TWI615564B - 摩擦式無級變速器 - Google Patents

摩擦式無級變速器 Download PDF

Info

Publication number
TWI615564B
TWI615564B TW104132120A TW104132120A TWI615564B TW I615564 B TWI615564 B TW I615564B TW 104132120 A TW104132120 A TW 104132120A TW 104132120 A TW104132120 A TW 104132120A TW I615564 B TWI615564 B TW I615564B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
rotating body
planetary roller
shaft
continuously variable
variable transmission
Prior art date
Application number
TW104132120A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201612439A (en
Inventor
Kikuo Okamura
Hitoshi Inoue
Norio Deguchi
Original Assignee
Nidec Shimpo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Shimpo Corp filed Critical Nidec Shimpo Corp
Publication of TW201612439A publication Critical patent/TW201612439A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI615564B publication Critical patent/TWI615564B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • F16H15/48Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H15/50Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/52Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of another member
    • 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
    • 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
    • F16H13/00Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/06Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H13/08Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion with balls or with rollers acting in a similar manner
    • 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
    • F16H15/48Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H15/50Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/506Gearings providing a continuous range of gear ratios in which two members of non-uniform effective diameter directly co-operate with one another

Description

摩擦式無級變速器 發明領域
本發明涉及一種摩擦式無級變速器。
發明背景
以往公知一種具有多個行星輥的無級變速器(例如,日本特開2011-231929號)。日本特開2011-231929號所記載的無級變速器在與軸正交的平面上分散有多個球。每個球在一側接觸輸入盤,而在相反一側接觸輸出盤,轉矩通過球,從輸入盤向輸出盤傳遞。
每個球具有能夠改變傾斜度的球軸,並能夠通過改變球軸相對於軸的傾斜角度,調整輸入盤與輸出盤的速度比。球被一對臂支承為能夠改變傾斜度。支承球軸的兩端的一對臂都安裝於變速輥。因此,如果使變速輥沿軸移位,則球軸相對於軸的傾斜角度發生變化,從而改變輸出盤相對於輸入盤的速度比。
由於這種以往的無級變速器的變速機構複雜,因而存在部件的個數增加、變速器的重量變重的問題。並且,存在難以降低製造成本的問題。
發明內容
本發明為鑒於上述問題點而提供的一種以提高傳遞性能和減少部件個數為目的的摩擦式無級變速器。
本發明的一實施方式所涉及的摩擦式無級變速器具有:環狀的第一轉動體,所述第一轉動體以沿上下方向延伸的主軸線為中心;環狀的第二轉動體,所述第二轉動體以主軸線為中心;環狀的第三轉動體,所述第三轉動體以主軸線為中心;多個行星輥;多個支承銷;以及行星輥支承部。多個行星輥沿主軸線的周向配置。多個支承銷分別將行星輥支承為能夠旋轉。行星輥支承部在包含主軸線的截面上將支承銷支承為傾斜自如。行星輥在以支承銷為中心的外周上具有圓環形狀的凹部或凸部。第一轉動體在比凹部或凸部靠軸向下側的位置從徑向的一側與行星輥的轉動面接觸,並且被軸承支承為能夠相對於第三轉動體相對旋轉。第二轉動體在比凹部或凸部靠軸向上側的位置從徑向的一側與行星輥的轉動面接觸,並且被軸承支承為能夠相對於第三轉動體相對旋轉。第三轉動體從徑向的另一側與行星輥的凹部或凸部接觸,並且被支承為能夠相對於行星輥支承部在上下方向上相對移動。
如果通過採用這種結構,使第三轉動體在上下方向上移動,則支承銷傾斜,同時第二轉動體相對於與行星輥的轉動面接觸的第一轉動體的轉速比發生變化。因此,不必採用複雜的機構就能夠使變速比連續變化。
根據本發明,不必採用複雜的機構就能夠使速度 比連續變化,且能夠減少摩擦式無級變速器的部件的個數。
參照附圖,通過以下的本發明優選實施方式的詳細說明,可以更清楚地理解本發明的上述及其他要素、特徵、步驟、特點和優點。
6‧‧‧馬達
8‧‧‧機殼
10‧‧‧軸
11‧‧‧勾爪
12‧‧‧調整桿
13‧‧‧中空部
15‧‧‧第一軸
16‧‧‧第二軸
20‧‧‧行星輥
21‧‧‧支承銷
22‧‧‧行星輥支承部
22d‧‧‧下支承部
22g‧‧‧引導部
22h‧‧‧貫通孔
22p‧‧‧固定銷
22u‧‧‧上支承部
23‧‧‧轉動面
31‧‧‧第一轉動體
31A‧‧‧調壓凸輪
31C‧‧‧接觸部
31F‧‧‧法線力
31f‧‧‧法線力的軸向成分
32‧‧‧第二轉動體
32A‧‧‧調壓凸輪
32C‧‧‧接觸部
32F‧‧‧法線力
32f‧‧‧法線力的軸向成分
33‧‧‧第三轉動體
33C‧‧‧接觸部
33F‧‧‧法線力
33P‧‧‧銷
41、42A、42B、43、45A、45B、46、46A、46B、47、48‧‧‧軸承
50‧‧‧鏈輪
51‧‧‧馬達支承部
60‧‧‧機殼
61‧‧‧定子
62‧‧‧轉子
63‧‧‧磁鐵
64‧‧‧軸承
70‧‧‧齒輪機構
71‧‧‧調整桿
72‧‧‧貫通孔
80‧‧‧機殼下支承部
81‧‧‧機殼上支承部
82‧‧‧機殼圓筒部
