JP6784905B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
Continuously variable transmission Download PDFInfo
- Publication number
- JP6784905B2 JP6784905B2 JP2017516615A JP2017516615A JP6784905B2 JP 6784905 B2 JP6784905 B2 JP 6784905B2 JP 2017516615 A JP2017516615 A JP 2017516615A JP 2017516615 A JP2017516615 A JP 2017516615A JP 6784905 B2 JP6784905 B2 JP 6784905B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling element
- spherical rolling
- axis
- disk
- disc
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—Gearings 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
- F16H15/08—Gearings 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 is a disc with a flat or approximately flat friction surface
- F16H15/14—Gearings 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 is a disc with a flat or approximately flat friction surface in which the axes of the members are parallel or approximately parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
本発明は、動力伝達手段として用いられる無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a continuously variable transmission used as a power transmission means.
駆動軸から出力軸への動力伝達手段として、その変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機が提案されている。この種の無段変速機として、ベルト式、チェーン式、トロイダル式のものがある。たとえば、特許文献1では、トロイダル式の無段変速機が開示されている。
As a power transmission means from the drive shaft to the output shaft, a continuously variable transmission capable of continuously changing the gear ratio has been proposed. There are belt type, chain type and toroidal type continuously variable transmissions of this type. For example,
トロイダル式の無段変速機は、近年、電気自動車やハイブリッド車などに採用されているが、構造が複雑であり、メンテナンス性も十分でない。 Toroidal continuously variable transmissions have been adopted in electric vehicles and hybrid vehicles in recent years, but their structures are complicated and maintainability is not sufficient.
本発明の目的は、新規且つ簡易な構造による無段変速機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a continuously variable transmission having a novel and simple structure.
本発明に係る無段変速機は、
第1軸と、
前記第1軸と平行且つ前記第1軸に対して偏心している第2軸と、
前記第1軸に連繋される第1ディスクと、
前記第1ディスクと少なくとも一部が対向し、第2軸に連繋される第2ディスクと、
前記第1ディスクと前記第2ディスクとの間に配置され、前記第1ディスクに接触する
第1球状転動体と、
前記第1ディスクと前記第2ディスクとの間に配置され、前記第2ディスクに接触すると共に前記第1球状転動体に動力伝達可能に連繋される第2球状転動体と、
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体を回転可能且つ動力伝達可能に連繋し、前記第1球状転動体を前記第1ディスクに接触させ、前記第2球状転動体を前記第2ディスク
に接触させた状態で保持するホルダーと、
前記ホルダーを前記第1ディスクと前記第2ディスクの対向領域にて前記第1軸及び前記第2軸と平行な面内で移動させるホルダー移動手段と、
を具える。The continuously variable transmission according to the present invention
1st axis and
A second axis that is parallel to the first axis and eccentric to the first axis,
The first disk connected to the first axis and
A second disk that is at least partially opposed to the first disk and is connected to the second axis.
A first spherical rolling element arranged between the first disc and the second disc and in contact with the first disc,
A second spherical rolling element, which is arranged between the first disk and the second disk, is in contact with the second disk and is connected to the first spherical rolling element so as to be able to transmit power.
The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are rotatably and power-transmittedly connected, the first spherical rolling element is brought into contact with the first disk, and the second spherical rolling element is brought into contact with the second disk. With a holder that holds it in contact with
A holder moving means for moving the holder in a plane parallel to the first axis and the second axis in a region facing the first disk and the second disk.
To have.
前記第1球状転動体及び前記第2球状転動体は、球形とすることができる。 The first spherical rolling element and the second spherical rolling element can be spherical.
前記第1球状転動体は、前記第1ディスク及び前記第2球状転動体と当接する部分が少なくとも球状形状とすることができる。 The first spherical rolling element may have at least a spherical shape at a portion in contact with the first disc and the second spherical rolling element.
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体は接触している。 The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are in contact with each other.
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体との間には、1又は複数の球状転動体が配置される。 One or a plurality of spherical rolling elements are arranged between the first spherical rolling element and the second spherical rolling element.
前記第1ディスク及び前記第2ディスクは、円盤状である。 The first disc and the second disc have a disk shape.
前記第1ディスク又は前記第2ディスクの少なくとも一方は、少なくとも前記第1軸と前記第2軸の偏心距離以上の直径を有する。 At least one of the first disk and the second disk has a diameter equal to or larger than the eccentric distance between the first axis and the second axis.
前記第1ディスク及び前記第2ディスクには、夫々対向する表面に複数の凹及び/又は凸からなる第1係合部と第2係合部が形成されており、前記第1球状転動体の表面には前記第1係合部と噛合する第1噛合部、前記第2球状転動体の表面には前記第2係合部と噛合する第2噛合部が形成されている。 The first disc and the second disc each have a first engaging portion and a second engaging portion formed of a plurality of concave and / or convex portions on opposite surfaces thereof, and the first spherical rolling element has a plurality of concave and / or convex portions. A first meshing portion that meshes with the first engaging portion is formed on the surface, and a second meshing portion that meshes with the second engaging portion is formed on the surface of the second spherical rolling element.
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体は、前記第1噛合部と前記第2噛合部どうしが噛合する。 In the first spherical rolling element and the second spherical rolling element, the first meshing portion and the second meshing portion mesh with each other.
