JPH11141634A - トラクションドライブ - Google Patents
トラクションドライブInfo
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- JPH11141634A JPH11141634A JP30308997A JP30308997A JPH11141634A JP H11141634 A JPH11141634 A JP H11141634A JP 30308997 A JP30308997 A JP 30308997A JP 30308997 A JP30308997 A JP 30308997A JP H11141634 A JPH11141634 A JP H11141634A
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- Japan
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- planetary roller
- friction
- equivalent
- traction drive
- stress
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 相当応力または最大剪断応力等で表される材
料が受けるダメージの集中を無くすことによって摩擦体
の最大負荷能力を高める。 【解決手段】 固定輪１２と遊星ローラ１４との隙間お
よび遊星ローラ１４と太陽軸１３との隙間における上記
遊星ローラ１４の軸方向への変化を、上記軸方向への相
当応力分布または最大剪断応力分布等で表される材料が
受けるダメージが均一になるように決定する。こうし
て、遊星ローラ１４の軸方向両端のエッジ部における相
当応力または最大剪断応力の集中を防止する。その結
果、上記材料が受けるダメージの集中が無くなる分だけ
遊星ローラ１４の静的最大負荷容量および動的最大負荷
容量を高めることができる。
料が受けるダメージの集中を無くすことによって摩擦体
の最大負荷能力を高める。 【解決手段】 固定輪１２と遊星ローラ１４との隙間お
よび遊星ローラ１４と太陽軸１３との隙間における上記
遊星ローラ１４の軸方向への変化を、上記軸方向への相
当応力分布または最大剪断応力分布等で表される材料が
受けるダメージが均一になるように決定する。こうし
て、遊星ローラ１４の軸方向両端のエッジ部における相
当応力または最大剪断応力の集中を防止する。その結
果、上記材料が受けるダメージの集中が無くなる分だけ
遊星ローラ１４の静的最大負荷容量および動的最大負荷
容量を高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トラクションド
ライブにおける摩擦体のクラウニング形状の改良に関す
る。
ライブにおける摩擦体のクラウニング形状の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、２つの摩擦体間の摩擦によって一
方の摩擦体で他方の摩擦体を相対的に駆動するトラクシ
ョンドライブとして、図６に示すような遊星ローラ型変
速機がある。この遊星ローラ型変速機は、ハウジング１
に固定された固定輪２と、この固定輪２の中心に同心に
配置された太陽軸３と、太陽軸３と固定輪２との間に圧
接状態で介装された複数の遊星ローラ４と、各遊星ロー
ラ４を夫々回転自在に支持して遊星ローラ４の公転に伴
って自転するキャリア５を有している。
方の摩擦体で他方の摩擦体を相対的に駆動するトラクシ
ョンドライブとして、図６に示すような遊星ローラ型変
速機がある。この遊星ローラ型変速機は、ハウジング１
に固定された固定輪２と、この固定輪２の中心に同心に
配置された太陽軸３と、太陽軸３と固定輪２との間に圧
接状態で介装された複数の遊星ローラ４と、各遊星ロー
ラ４を夫々回転自在に支持して遊星ローラ４の公転に伴
って自転するキャリア５を有している。
【０００３】上記キャリア５は、軸部６と、軸部６の端
部に取り付けられた環状板７と、環状板７における外周
部に同一半径で所定の間隔で設けられた遊星軸８で構成
されている。遊星軸８は、ケージアンドローラと呼ばれ
