JP2008019962A - Planetary roller transmission device - Google Patents

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JP2008019962A JP2006191671A JP2006191671A JP2008019962A JP 2008019962 A JP2008019962 A JP 2008019962A JP 2006191671 A JP2006191671 A JP 2006191671A JP 2006191671 A JP2006191671 A JP 2006191671A JP 2008019962 A JP2008019962 A JP 2008019962A
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満 関谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planetary roller transmission device capable of canceling thrusting force generated in a loading cam mechanism on a rotating shaft. <P>SOLUTION: The planetary roller transmission device having a rotatable input shaft 9 and a rotatable output shaft 11 comprises a plurality of planetary rollers 33 for freely rolling on the outer periphery of a tapered sun roller 31 provided on the input side, an output ring 41 provided on the output side, on which the planetary rollers 33 are rollingly inscribed, and a shift ring 45 provided movably in a direction parallel to the axis of the input shaft 9, on which tapered parts 33B of the planetary rollers 33 are rollingly inscribed. It has the loading cam mechanism 63 for thrusting the sun roller 31 against the planetary rollers 33 or the loading cam mechanism 21 for thrusting the output ring 41 against the planetary rollers 33. Thrusting force generated in the loading cam mechanism 63 or 21 is received by the rotating shaft 19 of an axil center part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、遊星ローラ機構を利用した変速装置に係り、さらに詳細には、大きなトルクを効率よく伝達することのできる遊星ローラ変速装置に関する。   The present invention relates to a transmission using a planetary roller mechanism, and more particularly to a planetary roller transmission capable of efficiently transmitting a large torque.

遊星ローラ機構を利用した変速装置の先行例としては、例えば特許文献1がある。この特許文献1に記載の構成は、図4に示すごとき構成である。   As a prior example of a transmission using a planetary roller mechanism, there is, for example, Patent Document 1. The configuration described in Patent Document 1 is as shown in FIG.

すなわち、筒状のハウジング201の一端側に固定したフランジ203に軸受205を介して入力軸207が回転自在に支持され、前記ハウジング201の他端側に固定したフランジ209には、出力軸213が軸受211を介して回転自在に支持されている。前記入力軸207と出力軸213は同一軸上に配置してあって、入力軸207の内端部は軸受215を介して前記出力軸213に回転自在に支持されている。   That is, an input shaft 207 is rotatably supported by a flange 203 fixed to one end side of a cylindrical housing 201 via a bearing 205, and an output shaft 213 is connected to a flange 209 fixed to the other end side of the housing 201. A bearing 211 is rotatably supported. The input shaft 207 and the output shaft 213 are arranged on the same axis, and the inner end portion of the input shaft 207 is rotatably supported by the output shaft 213 via a bearing 215.

前記入力軸207の内端側にテーパ状のサンローラ217がキー219を介して一体的に取付けてあり、このサンローラ217の外周には複数の遊星ローラ221が転動自在に配置されている。上記遊星ローラ221は、軸受223を介して前記入力軸207に回転自在に支持された保持器225に、回転自在に支持されている。そして、遊星ローラ221は、キーを介して前記出力軸213のカップ状の内端側に一体的に取付けた出力リング227に転動自在に内接してある。   A tapered sun roller 217 is integrally attached to the inner end side of the input shaft 207 via a key 219, and a plurality of planetary rollers 221 are arranged on the outer periphery of the sun roller 217 so as to be able to roll. The planetary roller 221 is rotatably supported by a cage 225 that is rotatably supported by the input shaft 207 via a bearing 223. The planetary roller 221 is inscribed in a rollable manner on an output ring 227 that is integrally attached to the cup-shaped inner end side of the output shaft 213 via a key.

すなわち、複数の遊星ローラ221は、サンローラ217と出力リング227との間に転動自在に挟圧保持された状態にある。   That is, the plurality of planetary rollers 221 are held between the sun roller 217 and the output ring 227 so as to be capable of rolling.

前記各遊星ローラ221の一端側にはテーパ部221Tが形成してあり、このテーパ部221Tは、変速リング229に転動自在に内接してある。前記変速リング229は、前記ハウジング201に回転可能に支持されたネジ部材231に移動可能に螺合した移動部材233に一体的に支持されている。したがって、変速リング229は、前記ネジ部材231を回転して移動部材233を移動すると、入出力軸207,213の軸方向へ一体的に移動するものであり、この変速リング229と遊星ローラ221におけるテーパ部221Tとの接触位置を変更することができるものである。
特開平6−280961号公報
A taper portion 221T is formed on one end side of each planetary roller 221. The taper portion 221T is inscribed in a freely rotatable manner on the transmission ring 229. The transmission ring 229 is integrally supported by a moving member 233 that is movably screwed to a screw member 231 that is rotatably supported by the housing 201. Therefore, the transmission ring 229 moves integrally in the axial direction of the input / output shafts 207 and 213 when the moving member 233 is moved by rotating the screw member 231. In the transmission ring 229 and the planetary roller 221, The contact position with the taper portion 221T can be changed.
JP-A-6-280961

前述のごとき従来の構成においては、遊星ローラ221がサンローラ217と出力リング227との間に挟圧された構成であるから、前記サンローラ217と遊星ローラ221との接触圧を大きくすると、遊星ローラ221と出力リング227との接触圧を大きくすることができるものの、変速リング229と遊星ローラ221との接触圧を大きくすることができないものである。   In the conventional configuration as described above, the planetary roller 221 is sandwiched between the sun roller 217 and the output ring 227. Therefore, when the contact pressure between the sun roller 217 and the planetary roller 221 is increased, the planetary roller 221 is increased. Although the contact pressure between the transmission ring 227 and the output ring 227 can be increased, the contact pressure between the transmission ring 229 and the planetary roller 221 cannot be increased.

