JP2001280437A - Planet roller type power transmission device - Google Patents
Planet roller type power transmission deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、遊星ローラ式動
力伝達装置に係り、詳しくは、遊星ローラと遊星軸、遊
星軸受の構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planetary roller type power transmission, and more particularly, to a structure of a planetary roller, a planetary shaft, and a planetary bearing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８は、例えば特開平４−２７２５５０
号公報に示された従来の遊星ローラ式動力伝達装置を示
す断面図である。図において１０１は太陽ローラ軸、１
０３は太陽ローラ、１１０はキャリア軸、１１１はキャ
リア、１１２は遊星軸、１１３は遊星ローラ、１１４は
遊星軸受、１１６はケーシングを兼ねたリング、１１
７，１１８はシール、１１９，１２０は遊星ローラ位置
決め部材である。2. Description of the Related Art FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional planetary roller type power transmission device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-15095. In the figure, 101 is a sun roller shaft, 1
03 is a sun roller, 110 is a carrier shaft, 111 is a carrier, 112 is a planetary shaft, 113 is a planetary roller, 114 is a planetary bearing, 116 is a ring also serving as a casing, 11
7, 118 are seals, and 119, 120 are planetary roller positioning members.
【０００３】まず、リング１１６を遊星ローラ１１３に
内接するために必要な直径Ｄより２ｅだけ小さい直径
（内径）で製作する。このリング１１６を遊星ローラ１
１３群に内接させ締め込む。リング１１６は遊星ローラ
１１３群をしまりばめすることになる。したがって、リ
ング１１６、遊星ローラ１１３、太陽ローラ１０３は強
制的に弾性変形させられることになり、遊星ローラ１１
３に対し半径方向の接触力を生じさせることになる。First, the ring 116 is manufactured to have a diameter (inner diameter) smaller by 2e than a diameter D required for inscribed in the planetary roller 113. This ring 116 is connected to the planetary roller 1
Inscribed in group 13 and tightened. The ring 116 closely fits the group of planetary rollers 113. Therefore, the ring 116, the planetary roller 113, and the sun roller 103 are forcibly elastically deformed, and the planetary roller 11
3 will produce a radial contact force.
【０００４】次に動作について説明する。リング１１６
は半径方向の接触力を生じさせるため、リング１１６と
遊星ローラ１１３、遊星ローラ１１３と太陽ローラ１０
３が圧接力Ｐで接触する。この状態で太陽ローラ軸１０
１またはキャリア軸１１０のいずれかにトルクを与える
と、摩擦係数（トラクション係数）μとして、接触部に
接線方向の摩擦力μＰが働き、一方のローラから他方の
ローラにトルクを伝達する。このトルクの調節はリング
１１６の遊星ローラ１１３に対するしまりばめの加減に
よって決まる。Next, the operation will be described. Ring 116
The ring 116 and the planetary roller 113, and the planetary roller 113 and the sun roller 10 generate a radial contact force.
3 come in contact with the pressing force P. In this state, the sun roller shaft 10
When a torque is applied to either 1 or the carrier shaft 110, a tangential frictional force μP acts on the contact portion as a friction coefficient (traction coefficient) μ, and the torque is transmitted from one roller to the other roller. The adjustment of the torque is determined by the degree of the interference fit of the ring 116 with the planetary roller 113.
【０００５】従来の遊星ローラ式動力伝達装置では、必
要とする速度比から遊星ローラと太陽ローラの径の比を
決め、大きさについては各ローラや軸部に作用する力に
対し材料が破壊しない範囲で決定された。このため、遊
星軸受が圧接力Ｐによって弾性変形することは考慮され
ていなかった。また、特開平６−７４３１３号公報によ
れば、遊星ローラ内部に挿入される遊星軸受には、予め
（圧接力Ｐが作用する前の状態）予圧を付与し、負の隙
間状態で構成しているものもある。In the conventional planetary roller type power transmission device, the ratio of the diameter of the planetary roller to the diameter of the sun roller is determined from the required speed ratio, and the size does not cause the material to be destroyed by the force acting on each roller or shaft. Determined by the range. For this reason, it has not been considered that the planetary bearing is elastically deformed by the pressing force P. According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-74313, a preload is applied to a planet bearing inserted before the planetary roller is inserted (in a state before the pressing force P is applied), and the planetary bearing is configured in a negative gap state. Some are.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の遊
星ローラ式動力伝達装置では、遊星ローラの転がり運動
中に発生するすべりによるロストルクが大きくなり、伝
達効率を低下させる問題があった。この発明は、上記の
ような問題点を解決するためになされたものであり、動
力伝達効率の向上を図ることを目的とするものである。In the above-mentioned conventional planetary roller type power transmission device, there is a problem that the loss torque due to the slip generated during the rolling motion of the planetary roller is increased, and the transmission efficiency is reduced. The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to improve power transmission efficiency.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る遊星ロー
ラ式動力伝達装置においては、基体に固定のリングと、
該リングの内側で上記基体に軸支された太陽ローラと、
上記太陽ローラに対向し、かつ上記太陽ローラの回転軸
と同心に上記基体に軸支されたキャリアと、該キャリア
から回転軸と平行に突設した遊星軸と、該遊星軸の外周
に固定された遊星軸受と、上記太陽ローラと上記リング
との間に公転自在に介装されて、上記遊星軸受との間ま
たは上記遊星軸受に外接して上記遊星軸受内部間の少な
くとも一方にクリアランスを生じる遊星ローラとを備え
たものである。In a planetary roller type power transmission device according to the present invention, a ring fixed to a base is provided.
