JP2013108572A - 摩擦ローラ式減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】各ローラ４ｂ、１９ａ、５ｂの周面同士の転がり接触部の面圧の調節を円滑に行う事ができ、しかも、両ローディングカム装置の７ｂ、７ｂ内の転がり接触部で、耐久性低下に結び付く金属接触が発生するのを防止できる構造を実現する。
【解決手段】ローディングカム装置７ｂを構成する転動体及び駆動側、被駆動側各カム面に潤滑油を供給する為に、入力軸２ｂとカム板１５ｂとに、入力軸側、カム板側各給油通路４３ａ、４３ｂ、４５を設ける。このうち、前記入力軸２ｂの基端側の入力軸側給油通路４３ｂを、鍔部４７の先端側面に開口し、この入力軸２ｂの軸方向に対して傾斜した状態で形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば電気自動車の駆動系に組み込んだ状態で、電動モータから駆動輪にトルクを伝達する、摩擦ローラ式減速機の改良に関する。

［従来技術の説明］
近年普及し始めている電気自動車の利便性を向上させるべく、充電１回当りの走行可能距離を長くする為に、電動モータの効率を向上させる事が重要である。この効率を向上させるには、高速回転する小型の電動モータを使用し、この電動モータの出力軸の回転を減速してから駆動輪に伝達する事が効果がある。この場合に使用する減速機のうち、少なくとも前記電動モータの出力軸に直接繋がる第一段目の減速機は、運転速度が非常に速くなるので、運転時の振動及び騒音を抑える為に、摩擦ローラ式減速機を使用する事が考えられる。この様な場合に使用可能な摩擦ローラ式減速機として、例えば特許文献１〜３に記載されたものが知られている。このうちの特許文献３に記載された従来構造に就いて、図９〜１１により説明する。

この摩擦ローラ式減速機１は、入力軸２と、出力軸３と、太陽ローラ４と、環状ローラ５と、それぞれが中間ローラである複数個の遊星ローラ６、６と、ローディングカム装置７とを備える。
このうちの太陽ローラ４は、軸方向に分割された１対の太陽ローラ素子８ａ、８ｂを前記入力軸２の周囲に、互いの先端面同士の間に隙間を介在させた状態で互いに同心に、且つ、このうちの太陽ローラ素子８ａを前記入力軸２に対する相対回転を可能に配置して成る。前記両太陽ローラ素子８ａ、８ｂの外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としている。従ってこの転がり接触面の外径は、軸方向中間部で小さく、両端部に向かうに従って大きくなる。

又、前記環状ローラ５は、全体を円環状としたもので、前記太陽ローラ４の周囲にこの太陽ローラ４と同心に配置した状態で、図示しないハウジング等の固定の部分に支持固定している。又、前記環状ローラ５の内周面は、軸方向中央部に向かうに従って内径が大きくなる方向に傾斜した転がり接触面としている。
又、前記各遊星ローラ６、６は、前記太陽ローラ４の外周面と前記環状ローラ５の内周面との間の環状空間９の円周方向複数箇所に配置している。前記各遊星ローラ６、６は、それぞれが前記入力軸２及び前記出力軸３と平行に配置された、自転軸である遊星軸１０、１０の周囲に、ラジアルニードル軸受を介して、回転自在に支持している。これら各遊星軸１０、１０の基端部は、前記出力軸３の基端部に結合固定された、支持フレームであるキャリア１１に、支持固定されている。前記各遊星ローラ６、６の外周面は、母線形状が部分円弧状の凸曲面で、それぞれ前記太陽ローラ４の外周面と前記環状ローラ５の内周面とに転がり接触している。

更に、前記ローディングカム装置７は、一方の太陽ローラ素子８ａと、前記入力軸２との間に設けている。この為に、この入力軸２の中間部に、止め輪１２により支え環１３を係止し、この支え環１３と前記一方の太陽ローラ素子８ａとの間に、この支え環１３の側から順番に、皿ばね１４と、カム板１５と、それぞれが転動体である複数個の玉１６、１６とを設けている。そして、互いに対向する、前記一方の太陽ローラ素子８ａの基端面と前記カム板１５の片側面との、それぞれ円周方向複数箇所ずつに、被駆動側カム面１７、１７と駆動側カム面１８、１８とを設けている。これら各カム面１７、１８はそれぞれ、軸方向に関する深さが円周方向に関して中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って漸次浅くなる形状を有する。

