WO2004008002A1 - 摩擦ローラ式変速機 - Google Patents

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WO2004008002A1
WO2004008002A1 PCT/JP2003/008269 JP0308269W WO2004008002A1 WO 2004008002 A1 WO2004008002 A1 WO 2004008002A1 JP 0308269 W JP0308269 W JP 0308269W WO 2004008002 A1 WO2004008002 A1 WO 2004008002A1
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WO
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roller
rollers
holder
friction
view
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/008269
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English (en)
French (fr)
Inventor
Atsushi Maeda
Kazuo Chikaraishi
Original Assignee
Nsk Ltd.
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.)
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Publication date
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Priority to AU2003246139A priority patent/AU2003246139A1/en
Priority to DE10392920T priority patent/DE10392920T5/de
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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
    • F16H13/00Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/10Means for influencing the pressure between the members
    • 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
    • F16H13/02Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H13/04Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members without members having orbital motion with balls or with rollers acting in a similar manner

Definitions

  • the present invention relates to a friction roller type transmission that transmits torque while changing the speed by a friction roller.
  • a first roller and a second roller, each centered on each axis, are arranged so as not to come into contact with each other on two axes separated in parallel,
  • a third roller and a fourth roller that contact both the first and second rollers are arranged between the first roller and the second roller and on the opposite side of the line connecting the centers of the first and second rollers.
  • An angle formed by a tangent between the first roller and the third roller (or the fourth roller) and a tangent between the second roller and the third roller (or the fourth roller) is: It is characterized by being less than twice the friction angle determined from the friction coefficient.
  • the transmission path of the first roller ⁇ the third roller ⁇ the second roller and the transmission path of the first roller—the fourth roller ⁇ the second roller can be selectively configured.
  • forward and reverse rotation can be made possible.
  • the increase in operating torque can be minimized.
  • Efficiency improvement in the area Further, since rollers for power transmission are provided for each rotation direction and are always in contact with each other, torque can be transmitted without delay or hitting sound even in the case of reversal of the rotation direction.
  • the contact portion between the input shaft (first roller) and the third roller and the output shaft (second roller) and the third roller will be described.
  • the tangential force that occurs in the direction of pressing the third roller against the first and second rollers acts on the third roller, and the tangential force that occurs in the contact portion between the first and fourth rollers and the second roller and the fourth roller is opposite.
  • the fourth roller acts in a direction to separate the first and second roller forces.
  • An angle formed by a tangent between the first roller and the third roller (or the fourth roller) and a tangent between the second roller and the third roller (or the fourth roller) is defined as the angle between the rollers. Since the friction angle is set to be less than twice the friction angle obtained from the friction coefficient, the third roller does not slip on the first and second rollers in contact with the first and second rollers. It is pushed between the second roller and the second roller like a wedge by a tangential force, and a contact force corresponding to the tangential force is generated.
  • the fourth roller When the fourth roller is separated from the first and second rollers, the tangential force is lost. Therefore, the fourth roller rolls without separating in a state balanced with the pressing load of the spring element. If the elements (the roller, the housing, and the bearing that supports the roller for rotation) are completely rigid, there is no elastic deformation, so even if the pressing load due to the tangential force of the third roller increases, the first opening and the first Since the positional relationship between the second roller, the third roller, and the fourth roller is unchanged, if the rotation direction of the first roller is reversed, the operations of the third roller and the fourth roller are switched immediately and power transmission starts. I do.
  • the holder that holds the third and fourth doors so as to be rotatable, respectively regulates the stroke in the biting direction by the stopper surface provided on the holder.
  • the third or fourth roller that has become the non-transmission side is pushed out, so if a large torque is suddenly input, the third or fourth roller that becomes the non-transmission side will be pushed out. Extrusion is too late, so holder (especially shaft) There was a problem that was damaged. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a friction roller type transmission capable of holding a holder at a set position and preventing damage to the holder. Aim.
  • a friction roller type transmission includes a first roller and a second roller each having two axes parallel to each other and centered on each axis. Arrange so that it does not touch,
  • a third roller and a fourth roller that come into contact with both the first and second rollers are connected between the first roller and the second roller and on the opposite side of a line connecting the center of the first roller and the center of the second roller. Placed in
  • the angle formed by the tangent between the first roller and the third roller (or the fourth roller), and the tangent between the second roller and the third roller (or the fourth roller) is between the rollers. Is set to be no more than twice the friction angle determined from the friction coefficient of, and a set load is applied to the holding member to hold the third or fourth roller rotatably at the set position. It is characterized by having done.
  • the holding member for rotatably holding the third or fourth roller is held at the set position, the holding member is configured to apply the set load. Even if a large torque is suddenly input, the third or fourth roller, which is the non-transmission side, is pushed out in time and the holding member (holder, especially the shaft) is damaged. . ⁇
  • the present invention is a combination of two holders each rotatably holding a third or fourth roller, each being rotatable about one axis as a rotation center, and a panel member to be attached to the holder is described in the prior application. This was changed from wiring to a coil panel. Furthermore, when the panel member is changed from a wiring panel to a coil panel panel, a stable and constant initial contact force is applied, and both the third and fourth rollers are extended from the arbitrarily determined set position.
  • the structure has a structure in which the set load is applied in the direction of approach and in the direction of spreading when approaching, thereby maintaining the set position and having a damper effect against impact.
  • a window or groove is provided in the flange portion that overlaps when the distance between the centers of the third and fourth rollers is at the set position when the two holders are centered on one axis as a rotation center and face to face.
  • a coil panel is installed in the groove to apply a set load.
  • the holder can swing from the set position until the coil panel comes into close contact with it, and at this time, a force that maintains the set position on the holder is applied by the panel member, so even if a large torque is suddenly input, the holder is damaged by the damper effect.
  • the structure is designed to prevent In addition, the structure is such that a stable and constant initial contact force is applied by changing the spring member from a wiring to a coil panel.
  • FIG. 1A is a side view of a friction roller type transmission (reduction gear) according to the basic structure of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic view of the friction roller type transmission (reduction gear) shown in FIG. 1A. It is a perspective view.
  • FIG. 2A is a side view of a friction roller type transmission (reduction gear) according to the basic structure of the present invention (a diagram showing a transmission path of a first roller ⁇ a fourth roller ⁇ a second roller),
  • FIG. 2B is a side view of the same (a diagram showing a transmission path from the first roller to the third roller to the second roller).
  • FIG. 3A to 3C are diagrams of a friction roller type transmission (reduction gear) according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 3A is a partially cutaway side view
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line bb of FIG. 3A
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line c-c of FIG. 3A
  • FIG. 4A is an exploded side view of the third and fourth rollers and the holder
  • FIG. It is a side view of the assembled state of FIG.
  • FIG. 5A is an exploded perspective view of the third and fourth rollers and the holder 1
  • FIG. 5B is a perspective view of the assembled state.
  • FIG. 6 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder 1, and shows an initial assembly state.