したがって、サンローラ217と遊星ローラ221との接触圧、出力リング227と遊星ローラ221との接触圧及び変速リング229と遊星ローラ221との接触圧をそれぞれ大きくして伝達効率の向上を図ろうとするには問題がある。   Therefore, the contact pressure between the sun roller 217 and the planetary roller 221, the contact pressure between the output ring 227 and the planetary roller 221, and the contact pressure between the transmission ring 229 and the planetary roller 221 are increased to improve transmission efficiency. Has a problem.

そこで、特許出願人は、遊星ローラに対する押付力(接触圧)を大きくするために、ローディングカム機構に発生するスラスト方向の力を利用して、サンローラを遊星ローラへ押し付ける構成の出願を行っている(特許願2005−257750)。   In order to increase the pressing force (contact pressure) against the planetary roller, the patent applicant has applied for a configuration in which the sun roller is pressed against the planetary roller using the thrust force generated in the loading cam mechanism. (Patent application 2005-257750).

ローディングカム機構を利用してサンローラを遊星ローラへ押し付ける構成においては、サンローラを遊星ローラへ押し付ける際の反力を、軸受けを介して変速装置のハウジングでもって受けることになる。したがって、ローディングカム機構に発生したスラスト方向の大きな力をハウジングでもって受けるには、ハウジングの剛性を大きくする必要があり、小型軽量化を図る上においてさらなる改良が求められている。   In the configuration in which the sun roller is pressed against the planetary roller using the loading cam mechanism, the reaction force when pressing the sun roller against the planetary roller is received by the housing of the transmission via the bearing. Therefore, in order to receive a large thrust force generated in the loading cam mechanism with the housing, it is necessary to increase the rigidity of the housing, and further improvements are required in order to reduce the size and weight.

本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、回転自在な入力軸を備えた入力側と回転自在な出力軸を備えた出力側とを備え、前記入力側に備えたテーパ状のサンローラの外周を転動自在な複数の遊星ローラと、前記出力側に備えられ前記遊星ローラを転動自在に内接した出力リングと、前記入力軸の軸心と平行な方向へ移動可能に備えられ、前記遊星ローラに備えたテーパ部を転動自在に内接した変速リングとを備えた遊星ローラ変速装置において、前記サンローラを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構又は前記出力リングを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構の少なくとも一方のローディングカム機構を備え、前記ローディングカム機構に発生するスラスト方向の力を、前記入力側又は出力側に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and includes an input side having a rotatable input shaft and an output side having a rotatable output shaft, and a tapered shape provided on the input side. A plurality of planetary rollers that can freely roll on the outer periphery of the sun roller, an output ring that is provided on the output side and that inscribes the planetary roller so as to be able to roll, and is movable in a direction parallel to the axis of the input shaft And a planetary roller transmission comprising a transmission ring in which a tapered portion provided in the planetary roller is inscribed so as to be able to roll. A loading cam mechanism for pressing the sun roller against the planetary roller or the output ring is provided in the planetary roller transmission. A loading cam mechanism for pressing against the planetary roller is provided, and a thrust force generated in the loading cam mechanism is applied to the input side or the output side. It is characterized in that it is configured to receive with a rotary shaft provided in the side.

また、前記遊星ローラ変速装置において、ローディングカム機構は、前記出力リングを前記遊星ローラへ押圧するために、前記出力リングと出力側の回転部材との間に設けられており、このローディングカム機構に発生するスラスト方向の力は、入力側に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とするものである。   In the planetary roller transmission, a loading cam mechanism is provided between the output ring and an output-side rotating member to press the output ring against the planetary roller. The generated thrust force is received by a rotating shaft provided on the input side.

また、前記遊星ローラ変速装置において、ローディングカム機構は、前記サンローラを前記遊星ローラへ押圧するために、前記サンローラと入力側の回転部材との間に設けられており、このローディングカム機構に発生するスラスト方向の力は、出力側に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とするものである。   Further, in the planetary roller transmission, a loading cam mechanism is provided between the sun roller and an input-side rotating member to press the sun roller against the planet roller, and is generated in the loading cam mechanism. The thrust force is received by a rotating shaft provided on the output side.

また、回転自在な入力軸を備えた入力側と回転自在な出力軸を備えた出力側とを備え、前記入力側に備えたテーパ状のサンローラの外周を転動自在な複数の遊星ローラと、前記出力側に備えられ前記遊星ローラを転動自在に内接した出力リングと、前記入力軸の軸心と平行な方向へ移動可能に備えられ、前記遊星ローラに備えたテーパ部を転動自在に内接した変速リングとを備えた遊星ローラ変速装置において、前記サンローラを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構及び前記出力リングを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構を備え、前記両ローディングカム機構に発生するスラスト方向の力を、軸心部に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とするものである。   A plurality of planetary rollers, each comprising an input side having a rotatable input shaft and an output side having a rotatable output shaft, the outer periphery of the tapered sun roller provided on the input side being rotatable; An output ring that is provided on the output side and in which the planetary roller is inscribed in a freely rolling manner, and is movable in a direction parallel to the axis of the input shaft, and is capable of rolling a tapered portion provided in the planetary roller. A planetary roller transmission provided with a transmission ring inscribed therein, comprising: a loading cam mechanism for pressing the sun roller against the planetary roller; and a loading cam mechanism for pressing the output ring against the planetary roller, The structure is characterized in that a thrust force generated in both loading cam mechanisms is received by a rotary shaft provided in the shaft center portion.

