JP2014055657A - Planetary roller mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サンローラとリングローラとの間に遊星ローラが挟持された遊星ローラ機構に関する。 The present invention relates to a planetary roller mechanism in which a planetary roller is sandwiched between a sun roller and a ring roller.
この種の遊星ローラ機構の関連技術が下記特許文献1に開示されている。特許文献1に示されるように遊星ローラ機構は、サンローラ、遊星ローラ、リングローラを、遊星ローラに挿入された遊星シャフトを介してキャリアと呼ばれる外殻部材に組み込むことで形成されている。 The related art of this type of planetary roller mechanism is disclosed in Patent Document 1 below. As shown in Patent Document 1, the planetary roller mechanism is formed by incorporating a sun roller, a planetary roller, and a ring roller into an outer shell member called a carrier through a planetary shaft inserted into the planetary roller.
遊星ローラ機構においては、キャリアに遊星シャフトを介して組み込めるようにするため、遊星シャフトの位置がキャリアに対して正しい位置に配置できるように、サンローラ、遊星ローラ、リングローラの部品に高い加工精度が要求されるだけではなく、組み付け作業においても高い組み付け精度が要求される。しかし、これは遊星ローラ機構に対して高い製造コストが要求されることになる。 In the planetary roller mechanism, the components of the sun roller, planetary roller, and ring roller have high processing accuracy so that the planetary shaft can be placed in the correct position with respect to the carrier so that the carrier can be incorporated via the planetary shaft. Not only is it required, but also high assembly accuracy is required in the assembly work. However, this requires high production costs for the planetary roller mechanism.
そこで、改善案として、遊星ローラの遊星シャフト挿入孔に隙間(ガタ)を設けることで遊星シャフトの位置を調整できるようにすれば、サンローラ、遊星ローラ、リングローラの部品の加工精度をやや低くし、組み付け作業もやや精度を落としても、組み付けが可能になる。その結果、製造コストの削減を図ることが可能になる。 Therefore, as an improvement plan, if the clearance of the planetary shaft can be adjusted by providing a gap in the planetary shaft insertion hole of the planetary roller, the processing accuracy of the sun roller, planetary roller, and ring roller parts will be slightly lowered. Even if the assembly work is slightly less accurate, it can be assembled. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
ただ、これにより遊星ローラ機構の完成後にも、遊星ローラと遊星シャフトの間に隙間が残ることになり、その隙間が回転方向が逆転するときのバックラッシュと成ることになった。回転方向が逆転する遊星ローラ機構にとって、バックラッシュは直に自分の動作角度の値誤差となるので高い動作精度が出にくくなる。よって、製造コスト削減が可能になる代わりに、動作精度が低くなることになった。 However, as a result, a gap remains between the planetary roller and the planetary shaft even after the planetary roller mechanism is completed, and this gap becomes a backlash when the rotation direction is reversed. For a planetary roller mechanism whose rotational direction is reversed, backlash directly becomes a value error of its own operating angle, so that high operating accuracy is difficult to be obtained. As a result, the manufacturing cost can be reduced, but the operation accuracy is lowered.
本発明は、上記事情に鑑み、前述の改善案と同程度の製造コスト削減(加工精度低下、組み付け作業精度低下)を実現しつつ、完成後におけるバックラッシュも抑制できる遊星ローラ機構を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a planetary roller mechanism capable of suppressing backlash after completion while realizing a manufacturing cost reduction (a reduction in processing accuracy and a reduction in assembly work accuracy) comparable to the above-described improvement plan. With the goal.
本発明に係る遊星ローラ機構は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。 The planetary roller mechanism according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-described object.
本発明に係る遊星ローラ機構は、リングローラと、リングローラの内側に配置されたサンローラと、サンローラとリングローラとの間に挟持された遊星ローラと、遊星ローラを回転自在に支持する遊星シャフトと、遊星シャフトと結合されたキャリアと、を備える遊星ローラ機構であって、キャリアは、遊星シャフトが隙間嵌めで嵌合する嵌合穴と、当該嵌合穴に嵌合した遊星シャフトに対しその軸線方向の一方側から当接する第1当接面が形成された第1キャリア部材と、嵌合穴に嵌合した遊星シャフトに対し前記軸線方向の他方側から当接する第2当接面が前記軸線方向に関して第1当接面と対向して形成され、第1キャリア部材と締結される第2キャリア部材と、を含み、嵌合穴に嵌合した遊星シャフトを、前記軸線方向に関して第1当接面と第2当接面との間に挟み込んだ状態で、第1キャリア部材と第2キャリア部材が締結されていることを要旨とする。 A planetary roller mechanism according to the present invention includes a ring roller, a sun roller disposed inside the ring roller, a planetary roller sandwiched between the sun roller and the ring roller, and a planetary shaft that rotatably supports the planetary roller. A planetary roller mechanism including a carrier coupled to the planetary shaft, the carrier having a fitting hole into which the planetary shaft is fitted with a clearance fit, and an axis of the planetary shaft fitted into the fitting hole. A first carrier member formed with a first abutting surface that abuts from one side in the direction, and a second abutting surface that abuts from the other side in the axial direction with respect to the planetary shaft fitted in the fitting hole. A planetary shaft that is formed opposite to the first contact surface with respect to the direction and that is fastened to the first carrier member, and that is fitted in the fitting hole. A state sandwiched between the contact surface and the second contact surface, and summarized in that the first carrier member and the second carrier member is fastened.