83‧‧‧機殼下圓筒部
84‧‧‧機殼上圓筒部
100-104‧‧‧無級變速器
230‧‧‧凹部
231‧‧‧第一圓錐面
232‧‧‧第二圓錐面
233‧‧‧凸部
310‧‧‧第一轉動體支承部
310A‧‧‧小徑支承部
310B‧‧‧圓環部
310C‧‧‧螺栓
311‧‧‧第一轉動體環狀部
312、315‧‧‧第一轉動體圓筒部
313‧‧‧第一轉動體上支承部
314‧‧‧第一轉動體下支承部
320‧‧‧第二轉動體上支承部
321‧‧‧第二轉動體下支承部
322、325‧‧‧第二轉動體圓筒部
323‧‧‧第二轉動體環狀部
324‧‧‧第二轉動體支承部
330‧‧‧轉動體支承部
331‧‧‧轉動體圓筒部
601‧‧‧馬達蓋部
602‧‧‧馬達底部
603‧‧‧馬達圓筒部
a1-a3、b1-b3‧‧‧接觸點
J‧‧‧主軸線
R‧‧‧曲率半徑
圖1為示出了本發明的第一優選實施方式所涉及的無級變速器的一個構成例子的圖。
圖2為關於第一轉動體以及第二轉動體的接觸部的形狀的說明圖。
圖3為放大示出了圖2的一部分的放大圖。
圖4為關於變速比與旋轉轉矩的說明圖。
圖5為示出了行星輥的凹部以及第三轉動體的接觸部的形狀的一個例子的圖。
圖6為示出了行星輥的凹部以及第三轉動體的接觸部的形狀的其他例子的圖。
圖7為示出了關於本發明的第二優選實施方式所涉及的無級變速器的主要部分的一個構成例子的圖。
圖8為示出了關於本發明的第三優選實施方式所涉及的無級變速器的一個構成例子的圖。
圖9為示出了關於本發明的第四優選實施方式所涉及的無級變速器的一個構成例子的圖。
圖10為示出了關於本發明的第五優選實施方式所涉及的無級變速器的一個構成例子的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。在本說明書中,為方便起見,以無級變速器的主軸線J的方向為上下方向來進行說明,但並不是限定本發明的無級變速器在使用時的姿勢。並且,將主軸線J的方向簡稱為“軸向”,將以主軸線J為中心的徑向簡稱為“徑向”,將以主軸線J為中心的周向簡稱為“周向”。
第一優選實施方式
圖1為示出了本發明的第一優選實施方式所涉及的無級變速器100的一個構成例子的圖,並示出了由包含主軸線J的平面剖切時的截面。另外,為了方便說明,圖1示出了夾著主軸線J在左側和右側各自不同的動作狀態的截面。
無級變速器100為自行車用的摩擦式無級變速器。無級變速器100,例如作為具有變速功能的輪轂被組裝到自行車的車輪。另外,本發明所涉及的無級變速器不限定為自行車用。本發明所涉及的無級變速器也不限定為作為輪轂被組裝到車輪。
無級變速器100具有軸10、調整桿12、行星輥20、第一轉動體31、第二轉動體32以及第三轉動體33。以下,對這些部件各自進行詳細說明。
〔軸10〕
軸10為沿軸向(上下方向)延伸的大致圓柱形狀的部件。軸10具有與主軸線J一致的中心軸線。軸10的兩端被一對勾爪11支承。勾爪11為設置於自行車框架的輪轂安裝 部。在軸10內設有由沿軸向延伸的內側面構成的中空部13。在中空部13內例如收納有調整桿12。例如,中空部13為由在軸10內沿軸向延伸的圓筒狀的內側面構成的空間。 在這種情況下,軸10在軸向上的至少一部分形成為圓筒形狀。
〔調整桿12〕
調整桿12為沿軸向延伸的部件。調整桿12具有大致圓柱形狀且配置在中空部13內。第三轉動體33通過銷33P被調整桿12支承,且隨調整桿12一起沿軸向移動。因此,雖然調整桿12無法相對於軸10旋轉,但能夠在軸向上相對移動。
〔行星輥20〕
無級變速器100具有多個行星輥20。各行星輥20為配置在以主軸線J為中心的周向上的轉動體。各行星輥20在與主軸線J正交的平面內沿周向等間隔排列。各行星輥20具有接合部,所述接合部為供兩個圓錐台的底面連接的部位。凹部230呈大致圓環形狀,且在以支承銷21為中心的周向上沿行星輥20的外周面構成。
支承銷21將行星輥20支承為能夠旋轉。支承銷21被行星輥支承部22支承為能夠在包含主軸線J的平面內傾斜。
行星輥支承部22將支承銷21支承為能夠傾斜。行星輥支承部22固定於軸10。行星輥支承部22具有分別支承支承銷21的兩端的一對引導部22g。一對引導部22g,例如具有在包含主軸線J的平面上同心配置的圓弧形狀。支承銷 21的兩端被支承為能夠沿這些引導部22g移動。
〔轉動面23〕
轉動面23為行星輥20的外周面。轉動面23包括圓環形狀的凹部230、第一圓錐面231以及第二圓錐面232。第一圓錐面231配置在比凹部230靠軸向下方的位置。第二圓錐面232配置在比凹部230靠軸向上方的位置。
構成凹部230的面為供第三轉動體33接觸的轉動 面。凹部230具有使行星輥20的外周面朝向支承銷21凹陷的截面。該截面的形狀優選包括圓弧狀。凹部230配置在支承銷21的長邊方向的大致中央處。凹部230的外形呈以支承銷21為中心的圓環。也就是說,凹部230為具有與支承銷21同軸的圓環形狀的槽部。
第一圓錐面231為供第一轉動體31接觸的轉動 面。第一圓錐面231為與支承銷21同軸的圓錐面,且配置在比凹部230靠下方的位置。第一圓錐面231具有距離凹部230越遠而越窄的形狀。換言之,在軸向上距離凹部230越遠,第一圓錐面231的外徑就變得越小。第一圓錐面231與凹部230鄰接配置。第一圓錐面231的上端與凹部230的下端一致。
第二圓錐面232為供第二轉動體32接觸的轉動 面。第二圓錐面232為與支承銷21同軸的圓錐面,且配置在比凹部230靠上方的位置。第二圓錐面232具有距離凹部230越遠而越窄的形狀。換言之,在軸向上距離凹部230越遠,第二圓錐面232的外徑就變得越小。並且,第二圓錐面232 與凹部230鄰接配置。第二圓錐面232的下端與凹部230的上端一致。
〔第一轉動體31〕
第一轉動體31被支承為能夠相對於軸10相對旋轉。第一轉動體31從主軸線J的徑向外側與行星輥20接觸。第一轉動體31具有以主軸線J為中心的圓環形狀。更為具體地說,第一轉動體31包括第一轉動體支承部310、第一轉動體環狀部311以及第一轉動體圓筒部312。
第一轉動體支承部310具有沿徑向延伸的大致圓 板形狀。第一轉動體支承部310還包括小徑支承部310A、圓環部310B以及螺栓310C。圓環部310B的外徑比小徑支承部310A的外徑大。圓環部310B例如通過螺栓310C等固定於小徑支承部310A。
第一轉動體環狀部311具有圓環形狀,且從第一 轉動體支承部310的徑向外端向軸向上方延伸。第一轉動體環狀部311的下端通過調壓凸輪31A,被圓環部310B支承。 在第一轉動體環狀部311的上端附近的內周面,第一轉動體環狀部311具有與行星輥20接觸的接觸部31C。接觸部31C從主軸線J的徑向外側與第一圓錐面231接觸。調壓凸輪31A利用以主軸線J為中心的旋轉轉矩產軸向的作用力。因此,第一轉動體環狀部311能夠對轉動面23進行按壓。在第一轉動體環狀部311與轉動面23之間產生適當的接觸壓。
第一轉動體圓筒部312具有圓筒形狀,且從第一 轉動體支承部310的徑向內端向軸向下方延伸。第一轉動體 圓筒部312通過軸承41被軸10支承。在第一轉動體圓筒部312的外周面固定有鏈輪50。鏈輪50例如為與動力傳遞鏈條(省略圖式)連接的鏈條輪(省略圖式。
〔第二轉動體32〕
第二轉動體32為無級變速器100的機殼,並收納行星輥20、第一轉動體31以及第三轉動體33。第二轉動體32被支承為能夠相對於軸10以及第一轉動體31相對旋轉,並從主軸線J的徑向外側與行星輥20接觸。
第二轉動體32具有以主軸線J為中心的環狀形 狀。更為具體地說,第二轉動體32包括第二轉動體上支承部320、第二轉動體下支承部321、第二轉動體圓筒部322以及第二轉動體環狀部323。
第二轉動體上支承部320具有朝向徑向延伸的大 致圓板形狀,且配置在比行星輥20靠軸向上方的位置。第二轉動體上支承部320通過軸承42A被軸10支承。
