JPH02271143A - 非円形歯車対 - Google Patents
非円形歯車対Info
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- JPH02271143A JPH02271143A JP1092543A JP9254389A JPH02271143A JP H02271143 A JPH02271143 A JP H02271143A JP 1092543 A JP1092543 A JP 1092543A JP 9254389 A JP9254389 A JP 9254389A JP H02271143 A JPH02271143 A JP H02271143A
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- Japan
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- circular gear
- meshing
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- circular
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 17
- 241000276420 Lophius piscatorius Species 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H35/02—Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H2035/003—Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/1987—Rotary bodies
- Y10T74/19884—Irregular teeth and bodies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、動力伝達歯車装置における無段変速装置に
応用できる。非円形歯車対に関する。
応用できる。非円形歯車対に関する。
無段変速機に応用できる非円形歯車対の従来例としては
１例えばこの発明の出願人と同一出願人による特開昭６
１−２６６１＋１６６号公報に提案された歯車装置があ
る。この従来の装置では、互いにかみ合っている２枚の
非円形歯車のうちの一方の非円形歯車の角変位をθ、θ
に対する双方の歯車の回転速度比をＦ（θ）として、
Ｋ ＝ ｄｌｏｇＦ（θ）／ｄθで表されるＫＯ直が、
かみ合いピッチ曲線上で正の一定値を示す部分と負の一
定値を示す部分をもつもので、このような非円形歯車を
３枚、又は４枚用いたものを要素装置として無段変速機
を構成できることが応用例として示されている０ 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来の非円形歯車対では、上記にの値が正
の一定値を示す部分と負の一定値を示す部分が、かみ合
いピッチ曲線上で連続して設けられているだめ、上記回
転速度比（θ）が微分不可能な点、言い換えれば角加速
度比が不連続に変化する点があシ、この点でかみ合いが
行われるときく。
１例えばこの発明の出願人と同一出願人による特開昭６
１−２６６１＋１６６号公報に提案された歯車装置があ
る。この従来の装置では、互いにかみ合っている２枚の
非円形歯車のうちの一方の非円形歯車の角変位をθ、θ
に対する双方の歯車の回転速度比をＦ（θ）として、
Ｋ ＝ ｄｌｏｇＦ（θ）／ｄθで表されるＫＯ直が、
かみ合いピッチ曲線上で正の一定値を示す部分と負の一
定値を示す部分をもつもので、このような非円形歯車を
３枚、又は４枚用いたものを要素装置として無段変速機
を構成できることが応用例として示されている０ 〔発明が解決しようとする課題〕 上記のような従来の非円形歯車対では、上記にの値が正
の一定値を示す部分と負の一定値を示す部分が、かみ合
いピッチ曲線上で連続して設けられているだめ、上記回
転速度比（θ）が微分不可能な点、言い換えれば角加速
度比が不連続に変化する点があシ、この点でかみ合いが
行われるときく。
！Ｈｆ内部で現れる衝撃的な慣性力によって振動が発生
し、効率が低下するなどの問題点があった。
し、効率が低下するなどの問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、従来のものより低振動で、かつ、高効率の歯
車式無段変速機が実現できる非円形歯車対を得ることを
目的としている０〔課題を解決するための手段〕 この発明にかかる非円形歯車対は、連続してかみ合う双
方の非円形歯車に、第１のかみ合い回転部分と第２のか
み合い部分を設けであるｏ Ｋ １のかみ合い回転部分
は、−力の非円形歯車の回転速度に対して、他方の非円
形歯車に指数関数的に変化する回転速度を与えるように
、双方のかみ合いピッチ曲線を形成しである０また。８
ｇ２のかみ合す回転部分は、第１のかみ合い回転部分の
始点と終点を結び１回転速度比と角加速度比が第１のか
み合い回転部分との接続点も含めて連続に変化するピッ
チ曲線を形成しであるｏしたがって１回転速度と角加速
は、全周にわたって連続的に変化するＯ 〔作用〕 この発明においては、一方の非円形歯車の回転速度に対
