JPH03121338A - 高速用スター型トラクション変速装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は高速用スター型トラクション変速装置に関し、
さらに詳しくは敵方回転にも及ぶ超高速動力を円滑に変
速伝達することができるスター型トラクション変速装置
に関する。

〔従来技術〕

最近のガスタービン用或いはブロワ用の変速機は、３０
．０００〜４５．００Ｏｒ、ｐ、ｍ、にも及ぶ超高速回
転の動力を変速できるようにすることが要求されるよう
になっている。しかし、このような超高速回転の変速を
歯車変速機によって行うには様々な困難が伴う。すなわ
ち、歯車の加工に誤差は不可避であり、その歯車加工誤
差は高速回転になるほど振動を大きくし、危険な状態に
する問題があるからである。

このような超高速回転の振動防止対策としては、単に歯
車を精密加工することに止まらず、加工後の歯形修正、
高価な超高速用ベアリングの選択使用、潤滑方法の工夫
等の様々な手段を必要とする。しかし、これら全ての条
件をクリアするとなると、装置が極めて高価なものにな
らざるを得なくなるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上述した従来の超高速回転の変速に伴
う問題を克服し、歯車変速機によらず、所謂トラクショ
ン方式を採用することによって、敵方回転にも及ぶ超高
速動力を円滑に変速伝達できるようにする高速用スター
型トラクション変速装置を提供することにある。

〔課題を達成するための手段〕

最近のトライポロジーの研究、殊にエラスト・ハイドロ
リック・リューブリケーションの研究によると、特殊な
潤滑オイルの存在下に互いに接触する二面間に極圧を与
えると、摩擦係数が瞬間的に２〜３倍にも増大するよう
になることが判明している。このような作用に適した潤
滑オイルとしては、例えば日本石油■製の“′サントト
ラック”　（商品名）などが捉案されている。

本発明は、このようなトライポロジー理論を踏まえ、こ
れを特殊な形状のスター型ローラ機構と油圧加圧機構と
に結合することにより、上記目的を達成するようにした
ものである。

すなわち、上記目的を達成する本発明は、太陽ローラの
外周に、外周面の少な（とも両肩部を凸曲面にした少な
くとも３個の遊星ローラをオイル存在下に軸心方向に圧
接するように、これら遊星ローラの左右両肩部に、内周
面を互いに同一傾斜のコーン状にした左右２個の外接リ
ングをオイル存在下に圧接させ、該外接リングの少なく
とも一方を軸方向に移動自在にし、該移動自在の外接リ
ングを油圧加圧機構により前記遊星ローラ側に加圧する
構成にし、かつ前記遊星ローラを遊星軸側のローラ部と
、外周側のリング部との二部分に間隙を介して同心状に
分割構成し、さらに前記太陽ローラを高速軸に、前記左
右２個の外接リングをキャリヤを介して低速軸にそれぞ
れ連結したことを特徴とするものである。

このような本発明の装置によるトラクションは、トライ
ポロジー理論により、太陽ローラと遊星ローラとの間及
び遊星ローラと外接リングとの間にそれぞれオイル存在
下に極圧を与えることによって発生する。本発明の装置
では、太陽ローラに対して少なくとも３個の遊星ローラ
が少なくとも３個所の線接触（圧接）を行いと共に、少
なくとも３個の遊星ローラに対して外接リングが少なく
とも６点の点接触（圧接）を行う構成になっているため
、これらの総合された接触により大きなトラクションを
発生する。

そのため大馬力であっても十分に伝達することが可能に
なる。

本発明の装置はスター型ローラ機構から構成されている
ので、機械加工としては単純にローラの真円度を上げる
加工をすればよい。そのため歯車の歯形加工のような誤
差の発生は極めて少なく、超高速変速に対する振動抑制
を有利にすることができる。また、太陽ローラに連結す
る高速軸は、太陽ローラが少なくとも３個の遊星ローラ
により圧接されるため、必然的にその中心位置が決定さ
れる。そのためベアリングが不要となり、当然、従来の
歯車変速機で最も苦労していた超高速用ベアリングの設
置は全く不要である。