  • FIG. 7 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder 1, and shows a state in which the roller returns to the set position.
  • FIG. 8 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder 1, and shows a state where the rollers are at the set position.
  • FIG. 9 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder, and shows a state where the rollers are at the maximum swing position.
  • FIG. 10 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder 1, and shows a state where the rollers are at the minimum swing position.
  • FIG. 11 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder 1 according to the prior application, showing a state where the S-axis separation between the third roller and the fourth roller is constant. Show.
  • FIG. 12 is a front view illustrating an example of the holder, and is a diagram illustrating a positional relationship between a set position and a swing center.
  • FIG. 13A is a side view and a perspective view of an example of a holder
  • FIG. 13B is a side view and a perspective view of a modification of the holder.
  • FIG. 14A is a side view and a perspective view according to another modified example of the holder 1
  • FIG. 14B is a side view and a perspective view according to another modified example of the holder 1.
  • FIG. 1A is a side view of a friction roller type transmission (reduction gear) according to the basic structure of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic perspective view of the friction roller type transmission shown in FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a side view of the friction roller type transmission according to the basic structure of the present invention (a diagram showing a transmission path from the first roller to the fourth roller to the second roller)
  • FIG. FIG. 3 is a side view of the same (a diagram showing a transmission path of a first roller ⁇ a third roller ⁇ a second roller).
  • each axis of a friction roller type transmission (reduction gear) is The small-diameter first roller 1 having a center and the large-diameter second roller 2 are arranged so as not to abut each other.
  • the third and fourth rollers preferably having the same diameter are preferably parallel to each other. It is arranged so as to contact both the first and second rollers 1 and 2.
  • the diameters of the third roller and the fourth roller are both larger than the shortest distance between the peripheral surfaces of the first roller and the second roller.
  • the angle between the tangent between the first roller 1 and the third roller 3 (or the fourth roller 4) and the tangent between the second roller 2 and the third roller 3 (or the fourth roller 4) is The friction angle is determined to be less than twice the friction angle obtained from the friction coefficient, and the friction part is outside the roller.
  • the contact angle is a perpendicular line connecting the center of the first and second rollers (s: Reference line)
  • the angle can also be defined.
  • the resultant force is in the direction of the bisector (n) of the angle formed by each tangent.
  • the direction of the reference line (s) defining the contact angle and the direction of the bisector (n) coincide with each other if the entrance and exit diameters are equal, but will slightly shift if there is a difference in diameter.
  • the forces in the two normal directions (directions connecting the centers) acting on the edge roller from the input and output ports at the contact part also have the same angle with the previous bisector (n).
  • n the previous bisector
  • the contact angle should be defined based on the line (surface) where the normal direction force of the contact part is balanced.
  • the third and fourth rollers 3 and 4 have to be in a position where they overlap in the axial direction because the friction angle is small.
  • each roller is composed of one roller, but a plurality of rollers may be used.
  • the tangent between the third roller 3 and the first roller 1 and the third roller 3 and the second roller 2 are rotated. Since the tangent is less than twice the friction angle, each contact angle is less than the friction angle, and the third roller 3 and the first roller 1 do not slip relative to each other at the abutting part.
  • the roller 3 receives a tangential force from the first roller 1.
  • the tangential force is a direction in which the third roller 3 approaches the first roller 1, and the third roller 3 transmits a counterclockwise (CCW) rotational force by the tangential force.
  • the tangential force applied to the third roller 3 is the direction in which the third roller 3 is pressed against the first and second rollers 2, it is necessary to obtain a pressing force corresponding to the transmitted tangential force, that is, the torque. Can be done.
  • the fourth roller 4 receives the tangential force from the first and second rollers 1 and 2.
  • the direction is the direction in which the fourth roller 4 is separated from the first and second openings 1 and 2, the fourth roller 4 rolls while being in contact with the first roller 1 and the second roller 2. I just do.
  • the third and fourth rollers 3 and 4 only need to be in contact with the first and second rollers 1 and 2.
  • a small pressing force may be applied to the third and fourth rollers 3 and 4 from the first and second rollers 1 and 2.
  • a transmission path can be configured, enabling forward and reverse rotation in a backlashless friction roller type transmission (reduction gear), and generating roller pressing force according to the transmission torque. By doing so, it is possible to minimize the increase in operating torque, improve efficiency especially in the area of low transmission torque, and rotate the rollers for power transmission. Since it is provided for each direction and is always in contact, torque can be transmitted without delay or hammering even when the rotation direction is reversed.
  • FIG. 3A to 3C are diagrams of a friction roller type transmission (reduction gear) according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 3A is a partially cutaway side view
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line bb of FIG. 3A
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line c-c of FIG. 3A
  • FIG. 4A is an exploded side view of the third and fourth mouthpieces and the holder
  • FIG. 4B is a side view of the assembled state.
  • FIG. 5A is an exploded perspective view of the third and fourth rollers and the holder
  • FIG. 5B is a perspective view of the assembled state.
  • FIG. 6 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder, and shows an initial assembly state.
  • FIG. 7 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder, and shows a state in which the roller returns to the set position.
  • FIG. 8 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder 1, and shows a state where the rollers are at the set position.
  • FIG. 9 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder, and shows a state where the rollers are at the maximum swing position.
  • FIG. 10 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth ports and the holder, and shows a state in which the holder is at the minimum swing position.
  • FIG. 11 is an operation diagram of the first, second, third, and fourth rollers and the holder 1 according to the prior application, and shows a state in which the center distance between the third roller and the fourth roller is constant.
  • FIG. 12 is a front view showing an example of a holder, and is a diagram showing a positional relationship between a set position and a swing center.
  • FIG. 13A is a side view and a perspective view of an example of a holder
  • FIG. 13B is a side view and a perspective view of a modified example of the holder
  • FIG. 14A is a side view and a perspective view according to another modified example of the holder
  • FIG. 14B is a side view and a perspective view according to another modified example of the holder.
  • the above basic structure is embodied, and the arrangement, contact angle and friction angle of the first to fourth rollers 1 to 4 are configured in the same manner as the basic structure.
  • the unit body 11 is housed in the housing frame 10, and the cover 12 is attached to the housing frame 10 with the port 13.
  • the housing frame 10 is made of a lightweight material such as an aluminum alloy and can be formed by die casting or the like.
  • a seal member 14 is provided on the support portion of the output shaft b of the housing frame 10 and on the support portion of the input shaft a of the cover 12. Since the sliding diameter of the seal can be made smaller than when a sealed bearing is used, an increase in operating torque due to seal friction can be reduced.
  • the unit body 11 is provided with two connecting plates 16 that connect a pair of ball bearings 15 that support the first and second ports 1 and 2.
  • the connecting plate 16 is formed of a material having substantially the same linear expansion coefficient as the third and fourth rollers 3 and 4.
  • the surface of the connecting plate 16 is also used as a sliding surface for the third and fourth rollers 3 and 4, but since the two connecting plates 16 have a simple plate shape, the sliding surface is finished. Processing can be performed easily. In addition, it can be punched from a sheet material by press molding, etc., and the finishing process itself can be eliminated. Also, the same one can be used face-to-face, so that the cost can be reduced.
