JP2015086990A - トラクション動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トラクション動力伝達装置では、遊星ローラと遊星軸部材との間の微小なバックラッシュを低減する。【解決手段】各遊星ローラ４４とインターナルリング５との第１接触点６１と、各遊星ローラ４４と太陽ローラ３３との第２接触点６２とは、各遊星ローラ４４を支持する遊星軸部材４３の中心軸である遊星軸Ｊ２が向く遊星軸Ｊ２方向に関して異なる位置に位置し、各遊星ローラ４４について、遊星軸Ｊ２と第１接触点６１と第２接触点６２とを含む面による断面において、インターナルリング５から各遊星ローラ４４に作用する第１押圧力を示す第１押圧力ベクトルＶ１が、第１接触点６１と第２接触点６２とを結ぶ直線に対して一方側に傾斜し、太陽ローラ３３から各遊星ローラ４４に作用する第２押圧力を示す第２押圧力ベクトルＶ２が、当該直線に対して他方側に傾斜する。【選択図】図１

Description

本発明は、トラクション動力伝達装置に関する。

従来より、減速機や増速機として、歯数が異なる複数の歯車を噛み合わせる構造を有する歯車伝達機構が利用されている。歯車伝達機構では、歯車の回転を滑らかにするために、歯車同士の噛み合わせ部に機械的隙間（バックラッシュ）が設けられる。当該バックラッシュは、例えば、歯車を反転させた際に振動や騒音の原因となる。

一方、特開２０１０−１４２６８号公報、特開２００９−１３８９２７号公報、特開平１１−６３１３０号公報、および、実開平４−１３８５４号公報では、減速機や増速機に利用されるトラクション動力伝達装置が開示されている。特開２０１０−１４２６８号公報のトラクション動力伝達装置は、太陽ローラと、複数の減速ローラと、複数の軸部材と、押圧部材と、を含む。複数の減速ローラは、太陽ローラの周面に沿って配置される。複数の減速ローラは、複数の軸部材により回転自在に支持される。押圧部材は、圧縮コイルバネの反発力により、複数の減速ローラを軸部材に沿って押圧する。これにより、各減速ローラが軸部材に沿ってスライドし、各減速ローラの周面が太陽ローラの周面に押し付けられる。トラクション動力伝達装置では、複数の歯車を噛み合わせる歯車伝達機構に比べ、バックラッシュによる振動や騒音が低減される。
特開２０１０−１４２６８号公報 特開２００９−１３８９２７号公報 特開平１１−６３１３０号公報 実開平４−１３８５４号公報

ところで、トラクション動力伝達装置では、遊星ローラと遊星軸部材との間に微小なバックラッシュが存在する。精密加工機や３Ｄ測定装置等に利用されるトラクション動力伝達装置では、高精度の動力伝達を実現するために、例えば、バックラッシュを１０秒以下に低減することが求められる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、トラクション動力伝達装置において、バックラッシュを低減することを目的としている。

本発明の例示的なトラクション動力伝達装置は、ケーシングと、中心軸を中心として前記ケーシングにより回転可能に支持される第１回転組立体と、前記中心軸を中心として前記ケーシングにより回転可能に支持され、前記第１回転組立体との間でトラクションによる動力伝達を行う第２回転組立体と、前記第２回転組立体の径方向外側にて前記ケーシングに接続される環状のインターナルリングと、を備え、前記第１回転組立体は、前記中心軸が中心に位置する第１回転軸部材と、前記ケーシング内にて前記第１回転軸部材と共に回転する太陽ローラと、を備え、前記第２回転組立体は、前記ケーシング内にて前記太陽ローラの径方向外側にて周方向に配置され、それぞれが前記中心軸に沿う方向を向く複数の遊星軸部材と、前記ケーシング内にて前記複数の遊星軸部材を介して回転可能に支持され、それぞれの外周面が前記太陽ローラの外周面および前記インターナルリングの内周面に接する複数の遊星ローラと、前記複数の遊星軸部材を支持する遊星キャリアと、前記遊星キャリアに接続されるとともに前記中心軸が中心に位置する第２回転軸部材と、を備え、前記インターナルリングの径方向への弾性変形を利用して、前記複数の遊星ローラは前記太陽ローラに向けて押圧され、各遊星ローラと前記インターナルリングとの第１接触点と、前記各遊星ローラと前記太陽ローラとの第２接触点とは、前記各遊星ローラを支持する遊星軸部材の中心軸である遊星軸が向く遊星軸方向に関して異なる位置に位置し、前記各遊星ローラについて、前記遊星軸と前記第１接触点と前記第２接触点とを含む面による断面において、前記インターナルリングから前記各遊星ローラに作用する第１押圧力を示す第１押圧力ベクトルが、前記第１接触点と前記第２接触点とを結ぶ直線に対して一方側に傾斜し、前記太陽ローラから前記各遊星ローラに作用する第２押圧力を示す第２押圧力ベクトルが、前記直線に対して他方側に傾斜する。

本発明によれば、バックラッシュを低減することができる。

図１は、第１の実施形態に係るトラクション動力伝達装置の縦断面図である。 図２は、遊星ローラおよびその近傍の部位を拡大して示す縦断面図である。 図３は、遊星ローラおよびその近傍の部位を拡大して示す横断面図である。 図４は、遊星ローラおよびその近傍の部位を拡大して示す横断面図である。 図５は、第２の実施形態に係るトラクション動力伝達装置の縦断面図である。 図６は、他のトラクション動力伝達装置の縦断面図である。 図７は、他のトラクション動力伝達装置の縦断面図である。 図８は、他のトラクション動力伝達装置の縦断面図である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の例示的な第１の実施形態に係るトラクション動力伝達装置１の構成を示す縦断面図である。図１では、トラクション動力伝達装置１の中心軸Ｊ１を含む面による断面を示す。トラクション動力伝達装置１は、例えば、精密加工機または３Ｄ測定装置等において減速機または増速機として利用される。

