JPS6053263A - 遊星摩擦式変速装置 - 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〕 この発明は遊星摩擦式変速装置の改良に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来一般に知られているこの種の装置を第１図、第２肉
に従って説明する。図において、（１）は例えば電動機
等の駆動源に連結されて回転する高速軸、（１ａ）はこ
の高速軸（１）の一端部に結合された推力受は体、（ｌ
ｂ）はこの推力受は体（１ａ）の内端部に等間隔に形成
された８個の受圧凹部、（２）（ま上記高速軸（１）に
キー（３）を介して嵌着され且つ上記推力受は体（１ａ
）と所定の間隔を介して対向する推力受は板、（２ａ）
はこの推力受は板（２）の上記推力受は体（１ａ）の８
個の受圧凹１（ｌｂ）との対向面に等間隔に形成された
８個の受圧凹部、（４）は上記高速軸（１）に嵌着され
た止め輪で、上記推力受は板（２）の駆動源側への移動
を防止している。（５）（６）は上記高速軸（１）の上
記推力受は体（１ａ）と上記推力受は板（２）との間に
対向して遊嵌された外形円錐梯形状の一対の太陽四−ラ
、（５ａ）（６ａ）は上記一対の太陽ローラＣ５）　（
６）の上記推力受は体（］ａ）及び上記推力受は板（２
）の夫々の８個の受圧凹′ｆＩＡｔｌｂ）（２ａ）との
対向部に等間隔に形成された各８個の受圧凹部、（７）
は上記受圧凹部（１ｂ）（５ａ）間に嵌挿された８個の
銅球、（８）は上記受圧凹部（２ａ）（６ａ）間に嵌挿
された８個の銅球、（９）は上記一対の太陽ローラ（５
＋　（６）の外周面に夫々外接し、且つ等間隔に配設さ
れた４個の外形樽形の中空状の遊星四−ラ、αｑは上記
遊星ローラ（９）の内周面に嵌着された中空状のメタル
、αυはこのメタルＱＱの内周に遊嵌され、上記遊星ロ
ーラ（９）を回転自在に支承する遊星ローラ軸、四は負
荷に連結された低速軸で、上記高速軸（１）、太陽ロー
ラｔ５１　ｔ［ｌ）と同一軸線上に配設されている。（
１，２ａＪは上記低速軸ａりに結合された平板部で、上
記遊星ローラ軸０１）が嵌着されている。０１は上記４
個の遊星ローラ（９）の各々の外周面に内接した内周面
が門彎曲状に形成された同定リング、ｔ　１８ａ　）は
この固定リング０１の外縁部に刻設されたキー道、０＜
は上記固定リング０免を内周面に嵌合する筐体、（１４
ａ）はこの筐体０うの内周面に刻設されたキー道、０り
は上記キー道（１８ａ）　（１４ａ）とに嵌入されたキ
ーで、上記固定リング０１の同動を防止している。ＯＱ
は上記筐体ａ４の内周面に嵌着された止め輪で、上記固
定リング時の一端部と係合して上記固定リングＯ：ｌの
軸方向の移動を防止している。

次にこのように構成されたものの作用について説明する
。今、高速軸（１）を入力軸、低速軸（２）を出力軸と
して、高速軸（１）を駆動源によって（ロ）転すると高
速軸（１）に結合された推力受は体（１ａ）、止め輪（
４）、推力受は板（２）が一体内に回転する。推力受は
体（１ａ）、推力受は板（２）が回転すると銅球（７）
　（８）を介して一対の太陽り一う（５）　（６）→遊
星ローラ（９）→固定リング□□□に回転力が伝達され
る。この場合固定リング曽は筐体（Ｌ→にキーα樟で結
合されているので遊星ローラ（９）は太陽ローラ（５）
　（６）と外接、固定リングｏ：４と内接し自転且つ公
転し、低速軸（転）は遊星ローラ（９）の公転回転数で
回転し負荷を駆動することになる。この場合、負荷の大
小に応じて太陽ローラ（５）　（６）に加わる推力が変
化するが、負荷が大なる場合は推力受は体（１ａ）→銅
球（７）→太陽ローラ（５）、及び推力受は板（２）　
−Ｍ球（８）−太陽ｐ−ラ（６）の推力が増大し、この
ため太陽ローラ（５１（６）と遊星ローラ（９）との接
触圧力が増大し、且つ遊星ｐ−ラ（９）と固定リング（
Ｌｌとの接触圧力も増大し、大なる回転力が低速軸輪に
伝達され大なる負荷を駆動することになる。

