JPH10274306A - 摩擦式無段変速機及びそのコーン - Google Patents
摩擦式無段変速機及びそのコーンInfo
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- JPH10274306A JPH10274306A JP8120297A JP8120297A JPH10274306A JP H10274306 A JPH10274306 A JP H10274306A JP 8120297 A JP8120297 A JP 8120297A JP 8120297 A JP8120297 A JP 8120297A JP H10274306 A JPH10274306 A JP H10274306A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速回転体を駆動する出力軸を無段変速させ
る用途に好適な構造で安価な無段変速機を提供する。 【解決手段】 自転及び公転自在に保持された複数のコ
ーン２７が内接する入力軸１１と、複数のコーン２７が
外接する出力軸１５と、入出力軸１１，１５と複数のコ
ーン２７との間に弾性圧接力を付与する加圧用ばね１９
と、各コーン２７にスライド自在に圧接する変速リング
２６とを備え、コーン２７の回転を介して入出力軸１
１，１５間で回転動力を伝達すると共に、変速リング２
６のスライド移動によって伝達される回転動力の回転数
を無段で変速するものであって、各コーン２７は、４つ
の円錐面を有する形状をなし、それら円錐面のうち同一
母線を持つ２つの円錐面で出力軸１５に圧接し、他の２
つの円錐面で入力軸１１及び変速リング２６と接触し、
加圧用ばね１９により各接触部で発生する動力伝達に必
要な法線力のすべてが常に一定の方向に作用し、これら
法線力のみを外力として力学的に釣り合った状態にあ
る。
る用途に好適な構造で安価な無段変速機を提供する。 【解決手段】 自転及び公転自在に保持された複数のコ
ーン２７が内接する入力軸１１と、複数のコーン２７が
外接する出力軸１５と、入出力軸１１，１５と複数のコ
ーン２７との間に弾性圧接力を付与する加圧用ばね１９
と、各コーン２７にスライド自在に圧接する変速リング
２６とを備え、コーン２７の回転を介して入出力軸１
１，１５間で回転動力を伝達すると共に、変速リング２
６のスライド移動によって伝達される回転動力の回転数
を無段で変速するものであって、各コーン２７は、４つ
の円錐面を有する形状をなし、それら円錐面のうち同一
母線を持つ２つの円錐面で出力軸１５に圧接し、他の２
つの円錐面で入力軸１１及び変速リング２６と接触し、
加圧用ばね１９により各接触部で発生する動力伝達に必
要な法線力のすべてが常に一定の方向に作用し、これら
法線力のみを外力として力学的に釣り合った状態にあ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦式無段変速機及
びそのコーンに関し、例えば遠心送風機、遠心圧縮機、
ラジアルタービン等に増速機として使用される摩擦式無
段変速機、及びその摩擦式無段変速機の一部を構成する
コーンに関する。
びそのコーンに関し、例えば遠心送風機、遠心圧縮機、
ラジアルタービン等に増速機として使用される摩擦式無
段変速機、及びその摩擦式無段変速機の一部を構成する
コーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】大きな変速比をとれる装置としては３Ｋ
形遊星歯車装置が一般的に知られているが、これをトラ
クションドライブに応用した３Ｋ形トラクションドライ
ブ式無段変速機を図５に示す。図５はこの無段変速機を
減速機として使用する場合を示しているが、増速機とし
て使用する場合には入出力軸６，７が入れ替わることに
なる。
形遊星歯車装置が一般的に知られているが、これをトラ
クションドライブに応用した３Ｋ形トラクションドライ
ブ式無段変速機を図５に示す。図５はこの無段変速機を
減速機として使用する場合を示しているが、増速機とし
て使用する場合には入出力軸６，７が入れ替わることに
なる。
【０００３】この種の無段変速機では、遊星コーン１
が、入力円板２、カムディスク３及び変速リング４の３
つのトラクション部材とそれぞれ１箇所ずつの計３箇所
の接触部で接触している。遊星コーン１は、前述した３
つの接触部で受ける法線力のみにより力学的に釣り合っ
た構造となっている。この場合、変速リング４が入出力