る針状ころ軸受９を介して遊星ローラ４の中心孔に挿入
されて、遊星ローラ４を回転自在に支持している。
部に取り付けられた環状板７と、環状板７における外周
部に同一半径で所定の間隔で設けられた遊星軸８で構成
されている。遊星軸８は、ケージアンドローラと呼ばれ
る針状ころ軸受９を介して遊星ローラ４の中心孔に挿入
されて、遊星ローラ４を回転自在に支持している。
【０００４】上記構成の遊星ローラ型変速機は、上記太
陽軸３が高速の入出力軸となる一方キャリア５の軸部６
が低速の入出力軸となる。そして、太陽軸３が入力軸と
なった場合には、太陽軸３の回転が摩擦によって遊星ロ
ーラ４に伝えられて遊星ローラ４が自転する。そして、
遊星ローラ４の自転が固定輪２との摩擦によって公転に
変換され、キャリア５を介して軸部６が太陽軸３よりの
低速で回転される。こうして、遊星ローラ型変速機は減
速機として機能する。これに対して、軸部６が入力軸と
なった場合には、上述とは逆の経路を辿って太陽軸３が
軸部６より高速で回転されて増速機として機能する。
陽軸３が高速の入出力軸となる一方キャリア５の軸部６
が低速の入出力軸となる。そして、太陽軸３が入力軸と
なった場合には、太陽軸３の回転が摩擦によって遊星ロ
ーラ４に伝えられて遊星ローラ４が自転する。そして、
遊星ローラ４の自転が固定輪２との摩擦によって公転に
変換され、キャリア５を介して軸部６が太陽軸３よりの
低速で回転される。こうして、遊星ローラ型変速機は減
速機として機能する。これに対して、軸部６が入力軸と
なった場合には、上述とは逆の経路を辿って太陽軸３が
軸部６より高速で回転されて増速機として機能する。
【０００５】ところで、上記遊星ローラ型変速機におい
ては、固定輪２と太陽軸３との間に配置される遊星ロー
ラ４の外周面の遊星軸１８の方向への断面形状には、接
触圧力の集中を避けるためにクラウニングと呼ばれるわ
ずかな膨らみを形成するようにしている。このようなク
ラウニングの形状として、ルンドベルグ(Ｌundberg)
は、接触圧力を転動体の軸方向に均一にするようなクラ
ウニング形状を提案しており、現在ではこのクラウニン
グ形状が最適とされている。
ては、固定輪２と太陽軸３との間に配置される遊星ロー
ラ４の外周面の遊星軸１８の方向への断面形状には、接
触圧力の集中を避けるためにクラウニングと呼ばれるわ
ずかな膨らみを形成するようにしている。このようなク
ラウニングの形状として、ルンドベルグ(Ｌundberg)
は、接触圧力を転動体の軸方向に均一にするようなクラ
ウニング形状を提案しており、現在ではこのクラウニン
グ形状が最適とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ル
ンドベルグのクラウニング形状によれば、確かに遊星ロ
ーラ４の軸方向へ均一な接触圧力分布を呈する。ところ
が、実際に遊星ローラ４が受けるダメージを評価する
と、破壊,金属疲労や塑性変形等の材料の受けるダメー
ジの軸方向への分布は一様でないという問題がある。と
ころで、遊星ローラ４と固定輪２あるいは遊星ローラ４
と太陽軸３とのように互いに線接触して一方で他方を相
対的に駆動する２つの摩擦体においては、両摩擦体の接
触面における最適間隔決定の問題を、図３に示すような
有限幅円筒２５と半無限体(以下、単に平面と言う)２６
との相対接近量(相対隙間)問題に置き換えることができ
る。図３において、Ｘ,Ｙ,Ｚは無次元座標であり、Ｘ軸
はｘ/ｂ,Ｙ軸はｙ/ｂ,Ｚ軸はｚ/ｂである。但し、ｘ,
ｙ,ｚは座標であり、ｂは回転方向へのヘルツ(Ｈertz)
の接触幅の１/２である。
ンドベルグのクラウニング形状によれば、確かに遊星ロ
ーラ４の軸方向へ均一な接触圧力分布を呈する。ところ
が、実際に遊星ローラ４が受けるダメージを評価する
と、破壊,金属疲労や塑性変形等の材料の受けるダメー
ジの軸方向への分布は一様でないという問題がある。と
ころで、遊星ローラ４と固定輪２あるいは遊星ローラ４
と太陽軸３とのように互いに線接触して一方で他方を相
対的に駆動する２つの摩擦体においては、両摩擦体の接
触面における最適間隔決定の問題を、図３に示すような
有限幅円筒２５と半無限体(以下、単に平面と言う)２６
との相対接近量(相対隙間)問題に置き換えることができ
