JPH07190163A - 牽引ローラー変速機 - Google Patents
牽引ローラー変速機Info
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- JPH07190163A JPH07190163A JP6294334A JP29433494A JPH07190163A JP H07190163 A JPH07190163 A JP H07190163A JP 6294334 A JP6294334 A JP 6294334A JP 29433494 A JP29433494 A JP 29433494A JP H07190163 A JPH07190163 A JP H07190163A
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- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
- F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
- F16H2015/383—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel
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Abstract
ラッチは必要とされない、信頼性があり、費用をかなり
低減できる無段牽引ローラー変換機を提供する。 【構成】 入力軸1と主軸4とを相互連結する入力牽引
ローラー駆動装置と、更には主軸上に配置され出力牽引
ローラー駆動装置を経て可変相対速度で主軸から出力軸
へ運動を伝達するための無段牽引ローラー変速機構体
8,9とを備え、入力および出力牽引ローラー駆動装置
はそれぞれ入力軸および主軸上に半径方向心合して装着
された牽引歯車6,5と、無段牽引ローラー変速機の出
力軸と、入力軸を包囲しリングと遊星キャリヤのうちの
他方が出力軸に連結され太陽歯車が入力軸上に配置され
た遊星型変速機のリングと遊星キャリヤのうちの一方に
連結された中空軸とを含み、牽引ローラー駆動装置は牽
引ローラー駆動装置の両牽引歯車と係合しうるように配
置された運動伝達牽引構体を含む構成とした。
Description
特に変速機を介して運動を伝達するための牽引駆動装置
付きの無段牽引ローラー変換機に関する。
4,312号は同軸状の入出力軸と変速機ハウジング内
に該入出力軸と平行離隔関係に支持された主伝達軸とを
備え且つ該主軸上に配置されて該主伝達軸から出力軸へ
の伝達比を変化させるための2つの無段トロイダル牽引
ローラー変速機構体を備えた無段牽引ローラー変速機を
記載している。運動は第1の平歯車構体によって入力軸
から主伝達軸へ伝達され前記2つの無段トロイダル牽引
ローラー変速機構体間に配置された第2の歯車構体と入
出力軸と同軸状に配置され変速機の種々の作動モード間
で切り換えるに必要なクラッチ構体およびブレーキ構体
を担持する中間軸配置とを経て出力軸へと戻される。
方向伝達モードで作動しうる同様な変速機が米国特許第
4,885,955号に記載されている。両者とも両軸
間での運動の伝達のための比較的高価な歯車配置と種々
の軸を種々の作動モードで適切に係合または係脱させる
ためのクラッチを必要とする。
と平行離隔関係に回転可能に支持された主伝達軸と、入
力軸と主軸とを相互連結する入力牽引ローラー駆動装置
と、更には主軸上に配置され出力牽引ローラー駆動装置
を経て可変相対速度で主軸から出力軸へ運動を伝達する
ための無段牽引ローラー変速機構体とを備え、入力およ
び出力牽引ローラー駆動装置はそれぞれ入力軸および主
軸上に半径方向心合して装着された牽引歯車と、無段牽
引ローラー変速機の出力軸と、入力軸を包囲しリングと
遊星キャリヤのうちの他方が出力軸に連結され太陽歯車
が入力軸上に配置された遊星型変速機のリングと遊星キ
ャリヤのうちの一方に連結された中空軸とを含み、牽引
ローラー駆動装置は牽引ローラー駆動装置の両牽引歯車
と係合しうるように配置された運動伝達牽引構体を含む
無段牽引ローラー変速機にあり、また本発明は具体的に
は該変速機に用いられる牽引ローラー駆動構体にある。
運動を移送するために用いられる新規な牽引駆動装置が
クラッチの役割を肩代わりすることができるので変速機
の作動モード間で切り換えるためのクラッチは必要とさ
れない。この牽引駆動装置は信頼性があり、普通の歯車
に比して、きわめて廉価なのでかかる無段変速機を製造
する費用をかなり低減するものである。
してハウジング3内に支持された入力軸1と出力軸2
と、入出力軸1および2に関して平行離隔関係にハウジ
