JPH06257655A - 回転速度変換機 - Google Patents

回転速度変換機

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JPH06257655A
JPH06257655A JP4236793A JP4236793A JPH06257655A JP H06257655 A JPH06257655 A JP H06257655A JP 4236793 A JP4236793 A JP 4236793A JP 4236793 A JP4236793 A JP 4236793A JP H06257655 A JPH06257655 A JP H06257655A
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JP
Japan
Prior art keywords
rotating
rotation
pulley
shaft
rotating means
Prior art date
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Pending
Application number
JP4236793A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiro Ueno
義郎 上野
Akio Kobayashi
明男 小林
Kazumi Matsui
一三 松井
Takahiro Gomi
貴公 五味
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magnetic Transportation System Engineering Co
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Magnetic Transportation System Engineering Co
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Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd, Magnetic Transportation System Engineering Co filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP4236793A priority Critical patent/JPH06257655A/ja
Publication of JPH06257655A publication Critical patent/JPH06257655A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 共通セパレータを無くして変速の出来る回転
速度変換機を提供すること。 【構成】 回転軸と、この回転軸の周囲に遊星状に配置
された複数個の回転物と、この回転物を自転させながら
回転軸の周囲を公転させための動力伝達手段と、回転物
の外周のある位置でこの回転物と接触し回転物の自転に
より前記回転軸と相対的な回転をする第1の回転手段
と、回転物の外周の他の位置でこの回転物と接触し回転
物の自転により前記回転軸と相対的な回転をする第2の
回転手段を有することを特徴とする回転速度変換機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回転速度を伝達する装
置、特に回転速度を無断に変換できる装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】回転速度を変換する装置としては、ベル
ト式のものがある。このものは駆動軸と従動軸の各々に
Vプーリーを設けておき、その間をVベルトで連結し、
駆動軸、従動軸に付けられたVプーリーのスプロケット
間の距離を変えることにより、VプーリーにかかるVベ
ルト半径を変えて回転させるものがよく知られている。
最近提案された無段変速機としては、図3に示すものが
ある(日経メカニカル誌、1992年11月16日号P.62参
照)。このものは固定、駆動、従動の3枚の円盤31,3
2,33と、その間に挾んだ2組の鋼製の遊星ボールaを
1個とbをN2個で構成されている。駆動円盤32は入力
軸34と一体で、従動円盤33は出力軸35と一体になってい
る。2組の遊星ボールは共通セパレータ(リテーナ)36
で保持している。この2組の遊星鋼ボールに大きな磁気
吸引力と磁気摩擦力を与えるため、駆動円盤32の軸側の
両面にリング状の軸方向に磁化した永久磁石37を取り付
けている。この永久磁石は燃結NdFeB系磁石で240J/m
3以上のエネルギー積のものが使われている。固定円盤3
1と従動円盤33上に遊星鋼ボールが転がる軌道に溝311,
331を設けて、遊星鋼ボールaの駆動円盤側の回転半径
