JPS62127555A - 転がり摩擦変速機の予圧機構 - Google Patents

転がり摩擦変速機の予圧機構

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JPS62127555A
JPS62127555A JP26513885A JP26513885A JPS62127555A JP S62127555 A JPS62127555 A JP S62127555A JP 26513885 A JP26513885 A JP 26513885A JP 26513885 A JP26513885 A JP 26513885A JP S62127555 A JPS62127555 A JP S62127555A
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JP
Japan
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cam
thrust
spring
torque
outputting
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JP26513885A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Ogoshi
大越 秀雄
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62127555A publication Critical patent/JPS62127555A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings 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
    • F16H15/32Gearings 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
    • F16H15/36Gearings 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
    • F16H15/38Gearings 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
    • F16H2015/383Gearings 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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  • Friction Gearing (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 不発明は、転がり#擦変速機の予圧機構に関し、特に推
力カムを用いる転がり摩擦変速機の予圧機構に関する。
(従来の技術) 転がり摩擦変速機は、転がり面の間に介在する油膜の粘
性摩擦によりトルクを伝達するので油膜の摩擦特性が特
に重要でめる。
一般に油膜の摩擦係数(トラクション係数)は油の種類
により異なるのでめるが、同じ油を使った場合でも接触
面圧の変化により滑り率に対する摩擦係数は変化し、変
速機力【設計上とり得るl#擦係数(許容摩擦係数)は
接触面圧の増加と共に増大する。また接触面圧は主に伝
達するトルクの大きさに支配されるのでトルクに対する
摩擦係数は第1図の工うになる。
従来、転がり摩擦変速機では転がり伝動部に接触面圧を
与える為に゛、推力発生機構、例えば推力カムを用い、
トルクと共に推力が変化するようにしている。従って第
1図に示す傾向により、理論上必要な推力は第2図(a
)の1うになる。しかしながら実際の変速機では軸受や
歯車などトルクに依存する摩擦の他にも、シールの摩擦
や油の撹拌抵抗等トルクに依存しない摩擦も存在する(
第2図(b))ので、変速機として必要とする推力は1
第2図において(a)に(b)を加えた推力、即ち(c
)となる傾向を示す。
そこで従来は第2図(c)に示す推力を得る為に、カム
装置によりトルクに比例した推力を発生せしめ、低トル
ク伝達時の推力不足については皿はねによる推力で補な
う方法がとられてい九。
(発明が解決しようとする問題点) 上述の従来の装置には以下の如き欠点かめる。同第3図
において、Fe5Fb、 F’m、Fr及びEはそれぞ
れカムによる推力、皿ばねによる推力、合計推力、必要
な推力及び過大な推力の領域を我し、第3図以下のグラ
フにおいても同様である。
(1)  カム装置によって発生する推力はトルクに比
例し、必要とする推力に対し皿はねによる推力からカム
装置に;る推力に移行するとき(第3図の(A)領域付
近)、推力不足により滑り易くなるのでカム面の傾斜を
小さくしてトルクに対して大きな推力を発生させる(第
3図において傾斜を立てる)ようにしなければならない
。その結果、高トルク時には必要とする推力よりも著し
く過剰な推力を加えることになり、すなわち、Eの領域
が広くなり、転がり伝達面や軸受の寿命を低下させ、か
つ各部の摩擦の増加により変速機の効率低下を招来する
(2)皿はねの予圧を大きく設定すると第3図(A)!