  • the assembled unit is formed by using the two connecting plates 16 for connecting the first and second rollers 1 and 2 at both end positions via the bearings 15 with a material having substantially the same linear expansion coefficient as the rollers.
  • the weight 11 can be reduced by adopting a configuration in which the housing 11 is housed in a housing frame 10 made of a lightweight material such as an aluminum alloy.
  • a pair of holders 20a and 20b for the third and fourth rollers 3 and 4 are provided with a pair of opposed rollers. Disk shape 21a, 2 lb.
  • a swing pin 23 for eccentrically supporting the holders 20a and 20b is provided between the flange portions 21a and 21b. However, insertion holes 24a and 24b of the swing pin 23 are formed.
  • a coil panel 25 is provided between the flange portions 21a and 21b to return the holders 20a and 20b to their original positions when the holders 20a and 20b swing.
  • the two flange portions 21a and 21b are formed with storage portions 26a and 26b such as windows or grooves for storing the coil spring 25.
  • the holders 20a and 20b can swing around the swing pin 23 in response to the lateral movement of the third and fourth rollers 3 and 4, respectively.
  • the coil spring 25 elastically compresses in accordance with the displacement, and the elastic return force is increased as the swing range becomes larger. I will do it.
  • a backup bearing 30 is provided to contact the third and fourth rollers 3 and 4 and limit the displacement of the third and fourth rollers 3 and 4 to a predetermined amount.
  • the backup bearing 30 is, for example, a rolling bearing having an outer ring as a contact surface. In this way, the displacement of the third and fourth rollers 3 and 4 is limited to a predetermined amount to prevent the rollers 3 and 4 from climbing over, thereby preventing torque transmission exceeding a predetermined value. Thus, it is possible to prevent the torque transmission path from being damaged due to excessive torque.
  • the connecting plates 16 and 16 are adapted to be inserted into and screwed into a pair of ports 31 and 31, respectively.
  • the pair of ports 31 and 31 are respectively connected to a pair of cylindrical spacers 32 and 31.
  • a pair of flanges 33, 33 are formed on the pair of cylindrical spacers 32, 32, respectively.
  • the pair of backup bearings 30, 30 are attached to the side surfaces of the pair of flanges 33, 33.
  • Portes 31, 31 pass through the cylindrical spacers 32, 32 from the flange 33, 33 side end faces.
  • the distance between the two connecting plates 16 and 16 is set to a predetermined size by the end faces of the flanges 33 and 33 of the cylindrical spacers 32 and 32 and the end face on the opposite side of the cylindrical spacers 32 and 32. are doing.
  • FIG. 6 shows an initial assembled state as an action of the first, second, third and fourth rollers 1, 2, 3, and 4 and the holders—20a, 20b.
  • a force acts on the two holders 20a and 20b in the direction of biting (approaching direction).
  • the third and fourth rollers 3 and 4 are wider than the set position.
  • FIG. 7 shows a state in which the first, second, third, and fourth rollers 1, 2, 3, and 4 and the holders 20a and 20b return from the initial assembly state to the set position as an action. .
  • the third or fourth roller 3, 4 on the transmitting side digs in, and the third or fourth roller 1, 2 becomes non-transmitted to the extent that the first and second rollers 1, 2 are pushed open.
  • the fourth rollers 3 and 4 also dig into the set position by spring force.
  • FIG. 8 shows a state in which the first, second, third and fourth rollers 1, 2, 3, 4 and the holders 20a, 20b remain at the set position as an action.
  • FIG. 9 shows a state in which the first, second, third and fourth rollers 1, 2, 3, 4 and the holders -20a, 2Ob are in the maximum swing position as an action.
  • a force is acting on the two holders 20a and 20b in the direction of biting.
  • the holders 20a and 20b can swing around the swing pin 23 in response to the lateral movement of the third and fourth rollers 3 and 4, respectively.
  • the coil spring 25 compresses energetically in response to the displacement, and the elastic return force is increased as the swing range becomes larger. I will do it.
  • FIG. 10 shows a state in which the first, second, third and fourth ports 1, 2, 3, and 4 and the holders 20a and 20b are in the minimum swing position. In this minimum swing position, the two holders 20a and 20b are applied with a force in the spreading direction to return to the set position.
  • FIG. 11 shows the operation of the first, second, third and fourth rollers 1, 2, 3, 4 and the holder according to the prior application.
  • the holder consists of flanges 41a and 41b and shafts 42a and 42b.
  • the flanges 4 la and 4lb and the shafts 42a and 42b are eccentric by a predetermined amount.
  • la and 42b have a substantially semicircular cross section.
  • the holder can be fitted by reversing the shaft portions 42a and 42b, and has an annular groove on the outer peripheral surface which becomes one when combined.
  • a wire ring 43 which is a spring element, is fitted into the annular groove, and an elastic force is applied in a direction in which the distance between the two shaft portions 22 is reduced, thereby forming a single body.
  • the third and fourth rollers 3, 4 are rotatably supported by the shaft portions 22 of the respective holders 20.
  • the third roller 3 and the fourth roller 4 have a constant distance between the shafts, and oscillate separately from each other. Cannot move.
  • FIG. 12 shows the positional relationship between the set position and the swing center according to an example of the holder.
  • Shafts 22a and 22b and swing pin 23 are only half of the set position (1Z2) Offset.
  • the window or groove storages 26a and 26b for setting the coil panel 25 are symmetrical with respect to the holder—oscillation center (oscillation pin 23), and the two holders 20a and 20b are set. When in the position, the storage portions 26a and 26b such as windows or grooves overlap each other.
  • FIG. 13A shows an example of the holders 20a and 20b.
  • the holders 20a and 20b are formed by integrating the flange portions 21a and 2lb with the shaft portions 22a and 22b, and the flange portions 21a and 21b are provided with the coil panel 25 of the panel member.
  • the window housings 26a and 26b are formed.
  • FIG. 13B shows a modification of the holders 20a and 20b.
  • the holders 20a and 20b are such that the flange portions 21a and 2lb and the shaft portions 22a and 22 are separate bodies, and the coil spring 25 of the spring member is fitted into the flange sound 1521a and 2lb.
  • the window storage portions 26a and 26b are formed.
  • FIG. 14A shows another modification of the holders 20a and 20b.
  • the holder 20a, 2Ob has the flange portions 21a, 2lb and the shaft portions 22a, 22b integrally formed, and the flange portions 21a, 21b are provided with the coil springs of the spring members.
  • the storage portions 26a and 26b of the groove into which the 25 is inserted are formed.
  • FIG. 14B shows another modification of the holders 20a and 20b.
  • the holders 20a and 2Ob are separate from the flanges 21a and 2lb and the shafts 22a and 22b.
  • the storage portions 26a and 26b of the groove into which the is fitted are formed.
