JP5554670B2 - 無段変速伝動機構 - Google Patents
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Description
この動力伝達中にプーリV溝の溝幅を変更することでプーリに対する無終端チェーンリンクの巻き掛け径を連続的に変化させることにより、無段変速が可能となるよう構成する。
無終端チェーンリンクの内周に形成した歯溝がプーリ中心ボス部外周面の歯と噛み合う伝動比である間、プーリおよび無終端チェーンリンク間のスリップを防止して無段変速伝動機構の伝動効率を高める技術が提案されている。
プーリ中心ボス部外周の歯が無終端チェーンリンクとの干渉により、この無終端チェーンリンクを損傷させるようなことがなくて、耐久性の点で有利である。
かといって、プーリ中心ボス部の外周面と可動歯との間に確保可能なスペース内に収まるようなコイルスプリングを用いる場合、要求されるバネ力を発生させることが困難で、可動歯を要求される力で径方向外方へ附勢することができない。
可動歯を先に組み込んだ後に、環状スプリングを可動歯に押し付けつつ組み付けて、可動歯に弾性力を付与する手順となり、環状スプリングの組み付け作業性が悪いという問題も生ずる。
先ず、本発明の要旨構成の基礎前提となる無段変速伝動機構を説明するに、これは、
無終端チェーンリンクと、この無終端チェーンリンクを無段変速可能に巻き掛けしたプーリとから成り、
該プーリの中心ボス部外周にバネ手段で径方向外方へ附勢して径方向進退可能に設けた可動歯と、前記無終端チェーンリンクに設けた可動歯噛合溝との噛み合いにより、該噛み合いが可能な伝動比でのスリップ防止を可能にしたものである。
即ちこのバネ手段は、
前記中心ボス部外周の円周方向に並べて配置した一対の並列対向脚部の隣り合う一端同士の相互結合によりU字状に形成され、これら並列対向脚部の前記相互結合端を前記可動歯に着座させるべく、前記中心ボス部外周の母線方向へ延在しつつ前記可動歯に向かうよう傾斜させて前記中心ボス部外周および可動歯の間に介在させた複数のU字状エレメントと、
これらU字状エレメントのうち、隣り合うU字状エレメントの相互に隣接する前記脚部同士を、前記相互結合端とは反対側の相互非結合端において結合し合うことにより、前記複数のU字状エレメントを前記中心ボス部外周の円周方向に連なるよう相互に一体化させる連結エレメントとで構成する。
このバネ手段が、U字状エレメントおよび連結エレメントの連続体であって捩りバネ型式のバネ手段となり、比較的小さなバネストロークで大きなバネ力を発生させることができる。
また同様な理由から、つまりバネ手段が上記のようなU字状エレメントおよび連結エレメントの交互連続体であって、連結エレメントがプーリ中心ボス部に対し径方向へ変位することがないため、このバネ手段は、可動歯をプーリ中心ボス部の外周に組み付ける前に、連結エレメントを介しプーリ中心ボス部の外周に組み付けておくことができ、組み付け作業性の点でも大いに有利である。
<第1実施例の構成>
図1〜10は、本発明の第1実施例になる無段変速伝動機構を示し、図1は、無段変速伝動機構10の概略側面図、図2は、そのセカンダリプーリ側における巻き掛け伝動部の詳細図である。
これらプライマリプーリ11およびセカンダリプーリ12間に無終端チェーンリンク13を掛け渡して設け、
無段変速伝動機構10は、この無終端チェーンリンク13を介しプライマリプーリ11およびセカンダリプーリ12間で動力伝達を行い得るものとする。
そして各リンクピン15の両端面は、プライマリプーリ11およびセカンダリプーリ12のプーリV溝側壁を提供する対向シーブ11aの内側面および対向シーブ12aの内側面と面接触するよう傾斜させる。
セカンダリプーリ12の対向シーブ12aは、プライマリプーリ11の可動シーブと同じ側におけるシーブを固定シーブとし、プライマリプーリ11の固定シーブと同じ側におけるシーブを軸線方向にストローク制御可能な可動シーブとする。
