CN115335616A - 摩擦传动装置 - Google Patents

Abstract

摩擦传动装置(100)具备：输入套圈(14)；行星滚动体(20)，围绕输入套圈(14)的旋转轴而配置并且与输入套圈(14)接触；输出套圈(30)，与行星滚动体(20)接触并与输出轴(32)连结；及第一支承套圈(26)及第二支承套圈(28)，与行星滚动体(20)接触，所述摩擦传动装置构成为，行星滚动体(20)与各套圈的接触点处的法线矢量的延长线形成四边形。

Description

摩擦传动装置

技术领域

本发明涉及一种摩擦传动装置。

背景技术

已知有一种能够实现无限大的变速比的无级变速器，其被称为IVT(InfinitelyVariable Transmission：无级变速器)。例如，在专利文献1中记载了一种变速器，其具有以一定角度配置在轴线周围的多个行星组件。该变速器具备：第一牵引环，与行星组件接触且无法旋转；第二牵引环，与行星组件接触而传递动力；第一轮架部件，与行星组件的轴心的一端结合；第二轮架部件，与行星组件的轴心的另一端结合；及变速控制机构，调整行星组件的倾斜角。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-232402号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

期待变速器使用于机器人或自行走台车等多个用途。为了使变速器使用于多个用途，期待削减其制造成本。但是，专利文献1中所记载的变速器为了支承行星组件的自转而复杂地组合有多个的部件，因此难以削减制造成本。

本发明是鉴于这种课题而完成的，其目的在于提供一种能够削减制造成本的摩擦传动装置。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明的一种实施方式的摩擦传动装置具备：输入套圈；行星滚动体，围绕输入套圈的旋转轴而配置并且与输入套圈接触；输出套圈，与行星滚动体接触并与输出轴连结；及第一支承套圈及第二支承套圈，与行星滚动体接触，所述摩擦传动装置构成为，行星滚动体与各套圈的接触点处的法线矢量的延长线形成四边形。

另外，以上构成要件的任意组合或将本发明的构成要件或表述在方法、系统等之间相互置换的方式也作为本发明的方式而有效。

发明效果

根据本发明，提供一种能够削减制造成本的摩擦传动装置。

附图说明

图1是示意地表示第一实施方式所涉及的摩擦传动装置的一例的主视图。

图2是表示图1的摩擦传动装置的沿A-A线剖切的截面的剖视图。

图3是表示图1的摩擦传动装置的联轴器的周边的侧视图。

图4是用于说明图1的摩擦传动装置的动作的说明图。

图5是用于说明图1的行星滚动体的支承结构的说明图。

图6是表示第二实施方式所涉及的摩擦传动装置的行星滚动体的周边的剖视图。

图7是表示图6的摩擦传动装置的套圈与滚动体之间的关系的示意图。

图8是概念性地表示图6的摩擦传动装置的滚动体的直径误差对输入轴的中心位置带来的影响的图。

图9是表示图6的摩擦传动装置的滚动体的数量与输入轴的中心位置的偏移量之间的关系的图。

图10是表示第一变形例的摩擦传动装置的剖视图。

图11是表示第二变形例的摩擦传动装置的剖视图。

图12是表示第三变形例的摩擦传动装置的剖视图。

图13是表示第四变形例的摩擦传动装置的剖视图。

图14是表示第五变形例的摩擦传动装置的剖视图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的最佳实施方式进行说明。在实施方式及变形例中，对相同或等同的构成要件及部件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，为了便于理解，适当放大或缩小表示各附图中的部件的尺寸。并且，在各附图中，省略对实施方式的说明并不重要的部件的一部分。

并且，包含第一、第二等编号的术语用于说明各种构成要件，但该术语仅用于区分一个构成要件与其他构成要件的目的，该术语并不用于限定构成要件。

[第一实施方式]

参考图1，对本发明的第一实施方式所涉及的摩擦传动装置100的结构进行说明。图1是示意地表示本实施方式所涉及的摩擦传动装置100的一例的主视图。图2是示意地表示摩擦传动装置100的剖视图。该图表示沿图1的A-A线剖切的截面。

摩擦传动装置100构成为如下：通过使输入套圈旋转从而使行星滚动体进行自转和公转，并将所产生的旋转成分从与输出套圈连结的输出轴输出给被驱动装置(未图示)。

摩擦传动装置100主要包括传递机构10、相对位置改变机构60及联轴器70。传递机构10是将从马达50输入过来的旋转进行变速后传递到联轴器70的机构。相对位置改变机构60是改变传递机构10的各套圈的相对位置的机构。联轴器70是吸收传递机构10的输出套圈与输出轴之间的错位的机构。

(传递机构)