前記第1ディスクと前記第1球状転動体、前記第2ディスクと前記第2球状転動体は、夫々摩擦接触している。 The first disc and the first spherical rolling element, and the second disc and the second spherical rolling element are in frictional contact with each other.
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体は、摩擦接触している。 The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are in frictional contact with each other.
本発明の無段変速機によれば、球状転動体のディスクへの接触位置を調整するだけで、第1軸から第2軸へ伝達される動力の変速比を自在に変化させることができる。 According to the continuously variable transmission of the present invention, the gear ratio of the power transmitted from the first axis to the second axis can be freely changed only by adjusting the contact position of the spherical rolling element with the disk.
また、本発明の無段変速機は、ディスクと球状転動体、球状転動体を保持するホルダー及びホルダー移動手段により構成することができるから、従来の無段変速機に比べて構成が簡便である。また、本発明の無段変速機は、変速比を0〜無限大まで大きく変化させることが可能である。さらに、メンテナンス性にもすぐれる。 Further, since the continuously variable transmission of the present invention can be configured by a disc, a spherical rolling element, a holder for holding the spherical rolling element, and a holder moving means, the configuration is simpler than that of the conventional continuously variable transmission. .. Further, the continuously variable transmission of the present invention can greatly change the gear ratio from 0 to infinity. Furthermore, it is also excellent in maintainability.
本発明の無段変速機10は、自動車やトラック、バス等の乗り物、産業機械、工業機械等の変速機として用いることができる。以下、本発明の無段変速機10について、図面を参照しながら説明を行なう。
The continuously
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る無段変速機10の概略構成を示す斜視図、図2は側面図、図3は第1軸20側から見た正面図である。図に示すように、無段変速機10は、駆動源12に連繋される第1軸20と、出力側の第2軸30を平行且つ偏心して配備している。駆動源12として、モータやエンジンを例示できる。また、第2軸30は出力軸であって、その出力をタイヤの回転、種々の機構、工具等の駆動に直接又は加減速機等を介して用いることができる。<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a continuously
第1軸20は、軸受等により回転可能に支持されており、先端に第1ディスク21が連繋されている。図示の実施形態では、第1ディスク21は、第2軸30と対向する第1対向面22が、第1軸20に対して垂直な円盤体である。後述する図8に示すように、第1軸20と第2軸30の回転方向を切替可能とする場合には、第1ディスク21の直径は、第1軸20と第2軸30の偏心距離以上とする。
The
第2軸30は、軸受等により回転可能に支持されており、先端に第2ディスク31が連繋されている。図示の実施形態では、第2ディスク31も円盤体であり、第1軸20と対向する第2対向面32が、第2軸30に対して垂直となっており、さらに、第2対向面32は、第1対向面22と少なくとも一部が対向している。望ましくは、第2対向面32は、第1対向面22と平行に向かい合っている。この対向領域は、後述する図9に示すように、第1軸20と第2軸30の回転方向を切替可能とする場合には、第2ディスク31の直径は、第1軸20と第2軸30の偏心距離以上とする。
The
第1ディスク21と第2ディスク31との間には、第1ディスク21と第2ディスク31を動力伝達可能に連繋する複数の球状転動体40,50が配置される。図示の実施形態では、球状転動体40,50は2つであり、第1ディスク21側の球状転動体40を第1球状転動体、第2ディスク31側の球状転動体50を第2球状転動体と称する。
A plurality of spherical
第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、本実施形態では球体である。第1球状転動体40は、第1対向面22と接触しており、第2球状転動体50は、第2対向面32と接触している。また、第1球状転動体40と第2球状転動体50どうしも接触している。そして、本実施形態では、第1球状転動体40と第2球状転動体50は、直径(直径線Lと称する)が直線状に並び、この直径線Lが、第1軸20及び第2軸30と平行になるようにホルダー60に保持されている(図1にはホルダー60は示さず)。なお、直径線Lは、第1軸20及び第2軸30と平行であることが好ましいが、これらに対して非平行とすることもでき、また、第1球状転動体40と第2球状転動体50は直径が直線状に並ばずにずれていても構わない。
The first spherical rolling
ホルダー60は、第1球状転動体40と第2球状転動体50を回転自在に保持している。より詳細には、図示のホルダー60は、対向する板状の台座の各内面にスラストベアリングの如きベアリング61を配備している。台座どうしは、その間隔が一定になるように保持されている。そして、ホルダー60の一端から第1対向面22に向けて第1球状転動体40、他端から第2対向面32に向けて第2球状転動体50が臨出している。
The
ホルダー60は、第1球状転動体40及び第2球状転動体50と共に、第1ディスク21と第2ディスク31間で第1軸20及び第2軸30と平行な面内において、第1ディスク21と第2ディスク31の対向領域にて移動可能となるようにホルダー移動手段64に連繋されている。ホルダー60の移動方向を図2及び図3中矢印6Aで示す。ホルダー移動手段64は、シリンダーの如きアクチュエータ−65を例示でき、この場合、ピストンロッド66をホルダー60に連結した構成とすることができる。