して他方の非円形歯車の回転速度は、第１のかみ合い°
回転部分で双方の歯車のかみ合いが行われている際には
、［ａ１転角に対して指数関数的に変化し、また、第２
のかみ合い回転部分でかみ合いが行われている際には、
第１のかみ合い回転部分との接続点も含めて滑らかに変
化しながら。
たもので、従来のものより低振動で、かつ、高効率の歯
車式無段変速機が実現できる非円形歯車対を得ることを
目的としている０〔課題を解決するための手段〕 この発明にかかる非円形歯車対は、連続してかみ合う双
方の非円形歯車に、第１のかみ合い回転部分と第２のか
み合い部分を設けであるｏ Ｋ １のかみ合い回転部分
は、−力の非円形歯車の回転速度に対して、他方の非円
形歯車に指数関数的に変化する回転速度を与えるように
、双方のかみ合いピッチ曲線を形成しである０また。８
ｇ２のかみ合す回転部分は、第１のかみ合い回転部分の
始点と終点を結び１回転速度比と角加速度比が第１のか
み合い回転部分との接続点も含めて連続に変化するピッ
チ曲線を形成しであるｏしたがって１回転速度と角加速
は、全周にわたって連続的に変化するＯ 〔作用〕 この発明においては、一方の非円形歯車の回転速度に対
して他方の非円形歯車の回転速度は、第１のかみ合い°
回転部分で双方の歯車のかみ合いが行われている際には
、［ａ１転角に対して指数関数的に変化し、また、第２
のかみ合い回転部分でかみ合いが行われている際には、
第１のかみ合い回転部分との接続点も含めて滑らかに変
化しながら。
ｇｌのかみ合い部分の終点の値から始点の値に至るＯ
例えば、この発明による非円形歯車対を２組用いて、そ
れぞれの組が指数関数的に変化する回転速度を与える部
分でかみ合いを行っているとき。
れぞれの組が指数関数的に変化する回転速度を与える部
分でかみ合いを行っているとき。
１組が一定回転速度を指数関数的に変化する回転速度に
変換し、もう１組がこの変化回転速度を逆変換して再び
一定回転速度に戻す。この作用を応用すれば、歯車によ
る無段変速装置が実現できる。
変換し、もう１組がこの変化回転速度を逆変換して再び
一定回転速度に戻す。この作用を応用すれば、歯車によ
る無段変速装置が実現できる。
しかも、このとき１回転運動を行う各機素の回転速度と
角加速度は、非円形歯車が第１のかみ合い回転部分と第
２のかみ合い回転部分の接続点でかみ合っているときを
含むすべての回転角の範囲にわたって、常に連続に変化
し、装置内部で衝撃的な慣性力が現れないようになって
いる。
角加速度は、非円形歯車が第１のかみ合い回転部分と第
２のかみ合い回転部分の接続点でかみ合っているときを
含むすべての回転角の範囲にわたって、常に連続に変化
し、装置内部で衝撃的な慣性力が現れないようになって
いる。
第１図及び第２図は、この発明による非円形歯車対の一
実施例を示す概要正面図及び断面図である。１１はｇｌ
の回転軸１０に固着された第１非円形歯車、２１は第２
の回転軸２０に固着された第２非円形歯車である０ １
２ａ、１３ａ、１２ｂ及び１３ｂは第１非円形歯車１１
のかみ合いピッチ曲線で、１２ａは８１１点からＩＪＩ
ａ点まで形成され、 １３ａは１２ａＫ連続してＬｊ、
点からＳＩｂ点まで形成されている。
実施例を示す概要正面図及び断面図である。１１はｇｌ
の回転軸１０に固着された第１非円形歯車、２１は第２
の回転軸２０に固着された第２非円形歯車である０ １
２ａ、１３ａ、１２ｂ及び１３ｂは第１非円形歯車１１
のかみ合いピッチ曲線で、１２ａは８１１点からＩＪＩ
ａ点まで形成され、 １３ａは１２ａＫ連続してＬｊ、
点からＳＩｂ点まで形成されている。
また、１２ｂ及び１３ｂは２それぞれＳＩｂ点からＬｌ
ｂ点まで及びＬｌｌ）点からＢＩ＆点まで形成されてい
る。
ｂ点まで及びＬｌｌ）点からＢＩ＆点まで形成されてい
る。
第１非円形歯車１１の１２ｂは１２ａと、また、１３ｂ
は１３ａとそれぞれ同じ形状にされていて、中心角πラ
ジアンごとに同一形状を繰返す０２２ａ及び２２ｂは第
２非円形−車２１のかみ会いピッチ曲線で。
は１３ａとそれぞれ同じ形状にされていて、中心角πラ
ジアンごとに同一形状を繰返す０２２ａ及び２２ｂは第
２非円形−車２１のかみ会いピッチ曲線で。
２２ａはｓ２点からＬ２点まで形成され、２２ｂは２２
ａに連続してＬ２点から８２点まで形成されている。
ａに連続してＬ２点から８２点まで形成されている。
第１非円形歯車１１のかみ合いピッチ曲線１２ａ（１２
ｂ）と１３ａ （１３１） ）の各延べ長さは、第２非
円形歯車２１のかみ合いピッチ曲線２２ａ及び２２１）
の各延べ長さと等しくしである。このようにして、Ｉ１
１非円形歯車１１の総画数は、第２非円形歯車の総画数
０２倍にしている。
ｂ）と１３ａ （１３１） ）の各延べ長さは、第２非
円形歯車２１のかみ合いピッチ曲線２２ａ及び２２１）
の各延べ長さと等しくしである。このようにして、Ｉ１
１非円形歯車１１の総画数は、第２非円形歯車の総画数
０２倍にしている。
なお、実際には上記かみ合いピッチ曲線に沿って１例え
ばインボリュート歯形が刻み込まれているが１回転速度
又は伝達トｌレクに関する説明上は。
ばインボリュート歯形が刻み込まれているが１回転速度
又は伝達トｌレクに関する説明上は。
かみ合いピッチ曲線分主体に考えて支障がないので、以
後の図中での歯形の表示は一部省略する。
後の図中での歯形の表示は一部省略する。
この発明による非円形歯車対は上記のように隣成されて