る。図３において、Ｘ,Ｙ,Ｚは無次元座標であり、Ｘ軸
はｘ/ｂ,Ｙ軸はｙ/ｂ,Ｚ軸はｚ/ｂである。但し、ｘ,
ｙ,ｚは座標であり、ｂは回転方向へのヘルツ(Ｈertz)
の接触幅の１/２である。
【０００７】図７は、上記ルンドベルグのクラウニング
形状を適用した有限幅円筒２５に発生する軸方向に均一
な接触圧力下での相当応力σEをヘルツの最大接触応力
Ｐhで無次元化した無次元化相当応力ΣE(＝σE/Ｐh)の
分布を示す。ここで、相当応力σEとは、金属材料の降
伏条件の一種のフォン・ミーゼス(Ｖon Ｍises)の降伏条
件に用いられる応力成分である。図７より、上記有限幅
円筒２５の内部における破壊や金属疲労や塑性変形等の
材料の受けるダメージを評価する無次元化相当応力ΣE
は、回転軸から半径方向に有効長さの０.８倍の箇所Ａ
に帯状に強くあらわれる。そして、特に、上記帯状箇所
Ａのうちの側面近傍の領域Ｂで降伏応力(＝０.６０)を
越える強い値を示し、領域Ｂから降伏が始まることが分
かる。このように、例え、接触圧力分布を軸方向に均一
にしたとしても、必ずしも３次元の相当応力分布は均一
とはならず、相当応力σEが集中する箇所が存在する。
そのために、遊星ローラ４に最大負荷能力を与えること
ができないという問題がある。
形状を適用した有限幅円筒２５に発生する軸方向に均一
な接触圧力下での相当応力σEをヘルツの最大接触応力
Ｐhで無次元化した無次元化相当応力ΣE(＝σE/Ｐh)の
分布を示す。ここで、相当応力σEとは、金属材料の降
伏条件の一種のフォン・ミーゼス(Ｖon Ｍises)の降伏条
件に用いられる応力成分である。図７より、上記有限幅
円筒２５の内部における破壊や金属疲労や塑性変形等の
材料の受けるダメージを評価する無次元化相当応力ΣE
は、回転軸から半径方向に有効長さの０.８倍の箇所Ａ
に帯状に強くあらわれる。そして、特に、上記帯状箇所
Ａのうちの側面近傍の領域Ｂで降伏応力(＝０.６０)を
越える強い値を示し、領域Ｂから降伏が始まることが分
かる。このように、例え、接触圧力分布を軸方向に均一
にしたとしても、必ずしも３次元の相当応力分布は均一
とはならず、相当応力σEが集中する箇所が存在する。
そのために、遊星ローラ４に最大負荷能力を与えること
ができないという問題がある。
【０００８】そこで、この発明の目的は、相当応力また
は最大剪断応力等で表される材料が受けるダメージの集
中を無くして最大負荷能力を高めることができるトラク
ションドライブを提供することにある。
は最大剪断応力等で表される材料が受けるダメージの集
中を無くして最大負荷能力を高めることができるトラク
ションドライブを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、互いに線接触する２つの摩
擦体間の摩擦によって,上記一方の摩擦体で他方の摩擦
体を相対的に駆動するトラクションドライブにおいて、
上記２つの摩擦体の接触面の間隔における上記摩擦体の
相対移動方向に直交する方向への変化が、接触圧力下で
の上記方向への相当応力分布または最大剪断応力分布等
の材料が受けるダメージを評価する物理量が均一になる
ように設定されていることを特徴としている。
め、請求項１に係る発明は、互いに線接触する２つの摩
擦体間の摩擦によって,上記一方の摩擦体で他方の摩擦
体を相対的に駆動するトラクションドライブにおいて、
上記２つの摩擦体の接触面の間隔における上記摩擦体の
相対移動方向に直交する方向への変化が、接触圧力下で
の上記方向への相当応力分布または最大剪断応力分布等
の材料が受けるダメージを評価する物理量が均一になる
ように設定されていることを特徴としている。
【００１０】上記構成によれば、上記２つの摩擦体の接
触面の間隔における上記方向への変化は、接触圧力下で
の上記方向への相当応力分布または最大剪断応力分布等
で表される材料が受けるダメージが均一になるように設
定されている。したがって、上記相当応力または最大剪
断応力等で表される材料が受けるダメージが集中する箇
所が存在せず、その分だけ上記摩擦体の最大負荷能力が
高められる。
触面の間隔における上記方向への変化は、接触圧力下で
の上記方向への相当応力分布または最大剪断応力分布等
