JP2004270879A

JP2004270879A - Friction roller type transmission

Info

Publication number: JP2004270879A
Application number: JP2003065307A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mori; 博史森
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten total axial length while securing necessary prescribed size so as to save space. <P>SOLUTION: A disc member 4 (diametric member) of a low speed side shaft 3 is formed in a stepped form in such a way that its tip part is displaced toward the high speed side around a center part, so that a containing space S is formed on the high speed side around the center part. In the containing space S, a connection plate 14 (fixing member) fixing a support shaft 39a or the like of a guide roller 37a or the like is inserted on the low speed side. As a result, a low speed side end surface of an outer ring 32 is disposed around a similar position to a low speed side end surface of the disc member 4 around the center part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の駆動部や補機、工作機械、半導体製造装置、水車、風車、過給機など、各種機械装置の回転駆動部分等に組み込み、駆動軸側の回転を減速或いは増速しつつ被駆動側に伝達して、上記工作機械等を回転駆動する、くさび作用を利用した摩擦ローラ式変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクションドライブ式変速機は、静かで滑らかであることから産業上の各種用途に開発され、さらに近年は自動車や自転車といったパーソナルユースに応用する試みがなされ、次世代の動力伝達方式として注目されている。
【０００３】
トラクションドライブ式変速機とは、歯車伝動とは異なり、滑らかな表面をもつ少なくとも２個の回転体を強く押し付け、これらの間に潤滑油膜（例えばＥＨＬ油膜）を介在させて、動力を伝達する機構であり、その基礎式は、Ｆｔ＝μ・Ｆｃという簡単な摩擦の式で表される（Ｆｔ：トラクション力）。ここで、Ｆｃは、押し付け力と呼び、この発生に様々な方法が開発されている。
【０００４】
このトラクションドライブ式変速機の一つとして、特許文献１に開示してあるように、くさび作用を利用した摩擦ローラ式変速機（以後本明細書中では、くさびローラ式変速機と記す）がある。くさびローラ式変速機とは、高速側シャフトの先端部の周囲に、該高速側シャフトに対し偏心した状態で、回転自在に設けられた外輪と、該高速側シャフトの外周面である動力伝達用円筒面と前記外輪の内周面である動力伝達用円筒面との間に存在して、径方向に関する幅が円周方向に関して不同である環状空間内に配置される、それぞれの外周面を動力伝達用円筒面とした、少なくとも１個のガイドローラおよび少なくとも１個の可動ローラとを備えた変速機のことを言う。又、可動ローラとは、くさび作用により押付け力を発生するローラであり、半径方向、円周方向に動くローラのことを言う。
【０００５】
このくさびローラ式変速機では、正転時には、可動ローラは、高速側シャフトと外輪との間で「くさび」に食い込む方向に移動し、押し付け力Ｆｃを発生する。このＦｃによりトラクション力が発生し、トルクを伝達することができる。
【０００６】
一方、逆転時には、可動ローラは、「くさび」から離れる方向に移動し、押し付け力Ｆｃ＝０となり、入力側の回転が出力側へ伝わるのを停止する。
【０００７】
くさびローラ式変速機は、低速側シャフト（外輪側）を入力側とした場合には、高速側シャフトを出力側とした増速機として作用し、低速側シャフト（外輪側）を出力側とした場合には、高速側シャフトを入力側とした減速機として作用する。
【０００８】
また、くさびローラ式変速機において、正転時には、トルクを伝達する一方、逆転時には、空転してトルクを伝達しないワンウェイクラッチ機能を有しているものと、正逆両方向の回転時に、トルクを伝達することができるものとがある。
【０００９】
【特許文献１】
特願２００２−１２１１６５号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、特に自動車業界において、コストダウンとともに、省スペース化の要望（即ち、小型化及び軽量化を図って、燃費を向上したいといった要望）が高い。これは、くさびローラ式変速機においても、例外ではなく、製品化のためには、省スペース化の要望は、非常に高いものとなっている。
【００１１】
上記特許文献１に開示したくさびローラ式変速機において、低速側シャフトの基部には、円盤状部材（径方向部材）が径方向に延在してあり、この円盤状部材の先端爪部が外輪に止め輪により係止してある。
【００１２】
その結果、止め輪部の幅やエッジマージンにより、ハウジングと円盤状部材との間には、隙間があり、くさびローラ式変速機全体の軸方向長さや、ハウジングの軸方向長さの短縮化を阻む原因となっている。なお、エッジマージンとは、軸方向締結スラスト荷重に対して十分耐えうるために、各止め輪に明示された溝の深さ寸法との関係により規定される軸方向長さのことである。
【００１３】
従って、くさびローラ式変速機全体の軸方向長さ、及びハウジングの軸方向長さが比較的長くなっており、上述した省スペース化の要望に反するといったことになっている。
【００１４】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、必要な所定寸法は確保しつつ、全体的な軸方向長さを短縮して、省スペース化を図ることができる、摩擦ローラ式変速機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る摩擦ローラ式変速機は、ハウジングに回転自在に支持され、一端部に外輪を設けた低速側シャフトと、前記低速側シャフト及び前記外輪に対して偏心して、ハウジングに回転自在に支持された高速側シャフトと、前記外輪と前記高速側シャフトとの間に回転自在に支持された、少なくとも１個のガイドローラと少なくとも１個の可動ローラとから成るくさび作用を利用した摩擦ローラ式変速機において、
前記低速側シャフトは、当該低速側シャフトから略径方向外方に一体又は別体に延在して前記外輪に係合した径方向部材を備え、
当該径方向部材は、その先端部又は近傍が略中央部に対して高速側に変位して形成してあり、
前記外輪の低速側端面は、当該径方向部材の略中央部の低速側端面と略同位置に配置してあるか、又は、当該径方向部材の略中央部の低速側端面より高速側に配置してあることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に係る摩擦ローラ式変速機は、ハウジングに回転自在に支持され、一端部に外輪を設けた低速側シャフトと、前記低速側シャフト及び前記外輪に対して偏心して、ハウジングに回転自在に支持された高速側シャフトと、前記外輪と前記高速側シャフトとの間に回転自在に支持された、少なくとも１個のガイドローラと少なくとも１個の可動ローラとから成るくさび作用を利用した摩擦ローラ式変速機において、
前記低速側シャフトは、当該低速側シャフトから略径方向外方に一体又は別体に延在して前記外輪に係合した径方向部材を備え、
当該径方向部材は、その略中央部の高速側に収納空間を形成するように、その先端部又は近傍が略中央部に対して高速側に変位して形成してあり、
前記収納空間内に、前記ローラの支持軸を固定した固定部材の低速側が入り込むように配置してあることを特徴とする。
【００１７】
このように、請求項１又は２によれば、低速側シャフトの径方向部材は、その先端部又は近傍が略中央部に対して高速側に変位して形成してあり、外輪の低速側端面は、径方向部材の略中央部の低速側端面と略同位置に配置してあるか、又は、径方向部材の略中央部の低速側端面より高速側に配置してある。別言すれば、低速側シャフトの径方向部材は、その略中央部の高速側に収納空間を形成するように、その先端部又は近傍が略中央部に対して高速側に変位して形成してあり、収納空間内に、ローラの支持軸を固定した固定部材の低速側が入り込むように配置してある。従って、必要な所定寸法は確保しつつ、全体的な軸方向長さを短縮して、省スペース化を図ることができる。
【００１８】
【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を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
先ず、くさびローラ式変速機の内部構造について詳述し、次いで、実施の形態について説明する。
【００２０】