1と、固定円盤側の回転半径d1に差を付ける。また、
遊星鋼ボールbの駆動円盤側の回転半径r2と従動円盤
側の回転半径d2に差を付けておく。駆動円盤32をVの
回転速度で駆動すると、遊星鋼ボールaは駆動円盤32に
対して(V/2)/r1の角速度で自転するので固定円
盤31に対して(V/2)×(d1/r1)の速度で公転す
る。この公転によって共通セパレータ36を遊星鋼ボール
aと同じ方向に回転させるので、遊星鋼ボールbも同じ
ように公転する。このときの遊星鋼ボールbの自転の角
速度は(V/2)/r2なので、従動円盤は遊星鋼ボー
ルbに対して−(V/2)×(d2/r2)で回転するこ
とになる。よって、従動円盤33の固定円盤31に対する回
転速度V2は、
【数1】 となり、減速比は次式のようになる。
【数2】 ここで、d1/r1あるいはd2/r2を変えることで、減
速比nを変えることが出来、またd1/r1>d2/r2
時には減速比が正の値となるので駆動円盤32と従動円盤
33が同じ方向に回転する。反対にd1/r1<d2/r2
すると逆方向に回転する。そこで、固定円盤側で遊星鋼
ボールaと接触する場所に円錐台状のリングを軸方向に
移動できるように入れて、この円錐台状のリングを軸方
向に移動できるように入れて、この円錐台状リング位置
を調節して減速比を変えることが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この無段変速機では遊
星鋼ボールaの回転を遊星鋼ボールbに伝達するのに共
通セパレータ36を通して行っている。共通セパレータ36
には、固定円盤側に遊星鋼ボールaを収容する穴361が
開いており、従動円盤側には遊星鋼ボールbを収容する
穴362が開いている。駆動円盤32が回転して遊星鋼ボー
ルaが自転しながら公転すると、遊星鋼ボールaが共通
セパレータ36のボールを収容している穴361の回転方向
の壁を押して、共通セパレータ36を回転させている。こ
の共通セパレータ36の回転方向の壁を押して、共通セパ
レータ36を回転させている。この共通セパレータ36の回
転によって、遊星鋼ボールbを収容している穴362の壁
が遊星鋼ボールbを押して公転及び自転させることにな
る。駆動円盤32から従動円盤33への動力の伝達が共通セ
パレータ36の壁と鋼ボール間の滑り運動によって行われ
るために、この間でのエネルギーの消費、発熱が生じ、
ひいては共通セパレータや鋼ボールの摩耗、破損が生じ
ることがあった。遊星鋼ボールa,bと駆動円盤32、固
定円盤31、従動円盤33の間では滑りのない回転を得るた
めに潤滑油の使用は極力控える必要があり、他方共通セ
パレータ36と鋼ボールa,b間は潤滑を必要とするとい
う矛盾があった。そこで、本発明はかかる共通セパレー
タが無くとも変速の出来る回転速度変換機を提供するも
のである。本発明を利用することで無段変速も可能とな
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の回転速度変換機
は、回転軸と、この回転軸の周囲に遊星状に配置された
複数個の回転物と、回転軸の回転をこれら複数個の回転
物に伝達し回転物を自転させながら回転軸の周囲を公転
させるための動力伝達手段と、回転物の外周のある位置
でこれら回転物と接触し回転物の自転により前記回転軸
の回転と相対的な回転を行う第1の回転手段と、回転物
の外周の他の位置でこれら回転物と接触し回転物の自転
により前記回転軸の回転と相対的な回転を行う第2の回
転手段を有するものである。本発明の回転速度変換機に
おいては、上記複数個の回転物の第1の回転手段との接
触位置における回転半径D1、あるいは回転物の第2の
回転手段との接触位置における回転半径D2を変化させ
る手段を有していると無断変速が可能となる。 本発明
の実施において、前記回転軸が駆動軸であり、第1ある
いは第2の回転手段の一方が停止しており、他の回転手
段に従動軸を付けて、駆動軸から従動軸へ回転を伝達す
る。本発明で、複数個の回転物として、鋼ボール、ある
いは同軸であるが半径の違う2段ローラーのようなもの
が使える。回転物として鋼ボールを用いた場合、動力伝
達手段として回転軸に付いたVプーリーが用いられ、V
プーリーのV溝に複数個の鋼ボールが遊星状に配置され
る。逆円錐面をした第1と第2の回転手段が鋼ボールの
外面と接している。また、回転物として2段ローラーを
用いた場合、動力伝達手段として回転軸に平ロールの付
いたものが用いられ、平ロールの外周に複数個の2段ロ
ーラーが遊星状に配置される。円筒内面を持った第1と
第2の回転手段が2段ローラーの半径の違った外面と接
している。本発明では、動力伝達手段の両端に永久磁石
をその同極が反発し合うように配置し、その磁力線で動
力伝達手段と回転物と第1と第2の回転手段の間の滑り
を防ぐようにしている。このためこれらの構成物は強磁
性体で構成する。
【0005】