で表される材料が受けるダメージが均一になるように設
定されている。したがって、上記相当応力または最大剪
断応力等で表される材料が受けるダメージが集中する箇
所が存在せず、その分だけ上記摩擦体の最大負荷能力が
高められる。
【００１１】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明のトラクションドライブにおいて、上記両摩擦
体の接触面の間隔における上記方向への変化が、実質的
に下記の式で表されることを特徴としている。
係る発明のトラクションドライブにおいて、上記両摩擦
体の接触面の間隔における上記方向への変化が、実質的
に下記の式で表されることを特徴としている。
【数２】
【００１２】上記構成によれば、相対移動方向への等価
半径Ｒ、等価ヤング率Ｅ'、上記摩擦体の有効長Ｌwe、材
料の圧縮に関する強度σEmax、および、材料の最大剪断
応力に関する強度τmaxが分かれば、接触圧力下での上
記方向への相当応力分布または最大剪断応力分布が均一
になるような上記両摩擦体の接触面の間隔が容易に得ら
れる。
半径Ｒ、等価ヤング率Ｅ'、上記摩擦体の有効長Ｌwe、材
料の圧縮に関する強度σEmax、および、材料の最大剪断
応力に関する強度τmaxが分かれば、接触圧力下での上
記方向への相当応力分布または最大剪断応力分布が均一
になるような上記両摩擦体の接触面の間隔が容易に得ら
れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態のトラ
クションドライブの一例としての遊星ローラ型変速機の
縦断面図である。ハウジング１１,固定輪１２,太陽軸１
３,キャリア１５,軸部１６,環状板１７,遊星軸１８およ
び針状ころ軸受１９は、図６におけるハウジング１,固
定輪２,太陽軸３,キャリア５,軸部６,環状板７,遊星軸
８および針状ころ軸受９と同じ構成を有して、同様に動
作する。また、上記遊星ローラ１４は、図６における遊
星ローラ４と同様に、太陽軸１３と固定輪１２との間に
圧接状態で介装される。本実施の形態においては、上記
摩擦体を、固定輪１２,太陽軸１３および遊星ローラ１
４で構成している。
態により詳細に説明する。図１は、本実施の形態のトラ
クションドライブの一例としての遊星ローラ型変速機の
縦断面図である。ハウジング１１,固定輪１２,太陽軸１
３,キャリア１５,軸部１６,環状板１７,遊星軸１８およ
び針状ころ軸受１９は、図６におけるハウジング１,固
定輪２,太陽軸３,キャリア５,軸部６,環状板７,遊星軸
８および針状ころ軸受９と同じ構成を有して、同様に動
作する。また、上記遊星ローラ１４は、図６における遊
星ローラ４と同様に、太陽軸１３と固定輪１２との間に
圧接状態で介装される。本実施の形態においては、上記
摩擦体を、固定輪１２,太陽軸１３および遊星ローラ１
４で構成している。
【００１４】上記遊星ローラ１４と固定輪１２との接触
面の相対隙間の問題は、図３に示すような有限幅円筒２
５と平面２６との隙間の問題に置き換えることができ
る。同様に、遊星ローラ１４と太陽軸１３との接触面の
相対隙間の問題も、図３に示す力学モデルに置き換える
ことができる。そこで、以下、遊星ローラ１４と固定輪
１２との接触面の相対隙間、および、遊星ローラ１４と
太陽軸１３との接触面の相対隙間を、図３の力学モデル
を用いて説明する。尚、遊星ローラ１４と固定輪１２と
の相対隙間と、遊星ローラ１４と太陽軸１３との相対隙
間とは、遊星ローラ１４の軸に対して対象であるから、
一方のみについて説明すれば、他方も同様である。
面の相対隙間の問題は、図３に示すような有限幅円筒２
５と平面２６との隙間の問題に置き換えることができ
る。同様に、遊星ローラ１４と太陽軸１３との接触面の
相対隙間の問題も、図３に示す力学モデルに置き換える
ことができる。そこで、以下、遊星ローラ１４と固定輪
１２との接触面の相対隙間、および、遊星ローラ１４と
太陽軸１３との接触面の相対隙間を、図３の力学モデル
を用いて説明する。尚、遊星ローラ１４と固定輪１２と
の相対隙間と、遊星ローラ１４と太陽軸１３との相対隙
間とは、遊星ローラ１４の軸に対して対象であるから、
一方のみについて説明すれば、他方も同様である。