  • the holders 20a and 2Ob include the flange portions 21a and 2lb and the shaft portions 22a and 22b, and the flange portions 21a and 2lb and the shaft portions 22a and 22b.
  • 22b is coaxial, and the flange portions 21a and 21b have a circular cross section.
  • the flanges 21a and 21b are provided with a circular hole 23 serving as a rotation center of the holder 20a and 2Ob, and a window or groove 26 for setting the coil panel 25.
  • Hol The holders 20a and 20b can be fitted by reversing the shafts 22a and 22b, and the positions where the windows or grooves 26 provided in the two holders 10a and 20b overlap each other becomes the set position.
  • a set load is applied in a direction in which the two shaft portions 22a and 22b bite from the set position.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified.
  • a set load is applied to the holding member that holds the third or fourth mouthpiece so as to be rotatable at the set position.
  • the present invention is a combination of two holders for rotatably holding the third or fourth roller, respectively, about one shaft as a center of rotation, and a panel member attached to the holder is described in the prior application. This was changed from wiring to a coil panel.
  • a structure in which a stable and constant initial contact force is applied, and when both the third and fourth rollers are extended to an arbitrarily determined set position.
  • the structure has a structure in which the set load is applied in the direction of approach and in the direction of spreading when approaching, thereby maintaining the set position and having a damper effect against impact.
  • a window or groove is provided in the flange portion that overlaps when the center distance of the third and fourth rollers is set to the set position when the two holders are rotated about one axis and face each other.
  • a coil spring is installed in the groove to apply a set load.
  • the holder can swing from the set position until the coil panel comes in close contact, and at that time, the force to maintain the set position on the holder is exerted by the panel member, Even if a large torque is suddenly applied, the damper effect prevents the holder from being damaged.
  • the structure is such that a stable and constant initial contact force is applied by changing the spring member from a wiring to a coil panel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

摩擦ローラ式変速機
技術分野
本発明は、 摩擦ローラにより変速しながらトルクを伝達する摩擦ローラ式変速 機に関する。
明 田
背景技術
本発明者が本願に先立ち出願した特願 2001— 159198号、 特願 200 1一 159207号、 特願 2002— 57541号、 及び特願 2002— 390 93号に開示した摩擦ローラ式変速機では、 互いに平行に離間した 2つの軸に、 それぞれ、 各軸を中心とする第 1ローラと第 2ローラとを互いに当接しないよう に配置し、
第 1及び第 2ローラの両方に当接するような第 3ローラと第 4ローラを、 第 1 ローラと第 2ローラの間かつ第 1ローラと第 2ローラの中心を結ぶ線の反対側 に配置し、
前記第 1ローラと前記第 3ローラ (もしくは前記第 4ローラ) の接線と、 前記第 2ローラと前記第 3ローラ (もしくは前記第 4ローラ) の接線とが成す角は、 各 前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の 2倍以下となるようにしたこと を特徴とする。
これにより、 第 1ローラ→第 3ローラ→第 2ローラの伝達経路と、 第 1ローラ —第 4口一ラ→第 2ローラの伝達経路を選択的に構成すること でき、 バックラ ッシュレスの摩擦ローラ式変速機において、 正逆回転を可能にすることができ、 また、 伝達トルクに応じた口一ラ押付け力を発生することにより、 作動トルクの 増加を極力小さくすることが出来、 特に低伝達トルクの領域での効率改善が出来、 又、 動力伝達の為のローラを回転方向毎に設けて、 常に当接させているので、 回 転方向反転の場合にも、 遅れや打音を生じることなく、 トルク伝達を行なうこと ができる。
具体的に、 第 3ローラが動力伝達を行なっている状態において説明すると、 入 力軸 (第 1ローラ) と第 3口一ラ、 出力軸 (第 2ローラ) と第 3ローラとの当接 部に生じる接線力は第 3ローラを、 第 1及び第 2ローラへ押付ける方向に働き、 第 1ローラと第 4ローラ、 第 2ローラと第 4ローラとの当接部に生じる接線力は、 逆に、 第 4ローラを第 1及び第 2ローラ力 ^ら離す方向に働く。