The
上記した第1ディスク21の第1対向面22と第1球状転動体40、第1球状転動体40と第2球状転動体50、第2球状転動体50と第2ディスク31の第2対向面32は、夫々摩擦接触している。たとえば、これら対向面22,32、球状転動体40,50は、鋼などの金属、硬質ゴム、硬質樹脂などから作成することが好適である。無段変速機10の効率を高めるには、対向面22,32と球状転動体40,50の滑りを低減することが望まれる。
The first facing
上述の無段変速機10について、図1乃至図3を用いてその動作原理を説明する。駆動源12を作動させて、第1軸20が図中矢印2A方向に回転すると、第1ディスク21も第1軸20と共に回転する。第1球状転動体40は、第1対向面22に摩擦接触しており、ホルダー60によって保持されているから、第1ディスク21の回転によって図中矢印4A方向に転動する。第1球状転動体40と摩擦接触している第2球状転動体50は、第1球状転動体40の転動によって、図中矢印5A方向に転動する。
The operating principle of the continuously
そして、第2ディスク31は、第2対向面32が第2球状転動体50と摩擦接触しているから、第2球状転動体50の矢印5A方向の転動によって、図中矢印3A方向に回転し、第2軸30が第1軸20とは逆向きに回転することになる。
Since the second facing
ここで、ホルダー移動手段64を作動させると、第1軸20と第2軸30の変速比を変えることができる。変速比は、第1球状転動体40と第2球状転動体50の直径が同じである場合、図2に示す第1軸20から直径線Lまでの距離S1を、第2軸30から直径線Lまでの距離S2で割った値(S1/S2)で表わすことができる。変速比が大きいほど、第1軸20に対する第2軸30の回転数は大きくなるが第2軸30のトルクは小さくなり、また、変速比が小さいほど、第1軸に対する第2軸30の回転数は小さくなるが第2軸30のトルクは大きくなる。
Here, when the
変速比について、図2では、第1軸20から直径線Lまでの距離S1と、第2軸30から直径線Lまでの距離S2を1:1としている。従って、第1軸20と第2軸30の変速比(S1/S2)は1である。
Regarding the gear ratio, in FIG. 2, the distance S1 from the
一方、ホルダー移動手段64を縮めて、図4に示すように、第1軸20から直径線Lまでの距離S1を、第2軸30から直径線Lまでの距離S2よりも大きくすると、変速比(S1/S2)は1よりも大きくなる。
On the other hand, when the
逆に、ホルダー移動手段64を伸ばして、図5に示すように、第1軸20から直径線Lまでの距離S1を、第2軸30から直径線Lまでの距離S2よりも小さくすると、変速比(S1/S2)は1よりも小さくなる。
On the contrary, when the
上記のように、本発明の無段変速機10によれば、ホルダー移動手段64によって第1球状転動体40と第2球状転動体50の位置を第1軸20と第2軸30との間で移動させることにより、第1軸20の回転を所望の変速比で第2軸30に伝達することができる。
As described above, according to the continuously
なお、図6に示すように、第1軸20の回転中心と直径線Lが一致するようにホルダー移動手段64を伸縮させることにより、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、図中矢印4B及び5Bで示すように、第1軸20及び第2軸30と直交する面内で回転する。この結果、第1軸20の回転は、第2軸30に伝達されないニュートラル状態となる。
As shown in FIG. 6, the first spherical rolling
また、図7に示すように、第2軸30の回転中心と直径線Lが一致するようにホルダー移動手段64を伸縮させることにより、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、図中矢印4A及び5Aに回転するが、第2軸30に直径線Lが一致するため、第2球状転動体50から第2軸30には回転は伝達されず、第1軸20の回転は、第2軸30に伝達されないニュートラル状態となる。このとき、第1ディスク21と第1球状転動体40、第2球状転動体50及び第2ディスク31との間に滑りが発生しなければ、第2球状転動体50は、矢印5A方向に回転することなく静止し、同様に第1球状転動体40も矢印4A方向に回転することなく静止する。そして、第1ディスク21及び第1軸20も矢印2A方向への回転が阻止されるから、駆動源12はロック状態とすることができる。
Further, as shown in FIG. 7, by expanding and contracting the holder moving means 64 so that the rotation center of the
なお、上記図6及び図7で示すように、ニュートラル状態では、第1軸20から第2軸30への動力伝達は遮断されるが、第1球状転動体40又は第2球状転動体50は、第1ディスク21又は第2ディスク31に従動して回転してしまう。その結果、第1球状転動体40と第2球状転動体50は摩擦接触によって摩耗してしまう虞がある。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the neutral state, the power transmission from the
そこで、上記のような場合にニュートラル状態とするために、図6及び図7に示すように、第1ディスク21や第2ディスク31の回転中心に、球状転動体40,50を転動自在とするベアリングの如き空転手段29,39を設ける構成を例示できる。この場合、第1球状転動体40が第1ディスク21の空転手段29上に移動したときに、第1ディスク21の回転が第1球状転動体40に伝達されず、また、第2球状転動体50が第2ディスク31の空転手段39上に移動したときに、第2球状転動体50の回転が第2ディスク31に伝達されないニュートラル状態(又は停止状態)を実現できる。
Therefore, in order to bring the ball into the neutral state in the above case, as shown in FIGS. 6 and 7, the
なお、空転手段39について、第2軸30を中心とし、第2ディスク31の面内のみで回転を許容する構成とすることにより、図7の状態において、第2ディスク31を空転させることができる。そして、このとき、第1ディスク21と第1球状転動体40、第2球状転動体50及び空転手段39との間に滑りが発生しなければ、第2球状転動体50は、矢印5A方向に回転することなく静止し、同様に第1球状転動体40も矢印4A方向に回転することなく静止する。そして、第1ディスク21及び第1軸20も矢印2A方向への回転が阻止されるから、駆動源12はロック状態とすることができる。
The idling means 39 can be idled in the state of FIG. 7 by configuring the idling means 39 to rotate around the