【００１５】上述したように、図３に示す有限幅円筒２
５と平面２６との相対隙間においては、有限幅円筒２５
に対する接触圧力分布を有限幅円筒２５の軸方向に均一
にしたとしても、３次元の相当圧力分布は均一にはなら
ない。そこで、本実施の形態においては、上述の点に着
目して、有限幅円筒２５の軸方向への相当応力分布また
は最大剪断応力分布等が均一になるように、有限幅円筒
２５のクラウニング形状(つまり、遊星ローラ１４のク
ラウニング形状)を決定するのである。
５と平面２６との相対隙間においては、有限幅円筒２５
に対する接触圧力分布を有限幅円筒２５の軸方向に均一
にしたとしても、３次元の相当圧力分布は均一にはなら
ない。そこで、本実施の形態においては、上述の点に着
目して、有限幅円筒２５の軸方向への相当応力分布また
は最大剪断応力分布等が均一になるように、有限幅円筒
２５のクラウニング形状(つまり、遊星ローラ１４のク
ラウニング形状)を決定するのである。
【００１６】先ず、上記有限幅円筒２５に任意のクラウ
ニング形状与えて、乾燥接触問題における基礎式を用い
て接触２物体間(つまり、有限幅円筒２５と平面２６と
の間)の相対距離Ｈを求め、接触圧力を求める。そし
て、得られた接触圧力の分布を用いて３次元の内部応力
分布を得、この３次元内部応力分布から次式によって相
当応力を求める。 σE＝[１/２{(σX−σY)2＋(σY−σZ)2＋(σZ−σX)2 ＋６τXY 2＋６τYZ 2＋６τZX 2}0.5] ここで、 σE：相当応力 σX：ＹＺ面に作用する垂直応力成分 σY：ＸＺ面に作用する垂直応力成分 σZ：ＸＹ面に作用する垂直応力成分 τXY：ＸＹ面に作用する剪断応力成分 τYZ：ＹＺ面に作用する剪断応力成分 τZX：ＺＸ面に作用する剪断応力成分
ニング形状与えて、乾燥接触問題における基礎式を用い
て接触２物体間(つまり、有限幅円筒２５と平面２６と
の間)の相対距離Ｈを求め、接触圧力を求める。そし
て、得られた接触圧力の分布を用いて３次元の内部応力
分布を得、この３次元内部応力分布から次式によって相
当応力を求める。 σE＝[１/２{(σX−σY)2＋(σY−σZ)2＋(σZ−σX)2 ＋６τXY 2＋６τYZ 2＋６τZX 2}0.5] ここで、 σE：相当応力 σX：ＹＺ面に作用する垂直応力成分 σY：ＸＺ面に作用する垂直応力成分 σZ：ＸＹ面に作用する垂直応力成分 τXY：ＸＹ面に作用する剪断応力成分 τYZ：ＹＺ面に作用する剪断応力成分 τZX：ＺＸ面に作用する剪断応力成分
【００１７】そして、こうして得られた相当応力σEの
分布が有限幅円筒２５の軸方向に均一になるようにクラ
ウニング形状を変更し、上述の解析を繰り返す。こうし
て、材料内部のダメージが軸方向に均一に分布するよう
にクラウニング形状を決定するのである。
分布が有限幅円筒２５の軸方向に均一になるようにクラ
ウニング形状を変更し、上述の解析を繰り返す。こうし
て、材料内部のダメージが軸方向に均一に分布するよう
にクラウニング形状を決定するのである。
【００１８】上述のようにして導出されたクラウニング
形状の式は、次のような式である。
形状の式は、次のような式である。
【数３】
【００１９】図２は、上記クラウニング形状の式によっ
て算出された有限幅円筒２５のクラウニング量の一例を
示す図である。また、図４は、上記クラウニング形状の
式が適用された有限幅円筒２５における接触圧力ｐをヘ
ルツの最大接触応力Ｐhで無次元化した無次元化接触圧
力Ｐ(＝ｐ/Ｐh)の分布である。図４(a)はＹ＝０におけ
るＺＸ面の接触圧力分布であり、図４(b)はＸ＝０にお
けるＹＺ面の接触圧力分布である。また、図５は、図７
の場合と同じ荷重条件下での軸方向への無次元化相当応
力ΣEの分布を示す。
て算出された有限幅円筒２５のクラウニング量の一例を
示す図である。また、図４は、上記クラウニング形状の
式が適用された有限幅円筒２５における接触圧力ｐをヘ
ルツの最大接触応力Ｐhで無次元化した無次元化接触圧
力Ｐ(＝ｐ/Ｐh)の分布である。図４(a)はＹ＝０におけ
るＺＸ面の接触圧力分布であり、図４(b)はＸ＝０にお
けるＹＺ面の接触圧力分布である。また、図５は、図７
の場合と同じ荷重条件下での軸方向への無次元化相当応
力ΣEの分布を示す。