【作用】鋼ボールを複数個の回転物として用いた場合、
回転軸の回転により動力伝達手段であるVプーリーが回
転する。Vプーリーの回転により、VプーリーのV溝に
遊星状に配置された鋼ボールが自転しながら公転する。
鋼ボールの回転軸からVプーリーのV溝への接触位置ま
での半径をRとすると、鋼ボールの自転の角速度は(T
/2)/Rとなる(ここでTはVプーリーの回転速
度)。逆円錐面を持った第1と第2の回転手段が遊星状
に配置された複数個の鋼ボールの外面を軸方向に挾むよ
うに持っている。鋼ボールの回転軸から第1の回転手段
までの半径をD1、第2の回転手段までの半径をD2とす
ると、第1の回転手段は鋼ボールに対して(T/2)×
(D1/R)の回転速度で回り、第2の回転手段は鋼ボ
ールに対して(T/2)×(D2/R)の回転速度で回
る。そこで、第1と第2の回転手段の相対速度は(T/
2)×(D2−D1)/Rとなり、第1の回転手段が固定
されている場合、第2の回転手段は(T/2)×(D2
−D1)/Rで回転するので、Vプーリーの回転速度T
に対して、減速比nは(D2−D1)/(2R)となる。
第1の回転手段を軸方向に動かして、鋼ボールの有効
半径D1を変え、あるいは第2の回転手段との有効半径
2を変え、あるいはVプーリーの一方のスプロケット
を軸方向に動かして、鋼ボールとVプーリーとの有効半
径Rを変えて、減速比nを変えることが出来る。2段の
ローラーを複数個の回転物として用いた場合、回転軸の
回転により動力伝達手段である平ロールが回転する。平
ロールの回転により、平ロールの外周に遊星状に配置さ
れた2段ローラーが自転しながら公転する。2段ローラ
ーは大径側で接しており、第1の回転手段が2段ローラ
ーの大径側と接し、第2の回転手段が2段ローラーの小
径側と接しているとする。第1と第2の回転手段の相対
速度は(T/2)×(R2−R1)/R1となり、第1の
回転手段が固定されていると、第2の回転手段は(T/
2)×(R2−R1)/R1で回転するので、平ロールの
回転速度Tに対して、減速比nは(R2−R1)/(2R
1)となる。
【0006】
【実施例】本発明の回転速度変換機の実施例を図1にそ
の断面を示す。回転軸(駆動軸)11に動力伝達手段とし
てのVプーリー12が取り付けられていて回転軸とともに
回転するようになっている。このVプーリー12の周囲に
複数個の鋼ボール13が遊星状に配置されて、Vプーリー
12の回転とともに、鋼ボール13が自転しながら公転す
る。逆円錐面を持った第1と第2の回転手段14,15が、
遊星状に配置された鋼ボール13を軸方向に挾むように配
置されている。Vプーリー12の底部及び第1と第2の回
転手段14,15には軸方向に磁化した永久磁石を備えてお
り、Vプーリー12のV溝面と鋼ボール13間、及び第1,
第2の回転手段14,15の逆円錐面と鋼ボール13間に吸着
力を発生させて、滑りを防いでいる。Vプーリー12には
円筒形でその軸方向に着磁されている永久磁石を設け
る。その永久磁石は例えばNdFeB系の磁石であっ
て、Vプーリー12、鋼ボール13、第1の回転手段14或い
は第2の回転手段15、各永久磁石リングへと磁気回路を
形成し、Vプーリー12のV溝面と鋼ボール13間、及び第
1,第2の回転手段14,15の逆円錐面と鋼ボール13間に
吸着力を発生させて、滑りを防いでいる。吸着力増大の
ため、第1の回転手段及び第2の回転手段の少なくとも
一方に軸方向或いは半径方向に着磁したリング状永久磁
石を設けてもよい。上で述べたように、Vプーリーの回
転速度をTとすれば、第1と第2の回転手段の相対速度
は(T/2)×(D2−D1)/Rとなり、第1の回転手
段を固定している時、第2の回転手段の回転速度は(T
/2)×(D2−D1)/Rとなる。この回転を従動軸16
から取り出せる。他の実施例を図2にその断面で示す。
回転軸、駆動軸11に動力伝達手段として平ロール22が取
り付けられていて、回転軸とともに回転するようになっ
ている。この平ロール22の周囲に複数の2段ローラー23
が遊星状に配置されて、平ロール22の回転とともに、2
段ローラー23が自転しながら公転する。2段ローラー23
は、半径R1のローラーと半径R2のローラーを同軸にし
たもので、大きい半径R1で平ロール22と接している。
円筒内面を持った第1の回転手段24と第2の回転手段25
が2段ローラー23の半径R1のローラー部、半径R2のロ
ーラー部と接して、2段ローラー23の回転によって回転
するようになっている。平ロール22には円筒形でその軸
方向に着磁されている永久磁石を設ける。その永久磁石
は例えばNdFeB系の磁石であって、平ロール22、2
段ローラーの大径部23、第1の回転手段24、永久磁石へ
と磁気回路を形成し、平ロール、2段ローラーの大径
部、第1の回転手段との間の滑りを防止する。同時に、
第2の回転手段25に半径方向に着磁したリング状永久磁
石を設け、その永久磁石は、永久磁石、第2の回転手段
