JP2001165260A - 摩擦伝動式回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦伝動式の回転駆動装置においてモータに
制動機構を付設可能とし、その制動能力を確保しつつ、
優れたコストパフォーマンスを発揮できるようにする。 【解決手段】 単純遊星ローラ機構１２８と、太陽ロー
ラ１３０を駆動するモータ１２６と、を備える摩擦伝動
式回転駆動装置１０１において、モータ１２６に制動機
構１２２を付設し、制動機構１２２によって取り出し得
る静止摩擦トルクＹｄと、単純遊星ローラ機構１２８の
試験トルクの値Ｘｄとが、Ｙｄ＜Ｘｄとなるように設定
し、且つ、定格回転速度において制動機構１２２によっ
て取り出し得る動摩擦トルクＹｓと、太陽ローラ１３０
が定格回転速度で回転する場合に単純遊星ローラ機構１
２８の限界伝達トルクＸｓとが、0.65Ｙｓ＜Ｘｓ＜3.4
Ｙｓとなるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する従来分野】本発明は、摩擦ローラとして
太陽ローラ、遊星ローラ、リングローラ、を有する単純
遊星ローラ機構と、この太陽ローラを回転駆動する制動
機構付のモータと、を備える摩擦伝動式回転駆動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、摩擦力によって回転動力の伝達を
行う単純遊星ローラ機構と、モータと、を備える摩擦伝
動式の回転駆動装置が数多く提案されている。

【０００３】図６は、本発明者が考案した（出願時点で
は未公知の）摩擦伝動式の回転駆動装置１００を示して
いる。この回転駆動装置１００は、摩擦ローラとして、
太陽ローラ３０、キャリア３２に保持されると共に、太
陽ローラ３０の外周に転接する遊星ローラ３４、及びこ
の遊星ローラ３４が自身の内周に転接すると共に自身の
回転が規制されたリングローラ３６、を有する単純遊星
ローラ機構２８と、この太陽ローラ３０に連結されてこ
の太陽ローラ３０を駆動するモータ１０２と、を備えて
いる。

【０００４】具体的には、モータ１０２のモータ軸１０
２Ａが平行キーを介して太陽ローラ３０と連結されてお
り、モータ１０２自体は、単純遊星ローラ機構２８を収
容するケーシング３８のフランジ部３８Ｂにボルトによ
って固定されている。

【０００５】このケーシング３８の内周面側には、径方
向内側に突出するリング状の固定部３８Ａが形成されて
おり、そこにリングローラ３６がボルト４０によって固
定されている。

【０００６】以上のように構成される回転駆動装置１０
０における単純遊星ローラ機構２８は、太陽ローラ３０
を入力要素、キャリア３２を出力要素、リングローラ３
６を固定要素としたものであり、全体としては減速機能
を有している。即ち、この回転駆動装置１００は、モー
タ１０２の回転動力を太陽ローラ３０に伝達し、これを
所定の減速比でもってキャリア３２側から出力する構造
である。

【０００７】単純遊星ローラ機構２８は、各摩擦ローラ
間の接触面に生ずる摩擦力を利用してモータ１０２の回
転動力を伝達するものであり、歯車等による伝達構造に
比較して円滑且つ静粛な運転が可能である。

【０００８】従って、この単純遊星ローラ機構２８によ
って所定の伝達能力（伝達可能トルク）を確保するに
は、各摩擦ローラ間に十分な摩擦力を発生させる必要が
ある。この摩擦力は、一般にはリングローラ３６の内径
を、遊星ローラ３４の直径の２倍と太陽ローラ３０の直
径との和より小さくし、いわゆる締め力を付与してリン
グローラ３６を弾性変形させることによって付与され
る。締め力が大きい場合は摩擦ローラ間の摩擦力も大き
くなり、この摩擦力によって単純遊星ローラ機構２８の
伝達可能トルクも増大し、反対に締め力が小さい場合に
は伝達可能トルクが低下する。なお、伝達可能トルクが
大きい（締め力が大きい）場合には、各摩擦用ローラの
回転抵抗も増大しており、回転駆動装置１００の伝達効
率が低下すると共に、転動疲労による単純遊星ローラ機
構２８の耐久性の低下が問題となる。