对传递机构10进行说明。传递机构10主要具备输入轴12、输入套圈14、输入轴轴承18、行星滚动体20、第一支承套圈26、第二支承套圈28、输出套圈30、输出轴32、主轴承34、油封36、第一、第二外壳40、42。以下，将沿着输入轴12的中心轴线La的方向称为“轴向”，将以该中心轴线La为中心的圆的圆周方向及半径方向分别称为“周向”、“径向”。并且，以下，为了便于说明，将轴向上的一侧(图中右侧)称为输入侧，将轴向上的另一侧(图中左侧)称为输入相反侧。有时将输入套圈14、第一支承套圈26、第二支承套圈28及输出套圈30简称为套圈，有时将行星滚动体20简称为滚动体。

若马达50的旋转输入过来，则输入轴12以中心轴线La为中心进行旋转。本实施方式的输入轴12是沿轴向延伸的圆筒状的部件。在输入轴12的外周固定有输入套圈14，因此其一体地进行旋转。输入轴12的输入相反侧与输入轴轴承18的内圈连接。输入轴轴承18的外圈支承第一支承套圈26。第一支承套圈26隔着间隙环绕于输入轴12。输入轴12与第一支承套圈26配置成能够相对旋转。

输入轴12的输入侧的端部与相对位置改变机构60连结。输入轴12通过相对位置改变机构60的驱动而沿轴向移动。马达50的转子52环绕于输入轴12的输入侧的外周部。输入轴12沿轴向可移动地支承于转子52。设置于输入轴12的外周面的花键槽12s与设置于转子52的内周面的花键槽51s以彼此之间隔着间隙的方式彼此啮合。

输入套圈14与输入轴12一体地以中心轴线La为旋转轴而进行旋转。输入套圈14与行星滚动体20接触，随着输入套圈14进行旋转，行星滚动体20产生自转和公转。输入套圈14也可以与输入轴12分体形成，但在该例子中，与输入轴12形成为一体。输入套圈14为大致圆盘状的部件，且在其输入相反侧具有滚动面14h。滚动面14h是供行星滚动体20滚动的面，其与行星滚动体20实质上点接触。滚动面14h相对于轴向及径向倾斜。滚动面14h包括随着朝向输入相反侧而缩径的锥形面。滚动面14h可以为凸面或凹面等曲面，但在该例子中为平坦面。

输入轴轴承18设置于输入轴12的输入相反侧的端部与第一支承套圈26之间。轴承的种类并不受特别限定，但在本实施方式中，输入轴轴承18为具有球状的滚动体的滚动轴承。输入轴轴承18具有安装于输入轴12的内圈及固定于第一支承套圈26的外圈。

第一支承套圈26及第二支承套圈28将行星滚动体20的姿势及位置保持在一定的范围内。第一支承套圈26和第二支承套圈28构成为，彼此之间隔着行星滚动体20而分开配置并且对置配置。第一支承套圈26配置在第二支承套圈28的输入相反侧且径向内侧。

第一支承套圈26具有隔着间隙环绕于输入轴12的环形状。第一支承套圈26在输入侧具有滚动面26h。滚动面26h是供行星滚动体20滚动的面，其与行星滚动体20实质上点接触。滚动面26h相对于轴向及径向倾斜。滚动面26h包括随着朝向输入侧而缩径的锥形面。滚动面26h可以为凸面或凹面等曲面，但在该例子中为平坦面。第一支承套圈26相对于输入轴12及行星滚动体20能够自由旋转，其有时还被称为空转套圈。

第二支承套圈28具有环绕于输入轴12及行星滚动体20的环形状。第二支承套圈28在输入相反侧具有滚动面28h。滚动面28h是供行星滚动体20滚动的面，其与行星滚动体20实质上点接触。滚动面28h相对于轴向及径向倾斜。滚动面28h包括随着朝向输入侧而缩径的锥形面。滚动面28h可以为凸面或凹面等曲面，但在该例子中为平坦面。第二支承套圈28的滚动面28h与第一支承套圈26的滚动面26h大致对置，并且在第二支承套圈28的滚动面28h与第一支承套圈26的滚动面26h之间隔着行星滚动体20。

第二支承套圈28固定于第二外壳42的内周侧。第二支承套圈28可以与第二外壳42分体形成，但在该例子中，其与第二外壳42形成为一体。

输出套圈30与行星滚动体20接触，并且随着行星滚动体20的旋转而以中心轴线La为中心进行旋转。输出套圈30经由联轴器70与输出轴32连结，并且随着输出套圈30的旋转，联轴器70及输出轴32进行旋转。

输出套圈30具有环绕于输入轴12及行星滚动体20的环形状。输出套圈30在输入侧具有滚动面30h。滚动面30h是供行星滚动体20滚动的面，其与行星滚动体20实质上点接触。滚动面30h相对于轴向及径向倾斜。滚动面30h包括随着朝向输入相反侧而缩径的锥形面。滚动面30h可以为凸面或凹面等曲面，但在该例子中为平坦面。输出套圈30的滚动面30h与输入套圈14的滚动面14h大致对置，并且在输出套圈30的滚动面30h与输入套圈14的滚动面14h之间隔着行星滚动体20。