第二轉動體下支承部321具有朝向徑向延伸的大 致圓板形狀,且配置在比行星輥20靠軸向下方的位置。第二轉動體下支承部321配置在比第一轉動體支承部310靠軸向下方的位置,且通過軸承42B,被第一轉動體圓筒部312支承。
第二轉動體圓筒部322具有圓筒形狀,且將第二 轉動體上支承部320的徑向外端以及第二轉動體下支承部321的徑向外端連接。第二轉動體圓筒部322相當於車輪輪轂的外周面。
第二轉動體環狀部323具有圓環形狀,且固定於 第二轉動體圓筒部322的內周面。在第二轉動體環狀部323下端附近的內周面,第二轉動體環狀部323具有與行星輥20接觸的接觸部32C。該接觸部32C從主軸線J的徑向外側與行星輥20的第二圓錐面232接觸。
〔第三轉動體33〕
第三轉動體33具有以主軸線J為中心的環狀形狀,且通過軸承43被調整桿12支承。也就是說,第三轉動體33被支承為能夠相對於軸10在軸向上相對移動,且被支承為能夠相對於軸10相對旋轉。
第三轉動體33具有與行星輥20接觸的接觸部 33C。接觸部33C從主軸線J的徑向內側與行星輥20的凹部230的內表面接觸。接觸部33C在包含主軸線J的截面上具有朝向徑向外側凸的圓弧形狀。
〔無級變速器100的動作〕
接下來,對無級變速器100的動作進行說明。在無級變速器100中,第一轉動體31用作輸入側,第二轉動體32用作輸出側。第一轉動體31可通過鏈輪50,從未圖式的動力傳遞鏈條提供旋轉轉矩。該旋轉轉矩通過行星輥20被傳遞到第二轉動體32。
第一轉動體31的轉速與第二轉動體32的轉速之 比根據支承銷21相對於軸10的傾斜角度而變化。因此,通過調整桿12在軸向上移動,從而改變支承銷21的傾斜度,能夠改變無級變速器100的變速比。
調整桿12能夠相對於軸10在軸向上相對移動。第 三轉動體33能夠與調整桿12一同在軸向上移動。對此,行星輥支承部22被固定於軸10。因此,通過調整桿12在軸向上移動,從而第三轉動體33相對於行星輥支承部22在軸向上相對移動。
在此,支承銷21被行星輥支承部22支承為能夠傾 斜。第三轉動體33的接觸部33C與行星輥的凹部230的內表面接觸。因此,如果第三轉動體33相對於行星輥支承部22在軸向上相對移動,則支承銷21傾斜,無級變速器100的變速比變化。
〔接觸部31C、32C的形狀〕
圖2以及圖3為關於第一轉動體31以及第二轉動體32的接觸部31C、32C的形狀的說明圖。在圖2中重複記載了支承銷21相對於主軸線J的傾斜角度不同的三個行星輥20。圖3為放大表示圖2的一部分的放大圖。
圖中的點a1至a3為第一轉動體31與行星輥20的 接觸點的一個例子,且接觸點a1至a3根據支承銷21的傾斜角度沿第一轉動體31的接觸部31C移動。圖中的點b1至b3為第二轉動體32與行星輥20的接觸點的一個例子。接觸點b1至b3根據支承銷21的傾斜角度沿第二轉動體32的接觸部32C移動。
行星輥20的轉動面23不是球面,而是包括第一圓 錐面231以及第二圓錐面232。因此,如果支承銷21相對於主軸線J的傾斜角度發生變化,則轉動面23相對於主軸線J 的傾斜角度也變化。另一方面,第一以及第二轉動體31、32中的與轉動面23接觸的接觸部31C、32C的形狀與使支承銷21的傾斜角發生變化時的轉動面23的包絡線一致。
無論支承銷21的傾斜角度如何,第一轉動體31 以及第二轉動體32的位置以及傾斜度都是恒定的。因此,通過使接觸部31C、32C的形狀與上述包絡線一致,能夠根據支承銷21的傾斜角度,使第一以及第二轉動體31、32與轉動面23的接觸點在接觸部31C、32C上移動。其結果是無論支承銷21的傾斜角度如何,都能夠維持第一轉動體31以及第二轉動體32與行星輥20良好接觸的狀態。由此,在行星輥20與第一轉動體31以及第二轉動體32之間產生適當的接觸壓。
對接觸部31C的形狀進行更為具體地說明。第一 圓錐面231的相對於主軸線J的傾斜角度隨著支承銷21的傾斜角度變化。包含主軸線J的截面中的接觸部31C的截面形狀與使支承銷21的傾斜角度發生變化時的第一圓錐面231的母線的包絡線一致。通過這種結構,第一轉動體31與行星輥20的接觸點a1至a3能夠根據支承銷21的傾斜角度而在接觸部31C上移動。因此,無論支承銷21的傾斜角度如何,都能夠維持第一轉動體31與第一圓錐面231良好接觸的狀態。另外,第一圓錐面231的母線為包含與第一轉動體31的接觸點的母線,且為與包含支承銷21的平面與第一圓錐面231的交線。
對第二轉動體32的接觸部32C的形狀進行更為 具體地說明。第二圓錐面232的相對於主軸線J的傾斜角度根據支承銷21的傾斜角度而變化。包含主軸線J的截面中的接觸部32C的外形與使支承銷21的傾斜角度發生變化時的第二圓錐面232的母線的包絡線一致。通過這種結構,第二轉動體32與行星輥20的接觸點b1至b3能夠在接觸部32C上移動。因此,無論支承銷21的傾斜角度如何,都能維持第二轉動體32與第二圓錐面232良好接觸的狀態。另外,第二圓錐面232的母線為包含與第二轉動體32的接觸點的母線,且為包含支承銷21的平面與第二圓錐面232的交線。
圖4的(a)至(c)為關於變速比和旋轉轉矩的 說明圖。圖中的(a)至(c)分別示出了低速旋轉時、中速旋轉時、高速旋轉時的狀態。首先,利用圖4對支承銷21的傾斜角度與變速比之間的關係進行說明。接下來,利用圖4對支承銷21的傾斜角度與旋轉轉矩之間的關係進行說明。
〔支承銷21的傾斜角度與變速比之間的關係〕 在圖4(b)中,支承銷21與主軸線J平行配置。因此,第一轉動體31以及第二轉動體32分別在旋轉半徑大致一致的行星輥20的外周上接觸。其結果是,第一轉動體31的轉速與第二轉動體32的轉速大致一致,且第二轉動體32以中速旋轉。
在圖4(a)中,支承銷21相對於主軸線J傾斜。 支承銷21的上端位於比支承銷21的下端靠徑向外側的位置。因此,第二轉動體32在旋轉半徑比與圖4(b)的情況 更小的行星輥20的外周上接觸。第一轉動體31在旋轉半徑比圖4(b)的情況更大的行星輥20的外周上接觸。其結果是第二轉動體32的轉速變得比第一轉動體31的轉速小,從而第二轉動體32以低速旋轉。
在圖4(c)中,支承銷21相對於主軸線J朝向與 (a)的情況相反的方向傾斜。支承銷21的上端位於比支承銷21的下端靠徑向內側的位置。因此,第二轉動體32在旋轉半徑比圖4(b)的情況更大的行星輥20的外周上接觸。 第一轉動體31在旋轉半徑比圖4(b)的情況更小的行星輥20的外周上接觸。其結果是第二轉動體32的轉速變得比第一轉動體31的轉速大,從而第二轉動體32以高速旋轉。
〔支承銷21的傾斜角度與旋轉轉矩之間的關係〕
第一轉動體31以及第二轉動體32在軸向上夾著行星輥20配置。第一轉動體31以及第二轉動體32被調壓凸輪31A朝向軸向施力。調壓凸輪31A的作用力被轉換為法線力31F、32F。通過法線力31F、32F,第一轉動體31以及第二轉動體32被朝向行星輥20的轉動面23按壓。也就是說,轉動體31的法線力31F的軸向成分31f與第二轉動體32的法線力32F的軸向成分32f都是恒定的。軸向成分31f的朝向與軸向成分32f的朝向呈逆向。軸向成分32f的大小與軸向成分32f的大小大致一致。
法線力31F、32F為向轉動面23按壓第一轉動體31以及第二轉動體32的力,並作用於第一轉動體31以及第二轉動體32的接觸點中的轉動面23的法線方向。因此,法線 力31F、32F的朝向根據支承銷21的傾斜度而變化,法線力31F、32F的大小也根據支承銷21的傾斜度而變化。也就是說,在第一轉動體31以及第二轉動體32與行星輥20之間傳遞的旋轉轉矩根據支承銷21的相對於主軸線J的傾斜度而變化。