【００２０】図４(b)から分かる様に、本実施の形態に
おけるクラウニング形状によれば、有限幅円筒２５の軸
方向の接触圧力分布は、中央部から軸方向両端のエッジ
部に向かって少しずつ減少し、上記エッジ部で曲線的に
低下するようになっている。
おけるクラウニング形状によれば、有限幅円筒２５の軸
方向の接触圧力分布は、中央部から軸方向両端のエッジ
部に向かって少しずつ減少し、上記エッジ部で曲線的に
低下するようになっている。
【００２１】したがって、図５に示すＹ軸方向への無次
元化相当応力ΣEの分布から分かるように、上記ルンド
ベルグのクラウニング形状を適用した場合の上記エッジ
部での無次元化相当応力ΣEの上昇(図７参照)が無くな
り、そのまま曲線的に減少している。その結果、図７に
見られるような上記帯状領域Ａの側面近傍に現れる降伏
応力を越える強い相当応力の集中が回避される。
元化相当応力ΣEの分布から分かるように、上記ルンド
ベルグのクラウニング形状を適用した場合の上記エッジ
部での無次元化相当応力ΣEの上昇(図７参照)が無くな
り、そのまま曲線的に減少している。その結果、図７に
見られるような上記帯状領域Ａの側面近傍に現れる降伏
応力を越える強い相当応力の集中が回避される。
【００２２】通常、上記固定輪１２の軌道面および太陽
軸１３の軌道面は円筒状に形成されている。したがっ
て、その場合における遊星ローラ１４の外周面における
遊星軸１８の方向への断面形状を上記式で求められるク
ラウニング形状にすれば、遊星軸１８の方向への上記相
当応力分布を均一にすることができ、材料内部のダメー
ジが集中する箇所を無くすことがきるのである。尚、固
定輪１２の軌道面および太陽軸１３の軌道面が円筒状で
ない場合には、遊星ローラ型１４と固定輪１２との接触
面の相対隙間、および、遊星ローラ型１４と太陽軸１３
との接触面の相対隙間が、上記式で求められる形状にな
るようにすればよい。
軸１３の軌道面は円筒状に形成されている。したがっ
て、その場合における遊星ローラ１４の外周面における
遊星軸１８の方向への断面形状を上記式で求められるク
ラウニング形状にすれば、遊星軸１８の方向への上記相
当応力分布を均一にすることができ、材料内部のダメー
ジが集中する箇所を無くすことがきるのである。尚、固
定輪１２の軌道面および太陽軸１３の軌道面が円筒状で
ない場合には、遊星ローラ型１４と固定輪１２との接触
面の相対隙間、および、遊星ローラ型１４と太陽軸１３
との接触面の相対隙間が、上記式で求められる形状にな
るようにすればよい。
【００２３】上述のように、本実施の形態においては、
遊星ローラ型変速機における上記固定輪１２と遊星ロー
ラ１４との接触面の相対隙間、および、遊星ローラ１４
と太陽軸１３との接触面の相対隙間を、遊星ローラ１４
の軸方向への無次元化相当応力ΣEの分布を均一にする
ように決定している。したがって、遊星ローラ１４の軸
方向両端エッジ部における無次元化相当応力ΣEの集中
を防止できる。すなわち、本実施の形態によれば、無次
元化相当応力ΣEの集中が無くなる分だけ遊星ローラ１
４の静的最大負荷容量および動的最大負荷容量を高める
ことができるのである。
遊星ローラ型変速機における上記固定輪１２と遊星ロー
ラ１４との接触面の相対隙間、および、遊星ローラ１４
と太陽軸１３との接触面の相対隙間を、遊星ローラ１４
の軸方向への無次元化相当応力ΣEの分布を均一にする
ように決定している。したがって、遊星ローラ１４の軸
方向両端エッジ部における無次元化相当応力ΣEの集中
を防止できる。すなわち、本実施の形態によれば、無次
元化相当応力ΣEの集中が無くなる分だけ遊星ローラ１
４の静的最大負荷容量および動的最大負荷容量を高める
ことができるのである。
【００２４】尚、上記実施の形態においては遊星ローラ
型変速機を例に説明しているが、この発明はこれに限定
されるものではない。要は、互いに線接触する２つの摩
擦体間の摩擦によって、上記一方の摩擦体で他方の摩擦
体を駆動するトラクションドライブであればよく、例え
ば、円錐形の遊星ローラ型変速機等にも適用可能であ
る。
型変速機を例に説明しているが、この発明はこれに限定
されるものではない。要は、互いに線接触する２つの摩