【０００９】この回転駆動装置１００は上記の単純遊星
ローラ機構２８を採用することで、主に２つのメリット
を得ている。１つは、既に示したように、歯車等の伝達
構造に比べて円滑且つ静粛な動力伝達ができる結果、回
転動力の伝達効率が高くなりモータ１０２の消費電力が
低く抑えられ、いわゆる「省エネ」に寄与することであ
る。もう１つは、歯車等に比べて摩擦ローラは製造が比
較的容易であることから、製造コストが低減されて回転
駆動装置１００全体が「安価」になることである。

【００１０】一方、この摩擦伝動式の単純遊星ローラ機
構２８を採用することによるデメリットとしては、摩擦
力によって回転動力を伝達する構造であるが故に、回転
する各摩擦ローラの接触面間には常に微妙な滑りが生じ
ており、太陽ローラ３０の回転速度とキャリア３２の回
転速度とは、必ずしも「厳密な」減速比の関係にはない
ことである。従って、この点については歯車等の伝達構
造の方が優れていると言える。

【００１１】しかし、このような減速機機構のモータ
（回転駆動装置）が実際に使用される状況を考えると、
そもそも誘導モータ等が採用される場合はロータと回転
磁界との間に一定の滑りが生じており、この減速機構自
体に厳密な減速比を要求する必要はない。即ち、連結さ
れる相手機械の回転速度を、所定の値に維持するには、
相手機械側等の回転速度を計測してモータをフィードバ
ック制御しなければならないのが一般的であり、厳密な
減速比関係であるが高価でもある歯車減速構造よりも、
むしろ「省エネ」で且つ「安価」である単純遊星ローラ
機構の方が現在の市場のニーズに沿っているとも言え
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来、歯車伝動式の回
転駆動装置（いわゆるギヤドモータ）においては、モー
タ等に制動機構が追加されているものが数多く存在する
が、本発明者の知る限りでは、制動機構付の摩擦伝動式
回転駆動装置は市場に出回っておらず、又、制動機構を
付設したいという提案も一切なされていないのが現状で
ある。これは、以下に示すような難点が実際には数多く
存在するためと予想される。

【００１３】（１）単純遊星ローラ機構と制動機構との
最適な組合せに関して、これまで確立された理論体系が
ない。

【００１４】具体的に説明すると、単純遊星ローラ機構
は各摩擦ローラの接触面間に生じる摩擦力を介して動力
を伝達するものであり、大きな回転負荷がかかったよう
な場合には、接触面に「滑り」が生じる。一方で、一般
的に用いられる制動機構も又、ブレーキ片によってブレ
ーキ輪を締め付けることによる摩擦によって運動エネル
ギを熱エネルギに変換するものであり、つまりブレーキ
輪とブレーキ片との「滑り」によって制動力を発生する
ものである。

【００１５】従って、単純遊星ローラ機構及び制動装置
は共に滑りを伴う可能性を有するため、確実な制動とい
う観点からは、その最適な組合せを見出すことが困難で
あり、実際に設計・製造する場合には、このような不確
定な要因を含めて安全性を高めに設定し、単純遊星ロー
ラ機構の（締め力に依存する）伝達可能トルクを大きく
設定する必要がある。

【００１６】このようにするのは、例えば、制動機構の
制動能力（制動時に発生する制動トルク）に対して単純
遊星ローラ機構の伝達能力（伝達可能トルク）が小さす
ぎると、この回転駆動装置に連結された相手機械（外部
負荷）を確実に制動することができないと考えられてい
たためである。