本発明によれば、ローディングカム機構に発生するスラスト方向で互いに反対方向の力は一本の回転軸の両端側で受けることとなり、互に相殺されるので変速装置のハウジングに伝達されることがなく、前述したごとき問題を解消し得るものである。   According to the present invention, forces in opposite directions in the thrust direction generated in the loading cam mechanism are received at both ends of one rotating shaft, and are canceled out to each other, so that they can be transmitted to the housing of the transmission. However, the problem as described above can be solved.

図1を参照するに、本発明の実施形態に係る遊星ローラ変速装置1は、中空状のハウジング3を備えており、このハウジング3における一端側の開口部には、フランジ部材5が取付けてある。そして、このフランジ部材5の中央部には、軸受7を介して入力軸9が回転自在に支持されている。前記ハウジング3の他端側には、前記入力軸9と対向した出力軸11が軸受13を介して回転自在に支持されている。なお、前記ハウジング3の内部は、各部に配置したシール部材15によって密封されている。   Referring to FIG. 1, a planetary roller transmission 1 according to an embodiment of the present invention includes a hollow housing 3, and a flange member 5 is attached to an opening on one end side of the housing 3. . An input shaft 9 is rotatably supported at the center of the flange member 5 via a bearing 7. On the other end side of the housing 3, an output shaft 11 facing the input shaft 9 is rotatably supported via a bearing 13. Note that the inside of the housing 3 is sealed by seal members 15 arranged in each part.

前記入力軸9の内端部の軸心には軸方向の支持孔17が形成してあり、この支持孔17には、軸心部に備えた入力側の回転軸19の一端が回転可能かつ軸方向へ移動可能に嵌入支持されている。上記回転軸19の他端部は、ローディングカム機構21におけるローディングカム23に軸受25を介して回転自在に支持されている。   An axial support hole 17 is formed in the axial center of the inner end portion of the input shaft 9, and one end of an input-side rotary shaft 19 provided in the axial center portion is rotatable in the support hole 17. It is inserted and supported so as to be movable in the axial direction. The other end of the rotating shaft 19 is rotatably supported by a loading cam 23 in a loading cam mechanism 21 via a bearing 25.

より詳細には、前記出力軸11の内端部には前記軸受13に回転自在に支持されたカップ状の大径部27が備えられており、この大径部27の内面に、前記ローディングカム23がボルト等の固定具によって一体的に取付けてある。そして、前記回転軸19の他端部を一体的に螺着固定したフランジ部材29と前記ローディングカム23との間に、スラストベアリング等のごとき適宜の前記軸受25が介在してある。   More specifically, a cup-shaped large-diameter portion 27 that is rotatably supported by the bearing 13 is provided at the inner end portion of the output shaft 11, and the loading cam is disposed on the inner surface of the large-diameter portion 27. 23 is integrally attached by a fixture such as a bolt. An appropriate bearing 25 such as a thrust bearing is interposed between the loading member 23 and the flange member 29 in which the other end portion of the rotary shaft 19 is integrally screwed and fixed.

前記入力軸9の回転を変速して前記出力軸11へ伝達するために、前記回転軸19には、前記入力軸9によって回転されるテーパ状のサンローラ(入力ローラ)31が回転可能かつ軸方向へ移動可能に支持されている。このサンローラ31の外周面は、前記出力軸11側が小径となるテーパ状に形成してあり、このサンローラ31のテーパ状の外周面には複数の遊星ローラ33が転動自在(公転自在)に配置してある。   In order to shift the rotation of the input shaft 9 and transmit it to the output shaft 11, a taper-shaped sun roller (input roller) 31 rotated by the input shaft 9 is rotatable on the rotating shaft 19 in the axial direction. It is supported so as to be movable. The outer peripheral surface of the sun roller 31 is formed in a tapered shape having a small diameter on the output shaft 11 side, and a plurality of planetary rollers 33 are arranged on the tapered outer peripheral surface of the sun roller 31 so as to be able to roll (revolve freely). It is.

前記入力軸9方向へのサンローラ31の移動は回転軸19に備えた円板状のストッパー19Sによって規制されている。また、前記サンローラ31と前記ローディングカム23との間には、例えばコイルスプリングなどのごとき弾性部材32が弾装してある。   The movement of the sun roller 31 in the direction of the input shaft 9 is restricted by a disk-shaped stopper 19S provided on the rotating shaft 19. Further, an elastic member 32 such as a coil spring is mounted between the sun roller 31 and the loading cam 23.

前記遊星ローラ33は、前記出力軸11側が小径で入力軸9側が大径である仮想のテーパ面内に等間隔に配置してあり、出力軸11側の第1テーパ部33Aと入力軸9側の第2テーパ部33Bとを備えた構成である。上記第1テーパ部33A及び第2テーパ部33Bは、遊星ローラ33の長手方向のほぼ中央部付近から両端部側が小径となるように形成してある。そして、前記各遊星ローラ33の両端部は、テーパ状の保持器35に回転自在に支持されている。   The planetary rollers 33 are arranged at equal intervals in a virtual taper surface having a small diameter on the output shaft 11 side and a large diameter on the input shaft 9 side, and the first tapered portion 33A on the output shaft 11 side and the input shaft 9 side are arranged. The second taper portion 33B is provided. The first taper portion 33A and the second taper portion 33B are formed such that both end portions have a small diameter from the vicinity of the central portion in the longitudinal direction of the planetary roller 33. Then, both end portions of each planetary roller 33 are rotatably supported by a tapered cage 35.