25、2段ローラーの小径部23、第2の回転手段25、永久
磁石へと磁気回路を形成すると共に、永久磁石、第2の
回転手段25、第1の回転手段24、2段ローラーの大径部
23、平ロール、平ロールの永久磁石、第2の回転手段2
5、永久磁石の磁気回路を形成し、滑りを防止する。上
に述べたように、平ロールの回転速度をTとすれば、第
1と第2の回転手段の相対速度は(T/2)×(R2
1)/R1となり、第1の回転手段を固定している時、
第2の回転手段の回転速度は(T/2)×(R2−R1
/R1となる。この回転を従動軸26から取り出せる。
【0007】
【発明の効果】本発明の回転速度変換機によれば、遊星
状に配置された複数個の回転物、鋼ボールや2段ローラ
ー等によって運動を伝達するので、機械的に無理なく回
転速度を変換できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の回転速度変換機の断面図で
ある。
【図2】 本発明の他の実施例の断面図である。
【図3】 回転速度変換機の断面図である。
【符号の説明】
11,21…駆動軸 12…動力伝達手段(Vプーリー) 13…鋼ボール 14,24…第1の回転手段 15,25…第2の回転手段 16,26…従動軸 22…動力伝達手段(手ロール) 23…2段ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 一三 東京都千代田区外神田一丁目17番4号 磁 石輸送システム開発株式会社内 (72)発明者 五味 貴公 東京都千代田区外神田一丁目17番4号 磁 石輸送システム開発株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸と、この回転軸の周囲に遊星状に
    配置された複数個の回転物と、この回転物を自転させな
    がら回転軸の周囲を公転させるための動力伝達手段と、
    回転物の外周のある位置でこの回転物と接触し回転物の
    自転により前記回転軸と相対的な回転をする第1の回転
    手段と、回転物の外周の他の位置でこの回転物と接触し
    回転物の自転により前記回転軸と相対的な回転をする第
    2の回転手段を有することを特徴とする回転速度変換
    機。
  2. 【請求項2】 請求項1において、回転物の第1の回転
    手段との接触場所までの回転半径、あるいは回転物の第
    2の回転手段との接触場所までの回転半径を変える手段
    を有することを特徴とする回転速度変換機。
  3. 【請求項3】 請求項1あるいは2において、前記回転
    軸が駆動軸であり、第1あるいは第2の回転手段の一方
    が停止しており、他の回転手段に従動軸が付いているこ
    とを特徴とする回転速度変換機。
JP4236793A 1993-03-03 1993-03-03 回転速度変換機 Pending JPH06257655A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4236793A JPH06257655A (ja) 1993-03-03 1993-03-03 回転速度変換機

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JP4236793A JPH06257655A (ja) 1993-03-03 1993-03-03 回転速度変換機

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Publication Number Publication Date
JPH06257655A true JPH06257655A (ja) 1994-09-16

Family

ID=12634074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4236793A Pending JPH06257655A (ja) 1993-03-03 1993-03-03 回転速度変換機

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JP (1) JPH06257655A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010092661A1 (ja) 2009-02-10 2010-08-19 トヨタ自動車株式会社 無段変速機構およびその無段変速機構を用いた変速機
DE112009005214T5 (de) 2009-04-23 2013-01-24 Toyota Jidosha K.K. Schaltsteuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs

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