本発明の一態様では、第1当接面は、遊星シャフトの前記軸線方向に関する一方側の端面に対し前記軸線方向の一方側から当接し、第2当接面は、遊星シャフトの前記軸線方向に関する他方側の端面に対し前記軸線方向の他方側から当接することが好適である。 In one aspect of the present invention, the first abutment surface abuts against one end surface of the planetary shaft in the axial direction from one side in the axial direction, and the second abutment surface is in the axial direction of the planetary shaft. It is preferable to abut against the other end face on the other side in the axial direction.
本発明の一態様では、遊星シャフトはフランジ部を有し、第1当接面は、遊星シャフトのフランジ部に対し前記軸線方向の一方側から当接し、第2当接面は、遊星シャフトのフランジ部に対し前記軸線方向の他方側から当接し、遊星シャフトのフランジ部を、前記軸線方向に関して第1当接面と第2当接面との間に挟み込んだ状態で、第1キャリア部材と第2キャリア部材が締結されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, the planetary shaft has a flange portion, the first contact surface is in contact with the flange portion of the planetary shaft from one side in the axial direction, and the second contact surface is the planetary shaft. The first carrier member is in contact with the flange portion from the other side in the axial direction, and the flange portion of the planetary shaft is sandwiched between the first contact surface and the second contact surface with respect to the axial direction. It is preferable that the second carrier member is fastened.
本発明の一態様では、リングローラとキャリアの一方の回転が拘束され、サンローラには、その中心軸に沿って第1心出し穴が形成され、リングローラとキャリアの他方、またはそれと連結された回転要素には、その中心軸に沿って第2心出し穴が形成されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, rotation of one of the ring roller and the carrier is constrained, and the sun roller is formed with a first centering hole along a central axis thereof and connected to the other of the ring roller and the carrier or to the same. It is preferable that the rotating element is formed with a second centering hole along its central axis.
本発明によれば、遊星ローラ機構を組み立て途中においては、遊星ローラの挿入孔に挿入された遊星シャフトがキャリアの嵌合穴に対して隙間嵌めの分だけ位置調整可能になる。この隙間嵌めの位置調整マージンは、課題で提示した改善案にある遊星ローラの挿入孔に設けられた隙間での位置調整マージンと同じであることから、課題で提示した改善案と同程度にサンローラ、遊星ローラ、リングローラの部品の加工精度をやや低くし、組み付け作業もやや精度を落とすことが可能になる。 According to the present invention, during the assembling of the planetary roller mechanism, the position of the planetary shaft inserted into the insertion hole of the planetary roller can be adjusted by the amount of clearance fitting with respect to the fitting hole of the carrier. This gap fitting position adjustment margin is the same as the position adjustment margin in the gap provided in the insertion hole of the planetary roller in the improvement proposal presented in the problem. In addition, the processing accuracy of the planetary roller and ring roller parts can be made slightly lower, and the assembly work can be made slightly less accurate.