この様なローディングカム装置７は、前記入力軸２が停止している状態では、前記各玉１６、１６が、図１１の（Ａ）に示す様に、前記各カム面１７、１８の最も深くなった部分に位置する。この状態では、前記皿ばね１４の弾力により、前記一方の太陽ローラ素子８ａを前記他方の太陽ローラ素子８ｂに向け押圧する。これに対して、前記入力軸２が回転すると、前記各玉１６、１６が、図１１の（Ｂ）に示す様に、前記各カム面１７、１８の浅くなった部分に移動する。そして、前記一方の太陽ローラ素子８ａと前記カム板１５との間隔を拡げ、前記一方の太陽ローラ素子８ａを前記他方の太陽ローラ素子８ｂに向け押圧する。この結果、この一方の太陽ローラ素子８ａはこの他方の太陽ローラ素子８ｂに向け、前記皿ばね１４の弾力と、前記各カム面１７、１８に対して前記各玉１６、１６が乗り上げる事により発生する推力とのうちの、大きな方の力で押圧されつつ回転駆動される。

上述の様な摩擦ローラ式減速機１の運転時には、前記ローディングカム装置７が発生する軸方向の推力により、前記両太陽ローラ素子８ａ、８ｂの間隔が縮まる。そして、これら両太陽ローラ素子８ａ、８ｂにより構成される前記太陽ローラ４の外周面と、前記各遊星ローラ６、６の外周面との転がり接触部の面圧が上昇する。この面圧上昇に伴ってこれら各遊星ローラ６、６が、前記太陽ローラ４及び前記環状ローラ５の径方向に関して外方に押される。すると、この環状ローラ５の内周面と前記各遊星ローラ６、６の外周面との転がり接触部の面圧も上昇する。この結果、前記入力軸２と前記出力軸３との間に存在する、動力伝達に供されるべき、それぞれがトラクション部である複数の転がり接触部の面圧が、これら両軸２、３同士の間で伝達すべきトルクの大きさに応じて上昇する。

この状態でこの入力軸２を回転させると、この回転が、前記太陽ローラ４から前記各遊星ローラ６、６に伝わり、これら各遊星ローラ６、６がこの太陽ローラ４の周囲で、自転しつつ公転する。これら各遊星ローラ６、６の公転運動は、前記キャリア１１を介して前記出力軸３により取り出せる。前記各トラクション部の面圧は、前記両軸２、３同士の間で伝達すべきトルクの大きさに応じた適正なものとなり、前記各トラクション部で過大な滑りが発生したり、或いは、これら各トラクション部の面圧が過大になる事に伴う転がり抵抗が徒に増大する事を防止できる。

［先発明の説明］
上述の従来構造は、遊星ローラの公転運動をキャリアを介して取り出す、遊星ローラ式の摩擦ローラ式減速機であるが、環状ローラの回転を出力軸に取り出す構造によれば、キャリアを回転させずに済む。キャリアを回転させずに済む事は、各部の強度及び剛性を高くして、摩擦ローラ式減速機の耐久性を確保し易い事に加えて、各ローラの周面同士の転がり接触部である、各トラクション部等へのトラクションオイルの供給を行い易い等の利点がある。この様な、環状ローラを回転させる型式の摩擦ローラ式減速機として、特願２０１１−５７８６９に係る発明がある。この先発明に係る摩擦ローラ式減速機に就いて、図１２〜１３により説明する。

この先発明に係る摩擦ローラ式減速機１ａは、入力軸２ａにより太陽ローラ４ａを回転駆動し、この太陽ローラ４ａの回転を、複数個の中間ローラ１９、１９を介して環状ローラ５ａに伝達し、この環状ローラ５ａの回転を出力軸３ａから取り出す様にしている。前記各中間ローラ１９、１９は、それぞれの中心部に設けた自転軸２０、２０を中心として自転するのみで、前記太陽ローラ４ａの周囲で公転する事はない。この太陽ローラ４ａは、互いに同じ形状を有する１対の太陽ローラ素子８ｃ、８ｃを互いに同心に組み合わせて成り、これら両太陽ローラ素子８ｃ、８ｃを軸方向両側から挟む位置に、１対のローディングカム装置７ａ、７ａを設置している。これら各部は、軸方向中間部の径が大きく、両端部の径が小さくなった、段付円筒状のハウジング２１内に収納している。

前記入力軸２ａの基半部（図１２の右半部）はこのハウジング２１の入力側小径円筒部２２の内側に、多列玉軸受ユニット２３により、前記出力軸３ａは同じく出力側小径円筒部２４の内側に複列玉軸受ユニット２５により、それぞれ回転自在に支持している。この複列玉軸受ユニット２５を構成する１対の玉軸受同士の間にラビリンスシール２６を設け、外部空間側に位置する前記出力軸３ａの設置部分を通じて、前記ハウジング２１内に異物が入り込む事を防止している。又、この出力軸３ａの基端部は、断面Ｌ字形の連結部２７により、前記環状ローラ５ａと連結している。