A sun roller pivotally supported by the substrate inside the ring,
A carrier opposed to the sun roller and supported by the base concentrically with the rotation axis of the sun roller, a planet shaft protruding from the carrier in parallel with the rotation axis, and fixed to the outer periphery of the planet shaft. A planet bearing that is revolvably interposed between the planet bearing and the sun roller and the ring to generate a clearance between at least one of the planet bearing and the outer periphery of the planet bearing that is circumscribed with the planet bearing. And a roller.
【０００８】また、上記遊星軸受が、上記遊星軸と一体
になった軸受内輪と、上記遊星ローラと一体になった軸
受外輪、該軸受外輪と上記軸受内輪の間で転動する転動
体からなるものである。The planet bearing comprises a bearing inner ring integrated with the planet shaft, a bearing outer ring integrated with the planetary rollers, and a rolling element rolling between the bearing outer ring and the bearing inner ring. Things.
【０００９】さらに、上記遊星軸を上記キャリアの回転
半径方向のみ可動に固定したものである。Further, the planetary shaft is fixed so as to be movable only in the rotational radius direction of the carrier.
【００１０】また、基体に固定のリングと、該リングの
内側で上記基体に軸支された太陽ローラと、該太陽ロー
ラと上記リングとの間に公転自在に介装された遊星ロー
ラと、該遊星ローラの自転中心から突出した遊星軸と、
上記太陽ローラに対向し、かつ上記太陽ローラの回転軸
と同心に上記基体に軸支されたキャリアと、上記遊星ロ
ーラを上記キャリアに軸支する遊星軸受とを備えたもの
である。A ring fixed to the base, a sun roller pivotally supported by the base inside the ring, a planetary roller rotatably interposed between the sun roller and the ring; A planetary shaft protruding from the rotation center of the planetary roller,
The carrier includes a carrier opposed to the sun roller and supported by the base concentrically with the rotation axis of the sun roller, and a planet bearing that supports the planetary roller on the carrier.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】実施の形態１．動力伝達効率の低
下要因である遊星ローラ式動力伝達装置でのロストルク
をＴｆとして、 Ｔｆ１：太陽ローラ軸およびキャリア軸の軸受の転がり
摩擦やシール部の摺動摩擦によるロストルク Ｔｆ２：遊星ローラの転がり抵抗によるロストルク Ｔｆ３：遊星ローラの転がり運動中に発生するすべりに
よるロストルク Ｔｆ４：遊星ローラが太陽ローラ周囲を公転することに
よる油や空気の撹拌抵抗によるロストルク Ｔｆ=Ｔｆ１+Ｔｆ２+Ｔｆ３+Ｔｆ４ となる。ここ
で、ロストルクＴｆ１は構造的に避けられず、Ｔｆ４は
内部に封入した油や気体の粘度特性に依存するため本質
的に不可避な要因であり、Ｔｆ３は、すべり量の大きさ
自体が０．０数％程度と非常に小さいため実質的にロス
トルクとしてあまり問題にならない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Tf is the loss torque in the planetary roller type power transmission device, which is the cause of the reduction in power transmission efficiency. Tf1: Loss torque due to the rolling friction of the sun roller shaft and the carrier shaft bearing and the sliding friction of the seal portion. Tf2: The rolling resistance of the planetary roller. Loss torque Tf3: Loss torque due to slip generated during the rolling motion of the planetary roller Tf4: Loss torque Tf = Tf1 + Tf2 + Tf3 + Tf4 due to oil or air stirring resistance due to the planetary roller revolving around the sun roller. Here, the loss torque Tf1 is unavoidable structurally, Tf4 is essentially an unavoidable factor because it depends on the viscosity characteristics of the oil or gas enclosed therein, and Tf3 is a slip amount of 0.1%. Since it is as small as about 0% and several percent, there is substantially no problem as a loss torque.
【００１２】Ｔｆ２はさらにつぎのような要因からな
る。 Ｔｆ２＝ｔｆ１＋ｔｆ２＋ｔｆ３ ｔｆ１：遊星ローラの公転方向に作用する力による遊星
軸受の転がり摩擦によるロストルク ｔｆ２：遊星ローラの弾性変形ヒステリシスによるロス
トルク ｔｆ３：圧接力Ｐにより遊星軸受に発生する転がり摩擦
によるロストルク ここで、ｔｆ１は動力伝達を行う上で不可避のロストル
クであり、ｔｆ２は遊星ローラが圧接力Ｐにより径方向
に弾性変形を受けながら転がり運動をするために生じ
る。Tf2 further includes the following factors. Tf2 = tf1 + tf2 + tf3 tf1: Loss torque due to the rolling friction of the planetary bearing due to the force acting in the revolving direction of the planetary roller tf2: Loss torque due to the hysteresis of elastic deformation of the planetary roller tf3: Loss torque due to the rolling friction generated in the planetary bearing due to the pressure contact force P tf1 is an unavoidable loss torque in power transmission, and tf2 is generated because the planetary roller performs rolling motion while undergoing elastic deformation in the radial direction by the pressing force P.
【００１３】また、ｔｆ３は圧接力Ｐによって遊星ロー
ラとともに遊星軸受も径方向に弾性変形するために生じ
るものである。したがって、ｔｆ２、ｔｆ３は圧接力Ｐ
の大きさが大きいほど大きくなる。遊星ローラ式動力伝
達装置では動力伝達容量を決める摩擦係数μ自体が小さ
い、（例えばトラクション油を用いた場合には０．１程
度）ため、比較的大きな圧接力Ｐを要する。したがっ
て、ｔｆ２，ｔｆ３は比較的大きなものとなる。Further, tf3 is generated because the planetary roller and the planetary bearing are elastically deformed in the radial direction by the pressing force P. Therefore, tf2 and tf3 are equal to the pressing force P
The larger the size, the larger. In the planetary roller type power transmission device, a relatively large pressing force P is required because the friction coefficient μ itself that determines the power transmission capacity is small (for example, about 0.1 when traction oil is used). Therefore, tf2 and tf3 are relatively large.
【００１４】図１は、上記内容を加味した本発明の実施
の形態１による遊星ローラ式動力伝達装置の断面図であ
る。図において、１９と２０は遊星ローラ式動力伝達装
置の基体であるケーシング、１８はケーシング２０に固
定のリング、１２はリング１８の内側でケーシング１９
に軸支された太陽ローラ軸１１の延長上にある太陽ロー
ラ、１６は太陽ローラ１１に対向し、かつ太陽ローラ軸
１１と同心で上記ケーシング２０に軸支されたキャリア
軸１７に固定されたキャリア、１５はキャリア１６から
キャリア軸１７と平行に突設した遊星軸、１４は遊星軸
１５の外周に固定された遊星軸受、１３は太陽ローラ１
２とリング１８との間に公転自在に介装されて、遊星軸
受１４との間または遊星軸受１４に外接して上記遊星軸
受内部間の少なくとも一方にクリアランスを生じる遊星
ローラである。FIG. 1 is a sectional view of a planetary roller type power transmission device according to the first embodiment of the present invention, taking the above contents into consideration. In the figures, reference numerals 19 and 20 denote casings which are bases of a planetary roller type power transmission device, 18 denotes a ring fixed to the casing 20, and 12 denotes a casing 19 inside the ring 18.
A sun roller 16 is provided on the extension of the sun roller shaft 11 and is supported by a carrier shaft 17 which is opposed to the sun roller 11 and is concentric with the sun roller shaft 11 and supported by the casing 20. , 15 are planetary shafts projecting from the carrier 16 in parallel with the carrier shaft 17, 14 is a planetary bearing fixed to the outer periphery of the planetary shaft 15, and 13 is the sun roller 1.
A planetary roller which is interposed between the ring 2 and the ring 18 so as to revolve freely, and which produces clearance between at least one of the planetary bearing 14 and the planetary bearing 14 by circumscribing the planetary roller 14.
【００１５】また、２１は太陽ローラ軸１１とケーシン
グ２０とのシール，２３はキャリア軸１７とケーシング
１９とのシール、２２は太陽ローラ軸１１をケーシング
２０に軸支する軸受，２４はキャリア軸１７をケーシン
グ１９に軸支する軸受である。なお、図示を省略する
が、遊星ローラ１３は太陽ローラ１２周りに等間隔で４
つ設けられている。Reference numeral 21 denotes a seal between the sun roller shaft 11 and the casing 20; 23, a seal between the carrier shaft 17 and the casing 19; 22, a bearing for supporting the sun roller shaft 11 on the casing 20; Is a bearing for supporting the shaft on the casing 19. Although not shown, the planetary rollers 13 are arranged at regular intervals around the sun roller 12.
One is provided.
【００１６】上記構成によって、リング１８、遊星ロー
ラ１３、太陽ローラ１２は強制的に弾性変形の状態であ
り、遊星ローラ１３にはリング１８と太陽ローラ１２と
から図１に示すように半径方向の圧接力Ｐが作用してい
る。なお、図１では圧接力Ｐを１つの遊星ローラについ
てのみ示しているが、他の遊星ローラについても同様の
圧接力が作用している。According to the above configuration, the ring 18, the planetary roller 13, and the sun roller 12 are forcibly elastically deformed, and the planetary roller 13 is provided with the ring 18 and the sun roller 12 in the radial direction as shown in FIG. The pressing force P is acting. FIG. 1 shows the pressing force P for only one planetary roller, but the same pressing force is applied to the other planetary rollers.
【００１７】次に動作について説明する。リング１８に
よってリング１８と遊星ローラ１３、遊星ローラ１３と
太陽ローラ１２がＰなる力で圧接している。このため、
太陽ローラ軸１１またはキャリア軸１７のいずれかにト
ルクを与えると、接触部における摩擦力μＰを上限とし
て、一方のローラから他方のローラにトルクを伝達する
ことができる。ここでμは摩擦係数（トラクション係
数）である。Next, the operation will be described. The ring 18 presses the ring 18 and the planetary roller 13 and the planetary roller 13 and the sun roller 12 with a force P. For this reason,
When a torque is applied to either the sun roller shaft 11 or the carrier shaft 17, the torque can be transmitted from one roller to the other roller with the frictional force μP at the contact portion as an upper limit. Here, μ is a friction coefficient (traction coefficient).
【００１８】図２は本実施の形態１における遊星ローラ
１３の半径方向に圧接力Ｐが作用していない状態での遊
星ローラ部分の断面図である。図において遊星ローラ１
３は遊星軸受１４が挿入されて、外径Ｄ１の中空円筒形
状である。なお、図では遊星軸受としてニードル軸受を
用いた場合で示している。また、遊星軸受１４は、軸受
外輪１４ａ、転動体１４ｂ、軸受内輪１４ｃから構成さ
れている。そして、内輪１４ｃには遊星軸１５が挿入さ
れて、遊星ローラ１３は遊星軸１５に回動自在に軸支さ
れている。FIG. 2 is a cross-sectional view of the planetary roller 13 in a state where the pressing force P is not applied in the radial direction of the planetary roller 13 in the first embodiment. In the figure, planetary roller 1
Reference numeral 3 denotes a hollow cylindrical shape having an outer diameter D1 into which the planet bearing 14 is inserted. The drawing shows a case where a needle bearing is used as a planet bearing. The planet bearing 14 includes a bearing outer ring 14a, a rolling element 14b, and a bearing inner ring 14c. The planetary shaft 15 is inserted into the inner ring 14c, and the planetary roller 13 is rotatably supported by the planetary shaft 15.
【００１９】さらに、Ｌ１は遊星ローラ１３の長さ、Ｂ
１は転動体１４ｂが転走する部分の径である軸受外輪１
４ａの内径、Ｂ２は転動体１４ｂが転走する部分の径で
ある軸受内輪１４ｃの外径、Ｂ３は転動体１４ｂの外径
とした場合、圧接力Ｐが作用していない状態でニードル
軸受は予め正の軸受すきまｃｒ１が設けられて、ｃｒ１
＝Ｂ１−Ｂ２−２×Ｂ３、 ｃｒ１＞０ の関係があ
る。Further, L1 is the length of the planetary roller 13, B
Reference numeral 1 denotes a bearing outer ring 1 which is a diameter of a portion where the rolling element 14b rolls.
When the inner diameter of 4a, B2 is the outer diameter of the bearing inner ring 14c, which is the diameter of the portion where the rolling element 14b rolls, and B3 is the outer diameter of the rolling element 14b, the needle bearing is in a state where no pressure contact force P is applied. A positive bearing clearance cr1 is provided in advance, and cr1
= B1-B2-2 × B3, cr1> 0.
【００２０】本実施の形態１では以下のように動力伝達
効率を向上させる。図３は遊星ローラ１３と軸受外輪１
４ａが組み合わさった状態で、所定の動力伝達性能を得
るために要する圧接力Ｐが作用した時の様子を示す縦断
面図である。圧接力Ｐが遊星ローラに作用した状態で
は、遊星ローラ１３に挿入された軸受外輪１４ａの内径
Ｂ１は圧接力Ｐの方向にたわみ量ｄ１だけ減少すること
になる。したがって、図１のように組み立てた状態で
は、圧接力Ｐを遊星ローラ１３と遊星軸受１４の両者が
一体で弾性変形するため、遊星軸受１４の転がり摩擦は
増大することになる。In the first embodiment, the power transmission efficiency is improved as follows. FIG. 3 shows the planetary roller 13 and the bearing outer ring 1.
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state in which a pressing force P required to obtain a predetermined power transmission performance is applied in a state where 4a is combined. When the pressing force P acts on the planetary roller, the inner diameter B1 of the bearing outer ring 14a inserted into the planetary roller 13 decreases by the amount of deflection d1 in the direction of the pressing force P. Therefore, in the assembled state as shown in FIG. 1, the planetary roller 13 and the planet bearing 14 are elastically deformed integrally with each other by the pressing force P, so that the rolling friction of the planet bearing 14 is increased.
【００２１】一方、遊星軸受１４に軸受すきまｃｒ１を
予め持たせておけば、外輪１４ａの内径が軸受すきまｃ
ｒ１分弾性変形するまでは遊星ローラ１３と外輪１４ａ
の剛性のみで支持する。したがって、転動体１４ｂに作
用する圧接力が減少し、軸受１４の転がり摩擦は低減さ
れる。特に、軸受すきまｃｒ１をたわみ量ｄ１以上に設
定した場合、圧接力Ｐによる軸受１４の転がり摩擦は殆
どなくなる。本実施の形態によれば、遊星軸受のすきま
ｃｒ１により遊星軸受内部の転動体に作用する圧接力が
低減されるため、遊星軸受転がり摩擦によるロストルク
が低減され、動力伝達効率が向上する。On the other hand, if the planetary bearing 14 has a bearing clearance cr1 in advance, the inner diameter of the outer ring 14a becomes smaller than the bearing clearance c.
The planetary roller 13 and the outer ring 14a are elastically deformed by r1.
It is supported only by the rigidity of. Therefore, the pressing force acting on the rolling element 14b is reduced, and the rolling friction of the bearing 14 is reduced. In particular, when the bearing clearance cr1 is set to the deflection amount d1 or more, the rolling friction of the bearing 14 due to the pressing force P is almost eliminated. According to the present embodiment, since the pressing force acting on the rolling elements inside the planetary bearing is reduced due to the clearance cr1 of the planetary bearing, the loss torque due to the planetary bearing rolling friction is reduced, and the power transmission efficiency is improved.
【００２２】この実施の形態の実施例として以下のスペ
ックで遊星ローラ式動力伝達装置を作成した。 遊星ローラのヤング率 ２０．６×１０10Ｐａ 遊星ローラ外径 Ｄ１ ８２．５ｍｍ 軸受外輪１４ａの内径 Ｂ１ φ３７ｍｍ たわみ量 ｄ１ １５μｍ 長さ Ｌ１ ５０ｍｍAs an example of this embodiment, a planetary roller type power transmission device was made with the following specifications. Young's modulus of planetary roller 20.6 × 10 10 Pa Planetary roller outer diameter D1 82.5 mm Inner diameter of bearing outer ring 14a B1 φ37 mm Deflection amount d1 15 μm Length L1 50 mm
【００２３】なお、上記実施の形態では遊星軸受とし
て、ニードル軸受を使用した例を示したが、例えば、深
溝玉軸受，アンギュラ玉軸受、ころ軸受、すべり軸受な
どであっても、上記と同様に軸受すきまを設定すること
により同様の効果が得られる。In the above embodiment, an example is shown in which a needle bearing is used as a planet bearing. However, for example, deep groove ball bearings, angular ball bearings, roller bearings, slide bearings, etc. may be used in the same manner as described above. The same effect can be obtained by setting the bearing clearance.
【００２４】実施の形態２．上記実施の形態１では、遊
星軸受１４の軸受すきまを調節したが、遊星ローラと軸
受外輪のはめあい部の直径クリアランスｃｒ２で調整し
ても同様の効果が得られる。Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the bearing clearance of the planet bearing 14 is adjusted. However, the same effect can be obtained by adjusting the diameter clearance cr2 of the fitting portion between the planet roller and the bearing outer ring.
【００２５】実施の形態３．上記実施の形態１では、遊
星軸受に予め半径方向の軸受すきまを設けたが、たわみ
量ｄ１を小さくしてもよい。具体的には、図２に示す遊
星ローラ外径Ｄ１、遊星ローラ幅Ｌ１を大きくする。Embodiment 3 In the first embodiment, the planetary bearings are provided with the radial bearing clearances in advance, but the deflection d1 may be reduced. Specifically, the planetary roller outer diameter D1 and the planetary roller width L1 shown in FIG. 2 are increased.
【００２６】実施の形態４．上記実施の形態１から３で
は、遊星ローラ内部に別部品として遊星軸受外輪および
遊星軸受内輪を設けたが、遊星ローラの中空部内面およ
び遊星軸外面に軸受の転動面としての機能を持たせたも
のでもよい。その一例を図４に示す。Embodiment 4 In the first to third embodiments, the planetary bearing outer ring and the planetary bearing inner ring are provided as separate components inside the planetary roller, but the inner surface of the hollow portion of the planetary roller and the outer surface of the planetary shaft have a function as a bearing rolling surface. May be used. An example is shown in FIG.
【００２７】図４は遊星ローラ２５付近の断面図であ
る。図において、２６は中空円筒形状の遊星ローラ２５
の内面に焼き入れや浸炭処理などによって設けられた硬
化層、２７は遊星ローラ２５を軸支する遊星軸２９の外
形にの硬化処理に焼き入れや浸炭処理などによって設け
られた硬化層、２８は遊星ローラ２５を回動自在に支持
するために硬化層２６と硬化層２７の間に挿入されて転
動する転動体である。かかる転動体２８の転走面となる
硬化層２６と硬化層２７の硬度はロックウエルＣスケー
ルで６０以上が望ましい。FIG. 4 is a sectional view of the vicinity of the planetary roller 25. In the figure, reference numeral 26 denotes a planetary roller 25 having a hollow cylindrical shape.
A hardened layer provided by quenching or carburizing treatment on the inner surface of the planetary shaft, a hardened layer provided by quenching or carburizing treatment on the outer shape of the planetary shaft 29 supporting the planetary roller 25, It is a rolling element that is inserted between the hardened layer 26 and the hardened layer 27 and rolls to rotatably support the planetary roller 25. The hardness of the hardened layer 26 and the hardened layer 27 which are the rolling surfaces of the rolling elements 28 is desirably 60 or more on a Rockwell C scale.
【００２８】図４では、ニードル軸受の転動体を挿入し
た場合を模式的に示している。本実施の形態によれば、
遊星ローラ内径Ｅ１，遊星軸外径Ｅ２，転動体径Ｅ３
が、それぞれ上記実施の形態１の外輪内径Ｂ１，内輪外
径Ｂ２および転動体径Ｂ３に相当する。FIG. 4 schematically shows a case where a rolling element of a needle bearing is inserted. According to the present embodiment,
Planet roller inner diameter E1, planet shaft outer diameter E2, rolling element diameter E3
Correspond to the outer ring inner diameter B1, the inner ring outer diameter B2, and the rolling element diameter B3 of the first embodiment, respectively.
【００２９】本実施の形態のような構成によれば、遊星
ローラ内径と遊星軸外径を転動体径にあわせて管理する
だけよい。したがって、軸受を別体に設けた場合にくら
べ、軸受の内輪径，外輪径の寸法管理の必要がなくな
り、生産行程の簡素化、低コスト化が図れる。また、上
記実施の形態では転動体２８が転走する部分のみ硬化層
を設けていたが、遊星ローラ、遊星軸の全体を硬化処理
したものでも同様の硬化が得られる。According to the configuration of this embodiment, it is only necessary to manage the inner diameter of the planetary roller and the outer diameter of the planetary shaft in accordance with the diameter of the rolling element. Therefore, compared to the case where the bearing is provided separately, it is not necessary to manage the diameters of the inner ring and the outer ring of the bearing, so that the production process can be simplified and the cost can be reduced. In the above-described embodiment, the hardened layer is provided only in the portion where the rolling element 28 rolls. However, the same hardening can be obtained by hardening the entire planetary roller and planetary shaft.
【００３０】実施の形態５．図５はこの発明を実施する
ための実施の形態５による遊星減速機の断面図である。
また、図６は図５のキャリア３０の太陽ローラ１３側か
ら見た正面図である。図において、３０は遊星軸１５を
キャリア軸１７の回転半径方向のみ可動に固定したキャ
リアであり、図１と同一の符号を付したものは、同一ま
たはこれに相当するものである。Embodiment 5 FIG. 5 is a sectional view of a planetary reduction gear according to Embodiment 5 for carrying out the present invention.
FIG. 6 is a front view of the carrier 30 of FIG. 5 as viewed from the sun roller 13 side. In the drawing, reference numeral 30 denotes a carrier in which the planetary shaft 15 is fixed so as to be movable only in the rotational radius direction of the carrier shaft 17, and those denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same or equivalent.
【００３１】図５においてキャリア３０の遊星軸１５が
挿入される穴部３１は図６のように半径方向に長穴とな
っている。このため、遊星軸受１５および遊星ローラ１
３が径方向に移動可能となる。In FIG. 5, the hole 31 of the carrier 30 into which the planetary shaft 15 is inserted is an elongated hole in the radial direction as shown in FIG. Therefore, the planetary bearing 15 and the planetary roller 1
3 can be moved in the radial direction.
【００３２】ここで、図１の実施の形態１では、圧接力
Ｐが作用した時、弾性変形により遊星軸１５の径方向位
置がずれる。このため、キャリア側の遊星軸取付穴を、
予めこのずれ分考慮して設けておく必要がある。しか
し、加工誤差などにより遊星軸１５とキャリア１６との
連結位置に半径方向のずれが生じた場合、遊星軸１５に
圧接方向のたわみが生じる。この時、遊星軸受１４に遊
星軸１５のたわみに相当する圧接方向の力が遊星軸受部
に作用し、遊星軸受１５でトルクロスが発生することに
なる。In the first embodiment shown in FIG. 1, when the pressing force P is applied, the radial position of the planetary shaft 15 shifts due to elastic deformation. For this reason, the planetary shaft mounting hole on the carrier side
It is necessary to provide this deviation in advance. However, if a radial displacement occurs at the connection position between the planetary shaft 15 and the carrier 16 due to a processing error or the like, the planetary shaft 15 is bent in the press contact direction. At this time, a force in the pressure contact direction corresponding to the deflection of the planet shaft 15 acts on the planet bearing 14 on the planet bearing portion, and a torque cross occurs in the planet bearing 15.
【００３３】本実施の形態５によれば、遊星軸１５が半
径方向、すなわち、圧接力Ｐの方向に移動可能な構造と
なっているため、遊星軸１５がたわむことがなく、確実
に遊星軸受１５のトルクロスを低減できる。また、キャ
リア３０に対し遊星軸１５の取付穴を精度良く設けてお
く必要が無く、設計の簡略化、加工費の削減が可能とな
る。According to the fifth embodiment, since the planetary shaft 15 has a structure capable of moving in the radial direction, that is, in the direction of the pressing force P, the planetary shaft 15 does not bend and the planetary bearing is securely provided. 15 torque crosses can be reduced. In addition, there is no need to accurately provide a mounting hole for the planet shaft 15 in the carrier 30, so that the design can be simplified and the processing cost can be reduced.
【００３４】実施の形態６．図７は本発明の実施の形態
６による遊星ローラ式動力伝達装置の横断面図である。
図において、図１と同一の符号を付したものは、同一ま
たはこれに相当するものである。Embodiment 6 FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of a planetary roller power transmission device according to Embodiment 6 of the present invention.
In the figure, components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same or corresponding components.
【００３５】図において、３５は太陽ローラ１２とリン
グ１８との間に公転自在に介装された遊星ローラ、３６
は遊星ローラ３５の自転中心から突出し、圧入や焼きば
めなどの方法によって遊星ローラ３５に固定されている
遊星軸、３７は太陽ローラ１２に対向し、かつ太陽ロー
ラ軸１１と同心にケーシング２０に軸支されたキャリア
軸１７に固定されたキャリア、３８は遊星軸をケーシン
グ３７に軸支する遊星軸受である。In the drawing, reference numeral 35 denotes a planetary roller which is interposed between the sun roller 12 and the ring 18 so as to revolve freely, and 36.
Is a planetary shaft that protrudes from the rotation center of the planetary roller 35 and is fixed to the planetary roller 35 by a method such as press-fitting or shrink fit, and 37 is opposed to the sun roller 12 and is concentric with the sun roller shaft 11 to the casing 20. The carrier 38 fixed to the carrier shaft 17 supported by the shaft is a planet bearing for supporting the planet shaft to the casing 37.
【００３６】上記構成で遊星軸受３８が設けられるキャ
リア３７の半径方向の位置は、遊星ローラ３５に圧接力
Ｐが作用した時の遊星軸３６の径方向位置を考慮して決
められる。すなわち、組立後の遊星軸受３６の回転中心
と遊星軸受３８の回転中心が一致する位置に設けられ
る。The radial position of the carrier 37 provided with the planet bearing 38 in the above configuration is determined in consideration of the radial position of the planet shaft 36 when the pressing force P acts on the planet roller 35. That is, it is provided at a position where the rotation center of the planet bearing 36 after assembly and the rotation center of the planet bearing 38 coincide.
【００３７】上記実施の形態６によれば、圧接力Ｐが遊
星軸受３８に作用しないため、圧接力Ｐによる遊星軸受
の転がり摩擦によるトルクロスを低減することが可能と
なる。実施の形態６では、遊星ローラ３５と遊星軸３６
を別体とし、両者を連結していたが、一体としてもよ
い。According to the sixth embodiment, since the pressure contact force P does not act on the planet bearing 38, it is possible to reduce the torque loss due to the rolling friction of the planet bearing due to the pressure force P. In the sixth embodiment, the planetary roller 35 and the planetary shaft 36
Although they are separated from each other and connected to each other, they may be integrated.
【００３８】実施の形態７．また、上記実施の形態１か
ら６では、遊星ローラの材質として、例えばセラミック
などの高剛性材料を用いても良い。この場合、圧接力Ｐ
による遊星ローラの弾性たわみが小さくなる。このため
遊星軸受の転がり摩擦によるトルクロスに加え、ローラ
自体の転がり運動にともなうヒステリシスロスを低減す
ることができる。したがって、さらに動力伝達の効率が
向上する。Embodiment 7 In Embodiments 1 to 6, as the material of the planetary roller, a high-rigidity material such as ceramic may be used. In this case, the pressing force P
, The elastic deflection of the planetary roller is reduced. For this reason, in addition to the torque loss due to the rolling friction of the planet bearing, it is possible to reduce the hysteresis loss due to the rolling motion of the roller itself. Therefore, the power transmission efficiency is further improved.
【００３９】上記実施の形態６では、軸受に深溝玉軸受
を用いた例を示したが、これに限らない。ニードル軸受
やアンギュラ軸受を用いても同様の効果が得られる。ま
た、遊星軸受の形態として単列に限らない。複列として
も、同様の効果が得られる。上記実施の形態１から６で
は、太陽ローラおよび遊星ローラとして円筒形のものを
用いた例で説明したが、これに限らない。太陽ローラお
よび遊星ローラの圧接面に回転軸方向に曲率をもつ太鼓
型のものを用いても同様の効果が得られる。In the sixth embodiment, an example is shown in which a deep groove ball bearing is used as a bearing, but the present invention is not limited to this. Similar effects can be obtained by using a needle bearing or an angular bearing. Further, the form of the planet bearing is not limited to a single row. The same effect can be obtained with a double row. In the first to sixth embodiments, an example is described in which cylindrical rollers are used as the sun roller and the planetary roller, but the present invention is not limited to this. The same effect can be obtained by using a drum-shaped roller having a curvature in the direction of the rotation axis for the pressing surface of the sun roller and the planetary roller.
【００４０】[0040]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００４１】太陽ローラとリングとの間に公転自在に介
装されて、遊星軸受との間または遊星軸受に外接して上
記遊星軸受内部の少なくとも一方にクリアランスを生じ
ることにより、遊星ローラの径方向に作用する圧接力に
起因した遊星軸受の転がり摩擦を低減することができ
る。[0041] The planetary roller is radially interposed between the sun roller and the ring so as to orbit around the planetary bearing or to circumscribe the planetary bearing to create a clearance in at least one of the planetary bearings. The rolling friction of the planet bearing caused by the pressing force acting on the bearing can be reduced.
【００４２】また、上記遊星軸受が、上記遊星軸と一体
になった軸受内輪と、上記遊星ローラと一体になった軸
受外輪、該軸受外輪と上記軸受内輪の間で転動する転動
体からなることによって、軸受の内輪径，外輪径の寸法
管理の必要がなくなり、生産行程の簡素化、低コスト化
が図れる。The planet bearing comprises a bearing inner ring integral with the planet shaft, a bearing outer ring integral with the planetary rollers, and a rolling element rolling between the bearing outer ring and the bearing inner ring. This eliminates the need for dimensional control of the inner and outer ring diameters of the bearing, thereby simplifying the production process and reducing costs.
【００４３】さらに、遊星軸をキャリアの回転半径方向
のみ可動に固定したことにより、遊星ローラとキャリア
間で遊星軸がたわむことを防止でき、確実に遊星軸受の
転がり摩擦を低減でき、キャリアに対し遊星軸の取付穴
の設計に裕度が生じて良品率が向上する。Further, since the planetary shaft is fixed to be movable only in the radial direction of rotation of the carrier, it is possible to prevent the planetary shaft from bending between the planetary roller and the carrier, to reliably reduce the rolling friction of the planetary bearing, There is a margin in the design of the mounting hole of the planet shaft, and the yield rate is improved.
【００４４】また、遊星ローラをキャリアに軸支する遊
星軸受を備えたことにより、遊星ローラに作用する圧接
力が遊星軸受に作用することを防止でき、圧接力に起因
した遊星軸受の転がり摩擦を無くすことができる。Further, by providing the planetary bearing for supporting the planetary roller on the carrier, it is possible to prevent the pressing force acting on the planetary roller from acting on the planetary bearing, and to reduce the rolling friction of the planetary bearing caused by the pressing force. Can be eliminated.
【図１】 実施の形態１の遊星ローラ式動力伝達装置を
説明するための横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a planetary roller type power transmission device according to a first embodiment.
【図２】 実施の形態１の遊星ローラ部分を説明するた
めの横断面図である。FIG. 2 is a transverse sectional view for explaining a planetary roller portion according to the first embodiment.
【図３】 実施の形態１の遊星ローラ部分を説明するた
めの縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining a planetary roller portion according to the first embodiment.
【図４】 実施の形態４の遊星ローラ部分を説明するた
めの横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a planetary roller portion according to a fourth embodiment.
【図５】 実施の形態５の遊星ローラ式動力伝達装置を
説明するための横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a planetary roller type power transmission device according to a fifth embodiment.
【図６】 実施の形態５のキャリア部分を説明するため
の横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a carrier part according to the fifth embodiment.
【図７】 実施の形態６の遊星ローラ式動力伝達装置を
説明するための横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a planetary roller type power transmission device according to a sixth embodiment.
【図８】 従来の遊星ローラ式動力伝達装置を説明する
ための横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a conventional planetary roller type power transmission device.
１１ 太陽ローラ軸、 １２ 太陽ローラ、 １３ 遊
星ローラ、 １４ 遊星軸受、 １５ 遊星軸、 １６
キャリア、 １７ キャリア軸、 １８ リング、
１９ ケーシング、 ２０ ケーシング、 ２１ シー
ル、 ２２ 軸受、 ２３ シール、 ２４ 軸受、
２５ 遊星ローラ、 ２６ 硬化層、２７ 硬化層、
２８ 転動体、 ２９ 遊星軸、 ３０ キャリア、
３１ 穴部、 ３５ 遊星ローラ、 ３６ 遊星軸、
３７ キャリア、 ３８ 遊星軸受、 １０１ 太陽ロ
ーラ軸、 １０３ 太陽ローラ、 １１０ キャリア
軸、１１１ キャリア、 １１２ 遊星軸、 １１３
遊星ローラ、 １１４ 遊星軸受、 １１６ リング、
１１７ シール、１１８ シール、 １１９ 遊星ロ
ーラ位置決め部材、１２０ 遊星ローラ位置決め部材。11 sun roller shaft, 12 sun roller, 13 planetary roller, 14 planet bearing, 15 planetary shaft, 16
Carrier, 17 carrier axis, 18 ring,
19 casing, 20 casing, 21 seal, 22 bearing, 23 seal, 24 bearing,
25 planetary roller, 26 hardened layer, 27 hardened layer,
28 rolling elements, 29 planetary axes, 30 carriers,
31 holes, 35 planetary rollers, 36 planetary shafts,
37 carrier, 38 planet bearing, 101 sun roller shaft, 103 sun roller, 110 carrier shaft, 111 carrier, 112 planet shaft, 113
Planetary rollers, 114 planetary bearings, 116 rings,
117 seal, 118 seal, 119 planetary roller positioning member, 120 planetary roller positioning member.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和且 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3J051 AA01 BA03 BB06 BC03 BD02 BE03 EA04 EB04 EC02 EC03 ED20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazuka Nakamura 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Mitsubishi Electric Corporation (reference) 3J051 AA01 BA03 BB06 BC03 BD02 BE03 EA04 EB04 EC02 EC03 ED20
Claims (4)
と同心に上記基体に軸支されたキャリアと、 該キャリアから回転軸と平行に突設した遊星軸と、 該遊星軸の外周に固定された遊星軸受と、 上記太陽ローラと上記リングとの間に公転自在に介装さ
れて、上記遊星軸受との間または上記遊星軸受に外接し
て上記遊星軸受内部間の少なくとも一方にクリアランス
を生じる遊星ローラとを備えたことを特徴とする遊星ロ
ーラ式動力伝達装置。1. A ring fixed to a base, a sun roller axially supported by the base inside the ring, and a shaft supported by the base opposed to the sun roller and concentric with a rotation axis of the sun roller. A carrier, a planetary shaft protruding from the carrier in parallel with the rotating shaft, a planetary bearing fixed to the outer periphery of the planetary shaft, and a revolvingly interposed between the sun roller and the ring. A planetary roller, wherein a planetary roller is provided between the planetary bearing and the planetary bearing so as to form a clearance in at least one of the planetary roller and the planetary roller.
った軸受内輪と、上記遊星ローラと一体になった軸受外
輪、該軸受外輪と上記軸受内輪の間で転動する転動体か
らなることを特徴とする請求項１に記載の遊星ローラ式
動力伝達装置。2. The planetary bearing comprises a bearing inner ring integrated with the planetary shaft, a bearing outer ring integrated with the planetary rollers, and a rolling element rolling between the bearing outer ring and the bearing inner ring. The planetary roller type power transmission device according to claim 1, wherein:
向のみ可動に固定したことを特徴とする請求項１に記載
の遊星ローラ式動力伝達装置。3. The planetary roller type power transmission device according to claim 1, wherein the planetary shaft is fixed so as to be movable only in a radial direction of rotation of the carrier.
た遊星ローラと、 該遊星ローラの自転中心から突出した遊星軸と、 上記太陽ローラに対向し、かつ上記太陽ローラの回転軸
と同心に上記基体に軸支されたキャリアと、 上記遊星ローラを上記キャリアに軸支する遊星軸受とを
備えたことを特徴とする遊星ローラ式動力伝達装置。A ring fixed to the base, a sun roller pivotally supported by the base inside the ring, a planetary roller rotatably interposed between the sun roller and the ring; A planetary shaft protruding from the rotation center of the planetary roller, a carrier opposed to the sun roller and supported by the base concentrically with the rotation axis of the sun roller, and a planet rotatably supporting the planetary roller on the carrier. A planetary roller type power transmission device comprising a bearing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090923A JP2001280437A (en) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Planet roller type power transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090923A JP2001280437A (en) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Planet roller type power transmission device |
Publications (1)
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000090923A Withdrawn JP2001280437A (en) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | Planet roller type power transmission device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007518944A (en) * | 2004-01-22 | 2007-07-12 | ロトレックス・アクティーゼルスカブ | Planetary gear |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000090923A patent/JP2001280437A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
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