【００１７】（２）一方で、単純遊星ローラ機構はモー
タの回転駆動力を効率良く伝達しなければならない。

【００１８】従って、上記（１）のように単純遊星ロー
ラ機構を（伝達能力を含めて）大きめに設計・製造した
場合には、各摩擦ローラの回転抵抗が大きくなり、「高
効率に回転動力を伝達する」という摩擦伝動式の単純遊
星ローラ機構のメリットが失われてしまう。又、当然コ
ストも上昇してしまう。即ち、伝達効率やコストの面か
ら考えると、単純遊星ローラ機構は（伝達能力を含め
て）できるだけ小さく設計しなければならない。

【００１９】この（１）、（２）という相反する要因よ
り、摩擦伝動式の回転駆動装置に容易に制動機構を付設
することができず、その結果、制動機構の採用が見送ら
れてきたと考えられる。

【００２０】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、単純遊星ローラ機構、モータ、及び
制動機構の三者のバランスを最も適した状態で組み合し
て、制動能力を維持しつつ高効率化及び低廉化を両立し
たコストパフォーマンスに優れた摩擦伝動式の回転駆動
装置を得ることを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、摩擦ローラと
して、太陽ローラ、キャリアに保持されると共に太陽ロ
ーラの外周に転接する遊星ローラ、及びこの遊星ローラ
が自身の内周に転接するリングローラ、を有する単純遊
星ローラ機構と、この太陽ローラに連結されてこの太陽
ローラを駆動するモータと、を備える摩擦伝動式回転駆
動装置において、このモータに制動機構を付設すると共
に、この制動機構によって取り出し得る静止摩擦トルク
Ｙｄと、このキャリア及び前記リングローラを固定した
状態で太陽ローラに試験トルクを徐々に増大させて入力
し、摩擦ローラのいずれかに最初に滑りが生じた際の試
験トルクの値Ｘｄとが、Ｙｄ＜Ｘｄとなるように設定
し、且つ、モータの定格回転速度において制動機構によ
って取り出し得る動摩擦トルクＹｓと、太陽ローラが定
格回転速度で回転する場合に、単純遊星ローラ機構がこ
の太陽ローラで伝達し得る限界伝達トルクＸｓとが、0.
65Ｙｓ＜Ｘｓ＜3.4Ｙｓとなるように設定したことによ
り、上記目的を達成するものである。

【００２２】本発明者は、単純遊星ローラ機構とモータ
とを組合せた摩擦伝動式の回転駆動装置に新たに制動機
構を付設するにあたって、実際にこの回転駆動装置が使
用されるであろう状況を考慮し、その静止時の制動状態
と回転時の制動状態との違いに着目した。

【００２３】具体的には、一般的に制動機構は、例えば
ブレーキ輪をブレーキ片によって挟持して摩擦力によっ
て制動力を発揮するものであるが、その制動能力がブレ
ーキ輪の回転速度によって変動しないようにするため
に、静止時の静止摩擦トルク（いわゆる保持トルク）と
回転時の動摩擦トルクとの相対差を、（多少静摩擦トル
クが上回るものの）できるだけ小さく設定している。

【００２４】一方、単純遊星ローラ機構はその機能上、
回転負荷を発生する目的のものではなく、各摩擦ローラ
間に所定の締め力を与えて円滑に回転することに主眼を
置いている。従って静止時の前記試験トルクＸｄ（保持
トルクともいえる）に対して、回転中の限界伝達トルク
Ｘｓは「相対的に」かなり小さくてよい。

【００２５】そこで、本発明者は、静止時と回転時の伝
達（制動）能力の相対的な差が、制動機構と単純遊星ロ
ーラ機構とで大きく異なることに着目した。従って、こ
の違いを上手く利用する為に、単純遊星ローラ機構の静
止時の伝達能力を示す「試験トルクＸｄ」と、回転時の
伝達能力を示す「限界伝達トルクＸｓ」という新たな概
念を導入し、実際の単純遊星ローラ機構から測定される
これらの数値から、単純遊星ローラ機構、制動機構及び
モータの最適なバランスを設定することができることを
見出した。