行星滚动体20沿周向隔着规定间隔配置多个(例如，6个)。为了将多个行星滚动体20保持在所期望的位置上而可以具备保持架，但在本实施方式中，不具备保持架。不具有保持架的结构在制造成本、装置的大小、装置的质量等方面有利。另外，行星滚动体20的个数并不受特别限定，可以少于6个，也可以多于6个，但优选为6～12个。

以下，对输出套圈30的滚动面30h、输入套圈14的滚动面14h、第一支承套圈26的滚动面26h及第二支承套圈28的滚动面28h进行统称时，将其简称为“滚动面”。

行星滚动体20与四个滚动面接触从而其轴向位置、径向位置及姿势受到限制。行星滚动体20的形状只要是与四个滚动面接触从而其姿势得到确定并且能够与四个滚动面接触的同时进行滚动的形状即可，其可以为任何形状。本实施方式的行星滚动体20是使椭圆或长圆以短轴为中心进行旋转而得到的旋转体(以下，称为“长球”)。并且，在本说明书中，将通过行星滚动体20的短轴的中心并且与自转轴Lb正交的平面和行星滚动体20的外周面相交而形成的圆称为“赤道”。在该例子中，赤道是与自转轴Lb正交的平面和行星滚动体20的外周面相交而形成的大圆。

行星滚动体20的自转轴Lb相对于中心轴线La的倾斜根据四个滚动面的相对位置而变化。即，自转轴Lb存在与中心轴线La平行的情况和相对于中心轴线La倾斜的情况。

对行星滚动体20的自转轴Lb与中心轴线La平行的状态下的行星滚动体20的轴向尺寸与径向尺寸的比例Ra(＝轴向尺寸/径向尺寸)进行说明。若比例Ra较大，则有可能会产生行星滚动体20以与原本的自转轴Lb正交的模拟自转轴为中心进行旋转的现象。从抑制该现象的观点出发，该比例Ra优选为1以下，更优选为0.8以下，进一步优选为0.6以下。比例Ra可以设为0.1以上。

参考图3，对联轴器70进行说明。图3是表示联轴器70的周边的侧视图。在该图中，剖切显示了一部分。在输出套圈30与输出轴32之间设置有联轴器70。联轴器70吸收输出套圈30与输出轴32之间的错位。联轴器70只要能够吸收输入侧与输入相反侧的偏心即可，其可以为任何结构。

本实施方式的联轴器70具有：圆盘部72、配置于圆盘部72的输入侧的多个(例如两个)第一辊74、及配置于圆盘部72的输入相反侧的多个(例如两个)第二辊76。两个第一辊74的中心轴沿径向延伸，这些辊相对于中心轴线La对称配置。两个第二辊76的中心轴沿径向延伸，这些辊相对于中心轴线La对称配置。第一辊74的中心轴与第二辊76的中心轴彼此正交。以下，在对第一辊74及第二辊76进行统称时，将其简称为“辊”。

在圆盘部72的输入侧设置有容纳第一辊74的第一凹部74d，在输入相反侧设置有容纳第二辊76的第二凹部76d。在输出套圈30的输入相反侧的与第一凹部74d相对应的位置设置有容纳第一辊74的套圈侧凹部30d。在输出轴32的输入侧的与第二凹部76d相对应的位置设置有容纳第二辊76的输出轴侧凹部32d。以下，对第一凹部74d、第二凹部76d、套圈侧凹部30d及输出轴侧凹部32d进行统称时，将其称为“辊凹部”。

如图3所示，辊凹部的底部由周向上的中央最深的倾斜面构成，从径向观察时，其截面呈V字状。各辊的侧面与V字状的倾斜面接触。辊在辊凹部中被支承为在其与辊凹部之间存在径向上的间隙。辊凹部允许辊的旋转，并将辊的径向移动限制在间隙范围内。通过辊在间隙的范围内沿径向移动，能够吸收径向上的不对准(Misalignment)。通过辊凹部的底部沿辊的侧面移动，能够吸收倾斜方向上的不对准。

圆盘部72作为沿轴向挠曲的弹簧而发挥作用。因此，通过将圆盘部72用作弹簧，能够调整施加于各套圈的预负荷。并且，若转矩作用于联轴器70，则基于底部的V字状倾斜的作用，施加于输出套圈30的轴向荷载会增加。因此，联轴器70能够根据传递转矩而增减各套圈与行星滚动体之间的接触荷载。如此，联轴器70吸收输出套圈30与输出轴32之间的错位(偏心)的同时能够将输出套圈30的旋转传递到输出轴32。

输出轴32经由联轴器70与输出套圈30连结，并且随着输出套圈30的旋转而进行旋转。输出轴32有时被称为输出凸缘。本实施方式的输出轴32具有大致圆盘状形状，且其经由主轴承34可旋转地支承于第一外壳40。被驱动装置连结于输出轴32的输入相反侧。

如图2所示，主轴承34设置于输出轴32与第一外壳40之间，其将输出轴32支承为相对于第一外壳40能够进行旋转。轴承的种类并不受特别限制，但在本实施方式中，主轴承34为将圆筒形的滚子作为滚动体的交叉滚子轴承。主轴承34的内圈与输出轴32设置为一体，主轴承34的外圈与第一外壳40设置为一体。