擦体間の摩擦によって、上記一方の摩擦体で他方の摩擦
体を駆動するトラクションドライブであればよく、例え
ば、円錐形の遊星ローラ型変速機等にも適用可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明のトラクションドライブでは、互いに線接触して
摩擦によって一方で他方を相対的に駆動する２つの摩擦
体を有し、上記２つの摩擦体の接触面の間隔における上
記摩擦体の相対移動方向に直交する方向への変化を、接
触圧力下での上記方向への相当応力分布または最大剪断
応力分布等の材料が受けるダメージを評価する物理量が
均一になるように設定したので、上記相当応力または最
大剪断応力等で表される材料の受けるダメージが集中す
る箇所が存在せず、その分だけ上記摩擦体の静的最大負
荷容量及び動的最大負荷容量を高めることができる。さ
らに、上記摩擦体の耐圧痕性や寿命の向上を図ることが
できる。
る発明のトラクションドライブでは、互いに線接触して
摩擦によって一方で他方を相対的に駆動する２つの摩擦
体を有し、上記２つの摩擦体の接触面の間隔における上
記摩擦体の相対移動方向に直交する方向への変化を、接
触圧力下での上記方向への相当応力分布または最大剪断
応力分布等の材料が受けるダメージを評価する物理量が
均一になるように設定したので、上記相当応力または最
大剪断応力等で表される材料の受けるダメージが集中す
る箇所が存在せず、その分だけ上記摩擦体の静的最大負
荷容量及び動的最大負荷容量を高めることができる。さ
らに、上記摩擦体の耐圧痕性や寿命の向上を図ることが
できる。
【００２６】また、請求項２に係る発明のトラクション
ドライブは、上記両摩擦体の接触面の間隔における上記
方向への変化を、実質的に下記の式で表したので、上記
相対移動方向への等価半径Ｒ、等価ヤング率Ｅ'、上記
摩擦体の有効長Ｌwe、材料の圧縮に関する強度σEmax、
および、材料の最大剪断応力に関する強度τmaxが分か
れば、接触圧力下での上記方向への相当応力分布または
最大剪断応力分布が均一になるような上記両摩擦体の接
触面の間隔を容易に得ることができる。
ドライブは、上記両摩擦体の接触面の間隔における上記
方向への変化を、実質的に下記の式で表したので、上記
相対移動方向への等価半径Ｒ、等価ヤング率Ｅ'、上記
摩擦体の有効長Ｌwe、材料の圧縮に関する強度σEmax、
および、材料の最大剪断応力に関する強度τmaxが分か
れば、接触圧力下での上記方向への相当応力分布または
最大剪断応力分布が均一になるような上記両摩擦体の接
触面の間隔を容易に得ることができる。
【数４】
【図１】この発明のトラクションドライブの一例として
の遊星ローラ型変速機の縦断面図である。
の遊星ローラ型変速機の縦断面図である。
【図２】図１における遊星ローラに適用されるクラウニ
ング量の一例を示す図である。
ング量の一例を示す図である。
【図３】図１における遊星ローラに関する力学モデルを
示す図である。
示す図である。
【図４】図３における有限幅円筒の接触圧力分布を示す
図である。
図である。
【図５】図３における有限幅円筒の無次元化相当応力分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図６】従来の遊星ローラ型変速機の縦断面図である。
【図７】ルンドベルグのクラウニング形状を適用した有
限幅円筒における図５と同じ荷重条件下での無次元化相
当応力分布を示す図である。
限幅円筒における図５と同じ荷重条件下での無次元化相
当応力分布を示す図である。
１１…ハウジング、 １２…固定輪、１
３…太陽軸、 １４…遊星ローラ、
１５…キャリア、 １６…軸部、１７
…環状板、 １８…遊星軸、１９…
針状ころ軸受。
３…太陽軸、 １４…遊星ローラ、
１５…キャリア、 １６…軸部、１７
…環状板、 １８…遊星軸、１９…
針状ころ軸受。
Claims (2)
- 【請求項１】 互いに線接触する２つの摩擦体間の摩擦
によって、上記一方の摩擦体で他方の摩擦体を相対的に
駆動するトラクションドライブにおいて、 上記２つの摩擦体の接触面の間隔における上記摩擦体の
相対移動方向に直交する方向への変化が、接触圧力下で
の上記方向への相当応力分布または最大剪断応力分布等
の材料が受けるダメージを評価する物理量が均一になる
ように設定されていることを特徴とするトラクションド
ライブ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のトラクションドライブ
において、上記両摩擦体の接触面の間隔における上記方
向への変化が、実質的に下記の式で表されることを特徴
とするトラクションドライブ。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30308997A JPH11141634A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | トラクションドライブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30308997A JPH11141634A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | トラクションドライブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141634A true JPH11141634A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17916767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30308997A Pending JPH11141634A (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | トラクションドライブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11141634A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002031202A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-31 | Hideo Ogoshi | 平行二軸駆動装置 |
| JP2010265985A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Ntn Corp | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置 |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30308997A patent/JPH11141634A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002031202A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-31 | Hideo Ogoshi | 平行二軸駆動装置 |
| JP4669110B2 (ja) * | 2000-07-12 | 2011-04-13 | 大越 久雄 | 平行二軸駆動装置 |
| JP2010265985A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Ntn Corp | 電動式直動アクチュエータおよび電動式ブレーキ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050719 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050920 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051025 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051226 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060215 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060331 |