JPH0238740A - 摩擦駆動式変速機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、摩擦駆動式変速機に関し、より詳細には複数
の遊星ローラと外輪を介して、そのＷｉ摺擦力よって入
力軸の回転を出力軸に伝達する変速機に関する。更に詳
細には、第１および第２の遊星ローラ群を有する変速機
に関する。

（従来の技術） 従来の摩擦駆動式変速機の一例としての摩擦駆動式増速
機は、静ＩＩニジた外輪と出力軸との間に入力軸の回転
速度で、入力軸の軸心まわりに公転する遊星ローラを配
置し、出力軸と遊星ローラとの接触部で生じる斥擦力を
利用して出力軸を回転させている。

この場合、遊星ローラのピッチ径をｄ■、同じくこる径
をＤａとすると、入力軸の回転速度ω。

と出力軸の回転速度ω。どの比は以下のようになる。

３、発明の詳細な説明 上式から明らかなように、Ｄａ／ｄ■の値をできるだけ
大きくすることで、入力軸から出力軸への増速比を上げ
ることかできる。

（考案が解決しようとする課８） 以上述べた従来の変速機においては、変速比、特に増速
機として使用した場合の増速比をとげるためには、Ｄａ
／ｄａの値を大きくする必要がある。つまり、ころ径Ｄ
ａを大きくするのに応じて、ピッチ径ｄ−を相対的に小
さくすれば良い。

しかしながら、このようにすれば、遊星ローラの径が大
きくなるにつれて、出力軸または入力軸の径か相対的に
小さくなる。これは１機構上の制約などで実際上は実現
がかなり難しい。

更に、従来においては、入力軸と出力軸との間に中間軸
を設け、段数を増加することで増速比をＦげることも行
なわれていた。しかしながら、これもまた中間軸を介装
するため、振動の増大および剛性の低下と言う別の問題
が生じるため根本的な解決策とはならなかった。

以上のことから１本発明の目的は、簡単な構成で、振動
の増大Ｓよび剛性の低下を伴うことなく、従来に比べて
変速比を上げることができるｆｌ＊駆動式変速機を提供
することである。

（ａ題を解決するための手段） 駆動源に接続された入力軸（１，１１゜２１）と、 被駆動源に接続された出力軸（２，１２゜２２）と、 該入力軸と該出力軸とを収容する回動自在な外輪（３，
１３，２３）と。

該入力軸もしくは該出力軸のいずれか一方に回動自在に
支持され、該支持された軸の回転速度で、該支持されて
いない軸と該外輪との間で両者に回動接触して公転する
第１のローラ（４，１４，２４）と。

該入力軸もしくは該出力軸のいずれか一方と該外輪との
間で両者に回！ｌｌ接触すると共に、公転不滝の第２の
ローラ（５，１５，２５３から成ることを特徴としてい
る。

（作用） 以上のように、外輪を回転自在に構成すると共に、入力
軸もしくは出力軸に第２のローラを設けたので、変速比
の増大が＠単に達成できる。

（実施例） 以下、本発明の各実施例を添付図面を参照して、詳細に
説明する。

第１図は、第１実施例を示す摩擦駆動式変速ａ１０（以
下、単に「変速機」とする）の縦断面図である０入力軸
ｌは、不図示の駆動源に接続されており、入力軸ｌとほ
ぼ同軸心で配置された出力軸２と共にほぼ円筒形の外輪
３の円筒形の内部空間に収容されている。出力軸２は、
不図示の被駆動源に接続されている。

尚、以下の各実施例では変速機を増速機とみなして説明
するが、もちろん増速機に限られるものではなく、入力
軸と出力軸とを逆に構成すれば、所望の減速比を有する
減速機として使用できることは言うまでもないであろう
。

外輪３は、従来の変速機と異なり、不図示の部材により
回動自在に支持されている。外輪３のほぼ円筒形の内周
面は、後述のローラが転動する軌道面３ａとなっている
。

入力軸ｌの自由端には、複数個のアーム１ａが軸方向に
延在するように一体的に突設されており、それぞれのア
ーム１ａの先端には第１のローラ４が回動自在に支持さ
れている。この第１のローラ４は、外輪３の軌道面３ａ
と出力軸２の外周に設けられた軌道面２ａとの間に挟ま
れて、両者に接触しながら回動する。この第１のローラ
４は１図面から明らかなように、入力軸１に支持されて
いるため、入力ｆｔｈｌの回転にともない、自転すると
共に、入力軸ｌの回転速度で、出力軸２の周りで公転す
る。すなわち、一種の遊星ローラとなっている。