域付近での滑りを防げるが、低トルク時に軸受等の摩擦
が大きくなり、効率が低下する。
(3)皿ばねが永久変形したり、各部のなじみ、摩耗等
に工り皿ばねがゆるんだ場合、推力不足により(1)、
(2)と同様に(A)領域付近で滑ってしまう。
同、(1)の問題点を解決する為、特開昭59−656
54号公報には、カム面の傾斜角を変化させて余分な推
力を低減することも開示されている(第3図における推
力(a))。しかしながら、この開示例においても各部
の剛性やすきまによりカムの形状を決定する難しさがお
る上、すべての運転条件(変速比)に対して適正な効果
が得られない。特に低トルク時における問題点について
は何も解決されていない。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解決でき、トル
ク伝達に必要な最適な推力を安定して加えることができ
、しかも変速機の、特に低トルク時のトルク伝達効率を
高め、長寿命が得られる予圧機構を提供することである
(問題点を解決するための手段) 上記目的達成の為、本発明の予圧機構は、同軸の入力軸
及び出力軸と、両軸にそれぞれ一体となり支持される入
力及び出力部材とを備えた動力伝達部とから成る転がり
摩擦変速機において、 軸方向で該動力伝達部に当接する環状のカム装置と、 該カム装置を該動力伝達部との間で軸方向に支持する環
状のカム人力部材と、 とから成り、該動力伝達部と該カム入力部材との間に付
勢部材を介装したことを特徴としているのである。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。先ず第
4図及び第5図で第1実施例を説明する。実施例では、
本発明の予圧機構をトロイダル形無段変速機に応用して
いる。
第4図は入力側を示しており、入力軸1の端部にはトロ
イダル状入力ディスク、即ちカム出力部材11が回転自
在に遊嵌されている。
従って入力軸10入力はパワーローラ13及び14を介
して図示なき出力軸に伝達される。
カム出力部材11の入力軸1から離れた端部には、軸方
向入力側にカム装置9がカム出力部材11とカム入力部
材7との間に装着されている。カム入力部材Tは入力軸
1に軸方向摺動自在に嵌挿されている。カム装置9は、
トルク伝達時に、カム出力部材11を出力ディスク(同
格)へ向けて押圧して、パワーローラ13及び14との
係合を確実にしている。
皿ばね5が、入力軸1に嵌挿された皿はね保持リング4
とカム入力部材7との間に介装されてカム入力部材を軸
方向出力側へ押圧している。皿ばね保持リング4は、入
力軸1を保持する軸受ITと密着することにより軸方向
の動きが制限されている。軸受17の外輪は更に、保持
部材18により保持されている。
カム入力部材7とカム出力部材11との間の入力軸1の
外周には、カム出力部材11に当接する位置に滑り軸受
19が嵌挿され、またカム入力部材Tの近くには止め輪
15が入力軸1に固設されている。この止め輪15は入
力軸1に設けた段部でおってもよい。滑り軸受19と止
め輪15との間には、例えば圧縮フィルばね等のばね定
数の小さい定圧予圧ばね3が介装されている。定圧予圧
げね3は止め輪15にzり軸方向の位置を固定されてい
るので、単独でカム出力部材を出力jllllへ押圧す
ることができる。
上述の構成の第1実施例では、皿はね5及びカム装置9
と定圧予圧ばね3とは機能的に並列配置されているので
、第5図に示すように、定圧予圧はね3による推力F8
 は、常時カム出力部材11に加えられ、カム装置9及
び皿ばね5の推力Fc及びF’bK77[1Nされ、合
計推力Fmが決定される。
次に第6図、第7a図及び第7b図を参照しながら本発
明の第2実施例を説明する。第2実施例でも第1実施例
と同様にトロイダル状無段変速機に本発明の予圧機構を
応用している。また各図面において第1実施例と同一部
分は同一符号で表わされている。
第2実施例の構成は、大部分第1実施例と同じである。
しかしながらカム人力部材Tとカム出力部材11との間
で入力軸1の外周に配置される定圧予圧ばね3は1.入
力軸1に嵌挿された滑り軸受20に担持されている。従
って第2実施例では、定圧予圧はね3は、軸方向で位置
決めされていないので、カム装置9と定圧予圧ばね3と