前記保持器35は、前記入力軸9の内端部に形成した大径部37の外周に軸受を介して回転自在に支持された大径リング部35Aと、前記ローディングカム23の内側面に備えた筒状部39に軸受を介して支持された小径リング部35Bとを一体的に備えたテーパ状の筒形状に構成してある。そして、前記各遊星ローラ33の両端部は前記大径リング部35A及び小径リング部35Bに回転自在に支持されているものである。   The cage 35 includes a large-diameter ring portion 35A that is rotatably supported on the outer periphery of a large-diameter portion 37 formed at the inner end portion of the input shaft 9 via a bearing, and an inner surface of the loading cam 23. The cylindrical portion 39 is integrally formed with a small-diameter ring portion 35B supported via a bearing. Both end portions of each planetary roller 33 are rotatably supported by the large diameter ring portion 35A and the small diameter ring portion 35B.

前記サンローラ31は、複数前記遊星ローラ33における第1テーパ部33Aの大径部付近(基部側)の内に接触しており、この第1テーパ部33Aの小径部付近(先端部側)の外側には、出力リング41が相対的に転動可能に接触してある。この出力リング41は、前記ローディングカム23に回転可能かつ軸方向へ移動可能に支持されており、この出力リング41の内側に前記遊星ローラ33が転動自在(公転自在)に内接してある。   The sun roller 31 is in contact with the vicinity of the large diameter portion (base side) of the first taper portion 33A of the plurality of planetary rollers 33, and the outside of the vicinity of the small diameter portion (tip end side) of the first taper portion 33A. The output ring 41 is in contact with a relatively rollable state. The output ring 41 is supported by the loading cam 23 so as to be rotatable and movable in the axial direction, and the planetary roller 33 is inscribed inside the output ring 41 so as to freely roll (revolve).

上記出力リング41と前記ローディングカム23との間に、前記遊星ローラ33に対する出力リング41の押付力(押圧力)を大きくするための前記ローディングカム機構21が介在してある。より詳細には、前記ローディングカム23及び出力リング41が互いに対向した対向面には、放射方向(径方向)に形成したV字形状のカム面を備えた複数のカム溝23C,41Cが対向して設けてあり、この対向したカム溝23C,41C内には、ボール又はローラなどのごとき力伝達部材43が介在してある。   Between the output ring 41 and the loading cam 23, the loading cam mechanism 21 for increasing the pressing force (pressing force) of the output ring 41 against the planetary roller 33 is interposed. More specifically, a plurality of cam grooves 23C and 41C having a V-shaped cam surface formed in the radial direction (radial direction) are opposed to the opposed surfaces where the loading cam 23 and the output ring 41 are opposed to each other. A force transmission member 43 such as a ball or a roller is interposed in the opposed cam grooves 23C and 41C.

前記ローディングカム機構21は、出力軸11に負荷が作用して、出力リング41とローディングカム23との間に僅かに位相差が生じると、前記カム溝23C,41Cの傾斜したカム面でもって前記力伝達部材43を挟圧することとなり、前記出力リング41を遊星ローラ33へ押圧するスラスト方向の大きな力が発生するものである。この際発生する押圧力の大きさは、前記カム溝23C,41Cにおけるカム面の傾斜角を予め所定角度に設定することにより、出力軸11に作用する負荷に対応した押圧力にすることができるものである。   When the load is applied to the output shaft 11 and a slight phase difference is generated between the output ring 41 and the loading cam 23, the loading cam mechanism 21 has the cam surfaces inclined by the cam grooves 23C and 41C. The force transmission member 43 is pinched, and a large thrust force is generated that presses the output ring 41 against the planetary roller 33. The magnitude of the pressing force generated at this time can be set to a pressing force corresponding to the load acting on the output shaft 11 by setting the inclination angle of the cam surface in the cam grooves 23C and 41C to a predetermined angle in advance. Is.

既に理解されるように、出力軸11に負荷が作用すると、遊星ローラ33に対する出力リング41の押圧力がより大きくなるものであり、遊星ローラ33と出力リング41との間の伝達効率の向上が図られるものである。   As already understood, when a load is applied to the output shaft 11, the pressing force of the output ring 41 against the planetary roller 33 becomes larger, and the transmission efficiency between the planetary roller 33 and the output ring 41 is improved. It is intended.

前記遊星ローラ33における第2テーパ部33Bの外側の母線は前記回転軸19の軸心と平行であり、この母線部分に変速リング45の内面が接触してある。この変速リング45は、前記フランジ部材5をハウジング3に締付け固定したボルトのごとき複数のガイド部材47に案内されて、前記回転軸19の軸心と平行な方向に移動可能に設けられている。そして、前記変速リング45を移動するために、前記ハウジング3内には前記ガイド部材47と平行なネジ部材49が回転自在に設けられており、このネジ部材49に前記変速リング45が移動自在に螺合してある。   A bus bar on the outer side of the second tapered portion 33B of the planetary roller 33 is parallel to the axis of the rotary shaft 19, and the inner surface of the transmission ring 45 is in contact with the bus bar portion. The transmission ring 45 is guided by a plurality of guide members 47 such as bolts that fasten and fix the flange member 5 to the housing 3, and is provided so as to be movable in a direction parallel to the axis of the rotary shaft 19. In order to move the transmission ring 45, a screw member 49 parallel to the guide member 47 is rotatably provided in the housing 3, and the transmission ring 45 is movable to the screw member 49. It is screwed.

したがって、ハウジング3の外部に備えたハンドル(図示省略)等の変速操作部を操作して前記ネジ部材49を回転操作すると、前記変速リング45はガイド部材47に案内されて移動し、前記遊星ローラ33における第2テーパ部33Bに対する変速リング45の接触位置を変更することができるものである。   Therefore, when the shift member such as a handle (not shown) provided outside the housing 3 is operated to rotate the screw member 49, the shift ring 45 is guided and moved by the guide member 47, and the planetary roller is moved. The contact position of the transmission ring 45 with respect to the second taper portion 33B at 33 can be changed.