前記両太陽ローラ素子８ｃ、８ｃは、前記入力軸２ａの先半部（図１２の左半部）の周囲に、この入力軸２ａと同心に、この入力軸２ａに対する相対回転を可能に、且つ、互いの先端面（互いに対向する面）同士の間に隙間を介在させた状態で配置している。又、前記両ローディングカム装置７ａ、７ａを構成する１対のカム板１５ａ、１５ａは、前記入力軸２ａの中間部と先端部との２箇所位置で、前記両太陽ローラ素子８ｃ、８ｃを軸方向両側から挟む位置に外嵌固定して、前記入力軸２ａと同期して回転する様にしている。そして、互いに対向する、前記両太陽ローラ素子８ｃ、８ｃの基端面と前記両カム板１５ａ、１５ａの片側面との、それぞれ円周方向複数箇所ずつに、被駆動側カム面１７、１７と駆動側カム面１８、１８とを設け、これら各カム面１７、１８同士の間にそれぞれ玉１６、１６を挟持して、前記両ローディングカム装置７ａ、７ａを構成している。前記各カム面１７、１８は、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化するもので、円周方向中央部で最も深く、同じく両端部に向かうに従って浅くなる。

前記入力軸２ａにトルクが入力されていない状態では、図１３の（Ａ）に示す様に、前記両ローディングカム装置７ａ、７ａを構成する前記各玉１６、１６が、前記各カム面１７、１８の底部若しくは底部に近い側に存在する。この状態から、前記入力軸２ａにトルクが入力される（前記摩擦ローラ式減速機１ａが起動する）と、前記各玉１６、１６と前記各カム面１７、１８との係合に基づき、図１３の（Ｂ）に示す様に、前記両ローディングカム装置７ａ、７ａの軸方向厚さが増大する。そして、前記両太陽ローラ素子８ｃ、８ｃが、前記摩擦ローラ式減速機１ａの径方向に関して、前記各中間ローラ１９の内側に食い込み、これら各中間ローラ１９を、この径方向に関して外方に押す。この結果、前記各トラクション部の面圧が上昇して、これら各トラクション部に過大な滑りを発生させる事なく、前記太陽ローラ４ａから前記環状ローラ５ａに動力を伝達できる。尚、前記両ローディングカム装置７ａ、７ａを構成する前記太陽ローラ素子８ｃと前記カム板１５ａとの間にばねを設けて、これら両部材８ｃ、１５ａ同士の間に、回転方向に関して相対回転させる方向の弾力を付している。そして、この弾力に基づき、前記各玉１６、１６を前記各カム面１７、１８の浅い側に乗り上げる傾向として、前記両ローディングカム装置７ａ、７ａに、動力の非伝達時にも或る程度の推力を発生させている（予圧を付与している）。

前記摩擦ローラ式減速機１ａの運転時に前記各中間ローラ１９、１９は、それぞれの自転軸２０、２０を中心として回転すると同時に、伝達トルクの変動に伴って前記摩擦ローラ式減速機１ａの径方向に変位する。この様な、前記各中間ローラ１９、１９の自転及び径方向変位を円滑に行わせる為に先発明の構造の場合には、これら各中間ローラ１９、１９の回転中心である前記各自転軸２０、２０を、前記ハウジング２１の内側に支持固定した支持フレーム２８に対し、前記太陽ローラ４ａ及び前記環状ローラ５ａの径方向に関する変位を可能に支持している。

上述の様に構成する先発明に係る摩擦ローラ式減速機１ａの運転時に、前記入力軸２ａを回転駆動すると、この入力軸２ａに外嵌した前記両カム板１５ａ、１５ａが回転し、前記両太陽ローラ素子８ｃ、８ｃが、前記各玉１６、１６と前記各カム面１７、１８との係合に基づき、互いに近づく方向に押圧されつつ、前記入力軸２ａと同方向に同じ速度で回転する。そして、前記両太陽ローラ素子８ｃ、８ｃにより構成される前記太陽ローラ４ａの回転が、前記各中間ローラ１９、１９を介して前記環状ローラ５ａに伝わり、前記出力軸３ａから取り出される。前記摩擦ローラ式減速機１ａの運転時に、前記ハウジング２１内には、トラクションオイルを循環させる為、前記各ローラ４ａ、１９、５ａの周面同士の転がり接触部（トラクション部）には、トラクションオイルの薄膜が存在する状態となる。又、これら各トラクション部の面圧は、前記両ローディングカム装置７ａ、７ａにより適正に調節される。従って、前記摩擦ローラ式減速機１ａの運転状態の変化に拘らず、前記各トラクション部で過大な滑りを発生させる事なく、動力伝達を行える。