無終端チェーンリンク13は、プライマリプーリ11に対する巻き掛け径を増大されると共に、セカンダリプーリ12に対する巻き掛け径を小さくされ、無段変速伝動機構10は図1に示す最ハイ変速比選択状態に向け無段変速下にアップ可能である。
無終端チェーンリンク13は、プライマリプーリ11に対する巻き掛け径を小さくされると共に、セカンダリプーリ12に対する巻き掛け径を増大され、無段変速伝動機構10は図1に示す最ハイ変速比選択状態から図示せざる最ロー変速比選択状態に向け無段変速下にダウンシフト可能である。
これら可動歯17は、セカンダリプーリ中心ボス部16の外周面に嵌着した円筒状の可動歯ホルダー18に対し制限範囲内で径方向進退可能に嵌合し、後で詳述するようなバネ手段19により、図1,2に示すごとく可動歯ホルダー18から径方向外方へ突出した進出限界位置に弾支する。
可動歯17と可動歯噛合溝14bとの噛み合いにより、最ハイ変速比選択状態でセカンダリプーリ12に対する無終端チェーンリンク13のスリップを抑制し、無段変速伝動機構10の伝動効率を向上させることができる。
可動歯ホルダー18内の可動歯17を、セカンダリプーリ中心ボス部16の外周でその径方向外方へ附勢するバネ手段19を、本実施例においては図4〜6に示すごとく3個一組とし、これらバネ手段19を可動歯17の長手方向、つまりセカンダリプーリ中心ボス部16の軸線方向へ分散配置する。
この分散配置に当たり、好ましくはバネ手段19をできるだけ可動歯17の長手方向等分配置となるよう分散させるのが良い。
本実施例におけるバネ手段19は、その全体を図8(a)および図9に示すように、線状体のU字状エレメント21と、同じく線状体の連結エレメント22とを交互に同一円周上に配置して一体ユニットとなす。
従ってU字状エレメント21は可動歯17と同数だけ存在し、これらU字状エレメント21は、その対向脚部21aが相互非結合端においてセカンダリプーリ中心ボス部16の外周に着座し、これら対向脚部21aが相互結合端において可動歯17に着座するよう指向させ、当該U字状エレメント21の指向方向を3個のバネ手段19で同じとする。
これらU字状エレメント21の一体化に際しては、U字状エレメント21を、対向脚部21aの相互結合端が相互非結合端よりも可動歯17に近づくよう、図9にθで示す角度だけ傾斜させて、U字状エレメント21が全周に亘って皿バネ形状に存在するようなものとする。
かくてバネ手段19は、線状エレメント21,22の交互組み合わせに成るの連続線状体となり、捩りバネ型式の構造を持つこととなる。
そして、当該相互に連結しなかった隣り合うU字状エレメント21の隣接脚部21aにそれぞれ、図8(a),(b)に示すようなバネ手段拡開防止フック23を設ける。
このとき3個のC字状バネ手段19は、バネ手段拡開防止フック23を設けた切り欠き部が、円周方向等間隔(120°)の位置にある可動歯17と整列するような回転位置で、可動歯ホルダー18上の対応する円周溝に嵌合する。
上記したようなバネ手段19は、図9に示すU字状エレメント21の傾斜角θを適切に設定することにより、可動歯ホルダー18上の可動歯収容溝18a内に可動歯17を差し込んで組み付けるとき、U字状エレメント21の対向脚部21aが相互結合端において可動歯17により径方向内方へ押し込まれ、連結エレメント22を捩り変形させる。
よって可動歯17の組み付け時に、連結エレメント22の捩り変形反力が可動歯17を可動歯ホルダー18の可動歯収容溝18a内で径方向外方へ附勢し、可動歯17を通常は可動歯ホルダー18の可動歯収容溝18aから径方向外方へ突出した進出限界位置に弾支することができ、前記したスリップ防止を実現し得る。
バネ手段19が捩りバネ型式のものとなり、図10にα2(図9のU字状エレメント傾斜角θが大きいとき)およびα3(U字状エレメント傾斜角θが小さいとき)で示すごとく、コイルバネなどを用いた場合の従来の特性α1よりも、小さなバネストロークで大きな荷重(バネ力)を発生させることができる。