いるが、この装置の重要点は以下に説明する回転速度に
関する特徴である。第１非円形歯車１１と第２非円形歯
車１２との回転速度の関係を表わすグラフを第３図に示
す。横軸にはｗｃ１非円形歯車１１が１回転する間の角
変位量θを目盛っておシ、第１図の状態、すなわち、か
み合−点が”ｌａ点と８２点である状態を零としである
。縦軸には＠１１回形歯車１１に対する第２非円形歯車
２１の回転速度比を対数尺で目盛っている。上記θの関
数として、第１非円形歯車１１の回転速度ω１゜第２非
円形歯車２１の回転速度をω２とすると。
いるが、この装置の重要点は以下に説明する回転速度に
関する特徴である。第１非円形歯車１１と第２非円形歯
車１２との回転速度の関係を表わすグラフを第３図に示
す。横軸にはｗｃ１非円形歯車１１が１回転する間の角
変位量θを目盛っておシ、第１図の状態、すなわち、か
み合−点が”ｌａ点と８２点である状態を零としである
。縦軸には＠１１回形歯車１１に対する第２非円形歯車
２１の回転速度比を対数尺で目盛っている。上記θの関
数として、第１非円形歯車１１の回転速度ω１゜第２非
円形歯車２１の回転速度をω２とすると。
Ｆ（θ）＝１ω２／ω１１ Ｉｉ＠１非円形歯車１１と
第２非円形歯車２１の間の回転速度比を示す。
第２非円形歯車２１の間の回転速度比を示す。
この縦軸を対数尺としたｗｃｓ図のり゛ラフにおいて、
θ＝０からθ＝（２／３）πの範囲で右上がりの直線で
示されている部分は、第１非円形歯車１１が＠１図の状
態から（２／３）πラジアン回転し。
θ＝０からθ＝（２／３）πの範囲で右上がりの直線で
示されている部分は、第１非円形歯車１１が＠１図の状
態から（２／３）πラジアン回転し。
第２非円形歯車２１とのかみ合い点が、Ｓ１１点と８２
点でのかみ合いからｌｌｌａ点とＬ２点でのかみ合いに
移るまでを示し、この部分を主モード部と呼ぶことにす
る。つぎに、この右上がりの直線に続いて、σ＝（２／
３）πからθ＝πの範囲で曲線で示されている部分は、
第１非円形歯車１１がさらＫ（１／３’）πラジアン回
転し、かみ合い点がＩＬＩａ点とＬ２点でのかみ合いか
ら、８１ｂ点と８２点でのかみ合いに移るまでの状態を
示し、この部分を復帰モード部と呼ぶことにする。ここ
までで、第１図の状態から第１非円形歯車１１Ｖｉ半回
転し、第２非円形歯車２１は１回転したことになる。こ
の状態からさらに＠ｌ非円形歯車１１が半回転すると、
Ｆ（θ）の＠は第３図のグラフ上で以上の作用と同様
に変化し、再び第１図のかみ合い状態に戻る。
点でのかみ合いからｌｌｌａ点とＬ２点でのかみ合いに
移るまでを示し、この部分を主モード部と呼ぶことにす
る。つぎに、この右上がりの直線に続いて、σ＝（２／
３）πからθ＝πの範囲で曲線で示されている部分は、
第１非円形歯車１１がさらＫ（１／３’）πラジアン回
転し、かみ合い点がＩＬＩａ点とＬ２点でのかみ合いか
ら、８１ｂ点と８２点でのかみ合いに移るまでの状態を
示し、この部分を復帰モード部と呼ぶことにする。ここ
までで、第１図の状態から第１非円形歯車１１Ｖｉ半回
転し、第２非円形歯車２１は１回転したことになる。こ
の状態からさらに＠ｌ非円形歯車１１が半回転すると、
Ｆ（θ）の＠は第３図のグラフ上で以上の作用と同様
に変化し、再び第１図のかみ合い状態に戻る。
このように回転速度比Ｆ（θ）は、主モードと復滞モー
ドを交互に繰返しながら周期的に変化する。
ドを交互に繰返しながら周期的に変化する。
主モード部では１回転速度比？（θ）の対数値を第１非
円形歯車１１の角変位量θに対して一次比例で変化させ
ていることが特徴であり、第３図の例の場合を代数的に
表すと、 Ｋ ＝ ｄｌｏｇ Ｆ（θ）／ｄθで与えら
れる微分値Ｋが一定値を示すということである。この実
施例ではＫ ＝ ０．５２４５５ラジアン−１である。
円形歯車１１の角変位量θに対して一次比例で変化させ
ていることが特徴であり、第３図の例の場合を代数的に
表すと、 Ｋ ＝ ｄｌｏｇ Ｆ（θ）／ｄθで与えら
れる微分値Ｋが一定値を示すということである。この実
施例ではＫ ＝ ０．５２４５５ラジアン−１である。
復帰モード部は１周期的に表われる主モード部の間にあ
って、主モード部相互間を滑らかにつなぐ役割をしてい
る。第３図において、θ＝（２／３）πラジアンが主モ
ード部の終点と復帰モード部の始点になっているが、こ
の点での主モード部と復帰モード部の回転速度比Ｆ（θ
）と回転速度比の角変位量θによる微分＠ｄＦ、（θ）
／ａθの直がそれぞれ等しくなっている。同様に、復帰
モード部の終点と主モード部の始点であるθ＝πラジア
ンにおいても、上記Ｆ（θ）とｄＦ（θ）／ｄθの値は
等しくなるようにしである。
って、主モード部相互間を滑らかにつなぐ役割をしてい
る。第３図において、θ＝（２／３）πラジアンが主モ
ード部の終点と復帰モード部の始点になっているが、こ
の点での主モード部と復帰モード部の回転速度比Ｆ（θ
）と回転速度比の角変位量θによる微分＠ｄＦ、（θ）
／ａθの直がそれぞれ等しくなっている。同様に、復帰
モード部の終点と主モード部の始点であるθ＝πラジア
ンにおいても、上記Ｆ（θ）とｄＦ（θ）／ｄθの値は
等しくなるようにしである。
このようにして、第３図の回転速度比のグラフ上で復帰
モード部の曲線は、その始点と終点で主モード部の直線
と滑らかにつながっていて１回転速度比Ｆ（θ）は主モ
ード部と復帰モード部を通じて。