【００２６】その結果、上記の試験トルクＸｄ、限界伝
達トルクＸｓと、制動機構の制動トルク（静止摩擦トル
ク、動摩擦トルク）とを上記のような大小関係に設定す
ることが「可能」となった。この摩擦伝動式回転駆動装
置によれば、静止時には制動機構によって取り出し得る
静止摩擦トルクを、単純遊星ローラ機構を介して接続さ
れる相手機械に確実に伝達し、相手機械を確実に静止状
態に保持制することができる。又、回転している相手機
械に対しては、制動機構が発生する動摩擦トルクを単純
遊星ローラ機構を介して「ある程度」確実に伝達し、相
手機械の回転速度を確実に低下させることができる。

【００２７】つまり、制動機構の機能からして、最終的
には相手機械を確実に静止させなければならないが、回
転中の制動時はそもそも制動機構自身が滑りながら制動
している状態と考えられるので、単純遊星ローラ機構は
必ずしもその制動力を「完全に」相手機械に伝達する必
要はなく、自身が滑る可能性を有していても構わないと
いえる。従って、単純遊星機構が伝達し得る限界の範囲
内で、回転駆動装置が所定の制動力を発揮して相手機械
の回転速度を低減させれば十分であり、更に、相手機械
側の回転速度が制動によって徐々に低下するに連れて単
純遊星ローラ機構の限界伝達能力も徐々に増大するので
（発明者が確認済）、最終的な相手機械の回転の静止に
向けて回転駆動装置の制動能力（相手機械に伝達し得る
制動能力）も向上していくという構成が採用された。結
果として、最終的には必ず相手機械を確実に制動するこ
とができ、又、一旦静止すれば相手機械が勝手に回転し
始めることがない。

【００２８】一方で、一般的なモータと制動機構との組
合せの関係を考慮すると、本発明に係る回転駆動装置の
構成ならば、定格回転速度におけるモータの駆動能力に
対して単純遊星ローラ機構の伝達能力は大きすぎるもの
ではなく、又、小さ過ぎるものでもなく、最適に設定さ
れているといえる。即ち、上記のように制動機能を確実
に発揮するのにも拘らず、静粛且つ円滑な回転動力の伝
達（高効率な伝達）という摩擦伝動タイプの特性を十分
に維持している。

【００２９】結果として、本発明によれば、単純遊星ロ
ーラ機構、制動機構、モータの三者の能力バランスが最
適に設定され、コストパフォーマンスに優れた回転駆動
装置が得られる。

【００３０】なお、この回転駆動装置においては、具体
的なモータの駆動能力については、単純遊星ローラ機構
の限界伝達トルクＸｓに対して、モータの定格トルクＴ
が、Ｔ＜Ｘｓとなるように設定することが好ましい。こ
のようにすれば、制動能力に加えて駆動能力の面におい
ても、この摩擦伝動式回転駆動装置に連結される相手機
械を更に確実に駆動することができる。

【００３１】なお、上記発明においては、単純遊星ロー
ラ機構の限界伝達トルクＸｓが0.65Ｙｓ＜Ｘｓ＜3.4Ｙ
ｓとなるように設定したが、好ましくは0.8Ｙｓ＜Ｘｓ
＜1.7Ｙｓとし、ベストはＹｓとＸｓがほぼ一致するよ
うに設定することである。