また同様な理由から、つまりバネ手段19がU字状エレメント21および連結エレメント22の連続体であることから、このバネ手段19は前記した通り、可動歯17をプーリ中心ボス部16の外周に組み付ける前に組み付けておくことができ、組み付け作業性の点でも大いに有利である。
可動歯17が長尺物である場合においても、これをその長手方向において均等にバランス良く径方向外方へ附勢することができ、可動歯17の片当たりを防止することができる。
バネ手段19をC字状の切り欠き箇所において円周方向に拡開させた状態で、図4、図5(a),(b)、図6(b)に示すごとく、可動歯ホルダー18上の対応する円周溝に嵌合し得ることとなり、バネ手段19の組み付け作業が容易である。
C字状バネ手段19がこの拡開により円周方向に位置ずれするのを防止することができ、U字状エレメント21を図7(b),(c)に示すごとく可動歯17に対し芯だし状態に保って、前記の作用効果を更に確実なものにすることができる。
何れのC字状バネ手段19(U字状エレメント21)によっても径方向外方に附勢されない可動歯17が発生することがないと共に、3個のC字状バネ手段19の切り欠き部が円周方向に等分に分散されることとなって、当該切り欠き部の存在によって径方向外方へ附勢されない可動歯17の発生を円周方向に等分に分散させることができる。
図11は、本発明の第2実施例になる無段変速伝動機構を示し、同図(a)は、図6(b)と同様に一部の可動歯17を除去してバネ手段19の配置を明示し、同図(b)は、無段変速伝動機構の要部縦断側面図である。
なお図11(a),(b)において、前記第1実施例におけると同様に機能する部分には同一符号を付して示した。
しかし本実施例の場合は、かかるバネ手段19を2個一組とし、これら2個のバネ手段19を図11(b)に明示するごとく、連結エレメント22が相互に接近した背中合わせになるよう配置し、図8(a),(b)の切り欠き箇所VIIIにおいて円周方向に拡開させた状態で、図11(a),(b)に示すごとく、可動歯ホルダー18上の対応する円周溝に嵌合する。
このとき2個のC字状バネ手段19は、バネ手段拡開防止フック23(図8参照)を設けた切り欠き部が、直径方向対向位置にある可動歯17と整列するような回転位置で、可動歯ホルダー18上の対応する円周溝に嵌合する。
よって可動歯17の組み付け時に、連結エレメント22の捩り変形反力が可動歯17を可動歯ホルダー18の可動歯収容溝18a内で径方向外方へ附勢し、可動歯17を通常は可動歯ホルダー18の可動歯収容溝18aから径方向外方へ突出した進出限界位置に弾支することができ、前記したスリップ防止を実現し得る。
上記した第2実施例においても、可動歯17を上記の進出限界位置に弾支するバネ手段19が、前記した第1実施例におけると同様な捩りバネ型式の構成であるため、
バネ手段19が、小さなバネストロークで、可動歯17の要求する径方向外方附勢力を発生させることができ、プーリ中心ボス部16の外周と可動歯17との間における制限されたスペースでも、ここに上記のバネ手段19を容易に収納することができると共に、可動歯17を所定の力で径方向外方へ附勢することができるという作用効果を奏し得るし、
その他の第1実施例による前記した諸々の作用効果の全てを、第2実施例においても同様に達成することができる。
可動歯17の長手方向中央箇所を挟んで対称になるよう2個一組のバネ手段19を配置することで、2個一組のバネ手段19がU字状エレメント21を介し可動歯17をその長手方向全般に亘って均等に径方向外方へ附勢し得ることとなり、
可動歯17が長尺物である場合においても、これをその長手方向において均等にバランス良く径方向外方へ附勢することができ、可動歯17の片当たりを防止することができる。