前記第 1ローラと前記第 3ローラ (もしくは前記第 4ローラ) の接線と、 前記 第 2ローラと前記第 3ローラ (もしくは前記第 4ローラ) の接線とが成す角は、 各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の 2倍以下となるように設定さ れているので、,第 3ローラは、 第 1及び第 2ローラに対して当接部の滑りを起こ さず、 第 1ローラと第 2ローラとの間に接線力によって楔のように押込まれ、 接 線力に応じた当接力が発生する。
第 4ローラは、 第 1第 2ローラと離れてしまうと、 接線力を無くしてしまうの で、 バネ要素の押付け荷重とバランスした状態で離れること無く転動している。 各要素 (ローラ、 ハウジング及びローラを回転支持する軸受) が完全剛体であ れば、弾性変形が無いので、第 3ローラの接線力による押付け荷重が増加しても、 第 1口一ラ及び第 2ローラと第 3ローラ及び第 4ローラとの位置関係は不変で あるので、 第 1ローラの回転方向が反転した場合は、 直ちに第 3ローラと第 4口 —ラの作用が入れ替わり動力伝達を開始する。
しかしながら、 先願では、 第 3及び第 4口一ラを各々回転自在に保持するホル ダは、 食い込んでいく方向に対してのストローク規制をホルダーに設けたストツ パ面により規制している。 トルクが入力されると、 非伝達側となった第 3又は第 4ローラを押し出す構造にしていた為、 急に大きなトルクが入力されると、 非伝 達側となる第 3又は第 4ローラの押し出しが間に合わず、 ホルダー (特に軸部) が破損してしまうという問題があつた。 発明の開示
本発明は、 上述した事情に鑑みてなされたものであって、 ホルダ一をセット位 置に保持するようにして、 ホルダ一の破損を防止することができる摩擦ローラ式 変速機を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、 本発明の摩擦ローラ式変速機は、 互いに平行に離 間した 2つの軸に、 それぞれ、 各軸を中心.とする第 1ローラと第 2ローラとを互 いに当接しないように配置し、
第 1及び第 2ローラの両方に当接するような第 3ローラと第 4ローラを、 第 1 ローラと第 2ローラの間かつ該第 1ローラと該第 2ローラの中心を結ぶ線の反 対側に配置し、
前記第 1ローラと前記第 3ローラ (もしくは前記第 4ローラ) の接線と、 前記 第 2ローラと前記第.3ローラ (もしくは前記第 4ローラ) の接線とが成す角は、 各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の 2倍以下となるように設定し、 第 3又は第 4ローラを回転自在に保持する保持部材をセット位置に保持する ように、 当該保持部材に、 セット荷重を付与したことを特徴とする。
このように、 本発明によれば、 第 3又は第 4ローラを回転自在に保持する保持 部材をセット位置に保持するように、 当該保持部材に、 セット荷重を付与するよ うに構成してあるため、 急に大きなトルクが入力されたとしても、 非伝達側とな つた第 3又は第 4ローラの押し出しが十分に間に合い、 保持部材 (ホルダ一、 特 に軸部) が破損するといつたことがない。 ·
また、 本発明は、 第 3又は第 4ローラを各々回転自在に保持する 2つのホルダ を 1つの軸を回転中心として回転自在に組み合わせたものであり、 また、 ホルダ に取り付けるパネ部材を先願のワイヤリングから、 コイルパネに変更したもので ある。 さらに、 パネ部材をワイヤリングからコイルパネにすることによって安定した 一定の初期当接力を付与する構造とし、 且つ、 両第 3及び第 4ローラが任意に決 めたセット位置に対して、 広がっているときは近づく方向、 近づいているときは 広がる方向にセット荷重が働く構造にすることによって、 セット位置を保ち、 且 つ衝撃に対するダンパ効果を有する構造とした。
さらに、 2つのホルダを 1つの軸を回転中心とし、 向かい合わせにしたときに 第 3及び第 4ローラの芯間距離がセット位置になったときに重なる窓または溝 をフランジ部に設け、 窓または溝部にコイルパネを装置し、 セット荷重を付与さ せる構造としている。 また、 セット位置よりホルダはコイルパネが密着するまで 揺動でき、 且つそのときパネ部材によりホルダにセット位置を保つ力が働く為、 急に大きなトルクが入力されたとしても、 ダンバ効果によりホルダの破損を防止 できる構造としている。 また、 バネ部材をワイヤリングからコイルパネにするこ とによって安定した一定の初期当接力を付与する構造としている。 図面の簡単な説明
図 1 Aは、 本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機 (減速機) の側面図で あり、 図 1 Bは、 図 1 Aに示した摩擦ローラ式変速機 (減速機) の模式的斜視図 である。
図 2 Aは、 本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機 (減速機) の側面図で あり (第 1ローラ→第 4口一ラ→第 2ローラの伝達経路を示す図であり)、 図 2 Bは、 同側面図であり (第 1ローラ—第 3ローラ→第 2ローラの伝達経路を示す 図である)。
図 3 A— 3 Cは、 本発明の実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機 (減速機) の 図であり、 図 3 Aは、 部分切欠き側面図であり、 図 3 Bは、 図 3 Aの b— b線に 沿った断面図であり、 図 3 Cは、 図 3 Aの c一 c線に沿った断面図である。 図 4 Aは、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の分解側面図であり、 図 4 Bは、 そ の組み立てた状態の側面図である。
図 5 Aは、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の分解斜視図であり、 図 5 Bは、 そ の組み立てた状態の斜視図である。
図 6は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の作用図であり、 初期組 み付け状態を示す。
図 7は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の作用図であり、 セット 位置に戻る状態を示す。
図 8は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の作用図であり、 セット 位置にある状態を示す。
図 9は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダーの作用図であり、 最大揺 動位置にある状態を示す。
図 1 0は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の作用図であり、 最小 揺動位置にある状態を示す。
図 1 1は、 先願に係る第 1.、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の作用図で あり、 第 3ローラと第 4ローラの軸間 S巨離が一定である状態を示す。
図 1 2は、 ホルダーの一例を示す正面図であり、 セット位置や揺動中心の位置 関係を示す図である。
図 1 3 Aは、 ホルダーの一例に係る側面図と斜視図であり、 図 1 3 Bは、 ホル ダ一の変形例に係る側面図と斜視図である。
図 1 4 Aは、ホルダ一の他の変形例に係る側面図と斜視図であり、図 1 4 Bは、 ホルダ一の他の変形例に係る側面図と斜視図である。 発明の実施の形態
以下、 本発明の実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機 (減速機) を図面を参照 しつつ説明する。