軸方向に移動することにより変速が行われるが、この変
速リング４の軸方向移動にかかわらず、前述したように
３つの接触部での法線力が閉じた系を構成できるのは、
入力円板２と遊星コーン１との接触部が２次曲率を有す
る面で形成されており、このため、変速リング４の軸方
向移動に伴い入力円板２と遊星コーン１間の接触部に作
用する法線力の向きが変化することができるためとされ
ている。そのため、コーン保持器５は単に遊星コーン１
を周方向に等間隔に保持するだけの機能を有し、他の部
材への支持はされていない。
が、入力円板２、カムディスク３及び変速リング４の３
つのトラクション部材とそれぞれ１箇所ずつの計３箇所
の接触部で接触している。遊星コーン１は、前述した３
つの接触部で受ける法線力のみにより力学的に釣り合っ
た構造となっている。この場合、変速リング４が入出力
軸方向に移動することにより変速が行われるが、この変
速リング４の軸方向移動にかかわらず、前述したように
３つの接触部での法線力が閉じた系を構成できるのは、
入力円板２と遊星コーン１との接触部が２次曲率を有す
る面で形成されており、このため、変速リング４の軸方
向移動に伴い入力円板２と遊星コーン１間の接触部に作
用する法線力の向きが変化することができるためとされ
ている。そのため、コーン保持器５は単に遊星コーン１
を周方向に等間隔に保持するだけの機能を有し、他の部
材への支持はされていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示す
無段変速機のように遊星コーン１と出力軸トラクション
部である入力円板２とにおける接触部を２次曲率を有す
る曲面で構成することによりスピンの影響が大きくな
る。また、図５の無段変速機を増速機として使用し出力
軸を高速回転させた場合、入力円板２が高回転すること
になる。このように出力軸系の慣性モーメントが大きい
こと、また、接触部における周速とスピンが大きいこと
から大きな動力損失が生じるため、この種の無段変速機
は高速回転する遠心送風機の使用には適さない。
無段変速機のように遊星コーン１と出力軸トラクション
部である入力円板２とにおける接触部を２次曲率を有す
る曲面で構成することによりスピンの影響が大きくな
る。また、図５の無段変速機を増速機として使用し出力
軸を高速回転させた場合、入力円板２が高回転すること
になる。このように出力軸系の慣性モーメントが大きい
こと、また、接触部における周速とスピンが大きいこと
から大きな動力損失が生じるため、この種の無段変速機
は高速回転する遠心送風機の使用には適さない。
【０００５】また、前述した接触部は、良好な油膜形成
を得るために研削加工又は超仕上げ等により小さいな表
面粗さに仕上げる必要がある。そのため、図５に示す無
段変速機の遊星コーン１のように２次曲率を有する曲面
で接触部を構成した場合、研削加工又は超仕上げ等によ
り小さいな表面粗さに仕上げることが困難で製作コスト
が増大する。
を得るために研削加工又は超仕上げ等により小さいな表
面粗さに仕上げる必要がある。そのため、図５に示す無
段変速機の遊星コーン１のように２次曲率を有する曲面
で接触部を構成した場合、研削加工又は超仕上げ等によ
り小さいな表面粗さに仕上げることが困難で製作コスト
が増大する。
【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、遠心送風機等
の羽根車のような高速回転体を駆動する出力軸を無段変
速させる用途に好適な構造で製作コストを低減できるト
ラクションドライブ式無段変速機及びそのコーンを提供
することにある。
されたもので、その目的とするところは、遠心送風機等
の羽根車のような高速回転体を駆動する出力軸を無段変
速させる用途に好適な構造で製作コストを低減できるト
ラクションドライブ式無段変速機及びそのコーンを提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明に係る摩擦式無段変速機
は、回転自在に保持された複数のコーンが内接する入力
軸と、前記複数のコーンが外接する出力軸と、前記入出
力軸と複数のコーンとの間に弾性圧接力を付与する加圧
手段とを備え、前記コーンの回転を介して前記入出力軸
間で回転動力を伝達しながらその回転数を無段で変速す
る摩擦式無段変速機であって、前記コーンは、４つ以上
の円錐面を有する形状をなし、前記円錐面のうち同一母
線を持つ少なくとも２つの円錐面で前記出力軸に圧接し
ていることを特徴とする。