如图2所示，油封36在主轴承34的输入相反侧设置于输出轴32与第一外壳40之间。油封36抑制来自主轴承34的润滑剂的泄漏，并且减少向主轴承34的异物侵入。

如图2所示，第一、第二外壳40、42为空心的大致圆筒状的部件，并且作为摩擦传动装置100的壳体而发挥作用。第一、第二外壳40、42包括：主要环绕于输出轴32的第一外壳40；及与第一外壳40的输入侧连结并且主要环绕于联轴器70及传递机构10的第二外壳42。第一外壳40通过螺栓B2而连结于第二外壳42。在第二外壳42的内周侧设置有第二支承套圈28。在第二外壳42的外周侧设置有凸缘部42f。凸缘部42f通过螺栓B1连结于后述的马达外壳54，由此，第二外壳42与马达50连接在一起。

参考图2，对马达50进行说明。马达50的种类并不受特别限制，但在本实施方式中，马达50为具有马达轴51的内转子型无刷马达。马达50主要包括马达轴51、转子52、定子53、马达外壳54、第一罩体部56、第二罩体部57及一对马达轴承58。马达轴51为具有用于使后述的直线运动轴66进退的空心部51c的空心轴。马达轴51通过在轴向上分开配置的一对马达轴承58支承于第一罩体部56及第二罩体部57。转子52具有一体地形成在马达轴51的外周的主体部52b及固定于主体部52b的外周且具有规定的磁极的圆筒状的磁铁52m。

定子53具有隔着磁性间隙而与磁铁52m对置的定子铁心53s及设置于定子铁心53s的电枢绕组53c。马达外壳54是固定于定子铁心53s的外周的圆筒部件。第一罩体部56为封闭马达外壳54的输入相反侧的圆盘状的部件。第二罩体部57是封闭马达外壳54的输入侧的圆盘状的部件。第一罩体部56、马达外壳54及第二罩体部57通过螺栓B1而一体化，并与凸缘部42f连结在一起。

参考图2，对相对位置改变机构60进行说明。如上所述，相对位置改变机构60是改变输入套圈14、输出套圈30、第一支承套圈26及第二支承套圈28的相对位置的机构。相对位置改变机构60只要能够改变这些四个套圈中的一个以上的套圈与剩余的套圈之间的相对位置即可。本实施方式的相对位置改变机构60具有使输入套圈14及第一支承套圈26一体地沿轴向相对移动的移动机构62。

移动机构62为线性致动器，所述线性致动器具有在马达轴51的空心部51c内进退的直线运动轴66及对直线运动轴66产生轴向上的驱动力的致动器主体64。直线运动轴66具有沿轴向延伸的圆形的棒形状。致动器主体64的一部分容纳于马达轴51的空心部51c。移动机构62只要能够使直线运动轴66进退驱动即可，其结构并不受特别限定。例如，直线运动轴66可以被步进马达驱动，也可以通过音圈马达等的驱动而非旋转地沿轴向移动。本实施方式的移动机构62利用滚珠丝杠机构将旋转运动转换为直线运动，从而驱动直线运动轴66沿轴向移动。

在致动器主体64上设置有朝向径向外侧延伸的延伸部62f。延伸部62f通过螺栓B3固定于第二罩体部57，由此致动器主体64与马达50连结在一起。

在输入轴12的输入侧的端部设置有朝向输入相反侧凹陷的连结孔12h。直线运动轴66的前端容纳于连结孔12h中。在直线运动轴66与连结孔12h之间设置有连结轴承68。连结轴承68的外圈固定于连结孔12h，连结轴承68的内圈固定于直线运动轴66的前端。通过采用该结构，输入轴12与直线运动轴66以能够彼此旋转的方式连结在一起。另外，在直线运动轴66以非旋转的状态移动的情况下，直线运动轴66与输入轴12可以不经由连结轴承68而连结在一起。

若直线运动轴66沿轴向移动，则输入轴12也沿轴向移动，随之，输入套圈14及第一支承套圈26朝向输入侧或输入相反侧移动，它们与输出套圈30及第二支承套圈28之间的相对关系发生改变。通过改变它们之间的相对关系，传递机构10的变速比Rs得到改变。如此，在本实施方式中，能够通过使输入轴12沿轴向移动的简单的结构来改变变速比Rs。并且，由于将直线运动轴66配置于马达轴51的空心部51c，因此能够实现装置的小型化。

参考图4，对传递机构10的动作进行说明。图4是用于说明传递机构10的动作的说明图。在该图中，将各滚动面描绘成了曲面状，但是，各滚动面在与行星滚动体20接触的接触区域是平坦的。若输入套圈14旋转，则行星滚动体20以自转轴Lb为中心进行自转的同时围绕公转轴进行公转。在该例子中，行星滚动体20的公转轴与中心轴线La一致，因此以下将中心轴线La作为公转轴而进行说明。