また、説明の便宜上、１個の可動ローラを用いたくさびローラ式変速機を説明し、その後、２個の可動ローラを用いた両方向動力伝達型のくさびローラ式変速機について説明する。
【００２１】
また、動力の伝達の方法を説明する時は、くさびローラ式変速機が減速機として作用する場合を代表して記述している。減速機において、正回転とは、高速側シャフト１７から外輪３２に動力を伝える方向であり、逆回転とは、高速側シャフト１７が空転し、外輪３２へのトルク（動力）伝達を停止する方向である。
【００２２】
（くさびローラ式変速機の内部構造）
図１は、くさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００２３】
図２は、ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、ワンウェイクラッチ機能を有するくさびローラ式変速機の断面図である。
【００２４】
図３は、減速機としてのくさびローラ式変速機の作用を説明する図である。
【００２５】
図５は、ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、正逆両方向の回転時にトルク（動力）を伝達可能なくさびローラ式変速機の断面図である。
【００２６】
なお、図４には、参考のため、増速機としてのくさびローラ式変速機の作用の説明図を示す。
【００２７】
くさびローラ式変速機Ｘは、低速側シャフト３（外輪側）を出力側とした場合には、高速側シャフト１７を入力側とした減速機として作用する。
【００２８】
なお、図４に示すように、低速側シャフト３（外輪側）を入力側とした場合には、高速側シャフト１７を出力側とした増速機として作用する。
【００２９】
また、図２に示すように、１個の可動ローラ３８を用いたくさびローラ式変速機Ｘは、正転時には、トルク（動力）を伝達する一方、逆転時には、空転してトルク（動力）を伝達しないワンウェイクラッチ機能を有しているが、図５に示すように、２個の可動ローラ３８ａ，３８ｂを用いたくさびローラ式変速機Ｘは、正逆両方の回転時にトルク（動力）を伝達することができる。
【００３０】
くさびローラ式変速機Ｘは、図１、図２において、略円筒状のハウジング１に、仕切板であるハウジング２が固定してある。ハウジング１には、低速側シャフト３が回転自在に支持してあり、ハウジング１内の低速側シャフト３の端部に、円盤状部材４が設けてあり、この円盤状部材４の外縁部に、外輪３２が取付けてある。
【００３１】
仕切板であるハウジング２には、高速側シャフト１７が低速側シャフト３及び外輪３２に対して偏心（オフセット）して回転自在に設けてある。
【００３２】
図２に示すように、外輪３２と、高速側シャフト１７との間には、大径のガイドローラ３７ａと、小径のガイドローラ３７ｂと、トルク（動力）伝達時に移動する可動ローラ３８とが介装してある。
【００３３】
可動ローラ３８を回転自在に支持する支持軸３９ｂは、図３に示すように、減速機の場合、高速側シャフト１７と外輪３２との間で「くさび」に食い込む方向に移動できるように構成してあり、また、この「くさび」に食い込む方向にシリンダ孔４６に設置した圧縮ばね等の弾性材４７（予圧ばね、図２参照）により付勢してある。
【００３４】
これにより、正転時には、可動ローラ３８は、高速側シャフト１７と外輪３２との間で「くさび」に食い込む方向に移動し、押し付け力Ｆｃを発生する。このＦｃによりトラクション力が発生し、トルク（動力）を伝達することができる。
【００３５】
一方、逆転時には、可動ローラ３８は、「くさび」から離れる方向に移動し、押し付け力Ｆｃ＝０となり、入力側の回転が出力側へ伝わるのを停止する。
【００３６】
図２に示すように、外輪３２の内周面と高速側シャフト１７の先端部外周面との間には、径方向に関する幅が円周方向に関して不同である環状空間３６が設けられる。
【００３７】
この様な環状空間３６内には、２個のガイドローラ３７ａ、３７ｂと１個の可動ローラ３８とを設置して、上記くさびローラ式変速機Ｘを構成している。図２において、可動ローラ３８は切欠いて部分的に示している。これら各ローラ３７ａ、３７ｂ、３８を設置する為に上記環状空間３６部分には、３本の支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂを設けている。これら３本の支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂのうち、２本の支持軸３９ａ，３９ａは、それぞれの両端部をハウジング２及び連結板１４に形成した嵌合孔４０、４０に圧入固定している。従って、上記２本の支持軸３９ａ，３９ａが、上記環状空間３６内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。これに対して、上記３本の支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂのうち、残り１本の支持軸３９ｂは、両端部を上記ハウジング２及び連結板１４に対し、上記外輪３２の円周方向及び直径方向に関する若干の変位可能に支持している。この為に、上記ハウジング２及び連結板１４の一部で上記１本の支持軸３９ｂの両端部に整合する部分に、この支持軸３９ｂの外径よりも大きな内径を有する支持孔４１を形成し、これら各支持孔４１に、上記支持軸３９ｂの両端部を緩く係合させている。
【００３８】
そして、上述の様に支持した各支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂの中間部周囲に、それぞれ上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を、それぞれラジアルニードル軸受４２、４２等の軸受により、回転自在に支持している。尚、上記連結板１４を上記ハウジング２に結合固定する為、この連結板１４の片面に突設した、前記各突部２７、２７は、この連結板１４の円周方向に関して、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８同士の間に存在する。言い換えれば、上記環状空間３６内に上記各突部２７、２７と上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ又は可動ローラ３８とが、上記環状空間３６の円周方向に関して交互に存在する。又、これら各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ又は可動ローラ３８の外周面と上記各突部２７、２７の円周方向側面とが干渉する（擦れ合う）事はない。
【００３９】
この様にして、上記各支持軸３９ａ、３９ａ、３９ｂにより上記ハウジング２と連結板１４との間に回転自在に支持した、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面である、動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂは、それぞれ前記高速側シャフト１７の先端部の外周面である動力伝達用円筒面４４と前記外輪３２の内周面である動力伝達用円筒面４５とに当接させている。前述した通り、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を設置した上記環状空間３６の径方向に関する幅は、円周方向に関して不同である。この様に、この環状空間３６の幅寸法を円周方向に関して不同にした分、上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外径を異ならせている。即ち、上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８のうち、それぞれ上記外輪３２に対し高速側シャフト１７の先端部が偏心している側に位置する可動ローラ３８及びガイドローラ３７ｂの外径を、互いに同じにすると共に比較的小径にしている。これに対し、上記外輪３２に対し高速側シャフト１７の先端部が偏心しているのと反対側に位置するガイドローラ３７ａの外径を、上記可動ローラ３８及びガイドローラ３７ｂの外径よりも大きくしている。そして、上記ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面である上記各動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂを、それぞれ上記動力伝達用円筒面４４、４５に当接させている。
【００４０】
尚、上記各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８のうち、各ガイドローラ３７ａ、３７ｂを支持した支持軸３９ａ、３９ａの両端部は、前述の様に、前記ハウジング２及び連結板１４に対し（環状空間３６内に）固定している。これに対して、上記可動ローラ３８を支持した支持軸３９ｂは、やはり前述した様に上記ハウジング２及び連結板１４に対し（環状空間３６内に）、円周方向及び直径方向に関する若干の変位を可能に支持している。従って、上記可動ローラ３８も、上記環状空間３６内で円周方向及び直径方向に若干の変位可能である。そして、前記ハウジング２及び連結板１４のシリンダ孔４６内に設置した、圧縮ばね等の弾性材４７（予圧ばね）により、上記可動ローラ３８を支持した支持軸３９ｂを、これら支持軸３９ｂに回転自在に支持した可動ローラ３８を前記環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動させるべく、弾性的に軽く押圧している。
【００４１】