また、本発明では、遊星ローラ機構を組み立て完了時には、遊星シャフトはキャリアにより挟み込みをされるので、キャリアに対して移動不可となる。この時、リングローラ、サンローラ、遊星ローラと遊星シャフトの間には隙間は存在しないので、この隙間によるバックラッシュを抑制でき、遊星ローラ機構が要求される動作精度も実現することができる。 In the present invention, when the planetary roller mechanism is completely assembled, the planetary shaft is sandwiched by the carrier, so that it cannot move with respect to the carrier. At this time, there is no gap between the ring roller, the sun roller, the planetary roller, and the planetary shaft, so that backlash caused by this gap can be suppressed, and the operation accuracy required for the planetary roller mechanism can be realized.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1〜3は本発明の実施形態に係る遊星ローラ機構を備えるトラクションドライブ機構10の概略構成を示す図であり、図1は遊星ローラ機構12,52の中心軸方向(軸線方向)と直交する方向から見た断面図を示し、図2は図1のA−A断面図を示し、図3は図1のB−B断面図を示す。本実施形態に係るトラクションドライブ機構10は、互いに直列接続された2つの遊星ローラ機構12,52を備える。
1 to 3 are diagrams showing a schematic configuration of a traction drive mechanism 10 including a planetary roller mechanism according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is orthogonal to the central axis direction (axial direction) of the
遊星ローラ機構(第1遊星ローラ機構)12は、リングローラ(第1リングローラ)22と、リングローラ22の内側(径方向内側)に配置されたサンローラ(第1サンローラ)21と、リングローラ22の周方向に沿って互いに間隔をおいて並べられ、各々がサンローラ21とリングローラ22との間にこれらと接触して挟持(挟圧保持)された複数のピニオンローラ(第1遊星ローラ)23と、各ピニオンローラ23の挿入孔に挿入され、各ピニオンローラ23を回転自在に支持する複数(ピニオンローラ23と同数)のピニオンシャフト(第1遊星シャフト)25と、各ピニオンシャフト25と結合されたキャリア(第1キャリア)24と、を有する。複数のピニオンシャフト25が、リングローラ22の周方向に関して互いに等間隔で(あるいはほぼ等間隔で)配置されることで、複数のピニオンローラ23が、リングローラ22の周方向に関して互いに等間隔で(あるいはほぼ等間隔で)配置される。サンローラ21、リングローラ22、及びキャリア24の中心軸(軸線)は互いに一致している。そして、ピニオンローラ23が自転するときの回転中心軸(軸線)はリングローラ22の中心軸と平行である。
The planetary roller mechanism (first planetary roller mechanism) 12 includes a ring roller (first ring roller) 22, a sun roller (first sun roller) 21 disposed on the inner side (radially inside) of the
遊星ローラ機構(第2遊星ローラ機構)52は、リングローラ22と軸線方向に近接して対向配置されたリングローラ(第2リングローラ)62と、リングローラ62の内側(径方向内側)に配置されたサンローラ(第2サンローラ)61と、リングローラ62の周方向に沿って互いに間隔をおいて並べられ、各々がサンローラ61とリングローラ62との間にこれらと接触して挟持(挟圧保持)された複数のピニオンローラ(第2遊星ローラ)63と、各ピニオンローラ63の挿入孔に挿入され、各ピニオンローラ63を回転自在に支持する複数(ピニオンローラ63と同数)のピニオンシャフト(第2遊星シャフト)65と、各ピニオンシャフト65と結合されたキャリア(第2キャリア)64と、を有する。複数のピニオンシャフト65が、リングローラ62の周方向に関して互いに等間隔で(あるいはほぼ等間隔で)配置されることで、複数のピニオンローラ63が、リングローラ62の周方向に関して互いに等間隔で(あるいはほぼ等間隔で)配置される。サンローラ61、リングローラ62、及びキャリア64の中心軸(軸線)は互いに一致しており、さらに、サンローラ21、リングローラ22、及びキャリア24の中心軸(軸線)と一致している。そして、ピニオンローラ63が自転するときの回転中心軸(軸線)はリングローラ62の中心軸と平行である。図1〜3に示す例では、遊星ローラ機構52のサンローラ61が遊星ローラ機構12のキャリア24に機械的に連結されていることで、遊星ローラ機構12と遊星ローラ機構52とが機械的に直列接続されている。そして、リングローラ22,62がケーシング(回転の固定された固定部材)に固定されている。
The planetary roller mechanism (second planetary roller mechanism) 52 is arranged on the inner side (radially inner side) of the
本実施形態に係るトラクションドライブ機構10については、変速機構として用いることが可能である。図1〜3に示す例では、リングローラ22,62がケーシングに固定され、リングローラ22,62の回転が拘束されているため、遊星ローラ機構12のサンローラ21と遊星ローラ機構52のキャリア64との間で動力を変速して伝達することができる。その際に、遊星ローラ機構12では、サンローラ21とキャリア24との間で動力が変速して伝達され、遊星ローラ機構52では、サンローラ61とキャリア64との間で動力が変速して伝達される。サンローラ21からキャリア64へ動力を伝達する場合は、遊星ローラ機構12では、サンローラ21からキャリア24へ動力が減速して伝達され、遊星ローラ機構52では、キャリア24に連結されたサンローラ61からキャリア64へ動力が減速して伝達されることで、トラクションドライブ機構10は、遊星ローラ機構12のサンローラ21に入力された動力を減速して遊星ローラ機構52のキャリア64から出力する減速機構として機能する。ただし、トラクションドライブ機構10を、遊星ローラ機構52のキャリア64に入力された動力を増速して遊星ローラ機構12のサンローラ21から出力する増速機構として機能させることも可能である。