ング3内に支持された平行主軸4とを有する。入力軸1
上には牽引歯車5が装着され、主軸4上には対応する牽
引歯車6が牽引歯車5と半径方向心合して装着され、2
つの牽引歯車間の領域には後述するように運動伝達中間
牽引ローラー7が両者間での運動伝達のために両者と係
合しうるように支持されている。主軸4には本件出願人
の先の米国特許第4,964,312号に開示されてい
るような仕方で2つの無段牽引ローラー変速機構体8お
よび9が関連せしめられている。それらは主軸4上に装
着されたトロイダル円板10,11と、第1の中空軸1
4上に装着され牽引ローラー17および18の枢軸位置
に依存する伝達比で両者間に運動を伝達しうるように運
動伝達牽引ローラー17および18が枢支されるトロイ
ダル空洞15および16を画成するようにトロイダル円
板10,11とは反対に配列されたトロイダル円板1
2,13とを含む。そしてそれらは中空軸14を貫通す
る主軸4に対して可変速度で中空軸14の回転を許す。
の牽引歯車構体19は牽引ローラー20を経て、入力軸
1が貫通する第2の中空軸22上に装着された牽引歯車
21と係合している。第2の中空軸22は出力軸2に隣
接するその端において、太陽ローラー24が入力軸22
上に装着され且つ遊星ローラーが太陽ローラー24と牽
引リング23との間の環状空間に配置されて出力軸2上
に装着された遊星ローラーキャリヤ25により支持され
ている遊星型牽引ローラー変速機の外側リング23を担
持している。第2の中空軸22はその他端において、第
2の中空軸22を拘束しうるブレーキバンド27付きの
ブレーキドラム26を担持している。
7および19,21,20はその動作を説明するために
図2に概略的に示されている。しかし、簡単化のために
図2においては参照数字5,6および7しか用いていな
い。牽引歯車5および6は離隔した軸30および31の
まわりに回転可能に支持され、それらの間に空間が残る
ような直径を有する。これらの牽引歯車の間の空間より
やや大きな直径を持つ牽引ローラー7が牽引歯車の間に
配置され、牽引歯車の一方から他方への運動伝達のため
に両歯車と係合するように牽引歯車5と6の間の空間内
へ牽引ローラー7を引き込むための手段が設けられてい
る。それは牽引歯車5と6の間の空間よりも大きいので
中心牽引ローラー7は牽引歯車5と6の間の中心線32
からややずれて牽引歯車5と6の間に延びる中心線32
と牽引歯車5と牽引ローラー7との間の中心線33との
間に角度αが形成され、牽引歯車6−牽引歯車5の中心
線32と牽引歯車5−牽引ローラー7の中心線34との
間に角度βが形成されるようになっている。これにより
中心線33と34の間には180−α−βοの角度が与
えられ且つ牽引ローラー7を牽引歯車5と6の間で角度
2等分線35に沿って中心線33および34との囲み角
度γ=180−α−βο/2で引いたり押したりする好
ましい方向が与えられる。
6で示し被駆動牽引歯車の回転方向を矢印37で示して
牽引歯車5から牽引歯車6へ伝達されるトルクが牽引ロ
ーラー7を牽引歯車5と6の間の空間内へ引き込むのを
助け係合手段により加えられる力が角度αおよびβに対
してなされる選択によっては比較的小さくていいように
している。それらは牽引ローラー7を牽引歯車5と6の
間の空間を介して引張るのを避けるために係合力を必要
とするに充分に大きく選択されている。
9内に配置されロッド40によって牽引ローラー7に連
結されたピストン38から成る。シリンダ39は好まし
くは、装置がクラッチと同時に作動されるように、牽引
ローラー7を牽引歯車5および6としっかり係合するよ
うに引張るかあるいはそれを牽引歯車5および6から係
脱させるために反対方向に移動させるのを許すためにピ
ストン38の両側に作動室41および42を有する。
歯車5および6は斜面43,44を備えた周方向溝およ
び突起を有し、該斜面に沿ってそれらは必要とされる半
径方向係合力を最小とするために係合する。図4に示す
ように、傾斜した側面43および44はスピン損失およ
びそれに伴う表面摩耗を最小とするために僅かに湾曲し
ている。
らの間に配置された牽引ローラー7を経て互いに係合し
ているが、図5は牽引歯車5および6のまわりに延び内
径が牽引歯車の合成直径とその相互間の距離よりも僅か
に大きな牽引リング45を経て牽引歯車5および6が互
いに係合している配置を示す。ピストン47と離隔した
制御ローラー49および50を担持するピストン桿48
とを備えたシリンダ46を含む制御ローラー配置が設け
られており、前記制御ローラー49と50の間には牽引
リング45が運動伝達のために牽引歯車としっかり係合
するように、あるいは両者間で運動が伝達されないよう
に牽引歯車と係脱する反対向に移動しうるように係合し