(基本構造) 図 1 Aは、 本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機 (減速機) の側面図で あり、 図 1 Bは、 図 1 Aに示した摩擦ローラ式変速機の模式的斜視図である。 図 2 Aは、 本発明の基本構造に係る摩擦ローラ式変速機の側面図であり (第 1口一 ラ→第 4ローラ—第 2ローラの伝達経路を示す図であり)、 図 2 Bは、 同側面図 であり (第 1ローラ→第 3ローラ→第 2ローラの伝達経路を示す図である)。 本基本構造では、 摩擦ローラ式変速機 (減速機) において、 図 1 A、 I B及び 図 2A、 2 Bに示すように、互いに平行に離間した 2つの軸 a, bに、それぞれ、 各軸を中心とする小径の第 1口一ラ 1と大径の第 2ローラ 2とを互いに当接し ないように配置している。
第 1口一ラ 1と第 2ローラ 2との間でかつ第 1ローラと第 2ローラとの中心 を結ぶ線の反対側に好ましくは同径の第 3ローラと第 4ローラとが互いに平行 に第 1及び第 2ローラ 1, 2の両方に当接するように配置してある。
第 3ローラと第 4口一ラの径はともに第 1ローラと第 2ローラとの周面間の 最短距離よりも大きい。
第 1ローラ 1と第 3ローラ 3 (もしくは第 4ローラ 4) の接線と、 第 2ローラ 2と第 3口一ラ 3 (もしくは第 4ローラ 4) の接線とが成す角は、 各ローラ間で の摩擦係数から求まる摩擦角の 2倍以下となるようにし、 その摩擦部がローラの 外側であるようにしている。
別の言方をすると、 各ローラの中心を P 1〜P 4とすると、
線 P 1 P 2と線 P 1 P 3との成す角 (α ΐ : ZP 2 P 1 P 3) と線 Ρ 1 Ρ 2と線 Ρ 2 Ρ 3との成す角 (α 2 : ZP 1 Ρ 2 Ρ 3) の和と、
線 P 1 P 2と線 P 1 P 4との成す角 ( 3 : ZP 2 P 1 P 4) と線 P 1 P 2と線 P 2 P 4との成す角 (α 4 : ΖΡ 1 Ρ 2 Ρ 4) の和とが、
摩擦角 (0= t an— 1/2) の 2倍以下であるように設定している。
即ち、 ]3 =ひ 1 + α 2≤2 · t an ;6 = α 3 + ο; 4≤ 2 · t a n— 1 なお、 接触角を第 1ローラと第 2ローラの中心を結ぶ垂線 (s :基準線) との 成す角と定義することもできる。 しかし、 接触部で作用する接触力の大きさは等 しいので、 その合力は各接線の成す角の二等分線 (n) の方向となる。 接触角を 定義した基準線 (s ) とこの二等分線 (n) との方向は、 入出口一ラ径が等しけ れば一致するが、 径差があると僅かにずれる。 接触部における入出力の口一ラか らゥエッジローラに作用する 2つの法線方向 (中心を結ぶ方向) の力も、 先の二 等分線 (n ) との成す角が等しくなるので、 二等分線 (n、 を含む面) を基準と して考えると釣り合いがとれる。 ゥエッジローラに作用する力を基準として考え、 接触角は接触部の法線方向力が、 釣り合う線 (面) を基準として定義すべきとし た。
この配置を取った場合、 摩擦角は小さいので、 第 3、 第 4のローラ 3 , 4は、 軸方向でォ一バーラップする位置とならざるを得ない。
上記構成にすれば、 伝達トルクに応じた押圧力がえられる。 故に摩擦伝達の為 に必要な押圧力 (第 3及び第 4口一ラ 3, 4を第 1及び第 2ローラ 1 , 2に向け て押付る) が必要が無い。 但し、 無回転状態にて、 初期の当接状態を確保する微 少な押圧力は付与した方が良い。 また、 各ローラはそれぞれ一つで成り立つが、 複数でも構わない。
以下に、 第 1ローラを入力として作用を説明する。
図 1 B及び図 2 Bに示すように、 第 1ローラ 1を時計周り (CW方向) に回転 させると、 第 3ローラ 3と第 1ローラ 1の接線と第 3ローラ 3と第 2ローラ 2の 接線とは、 摩擦角の 2倍以下の角度になっているので各々の接触角は摩擦角以下 となり、 第 3ローラ 3と第 1ローラ 1は当接部において相対滑りを生じないので、 第 3ローラ 3は第 1ローラ 1から接線方向力が作用される。 この接線方向力は、 第 3ローラ 3を第 1ローラ 1に近接させる方向で、 第 3ローラ 3はこの接線方向 力により反時計回り (C CW方向) の回転力が伝達される。
第 3ローラ 3と第 2ローラ 2との当接部においても、 第 3ローラ 3と第 1ロー ラ 1の接線と第 3口一ラ 3と第 2ローラ 2の接線とは、 摩擦角の 2倍以下の角度 になっているので各々の接触角は摩擦角以下となり、 第 3ローラ 3と第 2ローラ 2は当接部において相対滑りを生じない。 そのため、 第 2ローラ 2は第 3ローラ 3から接線方向力が作用され、 CW回転方向の回転力が伝達される。 その反作用 として、 第 3ローラ 3にはそれとは反対の接線方向力が生じる。 この接線方向力 は、 第 3ローラ 3を第 2ローラ 2に近接させる方向である。
第 3ローラ 3に作用される接線方向力は、 第 3口一ラ 3を第 1及び第 2ローラ 2へ押付ける方向であるので、 伝達する接線方向力即ちトルクに応じた押付け力 を得ることが出来る。
この時、 図 2 Aに示すように、 第 4ローラ 4においても、 その当接部では相対 滑りが生じないので、 第 4ローラ 4は第 1及び第 2ローラ 1, 2から接線方向力 を受けるが、 その方向は第 4ローラ 4を第 1及び第 2口一 1 , 2から離間させ る方向であるので、 第 4ローラ 4は第 1ローラ 1と第 2ローラ 2に当接したまま 転動しているだけである。
次に、 図 1 B及び図 2 Aに示すように、 第 1ローラ 1が逆転して C CW方向に 回転した場合は、 第 4ローラ 4と第 3ローラ 3の作用が入れ替わることになるが、 第 4ローラ 4は第 1ローラ 1と第 2ローラ 2に既に当接しているので、 回転方向 反転時に円滑に動力の伝達方向の変換を行うことが出籴る。
また、 トルク伝達を行なうためには、 第 3及び第 4ローラ 3 , 4が第 1及び第 2ローラ 1, 2に対して当接状態にあればよい。 当接状態を確保する為に、 第 3 及び第 4ローラ 3 , 4を第 1及び第 2ローラ 1 , 2へ微少な押圧力を得てもよい。 このように、 本第 1実施の形態によれば、 第 1ローラ 1→第 3ローラ 3—第 2 ローラ 2の伝達経路と、 第 1口一ラ 1—第 4ローラ 4—第 2ローラ 2の伝達経路 を構成することができ、 バックラッシュレスの摩擦ローラ式変速機 (減速機) に おいて、 正逆回転を可能にすることができ、 また、 伝達トルクに応じたローラ押 付け力を発生することにより、 作動トルクの増加を極力小さくすることが出来、 特に低伝達トルクの領域での効率改善が出来、 又、 動力伝達の為のローラを回転 方向毎に設けて、 常に当接させているので、 回転方向反転の場合にも、 遅れや打 音を生じることなく、 トルク伝達を行なうことができる。
(本発明の実施の形態) .
図 3 A— 3 Cは、 本発明の実施の形態に係る摩擦ローラ式変速機 (減速機) の 図であり、 図 3 Aは、 部分切欠き側面図であり、 図 3 Bは、 図 3 Aの b— b線に 沿った断面図であり、 図 3 Cは、 図 3 Aの c一 c線に沿った断面図である。 図 4 Aは、 第 3及び第 4口一ラとホルダーの分解側面図であり、 図 4 Bは、 そ の組み立てた状態の側面図である。
図 5 Aは、 第 3及び第 4ローラとホルダーの分解斜視図であり、 図 5 Bは、 そ の組み立てた状態の斜視図である。
図 6は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダーの作用図であり、 初期組 み付け状態を示す。
図 7は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダーの作用図であり、 セット 位置に戻る状態を示す。
図 8は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の作用図であり、 セット 位置にある状態を示す。