外輪３の軌道面３ａと入力軸ｌの外周に設けた軌道面１
ａとの間には１両者に接触回動する第２のローラ５が介
装されている。第２のローラ５は、固定部分６に固定さ
れた軸５ａにそれぞれ回動自在に支持されている。従っ
て、第２のローラ５は、自転するだけで、第１のローラ
４のようには公転しない。

第１のローラ４と第２のローラ５は、機構の設計上の制
約の範囲内で任、ａの個数設けることができる。また、
第１のローラ４と第２のローラ５は、摩擦力により接触
する部材を駆動している。また、各接触面は、例えばト
ラクション油などの潤滑油で鯛滑されている。

第１および第２のローラ４．５のそれぞれのピッチ径（
ローラの中心間の距ｌａ）およびころ径（ローラの直径
）は、ｄｍ１、ｄｍ２およびＤａ＋、　　Ｄａ２としで
ある０本実施例の場合では、ｄｍ、　＝　　ｄｍ、およ
びＤａ、＝　Ｄａ、である。

ここで、第１実施例の変速ａｌＯの作動を説明する。尚
、変速機ｌＯは、説明の便宜上、増速機として考えるが
、入力軸と出力軸とを入れ替えれば、減速機になること
は言うまでもないであろう。

先ず、入力軸重がω、の回転速度で矢印の方向へ回転す
ると、入力軸ｌに支持された第１のローラ４は、入力軸
１の回転速度と回転方向に公転すると共に、矢印の方向
に自転する。従って、出力軸２は、回転速度ω。で矢印
の方向に回転する。この時、外輪３は、入力軸１ｊ５よ
び出力軸２と同じ方向に回転しようとする。

しかし、この外輪３は、公転せずに矢印の方向に自転す
る第２のローラ５によって入力軸１とは逆の方向へ回転
される。これにより、第１のローラ４を介して出力軸２
に伝達される回転速度ω。は、入力軸ｌの回転速度ω１
に比べて、増速される。従って、第２のローラ５におい
て、外輪３に加わる摩擦力を第１のローラ４より大きく
することか必要である。

以上のことを、数式を用いて以下証明する。

尚、以下の数式は、後述の第２および第３実施例にも同
様に当てはまることは言うまでもないであろう。

先ず、入力軸１側に配置された第２のローラ５は、その
公転か拘束されているので、変速機の外輪３の回転速度
ω、は、 ここて、第１実施例の場合は、　　ｄｍｌ＝ｄａｔ、Ｄ
ａ、　＝Ｄａ２となっているので、（３）式は結局法の
ように簡単になる。

ｑ腸２ となり、入力軸ｌおよび出力軸２とは逆の方向へ回転す
る。これにより増速比か大きくなる。

式（１）の回転速度で外輪３か回転する場合外輪３、入
力軸１および出力軸２のそれぞれの回転速度ω。、ω１
およびω。の関係は以下のように表わせる。

従って、（２）式から入力軸から出力軸への増すなわち
、（従来の技術）の項て説明したものよりも変速比（増
速比）か大きくなっている。

第２図は、本発明の第２実施例を示す変速機２０の縦断
面図である。入力軸Ｉｆは、不図示の駆動源に接続され
ており、入力軸１１とほぼ同軸心で配置された出力軸１
２と共にほぼ円筒形の外輪Ｉ３の円筒形の内部空間に収
容されている。出力軸１２は、不図示の被駆動源に接続
されている。

外輪１３は、不図示の部材により回動自在に支持されて
いる。外輪１３のほぼ円筒形の内周面は、後述のローラ
が転動する軌道面１３ａと速比を求めると、以下のよう
になる。

なっている。

入力軸１１の自由端には、複数個のアーム１１ａか軸方
向に延在するように一体的に突設されており、それぞれ
のアームｌｌａの先端には第１のローラ１４か回動自在
に支持されている。この第１のローラ１４は、外輪１３
の軌道面１３ａと出力軸１２の外周に設けられた軌道面
１２ａとの間に挟まれて、両者に接触しながら回動する
。この第１のローラ１４は、図面から明らかなように、
入力軸１．１に支持されているため、入力軸１１の回転
にともない、自転すると共に、入力軸１１の回転速度で
、出力軸１２の伺って公転する。すなわち、一種の遊星
ローラとなっている。

外輪１３の軌道面１３ａと入力軸１１の外周に設けた軌
道面１１ａとの間には１両者に接触回動する第２のロー
ラ１５が介装されている。

第２のローラ１５は、固定部分１６に固定された軸１５
ａにそれぞれ回動自在に支持されている。従って、第２
のローラ１５は、自転するだけで、第１のローラエ４の
ようには公転しない。

第１のローラＩ４と第２のローラ１５は、機構の設計上
の制約の範囲内で任意の個数設けることができる。また
、第１のローラ１４と第２のローラ１５は、摩擦力によ
り接触する部材を＠Ａ動している。