【００３２】又、一般的に、上記の単純遊星ローラ機構
の動力伝達態様としては、以下に示されるような固定・
入力・出力の関係がある。

【００３３】１）太陽ローラを入力要素とした場合、リ
ングローラを固定要素、遊星ローラを保持するキャリア
を出力要素とする場合と、リングローラを出力要素、遊
星ローラを保持するキャリアを固定要素とする場合があ
り、 ２）遊星ローラを保持するキャリアを入力要素とした場
合は、リングローラを固定要素、太陽ローラを出力要素
とする場合と、リングローラを出力要素、太陽ローラを
固定要素とする場合があり、 ３）リングローラ入力要素とした場合は、遊星ローラを
保持するキャリアを固定要素、太陽ローラを出力要素と
する場合と、遊星ローラを保持するキャリアを出力要
素、太陽ローラを固定要素とする場合がある。

【００３４】本発明の単純遊星ローラ機構は、上記の
（１）の態様を採用するものであり、リングローラ又は
キャリアのいずれを出力要素にしたとしても本発明を適
用することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態の例について詳細に説明する。

【００３６】図１には、本発明の実施形態に係る摩擦伝
動式の回転駆動装置１０１が示されている。この回転駆
動装置１０１は、摩擦ローラとして、太陽ローラ１３
０、キャリア１３２に保持されると共に、太陽ローラ１
３０の外周に転接する遊星ローラ１３４、及びこの遊星
ローラ１３４が自身の内周に転接する共に自身の回転が
規制されたリングローラ１３６、を有する単純遊星ロー
ラ機構１２８と、この太陽ローラ１３０に連結されて太
陽ローラ１３０を駆動するモータ１２６と、を備える。

【００３７】更に、この回転駆動装置１０１のモータ１
２６には、制動機構１２２が付設されており、この制動
機構によって取り出し得る静止摩擦トルクＹｄと、単純
遊星ローラ機構１２８が有する試験トルクＸｄ（詳細は
後述する）とが、Ｙｄ＜Ｘｄとなるように設定され、且
つ、モータ１２６の定格回転速度において制動機構１２
２によって取り出し得る動摩擦トルクＹｓと、太陽ロー
ラ１３０が定格回転速度で回転する場合の単純遊星ロー
ラ機構１２８が有する限界伝達トルクＸｓ（詳細は後述
する）とが、0.65Ｙｓ＜Ｘｓ＜3.4Ｙｓとなるように設
定されている。

【００３８】なお、この限界伝達トルクＸｓは、好まし
くは0.8Ｙｓ＜Ｘｓ＜1.7Ｙｓの範囲内に設定するべく、
又、モータ１２６の定格トルクＴｓと、上記限界伝達ト
ルクＸｓとは、Ｔ＜Ｘｓとなるように設定されている。
この数値は、発明者らが数多くの試作品を作製し、実際
に、数多くの場面で適用試験を行った結果得られた知見
に基づいている。

【００３９】具体的な構造としては、単純遊星ローラ機
構１２８は２分割構造のケーシング１３８の内部に収容
されており、又、この２分割構造のケーシング１３８の
間にはリングローラ１３６が挟持され、ボルト１４０に
よって三者がまとめて連結されている。即ち、リングロ
ーラ１３６もケーシング１３８の一部を構成している。
又、キャリア１３２の軸心位置には出力軸１３３が突設
されており、カップリング等を介して相手機械（被駆動
機械）と連結できるようになっている。

【００４０】太陽ローラ１３０側のケーシング１３８に
は、モータ１２６のモータケーシング１２６Ａが一体的
に連結されている。又、このモータ１２６のロータと一
体的に回転するモータ軸１４８の一端は、キー構造によ
って太陽ローラ１３０に連結されており、他端側には制
動機構１２２が接続されている。

【００４１】この制動機構１２２は、モータケーシング
１２６Ａに一体的に設けられるリング状の励磁コイル１
４４と、モータケーシング１２６Ａに対して周方向に回
転することができない状態で、軸方向には摺動自在であ
るリング状のブレーキ片１４６と、モータ軸１４８に連
結されて太陽ローラ１３０と一体となって回転するブレ
ーキ輪１５０と、ブレーキ片１４６を常時ブレーキ輪１
５０方向に付勢するコイルばね１５２と、を備える。