トラクション動力伝達装置１は、ケーシング２と、第１回転組立体３と、第２回転組立体４と、インターナルリング５と、を含む。ケーシング２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。ケーシング２は、第１ケーシング２１と、第２ケーシング２２と、を含む。第１ケーシング２１は、図１中における上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。第２ケーシング２２は、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。以下の説明では、便宜上、中心軸Ｊ１に沿って第１ケーシング２１側を上側、第２ケーシング２２側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１の向きは必ずしも重力方向と一致する必要はない。また、以下の説明では、中心軸Ｊ１が向く方向である上下方向を、「軸方向」とも呼ぶ。

第１ケーシング２１は、第２ケーシング２２の上側に配置され、複数のボルト２３により第２ケーシング２２に接続される。複数のボルト２３は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向に、略等角度間隔にて配置される。なお、図１では、複数のボルト２３のうち、１つのボルト２３のみを図示する。また、以下の説明では、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を、単に「周方向」という。

第１回転組立体３は、第１回転軸部材３１と、第１接続部３２と、太陽ローラ３３と、を含む。第１回転軸部材３１、第１接続部３２および太陽ローラ３３はそれぞれ、中心軸Ｊ１が中心に位置する略円筒状または略円柱状である。換言すれば、第１回転軸部材３１、第１接続部３２および太陽ローラ３３は同軸上に配置される。

第１回転軸部材３１は、第１ケーシング２１の上面から上方に向かってケーシング２の外側へと突出する。第１接続部３２は、第１回転軸部材３１の下端部に接続される。太陽ローラ３３は、第１回転軸部材３１の下端部に接続される。第１接続部３２および太陽ローラ３３は、ケーシング２の内部に配置される。すなわち、太陽ローラ３３は、ケーシング２内にて第１接続部３２を介して第１回転軸部材３１に間接的に接続される。なお、太陽ローラ３３は、第１回転軸部材３１に直接的に接続されてもよく、第１回転軸部材３１と一繋がりの部材であってもよい。

第１接続部３２の外周面と第１ケーシング２１との間には、第１軸受機構２４が設けられる。第１軸受機構２４は、第１接続部３２に対して、中心軸Ｊ１を中心とする径方向の外側に位置する。以下の説明では、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を、単に「径方向」という。第１接続部３２は、第１軸受機構２４を介して、第１ケーシング２１に対して回転可能に支持される。これにより、第１回転組立体３が、中心軸Ｊ１を中心としてケーシング２により回転可能に支持される。第１軸受機構２４は、例えば、ボールベアリングである。第１軸受機構２４として、ボールベアリング以外の様々な軸受機構が利用されてよい。

第２回転組立体４は、第２回転軸部材４１と、遊星キャリア４２と、複数の遊星軸部材４３と、複数の遊星ローラ４４と、を含む。第２回転軸部材４１は、中心軸Ｊ１が中心に位置する略円筒状または略円柱状である。第２回転軸部材４１は、第２ケーシング２２の下面から下方に向かってケーシング２の外側へと突出する。換言すれば、第２回転軸部材４１は、軸方向に関して第１回転軸部材３１とは反対側にてケーシング２から突出する。遊星キャリア４２、複数の遊星軸部材４３、および、複数の遊星ローラ４４は、ケーシング２内に配置される。

遊星キャリア４２は、第２接続部４２１と、遊星支持部４２２と、を含む。第２接続部４２１は、中心軸Ｊ１が中心に位置する略円筒状または略円柱状である。遊星支持部４２２は、中心軸Ｊ１が中心に位置する略円板状である。第２接続部４２１と遊星支持部４２２とは、一繋がりの部材である。遊星支持部４２２の上面は、太陽ローラ３３の先端部である下端部と対向する。第２接続部４２１は、遊星支持部４２２の下側に位置する。遊星キャリア４２の第２接続部４２１の下端部には、第２回転軸部材４１が接続される。第２回転軸部材４１および遊星キャリア４２は、中心軸Ｊ１を中心として同軸上に配置される。

第２接続部４２１の外周面と第２ケーシング２２との間、および、遊星支持部４２２の外周面と第２ケーシング２２との間には、第２軸受機構２５が設けられる。第２軸受機構２５は、遊星キャリア４２の径方向外側に位置する。遊星キャリア４２は、第２軸受機構２５を介して、第２ケーシング２２に対して回転可能に支持される。これにより、第２回転組立体４が、中心軸Ｊ１を中心としてケーシング２により回転可能に支持される。第２軸受機構２５は、例えば、ボールベアリングである。第２軸受機構２５として、ボールベアリング以外の様々な軸受機構が利用されてよい。

遊星キャリア４２の遊星支持部４２２は、複数の遊星軸部材４３を下方から支持する。換言すれば、複数の遊星軸部材４３は、遊星支持部４２２の上面から上方に向かって突出する。複数の遊星軸部材４３は、太陽ローラ３３の径方向外側にて、周方向に等角度間隔に配置される。図１に示す例では、３つの遊星軸部材４３が、周方向に１２０°間隔にて配列される。図１では、複数の遊星軸部材４３のうち、１つの遊星軸部材４３のみを図示する。遊星ローラ４４についても同様である。