何れのバネ手段19(U字状エレメント21)によっても径方向外方に附勢されない可動歯17が発生することがないと共に、2個のC字状バネ手段19の切り欠き部が円周方向に等分に分散されることとなって、当該切り欠き部の存在によって径方向外方へ附勢されない可動歯17の発生を円周方向に等分に分散させることができる。
図12〜15は、本発明の第3実施例になる無段変速伝動機構を示し、本実施例は、第1実施例と同様に中心ボス部16の軸線方向へ3列のバネ手段を分散配置する構成を踏襲するが、各列のバネ手段として、図12に示すごとく内周側バネ手段19iおよび外周側バネ手段19oより成る内外周2個一組のバネ手段を用いたものである。
なお図12〜15において、前記第1実施例におけると同様に機能する部分には同一符号を付して示した。
これら内周側バネ手段19iおよび外周側バネ手段19oはそれぞれ、U字状エレメント21i,21oと、連結エレメント22i,22oと、バネ手段拡開防止フック23i,23oとから成るものとする。
また、内周側バネ手段19iに設けるU字状エレメント21iおよび連結エレメント22iのうち、U字状エレメント21iは、図13〜15に示すごとく一つおきの可動歯17を径方向外方へ附勢するよう、当該一つおきの可動歯17と整列する位置に存在するものとし、連結エレメント22iは、かかるU字状エレメント21i間を前述したと同様に相互連結するようなものとする。
このとき3列の内周側バネ手段19i はそれぞれ、バネ手段拡開防止フック23iを設けた切り欠き部が、円周方向等間隔(120°)の位置にある可動歯17と整列するような回転位置で、可動歯ホルダー18上の対応する円周溝に嵌合する。
このとき外周側バネ手段19oは、バネ手段拡開防止フック23oを設けてある切り欠き箇所が内周側バネ手段19i の切り欠き箇所と直径方向に対向する位置となり、且つ、U字状エレメント21oが内周側バネ手段19i のU字状エレメント21i間に位置するような回転位置で、可動歯ホルダー18上の対応する円周溝に嵌合する。
更に3列の外周側バネ手段19o はそれぞれ、バネ手段拡開防止フック23oを設けた切り欠き部が、円周方向等間隔(120°)の位置にある可動歯17と整列するような回転位置で、可動歯ホルダー18上の対応する円周溝に嵌合する。
上記した第3実施例においても、可動歯17を上記の進出限界位置に弾支するバネ手段19i,19oが、前記した第1実施例におけると同様な捩りバネ型式の構成であるため、
バネ手段19i,19oが、小さなバネストロークで、可動歯17の要求する径方向外方附勢力を発生させることができ、プーリ中心ボス部16の外周と可動歯17との間における制限されたスペースでも、ここに上記のバネ手段19i,19oを容易に収納することができると共に、可動歯17を所定の力で径方向外方へ附勢することができるという作用効果を奏し得るし、
その他の第1実施例による前記した諸々の作用効果の全てを、第3実施例においても同様に達成することができる。
内周側バネ手段19iのU字状エレメント21iが径方向外方へ附勢する可動歯17の間隔が大きいと共に、外周側バネ手段19oのU字状エレメント21oが径方向外方へ附勢する可動歯17の間隔も大きく、隣接する可動歯17間で影響を及ぼし合う傾向を緩和することができる。
本実施例ではこれら隣り合った可動歯17の間隔が大きいため、これら隣り合った可動歯17間で影響を及ぼし合う傾向を緩和し、安定した荷重を可動歯17に付与し続けることができる。
対をなす内周側バネ手段19iおよび外周側バネ手段19oの何れによっても径方向外方に附勢されない可動歯17が発生することがないと共に、これらバネ手段19i,19oの切り欠き部が円周方向に等分に分散されることとなって、当該切り欠き部の存在によって径方向外方へ附勢されない可動歯17の発生を円周方向に等分に分散させることができる。