従来のこの種の装置は以上説明したように構成され、か
つ作用するため各構成部品の高精度加工が必要となるば
かりか構造が複雑で、部品点数が多く装置が大形になる
欠点があった。

また、遊星ローラは遊星ローラ軸により支承されている
ため、片持ち受けとなり偏荷重を生じ、十分なトルク伝
達をなし得ない欠点があった。

さらに、この装置による変速比ｉは ただし、　Ｎｌ：　入力軸（１）の１堕転数Ｎ２：　出
力軸θつの回転数 Ｄ■：　固定リングＱ１の内径 ＤＳ：　太陽ローラ（５）　（６）の外径であり、変速
比ｉの範囲は８〜５程度と狭いものであった。また各々
の接触は点接触となるため高いヘルツ面圧が発生し、伝
達各組が低い製品であった。

〔発明の実施例〕

この発明はこのような欠点を解消しようとしてなされた
もので、以下第８図乃至第６図に従ってこの発明の一実
施例について説明する。

第８図において、（ホ）は駆動源に連結されて回転する
入力軸、吃）は上記入力軸翰の端部に設けられた円錐車
、（支）はベアリング翰（ハ）を介して入力軸（イ）を
支承する第１のブラクット、に）はブラクットに）の端
面に固定されたハウジング、翰は上記ノＡウジング（ハ
）に固定された転動輪（以下固定板と呼ぶ）、（財）は
上記円錐車Ｑ◇と固定板（ホ）に圧接される３個の鋼球
、（至）は出力軸、（２８ａ）は出力軸に）に設けられ
たスプライン軸、翰はベアリング０Ｉｃｌ］）を介して
出力軸（２）を支承し、ハウジング（ハ）の他端に固定
された第２のブラケット、（至）はスプライン軸（２８
ａ）に嵌合し、軸方向に移動可能な保持円板（以下キャ
リアト呼ぶ）　、（８２ａ）はキャリア（イ）の側面に
各々８ケ所設けられ、円周方向に対して傾斜角を有して
上記鋼球（イ）と各々接触する凹部溝、（至）は上記キ
ャリア（至）を入力軸側に押付ける弾性体、（２８ｂ）
は上記キャリア（２）の出力側への移動を制限するスト
ッパ一部である。

第４＠は入力軸側より見たキャリア（至）の側面図、第
５図は第４図■−ｖ線断面図であり、キャリア（２）に
設けられた四部溝（８ム］は円周方向に傾斜角θを有す
る。（，１２ｂ）は四部溝（８２ａ）内の等肩線を示す
。

次に鋼球■の接触について第６図によって説明する。第
６図において鋼球に）の中心Ｏを原点とし、回転軸（ホ
）の軸方向をＸ軸、鋼球（イ）の中心Ｏを原点とし、半
径方向を２軸、円錐車ａｌ）と鋼球（ロ）の圧接点をＡ
、キャリア（２）の四部溝（８２ａＪと鋼球（財）の圧
接点をＢ、固定板（ホ）と鋼球（財）の圧接点を０、各
圧接点Ａ、、Ｂ、Ｏでの押付力をＮＡ、　Ｎｎ、　Ｎｃ
　とする。

また圧接点ＢはＸ軸に対して角度θを有していてＯＢ線
をη軸とする。つまり、鋼球（イ）と円錐車Ｑカ、固定
板（ホ）の圧接点Ａ、ＯはＸ−Ｚ面上にあり、キャリア
（２）との圧接点Ｂはｘ−２面に対して角度θだけ傾い
たη−２面にあり、円錐車ａｌ）からの一方向の回転力
により、圧接点Ａ、Ｂ、Ｏの８点で円周方向に楔状に喰
い込むことになる。しかし、鋼球（イ）は円周方向に楔
状に喰い込んでいても、η軸を中心とした自転について
は自由であり、円錐車Ｑυの回転力により、公転および
自転を行なう遊星運動となり、固定板（ホ）の円錐面上
を転勤し、キャリアに）は減速されることになる。