【００４２】励磁コイル１４４が励磁状態の場合は、こ
の励磁コイル１４４にブレーキ片１４６が吸い寄せら
れ、コイルばね１５２の付勢力に抗してブレーキ片１４
６がブレーキ輪１５０から離隔して非制動状態となり、
反対に励磁コイル１４４が非励磁状態の場合は、コイル
ばね１５２によってブレーキ片１４６がブレーキ輪１５
０に押し付けられて制動状態になる。

【００４３】次に、「試験トルクＸｄ」及び「限界伝達
トルクＸｓ」について説明する。

【００４４】図２には試験トルクＸｄを測定する状態が
模式的に示されている。太陽ローラ１３０にはトルク測
定器６０を介してトルク発生器６２（回転動力を発生す
ることができるもの）が連結される。一方、キャリア１
３２は固定部材６４に連結されて回転が完全に規制され
ている。なお、リングローラ１３６はケーシング１３８
を介して同様に固定部材６４に固定されている。

【００４５】この状態で、トルク発生器６２より太陽ロ
ーラ１３０にトルクを徐々に増大させて入力する。この
徐々に増大させていく入力トルクが本発明で言う「試験
トルクＸ」であり、このようにすると、各摩擦ローラの
接触面における摩擦力によって単純遊星ローラ機構１２
８側に反力トルクＸｏが発生し、トルク検出器６０によ
って検出される検出トルクＸｒもそれに追随して徐々に
増大する（Ｘ＝Ｘｏ＝Ｘｒ）。しかし、摩擦力によって
生じる反力トルクＸｏが限界に達すると、各摩擦ローラ
のいずれかに滑り回転が発生し、試験トルクＸをこれ以
上増大させてもこの滑りによって反力トルクＸｏが急激
に低下するため、トルク検出器６０によって検出される
検出トルクＸｒも急激に低下する。トルク検出器６０に
よって得られた上記データ（図３参照）から、検出トル
クＸｒが急激に低下した際（図３のＰに対応する）に、
それまで現に加えていた試験トルクの値を求め、それが
今回の設定に用いる「試験トルク値Ｘｄ」に対応する。
即ち、この値は低下する直前の検出トルクＸｒに等し
い。

【００４６】この試験トルク値Ｘｄは、単純遊星ローラ
機構１２８が外部負荷を保持することができる限界のト
ルクを太陽ローラ１３０側のトルク値に換算したものと
表現でき、言い換えれば（反対に考えると）、太陽ロー
ラ１３０が固定された状態でキャリア１３２側に連結さ
れた外部負荷が回転しようとする場合に、この単純遊星
ローラ機構１２８が耐え得る（保持し得る）限界能力を
太陽ローラ１３０側で数値化したものと言える。

【００４７】次に、図４を参照して単純遊星ローラ機構
１２８の限界伝達トルクについて説明する。

【００４８】限界伝達トルクＸｓを測定するためには、
太陽ローラ１３０にトルク測定器６０を介して負荷発生
器８０（回転負荷を発生することができるもの）を連結
する。一方、キャリア１３２には、固定部材（母材）６
４に固定された試験モータ８４のモータ軸８４Ａがカッ
プリングを介して連結されている。なお、リングローラ
１３６はケーシング１３８を介して同様に固定部材６４
に固定されている。

【００４９】まず、負荷発生器８０の回転負荷を発生さ
せない状態で、試験モータ８４によってキャリア１３２
を回転させて、将来連結されるモータ１０２（図１参
照）の定格回転速度で太陽ローラ１３０を回転させる。