複数の遊星軸部材４３はそれぞれ、中心軸Ｊ１に沿う方向を向く略円柱状である。以下の説明では、各遊星軸部材４３の中心軸を「遊星軸Ｊ２」と呼ぶ。また、遊星軸Ｊ２が向く方向を「遊星軸方向」という。上述の「中心軸Ｊ１に沿う方向」とは、中心軸Ｊ１が向く軸方向におよそ平行な方向を意味しており、軸方向に厳密に平行である必要はない。すなわち、各遊星軸部材４３の遊星軸Ｊ２は、中心軸Ｊ１に平行であってもよく、中心軸Ｊ１に対して小さい角度だけ傾斜してもよい。複数の遊星軸部材４３は、互いに同様の形状を有し、同じ大きさである。好ましくは、複数の遊星軸部材４３はそれぞれ、中心軸Ｊ１に対して傾斜しており、遊星キャリア４２の遊星支持部４２２から離れるに従って径方向外方へと向かう。各遊星軸部材４３について、遊星軸Ｊ２と中心軸Ｊ１との成す角度、すなわち、遊星軸Ｊ２および中心軸Ｊ１を含む仮想面における当該角度は、例えば、０．５°である。

トラクション動力伝達装置１では、遊星支持部４２２の上面に、下方に向かう複数の穴が設けられる。遊星支持部４２２の各穴に遊星軸部材４３の下部が挿入されることにより、複数の遊星軸部材４３が遊星支持部４２２に接続される。各遊星軸部材４３は、遊星支持部４２２に対して回転不能に固定される。各遊星軸部材４３の遊星支持部４２２から上方に突出する部位は、軸方向に関して太陽ローラ３３とおよそ同じ位置に位置する。

複数の遊星ローラ４４はそれぞれ、ケーシング２内にて複数の遊星軸部材４３を介して支持される。図１に示す例では、３つの遊星ローラ４４が、３つの遊星軸部材４３を介して支持される。各遊星ローラ４４は、遊星軸部材４３の周囲に位置する略円筒状である。複数の遊星ローラ４４は、互いに同様の形状を有し、同じ大きさである。遊星ローラ４４の内周面と遊星軸部材４３の外周面との間には、遊星軸受機構４５が設けられる。遊星軸受機構４５は、例えば、ニードルベアリングである。遊星軸受機構４５として、ニードルベアリング以外の様々な軸受機構が利用されてよい。各遊星ローラ４４は、遊星軸受機構４５を介して、遊星軸部材４３をおよそ中心として遊星軸部材４３により回転可能に支持される。

複数の遊星ローラ４４のそれぞれの外周面は、太陽ローラ３３の外周面に接する。詳細には、各遊星ローラ４４と太陽ローラ３３との間には微小間隙が存在し、当該微小間隙には、ケーシング２内に充填された潤滑油が存在する。各遊星ローラ４４の外周面は、潤滑油の油膜を介して、太陽ローラ３３の外周面に間接的に接する。

インターナルリング５は、中心軸Ｊ１が中心に位置する環状の部材である。インターナルリング５は、第２回転組立体４の径方向外側にてケーシング２に接続される。インターナルリング５は、軸方向に関して複数の太陽ローラ３３の上部と、およそ同じ位置に位置する。換言すれば、インターナルリング５は、複数の太陽ローラ３３の上部の径方向外側に位置する。インターナルリング５は、第１ケーシング２１と第２ケーシング２２との間に挟まれることにより、ケーシング２に回転不能に固定される。詳細には、第１ケーシング２１と第２ケーシング２２とを互いに固定するボルト２３を締めることにより、第１ケーシング２１と第２ケーシング２２との間の距離が小さくなり、インターナルリング５が第１ケーシング２１と第２ケーシング２２との間に挟まれて固定される。

インターナルリング５は、好ましくは、内周部５１と、２つの支持部５２と、を含む。内周部５１は、中心軸Ｊ１が中心に位置する環状である。図１に示す例では、内周部５１は、中心軸Ｊ１が中心に位置する略円筒状である。２つの支持部５２はそれぞれ、中心軸Ｊ１が中心に位置する略円環板状である。２つの支持部５２は、内周部５１の上端部および下端部から、中心軸Ｊ１に略垂直に径方向外側に拡がる。換言すれば、２つの支持部５２は、中心軸Ｊ１を含む面による断面において、内周部５１の軸方向両側の端部から径方向外側に拡がる。上側の支持部５２は、第１ケーシング２１に接し、下側の支持部５２は、第２ケーシング２２に接する。

複数の遊星ローラ４４のそれぞれの外周面は、インターナルリング５の内周面に接する。詳細には、各遊星ローラ４４とインターナルリング５との間に存在する微小間隙に、ケーシング２内に充填された潤滑油が存在する。各遊星ローラ４４の外周面は、潤滑油の油膜を介して、インターナルリング５の内周部５１に間接的に接する。インターナルリング５の内周部５１は、各遊星ローラ４４の外周面に接する内周面を有する。

複数の遊星ローラ４４は、インターナルリング５の径方向への弾性変形を利用して、太陽ローラ３３に向けて押圧される。詳細には、インターナルリング５の２つの支持部５２は、第１ケーシング２１と第２ケーシング２２とにより挟まれることにより、軸方向に近づけられる。これにより、インターナルリング５がケーシング２に取り付けられた状態において、インターナルリング５の内周部５１は、径方向内方に向かって弾性変形している。このように、インターナルリング５の内径が弾性変形により小さくなることにより、インターナルリング５に接する複数の遊星ローラ４４は、径方向内側の太陽ローラ３３に向けて押圧される。

図１では、各遊星ローラ４４とインターナルリング５との接触部である第１接触点６１と、各遊星ローラ４４と太陽ローラ３３との接触部である第２接触点６２とを中実の丸印にて示す。また、第１接触点６１においてインターナルリング５から各遊星ローラ４４に作用する第１押圧力を示す第１押圧力ベクトルＶ１と、第２接触点６２において太陽ローラ３３から各遊星ローラ４４に作用する第２押圧力を示す第２押圧力ベクトルＶ２とを矢印にて示す。