モード部の曲線は、その始点と終点で主モード部の直線
と滑らかにつながっていて１回転速度比Ｆ（θ）は主モ
ード部と復帰モード部を通じて。
すべての点で連続１ｃ変化し、かつ、微分可能釦なって
いる０この例では、勧径長が中心角に対してｓｉｎ曲線
による変化をする曲線を、Ｋｌ非円形歯）！、１１の復
帰モード部かみ合いピッチ曲線として用いておシ、この
かみ合いピッチ曲線から復帰モード部の回転速度比Ｆ’
（θ）が導かれる。このことを代数的に表すと、瀉ｌ非
円形ｍ車１］のり帰モード部のピッチ曲線を表す動径長
を上記θの関数としてｒ（θ）とするとき、 ｒ（θ）
＝ Ｊ１＊ｓｉｎ （、Ｔ２＊θ＋５３）＋Ｊ４と表わ
されるということである。ここで、係数：Ｊｌ、：ｆ２
．Ｊ３及びＪ４の値は、主モード側がみ合いピッチ曲線
と滑らかにつながるように設定される。
いる０この例では、勧径長が中心角に対してｓｉｎ曲線
による変化をする曲線を、Ｋｌ非円形歯）！、１１の復
帰モード部かみ合いピッチ曲線として用いておシ、この
かみ合いピッチ曲線から復帰モード部の回転速度比Ｆ’
（θ）が導かれる。このことを代数的に表すと、瀉ｌ非
円形ｍ車１］のり帰モード部のピッチ曲線を表す動径長
を上記θの関数としてｒ（θ）とするとき、 ｒ（θ）
＝ Ｊ１＊ｓｉｎ （、Ｔ２＊θ＋５３）＋Ｊ４と表わ
されるということである。ここで、係数：Ｊｌ、：ｆ２
．Ｊ３及びＪ４の値は、主モード側がみ合いピッチ曲線
と滑らかにつながるように設定される。
第２非円形歯車２１のかみ合いピッチ曲線は、第１非円
形歯車１１のピッチ曲線の形状から転がシ接触の条件に
より導かれる。このように決定されるかみ合いピッチ曲
線を持つ非円形歯車対から導かれた回転速度比Ｆ（θ）
は、θのあらゆる範囲で連続変化し、かつ、微分可能で
ある条件を満たしている。
形歯車１１のピッチ曲線の形状から転がシ接触の条件に
より導かれる。このように決定されるかみ合いピッチ曲
線を持つ非円形歯車対から導かれた回転速度比Ｆ（θ）
は、θのあらゆる範囲で連続変化し、かつ、微分可能で
ある条件を満たしている。
この発明による非円形歯車対ｍｌ 、 ２１を用いた第
２の実施例を、第４図及び第５図に示す。図において、
１０，１１．１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、２０
，２１゜２２ａ、２２ｂは上記磨１図の装置と同一のも
のである。３１は＠３の回転輪３０に固着された第３非
円形歯車で、第２非円形歯車２１と同一形状になってい
る。３２ａ及び３２ｂはそれぞれ２２ａ及び２２ｂと同
一形状をもつ第３非円形歯車３１のかみ合いピッチ曲線
である。
２の実施例を、第４図及び第５図に示す。図において、
１０，１１．１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、２０
，２１゜２２ａ、２２ｂは上記磨１図の装置と同一のも
のである。３１は＠３の回転輪３０に固着された第３非
円形歯車で、第２非円形歯車２１と同一形状になってい
る。３２ａ及び３２ｂはそれぞれ２２ａ及び２２ｂと同
一形状をもつ第３非円形歯車３１のかみ合いピッチ曲線
である。
この第３の回転軸３０が、第２の回転軸２０との間にπ
＋αラジアンの中心角を与えて位置させてあり、これは
軍閥な意味がある０第１非円形歯車１１は中心角πラジ
アンごとに同一形状を繰返すので。
＋αラジアンの中心角を与えて位置させてあり、これは
軍閥な意味がある０第１非円形歯車１１は中心角πラジ
アンごとに同一形状を繰返すので。
π＋αラジアンは実質αラジアンの中心角を与えている
のと等価である。ｉｌ、第２及び第３の各非円形歯車１
１．２１及び３１の回転速度をω１．ω２及びω３で表
し、それらの関数を代数式で表すと。
のと等価である。ｉｌ、第２及び第３の各非円形歯車１
１．２１及び３１の回転速度をω１．ω２及びω３で表
し、それらの関数を代数式で表すと。
ω２ニーωｌ＊ ｅ”θ−ｙ （ｏ）
ω３ ：：七＋ １１１３”’θ＋ａ）−’Ｆ’ｔＯ）
となる。ここで、Ｆ（０）はθ−〇のときの回転速度比
Ｆ（θ）の値である。両式から ω３／ω２− ｅ の回転速度比の式が得られる。この最後の式は。
となる。ここで、Ｆ（０）はθ−〇のときの回転速度比
Ｆ（θ）の値である。両式から ω３／ω２− ｅ の回転速度比の式が得られる。この最後の式は。
この発明装置の応用によって得られる無段変速機く適用
できる性質を示している。なお、この性質は第１非円形
歯車１１と第２非円形歯車２１がなすかみ合いと、第２
非円形歯車２１と第３非円形歯車３１がなすかみ合いが
、ともに主モード部で行われているときに現れるもので
あり、それ以外のときでは、復帰モード部の回転速度比
が関係して定まる回転速度比パターンが現れる。
できる性質を示している。なお、この性質は第１非円形
歯車１１と第２非円形歯車２１がなすかみ合いと、第２
非円形歯車２１と第３非円形歯車３１がなすかみ合いが
、ともに主モード部で行われているときに現れるもので
あり、それ以外のときでは、復帰モード部の回転速度比
が関係して定まる回転速度比パターンが現れる。
第４図に示す第２非円形歯車２１に対し、ホ３非円形歯
車３１の位置會示している中心角αを可変値として与え
た場合の、双す間の回転速度比の変化を、＠６図に示す
。非円形歯車対を応用した組合せで１回転速度比ω３／
ω２に連続一定値が現れ、かつ１回転速度比がαの＠に