【００５０】この試験モータ８４の駆動トルクは、今般
測定しようとする単純遊星ローラ機構１２８において伝
達可能なトルクや制動機構１２２の制動トルクに比べて
十分に大きく、太陽ローラ側で多少の負荷変動があって
も、該太陽ローラ１３０を所定の回転速度（将来連結さ
れるモータ１０２の定格回転速度）で回転させ続け得る
だけの駆動力を有している。この状態で負荷発生器８０
によって太陽ローラ１３０の回転負荷（負荷トルクＸ
ｎ）を徐々に増大させて入力してゆくと、試験モータ８
４はこの負荷の増大に拘わらず一定回転を続けるため、
太陽ローラ１３０には負荷発生器８０側から加えた負荷
トルクＸｎに相当する反力トルクＸｏが戻り、その結果
トルク検出器６０において検出トルクＸｒが検出される
ようになる（Ｘｎ＝Ｘｏ＝Ｘｒ）。この検出トルクＸｒ
は負荷トルクＸｎを増大させるとこれに伴って増大して
いく。しかし、負荷発生器８０によって入力される負荷
トルクＸｎを更に増大させていくと、各摩擦ローラ間の
滑りによって反力トルクＸｏが負荷トルクＸｎの上昇に
追随できなくなり、すべりが大きくなり、製品として許
容される限界のすべり率（ほぼ０．２％）に達する（図
５参照）。結果として、この限界に達した際にトルク検
出器６０から検出された検出トルクの値Ｘｒ（図５にお
けるＱ点に対応する）が本発明で言う「限界伝達トルク
Ｘｓ」である。

【００５１】なお、この実施例ではキャリア１３２が出
力要素の場合を示しているが、リングローラを出力要素
にする場合は、このリングローラに負荷発生器８０を連
結して同様に測定すれば良い。

【００５２】この限界伝達トルクＸｓは、この単純遊星
ローラ機構１２８が、将来連結され得るモータ１０２に
よって駆動されて定格速度で回転している場合に、相手
機械の外部負荷を駆動することができる許容限界のトル
ク値を表わしている。つまり、相手機械の制動という面
から考えると、太陽ローラ１３０が定格速度で回転して
いる状態において、この単純遊星ローラ機構１２８が、
相手機械側に伝達することができる制動能力（トルク）
の許容限界値とも言える。

【００５３】この回転駆動装置１０１は、以上のように
して測定された試験トルク値Ｘｄ、限界伝達トルクＸ
ｓ、及び制動機構の静止摩擦トルクＹｄ、動摩擦トルク
Ｙｓとが上記のように設定されているため、制動機構１
２２に対して単純遊星ローラ機構１２８が最適な大きさ
（伝達能力）になっており、「最終的には相手機械を確
実に静止させる」という基本機能を十分に発揮する。

【００５４】回転中における制動時には、単純遊星ロー
ラ機構１２８の各摩擦ローラに滑りが発生する可能性を
有するものの、制動機構１２２の制動トルク（動摩擦ト
ルク）を相手機械側に（単純遊星機構１２８が伝え得る
限界内で）確実に伝達して相手機械の回転速度を低減す
ることができる。この状態が継続するとやがて相手機械
の回転速度が低下し、それに伴って単純遊星ローラ機構
１２８の限界伝達トルクが上昇していくので（本発明者
によって実験・実証済み）、制動機構１２２の制動トル
クが更に確実に伝達するようになり、最終的には相手機
械を必ず静止させることができる。

【００５５】一旦相手機械が静止すれば、制動機構１２
２の制動トルク（静止摩擦トルクＹｄ）より単純遊星ロ
ーラ機構１２８の保持トルク（試験トルクの値Ｘｄ）が
上回っているので、制動機構１２２が滑り出す前に単純
遊星ローラ機構１２８が先に滑り出すことがなく、相手
機械を十分に保持することができる。

【００５６】一方で、この回転駆動装置１０１は、モー
タ１２６と制動機構１２２の一般的な能力バランスから
考えると、上記限界伝達トルクＸｓと静止摩擦トルクＹ
ｓの関係からも明らかなように、モータ１２６に対して
単純遊星ローラ機構１２８が最適の大きさ（伝達能力）
になっており、単純遊星ローラ機構１２８が大き過ぎる
ということはない。従って、モータ１２６の回転動力を
高効率で相手機械側に伝達することができる。