各遊星ローラ４４の第１接触点６１と第２接触点６２とは、各遊星ローラ４４を支持する遊星軸部材４３の中心軸方向である遊星軸方向に関して、異なる位置に位置する。図１に示す例では、第２接触点６２は、軸方向に関して第１接触点６１よりも遊星キャリア４２に近い。また、第２接触点６２は、遊星軸方向に関しても第１接触点６１よりも遊星キャリア４２に近い。第２接触点６２は、遊星軸方向に関して、遊星ローラ４４の遊星軸方向の中心と遊星ローラ４４の下端との間に位置する。第１接触点６１は、遊星軸方向に関して、遊星ローラ４４の遊星軸方向の中心と遊星ローラ４４の上端との間に位置する。

各遊星ローラ４４の第１接触点６１および第２接触点６２において、中心軸Ｊ１を含む面による各遊星ローラ４４の外周面の断面形状は凸である。換言すれば、各遊星ローラ４４において、第１接触点６１と中心軸Ｊ１とを含む面による各遊星ローラ４４の外周面の断面形状は、遊星軸Ｊ２を中心とする径方向において外方に凸である。また、第２接触点６２と中心軸Ｊ１とを含む面による上記外周面の断面形状は、遊星軸Ｊ２を中心とする径方向において外方に凸である。

図１に示す例では、各遊星ローラ４４において、遊星軸Ｊ２を含む面による外周面の断面形状は、略円弧状である。遊星ローラ４４の外径は、遊星ローラ４４の遊星軸方向の略中心にて最大である。遊星ローラ４４の外径とは、遊星軸Ｊ２を中心とする径方向において、各遊星ローラ４４の外周面と遊星軸Ｊ２との間の距離である。遊星ローラ４４の外径は、遊星ローラ４４の遊星軸方向の略中心から離れるに従って漸次減少する。

トラクション動力伝達装置１が減速機として利用される場合、高速軸である第１回転軸部材３１と共に、第１接続部３２および太陽ローラ３３が中心軸Ｊ１を中心として回転する。換言すれば、第１回転組立体３が、中心軸Ｊ１を中心として回転する。太陽ローラ３３の回転により、太陽ローラ３３と各遊星ローラ４４との間の微小間隙に存在する潤滑油にトラクションが発生する。当該トラクションにより、各遊星ローラ４４は、遊星軸Ｊ２を中心として回転する。各遊星ローラ４４の遊星軸Ｊ２を中心とする回転により、各遊星ローラ４４とインターナルリング５との間の微小間隙に存在する潤滑油にトラクションが発生する。インターナルリング５はケーシング２に固定されているため、当該トラクションにより、複数の遊星ローラ４４は中心軸Ｊ１を中心として回転する。

以下の説明では、各遊星ローラ４４の遊星軸Ｊ２を中心とする回転を「自転」と呼び、複数の遊星ローラ４４の中心軸Ｊ１を中心とする回転を「公転」と呼ぶ。上述のように、遊星キャリア４２は、複数の遊星軸部材４３を介して複数の遊星ローラ４４に接続され、低速軸である第２回転軸部材４１は遊星キャリア４２に接続される。このため、複数の遊星ローラ４４の公転に伴い、遊星キャリア４２および第２回転軸部材４１も、中心軸Ｊ１を中心として回転する。すなわち、第２回転組立体４が中心軸Ｊ１を中心として回転する。

トラクション動力伝達装置１が増速機として利用される場合は、減速機として利用される場合とは反対に、第２回転組立体４の第２回転軸部材４１、遊星キャリア４２および複数の遊星ローラ４４が中心軸Ｊ１を中心として回転する。各遊星ローラ４４は、公転時にインターナルリング５との間に発生するトラクションにより自転する。各遊星ローラ４４の自転により、各遊星ローラ４４と太陽ローラ３３との間にトラクションが発生する。そして、当該トラクションにより、第１回転組立体３の太陽ローラ３３、第１接続部３２および第１回転軸部材３１が、中心軸Ｊ１を中心として回転する。

このように、トラクション動力伝達装置１が減速機として利用される場合も、増速機として利用される場合も、第１回転組立体３と第２回転組立体４との間で、トラクションによる動力伝達が行われる。

図２は、１つの遊星ローラ４４、および、その近傍の部位を拡大して示す縦断面図である。図３および図４は、１つの遊星ローラ４４、および、その近傍の部位を拡大して示す横断面図である。図２では、中心軸Ｊ１に対する遊星軸Ｊ２の傾斜を実際よりも大きく描いている。また、図３および図４では、遊星ローラ４４および遊星軸部材４３のみに平行斜線を付す。

図２に示すように、各遊星ローラ４４の第１接触点６１と第２接触点６２とは、遊星軸方向に関して異なる位置に位置する。これにより、各遊星ローラ４４の中心軸Ｊ３が、遊星軸部材４３の中心軸である遊星軸Ｊ２に対して傾く。その結果、遊星ローラ４４の内周面の上端部４４１および下端部４４２の一方が、遊星軸部材４３の外周面のうち、中心軸Ｊ１を中心とする径方向の外側の部位に、遊星軸受機構４５を介して押圧される。また、遊星ローラ４４の内周面の上端部４４１および下端部４４２の他方が、遊星軸部材４３の外周面のうち、中心軸Ｊ１を中心とする径方向の内側の部位に、遊星軸受機構４５を介して押圧される。