将行星滚动体20与输入套圈14、第一支承套圈26、第二支承套圈28及输出套圈30的接触点设为输入接触点14c、第一支承接触点26c、第二支承接触点28c及输出接触点30c。如图4所示，将接触点14c、26c、28c、30c的自转半径设为Rbg、Rbh、Rbm、Rbn，将接触点14c、26c、28c、30c的公转半径设为Rg、Rh、Rm、Rn。

在第一支承套圈26自由旋转而第二支承套圈28并不旋转而静止的情况下，输出套圈30的转速ω2与输入套圈14的转速ω1之比(以下，称为“变速比Rs”)如下述的数式1所示。

[数式1]

在图4的状态中，行星滚动体20具有自转轴Lb的输入侧靠近中心轴线La的姿势。若通过相对位置改变机构60来朝向输入侧改变输入套圈14及第一支承套圈26的位置，则行星滚动体20的姿势改变为自转轴Lb的输入相反侧靠近中心轴线La。其结果，各接触点的自转半径及公转半径发生改变，变速比Rs也发生改变。如此，通过改变各套圈的相对位置来改变行星滚动体20的姿势，从而能够改变传递机构10的变速比Rs。相反地，通过将行星滚动体20的姿势支承为恒定，变速比Rs则被保持为恒定。

为了抑制行星滚动体20的姿势变动，作为一例，像专利文献1中所记载的变速器那样可以采用如下结构：在行星滚动体20上沿自转轴Lb设置轴部件，并利用轴承支承该轴部件。此时，行星滚动体20被轴部件支承。在本实施方式中，行星滚动体20未被轴部件支承，而是被输入套圈14、输出套圈30、第一支承套圈26及第二支承套圈28支承。

参考图5，对利用各套圈支承行星滚动体20的结构进行说明。图5是用于说明行星滚动体20被各套圈支承的结构的说明图。在该图中，示出了包括中心轴线La及自转轴Lb的平面上的各矢量的延长线。如图5所示，在本实施方式中，行星滚动体与各套圈的接触点处的法线矢量的延长线形成四边形。根据行星滚动体20的形状，不会形成基于延长线的四边形，行星滚动体20的姿势会变得不稳定。

如图5所示，关于输入接触点14c处的法线矢量14v、第一支承接触点26c处的法线矢量26v、第二支承接触点28c处的法线矢量28v及输出接触点30c处的法线矢量30v，它们的法线矢量的延长线14m、26m、28m、30m彼此交叉而形成四边形20s。根据该结构，行星滚动体20的姿势被唯一地确定，行星滚动体20的姿势在不被轴部件支承的情况下得到维持。另外，若该四边形20s为凸四边形(不具有内角为180度以上的角部的四边形)，则姿势的稳定性会进一步提高。

根据行星滚动体20的形状，有时四边形20s的面积会变得过小。若四边形20s的面积变得过小，则行星滚动体20的姿势有可能会变得不稳定。从使姿势变得稳定的观点出发，四边形20s的面积优选为行星滚动体20的截面积的4％以上，更优选为25％以上，进一步优选为60％以上。四边形20s的面积可以设为行星滚动体20的截面积的15％以上。

根据行星滚动体20的形状，四边形20s的彼此相对的边的法线矢量的朝向有时会成为相同方向。若四边形20s的彼此相对的边的法线矢量的朝向相同，则行星滚动体20的姿势有可能会变得不稳定。因此，本实施方式构成为，四边形的彼此相对的边的法线矢量成为相反方向。具体而言，法线矢量14v与法线矢量30v为相反方向，法线矢量26v与法线矢量28v为相反方向。此时，由于行星滚动体20的位置和朝向被各套圈限制，因此行星滚动体20的姿势变得更加稳定。并且，若四边形20s的彼此相邻的两个边的法线矢量均朝向角部或者均朝向远离角部的方向，则姿势会变得更加稳定。

若各套圈及行星滚动体20的接触面均为平坦面，则接触面积会增加从而会导致机械损失增加，若该接触面均为曲面，则制造工时会增加。因此，在本实施方式中，关于输入接触点14c、第一支承接触点26c、第二支承接触点28c及输出接触点30c的接触面，各套圈为平坦面，行星滚动体20的与各套圈相对置的面为曲面。此时，能够抑制机械損失的增加，部件的制造会变得容易。该行星滚动体20的曲面并不受特别限定，但在该例子中，该曲面具有渐开曲线的轮廓。

接着，对上述结构的摩擦传动装置100的动作进行说明。若旋转动力从马达轴51传递到输入轴12，则输入套圈14以中心轴线La为中心进行旋转。通过输入套圈14旋转，行星滚动体20产生自转和公转。行星滚动体20的旋转传递到输出套圈30，输出套圈30以上述的变速比Rs进行旋转。输出套圈30的旋转经由联轴器70而输出到输出轴32。若相对位置改变机构60改变输入套圈14及第一支承套圈26的位置，则变速比Rs发生改变。

