。また、ばね94bと止め輪92aとの間にスペーサ100を介在させている。このため、この図7に示すものであっても、皿ばね94bの弾発力にて、第1のサンローラ43Aを反突出軸部側に押圧することができる。このため、図1と図4に示すトルクカム89と同様の作用効果がある。
Therefore, a
ところで、この図7に示すトルクカム89であっても、図4等に示すトルクカム89であっても、サンローラ43Aとカムリング87のカム面95a、95b間に転動体88として鋼球としているが、転動体88としてローラであってもよい。また、カム面95a,95b間に転動体88を設けずに、2つのカム面同士が直接噛み合うことが可能な構造を有するトルクカム(フェイスカム)でも良い。
Incidentally, the
前記実施の形態では、遊星ローラ44とアウターリング41とが太陽軸軸心に対して所定の接触角を成す2点で接触するようにしているが、遊星ローラ44とアウターリング41とが1点で接触するようにしてもよい。この場合、図8に示すように、遊星ローラ44の外径面にクラウニング凸部からなる転走面101を形成するとともに、アウターリング41の内径面にクラウニング凹部からなる転走面102を形成すればよい。
In the above-described embodiment, the
図8に示す構成であっても、遊星ローラ44とアウターリング41との軸方向相対変位を規制することができる。これによって、遊星ローラ44とアウターリング41との動力伝達が安定して、高品質の遊星ローラ式変速機となる。
Even in the configuration shown in FIG. 8, the axial relative displacement between the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、遊星ローラ44の数は3個に限るものではなく、弾性部材94としても、コイルばね、皿ばね以外のもの、例えば、ゴムや合成樹脂等からなるリング状部材にて構成してもよい。また、動力伝達手段82である嵌合構造において、切欠部84とこれに嵌合する突出部85との組合せとして2個に限るものではなく、3個以上であってもよい。また、低速軸45の延伸部62bに切欠部84を設け、アウターリング41にこの切欠部84に嵌合する突出部45を設けたものであってもよい。遊星ローラ44を支持する支持軸74としては、基盤76に設けることなく、ケーシング(ハウジング)46に直接的に植設してもよい。さらに、太陽軸42と第2サンローラ43Aとを一体成形することなく、別体にて形成して、スプライン、キー溝等の連結手段を使用して連結するようにしてもよい。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the number of
41 アウターリング
42 太陽軸
43A サンローラ
43B サンローラ
44 遊星ローラ
45 低速軸
58、71,72、73,78,79 転走面
82 動力伝達手段
87 カムリング
92 軸方向移動規制手段
94 弾性部材
95a,95b カム面
41
Claims (4)
前記複数の遊星ローラは、公転が規制された状態で自転および軸方向移動が可能に軸受支持されるとともに、前記太陽軸は軸方向移動が拘束されるように軸受支持され、かつ、アウターリングは低速軸に対して軸方向移動可能として動力伝達手段を介して連結され、動力伝達手段を、軸方向に延びる切欠部とこれに嵌合する軸方向突出部とで構成される嵌合構造にて形成するとともに、この嵌合構造をアウターリングの外径側に配置し、太陽軸の端部を、低速軸の枢支部に対応する位置まで低速軸に設けられた孔部に挿入するとともに、太陽軸の端部を低速軸の孔部において軸受支持したことを特徴とする遊星ローラ式変速機。 A sun shaft, a low speed shaft, a pair of first and second sun rollers having a rolling surface on the outer peripheral surface, and an outer ring having a rolling surface on the inner peripheral surface are coaxially arranged, and the first and second sun rollers A plurality of planetary rollers are arranged in the space between the outer ring and the outer ring so as not to revolve at equal intervals in the circumferential direction, and the rolling surfaces of the first and second sun rollers have a contact angle with respect to the axis of the sun axis. A cam ring rotating in unison with the sun axis is connected to the sun axis by transmitting power between the second sun roller and the sun axis by means of rotating in contact with the rolling surface and rotating the second sun roller and the sun axis together. The first sun roller is provided on the same axis, and the first sun roller and the cam ring are formed with a cam surface facing each other. The first sun roller is formed by direct meshing between the cam surfaces or via a rolling element provided between the cam surfaces. Power is transmitted between the cam ring In the planetary roller type transmission axial movement of the first sun roller and the cam ring is restricted by an axial movement regulating means provided on the sun shaft,
Said plurality of planetary rollers, as well as the revolution is capable bearing support is rotatably and axially moved while being restricted, the sun shaft is bearing supported so as axial movement is restrained, and A Utaringu Is connected to the low-speed shaft through the power transmission means so as to be movable in the axial direction, and the power transmission means has a fitting structure constituted by a notch portion extending in the axial direction and an axial protrusion portion fitted thereto. The fitting structure is arranged on the outer diameter side of the outer ring, and the end of the sun shaft is inserted into the hole provided in the low speed shaft up to the position corresponding to the pivot portion of the low speed shaft, A planetary roller transmission characterized in that an end of a sun shaft is supported by a bearing in a hole of a low-speed shaft .
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