図２に示す例では、遊星ローラ４４の内周面の上端部４４１が、図３に示すように、遊星軸部材４３の外周面のうち、中心軸Ｊ１を中心とする径方向の外側の部位に、遊星軸受機構４５を介して押圧される。また、遊星ローラ４４の内周面の下端部４４２が、図４に示すように、遊星軸部材４３の外周面のうち、中心軸Ｊ１を中心とする径方向の内側の部位に、遊星軸受機構４５を介して押圧される。図２では、遊星ローラ４４の遊星軸部材４３に対する傾きを、実際によりも大きく描いている。図３および図４では、遊星軸部材４３の中心軸である遊星軸Ｊ２と遊星ローラ４４の中心軸Ｊ３とのずれを、実際よりも大きく描いている。また、図３および図４では、第１接触点６１における第１押圧力ベクトルＶ１、および、第２接触点６２における第２押圧力ベクトルＶ２を描いている。

トラクション動力伝達装置１では、上述のように、遊星ローラ４４が遊星軸部材４３に対して傾斜することにより、遊星軸部材４３と自転中の遊星ローラ４４との間のバックラッシュを低減することができる。図２に示す例では、遊星ローラ４４の上端部４４１において、遊星軸部材４３の径方向外側の部位と遊星ローラ４４との間のバックラッシュを低減することができる。また、遊星ローラ４４の下端部４４２において、遊星軸部材４３の径方向内側の部位と遊星ローラ４４との間のバックラッシュを低減することができる。

図２では、遊星軸Ｊ２と第１接触点６１と第２接触点６２とを含む面による遊星ローラ４４の断面を示す。各遊星ローラ４４について、当該断面における第１押圧力ベクトルＶ１は、当該断面において第１接触点６１と第２接触点６２とを結ぶ仮想的な直線Ｌ１に対して一方側に傾斜する。また、各遊星ローラ４４について、当該断面における第２押圧力ベクトルＶ２は、当該断面において上記直線Ｌ１に対して他方側に傾斜する。図２に示す例では、第１押圧力ベクトルＶ１は直線Ｌ１に対して上側に傾斜し、第２押圧力ベクトルＶ２は直線Ｌ１に対して下側に傾斜する。第１押圧力ベクトルＶ１と、第２押圧力ベクトルＶ２とは、略平行である。

このように、各遊星ローラ４４では、第１押圧力ベクトルＶ１と第２押圧力ベクトルＶ２とは、第１接触点６１と第２接触点６２とを結ぶ直線Ｌ１を挟んで互いに逆向きに傾斜する。これにより、第１押圧力ベクトルＶ１の遊星軸Ｊ２に垂直な方向の成分と、第２押圧力ベクトルＶ２の遊星軸Ｊ２に垂直な方向の成分とを大きくすることができる。また、上述のように、第１接触点６１と第２接触点６２とは、遊星軸方向に関し、遊星ローラ４４の遊星軸方向の中心を挟んで互いに反対側に位置する。これにより、第１押圧力および第２押圧力により遊星ローラ４４に作用する傾斜モーメント、すなわち、遊星ローラ４４を遊星軸部材４３に対して傾斜させる向きに作用するモーメントを大きくすることができる。換言すれば、第１押圧力および第２押圧力を、遊星ローラ４４を傾斜させるために効率良く利用することができる。

図２に示す例では、第１押圧力ベクトルＶ１の遊星軸方向成分と、第２押圧力ベクトルＶ２の遊星軸方向成分とは、反対方向を向く。遊星軸方向成分とは、遊星軸Ｊ２に平行な方向の成分である。詳細には、第１押圧力ベクトルＶ１の遊星軸方向成分は下側を向き、第２押圧力ベクトルＶ２の遊星軸方向成分は上側を向く。このように、両押圧ベクトルの遊星軸方向成分が反対方向を向くことにより、第１押圧力により遊星軸部材４３に作用する軸方向の力と、第２押圧力により遊星軸部材４３に作用する軸方向の力とが相殺する。これにより、遊星軸部材４３に作用する軸方向の力が小さくなる。このため、遊星軸部材４３と遊星ローラ４４との間の遊星軸受機構４５の負荷が小さくなる。その結果、遊星ローラ４４を介した動力の伝達効率を向上することができる。

上述のように、インターナルリング５がケーシング２に取り付けられた状態において、インターナルリング５の２つの支持部５２が軸方向に近づけられることにより、内周部５１が径方向内方に向かって弾性変形している。このように、トラクション動力伝達装置１では、簡素な構造のインターナルリング５により、各遊星ローラ４４を太陽ローラ３３に向けて押圧することができる。また、遊星ローラ４４の押圧に弦巻バネ等を利用する場合に比べて、弦巻バネ等によるバックラッシュを避けることができる。その結果、トラクション動力伝達装置１におけるバックラッシュを低減することができる。

トラクション動力伝達装置１が組み立てられる際には、上述のボルト２３が締められることにより、インターナルリング５の内周部５１が径方向内方に向かって徐々に弾性変形し、遊星軸部材４３がそれぞれ挿入された複数の遊星ローラ４４が、径方向内方に向けて押圧される。トラクション動力伝達装置１の組み立て完了前の状態、すなわち、第１ケーシング２１と第２ケーシング２２とを接続するボルト２３が完全に締められる前の状態では、各遊星ローラ４４は遊星軸Ｊ２に対して遊星軸方向に可動である。上述のように、複数の遊星軸部材４３はそれぞれ、遊星キャリア４２から離れるに従って径方向外方へと向かう。このため、遊星ローラ４４は、インターナルリング５により径方向内方に向けて押圧されることにより、遊星軸部材４３に沿って遊星キャリア４２に僅かに近づきつつ径方向内方に僅かに移動する。遊星ローラ４４が径方向内方に移動すると、太陽ローラ３３から遊星ローラ４４に作用する径方向外方に向かう押圧力が大きくなる。遊星ローラ４４は、遊星軸部材４３に沿って僅かに移動し、インターナルリング５からの径方向内方に向かう押圧力と、太陽ローラ３３からの径方向外方に向かう押圧力とが釣り合う位置に配置される。