相関して変化することを示している。
車３１の位置會示している中心角αを可変値として与え
た場合の、双す間の回転速度比の変化を、＠６図に示す
。非円形歯車対を応用した組合せで１回転速度比ω３／
ω２に連続一定値が現れ、かつ１回転速度比がαの＠に
相関して変化することを示している。
この発明による非円形歯車対を用いて、実際の歯車式無
段変速ｐａを構成するには、中心角αを可変制御する手
段と１回転速度比の変化パターンから一定値部分を取出
す一定速化手段と、同一回転速度比での連続かみ合い化
を図る手段を講ずればよく、それらの手段としては、多
数種の組合せ機構がある。
段変速ｐａを構成するには、中心角αを可変制御する手
段と１回転速度比の変化パターンから一定値部分を取出
す一定速化手段と、同一回転速度比での連続かみ合い化
を図る手段を講ずればよく、それらの手段としては、多
数種の組合せ機構がある。
８ｇ７図及び第８図は、無段変速装置に応用したこの発
明の第３の実施例の概要正面断面図及び側面断面図であ
る。中心角αは外部制御可能になっている〇一定速化に
は、一方向クラッチ３７を用いる手段をとシ、連続かみ
合い化には、第２の実施例で説明した第１．第２．第３
の非円形歯車を組合せた装置を、要素装置として４組使
用する手段を用いている。第７図及び第８図−において
、１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ及びｌｌｄはそれぞれ＠ｌ非
円形歯車で、第１非円形歯車１１ａは第１の回転軸１４
に固着され、他の第１非円形歯車１１ｂ、ｌｉｅ 、ｌ
ｌｄはそれぞれ軸受１６を介して第１の回転軸１４に回
転自在に支持されている。第１非円形歯車１１ ａ ＋
１１ ｂ＊１１ａ、１１ｃＬは、それぞれ対応する第
２非円形歯車２１ａ 、２１ｂ、２１ｃ 、２１ｄ （
！： 、 第３非円形歯車３１ａ。
明の第３の実施例の概要正面断面図及び側面断面図であ
る。中心角αは外部制御可能になっている〇一定速化に
は、一方向クラッチ３７を用いる手段をとシ、連続かみ
合い化には、第２の実施例で説明した第１．第２．第３
の非円形歯車を組合せた装置を、要素装置として４組使
用する手段を用いている。第７図及び第８図−において
、１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ及びｌｌｄはそれぞれ＠ｌ非
円形歯車で、第１非円形歯車１１ａは第１の回転軸１４
に固着され、他の第１非円形歯車１１ｂ、ｌｉｅ 、ｌ
ｌｄはそれぞれ軸受１６を介して第１の回転軸１４に回
転自在に支持されている。第１非円形歯車１１ ａ ＋
１１ ｂ＊１１ａ、１１ｃＬは、それぞれ対応する第
２非円形歯車２１ａ 、２１ｂ、２１ｃ 、２１ｄ （
！： 、 第３非円形歯車３１ａ。
３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにかみ合っている０４４け入力
軸をなす第４の回転軸で１円形歯車４５を固着している
０ ２４は第２の回転軸で１円形歯車４５とかみ合う円
°形歯車２７を固着し、第２非円形歯車２１ａ。
軸をなす第４の回転軸で１円形歯車４５を固着している
０ ２４は第２の回転軸で１円形歯車４５とかみ合う円
°形歯車２７を固着し、第２非円形歯車２１ａ。
２１ｂ、２１ａ、２１ｄを互いに回転方向にπ／２ラジ
アンの相対角をもたせて固着している。３４は第３の回
転軸で、＠３の非円形歯車３１ａ、３１ｂ、３１ｃ。
アンの相対角をもたせて固着している。３４は第３の回
転軸で、＠３の非円形歯車３１ａ、３１ｂ、３１ｃ。
３１ｄをそれぞれ一方向りラッチ３７分介して支持し、
かつ１円形歯車３５を固着している。５４は出力軸をな
す第５の回転軸で１円形歯車３５とかみ合う円形歯車５
５を固着、している。固定枠６１は第４、第５の回転軸
４４ 、５４を同一軸線上に軸受を介し支持し、かつ、
第２の回転軸２４を軸受を介し支持している。６２は第
４を第５の回転軸４４．５４に対し軸受を介し回動可能
に支持された可動枠で。
かつ１円形歯車３５を固着している。５４は出力軸をな
す第５の回転軸で１円形歯車３５とかみ合う円形歯車５
５を固着、している。固定枠６１は第４、第５の回転軸
４４ 、５４を同一軸線上に軸受を介し支持し、かつ、
第２の回転軸２４を軸受を介し支持している。６２は第
４を第５の回転軸４４．５４に対し軸受を介し回動可能
に支持された可動枠で。
第１と＠３の回転軸１４と３４を軸受を介し支持してお
り、第１非円形歯車１１ａ〜ｌｌｄの共通する軸心ｆｉ
１Ｍを中心とし、第２の回転軸２４に対する第３の回転
軸３４がなす角度π＋αのうちの、角度６分任意の値に
連続可変設定できるようにされている。
り、第１非円形歯車１１ａ〜ｌｌｄの共通する軸心ｆｉ
１Ｍを中心とし、第２の回転軸２４に対する第３の回転
軸３４がなす角度π＋αのうちの、角度６分任意の値に
連続可変設定できるようにされている。
一方向クラッチ３７は図示の回転方向においてのみ、第
３非円形歯車３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 、３１ｄから、
ｉｇ３の回転軸３４に回転力を伝えるように、一方向伝
達機能を持たせである。
３非円形歯車３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 、３１ｄから、