の技術的手段として、本発明に係る摩擦式無段変速機
は、回転自在に保持された複数のコーンが内接する入力
軸と、前記複数のコーンが外接する出力軸と、前記入出
力軸と複数のコーンとの間に弾性圧接力を付与する加圧
手段とを備え、前記コーンの回転を介して前記入出力軸
間で回転動力を伝達しながらその回転数を無段で変速す
る摩擦式無段変速機であって、前記コーンは、４つ以上
の円錐面を有する形状をなし、前記円錐面のうち同一母
線を持つ少なくとも２つの円錐面で前記出力軸に圧接し
ていることを特徴とする。
【０００８】また、前記摩擦式無段変速機は、前記入出
力軸及び加圧手段に加えて、各コーンにスライド自在に
圧接する変速リングを備え、前記コーンは、前記円錐面
のうち同一母線を持つ２つの円錐面を含む４つの円錐面
で前記入出力軸及び変速リングと接触し、前記加圧手段
により各接触部で発生する動力伝達に必要な法線力のす
べてが常に一定の方向に作用し、これら法線力のみを外
力として力学的に釣り合った状態にあることを特徴とす
る。
力軸及び加圧手段に加えて、各コーンにスライド自在に
圧接する変速リングを備え、前記コーンは、前記円錐面
のうち同一母線を持つ２つの円錐面を含む４つの円錐面
で前記入出力軸及び変速リングと接触し、前記加圧手段
により各接触部で発生する動力伝達に必要な法線力のす
べてが常に一定の方向に作用し、これら法線力のみを外
力として力学的に釣り合った状態にあることを特徴とす
る。
【０００９】更に、本発明に係る摩擦式無段変速機のコ
ーンは、回転自在に保持された複数のコーンが内接する
入力軸と、前記複数のコーンが外接する出力軸と、前記
入出力軸と複数のコーンとの間に弾性圧接力を付与する
加圧手段とを備え、前記コーンの回転を介して前記入出
力軸間で回転動力を伝達しながらその回転数を無段で変
速する摩擦式無段変速機の一部を構成する前記コーンで
あって、４つ以上の円錐面を有する形状をなし、前記円
錐面のうち同一母線を持ち前記出力軸に圧接する少なく
とも２つの円錐面を具備したことを特徴とする。
ーンは、回転自在に保持された複数のコーンが内接する
入力軸と、前記複数のコーンが外接する出力軸と、前記
入出力軸と複数のコーンとの間に弾性圧接力を付与する
加圧手段とを備え、前記コーンの回転を介して前記入出
力軸間で回転動力を伝達しながらその回転数を無段で変
速する摩擦式無段変速機の一部を構成する前記コーンで
あって、４つ以上の円錐面を有する形状をなし、前記円
錐面のうち同一母線を持ち前記出力軸に圧接する少なく
とも２つの円錐面を具備したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１乃至図４
に示して以下に詳述する。尚、以下の実施形態は、遠心
送風機の羽根車等の高速回転体を駆動する出力軸を無段
変速する３Ｋ形トラクションドライブ式無段変速機に適
用したものである。
に示して以下に詳述する。尚、以下の実施形態は、遠心
送風機の羽根車等の高速回転体を駆動する出力軸を無段
変速する３Ｋ形トラクションドライブ式無段変速機に適
用したものである。
【００１１】このトラクションドライブ式無段変速機
は、図１に示すような全体構造を有する。まず、入力軸
１１をハウジング本体１２に軸受１３，１４により回転
自在に軸支し、かつ、出力軸１５をフロントハウジング
１６に軸受１７，１８により回転自在に軸支し、ハウジ
ング本体１２とフロントハウジング１６とを結合一体化
することにより、入力軸１１と出力軸１５とをそれぞれ
の軸線が同一直線上となるように配置する。尚、入力軸
１１を軸支する軸受１３，１４には、ハウジング本体１
２との間に加圧手段である加圧用ばね１９を介設し、こ
の加圧用ばね１９により軸受１３，１４を介して入力軸
１１を押圧しその弾性力を出力軸方向へ向けて作用させ
るようにしている。
は、図１に示すような全体構造を有する。まず、入力軸
１１をハウジング本体１２に軸受１３，１４により回転
自在に軸支し、かつ、出力軸１５をフロントハウジング
１６に軸受１７，１８により回転自在に軸支し、ハウジ
ング本体１２とフロントハウジング１６とを結合一体化
することにより、入力軸１１と出力軸１５とをそれぞれ
の軸線が同一直線上となるように配置する。尚、入力軸
１１を軸支する軸受１３，１４には、ハウジング本体１
２との間に加圧手段である加圧用ばね１９を介設し、こ
の加圧用ばね１９により軸受１３，１４を介して入力軸
１１を押圧しその弾性力を出力軸方向へ向けて作用させ
るようにしている。