図 9は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダーの作用図であり、 最大揺 動位置にある状態を示す。
図 1 0は、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4口一ラとホルダーの作用図であり、 最小 揺動位置にある状態を示す。
図 1 1は、 先願に係る第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラとホルダ一の作用図で あり、 第 3ローラと第 4ローラの軸間距離が一定である状態を示す。
図 1 2は、 ホルダ一の一例を示す正面図であり、 セット位置や揺動中心の位置 関係を示す図である。
図 1 3 Aは、 ホルダーの一例に係る側面図と斜視図であり、 図 1 3 Bは、 ホル ダーの変形例に係る側面図と斜視図である。 図 1 4 Aは、ホルダーの他の変形例に係る側面図と斜視図であり、図 1 4 Bは、 ホルダーの他の変形例に係る側面図と斜視図である。
本実施の形態は、 上記の基本構造を具体化したものであり、 第 1乃至第 4ロー ラ 1〜4の配置、 接触角及び摩擦角は、 基本構造と同様に構成してある。
図 3 A、 3 B、 3 Cに示すように、 ハウジング枠体 1 0に、 ユニット体 1 1が 収納してあり、 これにカバ一 1 2がポルト 1 3により取り付けてある。 ハウジン グ枠体 1 0は、 アルミ合金等の軽量な材料からなり、 ダイキャスト等の铸造にて 成形できる。
なお、 ハウジング枠体 1 0の出力軸 bの支持部、 及びカバ一 1 2の入力軸 aの 支持部には、シール部材 1 4が設けてある。シール付軸受を使用する場合よりも、 シールの摺動径を小さくする事が出来るので、 シールのフリクションによる作動 トルクの増加を低減する事が出来る。
ユニット体 1 1には、 第 1第 2口一ラ 1, 2を支持する一対の玉軸受 1 5を連 結する 2枚の連結板 1 6が設けてある。 この連結板 1 6は、 第 3第 4ローラ 3、 4と略同じ線膨張係数の材料から形成してある。
連結板 1 6表面は、 第 3及び第 4ローラ 3、 4の摺動面としても使用するが、 2枚の連結板 1 6は、 板状の簡単な形状であるので、 摺動面の仕上げ加工が簡単 に行なう事が出来る。 また、 板材からプレス成形等にて打抜く事も出来、 仕上げ 加工そのものを不要とする事も出来る。 また、 同一のものを向かい合わせに使用 する事が出来るのでコストの低減する事が出来る。
このように、 第 1第 2ローラ 1、 2をその両端位置で軸受 1 5を介して連結す る 2枚の連結板 1 6をローラと略同じ線膨張係数の材料として、 組み立てたュニ ット体 1 1とし、 それを、 アルミ合金等の軽量な材料からなるハウジング枠体 1 0に収納する構成として、 軽量化を図ることができる。
さらに、 図 4 A、 4 B及び図 5 A、 5 Bにも示すように、 第 3及び第 4ローラ 3, 4のための一対のホルダ一 2 0 a, 2 0 bは、 互いに対向した一対の円盤状 のフランジ部 21 a, 2 l bを有している。
両フランジ部 21 a, 21 bの外側には、 第 3及び第 4ローラ 3, 4を夫々回 転自在に支持する一対の軸部 22 a, 22 bが設けてある。
両フランジ部 21 a, 21 bの間には、 両ホルダー 20 a, 20 bを偏芯して 揺動自在に支持する揺動ピン 23が設けてあり、 両フランジ部 21 a, 21 bに は、 この揺動ピン 23の挿入孔 24 a, 24 bが形成してある。
両フランジ部 21 a, 21 bの間には、 両ホルダー 20 a, 20 bが揺動した ときに両ホルダー 20 a, 20 bを元の位置に復帰させるためのコイルパネ 25 が設けてある。 両フランジ部 21 a, 21 bには、 このコイルバネ 25を収納す るための窓又は溝等の収納部 26 a, 26 bが形成してある。
このように、 ホルダ一 20 a, 2 O bは、 第 3及び第 4ローラ 3, 4の側方移 動に対応して、それぞれ、揺動ピン 23の廻りに揺動することができる。この時、 コイルバネ 25は、 収納部 26 a, 26 bの位置が互いにずれることから、 この ズレに対応して弾性的に圧縮していき、 揺動範囲が大きくなる程、 弾性復帰力を 大きく蓄積していく。
ホルダー 20 a, 20 bは、 その揺動を停止すると、 コイルバネ 25の蓄積し た弾性復帰力によって、 セット位置まで復帰する。
また、 図 3 Cに示すように、 第 3及び第 4ローラ 3, 4に当接して、 第 3及び 第 4ローラ 3、 4の変位を所定の量に制限するバックアップ用軸受 30が設けて あり、 このバックアップ用軸受 30は、 例えば、 外輪を当接面とした転がり軸受 である。 このように、 第 3及び第 4ローラ 3, 4の変位を所定量に制限して、 こ れら口一ラ 3、 4の乗越えを防止し、 これにより、 所定以上のトルク伝達を行え ないようにして、 過大トルクによるトルク伝達経路の破損を防止することができ る。
連結板 16, 16は、 夫々、 一対のポルト 31, 31を挿通して螺合できるよ うになつており、一対のポルト 31, 31には、夫々、一対の筒状スぺーサ 32, 32が揷通してあり、 一対の筒状スぺ一サ 32, 32には、 夫々、 一対のフラン ジ 33, 33が形成してある。 一対のフランジ 3 3, 33の側面には、 一対の上 記バックアップ用軸受 30 , 30が取付けてある。
筒状スぺーサ 32, 32に、そのフランジ 33, 33側の端面からポルト 3 1, 3 1が揷通してある。 筒状スぺ一サ 32, 32のフランジ 33, 33の端面と、 筒状スぺーサ 32, 32の反対側の端面とにより、 2枚の連結板 16, 16の間 隔を所定寸法に設定している。
次いで、 図 6には、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラ 1, 2, 3, 4とホルダ — 20 a, 20 bの作用として、 初期組み付け状態を示す。
2つのホルダ一 20 a, 20 bには、 食い込んでいく方向 (近づく方向) に力が 働いている。 初期取付け時は、 セット位置よりも、 第 3及び第 4ローラ 3, 4は 広がっている。
また、 図 7には、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラ 1, 2, 3, 4とホルダ一 20 a, 20 bの作用として、 初期組み付け状態からセット位置に戻る状態を示 す。
一度トルクが入力されると、 伝達側となった第 3又は第 4ローラ 3, 4が食い 込み、 第 1及び第 2ローラ 1, 2が押し広げられた分、 非伝達となった第 3又は 第 4ローラ 3, 4もセット位置までバネ力によって食い込んでいく。
さらに、 図 8には、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラ 1, 2, 3, 4とホルダー 20 a, 20 bの作用として、 セット位置に留まっている状態を示す。
セット位置で、 入力トルクを 0にしても、 第 3又はローラ 3, 4は、 楔効果の 為滑らず、 セット位置は、 保たれる。
さらに、 図 9には、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラ 1, 2, 3, 4とホルダ -20 a, 2 O bの作用として、 最大揺動位置にある状態を示す。 この最大揺動 位置では、 2つのホルダー 20 a, 20 bには、 食い込んでいく方向に力が働い ている。 このように、 ホルダ一 20 a, 20 bは、 第 3及び第 4ローラ 3, 4の側方移 動に対応して、それぞれ、揺動ピン 23の廻りに揺動することができる。この時、 コイルバネ 25は、 収納部 26 a, 26 bの位置が互いにずれることから、 この ズレに対応して弹性的に圧縮していき、 揺動範囲が大きくなる程、 弾性復帰力を 大きく蓄積していく。