接着，对摩擦传动装置100的特征进行说明。在摩擦传动装置100中，行星滚动体20与各套圈的接触点处的法线矢量的延长线形成四边形，因此与延长线不形成四边形的情况相比，行星滚动体20的姿势变得更加稳定。由于用于维持行星滚动体20的姿势的结构变得简单，因此能够削减制造成本。

在摩擦传动装置100中，行星滚动体20未被轴部件支承而被输入套圈14、输出套圈30、第一支承套圈26及第二支承套圈28支承，因此能够削减轴部件及其周边部件的制造成本。

[第二实施方式]

参考图6～图9，对本发明的第二实施方式所涉及的摩擦传动装置100进行说明。在第二实施方式的附图及说明中，对与第一实施方式相同或等同的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略与第一实施方式重复的说明，重点对与第一实施方式不同的结构进行说明。本实施方式的摩擦传动装置100与第一实施方式的不同点在于，滚动体的形状、滚动体与各套圈的接触部分的形状不同，其他结构则相同。因此，重点对这些不同点进行说明。

图6是表示实施方式的摩擦传动装置100的行星滚动体20的周边的剖视图。在第一实施方式的说明中，示出了行星滚动体20的曲面具有渐开曲线的轮廓的例子，但在本实施方式中，在行星滚动体20的轴向截面中，与套圈接触的接触部为圆弧。在该例子中，在行星滚动体20的轴向截面中，与各套圈14、26、28、30接触的接触部的曲面具有圆弧曲线的轮廓。此时，由于行星滚动体20的滚道面的轮廓为圆弧，因此滚动体的加工、加工后的轮廓的测定及它们的管理变得容易，并且在低成本化及品质稳定化方面有利。

参考图6，对滚动体的接触点的位置进行说明。如图6的虚线所示，若行星滚动体20的与内侧的套圈接触的接触点和与外侧的套圈接触的接触点的位置重叠，则应力会集中于此处会导致疲劳积累，这可能会导致行星滚动体20的寿命缩短。因此，在本实施方式中，配置于从径向观察时彼此重叠的位置的内侧的套圈及外侧的套圈的与行星滚动体20接触的各接触点在轴向上彼此错开。

具体而言，如图6所示，输入套圈14与第二支承套圈28配置于从径向观察时彼此重叠的位置，行星滚动体20与输入套圈14的接触点14c和行星滚动体20与第二支承套圈28的接触点28c在轴向上彼此错开。例如，为了实现该结构，可以将输入套圈14的滚动面14h(在图6中用实线表示)的接触角θ1设为与第二支承套圈28的滚动面28h的接触角θ2不同。

并且，输出套圈30与第一支承套圈26配置于从径向观察时彼此重叠的位置，行星滚动体20与输出套圈30的接触点30c和行星滚动体20与第一支承套圈26的接触点26c在轴向上彼此错开。例如，为了实现该结构，可以将第一支承套圈26的滚动面26h(在图6中用实线表示)的接触角θ3设为与输出套圈30的滚动面30h的接触角θ4不同。

如此，通过使内圈侧与外圈侧的滚道面具有不同的接触角并且使内圈侧的套圈的接触点与外圈侧的套圈的接触点在轴向上错开，能够分散滚动体的应力从而能够减少疲劳的积累，因而能够延长寿命。

参考图6，对滚动体的凹部进行说明。滚动体的形状及尺寸具有制造偏差。可以认为：若行星滚动体的尺寸偏差较大且行星滚动体的刚性较高，则接触部的表面压力会局部性地变得过大，这会导致寿命缩短。因此，本实施方式的行星滚动体20在中心部具有凹部22。凹部22可以为有底孔，但在该例子中，凹部22为贯穿孔。通过在中心部设置凹部22，能够使行星滚动体20根据作用于滚道面的接触荷载而挠曲，因此能够抑制滚动体的尺寸偏差带来的影响，从而能够延长寿命。

参考图7、图8及图9，对滚动体的直径偏差对输入轴12的中心位置的偏移带来的影响进行说明。图7是表示套圈与滚动体之间的关系的示意图。为了便于理解，在该图中以二维方式表示了套圈和滚动体。在该图中，将径向外侧的套圈作为外圈并将径向内侧的套圈作为内圈，并用圆来表示外圈及内圈。所有滚动体(滚动体1～6)与外圈及内圈接触。D1表示外圈的直径，P0表示输入轴12的中心位置。

图8是概念性地表示滚动体的直径误差对输入轴12的中心位置带来的影响的图。在该图中，P1表示滚动体1与外圈的接触点，P4表示位于与滚动体1相反一侧的滚动体4与外圈的接触点，P0表示所有滚动体1～6均为相同直径时的输入轴12的中心位置。如图8所示，在滚动体1的直径比其他滚动体2～6的直径大d1的情况下，如P0d所示，输入轴12的中心位置从P0偏移。即，输入轴12的中心位置的偏移量可以通过图8的几何学关系来计算出。