トラクション動力伝達装置１では、遊星軸部材４３が、遊星キャリア４２から離れるに従って径方向外方へと向かって傾斜することにより、遊星ローラ４４の遊星軸方向の位置を容易に決定することができる。換言すれば、遊星軸部材４３への遊星ローラ４４の取り付けを容易とすることができる。また、各遊星ローラ４４における第２接触点６２が、軸方向に関して第１接触点６１よりも遊星キャリア４２に近いため、遊星軸部材４３への遊星ローラ４４の取り付けを、さらに容易とすることができる。

上述のように、各遊星ローラ４４の第１接触点６１において、中心軸Ｊ１を含む面による各遊星ローラ４４の外周面の断面形状は凸である。第１接触点６１では、必ずしも遊星ローラ４４の外周面の断面形状は凸である必要はなく、中心軸Ｊ１を含む面によるインターナルリング５の内周面の断面形状が凸であってもよい。換言すれば、各遊星ローラ４４の第１接触点６１では、中心軸Ｊ１を含む面による各遊星ローラ４４の外周面の断面形状、および、中心軸Ｊ１を含む面によるインターナルリング５の内周面の断面形状のうち、少なくとも一方の断面形状が凸である。これにより、遊星ローラ４４が遊星軸方向に僅かに移動する場合等、遊星ローラ４４の外周面上における第１接触点６１の位置、および、インターナルリング５の内周面上における第１接触点６１の位置を滑らかに変化させることができる。

また、トラクション動力伝達装置１では、各遊星ローラ４４の第２接触点６２において、中心軸Ｊ１を含む面による各遊星ローラ４４の外周面の断面形状は凸である。第２接触点６２では、必ずしも遊星ローラ４４の外周面の断面形状は凸である必要はなく、中心軸Ｊ１を含む面による太陽ローラ３３の外周面の断面形状が凸であってもよい。換言すれば、各遊星ローラ４４の第２接触点６２では、中心軸Ｊ１を含む面による各遊星ローラ４４の外周面の断面形状、および、中心軸Ｊ１を含む面による太陽ローラ３３の外周面の断面形状のうち、少なくとも一方の断面形状が凸である。これにより、遊星ローラ４４が遊星軸方向に僅かに移動する場合等、遊星ローラ４４の外周面上における第２接触点６２の位置、および、太陽ローラ３３の外周面上における第２接触点６２の位置を滑らかに変化させることができる。

（第２の実施形態）
図５は、本発明の例示的な第２の実施形態に係るトラクション動力伝達装置１ａの縦断面図である。図５では、トラクション動力伝達装置１ａの中心軸Ｊ１を含む面による断面を示す。トラクション動力伝達装置１ａは、図１に示す遊星ローラ４４とは形状が異なる複数の遊星ローラ４４ａを含む。トラクション動力伝達装置１ａは、また、図１に示すインターナルリング５とは形状が異なるインターナルリング５ａを含む。トラクション動力伝達装置１ａの他の構造は、トラクション動力伝達装置１と同様である。以下、同様の構成には同符号を付す。

各遊星ローラ４４ａは、遊星ローラ４４と同様に、第１接触点６１にてインターナルリング５ａの内周面と接し、第２接触点６２にて太陽ローラ３３の外周面と接する。各遊星ローラ４４ａの第１接触点６１と第２接触点６２とは、各遊星ローラ４４ａを支持する遊星軸部材４３の中心軸方向である遊星軸方向に関して、異なる位置に位置する。トラクション動力伝達装置１ａでは、トラクション動力伝達装置１と同様に、遊星ローラ４４ａが遊星軸部材４３に対して傾斜することにより、遊星軸部材４３と自転中の遊星ローラ４４ａとの間のバックラッシュを低減することができる。

トラクション動力伝達装置１ａでは、トラクション動力伝達装置１と同様に、各遊星ローラ４４ａについて、遊星軸Ｊ２と第１接触点６１と第２接触点６２とを含む面による遊星ローラ４４ａの断面における第１押圧力ベクトルＶ１が、当該断面において第１接触点６１と第２接触点６２とを結ぶ仮想的な直線Ｌ１に対して一方側に傾斜する。各遊星ローラ４４ａについて、当該断面における第２押圧力ベクトルＶ２は、当該断面において上記直線Ｌ１に対して他方側に傾斜する。これにより、第１押圧力ベクトルＶ１の遊星軸Ｊ２に垂直な方向の成分と、第２押圧力ベクトルＶ２の遊星軸Ｊ２に垂直な方向の成分とを大きくすることができる。

また、第１接触点６１と第２接触点６２とは、遊星軸方向に関し、遊星ローラ４４ａの遊星軸方向の中心を挟んで互いに反対側に位置する。これにより、第１押圧力および第２押圧力により遊星ローラ４４ａに作用する傾斜モーメント、すなわち、遊星ローラ４４ａを遊星軸部材４３に対して傾斜させる向きに作用するモーメントを大きくすることができる。換言すれば、第１押圧力および第２押圧力を、遊星ローラ４４ａを傾斜させるために効率良く利用することができる。