上述の様に構成するくさびローラ式変速機により回転軸を回転駆動する場合（減速機の場合）には、正転時、高速側シャフト１７に駆動力を入力することにより、高速側シャフト１７を図３の矢印方向に回転させる。この高速側シャフト１７の回転は、各ガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８を介して、外輪３２に伝わり、外輪３２を図３の矢印方向に回転させる。
【００４２】
外輪３２とガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８との間の動力伝達、並びに、これらガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８と高速側シャフト１７との間の動力伝達は、何れも摩擦伝達により行なわれる為、動力伝達時に発生する騒音並びに振動は低い。
【００４３】
又、可動ローラ３８は、高速側シャフト１７から外輪３２に伝達するトルクの大きさに応じた力で、環状空間３６の幅が狭い部分に食い込む傾向となる。この為、外輪３２の内周面である動力伝達用円筒面４５とガイドローラ３７ａ、３７ｂ及び可動ローラ３８の外周面である動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂとの当接部、並びに、これら各動力伝達用円筒面４３ａ、４３ａ、４３ｂと高速側シャフト１７の外周面である動力伝達用円筒面４４との当接部の面圧は、何れも、上記トルクが大きくなる程高くなる。逆に言えば、このトルクが小さい場合には、各当接部の面圧が低い状態となる。この為、これら各当接部の面圧を、伝達すべきトルクに合わせた適正値にして、トルク伝達を効率良く行なえる。
【００４４】
即ち、高速側シャフト１７を図３の矢印方向に回転させる際には、可動ローラ３８が、外輪３２の内周面である動力伝達用円筒面４５及び高速側シャフト１７の外周面である動力伝達用円筒面４４から、弾性材４７（予圧ばね）による押圧力と同方向の力を受けて、環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動する傾向となる。
【００４５】
上述の様にして、可動ローラ３８を環状空間３６の幅の狭い部分に向け移動させようとする力は、高速側シャフト１７から外輪３２に伝達する回転駆動力の大きさに応じて変化する。そして、この力が大きくなる程、動力伝達用円筒面４３ａ，４３ｂと動力伝達用円筒面４４との当接部である内側当接部４８、及び、この動力伝達用円筒面４３ａ，４３ｂと動力伝達用円筒面４５との当接部である外側当接部４９の当接圧が高くなる。従って、この様な作用に基づき、上記伝達する回転駆動力に応じた当接圧を自動的に選定して、くさびローラ式変速機Ｘの伝達効率を確保できる。
【００４６】
図２に示した例の場合には、くさびローラ式変速機Ｘは、ワンウェイクラッチ機能を備えており、減速機の場合、外輪３２の回転速度が高速側シャフト１７の回転速度に見合う速度、即ち、この高速側シャフト１７の回転速度にくさびローラ式変速機Ｘの減速比を掛けた速度よりも速くなった場合には、このくさびローラ式変速機Ｘの接続が断たれる。即ち、この場合には、上記可動ローラ３８が、前記弾性材４７（予圧ばね）の弾力に抗して、上記環状空間３６の幅の広い側に変位する。この結果、上記内側、外側両当接部４８、４９の当接圧が低下若しくは喪失して、高速側シャフト１７の回転が外輪３２にまでは伝わらなくなる。
【００４７】
次に、図５に示す、正逆両方向の回転時にトルクを伝達可能なくさびローラ式変速機について説明する。
【００４８】
図５は、高速側シャフト１７を時計、反時計の両方向に回転駆動自在な構造について示している。
【００４９】
この様な本例の構造の揚合には、くさびローラ式変速機Ｘを構成する３個のローラとして、１個のガイドローラ３７と２個の可動ローラ３８ａ，３８ｂとを使用している。このうち、環状空間３６のうちで最も幅が広くなった部分に設置したローラを、比較的大径で設置位置が変化しないガイドローラ３７としている。これに対して、上記環状空間３６の幅が最も狭くなった部分を挟んで設けた１対のローラを、それぞれ比較的小径で円周方向及び直径方向に関する若干の変位を可能にした可動ローラ３８ａ，３８ｂとしている。これら各可動ローラ３８ａ，３８ｂを支持した各支持軸３９ｂ，３９ｂを、環状空間３６の最も幅が狭くなった部分に向けそれぞれ弾性的に押圧している。
【００５０】
上述の様に構成する本例の構造の場合には、高速側シャフト１７が図５で時計方向に回転する場合には、可動ローラ３８ａが上記環状空間３６の幅が狭くなった部分に食い込む。
【００５１】
これに対して、高速側シャフト１７が図５で反時計方向に回転する場合には、可動ローラ３８ｂが上記環状空間３６の幅が狭くなった部分に食い込む。
【００５２】
又、本例の場合には、これら各可動ローラ３８ａ，３８ｂを支持した支持軸３９ｂ，３９ｂの両端部を支持する為、ハウジング２及び連結板１４に形成した支持孔４１ａ，４１ａ（長溝）の、上記環状空間３６の円周方向に関する長さを規制している。具体的には、これら各支持孔４１ａ，４１ａ（長溝）のうち、上記環状空間３６の幅が広い側の端部の位置を、前述した図２で示した場合よりも、この環状空間３６の最も幅が狭くなった位置に近づけている。そして、上記各可動ローラ３８ａ，３８ｂが、上記環状空間３６の幅の広い側に過度に退避しない様にしている。
【００５３】
上述の様に構成する本例の場合には、減速機の場合、高速側シャフト１７が時計、反時計の何れの方向に回転する場合でも、何れかの可動ローラ３８ａ（３８ｂ）が上記環状空間３６の幅の狭い部分に食い込み、当該可動ローラ３８ａ（３８ｂ）に関する内側、外側各当接部４８，４９の当接圧を高める。一方、上記環状空間３６の幅の狭い部分から退避する方向に変位する可動ローラ３８ｂ（３８ａ）に関しても、その退避量は限られる。この結果、両可動ローラ３８ａ，３８ｂ及び前記ガイドローラ３７に関して、内側、外側各当接部４８，４９の当接圧が十分に上昇し、高速側シャフト１７から外輪３２にまで、動力を効率良く伝達できる。この様に、高速側シャフト１７から外輪３２への時計、反時計の両方向の動力伝達を可能にした点以外は、図２に前述した場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
【００５４】
（本発明の参考例）
図１は、本発明の参考例に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００５５】
本参考例においては、低速側シャフト３の基部（高速側）には、円盤状部材４（径方向部材）が径方向に一体的に延在してあり、この円盤状部材４の先端爪部４ａが外輪３２に止め輪５１により係止してある。
【００５６】
図１に示すように、止め輪５１の幅「Ｃ」と、エッジマージン「Ｄ」により、ハウジング１と円盤状部材４との間には、隙間「Ｂ」があり、くさびローラ式変速機Ｘ全体の軸方向長さ「Ａ」や、ハウジング１の軸方向長さ「Ｆ」の短縮を阻む原因となっている。
【００５７】
ここで、エッジマージンとは、軸方向締結スラスト荷重に対して十分耐えうるために、各止め輪５１に明示された溝の深さ寸法との関係により規定される軸方向長さのことである。
【００５８】
（本発明の第１実施の形態）
図６は、本発明の第１実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００５９】
本第１実施の形態では、低速側シャフト３の円盤状部材４（径方向部材）は、その略中央部の高速側に収納空間Ｓを形成するように、その先端部が略中央部に対して高速側に変位して、段付形状に形成してある。この収納空間Ｓ内に、ガイドローラ３７ａ等の支持軸３９ａ等を固定した連結板１４（固定部材）の低速側が入り込むように配置してある。
【００６０】
その結果、外輪３２の低速側端面は、円盤状部材４の略中央部の低速側端面と略同位置に配置してある。
【００６１】
このような形状変更により、形状変更前の図１の参考例では、「Ｂ」だけあったハウジング１と円盤状部材４との間の隙間は、図６の本実施の形態では、「Ｅ」となり、軸方向に著しく短縮することができる。
【００６２】
また、円盤状部材４の先端部が略中央部に対して高速側に変位して、段付形状に形成してあるため、止め輪５１の幅「Ｃ」と、エッジマージン「Ｄ」とは、形状変更前の図１の場合と同様に確保することができる。
【００６３】
従って、ハウジング１の軸方向長さは、形状変更前の「Ｆ」から、形状変更後は、「Ｆ−（Ｃ＋Ｄ）」に短縮することができる。
【００６４】
このように、本実施の形態では、外輪３２の低速側端面は、円盤状部材４の略中央部の低速側端面と略同位置に配置してある。そのため、止め輪の幅やエッジマージンを確保しつつ、ハウジング１と円盤状部材４の間の隙間の短縮が可能となる。この結果、参考例と比較して、同じ入・出力条件においては、くさびローラ式変速機全体の大きさ（軸方向寸法）を小さくすることができる。また、同じ大きさ（軸方向寸法）の条件においては、出・入力条件を大きく取ることができる。
【００６５】
（本発明の第２実施の形態）
図７は、本発明の第２実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００６６】
上述した第１実施の形態では、図６に示すように、軸受５２には、軸方向長さ「Ｇ」の余裕が生まれている。
【００６７】
この余裕は、図１の参考例にはなかったものであるから、本第２実施の形態では、図７に示すように、この軸方向の長さ「Ｇ」を無くすように、ハウジング１のボス部５３を高速側に移動している。
【００６８】
これにより、くさびローラ式変速機全体の軸方向長さは、図１の参考例の「Ａ」から「Ａ−Ｇ」と短縮することができる。
【００６９】
（本発明の参考例）
図８は、本発明の参考例に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００７０】