図8及び図9は、第1軸20と第2軸30を同方向に回転させる例である。図8及び図9に示すように、直径線Lが、第1軸20と第2軸30との間にない場合には、図中矢印3Bで示すように、第2軸30は、第1軸20の回転方向と同じ方向に回転する。
8 and 9 are examples of rotating the
上記を組み合わせることにより、本発明の無段変速機10によれば、第1軸20から第2軸30への変速比を変えることができることは勿論、第1軸20に対する第2軸30の回転方向も制御することができる。
By combining the above, according to the continuously
なお、上記第1実施形態では、球状転動体は、第1球状転動体40と第2球状転動体50の2つであるが、3つ以上とすることもできる。この場合、球状転動体の数が偶数であれば、第1軸20と第2軸30との回転方向は上記と同じである。一方、球状転動体の数が奇数であれば、第1軸20と第2軸30との回転方向は上記とは逆になる。
In the first embodiment, there are two spherical rolling elements, the first spherical rolling
また、上記第1実施形態では、第1球状転動体40と第2球状転動体50の直径は同じであるが、第1球状転動体40と第2球状転動体50の直径を変えても構わない。
Further, in the first embodiment, the diameters of the first spherical rolling
さらに、上記第1実施形態では、第1ディスク21の第1対向面22と、第2ディスク31の第2対向面32は、夫々平面であるが、一方を凹円錐形状や椀状などの凹形状、他方を凹形状と対応した凸形状とすることもできる。この場合、対向面22,32と球状転動体40,50、或いは、球状転動体40,50どうしの摩擦接触が低下しないように第1対向面22と第2対向面32の間隔を調整する必要がある。
Further, in the first embodiment, the first facing
上記の無段変速機10によれば、球状転動体40,50のディスク21,31への接触位置を調整するだけで、第1軸20から第2軸30へ伝達される動力の変速比や回転方向を自在に変化させ、さらには動力を伝達しないニュートラルとすることもできる。
According to the continuously
また、無段変速機10は、ディスク21,31と球状転動体40,50、球状転動体を保持するホルダー60及びホルダー移動手段64により構成することができるから、従来の無段変速機に比べて構成が簡便であり、また、メンテナンス性にもすぐれる。
Further, since the continuously
さらに、出力側に制動効果を生じさせたい場合に、ホルダー60を移動させて変速比を調整することで、無段変速機10をブレーキとして使用することもできる。そして、このとき第1軸20に作用するエネルギーを駆動源12に戻すことにより、回生エネルギーとして利用することもできる。
Further, when it is desired to generate a braking effect on the output side, the continuously
<第2実施形態>
第1実施形態では、第1ディスク21と第2ディスク31の間にこれらと摩擦接触するよう配置された第1球状転動体40及び第2球状転動体50が摩擦接触によって第1ディスク21と第2ディスク31を動力伝達可能に連繋することで、第1軸20の回転を第2軸30に伝達している。一方、第2実施形態では、第1軸20の回転を凹凸の噛み合いによって第2軸30に回転するものである。なお、第2実施形態において、特に記載のない場合には第1実施形態と同じ符号は同じ部材を付して、その説明を省略する。<Second Embodiment>
In the first embodiment, the first spherical rolling
図10は、本発明の第2実施形態に係る無段変速機10の断面図である。図に示すように、第1ディスク21の第1対向面22と第1球状転動体40、第1球状転動体40と第2球状転動体50、第2球状転動体50と第2ディスク31の第2対向面32には夫々複数の凹凸が形成されており、これら凹凸が互いに噛み合う形状となっている。なお、以下の説明に凹凸は、凹を凸、凸を凹とすることができることは勿論である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the continuously
より詳細には、図10及び図11に示すように、第1ディスク21の第1対向面22には、凸を複数形成した第1係合部24が形成されている。第1係合部24は、図10に示すように、第1軸20の回転中心を中心として、すべての凸が等間隔となるように形成されている。図示の実施形態では、第1軸20の回転中心と一致する位置に形成された凸に対して、60°千鳥となるように他の凸が形成されている。
More specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, a first engaging
また、第2ディスク31の第2対向面32は、図11に示すように、凹を複数形成した第2係合部34が形成されている。第2係合部34は、第2軸30の回転中心を中心として、すべての凹が等間隔となるように形成されている。図示の実施形態では、第2軸30の回転中心と一致する位置に形成された凹に対して、60°千鳥となるように他の凹が形成されている。
Further, as shown in FIG. 11, the second facing
第1球状転動体40には、第1係合部24と噛合する第1噛合部44が形成されている。第1噛合部44は、第1係合部24である凸と噛合可能な凹であり、第1係合部24の凸と同じ間隔で略等間隔に第1球状転動体40の表面に形成されている。なお、略等間隔としたのは、第1噛合部44は、第1球状転動体40の表面に等間隔で形成されることが理想であるが、幾何学的に等間隔に形成することは不可能である。このため、第1係合部24とこれに噛合する第1噛合部44について、たとえば、凸の先端及び/又は凹の内面を面取りしたり、凹の直径を凸の直径よりも大きく形成して、遊びを持たせた構成とすることが望ましい。
The first spherical rolling
第2球状転動体50には、第2ディスク31の第2係合部34と噛合すると共に、第1噛合部44と噛合する第2噛合部54が形成されている。第2噛合部54は、第2係合部34である凹と、第1噛合部44である凹に噛合可能な凸であり、第2係合部34、第1噛合部44と同じ間隔で略等間隔に第2球状転動体50の表面に形成されている。なお、第2噛合部54についても、第1噛合部44と同様、幾何学的に等間隔に形成することは不可能である。このため、上記と同様に、凸の先端及び/又は凹の内面を面取りしたり、凸の直径を凹の直径よりも小さく形成して、遊びを持たせた構成とすることが望ましい。
The second spherical rolling