ｉｇ３の回転軸３４に回転力を伝えるように、一方向伝
達機能を持たせである。
上記第３の実施例の装置において、入力源によシ第４の
回転軸４４に回転速度ω１を与えると、制御可能な角度
αに相関した回転速度比で速度変換された回転速度ω。
回転軸４４に回転速度ω１を与えると、制御可能な角度
αに相関した回転速度比で速度変換された回転速度ω。
が、第５の回転軸５４に取出される。角度αは無段階で
制御可能であるので１回転速度比ωＵ／ω１も無段階連
続直を呈するものである０ 第９図は制御角αと回転速度比ωＵ／ω１の関係を示す
特性曲線図である。
制御可能であるので１回転速度比ωＵ／ω１も無段階連
続直を呈するものである０ 第９図は制御角αと回転速度比ωＵ／ω１の関係を示す
特性曲線図である。
上記実施例では、第１非円形歯車の周期角をπラジアン
、第２非円形歯車の周期角を２πラジアンの非円形歯車
対について説明したが、上記周期角はこれに限定される
ものではない。
、第２非円形歯車の周期角を２πラジアンの非円形歯車
対について説明したが、上記周期角はこれに限定される
ものではない。
ｍ及びｎを自然数とし、第１非円形歯車のかみ合いピッ
チ曲線の周期角が、この第１非円形歯車の中心角におい
て、２π／ｍで与えられ、第２非円形歯車のかみ合いピ
ッチ曲線の周期角が、この第２非円形歯車の中心角にお
いて、２π／ｎで与えられるような非円形歯車対のすべ
てが論理的にこの発明の非円形歯車対の応用である歯車
式無段変速機に適用できる。
チ曲線の周期角が、この第１非円形歯車の中心角におい
て、２π／ｍで与えられ、第２非円形歯車のかみ合いピ
ッチ曲線の周期角が、この第２非円形歯車の中心角にお
いて、２π／ｎで与えられるような非円形歯車対のすべ
てが論理的にこの発明の非円形歯車対の応用である歯車
式無段変速機に適用できる。
周期角がこれまで説明してきたものと異なる組合せのも
のの一例を、第４の実施例として第１０図に示す。この
例では、ｍ＝ｎ＝２としてあり、第１非円形歯車１１ｅ
の半回転に対して＠２２回形歯車２１ｅも常に半回転す
る。
のの一例を、第４の実施例として第１０図に示す。この
例では、ｍ＝ｎ＝２としてあり、第１非円形歯車１１ｅ
の半回転に対して＠２２回形歯車２１ｅも常に半回転す
る。
また、上記実施例では、復帰モード部かみ合いピッチ曲
線の形状の決定に、まず、第１非円形歯車の復帰モード
部かみ合いピッチ曲線を６１１曲線とし、滑りのない転
がり接触の条件から第２非円形歯車の復帰モード部かみ
合いピッチ曲線の形状を求める手段を用いた０しかし、
逆に、第２非円形歯車の復帰モード部かみ合いピッチ曲
線をｓ１］１曲線として、第１非円形歯車のかみ合いピ
ッチ曲線を求めてもよい。
線の形状の決定に、まず、第１非円形歯車の復帰モード
部かみ合いピッチ曲線を６１１曲線とし、滑りのない転
がり接触の条件から第２非円形歯車の復帰モード部かみ
合いピッチ曲線の形状を求める手段を用いた０しかし、
逆に、第２非円形歯車の復帰モード部かみ合いピッチ曲
線をｓ１］１曲線として、第１非円形歯車のかみ合いピ
ッチ曲線を求めてもよい。
さらに、この発明の復帰モード部のかみ合いピッチ曲線
の形状を求める手段は、上述した第１゜第２のめずれか
の非円形歯車のかみ合いピッチ曲線をｓｉｎ曲線として
求める方法だけに限定されない。例えば、だ円によって
得られる曲線も、第１゜第２のいずれの非円形歯車の復
帰モード側ピッチ曲線として用いることができ、この場
合は、特に。
の形状を求める手段は、上述した第１゜第２のめずれか
の非円形歯車のかみ合いピッチ曲線をｓｉｎ曲線として
求める方法だけに限定されない。例えば、だ円によって
得られる曲線も、第１゜第２のいずれの非円形歯車の復
帰モード側ピッチ曲線として用いることができ、この場
合は、特に。
だ円の焦点を非円形歯車の回転中心と一致させ得るとき
には、第１．第２両方の非円形歯車のかみ合いピッチ曲
線をだ円とすることができる０すなわち、復帰モード部
の回転速度比Ｆ（θ）を表す曲線として、θに関して常
に微分可能で、かつ、主モード部との陵続点において主
モード部側と、滑らかにつながっている曲線を採用すれ
ば、このＦ（θ）から復帰モード部のかみ合いピッチ曲
線を得ることができる。
には、第１．第２両方の非円形歯車のかみ合いピッチ曲
線をだ円とすることができる０すなわち、復帰モード部
の回転速度比Ｆ（θ）を表す曲線として、θに関して常
に微分可能で、かつ、主モード部との陵続点において主
モード部側と、滑らかにつながっている曲線を採用すれ
ば、このＦ（θ）から復帰モード部のかみ合いピッチ曲
線を得ることができる。
以上のように、この発明によれば１回転速度比の対数霞
が第１非円形ｔＭ車の角変位に対して一次比例で変化す
るモードを有する非円形歯車対において１回転速度比の
微分値が連続的に変化するような曲線に基づいて初期状
態に復帰するように。
が第１非円形ｔＭ車の角変位に対して一次比例で変化す
るモードを有する非円形歯車対において１回転速度比の
微分値が連続的に変化するような曲線に基づいて初期状
態に復帰するように。
かみ合いピッチ曲線を形成したので、装置内部で慣性力
が衝撃的に作用することがなく、従来のものよシ低振動
で高効率の歯車式無段変速機が得られる効果がある。
が衝撃的に作用することがなく、従来のものよシ低振動
で高効率の歯車式無段変速機が得られる効果がある。
纂１図はこの発明による非円形歯車対の一夾施例を示す