が機能的に並列配置され、皿ばね5と定圧予圧ばね3は
機能的に直列配置となっている。
従って、第2実施例の場合、カム装置9による推力Fc
 に定圧予圧ばね3による推力Fsが加算され、皿ばね
5による推力Fb  と定圧予圧ばねFs  との大小
関係により合計推力Fmが決定される。即ち、FmはF
b<Fsの場合には第7&図に示すグラフとなり、Fb
>FIIの場合には第7b図に示すグラフとなりFb−
Fc + Fsとなる点でグラフが折線となる。また第
7a図においては皿はね5を用いない場合も含まれてい
る。
以上、本発明の詳細な説明してきたが、本発明は実施例
に限定されるべきものでなく、様々な変更、修正等が可
能である。例えば、定圧予圧ばねは、ばね定数の比較的
小さなその他のばねに替えることもできる。即ち、図面
において過大な推力の領域Eが小さく必要な推力Fr 
 工り大きい合計推力Fmを設定できるものであればよ
い。
また皿はね5はカム人力部材と離れて出力ディスク側に
配置しても工いし、定圧予圧ばねでその機能を兼ねられ
るので全く省略してもよい。これらの場合にはカム入力
部材と入力軸とは軸方向に摺動する必要がない。
更にこの機構は入力端のみに適用されるものではなく出
力側に配置してもよい。
(発明の効果) 本発明に係る予圧機構には以下のような顕著な効果がb
る。
(1)定圧予圧ばねによる推力がカムによる推力に加算
されるので、特に皿ばねによる推力に頼らなくても推力
不足で滑ることがなくなる。その為、皿はねによる推力
を著しく小さく、必要とあらば皿ばね自体を省略するこ
ともできる。従って低トルク伝達時の推力を従来よりも
小さくすることができ、効率が向上する。
(2)低トルク伝達時に滑りが生ずることがないので、
カム面の傾斜角を従来よりも大きく設定し、大トルク伝
達時にカムによる過大推力を低減することができる。従
って、大トルク伝達時の効率、寿命を向上させることが
できる。
(3)定圧予圧ばねはトルク伝達が零の設定時よりも圧
縮されることがなく、ばねのへタリが生じることがなく
、はね定数が低いので予圧推力値の経時変化を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、変速機の設計に用いるトルクと屡擦係数の関
係を弄すグラフであり、 第2図は、変速機に必要な推力とトルクの関係を弄すグ
ラフであり、 第3図は、従来の装置による推力とトルクの関係を衣す
グラフであり、 第4図は、本発明の第1実施例を示す変速機(カム装置
側)の断面図であり、 第5図は、第1実施例における推力とトルクの関係を表
すグラフであり、 第6図は、本発明の第2実施例を示す変速機(カム装置
側)の断面図であり、 第7a図は、第2実施例において、Fb<Fsの場合の
推力どトルクの関係を表すグラフであり、 第7b図は、第2実施例において、Fb>Fsの場合の
推力とトルクの関係を表すグラフである。 〔主要部分の符号の説明〕 1・・・・・・・・・・・・・・・入力軸3・・・・・
・・・・・・・・・・定圧予圧ばね5・・・・・・・・
・皿ばね  9・・・・・・・・・カム装置Pa  ・
・・・・・・・・・・・カムによる推力Fs ・・・・
・・・・・・・・定圧予圧ばねによる推力Fb ・・・
・・・・・・・・・皿ばねによる推力Fm ・・・・・
・・・・・・・合計推力榊ジセ器←−−0 納←−−0 国 矢 寸 杜 口 敷 −区 [F] 矢

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 同軸の入力軸及び出力軸と、両軸にそれぞれ一体となり
    支持される入力及び出力部材とを備えた動力伝達部とか
    ら成る転がり摩擦変速機において、 軸方向で該動力伝達部に当接する環状のカム装置と、 該カム装置を該動力伝達部との間で軸方向に支持する環
    状のカム入力部材と、 とから成り、該動力伝達部と該カム入力部材との間に付
    勢部材を介装したことを特徴とする転がり摩擦変速機の
    予圧機構。
JP26513885A 1985-11-27 1985-11-27 転がり摩擦変速機の予圧機構 Pending JPS62127555A (ja)

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