スター型ローラ機構は、遊星ローラ機構のように遊星ロ
ーラが公転しないから、公転による遠心力を発生させな
い。そのため、遊星ローラ機構のように遊星ローラが外
接リングに対して大きな力を負荷することがないから、
特に超高速回転用に有利な装置にすることができる。

本発明の上記構成において、遊星ローラの外周面は少な
くとも両肩部が凸曲面になっていればよい。また、この
遊星ローラの左右両肩部に圧接する左右の外接リングは
、少なくとも一方が軸方向に移動自在であればよく、必
ずしも両リングとも移動自在である必要はない。太陽ロ
ーラの外周面は、遊星ローラの形状に合わせて最も高い
トラクションを発生させやすい形状にすればよく、その
ため均一径の円筒状にするのがよい。

遊星ローラは、遊星軸側のローラ部と外周側のリング部
との二部分に間隙を介して同心状に分割した構成にする
。このように遊星ローラを間隙を介して二部分に分割す
る構成にしたことにより、外接リングによって遊星ロー
ラに与えた半径方向の力を、遊星軸に負荷をかけないで
直接太陽ローラに対し作用させることができなるため、
高い極圧を効率よく発生させることができるようになる
。また、この高い極圧により非常に畜いトラクシボンを
発生させることができる。また、遊星ローラが二分割構
成であると、二部分の間隙に油膜が介在するようになる
ため、この油膜が振動の吸収に役立つことにもなる。

また、油圧加圧機構として、油圧で作動するリング状の
ピストン機構を使用することができる。油圧加圧機構は
油圧調整が可能であるから、この油圧調整をすることに
よって、上記圧接力を容易に調整することができるよう
になる。また、油圧１周整により不必要な圧接力を加え
ることがなくなるから、遊星ローラ機構の耐久性を高め
ることができ、また装置の起動を便利にできる場合もあ
る。

〔実施例〕

以下、図に示す本発明の実施例によって具体的に説明す
る。

第１図および第２図は本発明を減速装置として示した変
速装置である。ケーシング１の内部には、中心部に太陽
ローラ２が配置され、その外周にオイル存在下に３個の
遊星ローラ３が接圧し、さらにこれら３個の遊星ローラ
３の左右両肩部に左右２個の外接リング４．４′がオイ
ル存在下に接圧している。遊星ローラ３はケーシング１
に固定された遊星軸６に支持されている。この遊星ロー
ラ３は、太陽ローラ２の動力が等配されるように少なく
とも３個設けられ、かつ均等な間隔に配置されている。

また外接リング４．４”はキャリヤ７に支持され、キャ
リヤ７と共に回転するようになっている。各ローラの間
に介在させるオイルには、上述した“サントトラック”
オイルなどを使用するとよい。

上記スター型ローラ機構において、太陽ローラ２は均一
径を有する円筒面に形成され、遊星ローラ３の外周面は
両肩部が円弧状の凸曲面で、中間部が均一径の円筒面に
形成されている。また、左右２個の外接リング４，４′
は、内周面が互いに同一傾斜をしたコーン状の面に形成
されている。これら外接リング４，４′のうち、一方の
外接リング４はキャリヤ７に一体に固定されているが、
他方の外接リング４”は外接リング４に設けたリング状
のシリンダ１１に、軸方向に摺動自在に嵌合している。

、ピストンとして機能するようになっている。シリンダ
１１にはパイプ１５を介して油圧源１２に接続され、作
動油の供給によって外接リング４°をピストンとして遊
星ローラ側へ押圧するようになっている。

上記太陽ローラ２には高速軸５が入力軸として連結され
、ケーシング１の外側に突出している。また、外接リン
グ４．４′を支持するキャリヤ７には減速軸８が出力軸
として連結され、ケーシング１の外側に突出している。