本参考例は、図１の参考例に示した円盤状部材４に、プーリを取付けた例である。このときのプーリ５４の軸方向長さを「Ｈ」、プーリ５４とハウジング１との隙間を「Ｉ」とする。
【００７１】
ここで、「Ｉ」は、プーリ５４に取付けるベルトとハウジング１の干渉を防ぐために必用な隙間とする。なお、このプーリを取り付けた参考例は、例えば、自動車の補機の駆動用に用いるような場合である。
【００７２】
（本発明の第３実施の形態）
図９は、本発明の第３実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００７３】
本第３実施の形態は、図６の第１実施の形態に示したくさびローラ式変速機に、図８の参考例に示したプーリ５４を取付けた例である。円盤状部材４の形状を変更することで、プーリ５４とハウジング１との隙間は「Ｉ＋Ｊ」に拡大する。
【００７４】
（本発明の第４実施の形態）
図１０は、本発明の第４実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００７５】
本第４実施の形態は、図９の第３実施の形態において生じた隙間「Ｊ」を短縮し、図８の参考例と同じ隙間「Ｉ」とした例である。この短縮に加えて、円盤状部材４の形状が変更してあるため、くさびローラ式変速機Ｘの全体の軸方向長さは、図８の参考例の「Ａ」から「Ａ−Ｊ」と短縮することができる。
【００７６】
（本発明の第５実施の形態）
図１１は、本発明の第５実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００７７】
本第５実施の形態は、図９の第３実施の形態において生じた隙間「Ｊ」を、プーリ５４の軸方向長さの延長に使用した例である。
【００７８】
プーリ５４の軸方向長さを延長することで、くさびローラ式変速機Ｘ全体の軸方向長さは、「Ａ」となり、図８の参考例と同じであっても、プーリ５４のリブ数を多くすることができ、伝動動力を大きくすることができる。
【００７９】
（本発明の第６実施の形態）
図１２は、本発明の第６実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００８０】
本第６実施の形態では、円盤状部材４は、段付形状ではなく、斜め形状にして変曲することにより、その略中央部の高速側に収納空間Ｓを形成するように、その先端部が略中央部に対して高速側に変位してある。この収納空間Ｓ内に、ガイドローラ３７ａ等の支持軸３９ａ等を固定した連結板１４（固定部材）の低速側が入り込むように配置してある。その結果、外輪３２の低速側端面は、円盤状部材４の略中央部の低速側端面よりも高速側に配置してある。
【００８１】
従って、図１０の第４実施の形態に対して、ハウジング１の径方向端部５５も、斜めに変曲して、段付形状に形成することができ、これにより、この径方向端部５５の低速側には、空間を作り出すことができ、その結果、くさびローラ式変速機Ｘ全体の大きさを小さくすることができる。
【００８２】
また、図１０の第４実施の形態等では、円盤状部材４は、段付形状となっていた断面形状を、斜めの変曲形状の断面とすることにより、変曲部５６，５７にかかる応力を緩和することができる。
【００８３】
（本発明の第７実施の形態）
図１３は、本発明の第７実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００８４】
本第７実施の形態は、図１２の第６実施の形態に比べて、止め輪５１の位置を外輪３２の外径側に設けた例である。
【００８５】
これにより、止め輪５１の取付に必用な長さ「Ｎ」（図１２参照）を省くことができ、また、図１２の第６実施の形態に比べて、斜めとした断面形状の角度「α」をさらに小さくすることができ、しかも、円盤状部材４の変曲部５６，５７での応力集中をさらに緩和することができる。
【００８６】
（本発明の第８実施の形態）
図１４は、本発明の第８実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【００８７】
本第８実施の形態は、図１３の第７実施の形態に比べて、低速側シャフトの角度「α」を小さくすることよりも、円盤状部材４の先端爪部４ａが外輪３２に係止した位置を、できる限り高速側に配置することを優先させた例である。
【００８８】
これにより、ハウジング１の径方向端部５５の低速側に作り出せる空間は、図１２の第６実施の形態及び図１３の第７実施の形態よりも大きく、くさびローラ式変速機Ｘ全体の大きさをさらに小さくすることができる。
【００８９】
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。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１又は２によれば、低速側シャフトの径方向部材は、その先端部又は近傍が略中央部に対して高速側に変位して形成してあり、外輪の低速側端面は、径方向部材の略中央部の低速側端面と略同位置に配置してあるか、又は、径方向部材の略中央部の低速側端面より高速側に配置してある。別言すれば、低速側シャフトの径方向部材は、その略中央部の高速側に収納空間を形成するように、その先端部又は近傍が略中央部に対して高速側に変位して形成してあり、収納空間内に、ローラの支持軸を固定した固定部材の低速側が入り込むように配置してある。従って、必要な所定寸法は確保しつつ、全体的な軸方向長さを短縮して、省スペース化を図ることができる。なお、参考例と比較して、同じ入・出力条件においては、くさびローラ式変速機全体の大きさ（軸方向寸法）を小さくすることができる。また、同じ大きさ（軸方向寸法）の条件においては、出・入力条件を大きく取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】くさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図２】ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、ワンウェイクラッチ機能を有するくさびローラ式変速機の断面図である。
【図３】減速機としてのくさびローラ式変速機の作用を説明する図である。
【図４】増速機としてのくさびローラ式変速機の作用を説明する図である。
【図５】ハウジングを取り外した状態における、くさびローラ式変速機の要部の横断面図であって、正逆両方向の回転時にトルク（動力）を伝達可能なくさびローラ式変速機の断面図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図８】本発明の参考例に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図９】本発明の第３実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図１０】本発明の第４実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図１１】本発明の第５実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図１２】本発明の第６実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図１３】本発明の第７実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【図１４】本発明の第８実施の形態に係るくさびローラ式変速機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ハウジング
２ハウジング（仕切板）
３低速側シャフト
４円盤状部材（径方向部材）
４ａ先端爪部
１４連結板（固定部材）
１７高速側シャフト
２７突部
３２外輪（低速側シャフト）
３６環状空間
３７ａ、３７ｂガイドローラ
３８可動ローラ
３７ガイドローラ
３８ａ、３８ｂ可動ローラ
３９ａガイドローラのための支持軸
３９ｂ可動ローラのための支持軸
４０嵌合孔
４１、４１ａ支持孔
４２ラジアルニードル軸受
４３ａガイドローラのための動力伝達用円筒面
４３ｂ可動ローラのための動力伝達用円筒面
４４動力伝達用円筒面
４５動力伝達用円筒面
４６シリンダ孔
４７弾性材（予圧ばね）
４８内側当接部
４９外側当接部
５１止め輪
５２軸受
５３ボス部
５４プーリ
５５径方向端部
５６，５７変曲部
Ｘくさびローラ式変速機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is incorporated in, for example, a drive unit of a motor vehicle, an auxiliary machine, a machine tool, a semiconductor manufacturing device, a rotary drive unit of various mechanical devices such as a water turbine, a windmill, a supercharger, and the like, to reduce or increase the rotation of the drive shaft side. The present invention relates to a friction roller type transmission that uses a wedge action and transmits a driven gear to a driven side while rotating the same to rotate the machine tool or the like.