上述した先発明に係る摩擦ローラ式減速機１ａの運転時に、前記入力軸２ａが伝達するトルクが変動すると、前記各トラクション部の面圧を適切な値に調節する為に、前記各玉１６、１６が前記各カム面１７、１８同士の間で移動して前記両ローディングカム装置７ａ、７ａの軸方向厚さを変化させる。又、前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８には、伝達するトルクの大きさに応じてスラスト荷重が加わる。この為、前記伝達するトルクが変動した場合に、前記各トラクション部の面圧の調節を円滑に行う為、更には転がり接触部に、金属接触に伴う著しい摩耗が発生するのを防止する為に、前記各玉１６、１６と前記各カム面１７、１８との係合部に、トラクションオイルの如き潤滑油を注ぐ（循環させる）必要がある。

特開昭５９−１８７１５４号公報 特開昭６１−１３６０５３号公報 特開２００４−１１６６７０号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、入力軸が伝達するトルクが変動した場合に、各ローラの周面同士の転がり接触部の面圧の調節を円滑に行う事ができ、しかも、これら各転がり接触部で金属接触が発生するのを防止できる摩擦ローラ式減速機を実現すべく発明したものである。

本発明の摩擦ローラ式減速機は、前述した従来から知られている摩擦ローラ式減速機と同様に、出力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、ローディングカム装置とを備える。
特に、本発明の摩擦ローラ式減速機に於いては、前記ローディングカム装置を構成するカム板を、前記入力軸の基端側の大径部と、先端側の小径部との間の段差面に突き当てた状態で、この入力軸に対し固定している。そして、前記カム板と前記入力軸とに、前記ローディングカム装置を構成する各転動体に潤滑油を供給する為の給油通路を１乃至複数箇所にそれぞれ設けており、前記入力軸の内部に設けた潤滑油流路を通じて、前記各給油通路に潤滑油を送り込み自在としている。そして、これら各給油通路のうち、前記入力軸側の給油通路を、前記段差面に開口し、この入力軸の軸方向に対して傾斜した状態で設けている。

上述の様に構成する本発明の摩擦ローラ式減速機によれば、各ローラの周面同士の転がり接触部（トラクション部）の面圧の調節を円滑に行う事ができ、しかも優れた耐久性を有する摩擦ローラ式減速機を実現できる。即ち、ローディングカム装置を構成し、発熱量の多い転動体と各カム面との転がり接触部に、入力軸及びカム板に設けた給油通路を介して潤滑油を供給する事で、この入力軸が伝達するトルクが変動した場合に、前記面圧の調節を円滑に行わせると共に、前記各転がり接触部で、金属接触に基づく著しい摩耗が発生するのを防止できる。

本発明の摩擦ローラ式減速機を組み込んだ、電気自動車用駆動装置の動力伝達装置を示す断面図。 図１のａ部拡大図。 図１の右方から見た図。 摩擦ローラ式減速機を取り出し、太陽ローラ及び環状ローラを省略して、図１の右上方から見た状態で示す斜視図。 同じく図１の右方から見た正投影図。 同じく図５の左方から見た正投影図。 図６のｂ−ｂ断面図。 入力軸側給油通路を形成する方向によって生じる問題を説明する為の、略断面図。 従来から知られている摩擦ローラ式減速機の１例を示す断面図。 一部を省略して示す、図９のｃ−ｃ断面図。 ローディングカム装置が推力を発生していない状態（Ａ）と同じく発生している状態（Ｂ）とをそれぞれ示す、図１０のｄ−ｄ断面に相当する模式図。 先発明に係る摩擦ローラ式減速機の断面図。 ローディングカム装置の作用に基づいて中間ローラが変位する状況を、トルクの非伝達時（Ａ）と伝達時（Ｂ）とで示す模式図。

［実施の形態の１例］
図１〜７は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の摩擦ローラ式減速機１ｂは、図１２に示したハウジング２１の如き減速機ケース内に収納される。そして、この減速機ケース外に設けた、図示しない電動モータの駆動軸に結合した入力軸２ｂにより太陽ローラ４ｂを回転駆動し、この太陽ローラ４ｂの回転を、複数個の中間ローラ１９ａ、１９ａを介して環状ローラ５ｂに伝達し、この環状ローラ５ｂの回転を、出力軸３ｂを通じて取り出す様にしている。この出力軸３ｂを設置する為、前記減速機ケースの一端側壁部に軸受ケース２９を、油密に固定する。そして、この軸受ケース２９の内径側に前記出力軸３ｂを、出力側転がり軸受ユニット３０と出力側シーリングユニット３１とにより、油密を保持した状態で、回転自在に支持している。前記出力軸３ｂと前記環状ローラ５ｂとは、互いに同心に配置した状態で同期して回転する様に、連結ブラケット３２により結合している。前記環状ローラ５ｂは、修理・交換作業を容易に行う事ができる様に前記連結ブラケット３２に支持されているが、その構造に就いては、本発明の要旨と関係しない為、詳しい説明は省略する。