更為具體地說,第一圓錐面231的母線相對於主 軸線J的傾斜角度變得越小,法線力31F則變得越大。同樣,第二圓錐面232的母線相對於主軸線J的傾斜角度變得越小,法線力32F則變得越大。也就是說,根據變速比第一轉動體31以及第二轉動體32的轉速變得越小,在第一轉動體31以及第二轉動體32與行星輥20之間傳遞的轉矩變得越大。因此,無論變速比如何,總是能夠獲得最合適的法線力31F、32F之比,且能夠獲得旋轉轉矩之比。其結果是能夠提高無級變速器100的傳遞性能,從而達到高效率化。
並且,第一轉動體31以及第二轉動體32與第三轉 動體33在徑向上夾著行星輥20配置。因此,第三轉動體33通過行星輥20承受法線力31F與法線力32F的合力,第三轉動體33的法線力33F成為該合力的反作用力。
在圖4(b)中,支承銷21與主軸線J平行配置。 因此,第一圓錐面231的母線所傾斜的方向與第二圓錐面232的母線所傾斜的方向不同。但是,第一圓錐面231的母線相對於主軸線J的傾斜角度與第二圓錐面232的母線相對於主軸線J的傾斜角度大致一致。因此,法線力31F、32F的大小也彼此大致一致。也就是說,如果第一轉動體31的轉 速與第二轉動體32的轉速大致一致,則第一轉動體的相對於行星輥20的傳遞轉矩與第二轉動體相對於行星輥20的傳遞轉矩也大致一致。
在圖4(a)中,第一圓錐面231的母線相對於主 軸線J的傾斜角度比第二圓錐面232的母線相對於主軸線J的傾斜角度大。因此,法線力31F變得比圖4(b)的情況小,而法線力32F變得比圖4(b)的情況大。也就是說,如果將圖4(a)的情況與圖4(b)的情況進行比較,則轉速較大的第一轉動體31的相對於行星輥20的傳遞轉矩變小,轉速較小的第二轉動體32的相對於行星輥20的傳遞轉矩變大。
在圖4(c)中,第一圓錐面231的母線相對於主 軸線J的傾斜角度比第二圓錐面232的母線的相對於主軸線J的傾斜角度小。因此,法線力31F變得比圖4(b)的情況大,而法線力32F變得比圖4(b)的情況小。也就是說,如果將圖4(c)的情況與圖4(b)的情況進行比較,則轉速較小的第一轉動體31的相對於行星輥20的傳遞轉矩變大,轉速較大的第二轉動體32的相對於行星輥20的傳遞轉矩變小。
優選第一圓錐面231的母線的相對於支承銷21的 傾斜角度以及第二圓錐面232的母線的相對於支承銷21的傾斜角度呈大致45°的角度。這種情況下,能夠進一步提高無級變速器100的效率。
〔凹部230以及接觸部33C的形狀〕
圖5為示出了行星輥20的凹部230以及第三轉動體33的 接觸部33C的形狀的一個例子的圖,且示出了包含主軸線J的截面。
接觸部33C的截面形狀為大致圓弧狀。也就是 說,凹部230的內表面與接觸部33C接觸。在包含主軸線J的截面上,凹部230的截面形狀以及接觸部33C的截面形狀都包含圓弧狀。因此,能夠抑制接觸部33C以及凹部230損傷或磨耗。
接觸部33C的曲率半徑R與凹部230的曲率半徑R 大致一致。接觸部33C的圓弧的長度比凹部230的圓弧的長度長。也就是說,在接觸部33C與凹部230的內表面接觸的狀態下,作為凹部230的截面形狀的一部分的圓弧與作為接觸部33C的截面形狀的圓弧的一部分一致。因此,能夠維持接觸部33C與凹部230的內表面接觸的狀態,且能夠在軸向的一定的範圍內使第三轉動體33順暢地移動。
圖6為示出了行星輥20的凹部230以及第三轉動 體33的接觸部33C的形狀的其他例子的圖,且示出了包含主軸線J的截面。
第三轉動體33的接觸部33C的截面形狀呈圓弧 狀。也即是說,凹部230的內表面與接觸部33C接觸。在包含主軸線J的截面上,凹部230的截面形狀以及接觸部33C的截面形狀均呈圓弧狀。因此,能夠抑制接觸部33C以及凹部230損傷或磨耗。
接觸部33C的曲率半徑R比凹部230的曲率半徑R 小。也就是說,在接觸部33C的末端與凹部230的內表面的 最深部接觸的狀態下,在接觸部33C與凹部230之間在上下方向上形成有間隙。因此,能夠維持接觸部33C與凹部230的內表面接觸的狀態,並能夠在軸向的一定的範圍內使第三轉動體33順暢地移動。並且,與圖5的情況相比,第三轉動體33的可移動距離變長,從而支承銷21相對於主軸線J的傾斜角度的變化範圍變大。因此,在無級變速器中可變化的變速比的範圍變大。
行星輥20具有圓環狀的凹部230。第三轉動體33 與凹部230的內表面接觸。因此,如果第三轉動體33在軸向上移動,則支承銷21傾斜,從而能夠改變變速比。因此,不必具有以往那種複雜的變速機構就能夠構成無級變速器。因此,能夠減少無級變速器的部件個數。其結果是能夠將無級變速器小型化或者輕量化。而且,能夠降低無級變速器的製造成本並降低無級變速器的價格。
並且,本優選實施方式所涉及的無級變速器100 的行星輥20的轉動面23具有第一圓錐面231以及第二圓錐面232。第一轉動體31與第一圓錐面231接觸,第二轉動體32與第二圓錐面232接觸。因此,如果第一轉動體31以及第二轉動體32的轉速根據變速比而變小,則旋轉轉矩變大。 因此,能夠提高無級變速器的效率。
接觸部31C的形狀與支承銷21的傾斜度發生了 變化時的第一圓錐面231的母線的包絡線一致。接觸部32C的形狀與支承銷21的傾斜度發生了變化時的第二圓錐面232的母線的包絡線一致。因此,即使支承銷21的傾斜度發 生變化,也能夠維持第一轉動體31以及第二轉動體32與轉動面23接觸的狀態。因此,能夠採用具有第一圓錐面231以及第二圓錐面232的行星輥20作為轉動面23。
在無級變速器100中,能夠以從徑向外側與行星 輥20接觸的第一轉動體31作為輸入側,以從徑向外與行星輥20接觸的第二轉動體32作為輸出側進行動作。另外,在無級變速器100中,輸入側與輸出側可調換。
行星轉子20的結構不限定為上述的結構。例如, 行星輥20也可是具有環狀形狀的凹部230的球形狀。這種情況下,第一轉動體31與比凹部230靠上方的球面接觸。第二轉動體32與比凹部230靠下方的球面接觸。
第二優選實施方式
在第二優選實施方式中,行星輥20具有圓環狀的凸部233。
圖7為示出了關於本發明的第二優選實施方式所涉及的無級變速器101的主要部分的一個構成例子的圖,且只示出了配置在行星輥20以及其周邊的構成構件。無級變速器101與無級變速器100相比,行星輥20的形狀以及第三轉動體33的形狀不同。此外,無級變速器101的其他結構與無級變速器100的結構相同。因此,省略重複的說明。
行星輥20的轉動面23包括圓環形狀的凸部233、第一圓錐面231以及第二圓錐面232。第一圓錐面231配置在比凸部233靠軸向下方的位置。第二圓錐面232配置在比凸部233靠軸向上方的位置。凸部233為供第三轉動體33接觸 的轉動面。凸部233具有使行星輥20的外周面突出的截面,且該截面由圓弧構成。並且,凸部233配置在支承銷21的長邊方向的大致中央處,且具有以支承銷21為中心的圓環形狀。
第三轉動體33從主軸線J的徑向內側與行星輥20 接觸。第三轉動體33具有供凸部233接觸的接觸部33C。接觸部33C具有朝向徑向內側凹陷的圓弧形狀的截面。也就是說,凸部233與接觸部33C的內表面接觸。
與第一優選實施方式相同,第三轉動體33在軸向 上移動,且能夠通過改變支承銷21的傾斜度,來改變無級變速器101的變速比。
第三優選實施方式
圖8為示出了本發明的第三優選實施方式所涉及的無級變速器102的一個構成例子的圖。無級變速器102與無級變速器100相比,不同點為無級變速器102具有馬達6。此外,無級變速器102的其他結構與無級變速器100的情況相同。因此,以下省略重複的說明。
馬達6配置在第二轉動體下支承部321與鏈輪50之間。馬達6旋轉驅動第一轉動體圓筒部312。馬達6包括馬達靜止部以及馬達旋轉部。馬達靜止部通過馬達支承部51被勾爪11支承。也就是說,馬達靜止部固定於軸10。馬達旋轉部被支承為能夠以主軸線J為中心旋轉。