[0002]
[Prior art]
Traction drive type transmissions have been developed for various industrial uses because of their quietness and smoothness. In recent years, attempts have been made to apply them to personal uses such as automobiles and bicycles, and they have attracted attention as a next-generation power transmission system. .
[0003]
Unlike a gear transmission, a traction drive type transmission is a mechanism for transmitting power by strongly pressing at least two rotating bodies having a smooth surface and interposing a lubricating oil film (for example, an EHL oil film) therebetween. The basic formula is represented by a simple friction formula of Ft = μ · Fc (Ft: traction force). Here, Fc is called a pressing force, and various methods have been developed for generating the pressing force.
[0004]
As one of the traction drive type transmissions, there is a friction roller type transmission utilizing a wedge action (hereinafter referred to as a wedge roller type transmission) as disclosed in Patent Document 1. . A wedge roller type transmission is an outer ring rotatably provided around an end of a high speed side shaft in an eccentric state with respect to the high speed side shaft, and a power transmission for an outer peripheral surface of the high speed side shaft. Each outer peripheral surface, which is located between a cylindrical surface and a power transmission cylindrical surface that is an inner peripheral surface of the outer ring, is disposed in an annular space having a radial width that is not uniform in the circumferential direction. It refers to a transmission having at least one guide roller and at least one movable roller as a transmission cylindrical surface. The movable roller is a roller that generates a pressing force by a wedge action, and is a roller that moves in a radial direction and a circumferential direction.
[0005]
In this wedge roller type transmission, during forward rotation, the movable roller moves in a direction to bite into the “wedge” between the high-speed side shaft and the outer ring, and generates a pressing force Fc. A traction force is generated by this Fc, and torque can be transmitted.
[0006]
On the other hand, at the time of reverse rotation, the movable roller moves in a direction away from the “wedge”, the pressing force Fc becomes zero, and the rotation of the input side stops being transmitted to the output side.
[0007]
When the low-speed side shaft (outer ring side) is used as the input side, the wedge roller type transmission acts as a gearbox with the high-speed side shaft as the output side, and the low-speed side shaft (outer ring side) is used as the output side. In such a case, it acts as a speed reducer with the high speed side shaft as the input side.
[0008]
Also, a wedge roller type transmission has a one-way clutch function that transmits torque during forward rotation, but idles and does not transmit torque during reverse rotation, and transmits torque during both forward and reverse rotation. There are things you can do.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 2002-121165 [0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, recently, particularly in the automobile industry, there is a high demand for cost reduction and space saving (that is, a demand for reduction in size and weight and improvement in fuel efficiency). This is not an exception even in a wedge roller type transmission, and the demand for space saving has become extremely high for commercialization.
[0011]
In the wedge roller type transmission disclosed in Patent Document 1, a disk-shaped member (radial member) extends in the radial direction at the base of the low-speed side shaft, and a distal claw portion of the disk-shaped member is provided with an outer ring. Is locked by a retaining ring.
[0012]
As a result, there is a gap between the housing and the disc-shaped member due to the width and the edge margin of the retaining ring, and the axial length of the entire wedge roller type transmission and the axial length of the housing can be reduced. It is a cause of obstruction. The edge margin is an axial length defined by a relationship with a groove depth dimension specified on each retaining ring in order to sufficiently withstand an axial fastening thrust load.
[0013]
Therefore, the axial length of the entire wedge roller type transmission and the axial length of the housing are relatively long, which is contrary to the above-mentioned demand for space saving.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to reduce the overall axial length while securing a required predetermined dimension, and to achieve space saving. It is an object to provide a roller type transmission.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a friction roller type transmission according to claim 1 of the present invention is rotatably supported by a housing and has a low-speed side shaft provided with an outer ring at one end, the low-speed side shaft and the outer ring. A high-speed side shaft eccentrically supported by the housing and rotatably supported by the housing; and at least one guide roller and at least one movable roller rotatably supported between the outer race and the high-speed side shaft. In a friction roller type transmission utilizing a wedge action consisting of
The low-speed side shaft includes a radial member engaged with the outer ring extending integrally or separately substantially radially outward from the low-speed side shaft,
The radial member is formed such that its distal end or its vicinity is displaced toward the high-speed side with respect to the substantially central portion,
The low-speed end face of the outer ring is disposed at substantially the same position as the low-speed end face at the substantially central portion of the radial member, or is disposed at a higher speed side than the low-speed end face at the substantially central portion of the radial member. It is characterized by having been done.
[0016]
Further, the friction roller type transmission according to claim 2 is rotatably supported by the housing, and has a low-speed side shaft provided with an outer ring at one end, and is eccentric with respect to the low-speed side shaft and the outer ring, and is rotated by the housing. Friction utilizing a wedge function comprising a freely supported high-speed side shaft and at least one guide roller and at least one movable roller rotatably supported between the outer ring and the high-speed side shaft. In roller type transmissions,
The low-speed side shaft includes a radial member engaged with the outer ring extending integrally or separately substantially radially outward from the low-speed side shaft,
The radial member is formed such that a distal end portion or a vicinity thereof is displaced toward the high-speed side with respect to the substantially central portion, so as to form a storage space on a high-speed side of a substantially central portion thereof,
It is characterized in that the low-speed side of the fixing member to which the support shaft of the roller is fixed enters the storage space.
[0017]
As described above, according to the first or second aspect, the radial member of the low-speed side shaft is formed such that the distal end portion or the vicinity thereof is displaced toward the high-speed side with respect to the substantially central portion, and the low-speed side end surface of the outer race is formed. Is disposed at substantially the same position as the low-speed end surface at the substantially central portion of the radial member, or is disposed at a higher speed side than the low-speed end surface at the substantially central portion of the radial member. In other words, the radial member of the low-speed side shaft is formed by displacing the front end portion or the vicinity thereof to the high-speed side with respect to the substantially central portion so as to form a storage space at the high-speed side substantially at the center. It is arranged so that the low-speed side of the fixing member to which the supporting shaft of the roller is fixed enters the storage space. Therefore, the overall length in the axial direction can be shortened while securing the required predetermined dimensions, and space can be saved.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a friction roller type transmission according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
First, the internal structure of the wedge roller type transmission will be described in detail, and then the embodiment will be described.
[0020]
Also, for convenience of description, a wedge roller type transmission using one movable roller will be described, and then a two-way power transmission type wedge roller type transmission using two movable rollers will be described.
[0021]
Further, when describing a method of transmitting power, a case where a wedge roller type transmission acts as a speed reducer is described as a representative. In the reduction gear, forward rotation is a direction in which power is transmitted from the high-speed shaft 17 to the outer ring 32, and reverse rotation is a direction in which the high-speed shaft 17 idles and stops transmission of torque (power) to the outer ring 32. It is.
[0022]
(Internal structure of wedge roller type transmission)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission.
[0023]
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the wedge roller transmission with the housing removed, and is a cross-sectional view of the wedge roller transmission having a one-way clutch function.
[0024]
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of a wedge roller type transmission as a speed reducer.
[0025]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of the wedge roller transmission with the housing removed, and is a cross-sectional view of the wedge roller transmission capable of transmitting torque (power) when rotating in both forward and reverse directions. is there.
[0026]
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of a wedge roller type transmission as a speed increasing device for reference.
[0027]
When the low-speed side shaft 3 (outer ring side) is on the output side, the wedge roller type transmission X acts as a speed reducer with the high-speed side shaft 17 on the input side.
[0028]
In addition, as shown in FIG. 4, when the low speed side shaft 3 (outer ring side) is set as the input side, it acts as a gearbox with the high speed side shaft 17 as the output side.