この減速比は次のようになり、圧接点Ａ、Ｂ、０の８点
の位置を変化させることで広範囲の変速比が得られるこ
とになる。

ｉ−加五一、十遍×シ Ｎ０ＩＪｒ　Ｒ１ｒま ただし、円錐車（ハ）の１ｇ１転数　・・・・・・・・
・ＮＩＮキャリア（イ）の回転数・・・・・・・・・Ｎ
ｏｗ同転軸（１）からＡ点までの半径・・・Ｒ１回転軸
翰から０点までの半径・・・Ｒ２鋼球（イ）のη軸から
Ａ点までの半径・・・ｒｌ鋼球に）のη軸から０点まで
の半径・・・１２次に動作について説明する。駆動源よ
り回転力が伝達されていない状態では、弾性体（至）の
押付力によりキャリア（２）は入力軸側へ押されていて
、鋼球（ロ）は凹部溝（８２ａ）の一番深い所で接して
いる。

次に入力軸（１）を起動すると回転力が加わり、各接点
Ａ、Ｂ、０の押付力は変化する。回転力による接点Ｐの
軸方向推力は弾性体（ト）の押付力に打ち勝ち、キャリ
ア（イ）は出力軸側へ摺動することになる。この時、キ
ャリアに）はストッパ一部（２８ｂ）に当接するまで移
動し、鋼球に）は凹部溝（８２ａ）の傾斜面にそって移
動する。キャリアに）がストッパーｆ！（２８ｂ）に当
接すると回転力に応じた圧接力で接点Ａ、Ｂ、０でトル
ク伝達が行なわれる。そして入力軸（ホ）の回転は鋼球
（イ）の遊星運動により減速されて、出力軸に）に伝達
されることになる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば鋼球と円錐車、固定板、傾
斜角を有する四部溝をもつキャリアおよび弾性体により
構成された機構により部品点数が少なく、小型簡潔、廉
価な変速機全提供しうることになる。なお伝達力が小さ
い場合には四部溝は不要であり、弾性体の弾性力に応じ
た伝達力が伝達されることになる。また鋼球に作用する
力は８点の力のつりあいで、回転力に応じた押付力で、
かつ摩擦伝動に必要な最小限の押付力の発生となる。そ
して変速比は８点の接点の位置を変えるだけで任意に選
べることになり、かつ広い変速比の範囲かえられる。な
お、入出力軸は逆にしても変速比が逆数になるだけで動
作は同一である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の遊星摩擦式変速装置の一部側面図、第２
図は第１図の■−■断面図、第８図はこの発明の一実施
例を示す断面図、第４図はキャリアの側面図、第６図は
第４図の■−■断面図、第６図は本発明の動作説明図で
ある。 図中、（ホ）は入力軸、Ｑつは円錐車、（イ）翰はブラ
ケット、（ハ）はへウジング、（ハ）は固定板、に）は
鋼球、勢は出力軸、（イ）はキャリア、（至）は弾性体
である。 尚図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄 Ｎ　＼　ゝ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）円錐車、この円錐車と同心に配置され内周に円錐
   面を有する転動輪、上記円錐車と転動輪の円錐面に当接
   する球体、および上記球体を軸方向に圧接するように設
   けられた保持円板を備えたことを特徴とする遊星摩擦式
   変速装置。
2. （２）円錐車、転動輪、保持円板のいずれか一つを固定
   したことを特徴とする特許請求σ）範囲第１項記載の遊
   星摩擦式変速装置を。
3. （３）軸方向に圧接する手段として弾性体を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   遊星摩擦式変速装置。
4. （４）円錐車、この円錐車と同心に配置され内周に円錐
   面を有する転動輪、上記円錐車と転動輪の円錐面に当接
   する球体、上記球体と円周方向に対して所定の傾斜角を
   もって当接する側面を有する保持円板、および上記円錐
   車、転動輪、保持円板のいずれか一つを−に記球体に押
   付ける弾性体を備えたことを特徴とする遊星摩擦式変速
   装置。
5. （５）傾斜角を２〜１５°の範囲としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載の遊星摩擦式変速装置０
6. （６）円錐車、転動輪、保持円板のいずれか一つを固定
   したことを特徴とする特許請求の範囲第４項または第５
   項記載の遊星摩擦式変速装置。