【００１２】入力軸１１の内側軸端には、拡径した中空
リング形状を有するトラクション部２０が一体的に形成
され、その先端内径面にコーン２７（後述）の入力側接
触部３３が内接する。また、出力軸１５の内側軸端に
は、縮径した円錐形状を有するトラクション部２１が一
体的に形成され、その外径面にコーン２７の出力側接触
部３４，３５が外接する。このように出力軸１５のトラ
クション部２１とコーン２７とを２つの接触部３４，３
５で接触させたことにより、その接触部３４，３５での
面圧を低下させることができる。
リング形状を有するトラクション部２０が一体的に形成
され、その先端内径面にコーン２７（後述）の入力側接
触部３３が内接する。また、出力軸１５の内側軸端に
は、縮径した円錐形状を有するトラクション部２１が一
体的に形成され、その外径面にコーン２７の出力側接触
部３４，３５が外接する。このように出力軸１５のトラ
クション部２１とコーン２７とを２つの接触部３４，３
５で接触させたことにより、その接触部３４，３５での
面圧を低下させることができる。
【００１３】尚、出力軸１５の外側軸端には羽根車２２
が軸支固定されている。また、出力軸１５には、コーン
２７の軸方向位置を規制するための円環部材２３が外挿
されている。
が軸支固定されている。また、出力軸１５には、コーン
２７の軸方向位置を規制するための円環部材２３が外挿
されている。
【００１４】一方、ハウジング本体１２に入出力軸１
１，１５と平行して例えばボールネジ２４を架設し、そ
のボールネジ２４に螺合したボールブッシュ２５を介し
て変速リング２６が取り付けられ、その変速リング２６
の内径面にコーン２７の変速側接触部３６を内接させ、
また、ボールネジ２４の回転により入出力軸方向の移動
を可能としている。
１，１５と平行して例えばボールネジ２４を架設し、そ
のボールネジ２４に螺合したボールブッシュ２５を介し
て変速リング２６が取り付けられ、その変速リング２６
の内径面にコーン２７の変速側接触部３６を内接させ、
また、ボールネジ２４の回転により入出力軸方向の移動
を可能としている。
【００１５】入力軸１１のトラクション部２０、出力軸
１５のトラクション部２１、変速リング２６の三者相互
間に複数のコーン２７が介在する。ここで、高速回転す
る出力軸１５の慣性モーメント低減及び周速度低減のた
め、出力軸１５のトラクション部２１の回転半径を小さ
くし、また、トラクション部２１の円錐面での母線と出
力軸１５の軸線とコーン２７の自転軸が一点で交差した
構造とすることにより、スピンの影響を無くすことがで
き、コーン２７を出力軸１５のトラクション部２１と２
つの接触部３４，３５で接触させても、スピンによる動
力損失を回避できる。
１５のトラクション部２１、変速リング２６の三者相互
間に複数のコーン２７が介在する。ここで、高速回転す
る出力軸１５の慣性モーメント低減及び周速度低減のた
め、出力軸１５のトラクション部２１の回転半径を小さ
くし、また、トラクション部２１の円錐面での母線と出
力軸１５の軸線とコーン２７の自転軸が一点で交差した
構造とすることにより、スピンの影響を無くすことがで
き、コーン２７を出力軸１５のトラクション部２１と２
つの接触部３４，３５で接触させても、スピンによる動
力損失を回避できる。
【００１６】これら複数のコーン２７は、コーンホルダ
２８により自転及び公転可能な状態で円周等間隔に保持
される。コーンホルダ２８はホルダ本体２９とコーン支
持軸３０とからなり、ホルダ本体２９が入力軸１１の軸
方向内側に形成された凹部に内挿され、軸受３１を介し
て入力軸１１と同軸的に回転自在に配置される。このホ
ルダ本体２９に円周等間隔に一体的に立設された複数本
のコーン支持軸３０に軸受３２を介してコーン２７が回
転自在に軸支される。
２８により自転及び公転可能な状態で円周等間隔に保持
される。コーンホルダ２８はホルダ本体２９とコーン支
持軸３０とからなり、ホルダ本体２９が入力軸１１の軸
方向内側に形成された凹部に内挿され、軸受３１を介し
て入力軸１１と同軸的に回転自在に配置される。このホ
ルダ本体２９に円周等間隔に一体的に立設された複数本
のコーン支持軸３０に軸受３２を介してコーン２７が回
転自在に軸支される。
【００１７】このトラクションドライブ式無段変速機で
は、入力軸１１からそのトラクション部２０を介してコ
ーン２７の入力側接触部３３に動力が伝達され、その動
力はコーン２７の自転運動と公転運動として分配され、
コーン２７の出力側接触部３４，３５からそのトラクシ