上記した第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、ホルダー60に収容される。ホルダー60の内部にはスラストベアリングの如きベアリング61と、球状転動体40,50を転動自在に保持する皿状受部62,62を具え、第1球状転動体40と第2球状転動体50は、第1噛合部44と第2噛合部54が互いに噛み合った状態で転動自在に収容される。ホルダー60は、第1実施形態と同様にホルダー移動手段64により第1球状転動体40及び第2球状転動体50を第1軸20と第2軸30を含む平面内で移動可能としている。
The first spherical rolling
上記構成の無段変速機10の動作原理は、上記した第1実施形態の無段変速機と同様であり、第1実施形態が摩擦接触によって動力伝達を行なっているのに対し、第2実施形態は、係合部24,34と噛合部44,54の噛み合いによって、動力が伝達される点が異なる。
The operating principle of the continuously
すなわち、駆動源12を作動させて、第1軸20及び第1ディスク21を回転させると、第1球状転動体40は、第1噛合部44が第1ディスク21の第1係合部24と順次噛み合いながら回転する。回転方向は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
That is, when the
第2球状転動体50は、第1球状転動体40の回転に伴い、第2噛合部54が第1噛合部44と噛み合いながら移動することによって回転する。そして、その回転は、第2噛合部54と噛合する第2係合部34を移動させることで、第2ディスク31及びこれに連繋された第2軸30を回転させる。
The second spherical rolling
ホルダー移動手段64によってホルダー60の位置を移動させることにより、回転方向を変えたり、変速比を無段階で調整することができ、また、第1軸20や第2軸30の回転中心と第1球状転動体40又は第2球状転動体50の回転中心を一致させることにより、第1軸20の回転が第2軸30に伝達されないニュートラル状態とすることができる。
By moving the position of the
第2実施形態は、凹と凸の噛み合いによって動力伝達しているから、ディスク21,31及び球状転動体40,50間にすべりは発生しないから、第1軸20の回転をロスなく正確に第2軸30に伝達することができる。
In the second embodiment, since power is transmitted by the meshing of concave and convex, slip does not occur between the
図12及び図13は、係合部24,34及び/又は噛合部44,54どうしの噛み合いを保証するために、係合部24,34を揺動可能とした構成を示している。より詳細には、図12は、第1ディスク21に設けられた凸側の第1係合部24の実施形態を示す拡大図、図13は、第2ディスク31に設けられた凹側の第2係合部の実施形態を示す拡大図である。
12 and 13 show a configuration in which the engaging
図12は、第1ディスク21の拡大図であって、第1ディスク21には、複数の第1挿入孔210が貫通開設されており、各第1挿入孔210には、第1係合ピン250が配置されている。第1挿入孔210は、第1係合ピン250の揺動を許容すべく、第1対向面22側の開口が拡径している。
FIG. 12 is an enlarged view of the
第1係合ピン250は、先端に第1膨出部251を有し、第1膨出部251から第1対向面22に向けて延びる第1ピン部材252を有する。第1ピン部材252には、次に説明する第1保持部材260の第1装着孔261に嵌まる第1挿入部253と、Cリング等の第1抜止め手段255の嵌まる第1溝254が形成されている。
The first
第1ディスク21の第1対向面22の裏面側には、ゴム等の弾性を有する板状の第1保持部材260が配置されている。第1保持部材260には、第1ディスク21の第1挿入孔210に連通し、第1ピン部材252の第1挿入部253が嵌まる第1装着孔261が複数形成されている。
A plate-shaped first holding
第1係合ピン250は、第1挿入部253を第1装着孔261に挿入し、第1溝254にCリング等の第1抜止め手段255を装着することで第1ディスク21に取り付けられる。ここで、前述のとおり、第1保持部材260は、ゴム等の弾性部材から構成されているから、第1係合ピン250(第1係合部24の凸)は第1ディスク21に対して揺動可能となる。
The first
上記構成の第1ディスク21と凹となる第1噛合部44を有する第1球状転動体40は、図12に示すように、第1噛合部44が第1係合ピン250と対向したときに、第1噛合部44が、第1係合ピン250に対して位置ずれしていたとしても、第1保持部材260の弾性力によって第1係合ピン250が揺動する結果、第1噛合部44と第1係合ピン250(第1係合部24)の噛み合いは保証され、動力伝達可能となる。
As shown in FIG. 12, the first spherical rolling
図13は、第2ディスク31の拡大図であって、第2ディスク31には、複数の第2挿入孔310が貫通開設されており、各第2挿入孔310には、第2係合ピン350が配置されている。第2挿入孔310は、第2係合ピン350の揺動を許容すべく、第2対向面32側の開口が拡径している。
FIG. 13 is an enlarged view of the
第2係合ピン350は、先端に第2球状転動体50の第2係合部34が嵌まる第2凹部351が形成されており、第2凹部351から第2対向面32に向けて延びる第2ピン部材352を有する。第2ピン部材352には、次に説明する第2保持部材360の第2装着孔361に嵌まる第2挿入部353と、Cリング等の第2抜止め手段355の嵌まる第2溝354が形成されている。
The second
第2ディスク31の第2対向面32の裏面側には、ゴム等の弾性を有する板状の第2保持部材360が配置されている。第2保持部材360には、第2ディスク31の第2挿入孔310に連通し、第2ピン部材352の第2挿入部353が嵌まる第2装着孔361が複数形成されている。
A plate-shaped second holding
第2係合ピン350は、第2挿入部353を第2装着孔361に挿入し、第2溝354にCリング等の第2抜止め手段355を装着することで第2ディスク31に取り付けられる。ここで、前述のとおり、第2保持部材360は、ゴム等の弾性部材から構成されているから、第2係合ピン350(第2係合部34の凹)は第2ディスク31に対して揺動可能となる。
The second
上記構成の第2ディスク31と凸となる第2噛合部54を有する第2球状転動体50は、図13に示すように、第2噛合部54が第2係合ピン350と対向したときに、第2噛合部54が、第2凹部351に対して位置ずれしていたとしても、第2保持部材360の弾性力によって第2係合ピン350が揺動する結果、第2係合ピン350と第2凹部351(第2係合部34)の噛み合いは保証され、動力伝達可能となる。
As shown in FIG. 13, the second spherical rolling