[0029]
As shown in FIG. 2, the wedge roller type transmission X using one movable roller 38 transmits torque (power) during normal rotation, and idles during reverse rotation to transmit torque (power). Although it has a one-way clutch function that does not transmit, as shown in FIG. 5, a wedge roller type transmission X using two movable rollers 38a and 38b transmits torque (power) during both forward and reverse rotations. can do.
[0030]
1 and 2, the wedge roller type transmission X has a housing 2 as a partition plate fixed to a substantially cylindrical housing 1. A low-speed side shaft 3 is rotatably supported by the housing 1, and a disk-shaped member 4 is provided at an end of the low-speed side shaft 3 in the housing 1. An outer ring 32 is attached.
[0031]
The high-speed side shaft 17 is eccentrically (offset) with respect to the low-speed side shaft 3 and the outer ring 32 and is rotatably provided in the housing 2 serving as a partition plate.
[0032]
As shown in FIG. 2, a large-diameter guide roller 37a, a small-diameter guide roller 37b, and a movable roller 38 that moves when transmitting torque (power) are interposed between the outer ring 32 and the high-speed side shaft 17. I am wearing it.
[0033]
As shown in FIG. 3, in the case of a speed reducer, the support shaft 39b that rotatably supports the movable roller 38 is configured to be movable between the high-speed side shaft 17 and the outer ring 32 in a direction in which the wedge bites. Further, the elastic member 47 (preload spring, see FIG. 2) such as a compression spring installed in the cylinder hole 46 is urged in a direction to bite into the “wedge”.
[0034]
As a result, at the time of normal rotation, the movable roller 38 moves between the high-speed side shaft 17 and the outer ring 32 in a direction to bite into the “wedge”, and generates a pressing force Fc. A traction force is generated by this Fc, and torque (power) can be transmitted.
[0035]
On the other hand, at the time of reverse rotation, the movable roller 38 moves in a direction away from the “wedge”, the pressing force Fc becomes zero, and the rotation of the input side stops being transmitted to the output side.
[0036]
As shown in FIG. 2, between the inner peripheral surface of the outer race 32 and the outer peripheral surface of the distal end portion of the high-speed shaft 17, there is provided an annular space 36 whose radial width is not uniform in the circumferential direction.
[0037]
In the annular space 36, two guide rollers 37a and 37b and one movable roller 38 are installed to constitute the wedge roller type transmission X. In FIG. 2, the movable roller 38 is partially cut away. Three support shafts 39a, 39a, 39b are provided in the annular space 36 for installing these rollers 37a, 37b, 38. Of the three support shafts 39a, 39a, 39b, the two support shafts 39a, 39a are press-fitted and fixed at both ends to fitting holes 40, 40 formed in the housing 2 and the connecting plate 14. . Therefore, the two support shafts 39a, 39a are not displaced in the circumferential direction or the diametric direction in the annular space 36. On the other hand, of the three support shafts 39a, 39a, 39b, the other one of the support shafts 39b has both ends in the circumferential direction and the diameter of the outer ring 32 with respect to the housing 2 and the connecting plate 14. It is supported to be slightly displaceable in the direction. For this purpose, a support hole 41 having an inner diameter larger than the outer diameter of the support shaft 39b is formed in a part of the housing 2 and the connecting plate 14 which is aligned with both ends of the one support shaft 39b. Both ends of the support shaft 39b are loosely engaged with these support holes 41.
[0038]
The guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38 are rotatable around the intermediate portions of the support shafts 39a, 39a, 39b supported as described above by radial needle bearings 42, 42, respectively. I support it. In order to connect and fix the connecting plate 14 to the housing 2, the projecting portions 27, 27 projecting from one side of the connecting plate 14 are provided with the respective guide rollers with respect to the circumferential direction of the connecting plate 14. 37a, 37b and between the movable roller 38. In other words, each of the protrusions 27 and 27 and each of the guide rollers 37a and 37b or the movable roller 38 are present alternately in the annular space 36 in the circumferential direction of the annular space 36. In addition, the outer peripheral surface of each of the guide rollers 37a, 37b or the movable roller 38 does not interfere with (rub against) the circumferential side surface of each of the protrusions 27, 27.
[0039]
In this way, the outer peripheral surfaces of the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38 rotatably supported between the housing 2 and the connecting plate 14 by the support shafts 39a, 39a, 39b, The transmission cylindrical surfaces 43a, 43a, 43b respectively correspond to a power transmission cylindrical surface 44, which is an outer peripheral surface of the distal end portion of the high-speed shaft 17, and a power transmission cylindrical surface 45, which is an inner peripheral surface of the outer ring 32. In contact. As described above, the width in the radial direction of the annular space 36 in which the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38 are installed is not uniform in the circumferential direction. As described above, the outer diameters of the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38 are made different by the amount of making the width of the annular space 36 unequal in the circumferential direction. That is, of the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38, the outer diameters of the movable roller 38 and the guide roller 37b located on the side where the tip of the high-speed side shaft 17 is eccentric with respect to the outer ring 32 are the same. And have a relatively small diameter. On the other hand, the outer diameter of the guide roller 37a located on the side opposite to the eccentric end of the high-speed shaft 17 with respect to the outer ring 32 is made larger than the outer diameters of the movable roller 38 and the guide roller 37b. ing. The power transmission cylindrical surfaces 43a, 43a, 43b, which are the outer peripheral surfaces of the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38, are brought into contact with the power transmission cylindrical surfaces 44, 45, respectively.
[0040]
Note that, of the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38, both ends of the support shafts 39a, 39a supporting the guide rollers 37a, 37b are, as described above, with respect to the housing 2 and the connecting plate 14 ( (Within the annular space 36). On the other hand, the support shaft 39b supporting the movable roller 38 causes a slight displacement in the circumferential direction and the diametric direction with respect to the housing 2 and the connecting plate 14 (in the annular space 36) as described above. We support as much as possible. Therefore, the movable roller 38 can also be slightly displaced in the annular space 36 in the circumferential direction and the diametric direction. An elastic member 47 (preload spring) such as a compression spring provided in the cylinder hole 46 of the housing 2 and the connecting plate 14 allows the support shaft 39b supporting the movable roller 38 to be rotatable about the support shaft 39b. In order to move the movable roller 38, which is supported in the annular space 36, toward the narrow portion of the annular space 36, the movable roller 38 is elastically lightly pressed.
[0041]
In the case where the rotating shaft is rotationally driven by the wedge roller type transmission configured as described above (in the case of a reduction gear), the driving force is input to the high speed side shaft 17 at the time of normal rotation, so that the high speed side shaft 17 is driven. Rotate in the direction of the arrow in FIG. The rotation of the high-speed side shaft 17 is transmitted to the outer ring 32 via the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38, and rotates the outer ring 32 in the direction of the arrow in FIG.
[0042]
Power transmission between the outer ring 32 and the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38, and power transmission between the guide rollers 37a and 37b and the movable roller 38 and the high-speed shaft 17 are all performed by friction transmission. Therefore, noise and vibration generated during power transmission are low.
[0043]
Further, the movable roller 38 tends to bite into the narrow portion of the annular space 36 with a force corresponding to the magnitude of the torque transmitted from the high-speed shaft 17 to the outer ring 32. Therefore, a contact portion between the power transmission cylindrical surface 45, which is the inner peripheral surface of the outer ring 32, and the power transmission cylindrical surfaces 43a, 43a, 43b, which are the outer peripheral surfaces of the guide rollers 37a, 37b and the movable roller 38, and The surface pressure of the contact portion between each of the power transmission cylindrical surfaces 43a, 43a, 43b and the power transmission cylindrical surface 44, which is the outer peripheral surface of the high-speed shaft 17, increases as the torque increases. Conversely, when the torque is small, the contact pressure of each contact portion is low. For this reason, the torque can be efficiently transmitted by setting the surface pressure of each contact portion to an appropriate value corresponding to the torque to be transmitted.