ホルダ一 20 a, 20 bは、 その揺動を停止すると、 コイルバネ 25の蓄積し た弾性復帰力によって、 セット位置まで復帰する。
さらに、 図 10には、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4口一ラ 1, 2, 3, 4とホル ダー 20 a, 20 bの作用として、 最小揺動位置にある状態を示す。 この最小揺 動位置では、 2つのホルダー 20 a, 20 bには、 セット位置に復帰するため、 広がる方向に力が働いている。
また、 図 1 1には、 先願に係る第 1、 第 2、 第 3及び第 4ローラ 1, 2, 3, 4とホルダーの作用を示す。 ホルダ一は、 フランジ部 41 a, 41 bと軸部 42 a, 42 bとからなり、 フランジ部 4 l a, 4 l bと軸部 42 a, 42 bは所定 量偏芯しており、 フランジ部 4 l a, 42 bは略半円状断面となっている。 ホル ダ一は、 軸部 42 a, 42 bを反対にして合わせる事が出来、 合わせた時に一つ なぎになる環状溝を外周面に持っている。 環状溝には、 バネ要素であるワイヤリ ング 43が嵌め込まれ、 両軸部 22の距離が近づく方向に弾性力を付与されて一 体となっている。第 3及び第 4ローラ 3, 4は、各々のホルダ 20の軸部 22に、 回転自在に支持されている。
このように、 先願では、 軸部 42 a, 42 bの間隔が一定であるため、 第 3口 ーラ 3と第 4ローラ 4は、 その軸間距離が一定であり、 相互に別々に揺動するこ とができない。
また、 図 12には、 ホルダーの一例に係るセット位置や揺動中心の位置関係を 示す。
軸部 22 a, 22 bと、 揺動ピン 23とは、 セット位置の半分 (1Z2) だけ オフセットしている。
コイルパネ 25をセットする窓または溝等の収納部 26 a, 26 bは、 ホルダ —揺動中心 (揺動ピン 23) から線対称になっており、 2つのホルダ一 20 a, 20 bは、 セット位置にあるとき、 窓又は溝等の収納部 26 a, 26 bが重なる ようになつている。
また、 図 1 3 Aには、 ホルダ一 20 a, 20 bの一例を示す。 本例では、 ホル ダー 20 a, 20 bは、 フランジ部 2 1 a, 2 l bと軸部 22 a, 22 bとが一 体であり、 フランジ部 21 a, 21 bに、 パネ部材のコイルパネ 25を嵌め込む 窓の収納部 26 a, 26 bが形成してある。
さらに、 図 13 Bには、 ホルダ一 20 a, 20 bの変形例を示す。 本例では、 ホルダー 20 a, 20 bは、 フランジ部 21 a, 2 l bと軸部 22 a, 22 と が別体であり、 フランジ音 1521 a, 2 l bに、 バネ部材のコイルバネ 25を嵌め 込む窓の収納部 26 a, 26 bが形成してある。
さらに、 図 14 Aには、 ホルダ一 20 a, 20 bの他の変形例を示す。 本例で は、 ホルダ一 20 a, 2 O bは、 フランジ部 21 a, 2 l bと軸部 22 a, 22 bとが一体であり、 フランジ部 21 a, 2 1 bに、 バネ部材のコイルバネ 25を 嵌め込む溝の収納部 26 a, 26 bが形成してある。
さらに、 図 14 Bには、 ホルダー 20 a, 20 bの他の変形例を示す。 本例で は、 ホルダー 20 a, 2 O bは、 フランジ部 21 a, 2 l bと軸部 22 a, 22 bとが別体であり、 フランジ部 21 a, 21 bに、 パネ部材のコイルバネ 25を 嵌め込む溝の収納部 26 a, 26 bが形成してある。
なお、 上述した実施の形態において、 ホルダー 20 a, 2 O bは、 フランジ部 21 a, 2 l bと軸部 22 a, 22 bとからなり、 フランジ部 21 a, 2 l bと 軸部 22 a, 22 bは同軸であり、 フランジ部 21 a, 21 bは円状断面となつ ている。 フランジ部に 21 a, 21 bは、 ホルダ一 20 a, 2 O bの回転中心に なる円孔 23、 コイルパネ 25をセットする窓または溝 26を設けている。 ホル ダー 2 0 a, 2 0 bは、 軸部 2 2 a , 2 2 bを反対にして合わせることができ、 2つのホルダー 1 0 a, 2 0 bに設けた窓または溝 2 6が重なった位置がセット 位置となる。 ホルダ一 2 0 a , 2 0 bに設けた窓または溝 2 6にはバネ要素であ るコィルバネ 2 5が嵌め込まれ、 セット位置より両軸部 2 2 a, 2 2 bが広がつ ているときは近づく方向に、 セット位置より両軸部 2 2 a , 2 2 bが食い込んで いるときは広がる方向にセット荷重を付与されて一体となっている。
なお、 本発明は、 上述した実施の形態に限定されず、 種々変形可能である。 以上説明したように、 本発明によれば、 第 3又は第 4口一ラを回転自在に保持 する保持部材をセット位置に保持するように、 当該保持部材に、 セット荷重を付 与するように構成してあるため、 急に大きなトルクが入力されたとしても、 非伝 達側となった第 3又は第 4ローラの押し出しが十分に間に合い、 保持部材 (ホル ダ一、 特に軸部) が破損するといつたことがない。
また、 本発明は、 第 3又は第 4ローラを各々回転自在に保持する 2つのホルダ を 1つの軸を回転中心として回転自在に組み合わせたものであり、 また、 ホルダ に取り付けるパネ部材を先願のワイヤリングから、 コイルパネに変更したもので ある。
さらに、 バネ部材をワイヤリングからコイルパネにすることによって安定した 一定の初期当接力を付与する構造とし、 且つ、 両第 3及び第 4ローラが任意に決 めたセット位置に対して、 広がっているときは近づく方向、 近づいているときは 広がる方向にセット荷重が働く構造にすることによって、 セット位置を保ち、 且 つ衝撃に対するダンバ効果を有する構造とした。
さらに、 2つのホルダを 1つの軸を回転中心とし、 向かい合わせにしたときに 第 3及び第 4ローラの芯間距離がセット位置になったときに重なる窓または溝 をフランジ部に設け、 窓または溝部にコイルバネを装置し、 セット荷重を付与さ せる構造としている。 また、 セット位置よりホルダはコイルパネが密着するまで 揺動でき、 且つそのときパネ部材によりホルダにセット位置を保つ力が働く為、 急に大きなトルクが入力されたとしても、 ダンパ効果によりホルダの破損を防止 できる構造としている。 また、 バネ部材をワイヤリングからコイルパネにするこ とによって安定した一定の初期当接力を付与する構造としている。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 互いに平行に離間した 2つの軸に、 それぞれ、 各軸を中心とする第 1口一 ラと第 2ローラとを互いに当接しないように配置し、
第 1及び第 2ローラの両方に当接するような第 3口一ラと第 4ローラを、 第 1 ローラと第 2ローラの間かつ該第 1ローラと該第 2ローラの中心を結ぶ線の反 対側に配置し、
前記第 1ローラと前記第 3ローラ (もしくは前記第 4ローラ) の接線と、 前記 第 2ローラと前記第 3ローラ (もしくは前記第 4口一ラ) の接線とが成す角は、 各前記ローラ間での摩擦係数から求まる摩擦角の 2倍以下となるように設定し、 第 3又は第 4ローラを回転自在に保持する保持部材をセット位置に保持する ように、 当該保持部材に、 セット荷重を付与したことを特徴とする摩擦ローラ式 変速機。
2 . 前記保持部材は、 一体又は別体のフランジ部とピンとからなることを特徴 とする請求項 1に記載の摩擦ローラ式変速機。
3 . 前記保持部材に、 バネ部材を嵌め込む窓又は溝を設けたことを特徴とする 請求項 1に記載の摩擦ローラ式変速機。
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