前記入力軸9の回転を前記サンローラ31に伝達し、かつサンローラ31を前記遊星ローラ33へ押圧するために、入力軸9とサンローラ31との間には回転力伝達機構51が設けられている。より詳細には、前記入力軸9の前記大径部37の複数箇所には、前記サンローラ31の外周面に備えた軸方向の複数の係合溝31Gにそれぞれ摺動可能に係合した複数の突出部37Pが備えられている。すなわち、上記係合溝31Gと突出部37Pは常に係合した状態を保持する一種の噛合クラッチを構成しているものである。したがって、前記入力軸9の回転をサンローラ31へ伝達することができるものである。   In order to transmit the rotation of the input shaft 9 to the sun roller 31 and press the sun roller 31 against the planetary roller 33, a rotational force transmission mechanism 51 is provided between the input shaft 9 and the sun roller 31. More specifically, a plurality of portions of the large-diameter portion 37 of the input shaft 9 are slidably engaged with a plurality of axial engagement grooves 31G provided on the outer peripheral surface of the sun roller 31. A protruding portion 37P is provided. That is, the engagement groove 31G and the protruding portion 37P constitute a kind of meshing clutch that always maintains the engaged state. Therefore, the rotation of the input shaft 9 can be transmitted to the sun roller 31.

前記入力軸9の回転時に、前記サンローラ31を遊星ローラ33へ押し付けるために、前記サンローラ31と対向した入力軸9の対向面には放射方向の複数の長溝53が形成してあり、この長溝53内には、ボールあるいはローラなどのごとき移動体55が移動可能に内装してある。そして、前記サンローラ31が前記入力軸9と対向した対向面には、前記移動体55に接触し、かつ外径部側が前記入力軸9側へ接近するように傾斜したカム面57が形成してある。   In order to press the sun roller 31 against the planetary roller 33 during the rotation of the input shaft 9, a plurality of long grooves 53 in the radial direction are formed on the facing surface of the input shaft 9 facing the sun roller 31. Inside, a moving body 55 such as a ball or a roller is movably housed. A cam surface 57 that is in contact with the moving body 55 and is inclined so that the outer diameter side approaches the input shaft 9 side is formed on the facing surface where the sun roller 31 faces the input shaft 9. is there.

以上のごとき構成より明らかなように、サンローラ31は、内側から遊星ローラ33を外方向へ押圧するように、遊星ローラ33の長手方向のほぼ中間部に接触するものである。そして、出力リング41及び変速リング45は、前記遊星ローラ33の外方向への移動を規制するように、遊星ローラ33の端部側に接触するものである。換言すれば、サンローラ31が遊星ローラ33の中央部付近を外方向へ押圧する力と、出力リング41及び変速リング45が遊星ローラ33の両端側を内方向へ押圧する力とが均衡した状態にあるものである。   As apparent from the above configuration, the sun roller 31 is in contact with a substantially intermediate portion in the longitudinal direction of the planetary roller 33 so as to press the planetary roller 33 outward from the inside. The output ring 41 and the transmission ring 45 are in contact with the end side of the planetary roller 33 so as to restrict the outward movement of the planetary roller 33. In other words, the force by which the sun roller 31 presses the vicinity of the center of the planetary roller 33 outward and the force by which the output ring 41 and the transmission ring 45 press both ends of the planetary roller 33 inward are balanced. There is something.

したがって、サンローラ31と遊星ローラ33との接触圧を大きくすると、出力リング41,変速リング45と遊星ローラ33との接触圧が大きくなるものであり、前記接触圧を大きくして伝達効率の向上を図ることができるものである。   Therefore, when the contact pressure between the sun roller 31 and the planetary roller 33 is increased, the contact pressure between the output ring 41, the transmission ring 45 and the planetary roller 33 is increased, and the contact pressure is increased to improve the transmission efficiency. It can be planned.

さて、前述のごとき構成において、入力軸9を回転すると、前記移動体55等を介してサンローラ31が一体的に回転される。したがって、サンローラ31の外周に転動自在に接触した遊星ローラ33は、サンローラ31によって回転(自転)される。前記遊星ローラ33は、回転方向には不動状態の変速リング45に転動自在に内接してあるので、遊星ローラ33は、変速リング45に沿って転動(公転)されることになる。   In the configuration as described above, when the input shaft 9 is rotated, the sun roller 31 is integrally rotated via the moving body 55 and the like. Therefore, the planetary roller 33 that is in rolling contact with the outer periphery of the sun roller 31 is rotated (rotated) by the sun roller 31. Since the planetary roller 33 is inscribed in a freely rotating manner on the transmission ring 45 that is stationary in the rotational direction, the planetary roller 33 rolls (revolves) along the transmission ring 45.

ここで、前記変速リング45が、遊星ローラ33における第2テーパ部33Bの中立位置に接触した状態にあると、前記出力軸11は停止状態にあり、出力は零である。そして、図1において変速リング45を右方向へ移動して(図1に示す状態)、変速リング45の接触位置を遊星ローラ33における第2テーパ部33Bの小径部側に移動すると、出力軸11は次第に増速されるものである。そして、前記中立位置から変速リング45を左方向へ移動すると、前記出力軸11は逆回転されるものである。   Here, when the transmission ring 45 is in contact with the neutral position of the second tapered portion 33B of the planetary roller 33, the output shaft 11 is in a stopped state and the output is zero. When the transmission ring 45 is moved rightward in FIG. 1 (the state shown in FIG. 1) and the contact position of the transmission ring 45 is moved to the small diameter side of the second taper portion 33B of the planetary roller 33, the output shaft 11 Is gradually increased. When the transmission ring 45 is moved in the left direction from the neutral position, the output shaft 11 is reversely rotated.

前述のごとく入力軸9が回転され、次第に高速になると、入力軸11の大径部37に備えた移動体55が遠心力によって放射外方向へ次第に移動される。前記移動体55が長溝53に沿って外方向に移動されると、カム面57の作用によってサンローラ31が遊星ローラ33へ次第に押圧され、接触圧が次第に大きくなる。   As described above, when the input shaft 9 is rotated and gradually increases in speed, the moving body 55 provided in the large-diameter portion 37 of the input shaft 11 is gradually moved outward in the radial direction by centrifugal force. When the moving body 55 is moved outward along the long groove 53, the sun roller 31 is gradually pressed against the planetary roller 33 by the action of the cam surface 57, and the contact pressure gradually increases.

そして、前記入力軸9の回転が低速になり、移動体55に作用する遠心力が小さくなると、弾性部材32の付勢力及びカム面57の作用によって移動体55が内方向へ移動される。したがって、前記サンローラ31を押圧する押圧力が小さくなり、サンローラ31と遊星ローラ33との間に滑りを生じ、出力軸11への力の伝達が遮断されることになる。すなわち、一種のクラッチ機能を奏することになる。よって、変速リング45の位置に拘りなく、入力軸9の回転を低速にすることによりクラッチが切れる態様となり、安全性の向上を図ることができるものである。   When the input shaft 9 rotates at a low speed and the centrifugal force acting on the moving body 55 becomes small, the moving body 55 is moved inward by the biasing force of the elastic member 32 and the action of the cam surface 57. Therefore, the pressing force that presses the sun roller 31 is reduced, slipping occurs between the sun roller 31 and the planetary roller 33, and transmission of force to the output shaft 11 is interrupted. That is, a kind of clutch function is exhibited. Therefore, regardless of the position of the transmission ring 45, the clutch can be disengaged by lowering the rotation speed of the input shaft 9, and safety can be improved.

ところで、前述のごとく入力軸9を回転してサンローラ31を一体的に回転し、遊星ローラ33を介して出力リング41を回転すると、ローディングカム機構21を介して出力軸11が一体的に回転される。そして、出力軸11に負荷が作用すると、ローディングカム機構21におけるローディングカム23と出力リング41とが回転方向に僅かに位置ずれ(位相差)を生じる。   Incidentally, as described above, when the input shaft 9 is rotated to rotate the sun roller 31 integrally and the output ring 41 is rotated via the planetary roller 33, the output shaft 11 is rotated integrally via the loading cam mechanism 21. The When a load is applied to the output shaft 11, the loading cam 23 and the output ring 41 in the loading cam mechanism 21 are slightly displaced in the rotational direction (phase difference).

前述のように、ローディングカム23と出力リング41との間に僅かに位相差が生じると、それぞれに備えたカム溝23C,41Cが力伝達部材43をより強力に挟圧することによる楔作用によって、出力リング41は遊星ローラ33へ強力に押し付けられる。遊星ローラ33に対する出力リング41の押付力が大きくなって接触圧が次第に大きくなると、遊星ローラ33を内側から支持する態様のサンローラ31と遊星ローラ33との接触圧も大きくなる。   As described above, when a slight phase difference occurs between the loading cam 23 and the output ring 41, the cam grooves 23 </ b> C and 41 </ b> C included in the respective cam grooves 23 </ b> C and 41 </ b> C cause a wedge action due to the force transmission member 43 being pinched more strongly. The output ring 41 is strongly pressed against the planetary roller 33. When the pressing force of the output ring 41 against the planetary roller 33 increases and the contact pressure gradually increases, the contact pressure between the sun roller 31 and the planetary roller 33 that supports the planetary roller 33 from the inside also increases.

さらに、サンローラ31と遊星ローラ33との接触位置を支点として外方向へ押圧される傾向にある遊星ローラ33の第2テーパ部33Bと変速リング45との接触圧も大きくなる。したがって、出力軸11の負荷に応じた接触圧が確保可能となり、大きな負荷も伝達可能となる。   Furthermore, the contact pressure between the second tapered portion 33B of the planetary roller 33 and the transmission ring 45, which tends to be pressed outward with the contact position between the sun roller 31 and the planetary roller 33 as a fulcrum, also increases. Therefore, the contact pressure according to the load of the output shaft 11 can be secured, and a large load can be transmitted.

前述したように、ローディングカム機構21の作用によって出力リング41を遊星ローラ33方向へ押圧する力は、遊星ローラ33を介してサンローラ31へ伝達される。そして、サンローラ31は回転軸19に備えたストッパー19Sに当接して右方向への移動が規制される。すなわち上記ストッパー19Sには、図1において右方向への力が作用することになる。   As described above, the force that presses the output ring 41 toward the planetary roller 33 by the action of the loading cam mechanism 21 is transmitted to the sun roller 31 through the planetary roller 33. The sun roller 31 abuts against a stopper 19S provided on the rotating shaft 19, and movement in the right direction is restricted. That is, a force in the right direction in FIG. 1 acts on the stopper 19S.

一方、前記出力リング41を遊星ローラ33方向へ押圧する力の反力はローディングカム23によって受けることとなり、ローディングカム23は図1において左方向へ移動される傾向にある。上記ローディングカム23に作用する力は軸受25,フランジ部材29を介して回転軸19へ伝達される。すなわち、図1において、回転軸19の右端部側には右方向への力が作用し、当該回転軸19の左端部側には左方向への力が作用することになる。   On the other hand, the reaction force of the force pressing the output ring 41 in the direction of the planetary roller 33 is received by the loading cam 23, and the loading cam 23 tends to move to the left in FIG. The force acting on the loading cam 23 is transmitted to the rotary shaft 19 via the bearing 25 and the flange member 29. That is, in FIG. 1, a rightward force acts on the right end portion side of the rotating shaft 19, and a leftward force acts on the left end portion side of the rotating shaft 19.

したがって、ローディングカム機構21において発生した左右方向(スラスト方向)の力は回転軸19において受けることとなり、回転軸19において相殺することになる。よって、前述の左右方向の力がハウジング3に伝達されることがないので、ハウジング3を、例えば厚肉の剛体構成とする必要がなく、全体的構成の小型軽量化を図ることができ、前述したごとき問題を解消し得るものである。   Therefore, the force in the left-right direction (thrust direction) generated in the loading cam mechanism 21 is received by the rotating shaft 19 and is canceled by the rotating shaft 19. Therefore, since the lateral force described above is not transmitted to the housing 3, the housing 3 does not need to have a thick rigid structure, for example, and the overall structure can be reduced in size and weight. The problem can be solved.

図2は第2の実施形態を示すもので、前述した構成と同一機能を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。   FIG. 2 shows a second embodiment, and the same reference numerals are given to components having the same functions as those described above, and redundant description is omitted.

この実施形態においては、ローディングカム23の外周面に出力ギア59を備え、出力軸11に備えたギア61を上記出力ギア59に噛合した構成である。この構成においては、入力軸9と出力軸11とを同一軸心上から外すことができ、入力軸9に対する出力軸11の配置位置の自由度が向上するものである。   In this embodiment, an output gear 59 is provided on the outer peripheral surface of the loading cam 23, and a gear 61 provided on the output shaft 11 is engaged with the output gear 59. In this configuration, the input shaft 9 and the output shaft 11 can be removed from the same axis, and the degree of freedom of the arrangement position of the output shaft 11 with respect to the input shaft 9 is improved.

図3は第3の実施形態を示すもので、前述した実施形態の構成と同一機構を奏する構成要素には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。   FIG. 3 shows a third embodiment, and the same reference numerals are given to components having the same mechanism as the configuration of the above-described embodiment, and redundant description is omitted.

この第3の実施形態においては、前記サンローラ31を、遊星ローラ33側のテーパ部を備えた第1ローラ31Aと回転力伝達機構51側の第2ローラ31Bとに分割し、上記第1ローラ31Aと第2ローラ31Bとの間に、前記ローディングカム機構21と同一構成のローディングカム機構63を備えた構成である。すなわち、前記第1,第2のローラ31A,31Bの対向面には前記カム溝23C,41Cと同様のカム溝31Cがそれぞれ備えられ、この対向したカム溝31C内には、前記力伝達部材43と同様の力伝達部材65が介在してある。   In the third embodiment, the sun roller 31 is divided into a first roller 31A having a tapered portion on the planetary roller 33 side and a second roller 31B on the rotational force transmission mechanism 51 side, and the first roller 31A is divided. The loading cam mechanism 63 having the same configuration as the loading cam mechanism 21 is provided between the first roller 31B and the second roller 31B. That is, cam grooves 31C similar to the cam grooves 23C and 41C are provided on the opposing surfaces of the first and second rollers 31A and 31B, respectively, and the force transmission member 43 is provided in the opposing cam grooves 31C. A force transmission member 65 similar to the above is interposed.

上記構成においては、一方のローディングカム機構63の作用によって第1ローラ31Aが遊星ローラ33へ強力に押圧され、他方のローディングカム機構21の作用によって出力リング41が遊星ローラ33へ強力に押圧される。すなわち、入力側にローディングカム機構63を備え、出力側にローディングカム機構21を備えた構成であるから、サンローラ31と遊星ローラ33との間の接触圧及び出力リング41、変速リング45と遊星ローラ33との間の接触圧がより大きくすることができ、出力効率をより向上することができるものである。   In the above configuration, the first roller 31 </ b> A is strongly pressed against the planetary roller 33 by the action of the one loading cam mechanism 63, and the output ring 41 is strongly pressed against the planetary roller 33 by the action of the other loading cam mechanism 21. . That is, since the loading cam mechanism 63 is provided on the input side and the loading cam mechanism 21 is provided on the output side, the contact pressure between the sun roller 31 and the planetary roller 33, the output ring 41, the transmission ring 45, and the planetary roller are provided. Thus, the contact pressure between the first and second members 33 can be increased, and the output efficiency can be further improved.

また、前記ローディングカム機構21,63において発生したスラスト方向の押圧力の反力は回転軸19の両端側で受けることとなり、前述と同様の効果を奏し得るものである。   In addition, the reaction force of the thrust force generated in the loading cam mechanisms 21 and 63 is received at both ends of the rotating shaft 19, and the same effect as described above can be obtained.

ところで、図3に示した実施形態において、ローディングカム機構21を省略する構成とする場合には、ローディングカム23と出力リング41とを一体化した構成であってもよく、さらには軸受25等を省略して出力軸11と回転軸19とを一体化した構成としても、実施可能である。この場合、回転軸19は出力側に属することになるものである。   In the embodiment shown in FIG. 3, when the loading cam mechanism 21 is omitted, the loading cam 23 and the output ring 41 may be integrated. It is possible to omit the output shaft 11 and the rotating shaft 19 and integrate them. In this case, the rotating shaft 19 belongs to the output side.

既に理解されるように、ローディングカム機構を入力側又は出力側の少なくとも一方にローディングカム機構を備えた構成として実施可能である。   As can be understood, the loading cam mechanism can be implemented as a configuration including a loading cam mechanism on at least one of the input side and the output side.

本発明の第1の実施形態に係る遊星ローラ変速装置の断面説明図である。It is a section explanatory view of the planetary roller transmission concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係る遊星ローラ変速装置の断面説明図である。It is a section explanatory view of the planetary roller transmission concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に係る遊星ローラ変速装置の断面説明図である。It is a section explanatory view of a planetary roller transmission concerning a 3rd embodiment of the present invention. 従来の構成を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the conventional structure.

符号の説明Explanation of symbols

1 遊星ローラ変速装置
3 ハウジング
9 入力軸
11 出力軸
19 回転軸
19S ストッパー
21,63 ローディングカム機構
23 ローディングカム
23C,31C,41C カム溝
25 軸受
31 サンローラ
33 遊星ローラ
33A 第1テーパ部
33B 第2テーパ部
35 保持器
37 大径部
41 出力リング
43,65 力伝達部材
45 変速リング
51 回転力伝達機構
53 長溝
55 移動体
57 カム面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Planetary roller transmission 3 Housing 9 Input shaft 11 Output shaft 19 Rotating shaft 19S Stopper 21, 63 Loading cam mechanism 23 Loading cam 23C, 31C, 41C Cam groove 25 Bearing 31 Sun roller 33 Planetary roller 33A 1st taper part 33B 2nd taper Part 35 Cage 37 Large diameter part 41 Output ring 43, 65 Force transmission member 45 Transmission ring 51 Rotational force transmission mechanism 53 Long groove 55 Moving body 57 Cam surface

Claims (4)

回転自在な入力軸を備えた入力側と回転自在な出力軸を備えた出力側とを備え、前記入力側に備えたテーパ状のサンローラの外周を転動自在な複数の遊星ローラと、前記出力側に備えられ前記遊星ローラを転動自在に内接した出力リングと、前記入力軸の軸心と平行な方向へ移動可能に備えられ、前記遊星ローラに備えたテーパ部を転動自在に内接した変速リングとを備えた遊星ローラ変速装置において、前記サンローラを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構又は前記出力リングを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構の少なくとも一方のローディングカム機構を備え、前記ローディングカム機構に発生するスラスト方向の力を、前記入力側又は出力側に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とする遊星ローラ変速装置。   A plurality of planetary rollers having an input side having a rotatable input shaft and an output side having a rotatable output shaft, the outer periphery of a tapered sun roller provided on the input side being freely rotatable; and the output An output ring which is provided on the side and in which the planetary roller is inscribed in a rollable manner, and is movable in a direction parallel to the axis of the input shaft, and a tapered portion provided in the planetary roller is provided in a rollable manner. A planetary roller transmission comprising a contact ring, and a loading cam mechanism for pressing the sun roller against the planet roller or a loading cam mechanism for pressing the output ring against the planet roller. And a structure in which thrust force generated in the loading cam mechanism is received by a rotating shaft provided on the input side or output side. Planetary roller transmission device according to. 請求項1に記載の遊星ローラ変速装置において、ローディングカム機構は、前記出力リングを前記遊星ローラへ押圧するために、前記出力リングと出力側の回転部材との間に設けられており、このローディングカム機構に発生するスラスト方向の力は、入力側に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とする遊星ローラ変速装置。   2. The planetary roller transmission according to claim 1, wherein a loading cam mechanism is provided between the output ring and an output-side rotating member to press the output ring against the planetary roller. A planetary roller transmission characterized in that a thrust force generated in a cam mechanism is received by a rotating shaft provided on an input side. 請求項1に記載の遊星ローラ変速装置において、ローディングカム機構は、前記サンローラを前記遊星ローラへ押圧するために、前記サンローラと入力側の回転部材との間に設けられており、このローディングカム機構に発生するスラスト方向の力は、出力側に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とする遊星ローラ変速装置。   2. The planetary roller transmission according to claim 1, wherein a loading cam mechanism is provided between the sun roller and an input side rotating member to press the sun roller against the planet roller. A planetary roller transmission having a structure in which the thrust force generated in the shaft is received by a rotating shaft provided on the output side. 回転自在な入力軸を備えた入力側と回転自在な出力軸を備えた出力側とを備え、前記入力側に備えたテーパ状のサンローラの外周を転動自在な複数の遊星ローラと、前記出力側に備えられ前記遊星ローラを転動自在に内接した出力リングと、前記入力軸の軸心と平行な方向へ移動可能に備えられ、前記遊星ローラに備えたテーパ部を転動自在に内接した変速リングとを備えた遊星ローラ変速装置において、前記サンローラを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構及び前記出力リングを前記遊星ローラへ押圧するためのローディングカム機構を備え、前記両ローディングカム機構に発生するスラスト方向の力を、軸心部に備えた回転軸でもって受ける構成であることを特徴とする遊星ローラ変速装置。   A plurality of planetary rollers having an input side having a rotatable input shaft and an output side having a rotatable output shaft, the outer periphery of a tapered sun roller provided on the input side being freely rotatable; and the output An output ring which is provided on the side and in which the planetary roller is inscribed in a rollable manner, and is movable in a direction parallel to the axis of the input shaft, and a tapered portion provided in the planetary roller is provided in a rollable manner. A planetary roller transmission comprising a contact ring, and a loading cam mechanism for pressing the sun roller against the planet roller and a loading cam mechanism for pressing the output ring against the planet roller. A planetary roller transmission having a structure in which a thrust force generated in a cam mechanism is received by a rotating shaft provided in an axial center portion.
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KR101301702B1 (en) 2012-07-24 2013-09-03 원광대학교산학협력단 Reduction apparatus of revolution using friction drive

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