ョン部２１を介して出力軸１５に伝達される。この時、
変速リング２６がコーン２７の変速側接触部３６と接す
る位置によってコーン２７の自転と公転の比が決定さ
れ、この比によって全体の変速比が決定され、更に、こ
の変速リング２６をボールネジ２４により入出力軸方向
に移動させることで変速比を無段で変えることができ
る。これにより、羽根車２２を高速回転で駆動する出力
軸１５を無段変速し、入力軸１１の回転数が変動しても
出力軸１５が一定回転できるようにしている。
は、入力軸１１からそのトラクション部２０を介してコ
ーン２７の入力側接触部３３に動力が伝達され、その動
力はコーン２７の自転運動と公転運動として分配され、
コーン２７の出力側接触部３４，３５からそのトラクシ
ョン部２１を介して出力軸１５に伝達される。この時、
変速リング２６がコーン２７の変速側接触部３６と接す
る位置によってコーン２７の自転と公転の比が決定さ
れ、この比によって全体の変速比が決定され、更に、こ
の変速リング２６をボールネジ２４により入出力軸方向
に移動させることで変速比を無段で変えることができ
る。これにより、羽根車２２を高速回転で駆動する出力
軸１５を無段変速し、入力軸１１の回転数が変動しても
出力軸１５が一定回転できるようにしている。
【００１８】前述の各コーン２７は、一つの入力側接触
部３３で入力軸１１のトラクション部２０と摩擦接触
し、また、二つの出力側接触部３４，３５で出力軸１５
のトラクション部２１と摩擦接触し、更に、先端へ向け
て縮径した一つの変速側接触部３６で変速リング２６と
摩擦接触する。出力軸１５のトラクション部２１と接す
るコーン２７の出力側接触部３４，３５は同一母線を持
つ円錐面をそれぞれ有し、その出力側接触部３４，３５
における母線は、入力軸１１のトラクション部２０と接
するコーン２７の入力側接触部３３における母線と共
に、入出力軸１１，１５に対して僅かな角度だけ傾けて
設定されている。このような入力軸１１のトラクション
部２０、出力軸１５のトラクション部２１とコーン２７
との接触部形状及び加圧用ばね１９によって生じる軸方
向力により、各接触部３３〜３６に動力伝達に必要な法
線力を発生させている。
部３３で入力軸１１のトラクション部２０と摩擦接触
し、また、二つの出力側接触部３４，３５で出力軸１５
のトラクション部２１と摩擦接触し、更に、先端へ向け
て縮径した一つの変速側接触部３６で変速リング２６と
摩擦接触する。出力軸１５のトラクション部２１と接す
るコーン２７の出力側接触部３４，３５は同一母線を持
つ円錐面をそれぞれ有し、その出力側接触部３４，３５
における母線は、入力軸１１のトラクション部２０と接
するコーン２７の入力側接触部３３における母線と共
に、入出力軸１１，１５に対して僅かな角度だけ傾けて
設定されている。このような入力軸１１のトラクション
部２０、出力軸１５のトラクション部２１とコーン２７
との接触部形状及び加圧用ばね１９によって生じる軸方
向力により、各接触部３３〜３６に動力伝達に必要な法
線力を発生させている。
【００１９】この無段変速機においては、コーンの製作
コストを低減させるため、各コーンは、４つ以上の円錐
面及び複数の円筒面を有する形状をなす。例えば、図２
（ａ）に示すコーン２７は、４つの円錐面３７〜４０と
２つの円筒面４２，４３を有し、また、同図（ｂ）に示
すコーン２７は、５つの円錐面３７〜４１と２つの円筒
面４２，４３を有する。
コストを低減させるため、各コーンは、４つ以上の円錐
面及び複数の円筒面を有する形状をなす。例えば、図２
（ａ）に示すコーン２７は、４つの円錐面３７〜４０と
２つの円筒面４２，４３を有し、また、同図（ｂ）に示
すコーン２７は、５つの円錐面３７〜４１と２つの円筒
面４２，４３を有する。
【００２０】更に、各コーン２７は、同一母線を持つ２
つの円錐面３８，３９を含む４つの円錐面３７〜４０
で、入力軸１１のトラクション部２０、出力軸１５のト
ラクション部２１、変速リング２６と接触する。加圧用
ばね１９により各接触部３３〜３６で発生する動力伝達
に必要な法線力Ｆ1 〜Ｆ4 〔図３（ａ）参照〕のすべて
が常に一定の方向に作用し、その方向は各円錐面の母線
に直角な方向である。このように変速リング２６の移動
にかかわらず各法線力Ｆ1 〜Ｆ4 の方向が一定である場
合、法線力が３つの場合はその法線力だけで力学的に釣
り合うことはできないが、法線力が４つの場合はコーン
形状の適切な設計により法線力のみで力学的に釣り合う