[0044]
That is, when rotating the high-speed shaft 17 in the direction of the arrow in FIG. 3, the movable roller 38 is driven by the power transmission cylindrical surface 45 that is the inner peripheral surface of the outer race 32 and the power transmission that is the outer peripheral surface of the high-speed shaft 17. It receives a force in the same direction as the pressing force of the elastic member 47 (preload spring) from the cylindrical surface 44 for use, and tends to move toward the narrow portion of the annular space 36.
[0045]
As described above, the force for moving the movable roller 38 toward the narrow portion of the annular space 36 changes according to the magnitude of the rotational driving force transmitted from the high-speed shaft 17 to the outer ring 32. As the force increases, the inner contact portion 48, which is the contact portion between the power transmitting cylindrical surfaces 43a, 43b and the power transmitting cylindrical surface 44, and the power transmitting cylindrical surfaces 43a, 43b and the power. The contact pressure of the outer contact portion 49, which is the contact portion with the transmission cylindrical surface 45, increases. Therefore, based on such an operation, the contact pressure according to the transmitted rotational driving force is automatically selected, and the transmission efficiency of the wedge roller type transmission X can be secured.
[0046]
In the case of the example shown in FIG. 2, the wedge roller type transmission X has a one-way clutch function, and in the case of a speed reducer, the rotation speed of the outer ring 32 matches the rotation speed of the high-speed side shaft 17, that is, If the rotation speed of the high-speed shaft 17 is higher than the speed obtained by multiplying the reduction speed of the wedge roller type transmission X, the connection of the wedge roller type transmission X is disconnected. That is, in this case, the movable roller 38 is displaced toward the wider side of the annular space 36 against the elastic force of the elastic member 47 (preload spring). As a result, the contact pressure between the inner and outer contact portions 48 and 49 is reduced or lost, and the rotation of the high-speed side shaft 17 is not transmitted to the outer ring 32.
[0047]
Next, a description will be given of a wedge roller type transmission shown in FIG. 5 capable of transmitting torque when rotating in both the forward and reverse directions.
[0048]
FIG. 5 shows a structure in which the high-speed shaft 17 is rotatable in both clockwise and counterclockwise directions.
[0049]
In such a configuration of the present example, one guide roller 37 and two movable rollers 38a and 38b are used as three rollers constituting the wedge roller type transmission X. Among them, the roller installed in the widest part of the annular space 36 is a guide roller 37 having a relatively large diameter and the installation position does not change. On the other hand, a pair of rollers provided so as to sandwich the portion where the width of the annular space 36 becomes the narrowest is a movable roller 38a which has a relatively small diameter and enables a slight displacement in the circumferential and diametric directions. , 38b. The support shafts 39b and 39b supporting the movable rollers 38a and 38b are elastically pressed toward the narrowest portion of the annular space 36.
[0050]
In the case of the structure of the present embodiment configured as described above, when the high-speed side shaft 17 rotates clockwise in FIG. 5, the movable roller 38a bites into the narrowed portion of the annular space 36.
[0051]
On the other hand, when the high-speed side shaft 17 rotates counterclockwise in FIG. 5, the movable roller 38b cuts into the narrowed portion of the annular space 36.
[0052]
Further, in the case of this example, in order to support both ends of the support shafts 39b, 39b supporting these movable rollers 38a, 38b, support holes 41a, 41a (long grooves) formed in the housing 2 and the connecting plate 14 are formed. The length of the annular space 36 in the circumferential direction is regulated. Specifically, the position of the end of each of the support holes 41a, 41a (long groove) on the side where the width of the annular space 36 is wider than that of the case shown in FIG. It is close to the narrowest position. The movable rollers 38a and 38b are prevented from retreating excessively to the wide side of the annular space 36.
[0053]
In the case of the present embodiment configured as described above, in the case of a speed reducer, even when the high-speed side shaft 17 rotates in either the clockwise or counterclockwise direction, any of the movable rollers 38a (38b) is connected to the annular space. The movable roller 38a (38b) bites into the narrow portion of the movable roller 36, and the contact pressure of the inner and outer contact portions 48 and 49 with respect to the movable roller 38a (38b) is increased. On the other hand, the retractable amount of the movable roller 38b (38a) displaced in the direction of retracting from the narrow portion of the annular space 36 is also limited. As a result, with respect to both the movable rollers 38a and 38b and the guide roller 37, the contact pressures of the inner and outer contact portions 48 and 49 are sufficiently increased, and the power is efficiently transmitted from the high-speed shaft 17 to the outer ring 32. Can communicate. Except for enabling the transmission of power in both the clockwise and counterclockwise directions from the high-speed side shaft 17 to the outer ring 32 in this manner, it is the same as the case described above with reference to FIG. I do.
[0054]
(Reference Example of the Present Invention)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a reference example of the present invention.
[0055]
In the present reference example, a disk-shaped member 4 (radial member) extends integrally in the radial direction at the base (high-speed side) of the low-speed side shaft 3. 4a is locked to the outer ring 32 by a retaining ring 51.
[0056]
As shown in FIG. 1, there is a gap “B” between the housing 1 and the disc-shaped member 4 due to the width “C” of the retaining ring 51 and the edge margin “D”, and the wedge roller type transmission X This is a factor that prevents the entire axial length “A” and the axial length “F” of the housing 1 from being shortened.
[0057]
Here, the edge margin is an axial length defined by a relationship with a depth dimension of a groove specified on each retaining ring 51 in order to sufficiently withstand an axial fastening thrust load. .
[0058]
(First embodiment of the present invention)
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the wedge roller type transmission according to the first embodiment of the present invention.
[0059]
In the first embodiment, the distal end of the disk-shaped member 4 (radial member) of the low-speed side shaft 3 is formed so as to form a storage space S on the high-speed side substantially at the center thereof. And is displaced toward the high-speed side to form a stepped shape. The low-speed side of the connecting plate 14 (fixed member) to which the support shaft 39a such as the guide roller 37a is fixed is disposed in the storage space S.
[0060]
As a result, the low-speed side end surface of the outer ring 32 is disposed at substantially the same position as the low-speed side end surface at the substantially central portion of the disk-shaped member 4.
[0061]
Due to such a shape change, the gap between the housing 1 and the disc-shaped member 4 which was only “B” in the reference example of FIG. 1 before the shape change is changed to “E” in the present embodiment of FIG. , And can be significantly reduced in the axial direction.
[0062]
Further, since the distal end of the disc-shaped member 4 is displaced toward the high-speed side with respect to the substantially central portion and is formed in a stepped shape, the width “C” of the retaining ring 51 and the edge margin “D” are different. 1 can be secured in the same manner as in the case of FIG. 1 before the shape change.
[0063]
Therefore, the axial length of the housing 1 can be reduced from “F” before the shape change to “F− (C + D)” after the shape change.
[0064]
As described above, in the present embodiment, the low-speed side end face of the outer ring 32 is disposed at substantially the same position as the low-speed side end face at the substantially central portion of the disk-shaped member 4. Therefore, the gap between the housing 1 and the disk-shaped member 4 can be reduced while securing the width and the edge margin of the retaining ring. As a result, the size (axial dimension) of the entire wedge roller type transmission can be reduced under the same input / output conditions as in the reference example. In addition, under conditions of the same size (dimension in the axial direction), input / output conditions can be made large.
[0065]
(Second embodiment of the present invention)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a second embodiment of the present invention.
[0066]
In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 6, the bearing 52 has a margin of the axial length “G”.
[0067]
Since this margin does not exist in the reference example of FIG. 1, in the second embodiment, as shown in FIG. 7, the length of the housing 1 is reduced so as to eliminate the axial length “G”. The boss 53 is moving to the high speed side.
[0068]
Thereby, the axial length of the entire wedge roller transmission can be reduced from “A” in the reference example of FIG. 1 to “AG”.
[0069]
(Reference Example of the Present Invention)
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a reference example of the present invention.
[0070]
This embodiment is an example in which a pulley is attached to the disk-shaped member 4 shown in the embodiment of FIG. At this time, the axial length of the pulley 54 is “H”, and the gap between the pulley 54 and the housing 1 is “I”.