前記入力軸２ｂは、前記減速機ケースの他端側壁部（図示せず）の内側に、入力側転がり軸受ユニット３３と入力側シーリングユニット３４とにより、油密を保持した状態で、回転自在に支持している。そして、前記入力軸２ｂの先端部に、前記太陽ローラ４ｂを設けて、この入力軸２ｂによりこの太陽ローラ５ｂを回転駆動する様にしている。この太陽ローラ４ｂは、前述の図１２〜１３に示した先発明構造の場合と同様に、互いに対称な形状を有する１対の太陽ローラ素子８ｄ、８ｄから成り、前記入力軸２ｂの先半部（図１の左半部）に設けた小径部３５の周囲に配置している。又、これら両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄと前記入力軸２ｂとの間にそれぞれローディングカム装置７ｂ、７ｂを設け、これら両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄを互いに近付く方向に押圧しつつ、これら両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄを前記入力軸２ｂにより回転駆動する様にしている。即ち、前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂを構成するカム板１５ｂ、１５ｂをそれぞれ前記小径部３５に対し締り嵌め外嵌固定して、前記入力軸２ｂと共に回転する様にしている。又、前記両カム板１５ｂ、１５ｂの互いに反対側面を、前記小径部３５と、前記入力軸２ｂの基半部（図１〜２の右半部）に設けた大径部３６との間に形成した鍔部３７、又は、この入力軸２ｂの先端部に螺合固定したローディングナット３８にそれぞれ突き当てている。そして、互いに対向する、前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄの基端面と前記両カム板１５ｂ、１５ｂの片側面との、それぞれ円周方向複数箇所ずつに、前述の図１２〜１３に示した先発明構造の場合と同様に、被駆動側カム面１７、１７と駆動側カム面１８、１８とを設け、これら各カム面１７、１８同士の間にそれぞれ玉１６、１６を狭持している。尚、前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂには、それぞれ複数ずつの被駆動側、駆動側各カム面及び玉に加えて、予圧付与の為のばねを設けている。このばねは、前記両カム板１５ｂ、１５ｂと前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄとを相対回転する方向に押圧し、前記各玉１６、１６を前記各カム面１７、１８の浅い側に移動させる。この部分の構造に関しては、本発明の要旨とは関係しないし、別の構造を採用する事もできる。

本例の場合には、各摺動部に潤滑油を供給する為に、前記入力軸２ｂの内部に入力軸側潤滑油流路３９を、前記出力軸３ｂの内部に出力軸側潤滑油流路４０をそれぞれ設けている。この出力軸３ｂの軸方向中間部に形成した給油口４１から送り込まれた潤滑油は、前記入力軸側、出力軸側両潤滑油流路３９、４０を通って前記各摺動部に送り込まれる。即ち、前記給油口４１からこの出力軸側潤滑油流路４０に送り込まれた潤滑油は、ノズル５３から前記入力軸側潤滑油流路３９内に送り込まれ、前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８を潤滑する。即ち、前記入力軸２ｂに形成した入力軸側給油通路４３ａ、４３ｂを介して、前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂを構成するカム板１５ｂ、１５ｂと、前記鍔部３７、又は前記ローディングナット３８との間部分に設けられた環状の空間４４、４４に、前記入力側潤滑油流路３９内に送り込まれた潤滑油を送り込む。更に、これら両空間４４、４４に送り込まれた潤滑油を、前記両カム板１５ｂ、１５ｂの軸方向に形成したカム板側給油通路４５、４５を介し、前記各玉１６、１６の転動面と前記各カム面１７、１８との転がり接触部（図１２〜１３参照）に送り込む。この様なカム板側給油通路４５、４５は、前記両カム板１５ｂ、１５ｂに前記各玉１６、１６と同数ずつ、前記各駆動側カム面１８、１８を形成した位置から円周方向にずらせた位置に等間隔に、軸方向に形成している。或いは、前記両カム板１５ｂ、１５ｂの外径が大きく、前記各駆動側カム面１８、１８が径方向外方に位置する場合には、前記各カム板側給油通路４５、４５をこれら各駆動側カム面１８、１８の径方向内方に形成する事もできる。又、前記ノズル５３から吐出され、前記入力軸側潤滑油流路３９内に入り切れなかった潤滑油は、前記出力軸３ｂの基端面に開口する状態で設けられた円形凹部５４内に入り込み、この円形凹部５４の内周面と、前記入力軸２ｂの先端部外周面との間に設けたラジアルニードル軸受４２を潤滑する。