ことが可能である。この釣り合い状態を保持することに
より、コーン支持軸３０及びその軸受３２に過大な荷重
が作用して早期損傷を招くことはない。
つの円錐面３８，３９を含む４つの円錐面３７〜４０
で、入力軸１１のトラクション部２０、出力軸１５のト
ラクション部２１、変速リング２６と接触する。加圧用
ばね１９により各接触部３３〜３６で発生する動力伝達
に必要な法線力Ｆ1 〜Ｆ4 〔図３（ａ）参照〕のすべて
が常に一定の方向に作用し、その方向は各円錐面の母線
に直角な方向である。このように変速リング２６の移動
にかかわらず各法線力Ｆ1 〜Ｆ4 の方向が一定である場
合、法線力が３つの場合はその法線力だけで力学的に釣
り合うことはできないが、法線力が４つの場合はコーン
形状の適切な設計により法線力のみで力学的に釣り合う
ことが可能である。この釣り合い状態を保持することに
より、コーン支持軸３０及びその軸受３２に過大な荷重
が作用して早期損傷を招くことはない。
【００２１】ここで、トラクション部２０，２１及び変
速リング２６と３つの接触部３３’，３５’，３６’で
接触するコーン２７’とした場合〔図３（ｂ）参照〕、
各接触部３３’，３５’，３６’に作用する法線力Ｆ1
〜Ｆ3 を求めようとすると、法線力Ｆｉ（ｉ＝１，２，
３）が３つの未知数であるのに対して、成立すべき方程
式は、Ｘ方向の力の釣り合い、Ｙ方向の力の釣り合
い、モーメントの釣り合いの３式であるため、ある運
転条件に対して唯一の値の法線力でしか力学的な釣り合
いが成立せず、広範囲の運転条件（回転数、変速比）で
この釣り合いを成立させることが困難である。
速リング２６と３つの接触部３３’，３５’，３６’で
接触するコーン２７’とした場合〔図３（ｂ）参照〕、
各接触部３３’，３５’，３６’に作用する法線力Ｆ1
〜Ｆ3 を求めようとすると、法線力Ｆｉ（ｉ＝１，２，
３）が３つの未知数であるのに対して、成立すべき方程
式は、Ｘ方向の力の釣り合い、Ｙ方向の力の釣り合
い、モーメントの釣り合いの３式であるため、ある運
転条件に対して唯一の値の法線力でしか力学的な釣り合
いが成立せず、広範囲の運転条件（回転数、変速比）で
この釣り合いを成立させることが困難である。
【００２２】これに対して、トラクション部２０，２１
及び変速リング２６のうち、出力軸１５のトラクション
部２１がコーン２７と２つの接触部３４，３５で接触す
ることにより、前述したトラクション部２０，２１及び
変速リング２６と４つの接触部３３〜３６で接触するコ
ーン２７の場合〔図３（ａ）参照〕、法線力Ｆｉ（ｉ＝
１，２，３，４）が４つの未知数であるのに対して、成
立すべき方程式は、Ｘ方向の力の釣り合い、Ｙ方向
の力の釣り合い、モーメントの釣り合いの３式である
ため、コーン形状の適切な設計により広範囲の運転条件
（回転数、変速比）でコーン２７に作用する法線力Ｆ1
〜Ｆ4 のみを外力としてコーン２７の力学的な釣り合い
を成立させることができる。
及び変速リング２６のうち、出力軸１５のトラクション
部２１がコーン２７と２つの接触部３４，３５で接触す
ることにより、前述したトラクション部２０，２１及び
変速リング２６と４つの接触部３３〜３６で接触するコ
ーン２７の場合〔図３（ａ）参照〕、法線力Ｆｉ（ｉ＝
１，２，３，４）が４つの未知数であるのに対して、成
立すべき方程式は、Ｘ方向の力の釣り合い、Ｙ方向
の力の釣り合い、モーメントの釣り合いの３式である
ため、コーン形状の適切な設計により広範囲の運転条件
（回転数、変速比）でコーン２７に作用する法線力Ｆ1
〜Ｆ4 のみを外力としてコーン２７の力学的な釣り合い
を成立させることができる。
【００２３】尚、出力軸１５のトラクション部２１とコ
ーン２７との接触が完全な円錐面同士の接触であるとエ
ッジロードが生じ、コーン２７又は出力軸１５の早期損
傷が引き起こされる虞があるため、図４に示すようにコ
ーン２７の円錐面３７〜４１のうち、同一母線を有する
２つの円錐面３８，３９の両端４箇所Ａ〜Ｄにクラウニ
ングを施すようにすればよい。
ーン２７との接触が完全な円錐面同士の接触であるとエ
ッジロードが生じ、コーン２７又は出力軸１５の早期損
傷が引き起こされる虞があるため、図４に示すようにコ
ーン２７の円錐面３７〜４１のうち、同一母線を有する
２つの円錐面３８，３９の両端４箇所Ａ〜Ｄにクラウニ
ングを施すようにすればよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、各コーンは、４つ以上
の円錐面を有する形状をなし、前記円錐面のうち同一母