なお図12〜15に示す第3実施例においては、図1〜9に示す第1実施例のごとく中心ボス部16の軸線方向へ3列のバネ手段を分散配置する場合について、各列のバネ手段を内周側バネ手段19iおよび外周側バネ手段19oの組み合わせにより構成することとしたが、
これに限られるものではなく、図11に示す第2実施例のごとく中心ボス部16の軸線方向へ2列のバネ手段を逆向き配置する場合も、各列のバネ手段を、図12〜15に示す第3実施例と同様な考え方により内周側バネ手段19iおよび外周側バネ手段19oの組み合わせにより構成して、同様な作用効果が得られるようにすることができる。
11 プライマリプーリ
12 セカンダリプーリ
13 無終端チェーンリンク
14 リンク板
14a リンクピン挿通孔
14b 可動歯噛合溝
15 リンクピン
16 プーリ中心ボス部
17 可動歯
18 可動歯ホルダー
18a 可動歯収容溝
19 バネ手段
19i 内周側バネ手段
19o 外周側バネ手段
21,21i,21o U字状エレメント
21a 対向脚部
22,22i,22o 連結エレメント
23,23i,23o バネ手段拡開防止フック
Claims (5)
- 無終端チェーンリンクと、この無終端チェーンリンクを無段変速可能に巻き掛けしたプーリとから成り、
該プーリの中心ボス部外周にバネ手段で径方向外方へ附勢して径方向進退可能に設けた可動歯と、前記無終端チェーンリンクに設けた可動歯噛合溝との噛み合いにより、該噛み合いが可能な伝動比でのスリップ防止を可能にした無段変速伝動機構において、
前記バネ手段は、
前記中心ボス部外周の円周方向に並べて配置した一対の並列対向脚部の隣り合う一端同士の相互結合によりU字状に形成され、これら並列対向脚部の前記相互結合端を前記可動歯に着座させるべく、前記中心ボス部外周の母線方向へ延在しつつ前記可動歯に向かうよう傾斜させて前記中心ボス部外周および可動歯の間に介在させた複数のU字状エレメントと、
これらU字状エレメントのうち、隣り合うU字状エレメントの相互に隣接する前記脚部同士を、前記相互結合端とは反対側の相互非結合端において結合し合うことにより、前記複数のU字状エレメントを前記中心ボス部外周の周りに連なるよう相互に一体化させる連結エレメントとで構成し、
これら連結エレメントの捩りバネ反力を受けて、前記U字状エレメントの並列対向脚部が前記相互結合端で前記可動歯に前記径方向外方への附勢力を付与するよう構成したことを特徴とする無段変速伝動機構。 - 請求項1に記載された無段変速伝動機構において、
前記隣り合うU字状エレメントのうち、一対の隣り合うU字状エレメントは、隣接脚部同士の前記連結エレメントによる結合を行わずに、前記U字状エレメントの相互一体化を図って、この一体化ユニットをC字状に構成したものであることを特徴とする無段変速伝動機構。 - 請求項2に記載された無段変速伝動機構において、
前記連結エレメントによる結合を行わなかった前記一対の隣り合うU字状エレメントの隣接脚部にそれぞれ、前記中心ボス部外周と係合して前記C字状一体化ユニットの円周方向への拡開を防止する拡開防止フックを設けたことを特徴とする無段変速伝動機構。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載された無段変速伝動機構において、
前記U字状エレメントの相互一体化ユニットを複数個一組とし、これらU字状エレメントの相互一体化ユニットを前記中心ボス部の軸線方向へ分散配置したことを特徴とする無段変速伝動機構。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載された無段変速伝動機構において、
前記中心ボス部の同じ軸線方向位置に前記U字状エレメントの相互一体化ユニットを複数個一組として設け、これらユニットは、互い違いの可動歯を径方向外方へ附勢するU字状エレメントが設定されているものであることを特徴とする無段変速伝動機構。
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