ている。
組合わせであり、従って特定の説明が必要でないように
対応部品は同じ参照数字で示す。しかし、牽引ローラー
を2つの牽引歯車5,6とこれら牽引歯車5,6と線3
3および34と牽引リングとの交点S1およびS2にお
いて接するように適切な大きさにされた牽引リングとの
間の空間内に引き込み、且つ前記牽引リングを牽引ロー
ラー7が牽引歯車5と6の間で引張られる力とは反対の
方向および力で引張った状態では、2つの牽引歯車を支
持する軸受上には本質的に負荷がない。加えて、トルク
のかなりの部分が牽引リング45を介して伝達されるの
で接触面負荷も大きく低下する。多くの適用例に対して
これは重要な特徴であり、それ故に図1における変速機
構体5,6,7および19,20,21はかかる牽引リ
ング45を含むものとして示されている。
る。即ち、牽引ローラー7が牽引歯車5および6と係合
した状態では、入力軸1の回転は主伝達軸4に伝達さ
れ、そこから無段変速機構体8および9を介して第1の
中空軸14へ可変速度で伝達され、そして牽引歯車19
および21と係合している牽引ローラー20を経て、入
力軸1上に配置された第2の中空軸22へ伝達される。
このモードでは、ブレーキバンド27は解除されるので
遊星牽引ローラー変速機構体の牽引リング23と共にド
ラム26および第2の中空軸22は無段変速機構体8お
よび9により制御されるような相対速度で回転すること
ができる。
入力軸1と同一方向に回転し第1の中空軸19は逆方向
に回転するので第2の中空軸22および牽引リング23
も入力軸1および遊星変速機構体の太陽ローラー24の
方向とは反対の方向に回転するようになる。そのため出
力軸2上に装着された遊星ローラーキャリヤ25は無段
変速機構体8および9により制御されるような牽引リン
グ23の速度と共に可変の入力軸1の速度に対して低下
した速度で作動する。
はブレーキバンド27の緊締によって定位置にロックさ
れる。同時に、牽引ローラー7および20のうちの少な
くとも一方、好ましくは牽引ローラー7が牽引歯車5お
よび6から係脱することにより無段変速機構体8および
9は作動しなくなり動力は遊星牽引ローラー変速機の選
択された寸法により与えられる速度低下をもって入力軸
1から遊星牽引ローラー変速機を経てのみ出力軸2へ伝
達される。
と共に、1つの作動モードから他の作動モードへと切換
えるためのクラッチの必要が回避され、また牽引ローラ
ー駆動構体が牽引リングに包囲されている場合には軸受
負荷が大きく低減するような変速機が提供される。
示す図である。
と係合している溝付き牽引ローラーを示す図である。
る。
変速機を示す図である。
トルク伝達のための配置を包囲する牽引リングと共に変
速機構体を概略的に示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 変速機ハウジング内に回転可能に支持さ
れた同軸状の入出力軸と、前記ハウジング内に前記入出
力軸と離隔平行関係に回転可能に支持された主軸と、前
記入力軸上に装着された第1の牽引歯車、前記主軸上に
前記第1の牽引歯車と半径方向心合して装着された第2
の牽引歯車および前記入力軸から前記主軸へ運動を伝達
するために前記第1と第2の牽引歯車の双方と係合しう
るように配置された運動移送牽引構体から成る入力牽引
ローラー駆動装置と、前記主軸と一体回転可能に連結さ
れた入力と他方の牽引歯車が前記入力軸のまわりに回転
可能に支持された中空軸上に装着された出力牽引ローラ
ー駆動装置の一方の牽引歯車とを有すると共に両者間で
の運動伝達のために前記一方および他方の牽引歯車の双
方と係合可能な運動移送牽引構体を含む少なくとも1つ
の無段牽引ローラー変速機構体とを含み、前記中空軸は
その一端がリングと該リングと前記入力軸上に装着され
た太陽構体との間の環状空間に配置された遊星ローラー
を担持するケージとを含む遊星型変速機に連結され、前
記出力軸は前記ケージと前記リングのうちの一方に連結
され前記中空軸は前記ケージと前記リングのうちの他方
に連結されている無段牽引ローラー変速機。 - 【請求項2】 特許請求の範囲第1項において、前記運
動移送牽引構体は前記牽引歯車間の空間内へと移動しう
るような大きさにされて配置された牽引ローラーであ
り、前記牽引歯車間での運動伝達のために前記牽引ロー
ラーを前記牽引歯車と係合せしめ且つ前記牽引ローラー
を前記牽引歯車から係脱させるための手段を設けた無段
変速機。 - 【請求項3】 特許請求の範囲第1項において、前記運
動移送牽引構体は牽引歯車を包囲するように配置され且
つ牽引歯車の合成直径にそれら相互間の距離を加えたも
のよりもやや大きな内径を有する牽引リングであり、前
記牽引歯車間での運動伝達のために前記牽引リングを前