正面図、第２図は第１図の■−■線における断面図、第
３図は第１図の第１非円形歯屯角変位に対する双方の回
転速度比を示す曲線図、第４図はこの発明の第２の実施
例を示す変速機病の正面図、第５図は８ｇ４図の■−ｖ
線における断面図、第６図は第４図の第１非円形歯車の
角変位置に対する第２非円形−車と第３非円形歯車の回
転速度比を示す曲線図、第７図及び第８図はこの発明の
第３の実施例による無段変速装置を示し、第７図は第８
図の■−■Ｎ線における正面断面図、第８図は第７図の
■−１線における断面図、第９図は第７図の装置の特性
曲線図、第１０圀はこの発明のＷｃ４の実施例を示す非
円形歯車対の正面図である。 １０・・・第１の回転軸、 １１・・・第１非円形歯車
、１１ａ 〜ｌｌｄ ・” Ｋ ｌ非円形歯車、 １２
ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ・・・かみ合いピッチ曲線
、 ２０・・・第２の回転軸、２１・・・第２非円形歯
車、２１ａ〜２］４・・・第２非円形歯車、 ２２ａ、
２２ｂ・・・かみ合いピッチ曲＃ｉ１．３０・・・第３
の回転軸、３１・・・第３非円形歯車、３１ａ〜３１ｄ
・・・第３非円形歯車 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
正面図、第２図は第１図の■−■線における断面図、第
３図は第１図の第１非円形歯屯角変位に対する双方の回
転速度比を示す曲線図、第４図はこの発明の第２の実施
例を示す変速機病の正面図、第５図は８ｇ４図の■−ｖ
線における断面図、第６図は第４図の第１非円形歯車の
角変位置に対する第２非円形−車と第３非円形歯車の回
転速度比を示す曲線図、第７図及び第８図はこの発明の
第３の実施例による無段変速装置を示し、第７図は第８
図の■−■Ｎ線における正面断面図、第８図は第７図の
■−１線における断面図、第９図は第７図の装置の特性
曲線図、第１０圀はこの発明のＷｃ４の実施例を示す非
円形歯車対の正面図である。 １０・・・第１の回転軸、 １１・・・第１非円形歯車
、１１ａ 〜ｌｌｄ ・” Ｋ ｌ非円形歯車、 １２
ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ・・・かみ合いピッチ曲線
、 ２０・・・第２の回転軸、２１・・・第２非円形歯
車、２１ａ〜２］４・・・第２非円形歯車、 ２２ａ、
２２ｂ・・・かみ合いピッチ曲＃ｉ１．３０・・・第３
の回転軸、３１・・・第３非円形歯車、３１ａ〜３１ｄ
・・・第３非円形歯車 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 第１の回転軸に固着された第１非円形歯車と、第２の回
転軸に固着された第２非円形歯車とを連続してかみ合い
回転させて回転動力を伝達するものにおいて、上記第１
非円形歯車の回転速度ω＿１に対する上記第２非円形歯
車の回転速度ω＿２の比率の絶対値｜ω＿１／ω＿２｜
を、上記第１非円形歯車の角変位θの関数としてＦ（θ
）で表したとき、このθに関する微分式Ｋ＝ｄｌｏｇＦ
（θ）／ｄθで表されるＫが一定値を呈する少なくとも
１つの第１のかみ合い回転部分と、この少なくとも１つ
の第１のかみ合い回転部分とともに全体として閉じた曲
線を構成するように上記第１のかみ合い回転部分の終点
と始点を結ぶ、上記第１のかみ合い回転部分と同数の第
２のかみ合い回転部分を、上記第１非円形歯車と上記第
２非円形歯車とのかみ合いピッチ曲線の形状において設
け、上記第１のかみ合い回転部分と上記第２のかみ合い
回転部分の接続点を含む全周にわたつて、上記関数Ｆ（
θ）の値とＦ（θ）の上記θに対する微分値ｄＦ（θ）
／ｄθの値が連続変化するように形状を定めたことを特
徴とする非円形歯車対。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092543A JPH02271143A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 非円形歯車対 |
| US07/503,024 US5251507A (en) | 1989-04-11 | 1990-03-30 | Non-circular gear pair |
| DE4011746A DE4011746C2 (de) | 1989-04-11 | 1990-04-11 | Getriebe zur Übertragung eines Drehmoments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092543A JPH02271143A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 非円形歯車対 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271143A true JPH02271143A (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=14057298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1092543A Pending JPH02271143A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 非円形歯車対 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5251507A (ja) |