第１接触点６１における各遊星ローラ４４ａの外径は、第２接触点６２における各遊星ローラ４４ａの外径よりも小さい。これにより、第１回転軸部材３１の回転数に対する第２回転軸部材４１の回転数の割合を小さくすることができる。すなわち、トラクション動力伝達装置１ａが減速機として利用される場合、トラクション動力伝達装置１ａの減速比を大きくすることができる。また、トラクション動力伝達装置１ａが増速機として利用される場合、トラクション動力伝達装置１ａの増速比を大きくすることができる。

上記トラクション動力伝達装置１，１ａでは、様々な変更が可能である。

インターナルリング５，５ａは、必ずしも第１ケーシング２１と第２ケーシング２２とにより挟まれることにより弾性変形して遊星ローラ４４，４４ａを押圧する必要はない。インターナルリング５，５ａは、例えば、力を加えて弾性変形させることにより内径を大きくした後、複数の遊星ローラ４４，４４ａの径方向外側に配置されて力が解除される。これにより、インターナルリング５，５ａが径方向内方に向かって弾性変形し、複数の遊星ローラ４４，４４ａが太陽ローラ３３に向けて押圧される。インターナルリング５，５ａは、また、焼き嵌めにより複数の遊星ローラ４４，４４ａに嵌められてもよい。この場合、インターナルリング５，５ａのうち複数の遊星ローラ４４，４４ａに接する部位が弾性変形し、複数の遊星ローラ４４，４４ａが太陽ローラ３３に向けて押圧される。このように、トラクション動力伝達装置１，１ａでは、複数の遊星ローラ４４，４４ａは、インターナルリング５，５ａの径方向への弾性変形を利用して太陽ローラ３３に向けて押圧される。

図６は、トラクション動力伝達装置の他の好ましい例を示す断面図である。図６に示すトラクション動力伝達装置１ｂは、図１に示すインターナルリング５とは形状が異なるインターナルリング５ｂを含む。インターナルリング５ｂは、中心軸Ｊ１を中心とする略円筒状の円筒部５５と、中心軸Ｊ１を中心とする略円環板状の円環板部５６と、を含む。円環板部５６は、円筒部５５の下端部から径方向内方に拡がる。円筒部５５の下部と円環板部５６とは、第２ケーシング２２に固定される。そして、円筒部５５の上部の径方向への弾性変形を利用して、複数の遊星ローラ４４が太陽ローラ３３に向けて押圧される。

図７および図８は、トラクション動力伝達装置の他の好ましい例を示す断面図である。図７および図８では、ケーシングの図示を省略する。図７に示すトラクション動力伝達装置１ｃ、および、図８に示すトラクション動力伝達装置１ｄにおいても、図１に示すトラクション動力伝達装置１と同様に、各遊星ローラ４４，４４ｂの第１接触点６１と第２接触点６２とは、遊星軸方向に関して異なる位置に位置する。図７および図８に示す例では、第１接触点６１は、軸方向に関して第２接触点６２よりも遊星キャリア４２に近い。図８に示すトラクション動力伝達装置１ｄでは、遊星ローラ４４ｂの上部および下部の外径が、遊星ローラ４４ｂの遊星軸方向の中心から離れるに従って漸次減少する。したがって、遊星軸Ｊ２を含む遊星ローラ４４ｂの断面において、遊星ローラ４４ｂ上部の外側面、および、遊星ローラ４４ｂ下部の外側面は、遊星軸Ｊ２に対して傾斜する傾斜面である。遊星ローラ４４ｂでは、第１接触点６１および第２接触点６２は、当該傾斜面上に位置する。

トラクション動力伝達装置１ｃ，１ｄでは、遊星軸Ｊ２と第１接触点６１と第２接触点６２とを含む面による遊星ローラ４４，４４ｂの断面において、第１押圧力ベクトルＶ１は、第１接触点６１と第２接触点６２とを結ぶ仮想的な直線Ｌ１に対して一方側に傾斜する。また、当該断面における第２押圧力ベクトルＶ２は、当該断面において上記直線Ｌ１に対して他方側に傾斜する。図７および図８に示す例では、第１押圧力ベクトルＶ１は直線Ｌ１に対して下側に傾斜し、第２押圧力ベクトルＶ２は直線Ｌ１に対して上側に傾斜する。第１押圧力ベクトルＶ１と、第２押圧力ベクトルＶ２とは、略平行である。

トラクション動力伝達装置１ｃ，１ｄでは、トラクション動力伝達装置１と同様に、遊星ローラ４４，４４ｂが遊星軸部材４３に対して傾斜することにより、遊星軸部材４３と自転中の遊星ローラ４４，４４ｂとの間のバックラッシュを低減することができる。また、第１押圧力および第２押圧力を、遊星ローラ４４，４４ｂを傾斜させるために効率良く利用することができる。

上述のトラクション動力伝達装置では、第１回転軸部材３１および第２回転軸部材４１は、ケーシング２内に配置されてもよい。第１回転軸部材３１と第２回転軸部材４１とは、必ずしも、ケーシング２から互いに反対向きに突出する必要はなく、例えば、第１回転軸部材３１および第２回転軸部材４１のうち一方の部材が中空であり、他方の部材が当該一方の部材の径方向内側に位置してもよい。

第１回転組立体３では、第１接続部３２以外の部位、例えば、第１回転軸部材３１が第１軸受機構２４を介してケーシング２により回転可能に支持されてもよい。第２回転組立体４では、遊星キャリア４２以外の部位、例えば、第２回転軸部材４１が第２軸受機構２５を介してケーシング２により回転可能に支持されてもよい。