图9是表示滚动体的数量与输入轴12的中心位置的偏移量之间的关系的图。在该图中，示出了使用图8的几何学关系来从滚动体的数量计算出输入轴12的中心位置的偏移量的结果。在该图中，横轴表示滚动体的数量，纵轴表示输入轴12的中心位置的偏移量除以规定的单位量的相对值。根据图9的研究可知，在滚动体的数量为奇数的情况下，与滚动体的数量为偶数的情况相比，滚动体的直径偏差引起的输入轴12的中心位置的偏移量更小。基于该结果，本实施方式设为具有奇数个(例如，七个)行星滚动体20的结构，从而减少了滚动体的直径偏差带来的影响。

根据本实施方式，具有与第一实施方式相同的作用和效果。而且，在本实施方式中，由于行星滚动体的接触部为圆弧，因此制造变得容易。并且，在本实施方式中，由于内外的接触点在轴向上彼此错开，因此能够分散滚动体的应力。并且，在本实施方式中，由于在中心部具有凹部，因此能够抑制滚动体的尺寸偏差带来的影响。并且，在本实施方式中，由于具有奇数个滚动体，因此能够抑制滚动体的直径偏差带来的影响。

以上，对本发明的实施方式的例子进行了详细说明。上述实施方式均只不过是用于实施本发明的具体例。实施方式的内容并不用于限定本发明的技术范围，在不脱离技术方案中所规定的发明的思想的范围内，能够进行构成要件的变更、追加、删除等多种设计变更。在上述实施方式中，关于能够进行这种设计变更的内容，标注“实施方式的”、“在实施方式中”等语句来进行了说明，但并不意味着没有这种语句的内容就不允许设计变更。并且，在附图的截面上标注的阴影线并不用于限定标注有阴影线的对象的材质。

以下，对变形例进行说明。在变形例的附图及说明中，对与实施方式相同或等同的构成要件及部件标注相同的符号。适当省略与实施方式重复的说明，重点对与实施方式不同的结构进行说明。

[第一变形例]

图10是表示第一变形例所涉及的摩擦传动装置200的剖视图，其与图2相对应。本变形例与实施方式的不同点主要在于行星滚动体20及各套圈的形状不同，其他结构则相同。因此，对不同的结构进行说明。本变形例的行星滚动体20是使具有圆角R的矩形进行旋转而获得的旋转体。行星滚动体20具有圆角R进行旋转而形成的曲面部20h。滚动面14h、26h、28h、30h与曲面部20h接触。摩擦传动装置200以与实施方式相同的方式进行动作。

[第二变形例]

图11是表示第二变形例的摩擦传动装置300的剖视图，其与图2相对应。本变形例与实施方式的不同点主要在于行星滚动体20及各套圈的形状不同，其他结构则相同。因此，对不同的结构进行说明。本变形例的行星滚动体20是使在三角形的顶点侧的两个边的交点附近具有曲线部的图形以另一边为中心进行旋转而获得的旋转体。行星滚动体20具有大致菱形的截面。行星滚动体20具有该曲线部进行旋转而形成的曲面部20h。各套圈具有与行星滚动体20的曲面部20h接触的形状。滚动面14h、26h、28h、30h与曲面部20h接触。摩擦传动装置300以与实施方式相同的方式进行动作，并具有相同的特征。

[第三变形例]

图12是表示第三变形例的摩擦传动装置400的剖视图，其与图2对应。本变形例与实施方式的不同点主要在于行星滚动体20及各套圈的形状不同，其他结构则相同。因此，对不同的结构进行说明。本变形例的行星滚动体20使由半圆和从该半圆的圆弧的中央朝向与半圆的弦相反的一侧突出的五边形构成并且在该五边形的顶点侧的两个边具有曲线部的图形以该半圆的弦为中心进行旋转而获得的旋转体。在行星滚动体20中，赤道凸状突出从而具有周状凸部20c。行星滚动体20具有五边形的曲线部旋转而形成的曲面部20h。滚动面14h、26h与对应于半圆的圆弧的区域接触，滚动面28h、30h与曲面部20h接触。摩擦传动装置400以与实施方式相同的方式进行动作，并具有相同的特征。

[第四变形例]

图13是表示第四变形例的摩擦传动装置500的剖视图，其与图2对应。本变形例与实施方式的不同点主要在于行星滚动体20、各套圈、输出套圈30、圆盘部72及输出轴32的形状不同，其他结构则相同。因此，对不同的结构进行说明。本变形例的行星滚动体20是从半圆的圆弧的中央朝向半圆的弦凹陷并在该凹陷处具有曲线部的图形以该半圆的弦为中心进行旋转而获得的旋转体。行星滚动体20具有球体的赤道以周状凹陷的周状凹部20d，在周状凹部20d形成有曲面部20h。滚动面14h、26h与对应于行星滚动体20的半圆的圆弧的区域接触，滚动面28h、30h与曲面部20h接触。

第一辊74及第一凹部74d设置于圆盘部72的输入相反侧，第二辊76及第二凹部76d设置于圆盘部72的输入侧。输出套圈30具有：隔着间隙配置于圆盘部72的输入相反侧的圆盘状部30b、从圆盘状部30b的外周朝向输入侧延伸的筒状延伸部30e。在筒状延伸部30e的输入侧的端部设置有滚动面30h，在圆盘状部30b的输入侧设置有套圈侧凹部30d。