上記のように、第1係合部24及び/又は第2係合部34を揺動可能な構成とすることで、たとえ、第1球状転動体40や第2球状転動体50に幾何学的に等間隔に噛合部44,54を形成できない場合であっても、係合部24,34と噛合部44,54を上手く噛み合わせることができる。
As described above, by making the first engaging
<第3実施形態>
上記第1実施形態及び第2実施形態では、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は何れも球体としているが、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、第1ディスク21、他方の球状転動体40又は50、第2ディスク31との当接面のみを球状形状としたものである。なお、第3実施形態において、特に記載のない場合には第1実施形態、第2実施形態と同じ符号は同じ部材を付して、その説明を省略する。<Third Embodiment>
In the first embodiment and the second embodiment, the first spherical rolling
図14及び図15(図15は第1球状体40の断面図である)に示すように、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、球体形状ではなく、中央が球状形状に拡幅し、端面が平坦な樽型形状としている。
As shown in FIGS. 14 and 15 (FIG. 15 is a cross-sectional view of the first spherical body 40), the first spherical rolling
第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、外周側から断面略扇形に縮径する内面を有し、その中心にベアリング70,70aが配備されている。ベアリング70,70aとして、自動調心玉軸受を例示できる。そして、ベアリング70,70aの内輪には支持軸71,71aが回動自在に配備され、支持軸71,71aの両端は、垂直軸72,72と72a,72aに夫々連繋されて略H字状となっている。垂直軸72,72と72a,72aの各端部は、第1球状転動体40、第2球状転動体50を上下に挟むように支持プレート74,74aによって連繋されている。また、垂直軸72,72aには、球状転動体40,50との端面と対向する位置に転動自在なローラー73,73aを装着している。ローラー73,73aは、球状転動体40,50の端面と当接して、球状転動体40,50の回転に伴って転動し、球状転動体40,50の回転ぶれを抑える
The first spherical rolling
支持プレート74,74aは、コ字状のホルダー60に揺動可能に支持(75,75a)される。ホルダー60は、略二等辺三角形形状のホルダープレート68,68と、ホルダープレート68,68を連結する縦プレート69を有し、縦プレート69がホルダー移動手段64のピストンロッド66に連繋されている。
The
より詳細には、ホルダープレート68,68は、等角の2角部分に支持プレート74,74aを、夫々第1球状転動体40と第2球状転動体50が当接した状態を維持するよう軸支している。また、ホルダープレート68,68は、残る1角部分が縦プレート69により連結されている。
More specifically, the
上記のように支持された第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、互いに当接した状態を維持したまま、支持軸71,71aに対して転動可能、また、ホルダープレート68,68によって支持軸71,71aが、支持軸71,71aを含む面内で揺動可能である。従って、第1実施形態と同様、第1ディスク21が回転することで、その回転は、第1球状転動体40、第2球状転動体50に伝達され、さらに、第2ディスク31に伝達される。また、ホルダー移動手段64の伸縮によって移動するピストンロッド66によって、第1実施形態と同様に、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、第1ディスク21、第2ディスク31との当接位置を変えることで、第1ディスク21と第2ディスク31は、回転数の比を無段に変速でき、その回転方向を可変とすることができる。
The first spherical rolling
図14は、支持軸71,71aが平行な状態である。たとえば、この状態を第1実施形態の図2に相当する状態とすると、ここから、ホルダー移動手段64を縮小し、図16中矢印で示すようにホルダー60が引き戻すと、支持軸71,71aの先端側が接近するよう揺動し、第1ディスク21及び第2ディスク31への当接位置を変え、上記した図4、図6及び図8の状態に相当する、図16及び図17の状態に至る。これにより、第1ディスク21から第2ディスク31に伝達される回転数の比を無段に変えて動力伝達する。
FIG. 14 shows a state in which the
一方、図14の状態からホルダー移動手段64を伸長させ、図中矢印で示すようにホルダー60を押し出すと、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、第1ディスク21、第2ディスク31との当接位置を変えながら回転しつつ、上記した図5、図7及び図9の状態に相当する、図18の状態に至る。これにより、第1ディスク21から第2ディスク31に伝達される回転数の比を無段に変えて動力伝達する。
On the other hand, when the
上記のように、第1球状転動体40及び第2球状転動体50は、球体ではなく、ベアリング70,70aや支持軸71,71aを介してホルダー60に支持した構成であっても、第1実施形態と同様の動力伝達を行なうことができる。
As described above, the first spherical rolling
上記説明は、本発明を説明するためのものであって、請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。 The above description is for the purpose of explaining the present invention, and should not be construed as limiting or limiting the scope of the claimed invention. In addition, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
10 無段変速機
20 第1軸
21 第1ディスク
22 第1対向面
24 第1係合部
30 第2軸
31 第2ディスク
32 第2対向面
34 第2係合部
40 第1球状転動体
44 第1噛合部
50 第2球状転動体
54 第2係合部
60 ホルダー
61 ベアリング
64 ホルダー移動手段10 Continuously
Claims (11)
前記第1軸と平行且つ前記第1軸に対して偏心している第2軸と、
前記第1軸に連繋される第1ディスクと、
前記第1ディスクと少なくとも一部が対向し、第2軸に連繋される第2ディスクと、