[0071]
Here, “I” is a gap necessary for preventing interference between the belt attached to the pulley 54 and the housing 1. The reference example to which the pulley is attached is, for example, a case where the pulley is used for driving an auxiliary machine of an automobile.
[0072]
(Third embodiment of the present invention)
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a third embodiment of the present invention.
[0073]
The third embodiment is an example in which the pulley 54 shown in the reference example of FIG. 8 is attached to the wedge roller type transmission shown in the first embodiment of FIG. By changing the shape of the disk-shaped member 4, the gap between the pulley 54 and the housing 1 is increased to "I + J".
[0074]
(Fourth embodiment of the present invention)
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a fourth embodiment of the present invention.
[0075]
The fourth embodiment is an example in which the gap “J” generated in the third embodiment of FIG. 9 is shortened to the same gap “I” as the reference example of FIG. In addition to this shortening, since the shape of the disk-shaped member 4 has been changed, the entire axial length of the wedge roller type transmission X is changed from “A” to “AJ” in the reference example of FIG. Can be shortened.
[0076]
(Fifth Embodiment of the Present Invention)
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a fifth embodiment of the present invention.
[0077]
The fifth embodiment is an example in which the gap “J” generated in the third embodiment of FIG. 9 is used to extend the length of the pulley 54 in the axial direction.
[0078]
By extending the axial length of the pulley 54, the axial length of the entire wedge roller type transmission X becomes “A”, and even if it is the same as the reference example of FIG. The transmission power can be increased.
[0079]
(Sixth embodiment of the present invention)
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a sixth embodiment of the present invention.
[0080]
In the sixth embodiment, the disk-shaped member 4 is bent not in a stepped shape but in an oblique shape, so that a storage space S is formed on the high-speed side substantially at the center of the disk-shaped member 4. Is displaced to the high speed side with respect to the substantially central portion. The low-speed side of the connecting plate 14 (fixed member) to which the support shaft 39a such as the guide roller 37a is fixed is disposed in the storage space S. As a result, the low-speed side end surface of the outer race 32 is disposed closer to the high-speed side than the low-speed side end surface in the substantially central portion of the disk-shaped member 4.
[0081]
Therefore, compared to the fourth embodiment of FIG. 10, the radial end portion 55 of the housing 1 can also be bent obliquely and formed in a stepped shape, whereby the radial end portion 55 can be formed. A space can be created on the low speed side of the vehicle, and as a result, the size of the entire wedge roller type transmission X can be reduced.
[0082]
In addition, in the fourth embodiment and the like in FIG. 10, the disk-shaped member 4 is applied to the inflection portions 56 and 57 by changing the stepped cross-sectional shape into an oblique inflection-shaped cross section. Stress can be relieved.
[0083]
(Seventh embodiment of the present invention)
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a seventh embodiment of the present invention.
[0084]
The seventh embodiment is an example in which the position of the retaining ring 51 is provided on the outer diameter side of the outer ring 32 as compared with the sixth embodiment of FIG.
[0085]
Thereby, the length “N” (see FIG. 12) necessary for mounting the retaining ring 51 can be omitted, and the angle “α” of the cross-sectional shape that is oblique compared to the sixth embodiment of FIG. Can be further reduced, and the stress concentration at the inflection portions 56 and 57 of the disc-shaped member 4 can be further alleviated.
[0086]
(Eighth Embodiment of the Present Invention)
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to an eighth embodiment of the present invention.
[0087]
In the eighth embodiment, as compared with the seventh embodiment in FIG. 13, the tip claw portion 4a of the disc-shaped member 4 is locked to the outer ring 32 by reducing the angle “α” of the low-speed shaft. This is an example in which priority is given to locating the position on the high-speed side as much as possible.
[0088]
Thus, the space that can be created on the low-speed side of the radial end portion 55 of the housing 1 is larger than the sixth embodiment of FIG. 12 and the seventh embodiment of FIG. 13, and the size of the entire wedge roller type transmission X is large. Can be further reduced.
[0089]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the first or second aspect, the radial member of the low-speed side shaft is formed such that the distal end portion or the vicinity thereof is displaced toward the high-speed side with respect to the substantially center portion, and the low-speed The side end surface is disposed at substantially the same position as the low-speed end surface at the substantially central portion of the radial member, or is disposed at a higher speed side than the low-speed end surface at the substantially central portion of the radial member. In other words, the radial member of the low-speed side shaft is formed by displacing the front end portion or the vicinity thereof to the high-speed side with respect to the substantially central portion so as to form a storage space at the high-speed side substantially at the center. It is arranged so that the low-speed side of the fixing member to which the supporting shaft of the roller is fixed enters the storage space. Therefore, the overall length in the axial direction can be shortened while securing the required predetermined dimensions, and space can be saved. It should be noted that the size (axial dimension) of the entire wedge roller type transmission can be reduced under the same input / output conditions as compared with the reference example. In addition, under conditions of the same size (dimension in the axial direction), input / output conditions can be made large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the wedge roller transmission with a housing removed, and is a cross-sectional view of the wedge roller transmission having a one-way clutch function.
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of a wedge roller type transmission as a speed reducer.
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of a wedge roller type transmission as a speed increasing device.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of the wedge roller type transmission with the housing removed, and is a cross-sectional view of the wedge roller type transmission capable of transmitting torque (power) when rotating in both forward and reverse directions. is there.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the wedge roller type transmission according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a reference example of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a wedge roller type transmission according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 housing 2 housing (partition plate)
3 Low-speed side shaft 4 Disc-shaped member (radial member)
4a Tip claw portion 14 Connecting plate (fixing member)
17 High-speed side shaft 27 Projection 32 Outer ring (low-speed side shaft)
36 annular space 37a, 37b guide roller 38 movable roller 37 guide roller 38a, 38b movable roller 39a support shaft 39b for guide roller support shaft 40 for movable roller fitting hole 41, 41a support hole 42 radial needle bearing 43a guide Power transmitting cylindrical surface 43b for roller Power transmitting cylindrical surface 44 for movable roller Power transmitting cylindrical surface 45 Power transmitting cylindrical surface 46 Cylinder hole 47 Elastic material (preload spring)
48 Inside contact part 49 Outside contact part 51 Retaining ring 52 Bearing 53 Boss part 54 Pulley 55 Radial end parts 56, 57 Inflection part X Wedge roller type transmission

Claims

A low-speed side shaft rotatably supported by the housing and having an outer ring at one end; a high-speed side shaft eccentrically supported by the housing and eccentric to the low-speed side shaft and the outer ring; In a friction roller type transmission using a wedge action, which is rotatably supported between a high-speed side shaft and includes at least one guide roller and at least one movable roller,
The low-speed side shaft includes a radial member engaged with the outer ring extending integrally or separately substantially radially outward from the low-speed side shaft,
The radial member is formed such that its distal end or its vicinity is displaced toward the high-speed side with respect to the substantially central portion,
The low-speed end face of the outer ring is disposed at substantially the same position as the low-speed end face at the substantially central portion of the radial member, or is disposed at a higher speed side than the low-speed end face at the substantially central portion of the radial member. A friction roller type transmission characterized in that:

A low-speed side shaft rotatably supported by the housing and having an outer ring at one end; a high-speed side shaft eccentrically supported by the housing and eccentric to the low-speed side shaft and the outer ring; In a friction roller type transmission using a wedge action, which is rotatably supported between a high-speed side shaft and includes at least one guide roller and at least one movable roller,
The low-speed side shaft includes a radial member engaged with the outer ring extending integrally or separately substantially radially outward from the low-speed side shaft,
The radial member is formed such that a distal end portion or a vicinity thereof is displaced toward the high-speed side with respect to the substantially central portion, so as to form a storage space on a high-speed side of a substantially central portion thereof,
A friction roller type transmission, wherein a low speed side of a fixing member to which a support shaft of the roller is fixed enters the storage space.