The traction drive mechanism 10 according to the present embodiment can be used as a speed change mechanism. In the example shown in FIGS. 1 to 3, since the
遊星ローラ機構12において、各ピニオンシャフト25は、図1,4に示すように、ピニオンローラ23を回転自在に支持する回転支持部25aと、回転支持部25aの軸線方向に関する一方側(図1,4の右側)の端面に連結され、回転支持部25aより外周側へ全周に渡って張り出したフランジ部25bと、を含んで構成される。キャリア24は、図1,5に示すように、各ピニオンシャフト25に対し軸線方向の一端側(図1,5の右側)に設けられたキャリア部材44と、各ピニオンシャフト25に対し軸線方向の他端側(図1,5の左側)に設けられ、サンローラ61と機械的に連結されたキャリア部材46と、を含んで構成され、キャリア部材44とキャリア部材46が締結部材である複数のボルト51により締結されている。
In the
図5,6に示すように、キャリア部材44には、複数(ピニオンシャフト25と同数)の嵌合穴45が形成されており、各嵌合穴45の底面45aが各ピニオンシャフト25の一端面(フランジ部25bの端面)25cと軸線方向に対向配置されるように、複数の嵌合穴45が周方向に関してピニオンシャフト25と同じ間隔で配置されている。各嵌合穴45の内径が各フランジ部25bの外径より若干大きいため、各ピニオンシャフト25の一端部(フランジ部25b)が各嵌合穴45に隙間嵌めで嵌合し、嵌合穴45に嵌合したピニオンシャフト25のフランジ部25bに対し、嵌合穴45の底面(当接面)45aが軸線方向の一方側(図1,5の右側)から当接する。図6に示す例では、各嵌合穴45は略楕円形状であり、その楕円の長軸方向が径方向に一致する(あるいはほぼ一致する)。各ピニオンシャフト25のフランジ部25bも略楕円形状であり、各フランジ部25bの楕円の長径が各嵌合穴45の楕円の長径より若干小さく、各フランジ部25bの楕円の短径が各嵌合穴45の楕円の短径より若干小さい。各フランジ部25bの楕円の長軸方向が径方向に一致する(あるいはほぼ一致する)状態で、各フランジ部25bが各嵌合穴45に隙間嵌めで嵌合し、嵌合穴45の底面45aが、フランジ部25bの端面(ピニオンシャフト25の軸線方向に関する一方側の端面)25cに対し軸線方向の一方側から当接する。嵌合穴45の楕円の長径とフランジ部25bの楕円の長径との差は、嵌合穴45の楕円の短径とフランジ部25bの楕円の短径との差より大きく、ピニオンシャフト25と嵌合穴45との隙間は、径方向の隙間が周方向の隙間より大きい。さらに、キャリア部材44には、合わせ面47がキャリア部材46と軸線方向に対向して形成されている。合わせ面47は、各嵌合穴45及び各ピニオンローラ23に対して周方向位置をずらして配置され、ピニオンローラ23が位置しない周方向位置に配置される。
As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of (the same number of pinion shafts 25) fitting holes 45 are formed in the
キャリア部材46には、当接面48が、各嵌合穴45に嵌合した各ピニオンシャフト25(回転支持部25a)の他端面25dと軸線方向に対向配置されるように、各嵌合穴45の底面45aと軸線方向に対向して形成されている。各ピニオンシャフト25の軸線方向に関する他方側の端面25dに対し、当接面48が軸線方向の他方側(図1,5の左側)から当接する。さらに、キャリア部材46には、複数の合わせ面49が、当接面48に対して軸線方向の一方側(キャリア部材44側)へ張り出して形成されており、キャリア部材44に形成された合わせ面47と軸線方向に対向配置されている。合わせ面49は、当接面48及び各ピニオンローラ23に対して周方向位置をずらして配置され、ピニオンローラ23が位置しない周方向位置に配置される。さらに、キャリア部材46(当接面48に対して軸線方向の一方側へ張り出した部分)には、ボルト(おねじ)51とねじ係合するめねじ50が複数形成されている。複数のめねじ50は、周方向に関して互いに等間隔で(あるいはほぼ等間隔で)配置され、ピニオンローラ23が位置しない周方向位置に配置される。
In the
キャリア部材44の各嵌合穴45に各ピニオンシャフト25(フランジ部25b)を嵌合させ、キャリア部材44の合わせ面47とキャリア部材46の合わせ面49とを合わせて、ボルト51をめねじ50とねじ係合させることで、各嵌合穴45に嵌合した各ピニオンシャフト25が軸線方向に関してキャリア部材44の各嵌合穴45の底面45aとキャリア部材46の当接面48との間に挟み込まれた状態で、キャリア部材44とキャリア部材46が締結される。これによって、各ピニオンシャフト25のキャリア24に対する位置決めが行われ、各ピニオンシャフト25がキャリア24に固定される。その際には、キャリア部材44の合わせ面47とキャリア部材46の合わせ面49とを合わせた状態(ボルト51がめねじ50とねじ係合していない状態)で、各ピニオンシャフト25の軸線方向長さ(軸線方向に関する一端面25cと他端面25dとの距離)L1が、キャリア部材44の各嵌合穴45の底面45aとキャリア部材46の当接面48との軸線方向に関する距離L2より若干長くなるように、キャリア部材44の各嵌合穴45の底面45a及び合わせ面47と、キャリア部材46の当接面48及び合わせ面49とを設計する。これによって、キャリア部材44とキャリア部材46をボルト51により締結することで、各ピニオンシャフト25をキャリア24に固定する際に、各ピニオンシャフト25(回転支持部25a及びフランジ部25b)が軸線方向に締まり嵌めでキャリア部材44とキャリア部材46との間に挟み込まれる。そのため、各ピニオンシャフト25をキャリア部材44とキャリア部材46との間で軸線方向に挟み込む力を増加させることができ、各ピニオンシャフト25をキャリア24に確実に固定することができる。
Each pinion shaft 25 (
遊星ローラ機構52において、各ピニオンシャフト65は、図1,7に示すように、ピニオンローラ63を回転自在に支持する回転支持部65aと、回転支持部65aの軸線方向に関する他方側(図1,7の左側)の端面に連結され、回転支持部65aより外周側へ全周に渡って張り出したフランジ部65bと、を含んで構成される。キャリア64は、図1,8に示すように、キャリア部材84とキャリア部材86が締結部材である複数のボルト91により締結され、キャリア部材84とキャリア部材82が締結部材である複数のボルト92により締結されて構成される。
In the
図8に示すように、キャリア部材84には、複数(ピニオンシャフト65と同数)の嵌合穴85が形成されており、各嵌合穴85は、軸線方向の一方側(図1,8の右側)に位置する小径穴85bと、軸線方向の他方側(図1,8の左側)に位置し、小径穴85bに連通する大径穴85cとにより構成される。各大径穴85cの底面85aが各ピニオンシャフト65のフランジ部65bの一端面65cと軸線方向に対向配置されるように、複数の嵌合穴85が周方向に関してピニオンシャフト65と同じ間隔で配置されている。各小径穴85bの内径が各ピニオンシャフト65の回転支持部65aの外径より若干大きく、各大径穴85cの内径が各ピニオンシャフト65のフランジ部65bの外径より若干大きいため、各ピニオンシャフト65の回転支持部65aが各小径穴85bに隙間嵌めで嵌合し、各ピニオンシャフト65のフランジ部65bが各大径穴85cに隙間嵌めで嵌合し、大径穴85cに嵌合したフランジ部65bの軸線方向に関する一方側の端面65cに対し、大径穴85cの底面(当接面)85aが軸線方向の一方側(図1,8の右側)から当接する。遊星ローラ機構12におけるピニオンシャフト25と嵌合穴45との嵌め合いと同様に、フランジ部65b及び大径穴85cを略楕円形状にして、フランジ部65bと大径穴85cとの隙間について、径方向の隙間を周方向の隙間より大きくすることも可能である。さらに、キャリア部材84には、合わせ面87がキャリア部材86と軸線方向に対向して形成されており、合わせ面97がキャリア部材82と軸線方向に対向して形成されている。合わせ面87,97は、各嵌合穴85及び各ピニオンローラ63に対して周方向位置をずらして配置され、ピニオンローラ63が位置しない周方向位置に配置される。さらに、キャリア部材84(合わせ面87が形成された部分)には、ボルト(おねじ)91とねじ係合するめねじ90が複数形成されている。複数のめねじ90は、周方向に関して互いに等間隔で(あるいはほぼ等間隔で)配置され、ピニオンローラ63が位置しない周方向位置に配置される。
As shown in FIG. 8, the
キャリア部材86には、当接面88が、各嵌合穴85に嵌合した各ピニオンシャフト65(フランジ部65b)の他端面65dと軸線方向に対向配置されるように、各大径穴85cの底面85aと軸線方向に対向して形成されている。フランジ部65bの軸線方向に関する他方側の端面65dに対し、当接面88が軸線方向の他方側(図1,8の左側)から当接する。さらに、キャリア部材86には、合わせ面89が形成されており、キャリア部材84に形成された合わせ面87と軸線方向に対向配置されている。合わせ面89は、当接面88及び各ピニオンローラ63に対して周方向位置をずらして配置され、ピニオンローラ63が位置しない周方向位置に配置される。
In the
キャリア部材82には、当接面98が、各ピニオンシャフト65の回転支持部65aの一端面65eと軸線方向に対向して形成されており、軸線方向の一方側(図1,8の右側)から回転支持部65aの一端面65eに当接する。さらに、キャリア部材82には、合わせ面99が形成されており、キャリア部材84に形成された合わせ面97と軸線方向に対向配置されている。合わせ面99は、当接面98及び各ピニオンローラ63に対して周方向位置をずらして配置され、ピニオンローラ63が位置しない周方向位置に配置される。さらに、キャリア部材82(合わせ面99が形成された部分)には、ボルト(おねじ)92とねじ係合するめねじ80が複数形成されている。複数のめねじ80は、周方向に関して互いに等間隔で(あるいはほぼ等間隔で)配置され、ピニオンローラ63が位置しない周方向位置に配置される。
A
キャリア部材82の合わせ面99とキャリア部材84の合わせ面97とを合わせて、ボルト92をめねじ80とねじ係合させることで、キャリア部材82とキャリア部材84が締結される。さらに、キャリア部材84の各嵌合穴85に各ピニオンシャフト65を嵌合させ、キャリア部材84の合わせ面87とキャリア部材86の合わせ面89とを合わせて、ボルト91をめねじ90とねじ係合させることで、各大径穴85cに嵌合した各ピニオンシャフト65のフランジ部65bが軸線方向に関してキャリア部材84の各大径穴85cの底面85aとキャリア部材86の当接面88との間に挟み込まれた状態で、キャリア部材84とキャリア部材86が締結される。これによって、各ピニオンシャフト65のキャリア64に対する位置決めが行われ、各ピニオンシャフト65がキャリア64に固定される。その際には、キャリア部材84の合わせ面87とキャリア部材86の合わせ面89とを合わせた状態(ボルト91がめねじ90とねじ係合していない状態)で、各フランジ部65bの厚さ(軸線方向長さ、軸線方向に関する一端面65cと他端面65dとの距離)L3が、キャリア部材84の各大径穴85cの底面85aとキャリア部材86の当接面88との軸線方向に関する距離L4より若干長くなるように、キャリア部材84の各大径穴85cの底面85a及び合わせ面87と、キャリア部材86の当接面88及び合わせ面89とを設計する。これによって、キャリア部材84とキャリア部材86をボルト91により締結することで、各ピニオンシャフト65をキャリア64に固定する際に、各ピニオンシャフト65のフランジ部65bが軸線方向に締まり嵌めでキャリア部材84とキャリア部材86との間に挟み込まれる。そのため、各ピニオンシャフト65のフランジ部65bをキャリア部材84とキャリア部材86との間で軸線方向に挟み込む力を増加させることができ、各ピニオンシャフト65をキャリア64に確実に固定することができる。
The
遊星ローラ機構12のサンローラ21には、心出し穴53が軸線方向に沿って形成されており、心出し穴53の中心軸がサンローラ21の中心軸と一致する。そして、遊星ローラ機構12のキャリア24と連結された遊星ローラ機構52のサンローラ61には、心出し穴54が軸線方向に沿って形成されており、心出し穴54の中心軸がサンローラ61の中心軸と一致する。さらに、遊星ローラ機構52のキャリア64(キャリア部材84)には、心出し穴55が軸線方向に沿って形成されており、心出し穴55の中心軸がキャリア64の中心軸と一致する。心出し穴53の中心軸と心出し穴54の中心軸が一致するように、サンローラ21とサンローラ61が軸線方向に対向配置され、心出し穴54の中心軸と心出し穴55の中心軸が一致するように、サンローラ61とキャリア64(キャリア部材84)が軸線方向に対向配置される。各心出し穴53,54,55の内径は、互いに等しく設定されることが好ましい。
A centering