前記第1ディスクと前記第2ディスクとの間に配置され、前記第1ディスクに接触する第1球状転動体と、
前記第1ディスクと前記第2ディスクとの間に配置され、前記第2ディスクに接触すると共に前記第1球状転動体に動力伝達可能に連繋される第2球状転動体と、
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体を回転可能且つ動力伝達可能に連繋し、前記第1球状転動体を前記第1ディスクに接触させ、前記第2球状転動体を前記第2ディスクに接触させた状態で保持するホルダーと、
前記ホルダーを前記第1ディスクと前記第2ディスクの対向領域にて前記第1軸及び前記第2軸と平行な面内で移動させるホルダー移動手段と、
を具え、
前記第1球状転動体及び前記第2球状転動体は、球形である、
無段変速機。 1st axis and
A second axis that is parallel to the first axis and eccentric to the first axis,
The first disk connected to the first axis and
A second disk that is at least partially opposed to the first disk and is connected to the second axis.
A first spherical rolling element arranged between the first disc and the second disc and in contact with the first disc,
A second spherical rolling element, which is arranged between the first disk and the second disk, is in contact with the second disk and is connected to the first spherical rolling element so as to be able to transmit power.
The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are rotatably and power-transmittedly connected, the first spherical rolling element is brought into contact with the first disk, and the second spherical rolling element is brought into contact with the second disk. With a holder that holds it in contact with
A holder moving means for moving the holder in a plane parallel to the first axis and the second axis in a region facing the first disk and the second disk.
The equipped,
The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are spherical.
Continuously variable transmission.
前記第1軸と平行且つ前記第1軸に対して偏心している第2軸と、
前記第1軸に連繋される第1ディスクと、
前記第1ディスクと少なくとも一部が対向し、第2軸に連繋される第2ディスクと、
前記第1ディスクと前記第2ディスクとの間に配置され、前記第1ディスクに接触する第1球状転動体と、
前記第1ディスクと前記第2ディスクとの間に配置され、前記第2ディスクに接触すると共に前記第1球状転動体に動力伝達可能に連繋される第2球状転動体と、
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体を回転可能且つ動力伝達可能に連繋し、前記第1球状転動体を前記第1ディスクに接触させ、前記第2球状転動体を前記第2ディスクに接触させた状態で保持するホルダーと、
前記ホルダーを前記第1ディスクと前記第2ディスクの対向領域にて前記第1軸及び前記第2軸と平行な面内で移動させるホルダー移動手段と、
を具え、
前記第1球状転動体と前記第2球状転動体との間には、1又は複数の球状転動体が配置される、
無段変速機。 1st axis and
A second axis that is parallel to the first axis and eccentric to the first axis,
The first disk connected to the first axis and
A second disk that is at least partially opposed to the first disk and is connected to the second axis.
A first spherical rolling element arranged between the first disc and the second disc and in contact with the first disc,
A second spherical rolling element, which is arranged between the first disk and the second disk, is in contact with the second disk and is connected to the first spherical rolling element so as to be able to transmit power.
The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are rotatably and power-transmittedly connected, the first spherical rolling element is brought into contact with the first disk, and the second spherical rolling element is brought into contact with the second disk. With a holder that holds it in contact with
A holder moving means for moving the holder in a plane parallel to the first axis and the second axis in a region facing the first disk and the second disk.
The equipped,
One or more spherical rolling elements are arranged between the first spherical rolling elements and the second spherical rolling elements.