馬達旋轉部具有轉子62和多個磁鐵63。轉子62為沿徑向延伸的圓板形狀,且固定於第一轉動體圓筒部 312。轉子62優選為由多張電磁鋼板層疊而成的層疊體。在該優選實施方式中,磁鐵63呈圓環狀。磁鐵63分別安裝在轉子62的上表面以及下表面。此外,磁鐵63也可由多個磁極片構成。
馬達靜止部具有機殼60和多個定子61。機殼60 具有馬達蓋部601、馬達底部602以及馬達圓筒部603。馬達蓋部601以及馬達底部602均具有沿徑向延伸的圓板形狀,且通過軸承64被第一轉動體圓筒部312支承。馬達蓋部601配置在比轉子62靠軸向上方的位置。馬達底部602配置在比轉子62靠軸向下方的位置。馬達圓筒部603具有圓筒形狀,且將馬達蓋部601的徑向外端與馬達底部602的徑向外端連接。定子61分別被安裝在馬達蓋部601的下表面以及馬達底部602的上表面。各定子61與磁鐵63在軸向上對置。
在馬達6中,通過向定子61提供驅動電流而在定 子61與磁鐵63之間產生作用於周向的轉矩。由此能夠使第一轉動體圓筒部312相對於軸10相對旋轉。
通過產生該轉矩,從而馬達6能夠輔助附加於鏈 輪的驅動轉矩。由此,在無級變速器中,不必採用複雜的變速機構,能夠減少部件的個數。
第四優選實施方式
圖9為示出了本發明的第四優選實施方式所涉及的無級變速器103的一個構成例子的圖,且示出了由包含主軸線J的平面剖切時的截面。
無級變速器103具有第一軸15、第二軸16、行星 輥20、第一轉動體31、第二轉動體32、第三轉動體33以及齒輪機構70。在以下的說明中,關於與無級變速器100相同的構成部分標注相同的標記並省略重複的說明。
〔第一軸15以及第二軸16〕
第一軸15以及第二軸16均為在軸向上(上下方向)延伸的大致圓柱狀的部件,且彼此以主軸線J為中心同軸配置。第一軸15配置在第二軸16的下方。第一軸15以及第二軸16通過第二轉動體32被連接為能夠相對旋轉。
〔行星輥20〕
行星輥20以及支承銷21的結構均與在上述的實施方式中示出的結構相同。行星輥支承部22被支承為能夠相對於第一軸15以及第二軸16相對旋轉。行星輥支承部22包括上支承部22u、下支承部22d以及固定銷22p。上支承部22u具有環狀形狀,且通過軸承47被軸15支承。下支承部22d具有與上支承部22u同軸的環狀形狀,且配置在比上支承部22u靠軸向下方的位置,並具有供軸15貫通的貫通孔22h。固定銷22p具有沿軸向延伸的形狀,且在周向上配置在與行星輥20不同的位置。固定銷22p的上端與上支承部22u連接。固定銷22p的下端與下支承部22d連接。也就是說,下支承部22d通過固定銷22p固定於上支承部22u。上支承部22u以及下支承部22d在周向上與行星輥20對應的位置分別具有引導部22g。
〔第一轉動體31〕
第一轉動體31為無級變速器103的機殼,且收納行星輥 20、第二轉動體32、第三轉動體33以及齒輪機構70。第一轉動體31將第一軸15以及第二軸16支承為能夠相對旋轉,且從主軸線J的徑向外側與行星輥20接觸。
第一轉動體31具有以主軸線J為中心的環狀形 狀。更為具體地說,第一轉動體31包括第一轉動體環狀部311、第一轉動體上支承部313、第一轉動體下支承部314以及第一轉動體圓筒部315。
第一轉動體上支承部313具有沿徑向延伸的大致 圓板形狀,且配置在比行星輥20靠軸向上方的位置。第一轉動體上支承部313通過軸承45A支承第二轉動體圓筒部325。
第一轉動體下支承部314具有沿徑向延伸的大致 圓板形狀,且配置在比行星輥20靠軸向下方的位置。第一轉動體下支承部314通過軸承45B支承第一軸15。
第一轉動體圓筒部315具有圓筒形狀,且將第一 轉動體上支承部313的徑向外端以及第一轉動體下支承部314的徑向外端連接。
第一轉動體環狀部311具有環狀形狀,且沿第一 轉動體圓筒部315的內周面在軸向上方延伸。第一轉動體環狀部311的下端通過調壓凸輪31A被第一轉動體下支承部314支承。在第一轉動體環狀部311的上端附近的內周面,第一轉動體環狀部311具有與行星輥20接觸的接觸部31C。 接觸部31C從主軸線J的徑向外側與第一圓錐面231接觸。調壓凸輪31A利用以主軸線J為中心的旋轉轉矩產生軸向的作 用力。因此,第一轉動體環狀部311被轉動面23按壓。在第一轉動體環狀部311與轉動面23之間產生適當的接觸壓。
〔第二轉動體32〕
第二轉動體32固定於第二軸16,並從主軸線J的徑向外側與行星輥20接觸。第二轉動體32具有以主軸線J為中心的環狀形狀。更為具體地說,第二轉動體32包括第二轉動體支承部324、第二轉動體環狀部323以及第二轉動體圓筒部325。
第二轉動體支承部324具有朝向徑向延伸的大致 圓板形狀。
第二轉動體環狀部323具有環狀形狀,且從第二 轉動體支承部324的徑向外端向軸向下方延伸。第二轉動體環狀部323的上端通過調壓凸輪32A被第二轉動體支承部324支承。在第二轉動體環狀部323的下端附近的內周面,第二轉動體環狀部323具有與行星輥20接觸的接觸部32C。 接觸部32C從主軸線J的徑向外側與第二圓錐面232接觸。調壓凸輪32A利用以主軸線J為中心的旋轉轉矩產生軸向的作用力。因此,第二轉動體環狀部323被轉動面23按壓。在第二轉動體環狀部323與轉動面23之間產生適當的接觸壓。
第二轉動體圓筒部325具有圓筒形狀,且從第二 轉動體支承部324的徑向內端向軸向上方延伸。在第二轉動體圓筒部325內的軸向上側壓入有第二軸16。在第二轉動體圓筒部325內的軸向下側嵌合有第一軸15。第一軸15通過軸承48被第二轉動體支承部324支承。也就是說,第二轉動體 圓筒部325固定於第二軸16,且被支承為能夠相對於第一軸15相對旋轉。
〔第三轉動體33〕
第三轉動體33被支承為能夠相對於第一軸15在軸向上相對於移動,並且從主軸線J的徑向內側與行星輥20接觸。第三轉動體33具有以主軸線J為中心的環狀形狀。更為具體的說,第三轉動體33包括第三轉動體支承部330以及第三轉動體圓筒部331。
第三轉動體支承部330具有沿徑向延伸的大致圓板形狀。在第三轉動體支承部330的外周面,第三轉動體支承部330具有與行星輥20接觸的接觸部33C。接觸部33C從主軸線J的徑向內側與凹部230的內表面接觸。接觸部33C在包含主軸線J的截面上具有朝向徑向外側凸的圓弧形狀。
第三轉動體圓筒部331具有圓筒形狀,且從第三轉動體支承部330的徑向內端向軸向下方延伸。在第三轉動體圓筒部331的內部配置有第一軸15。第三轉動體圓筒部331例如與第一軸15花鍵嵌合。因此,第三轉動體33無法相對於第一軸15相對旋轉,但能夠在軸向上相對移動。
〔齒輪機構70〕
齒輪機構70通過軸承46被第三轉動體圓筒部331支承。齒輪機構70被未圖式的外部驅動源驅動,從而使第三轉動體33在軸向上移動。例如可採用齒條齒輪作為齒輪機構70。能夠利用驅動源的旋轉動作使第三轉動體33在軸向上移動。
〔無級變速器103的動作〕
在無級變速器103中,第一轉動體31被固定,第一軸15被用作輸入側,第二軸16被用作輸出側。第二轉動體32從徑向外側與行星輥20接觸。第三轉動體33從徑向內側與行星輥20接觸。第三轉動體33隨第一軸15一同旋轉。第三轉動體33的旋轉轉矩通過行星輥20被傳遞到第二轉動體32。其結果是,第二軸16隨第二轉動體32一同旋轉。
與無級變速器100相同,第一轉動體31以及第二轉動體32之間的相對轉速比根據支承銷21相對於軸10的傾斜角度而變化。因此,能夠通過支承銷21的傾斜度變化來改變無級變速器103的變速比。
由此,在無級變速器103中,可實現變速比包含零的正反轉,且不必採用複雜的變速機構,能夠減少部件的個數。
第五優選實施方式
在第五優選實施方式所涉及的無級變速器104中,第一轉動體31以及第二轉動體32從徑向內側與行星輥20接觸。第三轉動體33從徑向外側與行星輥20接觸。
圖10為示出了本發明的第五優選實施方式所涉及的無級變速器104的一個構成例子的圖,且示出了由包含主軸線J的平面剖切時的截面。