記牽引歯車と係合せしめ且つ前記牽引リングを前記牽引
歯車から係脱させるための手段を設けた無段変速機。 - 【請求項4】 特許請求の範囲第1項において、前記運
動移送牽引構体は前記牽引歯車間の空間内へ移動しうる
ような大きさにされて配置された牽引ローラーを含み、
前記牽引歯車間での運動伝達のために前記牽引ローラー
を前記牽引歯車と係合せしめ且つ前記牽引ローラーを前
記牽引歯車と前記牽引ローラーによって前記牽引歯車に
加えられる係合力を中和して前記牽引構体を介して移送
されるトルクの一部を伝達するための牽引リングとから
係脱させるための手段を設けた無段変速機。 - 【請求項5】 特許請求の範囲第4項において、前記牽
引リングは牽引歯車の合成直径にそれら相互間の距離を
加えたものよりもやや大きな内径を有し、前記牽引歯車
間での運動伝達のために前記牽引リングを前記牽引歯車
と係せしめ且つ前記牽引リングを前記牽引歯車から係脱
させるための手段を設け、前記牽引リングを前記牽引歯
車と係合せしめるための前記手段は前記牽引ローラーを
前記牽引歯車と係合せしめる手段とは本質的に反対の方
向に作用するように配置されている無段変速機。 - 【請求項6】 特許請求の範囲第1項において、前記牽
引歯車および前記運動移送牽引構体は半径方向に僅かに
湾曲し且つ前記牽引歯車と前記運動移送牽引構体とを互
いに係合させる傾斜した側面を含む溝を備えている無段
変速機。 - 【請求項7】 2つの牽引歯車間に空間が残るように平
行離隔した軸のまわりに回転可能に装着された第1およ
び第2の牽引歯車と、前記第1および第2の牽引歯車の
双方と係合可能なように配置され一方から他方へ運動を
移送し且つ運動移送牽引構体を前記2つの牽引歯車から
離脱するように移動せしめるための運動移送牽引構体と
から成る運動伝達牽引駆動装置。 - 【請求項8】 特許請求の範囲第7項において、前記運
動移送牽引構体は前記牽引歯車間の空間内へ移動しうる
ような大きさにされて配置された牽引ローラーであり、
前記牽引歯車間での運動伝達のために前記牽引ローラー
を前記牽引歯車と係合せしめ且つ前記牽引ローラーを前
記牽引歯車から係脱させるための手段を設けた運動伝達
牽引駆動装置。 - 【請求項9】 特許請求の範囲第7項において、前記運
動移送牽引構体は牽引歯車を包囲するように配置され且
つ牽引歯車の合成直径にそれら相互間の距離を加えたも
のよりもやや大きな内径を有する牽引リングであり、前
記牽引歯車間での運動伝達のために前記牽引リングを前
記牽引歯車と係合せしめ且つ前記牽引リングを前記牽引
歯車から係脱させるための手段を設けた運動伝達牽引駆
動装置。 - 【請求項10】 特許請求の範囲第7項において、前記
運動移送牽引構体は前記牽引歯車間の空間内へ移動しう
るような大きさにされて配置された牽引ローラーを含
み、前記牽引歯車間での運動伝達のために前記牽引ロー
ラーを前記牽引歯車と係合せしめ且つ前記牽引ローラー
を前記牽引歯車と該牽引歯車を包囲して前記牽引ローラ
ーによって前記牽引歯車に加えられる係合力を中和し前
記牽引構体を介して移送されるトルクの一部を伝達する
ための牽引リングとから係脱させるための手段を設けた
運動伝達牽引駆動装置。 - 【請求項11】 特許請求の範囲第10項において、前
記牽引リングは牽引歯車の合成直径にそれら相互間の距
離を加えたものよりもやや大きな内径を有し、前記牽引
歯車間での運動伝達のために前記牽引リングを前記牽引
歯車と係合せしめ且つ前記牽引リングを前記牽引歯車か
ら係脱させるための手段を設け、前記牽引リングを前記
牽引歯車と係合せしめる前記手段は前記牽引ローラーを
前記牽引歯車と係合せしめるための手段と本質的に反対
の方向に作用するように配置されている運動伝達牽引駆
動装置。 - 【請求項12】 特許請求の範囲第7項において、前記
牽引歯車および前記運動移送牽引構体は半径方向に僅か
に湾曲し前記牽引歯車と前記運動伝達牽引構体とを互い
に係合させる傾斜した側面を含む溝を備えている運動伝
達牽引駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
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US158435 | 1988-02-22 | ||
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Publications (2)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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