線を持つ少なくとも２つの円錐面で前記出力軸に圧接し
ている。このようなコーンを用いることで前記加圧手段
により各接触部で発生する動力伝達に必要な法線力のす
べてが常に一定の方向に作用し、コーン形状の適切な設
計によりこれら法線力のみを外力として力学的に釣り合
った状態にすることが可能である。これにより、遠心送
風機等の羽根車のような高速回転体を駆動する出力軸を
無段変速させる用途に好適な構造で製作コストを低減す
ることができ、安価で実用的価値が大きい無段変速機を
実現できる。
の円錐面を有する形状をなし、前記円錐面のうち同一母
線を持つ少なくとも２つの円錐面で前記出力軸に圧接し
ている。このようなコーンを用いることで前記加圧手段
により各接触部で発生する動力伝達に必要な法線力のす
べてが常に一定の方向に作用し、コーン形状の適切な設
計によりこれら法線力のみを外力として力学的に釣り合
った状態にすることが可能である。これにより、遠心送
風機等の羽根車のような高速回転体を駆動する出力軸を
無段変速させる用途に好適な構造で製作コストを低減す
ることができ、安価で実用的価値が大きい無段変速機を
実現できる。
【図１】本発明の実施形態におけるトラクションドライ
ブ式無段変速機の全体構造を示す断面図
ブ式無段変速機の全体構造を示す断面図
【図２】（ａ）は４つの円錐面と２つの円筒面を有する
形状のコーンを示す正面図 （ｂ）は５つの円錐面と２つの円筒面を有する形状のコ
ーンを示す正面図
形状のコーンを示す正面図 （ｂ）は５つの円錐面と２つの円筒面を有する形状のコ
ーンを示す正面図
【図３】（ａ）は４つの接触部を有し、各接触部での法
線力を示すコーンの正面図 （ｂ）は３つの接触部を有し、各接触部での法線力を示
すコーンの正面図
線力を示すコーンの正面図 （ｂ）は３つの接触部を有し、各接触部での法線力を示
すコーンの正面図
【図４】同一母線を有する２つの円錐面の両端にクラウ
ニングを施したコーンを示す正面図
ニングを施したコーンを示す正面図
【図５】従来の摩擦式無段変速機を示す正面図
１１ 入力軸 １５ 出力軸 １９ 加圧手段（加圧用ばね） ２６ 変速リング ２７ コーン ３３〜３６ 接触部 ３７〜４１ 円錐面 ４２，４３ 円筒面 Ｆ1 〜Ｆ4 法線力
Claims (3)
- 【請求項１】 回転自在に保持された複数のコーンが内
接する入力軸と、前記複数のコーンが外接する出力軸
と、前記入出力軸と複数のコーンとの間に弾性圧接力を
付与する加圧手段とを備え、前記コーンの回転を介して
前記入出力軸間で回転動力を伝達しながらその回転数を
無段で変速する摩擦式無段変速機であって、前記コーン
は、４つ以上の円錐面を有する形状をなし、前記円錐面
のうち同一母線を持つ少なくとも２つの円錐面で前記出
力軸に圧接していることを特徴とする摩擦式無段変速
機。 - 【請求項２】 前記入出力軸及び加圧手段に加えて、各
コーンにスライド自在に圧接する変速リングを備え、前
記コーンは、前記円錐面のうち同一母線を持つ２つの円
錐面を含む４つの円錐面で前記入出力軸及び変速リング
と接触し、前記加圧手段により各接触部で発生する動力
伝達に必要な法線力のすべてが常に一定の方向に作用
し、これら法線力のみを外力として力学的に釣り合った
状態にあることを特徴とする請求項１記載の摩擦式無段
変速機。 - 【請求項３】 回転自在に保持された複数のコーンが内
接する入力軸と、前記複数のコーンが外接する出力軸
と、前記入出力軸と複数のコーンとの間に弾性圧接力を
付与する加圧手段とを備え、前記コーンの回転を介して
前記入出力軸間で回転動力を伝達しながらその回転数を
無段で変速する摩擦式無段変速機の一部を構成する前記
コーンであって、４つ以上の円錐面を有する形状をな
し、前記円錐面のうち同一母線を持ち前記出力軸に圧接
する少なくとも２つの円錐面を具備したことを特徴とす
る摩擦式無段変速機のコーン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08120297A JP3676903B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 摩擦式無段変速機及びそのコーン |