無級變速器104具有第一軸15、第二軸16、行星輥20、第一轉動體31、第二轉動體32、第三轉動體33、調整桿71以及機殼8。此外,在以下的說明中,關於與無級變 速器100相同的結構的部分標注相同的標記並省略重複的說明。
〔第一軸15以及第二軸16〕
第一軸15以及第二軸16均為沿軸向(上下方向)延伸的大致圓柱狀的部件,且彼此以主軸線J為中心同軸配置。第一軸15配置在第二軸16的下方。第一軸15通過軸承46A被機殼8支承。第二軸16通過軸承46B被機殼8支承。
〔行星輥支承部22〕
行星輥支承部22固定於機殼8。一對引導部22g包括行星輥支承部22。一對引導部22g例如具有同心配置的圓弧形狀。支承銷21的兩端被支承為能夠沿引導部22g移動。引導部22g分別固定在機殼下支承部80的上表面以及機殼上支承部81的下表面。
〔第一轉動體31〕
第一轉動體31與第一軸15卡合,且從主軸線J的徑向內側與行星輥20接觸。第一轉動體31具有以主軸線J為中心的環狀形狀。更為具體地說,第一轉動體31包括第一轉動體支承部310以及第一轉動體環狀部311。
第一轉動體支承部310具有沿徑向延伸的大致圓板形狀,且固定於第一軸15。
第一轉動體環狀部311具有環狀形狀,且配置在第一轉動體支承部310的軸向上方。第一轉動體環狀部311的下端通過調壓凸輪31A而被第一轉動體支承部310支承。在第一轉動體環狀部311的上端附近的外周面,第一轉動體 環狀部311具有與行星輥20接觸的接觸部31C。該接觸部31C從主軸線J的徑向內側與第一圓錐面231接觸。調壓凸輪31A利用以主軸線J為中心的旋轉轉矩產生與該旋轉轉矩成比例的軸向的作用力。因此,第一轉動體環狀部311被轉動面23按壓,從而在第一轉動體環狀部311與轉動面23之間產生適當的接觸壓。
〔第二轉動體32〕
第二轉動體32與第二軸16卡合,並從主軸線J的徑向內側與行星輥20接觸。第二轉動體32具有以主軸線J為中心的環狀形狀。更為具體地說,第二轉動體32包括第二轉動體支承部324以及第二轉動體環狀部323。
第二轉動體支承部324具有沿徑向延伸的大致圓板形狀,且固定於第二軸16。
第二轉動體環狀部323具有環狀形狀,且配置在第二轉動體支承部324的軸向下方。第二轉動體環狀部323的上端通過調壓凸輪32A而被第二轉動體支承部324支承。在第二轉動體環狀部323的下端附近的外周面,第二轉動體環狀部323具有與行星輥20接觸的接觸部32C。接觸部32C從主軸線J的徑向內側與第二圓錐面232接觸。調壓凸輪32A利用以主軸線J為中心的旋轉轉矩,從而產生與該旋轉轉矩成比例的軸向的作用力。因此,第二轉動體環狀部323被轉動面23按壓。在第二轉動體環狀部323與轉動面23之間產生適當的接觸壓。
〔第三轉動體33〕
第三轉動體33被支承為能夠相對於機殼8在軸向上相對移動。第三轉動體33從主軸線J的徑向外側與行星輥20接觸。第三轉動體33具有以主軸線J為中心的環狀形狀。
在第三轉動體33的內周面具有與行星輥20接觸的接觸部33C。接觸部33C從主軸線J的徑向外側與凹部230的內表面接觸。接觸部33C在包含主軸線J的截面上具有朝向徑向內側凸的圓弧形狀。
〔調整桿71〕
調整桿71具有沿徑向延伸的形狀,且夾持第三轉動體33的上下端面。因此,第三轉動體33被支承為能夠相對於調整桿71相對旋轉,且由調整桿71限制其向軸向的移動。調整桿71穿過機殼圓筒部82的貫通孔72。調整桿71的徑向外端位於機殼8的外側。調整桿71既可是供工人操作的操作物,也可是被驅動源在軸向驅動的物體。
〔機殼8〕
機殼8收納行星輥20、第一轉動體31、第二轉動體32以及第三轉動體33。機殼8包括機殼下支承部80、機殼上支承部81、機殼圓筒部82、機殼下圓筒部83以及機殼上圓筒部84。
機殼下支承部80以及機殼上支承部81均具有在徑向延伸的大致圓板形狀。機殼下支承部80配置在比行星輥20靠軸向下方的位置。機殼上支承部81配置在比行星輥20靠軸向上方的位置。機殼圓筒部82為圓筒形狀,且將行星輥20以及第三轉動體33收納在內部。機殼圓筒部82將機 殼下支承部80的徑向外端與機殼上支承部81的徑向外端連接。機殼圓筒部82具有貫通孔72。在貫通孔72中穿過調整桿71的至少一部分。機殼下圓筒部83具有圓筒形狀,且從機殼下支承部80的徑向內端向軸向下方延伸。機殼上圓筒部84具有圓筒形狀,且從機殼上支承部81的徑向內端向軸向上方延伸。
〔無級變速器104的動作〕
在無級變速器104中,機殼8被固定,第一軸15被用作輸入側,第二軸16被用作輸出側。第一轉動體31以及第二轉動體32從徑向內側與行星輥20接觸。第三轉動體33從徑向外側與行星輥20接觸。第一轉動體31隨第一軸15一同旋轉。第一轉動體31的旋轉轉矩通過行星輥20被傳遞到第二轉動體32。其結果是第二軸16隨第二轉動體32一同旋轉。
與無級變速器100的結構相同,第一轉動體31以 及第二轉動體32的相對轉速比隨著支承銷21相對於軸10的傾斜角度而變化。因此,通過在軸向上移動調整桿71,改變支承銷21的傾斜度,能夠改變無級變速器103的變速比。
由此,在無級變速器中,不必採用複雜的變速機 構,能夠擴大變速比範圍,能夠提高效率並能夠大幅度減少部件的個數。
10‧‧‧軸
11‧‧‧勾爪
12‧‧‧調整桿
13‧‧‧中空部
20‧‧‧行星輥
21‧‧‧支承銷
22‧‧‧行星輥支承部
22g‧‧‧引導部
23‧‧‧轉動
31‧‧‧第一轉動體
50‧‧‧鏈輪
31A‧‧‧調壓凸輪
31C‧‧‧接觸部
32‧‧‧第二轉動體
32C‧‧‧接觸部
33‧‧‧第三轉動體
33C‧‧‧接觸部
33P‧‧‧銷
41、42A、42B、43‧‧‧軸承
50‧‧‧鏈輪
100‧‧‧無級變速器
230‧‧‧凹部
231‧‧‧第一圓錐面
232‧‧‧第二圓錐面
310‧‧‧第一轉動體支承
310A‧‧‧小徑支承部
310B‧‧‧圓環部
310C‧‧‧螺栓
311‧‧‧第一轉動體環狀部
312‧‧‧第一轉動體圓筒部
320‧‧‧第二轉動體上支承部
321‧‧‧第二轉動體下支承部
322‧‧‧第二轉動體圓筒部
323‧‧‧第二轉動體環狀部
J‧‧‧主軸線

Claims (20)

  1. 一種摩擦式無級變速器,其特徵在於,所述摩擦式無級變速器包括:環狀的第一轉動體,所述第一轉動體以沿上下方向延伸的主軸線為中心;環狀的第二轉動體,所述第二轉動體以所述主軸線為中心;環狀的第三轉動體,所述第三轉動體以所述主軸線為中心;多個行星輥,所述行星輥在所述主軸線的周向配置;多個支承銷,所述支承銷分別將所述行星輥支承為能夠旋轉;以及行星輥支承部,所述行星輥支承部在包含所述主軸線的截面上將所述支承銷支承為傾斜自如,其中,所述行星輥在以所述支承銷為中心的外周上具有圓環形狀的凹部或凸部,所述第一轉動體在比所述凹部或所述凸部靠軸向下側的位置從徑向的一側與所述行星輥的轉動面接觸,並通過軸承被支承為能夠相對於所述第三轉動體相對旋轉,所述第二轉動體在比所述凹部或所述凸部靠軸向上側的位置,從徑向的所述一側與所述行星輥的轉動面 接觸,並通過軸承被支承為能夠相對於所述第三轉動體相對旋轉,所述第三轉動體從徑向的另一側與所述行星輥的所述凹部或所述凸部接觸,並被支承為能夠相對於所述行星輥支承部在上下方向上相對移動,所述行星輥的轉動面為與所述支承銷同軸的圓錐面,所述行星輥支承部具有分別支承所述支承銷的兩端的一對引導部。
  2. 如請求項1之摩擦式無級變速器,其中,所述第一轉動體以及所述第二轉動體從徑向外側與所述行星輥接觸,所述第三轉動體從徑向內側與所述行星輥接觸。
  3. 如請求項2之摩擦式無級變速器,其中,所述摩擦式無級變速器具有沿所述主軸線配置的軸,所述行星輥支承部固定於所述軸,所述第一轉動體以及所述第二轉動體被支承為能夠相對於所述軸相對旋轉,所述第三轉動體被支承為能夠相對於所述軸在上下方向上相對移動。