前記両入力軸側給油通路４３ａ、４３ｂのうち、前記入力軸２ｂの先端側の入力軸側給油通路４３ａは、前記小径部３５の軸方向中間部に径方向に形成している。一方、同じく基端側の入力軸側給油通路４３ｂは、特許請求の範囲に記載した段差面である前記鍔部３７の先端側面に開口し、前記入力軸２ｂの軸方向に関し先端側に向かう程径方向外方に傾斜した状態で形成している。この様な入力軸側給油通路４３ａ、４３ｂは、前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８に送り込む潤滑油の量に応じて、円周方向に１乃至複数箇所ずつ設ける事ができる。又、前記両入力軸側給油通路４３ａ、４３ｂの内径寸法に就いても、前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８に送り込む潤滑油の量に応じて決定する。

尚、前記両カム板１５ｂ、１５ｂの外周縁に、その内周面を前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄの基端部外周面に対向させた庇部４６、４６を設け、前記カム板側給油通路４５、４５から前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８に送り込まれた潤滑油が、径方向外方に漏れ出すのを防止する事もできる。即ち、前記両庇部４６、４６の内周面を前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄの基端部外周面に近接対向させる事により、前記両カム板１５ｂ、１５ｂとこれら両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄとの間にラビリンスシールを構成する。或いは、前記両庇部４６、４６の内周面を、前記両カム板１５ｂ、１５ｂの基端部外周面に形成した凹溝に装着したＯリングに摺接させ、接触シールとしても良い。前記両庇部４６、４６の軸方向寸法は、前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂの軸方向厚さが最も厚くなった状態に於いても、前記両庇部４６、４６の先端縁が前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄの基端部外周面に対向する様に規制している。
尚、庇部をこれら両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄの基端側外周縁に形成し、内周面を前記両カム板１５ｂ、１５ｂの外周面に対向させる様に構成する事もできる。何れにしても、上述の様な庇部を設ける場合には、この庇部と、次述する揺動フレーム４７、４７等の他の部材とが干渉しない様にする必要がある。従って、上述の様な庇部４６、４６は、前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄと前記両カム板１５ｂと１５ｂとの外径側端部同士の隙間を十分に狭くして、前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂ内に十分量の潤滑油を供給できるのであれば、必ずしも設ける必要はない。

又、前記各中間ローラ１９ａ、１９ａは、前記減速機ケース内に支持固定される支持フレーム２８ａに対し、回転及びこの支持フレーム２８ａの径方向に関する若干の変位を可能に支持している。この径方向変位を可能にする理由は、前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂに作用により前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄが互いに近付き、前記各中間ローラ１９ａ、１９ａが前記支持フレーム２８ａの径方向外方に押圧された場合に、これら各中間ローラ１９ａ、１９ａの変位を円滑に許容する為である。この様な理由で、前記径方向に関する変位を可能にする為の構造に就いては、例えば前記支持フレーム２８ａに対してそれぞれの基端部を枢支した揺動フレーム４７、４７の中間部に前記各中間ローラ１９ａ、１９ａを、玉軸受４８、４８により回転自在に支持する構造を採用できる。或いは、前記支持フレーム２８ａに形成した径方向に長い長孔の内側に、前記各中間ローラ１９ａ、１９ａの両端部に設けた玉軸受４８、４８の外輪を緩く内嵌する構造を採用する事もできる。何れにしても、前記径方向の変位を可能にする構造に関しては、本発明の要旨とは関係しない為、詳しい説明は省略する。

又、前記支持フレーム２８ａの円輪状の連結部４９の軸方向片側面の円周方向等間隔複数箇所（図示の例では３箇所）から前記各中間ローラ１９ａ、１９ａの設置側に向けて、前記支持フレーム２８ａの軸方向に対し平行に突出した柱部５０、５０を設けている。そして、これら各柱部５０、５０の内側に、トラクションオイルの供給路５１、５１を設けて、前記各中間ローラ１９ａ、１９ａの外周面と、前記太陽ローラ４ｂの外周面及び前記環状ローラ５ｂの内周面との転がり接触部（トラクション部）に、トラクションオイルを送り込める様にしている。この様な潤滑剤の供給路５１、５１に関しても、前記各トラクション部に必要とされるトラクションオイルを供給できる構造であれば良く、本発明の要旨とも関係しない為、図示のみで、詳しい説明は省略する。