| JP (1) | JPH02271143A (ja) |
| DE (1) | DE4011746C2 (ja) |
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| US5142937A (en) * | 1989-08-28 | 1992-09-01 | Mitsubishi Denki K.K. | Driving apparatus with a speed changer for a bicycle |
| JPH04277068A (ja) * | 1991-03-01 | 1992-10-02 | Tiger Kawashima Co Ltd | 粒体用選別機の揺動装置 |
| CN101975246A (zh) * | 2010-10-13 | 2011-02-16 | 重庆大学 | 变传动比高阶椭圆锥齿轮副 |
| WO2014106950A1 (ja) | 2013-01-06 | 2014-07-10 | Matsumura Hideki | 歯車式無段変速機構 |
| WO2017024749A1 (zh) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | 华南理工大学 | 一种变传动比线齿轮机构 |
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| DE19601300C2 (de) * | 1996-01-16 | 2003-04-17 | Ver Deutscher Werkzeugmaschine | Antriebseinrichtung für eine Umformmaschine |
| US6849023B1 (en) | 1998-10-16 | 2005-02-01 | Ker-Train Holdings Ltd | All gear infinitely variable transmission |
| IT1309991B1 (it) * | 1999-01-05 | 2002-02-05 | Daniele Berti | Trasmissione meccanica di tipo epicicloidale |
| US6457452B1 (en) * | 2001-05-07 | 2002-10-01 | Masami Sakita | Mechanism for interconnecting first-and second-shafts of variable speed rotation to a third shaft |
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| DE102006049987A1 (de) * | 2006-10-24 | 2008-04-30 | Schaeffler Kg | Kraftschlüssiges Umschlingungsgetriebe mit unrunder Rotationsscheibe |
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| CN102705448A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-10-03 | 浙江理工大学 | 具有傅里叶函数节曲线的非圆齿轮副 |
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| CN107489754B (zh) * | 2017-09-26 | 2019-08-16 | 南京工程学院 | 匀-变速齿轮及其主动设计方法 |
| CN107701421B (zh) * | 2017-11-03 | 2024-02-13 | 浙江水利水电学院 | 自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵 |
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-
1989
- 1989-04-11 JP JP1092543A patent/JPH02271143A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-30 US US07/503,024 patent/US5251507A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-11 DE DE4011746A patent/DE4011746C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4011746A1 (de) | 1990-10-25 |
| US5251507A (en) | 1993-10-12 |
| DE4011746C2 (de) | 1995-02-23 |
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