  4. 如請求項1之摩擦式無級變速器,其中,所述第一轉動體以及所述第二轉動體從徑向內側與所述行星輥接觸, 所述第三轉動體從徑向外側與所述行星輥接觸。
  5. 如請求項4之摩擦式無級變速器,其具有:第一軸以及第二軸,所述第一軸以及所述第二軸彼此沿所述主軸線同軸配置且彼此能夠相對旋轉,所述第一轉動體固定於所述第一軸,所述第二轉動體固定於所述第二軸,所述行星輥支承部被支承為能夠相對於所述第一軸以及所述第二軸相對旋轉。
  6. 如請求項1至5中的任一項之摩擦式無級變速器,其中,所述第三轉動體具有與所述行星輥的所述凹部的內表面接觸的接觸部,所述凹部的內表面在包含所述主軸線的截面上呈圓弧。
  7. 如請求項6之摩擦式無級變速器,其中,所述第三轉動體的所述接觸部為圓弧形狀,所述凹部的內表面的曲率半徑與所述第三轉動體的所述接觸部的曲率半徑大致相同,所述凹部的內表面的圓弧的長度比所述第三轉動體的所述接觸部的圓弧的長度短。
  8. 如請求項6之摩擦式無級變速器,其中,所述第三轉動體的所述接觸部呈圓弧形狀,所述凹部的截面的曲率半徑比所述第三轉動體的所述接觸部的曲率半徑大。
  9. 如請求項1至5中的任一項之摩擦式無級變速器,其中, 所述第三轉動體具有與所述行星輥的所述凸部接觸的接觸部,所述第三轉動體的所述接觸部在包含所述主軸線的截面上位於形成為圓弧的所述第三轉動體的凹陷的內表面。
  10. 如請求項3之摩擦式無級變速器,其中,所述第一轉動體具有:第一轉動體支承部,所述第一轉動體支承部沿徑向延伸;第一轉動體環狀部,所述第一轉動體環狀部被所述第一轉動體支承部的徑向外端支承並位於比所述第一轉動體支承部靠軸向上側的位置;以及第一轉動體圓筒部,所述第一轉動體圓筒部從所述第一轉動體支承部的徑向內端向軸向下方延伸,所述第一轉動體環狀部與所述行星輥接觸,所述第一轉動體圓筒部通過軸承被所述軸支承。
  11. 如請求項10之摩擦式無級變速器,其中,所述第二轉動體具有:第二轉動體下支承部,所述第二轉動體下支承部在比所述行星輥靠軸向下方的位置沿徑向延伸;第二轉動體上支承部,所述第二轉動體上支承部在比所述行星輥靠軸向上方的位置沿徑向延伸;第二轉動體圓筒部,所述第二轉動體圓筒部將所述第二轉動體下支承部的徑向外端以及所述第二轉動體 上支承部的徑向外端連接;以及第二轉動體環狀部,所述第二轉動體環狀部固定於所述第二轉動體圓筒部的內周面,所述第二轉動體環狀部與所述行星輥接觸,所述第二轉動體上支承部通過軸承被所述軸支承,所述第二轉動體下支承部通過軸承被所述第一轉動體圓筒部支承。
  12. 如請求項3之摩擦式無級變速器,其中,所述摩擦式無級變速器具有調整桿,所述調整桿配置在所述軸內,且能夠相對於所述軸在上下方向上相對移動,所述第三轉動體被支承為能夠相對於所述調整桿旋轉。
  13. 如請求項3之摩擦式無級變速器,其中,所述摩擦式無級變速器具有齒輪機構,所述齒輪機構使所述第三轉動體相對於所述軸在上下方向上相對移動。
  14. 如請求項1至5中的任一項之摩擦式無級變速器,其中,所述行星輥的所述轉動面的圓錐母線具有相對於所述支承銷呈大致45度的角度。
  15. 如請求項1至5中的任一項之摩擦式無級變速器,其中,所述第一轉動體以及所述第二轉動體的與所述行星輥的接觸部為使所述支承銷的相對於所述主軸線的傾斜角度變化時的所述行星輥的所述轉動面的圓錐母 線的包絡線。
  16. 如請求項1至5中的任一項之摩擦式無級變速器,其中,第一轉動體或第二轉動體具有調壓凸輪。
  17. 如請求項3之摩擦式無級變速器,其中,所述摩擦式無級變速器具有馬達,所述馬達具有馬達旋轉部以及馬達靜止部,所述馬達靜止部固定於所述軸,所述馬達旋轉部固定於所述第一轉動體。
  18. 如請求項2之摩擦式無級變速器,其中,所述摩擦式無級變速器具有彼此沿所述主軸線同軸配置,且能夠相對旋轉的第一軸以及第二軸,所述行星輥支承部被支承為能夠相對於所述第一軸以及所述第二軸相對旋轉,所述第一轉動體被支承為能夠相對於所述第一軸以及所述第二軸相對旋轉,所述第二轉動體固定於所述第二軸,所述第三轉動體被支承為能夠相對於所述第一軸在上下方向上相對移動。
  19. 如請求項19之摩擦式無級變速器,其中,所述第一轉動體具有:第一轉動體下支承部,所述第一轉動體下支承部在比所述行星輥靠軸向下方的位置沿徑向延伸;第一轉動體上支承部,所述第一轉動體上支承部在比所述行星輥靠軸向上方的位置沿徑向延伸; 第一轉動體圓筒部,所述第一轉動體圓筒部將所述第一轉動體下支承部的徑向外端以及所述第二轉動體上支承部的徑向外端連接;以及第一轉動體環狀部,所述第一轉動體環狀部固定於所述第一轉動體圓筒部的內周面,所述第一轉動體環狀部與所述行星輥接觸,所述第一轉動體下支承部通過軸承支承所述第一軸,所述第一轉動體上支承部通過軸承支承所述第二軸。
  20. 如請求項18或19之摩擦式無級變速器,其中,所述第二轉動體具有:第二轉動體支承部,所述第二轉動體支承部沿徑向延伸;第二轉動體環狀部,所述第二轉動體環狀部被所述第二轉動體支承部的徑向外端支承且配置在比所述第二轉動體支承部靠軸向下側的位置;以及第二轉動體圓筒部,所述第二轉動體圓筒部從所述第二轉動體支承部的徑向內端向軸向上方延伸,所述第二轉動體環狀部與所述行星輥接觸,所述第二轉動體圓筒部被所述第二軸嵌合。
TW104132120A 2014-09-30 2015-09-30 摩擦式無級變速器 TWI615564B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014200991A JP6408327B2 (ja) 2014-09-30 2014-09-30 摩擦式無段変速機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201612439A TW201612439A (en) 2016-04-01
TWI615564B true TWI615564B (zh) 2018-02-21

Family

ID=55603326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104132120A TWI615564B (zh) 2014-09-30 2015-09-30 摩擦式無級變速器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10145455B2 (zh)
EP (1) EP3203114A4 (zh)
JP (1) JP6408327B2 (zh)
CN (2) CN105465305B (zh)
TW (1) TWI615564B (zh)
WO (1) WO2016052044A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6408327B2 (ja) * 2014-09-30 2018-10-17 日本電産シンポ株式会社 摩擦式無段変速機
JP6773297B2 (ja) * 2016-10-14 2020-10-21 日本電産シンポ株式会社 無段変速機および自転車
CN108068988A (zh) * 2016-11-18 2018-05-25 杨明芳 实现自行车无级变速的无级变速装置
CN108068987B (zh) * 2016-11-18 2020-10-16 杨明芳 实现自行车无级变速的方法及无级变速结构
CN108068989A (zh) * 2016-11-18 2018-05-25 杨明芳 安装有无级变速装置的自行车