【００５７】結果として、制動特性と伝達効率という単
純遊星ローラ機構１２８にとっては相反する要求を、共
に最適な状態でバランスさせているので、全体としてコ
ストパフォーマンスに優れた回転駆動装置１０１となっ
ている。

【００５８】なお、上記の例では単純遊星ローラ機構の
限界伝達トルクＸｓと、モータの定格トルクＴとが、Ｔ
＜Ｘｓとなるように設定したが、更に好ましくは、Ｔ＜
０．８Ｘｓとなるように設定し、ベストはＴ≒０．６Ｘ
ｓである。

【００５９】以上に示した実施形態においては、モータ
の後尾に制動機構が付設された場合を示したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、単純遊星ローラ機構
とモータとの間に制動機構が付設される場合も含むもの
であり、その制動機構の構造も上記のディスク式に限定
されるものではない。例えば、ブレーキ輪をブレーキ片
によって径方向に圧接するドラムタイプでも良く、又、
オン・オフの切換方法も油圧式、機械式、空気圧式等を
採用することもできる。

【００６０】又、この実施の形態においては、単純遊星
ローラ機構と、モータと、制動機構と、を組合せた回転
駆動装置を示したが、更にこれに加えて、本発明の要旨
が適用可能な範囲で別途減速機等を付設したものでも良
い。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係る摩擦伝動式の回転駆動装置
によれば、相手機械を確実に制動することができ、特
に、コスト面及び伝達効率の面（省エネルギ面）の双方
に優れた摩擦伝動式の回転駆動装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る摩擦伝動式の回転駆
動装置を示す部分断面図

【図２】同回転駆動装置における単純遊星ローラ機構の
試験トルクを測定する状態を示す模式図

【図３】同測定状態における検出トルクのデータを示す
模式図

【図４】同回転駆動装置における単純遊星ローラ機構の
限界伝達トルクを測定する状態を示す模式図

【図５】同測定状態における検出トルクのデータを示す
模式図

【図６】従来の摩擦伝動式回転駆動装置を示す概略図

【符号の説明】

１０１…回転駆動装置 １２２…制動機構 １２８…単純遊星ローラ機構 １２６…モータ １３０…太陽ローラ １３２…キャリア １３４…遊星ローラ １３６…リングローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】摩擦ローラとして、太陽ローラ、キャリア
   に保持されると共に前記太陽ローラの外周に転接する遊
   星ローラ、及び該遊星ローラが自身の内周に転接するリ
   ングローラ、を有する単純遊星ローラ機構と、前記太陽
   ローラに連結されて該太陽ローラを駆動するモータと、
   を備える摩擦伝動式回転駆動装置において、 前記モータに制動機構を付設すると共に、 前記制動機構によって取り出し得る静止摩擦トルクＹｄ
   と、前記キャリア及び前記リングローラを固定した状態
   で前記太陽ローラに試験トルクを徐々に増大させて入力
   し、前記摩擦ローラのいずれかに最初に滑り回転が生じ
   た際の前記試験トルクの値Ｘｄとが、Ｙｄ＜Ｘｄとなる
   ように設定し、且つ前記モータの定格回転速度において
   前記制動機構によって取り出し得る動摩擦トルクＹｓ
   と、前記太陽ローラが前記定格回転速度で回転する場合
   に前記単純遊星ローラ機構が該太陽ローラで伝達し得る
   限界伝達トルクＸｓとが、0.65Ｙｓ＜Ｘｓ＜3.4Ｙｓと
   なるように設定したことを特徴とする摩擦伝動式回転駆
   動装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記単純遊星ローラ機構の前記限界伝達トルクＸｓと、
   前記モータの定格トルクＴとが、Ｔ＜Ｘｓとなるように
   設定したことを特徴とする摩擦伝動装置