输出轴32具有：输出轴主体部32b、从输出轴主体部32b的输入侧的端面朝向输入侧延伸的管状延伸部32e、从管状延伸部32e的输入侧的端部沿径向突出的凸缘部32f。凸缘部32f具有隔着间隙配置于圆盘部72的输入侧的轮盘形状。在凸缘部32f的输入相反侧设置有输出轴侧凹部32d。摩擦传动装置500以与实施方式相同的方式进行动作，并具有相同的特征。

[第五变形例]

图14是表示第五变形例的摩擦传动装置600的剖视图，其与图13相对应。本变形例与第四变形例的不同点主要在于行星滚动体20及各套圈的形状不同，其他结构则相同。因此，对不同的结构进行说明。本变形例的行星滚动体20是使具有V字状凹陷的一个边的矩形以与该凹陷的边相反的一侧的边为中心进行旋转而获得的旋转体。行星滚动体20具有赤道以周状凹陷的周状凹部20d，在周状凹部20d形成有曲面部20h。滚动面14h、26h、28h、30h与曲面部20h接触。摩擦传动装置600以与实施方式相同的方式进行动作，并具有相同的特征。

[其他变形例]

在实施方式的说明中，示出了具有两个支承套圈26、28的例子，但本发明并不只限于此，也可以设置有三个以上的支承套圈。

在实施方式的说明中，示出了第一支承套圈26自由旋转，第二支承套圈28静止的例子，但本发明并不只限于此。也可以构成为第一支承套圈26静止而第二支承套圈28自由旋转。

在实施方式的说明中，相对于行星滚动体20的自转轴，输入套圈14配置于径向内侧，输出套圈30配置于径向外侧。但是，并不只限于此，也可以是输入套圈14配置于外侧，输出套圈30配置于内侧，还可以是两者均配置于内侧，或者两者均配置于外侧。

上述各变形例也具有与实施方式相同的作用和效果。

上述实施方式的构成要件与变形例的任意组合也作为本发明的实施方式而有效。通过组合而产生的新的实施方式兼具所组合的各实施方式及变形例各自的效果。

产业上的可利用性

本发明能够用作摩擦传动装置。

符号说明

10-传递机构，12-输入轴，14-输入套圈，18-输入轴轴承，20-行星滚动体，26-第一支承套圈，28-第二支承套圈，30-输出套圈，32-输出轴，34-主轴承，40-第一外壳，42-第二外壳，50-马达，60-相对位置改变机构，62-移动机构，66-直线运动轴，70-联轴器，100-摩擦传动装置。

Claims (12)

1.一种摩擦传动装置，其具备：输入套圈；行星滚动体，围绕所述输入套圈的旋转轴而配置并且与所述输入套圈接触；输出套圈，与所述行星滚动体接触并与输出轴连结；及第一支承套圈及第二支承套圈，与所述行星滚动体接触，所述摩擦传动装置的特征在于，

所述行星滚动体与各套圈的接触点处的法线矢量的延长线形成四边形。

2.根据权利要求1所述的摩擦传动装置，其特征在于，

所述四边形的彼此相对的边的法线矢量彼此朝向相反方向。

3.一种摩擦传动装置，其具备：输入套圈；行星滚动体，围绕所述输入套圈的旋转轴而配置并且与所述输入套圈接触；输出套圈，与所述行星滚动体接触并与输出轴连结；及第一支承套圈及第二支承套圈，与所述行星滚动体接触，所述摩擦传动装置的特征在于，

所述行星滚动体未被轴部件支承而被所述输入套圈、所述输出套圈、所述第一支承套圈及所述第二支承套圈支承。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，

具有相对位置改变机构，所述相对位置改变机构改变所述输入套圈、所述输出套圈、所述第一支承套圈及所述第二支承套圈的相对位置。

5.根据权利要求4所述的摩擦传动装置，其特征在于，

作为所述相对位置改变机构，具有使所述输入套圈及所述第一支承套圈一体地沿轴向移动的移动机构。

6.根据权利要求5所述的摩擦传动装置，其特征在于，

所述移动机构具有在马达轴的空心部内进退的直线运动轴。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，

具有联轴器，所述联轴器吸收所述输出套圈与所述输出轴之间的错位。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，

所述各套圈为平坦面，所述行星滚动体的与所述各套圈对置的面为曲面。

9.根据权利要求8所述的摩擦传动装置，其特征在于，

在所述行星滚动体的轴向截面中，与套圈接触的接触部为圆弧。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，

所述第一支承套圈及所述第二支承套圈中的任一个套圈配置于从径向观察时与所述输入套圈重叠的位置，

所述行星滚动体与所述输入套圈的接触点和所述行星滚动体与所述一个套圈的接触点在轴向上彼此错开。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，

所述行星滚动体在中心部具有凹部。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的摩擦传动装置，其特征在于，

具有奇数个所述行星滚动体。

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