第２回転組立体４では、遊星ローラ４４が遊星軸部材４３に固定され、遊星軸部材４３と遊星キャリア４２との間に遊星軸受機構４５が設けられてもよい。換言すれば、遊星ローラ４４は、遊星軸部材４３および遊星軸受機構４５を介して遊星キャリア４２により回転可能に支持される。遊星ローラ４４は遊星軸部材４３と共に回転する。この場合、遊星ローラ４４が遊星軸部材４３と共に遊星軸受機構４５内にて傾斜することにより、遊星キャリア４２と自転中の遊星軸部材４３および遊星ローラ４４との間のバックラッシュを低減することができる。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

本発明に係るトラクション動力伝達装置は、精密加工機や３Ｄ測定装置等の様々な装置において減速機または増速機として利用可能である。本発明に係るトラクション動力伝達装置は、また、他の用途に利用することもできる。

１，１ａ〜１ｄ トラクション動力伝達装置
２ ケーシング
３ 第１回転組立体
４ 第２回転組立体
５，５ａ，５ｂ インターナルリング
３１ 第１回転軸部材
３３ 太陽ローラ
４１ 第２回転軸部材
４２ 遊星キャリア
４３ 遊星軸部材
４４，４４ａ，４４ｂ 遊星ローラ
５１ 内周部
５２ 支持部
６１ 第１接触点
６２ 第２接触点
Ｊ１ 中心軸
Ｊ２ 遊星軸
Ｌ１ 直線
Ｖ１ 第１押圧力ベクトル
Ｖ２ 第２押圧力ベクトル

Claims (10)

1. ケーシングと、
   中心軸を中心として前記ケーシングにより回転可能に支持される第１回転組立体と、
   前記中心軸を中心として前記ケーシングにより回転可能に支持され、前記第１回転組立体との間でトラクションによる動力伝達を行う第２回転組立体と、
   前記第２回転組立体の径方向外側にて前記ケーシングに接続される環状のインターナルリングと、
   を備え、
   前記第１回転組立体は、
   前記中心軸が中心に位置する第１回転軸部材と、
   前記ケーシング内にて前記第１回転軸部材と共に回転する太陽ローラと、
   を備え、
   前記第２回転組立体は、
   前記ケーシング内にて前記太陽ローラの径方向外側にて周方向に配置され、それぞれが前記中心軸に沿う方向を向く複数の遊星軸部材と、
   前記ケーシング内にて前記複数の遊星軸部材を介して回転可能に支持され、それぞれの外周面が前記太陽ローラの外周面および前記インターナルリングの内周面に接する複数の遊星ローラと、
   前記複数の遊星軸部材を支持する遊星キャリアと、
   前記遊星キャリアに接続されるとともに前記中心軸が中心に位置する第２回転軸部材と、
   を備え、
   前記インターナルリングの径方向への弾性変形を利用して、前記複数の遊星ローラは前記太陽ローラに向けて押圧され、
   各遊星ローラと前記インターナルリングとの第１接触点と、前記各遊星ローラと前記太陽ローラとの第２接触点とは、前記各遊星ローラを支持する遊星軸部材の中心軸である遊星軸が向く遊星軸方向に関して異なる位置に位置し、
   前記各遊星ローラについて、前記遊星軸と前記第１接触点と前記第２接触点とを含む面による断面において、前記インターナルリングから前記各遊星ローラに作用する第１押圧力を示す第１押圧力ベクトルが、前記第１接触点と前記第２接触点とを結ぶ直線に対して一方側に傾斜し、前記太陽ローラから前記各遊星ローラに作用する第２押圧力を示す第２押圧力ベクトルが、前記直線に対して他方側に傾斜する、トラクション動力伝達装置。
2. 前記第１押圧力ベクトルの前記遊星軸方向成分と、前記第２押圧力ベクトルの前記遊星軸方向成分とは、反対方向を向く、請求項１に記載のトラクション動力伝達装置。
3. 前記第１押圧力ベクトルと、前記第２押圧力ベクトルとは、略平行である、請求項１または２に記載のトラクション動力伝達装置。
4. 前記各遊星ローラが、前記遊星軸部材に対して前記遊星軸方向に可動である、請求項１ないし３のいずれかに記載のトラクション動力伝達装置。
5. 前記各遊星ローラの前記第１接触点において、前記中心軸を含む面による前記各遊星ローラの外周面の断面形状は凸である、または、前記インターナルリングの前記内周面の断面形状は凸である、請求項１ないし４のいずれかに記載のトラクション動力伝達装置。
6. 前記各遊星ローラの前記第２接触点において、前記中心軸を含む面による前記各遊星ローラの外周面の断面形状は凸である、または、前記太陽ローラの外周面の断面形状は凸である、請求項１ないし５のいずれかに記載のトラクション動力伝達装置。
7. 前記インターナルリングは、
   前記各遊星ローラに接する前記内周面を有する環状の内周部と、
   前記中心軸を含む面による断面において前記内周部の軸方向両側の端部から径方向外側に拡がる２つの支持部と、
   を備え、
   前記インターナルリングが前記ケーシングに取り付けられた状態において、前記２つの支持部が軸方向に近づけられることにより、前記内周部は径方向内方に向かって弾性変形している、請求項１ないし６のいずれかに記載のトラクション動力伝達装置。
8. 前記複数の遊星軸部材はそれぞれ、前記遊星キャリアから離れるに従って径方向外方へと向かう、請求項１ないし７のいずれかに記載のトラクション動力伝達装置。
9. 前記第２接触点は、軸方向に関して前記第１接触点よりも前記遊星キャリアに近い、請求項１ないし８のいずれかに記載のトラクション動力伝達装置。
10. 前記第１接触点における前記各遊星ローラの外径は、前記第２接触点における前記各遊星ローラの外径よりも小さい、請求項１ないし９のいずれかに記載のトラクション動力伝達装置。

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