Continuously variable transmission.
請求項2に記載の無段変速機。 The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are spherical.
The continuously variable transmission according to claim 2 .
請求項2に記載の無段変速機。 The first spherical rolling element has at least a spherical shape at a portion in contact with the first disc and the second spherical rolling element.
The continuously variable transmission according to claim 2 .
請求項1に記載の無段変速機。 The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are in contact with each other.
The continuously variable transmission according to claim 1 .
請求項1乃至請求項5の何れかに記載の無段変速機。 The first disc and the second disc have a disk shape.
The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 5.
請求項1乃至請求項6の何れかに記載の無段変速機。 At least one of the first disk or the second disk has a diameter equal to or greater than the eccentric distance between the first axis and the second axis.
The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 6.
請求項1乃至請求項7の何れかに記載の無段変速機。 The first disc and the second disc each have a first engaging portion and a second engaging portion formed of a plurality of concave and / or convex portions on opposite surfaces thereof, and the first spherical rolling element has a plurality of concave and / or convex portions. A first meshing portion that meshes with the first engaging portion is formed on the surface, and a second meshing portion that meshes with the second engaging portion is formed on the surface of the second spherical rolling element.
The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載の無段変速機。 In the first spherical rolling element and the second spherical rolling element, the first meshing portion and the second meshing portion mesh with each other.
The continuously variable transmission according to claim 8.
請求項1乃至請求項7の何れかに記載の無段変速機。 The first disc and the first spherical rolling element, and the second disc and the second spherical rolling element are in frictional contact with each other.
The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 7.
請求項10に記載の無段変速機。 The first spherical rolling element and the second spherical rolling element are in frictional contact with each other.
The continuously variable transmission according to claim 10.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015094263 | 2015-05-01 | ||
JP2015094263 | 2015-05-01 | ||
PCT/JP2016/063554 WO2016178423A1 (en) | 2015-05-01 | 2016-05-02 | Continuously variable transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016178423A1 JPWO2016178423A1 (en) | 2018-03-01 |
JP6784905B2 true JP6784905B2 (en) | 2020-11-18 |
Family
ID=57217960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017516615A Active JP6784905B2 (en) | 2015-05-01 | 2016-05-02 | Continuously variable transmission |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6784905B2 (en) |
WO (1) | WO2016178423A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT201700092319A1 (en) * | 2017-08-09 | 2019-02-09 | Paolo Menichetti | A SPEED VARIATOR, A DRIVING DEVICE FOR AN ASSISTED HUMAN PROPULSION VEHICLE AND VEHICLE INCLUDING THE DEVICE |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1179840A (en) * | 1968-10-31 | 1970-02-04 | Ferranti Ltd | Improvements relating to speed changing mechanisms |
JPH10231907A (en) * | 1997-02-22 | 1998-09-02 | Noboru Furukawa | Continuously variable transmission and drive device using rotation of spherical body |
US9243694B2 (en) * | 2010-03-19 | 2016-01-26 | Paul D. Okulov | Continuously variable transmission |
JP5891204B2 (en) * | 2013-05-13 | 2016-03-22 | ジヤトコ株式会社 | Multi-disc transmission |
-
2016
- 2016-05-02 JP JP2017516615A patent/JP6784905B2/en active Active
- 2016-05-02 WO PCT/JP2016/063554 patent/WO2016178423A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2016178423A1 (en) | 2018-03-01 |
WO2016178423A1 (en) | 2016-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8387475B2 (en) | Continuously variable transmission | |
WO2010052890A1 (en) | Friction-type drive device and omnidirectional movable body using same | |
JPH10115355A (en) | Driven biaxial continuously variable transmission | |
US7665377B2 (en) | Cone and idler continuously variable transmission | |
JP5817104B2 (en) | Roller friction transmission unit | |
JP6784905B2 (en) | Continuously variable transmission | |
JP3758163B2 (en) | Drive ring coupler | |
JP5601420B2 (en) | Continuously variable transmission | |
JP2011153645A (en) | Continuously variable transmission and control device of continuously variable transmission | |
JP2012177398A (en) | Drive device with transmission mechanism and rotation direction changing mechanism | |
JP3395467B2 (en) | Toroidal type continuously variable transmission | |
JP6135379B2 (en) | Spindle device for rolling mill | |
JP2009209992A (en) | Power transmission chain and power transmission device equipped therewith | |
JP2010196793A (en) | Friction transmission device and driving force distribution device using the same | |
JP3899761B2 (en) | Toroidal continuously variable transmission | |
JP5761445B2 (en) | Continuously variable transmission | |
CN105840761A (en) | Transmission device capable of automatically adjusting speed and application method thereof | |
JP2003074658A (en) | Toroidal type continuously variable transmission | |
JP6311452B2 (en) | Toroidal continuously variable transmission | |
JPWO2017082208A1 (en) | Transmission | |
JP2017009023A (en) | Variable speed pulley device | |
WO2015136990A1 (en) | Toroidal type continuously variable transmission | |
JP2017031994A (en) | Continuously variable transmission | |
JP2011094773A (en) | Frictional wheel type continuously variable transmission | |
JP2004347012A (en) | Vehicular differential gear device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20171024 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190425 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200310 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200410 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200804 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20200903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200903 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20200904 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6784905 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |