JP2014196825A5 - - Google Patents

Description

上述の様な摩擦ローラ式減速機１は、耐久性の確保及び伝達効率の向上の面から改良の余地がある。即ち、この摩擦ローラ式減速機１の運転時には、前記各中間ローラ４、４の外周面と、前記太陽ローラ３の外周面及び前記環状ローラ５の内周面との転がり接触部（トラクション部）に、軸方向の力が発生する（これら各トラクション部にサイドスリップが発生する）可能性がある。この様な力が発生する原因は、前記両ローディングカム装置９、９が発生する押圧力（前記各玉２１、２１の前記各カム面１９、２０への乗り上げ量）に差が生じたり、前記各ローラ３〜５の周面の性状（形状精度、表面粗さ等）が不正規である場合等、種々考えられる。又、例えば、前記各中間ローラ４の回転中心軸（自転軸７）と、前記太陽ローラ３又は前記環状ローラ５の中心軸とが傾斜した状態のまま前記各中間ローラ４が回転した（スキューが発生した）場合にも、前記軸方向の力が発生する。何れにしても、この軸方向の力の大きさが、前記各揺動フレーム２８、２８の支持板部２９、２９の側面と、前記各中間ローラ４、４の軸方向両端面及び前記両リム部２６ａ、２６ｂの内側面との間の隙間に基づいてこれら各中間ローラ４、４が軸方向に変位する事により吸収できる範囲内であれば、問題を生じる事はない。これに対して、前記軸方向の力の大きさが前記各中間ローラ４、４の軸方向変位により吸収できる範囲を超えた場合、これら各中間ローラ４、４と、前記環状ローラ５とが、軸方向に関して互いに反対方向に押圧される。これら各中間ローラ４、４を押圧する力は、前記両支持板部２９、２９のうちの何れか一方の支持板部２９の内側面を押圧し、前記支持フレーム２５や前記ハウジング１０を構成する前記端板２４及び前記入力側小径円筒部１１を介して、前記入力側玉軸受ユニット１２の外輪を軸方向に押圧する。一方、前記環状ローラ５を押圧する力は、前記連結部１７及び前記出力軸６を介して前記出力側玉軸受ユニット１４の内輪を軸方向に押圧する。この様にして、これら両玉軸受ユニット１２、１４を構成する内輪と外輪との間に軸方向の大きな力が作用すると、軸受寿命が低下したり、これら両玉軸受ユニット１２、１４に於ける摩擦損失が大きくなる。

本例の場合、入力軸２ａの基半部（図３の右半部）を、図８に示したハウジング１０の如き減速機ケースの内側に、回転自在に支持している。一方、前記入力軸２ａの先端部は、出力軸６ａの基端面中央部に形成した円形凹部４１の内側に、ラジアル転がり軸受５２により支持している。この様な構成により、前記入力軸２ａと前記出力軸６ａとの相対回転の自在性を確保しつつ、この入力軸２ａの先半部（図３の左半部）の支持剛性（特にラジアル剛性）を確保している。そして、この入力軸２ａの中間部に前記太陽ローラ３ａを設けて、この入力軸２ａによりこの太陽ローラ３ａを回転駆動する様に構成している。この太陽ローラ３ａは、１対の太陽ローラ素子８ａ、８ｂから成り、前記入力軸２ａの先半部に設けた小径部３５の周囲に配置している。又、本例の場合、ローディングカム装置９ａを、前記太陽ローラ３ａの軸方向片側にのみ設けている。即ち、前記両太陽ローラ素子８ａ、８ｂのうち、特許請求の範囲に記載した可動太陽ローラ素子である、一方（図１、３の左方）の太陽ローラ素子８ａを、前記入力軸２ａの周囲に、この入力軸２ａと同心に、且つ、相対回転を可能に支持すると共に、この入力軸２ａの周囲で前記一方の太陽ローラ素子８ａよりも先端寄り部分に、カム板１８ａを支持固定（前記入力軸２ａに対する相対回転及び軸方向変位を阻止した状態で支持）している。そして、前記太陽ローラ８ａの基端面に形成した被駆動側カム面１９、１９と、前記カム板１８ａの片側面に形成した駆動側カム面２０、２０との間に、それぞれ玉２１、２１を挟持して、前記ローディングカム装置９ａを構成している。これに対し、前記両太陽ローラ素子８ａ、８ｂのうちの他方（図１、３の右方）の太陽ローラ素子８ｂは、前記入力軸２ａの周囲に、この入力軸２ａと同心に、且つ、同期した回転を可能に支持している。

本発明の効果を確認する為に行った実験に就いて、図７を参照しつつ説明する。この図７は、実験により求めた、図１〜２に示した実施の形態の第１例の構造に於ける、入力軸２ａの回転トルク（入力トルク）と、摩擦ローラ式減速機１ａの伝達効率（この入力軸２ａと出力軸６ａとの間の伝達効率）との関係を示している。尚、本実験では、環状ローラ５ａとして、内周面の傾斜角度（軸方向に対する傾斜角度）が、８°±１°のものを使用した。この様な図７から明らかな通り、前記接触角θが４°、６°、８°の何れの場合でも、前記摩擦ローラ式減速機１ａの伝達効率は、前記入力トルクを０［Ｎｍ］から増大させるに従って上昇し、この入力トルクが凡そ１５［Ｎｍ］以上となった時点で、９０［％］よりも大きくなる。この状態から更に前記入力トルクを増大させると、前記接触角θが４°の場合には、前記入力トルクが凡そ２５［Ｎｍ］以上で、同じく６°の場合には、この入力トルクが凡そ３７．５［Ｎｍ］以上で、それぞれ前記伝達効率が９０［％］よりも小さくなる。これに対し、前記接触角θを８°とした場合には、前記入力トルクを、一般的な電気自動車用の摩擦ローラ式減速機での最大値（最大入力トルク）である５０［Ｎｍ］とした場合にも、前記伝達効率は９０［％］よりも大きい。従って、前記接触角θを８°以上にすれば、一般的な電気自動車用の摩擦ローラ式減速機の入力トルクである５０［Ｎｍ］以下の範囲で、前記摩擦ローラ式減速機１ａの伝達効率を良好にできる。

１、１ａ 摩擦ローラ式減速機
２、２ａ 入力軸
３、３ａ 太陽ローラ
４、４ａ 中間ローラ
５、５ａ 環状ローラ
６、６ａ 出力軸
７ 自転軸
８、８ａ、８ｂ 太陽ローラ素子
９、９ａ ローディングカム装置
１０ ハウジング
１１ 入力側小径円筒部
１２ 入力側玉軸受ユニット
１３ 出力側小径円筒部
１４ 出力側玉軸受ユニット
１５ 円形凹部
１６ ラジアル転がり軸受
１７、１７ａ 連結部
１８、１８ａ カム板
１９ 被駆動側カム面
２０ 駆動側カム面
２１ 玉
２２ 環状空間
２３ 大径円筒部
２４ 端板
２５、２５ａ 支持フレーム
２６ａ、２６ｂ リム部
２７ ステー
２８ 揺動フレーム
２９ 支持板部
３０ 基部
３１、３１ａ 玉軸受
３２ 揺動軸
３３ 支持孔
３４ 鍔部
３５ 小径部
３６ 大径部
３７ 段差部
３８ カラー
３９ バックアッププレート
４０ ローディングナット
４１ 円形凹部
４２ 揺動フレーム
４３ 連結板部
４４ 柱部
４５ 揺動支持軸
４６ａ、４６ｂ 支持板部
４７ 保持凹部
４８ 段差部
４９ 内輪
５０ 外輪
５１ 波板ばね
５２ ラジアル転がり軸受
５３ 予圧ばね