遊星ローラ機構12を組み立てる際には、図9に示すように、まず各ピニオンローラ23をリングローラ22の内側に入れて、治具を用いて各ピニオンローラ23を径方向外側(図9の矢印の方向)へ引っ張る。次に、図10に示すように、サンローラ21を各ピニオンローラ23の内側に嵌め込む。次に、図11に示すように、各ピニオンシャフト25を各ピニオンローラ23の中心部の穴に挿入する。その際に、ピニオン軸受とピニオンシャフト25との間に隙間(ガタ)は必要なく、樹脂軸受を圧入して締まり嵌めにすることも可能である。次に、図12に示すように、サンローラ21の心出し穴53、及びキャリア部材46と連結されたサンローラ61の心出し穴54に、心出し穴53,54の内径と等しい外径の心出しシャフト(治具)56を挿入した状態で、キャリア部材44とキャリア部材46をボルト51により締結することで、キャリア部材44とキャリア部材46との間で各ピニオンシャフト25を軸線方向に挟んで固定する。その際には、心出し穴53,54に挿入されたシャフト56により、サンローラ21とキャリア24及びサンローラ61とを心出しして同軸度を確保する。そして、シャフト56による心出しで生じた位置ずれは、ピニオンシャフト25(フランジ部25b)と嵌合穴45との隙間で吸収する。ボルト51によるキャリア部材44とキャリア部材46との締結後は、シャフト56を心出し穴53,54から取り外す。
When assembling the
遊星ローラ機構52を組み立てる際には、図13に示すように、まず各ピニオンローラ63をリングローラ62の内側に入れて、治具を用いて各ピニオンローラ63を径方向外側(図13の矢印の方向)へ引っ張る。次に、図14に示すように、キャリア部材82を入れて、サンローラ61を各ピニオンローラ63の内側に嵌め込む。次に、図15に示すように、サンローラ61の心出し穴54及びキャリア部材84の心出し穴55に、心出し穴54,55の内径と等しい外径の心出しシャフト56を挿入することで、サンローラ61とキャリア部材84とを心出しして同軸度を確保した状態で、キャリア部材82とキャリア部材84をボルト92により締結し、各ピニオンシャフト65を各嵌合穴85及び各ピニオンローラ63の中心部の穴に挿入する。その際に、シャフト56による心出しで生じた位置ずれは、ピニオンシャフト65と嵌合穴85との隙間で吸収する。そのため、ピニオン軸受とピニオンシャフト65との間に隙間(ガタ)は必要なく、樹脂軸受を圧入して締まり嵌めにすることも可能である。次に、図16に示すように、キャリア部材84とキャリア部材86をボルト91により締結することで、キャリア部材84とキャリア部材86との間で各ピニオンシャフト65のフランジ部65bを軸線方向に挟んで固定する。ボルト91によるキャリア部材84とキャリア部材86との締結後は、シャフト56を心出し穴54,55から取り外す。
When assembling the
遊星ローラ機構12の組み立てにおいては、各ピニオンローラ23の中心の位置決めが重要である。遊星ローラ機構12においては、リングローラ22の内側に各ピニオンローラ23及びサンローラ21を圧入して組み付けを行うが、各ローラ径の加工精度によっては圧入代が変化するので、各ピニオンローラ23の中心位置をすべての製品で等しくするためには、極めて高い精度の加工が要求され、加工コストの増加を招く。さらに、複数のピニオンローラ23の間隔が一定になるように組み付けるためにも、極めて高い精度の加工が要求される。また、遊星ローラ機構12の組み立てにおいては、動力が入力される入力回転要素であるサンローラ21と動力が出力される出力回転要素であるキャリア24との入出力同軸度も重要である。特にキャリア24が遊星ローラ機構52のサンローラ61に連結された場合は、サンローラ61が圧入されて径方向に拘束され、偏心回転が不可能であるため、偏心しないように高精度な入出力同軸度が要求される。理想的な高精度加工が可能であれば、各ピニオンローラ23の中心の位置決め及び入出力同軸度の実現は可能であるが、加工コストの低減を図る場合は、各ピニオンローラ23の軸受に隙間(ガタ)を設けたり、入出力軸のキー等に隙間(ガタ)を設けることで、各ローラ径の加工精度やローラの組み付け精度の誤差を吸収することが可能となる。しかし、その場合は、各ピニオンローラ23の軸受や入出力軸のキー等に設けられた隙間分、バックラッシュが発生する。つまり、各ピニオンローラ23の中心の位置決め及び入出力同軸度と、バックラッシュとが背反関係にある。同様に、遊星ローラ機構52の組み立てにおいても、各ピニオンローラ63の中心の位置決めと、動力が入力される入力回転要素であるサンローラ61と動力が出力される出力回転要素であるキャリア64との入出力同軸度が重要であり、これらとバックラッシュとが背反関係にある。
In assembling the
これに対して本実施形態では、遊星ローラ機構12における各ローラ径の加工精度やローラの組み付け精度の誤差を、各ピニオンシャフト25(フランジ部25b)と各嵌合穴45との隙間で吸収しつつ、各ピニオンシャフト25をキャリア部材44とキャリア部材46との間に軸線方向に挟み込んでキャリア24に固定することができる。そのため、各ローラ径の加工精度やローラの組み付け精度の誤差を吸収するために、ピニオン軸受とピニオンシャフト25との間に隙間(ガタ)を設ける必要はなく、ピニオン軸受の隙間に起因するバックラッシュを低減することができる。さらに、遊星ローラ機構12の組み立ての際に、サンローラ21の中心軸に沿って形成された心出し穴53、及びキャリア24に連結されたサンローラ61の中心軸に沿って形成された心出し穴54にシャフト56を挿入することで、遊星ローラ機構12において動力が入出力される回転要素であるサンローラ21とキャリア24とを心出しして入出力同軸度を確保した上で、各ピニオンシャフト25をキャリア24に固定することができる。したがって、遊星ローラ機構12の加工コストの増加を招くことなく、サンローラ21とキャリア24との入出力同軸度を確保することができるとともに、バックラッシュを低減することができる。
On the other hand, in this embodiment, errors in processing accuracy of each roller diameter and assembly accuracy of the rollers in the