第２実施例では、外輪１３の軌道面１３ａは、−様の内
径を有しているのではなく、一部に縮径の段部１７を有
しており、此の段部１７の内周面には、軌道面１３ｂが
設けられている。第２図から分かるように第１実施例に
比べて、第１のローラ１４のこる径か第２のローラ１５
のこる径より大きくなっている。

第１および第２のローラ１４．１５のそれぞれのピッチ
径（ローラの中心間の距離）およびこる径（ローラの直
径）は、ｄｌｌおよびＤａ＋。

ｄ１２およびＤａ、としである０本実施例の場合では、
ｄａ、　＞　ｄａ、およびＤａ、）　ｐａ、である。

第２実施例の場合は、明らかにｄ■、＋Ｄａ＋≠ｄ■２
　＋　Ｄａａとなっているので、上記の数式のうち式（
３）に表わされるような変速比になる。

従って、従来に比べて変速比が大きくなっていることが
分かる。また、第１および第２のローラ１４．１５のそ
れぞれのビ・ンチ径およびころ径を所望のものに設定す
れば、第１実施例の場合に比べて更に変速比が大きくす
ることができる。

次に本発明の第３実施例を説明する。第３図は１本発明
の第３実施例を示す変速機３０の縦断面図である。入力
軸２１は、不図示の駆動源に接続されており、入力軸２
１とほぼ同軸心で配置された出力軸２２と共にほぼ円筒
形の外輪２３の円筒形の内部空間に収容されている。出
力軸２２は、不図示の被部！ｈ源に接続されている。

外輪２３は、不図示の部材により回動自在に支持されて
いる。外輪２３のほぼ円筒形の内周面は、後述のローラ
が転動する軌道面２３ａとなっている。

入力軸２１の自由端には、複数個のアーム２１ａか軸方
向に延在するように一体的に突設されており、それぞれ
のアーム２１ａの先端には第１のローラ２４か回動自在
に支持されている。この第１のローラ２４は、外輪２３
の軌道面２３ａと出力軸２２の外周に設けられた軌道面
２２ａとの間に挟まれて１両者に接触しながら回動する
。この第１のローラ２４は、図面から明らかなように、
入力軸２１に支持されているため、入力軸２１の回転に
ともない、自転すると共に、入力軸２１の回転速度で、
出力軸２２の周りで公転する。すなわち、一種の遊星ロ
ーラとなっている。

外輪２３の軌道面２３ａと出力軸２２の外周に設けた軌
道面２２ａとの間には、両者に接触回動する第２のロー
ラ２５が介装されている。

第２のローラ２５は、固定部分２６に固定された輌２５
ａにそれぞれ回動自在に支持されている。従フて、第２
のローラ２５は、自転するだけで、：ｊＳｌのローラ２
４のようには公転しない。

第１のローラ２４と第２のローラ２５は、機構の設計上
の制約の範囲内で任意の個数設けることがてきる。また
、第１のローラ２４と第２のローラ２５は、Ｊ？！擦力
により接触する部材を駆動している。

尚、第３実施例においては、第１および第２のローラ２
４．２５のそれぞれのピッチ径およびこる径は、ｄａ、
およびＤａ、、　ｄ■２およびＤａ２としである。本実
施例の場合では、入力軸と同一方向へ出力軸を回転させ
るためにはでなければならない。

尚、第３実施例のように構成すれば、入力軸２１の外周
面には、ころがり面としての加工か必要とされなくなる
ので、装置としての製作がより簡単にできる。

（発明の効果） 以上説明した本発明の変速機によれば、以下のような効
果が得られる。

簡単な構成で、従来に比べて変速比を上げることができ
る。

また、変速比を上げるため、従来の装置て必要とされた
中間軸を用いることかないので、振動の増大および剛性
の低下を伴うことなく変速比を上げることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の第１実施例を示す変速機の縦断面図
であり、 第２図は、本発明の第２実施例を示す変速機の縦断面図
であり、 第３図は、本発明の第３実施例を示す変速機の縦断面図
である。 ［主要部分の符号の説明］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動源に接続された入力軸と、 被駆動源に接続された出力軸と、 該入力軸と該出力軸とを収容する回動自在な外輪と、 該入力軸もしくは該出力軸のいずれか一方に回動自在に
   支持され、該支持された軸の回転速度で、該支持されて
   いない軸と該外輪との間で両者に回動接触して公転する
   第１のローラ と、 該入力軸もしくは該出力軸のいずれか一方と該外輪との
   間で両者に回動接触すると共に、公転不能の第２のロー
   ラと、 から成ることを特徴とする摩擦駆動式変速 機。