電気自動車用駆動装置等に組み込んだ摩擦ローラ式減速機１ｂの運転時には、図示しない電動モータにより前記入力軸２ｂを介して、前記太陽ローラ４ｂを回転駆動する。この太陽ローラ４ｂの回転は、前記各中間ローラ１９ａ、１９ａを介して前記環状ローラ５ｂに伝わる。この太陽ローラ４ｂを構成する、前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄには、予圧ばねを組み込んで成る前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂにより、互いに近付く方向の予圧が付与されている。従って、前記各ローラ４ｂ、１９ａ、５ｂの周面同士の転がり接触部（トラクション部）の面圧は、これら各ローラ４ｂ、１９ａ、５ｂ同士の間でトルクを伝達しない状態でも或る程度確保されている。又、これら各ローラ４ｂ、１９ａ、５ｂ同士の間で伝達するトルクが大きくなると、前記両ローディングカム装置７ｂ、７ｂが前記両太陽ローラ素子８ｄ、８ｄ同士を互いに近付ける方向に押圧する力（推力）が大きくなり、前記各トラクション部の面圧が更に高くなる。前記各中間ローラ１９ａ、１９ａは、前記支持フレーム２８ａに、径方向の変位を可能に支持されている為、これら各中間ローラ１９ａ、１９ａの外周面と、前記太陽ローラ４ｂの外周面及び前記環状ローラ５ｂの内周面との転がり接触部の面圧は、効果的に上昇する。この結果、前記各ローラ４ｂ、１９ａ、５ｂ同士の間で伝達するトルクの変動に拘らず、前記太陽ローラ４ｂから前記環状ローラ５ｂへの動力伝達を効率良く行える。この様にしてこの環状ローラ５ｂに伝達された動力は、前記連結ブラケット３２を介して前記出力軸３ｂに伝達される。

上述の様な摩擦ローラ式減速機１ｂは、前記入力軸側潤滑油供給路３９から供給された潤滑油を、前記入力軸側、カム板側各給油通路４３ａ、４３ｂ、４５を通じて前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８（図１２〜１３参照）に送り込む事ができる。この為、前記入力軸２ｂの伝達するトルクが変動した場合に、前記各玉１６、１６が前記各カム面１７、１８同士の間で移動して前記ローディングカム装置７ｂ、７ｂの軸方向厚さを変化させるのを円滑に行う事ができる。この結果、前記各ローラ４ｂ、１９ａ、５ｂの周面同士の転がり接触部（トラクション部）の面圧の調節を円滑に行える。又、前記各玉１６，１６の転動面と前記各カム面１７、１８との転がり接触部で金属接触が発生するのを防止して、これら各面に、著しい摩耗が発生する事を防止できる。

又、前記両入力軸側給油通路４３ａ、４３ｂのうち、入力軸２ｂの基端側の入力軸側給油通路４３ｂを図８の（Ａ）に示す様に、前記鍔部３７の先端側面に開口し前記入力軸２ｂの軸方向に対して傾斜した状態で設けている為、この入力軸２ｂの小径部３５の基端部に応力が集中するのを防止できる。即ち、図８の（Ｂ）に示す様に、入力軸２ｂの基端側の入力軸側給油通路４３ｃを前記小径部３５の基端寄り部分に、前記入力軸側潤滑油流路３９から前記空間４４に向けて径方向に形成した場合、前記ローディングカム装置７ｂが発生する押圧力の反力に基づいて、前記小径部３５の基端部｛図８の（Ｂ）の鎖線αで囲んだ部分｝に応力が集中してしまう。又、基端側の入力軸側給油通路を、この小径部３５の軸方向中間部で前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８の内径側に位置する部分に径方向に形成する事も考えられる。しかし、本例の場合、前記入力軸２ｂの小径部３５には、前記両カム板１５ｂ、１５ｂ同士の間隔を適切な寸法に規制すると共に、前記入力軸２ｂから、先端側（図１〜２の左側）のカム板１５ｂにトルクを伝達する為のカラー５２を外嵌している。この為、前記小径部３５の軸方向中間部に入力軸側給油通路を設けただけでは、前記各玉１６、１６及び前記各カム面１７、１８に潤滑油を十分に送り込む事ができない可能性がある。前記カラー５２の基端側縁に切り欠きを設けておく事も考えられるが、前記入力軸側給油通路の形成位置と円周方向の位相を合わせるのが面倒である。前記小径部３５の外周面のうち、軸方向に関して前記入力軸側給油通路を設けた位置に全周に亙って環状凹溝を設ければ、前記位相合わせの必要はなくなるが、この環状凹溝を設けた部分の強度を十分に確保できなくなる可能性がある。これに対して本例の構造によれば、この様な問題を生じる事はない。

本発明の対象となる摩擦ローラ式減速機は、電気自動車の駆動系に限らず、各種回転機械装置の動力伝達装置として利用できる。
又、本発明の対象となる摩擦ローラ式減速機は、前述した図９に示す様な、遊星ローラ式の摩擦ローラ式減速機とする事もできる。