また、本実施形態では、遊星ローラ機構52における各ローラ径の加工精度やローラの組み付け精度の誤差を、ピニオンシャフト65と嵌合穴85との隙間で吸収しつつ、各ピニオンシャフト65(フランジ部65b)をキャリア部材84とキャリア部材86との間に軸線方向に挟み込んでキャリア64に固定することができる。そのため、ピニオン軸受とピニオンシャフト65との間に隙間(ガタ)は必要なく、ピニオン軸受の隙間に起因するバックラッシュを低減することができる。さらに、遊星ローラ機構52の組み立ての際に、サンローラ61の中心軸に沿って形成された心出し穴54、及びキャリア64の中心軸に沿って形成された心出し穴55にシャフト56を挿入することで、遊星ローラ機構52において動力が入出力される回転要素であるサンローラ61とキャリア64とを心出しして入出力同軸度を確保した上で、各ピニオンシャフト65をキャリア64に固定することができる。したがって、遊星ローラ機構52の加工コストの増加を招くことなく、サンローラ61とキャリア64との入出力同軸度を確保することができるとともに、バックラッシュを低減することができる。このように、本実施形態では、ピニオンシャフト(遊星シャフト)25,65という可動箇所の位置を調整することができるため、組み付け容易性とバックラッシュ低減という2つの効果を両立できる。仮に可動しない箇所の位置を調整できる技術が公知であったとしても、そこから本実施形態の効果を導き出すことは容易ではない。
Further, in the present embodiment, each pinion shaft 65 (flange portion) is absorbed while the error in the processing accuracy of each roller diameter and the roller assembly accuracy in the
本実施形態では、例えば図17に示すように、遊星ローラ機構12において、キャリア部材44とピニオンシャフト25(回転支持部25a及びフランジ部25b)とキャリア部材46にボルト通し穴57を軸線方向に沿って形成し、ボルト通し穴57にボルト51を通してキャリア部材44とキャリア部材46を締結することも可能である。ボルト通し穴57の内径はボルト51の外径より若干大きく設定され、ボルト51とボルト通し穴57との隙間がピニオンシャフト25(フランジ部25b)と嵌合穴45との隙間より大きく設定される。図17に示す構成例によれば、ピニオンシャフト25をキャリア部材44とキャリア部材46との間で軸線方向に確実に挟み込むことができる。なお、遊星ローラ機構52においても同様に、キャリア部材82とピニオンシャフト65(回転支持部65a及びフランジ部65b)とキャリア部材86にボルト通し穴を軸線方向に沿って形成し、このボルト通し穴にボルトを通してキャリア部材82,84,86を締結することも可能である。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 17, in the
以上の実施形態では、遊星ローラ機構52のサンローラ61が遊星ローラ機構12のキャリア24に連結され、リングローラ22,62の回転が拘束された場合について説明した。ただし、本実施形態では、キャリア24及びリングローラ62をケーシングに固定して回転を拘束し、リングローラ22とサンローラ61を機械的に連結することで、サンローラ21とキャリア64との間で動力を変速して伝達する(例えばサンローラ21からキャリア64へ動力を減速して伝達する)ことも可能である。その場合は、遊星ローラ機構12では、サンローラ21とリングローラ22との間で動力が変速して伝達され、遊星ローラ機構52では、サンローラ61とキャリア64との間で動力が変速して伝達される。また、本実施形態では、リングローラ22及びキャリア64をケーシングに固定して回転を拘束し、キャリア24とサンローラ61を機械的に連結することで、サンローラ21とリングローラ62との間で動力を変速して伝達する(例えばサンローラ21からリングローラ62へ動力を減速して伝達する)ことも可能である。その場合は、遊星ローラ機構12では、サンローラ21とキャリア24との間で動力が変速して伝達され、遊星ローラ機構52では、サンローラ61とリングローラ62との間で動力が変速して伝達され、心出し穴55については、リングローラ62に機械的に連結された回転要素にその中心軸に沿って形成する。また、本実施形態では、キャリア24,64をケーシングに固定して回転を拘束し、リングローラ22とサンローラ61を機械的に連結することで、サンローラ21とリングローラ62との間で動力を変速して伝達する(例えばサンローラ21からリングローラ62へ動力を減速して伝達する)ことも可能である。その場合は、遊星ローラ機構12では、サンローラ21とリングローラ22との間で動力が変速して伝達され、遊星ローラ機構52では、サンローラ61とリングローラ62との間で動力が変速して伝達され、心出し穴55については、リングローラ62に機械的に連結された回転要素にその中心軸に沿って形成する。また、本実施形態では、遊星ローラ機構12,52のうち、遊星ローラ機構52を省略して遊星ローラ機構12だけの構成とすることも可能であるし、遊星ローラ機構12を省略して遊星ローラ機構52だけの構成とすることも可能である。
In the above embodiment, the case where the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 トラクションドライブ機構、12,52 遊星ローラ機構、21,61 サンローラ、22,62 リングローラ、23,63 ピニオンローラ、24,64 キャリア、25,65 ピニオンシャフト、25a,65a 回転支持部、25b,65b フランジ部、44,46,82,84,86 キャリア部材、45 85 嵌合穴、45a,85a 底面、47,49,87,89,97,99 合わせ面、48,88,98 当接面、50,80,90 めねじ、51,91,92 ボルト、53,54,55 心出し穴、57 ボルト通し穴、85b 小径穴、85c 大径穴。 10 Traction drive mechanism, 12, 52 Planetary roller mechanism, 21, 61 Sun roller, 22, 62 Ring roller, 23, 63 Pinion roller, 24, 64 Carrier, 25, 65 Pinion shaft, 25a, 65a Rotation support part, 25b, 65b Flange, 44, 46, 82, 84, 86 Carrier member, 45 85 fitting hole, 45a, 85a bottom surface, 47, 49, 87, 89, 97, 99 mating surface, 48, 88, 98 contact surface, 50 , 80, 90 Female thread, 51, 91, 92 bolt, 53, 54, 55 Centering hole, 57 Bolt through hole, 85b Small diameter hole, 85c Large diameter hole.
Claims (4)
リングローラの内側に配置されたサンローラと、
サンローラとリングローラとの間に挟持された遊星ローラと、
遊星ローラを回転自在に支持する遊星シャフトと、
遊星シャフトと結合されたキャリアと、
を備える遊星ローラ機構であって、
キャリアは、
遊星シャフトが隙間嵌めで嵌合する嵌合穴と、当該嵌合穴に嵌合した遊星シャフトに対しその軸線方向の一方側から当接する第1当接面が形成された第1キャリア部材と、
嵌合穴に嵌合した遊星シャフトに対し前記軸線方向の他方側から当接する第2当接面が前記軸線方向に関して第1当接面と対向して形成され、第1キャリア部材と締結される第2キャリア部材と、
を含み、
嵌合穴に嵌合した遊星シャフトを、前記軸線方向に関して第1当接面と第2当接面との間に挟み込んだ状態で、第1キャリア部材と第2キャリア部材が締結されている、遊星ローラ機構。 A ring roller,
A sun roller located inside the ring roller;
A planetary roller sandwiched between a sun roller and a ring roller;
A planetary shaft that rotatably supports the planetary roller;
A carrier coupled with a planetary shaft;
A planetary roller mechanism comprising:
Career
A first carrier member formed with a fitting hole into which the planetary shaft is fitted with a gap fit, and a first abutting surface that comes into contact with the planetary shaft fitted into the fitting hole from one side in the axial direction;
A second contact surface that contacts the planetary shaft fitted in the fitting hole from the other side in the axial direction is formed to face the first contact surface in the axial direction, and is fastened to the first carrier member. A second carrier member;
Including
The first carrier member and the second carrier member are fastened in a state where the planetary shaft fitted in the fitting hole is sandwiched between the first contact surface and the second contact surface in the axial direction. Planetary roller mechanism.
第1当接面は、遊星シャフトの前記軸線方向に関する一方側の端面に対し前記軸線方向の一方側から当接し、
第2当接面は、遊星シャフトの前記軸線方向に関する他方側の端面に対し前記軸線方向の他方側から当接する、遊星ローラ機構。 The planetary roller mechanism according to claim 1,
The first abutting surface abuts from one side in the axial direction against one end surface of the planetary shaft in the axial direction,
The second contact surface is a planetary roller mechanism that contacts the other end surface of the planetary shaft in the axial direction from the other side in the axial direction.
遊星シャフトはフランジ部を有し、
第1当接面は、遊星シャフトのフランジ部に対し前記軸線方向の一方側から当接し、
第2当接面は、遊星シャフトのフランジ部に対し前記軸線方向の他方側から当接し、
遊星シャフトのフランジ部を、前記軸線方向に関して第1当接面と第2当接面との間に挟み込んだ状態で、第1キャリア部材と第2キャリア部材が締結されている、遊星ローラ機構。 The planetary roller mechanism according to claim 1,
The planetary shaft has a flange part,
The first contact surface contacts the flange portion of the planetary shaft from one side in the axial direction,
The second contact surface contacts the flange portion of the planetary shaft from the other side in the axial direction,
A planetary roller mechanism in which the first carrier member and the second carrier member are fastened in a state where the flange portion of the planetary shaft is sandwiched between the first contact surface and the second contact surface in the axial direction.
リングローラとキャリアの一方の回転が拘束され、
サンローラには、その中心軸に沿って第1心出し穴が形成され、
リングローラとキャリアの他方、またはそれと連結された回転要素には、その中心軸に沿って第2心出し穴が形成されている、遊星ローラ機構。 The planetary roller mechanism according to any one of claims 1 to 3,
The rotation of one of the ring roller and the carrier is restricted,
A first centering hole is formed in the sun roller along its central axis,
A planetary roller mechanism in which a second centering hole is formed along the central axis of the other one of the ring roller and the carrier, or the rotating element connected thereto.
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-
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