| US09/050,462 US6004239A (en) | 1997-03-31 | 1998-03-31 | Friction type continuously variable speed changing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08120297A JP3676903B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 摩擦式無段変速機及びそのコーン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10274306A true JPH10274306A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3676903B2 JP3676903B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=13739903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08120297A Expired - Fee Related JP3676903B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 摩擦式無段変速機及びそのコーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3676903B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006266297A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | 摩擦式無段変速機 |
| WO2007029564A1 (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Mikuni Corp. | 遊星ローラ変速装置及びそれを備えた車輌 |
| JP2007255699A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-10-04 | Mikuni Corp | 遊星ローラ変速装置および動力伝達変換機構 |
| WO2014021360A1 (ja) | 2012-08-01 | 2014-02-06 | 株式会社ミクニ | 無段変速装置 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP08120297A patent/JP3676903B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006266297A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | 摩擦式無段変速機 |
| WO2007029564A1 (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Mikuni Corp. | 遊星ローラ変速装置及びそれを備えた車輌 |
| US7575530B2 (en) | 2005-09-06 | 2009-08-18 | Mikuni Corporation | Planetary roller transmission device and vehicle comprising same |
| JP5028264B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2012-09-19 | 株式会社ミクニ | 遊星ローラ変速装置及びそれを備えた車輌 |
| JP2007255699A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-10-04 | Mikuni Corp | 遊星ローラ変速装置および動力伝達変換機構 |
| WO2014021360A1 (ja) | 2012-08-01 | 2014-02-06 | 株式会社ミクニ | 無段変速装置 |
| US9353835B2 (en) | 2012-08-01 | 2016-05-31 | Mikuni Corporation | Continuously variable transmission device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3676903B2 (ja) | 2005-07-27 |
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