１、１ａ、１ｂ 摩擦ローラ式減速機
２、２ａ、２ｂ 入力軸
３、３ａ、３ｂ 出力軸
４、４ａ、４ｂ 太陽ローラ
５、５ａ、５ｂ 環状ローラ
６ 遊星ローラ
７、７ａ、７ｂ ローディングカム装置
８ａ〜８ｄ 太陽ローラ素子
９ 環状空間
１０ 遊星軸
１１ キャリア
１２ 止め輪
１３ 支え環
１４ 皿ばね
１５、１５ａ、１５ｂ カム板
１６ 玉
１７ 被駆動側カム面
１８ 駆動側カム面
１９、１９ａ 中間ローラ
２０ 自転軸
２１ ハウジング
２２ 入力側小径円筒部
２３ 多列玉軸受ユニット
２４ 出力側小径円筒部
２５ 複列玉軸受ユニット
２６ ラビリンスシール
２７ 連結部
２８、２８ａ 支持フレーム
２９ 軸受ケース
３０ 出力側転がり軸受ユニット
３１ 出力側シーリングユニット
３２ 連結ブラケット
３３ 入力側転がり軸受ユニット
３４ 入力側シーリングユニット
３５ 小径部
３６ 大径部
３７ 鍔部
３８ ローディングナット
３９ 入力軸側潤滑油流路
４０ 出力軸側潤滑油流路
４１ 給油口
４２ ラジアルニードル軸受
４３ａ〜４３ｃ 入力軸側給油通路
４４ 空間
４５ カム板側給油通路
４６ 庇部
４７ 揺動フレーム
４８ 玉軸受
４９ 連結部
５０ 柱部
５１ 供給路
５２ カラー
５３ ノズル
５４ 円形凹部

Claims (1)

1. 入力軸と、出力軸と、太陽ローラと、環状ローラと、複数個の中間ローラと、ローディングカム装置とを備え、
   このうちの太陽ローラは、軸方向に分割された１対の太陽ローラ素子を前記入力軸の周囲に、互いの先端面同士の間に隙間を介在させた状態で互いに同心に、且つ、この入力軸に対する相対回転を可能に配置して成るもので、前記両太陽ローラ素子の外周面は、それぞれの先端面に向かうに従って外径が小さくなる方向に傾斜した傾斜面であって、これら両傾斜面を転がり接触面としており、
   前記環状ローラは、前記太陽ローラの周囲にこの太陽ローラと同心に配置されたもので、内周面を転がり接触面としており、
   前記各中間ローラは、前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面との間の環状空間の円周方向複数箇所に、それぞれが前記入力軸と平行に配置された自転軸を中心とする回転自在に支持された状態で、それぞれの外周面を前記太陽ローラの外周面と前記環状ローラの内周面とに転がり接触させており、
   前記ローディングカム装置は、前記両太陽ローラ素子のうちの少なくとも一方の太陽ローラ素子である可動太陽ローラ素子と前記入力軸との間に設けられて、この入力軸の回転に伴ってこの可動太陽ローラ素子を相手方の太陽ローラ素子に向けて軸方向に押圧しつつ回転させるものであって、この可動太陽ローラ素子の基端面の円周方向複数箇所に設けられた被駆動側カム面と、前記入力軸の一部に固定されてこの入力軸と共に回転するカム板のうちで前記可動太陽ローラ素子の基端面に対向する片側面の円周方向複数箇所に設けられた駆動側カム面との間に転動体を挟持して成るもので、これら各駆動側カム面及び前記各被駆動側カム面はそれぞれ、軸方向に関する深さが円周方向に関して漸次変化して端部に向かうに従って浅くなる形状を有するものであり、
   前記環状ローラと前記各自転軸を支持した部材とのうちの一方の部材を、前記太陽ローラを中心とする回転を阻止した状態とし、他方の部材を前記出力軸に結合して、この他方の部材によりこの出力軸を回転駆動自在とした摩擦ローラ式減速機に於いて、
   前記ローディングカム装置のカム板が、前記入力軸の基端側の大径部と先端側の小径部との間の段差面に突き当てられた状態で、この入力軸に対し固定されており、これらカム板と入力軸とに前記各転動体に潤滑油を供給する為の給油通路がそれぞれ１乃至複数箇所に設けられており、この入力軸の内部に設けられた潤滑油流路を通じて、前記各給油通路に潤滑油を送り込み自在としており、前記入力軸側の給油通路が前記段差面に開口し、この入力軸の中心軸に対して傾斜した状態で設けられている事を特徴とする摩擦ローラ式減速機。

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