US11867262B2 (en) * 2019-03-20 2024-01-09 Nsk, Ltd. Frictional roller reducer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2469653A (en) * 1945-02-01 1949-05-10 Kopp Jean Stepless variable change-speed gear with roller bodies
JP2003021212A (ja) * 2001-07-05 2003-01-24 Ntn Corp 摩擦式無段変速機
JP2008516165A (ja) * 2004-10-05 2008-05-15 フォールブルック テクノロジーズ インコーポレイテッド 連続可変変速機

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB592320A (en) * 1945-03-13 1947-09-15 Frederick Whigham Mcconnel Improvements in or relating to variable speed-gears
US2209497A (en) * 1938-08-23 1940-07-30 Guy H Hall Variable ratio transmission
US2359540A (en) * 1941-06-30 1944-10-03 Falk Corp Variable speed transmission
US2860530A (en) * 1954-10-29 1958-11-18 Curtiss Wright Corp Ball speed changers
US2826938A (en) * 1956-08-23 1958-03-18 Curtiss Wright Corp Speed changer
US3407687A (en) * 1967-03-27 1968-10-29 Hayashi Tadashi Variable ratio power transmission device
JPS57184351U (zh) * 1981-05-18 1982-11-22
JPS5969565A (ja) * 1982-10-13 1984-04-19 Mitsubishi Electric Corp 無段変速装置
CN2221688Y (zh) * 1994-04-23 1996-03-06 胡奥利 钢球锥轮式无级变速器
USRE41892E1 (en) * 1997-09-02 2010-10-26 Fallbrook Technologies Inc. Continuously variable transmission
JP2009041582A (ja) * 2007-08-06 2009-02-26 Toyota Motor Corp 遊星ローラ型動力伝達装置
US8469856B2 (en) * 2008-08-26 2013-06-25 Fallbrook Intellectual Property Company Llc Continuously variable transmission
CN102308459A (zh) * 2009-04-21 2012-01-04 丰田自动车株式会社 具有变速功能的电动机
JP2012122567A (ja) * 2010-12-09 2012-06-28 Toyota Motor Corp 無段変速機
WO2012169056A1 (ja) * 2011-06-10 2012-12-13 トヨタ自動車株式会社 無段変速機
JP6408327B2 (ja) * 2014-09-30 2018-10-17 日本電産シンポ株式会社 摩擦式無段変速機
JP2018118546A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 トヨタ自動車株式会社 車両
TWI610038B (zh) * 2017-02-07 2018-01-01 Motive Power Industry Co Ltd 無段變速環座驅動機構

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2469653A (en) * 1945-02-01 1949-05-10 Kopp Jean Stepless variable change-speed gear with roller bodies
JP2003021212A (ja) * 2001-07-05 2003-01-24 Ntn Corp 摩擦式無段変速機
JP2008516165A (ja) * 2004-10-05 2008-05-15 フォールブルック テクノロジーズ インコーポレイテッド 連続可変変速機

Also Published As

Publication number Publication date
EP3203114A1 (en) 2017-08-09
US20170219069A1 (en) 2017-08-03
JP2016070393A (ja) 2016-05-09
CN105465305B (zh) 2018-05-18
JP6408327B2 (ja) 2018-10-17
WO2016052044A1 (ja) 2016-04-07
US10145455B2 (en) 2018-12-04
TW201612439A (en) 2016-04-01
CN105465305A (zh) 2016-04-06
EP3203114A4 (en) 2018-06-27
CN205350236U (zh) 2016-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI615564B (zh) 摩擦式無級變速器
JP7188849B2 (ja) 減速機およびアクチュエータ
JP6417263B2 (ja) 摩擦式走行装置および全方向移動装置
JP6756580B2 (ja) トロイダル無段変速機
JP6033388B1 (ja) チェーンレス車両のリニア変速機構
JP2013052766A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP6472958B2 (ja) ホイールイン減速装置およびホイールユニット
JP6170537B2 (ja) リニア変速動力伝達機構
JP5009232B2 (ja) 偏心揺動型歯車装置
JP6453135B2 (ja) 偏心揺動型の歯車装置
JP6154873B2 (ja) リニア変速機構
US20180291993A1 (en) Transmission device
JP6372304B2 (ja) トロイダル型無段変速機
JP2017210035A (ja) 車輪、摩擦式駆動装置及び全方向移動装置
EP3133317A1 (en) Toroidal continuously variable transmission
JP6568749B2 (ja) 遊星ローラ式の動力伝達装置
JP4947492B2 (ja) トロイダル型無段変速機
JP4947770B2 (ja) 減速機
JP5761445B2 (ja) 無段変速機
JP5614148B2 (ja) 無段変速装置
JP2020200913A (ja) 伝動歯車の支持部構造、減速機、および、回転機器
US20180306296A1 (en) Power transmitting device
JP4855532B2 (ja) 減速機
US20170097073A1 (en) Toroidal continuously variable transmission
KR20160027860A (ko) 무단변속 모듈과 그것을 이용한 무단변속기