高速軸５はベアリングに支持されることなく、カップリ
ングを介して不図示のガスタービン等の原動機に連結さ
れている。このように高速軸をベアリングなしにできる
のは、太陽ローラに対し３個の遊星ローラが接圧する関
係になっているからである。また、減速軸８はベアリン
グ９に支持され、不図示の負荷に接続されている。

遊星ローラ３は、遊星軸６側のローラ部３ａとその外周
側のリング部３ｂとに二分割され、ローラ部３ａとリン
グ部３ｂとの間には、間隙１６が介在するようになって
いる。このように遊星ローラ３が間隙１６を有する二分
割構成になっているため、外接リング４゛によって半径
方向に押圧されたリング部３ｂは、ローラ部３ａと遊星
軸６に負荷を与えることなく直接太陽ローラ２の外周面
に作用し、太陽ローラ２との間並びに外接リング４．４
′との間に高い極圧を発生することができる。

上述した本発明の変速装置において、超高速回転を高速
軸５から低速軸８に減速伝達するときは、油圧源１２か
ら作動油を供給することによって外接リング４′を遊星
ローラ３に向けて移動させ、その外接リング４′と４と
のコーン面による楔作用により３個の遊星ローラ３のリ
ング３ｂと太陽ローラ２との間に半径方向に大きな押圧
力を発生させる。

このとき外接リング４．４′　と遊星ローラ３とが６個
の点接触になるのに対し、遊星ローラ３と太陽ローラ２
とは３個の線接触になって高いトラクシボンを発生し、
大馬力の動力伝達が可能にする。ここで、外接リング４
，４゛と遊星ローラ３とは点接触ではあるが、外接リン
グの直径は太陽ローラのそれよりも大きく、しかも内接
であると共に、６個所で接触するから、遊星ローラ３と
太陽ローラ２の３個所の線接触とバランスのとれたトラ
クシボンフォースを発生することができる。

なお、上述した実施例では、いずれも減速装置の場合に
ついて説明したが、上記低速軸を入力軸とし、高速軸を
出力軸にするようにすれば、増速装置として使用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明は、特殊なローラ形状のスター型
ローラ機構と油圧加圧機構とを使用し、ローラの接触点
に極圧を発生させることにより、トライポロジー理論に
よる高いトラクションを発生させて動力伝達するもので
ある。このようにローラを基本にして構成されているか
ら、歯車加工のときのような加工誤差を発生することが
なく、敵方回転にも及ぶ超高速であっても、振動を発生
することなく円滑に変速する第１図は本発明の実施例か
らなる変速装置の断面図、第２図は第１図の■−■矢視
断面図である。

１・・・ケーシング、２・・・太陽ローラ、３・・・遊
星ローラ、３ａ・・・ローラ部、３ｂ・・・リング部、
４４”・・・外接リング、５・・・高速軸、６・・・遊
星軸、７・・・キャリヤ、８・・・低速軸、１１・・・
リング状シリンダ（油圧加圧機構）、１６・・・間隙。

第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽ローラの外周に、外周面の少なくとも両肩部を凸曲
   面にした少なくとも３個の遊星ローラをオイル存在下に
   軸心方向に圧接するように、これら遊星ローラの左右両
   肩部に、内周面をコーン状にした左右２個の外接リング
   をオイル存在下に圧接させ、該外接リングの少なくとも
   一方を軸方向に移動自在にし、該移動自在の外接リング
   を油圧加圧機構により前記遊星ローラ側に加圧する構成
   にし、かつ前記遊星ローラを遊星軸側のローラ部と、外
   周側のリング部との二部分に間隙を介して同心状に分割
   構成し、さらに前記太陽ローラを高速軸に、前記左右２
   個の外接リングをキャリヤを介して低速軸にそれぞれ連
   結したことを特徴とする高速用スター型トラクション変
   速装置。